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7.1 結論

本研究之目的在於探討排煙設備與撒水設備之交互影響特性,針對 排煙量、排煙口位置及火源位置等參數進行比較分析與探討,並將實驗 所得之數據與電腦數值模擬之結果進行比較,以驗證電腦數值模擬之可 靠性。

由實驗與電腦數值模擬之結果可歸納出下列幾項結論。

(1) 由火場溫度之變化圖可看出一但撒水設備作動後,即可以有 效地降低火場的溫度,甚至將火撲滅。

(2) 強制排煙口的設置,可有效的排出熱煙氣,降低火場溫度,

由實驗與電腦數值模擬的結果顯示,單一區劃空間內強制排煙,

其火場溫度除火源區外,皆較自然排煙的情況為低。

(3) 火場中如同時存在排煙設備與撒水設備時,此二種設備之啟 動時間對抑制火場擴散及人員避難逃生有相當程度之影響,研究 結果顯示火災初期以撒水手段快速降低火場溫度,甚至撲滅火災 之效果皆相當不錯,一但排煙設備先啟動則有可能因煙層流動引 進外氣之結果,導致撒水系統延後啟動,因而造成火勢的擴大,

影響滅火的困難度。

依據NIST 所作之研究報告,當火源遠離排煙口時,排煙對於 撒水頭的作動時間不會有太大的影響;當火源位於排煙口之正下 方時,則撒水頭之作動時間會明顯的延遲。然而由此實驗與電腦 數值模擬的結果,儘管火源不是位於排煙口之正下方,但是排煙 還是會對撒水頭的作動造成延遲,這或許是因為實驗空間過於狹 小,造成排煙量雖然也很小,但對煙層的流動還是有影響,因此 在往後的實驗中,仍需針對此部份作進一步之探討。

(4) 經由比較實驗與電腦數值模擬所得到之結果,由電腦數值模 擬所模擬出火場之溫度變化與分佈,撒水頭之作動時間等,皆與

實驗所得之數據相當接近,具有相當程度的可靠度。而此模擬之 另一項優點,即是可利用Smokeiew 將模擬結果利用 2D 或 3D 動畫 表現出來,可讓使用者很迅速清楚的瞭解整個火場的變化。

7.2 未來展望

由於本研究受限於時間與場地的限制,因此僅能進行初步的分析,

未來可發展的空間及待突破的方向敘述如下:

(1) 由於受限於實驗場地的不足,只能進行較小尺寸之實驗研究,

區劃空間、撒水頭數目、排煙口大小與火源大小皆顯得不足,因 此可進行實驗之變數也較少。未來如果有較大之空間與經費可進 行全尺寸之實驗,模擬實際建築物內部的設置,所得到的數據將 更為準確與實用。

(2) 本研究中所模擬之撒水頭所噴灑出的水滴之平均直徑為 1000 μm,雖然大水滴之實際投射密度較大,得以到達火源處將火源撲 滅,但是小水滴之熱傳效果較好,可有效降低火場溫度。因此未 來可繼續探討水滴在火場中因蒸發凝結或粒子結合所產生之粒徑 變化對於熱傳效果的影響。

由於本研究計劃為水系統研究計劃之第一部份,加上此研究設備為 國內首次規劃設置,因此還有許多的地方需要改進,如排煙風機的改 善,因為現有之排煙風機所能夠提供的風量不足,最大只能到 0.4m3/s, 與法規所規定之2.0m3/s 有些差距。另外也需採購 load cell,如果能夠量 測出更準確的熱釋放率,進行電腦數值模擬時,輸入之參數條件也會與 實驗更加一致。

而接下來的研究中,也將增加實驗的參數,比如增加撒水頭的數 目,增加熱釋放率等,另外也將針對其它形式的撒水頭進行測試,比較 之間的差異。

此份研究報告雖然進行的實驗次數不多,所能夠提供的數據亦有 限,但是經由這些實驗的進行卻可以得到相當多的經驗,瞭解還有那些 地方需要改進,相信只要將這些缺點改 進,增加實驗的次數,此研究計 劃之內容會更加完整。

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