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論文中文名稱:自動撒水設備設置之研究-以量販店為例 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Study for the Application of Automatic Sprinkler Systems - An example of Hypermarkets [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:99
出版年度:100
中文姓名:高嘉偉
英文姓名:Chia-Wei Ka
研究生學號:98428029
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2011-06-20
論文頁數:96
指導教授中文名:林正平
口試委員中文名:林祐正;吳獻堂
中文關鍵詞:量販店FDS火載量自動撒水設備
英文關鍵詞:HypermarketsFDSFire LoadsSprinkler Systems
論文中文摘要:  量販店為一種結合倉儲概念的購物空間,內部以貨架儲藏多種類的商品,有火載量密度高、濃煙不易排出、貨架阻礙撒水頭放水性能等火災危害特性,以國內「九如」、國外巴拉圭「伊庫亞波拉諾」等大賣場火災為例,皆造成嚴重的人員傷亡。
  量販店內部主動式滅火設備以自動撒水系統為主,相關研究統計造成該系統失效的原因為設計不符合該場所危險等級,由於量販店有火載量分佈不均及儲存方式不一等特性,若使用消防法規設置標準中之平均密度法作系統設計,將造成高危害區撒水設備之失效。
  本研究利用FDS(Fire Dynamics Simulator) 火災模擬軟體,探討同一場所使用不同撒水防護半徑法之設計理念,並配合不同類型撒水頭加以分析。結果顯示平均防護半徑之標準型撒水頭,無法有效抑制賣場中央起火處之火災,採變動方防護半徑法之快速型撒水頭,可有效使火場溫度降低,而賣場側牆起火處則以側壁型20度撒水頭對火源抑制效果最佳。
論文英文摘要:  Warehouse stores is a concept of warehouse, mostly within the airtight space and deposit many types of goods on the shelves , there is a fire load density, difficult to discharge smoke, sprinkler drain shelf hinder performance and line of sight and so easy to escape cause a fire hazard and the characteristics of failed asylum officers to domestic "Kau", foreign Paraguay "Iraqi storehouse Asia Bola" and other Warehouse stores fire, for example, are causing serious bloodshed. Warehouse stores within the active area with automatic sprinkler system fire-fighting equipment, related research statistics the reasons caused the system failure is the design which does not meet the risk level of the place-based, while the warehouse stores of the uneven distribution of fire load, if the internal sprinkler equipment only in accordance with fire regulations set standards for the average density law system design, high-hazard area will result in failure of sprinkler equipment.
Therefore, this study uses FDS (Fire Dynamics Simulator) fire simulation software, under the diffierent pressure of the same action in different places with different radius method sprinkler protection design concept, and the use of different types of sprinkler heads to be analyzed. The results showed that use of the existing warehouse stores operating pressure 1kgf/cm2 and sprinkler protection radius of 2.1m and can not effectively inhibit the discount store fire load density in the area above the fire 45kgf/m2 to 1.7m radius protection can be effectively suppressed, while the side wall 20 degrees to wall-type fire suppression sprinkler head on the best.
論文目次:目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機 3
1.3研究目的 4
1.4研究範圍與限制 5
1.5研究流程 6
第二章 文獻回顧 7
2.1火災學 7
2.1.1火災成長過程 7
2.1.2火載量 10
2.1.3熱釋放率 14
2.1.4火災成長類型 16
2.2火災危害 18
2.3量販店定義與火災特性分析 21
