臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要針對地下捷運系統月台軌道上方排氣系統之排煙效果及其設置與否做分析與研究，研究捷運軌道上方排氣系統在車站營運期間之各種狀況，探討軌道上方排氣系統於捷運列車火災模式之情境，包括列車底盤著火及列車車廂內縱火兩種模擬情況，並參考相關文獻與捷運設計案例，探討軌道上方排氣系統排煙效果及是否設置之必要性。
本研究以美國NIST(National Institute of Standards and Technology)之防火實驗室(BFRL)所發展之FDS(Fire Dynamics Simulator)火災模擬軟體作為分析工具，藉由NFPA130之建議，探討上述兩種模擬情境之火場環境溫度、CO濃度、熱輻射強度、及可視距離之結果。本研究驗證設置軌道上方排氣系統在列車底盤著火災模式可以協助隧道通風機大幅緩和火災情況，而在列車車廂內縱火模式設置軌道上方排氣系統比無開啟軌道上方排風系統之狀況稍佳，並證明軌道上方排氣系統需設置於地下捷運軌道側通風系統。

This thesis is mainly focused on the analysis and study to the smoke removal effect and the installation of the Over Track Exhaust (OTE) system by the platform screen door. The studies include various conditions to OTE effects on subway operation period and fire scenarios of the rolling stock which is further classified to chassis on fire and fire set inside. Also, the onshore as well as offshore related papers and MRT design projects are herein referred to probe the smoke effect of the OTE and the necessity of OTE installation.
This study uses FDS (Fire Dynamics Simulator) developed by the Building Fire Research Laboratory (BFRL) of NIST (National Institute of Standards and Technology) to simulate the fires.In accordance with recommendations in NFPA 130, the subject is set to probe above two scenarios of simulations such as fire scene environmental temperature, monoxide concentration, heat radiation intensity and visible distance. This thesis verifies that the operation of OTE can assist TVF (Tunnel Ventilation Fan) to mitigate the fire hazards at the chassis on fire,and the OTE is slightly better than that of deactivating OTE at the fire set inside. The results show that the OTE installation is required for subway track ventilation system.

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒 論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究內容與研究方法 3
第二章 火災理論與火災規模 6
2.1 捷運火災案例回顧 6
2.2 火災理論模式 9
2.3 火災危害因子 10
2.4 火源設計說明 12
2.4.1 穩定火源 12
2.4.2 非穩定火源 13
2.4.3 實際量測火災成長曲線 16
2.5 煙層理論 16
2.6 火災規模 19
2.6.1 車廂內火災規模 19
2.6.2 車廂底部火災規模 19
第三章 地下捷運環控系統 21
3.1 環控系統設計條件 21
3.2 環控系統種類 22
3.2.1 車站空調通風系統 22
3.2.2 車站隧道通風系統 23
3.3 車站隧道通風設備種類及功能 25
3.4 國內外地下捷運環控通風系統相關法規 29
3.4.1 國內技術規範 29
3.4.2 國外相關規範 30
第四章 數值模式與模擬案例探討 33
4.1 FDS分析方法概述及模擬程式介紹 33
4.1.1 FDS之架構 33
4.1.2 FDS理論基礎〔20、21〕 35
4.2 模擬案例與條件假設 41
4.2.1 邊界條件設定 41
4.2.2 案例一 節車廂底盤失火 45
4.2.3 案例二 第一節車廂內部失火 46
第五章 模擬結果與討論 47
5.1 模擬假設 47
5.2 月台層列車車廂底盤失火 47
5.2.1 車底火災熱輻射強度 48
5.2.2 車底火災溫度分佈 52
5.2.3 車底火災一氧化碳濃度分佈 56
5.2.4 車底火災能見度 60
5.3 案例2 車廂內失火 64
5.3.1 車廂內火災熱輻射強度 64
5.3.2 車廂內火災溫度分佈 69
5.3.3 車廂內火災一氧化碳濃度分佈 74
5.3.4 車廂內火災能見度 79
第六章 結論 84
6.1 結果討論 84
6.2 未來研究與建議 86
參 考 文 獻 87
符 號 彙 編 90

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