簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 王君婷
Chun-Ting Wang
論文名稱: 小型長照機構就地避難可行性分析
Feasibility Analysis of Refuge in Small Long-term Care Institutions
指導教授: 林慶元
Ching-Yuan Lin
口試委員: 莊英吉
Ying-Ji Chuang
湯潔新
Chieh-Hsin Tang
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: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 69
中文關鍵詞: 長照機構就地避難開口部FDS煙流蔓延
外文關鍵詞: long-term care institutions, stay put strategy, door opening, FDS, smoke spread
相關次數: 點閱:271下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 我國於2013年針對長照機構防火區劃規定進行修法,且既有之長照機構對於修法後之規定得不溯及既往,以致既有機構隱含防火避難風險,而「就地避難」於避難安全對策中已作為認可對策之一,本研究依據建研所之住宿式長照服務機構防火及避難安全改善參考手冊,探討其「火災居室離室避難;非火災居室初期就地避難」建議之可行性,以FDS建構與全尺度實驗成果一致之情境為依據,並以延伸分析。
    由於「就地避難」條件尚未有公告的標準,本研究逕以溫度、氧濃度及二氧化碳濃度作為安全指標,並以起火點位置(公共空間或住房)、住房門開閉狀態(門全開或關門而具有門縫)及公共空間面積(依收容人數設立標準,分為A、B型及C型3種大小)等3項因子組合成9種情境交互比對,因考量「能見度」屬人員移動避難時之安全標準,因此在此不作為「就地避難」之安全指標,經比對分析後得到以下結果:
    1.公共空間依照A型、B型及C型等3種不同大小面積時,在同一起火點情境下影響「就地避難」條件,以溫度指標最快到達就地避難極限,其次為氧濃度的變化,二氧化碳濃度變化後之,A型空間於625秒時即達溫度危害標準,相較於B型空間其危險程度高出44%,相較於C型空間其危險程度高出56%,故作為「就地避難」條件時,C型空間優於A型及B型空間。
    2.CASE1(火源位於公共空間,各住房門關閉且具木門門縫之情境)相較於CASE3(火源位於住房,起火室門全開,其他住房門關閉具木門門縫之情境)比對後,CASE1於溫度達危害標準時相較於CASE3其危險程度高出60%;CASE1氧濃度達危害標準時相較於CASE3其危險程度高出12%;CASE1二氧化碳濃度達危害標準時相較於CASE3其危險程度高出28%。
    3.CASE3(火源位於住房,起火室門全開,其他住房門關閉具木門門縫之情境)相較於CASE2(火源位於住房,起火室及其他住房門關閉具木門門縫之情境)比對後,CASE3於溫度達危害標準時相較於CASE2其危險程度高出55%;CASE3氧濃度達危害標準時相較於CASE2其危險程度高出11%;CASE3二氧化碳濃度達危害標準時相較於CASE2其危險程度高出49%。
    整體而言,住房木門與門框間之縫隙不具遮煙性時,煙流仍會穿過縫隙蔓延至其他住房,使其他住房無法繼續「就地避難」,以溫度指標來看,容許「就地避難」時間最長者為23分鐘,對小型長照機構選擇「就地避難」而言顯然不足,主因係採用之開口部構造為一般木門,因此改善「就地避難」空間之遮煙性能為強化「就地避難」之首要條件,有效的強化就地避難條件,方能爭取人員容許「就地避難」時間。


    Taiwan revised the Building Technology Regulations Act in 2013, and the existing long-term care institutions had to fail to comply with the amendments to the revised regulations, resulting in the existing institutions having a risk of fire prevention and evacuation, and "stay put strategy" is already one of the evacuation safety measures. This study is based on the Reference Manual for Fire Prevention and Evacuation Safety Improvement of Residential Long-term Care Service Institutions of the Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior to explore the feasibility of its recommendations of " fire from the room to evacuate; non-fire room in situ asylum", and carried out based on the results of full-scale experiments Extended analysis after FDS simulation.
