2.2 危害與異常狀況相關文獻
2.2.1 危害狀況相關文獻
臺北市政府捷運工程局於臺北捷運路網興建之初,曾委託英商莫特麥克唐納 工程顧問股份有限公司臺灣分公司[26]檢討月臺層與大廳層旅客逃生之規劃原 則。該報告中針對各主要擁有捷運系統之城市進行緊急運轉程序之比較,如下表 2-6,可發現各捷運系統大致遵守美國消防安全協會(National Fire Protection Association)於 1997 年所訂定之車站安全逃生規範 NFPA130,該規範明定發生緊 急狀況時,旅客需於四分鐘內全數離開月臺層,六分鐘內全數離開地下車站,但 其中並未要求加設防煙垂壁以及以列車滿載容量計算。
表2-6 各國捷運系統緊急狀況設定比較表
需求 系統
NFPA130 臺北捷運 倫敦 多倫多 曼谷 香港 新加坡
月臺緊急逃生-4 分 O O O(1) O 4.5 分(2) O O 由最遠點至安全點-6 分 O(4) O(1) X O(4) X O(3)(4) O(4)
發生於尖峰時間 O O(5) O O O O O 以列車滿載容量計算 O X X(5) X(5) O O X(5)
誤點因素 6 分 7 分 2 分 N/A 2 分 6 分 O(6)
班距間隔 3 分 2 分 2 分 N/A X 2 分 N/A
電扶梯用於逃生 O O O O O O O
(1)針對被保護的路徑
(2)經由任何自然或機械方法協助到達安全通道
(3)需要煙霧控制系統;六分鐘到達加了正壓的大廳(若有需要)
(4)如 NFPA130-1997 所定義
(5)所計算之列車負載或滿載量者,取其小者
(6)根據二倍班距
資料來源:臺北市政府捷運工程局,民 86[26]
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相較於 NFPA130 之規定,倫敦地鐵則採取較為寬鬆的「安全路徑」策略;
亦即在車站規劃之初,利用防火屏門、防火區劃以及防煙垂壁等消防設施之運 用,設計一條可供旅客安全逃生之絕對保護路徑,如此一來旅可僅需於 6 分鐘內 全數疏散至保護路徑即可,不需全數離開地下車站。
德國學者[1]曾研究地下車站內的各項細部設計參數對於緊急狀況逃生時之 影響,並擬定營運時期發生緊急狀況時之疏散程序,以供德國新建地下鐵路系統 做為參考。研究指出異常狀況可分為營運事件(Operational Breakdown)與緊急事 件(Emergency),營運事件對旅客並無直接之危害,例如列車故障、閘門故障等,
而緊急事件則可能產生直接性的危害,造成旅客傷亡,例如火災、恐怖事件等,
為確保旅客可於緊急事件發生時安全疏散,因此地下車站在設計時必須以緊急狀 況下之參數做為設計依據。該研究中以列車火災做為研究案例,指出疏散時最重 要的是疏散時間以及煙溢時間,分述如下:
1. 疏散時間(Evacuation Time):疏散時間為失火列車自抵達車站後起算,到 最後一位乘客離開地下車站之時間,疏散時間與逃生乘客數、垂直移動 設施容量(寬度、步行速率)以及疏散策略有關,下節將會詳述各部份參 數之設定,疏散時間應儘可能短,不能較煙溢時間長。
2. 煙溢時間(Smoke Time):煙溢時間為火災產生之濃煙自列車擴散自垂直 移動設施,以致旅客無法穿越濃煙逃生之時間,煙溢時間應儘可能長,
近年防煙垂壁(Smoke Curtain)、通風井(Smoke Removal Shaft)等消防技術 之發展,使煙溢時間延長。
疏散時間之計算公式則與下列參數有關:
1. 步行速率:可分為一般步行速率以及垂直步行速率,一般步行速率約為 1 到 1.6 公尺/秒,NFPA 建議值為 1 公尺/秒,垂直步行速率則為 0.25 公 尺/秒。
2. 垂直移動設施寬度:該研究以 60 公分做為單位寬度,在寬度為 60 公分 以及垂直步行速率為 0.25 公尺/秒之狀況下,樓梯容量約為 19 到 46 人/
分,NFPA 建議值則為 37 人/分。
3. 逃生人數:該研究使用以下公式,計算最壞情況下之逃生人數:
Pmax = n x (P1 + P2) + P3
n 可供列車停靠月臺數
P1 列車達最大長度下所能提供之座位數 P2 列車達最大長度下所能提供之站位數
