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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:方家聲
研究生(外文):Chia-Sheng Fang,
論文名稱:高雄市忠言路民宅火災模擬
論文名稱(外文):Fire Simulation for a Townhouse Building on Chung-yen Road, Kaohsiung City
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:230
中文關鍵詞:場模式煙囪效應騎樓機車燃燒反應
外文關鍵詞:field modelchimney /stack effectarcadeburning reaction of motorcycle
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機車因為價格低廉,停車方便,是目前台灣地區最普遍的交通工具;而騎樓係因應臺灣地區特殊之天氣環境,所衍生出的建築特色。一般機車騎士選擇停放機車之地點,首選之處即為騎樓,當受到有心人士刻意縱火,因而肇發火災時,往往造成重大的人員傷亡及財物損失;況且大多數的家用住宅在裝潢時,多數人往往考慮施工方便、美觀及價格低廉,而多採用易燃的木質材料施作;一旦發生火災時,易造成擴展性延燒;而在大部份民宅中,除了消防設備不足外、滅火器的使用方式不熟悉等因素,無法在火災發生初期先行滅火,等待消防隊到達後,往往火勢已經漫延開了,是造成人命與財產損失最重要的原因。研究建築物火災案例之研究,可讓大眾了解生命之可貴,以避免或減少類似災害的發生。
本研究是以高雄市忠言路之透天民宅為研究對象,利用「FDS」軟體來分析火場,以電腦模擬火場各物理現象,針對上層溫度及CO氣體濃度等參數的變化,來探討參數對火場及人員逃生的影響,並運利用這些資訊,提醒我們平時做好防火準備。
Cheap in price, convenient for parking, motorcycles have become the most common vehicles in Taiwan. The arcade is a unique architectural features created in response to the special environment of the weather in Taiwan area. Generally the riders are fond of parking their motorcycles in the arcade for first choice. Once a person deliberately set fire to the motorcycles, it often caused significant casualties and property losses. Due to the consider of the constructing convenience, attractive and inexpensive, the majority of houses often decorated with tinder material which easily catch fir and spread fast. Inadequate fire-fighting facilities and lack of skill to use fire extinguisher, most part of the house owner could not put out the fire in the initial time. It is too late to wait for the rescue by fire brigade, because the fire intensity has widely spread out, and this is the reason why a fire caused serious loss of lives and properties. Building fire study gives valuable information for the public to do the fire prevention in normal time in orderto avoid or reduce the occurrence of similar disasters.
FDS software has been adopted to analyze a townhouse fire case on Chung-Yen Road, Kaohsiung city. The numerical method has been utilized for simulating physical phenomena, and the changes of the upper layer temperature and CO concentration in the fire. To explore the effect of the parameters on the fire escape, and use this information to remind people of preparing good fire prevention in peacetime.
中文摘要 …………………………………………………………………… i
英文摘要 …………………………………………………………………… ii
誌謝 …………………………………………………………………………iii
目錄 …………………………………………………………………………iv
表目錄 ……………………………………………………………………… vi
圖目錄 ……………………………………………………………………… vii
關鍵詞 ……………………………………………………………………… xiii
符號說明 …………………………………………………………………… xiv

第一章 緒論
1.1 前言 …………………………………………………………………… 1
1.2 文獻回顧 ……………………………………………………………… 4
1.3 研究流程 ……………………………………………………………… 5
1.4 研究內容 ……………………………………………………………… 8
1.5 研究貢獻 ……………………………………………………………… 11
第二章 數學模式與火災現象
2.1 火災特性 ……………………………………………………………… 12
2.1.1 火災定義、分類與發展過程 …………………………………… 12
2.1.2 建築物火災燃燒成長過程 ……………………………………… 14
2.1.3 火災對人之危害作用 …………………………………………… 17
2.2 數學模式概述-場模式 ……………………………………………… 24
2.3 國內相關消防法規介紹 ……………………………………………… 25
2.3.1 性能法規之發展 ………………………………………………… 25
2.3.2 認定規定 ………………………………………………………… 29
2.3.3 滅火設備 ………………………………………………………… 31
2.3.4 警報設備 ………………………………………………………… 33
2.3.5 標示設備 ………………………………………………………… 38
第三章 案例描述與模擬分析方式
3.1 案例描述 ……………………………………………………………… 40
3.2 案例相關資訊 ………………………………………………………… 41
3.2.1 火場相關照片 …………………………………………………… 41
3.2.2 新聞媒體相關報導 ……………………………………………… 42
3.2.3 火場各樓層Model房間規劃圖 ………………………………… 44
3.2.4 消防隊救災車輛配置圖 ………………………………………… 44
3.3 場模式數值模型 ……………………………………………………… 46
3.3.1 Field model簡介 ……………………………………………… 47
3.3.2 FDS Field model ………………………………………………… 48
3.3.3 數值表示法 ……………………………………………………… 49
3.3.4 格點系統 ………………………………………………………… 51
3.3.5 燃燒模式方法論 ………………………………………………… 53
3.3.6 熱邊界條件 ……………………………………………………… 55
3.4 格點獨立性驗證 ……………………………………………………… 56
3.4.1 格點數之選擇原則 ……………………………………………… 56
3.4.2 本案例之格點獨立性驗證 ……………………………………… 59
3.4.3 火場驗證 ………………………………………………………… 62
第四章 結果與討論
4.1 Base Case探討 ……………………………………………………… 67
4.1.1 上層溫度 ………………………………………………………… 67
4.1.2 CO濃度 …………………………………………………………… 72
4.1.3 氣層高度 ………………………………………………………… 76
4.1.4 逃生時間 ………………………………………………………… 79
4.2 Case A改變主火源熱釋放率之探討 ………………………………… 80
4.2.1 Case A1熱釋放率增加一倍 …………………………………… 80
4.2.2 Case A2熱釋放率減少1/2 …………………………………… 92
4.3 Case B改變隔間裝潢材質之探討 …………………………………… 105
4.3.1 Case B1隔間裝潢材質改為防火材料 ………………………… 105
4.3.2 Case B2隔間裝潢材質改為混凝土 …………………………… 118
4.4 Case C移除易燃物之探討 …………………………………………… 130
4.4.1 Case C1移除騎樓停放之機車…………………………………… 130
4.4.2 Case C2將易燃物移除1/2 …………………………………… 143
4.5 Case D探討增設自動撒水設備之影響 ……………………………… 156
4.5.1 Case D1探討一樓增加自動撒水設備乙處(流量50L/Min)… 156
4.5.2 Case D2探討一樓增加自動撒水設備乙處(流量80L/Min)… 171
4.5.3 Case D3探討一樓增加自動撒水設備兩處(流量50L/Min)… 184
4.5.4 Case D4探討一樓增加自動撒水設備兩處(流量50L/Min)… 198
第五章 結論
5.1 傷亡原因探討 ………………………………………………………… 210
5.1.1 定性描述 ………………………………………………………… 210
5.1.2 定量分析 ………………………………………………………… 210
5.2 建議 …………………………………………………………………… 213
參考文獻 …………………………………………………………………… 214
附錄 ………………………………………………………………………… 217
作者簡歷 …………………………………………………………………… 230
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