建築物火災風險電腦模式驗證研究

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(1)內政部建築研究所專題研究計畫成果報告研究案：建築物火災風險電腦模式驗證研究研究案編號：MOIS 881006 總計畫名稱：建築物防火安全技術發展與應用研究五年計畫(88) 執行期間：8 7 年 7 月 1 日至 8 8 年 6 月 3 0 日. 建築物火災危險評估電腦模式驗證研究. 計畫主持人：陳俊勳教授. 主辦單位：內政部建築研究所執行單位：財團法人台灣營建研究院. 中華民國八十八年六月.

(2) 建築物火災危險評估電腦模式驗證研究陳俊勳* 摘要本報告主要是應用電腦火災危害模擬軟體 HAZARD I，作火場重建及案例研究之火災模擬。首先對衛爾康西餐廳大火作火災重建的工作，在模擬過程中，共選擇了八種情境（Scenario），比對於相關的火場鑑定報告， Case 7 的模擬結果最接近該大火現象。並針對該情境予以延伸，發現若能在該場所中加裝偵煙器連動灑水頭，則可有效的抑制火災的成長；另外若改採用有防焰包覆層之傢俱，雖可使火災成長速率減慢，但一氧化碳含量可能仍會達致命的濃度；亦對房間內燃載量多寡對火勢強度的影響作研究。接著對壹棟十二層公寓大廈作火災模擬，以了解起火源位置（樓層）及其相關熱、煙流動之現象，結果發現火勢強度及其延燒程度受門是否開關及其對應時間和房間大小及燃載量的多寡影響很大，另外我們亦發現在樓梯間發生火災，其上下兩層初期溫度上升較其他樓層為快，但煙毒會很快地竄升到上面的樓層且維持致命的濃度，類似於台中市民聲大樓所發生的案例。最後本報告亦展示一公寓發生火災時，有或沒有警報器會如何影響居民逃生避難行為和是否能及時逃生。由以上的模擬研究，本報告建議公共場所除了使用合格的內裝材外，場所內之燃載量應予以適當的限制並應加裝火警偵測系統連動灑水頭。至於住宅公寓則至少應裝有火警感應/警報器以利逃生避難時間的爭取。最後在本報告中，亦附上有關 HAZARD I 教育訓練之教材及操作手冊。. I.

(3) 關鍵字：HAZARD I（火災災害模擬軟體）、火災模擬、火場重建、案例分析。. *國立交通大學機械工程系所教授. II.

(4) Case Studies of Performance-based Fire Design of Buildings by Using Fire Modelling Chiun-Hsun Chen*. Abstract This report applies the fire model, HAZARD I, for a reconstruction of the hazardous fire and for the case studies. Firstly, a simulation of Welcome Restaurant Fire occurred in Taichung, 1996 was carried out. During the simulation, eight fire scenarios were selected. By comparing with the corresponding fire investigation report, Case 7 was regarded as the one, which is most like the real situation occurred in such Fire. Then, several fire prevention means were applied based on the conditions of Case 7. It was found that the smoke detector, which can activates the sprinkles simultaneously, is the most effective way to suppress the fire growth. The use of furniture covered by fire retardant materials was found that it can slow down the fire growth rate, however, the concentration of carbon dioxide still can reach the critical value to threaten human life. The effect of fire-load amount in the fire origin room on the behaviors of fire growth was also investigated. Next, a fire simulation for a twelve-story apartment building was given. It served as a case study to understand the fire characteristics as a function of fire-origin location. And the corresponding heat flow and smoke movement were depicted as well. It was found that the fire strength and spread strongly depend on whether the door is open/close and its related time, and they are also affected by the room size and amount of fuel load. If a fire occurs in the space of the stories, the temperatures at the upper and lower stories rise much faster than the ones in other stories. However, the toxic smoke can rise upright quickly to the higher levels and maintains the life threatened concentration. It is quite similar to what happened in Ming-Shang Building fire in Taichung, 1995. Finally, this work demonstrated how an existed emergency alarm can affect the human behaviors and determine whether the people can escape safely if a fire is broken out. From above simulation studies, this report suggests that in public area, the fire load in any space should be reasonably limited and it should be equipped with fire alarm connected with the sprinkles in addition to the classified interior decoration materials. For the apartment buildings, they should at least equip with alarm in order to have enough escape time. This report also includes an user manual in Chinese version for the operation of HAZARD I in the appendix for the readers’ reference. Key words: HAZARD I, Fire Simulation, Hazardous Fire Reconstruction, Case Studies. *Professor, NCTU.. III.

(5) 誌謝本研究承蒙內政部建築研究所鼎力支持（計畫編號：MOIS 881006），使本計畫得以順利如期完成，特別在此對蕭所長江碧、丁副所長育群、何主任秘書明錦以及安全防災組陳建忠組長、雷明遠博士、蘇文瑜博士、蔡銘儒和王鵬智副研究員等賜教致上最高謝意。也感謝警察大學消防系陳金蓮主任和熊光華副教授兩位所提供他們的計畫資料，使本研究更加完整。更感謝與談人員成功大學機械系林大惠教授的寶貴審查意見，這些意見均已置入此次報告之中。最後，我個人要特別謝謝我的學生林佩勳博士及吳國光同學，沒有他們兩人的努力本計畫不可能順利完成而且有豐碩的成果。. IV.

(6) 目錄中文摘要 ............................................................................ I 英文摘要 .......................................................................... II 誌謝 …............................................................................. III 目錄 …............................................................................. IV 圖目錄 .............................................................................. V 表目錄 ......................................................................... VIII 第一章緒論 ..................................................................... 1 一、研究動機與目的 .................................................. 1 二、研究方法與進行步驟 ........................................... 3 第二章 HAZARD I 之簡介 ............................................... 4 第三章結果與討論 .......................................................... 8 (一 )衛爾康西餐廳大火電腦模擬現象分析 .................. 8 (二 )十二層公寓大廈火災電腦模擬分析 (案例研究 ) .... 14 (三 )逃生避難模擬 ..................................................... 19 第四章結論與建議 ......................................................... 25 參考文獻 .......................................................................... 28 附錄一 HAZARD I 教育訓練投影片 ................................ 57 附錄二 HAZARD I 操作手冊 ........................................... 58. V.

(7) 圖目錄圖一台中市衛爾康餐廳大火現場示意圖 ......................... 29 圖二 CASE1:房間中不擺放任何可燃物，門窗緊閉 .......... 30 圖三 CASE2:房間中不擺放任何可燃物，大門一開始就開啟 ............................................................................. 31 圖四 CASE3:房間中不擺放任何可燃物，大門緊閉，窗戶於 600 秒後被破壞 ..................................................... 32 圖五 CASE4: 房間中不擺放任何可燃物，大門一開始就開啟，窗戶於 600 秒後被破壞 .................................. 33 圖六 CASE5: 房間中擺放 15 個可燃物 ( 一樓 9 個 , 二樓 6 個 )，門窗緊閉 ....................................................... 34 圖七 CASE6: 房間中擺放 15 個可燃物 (一樓 9 個 ,二樓 6 個 )，大門一開始就開啟 ........................................ 35 圖八 CASE7: 房間中擺放 15 個可燃物 (一樓 9 個 ,二樓 6 個 ) ，大門緊閉，窗戶於 600 秒後被破壞 ............. 36 圖九 CASE8: 房間中擺放 15 個可燃物 (一樓 9 個 ,二樓 6 個 ) ，大門一開始就開啟，窗戶於 600 秒後被破壞 37 圖十在 CASE9 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖 ................................................. 38 圖十一在 CASE10 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖 ............................................. 39 圖十二在 CASE11 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖 ............................................. 40 圖十三在 CASE12 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖 ............................................. 41 圖十四在 CASE13 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖 ............................................. 42. VI.

(8) 圖十五在 CASE14 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖 ............................................. 43 圖十六在 CASE15 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖 ............................................. 44 圖十七裝修材料之改善與燃載量控制與否其上層氣體溫度比較圖 ................................................................... 45 圖十八 Detector activation times shown on a heat release rate curve for a fast fire ............................................... 45 圖十九建築物正向立面圖 ............................................... 46 圖二十樓層平面圖 ......................................................... 47 圖二十一不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 ................................................................. 48 圖二十二不同模擬條件下，房間內部氧濃度與時間變化關係比較 ............................................................. 48 圖二十三不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 ................................................................. 49 圖二十四不同模擬條件下，房間內部氧濃度與時間變化關係比較 ............................................................. 49 圖二十五不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 ................................................................. 50 圖二十六不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 ................................................................. 50 圖二十七不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 ................................................................. 51 圖二十八不同樓層之上層氣體溫度比較 ......................... 51 圖二十九不同樓層之上層 CO 氣體濃度比較 ................... 52 圖三十. 建築物之平面配置圖 ....................................... 53. 圖三十一不同房間之上層溫度隨時間變化關係圖 ........... 54 圖三十二不同房間之氧濃度隨時間變化關係圖 ............... 54. VII.

(9) 圖三十三不同房間之 CO 濃度隨時間變化關係圖 ............ 55 圖三十四逃生路線節點圖 . .............................................. 56. VIII.