2.3.1量販店定義 21
2.3.2量販店火災特性 22
2.3.3量販店火災可能要素與火災案例 24
2.4 自動撒水設備 26
2.4.1發展與演進 26
2.4.2撒水頭構造性能 28
2.4.3撒水滅火原理 34
2.4.4撒水系統分類 36
2.4.5國內與美國撒水設備規範與標準 41
2.5國內外自動撒水相關研究文獻 50
第三章 研究方法及工具 52
3.1火場電腦模擬 52
3.2 FDS模擬步驟及統御方程式 54
第四章 模型建構與設計 56
4.1模擬範圍基本資料 56
4.2火源設計 57
4.3火災情境模擬條件說明 58
4.3.1測點、火源與貨架相關位置 61
4.3.2撒水系統設計參數說明 62
4.4人員避難逃生時間 64
第五章 模擬結果與分析 66
5.1 火災情境1 66
5.1.1 標準型撒水頭 66
5.1.2 快速型撒水頭 77
5.2 火災情境2 82
5.2.1 標準向下型及側壁40度之撒水頭 82
5.2.2 側壁20度之撒水頭 88
第六章 結論與建議 90
參考文獻 92
表目錄
表1.1 撒水設備失效之主要原因 2
表2.1 閃燃臨界值 9
表2.2 可燃物數量及燃燒時間 10
表2.3 火載量估算方法 11
表2.4 各類建築物中火載量說明 12
表2.4 各類建築物中火載量說明(續表1) 13
表2.5 火載當量統計暨相關因子統計表 13
表2.5 火載當量統計暨相關因子統計表(續表1) 14
表2.6 各種火源成長係數與時間 17
表2.7 火場火源熱釋放率及其危險半徑公式即示意圖 19
表2.8 人體承受危害程度指標值 20
表2.9 量販店分類 21
表2.10 商品分類儲存方式 23
表2.11 量販店可能起火原因與地點 24
表2.12 國內外量販店火災統計資料 25
表2.13 玻璃球與合金式撒水頭構造及感熱元件材質 28
表2.14 撒水頭類型及圖片 29
表2.15 撒水頭選用標示溫度 30
表2.16 各類型撒水頭與熱敏感度 32
表2.17 國內撒水頭口徑及K值 33
表2.18 各式撒水系統之特性與優缺點 38
表2.19 需設置自動撒水設備之場所 41
表2.20 自動撒水設備防護半徑配置之規定 42
表2.20 自動撒水設備防護半徑配置之規定(續表1) 43
表2.21 撒水頭採正方形配置防護半徑換算撒水密度 44
表2.22 撒水頭以正方型配置原則 44
表2.23 美國與台灣對應之消防法規 46
表2.24 管徑規格法之放射性能 49
表3.1 常見火場模擬模式 52
表4.1 大型空間火源設計基準量 57
表4.2 火災情境模擬之參數與其目的 60
表4.3 撒水模擬參數 63

圖目錄
圖1.1 量販店通舖數量 1
圖1.2 研究流程圖 6
圖2.1 火災成長與避難關係圖 7
圖2.2 不同熱釋放率曲線與其替代物質 17
圖2.3 有無自動撒水設備對於火場溫度之影響 27
圖2.4 有無撒水設備之熱釋放率與時間關係 27
圖2.5 水的相變量與熱能的改變(容量為1L) 34
圖2.6 密閉濕式系統圖式 36
圖2.7 密閉乾式系統圖式 37
圖2.8 開放式系統圖式 37
圖2.9 開放式系統圖式 38
圖2.10 RDD與ADD之關係圖 40
圖2.11 NFPA13 面積/密度曲線圖 47
圖3.1 FDS火場模擬步驟 54
圖4.1 本研究模擬量販店平面圖 56
圖4.2 賣場區立體俯視圖 58
圖4.3 賣場區側視圖 58
圖4.4 各火災情境測點、火源與貨架相關位置 61
圖4.5 撒水頭採防護半徑2.1m之平均法設計 63
圖4.6 撒水頭採防護半徑1.7m及2.6m之變動設計 63
圖4.7 側壁型撒水頭設置位置 63
圖5.1 標準型平均法100秒水質量 66
圖5.2 標準型變動法100秒水質量 66
圖5.3 標準型平均法200秒水質量 67
圖5.4 標準型變動法200秒水質量 67
圖5.5 標準型平均法300秒水質量 68
圖5.6 標準型變動法300秒水質量 68
圖5.7 標準型平均法水質量測點 69
圖5.8 標準型變動法水質量測點 69
圖5.9 標準型平均法天花板100秒溫度 70
圖5.10 標準型變動法天花板100秒溫度 70
圖5.11 標準型平均法天花板200秒溫度 71
圖5.12 標準型變動法天花板200秒溫度 71
圖5.13 標準型平均法天花板300秒溫度 72
圖5.14 標準型變動法天花板300秒溫度 72
圖5.15 標準型平均法測點溫度 73
圖5.16 標準型變動法測點溫度 73
圖5.17 標準型平均法100秒能見度 74
圖5.18 標準型變動法100秒能見度 74
圖5.19 標準型平均法200秒能見度 75
圖5.20 標準型變動法200秒能見度 75
圖5.21 標準型平均法300秒能見度平均法 76
圖5.22 標準型變動法300秒能見度平均法 76
圖5.23 快速型平均法300秒水質量 77
圖5.24 快速型變動法300秒水質量 77
圖5.25 快速型平均法水質量測點 78
圖5.26 快速型變動法水質量測點 78
圖5.27 快速型平均法天花板300秒溫度 79
圖5.28 情境2快速型變動法天花板300秒溫度 79
圖5.29 快速型平均法測點溫度 80
圖5.30 快速型變動法測點溫度 80
圖5.31 快速型平均法300秒能見度 81
圖5.32 快速型變動法300秒能見度 81
圖5.33 向下型100秒水質量 82
圖5.34 側壁40度型100秒水質量 82
圖5.35 向下型200秒水質量 83
圖5.36 側壁40度型200秒水質量 83
圖5.37 向下型300秒水質量 84
圖5.38 側壁40度型300秒水質量 84
圖5.39 向下型水質量測點 85
圖5.40 側壁型40度型水質量測點 85
圖5.41 向下型天花板300秒溫度 86
圖5.42 側壁40度型天花板300秒溫度 86
圖5.43 向下型溫度測點 87
圖5.44 側壁40度型溫度測點 87
圖5.45 側壁型20度撒水天花板100秒溫度 88
圖5.46 側壁型20度撒水天花板200秒溫度 88
圖5.47 側壁型20度撒水天花板300秒溫度 88
圖5.48 側壁型20度型水質量 89
圖5.49 側壁20度型測點溫度 89
論文參考文獻:參考文獻
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