第五章 結論與建議
第三節 主要建議事項
根據本計畫的研究成果,研究團隊在此提出下列具體建議,以下分別從立 即可行的建議及中長期性建議加以列舉。
建議一
模擬不同開窗方向對排煙效能影響:立即可行建議
協辦機關:成功大學航空太空中心、中華民國風工程學會 主辦機關:內政部建築研究所
本案僅對單一開窗方向、兩開窗角度進行試驗與模擬,市面上 排煙窗型式眾多,可再針對不同款式排煙窗進行研究,其所得結果 可提供業界使用。
針對開窗角度與來流風向角變化及窗戶型式與風向角關係,分 別為變因進行試驗,並歸納分析不同變因之間結果關係,建築師或 消防技師再高樓設計時可採納,提高研究成果實用性。
建議二
進行矩形截面以外不同形狀之高層建物環境風場對排煙影響研 究:立即可行建議
協辦機關:中華民國風工程學會、成功大學航空太空中心 主辦機關:內政部建築研究所
建築物外型變化相當大,本研究受限期程只針對矩形截面進行 研究,可持續進行不同形狀截面影響。另一方面,目前針對實場 量測資料較缺乏,進行數值模擬需要相關數據。
可在特定建築物安裝風速計記錄當地微氣候變化,以及利用風洞試驗 針對不同外形建物外部風場特性研究,可作為通風模擬之邊界條件,其模
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擬結果可接近真實情況。
建議三
訂定室內通風與排煙窗相關法規完善做為興建高層住宅建照審查標準:長 期建議
協辦機關:內政部消防署、內政部營建署
主辦機關:內政部建築研究所、中華民國風工程學會
目前關於相關建築消防規範針對高層建築自然排煙仍有完善空 間,可利用前述研究成果修訂更加完備規範,於高樓設計之初便將 此一因素納入,提高建物消防安全係數。
訂定室內通風法規可確保居住者室內空氣品質以及排煙窗安裝 位置與數量,配合蒐集當地氣象資料在發生火災時若機械排煙失 效,調整適合排煙窗開窗角度,順利將煙排出可為民眾爭取逃生時 間。
以上針對本研究建議可請所內參酌,本計畫有其實際應用面之需求,持續 進行可歸納出完整相關資料庫。
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80 FLUENT 軟體模擬,進行外部 風壓與煙霧流動情況進行比
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手動和自動機制,對於 風環境之變化影響,有 否結合控制之可能?
3. 如遇到火災時,碰巧是 颱風天或強風天氣,未 來研究時可能用實驗或 數值模式進行了解?
4. 煙流模擬採煙霧產生器 與加熱板,如何呈現真 實火災的煙流?是風洞 試驗之方法,亦或採真 實(全尺寸)之方式來進 行?
3. 本 案 將 首 先 確 認 雷 諾 數 效 應,其實驗結果(如風壓)轉 換為無因次化參數,以對應 不同風速下之情況。
4. 利用煙霧產生器產生煙霧並 在樓板位置釋放煙霧,觀察 煙霧流動情況。本案將採縮 尺模型進行試驗。
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3. 本案研究題目範圍太廣,是否針 對本案研究內容設定條件進行說 明?
