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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林智彥
研究生(外文):Chin-Yen Lin
論文名稱:基隆波麗路酒吧火災模擬
論文名稱(外文):Fire Simulation and Analysis of a Bolero bar in Keelung City
指導教授:林誠興林誠興引用關係鐘國濱
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:270
中文關鍵詞:場模式上層溫度CO濃度
外文關鍵詞:Field modelUpper layer temperatureCO concentration
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近年來,隨著我國經濟的快速發展,人民群眾的物質文化需求不斷提高,伴隨而來的就是娛樂行業的飛速發展、娛樂場所不斷增多,這在提高人們的生活品質的同時也增加了安全隱患。因此,基隆波麗路酒吧火災事故的教訓,再一次敲響了公共聚集場所安全的警鐘。
而火災發生而造成的傷亡,根據以往國內外建築物火災的案例中,明顯可知”火源”與”濃煙”是危害人體安全的主要因素,讓我們不得不去注意這個問題,因此本研究便希望能透過火災模式,針對容易發生危險的部份加以改進,來降低火災發生後對人體造成的傷害,甚至降低火災發生的機率。
本文以基隆波麗路酒吧火災為研究對象,並使用美國NIST研發之一套火災模擬軟體FDS(Fire Dynamics Simulator)來分析火場,經過火災模式計算後,可以得到火場中的上層溫度與CO濃度等重要參數的分佈狀況,進而運用這些數據來分析討論火場的情況與容許逃生時間,以期利用這些資訊來避免或減少類似災害的發生。
In recent years, with the fast development of the domestic economy, people''s demand for material / culture is improving constantly. The recreation ground is erected increasingly following the continuous development of relaxation business. The life quality of people has been improved, yet the potential danger that concealing behind safety concern has increased too. So the lesson of Bolero bar‘s fire accident in Keelung city, has giving a warning to consider the safety of public place again.
According to the domestic and abroad records in building fires’ casualties: ”fire” and ”smoke” are obviously main factors endangering people, which make us have no choices but to pay attention to this issue. The purpose of this study is to reduce damage and occurrence of a fire.
This paper utilizes Fire Dynamic Simulator (FDS) field model simulation program to simulate the fire accident occurred in Kee-lung city. Deriving through Computational Fluid Dynamics (CFD) fire model calculations, we can obtain the parameters such as upper layer temperature and carbon monoxide (CO) concentrations. The simulation results are expected to be a reference data for the researchers to analyze different conditions and estimate evacuation time in a fire, and offer the information to prevent fire occurrence.
中文摘要 i
英文摘要 ii
符號說明 iv
目錄 vi
表目錄 viii
圖目錄 ix

第1章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 4
1.3 研究方法 6
1.4 研究流程 8
1.5 論文規劃 11
1.6 論文貢獻 14

第2章 火災特性與模擬模式、相關法規介紹 15
2.1 建築物火災的特性 15
2.2 住宅火災的進展過程及特性 18
2.3 FDS電腦火災數值模擬之模式簡介 23
2.4 模式分析 24
2.4.1 Zone model 簡介 25
2.4.2 Field model 簡介 25
2.5 相關消防建築法規介紹 26
2.5.1規格式消防法規 26
2.6火災保險法規介紹 35
2.6.1商業火災保險基本條款 35

第3章 火災事件模擬分析 43
3.1 火災事件描述 43
3.2 火災事件過程 44
3.2.1案例過程之火災基本資料 44
3.3 案例特色 47
3.4 模擬方式與佈置 50
3.5 火源設計 55
3.6 格點獨立性驗證 58
3.7 火場案例驗證 63

第4章 結果與討論 70
4.1 Base Case(原始火場)之探討 70
4.1.1 Base Case上層溫度探討 70
4.1.2 Base Case 一氧化碳濃度探討 73
4.1.3 Base Case氣層高度探討 76
4.1.4 Base Case之逃生時間探討 79
4.2 Case A 改變火場主火源位置之探討 81
4.2.1 Case A1改變主火源位置於房間(14)之探討 81
4.2.2 Case A2改變主火源位置於房間(3)之探討 88
4.2.3 Case A3改變主火源位置於房間(18)之探討 96
4.3 Case B 熱釋放率對火場之影響探討 99
4.3.1 Case B1火源熱釋放率增大1倍 100
4.3.2 Case B2火源熱釋放率降為1/2倍 107
4.3.3 Case B3火源熱釋放率降為1/3倍 113
4.4 Case C 增設防火門之探討 119
4.4.1 Case C1增設防火門於二樓大門入口之探討 119
4.4.2 Case C2增設防火門於二樓及三樓營業大門入口之探討 127
4.4.3 Case C3增設防火門於三樓營業大門入口之探討 132
4.5 Case D 增設灑水器對火場之影響探討 137
4.5.1 Case D1二樓房間增設密閉式灑水器 138
4.5.2 Case D2三樓房間增設密閉式灑水器 142
4.5.3 Case D3以Case A1主火源位置,二、三樓房間增設灑水器 146
4.5.4 Case D4以Case A2主火源位置,二、三樓房間增設灑水器 150

