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研究生： 林依蘋
I-pin Lin
論文名稱： 五分埔商圈之防火避難危險性分析研究
A study of the risk analysis of fire prevention and evacuation for Wufenpu Market
指導教授： 林慶元
Ching-Yuan Lin
口試委員: 沈子勝
Tzu-Sheng Shen
江維華
Wei-hwa Chiang
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 261
中文關鍵詞： 五分埔 、FDS 、避難性能驗證 、煙層下降至避難安全界限時間 、人員避難所需時間 、避難安全界限時間
外文關鍵詞： Wufenpu, the simulation of Fire Dynamics Simulator (FDS), evacuation safety verification, the descent time of the smoke, the personnel evacuation time, the evacuation safety limit time
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    • 本研究以五分埔永吉路443巷1弄（前段）、永吉路459巷3弄（中段）及永吉路517巷1弄（後段）作為研究對象，進行FDS模擬火災情境及避難性能驗證。首先將火源設定為t² 快速成長模式，火災時間為人員避難所需時間，經計算結果人員避難所需間分別為前段3.82min、中段3.82min及後段6.74min；熱釋放率分別為前段2480.5kw、中段2480.5kw及後段7882.2kw；煙層下降至避難安全界限時間分別為前段46.99min、n、中段32.6min及後段3.22min。再經分析比對，人員避難所需時間及避難安全界限時間分別為前段3.82min＜46.99、中段3.82min＜32.6、前段6.74min＞3.22，驗證結果前、中段避難安全性能無虞，後段避難安全性能失敗。
    研究結果如下：1.起火點附近溫度最高。2.起火點發生於遮雨棚設置高度較高之商店時，避難通道溫度均未達危害溫度，若火災發生於遮雨棚設置高度較低之商店時，僅有接近火源區塊溫度得高於危害溫度。3.遮雨棚設置高度及有無排煙窗均對火災溫度及能見度有顯著影響。

    The purpose of this study is to analyze the simulation of Fire Dynamics Simulator (FDS) and the evacuation safety verification for Wufenpu Market. The scope of this study includes the front, middle, and rear regions of the Market. Firstly, the scenario is set up that fire grow as fast as time square simulators, and the time in the fire is assumed as the evacuation time. The calculation results indicate that the evacuation time is 3.82min for the front and middle regions, and 6.74min for the rear region; the HRR is 2480.5kw for the front and middle regions and 7882.2kw for the rear region; and the descent time of the smoke is 46.99min for the front region, 32.6min for the middle region, and 3.22min for the rear region. As the results of simulation and analysis indicate, the personnel evacuation time for the front region is 3.82min, while the evacuation safety limit time for the region is 46.99 min; the personnel evacuation time for the middle region is 3.82min, while the evacuation safety limit timefor the region is 32.6 min; the personnel evacuation time for the rear region is 6.74min, while the evacuation safety limit time for the region is 3.22 min. The safety evacuation performance-based of the front and middle regions is within the safety standard, but the safety evacuation performance-based of the rear region is a failure.
    The research results are summarized as follows:
    1.The temperature near the hypothetical fire is highest.
    2.When the fires take place at the stores located with high shelters, the temperatures in the evacuation pathway don’t reach the dangerous points. On the contrary, dangerous temperatures occurred to the fires, which take place at the stores with low shelters.
    3.The height of the shelter and the smoke ventilations positive impact on the fire temperature and visibility.

