避難弱勢族群探討

本節利用 SIMULEX 軟體模擬一般乘客與高齡者在車站的逃生情形，

並分析其各層樓梯通量。

5.7.1 情境說明

本節共可分為二種情境，情境一利用 SIMULEX 軟體內建人員性質模 擬乘客類型，情境二使用老人類型，火災情境設定為一列失火列車抵站，

而月台另一側有一列列車已抵站，且車上乘客正在下車，包含月台層等待 人員，共3000 人需進行避難行動，逃生路徑設定請見 5.2 節說明，但限制 電扶梯不得視為逃生路徑使用，情境說明如表5-21 所示，模擬平面圖如圖 5-62 所示，另假設火災發生時，有工作人員引導避難人群逃生，因此在進 行SIMULEX 模擬前，先行平均分配各逃生出口之人員，使其能同時間完 成避難。

表5-21 情境說明 模擬狀況

情境一 SIMULEX 軟體乘客模式，人員比例：30%平均，30%男性，30%

女性，10%兒童。

情境二 SIMULEX 軟體老人模式，人員比例：50%平均，20%男性，30%

女性。

圖 5-62 模擬平面圖

5.7.2 模擬結果

在逃生時間方面，情境二逃生時間約為情境一的 1.6 倍。在樓梯通量結 果部分，情境一U-4 層正常樓梯通量最大值約為 70 人/m*min，緊急逃生梯 通量最大值約為50 人/m*min，之後皆開始下降，U-3 層與 U-2 層正常樓梯 通量均約為35 人/m*min，而緊急逃生梯略高出 5 人/m*min，巔峰通量時間 約維持5 分鐘左右。而在情境二部分，正常樓梯通量約為 45 人/m*min，緊 急逃生梯通量則由20 人/m*min 上升至 40 人/m*min 後，又再下降至 20 人 /m*min，在 U-3 層部分，通量維持在 20~25 人/m*min 左右，巔峰通量維持 時間約為9 分鐘，U-2 層部分，正常樓梯通量約 20 人/m*min，緊急逃生梯 則高出約3 人/m*min 左右，逃生時間結果與各情境樓梯通量如表 5-22 與圖 5-63~5-68 所示。

表5-22 逃生時間結果 逃生時間

情境一 8.79min 情境二 14.03min

1. 情境一各樓層樓梯通量

2. 情境二各樓層樓梯通量

5.7.3 小結

分析逃生時間後，發現情境一逃生時間與樓梯通量約為情境二的 1.6 倍。比較樓梯通量後得知，情境一與情境二在各樓層通量趨勢是類似的，

U-4 層部分，因人員離緊急逃生梯尚有一段距離，故起始通量較正常樓梯 低，而在第二分鐘時略為提高，但因緊急逃生梯樓梯間面積狹小，人員會 回流至U-4 層，人員通量反而會再往下降，且正常樓梯在 U-3 層可滯留面 積較大，人員不會因此而回堵至U-4 層，故巔峰通量時間維持得也比緊急 逃生梯久；在U-3 層樓梯通量部分，各處樓梯都有阻塞的情形，因此樓梯 通量結果都很相近，而逃生梯因為逃生路徑轉折處比正常樓梯少，人員逃 生較順暢，故通量較正常樓梯略高；U-2 層部分延續 U-3 層之結果，此外，

因緊急逃生梯路徑距離比樓梯短，故逃生結束時間比樓梯部分早。兩情境 之差別在於情境二高齡者比例較高，因此雖然兩情境通量趨勢相似，但情 境二整體通量值皆較情境一低。

此外與陳玠佑在 2009 年針對醫療院所內避難弱者逃生研究進行比較，

該研究收集歷年來針對人員逃生速度的文獻進行統計，並歸納出避難弱勢 族群的速度，最後利用建築物防火避難安全性能驗證手冊公式計算，結果 顯示醫療院所內老人與病患逃生所花費的時間約為正常人的2~2.25 倍；而 無法自力進行避難，需經由正常人員輔助移動者花費時間約為正常人的 1.2~1.44 倍。比較後可發現，本研究老人與乘客時間倍數低於此參考文獻，

