臺灣博碩士論文加值系統

本文利用火災模擬軟體FDS（Fire Dynamics Simulator）模擬補習班場所發生火災，以改變隔間材質與教室門關閉與否所假設的三種方案進行討論。最後針對本研究結果加入救災策略的探討。
由模擬結果可知：在火燄延燒狀態中將教室門關閉有最好的阻隔火焰延燒的效果。在濃煙與能見度部分，關閉教室門能有效的阻隔濃煙，但由模擬結果發現，耐燃材質更可以有效的控制濃煙的產生。有良好的防火觀念設置必要的防火建材與避難逃生時記得關閉門阻隔火勢與濃煙對於人員的避難逃生有極大的助益。

This study was used the fire modeling software Fire Dynamics Simulator (FDS) to simulate the tutorial school to have the fire. The three circumstances were either changed the compartmented material or the classroom door closure or not. Finally this study aims at examination the disaster relief strategies resulted from the study findings. From the simulating results showed that in the condition of fire flame spreading the close of classroom door having the best effects to impediment flame spreads. In the thick smoke and the visibility part, close the classroom door to be able having effective impediment thick smoke. In addition, the results showed that fire resistant material to have effective control thick smoke production. The final remark from this study demonstrated to be having good fire protection knowledge, establishes the essential fire protection building materials, and escapes to seek shelter needing closure door to impediment fire intensity and the thick smoke. These strategies have enormous help for the personnel escapes to seek shelter.

目錄
摘要………………………………………………………………………… I

Ａbstract………………………………………………………………… II

謝誌………………………………………………………………………… III

目錄…………………………………………………………………………. IV

表目錄……………………………………………………………………… VI

圖目錄……………………………………………………………………... VII

第1章 緒論…………………………………………………………… 1
1.1 研究動機與目的……………………………………………1

1.2 研究範圍……………………………………………………2
1.3 研究方法與組織架構………………………………………2
第2章 文獻回顧……………………………………………………… 5
2.1 火的現象……………………………………………………5
2.2 國內補習班火災發生案件……………………………… 12
2.3 FDS文獻回顧..……………………………………………14
第3章 FDS火災模擬軟體簡介………………………………… 21
3.1 概述…………………………………………………………21
3.2 FDS程式架構及理論基礎…………………………………26
3.3 火災情境設計火源的探討……………………………… 29
3.4 格點設定之探討………………………………………… 33
第4章 火災情境模擬分析與救災策略………..………………… 35
4.1 火災情境設計………………………………………………36
4.2 火場模擬結果………………………………………………37
4.3 模擬結果與討論………………………………………… 62
4.4 救災策略..……………………………………………… 63
第5章 結論………………..………………………….……… 67
參考文獻 ………………………………………………………………… 68
作者簡介 ………………………………………………………………… 72


表目錄
表2-1 氣體濃度與煙毒性造成人體危害數值及症狀表……… 11
表2-2 有機高分子材料燃燒產生之毒性氣體………………… 12
表2-3 FDS 沿革發展過程表………………………………….. 15
表3-1 火災成長係數差異之比較表……………….…………... 31
表4-1 研究項目改變參數……………………………………… 35
表4-2 模擬空間特性參數……………………………………… 37
表4-3 火場溫度與時間關係分析表…………………………… 51
表4-4 火場濃煙與能見度關係分析表………………………… 57
表4-5 氧氣濃度到達危險值與時間關係分析表……………… 62
表4-6 二氧化碳濃度到達危險值與時間關係分析表………… 63
表4-7 模擬結果………………………………………………… 64


