圖解警報系統消防安全設備

1-2 火災學理（二）

火警系統一個迴路中，至少包含一個火災探測器，以規律性的週期或持續監控與燃燒有關的物理或化學現象，並將至少一種相關信號傳送至控制及操作顯示設備。探測器自動偵測火災產生的熱、煙或火焰，而向受信總機發出信號，釋出聲光警報。

火場中所生成的煙，有兩大類：一為可見的燃燒生成物，主要為未完全燃燒的碳（黑煙）；另一為不可見、小於5微米（µm）的固體微粉和其他氣體（白煙）。煙到達一定的濃度值時，能迅速自動並發出信號警報。

 光電式 

光電式（Photoelectric）為發光室發射光源撞擊煙粒子造成光線散亂，當受光室感應到光線時，煙濃度達到設定警報之濃度，立即回報火警受信總機。在構造與特點上，發光室每隔幾秒發射一次光束信號，檢知是否有火災發生之煙霧，當煙霧達設定標準，接收會有信號確認，瞬間確認後，將火災信號傳遞至火警受信總機。新式導煙口採人字型設計可遮蔽不受強光影響並可將煙霧引導進入，且水蒸氣將被摒除在防蟲網壁面凝結，不致造成誤報。光電式侷限型探測器之動作原理主要分「遮光型」（即減光型）與「受光型」（即增光型）二種。

(1) 遮光型

遮光型（Obscuration Smoke Detector）在探測器之內部有一個「發光部」所發出的光由另一個「受光部」完全接收，當有煙粒子進入探測器內部時，阻礙了「受光部」接收光源達某一程度時探測器動作。較新式類比式（Analog）探測器上，設發光二極體，約每隔幾秒發光，平常由於遮光壁的阻隔，光源無法到達受光素子，但是當煙進入遮光內部空間時，由於煙粒子會造成光源散亂反射的現象，而使光源到達受光體，此時依據煙的濃度而使受光量增加，探測器內回路將此信號經增幅後，以數位式訊號傳至總機，由總機內設定之資訊進行記錄、分析、處理。新式探測器並接收總機監控，定期進行遮光內之動作試驗及常時監測零部件汙損及劣化狀況之功能。

(2) 受光型

受光型（Light Scattering Smoke Detectors）在探測器之內部有一個「發光部」所發出的光不會由另一個「受光部」所接收，當有煙粒子進入探測器內部時，因煙粒子接觸到「發光部」所發出的光產生了折射程度之探測器動作。

 離子式 

離子式（Ionization）為周圍空氣中含煙濃度達到某一限度時即會動作，原理係利用離子化電流受煙影響而產生變化。

 空氣取樣式 

空氣取樣偵煙探測系統（Smoke Sampling Detector System）為高靈敏度、低火警誤報率之一種光學探測系統。

火警探測器種類

從火三要素（燃料、氧、熱量）之燃燒生成物發展出偵煙式、偵溫式及火焰式（光）探測器。

1-3 火災學理（三）

 助燃物 

燃燒消耗空氣中的氧氣通常是用來氧化燃料。地球表面中空氣正常的氧氣含量為20%多，而空氣中近79%是氮氣，和其餘的1%則其他元素所組成。火必須被氧化，其可以透過氧或一些其他含有氧的化合物或混合物（如氯、硝酸等）來助燃，如鎂帶可以在二氧化碳中燃燒，此時二氧化碳即為助燃物。此外，也有一些燃料可能不需要氧氣，因本身含有氧化劑在其化學式，在它們名稱中有-oxy或-xo字根，例如有機過氧化物（Organic Peroxide），有時我們能透過其化學特性來識別這些燃料屬性。

 燃燒原理 

燃燒原理基本是一化學原理，物質本身不會主動發生燃燒，絕大多數物質是因為受熱（外內在）分解產生可燃氣體分子，達到起火溫度時所發生燃燒現象。實際上並非是物質本身在燃燒，以固體而言，絕大多數是分解的可燃性氣體在氧化燃燒，並氧氣量供給產生水、二氧化碳或一氧化碳等。舉如木塊的分子式為C6H10O5，加熱之後分子開始進行分解，6個碳分解，可能形成2個碳的結構分解燃燒，而連鎖反應持續不斷的分解，就會不斷的燃燒；當氧氣量受限火災發生後，生成物最多的是一氧化碳，因為燃燒發生太過迅速使空氣中的氧氣供給量不足，導致燃燒不完全而產生一氧化碳。

