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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄭朝榮
研究生(外文):Chao-Jung Cheng
論文名稱:楊梅鎮民宅火災熱流場場模式模擬分析
論文名稱(外文):Thermal Fluid Field Model Simulation for a Townhouse Fire in Yang-mei
指導教授:林誠興林誠興引用關係
指導教授(外文):C. S. Lin
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:176
中文關鍵詞:場模式火災FDS
外文關鍵詞:Field modelFireFDS
相關次數:
  • 被引用被引用:4
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台灣在歷年來火災發生的事件中,以住宅型火災發生的比率最高,當中有很多是早期以鐵皮所加蓋的違章建築,儘管近年來台灣之經濟發展已十分迅速,但目前於各鄉鎮市中,仍充斥著許多此一類型的建築物,因未做整體規劃改建,電線老舊及電器用品使用不當,再加上街道狹窄與兩旁停滿車輛致消防車進入不易等問題,故當火災一旦發生,在台灣居住人口如此密集之現況下,便常常造成重大的人員傷亡及財物的損失。
本案例以民國97年楊梅鎮連棟透天民宅為研究對象,起火戶屋內易燃物品太多,且各民宅三樓均以鐵皮屋加蓋,以致火勢無法有效阻隔,造成火災延燒迅速。因此使用「FDS」軟體來分析,透過場模式來模擬火場中之物理現象,探討火場中之熱傳遞現象、煙流、上層溫度、CO 濃度的變化,並針對火場之主要影響因素,改變各種不同參數,分析火場在各種不同情況下之影響,並期研究成果能對住宅建築物的防火工程上有所參考。

During the past decades in Taiwan, there were many fire cases occurred in apartment buildings, and most of which were often illegally rebuilt with metal sheet. In recent years, despite the rapid economy development in Taiwan, there still standing a lot of this kind of houses in villages and towns. Due to lack of overall rebuild plan, the inner old electric wire and the improper use of electric devices, plus narrow street sidewalks parked with cars which prevented fire engine from entering, as well as dense population and residential environment, if the fire happened, it could often cause great casualties and property losses.
This paper is using an attached townhouse fire in Yangmei township in 2008 for fire study. There are too much combustibles in the fire house, and because all house additions are reconstructed with metal sheets at third floors, the fire spread out rapidly without effective isolation. This study uses Fire Dynamics Simulator (FDS) software to analyze the physical phenomenon of the fire scene and to analyze the heat conduction, smoke flows, upper layer temperature, change of carbon monoxide (CO) concentrations, and by adjusting the parameters of the key factors to analyze the influence of different conditions in fire scene. The simulation result is expected to provide a reference for fire protection engineering of the residential buildings.

摘要 ………………………………………………………………………… i
ABSTRACT …………………………………………………………………… ii
誌謝 ………………………………………………………………………… iii
目錄 ………………………………………………………………………… iv
表目錄 ……………………………………………………………………… vi
圖目錄 ……………………………………………………………………… viii
符號說明 …………………………………………………………………… xiii
第一章 緒論
1.1 前言 …………………………………………………… 1
1.2 研究動機與目的 ……………………………………… 4
1.3 文獻回顧 ……………………………………………… 5
1.4 論文規劃 ……………………………………………… 6

第二章 火災相關理論
2.1 模擬模式介紹 ………………………………………… 11
2.1.1 場模式 …………………………………………… 11
2.1.2 模擬軟體介紹 …………………………………… 11
2.1.3 數值介紹 ………………………………………… 13
2.2 火災概要 ……………………………………………… 19
2.3 火源熱釋放率 ………………………………………… 35

第三章 火場實際案例探討與模型建立
3.1 火災案例之描述 ……………………………………… 37
3.1.1 案例描述 ………………………………………… 37
3.1.2 案例特色 ………………………………………… 41
3.2 火災案例之相關報導描述 …………………………… 44
3.3 火場驗證與數值模擬分析 …………………………… 47
3.3.1 物件規格 ………………………………………… 47
3.3.2 火源設計 ………………………………………… 51
3.3.3 格點的建立與格點獨立性測試 ………………… 53
3.3.4 格點驗證 ………………………………………… 62

第四章 結果與討論
4.1 火場Base Case之探討 ……………………………… 71
4.2 CASE A 主火源位置改變之探討 ……………………… 80
4.2.1 CaseA1 主火源的位置位於一樓客廳 …………… 80
4.2.2 CaseA2 主火源的位置位於二樓房間(R4) …… 87
4.3 CASE B 改變火源熱釋放率對火場影響之探討 ……… 92
4.3.1 CaseB1 火源熱釋放率增大1倍 ………………… 93
4.3.2 CaseB2 火源熱釋放率降低1/2倍 ……………… 99
4.3.3 CaseB3 火源熱釋放率降低1/3倍 ……………… 106
4.4 CASE C改變開口對火場影響之探討 ………………… 110
4.4.1 CaseC1 三樓對外窗戶開口全關 ……………… 111
4.4.2 CaseC2 二樓對外窗戶開口全關 ……………… 112
4.4.3 CaseC3 一樓對外門開口全關 ………………… 113
4.5 Case D 增設防火門對逃生之探討 ………………… 115
4.5.1 CaseD1一樓往二樓樓梯增設防火門 …………… 116
4.6 CASE E增設探測器對火場警報之探討 ……………… 119
4.6.1 CaseE1增設定溫、偵煙探測器(2.8m) ……… 119
4.6.2 CaseE2增設定溫、偵煙探測器(2.5m) ……… 120

第五章 結論
5.1 傷亡原因之討論與建議 …………………………… 158
5.2 各Case之模擬結果綜合分析 ……………………… 158
5.3 建議 ………………………………………………… 161
後續研究 ………………………………………………………………… 162
參考文獻 ………………………………………………………………… 164
口試委員問題與建議 …………………………………………………… 167
附錄 ……………………………………………………………………… 168
作者簡歷 ………………………………………………………………… 176

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〝http://www.nfa.gov.tw/〞。
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【41】記者沈繼昌/楊梅報導”自由時報”,2008年3月8日
【42】文/吳詠平”蘋果日報”,2008年3月8日
【43】記者楊德宜/桃園縣報導”聯合報”,2008年3月8日
【44】記者胡欣男/楊梅報導”中國時報”,2008年3月8日

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