TWI582630B - A Method of Simulating Building Smoke Flow with Combustible Building Module - Google Patents

Description

以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法

本發明係有關於一種模擬系統，特別係有關於一種可以模擬於不同內部配置之建築中之不同位置之起火點並以感測器感測建築物內部火災煙流狀況及控制進氣單元、排氣單元、氣簾單元、灑水單元、隔離門及惰性氣體噴射單元以模擬各種火災煙流控制策略之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法。

近年來，世界各國的城鄉差距逐漸地增加，大多數的行政資源集中於各國的大城市中，使得人口不斷地湧向各大城市地區，為了滿足移入人口的居住空間需求，造成大城市地區的高樓建築逐漸地增加，此類建築的特點在於佔地小卻有著大量的居住空間且僅有少數的出口連通室外。

在過去的經驗中，火災常常對這類的高樓建築內的居民造成生命和財產的巨大損失，例如：1996年11月20日，位於香港的嘉利大廈(樓高15層)火災，造成41人死亡、80人受傷；2009年2月9日，位於中國北京的中央電視台北樓(樓高33層)火災，大火持續燃燒6小時，導致1人死亡、7人受傷，損失數十億人民幣；2015年2月21日，世上最高的住宅建築─位於杜拜的火炬塔(樓高79層)凌晨突傳火警，大樓遭烈焰吞噬，數百人緊急撤離，所幸撤離即時，沒有造成嚴重的傷亡，僅有一些住戶嗆傷。

在火災中濃煙是造成人員死亡的主要原因，統計數據顯示大約有85%的人在建築火災中吸入有毒煙霧而致死。在建築發生火災時，建築的樓梯間會成為最主要的緊急逃生通道，因此，樓梯間的排氣性能是建築安全上極為重要的一個依據，同時，樓梯間在建築發生火災時亦可能成為濃煙向整棟建築擴散的通道。

目前用模擬建築火災煙流的系統大致上可以分為實體模擬和電腦模擬兩種。所謂的實體模擬是建構一個欲模擬建築的模型，並在模型內某些地點設置感測器以便收集火場內部的各項數據，這種方式可以確實的得知此建築在發生火災時煙流及各種危害物理量之分布情形，但是也因為這樣的模型是依照特定建築物進行仿製，一個模型只能用適用於一種建築，不易加裝各種防災設施，且無法直接觀察建築物內部整體的火煙分布狀況，在使用上的便利性較差。採用電腦模擬則是在電腦中建立虛擬的建築結構，可以模擬不同建築在火災時可能發生的各種火災煙流狀況，但是這類模擬系統不能保證所模擬出的情況能符合現實世界中的實際情況。

本發明之目的，係提供一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，以隔間單元及人員升降單元組成建築模組，並藉由放置在建築模組中的光線感測器感測建築模組於火災時的光線變化並依據光線變化判斷建築模組內之煙霧流動。

本發明之另一目的，係提供一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，以隔間單元及人員升降單元組成建築模組，並藉由放置在建築模組中的溫度感測器感測建築模組於火災時的溫度。

本發明之另一目的，係提供一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，以隔間單元及人員升降單元組成建築模組，並藉由放置在建築模組中的氣體感測器感測建築模組於火災時的氣體濃度。

本發明之另一目的，係提供一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，藉由控制單元控制建築模組中的進氣單元、排氣單元、氣簾單元、灑水單元、隔離門及至少一惰性氣體噴射單元以模擬各種火災煙流控制策略。

為達上述之指稱之各目的與功效，本發明之一實施例係揭示一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其步驟包含建立包含第一隔間單元之建築模組，設置光線感測器於建築模組中，點燃設置於建築模組內之燃燒盤所盛裝之可燃物質，光線感測器感測該建築模組內之光線變化產生光線變化資訊，一處理單元依據該至少一光線變化資訊判斷該建築模組內之煙霧流動狀態。

