臺灣博碩士論文加值系統

台中ALA夜店火災發生時，火花引燃牆壁及天花板之隔音泡棉導致火勢迅速擴散及大量濃煙肇致重大人員傷亡，為了避免類似的情況再度發生，本研究材料篩選較具代表性的四種隔音泡棉，包含一般泡棉、PU泡棉、美耐皿白色泡棉及 CR 25度橡膠類泡棉，利用熱重分析儀 (Thermo Gravimetric Analyzer, TGA)、紅外線光譜儀 (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)、掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscope , SEM)、能量線譜 (Energy Dispersive Spectrometer, EDS)、微差掃描熱卡計 (Differential Scanning Calormetry, DSC) 等儀器對四種泡棉進行材料分析，探討其熱重損失、泡棉組成之分子構造、化學成分分析及材料燃燒之能量變化等熱力學、熱反應及相關材料性質; 再以台灣台中阿拉夜店火災為案例，蒐集火災現場調查資料和官方的火災鑑定報告等資料，針對室內裝修隔音泡棉材料，利用熱分析實驗儀器，獲得隔音泡棉受熱燃燒後之各項熱反應参數，並以美國國家標準局(National Institute of Standards and Technology, NIST)所開發之火災動態模擬器 (Fire Dynamics Simulator, FDS) 與Smokeview後處裡工作，建構台中市阿拉夜店火災案例模型，重建火災情境，並詳細探討有關火災危害因子溫度、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、能見度及煙層高度等之變化情形探討，對人員避難逃生之影響，以了解造成人員重大傷亡之主因，並提供未來類似場所消防安全工程改善方針與對策。模擬結果顯示出隔音泡棉燃燒後會產生大量之濃煙，嚴重阻礙人員避難逃生之視線，在整個避難路徑上，煙毒危害程度大於熱危害程度，故導致避難人員多為吸入性嗆傷，也是致命之原因，亦符合本案例官方鑑定報告書判定結果，故做好事前的防範，應將火災可能產生的災害降至最低。

In the fire case of Taichung ALA pub, fire spread to the soundproof foam on walls and ceiling and then it escalated. Heavy smoke filled the house, which caused heavy casualties. In order to avoid similar situations, four typical soundproof foams, namely ordinary foam, PU foam, melamine white foam and CR25 rubber foam, were selected in this study. Four instruments, namely Thermo Gravimetric Analyzer, Scanning Electron Microscope, Energy Dispersive Spectrometer, Differential Scanning Calormetry, were used to analyze these four foams. The thermodynamic and thermoreactive properties such as thermal weight loss, composition molecular structure, chemical constituent analysis and the energy change during burning were investigated. The Taichung ALA pub case was used as an example. Fire investigation results and official appraisal report were collected. The thermal reaction parameters for the indoor decoration soundproof foams were obtained using thermal analysis experiment instruments. The Fire Dynamics Simulator developed by National Institute of Standards and Technology was then used to rebuild the model of ALA pub fire case. The changes of the dangerous factors such as temperature, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, visibility, and smoke layer height, were investigated. The effect of the dangerous factors on escape of people from fire was also studied to understand the major causes for heavy casualties. In addition, the fire engineering improvement and measures for similar situations were proposed. The simulation results show that soundproof foam will belch out heavy smoke as it is burned. The smoke reduced the visibility severely and blocked the way of escaping. The smoke is more life-threatening than heat. No wonder most persons escaping from fire suffered from smoke inhalation, which is also the major life-threatening cause. The result of this study matches that in the official fire appraisal report.

