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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳炫榮
研究生(外文):Hsuan-Jung Chen
論文名稱:龍潭中興路住家火災之數值模擬
論文名稱(外文):Numerical Simulation Analysis for the Residential Fire on Jhongsing Rd.,Longtan Township.
指導教授:林誠興林誠興引用關係
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:189
中文關鍵詞:火災FDS數值分析
外文關鍵詞:FireFDSNumerical Analysis
相關次數:
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根據歷年火災次數統計資料顯示,台灣地區97年火災發生次數為2,879次,因火災死亡人數101人,其中以住宅火災1,171次占40.67%最多。在台灣建築物消防法規上,對一般透天住宅的火災預防並無強制規定,一旦發生火災,往往會造成人員嚴重傷亡和財物損失。因此為避免或減少類似災害之發生,需要針對火災發生原因做進一步深入的研究與分析。
本研究以龍潭中興路住家火災為研究對象,利用NIST所發展的火災模擬軟體Fire Dynamics Simulator (FDS) 進行火災情境模擬,研究當時火場的上層溫度、一氧化碳濃度、氧氣濃度及氣層高度的分佈變化,探討相關參數對火災的影響,並瞭解相關參數對人員逃生避難時間所造成的影響,以期能做為防火工程設計的參考,來保障人員生命安全,避免更多家庭悲劇的發生。
According to Ministry of the Interior(MOI)Statistical information, there were 101 people dead within 2,879 fire accidents in Taiwan, 2008. Among them, a highest 40.67% of fire accidents (1,177times) caused by the residential fire. According to the building fires’ safety regulations in Taiwan, there is no mandatory requirement for the residential fire prevention in general. When residential fire occurred, it always caused serious personnel casualties and property losses. Therefore, how to avoid or reduce the occurrence of such similar disaster, further researches and analysis of fires are necessary.
This paper selects the residential fire case on Jhongsing Rd., Longtan Township as research object. Fire Dynamics Simulator (FDS) developed by NIST has been utilized to simulate fire scenarios, in order to study the changed of upper layer temperature distribution, carbon monoxide concentration, oxygen concentration and gas layer height in fire site as well as the effect of parameters to fire scenarios. The simulation results expected to understand the effect of parameters for person’s refuge time during the fire and provide references for fire protection engineering design, in order to ensure the people’s lives, and avoid more occurring of family tragedies.
中文摘要…………………………………………………… i
英文摘要…………………………………………………… ii
誌謝………………………………………………………… iii
目錄………………………………………………………… iv
表目錄……………………………………………………… vi
圖目錄………………………………………………………viii
符號說明……………………………………………………xiii
第一章 緒論
1.1 前言 …………………………………………………… 1
1.2 文獻回顧 ……………………………………………… 3
1.3 研究方法 ……………………………………………… 5
1.4 研究流程 ……………………………………………… 7
1.5 論文規劃 ……………………………………………… 8
1.6 預期貢獻 ………………………………………………12
第二章 火災現象與消防法規、設備
2.1 火災現象………………………………………………13
2.1.1 火災特性及分類……………………………………13
2.1.2 建築物火災成長過程………………………………14
2.1.3 煙囪效應……………………………………………18
2.2 火災潛在危害…………………………………………20
2.3 相關法規………………………………………………24
2.3.1 建築技術規則………………………………………25
2.3.2 消防法………………………………………………28
2.4 消防安全設備…………………………………………32
2.4.1 防火區劃……………………………………………32
2.4.2 火警自動警報設備…………………………………33
2.4.3 水系統滅火設備……………………………………34
2.4.4 氣體滅火設備………………………………………35
第三章 數學模式與案例模擬
3.1 數學模式………………………………………………37
3.1.1 區域模式……………………………………………37
3.1.2 場模式………………………………………………39
3.2 火災案例描述…………………………………………43
3.3 模型建立及模擬………………………………………49
3.3.1 模型建立……………………………………………49
3.3.2 火源設計……………………………………………53
3.4 格點獨立性驗證………………………………………57
3.4.1 格點數之選擇原則…………………………………57
3.4.2 格點獨立性分析結果 ………………………………60
3.5 火災現場驗證…………………………………………64
第四章 結果與討論
4.1 Base Case探討………………………………………75
4.2 Case A變更火源設定之探討…………………………82
4.2.1 Case A1起火源位置改於二樓房間門口 …………82
4.2.2 Case A2移除二樓雜物間雜物數量之一半 ………86
4.2.3 Case A3移除二樓雜物間雜物全部數量 …………90
4.3 Case B變更開口設定之探討…………………………94
4.3.1 Case B1二樓陽台門全關 …………………………94
4.3.2 Case B2三樓陽台門全關 …………………………98
4.4 Case C 變更裝潢建材之探討………………………103
4.4.1 Case C1二、三樓隔間改用水泥材料……………103
4.4.2 Case C2二、三樓隔間改用防火材料……………106
4.4.3 Case C3三樓天花板改用防火材料………………110
4.5 Case D設置探測器與撒水設備之探討 ……………115
第五章 結論與建議
5.1 結論 ……………………………………………… 149
5.2 建議 ……………………………………………… 150
後續研究 ………………………………………………152
參考文獻 ………………………………………………154
附錄 ……………………………………………………157
作者簡歷 ………………………………………………189
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