臺灣博碩士論文加值系統

建築災害主要分為五大類：地震、火災、水災、風災及戰爭災害，其中又以地震與火災與我們比較有切身關係且帶來的損害為最大。而火災所引起的建築坍塌事故雖不多，但火災所衍生造成建築坍塌的危害性卻是巨大的。就火災發生時建築物是否會發生坍塌可由時間與溫度來判定，因此本研究希望透過火災模式模擬當火災發生時火災室的溫度。
利用美國國家標準與技術研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)所開發的區域模型軟體CFAST探討內政部建築研究所九十四年度所出刊的「建築物構造防火性能驗證技術手冊」內所提供計算火災室內之溫度的公式。以三種變因：「火災室內火源的成長速率係數」、「燃燒型支配因子」與「區劃(火災室)面積大小」做模擬分析，視其分別對溫度的影響。本文模擬假設燃燒空間種類皆為辦公室。

The calamity of the building is divided into five categories mainly: Earthquake, fire, floods, disaster caused by a windstorm and war calamity. Among these five categories, the earthquake and the fire relatively often take place in our surrounding and bring the greatest harm. Nevertheless, the collapse of buildings caused by the fire is not much, but the hazards are huge. Whether the building will collapse when is exposed to the fire can be judged by the time domain and the temperature domain. Hence, the purpose of this research is to get the temperature of the fire room by using the fire model.
CFAST is a two-zone fire model, and is developed by National Institute of Standards and Technology. Using CFAST, this research discusses those equations of calculating the temperature provided by “The fire performance validation technical reference of architecture, 2005”. This research discusses the effect of 3 parameters: the fire intensity coefficient, burning control factor, and the size of area, on the temperature of the room. This research assumes that the places that the fire occurs in are offices.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
符號說明 IX
第一章、緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究方法 3
第二章、火災模式設計原理與CFAST 數值模擬之簡介 4
2.1 火災發展過程 4
2.2 火源的設計 6
2.2.1 穩定的火源 6
2.2.2 不穩定的火源 6
2.3 CFAST簡介 8
2.4 CFAST理論基礎 9
第三章、建築物構造防火性能驗證技術 17
3.1 建築物防火性能的定義 17
3.2 構造防火性能驗證法 18
3.3 火災繼續時間之計算 18
3.3.1 計算火災室之可燃物總發熱量計算 18
3.3.2計算火災室之可燃物每秒之平均發熱量及火災繼續時間20
3.3.2.1 計算火災室之可燃物每秒之平均發熱量 20
3.3.2.2 計算火災繼續時間 23
3.4 火災室溫度之計算 23
第四章、綜合性案例分析 33
4.1 模擬的目的 33
4.2 模擬內容 33
4.3 物件規格與配置 33
4.3.1 區劃(火災室)面積大小設定 34
4.3.2 開口大小設定 34
4.3.3 火源設定與配置 35
4.4 案例結果與分析 36
4.4.1 在相同區劃面積大小下，不同火災室內火源的成長速率係數下與燃燒型支配因子對火災室溫度與火災繼續時間之變化 36
4.4.2 在相同火災室內火源的成長速率係數下，不同區劃面積大小與燃燒型支配因子對火災室溫度之變化 37
第五章、結論與建議 62
5.1 結論 62
5.2 後續研究建議 63
參考文獻 64
附錄A、CFAST的使用設定 66
附錄B、開口尺寸設定 74
附錄C、所有火源的熱釋放率設定 81

1. A.H. Buchanan, “Structural Design for Fire Safety”
2. P.G. Holborn, P.F. Nolan, and J. Golt, “An analysis of fire sizes, fire growth rates and times between events using data from fire investigations,” Fire Safety Journal 39 , p.481–524, 2004
3. W.W. Jones, R.D. Peacock, G.P. Forney, and P.A. Reneke, “CFAST- Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport (Version 6) Technical Reference Guide,” Nation Institute of Standards and Technology, 2005
4. W.W. Jones, R.D. Peacock, G.P. Forney, and P.A. Reneke, “CFAST- Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport (Version 6) User’s Guide,” Nation Institute of Standards and Technology, 2005
5. Xiaojun Chen, Lizhong Yang, Zhihua Deng, and Weicheng Fan , “A multi-layer zone model for predicting fire behavior in a fire room”, Fire Safety Journal, Vol. 40, p. 267-281, April, 2005
6. 王福亮、劉激揚、王寶偉、莊磊與陸守香，我國性能化防火設計的實施方法，消防科學與技術，第24卷第1期，p.44-46，2005
7. 宋虎、楊立中與范維澄，通風開口對轟燃影響的數值模擬，火災科學，第10卷第3期p.167-170，2001年
8. 李耀莊與李昀暉，中國建築火災引起坍塌事故的統計與分析，安全與環境學報，第6卷第5期，p.133-135，2006
9. 周德闖、劉曉平、李振華與汪箭，區域模擬方法在性能化防火設計工程中的適用性，中國科學技術大學學報，第36卷第一期，p.110-115，2006
10. 林慶元與許茂雄，高樓火害與九一一事件，科學發展，352期，2002
11. 建築物構造防火性能驗證技術之火災持續時間研究，內政部建築研究所，2006
12. 建築物構造防火性能驗證技術手冊，內政部建築研究所，2005
13. 耐火性能檢驗法的解說及計算範例其解說，內政部建築研究所，2001
14. 倪照鹏，國外以性能為基礎的建築防火規範研究綜述，消防技術與產品信息，p.30-32，2001年10期，2001
15. 孫金華、孫占輝、陸守香與範維澄，火災引起的建築物坍塌概率估算，中國工程科學，第5卷第11期，p.51-55，2003
16. 高應欽、武藍生、路世昌與智會強，對CFAST不同區域劃分方法的分析，安全，2005年第5期p.24-28，2005
17. 陳弘毅編著，吳喨生協編，火災學，鼎茂圖書出版股份有限公司，2006
18. 陳海曙與周鼎金，建築防火安全設計學，茂榮書局，1998
19. 陳榮毅、沈祖炎，鋼筋混凝土結構抗火設計述評，工業建築INDUSTRIAL CONSTRUCTION， vol.29 No.8，1999
20. 陳寶盛，建築物外牆開口部之垂版深度對居室火災行為影響之研究，國立台灣技術大學建築研究所碩士學位論文，2006
21. 舒中俊與孫華玲，火災區域模擬原理及CFAST軟件應用，武警學院學報，第20卷第2期p.30-32，Apr. 2004
22. 楊育詮，建築物火災模式之特性分析及實際案例之應用，國立雲林科技大學機械工程所碩士學位論文，2002
23. 鐘基強，性能式煙控與避難系統設計，全華科技圖書股份有限公司，2001