    As there are no publicly announced standards for the “stay put” conditions, this study uses temperature, oxygen concentration, and carbon dioxide concentration as safety indicators, and uses the location of the fire point (public space or room), and the door opening and closing status (when the door is fully opened or closed with door gap) and the area of public space (according to the standards set by the number of occupants, divided into three types: A, B and C), 3 factors are combined into 9 kinds of situational interaction comparisons. Because of the consideration of "visibility", it belongs to the mobile evacuation of people. The safety standards of the time are therefore not used as safety indicators for "stay put". After comparison and analysis, the following results are obtained:
    1. When there are 3 types of areas of different sizes in the public space: Type A, Type B, and Type C, it will affect the conditions of "stay put strategy" under the same fire situation. The temperature index will reach the limit of refuge in stay put as soon as possible, and the second is oxygen. The third is the change in carbon dioxide concentration. Type A space reaches the temperature hazard standard at 625 seconds, which is 44% more dangerous than Type B space and 56% more dangerous than Type C space. Therefore, when it is used as a "stay put strategy" condition, C Type space is better than Type A and Type B space.
    2. After comparing CASE1 and CASE3, when the temperature reaches the risk standard, the risk of CASE1 is 60% higher than that of CASE3; when the oxygen concentration reaches the risk standard, the risk of CASE1 is 12% higher than that of CASE3. When the concentration of carbon dioxide reaches the hazard standard, CASE1 is 28% more dangerous than CASE3.
    3. After comparing CASE3 and CASE2, when the temperature reaches the dangerous standard, the risk of CASE3 is 55% higher than that of CASE2. When the oxygen concentration reaches the dangerous standard, the risk of CASE3 is 11% higher than that of CASE2. When the carbon dioxide concentration reaches the dangerous standard, the risk of CASE3 is 49% higher than that of CASE2.
    On the whole, when the gap between the wooden door of the house and the door frame is not smoke-proof, the smoke will still spread through the gap to other room, preventing other houses from continuing to "stay put strategy." Based on the temperature index, it is allowed to "stay put strategy". The longest time for "stay put strategy" is 23 minutes, which is obviously insufficient for small long-term care institutions to choose "stay put strategy". The main reason is that wooden doors are used as the opening structure. Therefore, we must first improve the smoke shielding performance of the "stay put" space, and effectively strengthen the stay put strategy conditions, in order to obtain the time for personnel to allow the "stay put strategy".