(10) 表目錄表一 HAZARD I 結構圖 .................................................... 6 表二軟體綜合表 .............................................................. 7 表三各樓層幾何尺寸 ...................................................... 14 表四房間編號對照表 ...................................................... 15 表五模擬條件 ................................................................. 18. IX.

(11) 第一章、緒論一、研究動機與目的台灣的防火研究在過去數年中有有長足的進步，而絕大部份的研究主要為內政部建築研究所主導，整體架構以五年為一期而研究內容主要是以當時社會重要課題以及我國火災特性為主軸，另外再配合國際防火研究趨勢作部份先導性的課題規劃。第一個五年研究計畫（名稱：建築物防火性能檢驗測試及應用研究五年計畫），已在去年（87 年）六月完成。該項計畫主要的成果是在國內已建立起符合國際水準及國家標準相關的防火檢驗測試及防火研究的儀器和設備，同時更重要的是充份利用這些儀器及設備和研究經驗，積極地研修各相關法規及標準，研討有關防火材料、構件和構造測試基準及手冊。並將研究成果擴散出去，透過共同研究開發的模式提昇製造防火門、牆廠商產品的防火性能，以及透過教育講習的方式，將正確的建築物室內裝修材料防火設計觀念傳授給各地的建管人員和室內裝修業者，研究成果的應用可說是相當的豐碩。根據上一個五年中程計畫的研究成果並配合世界防火研究的趨勢，建研所於去年七月開始執行第二個五年計畫－建築物防火安全技術開發與應用研究（87.7～92.6），其研究綱要為“ 建築物防火安全技術開發 ” ，主要目的是投入以科學為基礎的「防火工程 (Fire Safety Engineering; FSE)」的開發研究工作。何謂防火工程？簡單的說就是應用科學和工程原理，使建築物本身的防火設計，在一旦發生火災時，能達到“ 保障人身生命安全” ，“ 防止火災延燒擴大” 及“ 減少財產損失” 等三大目的的一種手段。其主要目標是希望以科學的方法，來解決現有法規或標準的僵化之短處，對於不斷創新、.

(12) 改進的防火材料或技術，不會產生不合理的限制或約束，並使得有限的防火資源能有最佳的運用及最有效的使用。在 ISO/TC92/SC4(Fire Safety Engineering)根本就認為防火工程就是性能法規(Performance-based Codes)，只是後者係前者經過立法程序變成法令。本計畫基本上係去年研究案“ 建築物火災應用及架構評估研究【1】”之延續。在該研究案中，主持人已完成了有關火災模式研發的規劃，並作了相關具體的建議。除此之外，並利用引進的火災模式 HAZARD I 和 Karlsson Model 分別作了一些相關的計算和探討，其結果可參閱參考文獻【1】和【2】。但這些結果基本上都是國外的案例研究而且只考慮火勢成長現象的模擬，並未對逃生避難或其它危險作任何評估，因此只可算是一種示範範例而已。為配合建築研究所本年度開始進行之第二個五年計畫架構中 “ 性能防火法規” 和“ 防火設計準則與評估方法” 之主題而提出本計畫。主要原因係前述二個主題可能成為我國新一代防火法規及設計準則的主流，為了確保他們能順利實施，須要有可靠且令人信服的工程計算方法作基礎，而火災危險評估電腦模式是目前工程方法中最有效率者，雖然已提及在上一年度計畫中已替建研所引進了 HAZARD I【3】等著名火災模式，但這些都非我國自行研發，完全引用一定會有適應不良的情形產生。最主要的是材料不同，例如我國建築物大都是鋼筋混凝土，而美國居家住宅大都為木構造，再加上使用的習性不同以及氣候不同等因素可能會造成計算結果預測的偏差。因此必須在使用時，作適當的調整，符合本地所用的材料和習性，才能使預測結果合理，也才能為建管及消防主管機關人員有信心採納，也使得防火設計人員樂於採用作為有效的評估工具。至於如何達成上述目的，本計畫建議即是首先將我國防火實驗室歷年. 2.

(13) 來測試之材料防火性能作為所引用之火災災害模式（例如 HAZARD I）的資料庫。接著再以這個火災軟體來模擬我國已有的火災案例，以確保該軟體可以作重建火場的工作。有此信心及執行經驗後，再來挑選數個已符合現行技術規則和消防法要求的設計案例以火災電腦模式 HAZARD I 來作性能（法規）替代設計，並將所得的結果與目前相關法規要求者作一個比較分析，作一個防火性能法規實施探討前之先導性研究。另外該替代設計亦將有關逃生避難的計算也會一併考慮，以達整體建築物防火安全的考量。最後，教育訓練和推廣工作是實施性能法規最重要的一環，因為沒有這個程序，則性能法規不可能實施。所以在本計畫完成之時，亦將進行有關使用 HAZARD I 的教材編寫以及對建研所或相關研究單位的人員進行該軟體操作訓練。. 二、研究方法及進行步驟 (1) 蒐集國外有關使用 HAZARD I 模式所作過的案例分析研究。此外並已向 NIST/BFRL 索取新版的火災模式 CFAST 之光碟片來更新 HAZARD I 中舊版火災模擬程式，主要原因係該新版火災模式可以計算至三十個房間，而舊版只能計算十五個。 (2) 以 HAZARD I 配合新版的 CFAST 來先進行近年來台灣著名火災台中衛爾康西餐廳大火之火災重建模擬，以了解當時火災成長及延燒現象，以及造成重大傷亡的主要原因。 (3) 接著再依（2）之使用經驗開始作案例分析，主要先挑選一個已完全符合現行建築法規和消防法規的案例，以 HAZARD I 作數個可能的性能替代設計，進行相關計算，並作評比分析。 (4) 進行 HAZARD I 軟體操作訓練課程。對象主要以建築研究所研究人員為主，若其他研究單位人員有興趣參加者，應可透過建築研究所之安. 3.

(14) 排來參加本訓練課程（該課程內容及操作手冊亦附在本報告附錄中）。 (5) 撰寫總結報告。. 4.

(15) 第二章、 HAZARD I 之簡介 HAZARD I 係由美國 NIST/BFRL （ Building and Fire Research Laboratory）花了將近五年時間和數佰萬美元的經費研發而成，主要是模擬住家環境中的火災動態，其房間總數可達15間（新版軟體CFAST可擴展30個房間）。這套軟體價格每套250元美金，迄今在全世界已販售出400 多套，其中在美國境外採購者佔了將近四分之一，顯見該套軟體有相當多的使用者。它的結構圖可見於表一，其主要功能包括下列計算：. (1) 在單一房間中，一個或多個可燃物燃燒後所釋放出的能量和燃燒產物（包括煙及其它有毒氣體）的質量之計算。. (2) 通過在房間與房間之間的門、窗或樓層之間，因自然或強制對流所造成的通風流動之計算。. (3) 經過由接觸面的熱傳和新鮮空氣混合的稀釋等計算後所得之氣體溫度、煙濃度和燃燒產物之濃度之計算。. (4) 在建築物內的居民因知曉火災發生訊息的遲滯，下意識的反應動作以及他們移動能力（例如老人或殘障者行走速度可能較慢）效應影響下之逃生避難時間之計算。. (5) 以及這些居民他們在建築物內逃生避難時，遇到高溫、毒氣及煙遮敝時可能造成的傷害，或死亡的時間及位置之計算。由上述的功能敘述，可看出此套軟體結構非常複雜，它包括了物理、化學、流體力學、熱傳、生物、毒性及人類行為等影響因素，而且這些因素還會彼此互相影響，所以使用者應具有備相當的火災研究經驗才足以應用該程式。現就 HAZARD I 之使用情形作一個簡單回顧。在 HAZARD I 發展過. 5.

(16) 程當中，NIST 本身為驗證該程式之可靠性，內部就作了幾個相關實驗來修正程式中之一些參數及作驗證，這些成果可見於參考文獻【4】。另外 NIST 本身的研究人員亦接受美國紐約市消防局的委託亦以 HAZARD I 來作於 1990 年 3 月 25 日凌晨一家布朗區夜總會發生大火造成 87 人死亡慘劇之火場重建工作【5】，這篇論文除分析原因外，並對可能降低悲劇的因素，例如使用防火建材，增設灑水頭及逃生門等作一個比較，而且也作了粗略的成本概算。另外 NIST 為了改進 HAZARD I 的使用介面，先作了一個先導性研究，而其成果即是目前所熟知的 FASTLiTE【6】。同樣地，其研究人員亦利用此程式來分析 1994 年 3 月 28 日發生於紐約市曼哈頓區 Watts 街 62 號之火災造成三名消防隊員犧牲之回燃（Back draft）現象也作火場重建分析【7】。我們也以相同的案例在上一年度之計畫【1】中作報告，但除了以此案例作展示外，我們亦假設若加裝偵煙器並聯動自動灑水設備，則證明不會產生回燃現象，換句話說，三名消防人員也可能就不會犧牲。紐西蘭在 1996 年的性能法規與防火設計方法國際研討會中，以 HAZARD I 來來作指定的案例分析，該分析第一個為採用規格性法規，第二個為有偵煙器但無灑水頭的性能設計，第三個則有灑水頭之性能設計。他們發現這兩種性能設計，在火災發生時對逃生時間而言相差幾乎不大，但前者建築及維護費可省很多，但後者損失會少很多，各有利弊，應由業者作最後的選擇，詳細的分析內容已譯成中文，可見參考文獻【8】。最後，本研究亦將 NIST 在 HAZARD I 在研發過程中，所參考或應用的一些程式（這些程式基本上都是 NIST 所自行研發）加以整理並臚列於表二中。. 6.