第5章 結論 233
5.1 傷亡原因探討 233
5.2 各CASE之模擬結果達到逃生標準分析比較 233
5.3 建議 236

參考文獻 237
口試委員問題與建議 239
附錄A - Case E1 240
附錄B -火流、煙流、溫度暫態圖 242
作者簡歷 270
【1】內政部消防署綱頁〝http://www.nfa.gov.tw/〞。
【2】美國國家標準局建築物及火災實驗室網頁〝http://cast.nist.gov〞。
【3】Zhiqiang Zhai, Qingyan (Yan) Chen, 〝Numerical determination and treatment of convective heat transfer coefficient in the coupled building energy and CFD simulation〞Building and Environment, pp.1001-1009, 2004.
【4】John H. Mammoser III, Francine Battaglia, 〝A computational study on the use of balconies to reduce flame spread in high-rise apartment fires〞, Fire Safety Journal, pp.277-296, 2004.
【5】Noah L. Ryder, Jason A. Sutula, Christopher F. Schemel, Andrew J. Hamer, Vincent Van Brunt, 〝Consequence modeling using the fire dynamics simulator〞, Journal of Hazardous Materials, pp.149-154, 2004.
【6】Center for Public Safety Research, Department of Engineering Physics, Tsinghua University,Beijing 100084, People’s Republic of China,〝A pyrolysis model of charring materials considering the effect of ambient oxygen concentration〞, fire and materials, pp.463-475, 2007.
【7】School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering, University of Manchester,〝Behaviour of concrete floor slabs at ambient and elevated temperatures〞, Fire Safety Journal, pp.425-436, 2007.
【8】王士承、林誠興,「數值模擬技術應用於建築物火災情境重現之探討」,工業安全科技,Vol.63,pp.46-52,2007(7月)。
【9】.林誠興、黃筱雯、王佳佑,「易燃物收量對火場逃生通道之影響」,2006輸送現象及其應用專題研討會,2006(9月)。
【10】林誠興、黃筱雯,「火場影響之動態數值模擬研究」,中國機械工程學會第二十二屆全國學術研討會,2005(11月)。
【11】林誠興、黃崇豪、林哲宇,「今夜卡拉OK歌廳火災區域模式模擬分析」,第24四屆全國力學會議,pp206∼213,2000年12月。
【12】林誠興、陳建源,「巨星鑽KTV火災場模式電腦模擬」,第五屆全國計算流體力縱縱術研討會,1998年8月。
【13】林誠興、王士承,「天龍三溫暖區域模式火災模擬分析」,中國機械工程學會第17屆全國學術研討會,2000年12月。
【14】林誠興、張志豪、黃崇豪,「衛爾康西餐廳區域模式火災模擬分析」,第23屆全國力學會議,p85 1999年。
【15】林誠興、王士承,「CFD應用於室內高溫空氣流場之數值模擬」,燃燒學會、民航學會、航太學會學術聯合會議,ppCI363∼370,2001年3月。
【16】林誠興、王士承,胡培堯,「卡爾登理容院火區域模式火電腦模擬」,第23屆全國力學會議,p77 1999年。
【17】林誠興、陳建源、載上堉,「三度矩形空間火災高溫流場分析」,Proceedings Symposium on Transport Phenomena and Applications Taipei , November 1997.
【18】林誠興、莊明翰,「泰山鄉火災區域模式電腦模擬分析」,第24屆全國力學會議,pp153∼160,2000年12月。
【19】林誠興、莊明翰,「泰山鄉火災區域模式中探測器對逃生路線/時間影響評估」,燃燒學會、民航學會、航太學會學術聯合會議,CI355∼362,2001年3月。
【20】林誠興、陳建源、張志豪,「論情西餐廳火災區域模式火場電腦模擬」,中國機械工程學會全國學術研討會,1998年11月。
【21】陳德啟,「台北縣中和洗衣店民宅火災模擬」,元智大學機械工程研所熱流組碩士論文,2008年6月。
【22】基隆市政府消防局電子報。
【23】中央日報,2004年6月17日。
【24】中國時報,2004年6月17日。
【25】中華日報,2004年6月17日。
【26】台灣日報,2004年6月17日。
【27】民眾日報,2004年6月17日。
【28】自由時報,2004年6月17日。
【29】J.G. Quintiere, 〝Fire Growth〞Fire Technology First Quarter, pp7-31, 1997.
【30】陳建忠,「建築防火材料性能基準與相關法規」,財團法人中華建築中心台灣防火材料審核認可2003廠商名錄,p33,2003年。
【31】 J.G. Quintiere,〝Chemistry and Physics of Fire〞Principle of Fire Behavior pp77-99, 1998.
【32】林誠興,王士承,「場模式應用於閃燃現象之數值研究」,現代防災防火科技展望與應用國際研討會,2003年10月。
【33】 W.K. Chow, 〝Study on the Flashover Criteria for Compartmental Fires〞, Journal of Fire Sciences , vol.16,no.5 ,pp95-106,1998.
【34】M.Luo,〝One Zone or Two Zone in the room of Fire Origin During Fire ? The Effects of the Air-handling System〞, Center for Environmental Safety and Risk Engineering Victoria University of Technology P.O. Box 14428, MCMC, 1997.
【35】黃集強,「基隆中正區歌廳火災模擬研究」,元智大學機械工程研所熱流組碩士論文,2009年7月。
【36】全國法規資料庫〝http://law.moj.gov.tw/fl1.asp〞。
【37】內政部建築研究所〝基隆波麗路PUB火災事件勘查報告〞。
【38】行政院原子能委員會委託研究計畫研究報告:火災危害分析(Fire Hazard Analysis)技術研究計畫編號:922001INER004;受委託機關(構):中央警察大學;計畫主持人:沈子勝;報告日期:中華民國九十三年十一月三十日。
【39】華郁股份有限公司〝工程塑膠特性表〞。
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