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3-3-2 步行時間之影響

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結果得知,情境一與情境二避難開始時間皆為 10.1 秒開始避難,因此可判斷在 皆未設定反應、察覺時間與煙密度時,FDS+Evac 以煙密度為依據;情境三結果與設 定反應、察覺時間在相同時間開始避難;情境四則因反應、察覺時間與煙密度皆設定 時,避難開始時間為 2.2 秒,因此可得知在皆設定下,以反應、察覺時間為主。

綜合四種情境結果得知,煙密度是判斷反應與察覺時間的一種,因此如果在未設 定反應與察覺時間情境時,FDS+EVAC 內建自行以煙密度為判斷依據,且無論空間 大小若其依煙密度的反應、察覺時間快速且相差並不大,另外,相較於技術手冊之避 難開始時間(即反應、察覺時間),與√面積成正比,可見其差異性相當顯著,因此在 後續實際空間檢討上將納入檢討。

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1. 步行時間模擬情境設定

表 3-4 步行時間模擬情境設定表

模組 參數 設定值 模組 參數 設定值

火災 模組

模擬時間 20s

避難 網格

避難網格 0.2m x 0.2m x 0.2m

火災網格 0.1m x 0.1m x 0.1m 避難出口寬 度

1.5m

環境初始溫度 25℃ 人員密度 18 人、50 人 熱釋放率 1.62MW 人員屬性 18 人、50 人 火源位置 居室中央、靠門 障礙物 50 人

人員密度 情境一 設定成年人人數 18 人

情境二 設定成年人人數 50 人

人員屬性 情境三 設定各種人員屬性人數各 10 人

障礙物

情境一 設定火源位置居室中央

情境二 設定火源位置居室靠門

情境三 無設置障礙物

情境四 設置障礙物高度 1m (依辦公桌擺設) 2. 步行時間影響結果

(1) 人員密度

 情境一

2s 4s 6s

8s 10s 12s

圖 3-8 人員密度情境一步行時間模擬過程圖

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 情境二

2s 4s 6s

8s 10s 12s

14s 16s 18s

20s 22s 24s

圖 3-9 人員密度情境二步行時間模擬過程圖

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(2) 人員屬性

 情境三

2s 4s 6s

8s 10s 12s

14s 16s 18s

20s 22s 24s

圖 3-10 人員密度情境三步行時間模擬過程圖

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(3) 障礙物

 情境一(火源設置居室中央)

2s 3s 4s

5s 6s 7s

圖 3-11 障礙物情境一步行時間模擬過程圖

 情境二(火源設置居室靠門)

2s 3s 4s

5s 6s 7s

圖 3-12 障礙物情境二步行時間模擬過程圖

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 情境三(無設置障礙物)

2s 4s 6s

8s 10s 12s

14s 16s 18s

20s 21.4s 30s

圖 3-13 障礙物情境三步行時間模擬過程圖

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 情境四(設置障礙物-依辦公桌擺設)

2s 4s 6s

8s 10s 12s

14s 16s 18s

20s 22s 27.9s

圖 3-14 障礙物情境四步行時間模擬過程圖

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在探討人員密度大小其差異結果得知,情境一最遠端人員通過避難出口時間為 13.68 秒,情境二為 25.76 秒,可得知人員密度小在通過避難出口時可能產生阻塞機 率越高,對避難時間上影響就越高,另外在避難行動假設條件中提到在相同步行速度 下,人員無後者追過前者情況,本研究以居室最遠端之人員觀察發現,情境一與情境 二都出現追過前者情況,因此與計算手冊之假設條件有所不同。

在探討單一人員屬性與不同人員屬性其差異結果得知,情境二最遠端人員通過避 難出口時間為 25.76 秒,情境三為 27.14 秒,兩情境最後人員通過避難出口時間差距 不大,原因在於情境二為單一人員屬性,在步行速度相同下,上述結論提到雖在最遠 端人員仍會追過前者情況,但在同時通過避難出口時會導致出口阻塞;情境三為不同 人員屬性,在步行速度不一致,對每個人種通過避難出口時間也不一致情況下,反而 較不容易造成出口阻塞狀況發生,因此設定採用不同人員屬性在實際空間下模擬較為 保守。

綜合三種情境,在人員密度大小得知,

1. 人員密度小在通過避難出口時可能產生阻塞機率越高,對避難時間上影響就越 高。

2. 在避難行動假設條件中提到在相同步行速度下,人員無後者追過前者情況,情境 一與情境二都出現追過前者情況,因此與計算手冊之假設條件有所不同。

在不同人員屬性模擬得知,

1. 單一人員屬性跟不同人員屬性在避難完成時間上差異並不顯著,從模擬結果可知 步行速度(移動時間)並不如出口寬度(通過出口時間)之影響來的大,此觀察結果 與技術手冊計算上較為接近。

2. 技術手冊無針對人員屬性設定,因此在技術手冊前提假設條件中步行速度一定時 無超越情形,而 FDS+Evac 的模擬觀察中可知,模擬上因人員屬性、步行速度之 不同會有超越情形產生,因此運用在實際空間下,設定不同人員屬性模擬較為保 守。

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在障礙物方面,情境一與情境二,分別將火源位置設置於居室中央與靠門,因火 源熱釋放率設定 1.62MW 換算影響輻射距離約 40cm,可從模擬過程圖得知,人員在 避難時,並無會因熱輻射影響到步行距離,而人員在碰撞到火源障礙物或其他人員 時,會影響自身的步行時間。

情境三、四依辦公室內部辦公桌配置狀況模擬下,情境三無設置障礙物居室最遠 端人員通過出口時間為 21.4 秒,而情境四設置障礙物居室最遠端人員通過出口時間 為 27.9 秒,另外,本研究也針對人員避難時是否跨越障礙物情況進行模擬,經由四 種情境得知,FDS+Evac 已將障礙物 OBST 視為虛擬牆壁,因此人員避難如同煙流,

沿著牆壁避難到出口。

綜合上述情境得知,

1. 情境一與情境二結果得知,人員不會因火源位置或受到熱輻射的影響,而有避開 火源或影響步行時間,僅將火源位置視為障礙物,而在碰撞到障礙物或出現阻塞 情況,基於 Evac 基礎理論(社會力、接觸力等)之影響,因而導致人員互相碰撞 進而影響步行時間,此與避難行動假設條件(人無碰撞情形)有所差異。

2. 在 FDS+Evac 模擬並未考量實際避難時,人員是以最短距離通過避難出口,而技 術手冊在計算步行距離時,已經考量以最嚴苛人員避開傢俱下的最遠步行距離為 計算值,因此 FDS+Evac 在避難時間上一定比技術手冊較短,本研究後續也將以 障礙物設置運用在實際空間探討人員避難時間差異。

3. 針對人員避難時是否跨越障礙物情況進行模擬結果得知,FDS+Evac 將障礙物假 設為虛擬牆壁,因此不會有跨越情況發生,此觀察結果與技術手冊相近。

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