(17) 認証圓錐量熱儀和實驗. 防火安全 •系統 •偵測器 •灑水頭 •煙控. 能量和熱釋放率. 熄滅. 特定火災情形或火災模式. 房間結構. 隨時間而產生之物理量. 輸送模式. 房間形狀、擺置和聯絡管道. 材料性質. 人口密度及位置. 逃生避難模式隨時間改變每一隨時間變化預測物理量的分布. 空調氣候 •溫度 •風向. 個民眾的位置. 對每一特定民眾其曝露. 民眾行動能力. 反應行為模式曝露火場中對行為的影響效應在特定火災中之危險評估. (曝露). 行動能力. 移動能力的限制 •溫度 •熱量 •毒性 •刺激性 •交互反應. 表一 HAZARD I 結構圖 7. 結構材料. 結果：•死亡 •受傷 •財務損失時間、位置以及每一個影響因素.

(18) 表二：軟 Model 名稱. 作. 體. 綜. 合. 表. 者. 功能備註 1.分析煙控系統能否達到預期效果 2.模擬超高層大樓在極高溫下產生之煙囪假設steady air flow ASCOS J.H. Klote 效應計算在單一密閉房間內熱煙氣層之位置門窗皆緊閉 ASET-B W.D. Walton 及溫度分析在大空間建物之煙管系統(中庭,大賣 ASMET Charles Arnold 場等) 計算玻璃窗暴露在不同火災情況下,至被 A.A. Joshi 玻璃窗被破壞即停止執行程式 BREAK1 P.J. Pagni 破壞前之溫度變化歷程採用two zone fire model 模擬不同條件下火災發生情況,包括燃燒 G.P. Forney 最多9 個房間,20 個通風口,20 個火 CCFM L.Y. Cooper 產物濃度,熱煙氣層厚度,溫度等等狀態源,3 種產物 1.假設熱感應器位於較大之面積,只受計算火災發生時,熱感應器和灑水頭作動到來自fire ceiling flow 的熱,不考慮來 DETACT-QS D.D. Evans 時間自房間積存熱氣的影響 2.假設為quasi steady 1.假設熱感應器位於較大之面積,只受計算火災發生時,熱感應器和灑水頭作動到來自fire ceiling flow 的熱,不考慮來 DETACT-T2 D.W. Stroup 時間自房間積存熱氣的影響 2.假設火災是以時間平方成長估算人員從樓梯及電梯疏散出大樓所需 John H. Klote 可用來作為防火電梯的設計 ELVAC Daniel M. Alvord 花費時間模擬消防隊在閃燃發生後,採用不同流量 FIRDEMND 及液滴大小的水注之滅火效果預測在不同氧濃度下火災成長狀態及煙 FIRST. H. Mitler H. Emmons. 層狀況預測房間內物體是否會被加熱引燃. 最多只能同時預測3 個物體能否被引燃. 1.模擬有draft curtains 及 fusible link LAVENT. W.D. Davis L.Y. Cooper. operated ceiling vents 的房間發生火災時,灑每個房間最多容許5個ceiling vent 及水頭的反應情況. 10 個fusible links. 2.計算heating of the fusible links,包括ceiling. 8.

(19) jet 效應及熱煙氣層在天花板下的累積情況. 9.

(20) 第三章、結果與討論在本章中，我們分別針對火場重建以及案例分析兩種情形以 HAZARD I 作相關的數值模擬，（該執行程序可參附錄二中皂操作手冊），並將所的結果作一個詳盡的分析，同時探討以各種改善方法實施後，可能的結果。. （一）衛爾康西餐廳大火電腦模擬現象分析大火事件描述：民國 84 年 2 月 15 日 19 時 20 分，民眾發現衛爾康西餐廳發生火災，報案後，消防隊於 2 分鐘後到達現場進行滅火，於 20 時 46 分控制住火勢，20 時 48 分將火勢撲滅，這次火災造成了 64 死 11 傷的重大傷亡，其示意圖可見圖一。事後調查，起火點位於餐廳吧台，因服務生煮東西不慎造成瓦斯外洩，進而引燃，由於餐廳內部的裝潢均為易燃材料，且一、二樓皆只有單一逃生出口，且出口位置標示不明，造成逃生困難，二樓窗戶又為強化玻璃，用餐民眾不知破壞要訣，加上起火初期未及時疏散用餐顧客，且用餐顧客之警覺心不夠，等到發現火勢加大，想要逃生，但出入口已被火海阻斷無法逃生，終因高熱及吸入大量濃煙有毒氣體而喪命，造成如此慘重之傷亡。. 建築物室內裝潢及擺設：衛爾康西餐廳一樓為磚造房屋，二樓為加蓋鐵皮屋，使用面積為 400m2，內部裝潢建材以木板為主，整個西餐廳基本上為一密閉建築，一樓只有大門可通向外面，二樓為一密閉空間，內部陳設之. 10.

(21) 桌椅，沙發皆為易燃性，而建築物之消防設備只有幾具滅火器。. 模擬過程及結果：我們以 FAST 這套軟體來模擬衛爾康西餐廳大火，由於我們沒有取得建築物的實際尺寸，故依台中市警察局消防隊所提供之樓層平面配置圖依比例將一樓模擬成 16.8m x 10.36m x 4m 的矩型房間，二樓為 19.24m x 10.36m x 4m 的矩型房間，一樓有一 3.33m x 2.1m 的大門通往外面，二樓有三面 2.81m x 2.1m 的強化玻璃，一樓通往二樓之樓梯我們模擬成一面積為 9.66m 2 之矩型垂直通風口 (square vertical vent)，根據調查房間內部(ceiling，wall，floor)裝修材料為木材，故我們假設皆為 Plywood。此外，餐廳內部的陳設如桌椅、沙發之類的家具皆為易燃性物品，因此在模擬時必須加以考慮。由於軟體的限制，所有房間內的可燃物總和(total objects)不可超過 15 個，故我們以起火房間（一樓）放置 9 個可燃物，二樓放置 6 個可燃物來加以模擬，引燃條件以溫度作為判斷指標。關於熱釋放率的部份，根據目擊者及生還者的描述，在吧台起火後沒多久，火勢就一發不可收拾。根據此一描述，由於火災中的熱釋放率應與時間平方成正比的速度增加，故其成長速度我們以 ultrafast 來加以模擬，即火災發生後 75 秒熱釋放率就達到 1MW，並持續至 1200 秒後才開始衰減，全部模擬時間為 1300 秒。由於在此次火災中有人打破窗戶跳樓逃生，這種情況以門窗的開關來加以模擬，由於打破窗戶的確切時間我們並不清楚，故假設於火災發生後十分鐘，也就是 600 秒後才打破窗戶。根據以上的假設，我們分別做幾個案例（CASE）來探討，其結果如圖二至圖九所示。由模擬結果可以看出，CASE 1 – CASE 4（房間中不擺放任何可燃物），房間溫度都不高，這是因為我們所模擬. 11.

(22) 的房間空間都相當大，若房間中沒有其他的可燃物加入熱量的提供，整個空間的溫度就不會上升太高，溫度上升速度也不會太快。其中以 CASE 1 的溫度最高，而 CASE 4 的溫度最低，這是因為 CASE 1 中，我們假設門窗都緊閉，故熱量不易散至外界，而在房間內積存，有助溫度的提昇，而 CASE 4 則是大門一開始就是開啟的，且窗戶又於 600 秒後被破壞，故房間中的熱量易散失至外界，溫度就無法顯著提昇，此外由於房間空間相當大，又無其他可燃物加入燃燒，縱使門窗緊閉，隔絕外界空氣的提供，房間內的空氣量就足以提供燃燒所需的氧氣，而沒有缺氧的情形發生。在一氧化碳（CO）的濃度方面，CASE 1 – CASE 4 的差異相當大，濃度最高者（CASE 1）大約為 2200PPM，而濃度最低者（CASE 4）大約只有 800PPM，其理由也和門窗的開關有關，在 CASE 1 中，門窗緊閉，溫度又較高，燃燒自然較為激烈，而產生較多的 CO 積存在房間中，故而濃度較高，而 CASE 4 的情況和 CASE 1 相反，大門一開始就開啟，窗戶又於 600 秒後被破壞，溫度無法提昇，燃燒也就不這麼劇烈，產生的 CO 量也就不那麼多，加上房間內積存的 CO 量又會流向外界，故整體的 CO 濃度最低。在 CASE 5 – CASE 8 中（房間中擺放 15 個可燃物，一樓 9 個，二樓 6 個），我們可以明顯發現在模擬開始後 400 秒左右，所有 CASE 皆有閃燃現象發生（flashover，溫度高於 600℃），可見房間中的可燃物在火災的過程中提供了相當大的熱量，是造成閃燃的主要因素。另外我們也可由模擬結果看出，在閃燃發生後不久，溫度開始下降，其原因可分為兩方面，在 CASE 5 中，由於門窗皆緊閉，在閃燃發生後不久，氧氣大都消耗殆盡，又無來自外界的補充，因此形成缺氧狀態，無法支持燃燒持續進行，故溫度下降，而在 CASE 6 – CASE 8 中，雖然氧氣也被大量消耗，但還是可由外界加以補充（不. 12.

