國 立 交 通 大 學
工學院產業安全與防災學程
碩 士 論 文
地下場站空間火災災害緊急應變運作之研究
-以臺北車站為例
A Study on Fire Emergency Response Operation for
Underground Station Spaces – Sample as Taipei Main
Station
研 究 生：鄭志強
指導教授：陳俊勳 教授
地下場站空間火災災害緊急應變運作之研究
-以臺北車站為例
A Study on Fire Emergency Response Operation for
Underground Station Spaces – Sample as Taipei Main
Station
研 究 生：鄭志強 Student：Chih-Chiang Cheng
指導教授：陳俊勳教授 Advisor：Chun-Hsun Chen
國立交通大學
工學院產業安全與防災學程
碩士論文
A Thesis
Submitted to Department of Industrial Safety and Risk Management
College of Engineering
National Chiao Tung University
in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of
Master
in
Industrial Safety and Risk Management
January 2009
Hsinchu, Taiwan, Republic of China
地下場站空間火災災害緊急應變運作之研究-以臺北車站為例 學生：鄭志強 指導教授：陳俊勳 國立交通大學工學院產業安全與防災學程碩士班 摘 要 軌道運輸系統地下化為滿足都會交通運輸需求而設計之特殊空間，其中國內 最具代表性者為臺北車站，除三鐵共構外（隧道）亦包括有相連通的地下街及地 下停車場，形成以地下軌道交通為中心向外延伸發展而成的地下城市。這種特殊 空 間 呈 現 出 密 閉 化 、 地 下 化 等 特 性 ， 當 因 各 種 事 故 發 生 時 ， 會 有 聯 絡 （Communication）困難、救援可及性（Availability）不易及狀況（Scenario）難 以掌握等特性。回顧世界各國隧道、地下場站空間災例，不乏死傷超過 10 人以 上及造成交通中斷與損失慘重的災例，其中又以 92 年 2 月 18 日韓國大邱市地下 鐵車站發生列車廂遭精神異常男子縱火，造成 198 人死亡、146 人受傷之慘劇最 令人震驚。 有鑑於此，臺北車站特定區如未能事先規劃並做好疏散引導、滅火等應變計 畫，萬一發生火災災變事故，數量龐大的旅客便有可能發生推擠慌亂的現象，加 上消防救援人員無法於第一時刻在現場給予支援，可能導致大量人員傷亡。一般 災害應變可分為硬體空間設備規劃使用及軟體人員管理編組應變，硬體部分要求 既有建築空間全面更新以符合最新規範，不但違反經濟合理，更有投資無限及實 際施作之困難；因此，整合共構空間各管理營運單位管理應變機制，透過強化平 時之安全管理維護及緊急應變，以聯合防救災應變方式對共構空間災害進行緊急 應變處置，並配合外援單位，以有效地進行災害管理及損害控制應是可行方案。 臺北車站係為指標性之建築物，且地下共構空間之設施、用途整合集中使得 整體風險提高，影響範圍、損害比率相對增加，基於這樣的背景，及國外交通設 施遭受攻擊之災例考量，為維護地下場站空間安全性，僅要求既有建築空間配合 更新符合最新規範，不但違反經濟合理，更有實際施作之困難，本研究調查空間 特性及安全管理現況，以火災為研究之主要災害，評估臺北車站本身初期變之標 準作業程序，提出適當之加強。另除了車站本身之應變外，公設政府機關之救災 指揮作業亦是降低災害損失不可或缺的一環，故參考美國、日本之災害指揮作 業，擬訂我國之災害搶救指揮作業之體系，並以車站 U3 層地下共構空間發生火 災之情境，依火災發展，模擬指揮作業之過程，提出地下共構空間緊急應變指揮 作業之策略，以期有效地進行災害管理及損害控制。 關鍵詞：緊急應變、火災事故標準作業程序(SOP)、緊急事故指揮體系(ICS)、臺 北車站、地下共構空間
A Study on Fire Emergency Response Operation for Underground Station Spaces – Sample as Taipei Main Station
Student: Chih-Chiang Cheng Advisor：Dr. Chun-Hsun Chen
Department of Industrial Safety and Risk Management College of Engineering
National Chiao Tung University
Abstract
The major purpose of this study is to investigate the disaster prevention and emergency operation management of large scale underground structures. The fire disaster was studied for Taipei Main Station, subway station and underground Business Street.
