110 消防設備人員高等考試 消防設備師 火災學 考古題詳解

核心觀念

本題分成兩部分：先依燃燒物與設備狀態判斷電動汽車及充電樁火災類型，再評估地下停車場依法可採用的滅火設備，以及免設排煙設備時對電動車火災應變造成的影響。

火災分類常用可燃物與燃燒特性判斷：

• A 類火災：木材、紙張、布料、塑膠等一般可燃固體。
• B 類火災：汽油、油品、可燃液體或可燃性液體蒸氣。
• C 類火災：通電中的電氣設備或帶電導體。
• D 類火災：鎂、鈉等可燃性金屬。

鋰離子電池含鋰化合物，但一般電動車鋰離子電池並非以金屬鋰作為主要燃料，因此不能只因名稱有「鋰」就直接判為 D 類火災。

解題方法

先看起火部位與燃燒物：車室及車體材料屬一般可燃物；電池電解液及車內油品等可能形成可燃液體或蒸氣火災；電池、電纜或充電設備在通電狀態下起火，則具有帶電電氣火災特性。再進一步說明鋰離子電池熱失控的持續放熱與復燃問題，以及地下空間的排煙、滅火限制。

電動汽車火災可能的類型

1. A 類火災：車內座椅、內裝、輪胎、塑膠及其他一般可燃固體燃燒。
2. B 類火災：電池電解液、車輛潤滑油及其他可燃液體或其蒸氣燃燒。車輛種類與起火部位不同，燃料組成也會不同。
3. C 類火災：電池模組、高壓電纜、電力控制設備或車上電氣系統在帶電狀態下起火。
4. 鋰離子電池熱失控火災：電池受撞擊、短路、過熱或內部故障後，可能發生熱失控與連鎖延燒，持續產生熱量及可燃氣體，並有復燃風險。這是電動車火災的重要特性，但不宜單獨視為傳統火災分類中的 D 類火災。

電動汽車充電樁火災類型

充電樁主要涉及供電電路、電纜、電力電子元件與充電接頭，因此首先要注意C 類火災。設備外殼、絕緣材料及周邊可燃物燃燒時，可能同時形成A 類火災；若設備或周邊存在可燃液體，也可能涉及 B 類火災。

處置時須先切斷電源並確認電氣隔離，再依實際燃燒物與帶電狀態選擇適當處置方式。只處理充電樁外部火焰，未處理車輛電池熱失控，無法排除車輛持續放熱或復燃的危險。

地下停車場滅火與排煙風險

依法可設置的自動滅火設備

以命題當年（民國 110 年）法規為準，建築物依法附設的室內停車空間，依《建築技術規則建築設計施工編》第 114 條規定，應依使用性質選擇設置自動撒水、水霧、泡沫、乾粉、二氧化碳或自動揮發性液體等設備；符合法定條件者得免設。

各種設備對電動車電池火災的限制不一：

核心觀念

本題分成兩部分：一是醫院病室發生火災時，如何讓排煙兼顧排除火災煙熱與避免感染性氣膠經空調或排煙系統擴散；二是消防人員進入疑似或確診 COVID-19 病患收容場所搶救時，依防疫原則做好個人防護、現場分工及事後清消。

本題主要依據內政部消防署「消防機關執行嚴重特殊傳染性肺炎疑似患者收容場所火災搶救任務指導原則」，並結合病室通風與火災排煙的基本觀念作答。相關指導原則以命題當年（民國 110 年）規定為準。

解題方法

作答時可按「通風系統設計」及「人員出勤與搶救流程」分成兩段。排煙設計以空氣流向與污染控制為主軸：避免病室污染空氣回流至其他區域，並使排煙方向不危及病患、避難路徑及消防人員。搶救原則則依任務時序，依序交代派遣與到場、入室、接觸病患、撤離清消及返隊管理。

一、配合感染控制的排煙設計要點

1. 病室通風與排煙宜採獨立系統：避免與其他病室或一般空調共用回風、排風管路；病室排出的空氣不得回流至其他有人空間。排風宜直接排至安全室外位置，並避開進風口、窗戶及人員活動處。
2. 控制氣流方向：依感染管制需要，使空氣由清潔區流向污染區，再由病室排出；避免氣流將病室內煙霧或污染空氣推向走廊、鄰室與避難動線。病床周邊的氣流應導向排氣口。
3. 排煙口位置與排氣處理須配合病室配置：排煙口應能有效排除火災煙氣，配置時須考量病床、門窗及病患位置，避免煙流先經過病患或救援人員所在區域。感染管制所需的過濾設備及排放方式，應與排煙系統的耐熱、排煙能力及火災時運轉需求一併檢討。
4. 火警時應有明確的空調與排煙控制邏輯：依火災情境控制一般空調、回風及排煙設備，避免空調系統把煙氣或污染空氣送往其他區域；排煙運轉須與防火、防煙區劃及避難措施協調。
5. 保留病患避難與救援條件：病室排煙與氣流設計不能妨礙病床移動、水平避難、醫療設備運作及消防人員進入搶救。

二、消防隊出勤人員執行火災搶救原則

核心觀念

本題以民國 109 年 4 月 26 日臺北市錢櫃 KTV 林森店火災為例，考查既有合法建築物進行增建、改建、修建或室內裝修時，如何在施工期間維持防火區劃、避難功能及消防安全設備的有效性，並以施工中消防防護計畫管理施工風險。