(23) 管是由大門或是窗戶的破壞），繼續支持燃燒，因此在這三個 CASE 中，溫度下降的主因是由於可燃物在閃燃發生的那段期間已燃燒殆盡，之後沒有可燃物加入燃燒提供熱量，故溫度會下降，但燃燒還是會持續著，所以溫度不會下降太快。CASE 7 是所有 CASE 中溫度最高者，因為在窗戶被破壞之前整個建築物是一個密閉空間，熱量不易散至外界，有利溫度的提昇，在窗戶被破壞之後，原本因高溫所裂解出的可燃氣體，因獲得外界氧氣的補充而瞬間燃燒，提供大量的熱量，使溫度再一次上升，形成第二個溫度高峰。在 CO 的濃度方面，我們可以明顯看出 CASE 5 – CASE 8 的 CO 濃度一般比 CASE 1 – CASE 4 的 CO 濃度大，其原因是房間中加入了其他可燃物參與燃燒，相對的也就釋放出大量的 CO，使整體的 CO 濃度增加。另外由模擬結果也可發現，CO 濃度最高的地方大約在閃燃發生的前後時間，之後便開始下降，這是因為閃燃發生後，室內的可燃物已燒的差不多，CO 的產生率減少，加上可能經由門窗流向外界，故濃度下降。綜合以上模擬結果，我們可說造成衛爾康西餐廳大火傷亡慘重的原因是由於室內採易燃裝潢，且內部桌椅及其他陳設皆為易燃品。另外由模擬結果，大約在火災發生後 400 秒就發生閃燃，也就是說若不在 5 分鐘內逃出火場的話，大概必死無疑，不是因高溫就是因吸入大量毒氣（CO）窒息而死，這還是因軟體的限制所做的保守估計（可燃物的數量應更多）。而在實際狀況中，餐廳的逃生口只有一處，且標示不明，加上人員慌亂，要在短時間內逃出火場相當不易，傷亡之慘重也就可以預見。經由前面 8 個 CASE 的模擬，可以發現以 CASE 7（房間中擺放 15 個可燃物，一樓 9 個，二樓 6 個，大門緊閉，窗戶於 600 秒後被破壞；圖八）的燃燒情況最為嚴重，不但溫度相當高，煙毒（以 CO. 13.

(24) 為主）的累積也相當嚇人，當然，生命財產的損失也不在話下，因此，我們就以 CASE 7 來作更深入之分析探討。由於衛爾康西餐廳並未裝置自動灑水系統及火警偵測器，所以我們就以此點來加以分析，模擬若有加裝自動灑水系統及火警偵測器其燃燒情況將會如何，我們分做下列幾個案例來加以探討： CASE 9 ：只在一樓天花板中央加裝 Commercial sprinkler （ RTI = 100 ms，activation temperature = 347.04 K，spray density = 7x10-5 m/s） CASE 10：一、二樓天花板中央皆加裝 Commerial sprinkler CASE 11：只在一樓天花板中央加裝 smoke detector 連動 sprinkler （spray density = 0.0001017 m/s） CASE 12：只在一樓天花板中央加裝 heat detector 連動 sprinkler 模擬結果如圖十至圖十三所示。在 CASE 9（圖十）中我們發現，不管是溫度或 CO 的濃度都比 CASE 7 有顯著的下降，但溫度還是不斷上升，其原因在於火災發生初期並未立即啟動灑水系統，而是等到溫度上升至作動溫度（activation temperature），灑水頭才開始灑水滅火，且作動期間又有時間延遲（RTI），等到灑水系統真正開始運作時，火勢已有相當的規模，若再加上火勢已超過所裝置之灑水系統所能應付之規模，即所設定之灑水密度（spray density）不足以熄滅火勢，則火災還是會持續成長，使得灑水系統只有稍微降低溫度的作用，而無法抑制火災的持續成長。至於在 600 秒時溫度突然下降，是因為此時二樓窗戶被破壞，使得外界冷空氣流入室內，且室內高溫氣體流向外界所致，至於二樓的溫度在火災發展的中段（約 500 秒左右）就高過一樓的溫度一直持續至模擬結束。其原因在於二樓並未裝有自動灑水系統，故一旦二樓家具被引燃，火勢就會不斷成長，溫度自然持續上升，而一樓因有自動灑水系統的作動，使溫. 14.

(25) 度的上升被抑制，這就造成二樓的溫度比一樓高的結果。CASE 10 （圖十一）基本上和 CASE 9 相同，其差異點在於二樓同時也加裝了自動灑水系統。由模擬結果可以看出，二樓的溫度下降了不少，這說明了在 CASE 9 中二樓溫度偏高的原因確實是因未裝置自動灑水系統的緣故，但整體來說，還是無法很有效的控制住火勢的成長，主要還是在於火勢未在剛起之初就加以撲滅之故。在 CASE 11（圖十二）中，我們可以由模擬的結果明顯的看出，不論是室內之溫度或是 CO 的濃度，都只有些微的上升（最高溫約為 316K，CO 濃度最大值約為 96PPM），可以說在火災剛開始發生時就被發現並且有效的加以撲滅，幾乎沒有造成任何損失。這是由於偵煙器（ smoke detector）能夠很快的發現火災的發生，並立即讓灑水系統開始作動，控制並且撲滅火勢，期間並無時間上的延遲（RTI=0），即是在發現火勢的同時，灑水系統就開始運作，在火勢開始成長前就加以撲滅。至於 CASE 12（圖十三）則和 CASE 11 相似，其主要之不同點在於將偵煙器（smoke detector）改換成偵熱器（heat detector），由模擬的結果我們發現到，不論是溫度或是 CO 的濃度均有被加以控制在可接受的範圍之內，和 CASE 11 比較的話，其溫度和 CO 的濃度都較為偏高。其主要的原因在於這兩種火災感測器（smoke detector and heat detector）的作用原理不同之故而造成探知火災發生時間上的差異；偵煙器主要是利用偵測某些燃燒產物（products of combustion）或是離子(ion)的濃度來判定是否有火災的發生（也有其他不同的方式），而偵熱器則是感測熱通量(heat flux)的大小，來用以判定火災的發生。一般來說，偵煙器的反應會比偵熱器來的快（可參見圖十八之比較；【9】），所以在 CASE 11 中，火勢剛起就被偵煙器探知，並被灑水系統加以撲滅，溫度和 CO 之濃度並沒有什麼增加，而在 CASE 12 中，偵熱器的反應就稍微慢了一點，故火勢還是有稍微成. 15.

(26) 長，造成溫度和 CO 的濃度比 CASE 11 來的高，但和 CASE 9 及 CASE 10 相比，則明顯好了許多。由以上四個 CASE（CASE 9-CASE 12）綜合來說，只單獨裝設灑水系統並不能發揮及時的滅火效果，一定要和火災感測器加以配合，才能真正發揮其功能，火災感測器除了本身作用原理不同所造成的差異之外，裝設的數量、擺放的位置都是應考慮的因素，偵煙器雖能及早得知火災的發生，但誤報率較高則是其缺點，偵熱器則有較高的準確度，但其缺點為反應時間較慢[8]，如何選擇，就看使用者的考量而定。裝設火災感測器和自動灑水系統乃是積極性（Active）的防護方式，是因應一旦火災發生，能夠及早發現並及時加以撲滅，使災害不致擴大。消極性(Passive)的方式乃是預防火災的發生，具體的作法就是控制燃載量（fire load），以及避免可能的引火源產生。衛爾康西餐廳之所以造成如此嚴重之生命財產損失，除了未裝設火災感測器及自動灑水系統外，其重要因素之一即為其內部裝潢家具皆為易燃材料，燃載量極大，造成火勢一起就迅速發展至不可控制的地步。故我們就以此作為控制因素，假設若其室內裝潢家具採用經防火處理之家具裝潢，降低其燃載量，看是否能減緩火勢的擴大。我們以三個 CASE 來做模擬：CASE 13 為在 CASE 7 的環境下，可燃物為中密度 PU 泡棉加防焰一級布及全面包覆阻燃層之家具； CASE 14 為在 CASE 7 的環境下，可燃物為中密度 PU 泡棉加一般混紡布及全面包覆阻燃層之家具；CASE 15 為在 CASE 7 的環境下，可燃物為中密度 PU 泡棉加 PVC 乳膠皮及全面包覆阻燃層之家具【10】。此三種家具只有表面飾布的不同，但皆合乎美國加州家具規範 TB133 所規定之熱釋放率峰值不得超過 80kW 的規定。由其模擬結果（圖十四~圖十六）可以明顯看出，三組的溫度皆. 16.