The required management of disaster for the underground structures is fire accidents, earthquake, flood, construction accident and others (traffic accident, electric accident, terrorist attack). For consideration the project schedule and the priority of the disaster prevention strategy and management, the structure of subway, railroad and underground structure are chosen for investigating subjects. The fire disaster is studied first.
It is economically unfeasible and pragmatically difficult to only require existing buildings to conform the latest regulations to protect public space safety. This research investigates spatial characters and safety management and uses the Incident Commend System evaluates the condition of fire rescuer. Based on the surveys with experts to effectively conduct disaster management and control.
Research subjects are:
z Collected and case studied of the referred paper and relating reports.
z Building up and scheming the disaster rescue system for large scale underground structures.
z Emergency mechanism and safety management of the large scale underground structures:
z Standard operation procedure of emergency mechanism for fire disaster Keywords：Emergency response; Fire safety standard operation procedure; Incident
commend system; Taipei Main Station; Underground co-constructed spaces
誌 謝
本文承蒙指導教授陳俊勳適時給予方向與鼓勵，增益思考廣度，斧正旁枝雜 草，而對於產業安全領域的熱誠及實現夢想的堅持，學生更是體會深刻受誨良 多，師恩之情銘感於心。 口試委員中臺科技大學徐一量博士與內政部建築研究所雷明遠博士剴切的 指導與精闢的建議，為論文提供了具體的修正方向與架構完整的建議，使論文更 臻理想。 求學過程幸賴許多師長朋友的協助，讓學生得以在工作中完成此一學業，感 謝許組長哲銘、吳專門委員俊瑩等諸多師長在學業及工作上的關懷與指導；另外 感謝92 年班同學們的砥礪、照應與陪伴，有你們在~學習之路~不感寂寞，使得 在工作辛勞之餘，尚有動力研究有關產業安全相關課題，並於求學期間互相合作 完成一份報告的研究中，培養了濃郁的同學感情。 最後，並以最誠摯的心將本文獻給大家以及感謝為產業安全、災害應變而努 力的所有人！ 志強 謹致 中華民國98 年 2 月 9 日 于 內湖目 錄
中文摘要………
ⅰ
英文摘要………
ⅱ
誌謝………ⅲ
目錄………ⅳ
表目錄………ⅵ
圖目錄………
ⅶ
符號說明………
ⅸ
一、緒 論
1.1 研究動機與目的………1
1.2 研究範圍與限制………4
1.3 研究方法與流程………4
二、文獻回顧及案例探討
2.1 地下空間火災特性………7
2.2 避難逃生理論………12
2.3 國內災例（台北車站）………19
2.4 國外災例………20
