1980 年英國學者 Marchant [11]將時間的觀念運用火災時人類避難逃生上，對於整 個避難過程（The Evacuation Procedure）依事件發生先後時間歷程，曾提出如公式 2.1 及圖2.3 的概念：[12]
≤1 + +
f a r p
T T T
T
（2.1）其中：
T ：察覺火災發生時間。
pTr：人員對火災做出行為決策所需反應時間。
T ：避難過程所需移動時間。
aT ：從火災開始，到人員無法自行逃生所耗用時間。
f圖2.3 避難過程隨時間變化 T 值時間圖
公式2.1 中，分子代表避難者在火警發生開始至人員抵安全區之避難所需時間的 和，同時可看出Marchant 的觀念中，避難所需經過的幾個過程，從知曉火災（
T ）行
p 動置安全區（T ）
a ，此段時間主要受到火災發現時間、避難人員反應能力及行動能力所 影響。而分母代表避難者傷亡出現或無法自行避難而需外力介入之狀況出現之時間，可稱為「避難容許時間」，此時間之長短視火災燃燒之情形、火場環境、可燃物及抵抗 濃煙危害及輻射熱之排煙設備及消防滅火設備設置情形等各個不同之火災狀況而定。
顯見火場避難係一場時間競賽，若結果係分子大於分母，則人員無法避難逃生之情況
T
aTr
T
p火災發生 f
T
時間
至抵達安全區避難行動開始
反
應
確認火災
出現；反之，則避難成功。
由整個避難過程的各階段看來，避難者之安全性能受下列三項時間之影響：
1.避難開始時間；
2.避難逃生行動所需時間；
3.危險狀況發生時間；
2.2.1 避難開始時間
避難者於火災發生至避難開始，可分三個主要步驟：[13]
1.發現［從起火到發現］；
2.察覺［從發現到避難者察覺］；
3.開始避難［從察覺到避難行動開始］；
此三階段過程所需時間稱之為避難開始時間，主要受建築物的利用、管理狀態、
火警自動警報設備的設置狀況、通報、傳達系統之信賴度等所左右。也就是此段時間 是由火災察覺時間及對火災應變判斷時間等變因組合所影響，至於造成火災察覺時間 及應變時間值之差異因素為火災偵知時間之長短、火災警報動作時間點及避難人員反 應之時間，此三階段過程之影響因素可由圖2.3 表示。
避難開始時間中的發現與察覺時間除了由避難者感受外，可由消防設備之動作或管 理機制啟動而了解，但即使明瞭火災發生之訊息，是否就立即採取避難行動，室崎益輝 學者調查大規模災害時避難人員的行為特性發現[14]：
1.雖發佈避難勸告或指示，但許多人員仍不願意避難，直到親眼看到危險情境才 開始行動。
2.當意外狀況發生，要避免心理動搖須傳達適當的指示或資訊，或有指揮、誘導 避難的人員存在。因此，人員即時獲得充份災害發生訊息，仍不一定在第一時 間立即開始避難。
由李立成氏之研究避難者在火場中避難行為特性認為[15]：
1.覺知火災後的第一行為並不一定是避難，避難開始係以所處環境之火災危害程 度來決定。
2.避難前之行為因建築物型態、人員的性別、身體健康狀況及所扮演的角色等因 素不同而異。
3.當個人覺知火災後，由外在因素及內在個人因素而決定避難，且行為隨所處環 境的變動而改變。
空間型態 樓地板面積 建築用途 人員滯留密度 使用範圍 起火時間
發現 察覺 開始避難
避 難 開 始 1.發現方法
2.火警自動警 報設備 3.發現者狀況 4.起火處所 5.發現者位置
1.傳達通報行 為
2.管理體制 3.避難者狀況 4.建築物類型
1.避難誘導體 制
2.避難誘導手 段
3.避難者狀況
影響因素 影響因素 影響因素
圖2.4 發現、察覺與開始避難之移動模式
（資料來源：日本建築中心，建築物綜合防火設計法-第3卷「避難安全設計法」，1988。）
2.2.2 避難逃生行動所需時間