(27) 有顯著的下降（最高溫度由 1000K 降至約 550K），CO 的濃度也有下降，這意味著降低室內的燃載量，即可有效的防止火勢的擴大，即使一旦發生火災，也能延長人員逃生時間，增加生存的機會。 CASE 16 為比較未改善前及只改善裝修材料（牆面和天花板為 gypsum board，地板為 concrete）但未控制燃載量，和兩者皆改善的溫度比較，由結果（圖十七）可以看出，只有改善裝修材料並不能阻止火勢的擴大，重要的是燃載量的控制。但目前法令並無此方面的規範，造成室內裝修皆符合法令規定，但其燃載量卻不受法令約束，一旦火災發生，所造成之傷亡也將極為嚴重。. （二）十二層公寓大廈火災電腦模擬分析（案例研究）建築物概述：本案例所分析之建築物為一地上十二層，地下三層，並存在三層屋頂突出物之雙拼建築，其外觀正向立面圖，可見圖十九。在建築物的空間規畫方面，此建築物一樓的高度為 4 米 2，二~十二樓的高度則為 3 米 2，由其外觀圖，我們可以發現其一、二樓室內樓地板面積較大，但基本上其樓層平面配置如圖二十所示。相關的幾何資料可見表三、四。. 表三各樓層幾何尺寸樓. 層樓. 高樓地板面積（陽台除外）. 1. 4.2m. 290.15m 2. 2. 3.2m. 256.07m 2. 3～12. 3.2m. 192.57m 2. 17.

(28) 表四房間編號對照表房間編號. 左邊房間. 樓梯間. 右邊房間. 一樓. 1 號房間. 2 號房間. 3 號房間. 二樓. 4 號房間. 5 號房間. 6 號房間. 三樓. 7 號房間. 8 號房間. 9 號房間. 樓層. 根據上述幾何資料，在計算時我們將每一樓層分成三個部份，即圖中①及②為獨立之二個房間，③與④則合併考慮為樓梯間，而每層樓樓梯間則是以其地板面積之 1/2 作為通道開口大小，⑤~⑧為陽台部份，不予考慮，並且我們將房間視為一樓地板為正方形之幾何作計算。另外，由於新版 FAST 軟體本身對進行模擬之房間數仍有限制（上限為 30），我們在計算時將起火源房間樓層算起，第四層以上將三層樓合併為一區劃（即高度為原來 3 倍，但樓地板面積為原尺寸），至於起火源樓層以下則以原建築物之尺寸作計算。針對起火源，我們假設其為垃圾筒內之菸蒂未熄引燃垃圾所引起，起火點位於起火房間之中央，其熱釋率為 25KW，並持續了 5 分鐘之久，之後火勢以和時間平方成正比之速率極速擴大（火災成長速率相當於 design fire 中 Ultrafast 之成長速率），熱釋放率於 75 秒內達到 1MW，之後進入全盛期，一直持續至火災開始發生後 3000 秒，開始進入衰退期，整個模擬時間為 3100 秒。針對本案例，我們一共進行了八次計算分析，表四所列為八次分析所使用之假設條件。圖二十一和圖二十二為 CASE A1 與 CASE A2 在起火房間之溫度和壓力比較圖，由圖中我們可以知道，當門一直是密閉時，房間上層溫度（upper layer temperature）曲線在火災末期呈現逐漸下降的. 18.

(29) 趨勢。但當門在 2250 秒打開，圖二十一顯示房間內會有二次燃燒現象產生，此主要原因乃是因為密閉房間火災後期燃燒情形的發展是控制在供氧量之多寡，此時房間充滿可燃氣體，一旦有新的氧氣供應（圖二十二），便容易引起二次燃燒，起火樓層位於三樓（CASE A4 與 CASE A5），也有類似的結果（圖二十三、圖二十四）。另外，由 CASE A1、A2 與 CASE A4、A5 的比較，我們也可以知道，在相同的 design fire curve 下，空間較小（CASE A4、CASE A5）其火災成長速率較快，且室內溫度峰值較高。（CASE A1、A2 之溫度峰值為 812K，CASE A4、A5 之溫度峰值為 664K）針對開門對整個密閉空間火災行為的影響，我們另外進行兩次計算分析（CASE A6 與 CASE A7）。這三個分析（CASE A2、CASE A6 與 CASE A7）門打開的時間分別為 350 秒（此時間屬於火災成長期）、600 秒（火災成長已到達全盛期）及 2250 秒（全盛期末期）。圖二十五及圖二十六是不同開門時間，起火房間及其所在樓層樓梯間上層溫度隨時間變化之關係圖（CASE A2、CASE A6 與 CASE A7）。由此圖我們可以發現當門在 350 秒及 600 秒打開時對起火房間及其所在樓層樓梯間之火災行為並沒有多大的影響，且起火房間上層溫度的峰值較門在 2250 秒打開時為低，但當門在 2250 秒打開時，房間內及其所在樓層樓梯間皆會有二次燃燒現象產生，也就是說當密閉空間中火災的發展尚未達通風控制（ventilation control）的階段前，打開門會使一部份熱散失，因此房間上層溫度會較房間保持密閉時為低。相反的，若火災已發展至通風控制的階段，一旦門打開便非常容易引起二次燃燒，且此效應較因打開門所造成的房間內部熱損失為強。另外我們也發現，同樓樓梯間溫度最高的情形是發生在門於 600 秒打開的時候（576K，圖二十六），此乃因為門打開的時間剛好位於起火房間燃燒最旺盛的時期，因此其所接受到來. 19.

(30) 自起火房間所傳來的熱量也最多。圖二十七是不同燃載量下（CASE A2 與 CASE A3），起火房間上層溫度與時間之關係圖。由圖中我們可以看出當房間內傢俱增加時，會使房間溫度值增加，原本並不會出現閃燃（flash over）現象的情形，可能因為燃載量（fire load）增加而出現閃燃現象。由於本大樓為地上十二層之高樓建築物，因此各樓層間在發生火災時所造成的相互影響也是一研究重點。在 CASE A8 中，我們將起火地點設在三樓樓梯間（room 8），由模擬結果（圖二十八，圖二十九）可看出，當起火源位於三樓梯間，一二層樓受到的影響極微，一樓可說是幾乎未受到影響，但二、四樓初期溫度上升較其他樓層來的快，這是由於其最靠近起火樓層，但因煙氣是往上流竄，故四樓之上層溫度可以維持上升趨勢，反之，二樓受到起火房間所示放出來熱量的影響卻越來越小，因此二樓之上層溫度下降很快。而上面樓層其上層溫度和起火樓層之度也有頗大之差異，尤其越上面樓層受之影響越小，但若我們注意其煙毒方面影響，則可明顯看出在起火層以上樓梯間，其 CO 度最大值皆超過 3000 PPM，已達致命濃度；相反的，其受溫度影響卻不大。雖然其對較高樓層溫度影響不大，但在火災發展過程中所產生的大量濃煙及有毒氣體，不斷地向上竄升，卻足以產生令人致命的傷害。這現象就如同台中市民聲大樓大火，根據火災勘察報告【11】，地下室及一樓梯間火害程度最為嚴重，火燄僅將地下室、一及二等梯間之裝修材料（天花板、牆面及地坪）完全燒燬，三樓則僅有樓梯木質扶手及樓梯間天花板燒燬，四樓以上只有樓梯間被濃煙燻黑，並無繼續延燒之情形，但人員死亡卻集中於七樓，其死亡原因為吸入大量濃煙及有毒氣體致死，由此實際案例我們也可以得到進一步的印證。. 20.

(31) 表五模擬條件. 起火房間及 CASE. 樓層. 傢. 俱. 門開關狀態. 備. 註. 天花板，牆. 電視、窗簾、 A1. 裝修材料. 1 樓 1 號房間床、椅子、沙. 關閉. 面:gypsum board. 發各一. 地板:concrete 1 號房間門於. A2. 1 樓 1 號房間同上. 2250 秒時打. 同上. 開 1 樓 1 號房間. 電視、窗簾、 1 號房間門於 A3. 1 樓 1 號房間床、椅子、沙 2250 秒時打發四張. A4. 同上. 開. 3 樓 7 號房間電視、窗簾、關閉. 同上. 發各一 3 樓 7 號房間. 同上. 7 號房間門於. 同上. 2250 秒時打開 A6. 1 樓 1 號房間. 同上. 1 號房間門於. 同上. 350 秒時打開 A7. 1 樓 1 號房間. 同上. 1 號房間門於. 同上. 600 秒時打開 A8. 3 樓 8 號房間. 無傢俱. 關閉. 21. flashover 於 261.8 秒. 床、椅子、沙. A5. 發生. 同上.

