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第四章 火災動態模擬分析

第二節 模擬結果與分析

一、居室模擬結果 1. 居室溫度

起火居室模擬溫度剖面詳見圖 4-10、圖 4-11 所示,由於測點位於起火居室內無論門是否 有開啟均在約 50 秒時即到達界線溫度 60 度,如圖 4-12、圖 4-13 所示。其餘兩樓層居室溫度 均為 30~40 度左右,始終低於 60 度屬於安全。

圖 4-10 100 秒模擬情境 (居室門開啟-溫度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-11 100 秒模擬情境 (居室門關閉-溫度)

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

圖 4-12 門均開啟情境 (居室溫度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-13 一樓門均關閉情境 (居室溫度)

(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

2. 居室可視度

起火居室模擬可視度剖面詳見圖 4-14、圖 4-15 所示,由於測點位於起火居室內無論門是 否有開啟均在約 21 秒時即到達臨界可視度 10m,如圖 4-16、圖 4-17 所示。情境 A 二樓可視 度臨界時間為 78 秒、三樓可視度臨界時間為 75 秒。情境 B 二樓可視度臨界時間為 79 秒、三 樓可視度臨界時間為 90 秒。雖然起火居室門已關閉但發現可視度臨界時間差異不大,主要係 因為一樓至三樓窗戶為開啟狀態,煙霧經由外氣再進入到室內導致其他樓層居室內可視度下 降快速。

圖 4-14

50 秒模擬情境 (居室門開啟-可視度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-15 50 秒模擬情境 (居室門關閉-可視度)

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

圖 4-16 門均開啟情境 (居室可視度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-17 一樓門均關閉情境 (居室可視度)

(資料來源:本研究整理)

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二、走廊模擬結果 1. 走廊溫度

走廊模擬溫度剖面詳見圖 4-18、圖 4-19 所示,由於測點位於走廊無論門是否有開啟模擬 間內均未到達界線溫度 60 度,如圖 4-20、圖 4-21 所示。其中起火樓層走廊溫度在 40~50 度 之間,門關閉後則下降至 30~35 度之間。非起火樓層即使門開啟溫度仍維持 30 度左右,若門 關閉則發現愈高樓層溫度有愈低的趨勢。

圖 4-18 200 秒模擬情境 (走廊門開啟-溫度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-19 200 秒模擬情境 (走廊門關閉-溫度)

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

圖 4-20 門均開啟情境 (走廊溫度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-21 一樓門均關閉情境 (走廊溫度)

(資料來源:本研究整理)

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2. 走廊可視度

走廊之可視度剖面如圖 4-22、圖 4-23 所示,起火樓層門啟時在約 52 秒時即到達臨界可 視度 10m,若門關閉時則可延長至 64 秒,如圖 4-24、圖 4-25 所示。情境 A 二樓走廊可視度 臨界時間為 103 秒、三樓走廊可視度臨界時間為 101 秒。情境 B 二樓走廊可視度臨界時間為 94 秒、三樓走廊可視度臨界時間為 214 秒。結果顯示,三樓走廊之可視度臨界時間有較明顯 差異,由於煙霧經由外氣再進入到居室內,再由居室到走廊的路徑相對較長,因此起火居室 門關閉時對於走廊延長避難時間有明顯的幫助。

圖 4-22 100 秒模擬情境 (走廊門開啟-可視度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-23 100 秒模擬情境 (走廊門關閉-可視度)

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

圖 4-24 門均開啟情境 (走廊可視度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-25 一樓門均關閉情境 (走廊可視度)

(資料來源:本研究整理)

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三、樓梯間模擬結果 1. 樓梯間溫度

樓梯間模擬溫度剖面詳見圖 4-26、圖 4-27 所示,由於測點位於樓梯間無論門是否有開啟 模擬間內均未到達界線溫度 60 度,如圖 4-28、圖 4-29 所示。其中起火樓層樓梯間溫度在 30~31 度之間,門關閉後始終維持在起始溫度 20 度並無改變。非起火樓層即使門開啟溫度仍維持 22~25 度左右,若門關閉則發現愈高樓層溫度有愈低的趨勢,與走廊溫度趨勢相同。

圖 4-26 300 秒模擬情境 (梯間門開啟-溫度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-27 300 秒模擬情境 (梯間門關閉-溫度)

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

圖 4-28 門均開啟情境 (梯間溫度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-29 一樓門均關閉情境 (梯間溫度)

(資料來源:本研究整理)

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2. 樓梯間可視度

樓梯間模擬可視度剖面詳見圖 4-30、圖 4-31 所示,起火樓層門啟時在約 95 秒時即到達臨 界可視度 10m,若門關閉時則模擬時間內可視度均維持在 30m 並未下降,如圖 4-32、圖 4-33 所示。情境 A 二樓可視度臨界時間為 163 秒、三樓可視度臨界時間為 191 秒,距離火源愈遠 到達臨界時間愈長。情境 B 二樓可視度臨界時間為 190 秒、三樓可視度臨界時間為 306 秒。

由於一樓至三樓窗戶為開啟狀態,煙霧由外氣再進入到室內居室>走廊>樓梯間路徑相對較 長,因此起火居室門關閉時對於延長垂直區劃(樓梯)動線避難時間有明顯的幫助。

圖 4-30 100 秒模擬情境 (梯間門開啟-可視度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-31 100 秒模擬情境 (梯間門關閉-可視度)

(資料來源:本研究整理)

第四章 火災動態模擬分析

圖 4-32 門均開啟情境 (梯間可視度) (資料來源:本研究整理)

圖 4-33 一樓門均關閉情境 (梯間可視度)

(資料來源:本研究整理)

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第 三 節 小 結

本研究以一座梯之案例 4 進行模擬分析, 分析結果顯示案例 4 於改善前因設有直通樓梯,且 居室及走廊構造無法形成利於避難之安全區劃,因此火災發生時火煙水平擴散速度快。在改善其 區劃及居室構造後再次進行模擬分析,結果顯示上述改善建議可抑制火煙擴散的速度,可有效提 升其火災安全性能。

經由兩種模擬情境得知,起火居室門關閉時即使有部分門縫產生對於抑制溫度與煙霧流動仍 有一定程度的幫助,尤其是對於垂直區劃(樓梯)有較明顯的差異,因此建議應優先於樓梯間增設防 火門進行改善,對於延長避難容許時間有顯著效益。