111 消防設備人員高等考試 消防設備師 警報系統消防安全設備 考古題詳解

111 年・消防設備人員・高等考試・消防設備師
試題代碼 警報系統消防安全設備

第 一 題25 分

(一)依照「各類場所消防安全設備設置標準」,請問火焰式探測器不得設於哪些處所?(10 分)

(二)某飛機庫室內裝置標稱監視距離為 18 公尺、視野角度為 30 度的紅外線局限型火焰式探測器。依照「火警探測器認可基準」,應如何進行該探測器的靈敏度試驗?(15 分)

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核心觀念

以命題當年(民國 111 年)法規為準。本題考《各類場所消防安全設備設置標準》第 117 條的火焰式探測器禁設處所,以及《火警探測器認可基準》的火焰式探測器靈敏度試驗。

火焰式探測器利用火焰放射的紫外線或紅外線變化偵測火災。靈敏度試驗分為動作試驗與不動作試驗;題目給的「室內型」與標稱監視距離,決定動作試驗的距離與燃燒盤尺寸。

解題方法

(一)火焰式探測器不得設置處所

依《各類場所消防安全設備設置標準》第 117 條第 2 項,火焰式探測器不得設於:

  1. 會散發腐蝕性氣體的處所。
  2. 廚房及其他平時煙會滯留的處所。
  3. 顯著高溫的處所。
  4. 煙會大量流入的處所。
  5. 會結露的處所。
  6. 設有用火設備且火焰外露的處所。
  7. 水蒸氣會大量滯留的處所。
  8. 其他會妨礙探測器機能的處所。

其中前六項是第 117 條第 1 項第 2 至 4 款、第 6 至 8 款所列處所;另加水蒸氣大量滯留及其他妨礙機能的處所。

(二)紅外線局限型火焰式探測器靈敏度試驗

題目指定飛機庫室內裝置,因此依「室內型」試驗條件計算。動作試驗距離為標稱監視距離的 1.2 倍:

L=18×1.2=21.6 公尺L=18\times1.2=21.6\text{ 公尺}
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第 二 題25 分

(一)某場所長度 15 公尺、寬度 15 公尺、天花板高度 6 公尺,廣播區域之平均吸音率為 0.10。揚聲器設置於該區域天花板正中央時,如何檢討其殘響時間與音壓強度?(15 分)

(二)火警自動警報設備連動緊急廣播設備之揚聲器廣播時,手動報警設備火警警鈴同時動作。為避免該場所緊急廣播內容受到火警警鈴干擾,請繪圖並說明如何確保緊急廣播之清晰度?(10 分)

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第二題

(一)殘響時間與音壓強度之檢討

1. 核心觀念

本小題考查室內音響設計的兩項內容:

  1. 以 Sabine 公式計算廣播區域的殘響時間。
  2. 以揚聲器至最不利位置的距離,檢討直接音及殘響音所形成的音壓強度。

以命題當年(民國111年)消防法規及《各類場所消防安全設備設置標準》為準。緊急廣播應使廣播區域內各點均能清楚聽見,通常須檢核最遠點音壓是否達法定要求;實際數值仍須配合揚聲器規格及現場測試判定。


2. 計算廣播區域體積及吸音量

場所尺寸為:

長=15 m,寬=15 m,高=6 m長=15\text{ m},\qquad 寬=15\text{ m},\qquad 高=6\text{ m}

室內容積:

V=15×15×6=1350 m3V=15\times15\times6=1350\text{ m}^3

室內總表面積為:

S=2(15×15)+4(15×6)S=2(15\times15)+4(15\times6) S=450+360=810 m2S=450+360=810\text{ m}^2

平均吸音率為:

αˉ=0.10\bar{\alpha}=0.10

等效吸音面積:

A=αˉS=0.10×810=81 m2A=\bar{\alpha}S =0.10\times810 =81\text{ m}^2

3. 殘響時間

採用 Sabine 公式:

T60=0.161VAT_{60}=0.161\frac{V}{A}

代入數值:

T60=0.161135081≈2.68 sT_{60} =0.161\frac{1350}{81} \approx2.68\text{ s}

因此,本廣播區域的理論殘響時間為:

T60≈2.68 秒\boxed{T_{60}\approx2.68\text{ 秒}}

殘響時間越長,語音尾音重疊越嚴重,會降低緊急廣播的語音清晰度。2.682.68 秒屬於殘響較大的空間,應特別檢討揚聲器配置、音量及吸音處理。


4. 最不利位置及距離

揚聲器設於天花板正中央,其平面位置為:

(7.5,7.5,6)\left(7.5,7.5,6\right)

距離揚聲器最遠的地面角落,其距離為:

rmax⁡=7.52+7.52+62r_{\max} =\sqrt{7.5^2+7.5^2+6^2} rmax⁡=56.25+56.25+36=148.5≈12.19 mr_{\max} =\sqrt{56.25+56.25+36} =\sqrt{148.5} \approx12.19\text{ m}

所以最不利點可取地面四角,揚聲器至該點的距離約為:

rmax⁡≈12.19 m\boxed{r_{\max}\approx12.19\text{ m}}

5. 音壓強度之檢討方法

若已知揚聲器在 11 公尺處的音壓級為 Lp1L_{p1},僅考慮自由音場的距離衰減時:

Lp,direct=Lp1−20log⁡10(r1)L_{p,\text{direct}} =L_{p1}-20\log_{10}\left(\frac{r}{1}\right)

在最遠角落:

Lp,direct=Lp1−20log⁡10(12.19)L_{p,\text{direct}} =L_{p1}-20\log_{10}(12.19) 20log⁡10(12.19)≈21.72 dB20\log_{10}(12.19)\approx21.72\text{ dB}

因此:

Lp,direct≈Lp1−21.72 dB\boxed{L_{p,\text{direct}}\approx L_{p1}-21.72\text{ dB}}

若要同時考慮直接音與殘響音,可使用室內音場公式:

Lp=Lw+10log⁡10(Q4πr2+4R)L_p =L_w+10\log_{10} \left( \frac{Q}{4\pi r^2}+\frac{4}{R} \right)

其中:

  • LwL_w:揚聲器聲功率級;
  • QQ:揚聲器指向性因數;
  • rr:揚聲器至檢核點距離;
  • RR:室內常數。

室內常數為:

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第 三 題25 分

(一)某餐廳的瓦斯漏氣火警自動警報設備在申請建築物消防安全設備圖說審查時,消防專技人員應檢附圖說資料項目為何?(10 分)

(二)該場所瓦斯漏氣火警自動警報設備的警報裝置,在進行外觀檢查與性能檢查時,其檢查項目、檢查方法與判定方法為何?(15 分)

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核心觀念

本題分別考查消防安全設備圖說審查的應檢附資料,以及《各類場所消防安全設備檢修及申報作業基準》中「瓦斯漏氣火警自動警報設備」的警報裝置檢查規定。外觀檢查以目視確認設備狀態與設置情形;性能檢查則使檢知器動作,確認表示燈及區域警報裝置能否正常發揮功能。

以下以命題當年(民國 111 年)法規及檢查基準為準。現行檢修基準已修正並取代當年的作業基準,考試作答仍應依命題年度規定。

(一)圖說審查應檢附的圖說資料

依消防機關辦理建築物消防安全設備圖說審查的資料項目,瓦斯漏氣火警自動警報設備應檢附:

  1. 設備概要表:列明設備種類、數量、規格等概要資料。
  2. 斷面圖:標示各居室用途、隔間牆及開口部狀況;並標示屋頂、梁的深度與間隔,以及天花板情形。
  3. 電源系統圖:標明一般電源或緊急電源至消防安全設備的配線概要;緊急電源部分已有系統圖者,該部分得免檢附。
  4. 設備系統圖:按樓層及系統標明導線管口徑、配線數、線路方向、警報分區、受信總機、中繼器、檢知器及警報裝置等設置狀況。
  5. 設備圖:以平面圖標示各居室及系統設備、器材與配線的位置。

作答時應明確列出以上五類,並點出設備系統圖及設備圖須能呈現本設備的檢知器、受信總機、中繼器、警報分區與警報裝置配置。

(二)警報裝置的外觀與性能檢查

警報裝置分為瓦斯漏氣表示燈及檢知區域警報裝置;兩者的檢查項目、方法與判定如下。

1. 外觀檢查

檢查項目檢查方法判定方法
瓦斯漏氣表示燈以目視確認有無變形、損傷、脫落及妨礙視認的因素。應無變形、損傷、脫落及妨礙視認的因素。
檢知區域警報裝置—外形以目視確認有無變形、損傷、明顯腐蝕。應無變形、損傷、明顯腐蝕。
檢知區域警報裝置—裝置狀態以目視確認有無脫落,以及是否有妨礙音響效果的因素。應無脫落、鬆動及妨礙音響效果的因素。