(32) (三 )逃生避難模擬建築物概況描述圖三十是此建築物之平面配置圖，此空間的規畫主要分為主臥室，兩間臥室，客廳，廚房，浴室，主臥室之浴室，走廊，餐廳，儲藏室及陽台。在建築物使用的室內裝修材料方面，我們假設此建築的天花板及四周牆壁使用是 0.016m 的石膏板（Gypsum board），地板則為混凝土的材料（Concrete 0.15m）。在模擬時，我們將主臥室和主臥室之浴室合併為一個房間(1 號房)，兩間臥室分別為 2 號房和 3 號房，餐廳和客廳合併為一間（4 號房），廚房為 5 號房，走廊為 6 號房。主臥室和兩間臥室通往走廊的門，及餐廳通往廚房的門呈開啟狀態，另外主臥室有一窗戶通往外界，其餘未提到的窗戶或門則皆為關閉狀態。. 事件描述我們假設此火災乃是因廚房用火不慎所引起，引燃源為垃圾筒內之菸蒂未熄引燃垃圾所引起，其熱釋放率為 25KW，並持續了 5 分鐘之久，之後燒到瓦斯管，火勢以和時間平方成正比之速率極速擴大（火災成長速率相當於 design fire 中 Ultrafast 之成長速率），熱釋放率於 75 秒內達到 1MW，之後進入全盛期，一直持續至火災開始發生後 3000 秒，開始進入衰退期，整個模擬時間為 3100 秒。. 模擬結果由程式所模擬出各房間之上層溫度，氧濃度，CO 濃度之結果如圖三十一至三十三。基本上，由於起火房間位於廚房，所以最高溫度發生在 5 號房間，而受影響最大的是鄰近廚房的 4 號（客廳）及 6 號房間（走廊）。. 逃生模擬. 22.

(33) 針對上述火災情形，我們利用 FPETool 及 HAZARD I 中 TENAB 及 EXITT 子模式來探討人員在火災發生時，可能遭受到之傷害及其逃生避難情形。首先我們利用 FPETool 來模擬從 12 樓疏散至 1 樓所需花費的時間，此程式並未將火災發生時，逃生可能遇到的各種情況加以考慮（如心理狀態：害怕，焦慮等，生理狀態：受傷，視線不佳等），只單純就疏散路徑的狀況加以模擬，其所需輸入參數如下：總疏散人數（number of people）：10 人移動距離（distance over floor）：從房間至樓梯間 12.91 m，至樓梯口 7.17 m 出口數（number of exit doors）：1 樓梯垂直距離（vertical distance）：36.2 m 水平移動速度（speed on level routes）：1.3 m/s 門之人數流量（flow rate through leaf）：0.744 persons/s/m 下樓速度（speed down stairs）：0.305 m/s 樓梯間人數流量（flow rate on stairs）：0.602 persons/s/m 樓梯數量（number of separate stairways）：1 樓梯寬度（width of stairways）：1.25 m 樓階高度（height of riser）：0.28 m 樓階深度（depth of trend）：0.178 m 經由程式模擬，一個人在沒有任何障礙的情形下，由 12 樓逃至 1 樓所需花費時間為，從房間到樓梯間要 9.9 秒，下樓到 1 樓需 190 秒，若人數增至 10 人，則 10 位中最後一位離開房間到樓梯間要多花 13 秒，下樓則要多花 17 秒，也就是說，最後一位逃出者由 12 樓逃至 1 樓，共需花費 229.9 秒。這是由於人數一多，門及樓梯所能容許的流量有限，故必須加上等待時間，很明顯的，人數越多，所需. 23.

(34) 等待的時間越久，疏散所有人離開所需花費的時間也就相對增加。若我們增加一座樓梯，則最後一人下樓所需多花的時間則減少為 8.7 秒，共需 221.6 秒，表示所有人可以更快的疏散至一樓，故增加逃生梯的數量，可更有效的疏散人員，但這也增加了建設的成本，如何兼具安全與經濟效益，這又是另一課題。另外，我們也利用 HAZARD I 中之 TENAB 及 EXITT 子模式來做更進一步的探討。我們假設在火災發生的同時屋內共有５個人，這些人員的特徵及活動情形如下表所述：. 編號稱 1. 謂年紀是否可自主行動睡眠情形所. 父親. ３０. 是. 醒著. 在. 位. 置. 主臥室之浴室 (NODE 7). 2. 母親. ３０. 是. 醒著. 主臥室 (NODE 1). 3. 祖母. ７１. 是. 醒著. ３號臥室 (NODE 3). 4. 女兒. 1７. 是. 醒著. ２號臥室 (NODE 2). 5. 兒子. ５. 是. 醒著. 主臥室之浴室 (NODE 7). 圖三十四是我們規畫之逃生路線節點圖，NODE 的設置根據為每個房間中央皆設置一個（NODE 1，2，3，4，5，6，7，9，13），房間之間相通的門也加以設置（NODE 10，11，12，14，18），遇到有窗戶的部份我們也放置 NODE（NODE 15，16，17，19，20， 21），因為客廳和餐廳之間較為寬廣，故我們在其交界處加設一個 NODE（NODE 8），全部合計共 21 個 NODE。針對上述情形，我們假設兩種情況，CASE1 是存在偵煙式探測器且警報器可正常運作，CASE2 是存在偵煙式探測器但警報器發不. 24.

(35) 出聲響。對於 CASE1 而言，由於起火點位於廚房，但當時並沒有人員在現場，因此所有的人皆是在第 8 秒偵煙式探測器探知火災警鈴響後才知道有火災發生。此時家中成員（小孩除外）皆決定到廚房查看，但是當他們到達廚房時卻發現濃煙，因此他們便決定往大門逃走，由於偵煙式探測器發揮功用，因此人員仍能安全逃生，且逃生過程不會受到嚴重傷害，整個逃生過程（最後一個人到達大門口的時間）約須 20 秒。以下是這五位成員逃生過程： 1 號人員（父親）NODE 7（第 8 秒發現火災）→ NODE10（第 9.4 秒到達）→ NODE 11 （第 12.2 秒到達）→NODE 9（第 16.2 秒到達）→ NODE12（第 18.4 秒到達）→ NODE 13（第 19.5 秒到達） → NODE 18（第 20.8 秒到達門口） 2 號人員（母親）NODE 1（第 8 秒發現火災）→ NODE11（第 10.2 秒到達）→ NODE 9（第 11.6 秒到達） →NODE 12（第 16.8 秒到達）→ NODE13（第 17.9 秒到達）→ NODE 18（第 19.2 秒到達門口） 3 號人員（祖母）NODE 3（第 8 秒發現火災）→ NODE9（第 9.5 秒到達）→ NODE 12 （第 12.4 秒到達）→NODE 13（第 16.5 秒到達）→ NODE18（第 17.8 秒到達門口） 4 號人員（女兒）NODE 2（第 8 秒發現火災）→ NODE11（第 9.9 秒到達）→ NODE9（第 11.2 秒到達）→ NODE 12（第 16.5 秒到達） →NODE 13（第 17.6 秒到達）→ NODE18（第 18.8 秒到達門口） 5 號人員（小孩）NODE 7（第 8 秒發現火災）→ NODE10（第 9.4 秒到達）→ NODE11（第 12.2 秒到達）→ NODE 9（第 13.2 秒到達） →NODE 12（第 15.4 秒到達）→NODE 13（第 16.5 秒到達）. 25.

(36) → NODE18（第 17.8 秒到達門口）對於 CASE2 而言，就屋內五個人之逃生路線分析，首先我們來看 1 號人員（PERSON 1，父親）的逃生避難過程，1 號人員原本在 NODE 7，也就是主臥室的浴室（位於 7 號房間），由於沒有警報器，故於第 66.2 秒才發現火災，走出浴室到達 NODE 10 時，便感覺到濃煙侵襲而來，想去察看一下廚房，但由於濃煙實在太大，於是決定直接逃離火場，由 NODE 10→ NODE 11→ NODE 9 → NODE 12 這條路線逃生，當第 76 秒到達 NODE 12，也就是廚房門口時，由於煙不斷從中冒出，其勢驚人，便決定折返想從祖母房間的窗戶逃生，於是沿著 NODE 12→ NODE 9→ NODE 3 → NODE 17 這條路線移動，在第 83.1 秒移到達其決定之逃生口 NODE 17，而當到達 NODE 17，也就是窗戶時，由程式預估，1 號人員可能於第 840 秒便因吸入室內濃煙毒氣受傷，第 2120 秒因吸入過多毒氣而死亡。對於 2 號人員（PERSON 2,母親），由於她原本位於主臥室（NODE 1），我們發現程式預估她可能沿 NODE 1→ NODE 11→NODE 9→ NODE 12 路線前進，在 74.2 秒時到達 NODE 12，遇到驚慌失措的五歲小兒子，由於濃煙實在太大，於是媽媽叫小兒子要跟好，之後朝著祖母房間移動，於 85.3 秒到達窗戶邊，同樣於第 840 秒便因吸入室內濃煙毒氣受傷，第 2120 秒因吸入過多毒氣而死亡。３號人員(PERSON 3)是家庭成員中之祖母，4 號人員（PERSON 4）為大女兒，其分別位於自己的臥室（NODE 3 and NODE 4），由分析結果，我們可以發現，祖母和大女兒所採取的行為模式與父親類似，他們最初皆想逃出火場，但由於廚房的大火濃煙不得不使她們退一步尋求逃生路口，分別在第 78.4 秒和 80.8 秒到達 NODE 17 （窗戶）。由於同樣達 NODE 17，所以其可能遭遇之情形與父親相同，在此不再贅述。. 26.

