陳希立臺灣大學：機械工程學研究所楊志偉Yang, Chih-WeiChih-WeiYang2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/61426對於具備中庭或挑高開闊空間建築物而言，單純地使用條例式法規(Prescriptive Code)之機械煙控系統設計，實際使用上會有所困難，所以國內建築物之防火設計漸漸步向性能式設計(Performance Based Design, PBD)之國際潮流，目前民間業者雖可循著相關技術規範或是配套措施來進行自由彈性之設計與工程興建，但未見政府機關有整合建築配置與消防避難之性能式防火設計審查作業之機制相互配合。 有鑒於此，本研究將針對「大型地下車站建築」整體防災計劃中之避難逃生策略的部分，以科學為基礎的性能式設計概念，規劃出一分析流程，將計算流體力學(CFD)作為輔助工具，整合煙控與避難逃生策略，強化性能式設計之實質內涵，使整體防災計劃之架構更加完善。 本研究以高雄捷運O5車站為研究對象，研究工具採用FDS(火災模擬軟體)與SIMULEX(避難逃生軟體)，針對O5車站所設計之防煙區劃、防煙垂壁深度及排煙閘門之開啟模式，提出可行性之評估及改善之法。從本文的模擬算例結果可發現建築物內若同時裝置機械排煙與自動撒水設備，在火災初期可輕易營造出大範圍的明確通道(Clear Passage)可供逃生，或提供具可維生(Tenable)的待守環境(相對安全地點)，以利消防救援人員施救，保障生命安全，減少財物損失；若僅有機械排煙裝置，而無自動撒水設備，以O5車站現有的建築結構，施以現行標準的排煙模式，於火災發生後的450秒內，收容人員的生命安全與建築物的財產保護皆符合性能基準，故本研究建議業者可向相關單位申請免設自動撒水設備。This thesis takes Kaohsiung MRT O5 station for research object that adopts FDS (Fire model simulation software) and SIMULEX (Evacuation modelling software) as research tools. This thesis focuses on the Smoke Compartments, the depth of the Smoke Curtains and the operation mode of the smoke dampers that were designed to O5 station, and then brings up the assessment of feasibility and the methods to improve. If O5 station has a Mechanical desmoke system and sprinklers simultaneously, we can observe that at the beginning of fire accident the occupants can obtain the large clear passages to evacuate. Furthermore, O5 station has only a Mechanical desmoke system (no sprinkler) and operates it on the standard mode. It still provides the tenable environment for the occupants. Finally, this research recommends the proprietor of Kaohsiung MRT O5 station to apply to the interrelated government institutions for no assembling sprinkler in O5 station under safe and economical consideration.第1章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究內容與步驟 3 1.3 名詞解釋 5 第2章 文獻回顧 11 2.1 國內防火相關之條例式法規 11 2.2 捷運車站內避難相關之條例式法規 14 2.2.1美國(NFPA 130) 14 2.2.2國內(以台北捷運相關規定為例)(DORTS) 15 2.3 火災實證研究與經驗公式的建立 16 2.3.1實證研究 16 2.3.2經驗公式 17 2.4 人類避難相關理論 23 2.4.1避難的影響因素 23 2.4.2群眾移動的研究 24 2.4.3避難行為與心理的研究 25 2.4.4電腦模擬避難之研究 28 2.4.5避難容許時間的研究 30 2.5 捷運系統簡介 33 2.6 國內外車站火災案例之檢討 36 第3章 火災行為之探討 39 3.1 火災類別 39 3.2 火災特性 40 3.3 火災發展之歷程 40 3.4 火災對人之危害作用 43 3.5 火源強度之設定 46 3.6 小結 48 第4章 防排煙系統基本原理 49 4.1防排煙體系之架構 49 4.2 自然式煙控系統(PASSIVE SMOKE MANAGEMENT) 50 4.3 強制式煙控系統(ACTIVE SMOKE MANAGEMENT) 56 4.4 小結 57 第5章 性能式設計技術 58 5.1 性能式設計方向簡介 58 5.2 性能式設計之法源依據 59 5.3 性能式設計法之概念 59 5.4 性能式設計之程序 60 5.5 性能式法規之架構與制度 65 5.6 性能式法規發展概況 66 5.6.1國外性能式法規發展概況 66 5.6.2國內性能式法規發展概況 69 5.7 性能式法規與條列式法規之比較 71 5.8 小結 72 第6章 試驗工具之介紹 74 6.1 前言 74 6.2 FDS火災煙控模擬分析 76 6.2.1 研究方法簡介 76 6.2.2 FDS統御方程式 78 6.2.3 FDS之混合分率燃燒模式 81 6.2.4 FDS之有限體積熱輻射模式 83 6.2.5 FDS之架構模擬程序 84 6.3 SIMULEX動態逃生模擬 85 6.3.1 避難逃生的相關參數 85 6.3.2 模擬原理及參數 86 6.3.3 SIMULEX之模擬程序 90 第7章 案例分析 91 7.1前言 91 7.2性能式設計程序 91 7.3 小結 129 第8章 結論與建議 130 8.1 結論 130 8.2 建議 132 附錄A 空間格點測試 133 附錄B 圖輯 152 參考文獻 1532832185 bytesapplication/pdfen-US性能式設計捷運CFD避難逃生SIMULEX煙控防煙垂壁FDSSmoke curtainSmoke controlEvaluationPerformance Based DesignMRTthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/61426/1/ntu-93-R91522313-1.pdf