於本發明之一實施例中，其中更包含一控制單元，用以控制進氣單元、排氣單元、氣簾單元、灑水單元、隔離門及惰性氣體噴射單元。

此外，本發明提供另一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其步驟包含建立包含第一隔間單元之建築模組，設置一溫度感測器於建築模組中，點燃設置於建築模組內之燃燒盤所盛裝之可燃物質，以溫度感測器感測該建築模組內之溫度變化產生溫度變化資訊。

此外，本發明提供另一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其步驟包含建立包含第一隔間單元之建築模組，設置一氣體感測器於建築模組中，點燃設置於建築模組內之燃燒盤所盛裝之可燃物質，以氣體感測器感測該建築模組內之氣體變化產生氣體變化資訊。

1‧‧‧建築模組

3‧‧‧處理單元

5‧‧‧顯示單元

7‧‧‧儲存單元

9‧‧‧控制單元

10‧‧‧第一隔間單元

11‧‧‧第二隔間單元

101‧‧‧人員通道

30‧‧‧人員升降單元

301‧‧‧人員升降通道

50‧‧‧燃燒盤

501‧‧‧可燃物質

60‧‧‧重量感測器

70‧‧‧溫度感測器

90‧‧‧光線感測器

100‧‧‧氣體感測器

110‧‧‧進氣單元

130‧‧‧排氣單元

150‧‧‧氣簾單元

160‧‧‧灑水單元

170‧‧‧隔離門

190‧‧‧惰性氣體噴射單元

第一圖：其係為本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之流程圖；
第二圖：其係為本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之方塊圖；
第三圖：其係為本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之建築模組示意圖；
第四圖：其係為本發明之第二實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之流程圖；
第五圖：其係為本發明之第二實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之方塊圖；
第六圖：其係為本發明之第二實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之建築模組示意圖；以及
第七圖：其係為本發明之第三實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之建築模組示意圖。

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

先前之技術中，使用實體模型僅能模擬單一建築且不易加裝各種防災設施對不同的防災策略進行模擬，使用電腦模擬所需要的運算量龐大，同時也不能夠保證系統所模擬出的情況能符合現實世界中的實際情況，因此本發明提出一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其建築模組是由隔間單元及人員升降單元組成，可以任意調整位置用以模擬各種建築配置，並藉由感測單元來感測建築模組內的火場環境變化。

先說明為達成本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之流程，請參閱第一圖，其係為本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之流程圖。如圖所示，本實施例於執行時所需之步驟包含：

步驟S1：建立建築模組；

步驟S3：設置燃燒盤；

步驟S5：點燃可燃物質；

步驟S7：感測建築模組內部環境變化；

步驟S9：判斷煙霧流動；

步驟S11：判斷溫度；以及

步驟S13判斷氣體濃度。

接著說明為達成本發明之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法所需之系統，請參閱第二圖，其係為本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之方塊圖。如圖所示，本發明之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之系統包含：一建築模組1及一處理單元3、一顯示單元5及一儲存單元7。