 燃料控制火災 

火因需供氧需產生自然浮升對流，產生向上使其生成物能遠離火焰本身，而氧氣能從底部供應。當其火焰成長延伸時，也基於供氧而產生向外或向大空間位置燃燒趨勢，此二種現象在牆壁面上會留下V型的燒痕特徵。任何火災一開始皆是燃料控制火災，於此階段發展關鍵，是否有足夠燃料量。大多數情況下，從單一起火物的熱釋放速率，通常不足以閃燃發生，除非是沙發或其他大型家具物體。在理論上，初期火災一旦啟動後，火災進展不是成長就是燃料不足而衰退。

 熱慣性 

一些物質如木材或紙類有機聚合物，通常需要釋放出2g/m2s之可燃氣體，才足以引燃。如是塑膠之合成聚合物，因其擁有高能含量，僅約需釋放出1g/m2s之可燃氣體，就足以引燃。基本上，假使熱傳係數越小、密度（比重）越小、比熱越小（溫度越易變化）或熱膨脹係數越大條件，則其越易起火。

可燃固體受熱轉換可燃氣體，必須經歷熱裂解（Pyrolysis）過程，熱裂解涉及燃料之分解現象（Decomposing）；假使物質具有高熱慣性（Thermal Inertia，kρc），表面能迅速加熱；而低熱慣性物質，則其受熱升溫就緩慢。

 悶燒 

有焰燃燒情況，固體是以氣體進行燃燒反應；而悶燒情況，僅在氧氣接觸表面或多孔性內部，使其氧化反應能持續，而反應所生熱量保持在內部，產生熱裂解至起火。多孔物質之燒焦殘餘物固體碳層，通常能持續進行悶燒反應。悶燒常見於家具軟墊物質如寢具或沙發等，遭到微小火源引燃。悶燒在缺氧環境中，且裂解出可燃氣體被氣流帶走，而使悶燒非常緩慢，這意味會持續很長一段時間，如煙蒂引燃可達4小時之久。

1-2 火災學理（二）

火警系統一個迴路中，至少包含一個火災探測器，以規律性的週期或持續監控與燃燒有關的物理或化學現象，並將至少一種相關信號傳送至控制及操作顯示設備。探測器自動偵測火災產生的熱、煙或火焰，而向受信總機發出信號，釋出聲光警報。

火場中所生成的煙，有兩大類：一為可見的燃燒生成物，主要為未完全燃燒的碳（黑煙）；另一為不可見、小於5微米（µm）的固體微粉和其他氣體（白煙）。煙到達一定的濃度值時，能迅速自動並發出信號警報。

 光電式 

光電式（Photoelectric）為發光室發射光源撞擊煙粒子造成光線散亂，...

為培育出消防安全專業人力，本校於2002 年首創消防系（所）（除員警大學外），建置了火災虛擬實驗室、火災鑑識實驗室、低氧實驗室、水系統消防實驗室、電系統消防實驗室、氣體消防實驗室、消防設備器材展示室及消防檢修實驗室等軟硬體設備，也設置了氣體燃料導管配管、工業配管等兩間乙級技術士考

場；也擁有全方位師資團隊，跨消防、機械、化工、電機、電子、土木及理化等完整博士群組成，每年消防系設日間部四技3 班、進修部四技1 班、進修學院二技1 班、碩士在職專班1 班，目前也申請博士在職專班，為未來消防人力注入所需的充分能量。

公共場所火災及天然災害，造成人員傷亡及巨額財物損失，引起社會大眾對公共安全及消防救災、緊急救護應變措施之關切，消防安全問題一直為當前社會大眾關切焦點。在消防法規部分，目前屬於法律位階有消防法、災害防救法、爆竹煙火管理條例、內政部消防署港務消防隊組織通則及內政部消防署組織條例。而各類場所消防安全設備設置標準係屬法規命令之第三法位階，係攸關人民公共安全之火災防護重要法規，自78 年7 月訂定發布，為場所設置消防安全設備之一種準則，於消防安全設備設計上，概分為滅火設備、警報設備、避難設備及火災發生後消防人員到達現場實施搶救之必要設備。以系統而言，分為水系統、化學系統、警報系統及避難等四大系統。於本校自成立消防系以來，即開設四大系統單獨課程供學生修習，以提供國內優質消防設備專業人才所需。