外觀檢查重點是設備本體是否完好、固定是否牢靠,以及燈光或音響效果是否受遮蔽或其他因素妨礙。

2. 性能檢查

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第 四 題25 分

(一)進行 119 火災通報裝置本體的性能檢查時,其檢查項目、檢查方法與判定方法為何?(15 分)

(二)某醫院為地上 3 層的防火建築物,各樓層高度為 4 公尺。1 樓警衛室設置 P 型火警受信總機與 119 火災通報裝置本體,另於 1 樓急診室、2 樓與 3 樓的護理站分別設置遠端啟動裝置。請參照附表,繪製 119 火災通報裝置的系統昇位圖。(10 分)

附表:圖例說明表

圖例設備名稱設置位置
P 型火警受信總機1 樓警衛室
EI119 通報裝置本體1 樓警衛室
T119 遠端啟動裝置(專用電話機)1 樓急診室、2 樓與 3 樓的護理站
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核心觀念

本題依「消防安全設備檢修及申報執行基準」中 119 火災通報裝置之性能檢查觀念作答,並以命題當年(民國 111 年)法規為準。

119 火災通報裝置的功能,是在火災發生時,經由火警受信總機或遠端啟動裝置,使通報裝置本體自動向消防機關通報火災,並提供必要的語音通話功能。因此檢查重點為:

  1. 裝置本體及配線是否正常。
  2. 電源及緊急電源是否正常。
  3. 火災通報功能是否正常。
  4. 遠端啟動及各樓層專用電話機是否能正常操作。
  5. 通話、警報、表示及復歸功能是否正常。

(一)119 火災通報裝置本體性能檢查

1. 外觀及設置狀況

檢查項目檢查方法判定方法
裝置本體以目視檢查外箱、面板、按鈕、指示燈、標示及玻璃等本體不得有損傷、變形、鏽蝕或妨礙操作之情形;設備名稱及操作標示應清楚
設置位置以目視確認本體設於管理人員容易操作、便於維護之位置應設於警衛室等有人管理場所,周圍不得堆放物品或受其他設備妨礙
配線及端子目視檢查配線、端子及接地狀況,必要時輕拉檢查接續是否牢固配線不得脫落、破損或短路,端子接續應牢固,接地應正常
電源表示接通常用電源,觀察電源指示及故障表示常用電源接通時,電源表示應正常,且不得有異常故障表示

2. 常用電源及緊急電源

檢查項目檢查方法判定方法
常用電源確認電源開關、保險絲及電壓;操作電源切換或模擬停電常用電源應能正常供電,電源切換時不得造成裝置失效
緊急電源切斷常用電源,使設備由蓄電池等緊急電源供電,檢查電源表示及操作功能應能自動切換至緊急電源,且通報、通話及表示功能仍能正常運作
蓄電池目視檢查外觀、端子及漏液情形,並依設備規定測試蓄電池容量或放電狀況蓄電池不得膨脹、漏液或腐蝕,容量應足以維持規定之待機及動作時間

3. 火災通報功能

檢查項目檢查方法判定方法
自動通報使火警受信總機動作,或依檢查程序輸入火災通報訊號,確認 119 裝置是否啟動火災訊號輸入後,119 火災通報裝置應自動啟動,並依規定發出通報
手動通報操作本體之火災通報按鈕或啟動開關操作後應能立即啟動通報功能,且啟動表示、警鈴或蜂鳴器應正常
通報內容於測試模式或檢查用線路下,確認通報訊號及預錄語音內容通報訊號應能正確傳送,建築物名稱、地址等預錄內容應清楚且正確
通報中止或解除依設備操作程序操作停止、解除或復歸裝置通報中止及復歸功能應正常,復歸後不得持續誤動作

實際檢查時不得任意向消防機關發出虛假火災通報,應使用測試模式、檢查用端子或依消防機關規定之測試程序辦理。

4. 遠端啟動功能

檢查項目檢查方法判定方法
遠端啟動裝置逐一操作各樓層之 119 遠端啟動裝置或專用電話機每一處遠端啟動裝置均應能啟動 119 通報裝置本體
啟動表示遠端操作後,觀察本體之啟動表示、位置表示及故障表示本體應能正確顯示啟動狀態,且不得有錯誤表示
多處啟動逐一測試不同樓層之遠端啟動裝置,確認回路及位置識別各裝置均應個別動作,線路不得互相影響或造成無法辨識啟動位置

5. 通話功能

檢查項目檢查方法判定方法
本體通話使用本體話機或通話設備進行測試應能正常摘機、通話及掛機
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