    目 錄 中文摘要 -------------------------------------------- Ⅰ 英文摘要 -------------------------------------------- Ⅱ 謝　 誌　-------------------------------------------- Ⅲ 目 錄 -------------------------------------------- Ⅳ 圖 索 引 -------------------------------------------- Ⅶ 表 索 引 -------------------------------------------- ⅩⅠ 1 緒論 --------------------------------------------- 1 1.1 研究背景 ------------------------------------- 1 1.2 研究目的 ------------------------------------- 4 1.3 研究方法 ------------------------------------- 4 1.4 研究限制 ------------------------------------- 6 1.5 研究流程 ------------------------------------- 8 1.6 文獻回顧 ------------------------------------- 9 2 現況調查 ----------------------------------------- 14 2.1 商店 ----------------------------------------- 14 2.2 巷道 ----------------------------------------- 17 2.3 遮雨棚 --------------------------------------- 18 3 火災模擬與避難驗證 ------------------------------- 20 3.1 避難安全性能驗證 ----------------------------- 20 3.2 火災計算方法 --------------------------------- 22 3.3 FDS輸入條件設定 ------------------------------- 31 3.4 煙危害設定 ------------------------------------ 36 4 情境分析 ------------------------------------------ 40 4.1 情境設定說明 ---------------------------------- 40 4.2 模擬結果 -------------------------------------- 41 5 綜合分析 ------------------------------------------ 69 6 結論與建議 ---------------------------------------- 76 6.1 結論 ------------------------------------------ 76 6.2 建議 ------------------------------------------ 78 參考資料 --------------------------------------------- 79 附　　錄 --------------------------------------------- 82 圖 索 引 圖1 臺北市信義區五分埔服飾商圈特定專用區範圍示意圖 ------- 6 圖2 本研究範圍圖 ----------------------------------------- 7 圖3 研究範圍平面圖 --------------------------------------- 15 圖4 研究範圍（前段）剖面圖 ------------------------------- 15 圖5 研究範圍（中段）剖面圖 ------------------------------- 16 圖6 研究範圍（後段）剖面圖 ------------------------------- 16 圖7 商店示意圖 ------------------------------------------- 17 圖8 巷道示意圖 ------------------------------------------- 16 圖9 遮雨棚示意圖 ----------------------------------------- 19 圖10 前段避難路徑圖 -------------------------------------- 21 圖11 中段避難路徑圖 -------------------------------------- 21 圖12 後段避難路徑圖 -------------------------------------- 22 圖13 前段開始避難時間示意圖 ------------------------------ 23 圖14 中段開始避難時間示意圖 ------------------------------ 23 圖15 後段開始避難時間示意圖 ------------------------------ 24 圖16 前段步行時間示意圖 ---------------------------------- 25 圖17 中段步行時間示意圖 ---------------------------------- 25 圖18 後段步行時間示意圖 ---------------------------------- 26 圖19 FDS架構圖 ------------------------------------------ 30 圖20 溫度測定點剖面圖 ------------------------------------ 32 圖21 溫度測點分布圖 -------------------------------------- 33 圖22 能見度測點分布圖 ------------------------------------ 33 圖23 氣體設點分布圖 -------------------------------------- 34 圖24 排煙窗分布圖 ---------------------------------------- 35 圖25 情境火源位置分布圖 ---------------------------------- 40 圖26 情境1有排煙窗熱釋放率時間曲線圖 -------------------- 41 圖27 情境1無排煙窗熱釋放率時間曲線圖 -------------------- 42 圖28 情境2有排煙窗熱釋放率時間曲線圖 -------------------- 42 圖29 情境2無排煙窗熱釋放率時間曲線圖 -------------------- 43 圖30 情境3有排煙窗熱釋放率時間曲線圖 -------------------- 43 圖31 情境3無排煙窗熱釋放率時間曲線圖 -------------------- 44 圖32 情境1有排煙窗距地板1.8公尺時間溫度曲線圖 ---------- 50 圖33 情境1無排煙窗距地板1.8公尺時間溫度曲線圖 ---------- 51 圖34 情境1有排煙窗遮雨棚時溫度曲線圖 -------------------- 51 圖35 情境1無排煙窗遮雨棚時溫度曲線圖 -------------------- 52 圖36 情境2有排煙窗距地板1.8公尺時間溫度曲線圖 ---------- 52 圖37 情境2無排煙窗距地板1.8公尺時間溫度曲線圖 ---------- 53 圖38 情境2有排煙窗遮雨棚時溫度曲線圖 -------------------- 53 圖39 情境2無排煙窗遮雨棚時溫度曲線圖 -------------------- 54 圖40 情境3有排煙窗距地板1.8公尺時間溫度曲線圖 ---------- 54 圖41 情境3無排煙窗距地板1.8公尺時間溫度曲線圖 ---------- 55 圖42 情境3有排煙窗遮雨棚時溫度曲線圖 -------------------- 55 圖43 情境3無排煙窗遮雨棚時溫度曲線圖 -------------------- 56 圖44 情境1能見度時間曲線圖 ------------------------------ 57 圖45 情境2能見度時間曲線圖 ------------------------------ 58 圖46 情境3有排煙窗能見度時間曲線圖 ---------------------- 58 圖47 情境3無排煙窗能見度時間曲線圖 ---------------------- 59 圖48 情境1有排煙窗氧氣濃度時間曲線圖 -------------------- 60 圖49 情境1無排煙窗氧氣濃度時間曲線圖 -------------------- 60 圖50 情境1有排煙窗二氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 61 圖51 情境1無排煙窗二氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 61 圖52 情境1有排煙窗一氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 62 圖53 情境1無排煙窗一氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 62 圖54 情境2有排煙窗氧氣濃度時間曲線圖 -------------------- 63 圖55 情境2無排煙窗氧氣濃度時間曲線圖 -------------------- 63 圖56 情境2有排煙窗二氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 64 圖57 情境2無排煙窗二氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 64 圖58 情境2有排煙窗一氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 65 圖59 情境2無排煙窗一氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 65 圖60 情境3有排煙窗氧氣濃度時間曲線圖 -------------------- 66 圖61 情境3無排煙窗氧氣濃度時間曲線圖 -------------------- 66 圖62 情境3有排煙窗二氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 67 圖63 情境3無排煙窗二氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 67 圖64 情境3有排煙窗一氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 68 圖65 情境3無排煙窗一氧化碳濃度時間曲線圖 ---------------- 68 圖66 情境1、2熱釋放率與避難時間關係圖 ------------------- 70 圖67 情境3熱釋放率與避難時間關係圖 ---------------------- 70 圖68 情境3有排煙窗溫度與避難時間關係圖 ------------------ 72 圖69 情境3無排煙窗溫度與避難時間關係圖 ------------------ 73 圖70 情境3有排煙窗能見度與避難時間關係圖 ---------------- 74 圖71 情境3無排煙窗能見度與避難時間關係圖 ---------------- 75 表 索 引 表1 五分埔服飾商圈環境改善計畫任務分工架構圖 ------------- 2 表2 人體承受危害程度指標分析表 --------------------------- 33 表3 人體暴露在火災有害物質中所能承受的極限值 ------------- 33 表4 煙毒危害判定標準 ------------------------------------- 34 表5 煙遮光率所能承受的極限值 ----------------------------- 35

