模擬方法與內容

一、模擬方法 1. 模擬情境說明

研究結果顯示設有直通樓梯之平面類型首要應先對直通樓梯的防火防煙性能進行改 善，並提升居室的防火防煙性能，應可於一定時間內有效控制火災蔓延，達到「火災居 室離室避難；非火災居室初期就地避難」所需之前提條件。為了解改善居室防火防煙性 能之效果，本次模擬主要針對直通樓梯的改善及居室的防火防煙性進行探討。本次模擬 空間以調查案例中僅有一座梯的案例 4 進行模擬，建構三個樓層之建築物，樓梯直接連 通走廊並連接所有居室，其平面概要如圖 4-3 所示。由於相關機構的公共區域隨時有人 員使用且可燃物較少，因此較居室而言為相對安全之空間，因此本次模擬將火源設定於 居室內之單人床起火燃燒。為了解改善前後之差異，設定以下兩種情境進行模擬：A. 各 樓層居室門均為開啟狀況(無防火區劃)。B. 起火層居室門均關閉，且該層樓梯間增設防 火門(有防火區劃)，其餘兩樓層仍維持開啟狀態。

2. FDS 模擬前提條件設定

火災情境假設單人床發生燃燒，火源熱釋放率 750kW/m²，溫度測點分別設置於 A. 起 火居室門口前、B. 起火居室前走廊中央、C. 樓梯間，另於上方兩樓層相同位置設置測 點。說明如表 4-1 所示，模擬 3D 如圖 4-4 所示，測點位置詳圖 4-5、圖 4-6 所示，熱釋 放率曲線如圖 4-7、圖 4-8 所示。

3. 火源與火源成長設定

一般居室內最大可燃物為單人床，因此火源設定為單人床起火燃燒，單人床尺寸為 2.1(L)×0.9(W)×0.5(H)m，火源面積為 4.89 m²。採 t²成長模式，取快速成長設定，100 秒 熱釋放率達到最大值。

第四章 火災動態模擬分析

居室測點

走廊測點 樓梯測點

圖 4-3 模擬案例之平面概要

(資料來源:本研究整理)

既有老人福利機構及護理之家防火安全設計檢討與改善

116×88×32 格，共 326656 格，每 格大小為 0.25×0.25×0.25m。

情境 2

145×110×40 格，共 638000 格，每 格大小為 0.20×0.20×0.20m。

情境 2 說明：假設起火樓層居室門 0.9(W)×0.5(H)m。

火源面積 4.89m² 單人床 5 面

+GL1.8m、+GL4.3m、+GL6.8m。 量測居室溫度 走廊溫度測

+GL1.8m、+GL4.3m、+GL6.8m。 量測樓梯間溫度 居室可視度

測點

共三點，均位於居室內出入口前

+GL1.8m、+GL4.3m、+GL6.8m。 量測居室可視度 走廊可視度

+GL1.8m、+GL4.3m、+GL6.8m。 量測樓梯間可視度

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

4. 火災持續時間

考量火載量之火源成長時間 100 秒與消防救助 10 分鐘內可到達，故模擬火災持續時 間為 10 分鐘(600 秒)。

5. 量測因子臨界值

由於可視度為人員避難能否完成避難最嚴格之判定標準，因此本次模擬主要量測溫度 與可視度兩項因子，既往研究顯示溫度容許臨界條件為 60 度，可視度容許臨界條件為 10m，因此本研究運用上述條件進行人員避難安全之判定。

圖 4-4 FDS model (3D 含切面位置)

(資料來源:本研究整理)

既有老人福利機構及護理之家防火安全設計檢討與改善

圖 4-5 居室測點位置剖面 (各層出口前+GL1.8m) (資料來源:本研究整理)

圖 4-6 走廊測點位置剖面 (各層走廊中間+GL1.8m) (資料來源:本研究整理)

圖 4-7 梯間測點位置剖面 (各層樓梯前+GL1.8m)

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

圖 4-8 熱釋放率 (門開啟) (資料來源:本研究整理)

圖 4-9 熱釋放率 (門關閉)

(資料來源:本研究整理)

既有老人福利機構及護理之家防火安全設計檢討與改善