競用現象觀察實驗

（資料來源：本研究整理）

備註：上述奈良松範^【9】之研究成果部分，係本研究依該研究之成果圖重新計算整理之 平均值。

以上樓梯的步行速度而言，技術手冊介於每分鐘 27 到 35 公尺之間；本 研究實驗平均值為每分鐘 39 公尺。以下樓梯的步行速度而言，技術手冊介 於每分鐘 36 到 47 公尺之間；奈良松範的實驗值介於每分鐘 35 到 50 公尺之 間；本研究實驗平均值為每分鐘 54 公尺。前述技術手冊的步行速度值，係 參考國外規範及研究結果研定，提供法規檢討之用而採取保守值。奈良松範 的實驗報告未說明受測人員的組成及情境，本研究則是以年齡介於 20 到 40 歲的人員進行火災避難演練情境模擬實驗，以不發生危險快步走的方式進 行，步行速度比技術手冊以及奈良松範的實驗值快。本次電腦模擬的重點在 於比較模擬及果與實驗結果，來評估電腦模擬的可行性，因此電腦模擬應採 用之步行速度參數，應以本研究實驗值較為合理，故採用上樓梯速度為每分 鐘 39 公尺（水平分量），下樓梯每分鐘 54 公尺（水平分量）。

第四節 競用現象觀察實驗

本實驗依照實驗概述、情境設定、實驗安排、電腦模擬、實驗分析與綜 合討論等依序說明如下：

一、 實驗概述：

本研究配合既定的消防演練辦理，選定某 12 樓建築物的一座折梯為實

第四章 案例調查與避難模擬

驗場景，觀察救災者與非火災層避難人員衝突時的情形。實驗的樓梯寬度 150 公分，每階之階深 27 公分高 16 公分，進入樓梯之防火門寬 125 公分。

二、 情境設定與攝影機安排

（一） 情境設定

（1）3F 火警發生後，引燃一旁之可燃物造成火災，中控室人員發現狀況 後，立即通報查看，確認火災後，啟動自衛消防編組，自衛消防編 組成員採取自身應變事項，進行通報並撥打 119 電話報警、初期滅 火及人員避難疏散等動作，將電源、空調關閉後，確認區劃內無滯 留人員後，立刻將防火鐵捲門降下，確認電扶梯上之人員避難後，

立即停止運轉，將電梯停止於起火區劃以外之處所，形成區劃後，

立即回報中控室 。

（2）3F 發生火警後，警報 2 樓到 5 樓之警報鳴動，消防隊抵達時，2 樓 到 5 樓的人員已經疏散完畢。中控室通知其他樓層人員避難。此時，

消防隊由 1 樓向上救援，其他樓層避難者向下避難。

（3）消防人員第 1 組人員（5 人）由 1 樓佈署車輛並搭乘緊急昇降機進 行人員、水線佈署，進入火災現場進行搜索。第二組人員（5 人）

由樓梯向上，在 3 樓樓梯間發現門鎖住，因此以破壞工具破壞防火 門以便進入火場救援。第三組人（5 人）持續往樓上搜救。

（4）安排避難人員自 6 樓 46 人、7 樓 46 人（包含幼稚園小朋友 14 人）、

8 樓 31 人，同時由樓梯向下避難到避難層戶外為止。

（二） 實驗安排

實驗開始時，避難者經由樓梯向下往避難層移動，消防隊員自避 難層經由樓梯向上移動。錄影機安排於 2 樓到 8 樓的樓梯間各 1 台，

以及 2 樓到 4 樓的樓梯另一側各增加 1 台，共 11 台錄影機錄下全部過

圖 4-12 模擬一之攝影機安裝地點

（資料來源：本研究整理）

三、 實驗分析

（圖 4-13A）消防隊未抵達前，避難人流 順暢

（圖 4-13B）消防隊抵達後，因為救災動 線與避難動線交錯，造成避難人流擁塞

第四章 案例調查與避難模擬

（圖 4-13C）消防隊進行防火門破壞，此 時 5 名消防隊員位於樓梯間右上方的角 落，可以發現，技術規則檢討樓梯以弧形 檢討，並未強制防火門旁邊應設置一個緩 衝空間，實際上這個緩衝空間對在本案例 之中，讓消防隊在此進行破壞防火門或部 署等活動，降低了救災人員與避難人員的 競用衝突。

（圖 4-13D）第一組消防隊員已經進入火 場，第二組人員沿著樓梯向上，也是造成 競用擁塞情形。

圖 4-13 三樓樓梯間實驗情形圖

（資料來源：本研究整理）

由以上實驗可歸納下列結論：

（一） 由圖 4-13A，消防隊未抵達前，避難人流順暢。由圖 4-10B，消防 隊抵達後，因為救災動線與避難動線交錯，造成避難人流擁塞。由

避難人流的競用情形降低，人流恢復順暢。圖 4-10D，救災人員沿 著樓梯向上，與避難人流造成競用，再度發生擁塞情形。

（二） 比較圖 4-13B 與圖 4-13D，圖 4-13B 發生競用的情形為救災動線與 避難動線交錯，因此避難人員要繼續往下避難必須跨越消防水線與 消防動線，避難人員等待消防隊員通過，無法繼續避難，等到消防 隊員的運作有空檔時，才能繼續避難。圖 4-13D 發生競用的情形為 消防隊員使用了樓梯的一部份寬度，造成避難人員可以使用的樓梯 變窄，導致人流速度減緩，但此時，避難人流與救災人流都能夠順 利前進，只是移動的速度比較緩慢。相較於圖 4-13B 與圖 4-13D，

圖 4-13B 發生競用的影響比較嚴重。

（三） 圖 4-13C 可以看出，技術規則檢討樓梯平台寬度，是以樓梯寬度畫 弧形檢討，只要防火門的開啟不要侵入弧形檢討空間內即可，並未 強制防火門旁邊應設置一個緩衝空間，本案的樓梯在防火門前面有 一個約 1.5 公尺*1.7 公尺的緩衝空間，實際上這個緩衝空間對在本 案例之中，讓消防隊在此進行破壞防火門或部署等活動，讓消防隊 員的活動不至於影響並難人流，因此這個空間的設置對於降低救災 人員與避難人員的競用衝突，有其助益。

（圖 4-14A）開始避難時的情形。

第四章 案例調查與避難模擬

（圖 4-14B）大人帶小朋友，小朋 友步行速度非常慢，導致避難人 流擁塞，部分避難人流開始由樓 梯內側超越。可以發現小朋友下 樓梯時一邊需要大人牽手，一邊 需要扶著牆壁或扶手，由於樓梯 內側可能消防救災拉水線會使 用，如有發生競用時，樓梯外側 有扶手，對於避難應該有正面的 助益。150 公分的樓梯寬度，能夠 容納 2 個大人 1 個小孩，以 2.5 人計算，每階梯站 1 人，則滿載 之人流密度為每平方公尺 6 人。

（圖 4-14C）模擬傷患運送，佔據 一半樓梯寬度，剩餘寬度僅容許 1 人通行。有傷患或行動不便者，

會造成後方擁塞回堵。

（圖 4-14D）在模擬傷患後面，有 大量的人潮被塞住，造成擁塞，

在沒有指導的情形下自然而然，

外側為行動緩慢之人流，內側為 行動較為快速之人流。

圖 4-14 四樓樓梯間實驗情形圖

（資料來源：本研究整理）

由以上實驗可歸納下列結論：

（一） 由圖 4-14B，大人帶小朋友，小朋友步行速度非常慢，導致避難人 流擁塞，部分避難人流開始由樓梯內側超越。模擬都是假設人流 速度相同，實際上的人流速度差異相當大，而且會有超越的情形。

（二） 由圖 4-14B，可以發現小朋友下樓梯時一邊需要大人牽手，一邊需 要扶著牆壁或扶手，由於樓梯內側可能消防救災拉水線會使用，

如有發生競用時，樓梯外側有扶手，對於避難應該有正面的助益。

（三） 由圖 4-14B，150 公分的樓梯寬度，能夠容納 2 個大人 1 個小孩，

以 2.5 人計算，每階樓梯深度 27 公分可以站 1 人，則滿載之人 流密度為每平方公尺 6 人。

（四） 由圖 4-14C 及圖 4-14D，模擬傷患運送，佔據一半樓梯寬度，剩餘 寬度僅容許 1 人通行。有傷患或行動不便者，會造成後方擁塞回 堵。因此弱勢避難者可能會造成整體人流的阻礙，對於正常避難 者與弱勢避難者都相當不公平，弱勢避難者的避難，應該獨立規 劃。