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研究生: 林子傑
Lin, Tzu-Chieh
論文名稱: 固定式玻璃防煙垂壁之耐震及防火性能研究
A Study on Seismic and Fire Protection Performance of Glass-Type Static Smoke Barriers
指導教授: 姚昭智
Yao, Geoge C.
學位類別: 博士
Doctor
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 98
中文關鍵詞: 固定式玻璃防煙垂壁耐震性能遮煙性能防火性能地震後火災
外文關鍵詞: Static Smoke Barriers, Seismic Performance, Smoke Leakage Performance, Fire Protection Performance, Fire Following Earthquake
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  • 火災發生時,防煙垂壁可控制建築內部高溫及有毒煙氣的流動,在現代建築火災煙熱控制系統(Smoke and Heat Control System)扮演著重要的角色。固定式玻璃防煙垂壁由於能夠創造視覺穿透的空間感,因此是國內大型賣場、百貨公司及交通運輸等大型公共建築經常運用的防煙區劃構造。依據臺灣和日本震害經驗,固定式玻璃防煙垂壁在大地震後經常有損壞的情形產生,可能在面臨地震後火災的複合災害情境下,造成建築火災煙熱控制系統失效,煙霧迅速蔓延且玻璃碎片掉落一地,影響人員逃生及消防救災,導致傷亡及財物損失進一步擴大。
    本研究就國內固定式玻璃防煙垂壁的構造類型及作法進行調查分析後,採用國內921地震東華大學的地震歷時紀錄於國家地震工程研究中心台南試驗室的大型振動台,於大型試驗構架內部按裝11m×11m耐震工法明架天花板,並於天花板下方組裝7組固定式無框防煙垂壁,以施加面外向震波的方式進行試驗,以探討固定式玻璃防煙垂壁的配置方式、介面接合方式及側向支撐長度等不同變因下之耐震特性與性能。此外,依據防火工程不同災害情境條件下,對固定式無框防煙垂壁、有框式防煙垂壁及不同破壞程度的玻璃板片進行遮煙性能及防火性能之試驗及探討。
    依據上述研究成果,本研究獲悉不同介面接合條件、側向支撐長度及配置方式對於固定式玻璃防煙垂壁耐震性能的影響,也建立理論分析模型對兩端無束制固定式玻璃防煙垂壁進行探討,進一步確認及修正兩端束制及兩端無束制固定式玻璃防煙垂壁長度與自振頻率的估算公式。此外,透過遮煙性能試驗及防火性能試驗,也了解未受到震害前有框及無框固定式玻璃防煙垂壁的遮煙及防火性能,以及損壞程度不一玻璃板片的遮煙性能。本研究成果將可作為固定式玻璃防煙垂壁耐震性能設計及耐震提升方法、固定式玻璃防煙垂壁之遮煙與防火性能及試驗驗證方式以及不同損壞程度玻璃板片遮煙性能之參考。

    Glass-type static smoke barriers are the most common component of a Smoke and Heat Control System used in commercial and public buildings in Taiwan. According to the investigations after major earthquakes in Taiwan and Japan, the glass-type static smoke barriers can be damaged frequently. The sharp fragments of the glass will obstruct escape route for people and lose the efficacy to prevent the smoke spreading in the fires following earthquake (FFE). Therefore, it is necessary to study the seismic, smoke leakage and fire protection performance of glass-type static smoke barriers to assure their efficacy under the complex scenarios of FFE. 7 specimens subjected to out-of-plane shaking table tests, 2 different type of glass-type static smoke barriers subjected to the smoke leakage test and the fire test, and several wire-glass panels with different breakage level subjected the smoke leakage test were investigated in this study. The conclusion of this study could provide a guideline to improve the seismic performance and assure the smoke leakage and fire protection performance of the glass-type static smoke barriers.

    摘要 i Extended Abstract iii 誌謝 xi 目錄 I 表目錄 IV 圖目錄 V 第一章 緒論 1 1-1 研究動機與目的 1 1-1-1 研究動機 1 1-1-2 研究目的 3 1-2 研究對象與研究方法 4 1-2-1 研究對象 4 1-2-2 研究方法 4 1-3 論文架構與研究限制 5 1-3-1 論文架構 5 1-3-2 研究限制 6 第二章 文獻回顧 7 2-1 防煙垂壁相關法規與標準 7 2-1-1 防煙垂壁法規 7 2-1-2 防煙垂壁相關標準 9 2-2 固定式玻璃防煙垂壁構造型式 12 2-3 建築火災與地震後火災特性 17 2-3-1 建築火災 17 2-3-2 地震後火災相關研究 21 2-4 固定式玻璃防煙垂壁震害調查 22 2-5 固定式玻璃防煙垂壁耐震性能研究 27 2-6 小結 28 第三章 固定式玻璃防煙垂壁耐震試驗 29 3-1 前言 29 3-2 振動台實驗規劃 29 3-3 實驗結果 40 3-3-1 試體破壞現象 40 3-3-2 防煙垂壁系統識別 41 3-3-3 振動台試驗結果討論 46 3-4 固定式玻璃防煙垂壁分析模型及自振頻率評估公式 48 3-4-1 固定式玻璃防煙垂壁分析模型建立與驗證 48 3-4-2 兩邊束制直線型固定式玻璃防煙垂壁自振頻率公式修正 52 3-5 小結 53 第四章 固定式玻璃防煙垂壁防煙與防火性能試驗 55 4-1 前言 55 4-2 遮煙試驗艙試驗 55 4-2-1 遮煙試驗設備介紹 55 4-2-2 試體規劃與製作 58 4-2-3 遮煙試驗執行流程 61 4-2-4 遮煙試驗艙試驗結果 63 4-2-5 遮煙試驗艙試驗結果討論 66 4-3 現場熱煙試驗 69 4-3-1 現場熱煙試驗空間及試驗設備介紹 69 4-3-2 現場熱煙試驗流程及試體說明 73 4-3-3 現場熱煙試驗結果討論 75 4-4 防火試驗 79 4-4-1 耐火試驗設備說明 79 4-4-2 試體規劃與安裝 81 4-4-3 耐火試驗法說明 82 4-4-4 試驗過程與結果討論 83 4-4-5 試驗結果討論 87 4-5 小結 88 第五章 結論與建議 91 5-1 結論 91 5-2 後續研究與建議 94 參考文獻 96

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    下載圖示 校內:2023-02-19公開
    校外:2023-02-19公開
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