3. 本案假設高層建築在強制排煙 設備失效時,排煙窗是否能自行 發揮排煙功能,另外在外流場氣 流干擾下,考慮不同風向角條 件。進行風洞試驗時,以均勻流 場為入口條件,不考慮強制排煙 與隔間,同時風洞試驗風速決定 以雷諾數達 105 以上為參考依 據,將模型與測試條件單純化,
以利了解試驗果是否合理。
李委員信宏 1. FDS 模擬需做格點驗證分析。 1. 感謝委員建議,未來將會進行格 點驗證分析確保模擬數據精準 度。
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附錄三、期中審查會議委員意見及回應一覽表
一、時 間:103 年 07 月 29 日(星期二)上午 9 時 30 分
二、地 點:本所簡報室(新北市新店區北新路 3 段 200 號 13 樓)
三、主席:何所長明錦 記錄:郭建源、李信宏、鍾政洋
表 A-3 期中審查會議委員意見及回應一覽表
委員 委員意見 廠商回應
何所長明錦 1. 本案應釐清與建築、消防相關法 規對高層建築物開窗率、排煙方式 ( 自 然 排 煙 或 機 械 排 煙 ) 規 定 之 關 係,探討是否有增修必要,並將研究 成果具體呈現。
1. 感謝委員意見。
陳組長建忠 1. 有關排煙規定除「建築技術規
則」外,尚有「各類場所消防設備設 置標準」,請再檢視整理。
2. 本 研 究 優 勢 是 可 進 行 風 洞 實 驗,宜加強實驗結果論述,再驗證 FDS 的合理性、可用性及應用方法。
3. 有關 FDS 綱格切割大小及其立 論應補充說明,另本研究實驗或模擬 空間是否為非發生火災場地,其煙流 沈降模式應有不同。
1. 感謝委員意見。
2. 感謝委員意見,將對風洞試驗補 充說明。
3.網格驗證結果已補充說明。本研 究設定為非火災廠域。
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李專案助理研究 員信宏
1. 建議將視流結果於同一實驗 條件下比對連續兩張照片,如此 可利於讀者判斷流場狀況。
2. 實驗室內模擬之煙流缺少熱 能與實際火場不同,是否影響視 流試驗結果,應補充說明。
1. 感謝委員意見。
2. 目前本實驗尚不探討 熱煙浮力效應,未來將進 一步研究。
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附錄四、第二次專家座談回應表一覽表
內政部建築研究所 103 年度建築先進技術創新開發與 推廣應用計畫協同研究計畫(二)「第 2 案:高層建築物外部 風環境對排煙設備之效能影響評估」第二次專家座談回應表
表 A-4 第二次專家座談委員意見及回應一覽表
委員 委員意見 廠商回應
蕭葆羲 1.窗口平均速度之特性分析檢討,該
研究選定 Uad 為參數,進行分析。建 議對於 Uad 指數參數之物理意義為 何,在報告中可增加敘明。
2.有關實驗模型相關設計參數,例如 比例縮尺,均勻流速……,該等參數 選用之理由原因建議可在報告文中 補充說明。
1.感謝委員意見,已在報告中補充 說明。
2.感謝委員意見,已在報告中補充 說明。
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參考書目
1. Allocca, C., Chen, Q., Glicksman. LR. Design analysis of single-sided natural ventilation,Energy and Buildings. 2003, Vol.35, pp. 785-795.
2. American Society of Civil Engineering, “Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, ANSI/ASCE7-10, 2010.
3. Asfour, O.S., Gabi, M.B., A comparison between CFD and Network models for predicting wind-driven ventilation in buildings. Building and Environment, 2007, Vol.42, pp.4079–4085.
4. Cheng, C.C.K., Lam, K.M., Yuen, R.K.K., Lo, S.M., A study of natural ventilation in a refuge floor. Building and Environment. 2007, Vol.42, pp.3322–3332.
5. Cheng, C.C.K., Lam, K.M.,Demirbilek, F.N., Effects of building wall arrangements on wind-induced ventilation through the refuge floor of a tall building, 2008, Vol.96. pp.656-664
6. Chow W.K.,Wind-induced indoor-air flow in a high-rise building adjacent to a vertical wall, Applied Energy. 2004, Vol.77. pp.225-234.
7. Chu, CR., Chen, R.H., Chen, J.W., A laboratory experiment of shear-induced natural ventilation, 2011, Vol.43. pp.2631-2637.
8. 葉俊興,2001,超高層建築物消防搶救管理策略之研擬,國立台北科技 大學。
9. 徐國龍,2012,台中市金沙國際商業大樓火災模擬研究,元智大學 10. 高銘圳,2013,米高梅飯店火災模擬分析,元智大學
11. 「最新建築技術規則」,2012,詹氏書局。
12. 「建築物耐風設計規範及解說」,營建雜誌社編印,內政部建築研究所,
2006,台灣。