避難開始到避難終了之時間，即避難人員從起火之火災建築物中所在位置，安全 順利的到達避難安全處所的這段過程時間。根據英國學者Marchant 提出之理論，避難 逃生行動所需時間與建築物之空間型態規模、用途、出入口寬度、使用人員特性等因 子有密切關係；可分成下列幾點探討。
1.收容人口密度
收容人口係指建築物內部的使用者，其包含特定人員與不特定人員。所謂 特定人員，乃為該建築物內之固定使用者，如從業人員或是企業內部之員工。
不特定人員，為外來之使用者，對該建築物內部空間配置等不甚了解者，如顧 客等。以不特定人員佔大多數的公共性建築物，應按平日、星期例假日取其最 大值。
2.步行速度
火災之安全性就如同火災擴大延燒現象與人員避難行動之競爭一般，建築 物內部人員之避難行動越早完成，則可避免火煙之侵襲，而其中之關鍵要素之 一即為避難者之步行速度，步行速度會因避難者之生理、心理、避難群流密度 及空間環境等因素影響，步行速度之種類可歸納為個人自由步行速度及群集步 行速度，其中以群集步行速度對整體避難時間的影響較大。
依日本學者奈良松範等對車站進行人群避難行動觀察結果發現，老人、藉 手扶梯移動者、手持柺杖之人及需要他人幫忙方能行動者（如坐輪椅之身心障 礙者），其避難行動速度為常人之50％、40％、30％及 10％[16]；另依我國學者 李振坪氏對地下捷運車站中山站之人員實驗時，當行動不便者（持柺杖殘障者）
使用緊急疏散流量為70 人/min 之電扶梯時，其流量降至 34 人/min，僅為預期之 流量48％左右[10]，該扶梯之避難輸送能力降低 50％以上，對至整體避難時間 之影響不可謂不大。
由群眾移動之研究中，可知個人之步行速度會受到群集密度之增加，而出 現降低之現象。地下車站對密度及流量之分級，一般常見為應用J.J.Fruin 之研 究較多，如表2.1 所示之一般常見捷運車站等公共場所，可知當人員密度愈高，
群集之步行速度愈慢，於F 級之水準由於無法自由行動，需依照他人方向前進，
可謂密度相當高[17]。
表2.1 Fruin 訂定之步道服務水準表
服務等 級水準
行人平均佔有 面積（m2/人）
密度
（人/m2）
流量
（人/m/min） 行人流動狀況（步行速度）
A ≧3.25 ≦0.31 ≦23
1.可自由選擇步行速度。
2.可超越慢行之行人。
3.超越不與他人發生衝突。
B 2.33~3.25 0.30~0.43 24~33
1.尚有足夠空間供選擇正常之步行速度。
2.有反向之流動及穿越現象，產生小衝突。
3.輕微影響步行速度及流量。
C 1.40~2.22 0.42~0.71 34~50
1.自由步行之選擇受到限制
2.有反向流向及穿越現象較有衝突機率。
3.改變方向及穿越困難 D 0.93~13.9 0.72~1.08 51~66
1.正常步行速度受到限制。
2.不易超越慢行之人。
3.改變方向及穿越行動很困難。
E 0.47~0.92 1.09~2.13 67~82
1.行人無法改變步伐而慢行。
2.無法超越慢行之人。
3.反向行動及超越行動極困難。
F ＜0.47 ＞2.13 ＞82
1.步行速度受到極大限制。
2.無法避免與他人衝突。
3.反向行走及穿越行動極不可能。
4.跟著前方人群移動。
3.空間方面之影響
建築物避難時之避難行動時間受建築物之防災設備及避難設施影響極大。
建築物防災設備如煙控設備、自動火警警報設備、撒水設備或緊急廣播設備等，
不同之防災設備對避難之不同層面之影響，如火警警報設備及緊急廣播設備可
提早避難之前置時間，並可藉其引導避難人員前往適當之出口，縮短避難行動 之時間；撒水設備可避免火災之危險狀態（untenable condition）提早發生。建築 物避難設施如適當逃生出口之配置、逃生出口數目與容量、離逃生出口最大步 行距離、重複步行距離、死巷通道之長度、兩方向避難路徑之規劃、避難動線 之規劃、避難區劃之妥善利用、避難路徑之明亮度、避難路徑之標示，設計避 難設施時，除考慮防火、防煙機能外，亦須兼顧避難設施在緊急狀態下之使用 性及建築物用途之維護管理，空間對避難行動因素之影響如表2.2 所示。