    參 考 資 料
    A學位論文
    1.賴葦芸，「高科技廠房防火安全性能研究-避難安全評估」，碩士論文，國立交通大學機械工程系（2000）。
    2.李訓谷，「大空間中庭建築性能式煙控系統設計分析」，博士論文，國立中山大學機械工程學系（2000）。
    3.陳榮進，「新型捷運車站性能式煙控與避難系統設計分析」，碩士論文，國立中山大學機械工程學系（2000）。
    4.林木榮，「火災後果模擬運用在緊急應變系統設計」，碩士論文，國立交通大學產業安全與防災學程（2001）。
    5.柯建明，「大型車站建築之火災煙控系統設計與電腦模擬分析」，碩士論文，國立中山大學機械與機電工程學系（2002）。
    6.崔朝陽，「地下商場性能式防火避難安全評估之研究」，碩士論文，國立台北科技大學土木與防災技術研究所（2002）。
    7.楊艷禾，「建築物火災避難安全性能評估方法之研究-以辦公室大樓為例」，碩士論文，中央警察大學（2002）。
    8.黃雄義，「以FDS預測ISO9705房間試驗火場情境之可行性研究」，碩士論文，國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程所（2004）。

    B期刊
    1.沈子勝，「火災中人類避難相關理論分析研究」，警學叢刊，第二十六卷，第六期，第79頁（1996）。
    2.沈子勝、黃育祥、郭聰誠，「應用火災工學與火災模擬軟體FDS於火場之重建」，中央警察大學災害防救學報，第六期，第21-41頁民（2005.12）。
    3.Taeyeon Kim,Byungseon Sean Kim and Kwangho Kim., “Smoke movement and evacuation time in the arcade of traditional market using numerical simulation” Journal of asian architecture and building engineerin, Vol. 6, No. 2, pp. 403-410 (2007)

    C書籍
    1.臺北市政府消防局消防政策白皮書，規劃「達到市區消防據點有效涵蓋範圍不超過4平方公里或3分鐘到達的服務水準」（2003）。
    2.「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」，內政部建築研究所出版（2004.2）。

    D法令及規定
    1.日本建築Й⑦У－，建築物ソ綜合防火設計法第3卷避難安全設計法（平成元年，1988）。
    2.SFPE Handbook of Fire Protection Engineers , Third Editiom.
    3.Fire Engineering Design Guide , Second Edition （2001）。
    4.臺北市政府都市發展局，臺北市五分埔服飾產業發展與環境改善推動計畫（2005）。

    E 網路資訊
    1.Fire Dynamics Simulator and Smokeview (FDS-SMV)，http://fire.nist.gov/fds/.

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