目 錄

口試委員會審定書 I
誌謝 II
中文摘要 IV
英文摘要 V
目錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起與目的 1
1.2 研究流程 3
第二章 文獻回顧及法規研析 5
2.1 娛樂場所之火災危害特性 5
2.2 火災危害程度判定標準 13
2.3 NFPA 921火災和爆炸調查指南概要 16
第三章 國內外重大隔音棉火災案例分析與討論 17
3.1 阿拉夜店火災案例分析 17
3.2 其他夜店火災案例分析 22
3.3 美國夜店改善建議(The Station Nightclub) 26
第四章 隔音泡棉之實驗分析結果與討論 27
4.1 材料性能測試 29
4.2 材料成份及熱分析測試 36
第五章 電腦模擬軟體分析結果與討論 47
5.1 火災動態模擬軟體介紹 49
5.2 火場數值模型建構 54
5.3 模擬參數設定說明 57
5.4 模擬結果分析與討論 63
第六章 結論與建議 81
6.1 結論 81
6.2 研究貢獻 82
6.3 未來研究建議 82
參考文獻 84

參考文獻
[1] 丁育群，「火災對人體危害與避難行為之探討」，博士論文，中國文化大學實業計畫研究所工學組，台北 (1987)。
[2] 江崇誠，「建築物利用實態與人員避難特性」，建築物防火法規與防火安全設計研討會(1999)。
[3] 邱晨瑋，「高科技廠無塵室防火工程性能式設計」，鼎茂圖書出版有限公司，台北 (2009)。
[4] 李雨澤，「建築物公共安全檢查問題之研究」，碩士論文，中華大學，新竹 (2005)。
[5] 沈子勝，「關於避難開始時間決定因素」，警學叢刊，二十五卷，第一期 (1994)。
[6] 李沁妍、李中生、謝蕙如、簡賢文，「巴西聖馬利市夜店火災之警惕」，災害防救電子報，國家防災科技中心，第93期，災害防救科技與知識專欄 (2013)。
[7] 何明錦、簡賢文、張淑慧、室崎益輝、陳亮全，「都市空間大量人群避難行為基礎研究」，內政部建築研究所研究計畫成果報告，台北(1999)。
[8] 周文智，「赴美國研習火災調查鑑定技術」，內政部消防署報告，台北 (2010)。
[9] 紀人豪、簡漢良、陳潔蘭，「以FDS電腦模擬程式重建小型夜店火災事件」，安全管理與工程技術國際研討會摘要論文集，嘉義，第25頁 (2011)。
[10] 紀人豪、沈子勝、除一量、陳政洞，「原有合法小規模旅館建築物防火避難改善方案之實驗驗證及電腦模擬分析」，內政部建築研究所委託研究報告，台北，第1-22頁(2010)。
[11] 紀人豪、吳勝宏、陳文舉、黃奕豪、王清松、吳永延，「自製飛灰沸石運用於工業通風設備之研究」，吳鳳科技大學專案研究計畫成果報告，嘉義 (2012)。
[12] 陳建忠、紀人豪、吳勝宏、陳政洞、蔡秀芬，「石化工業廠房建築物火災調查分析之研究」，內政部建築研究所研究報告， 100 年 12 月。
[13] 陳欣怡，「環境因子對於建築物火場中煙流行為之初探」，碩士論文，國立雲林科技大學，雲林 (2012)。
[14] 陳崇岳，「公共場所之消防安全檢測」，國家文官學院發行，T&D 飛訊第115 期 (2011)。
[15] 陳火炎，「新版各類場所消防安全設備設置標準解說」，鼎茂圖書出版有限公司，台北，第31頁 (2007)。
[16] 陳弘毅、吳喨生，「火災學」，鼎茂圖書出版有限公司，台北 (2008)。
[17] 陳建中，「超高層建築物火災之煙控系統與避難逃生模擬之研究」，碩士論文，國立雲林科技大學，雲林 (2011)。
[18] 許宗熙、楊逸詠，「建築防災計劃準則及防火避難安全設計規範之研究」，內政部建築 研究所研究計畫成果報告，台北 (1999)。
[19] 張順享，「建築物之消防安全檢查制度之研究－以彰化縣為例」，碩士論文，國立彰化師範大學，彰化 (2011)。
[20] 張曉青，「NFPA 921-2008」，消防技術與產品信息，第2期，第80頁(2009)。
[21] 莊維彥，「建築物避難逃生之模擬系統設計研究」，碩士論文，國立雲林科技大學，雲林 (2003)。
[22] 劉增青，「新時期火災隱患整治對策與機制」，中國安全生產科學技術，第7卷，第3期，第120頁 (2011)。
[23] 簡漢良，「運用火災調查技術與FDS電腦模擬程式重建一個夜店火災情境」，碩士論文，吳鳳科技大學光機電暨材料研究所，嘉義 (2013)。
[24] 蔡匡忠、紀人豪、鐘偉庭、蔡秀芬，「建築物防火避難安全驗證技術精進及參考手冊研修」，內政部建築研究所研究報告，台北 (2013)。
[25] 蔡秀芬，「老人安養機構避難逃生安全之研究」，碩士論文，淡江大學，台北 (2001)。
[26] 蔡銘儒、王天志、李鎮宏、陳志銓、陳佳玲、詹家旺、黃建榮、邱英倫，「優先推動B1類等娛樂場所申請防火標章計畫試驗研究」，內政部建築研究所研究報告，台北 (2011)。
[27] 鍾基強、陳又嘉、李嘉福、蔡秀芬，「水平噴流防煙系統之效能驗證及應用分析研究」，內政部建築研究所研究報告，台北 (2012)。
[28] BCC新聞網，http://news.bbc.co.uk/go/pr/fr/-/2/hi/americas/4136625.stm/[Access: Feb. 6,
(2013)。
[29] 大紀元新聞網，http://www.epochtimes.com/b5/3/2/21/n278237.htm/[Access:%20Feb.%206,2013 (2013)。