圖目錄
圖1-1 研究流程圖…………………………………………… 4
圖2-1 火災成長過程圖….…………………………………… 9
圖2-2 FDS 運算架構………….……………………………… 16
圖3-1 FDS 執行流程圖……………………………………… 29
圖3-2 NFPA 火勢成長曲線圖……………………………… 32
圖4-1 室內格局網格佈置…………………………………… 37
圖4-2 室內物品網格佈置…………………………………… 38
圖4-3 方案一火勢燃燒情形………………………………… 40
圖4-4 方案二火勢燃燒情形………………………………… 41
圖4-5 方案二火勢燃燒情形………………………………… 43
圖4-6 方案一溫度分佈切面圖……………………………… 45
圖4-7 方案一各位置溫度分佈曲線………………………… 46
圖4-8 方案二溫度分佈切面圖……………………………… 47
圖4-9 方案二各位置溫度分佈曲線………………………… 48
圖4-10 方案三溫度分佈切面圖……………………………… 49
圖4-11 方案三各位置溫度分佈曲線………………………… 50
圖4-12 方案一濃煙與能見度分佈情形……………………..… 52
圖4-13 方案一能見度分佈曲線圖…………………………… 53
圖4-14 方案二濃煙與能見度分佈情形……………………..… 54
圖4-15 方案二能見度分佈曲線圖…….……………………… 55
圖4-16 方案三濃煙與能見度分佈情形……………………..… 56
圖4-17 方案三能見度分佈曲線圖…….……………………… 57
圖4-18 方案一氧氣濃度分佈曲線圖……………..…………… 58
圖4-19 方案一二氧化碳濃度分佈曲線圖…………………… 59
圖4-20 方案二氧氣濃度分佈曲線圖………………………… 60
圖4-21 方案二二氧化碳濃度分佈曲線圖…………………… 60
圖4-22 方案三氧氣濃度分佈曲線圖………………………… 60
圖4-23 方案三二氧化碳濃度分佈曲線圖…………………… 62

