近10餘年來國內都會地區發展相當迅速，在有限的區域範圍內，為滿足民眾對居住與空間的需求，建築物已呈現高層化、大型化、集合化、多元複合化的趨勢發展。隨著新材料、新工法、新設備及新技術的發展，加上新穎的空間設計理念，導致部分建築物無法適用傳統的建築防火及消防「規格式法規」，或產生互相牴觸之情事。因此，建築技術規則於93年增修總則編第三條及第三條之4將性能設計納入規定，隨後消防法亦於99年增修第六條納入性能設計規定。
統計我國性能評定機構財團法人台灣建築中心自94年至104年評定完成之性能式設計案件已近156件，其中約58件以電腦模擬評估，而性能設計大都集中於防火避難設計(主要以煙控性能評估人員避難)，但在此10年間主要由評定機構邀請之專家學者，依其專長大都就設計者之評估資料進行書面審查，偶有地方消防機關會就個案於結構體與設備完成後，要求以熱煙試驗測試確認其電腦模擬評估效能，如102年基隆海洋科技博物館、105年高雄衛武營藝術文化中心，由財團法人台灣建築中心94 年至105 年間建築物防火避難性能設計案件採用數值模擬或試驗方法統計顯示94年至96年有4.8％、97年至99年有1.7％採全尺寸試驗驗證，100年後完全以電腦模擬。日本專家指出，電腦模擬因程式裡有太多假設前提條件過於單純，不足以反映真實情況，且電腦程式有許多未透露用途目的的原始碼，只有設計者清楚，旁人難以檢核其正確性。因此在日本即使是歐美已常使用的電腦模擬軟體，其模擬結果仍然受到質疑，在實務應用上實在有必要輔以實驗證明，以確保其安全性。本所102年依澳洲標準AS 4391進行研究並研擬為CNS標準草案，此草案已於105年10月5日公告為CNS 15937(2016)煙控系統性能現場試驗法－熱煙試驗。
由CNS 15937「煙控系統性能現場試驗法－熱煙試驗」標準中作為煙氣部分，於用語及定義為示蹤煙氣(Tracer smoke)，係以造煙器產生，經由導管送入火羽流中，就目前國內常用造煙機係經由加熱器加熱煙油，此煙油經過如美國食品藥物局(FDA)核可不具汙染性、pH值應接近中性、顏色為白色，且殘留物少，經由高壓CO2吹出造煙機進入火羽流，造煙機只能產生固定煙量，如單位時間內產生特定煙濃度(以能見度表示)煙量，而送出造煙機煙量則可由高壓CO2氣壓值決定送出造煙機之煙量，由於標準並未規範可視化之造煙濃度，其煙量係以火源大小、熱釋放率、溫度，以及煙層溫度估算羽流捲吸空氣的質量流量(kg/s)，於主要出口路徑內輔以使用遮光計測定由於煙使光源強度降低之煙遮蔽效應量測（此值被用作一個基準），以作為煙氣流動過程中的量化評估。或以一個多點吸氣式偵煙探測器系統，協助確定不可見的煙通過建築內受阻或蓄積情況，以作為判斷煙控效果。
惟此法之熱煙僅為示蹤性質，並未規範以實際煙量與濃度進行驗證，雖已可較真實性驗證主管機關審核通過之煙控性能設計，但於驗證過程因無法具體以設計時之煙量與濃度驗證實際完成建築物，如發生火災時之煙控性能，故仍難以避免發生有效性之爭議。
據此本所已成功開發可依火災時間歷程之發煙量，控制造煙機輸出之煙量與煙濃度，以具體可量化之煙量取代示蹤性，並建立發煙時間歷程校驗方法。本法主要構成係依ISO 16735計算所得之煙捲吸流率，採用風機與造煙機結合提供足夠之捲吸流率與煙濃度，經試驗結果顯現具有良好之再現性，可作為現地熱煙試驗煙層量測與設備之規範，量化的煙流率與煙濃度，可對電腦模擬結果進行可靠性之驗證，因此，煙捲吸流率、煙濃度及煙層之測定亦可供作參考與規範。
本所亦建立一個封閉立方的大空間，當依設計所需之煙捲吸流率及煙濃度依據蓄煙量隨著時間之變化之量測，來精確的確認濃煙產生率進行量化分析與校正。本方法以偵煙探測器由上而下每隔50cm設置1點，於作動的濃度時啟動，做為「煙」層。而當時啟動的那一個偵煙探測器就是煙層的底部位置，。如此，可隨著記錄每一個偵煙探測器鳴動的時間，而產生精確的煙沈積下降圖形與正確的發煙量，圖1顯示熱煙發煙量校正實驗之現場實況。
圖1 熱煙發煙量校正
未確認方法之可靠性，於本所防火實驗中心消防實驗室空間容積約325m3 (CNS 15937(煙控系統性能現場試驗法-熱煙試驗)建議用於空間容積250m3以上)進行實驗並與造煙時間歷程比對、分析與修正，測試以風機產生捲吸流率，以造煙機產生固定煙濃度之煙霧，再配合適當熱源提供熱浮力方式與模擬比對之結果，由於該實驗空間為矩形立方體在模擬與實驗相對單純，為進一步驗證本方法用於較複雜空間之適用性與實驗結果之再現性，乃於本所防火實驗中心會議廳以相同模式進行。由於會議廳具不規則之空間，且有室內裝修，而電腦模擬並無法模擬裝修狀況，空間變化僅能以矩形型式趨近模擬，故於模擬於逃生出口處煙層隨時間沉降，且至模擬結束(300秒)尚於安全高度2 m以上，但經熱煙試驗發現該逃生出口處，煙層已下降到2 m(如圖2)，模擬與試驗結果比較顯現有明顯差異性。此外，實驗結果具有良好再現性；因此，以熱煙試驗驗證電腦模擬評估設計，有其必要性，而本研究所提出之量化試驗模式，則可具定量驗證參考。
圖2 實尺度實驗火災與數值模擬比對