P3 月臺候車人數(設定為 P1 + P2總人數的 30%)
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臺北捷運路網之設計參數為臺北市政府捷運工程局所擬訂,主要以 NFPA130 做為基礎,下列準則為共通之設計條件:
1. 最壞緊急狀況之假設情境為某一方向列車延誤至前班列車離開車站六分 鐘後進站,而另一方向正常行車之列車必須過站不停,同時穿堂層已關 閉驗票閘門防止旅客繼續進入付費區,因此月臺上之乘載量(Occupant) 為誤點列車上所有乘客(以尖峰站間運量計算,最多為 1900 人)及月臺上 候車六分鐘所聚集之乘客總合(島式月臺需計入另一側候車乘客)。
2. 月臺層以外之公共區域應有足夠之逃生路徑,以滿足月臺層之旅客疏散 完畢後,能在兩分鐘內全數離開地下車站,穿堂層出口容量必須大於月 臺層出口容量。
3. 車站公共區域內任一處至出入口及樓梯、電扶梯之最大步行距離不得超 過 60 公尺,如為單方向逃生則不得超過 40 公尺。
4. 月臺層緊急狀況可容納乘客之密度為每人 0.25 公尺/秒。垂直移動設施必 須依據月臺層在緊急狀況時所累積之最大乘客數,提供足夠之疏散寬度 (Lane,以 0.55 公尺肩寬為標準),另不得使用電梯,所有電扶梯停止運 轉視為樓梯使用,並假設一部電扶梯正整修維護中或損壞無法作樓梯使 用,上樓梯速度設為 0.25 公尺/秒,水平移動則為 1 公尺/秒。驗票閘門 在緊急狀況時必須開放乘客免票通過,每分鐘應可通過 25 人。
除基本設計外,楊冠雄等[33]受臺北市政府捷運工程局委託,以設計分析與 實驗印證方式,進行捷運系統地下車站之火災煙控策略與緊急運轉程序分析,其 中避難計劃實驗動員了 500 名實驗者,於捷運淡水線正式營運前,在中山站進行 地下車站避難實驗以觀察人群避難狀況以及可能發生之現象,該實驗結果顯示,
捷運中山站之最長避難時間(最後一名實驗者抵達地面層之時間)為 6 分 54 秒,
符合 NFPA130 之規定,另外殘障實驗者在避難時由於速度較慢,如無人協助逃 生,將被其他避難者遠遠拋在人群後面,並且可能於瓶頸點影響其他人的避難行 為,造成速度及容量的下降,因此殘障在無他人協助時並不適合進行垂直避難。
簡賢文[10]曾對上述臺北捷運系統之基本設計參數進行檢討並提出建議,由 於臺北捷運系統緊急情況時停靠疏散列車數設定為單方向一滿載列車,而對向列 車不停靠,相較於 NFPA 設定為同時抵達之雙向滿載列車,臺北捷運系統之設計 顯然較為寬鬆,因此該研究中建議臺北捷運公司應制定一套緊急情況之標準作業 程序、車站於規劃時加入臨時棲避處供行動力較差的老弱婦孺使用,並提供充足 的緊急照明,其中臨時棲避處與緊急照明即類似英國倫敦地下鐵安全路徑 (Protected Route)之觀念,主要是在站區內規劃一條安全路徑,為免妨礙逃生速度 以及減少辨識混淆,該路徑不設安全門,但與非公共區間需設防火區隔,加上使
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用不燃材料之嚴格限制及利用車站排煙系統,使路徑維持正壓,如此旅客只需於 六分鐘內進入該路徑即可確保安全。
吳晉光[20]從安全管理角度出發,透過焦點團體討論以及研擬專家問卷進行 初步危害分析,探討臺北捷運系統各層面在事故預防與安全管理上所面臨之課題 及所應積極推動之工作。而郭承瑋[32]則是以臺鐵作為研究對象,同樣以焦點團 體討論以及專家問卷進行初步危害分析,以建立臺鐵安全查核機制,該研究中並 指出,國內許多大型運輸建設如臺鐵、捷運以及高快速公路等,在設計發展階段 中並沒有徹底執行初步危害分析之研究步驟,且在興建完成開始營運後,後續的 安全管理研究,也多半著重於被動式的調查事故鑑定與硬體改善措施,直至近年 才有專家學者將此一方法引進營運中的臺北捷運以及高速鐵路。
王隆昌[16]針對鐵路捷運系統災害進行研究,藉助先進國家的大眾捷運系統在營 運期間的災害經驗資料,利用統計的方法予以整理、分類後歸納出大眾捷運系統 的各類型災害。並對各類型災害的原因進行分析,進而研擬各項因應對策,提供 決策者作事前的防範,以提高未來大眾捷運系統營運安全。