先說明建築模組1，請參閱第三圖，其係為本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之建築模組示意圖。如圖所示，本發明之建築模組1包含至少一第一隔間單元10、至少一第二隔間單元11、至少一人員升降單元30、至少一燃燒盤50、至少一光線感測器70、至少一溫度感測器90及至少一氣體感測器100。為方便說明將隔間單元中放置有燃燒盤50之隔間單元稱為第一隔間單元10，未放置有燃燒盤50之隔間單元稱為第二隔間單元11。上述之第一隔間單元10及第二隔間單元11用以模擬建築物內之房間、住戶或辦公室等，第一隔間單元10及第二隔間單元11不限定為四邊形，亦可為梯形、三角形、圓形、橢圓形、扇形或其他多邊形，用以模擬各種不同形狀之房間、住戶或辦公室，當第一隔間單元10及第二隔間單元11相鄰時，於相鄰處設置一人員通道101，人員通道101用以模擬建築物內之走廊、門或建築物內其他連接房間與房間之間的設施。上述之人員升降單元30用以模擬建築物內之樓梯、電扶梯、電梯或其他使人員通往建築物中不同樓層之設備，人員升降單元30內包含至少一人員升降通道301，當人員升降單元30用以模擬樓梯或電扶梯時，人員升降通道301可為一般樓梯、電扶梯，亦可以斜坡模擬樓梯或電扶梯之階梯，當人員升降單元30用以模擬電梯時，人員升降通道301可為電梯井，電梯井內可包含至少一電梯車廂(有些建築物中同一個電梯井中會有複數個車廂，例如：101大樓中同一電梯井中不只一個車廂）。當人員升降單元30與人員升降單元30互相連接時，二人員升降單元30之間設置有人員升降通道301，人員升降單元30與至少一隔間單元(第一隔間單元10或第二隔間單元11)相鄰，並於相鄰處設置至少一人員通道101。上述各個單元間之連結係以卡榫、插銷、疊合、黏合或其他固定方式予以相互固定。上述之燃燒盤50盛裝有一可燃物質501，可燃物質501可為汽油、柴油、木材、炭、酒精或其他任何可以燃燒之物質，燃燒盤50用以在可燃物質501燃燒時盛裝可燃物質501，燃燒盤50底端有重量感測器60，可偵測可燃物質501之消耗量。重量感測器60可電性連接處理單元3，處理單元3可依據可燃物質501之消耗量資訊來估算火源熱釋放率，更進一步的說處理單元3是依據可燃物質501之消耗量資訊乘以可燃物質501之燃燒熱來估算火源熱釋放率。上述之光線感測器70、溫度感測器90及氣體感測器100感測建築模組1內之環境變化並產生至少一光線變化資訊、溫度變化資訊及氣體變化資訊，光線感測器70、溫度感測器90及氣體感測器100可設置於建築模組1內任意位置。上述之隔間單元10、人員通道101、人員升降單元30及人員升降通道301前方可採用透明材質(如壓克力、石英或其他堅硬、透明之材料)製作而成，使用者可以從建築模組1外透過視覺或影像擷取設備(例如：照相機、錄影機、智慧型手機或是熱影像儀等)觀察或記錄建築模組1內部之情況。該透明材質內側表面噴塗有特殊塗料，可避免火場高溫蒸氣附著其上，導致霧化而無法由外側觀測之情況。

於本發明之一實施例中，燃燒盤50並不限於設置在第一隔間單元10內，亦可依據模擬需求放置於建築模組1內之任意處(如第二隔間單元11、人員通道101、人員升降單元30或人員升降通道301)。

於本發明之一實施例中，設置於建築模組1中的燃燒盤50並不限定只設置一個，亦可視模擬需要設置多個燃燒盤50於建築模組1中，且亦不限定一處只能放置一個燃燒盤50，可視模擬需要設置多個燃燒盤50於建築模組1中之同一處，例如在第一隔間單元10中設置多個燃燒盤50或在建築模組1中其中一個人員升降單元30設置多個燃燒盤50。

於本發明之一實施例中，燃燒盤50的放置處(第一隔間單元10、第二隔間單元11、人員通道101、人員升降單元30或人員升降通道301)會經耐燃處理，其方式可為在燃燒盤50的放置處填充耐燃材料(如石膏、陶瓷或其他於高溫中不易軟化、熔倒、傳熱之材料)或塗上耐燃塗料(如防火漆)。

於本發明之一實施例中，燃燒盤50內之可燃物質501是由一點火模組自動點火，此點火模組包含高壓線圈、電容、電晶體、二極體、電池座，透過電容器的充放電控制作為開關使用的電晶體快速切斷，電感線圈在被切斷時，空氣柱之間的等效電阻R會極大，根據歐姆定律，在切斷電源的瞬間（Δt≒0），空氣柱兩端產生瞬間高壓會將空氣電離，進而產生電火花點燃可燃物質501。

