稍微了解空气取样式烟雾探测系统的人应该都知道，取样孔灵敏度与其取样孔数量有关，取样孔數量越多，单孔灵敏度越差；反之孔数越少，单孔灵敏度则越高。这是因为开孔数越多，单一取样孔的进气比例就越少，这样在火灾发生时从这个取样孔进入的烟雾就需要更高的浓度才能使抵达探测主机的烟雾浓度上升至警报阀值产生警报。举例说明，假设探测主机的警报阀值为0.2%obs/m，对一个10个取样孔的系统，每一个取样孔的进气比例假设均为10%，这样单一取样孔的烟雾；灵敏度为0.2%obs/m÷10%=2%obs/m。若有25个孔则单孔灵敏度为0.2%obs/m÷4%=5%obs/m。若整个管路若有100个取样孔的话，那么单孔灵敏度则成为0.2%obs/m÷1%=20%obs/m。当取样孔数越多的情况下，单孔的灵敏度可能会比传統的局限型（点型）烟雾探測器（灵敏度5∼15%obs/m）还要差。因此设计不良的系統跟所谓的极早期火灾预警效果可能会有很大的落差。
　　探测区域大小
　　表一取样孔数量与探测区域之关系（一）

　　表二取样孔数量与探测区域之关系（二）

　　当然，实际的取样孔數量与探測主机保护面积（以下称探测区域）大小是有直接的关系的，以探测区域大小为250m2、500m2、1000m2、2000m2的不同条件下，假设每个取样孔保护面积均设计为25m2（取样孔间距为5m×5m），警报阀值设为0.2%obs/m，其计算结果（如表一）。从上述计算结果来看，每一个取样孔的灵敏度与探测区域大小是直接成反比的。当然或许有人会质疑，上述范例中的每个取样孔的保护面积设计25m2是否可以加大，这样取样孔数就可以减少，单孔灵敏度也就提高了。答案当然是可以，一般而言取样孔保护面积是比照侷限型（点型）探测器，如果以英国BS5839规范要求，保护面积最大为100m2，这样上述的例子则成为：
从表二的计算结果看起来单孔灵敏度似乎提高了，不过事实上这样的设计对於整个系统的灵敏度并没有提高。这是因为虽然单孔灵敏度提高了，但是取样孔保护面积也变大了。以2000m2的情况为例，每100m2面积当中如果取样孔保护面积为100m2那麼这个区域当中只会配置1个取样孔且其灵敏度是4%obs/m，若是取样孔保护面积为25m2那麼这个区域就会配置4个灵敏度为16%obs/m的取样孔。假设有火灾发生时，这100m2的区域当中弥漫4%obs/m浓度的烟雾时，1个4%obs/m的取样孔可以让探测主机产生警报，但是同样的，当这4%obs/m浓度的烟雾进入这4个16%obs/m灵敏度的的取样孔时，其累计的烟雾浓度也同样可以让探测主机产生警报，因为这4个进气比例为1.25%的取样孔的进气比例相加后也是5%（4×1.25%=5%）。所以每100m2配置有1个灵敏度为4%obs/m的取样孔跟配置有4个灵敏度为16%obs/m的取样孔的探测效果其实是一模一样的，都是4%obs/m@100m2。
事实上，在上述例子当中，唯一能够改变探测效果或是系统灵敏度的，其实只有调整探测主机的警报阀值。
当上述计算的警报阀值从0.2%obs/m调整为0.1%obs/m时，系统灵敏度就提高为2倍；若调整为0.05%obs/m时，系统灵敏度就提高为4倍。只是，警报阀值的调整必须配合保护环境的特性，否则可能会增加误报的可能性。
警报阀值与保护环境
一般来说警报阀值的设置与保护环境的烟雾背景值高低及变化大小有关，譬如在较开放的仓库，平时会有貨物及车辆进出，在这种环境下仓库内振动产生的灰尘及仓库外风吹起的扬尘，车辆排放的尾气，甚至天气的阴晴变化都会使环境烟雾背景值增加，因此警报阀值设为0.5%obs/m可能较为合适，过高的灵敏度很可能会导致经常误报。在一般的办公室环境，警报阀值可能设为0.2%obs/m也不容易误报。在电信及电脑机房，由于环境相对较为封闭，而且有空调系统控制温湿度，因此警报阀值可能可以设为0.1%obs/m。在洁净厂房或无尘室这样的极度乾净的环境当中，警报阀值甚至可以提高到0.05%obs/m或更高也不会有误报问题。
系統灵敏度
　　因此，警报阀值的调整与保护环境特性有极大的关系，不能隨意调整，而取样孔灵敏度除了取样孔数量有关之外，还与每一个取样孔的保护面积大小有关。这也是笔者认为EN54-20空气取样式烟雾探测器测试标准当中对於灵敏度的分类可能会导致设计人员单纯考虑取样孔數量，而不考虑探测区域大小或是警报阀值（环境特性）的影响，使得整个设计方案与系统灵敏度或探测性能一点关系也没有的原因。
EN54-20空气取样式烟雾探测器测试标准当中参考了BFPSA对于空气取样式烟雾探测器灵敏度系统的规定，将探测器灵敏度分为：
•高灵敏度VeryHighSensitivity：灵敏度优於0.8%obs/m。
•加强灵敏度EnhancedSensitivity：灵敏度优于2%obs/m。
•普通灵敏度NormalSensitivity：相当於传统局限型烟雾探测器的灵敏度。
以AVA产品在潘阳消防电子产品质量检验中心的烟雾灵敏度测试为例，在高灵敏度测试条件下，取样孔數量为25个。如果设计人员用每个取样孔保护面积为80m2的条件下去设计，在不考虑管路长度对反应时间的影响时，理论上一个探测区域的大小可以达到80x25=2000m2。但如果设计人员将取样孔保护面积定为20m2时，则一个探测区域的大小仅为20x25=500m2。取样孔数量相同，单孔灵敏度相同，但是探测区域大小却大不相同（在实务上这也代表整个项目所需的探测主机的数量会有很大的差异）。一般人以常识判断都应该觉得有问题，一套系统保护500m2跟保护2000m2，探测效果怎么可能会一样呢！相反的，就如同前面所提到的，在探测面积相同的情况下，不同的取样孔数量，其系统灵敏度应该是一模一样的。以前述的探测区域500m2为例，每个取样孔保护面积为20m2，总共25个取样孔；与每个取样孔保护面积为10m2，总共50个取样孔，这两种设计方案的系统灵敏度是相同的。因此不能说在同样500m2探测区域大小的条件下，开25个取样孔才是高灵敏度系統，而开50个取样孔就不是高灵敏度系统。
　　空气取样探测灵敏度指标ASI（Aspirating-detectionSensitivityIndex）
　　在此，笔者提出一个检视一套空气取样式烟雾探测系統的探测性能或系统灵敏度的一个指标ASI，Aspirating-
detectionSensitivityIndex。
　　ASI=AlarmLevel×DetectionZone=PortSensitivity×PortCoverage
其中
AlarmLevel警报阀值（%obs/m）
　　探测主机合理的警报阀值，就如同之前提到的，与保护环境的特性有关，警报阀值必须是合理的，不应超过
容许的误报率。
　　DetectionZone探测区域（m2）
　　为探测区域面积大小，是一个空气取样式烟雾探测器及其连接取样管路所保护的范围。通常探测区域大小主要应考虑相关法规当中针对不同场所对於探测区域或防火分区大小的规定，以及所需达到的灵敏度探测效果。
　　PortSensitivity取样孔灵敏度（%obs/m）
　　取样孔灵敏度，与警报阀值及取样管路上的总开孔数量有关。为方便计算，本篇文章中假设每个取样孔的灵敏度是相同的。
不过事实上在取样孔大小相同的情况下，沿著取样管路上的取样孔进气比例会随著管长逐渐减少，因此灵敏
度也会随之降低。
　　PortCoverage取样孔保护面积（m2）
　　每个取样孔实际上的保護面積，一般而言取樣孔保護面积比照局限型（点型）烟雾探测器的设计标准。而ASI指标若用整个探测区域以及探测主机阀值来计算时与单独看一个取样孔的灵敏度及其保护面积来计算时，二者的结果是相同的。也就是说不论是从整个区域来看，或是截取局部区域来看，系统灵敏度是一样的。
以下针对几个空气取样式烟雾探测器常见的应用场所比较其ASI指标。
ASI指标越小，系统灵敏度越高，ASI指标越大，系统灵敏度越差。从不同应用场所可能的计算结果来看，ASI指标可以有将近数百倍的差异。也就是说从最灵敏的在无尘室一套空气取样式烟雾探测器仅保护数十平方公尺的DryCoil，到最不灵敏的仓库应用中一套探测主机保护2000平方公尺的空间，中间的差异有数百倍之多，也就是其性能将有数百倍的区别。
在仓库之类的高大空间应用中，设计单位可能用一套空气取样式烟雾探测器来保护将近2000m2的空间。就如同上面所探讨的，探测区域面积越大，ASI指标会越大，系統性能则越差。
有时为了某些原因（譬如测试验收）很可能会直接把探测主机的警报阀值调低，这样做虽然把性能提高了，但也同时增加了系统的误报机率。要想降低误报率，又要有好的探测性能，最好的做法是减少探测区域大小。
表三ASI指标计算范例