表2.2 空間對避難行動因素之影響 空間狀態
影響避難行動因素 步行
速度
避難路徑 選擇判斷
避難 開始 構成
容量 距離長度
組態（水平、樓梯、開口….）
開口狀態（常閉窗戶、開啟、百葉窗….）
交錯、合流、分叉
詳細細目（樓地板上的物品、凹凸、樓梯規格….）
亮度
內部/外部狀態 明確性
閉鎖情形
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
（資料來源：日本火災便覽）
2.2.3 危險狀態發生時間
因為煙的擴散、煙層下降、閃燃現象的產生等造成居室、避難路徑呈現危險狀態，
此種由火災發生到危險狀態發生之時間稱之，而此時間主要受居室的形狀、內部裝潢 的狀態、防排煙性能、撒水設備和防火區劃的設置狀況所左右。另要評估危險狀態發 生時間，需對人體所能承受之危害程度進行了解，有關影響人命安全的要件包括一氧 化碳（CO）、氫化氰（HCN）、氧氣（O2）、二氧化碳（CO2）等氣體濃度、熱流動、空 氣溫度、熱氣層高度、煙層遮光程度，火災之主要危害狀況影響因素在美國防火安全 工程手冊（SFPE Handbook）中有詳細的規定，紐西蘭的設計指針（Design Guide）的 危險指標即是參考美國防火安全工程手冊制定，其規定如表2.3、表 2.4、表 2.5、表 2.6 所列。
表2.3 人體承受危害程度指標值之分析表
危害類型 承受極限
熱對流 氣流層溫度≦60 (℃ 不能超過30min 以上的暴露時間) 煙吸光率 在煙層下能見度不能低於2m(視力層度 0.5m-1)
氧氣
CO 1400ppm(≦ 小孩子能承受的時間只有大人的一半) HCN 80ppm≦
O2≧12%
CO2≦5%
(以上氣體濃度範圍一般僅能承受 30min 以下)
輻射熱 上層的輻射流≦2.5kW/m2(這放射熱範圍下，上層溫度可達 200℃，承受時間為 20 秒以下)
（資料來源：V. Hadjisophocleous George, Noureddine Benichou and Amal S. Tamim, 1998）
表2.4 能承受熱的極限狀態
熱傳播模式 症狀 暴露程度
輻射 皮膚劇烈疼動 3.5(KW/m2) 傳導 皮膚接觸高溫物質1sec 60℃
對流 皮膚/肺受熱氣影響＞60sec 120℃
對流 皮膚/肺受熱氣影響＜60sec 190℃
(資料來源：V. Hadjisophocleous George, Noureddine Benichou and Amal S. Tamim, 1998)
表2.5 燃燒產生毒氣對人所能承受維持之極限狀態 產生化學物質 暴露5 分鐘 暴露30 分鐘
無法忍受 死亡 無法忍受 死亡
一氧化碳(CO) 6000ppm 12000ppm 1400ppm 2500ppm 氧氣(O2) ＜13% ＜5% ＜12% ＜7%
二氧化碳(CO2) ＞7% ＞10% ＞6% ＞9%
(資料來源：V. Hadjisophocleous George, Noureddine Benichou and Amal S. Tamim, 1998)
表2.6 煙遮光率所能承受的極限值
區域 房間內可見範圍最小值
小房間 2m
其他房間 10m
(資料來源：V. Hadjisophocleous George, Noureddine Benichou and Amal S. Tamim, 1998)
2.2.4 安全餘裕時間之概念
所謂避難時間之評估，主要是透過避難所需時間和安全容許極限時間做比較，以
所謂避難時間之評估，主要是透過避難所需時間和安全容許極限時間做比較，以