推測原因是陳玠佑針對醫療院所區域討論，該區域與養老院性質較相近，

皆屬弱勢族群比例較高之情形，雖也有病患家屬與醫護人員等一般人活 動，但假使火災發生，正常人應會幫助病患而延遲避難時間，而SIMULEX 模擬人員模式高齡者佔全體比例50%，其餘為正常人，因此在逃生時間上，

與文獻產生此一時間差距。

第六章 結論與建議

生使用的情形發生；若車站為島式月台設計，則火勢分割人員逃生路線

基本假設限制，則視建築物內部設計複雜度情形而有逃生時間拉長的誤

能驗證手冊因採用公式計算，若樓梯通量為定值，則時間隨人數呈線性 增長，而SIMULEX 軟體採電腦模擬，因此若逃生人數較少時，則樓梯 通量不會到達最大值，故逃生時間並不會呈現線性成長，但可發現時間 成長曲線上升趨勢較其餘三種方法大，推測原因可能是人數愈多人員間 距愈小，將導致步行速度降低的情形更加嚴重，間接拉長逃生時間。此 外經綜合比較後，性能驗證手冊計算結果時間最長，SIMULEX 模擬次 之，高雄捷運規範與 NFPA130 因計算方法原理相同，總時間結果差異 不多，計算結果時間花費最短。

7. 在避難弱勢族群逃生比較部分，本研究弱勢族群逃生花費時間約為 正常人的1.6 倍，比較樓梯通量後發現，避難弱勢族群因高齡者比例較 高，整體通量值皆比正常人情境低，使得逃生時間較長，但兩者通量趨 勢曲線是相似的。此外與相關文獻進行比較，該文獻研究結果顯示醫療 院所內老人與病患逃生所花費的時間約為正常人的2~2.25 倍，與本研 究結果有所差異，推測原因是該文獻之研究範圍屬於弱勢族群比例較高 的區域，雖也有一般人活動，但假使火災發生，正常人應會幫助病患而 延遲避難，造成整體逃生速度降低，而SIMULEX 模擬的人員模式中，

高齡者佔全體比例的50%，其餘為正常人，且不會發生協助高齡者逃生 的情形，因此本研究在逃生時間上，與該文獻產生此一時間差距。

參考文獻

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32. 戶川喜九二,“根據群眾流觀測避難設施之研究”,1955 33. John J. Fruin,“Pedestrian Planning and Design”,1971

附錄 A 高雄捷運規範逃生時間計算

1.1 模擬計算範圍及情境說明

本附錄模擬計算範圍為高雄捷運 R11 永久站，內部規劃共 4 層：U-4 月台層、U-3 穿堂層、U-2 穿堂層及 U-1 避難層，如圖 A-1 所示，其各樓層樓梯寬度與步行距離等條件如表 A-1 所示，模擬計算情境設定為火災時有一座電 扶梯故障處於維修狀態而不得使用，並以此探討避難設施對逃生的影響，模擬情境說明如表 A-2 所示，逃生時間計 算公式主要分為月台層疏散時間及整棟疏散時間，公式如下：

樓梯疏散行數=樓梯寬度/0.55（不足 0.3m 需捨去，超過 0.3m 未滿 0.55m 可算 0.5 行）

樓梯疏散量=疏散行數*35 驗票閘門疏散量=50*閘門數量

月台層疏散時間=月台層人數/月台總疏散量

U-3 層總人數=月台層人數-(月台層疏散時間 x 緊急逃生梯疏散量) U-3 層北側人數=U-3 層總人數*U-4 層北側樓梯佔 U-4 層樓梯之比例 驗票閘門疏散時間=U-3 層北側人數/U-3 層北側驗票閘門疏散量 U-3 層疏散時間=U-3 層北側人數/U-3 層北側疏散量

U-2 層北側人數=U-3 層北側人數

U-2 層疏散時間=U-2 層北側人數/U-2 層北側疏散量 月台層等候時間=月台層疏散時間-月台層步行時間 驗票閘門等候時間=驗票閘門疏散時間-月台層疏散時間

U-3 層等候時間=U-3 層疏散時間-max(月台層疏散時間,驗票閘門疏散時間)