在警報系統方面，包括火警自動警報設備、手動報警設備、緊急廣播設備、瓦斯漏氣火警自動警報設備。火警自動警報設備為所有消防設備之火車頭，當建築物發生火災時，在人類未發現前即經由探測器最先感知火災生成物（煙、熱或光），傳達信號至受信總機，進而移報帶動一切後續安全設備，如連動防火捲

門、排煙設備或直接傳送消防機關等。因此，火災一旦發生，緊急應變分秒必爭，行動上首重偵知並通報建築物使用人周知，儘可能於早期採取滅火、避難等自衛消防措施，以使建築物內部人命或財物之損失降至最小化。

本書作者盧守謙博士累積豐富之現場救災經歷，曾擔任過縣市消防局火災預防課長一職，對於建築物消防安全設備與火災學理有其專業見解，也解析大量日文資料，使本書完整結合理論面與實務面內涵，相信本書能使讀者學習上有系統式了解，本人在此極為樂意為序，並祝大家閱讀及學習愉快。

蘇銘宏

吳鳳科技大學　校長

為培育出消防安全專業人力，本校於2002 年首創消防系（所）（除員警大學外），建置了火災虛擬實驗室、火災鑑識實驗室、低氧實驗室、水系統消防實驗室、電系統消防實驗室、氣體消防實驗室、消防設備器材展示室及消防檢修實驗室等軟硬體設備，也設置了氣體燃料導管配管、工業配管等兩間乙級技術士考

場；也擁有全方位師資團隊，跨消防、機械、化工、電機、電子、土木及理化等完整博士群組成，每年消防系設日間部四技3 班、進修部四技1 班、進修學院二技1 班、碩士在職專班1 班，目前也申請博士在職專班，為未來消防人力注入所需的充分能量。...

民國84年消防法大修改，納入了日本防火管理，要求一定規模以上供公眾使用建築物，應設置防火管理人並製定消防防護計畫（消防法第13條），且場所員工應進行自衛消防行動，且至少應編組滅火班、通報班與避難班；此三個班別與消防設備四大系統之水／化學系統（滅火）、警報（通報）及避難系統是同樣宗旨的。亦即，上揭三項即火災初期應變的SOP，且以通報為優先實施動作（如同警報是帶動消防設備之火車頭一樣）。然而，揆之國內建築物火災死亡案例，許多是歸究於火災發現人員，未優先實施通報，特別是小規模場所在通風控制燃燒之火勢下，人員逃出後未關閉房門情況，導致火勢擴大致內部人員仍不知情下快速葬身火窟。

警報系統關係建築物使用之人命安全問題，初期火災應變黃金時間通常是很短的，假使同棟建築物使用人（火災層或其上方樓層）也能儘速覺知這種危機，對其避難逃生愈是有利。在日本警報設備種類是採取多元化的，有緊急警報設備（緊急警鈴、自動警笛及廣播設備）及緊急警報器具（警鐘、攜帶式擴音機及手動式警笛）；手段不同，但能達到同等目的，且能快速取用到，因火災這種緊急狀態下，時間是相當迫切且分秒必爭的。目前國內已納入日本一一九通報裝置，未來擴大應用到特定場所，在無人或夜間探測器火災偵知，信號從受信總信移報到消防隊或裝置如手機等。另一方面，國內火災原因歷年來大多以電氣火災為首位，或許納入日本漏電火災警報器，不失為是一種問題改善方式。

從日本消防設備場所設置上，四大系統中以警報系統要求較多，而建築物設計滅火設備之要求除滅火器外是採取較嚴謹的，這是考量警報設備直接關係人命安全與早期發現危機，設置成本也較經濟，尤文化財場所等；而滅火設備設置，投入成本相對較多，且滅火工作係以公設消防單位之專業滅火為主，因人民已納稅，政府自應負起保護之責，除不特定多數人聚集之特定防火對象物外，盡量不再要求人民付出高額經濟裝置滅火設備。此外，在火警鳴動方面，於建築物五樓以上，且總樓地板面積在三千平方公尺以上者，其起火層為地上二層以上時，臺灣是該樓層與其直上二層及其直下層鳴動。但是日本則是限該樓層與其直上層鳴動。事實上，火災層以下是不具危險的，因火煙是往上的，為何國內規定直下層也要鳴動，實令人費解。

