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研究生:趙宏軒
研究生(外文):Chao,Hung-Hsuan
論文名稱:中國古代建築大空間煙控數值模擬和全尺度熱煙試驗驗證研究
論文名稱(外文):Study by of Numerical Simulation of Smoke Control and Full-Scale Hot Smoke Test Verification in Large Spaces of Ancient Chinese Buildings
指導教授:鍾基強鍾基強引用關係
指導教授(外文):Chung,Kee-Chiang
口試委員:鍾基強許立傑劉建惟吳友烈蔡榮鋒
口試委員(外文):Chung,Kee-ChiangHsu,Li-ChiehLiu,Chien-WeiWu,Yu-liehTsai,Jung-Feng
口試日期:2022-05-17
學位類別:博士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:機械工程系
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:2022
畢業學年度:110
語文別:中文
論文頁數:175
中文關鍵詞:中國古代建築煙控模擬消防避難性能驗證全尺寸熱煙測試
外文關鍵詞:Ancient Chinese architecturesmoke control simulationfire refuge performance verificationfull-scale hot smoke test
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中國佛教代表之古代建築型式,為五脊四坡式屋頂、上覆瓦片,前後及左右四面坡瓦相交而成,置頂並無開孔之位置和空間。四面環樑上方的直櫺窗,高度及寬度受限於斗拱造型,故往往無法符合「各類場所消防安全設備設置標準」第188 條第七款「排煙口之開口面積在防煙區劃面積之百分之二以上,且以自然方式直接排至戶外」之規定[1],因此本研究先採用性能g煙控設計,以期望達到免設置機械排煙設備而破壞建築美學,維持佛教建築物修行道場的莊嚴意匠。
我國建築物對於火場濃煙的排除及控制方式,一般是依據「建築技術規則」[2] 和「各類場所消防安全設備設置標準」規劃,並沒有針對挑高大空間、豎井造型空間或特殊大中庭空間有相關的的規定。因此,針對這些因素,主管機關對前列之無法明確定義的特殊建築,皆以「消防法」[3]作為法源依據,來規劃所謂之性能設計法規;性能式煙控設計,惟需呈送主管機關審核通過在案,方可施作。
在排煙設備建置完成後,常用的判斷方法通常是目測。因此本研究採用儀器進行測量並獲得定量比較,並採不同的火源發生位置和動線受阻的情境下,進行全尺寸熱煙測試的驗證;結果證明實測性能與數值模擬結果一致。

The height and width of the mullioned windows above the beams on all sides are limited by the shape of the bucket arch.So they often fail to meet the requirements of Article 188, Paragraph 7 of the "Standards for Installation of Fire Safety Equipments Based on Use and Occupancy".The "opening area of the smoke outlet shall be within the floor area of the smoke prevention zone ,more than 2%. And it is directly exhausted to the outdoors in a natural way”[1].So this study first adopted the performance smoke control design, in order to avoid the installation of mechanical smoke exhaust equipment and damage the architectural aesthetics, and maintain Buddhist buildings. And the dojo of solemn artistic conception.
The methods of eliminating and controlling the smoke from fires in buildings in my country are generally planned according to the "Building Technical Regulations"[2] and the "Standards for Installation of Fire Safety Equipments Based on Use and Occupancy". And are not suitable designed for high-rise spaces, shaft-shaped spaces or special There are relevant regulations for the large atrium space. Therefore, in response to these factors, the competent authority has used the "Fire Services Act"[3] as the legal basis for the special buildings listed above that cannot be clearly defined to plan the so-called performance design regulations and performance-based. But the smoke control design, which needs to be submitted to the competent authority,and implemented only after has passed the examination and approval.
After the construction of the smoke exhaust equipment is completed, the commonly used judgment method is usually visual inspection. Therefore, in this study, the instrument was used to measure and obtain a quantitative comparison, and the full-scale hot smoke test was verified under the conditions of different fire source locations and blocked moving lines. The results proved that the measured performance was consistent with the numerical simulation results.

摘要 I
Abstract II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 IX
符號說明 XV
第一章 緒論 1
1.1研究起源與背景 1
1.2研究目的 3
1.3研究內容 5
1.4研究方法與步驟 5
第二章 文獻探討 10
2.1煙控系統的設計理論分析 10
2.2火災性能式煙控數值分析模式驗證方法 16
2.3全尺度煙流驗證方法 24
2.4全尺度煙流量測設備 27
第三章 研究方法及步驟 33
3.1火源、情境設定和模型建置 33
3.2避難軟體模擬情境和參數設定 46
3.3熱煙流模擬試驗情境和參數設定 53
3.4測量儀器的選用和配置方法 56
第四章 研究結果和記錄 60
4.1 FDS模擬結果 60
4.2 SIMULEX避難軟體數值模擬結果 88
4.3 Pathfinder避難軟體數值模擬結果 100
4.4 全尺度熱煙測試結果 112
第五章 結論與探討 128
5.1.數值模擬資料結論 128
5.2全尺度熱煙試驗結論 132
5.3中國古代建築長屋簷造型對於排煙口濃煙排放的影響探討 144
5.4對稱式建築映射試驗數據差異探討 147
5.5 SIMULEX與Pathfinder模擬軟體避難時間差異探討 150
第六章未來展望與建議 151
參考文獻 153


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