2.5 小結………33
三、臺北車站三鐵災害應變作業程序之比較
3.1 臺北車站特定區防災機制現況………37
3.2 標準作業程序概念與目標………48
3.3 災害應變通報機制………50
3.4 臺鐵、臺北捷運、高鐵之災害應變標準作業程序之比較……54
3.5 臺北車站特定區火災應變標準作業程序之整合………62
四、臺北車站緊急事故現場指揮標準作業之建置
4.1 國外緊急事故現場救災指揮體系之探討………76
4.2 國內火災現場指揮搶救作業之探討………102
4.3 國內重大災害搶救之檢討………107
4.4 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮體系之建構與推演…109
五、結論與建議
5.1 結論………125
5.2 建議………126
表 目 錄
表1.1 世界各國隧道、地下場站重大災例回顧與分析...………..…….2 表2.1 Fruin 訂定之步道服務水準表..………15 表 2.2 空間對避難行動因素之影響………...……16 表 2.3 人體承受危害程度指標值之分析表………...…………17 表 2.4 能承受熱的極限狀態………...………17 表 2.5 燃燒產生毒氣對人所能承受維持之極限狀態………..…….17 表 2.6 煙遮光率所能承受的極限值………...………17 表2.7 83 年 5 月 26 日台北車站火災發生過程時序表...………..…….19 表2.8 1979 年 1 月 17 日舊金山灣地下捷運火災發生過程時序表……….22 表2.9 1987 年 11 月 18 日英國 King’s Cross 火災發生過程時序表……..………..24 表2.10 1995 年 10 月 29 日亞塞拜然地鐵火災發生過程時序表………….………..26 表2.11 2003 年 2 月 18 日韓國大邱市地鐵火災發生過程時序表………….………28 表2.12 2005 年 7 月 8 日倫敦恐怖爆炸過程媒體報導時序表……….…….32 表 2.13 地下車站可能起火處所分析表………..…...34 表 3.1 臺北車站基地周圍消防分隊之人力車輛數量表...………...…39 表 3.2 臺北車站特定區地下空間各場所基本資料..………41 表 3.3 臺北車站特定區防火避難之課題..………42 表3.4 臺北車站特定區救災上之特徵...………43 表 3.5 台北車站特定區共同防火管理協議會組織成員一覽表..………44 表 3.6 臺北車站特定區自衛消防分隊編組..………46 表3.7 台北車站特定區火災事故應變標準作業程序（SOP）...……….64 表 4.1 警防本部之任務..………89 表 4.2 方面隊本部之任務..………91 表 4.3 署隊本部之任務..………92 表 4.4 出動區分別指揮體系..………98 表4.5 救助、救急特別出動同時指令派遣時指揮體系...……….99 表 4.6 指揮本部長等因故時之職務代理基準...………...99 表4.7 美國 ICS 與日本災害現場指揮系統之優缺點分析表……….100 表 4.8 消防機關各式消防車無線電代號對照表...……….105 表 4.9 我國緊急事故現場救災指揮體系指揮群和幕僚群任務一覽表…………112圖 目 錄
圖 1.1 研究流程圖.………..……….6 圖2.1 地下場站空間災害類型比例（1985-2006）……..……….7 圖2.2 1950 年後定軌運輸系統恐怖事件與傷亡人數統計……….8 圖2.3 避難過程隨時間變化 T 值時間圖………..12 圖2.4 發現、察覺與開始避難之移動模式………14 圖2.5 避難安全的評估模式...………18 圖2.6 美國舊金山灣捷運系統路線圖...………21 圖2.7 King’s Cross 地下車站剖面示意...………..24 圖2.8 韓國大邱地鐵火災倖存乘客所拍攝火災發生初始車廂內煙霧彌漫情 形…...………...30 圖2.9 韓國大邱市地鐵火災時序圖...………30 圖 2.10 倫敦地鐵爆炸地點示意...……….32 圖 3.1 臺北車站特定區都市計劃區分示意圖..………38 圖 3.2 臺北車站周邊道路與交通設施狀況..………38 圖 3.3 臺北車站基地與各消防分隊之分佈關係圖..………39 圖 3.4 臺北車站特定區立體概要.……….40 圖 3.5 臺北車站特定區自衛消防編組作業模式………..45 圖 3.6 臺北車站特定區緊急通報流程圖..………47 圖 3.7 臺鐵系統緊急事故通報圖..