從事消防教育工作者，無不思索如何以個別單元或彼此整合單元，使資料具體呈現圖解空間有機形態，以讓學生或讀者更有興趣來探究發掘。本書編輯以消防設備師（士）國家考試及教學用書方式來撰寫，以火災學原理、警報設備構造、動作原理、系統組成，以圖示進行解說，並以考選部公告應考範圍，即各類場所消防安全設備設置標準、公共危險物品場所消防設計設備、檢修申報作業基準、消防安全設備認可基準、消防安全設備測試報告書測試方法及判定要領等，文末也納入消防設備師（士）近8年完整歷屆考題，非常適宜參加報考之讀者；也能作為消防設備從業人員在職進修之工具用書。然而，完全透澈消防設備需熟稔四大系統，也需了解檢修作業基準、認可基準及測試報告書。因此，本次出版全系列用書（六本）；倘若本系列對教學與實務上有些微貢獻，自甚感榮幸，這也是筆者孳孳不倦動力來源。

民國84年消防法大修改，納入了日本防火管理，要求一定規模以上供公眾使用建築物，應設置防火管理人並製定消防防護計畫（消防法第13條），且場所員工應進行自衛消防行動，且至少應編組滅火班、通報班與避難班；此三個班別與消防設備四大系統之水／化學系統（滅火）、警報（通報）及避難系統是同樣宗旨的。亦即，上揭三項即火災初期應變的SOP，且以通報為優先實施動作（如同警報是帶動消防設備之火車頭一樣）。然而，揆之國內建築物火災死亡案例，許多是歸究於火災發現人員，未優先實施通報，特別是小規模場所在通風控制燃燒之火勢下，人員逃...