(37) 5 號人員(PERSON 5)是家庭成員中的五歲小兒子，在爸爸發現有火災發生後，就叫他趕快逃出去，在 73 秒到達廚房門口（NODE 12）後，因看到濃煙而感到害怕，不知所措而被困在原地，到 77.2 秒時，媽媽趕到，於是就跟著媽媽一起逃生。由於所有成員最後都逃至相同地方（NODE 17），所以造成其受傷及死亡的原因都相同。每個人詳細的逃生路線如下： 1 號人員（父親）NODE 7（第 66.2 秒發現火災）→ NODE10（第 67.6 秒到達）→ NODE 11 （第 72.8 秒到達）→NODE 9（第 73.8 秒到達）→ NODE12（第 76.0 秒到達）→ NODE 9（第 81.3 秒到達） → NODE 3（第 82.4 秒到達）→ NODE 17（第 83.1 秒到達窗戶） 2 號人員（母親）NODE 1（第 66.2 秒發現火災）→ NODE11（第 71.0 秒到達）→ NODE 9（第 72.0 秒到達） →NODE 12（第 74.2 秒到達，發現小兒子）→ NODE 9（第 81.7 秒到達）→ NODE 3（第 84.0 秒到達門口）→ NODE 17（第 85.3 秒到達窗戶） 3 號人員（祖母）NODE 3（第 65 秒發現火災）→ NODE9（第 69.1 秒到達）→ NODE 12 （第 71.4 秒到達）→NODE 9（第 76.6 秒到達）→ NODE 3（第 77.8 秒到達）→ NODE 17（第 78.4 秒到達窗戶） 4 號人員（女兒）NODE 2（第 66.0 秒發現火災）→ NODE 11 （第 70.5 秒到達）→ NODE 9（第 71.5 秒到達）→ NODE 12（第 73.7 秒到達） →NODE 9（第 79.0 秒到達）→ NODE 3（第 80.1 秒到達） → NODE 17（第 80.8 秒到達窗戶） 5 號人員（小孩）NODE 7（第 66.2 秒發現火災）→ NODE 10（第 67.6 秒到達）→ NODE 11（第 69.8 秒到達）→ NODE 9（第 70.8 秒到達） →NODE 12（第 73.0 秒到達，之後跟著媽媽）→NODE 9（第 81.7 秒到達）→ NODE 3（第 84.0 秒到達）→ NODE 17（第 85.3 秒. 27.

(38) 到達窗戶）. 28.

(39) 第四章、結論與建議（一）本研究案已成功地運用美國國家標準暨技術研究院所研發之火災危害電腦模擬程式 HAZARD I 至本土案例的研究。他們分別為台中市衛爾康西餐廳大火之火場重建以及壹幢十二層公寓大廈之火害評估。而且在運用過程中，已考慮到台灣建築物和材料使用的特性。（二）在衛爾康西餐廳大火之火場重建模擬中，共選擇了八種情境（Scenario），比對於相關的火場鑑定報告， CASE 7 的模擬結果最接近該大火現象。本報告由該情境的模擬，發現因其場所室內使用大量易燃且熱釋放率大之裝潢，所以在起火後約 400 秒就發生閃燃，且有高濃度之煙毒產生，而逃生出口只有一處，可以預見傷亡的慘重。本研究並將該情境當作基礎案例予以延伸，加強其被動式和主動式的防火設計，發現若能在該場所中加裝偵煙器連動灑水頭，則可有效的抑制火災的成長；另外若改採用有防焰包覆層之傢俱，亦可使火災成長速率減慢增加逃生時間，但煙毒含量可能仍會達致命的濃度；亦對房間內燃載量多寡對火勢強度的影響作研究，發現即使室內裝修符合建管法令，但對傢俱之燃載量若沒有限制，仍會有大火發生的潛在危險性。（三）針對壹棟十二層公寓大廈所作火災模擬，主要是想了解起火源位置（樓層）及其相關熱、煙在樓層間流動之現象，一共有八個案例模擬以互相比較各種可能火災發生的狀況。結果發現火勢強度及其延燒程度受門是否開關及其對應時間和房間大小及燃載量的多寡影響很大。另外我們亦發現在樓梯間. 29.

(40) 發生火災，其上下兩層初期溫度上升較其他樓層為快且越上樓層所受的影響越小；但相反的，煙毒會很快地竄升到上面的樓層且維持致命的濃度，該模擬反映出類似於台中市民聲大樓所發生的案例。本報告亦展示一平面樓層公寓中一旦發生火災，其有警報器且能作用時，裡面的居民不管老少皆能及時脫離火場。相反的，若沒有警報器或警報器失去功能，則該家庭都會被困在火場而致死。（四）由以上的模擬研究所得到的結果，本報告建議公共場所之防火設計除了使用合格的內裝材外，場所內所使用傢俱的燃載量應予以適當的限制並應加裝火警偵測系統連動灑水頭裝置。但注意所謂燃載量並不只單純限於可燃物量的多寡，還須同時考慮其燃燒性（Flammability and Combustibility）的大小。另外若只單獨裝設灑水系統並不能發揮及時滅火的效果，一定要配合火災感測器，才能真正發揮其功能。此外灑水頭的規格和配置可參考“ 各類場所消防安全設備設置基準” 。火災感測器除了本身作用原理不同所造成的差異之外，裝設的數量、擺放的位置都是應該考慮的因素。偵煙器雖能及早得知火災的發生，但缺點是誤報率較高；偵熱器則有較高的準確度，但其缺點為反應時間較慢，如何選擇，就看使用者的考量而定。至於住宅公寓或公寓大廈方面，則至少在廚房及走廊（連接於逃生通道者）應裝有火警感應/警報器以利逃生避難時間的爭取，至於裝置的位置和規格須求可徵詢專家或顧問公司(目前是沒有相關法律規範，其實應立法要求)，最重要者是能夠維持其正常作動功能（例如在美國每年日光節約時間更換當天，所有傳播媒體都會提醒社會大眾. 30.

(41) 更換火警感應/警報器的電池）。（五）本計畫雖完成了一般建築物火災危害的模擬，並經由此過程已能大致掌握 HAZARD I 的運用。但對於可能須由中央主管機關審核認可之特殊建築物，諸如地下街、車站和大賣場（高度/面積比過小者）以及有中庭之大樓（高度/面積比過大者）的火災危險評估則尚未進行。希望能藉此今年度的研究經驗和心得，能夠在下一年度能進行相關的研究。（六）本研究仍須強調對使用任何火災危害評估軟體的操作者，本身應具有相當的防火研究經驗，才能瞭解如何輸入正確的火災數據及情境，並能解釋所獲得的模擬結果並能作正確的判讀。有關教育訓練方面，本計畫已在去年（八十七年）十月十九日和二十日，在建研所進行過兩天的火災軟體 HAZARD I 操作訓練課程，編寫有相關的講義，並依參加學員的建議，加強有關煙層流動、逃生避難路線及其在逃生避難過程中可能遇到之災害等情形的分析，這些可參閱附在附錄中最新版本的操作講義【12】。. 31.

(42) 參考文獻 [1] 陳俊勳 ,” 建築物火災模式應用及架構評估研究 ”, 內政部建研. [2] [3] [4]. [5]. [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]. 所專題研究計畫成果報告 , 計畫編號 MOIS 871002, 中華民國 87 年 6 月。宋茂清 ,”Karlsson Model 先導性研究 ”, 國立交通大學機械工程研究所碩士論文 , 中華民國 87 年 6 月。 HAZARD I: Fire Hazard Assessment Method, Software User’s Guide, Version 1.1, NIST Handbook 146, 1991. Peacock, R.D., Forney, G.P., Reneke, P., Portier, P. and Jones, W., “CFAST, the Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport,” NIST Technical Note 1299, 1993. Bukowski, R. W., “Analysis of The Happyland Social Club Fire with Hazard I,” Fire and Arson Investigator, Vol. 42, No. 3, 36-47, 1992. FASTlite: Engineering Tools for Estimating Fire Growth and Smoke Transport, NIST SP 899, 1996. Bukowski, R. W., “MODELING A BACKDRAFT: The Fire at 62 Watts Street,” NFPA Journal, Vol. 89, No. 6, 85-89, 1995. 周智中，雷明遠，林銅柱，陳俊勳，王鵬智， 1996 年性能法規與防火設計方法國際研討會出國報告，內政部建築研究所。 A.H Buchanan,Fire Engineering Design Guide,Centre for Advanced Engineering University of Canterbury,1994. 許坤煌，包襯座墊傢俱材料之燃燒行為研究，國立台灣工業技術學院碩士學位論文，中華民國八十五年五月三十一日。台中市「民聲大樓」火災後勘察報告，內政部建築研究所，中華民國八十五年。內政部建築研究所教育訓練教材系列「建築物火災研究與探討」陳俊勳，林佩勳，吳國光，中華民國八十七年。. 32.

(43) 圖一. 台中市衛爾康餐廳大火現場示意圖. 33.