參考文獻
1.陳弘毅，2003，火災學，鼎茂圖書出版有限公司，台北市。
2.日本大審院昭和2年5月31日判決，日本判例大成8卷，第552頁。
3.鄧子正，1999，火災科學的基本概念，中央警察大學出版社，第5
頁。
4.劉祥至，1999，防煙區劃之火災模式分析與實驗驗證之研究，第
24頁。
5.謝坤學， 2009，室內防火規劃, http://www.nespace.com.tw/word/02
燃燒基礎理論與知識.pdf，http://www.nespace.com.tw/word/03
建築物室內火災特性.pdf，http://www.nespace.com.tw/word/04火災
案例分析與裝修防火綜合概論.pdf。
6. BSI Standards,1994, Draft British Standard Code of Practice for the Application of Fire Safety Engineering Principles to Fire Safety in Buildings, Panel FSM/-/5 and Technical Committee FSM/24, Fire Safety Engineering,London, UK.
7. Purser, D.A., 2002, Toxicity Assessment of Combustion Products, SFPE Handbook of Fire Protection Engineering., National Fire Protection Association, Quincy, Massachusetts, Third edition , Chapter 2~6,pp.2-85~2-146.
8.簡賢文，高惠瑜，2005，火災模擬軟體的區域模式分類，消防與防災科技雜誌，第22 期，第87~91頁。
9.傅世昌，2007，公路隧道塞車時火災模擬與搶救對策之研究，第56
頁。
10.余家均，2006，CRT電視機火災危害性之研究。中華大學營建管理研究所碩士論文。
11. National Institute of Standards and Technology,2005 ,User’s Guide for Smokeview Version 4–A Tool for Visualizing Fire Dynamics Simulation Data.
12.Madrzykowski, D. and R.L. Vettori, 2000, Simulation of the Dynamics of the Fire at 3146 Cherry Road NE Washington D.C., May 30, 1999, U.S. Department of Commerce Building and Fire Research Laboratory National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, NISTIR 6510.
13.Madrzykowski, D., G.P. Forney, and W.D. Walton, 2002, Simulation of the Dynamics of a Fire in a Two-Story Duplex -Iowa, December 22, 1999, U.S. Department of Commerce Building and Fire Research Laboratory National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, NISTIR 6854.
14.Vettori, R.L., D. Madrzykowski, and W.D. Walton, 2002, Simulation of the Dynamics of a Fire in a One-Story Restaurant --Texas, February 14, 2000, U.S. Department of Commerce Building and Fire Research Laboratory National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, NISTIR 6923.
15.Kerber, S. and W.D. Walton, 2003, Characterizing Positive Pressure Ventilation using 105 Computational Fluid Dynamic, U.S. Department of Commerce Building and Fire Research Laboratory National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 20899-8661.
16.Madrzykowski, D. and W.D. Walton, 2004, Cook County Administration Building Fire,69 West Washington, Chicago, Illinois, October 17, 2003:Heat Release Rate Experiments and FDS Simulations, U.S. Department of Commerce Building and Fire Research Laboratory National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, SP-1021.
17.Ryder, N., 2006, Near and Far Field Contamination Modeling in a Large Scale enclosure: Fire Dynamics Simulator Comparisons with Measured Observations, Journal of Hazardous Materials, Vol.130, pp.182~186.
18.Shi, C. L., 2007, An Investigation on Spill Plume Development and Natural Filling in Large Full-Scale Atrium under Retail Shop, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.50, No.3-4, pp. 513~529.
19.Xin, Y., J.P. Gore, K.B. McGrattan, R.G. Rehm, and H.R. Baum, 2005, Fire Dynamics Simulation of a Turbulent Buoyant Flame Using a Mixure-Fraction-Based Combustion Model, Combustion and Flame, Vol.141, No. 4, pp.329-335.
20.Chaturvedi, A. R., S. A. Filatyev, J. P. Gore, A. Hanna, J. Means, A.K. Mellema, 2005,Integrating fire, structure and agent models, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 3515, No. 2, Computational Science - ICCS 2005: 5th International Conference, Proceedings, pp. 695-702.
21.李訓谷，2000，大空間中庭建築性能式煙控系統設計分析，國立山大學機械與機電工程學系。
22.陳旭景，2002，TAIPEI 1O1 施工中建築物避難安全對策之研究，國立中央警察大學消防科學研究所。
23.葉琮勤，2005，大空間建築性能式煙控系統設計之3D CFD 電腦模擬分析與全尺度實驗印證，國立中山大學機械與機電工程學系。
24.何臺增，2005，自然煙控對蘭陽仁愛醫院火場影響之研究，元智大學機械工程學系。
25.陳鴻中，2005，建築材料對蘭陽仁愛醫院火災案例之影響評估，元智大學機械工程學系。
26.盧有能，2009，民宿場所火災模擬分析，屏東科技大學土木系。
27.沈子勝，2004，核電廠火災安全評估之研究，中央警察大學。
28.徐一量，林木榮，藍成陽，李全，劉維義，葉仁德，2001，火場模擬技術手冊,經濟部科技研究發展專案計畫執行報告，財團法人工業技術研究院環境與安全衛生技術發展中心，第30~33頁。
29.曾偉文，2002，防火安全工程評估工具-燃燒動態模擬,消防月刊，第75頁。
30.McGrattan, K., 2001,Computational Fluid Dynamics and Fire Modeling,National Institute of Standards and Technology（NIST）, http://fire.nist.gov.
31.McGrattan, K. and A. Hamins, 2002, Numerical Simulation of the Howard Street Tunnel Fire, Baltimore, Maryland, July 2001, NIST, Fire Research Division Building and Fire Research Laboratory.
32.蔡清雄、陳俊勳，2003，火災後果模擬運用於核能電廠防火設計案例研究，核能研討會論文集。
33.黃育祥，2004，用火災工學與火災模擬軟體FDS於火場之重建，中央警察大學消防科學研究所。
34.蔡尤溪，2003，大空間防煙性能模擬與現場實測基準之研究,內政部建研所研究計畫，第48~65頁。
35. 柯建明，2003，大型車站建築之火災煙控系統設計與電腦模擬分析，國立中山大學機械與機電工程學系。