[30] Bashirzadeh, R., and Gharehbaghi, A., “An Investigation on reactivity, mechanical and fire properties of Pu flexible foam,” Journal of Cellular Plastics, Vol.4, No. 3, pp. 856–988 (2009).
[31] Buchanan, A.H., Fire Engineering Design Guide, University of Canterbury, Centre for Advanced Engineering (2001).
[32] Dinenno, P.J., and Drysdale, D., SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, National Fire Protection Association (2008).
[33] Forney, G., Smokeview (Version 6) - A Tool for Visualizing Fire Dynamics Simulation Data Volume I: User’s Guide, National Institute of Standards and Technology, NIST Special Publication 1017-1 (2012).
[34] Floyd, J., Forney, G., Hostikka, S., Korhonen, T., McDermott, R., and McGrattan, K., Fire Dynamics Simulator Technical Reference Guide, National Institute of Standards and Technology, NIST Special Publication 1018 (2012).
[35] Floyd, J., Forney, G., Hostikka, S., Korhonen, T., McDermott, R., and McGrattan, K., Fire Dynamics Simulator User’s Guide, National Institute of Standards and Technology, NIST Special Publication 1019 (2012).
[36] Grosshandler, W., The Station Nightclub Fire Investigation Status Report, National Construction Safety Team Investigation, U.S.A. (2004).
[37] Lefebvre, J., Le Bras, M., Bastin, B., Paleja, R., and Delobel, R., “Flexible polyurethane foams: flammability,” Journal of Fire Sciences, Vol. 21, No. 5, pp. 343–367 (2003).
[38] Lovas, G.G., “Models of wayfinding in emergency evacuations,” European Journal of Operational Research, Vol. 105, pp. 371-389 (1998).
[39] Liebrand, W.B.G., Nowak, A., and Hegselmann, R., Computer Modeling of Social Process, SAGE Publications, London (1998).
[40] Lyons, J.W., The Chemistry and Uses of Fire Retardants, John Wiley and Sons Inc., New York, U.S.A. (1970).
[41] Onuegbu, T.U., Umoh, E.T., and Iwuchukwu, .IE., “Flame retardant effects on flexible polyurethane foam treated with potassium aluminum sulphate,” ARPN Journal of Science and Technology, Vol. 2, No. 11, pp. 1097-1102 (2012).
[42] Prasad, K., Kramer, R., Marsh, N., Nyden, M., Ohlemiller, T., and Zammarano, M., “Numerical simulation of fire spread on polyurethane foam slabs,” Fire Research Division, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, U.S.A. (2009).
[43] Patra, P.K., Warner, S.B., Kim, Y.K., Fan, Q., Calvert, P.D., and Adanur, S., “NTC Project No: M02-MD08 (formerly M02-D08),” NTC Annual Report (2005).