於本發明之一實施例中，燃燒盤50內之可燃物質501是由一使用者以手動方式(如打火機、瓦斯槍或其他點火裝置)點燃。

於本發明之一實施例中，建築模組1中可以有多個第一隔間單元10，在這樣的情況下，亦會有多個燃燒盤50設置於該些第一隔間單元10中，此種況狀可用以模擬多個起火點。

接著說明處理單元3，處理單元3為可進行算術及邏輯運算之電子元件，電性連接光線感測器70、溫度感測器90、氣體感測器100及重量感測器60，取得光線感測器70、溫度感測器90、氣體感測器100及重量感測器60所產生之各種電子訊號，經轉換後變為光線變化資訊、溫度變化資訊、氣體變化資訊及火源熱釋放率變化資訊。

接著說明顯示單元5，顯示單元5可透過有線網路或無線網路電性連接處理單元3，取得光線變化資訊、溫度變化資訊、氣體變化資訊及火源熱釋放率變化資訊並顯示於顯示單元5，顯示單元5可為液晶顯示器、電漿顯示器、陰極射線管顯示器、發光二極體陣列、觸控式螢幕或其他可顯示資訊供使用者參考之顯示器。

接著說明儲存單元7，儲存單元7電性連接處理單元3，用以儲存光線變化資訊、溫度變化資訊、氣體變化資訊、火源熱釋放率變化資訊及其他相關之實驗資訊。

以下將說明本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法執行時之流程，請參閱搭配第一圖、第二圖及第三圖。當使用者要模擬建築火災時之煙流時，將執行步驟S1至步驟S13。

於步驟S1中，建立建築模組，依據所欲模擬的建築物之內部配置建立建築模組1。

於步驟S3中，設置燃燒盤，依據所欲模擬的燃燒起火點設置燃燒盤50。

於步驟S5中，點燃可燃物質，於模擬開始時點燃燃燒盤50內之可燃物質501。

於步驟S7中，感測建築模組內部環境變化，以光線感測器70、溫度感測器90、氣體感測器100及重量感測器60來偵測建築模組1內部之環境變化，產生光線變化資訊、溫度變化資訊、氣體變化資訊及火源熱釋放率變化資訊。

於步驟S9中，判斷煙霧流動，處理單元3依據光線感測器70所產生之光線變化資訊判斷煙霧之流動。舉例而言，當光線感測器70所感測之光線變化資訊發生變化時(例如透光度從5降為2)，即代表因為有煙霧流經此光線感測器70所設置之處而造成透光度降低。當設置於建築模組1內之光線感測器70有多個時，處理單元3可以依據多個光線變化資訊判斷出煙霧流動方向；當設置於建築模組1內之光線感測器70為一個時，處理單元3可以依據此光線感測器70所產生之光線變化資訊判斷出煙霧是否會流經此光線感測器70之設置處。

於步驟S9中，處理單元3更可以進一步的判斷煙層底部是否低於1.5公尺，依據國際火災工程指引（International Fire Engineering Guidelines），在一般設計規範時煙層底部不得低於1.8公尺，於本發明中則是以不得低於1.5公尺為標準，亦可視情況調整此標準，處理單元3可以依據光線變化資訊判斷煙層底部是否低於1.5公尺，亦可以直接將光線感測器70設置於建築模組1中1.5公尺之位置。本發明之建築模組1不一定是與所模擬之建築物成相同比例建置，因此在處理單元3計算煙層底部高度或設置光線感測器70時也應考慮建築模組1與所模擬之建築物之縮放比例進行計算或設置。

於步驟S11中，判斷溫度，處理單元3依據溫度感測器90所產生之溫度變化資訊判斷溫度，依據國際火災工程指引（International Fire Engineering Guidelines），人員逃生避難空間不高於60度為判定基準，於本發明中則是以不高於50度為標準，亦可視情況調整此標準，當溫度感測器90所設置之位置溫度高於50度時，處理單元3會提醒使用者，提醒之方法可為在顯示單元5上顯示或在建築模組1中裝設燈號或/及發聲模組或/及聲光發訊器，以燈號或/及聲音或/及聲光訊號提醒使用者，相關之異常趨勢數據亦可記錄於儲存單元7中。

