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研究生:許文賢
研究生(外文):HSU WEN-HSIEN
論文名稱:簡易式水霧系統水幕熱阻隔之模擬- 以樓梯間為例
論文名稱(外文):Analysis of A simplified Water Mist system for Building stairwell Thermal Building Stairwell Thermal Barrier and Egress Protection
指導教授:楊冠雄 教授
指導教授(外文):Dr.K.H Yang
口試委員:葉琮勤 博士蘇崇輝 副教授
口試日期:2013-06-08
學位類別:碩士
校院名稱:吳鳳科技大學
系所名稱:消防研究所
學門:軍警國防安全學門
學類:警政學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:98
中文關鍵詞:火災電腦模擬熱輻射簡易式水霧設備
外文關鍵詞:FDSthermal radiationsimplified water mist system
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火焰熱輻射是火災中的主要傳熱方式之一,對火災的蔓延、人員的安全逃生具有很有大的影響。水霧對火焰熱輻射有著較強的衰減,對老舊公寓梯間設水霧降低煙囪效應梯間溫度,讓人員有逃生時有更有利之環境。
本研究進一步運用FDS電腦模擬;由偵煙探測器連動頂樓逃生門打開形成煙囪效應;撒水頭由偵煙探測器及偵熱探測器連動控制撒水,以進行模擬無煙囪效應、有煙囪效應、無設水霧設備、設水霧設備之情境,其應用分析。
若在斜坡樓梯間上方及門口上方設簡易水霧設備防止老舊公寓或集合住宅等騎樓發生火災時,將火災大部份熱、煙局限在一樓梯間,1.5F以上梯間溫度,可以控制在40℃以下,因煙囪效應未形成前,1.5F以上梯間溫度控制在40℃以下、煙層可以控在2公尺以上、能見度控制在10公尺以上、熱輻射控制在0.1KW/m2以下;若有人先避難把逃生門打開,而形成煙囪效應,此時有能見度降至在3-5公尺,其他溫度、煙層高度、熱輻射都控制在人員疏散安全判據指標內,故其他人還是有機會避難逃生。

Radiation is one of the major effect in heat transfer. During a fire, the radiation effect can be reduced and partially controlled by a water mist system, and thus facilitate more efficient evacuation.
In this study, FDS has been utilized to simulate the interaction of a fire among the fire detectors and sprinkler systems, with and without stack effect at the stairwell.
In a typical apartment, if a simplified water mist system has been installed, then thermal heat can be confined effectively at the first floor and half, and maintained below 40 C with a smoke clear height of over 2 meters, with visibility over 10 meters and thermal radiation rate below 0.1KW/m2 .
If the stairwell doors were opened during the evacuation, and the stack effect has been formed , then the visibility will be reduced down to 3-5 meters, while the rest of the factors are still being kept, and maintained at a tainable condition.

中文摘要………………………………………………………………………………I
英文摘要………………………………………………………………………………II
誌謝…………………………………………………………………………………III
目錄……………………………………………………………………………………IV
表目錄…………………………………………………………………………………VI
圖目錄………………………………………………………………………………VII
符號彙編………………………………………………………………………XII

第一章 緒論
1.1研究動機………………………………………………………………………1
1.2文獻回顧………………………………………………………………………2
1.3研究方法與架構………………………………………………………………7
第二章 理論分析
2.1水滅火藥劑……………………………………………………………………8
2.2細水霧系統……………………………………………………………………11
2.3熱輻射…………………………………………………………………………12
2.4 FDS理論架構探討……………………………………………………………13
2.5格點分析………………………………………………………………………15
2.6火源成長曲線之選定…………………………………………………………16
2.7火焰高度及煙層溫度…………………………………………………………18
2.8水力計算公式…………………………………………………………………20
2.9場所危險等級分類……………………………………………………………22
2.10撒水頭之放射壓力、放水量及放射時間…………………………………•26
2.11假想防護面積與撒水密度•…………………………………………………28
第三章 撒水頭全尺度實驗與分析
3.1實驗系統規劃設計……………………………………………………………32
3.2實驗設備之選取與安裝………………………………………………………33
3.3泵性能選擇……………………………………………………………………37
3.4簡易式細水霧系統之整體性能測試…………………………………………38
3.5簡易式細水霧系統之整體性能測試結果之分析……………………………55
第四章 電腦模擬結果之分析
4.1實驗火盤熱釋放率大小之模擬………………………………………………56
4.2撒水頭參數比對之摸擬………………………………………………………60
4.3騎樓火災火源設計……………………………………………………………68
4.4 騎樓火災火源驗證…………………………………………………………70
4.5騎樓火災樓梯間設簡易式細水霧系統水幕模擬……………………………73
4.6騎樓火災電腦模擬結果之分析………………………………………………90
第五章 結論與建議
5.1結論……………………………………………………………………………92
5.2建議……………………………………………………………………………94
參考文獻………………………………………………………………………………96


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2. 蔡榮鋒,水霧式隔煙系統之技術與應用研究(1/3) ,內政部建築研究所委託研究報告,PP.97,2005
3. 蔡榮鋒,水霧式隔煙系統之技術與應用研究(2/3),內政部建築研究所協辦研究報告,PP.32,2006
4. 何明錦,細水霧設備於建築物室內停車場應用之研究,內政部建築研究所協辦研究報告,PP.93,2009
5. 陳俊勳、除一量,細水霧系統火災控制整合應用技術研究,內政部建築研究所委託研究成果報告,PP.101,2008
6. 何三平、李安澤,泡沬細水霧滅火應用油類火災滅火之效能評估,PP.11,2010
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8. 陳弘毅,火災學,鼎茂圖書出版有限公司,PP.2-24~2-25, 2003年-5版
9.NFPA 92B Standard for Smoke Management Systems in Malls, Atria, and Large Spaces ﹐2005
10. Fire Dynamics Simulator (Version 5)
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11.Glenn P.Forney,Smokeview A Tool for Visualizing Fire Dynamics Simulation Data volume I:User,s Guide ,Version5,National Institute of Standards and Technology U.S.Department of Commerce,2010
12.Baum H.R.,B.J.McCafferty,“Fire Induced Field-Theory and Experiment , Fire Safety Science-Proceedings of the Second International Symposium ,PP.129-148,1989
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16.各類場所消防安全設備設置標準17條
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18.各類場所消防安全設備設置標準50條
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