U-2 層等候時間=U-2 層疏散時間-max(月台層疏散時間,驗票閘門疏散時間,U-3 層疏散時間) 疏散路線步行總時間=樓層步行時間+樓梯步行時間

樓層步行時間=水平步行距離/水平移動速度 樓梯步行時間=樓層垂直距離/垂直移動速度

整棟逃生時間=疏散路線步行總時間+月台層等候時間+驗票閘門等候時間+U-3 層等候時間+ U-2 層等候時間

U-4 層 U-3 層 U-2 層 圖 A-1 避難路徑圖

表 A-1 R11 站內部規劃

U-4 層 U-3 層北側 U-3 層南側 U-2 層北側 U-2 層南側 樓梯數量與寬度 2.85m*1 座、3m*1 座、3.6m*1 座、3.1m*1 座 4m*1 座 4m*1 座 4m*1 座 4m*1 座 電扶梯數量與寬度 1m*4 座 1m*2 座 1m*2 座 1m*2 座 1m*2 座

驗票閘門數量 0 座 8 座 8 座 0 座 0 座

最長步行距離 40.98m 50.5m 48.57m 16.6m 18.1m 表 A-2 情境設計說明

模擬狀況

情境一 U-4 層有一電扶梯故障處於維修狀態而不得使用 情境二 U-3 層有一電扶梯故障處於維修狀態而不得使用 情境三 U-2 層有一電扶梯故障處於維修狀態而不得使用

情境四 無電扶梯故障

情境五 所有電扶梯皆不可視為逃生路徑使用

1.2 計算範例

因本方法計算過程繁複，故在本節詳細列出公式及計算過程作為範例參考，範例情境假設當火災發生時月台 層共有 1000 人需進行逃生，但所有電扶梯皆無法作為逃生路徑使用，逃生路徑及內部規劃請見 1.1 節，而其餘情境 之計算採用表格列出各項參數及結果（見 1.3~1.6 節）。

1. 各樓層動線設施旅客疏散量之計算 (1). U-4 層樓梯

北側樓梯：2.85/0.55=5.18（視為 5 行）；5*35=175 人/min 南側樓梯：3/0.55=5.45（視為 5 行）；5*35=175 人/min

北側緊急逃生梯：3.6/0.55=6.54（視為 6.5 行）；6.5*35=227.5（視為 227 人/min）

南側緊急逃生梯：3.1/0.55=5.63（視為 5.5 行）；5.5*35=192.5（視為 192 人/min）

(2). U-3 層樓梯

北側樓梯：4/0.55=7.27（視為 7 行）；7*35=245 人/min 驗票閘門：50*8=400 人/min

(3). U-2 層樓梯

北側樓梯：4/0.55=7.27（視為 7 行）；7*35=245 人/min

2. 月台層疏散時間之計算

月台層疏散時間=月台層旅客量/月台層總疏散量=1000/769=1.3min 3. 整棟疏散時間之計算

(1). 疏散路線步行時間計算

U-4 層樓層步行時間：40.98/60=0.68min U-4 層樓梯步行時間：7.3/15=0.49min U-3 層樓層間步行時間：50.5/60=0.84min U-3 層樓梯步行時間：7.67/15=0.51min U-2 層樓層間步行時間：16.6/60=0.28min U-2 層樓梯步行時間：6.7/15=0.45min

步行時間總計：0.68+0.49+0.84+0.51+0.28+0.45=3.25min (2). 疏散人潮之計算

通往 U-3 層總人數：月台層人數-(月台層疏散時間 x 緊急逃生梯疏散量)=1000-1.3*419=455 人

由於 U-3 層南北兩側逃生路線並不相通，因此計算時需要考慮人群在逃生時會有分流人數比例因素，考量

由於 U-3 層南北兩側逃生路線並不相通，因此計算時需要考慮人群在逃生時會有分流人數比例因素，考量