於步驟S13中，判斷氣體濃度，處理單元3依據氣體感測器100所產生之氣體變化資訊判斷氣體濃度。火災現場之燃燒均會造成氧氣的消耗，而人體之呼吸又需要氧氣。一般大氣環境下約有 21% 的氧氣濃度，而當氧氣濃度持續下降時，人體就會出現不適的症狀，一般而言，人類存活所容許之最低氧氣濃度為10%，而當氧氣濃度低於19.5%則會開始產生缺氧狀況。而從有關火災死亡統計資料得知，一氧化碳是最常造成人員罹難的毒性氣體，當空氣中一氧化碳濃度達0.05%以上時，人體會在一小時內覺得身體不適。此外，二氧化碳濃度增加也有可能造成危害，雖然二氧化碳本身並無毒性，但其濃度增加亦會妨礙人體吸收氧氣而致缺氧，當空氣中二氧化碳濃度達3%以上時，即容易產生危險。因此，於本發明中處理單元3會依據氣體變化資訊判斷氧氣濃度是否低於19.5%或/及二氧化碳濃度是否高於3%或/及一氧化碳濃度是否高於0.05%，亦可視情況調整此標準，當相關氣體感測器100所設置之位置之氣體濃度偏離所設定之標準時，處理單元3會提醒使用者，提醒之方法可為在顯示單元5上顯示或在建築模組1中裝設燈號或/及發聲模組或/及聲光發訊器，以燈號或/及聲音或/及聲光訊號提醒使用者，相關之異常趨勢數據亦可記錄於儲存單元7中。

接下來說明本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法於實際使用時之情況，請參照第一圖、第二圖及第三圖。當一使用者要模擬建築物於火災時之煙流情形時可使用本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法。使用者先依據所要模擬的建築物內部配置以隔間單元(即第一隔間單元10及第二隔間單元11)及人員升降單元30建立建築模組1，並於建築模組1中設置至少一個光線感測器70及至少一個溫度感測器90以及至少一個氣體感測器100，且讓處理單元3電性連接顯示單元5、儲存單元7、光線感測器70、溫度感測器90及氣體感測器100(相當於步驟S1)。將燃燒盤50盛裝可燃物質501後放入建築模組1之第一隔間單元10(相當於步驟S3)，並點燃可燃物質501(相當於步驟S5)。可燃物質501在燃燒時會產生火、濃煙、高溫及氣體成分與濃度以及可燃物質重量之變化，在不發生延燒之情況下，濃煙、高溫及燃燒所產生之氣體會逐漸擴散至建築模組1中，此時，可藉由燃燒盤50底端之重量感測器60以及裝設於建築模組內的光線感測器70、溫度感測器90及氣體感測器100，取得可燃物質重量變化以及建築模組內各處之電子訊號，並透過處理單元3轉換為火源熱釋放率、光線強度、溫度及氣體濃度(相當於步驟S7)，並顯示於顯示單元5上。因煙霧會使得能見度降低造成光線強度下降，使用者可藉由建築模組1內部光線感測器所測得之光線強度或由建築模組1前方之透明材質觀察得知煙流狀況(相當於步驟S9)，由顯示單元5，使用者亦可得知建築模組內之溫度(相當於步驟S11)，使用者亦可藉由顯示單元5得知建築模組內之氣體濃度(相當於步驟S13)。

於此，即完成本發明之第一實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，使用者可以依據本發明來模擬建築物於火災發生時的煙流情形，且本發明之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之建築模組1是採用組合式，因此可以適用於各種類型的建築物，以達成節省成本之目的。

接著說明，本發明之第二實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，請參閱第四圖、第五圖及第六圖，其係為本發明之第二實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之流程圖、方塊圖及建築模組示意圖。如第四圖所示，本實施例與第一實施例之差異在於本實施例更包含一步驟S6：實施火災煙流控制策略。如第五圖所示，本實施例與第一實施例之差異在於更包含一控制單元9，以有線或無線之方式電性連接處理單元3。如第六圖所示，本實施例與第一實施例之差異在於本實施例更包含至少一進氣單元110、至少一排氣單元130、至少一氣簾單元150、至少一灑水單元160、至少一隔離門170、至少一惰性氣體噴射單元190。

