113 消防設備人員高等考試 消防設備師 水系統消防安全設備 考古題詳解

核心觀念

本題依命題當年（民國 113 年）《各類場所消防安全設備設置標準》計算，考查室內第二種消防栓與室外消防栓的水源容量、消防幫浦出水量，以及消防栓配管的加壓試驗耐壓標準。

室內消防栓的水源容量，以設置消防栓最多樓層的全部消防栓計算，持續放水 $20$ 分鐘；全部消防栓超過 $2$ 支時，以 $2$ 支計算。第二種消防栓每支放水量及幫浦出水量均以每分鐘 $70$ 公升計。

室外消防栓以 $2$ 具同時放水計算，水源容量須供其持續放水 $30$ 分鐘；每具每分鐘放水量為 $350$ 公升，幫浦出水量亦按 $2$ 具計算。

配管竣工加壓試驗壓力不得小於消防幫浦全閉揚程的 $1.5$ 倍。室外消防栓配管準用相關配管試壓規定。

解題方法

室內第二種消防栓

每層有 $3$ 座，最多樓層也是 $3$ 座；但計算時上限為 $2$ 支。因此：

消防幫浦出水量：

室外消防栓

題目設置 $3$ 座，以 $2$ 具同時放水計算。水源容量為：

核心觀念

本題依命題當年（民國 113 年）《各類場所消防安全設備設置標準》的一般場所水霧滅火設備規定作答。汽車修理廠屬第十八條附表第三項場所；依第六十一條，該類場所水霧噴頭的每平方公尺放水量，應達每分鐘 $20$ 公升以上。

第六十三條規定，每一放射區域以 $50\ \text{m}^2$ 為原則；第六十四條規定，放射區域在二區以上時，水源容量應保持 $40\ \text{m}^3$ 以上；第六十五條規定，消防幫浦出水量在放射區域二區以上時，應達每分鐘 $2{,}000$ 公升以上。

解題方法

先用長、寬計算樓地板面積，再以每區 $50\ \text{m}^2$ 規劃放射區域。每區所需放水量則以該區面積乘上汽車修理廠適用的單位面積放水量計算。

（一）系統架構

水霧滅火設備可用下列流程表示：

水源 → 消防幫浦（加壓送水裝置）→ 主管 → 各區一齊開放閥 → 區域配管 → 水霧噴頭

各區另設啟動裝置；一齊開放閥啟動後，水流進入該區配管並由水霧噴頭放射。水霧設備的配管、啟動裝置、一齊開放閥等，並依第六十二條準用相關規定設置。

（二）一齊開放閥分區數

場所面積為：

每一放射區域以 $50\ \text{m}^2$ 為原則，因此：

故以 12 區為原則，每區配置一只一齊開放閥。

（三）每一區放水量

核心觀念

本題把三種計算分開：單層撒水頭配置數量依撒水頭的配置限制計算；水源容量依《各類場所消防安全設備設置標準》第 57 條的指定撒水頭數與放水時間計算；消防幫浦出水量依第 58 條規定，以水源容量核算的撒水頭數乘上規定流量計算。以下以命題當年（民國 113 年）法規為準。

題目未提供樓層平面形狀，因此單層撒水頭數按法定最大防護範圍計算，並以配置妥當、邊界可涵蓋為前提。

解題方法

一、單層撒水頭數量

一般反應型撒水頭的配置，任一點至撒水頭的水平距離不得超過 $2.1$ 公尺。以正方形網格配置時，網格最遠角點至中心撒水頭的距離為 $d/\sqrt{2}$，故網格間距上限為：

每個撒水頭對應的最大網格面積約為：

所以單層至少需要：

小區劃型撒水頭適用於規定場所的住宿居室等處所，並須符合任一點至撒水頭水平距離 $2.6$ 公尺以下、撒水頭間距 $3$ 公尺以上、單頭防護面積 $13$ 平方公尺以下等條件。依每頭最大防護面積估算：

二、水源容量

本題為 12 層建築物，屬 11 層以上。

依第 57 條：

核心觀念

本題依命題當年（民國 113 年）《各類場所消防安全設備設置標準》第 213、214、220 條計算室外固定頂儲槽的固定式泡沫設備。

題目給的是「第Ⅱ種泡沫放出口」；這裡的「Ⅱ種」是放出口型式，不是泡沫膨脹比種類。計算分成四部分：

1. 依儲槽直徑查放出口數量。
2. 依公共危險物品種類查固定式泡沫的放出率，再求總放射量及單口流量。
3. 依總放射量計算連結送液口數量。
4. 依固定式泡沫設備及輔助泡沫消防栓的需求，合計水源容量。

解題方法

（一）至少需幾個放出口？

第 213 條規定，固定頂儲槽採第Ⅰ型或第Ⅱ型泡沫放出口時，依儲槽直徑查表。直徑 $26$ 公尺落在「$24$ 公尺以上、未達 $35$ 公尺」級距，應設 2 個。

儲槽高度 $12$ 公尺不影響此表的放出口數量判定。

（二）每一個放出口出水量

題目為第四類公共危險物品，且閃火點大於 $70\,^\circ\mathrm{C}$。依第 213 條表列數值，第Ⅱ型泡沫放出口的泡沫水溶液放出率為：

儲槽液面積按圓形水平斷面計算：

所需總放射量為：

放出口共 2 個，平均分配總放射量：

每一個放出口出水量至少約為 $1,062\ \mathrm{L/min}$。

（三）至少需設置幾個連結送液口？

第 214 條規定，連結送液口數量依下式計算：

其中 $Aq$ 是固定式泡沫設備總放射量，$C$ 為每一個連結送液口的標準送液量 $800\ \mathrm{L/min}$。代入：