推薦序
自　序
考試命題
消防設備師考試命題大綱
消防設備士考試命題大綱
第1章　警報系統火災學理
1-1 火災學理（一）　
1-2 火災學理（二）　
1-3 火災學理（三）　
1-4 火災學理（四）　
第2章　設置標準消防設計
2-1 授權命令　
2-2 單一場所　
2-3 消防安全設備種類　
2-4 警報設備　
2-5 增改建或變更用途（一）　
2-6 增改建或變更用途（二）　
2-7 應設置火警自動警報設備　
2-8 應設置手動報警設備　
2-9 應設置一一九火災通報裝置　
2-10 火警分區　
2-11 鳴動方式及探測器高度　
2-12 探測器裝置規定　
2-13 免設探測器處所　
2-14 偵煙式、熱煙複合式侷限型不得設置處所　
2-15 偵煙式、熱煙複合式或火焰式選設及探測區域　
2-16 差動式、補償式及定溫式侷限型探測器設置規定　
2-17 差動式分布型設置規定（一）　
2-18 差動式分布型設置規定（二）　
2-19 偵煙式探測器裝置規定　
2-20 光電式分離型及火焰式設置規定　
2-21 火警受信總機裝置　
2-22 火警受信總機位置配線及電源　
2-23 緊急電源、火警發信機及火警警鈴　
2-24 火警發信機及火警警鈴　
2-25 火警發信機、標示燈及火警警鈴裝置　
2-26 緊急廣播設備裝置（一）　
2-27 緊急廣播設備裝置（二）　
2-28 廣播分區　
2-29 擴音機及操作裝置　
2-30 緊急廣播設備配線　
2-31 警報分區及瓦斯漏氣檢知器　
2-32 瓦斯漏氣受信總機及警報裝置　
2-33 瓦斯漏氣警報設備配線及緊急電源　
2-34 一一九火災通報裝置　
第3章　公共危險物品場所消防設計
3-1 火警自動警報設備場所　
3-2 警報設備與標示設備設置　
3-3 配線耐燃耐熱　
3-4 緊急供電系統電源　
第4章　檢修申報作業基準
4-1 火警自動警報設備外觀檢查（一）　
4-2 火警自動警報設備外觀檢查（二）　
4-3 火警自動警報設備外觀檢查（三）　
4-4 火警自動警報設備性能檢查（一）　
4-5 火警自動警報設備性能檢查（二）　
4-6 火警自動警報設備性能檢查（三）　
4-7 火警自動警報設備性能檢查（四）　
4-8 火警自動警報設備性能檢查（五）　
4-9 火警自動警報設備性能檢查（六）　
4-10 火警自動警報設備性能檢查（七）　
4-11 火警自動警報設備綜合檢查　
4-12 火警自動警報設備檢查表　
4-13 瓦斯漏氣火警自動警報設備外觀檢查（一）　
4-14 瓦斯漏氣火警自動警報設備外觀檢查（二）　
4-15 瓦斯漏氣火警自動警報設備性能檢查（一）　
4-16 瓦斯漏氣火警自動警報設備性能檢查（二）　
4-17 瓦斯漏氣火警自動警報設備性能檢查（三）　
4-18 瓦斯漏氣火警自動警報設備綜合檢查　
4-19 瓦斯漏氣火警自動警報設備檢查表　
4-20 緊急廣播設備外觀檢查（一）　
4-21 緊急廣播設備外觀檢查（二）　
4-22 緊急廣播設備性能檢查（一）　
4-23 緊急廣播設備性能檢查（二）　
4-24 緊急廣播設備性能檢查（三）　
4-25 緊急廣播設備綜合檢查　
4-26 緊急廣播設備檢查表　
4-27 配線外觀檢查　
4-28 配線性能檢查　
4-29 配線檢查表　
第5章　認可基準
5-1 火警受信總機認可基準（107年2月修正）　
5-2 火警發信機、火警警鈴與標示燈認可基準（101年11月發布）　
5-3 火警探測器認可基準（101年11月發布）　
5-4 住宅用火災警報器認可基準（107年5月修正）　
5-5 緊急廣播設備用揚聲器認可基準（101年11月發布）　
5-6　119火災通報裝置認可基準（107年5月發布）　
第6章　測試方法及判定要領
6-1 火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（一）　
6-2 火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（二）　
6-3 火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（三）　
6-4 火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（四）　
6-5 火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（五）　
6-6 火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（六）　
6-7 火警自動警報設備測試報告書性能試驗（一）　
6-8 火警自動警報設備測試報告書性能試驗（二）　
6-9 火警自動警報設備測試報告書性能試驗（三）　
6-10 火警自動警報設備測試報告書性能試驗（四）　
6-11 火警自動警報設備測試報告書性能試驗（五）　
6-12 瓦斯漏氣火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（一）　
6-13 瓦斯漏氣火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（二）　
6-14 瓦斯漏氣火警自動警報設備測試報告書外觀試驗（三）　
6-15 瓦斯漏氣火警自動警報設備測試報告書性能試驗（一）　
6-16 瓦斯漏氣火警自動警報設備測試報告書性能試驗（二）　
6-17 瓦斯漏氣火警自動警報設備測試報告書性能試驗（三）　
6-18 緊急廣播設備測試報告書外觀試驗（一）　
6-19 緊急廣播設備測試報告書外觀試驗（二）　
6-20 緊急廣播設備測試報告書性能試驗（一）　
6-20 緊急廣播設備測試報告書性能試驗（二）　
6-21 緊急電源（發電機設備）測試報告書外觀試驗（一）　
6-22 緊急電源（發電機設備）測試報告書外觀試驗（二）　
6-23 緊急電源（發電機設備）測試報告書性能試驗（一）　
6-24 緊急電源（發電機設備）測試報告書性能試驗（二）　
6-25 緊急電源（蓄電池設備）測試報告書外觀試驗（一）　
6-26 緊急電源（蓄電池設備）測試報告書外觀試驗（二）　
6-27 緊急電源（蓄電池設備）測試報告書性能試驗　
6-28 耐燃耐熱配線測試報告書外觀試驗（一）　
6-29 耐燃耐熱配線測試報告書外觀試驗（二）　
6-30 耐燃耐熱配線測試報告書外觀試驗（三）　
6-30 耐燃耐熱配線測試報告書性能試驗　
第7章　消防設備師警報系統考題（100～108年）
第8章　消防設備士警報系統考題（100～108年）
參考文獻

推薦序
自　序
考試命題
消防設備師考試命題大綱
消防設備士考試命題大綱
第1章　警報系統火災學理
1-1 火災學理（一）　
1-2 火災學理（二）　
1-3 火災學理（三）　
1-4 火災學理（四）　
第2章　設置標準消防設計
2-1 授權命令　
2-2 單一場所　
2-3 消防安全設備種類　
2-4 警報設備　
2-5 增改建或變更用途（一）　
2-6 增改建或變更用途（二）　
2-7 應設置火警自動警報設備　
2-8 應設置手動報警設備　
2-9 應設置一一九火災通報裝置　
2-10 火警分區　
2-11 鳴動方式及探測器高度　
2-12 探測器裝置規定　
...