於步驟S6，實施火災煙流控制策略，控制單元9可以透過處理單元3控制進氣單元110、排氣單元130及氣簾單元150其中之一或多者之開啟、關閉及風速，模擬各種煙流控制策略以方便建築物內人員之逃生。

於步驟S6，實施火災煙流控制策略，控制單元9可以透過處理單元3控制灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190其中之一或多者之啟動，模擬各種火災控制策略以方便建築物內火源之撲滅。

進氣單元110、排氣單元130、氣簾單元150、灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190是設置於建築模組1，並以有線網路或無線網路之方式電性連接處理單元3，控制單元9可透過處理單元3以有線網路或無線網路分別控制進氣單元110、排氣單元130、氣簾單元150、灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190。控制單元9可以分別控制進氣單元110、排氣單元130及氣簾單元150之開啟、關閉及風速等。控制單元9可以分別控制灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190之啟動。

於本發明之第二實施例中，進氣單元110、排氣單元130、氣簾單元150、灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190是於第四圖之步驟S1時即設置於建築模組1。

進氣單元110可為一般風扇，亦可為一第一風扇及至多一扇葉傾斜方向相反之第二風扇前後堆疊而成，當進氣單元110為第一風扇及第二風扇前後堆疊而成時，控制單元9可分別控制第一風扇及第二風扇之轉動速度、轉動方向，例如說第一風扇順時針轉動、轉速2000RPM，第二風扇順時針轉動、轉速1500RPM；第一風扇順時針轉動、轉速2000RPM，第二風扇逆時針轉動、轉速1500RPM；第一風扇順時針轉動、轉速1500RPM，第二風扇以卡榫固定不動，藉此使進氣單元110產生不同型態之紊流或是層流。

於本實施例中，建築模組1可用於模擬火災時使用不同煙流控制策略的情形，可依據模擬時所產生之數據制定出適合所模擬之建築物之煙流控制方法，同時，由於本發明之建築模組1採用組合式之設計，更可以模擬進氣單元110、排氣單元130及氣簾單元150裝設於建築模組1不同位置以及所裝設之數量對於煙流控制之影響。

舉例而言，可在隔間單元10與人員升降單元30之間的通道101的兩側分別裝設氣簾單元150，於步驟S6中，當控制單元9啟動氣簾單元150時，可用以模擬以氣簾單元150阻隔煙霧進入樓梯時的煙流情形。

舉例而言，可在人員升降單元30裝設進氣單元110，於步驟S6中，當控制單元9啟動進氣單元110時，可用以模擬啟動進氣單元110於樓梯間產生高氣壓區塊，使得濃煙不易進入人員升降單元30時的煙流情形。

舉例而言，可在人員升降單元30裝設進氣單元110，並在與此裝有進氣單元110相同樓層的隔間單元10裝設排氣單元130，於步驟S6中，當控制單元9啟動進氣單元110及排氣單元130時，可用以模擬於建築物中以進氣單元及排氣單元產生高低壓差進行排煙時的煙流情形。

舉例而言，可在隔間單元10裝設排氣單元130，於步驟S6中，當控制單元9啟動排氣單元130時，可用以模擬於建築物中之起火處產生低氣壓區塊進行排煙時的煙流情形。

由上述之舉例中可以得知，於本發明之第二實施例中，建築模組1可選擇性裝設進氣單元110、排氣單元130及氣簾單元150其中之一、其中之二或全部。

上述之內容，即為本發明之第二實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，使用者可以依據本發明來模擬建築物於火災發生時的煙流情形，且可於建築模組之任意處裝設進氣單元110、排氣單元130及氣簾單元150，用以模擬在不同煙流控制策略時的煙流情形。

於本實施例中，建築模組1可用於模擬火災時使用不同火災控制策略的情形，可依據模擬時所產生之數據制定出適合所模擬之建築物之火災控制方法，同時，由於本發明之建築模組1採用組合式之設計，更可以模擬灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190裝設於建築模組1不同位置以及所裝設之數量對於火災控制之影響。

