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第參章 準則解說及建築防火避難 相關設計規範

第三節 避難計畫與評估

建築物於對抗火災發生之各種對策中,包括硬體上建築物之 不燃化、消極性之防火區劃乃至積極性之消防安全設備之設置,

軟體上之防火管理及防火教育等,最後目的都在保護人民生命財 產之安全,故避難逃生對策之成功與否,實扮演最主要之角色。

而在消防安全體系中,各種安全對策都有其階段性,從火災預防 對策、火災偵測通報對策至初期滅火對策及防阻延燒對策、逃生 避難對策(其角色功能關係如圖 3-3-1)。而為達建築物之安全,

有必要瞭解影響避難之因素及互動關係,進而建構符合避難安全 之設計及計算基準。

圖 3-3-1:逃生避難在消防體系的角色定位關係圖

一、 避難設計考量因素:

隨著社會經濟發展、多元化、都市人口密集化,建築物類型、

使用型態愈趨大型化、複合化、高層化及機能高度化並致力追求 對空間舒適之要求。對於這些收容大量人員之建築物,一旦發生 火災,其避難逃生是否能於短時間內完成,實需適切之規劃與對 策。而考量因建築物之複雜化導致火場之情境變化愈難掌握之事 實,不可能僅靠個人獨力完成逃生,應從 fool -proof 及 fail -safe 兩個避難基本概念來進行避難設計。

(一) fool-proof

fool-proof:係指即使設備或系統發生異常或緊急狀態 時,亦能夠使人不混亂且容易瞭解應對,為講求單純、原始、

明快之對策;即災害發生時,能讓人群順從本身之原有行動 特性進行避難之計畫。下面例子可為說明:

1、 滅火設備、通報機器之位置或避難指示標誌,塗上清楚 易懂之顏色。

2、 門向避難方向開啟。

3、 門把(doorknob)非為迴轉式,而應為門桿式(panic bar)。

4、 即使停電,為能順利找到避難口之位置,應將門設於自 然光較佳處。

其他考慮者還有右側通行、右邊轉彎、抄近路等步行特 性之考量。

(二) fail-safe

另一方面,因火災造成系統一部份之故障,即使結果變 成建築物一部份遭火煙污染之狀態,但建築物依舊能保持一 定之安全性;即為災害發生時,謀求不會立即發生重大事故 之設計,稱為 fail-safe,舉例如下:

1、 災害初期即使子系統遭破壞、故障或出現異常亦僅及於 此,不會進一步擴大至整個系統之階層構造。

2、 注意系統空間之配置。換句話說即使系統一部份遭受損

壞還是能達到原本之目的與機能。講求並列化之對策,

也是被推薦之一種設計方式,如於建築之防災計畫、設 計階段將逃生出口或避難樓梯之二方向避難原則納 入,即為代表例。另外,即使避難引導之情報系統故障 亦可由從業員以手動或口頭方式切換之手動裝置,亦為 例子之一。

3、 講求不因系統之一部分故障或異常,影響整體之故障或 異常等防止對策。

fool-proof:為考量避難的軟體部分,即考量避難人員於 火災發生時其精神狀態及意識程度,掌握危急時情報處理特 性及避難時之避難通道之選擇特性,設計易懂、易用之系 統,要求安心及舒暢空間。

fail-safe:為考量避難的硬體部分,即使火災擴大但避 難通道亦要確保;即使故障發生,避難設備之機能亦要正常 發揮。

二、 避難設計原則:

建築師或消防工程設計人員於建築空間規劃階段進行避難 設計時,應考量下列基本原則:

(一) 兩方向避難的確保:

此原則包括了下列兩點:

1、 走廊兩方向避難:走廊兩端以樓梯連接為最理想的狀 況,但是若一端為死角時,可以設置陽台及避難器具作 為加強。

2、 居室內兩方向避難:只要在一定面積以上之居室,應具 有相隔某段距離之兩個出口。在集合住宅中,每一個住 戶單位可視為一個居室,而且亦可以陽台等設施來達到 兩方向之目的。

(二) 避難路徑之規劃:

簡單、明瞭、少曲折、避免直角以外的曲折等應是共同 的原則。

(三) 避難安全區劃的妥善利用:

避難區劃可定義為:為達到安全避難目的,在避難路徑 上,以防煙區劃、防火區劃、排煙設備、及其他相關設施,

將人員與火、煙分隔在不同區域,以求得安全性漸高的避難 空間所為之各種區劃。因此走廊常被稱為第一次避難安全區 劃空間,排煙室則稱為第二次避難安全區劃的空間(如圖 3-3-2)。

圖 3-3-2:避難安全區劃例

因此在設計避難安全區劃時,除了利用原有耐火構造所 圍之區劃外,開口部之自動關閉、防排煙設備的善加利用 等,都是構成避難安全區劃的條件。至於在高層建築物中,

由於垂直的避難動線過長,亦提出了安全層的概念,此亦為 避難安全區劃的一種做法。

另外,在醫院等避難弱者存在的場所內,水平避難區 劃,應是不可忽略的區劃概念。在不特定多數人存在之用途 中(如大規模的物品販賣店舖、百貨商場),水平避難區劃更 是不可或缺的構成 (如圖 3-3-3)。