    中文摘要……………………………………………………………………………………I ABSTRACT…………………………………………………………………………………II 誌謝………………………………………………………………………………………IV 【目錄】…………………………………………………………………………………V 【圖目錄】………………………………………………………………………………VII 【表目錄】………………………………………………………………………………VIII 第一章 緒論………………………………………………………………………………1 1.1 研究緣起…………………………………………………………………………1 1.2 研究背景與目的…………………………………………………………………2 1.3 研究方法與流程…………………………………………………………………6 第二章 文獻回顧…………………………………………………………………………8 2.1 長照機構相關法規彙整…………………………………………………………8 2.2 一般避難條件…………………………………………………………………17 2.3 就地避難條件…………………………………………………………………18 2.4 FDS火災動態電腦模擬程式…………………………………………………24 2.5 案例分析………………………………………………………………………26 2.6 煙層……………………………………………………………………………28 2.7 煙洩漏量………………………………………………………………………29 2.8 小結……………………………………………………………………………32 第三章 研究方法………………………………………………………………………33 3.1 研究樣本取材…………………………………………………………………33 3.2 研究模型設定…………………………………………………………………34 3.3 網格規劃………………………………………………………………………36 3.4 火源設定………………………………………………………………………39 3.5 SOOT YIELD設定………………………………………………………………41 3.6 煙洩漏量設定…………………………………………………………………43 3.7 模擬情境設定…………………………………………………………………45 3.8 模擬參數及測點設定…………………………………………………………46 第四章 研究結果………………………………………………………………………48 4.1 電腦模擬情境設定……………………………………………………………48 4.2 電腦模擬結果…………………………………………………………………49 4.3 就地避難條件整理……………………………………………………………60 4.4 小結……………………………………………………………………………62 第五章 結論與建議……………………………………………………………………64 5.1 結論……………………………………………………………………………64 5.2 建議與後續研究方向…………………………………………………………65 參考書目…………………………………………………………………………………66 附錄…………………………………………………………………………………70

    【1】 詹氏書局,建築技術規則(6版),2017年12月。
    【2】 內政部建築研究所,住宿式長照服務機構防火及避難安全改善參考手冊(1版),2017年10月。
    【3】 矢代 嘉郎、掛川 秀史、海老原 学、大槻 明及岩城 英朗,水平疏散方法對老年設施的影響:易受災設施的消防安全措施(第4部分),日本建築學會大會講梗概要(關東),巻号:1993,1341-1342頁,1993年7月。
    【4】 許銘顯(2004)。醫療院所及老人安養機構防火安全水平避難對策之研究。國立臺灣科技大學營建工程系博士論文,台北市。
    【5】 蔡綽芳、楊欣潔、湯潔新、范韶均及張文耀,內政部建築研究所,104年度建築防火安全工程創新科技及應用研發計畫協同研究計畫(二)第2案-老人福利機構防火及避難安全參考手冊精進研究,2015年12月。
    【6】 陳盈月、莊英吉、林慶元及蔣心萍,內政部建築研究所,長照機構居室全尺度火災特性實驗及應用研究,2019年12月。
    【7】 張尚文、鍾基強、紀人豪、陳又嘉及陳政洞,內政部建築研究所,避難弱者之避難緩衝區加壓防煙設計之研究,2015年12月。
    【8】 黃譯緯(2016)。長期照顧機構自衛消防編組演練暨避難驗證之研究-以臺中市為例。吳鳳科技大學消防研究所碩士論文,嘉義縣。
    【9】 林慶元、莊英吉、高志瑋、郭振榕及林佩螢,行政院國家科學委員會專題研究計畫,門在不同開閉狀態下之煙洩漏量評估研究研究成果報告,2012年10月。
    【10】 邱聖幃(2007)。建築物開口部設備遮煙試驗裝置之開發。國立臺灣科技大學建築系碩士論文,台北市。 取自https://hdl.handle.net/11296/6yv5ff
    【11】 高文婷(2019)。住宿式長照機構防火避難關鍵要素之研究。中國文化大學建築及都市設計學系博士論文,台北市。
    【12】 彰化縣消防局-民力園地,取自http://civil.chfd.gov.tw/ relief_detail_2620.htm,2020年6月。
    【13】 郭振榕(2012)。既有建築用門之煙洩漏量測量研究。國立臺灣科技大學建築系碩士論文,台北市。
    【14】 王榮進、鍾基強、陳又嘉、黃祥志及陳進澤,內政部建築研究所,長照機構全尺度居室火災探測及滅火設備之實驗及驗證分析,2019年12月。
    【15】 全國法規資料庫,長期照顧服務法,取自https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=L0070040,2020年6月。
    【16】 全國法規資料庫,老人福利機構設立標準,取自https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=D0050039,2020年5月。
    【17】 全國法規資料庫,各類場所消防安全設備設置標準,取自https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=D0120029,2020年6月。
    【18】 內政部消防署全球資訊網,108年全國火災統計分析,取自https://www.nfa.gov.tw/cht/index.php?code=list&ids=958,2020年5月。
    【19】 新北市政府社會局,108年老人福利機構評鑑結果,取自https://www.sw.ntpc.gov.tw/home.jsp?id=67efafd13a23cece,2020年5月。
    【20】 楊欣潔及湯潔新,老人長期照護、養護及護理之家的平面類型與防火安全設計改善策略-以102年以前設立之既有機構為對象,臺灣建築學會「建築學報」第96 期,75~90 頁,2016 年6 月。
    【21】 日本建築,「建築物綜合防火設計法第3卷避難安全設計法」,平成元年(1989) 。
    【22】 James A.Milke, Diana E. Hugue, Bryan L. Hoskins, and James P. Carroll, Tenability Analyses in Performance-Based Design , Fire Protection Engineering, SFPE(2006).
    【23】 王鵬智(2007)。居室火災避難容許時間基準之驗證研究。國立臺灣科技大學建築系博士論文,台北市。
    【24】 伍玉平(2002)。潔淨成形污染控制之氣流組織分析與研究。國立中山大學機械與機電工程學系研究所碩士論文,高雄市。
    【25】 陳弘毅及紀人豪,火災學(9版),鼎茂圖書出版股份有限公司,2016年10月。
    【26】 Custer, R. L. (1974). Fire detection: the state-of-the-art (Vol. 839). US Department of Commerce, National Bureau of Standards.