舉例而言，可在隔間單元10與人員升降單元30之間的通道101的兩側分別裝設灑水單元160，於步驟S6中，當控制單元9啟動灑水單元160時，可用以模擬以灑水單元160阻隔高溫進入樓梯時的情形。

舉例而言，可在建築模組1內適當地點（如隔間單元10、人員升降單元30、通道101、人員升降通道301）分別裝設灑水單元160，於步驟S6中，當控制單元9啟動灑水單元160時，可用以模擬以灑水單元160進行火源撲滅及降溫時的情形。

舉例而言，可在隔間單元10與通道101的中間裝設隔離門170，並於隔間單元10內部裝設惰性氣體噴射單元190，於步驟S6中，當控制單元9啟動隔離門170及惰性氣體噴射單元190時，可用以模擬以惰性氣體（如氮氣、二氧化碳或其他惰性氣體等）進行火源撲滅的情形。

由上述之舉例中可以得知，於本發明之第二實施例中，建築模組1可選擇性裝設灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190其中之一、其中之二或全部。

上述之內容，即為本發明之第二實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，使用者可以依據本發明來模擬建築物於火災發生時的火源燃燒情形，且可於建築模組之任意處裝設灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190，用以模擬在不同火災控制策略時的火源撲滅情形。

接著說明，本發明之第三實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，請參閱第七圖，其係為本發明之第三實施例之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之建築模組示意圖。如圖所示，本實施例與第二實施例之差異在於：建築模組1內之第一隔間單元10、第二隔間單元11、人員升降單元30、燃燒盤50、重量感測器60、光線感測器70、溫度感測器90、氣體感測器100、進氣單元110、排氣單元130、氣簾單元150、灑水單元160、隔離門170及惰性氣體噴射單元190位置與先前實施例有所差異，用以舉例說明本發明之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法之建築模組1之內部配置可依照所需模擬之建築物之不同進行改變。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈　鈞局早日賜准專利，至感為禱。

Claims (21)