錢櫃林森店因增設電梯而打鑿樓板，施工形成跨樓層開口，破壞原有防火區劃；施工期間多項消防安全設備遭關閉或受影響，防火門及避難管理亦未妥善落實。火災發生後，煙火沿開口與樓層間隙迅速擴散，營業場所內的民眾未能及時獲得警報及引導，造成重大傷亡。這類工程的核心風險是：施工改變了建築物原有的防火、排煙、警報及避難條件，但使用者仍在場內活動。

以下法規依據以命題當年（民國 110 年）法規為準：

• 《消防法》第 13 條及當時《消防法施行細則》第 15 條：應實施防火管理的場所，遇有增建、改建、修建或室內裝修施工，應另定施工中消防防護計畫，以監督施工單位用火、用電情形。
• 依當時消防署「製定現有建築物（場所）施工中消防防護計畫指導須知」，相關施工計畫應於開工前報請當地消防機關備查；因施工致消防安全設備功能受影響者，應載明替代措施及管理方法。
• 《建築法》及《建築技術規則》所定建築防火、避難及防火區劃原則，仍應落實於施工期間。施工不能使防火區劃、避難通道或安全設備在實際使用中失去功能。

現行《消防法》及《消防法施行細則》已修正施工中消防防護計畫相關規定；本題作答仍以命題當年法規為準。

解題方法

依「施工前審查與規劃—施工中維持區劃與設備—人員疏散及應變—完工復原查驗」的順序作答。題目特別指出「增設電梯」及「破壞樓板」，所以應優先說明樓板開口的封閉、施工區與營業區的隔離，以及消防設備停用時的替代措施，再補充施工管理與火災應變計畫。

建築防火避難措施

一、施工前評估與管制

1. 依法申請及提報計畫：依建築及消防相關規定辦理變更使用、施工許可及消防安全設備變更等程序；施工前由管理權人或防火管理人完成施工中消防防護計畫，依當時規定報請消防機關備查。未完成必要程序及防護安排，不得先行施工。
2. 進行危害評估：確認打鑿樓板、拆除隔間、移設管線或消防設備將影響的樓層、區劃、設備及避難動線，並檢討施工區與營業區同時使用的風險。
3. 評估停業或分區停用：如施工造成樓板貫通、防火區劃失效、主要避難路徑中斷，或重要消防設備無法維持功能，應停止受影響區域使用；無法確保使用者安全時，應停止營業至安全條件恢復。

二、維持防火區劃與阻煙功能

1. 施工區與使用區分隔：以具必要耐火及阻煙性能的構造分隔工區和營業區，施工區出入口設置管制；不得以普通布簾或臨時圍板取代必要的防火區劃。
2. 妥善封閉樓板開口：電梯井道或樓板開口應設置符合規定的防火、阻煙構造；施工階段性停工或下班時，也要確實封閉開口及縫隙。不得讓樓板孔洞成為煙火向上下樓層竄流的通道。
3. 防火門保持有效：防火門應保持可關閉狀態，不得固定開啟、拆除或遭物料阻擋。施工需暫時拆除或停用時，須設置等效替代措施，並指定人員於火災時立即關閉。
4. 維護垂直及水平避難路徑：樓梯、走廊、出口及安全梯不得堆置施工材料、工具或廢棄物；施工造成路徑變更時，應設置清楚的臨時指示及照明，確保使用者可到達安全出口。

三、維持消防安全設備功能

1. 停用範圍與時間降到最低：施工應分區、分段進行，消防設備停用範圍及時間限制於必要的最小程度，並避免同時停用警報、滅火、排煙、緊急廣播或避難指示設備。
2. 設置有效替代措施：若自動撒水、室內消防栓、火警自動警報、緊急廣播、排煙或避難標示等設備受施工影響，應依受影響設備及樓層採取替代措施，例如增設適當數量的滅火器、配置可立即使用的消防栓水帶、設置臨時警報或通訊設備、增設臨時避難標示，並加強人工巡查與監視。

核心觀念

本題考查浮升火羽流的質量流率，以及排煙設備要排出多少煙氣，才能使穩定煙層維持在指定高度。公式為：

$m=0.08Q^{1/3}z^{5/3}$

其中：

• $m$：火羽流質量流率，單位為 $\mathrm{kg/s}$。
• $Q$：火源熱釋放率（heat release rate, HRR），單位為 $\mathrm{kW}$。
• $z$：火源至煙層界面的垂直距離，單位為 $\mathrm{m}$。
• $0.08$：此經驗公式在上述單位制下的係數。

火源熱釋放率隨時間變化時，常以 $Q=Q_0t^n$ 表示；但本題另指定火災為定常火源，故 $Q$ 不隨時間變化，亦即採 $n=0$，因此 $Q=Q_0$。題目所求排煙量是質量流量，並非體積流量。

解題方法

居室樓地板面積為 $20\ \mathrm{m^2}$，高度為 $4\ \mathrm{m}$。煙層界面維持在離地 $3\ \mathrm{m}$，因此火羽流自火源至煙層界面的距離取：

$z=3\ \mathrm{m}$

題目未另給火源位置，依火羽流公式的典型題型，採火源位於地板處，故 $z$ 為離地煙層高度。將煙層界面維持在固定高度視為穩定狀態，煙層中的質量累積率為零，因此排煙設備所排出的質量流率，等於進入煙層的火羽流質量流率：

$Q_0=m=0.08Q^{1/3}z^{5/3}$

代入 $z=3\ \mathrm{m}$：