圖 3-3-3:水平避難方式概念

(四) 避難設施的防火、防煙設計

避難設施至少必須在人員尚未離開該設施時,不受火、

煙之侵擾,如第一次避難區劃的走廊,在該層人員尚未完全 進入樓梯間或排煙室前,應採不使火煙進入該區劃的設計。

除了以耐火材料區劃外,防煙、排煙的設備更是達到目的所 必需的手段。

至於在起火層上面之樓層,煙往上蔓延的路徑不外乎手 扶梯、昇降梯、樓梯間、空調管道等空間,因此該區劃的防 煙性能便為要求的重點,尤其在昇降梯昇降的活塞效應下,

梯道的防煙更顯得重要。

此外安全層的設計,其防煙、防火性能更是不容忽略。

(五) 避難設計時,應考量人類的生理與心理特性

人類在緊急狀態時,往往表現出以下的幾種特性:

1、 歸巢特性:動物對於自己生活起居的巢穴是最為熟悉,

而且是最具有保護力之處所,人類亦然。對於自己每天

難,因此,在軟體、管理面上的互動與檢討,便成為此種對 象物改善避難設施的主要方法。

(七) 災害弱者的考量

災害弱者包括:病人、殘障者、高齡者、幼兒等對象,

主要著眼點乃是其不具備與一般健康成年人相同的避難行 動能力,因此對此相關用途之對象物(如醫院、老人院、養 老院等)則應有特殊的考量:

1、 居室的出口以採自動關閉門為原則,如此則可確保第一 次避難區劃(走廊)的完整性。

2、 陽台的設置,將有助於救助者進入建築物內或對於避難 弱者的直接救助(如圖 3-3-4)。

圖 3-3-4:陽台出口

3、 因受限於避難能力,水平避難區劃的重要性顯著提高 (因其難以進行垂直的避難)(如圖 3-3-5)

圖 3-3-5:水平避難方式和有效避難方式

4、 對醫院等之 ICU、燒傷中心、手術房等不可能進行水平 一一與其相對應的避難容許時間(ASET,Available Safe Egress Time )作比較,以了解其是否在容許的時間內 完成所需避難行動。此外,在避難路徑上所可能發生的

火災發生時,居室內的人員能夠全部避難到室 外的時間,原則上應每一居室加以計算後進行評 估。

(2) 走廊避難行動時間(T2):

走廊乃屬第一層的安全區劃,該部分自第一位 由居室的避難人員進入開始,至最後的避難者進入 樓梯間(或特別安全梯之排煙室)為止之時間。

(3) 樓層避難行動時間(T3):

從火災發生到最後的避難者進入樓梯間或排 煙室為止的時間。

以上三項避難行動時間須符合下列各式:

a. 居室避難行動時間(T1)≦居室容許避難時間 (rT1)=2~ 3 A1(當天花板高度<6m 時,rT1=

2 A1;當天花板高度>6m 時,rT1=3 A1) b. 走廊避難行動時間(T2) ≦走廊容許避難時間

(rT2)=4 A1+2

c. 樓層避難行動時間(Tf) ≦樓層容許避難時間 (sTf)=8 A1+2

其中 A1:起火室面積(㎡)

A1+2:該層之所有居室及走廊之合計面積(㎡)

3、 滯留面積的評估 間、空間環境特性及人員行為特性(human behavior)皆存 有明顯之不確定因素,為便於時間之簡要推估,故本計

資舉例並說明避難計算與評估之步驟如下:

1、 按樓層代表性,求出各樓層避難人數:

擁有最多人口數、最大人口密度、樓梯座數最少、

樓梯位置偏向集中、用途危險性等因素之考量而選定進 行避難計算的樓層。

2、 針對選定之樓層進行評估。

(1) 居室避難的評估:針對各居室,假設起火點,一般 選擇最不希望發生火災之處所,即一旦該點起火對 人員避難行動最為不利之處所;或依火災統計資 料,起火機率最高之處所,之後求出避難時間,並 與居室容許避難時間作比較。

(2) 樓層避難的評估:將該樓層之某一居室假設為起火 室後,設定樓層的避難路線,算出避難時間及避難 路徑上的滯留人數,前者與樓層容許避難時間比 較,後者則換算成滯留人數所需面積。

(四) 有關選定避難計算樓層之補充說明 1、 避難人數的計算

將各樓層用途面積乘上各種用途之人口密度(參照 表 3-3-1 或依照各類場所消防安全設備設置標準第 160 條所示所容人數之計算基準求得),即可得出各層避難 人數。

表 3-3-1:各種用途、對象之人口密度

2、 選定避難計算樓層的方法如下:

(1) 最多人數的樓層。

(2) 相同平面、相同人數者,取有代表性之樓層。

(3) 宴會場、大會議等不特定多數人聚集的樓層。

(4) 安全梯比例較少,避難人數多之樓層。

(5) 避難路徑較奇特,安全性有問題之樓層。

(6) 醫院等無法自力生者存在之設施則應重於水乎避 難之完整性(如手術房或 ICU 等避難困難之場所,

應以防火區劃之方法做長時間之防護,即所謂籠城 對策),而非避難行動時間之計算。

四、 居室避難時間計算與評估 (一) 居室避難時間的計算

針對某一樓層每一居室,選定起火室後,計算避難時 間,但面積在 200 ㎡以下,人口密度在未滿 0.5 人/㎡之居室 可不作為居室避難的評估對象。

居室避難的計算與評估結果如表 3-3-2 所得出之例。

表 3-3-2:居室避難評估例