(44) upper layer temperature (K). 600.00. 500.00. 400.00. fire room. 300.00. 2nd room. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 3000.00. fire room. CO concentration (PPM). 2nd room. 2000.00. 1000.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖二. CASE 1：房間中不擺放任何可燃物，門窗緊閉. 34.

(45) 480.00. upper layer temperature (K). 440.00. 400.00. 360.00. fire room. 320.00. 2nd room. 280.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). CO concentration (PPM). 1200.00. 800.00. fire room. 400.00. 2nd room. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖三. CASE 2：房間中不擺放任何可燃物，大門一開始就開啟. 35.

(46) upper layer temperature (K). 500.00. 400.00. 300.00 fire room 2nd room. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). CO concentration (PPM). 1600.00. 1200.00. 800.00. fire room 2nd room. 400.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖四. CASE 3：房間中不擺放任何可燃物，大門緊閉，窗戶於 600 秒後被破壞. 36.

(47) 440.00. upper layer temperature (K). 400.00. 360.00. fire room. 320.00. 2nd room. 280.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 800.00. fire room 2nd room. CO concentration (PPM). 600.00. 400.00. 200.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖五. CASE 4：房間中不擺放任何可燃物，大門一開始就開啟，窗戶於 600 秒後被破壞. 37.

(48) upper layer temperature (K). 1000.00. 800.00. fire room 2nd room. 600.00. 400.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). CO concentration (PPM). 3000.00. 2000.00. 1000.00. fire room 2nd room. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖六. CASE 5：房間中擺放 15 個可燃物（一樓 9 個，二樓 6 個），門窗緊閉. 38.

(49) 1000.00. upper layer temperature (K). fire room 800.00. 2nd room. 600.00. 400.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 2000.00. 1600.00. CO concentration (PPM). fire room 2nd room 1200.00. 800.00. 400.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖七. CASE 6：房間中擺放 15 個可燃物（一樓 9 個，二樓 6 個），大門一開始就開啟. 39.

(50) upper layer temperature (K). 1000.00. 800.00. 600.00. 400.00 fire room 2nd room. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec) 3000.00. CO concentration (PPM). fire room 2nd room. 2000.00. 1000.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖八 CASE 7：房間中擺放 15 個可燃物（一樓 9 個，二樓 6 個），大門緊閉，窗戶於 600 秒後被破壞. 40.

(51) 1000.00. upper layer temperature (K). fire room 800.00. 2nd room. 600.00. 400.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 2000.00. CO concentration (PPM). 1600.00. fire room 2nd room 1200.00. 800.00. 400.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖九 CASE 8：房間中擺放 15 個可燃物（一樓 9 個，二樓 6 個），大門一開始就開啟，窗戶於 600 秒後被破壞. 41.

(52) 700.00. upper layer temperature (K). 600.00. 500.00. 400.00. fire room 2nd room 300.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 1000.00. fire room. 800.00. CO concertration (PPM). 2nd room. 600.00. 400.00. 200.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖十在 CASE 9 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖. 42.

(53) 700.00. fire room. upper layer temperature (K). 600.00. 2nd room. 500.00. 400.00. 300.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec) 1000.00. fire room. 800.00. CO concertration (PPM). 2nd room. 600.00. 400.00. 200.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖十一在 CASE 10 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖. 43.

(54) 700.00. upper layer temperature (K). 600.00. fire room 2nd room 500.00. 400.00. 300.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. 1200.00. 1600.00. time (sec) 1000.00. fire room. CO concertration (PPM). 800.00. 2nd room. 600.00. 400.00. 200.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. time (sec). 圖十二在 CASE 11 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖. 44.

(55) 700.00. 600.00. upper layer temperature (K). fire room 2nd room 500.00. 400.00. 300.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec) 1000.00. fire room. 800.00. CO concertration (PPM). 2nd room. 600.00. 400.00. 200.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖十三在 CASE 12 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖. 45.

(56) 700.00. fire room. upper layer temperature (K). 600.00. 2nd room. 500.00. 400.00. 300.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec) 1600.00. CO concertration (PPM). 1200.00. 800.00. fire room 2nd room. 400.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖十四在 CASE 13 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖. 46.

(57) 700.00. fire room. upper layer temperature (K). 600.00. 2nd room. 500.00. 400.00. 300.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). CO concertration (PPM). 1200.00. 800.00. fire room 400.00. 2nd room. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖十五在 CASE 14 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖. 47.

(58) 700.00. fire room. upper layer temperature (K). 600.00. 2nd room 500.00. 400.00. 300.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec) 1600.00. CO concertration (PPM). 1200.00. 800.00. fire room 2nd room 400.00. 0.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖十六在 CASE 15 的條件下所模擬之上層氣體溫度及 CO 濃度隨時間變化關係圖. 48.

(59) upper layer temperature (K). 1000.00. 800.00. 600.00 case 7 fire room §ï µ½¸ Ë- ×§÷®Æ(wall & ceiling:gypsum,floor:concrete) ¦ P®É§ï µ½¸ Ë- ×§÷®Æ¤Î ¿U¸ ü¶q. 400.00. 200.00 0.00. 400.00. 800.00. 1200.00. 1600.00. time (sec). 圖十七. 裝修材料之改善與燃載量控制與否其上層氣體溫度比較圖. 圖十八. Detector activation times shown on a heat release rate curve for a fast fire. 49.

(60) 圖十九建築物正向立面圖. 50.

(61) 圖二十樓層平面圖. 51.

(62) 800.00. 800.00. Upper layer temperature (K). Main fire :first floor (room 1) closed door. 600.00. opened door at 2250s. 600.00. 400.00. 400.00. 200.00. 200.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖二十一. 不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較. 24.00. 24.00. 20.00. Main fire: 1st floor (room 1). O2 concertration (%). door opened at 2250s door closed. 16.00. 12.00. 8.00. 4.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖二十二. 不同模擬條件下，房間內部氧濃度與時間變化關係比較. 52.

(63) Upper layer temperature (K). 800.00 Main fire: third floor (room 7) opened door at 2250s closed door. 600.00. 400.00. 200.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖二十三不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 24.00. 20.00. Main fire: third floor (room 7). 20.00. opened door at 2250s. O2 concertration (%). closed door. 16.00 15.00. 12.00 10.00 8.00. 5.00 4.00. 0.00. 0.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖二十四不同模擬條件下，房間內部氧濃度與時間變化關係比較. 53.

(64) 800.00. 800.00. Main fire :first floor (room 1). Upper layer temperature (K). opened door at 2250s opened door at 350s opened door at 600s. 600.00. 600.00. 400.00. 400.00. 200.00. 200.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖二十五不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 800.00. 800.00. Upper layer temperature (K). Room 2 opened door at 2250s opened door at 350s. 600.00. 600.00. opened door at 600s. 400.00. 400.00. 200.00. 200.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖二十六不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較. 54.

(65) 800.00. Main fire: first floor(room 1) roon 1 equipped with bed(1), chair(1), curtain(1), sofa(1), television set(1). Upper layer temperature (K). room 1 equipped with bed(1), chair(1), curtain(1), sofa(4) and television set(1). 600.00. 400.00. 200.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖二十七不同模擬條件下，上層氣體溫度與時間變化關係比較 850.00 Main fire: 3rd floor (room 8). 800.00. 1st floor (room 2) 2nd floor (room 5). Upper layer temperature (K). 3rd floor (room 8) 4th floor (room 11) 5th floor (room 14) 6th floor (room 17). 600.00. 7th floor (room 20). 400.00. 200.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (sec). 圖二十八不同樓層之上層氣體溫度比較. 55.

(66) 5000.00. 5000.00 Main fire: 3rd floor (room 8) 1st floor (room 2) 2nd floor (room 5) 3rd floor (room 8) 4th floor (room 11). 4000.00. 5th floor (room 14). CO concertration (PPM). 6th floor (room 17) 7th floor (room 20). 3000.00. 2000.00. 1000.00. 0.00. 0.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. time (s). 圖二十九不同樓層之上層 CO 氣體濃度比較. 56.

(67) 圖三十. 建築物之平面配置圖. 57.

(68) 600.00. 600.00. Main fire at room 5 room 1. Upper layer temperature (oC). room 2 room 3 room 4. 400.00. 400.00. room 5 room 6. 200.00. 200.00. 0.00. 0.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖三十一不同房間之上層溫度隨時間變化關係圖 25.00. 25.00. Main fire at room 5 room 1. 20.00. 20.00. room 2. O2 concertration (%). room 3 room 4 room 5. 15.00. 15.00. room 6. 10.00. 10.00. 5.00. 5.00. 0.00. 0.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖三十二不同房間之氧濃度隨時間變化關係圖. 58.

(69) CO concertration (PPM). 5000.00. 5000.00. 4000.00. 4000.00. 3000.00. 3000.00 Main fire at room 5 room 1 room 2. 2000.00. 2000.00. room 3 room 4 room 5 room 6. 1000.00. 1000.00. 0.00. 0.00 0.00. 1000.00. 2000.00. 3000.00. Time (s). 圖三十三不同房間之 CO 濃度隨時間變化關係圖. 59.