1. 一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其包含：建立一建築模組，其包含至少一第一隔間單元；設置至少一光線感測器於該建築模組中；設置至少一燃燒盤於該建築模組中，每一該至少一燃燒盤盛裝有一可燃物質；點燃該可燃物質：該至少一光線感測器感測該建築模組內之光線變化產生至少一光線變化資訊；以及一處理單元，電性連接該至少一光線感測器，依據該至少一光線變化資訊判斷該建築模組內之煙霧流動，並依據該光線變化資訊及該建築模組之縮放比例判斷該建築模組內之煙霧底層是否低於150公分。
2. 如專利申請範圍第1項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，更包含一儲存單元，該儲存單元電性連接該處理單元，該儲存單元儲存該至少一光線變化資訊。
3. 如專利申請範圍第1項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，更包含一顯示單元，該顯示單元電性連接該處理單元，該顯示單元顯示該至少一光線變化資訊。
4. 如專利申請範圍第1項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，更包含至少一溫度感測器，其感測該建築模組內之溫度變化產生至少一溫度變化資訊。
5. 如專利申請範圍第1項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，更包含至少一氣體感測器，其感測該建築模組內之氣體變化產生至少一氣體變化資訊。
6. 如專利申請範圍第5項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該處理單元電性連接該氣體感測器，該處理單元依據該氣體變化資訊判斷該建築模組內之氧氣濃度是否低於19.5%或/及二氧化碳濃度是否高於3%或/及一氧化碳濃度是否高於0.05%。
7. 如專利申請範圍第1項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該建築模組更包含至少一第二隔間單元，當該至少一第一隔間單元與該至少一第二隔間單元相鄰時，於相鄰處設置至少一人員通道。
8. 如專利申請範圍第1項或第7項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該建築模組更包含至少一人員升降單元，該至少一人員升降單元與至少一隔間單元相鄰，並於相鄰處設置至少一人員通道。
9. 如專利申請範圍第8項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中當該人員升降單元為複數個人員升降單元時，至少一人員升降通道設置於每二該人員升降單元之間。
10. 如專利申請範圍第1項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該建築模組更包含一控制單元，該控制單元電性連接該處理單元，該處理單元電性連接至少一進氣單元或/及至少一排氣單元或/及至少一氣簾單元或/及至少一灑水單元或/及至少一隔離門或/及至少一惰性氣體噴射單元，該控制單元透過該處理單元控制該至少一進氣單元或/及該至少一排氣單元或/ 及該至少一氣簾單元或/及至少一灑水單元或/及至少一隔離門或/及至少一惰性氣體噴射單元，其中，該至少一進氣單元產生一氣流，該氣流為紊流或層流。
11. 如專利申請範圍第1項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該至少一燃燒盤下方設置有一重量感測器，該重量感測器電性連接該處理單元，該重量感測器用以感測該可燃物質之一重量變化資訊，該處理單元依據該重量變化資訊及該可燃物質之燃燒熱計算火源熱釋放率。
12. 一種以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其包含：建立一建築模組，其包含至少一第一隔間單元；設置至少一溫度感測器於該建築模組中；設置至少一燃燒盤於該建築模組中，每一該至少一燃燒盤盛裝有一可燃物質；點燃該可燃物質；至少一光線感測器，感測該建築模組內之光線變化產生至少一光線變化資訊；該至少一溫度感測器感測該建築模組內之溫度變化產生至少一溫度變化資訊；以及一處理單元，電性連接該光線感測器，該處理單元依據該至少一光線變化資訊判斷該建築模組內之煙霧流動，並依據該光線變化資訊及該建築模組之縮放比例判斷該建築模組內之煙霧底層是否低於150公分，該處理單元電性連接該溫度感測器，該處理單元依據該溫度變化資訊判斷該建築模組內之溫度是否高於50度。
13. 如專利申請範圍第12項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，更包含一儲存單元，該儲存單元電性連接該處理單 元，該儲存單元儲存該至少一溫度變化資訊。
14. 如專利申請範圍第12項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，更包含一顯示單元，該顯示單元電性連接該處理單元，該顯示單元顯示該至少一溫度變化資訊。
15. 如專利申請範圍第12項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，更包含至少一氣體感測器，其感測該建築模組內之氣體變化產生至少一氣體變化資訊。
16. 如專利申請範圍第15項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該處理單元電性連接該氣體感測器，該處理單元依據該氣體變化資訊判斷該建築模組內之氧氣濃度是否低於19.5%或/及二氧化碳濃度是否高於3%或/及一氧化碳濃度是否高於0.05%。
17. 如專利申請範圍第12項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該建築模組更包含至少一第二隔間單元，當該至少一第一隔間單元與該至少一第二隔間單元相鄰時，於相鄰處設置至少一人員通道。
18. 如專利申請範圍第12項或第17項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該建築模組更包含至少一人員升降單元，該至少一人員升降單元與至少一隔間單元相鄰，並於相鄰處設置至少一人員通道。
19. 如專利申請範圍第18項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中當該人員升降單元為複數個人員升降單元時，至少一人員升降通道設置於每二該人員升降單元之間。
20. 如專利申請範圍第12項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該建築模組更包含一控制單元，該控制單元電 性連接該處理單元，該處理單元電性連接至少一進氣單元或/及至少一排氣單元或/及至少一氣簾單元或/及至少一灑水單元或/及至少一隔離門或/及至少一惰性氣體噴射單元，該控制單元透過該處理單元控制該至少一進氣單元或/及該至少一排氣單元或/及該至少一氣簾單元或/及至少一灑水單元或/及至少一隔離門或/及至少一惰性氣體噴射單元，其中，該至少一進氣單元產生一氣流，該氣流為紊流或層流。
21. 如專利申請範圍第12項所述之以可組合式建築模組模擬建築火災煙流之方法，其中該至少一燃燒盤下方設置有一重量感測器，該重量感測器電性連接該處理單元，該重量感測器用以感測該可燃物質之一重量變化資訊，該處理單元依據該重量變化資訊及該可燃物質之燃燒熱計算火源熱釋放率。