    【27】 許育彰(2015)。運用FDS電腦模擬程式探討ALA夜店火災事件的建築防火改善方案。吳鳳科技大學消防研究所碩士論文,嘉義縣。
    【28】 內政部建築研究所,建築物防火避難安全性能驗證技術手冊(2版),2016年6月。
    【29】 Beyler, C. L. (2016). Fire Hazard Calculations for Large, Open Hydrocarbon Fires. SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 2591–2663. doi:10.1007/978-1-4939-2565-0_66。
    【30】 蔡銘儒、李鎮宏及謝煒東,內政部建築研究所,以FDS 模擬局限空間火災與實驗檢證之研究,2008年12月。
    【31】 邱晨瑋,夜店電腦火場重建模擬驗證分析之研究,中華民國消防設備師公會全國聯合會消防技術專刊,第一輯第21篇,2015年4月。
    【32】 鄭紹材、宮肇猷,以火災模擬軟體 (FDS) 模擬抽氣式偵煙探測器 (ASD)設計之研究,技術學刊,第60卷第2期,73-82頁,2015年。
    【33】 Forney, G. P. (2007). User’s Guide for Smokeview Version 5-A Tool for Visualizing Fire Dynamics Simulation Data. NIST Special Publication 1017-1, 4.
    【34】 Babrauskas, V. (1977). Combustion of Mattresses Exposed to Flaming Ignition Sources: Full-scale tests and hazard analysis (Vol. 13). Department of Commerce, National Bureau of Standards, Institute for Applied Technology, Center for Fire Research.
    【35】 Heskestad, G., & Delichatsios, M. A. (1979). The initial convective flow in fire. Symposium (International) on Combustion, 17(1), 1113–1123. doi:10.1016/s0082-0784(79)80106-x。
    【36】 National Fire Protection Association(2002). NFPA 204, Standard for Smoke and Heat Venting. National Fire Protection Association, 806.
    【37】 田中哮義(1993),建築火災安全工學入門,日本建築中心,191頁。
    【38】 KAWAGOE, K., & SEKINE, T. (1963). Estimation of Fire Temperature Rise Curves in Concrete Buildings and its Application. Bulletin of Japan Association for Fire Science and Engineering, 13(1), 1-12.
    【39】 Centre for Advanced Engineering, University of Canterbury. Fire Engineering Design Guide (2008),228.
    【40】 莊英宏(2010)。建築區劃空間開口設備之遮煙與阻熱性能研究。國立臺灣科技大學建築系博士論文,台北市。
    【41】 CNS 15038「建築用門遮煙性試驗法」取自https://www.cnsonline.com.tw/,2020年7月。
    【42】 蔡東宏(2017),建築遮煙性能規範與試驗之介紹,台灣省土木技師公會-技師報,取自http://etimes.twce.org.tw/%E6%B3%95%E8%A6%8F%E6%B3% 95%E4%BB%A4/1165-%E5%BB%BA%E7%AF%89%E9%81%AE%E7%85%99%E6%80%A7% E8%83%BD%E8%A6%8F%E7%AF%84%E8%88%87%E8%A9%A6%E9%A9%97%E4%B9%8B%E4%BB%8B%E7%B4%B9.html,2020年7月。
    【43】 蔡銘儒及黃建榮,內政部建築研究所,門之開關頻度對遮煙性能影響研究,2010年12月。
    【44】 FDS Mesh Size Calculator, The University of Texas at Austin,取自https://www.utfireresearch.com/fds-mesh,2020年5月。
    【45】 林啟碁及蔡尤溪,「地下捷運車站軌道側火災煙控模式模擬」,第三屆消防性能化規範發展研討會論文集,2006年。
    【46】 黃雄義,「以FDS 預測ISO 9705 房間試驗火場情境之可行性研究」,國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程系碩論,2005年。
    【47】 李訓谷,「大空間中庭建築性能式煙控系統設計分析」,中山大學機械工程系博論,2001年。
    【48】 Floyd, J. E., et al., CFD Fire Simulation Using Mixture Fraction Combustion and Finite Volume Radiative Heat Transfer, Journal of Fire Protection Engineering, Vol.13, 2003.
    【49】 黃泓升,安策性能設計有限公司,桃園市立美術館新建工程建築物防火避難性能設計計畫書,2020年5月。
    【50】 Shintani, Y., Nagaoka, T. S. U. T. O. M. U., Deguchi, Y. O. S. H. I. K. A. Z. U., & Harada, K. A. Z. U. N. O. R. I. (2014). An Application Method of Free Burn HRR Data to Room Fire Scenarios. Fire Safety Science, 11, 276-288.
    【51】 鍾基強、黃祥志及陳又嘉,內政部建築研究所,建築機械通風與空調設備防火防煙性能基準及驗證研究,2013年12月。

    無法下載圖示 全文公開日期 2025/08/26 (校內網路)
    全文公開日期 2025/08/26 (校外網路)
    全文公開日期 2025/08/26 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE