第一章 緒 論 第一節 研究緣起與背景 一、研究緣起
本案研究主題「樓梯間避難與消防搶救空間競用之研究」，係指當建築 物發生火災時，建築物內的人員經由樓梯間往避難層避難，同一時間，倘若 消防隊進行消防搶救時也需要利用樓梯間，則二種行為人可能在樓梯間遭遇 而運動方向相反，發生爭相使用樓梯間之情形。茲將樓梯間避難與消防搶救 空間競用定義為：建築火災發生時，避難人員與消防搶救人員在同一時間上 相競使用樓梯間的情形。本研究之樓梯間泛指樓梯、排煙室、緊急用昇降機 間等空間。
現行的建築法令對於建築物的防火區劃、水平避難的走廊、垂直避難的 樓梯間等固定的建築物防火避難設施，已經有明確規定。在一般的火災境況 下，具有防火時效的樓地板、防火牆與防火門窗可以將火災侷限於防火區劃 內一段時間，阻止火煙的蔓延。而消防法規在消防警報設備、避難指標以及 平時的避難演練上也有相關的規定。建築物中的人員得知火警訊息之後，開 始進行避難疏散，各樓層人員經由居室、走廊通道群集前往避難樓梯，直至 安全據點後才算避難完成，避難路線係由居室內往戶外安全區域移動。另一 方面，消防搶救人員接獲通知到達火災現場後，為了進行滅火活動以及搶救 火場內的人員，開始由建築物外往建築物內移動。避難人員的避難行為與消 防搶救人員的救災行為，其移動方向往往是相反的。
隨著科技與經濟發展，為了滿足生活需求，國內建築型態及用途有顯著 地改變，建築物多朝向高層化、大型化、複合化，尤其以高層建築物而言，
該空間特性複雜、避難距離長且收容人數多，使人員避難時間拉長，可能發 生消防隊員開始救災行為時，避難行為尚未完畢，在時間上可能有重疊。樓
往上移動也可能利用到樓梯間，可能發生避難人員與消防搶救人員在樓梯間 遭遇，競相使用樓梯間的情形。
避難人員與消防搶救人員在樓梯間是否會發生競用，以及競用發生時對 避難行為及消防搶救行為的影響，以及在現行法令或消防演練時有無進一步 檢討的空間，值得研究。
二、研究背景
近年來，隨著防火科技的發展，我國的防火設計由規格式設計邁向了性能式 設計。規格式設計通常只有考慮安裝的設備符合法規的要求，是一個靜態的設 計，而性能式設計的思維考慮了「時間」的因素，是一個動態的設計思維，隨著 電腦模擬軟體的發達，讓許多動態設計的理念獲得實現的可能。關於避難人員的 避難行為以及消防隊的搶救行為有多數文獻探討，然而對於避難行為與搶救行為 二者之相互關係的相關研究鮮少。我國避難設施係由營建署管轄，消防搶救係由 消防署管轄，整合性思考的委託研究主題甚少被提出，本研究主題點出了避難與 救災是密切相關的，防火科技已經由單純檢討平面空間設施，進步到必須顧慮時 間要素的動態整體考量，也代表了我國的避難與救災發展到一個成熟的程度之 後，開始跨入考量火災避難時各種行為人互動整合評估的整體思維。
建築防火避難安全的目標在於保障人們生命安全，確保人員在遭受火煙侵襲 前可以完成避難行動，我國現行的避難安全驗證方式如圖 1-1 所示。除了依照現 行法規基準設計外（方式 A），也可以採取性能設計的方法（方式 B 及方式 C）。 方式 B 的驗證方法通常參照本（內政部建築研究）所出版之「建築物防火避難安 全性能驗證技術手冊」提供的驗證方法進行驗證，可排除部分條列式法規規定。
方式 C 在避難驗證方面可能被要求採用火災及避難模擬軟體進行安全性分析驗 證。
第一章 緒論
圖 1-1 避難安全驗證方式
（資料來源：文獻 3）
由本所 99 年「避難設計之樓梯間擁塞影響人流模擬研究」【4】其中某案例的 電腦模擬四樓發生火災時的避難人流（圖 1-2）發現：當樓梯服務的人數過多時，
避難人員同時湧入樓梯間，造成樓梯間擁塞，導致火災層人員真正能夠進入樓梯 間的人流遠低於預期，嚴重拉長避難完成時間，在時間上增加了避難人員與消防 人員競用的可能性。
圖 1-2 避難模擬圖
（資料來源：文獻 4）
由現行建築技術規則建築設計施工編第 107 條所附圖例（圖 1-3），緊急昇 降機與特別安全梯共用了排煙室，避難人流從走廊經由排煙室進入樓梯間。而緊 急昇降機，是消防人員進入火場搶救的重要垂直通道，利用緊急昇降機來載運消 防隊員及滅火設備，並常以緊急昇降機前的排煙室為據點，以使用空間的觀點，
避難人員與消防隊員在如圖例所示的排煙室，可能發生空間競用。
圖 1-3 緊急用昇降機與樓梯間圖例
（資料來源：文獻 1）
圖 1-4【4】縱軸為火災層的暫留人數，橫軸是時間。模擬建築物的 8 樓發生火 災，實驗組為僅火災層（8 樓）鳴動，由火災層人員優先避難；對照組為 7 樓到 10 樓的火災警報器同時鳴動，此時 7 樓到 10 樓的人員同時經由樓梯避難。共進 行 10 組模擬，例如縱軸以 500 人為起始人數時，表示每樓層各有 500 人。觀察 縱軸以 500 人為起始之火災層暫留人數有二條線，一條是火災層優先避難，大約
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（二）避難方式二：火災發生時，所有人員均選擇距離最近的樓梯進行避難。整 棟避難完成時間 7 分 24 秒。
（三）避難方式三：二樓弱勢避難者由中央樓梯避難，三到五樓由左方及上方樓 梯避難以免受到弱勢避難者阻滯，至於六樓以上的人員採用最近距離樓梯 避難。整棟避難完成時間 5 分 44 秒。
圖 1-5 樓層平面圖
（資料來源：文獻 4）
圖 1-6 電腦模擬圖
（資料來源：文獻 4）
由上述分析可以知道，依照建築物的特性與使用情形，改變避難引導的方 式，可能縮短避難完成時間。雖然本案不能代表全部建築物，能否透過避難動線 設計安排與演練，降低競用對於避難與救災的不利影響，值得考慮。
第一章 緒論
第二節 研究目的與內容
建築物發生火災時，避難人員與消防搶救人員由於動線上的衝突與時間上的 交錯，的確有發生競用的疑慮。本研究目的為找出一個能夠篩選建築物是否發生 競用的原則。再探討競用可能造成避難或搶救的影響，以及當競用問題發生時，
提出在避難設計、避難演練、消防戰術上的建議。說明如下：
一、 探討建築物是否發生競用
建築物發生火災時，避難人員與消防搶救人員是否會發生競用，研究出一套 方法來研判建築物是否會發生競用的情形，為本研究的主要目的。競用之發生，
與避難人員的避難完成時間以及消防隊救災人員開始救援所需時間有關。因此下 列研究內容需逐步探討：
（一） 性能式設計方法中關於避難完成時間的計算方法整理。
（二） 建築法規關於避難有關規定整理。
（三） 消防法規關於警報鳴動時間方式整理。
（四） 國內建築物的樓梯型式調查，樓梯服務面積調查，用以推估樓梯服務人 數。
（五） 消防隊救災人員開始救援所需時間探討。
二、 探討競用發生對於避難的影響
當避難人員與消防救災人員發生空間競用的時候，消防救災人員與救災機具 佔用空間，可能縮小避難人員避難走道淨寬度，降低避難人員的避難速度。另一 方面，避難人流也可能阻礙救災人員進入火場救援的速度。因此下列研究內容需 逐步探討：
（一） 消防隊員佔用樓梯寬度調查。
（二） 救災活動與戰術調查訪問。
（三） 競用實驗與觀察，建立基本參數。
（四） 以實驗參數輸入電腦，比較電腦避難模擬結果與實驗結果，瞭解電腦模 擬的可行性，以電腦模擬分析改變避難引導方式對避難時間的影響。
三、 探討競用發生的處理建議
檢視前述相關法令規定與競用影響，嘗試提出改善建議。
第三節 研究方法 一、研究方法
為瞭解建築物是否發生競用，首先以文獻回顧法蒐集避難行為、消防搶救戰術、
性能設計、建築法規與消防法規等資料。其次透過問卷調查與訪查分析方法，瞭解國 內樓梯型態與消防搶救情形。接續以實驗觀察競用發生的情形並記錄基本參數，以基 本參數輸入電腦，模擬避難情形，比較電腦模擬結果與實驗結果。以電腦避難模擬方 法，觀察改變避難引導方式對於人流的影響，尋求縮短避難完成時間以及降低競用影 響的方法。，研究流程如圖 1-7 所示，說明如下：
（一） 文獻回顧法：蒐集防火避難相關文獻資料，分為避難行為與避難規劃理論、
消防搶救戰術、建築與消防法規、性能設計等資料。
（二） 調查與訪查分析方法：分析建築圖說勘查建築物，瞭解國內樓梯型態及服務 人數。問卷訪問消防隊員瞭解救災行為。
（三） 人流實驗方法：進行人流實驗，觀察避難人流與消防搶救人員競用的情形，
建立基本參數，例如消防隊員行進速度。
（四） 電腦避難模擬法：改變各種避難引導方式，以電腦模擬的方法來預測避難人 流，藉此檢討可能發生競用之情形及影響，研擬改善對策。
（五） 專家會議方法：研究過程中於階段性成果完成後，擇期召開專家會議，多方 聽取專家意見，讓研究結果更完整。