　　又譬如在骯脏环境的应用中，警报阀值只能设置成较不灵敏以避免误报，而此类骯脏环境还需要有高灵敏度的探测性能时只能减少探测区域的面积大小。就如同ASI指标计算范例表格所计算的，肮脏环境0.5%obs/m的警报阀值与200m2的探测区域，与0.2%obs/m的警报阀值与500m2的探测区域，其ASI指标均为100，二者具有相同的探测性能。
就上述针对探测区域大小、警报阀值以及ASI指标的探讨过程来看，只要探测区域面积大小被限制住之后探测性能就固定了。
只是考虑到增加空气取样管路或是多钻几个取样孔的成本并不高，笔者的建议会是在相同探测区域大小的条件下多配置一些取样孔以增加烟雾进入取样孔的机会，减少烟雾从起火源扩散至取样孔的时间。
结语
本文提出空气取样探测灵敏度指标ASI（Aspirating-detectionSensitivityIndex）来表示一个空气取样式烟雾探测系统的性能，由ASI指标可以直观的看出系统的烟雾探测性能，以及探测区域大小与警报阀值对系统灵敏度性能的影响。虽然取样孔数量多寡会影响单一取样孔的灵敏度，但是当探测区域大小被确定之后，整个空气取样烟雾探测系统的探测性能就与取样孔数量无关。警报阀值的设置必须合理，虽然提高灵敏度可以提高探测性能，但也同时提高了误报率。兼顾探测性能与误报率的最佳方法是减少探测区域面积大小。探测区域大小固定下来之后可以适当的增加取样孔数量。
本文作者：陈俊宏 谊信科技有限公司总经理

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