………52 圖 3.8 臺北捷運公司事故災害緊急通報流程示意圖..………53 圖 3.9 臺灣高鐵公司緊急通報系統示意圖..………54 圖 4.1 緊急事故管理體系四階段概念圖..………75 圖 4.2 緊急事故指揮體系(ICS)基本組織架構圖.………77 圖4.3 指揮通訊架構圖(一)...……….82 圖4.4 指揮通訊架構圖(二)...……….82 圖4.5 指揮通訊架構圖(三)...……….83 圖 4.6 警防本部編組圖..………87 圖 4.7 方面隊本部編組圖..………88 圖 4.8 署隊本部編組圖..………88 圖4.9 第 1 指揮體系--當大隊長為指揮官時……….94 圖4.10 第 1 指揮體系--當副署隊長依指揮官指示擔任指揮官時………..94 圖4.11 第 2 指揮體制.………95 圖4.12 第 3 指揮體制.………95 圖4.13 第 4 指揮體制（第一類）...………96 圖4.14 當消防總監出動時之指揮體系（第二類）.……….97 圖4.15 第 2 指揮體系.………98圖4.16 第 3 指揮體系以上.………98 圖 4.17 火場指揮編組圖.……….106 圖 4.18 我國緊急事故現場救災指揮基本組織架構圖.……….110 圖 4.19 我國緊急事故現場救災指揮體系組織架構圖..………111 圖 4.20 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮組織架構圖(一).………120 圖 4.21 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮組織架構圖(二).………121 圖 4.22 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮組織架構圖(三).………122 圖 4.23 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮組織架構圖(四)………...123 圖 4.24 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮組織架構圖(五)………..124 圖 4.25 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮組織架構圖(六)………..125 圖 4.26 臺北車站火災緊急事故現場救災指揮組織架構圖(七)………...126
符號說明
p T 察覺火災發生時間。 r T 人員對火災做出行為決策所需反應時間。 a T 避難過程所需移動時間。 f T 從火災開始，到人員無法自行逃生所耗用時間。一、緒 論
1.1 研究動機與目的
1.1.1 研究動機
軌道運輸系統地下化為滿足都會交通運輸需求而設計之特殊空間，亦是一個國家 經濟發展之重要動脈，同時為旅客載運量最高之運輸工具。隨著都市人口的集中，在 地上資源、空間不敷需求之情形下，開始往地下發展，諸如國內各大都會區就開始進 行鐵路地下化、大眾捷運系統地下化、隧道、地下街、地下停車場、地下建築物等， 並將各式各樣的地下空間連結一起，儼然形成小型地下城市，其中國內最具代表性者 為臺北車站，除三鐵共構外（隧道）亦包括有相連通的地下街及地下停車場，形成以 地下軌道交通為中心向外延伸發展而成的地下城市。 臺北車站特定區（以下簡稱特定區）為臺北交通人潮之匯集點，隨著大眾運輸系 統的發展，提供包括臺鐵、捷運、高鐵、公路客運、市區公車乘車或轉乘等運輸服務。 捷運臺北車站的完成，數十萬使用人次帶動了鄰近地區的蓬勃發展；未來更將計入中 正機場捷運通車、交九長途客運轉運站開放及周邊新建連通大廈聯合開發之使用人 潮，隨著不特定之使用人增加，各種意外事故的風險也將提高，使得我們必須更加重 視如何保障旅客的安全，並儘可能地降低每一個鏈結在特定區運輸系統之損失及風險 危害。 這種特殊空間呈現出密閉化、地下化等特性，當因各種事故發生時，由於地下化 具行車空間封閉性，會有聯絡（Communication）困難、救援可及性（Availability）不 易及狀況（Scenario）難以掌握等特性。一旦真正發生火災，無論內部人員避難或外部 進入搶救均十分困難，因此除了在隧道設計、建造之初必須詳細規劃各項消防安全設 施外，在未來的管理、使用上更應有未雨綢繆之災害應變及救災規劃準備。[1] 回顧世界各國隧道、地下場站空間災例，不乏死傷超過10 人以上及造成交通中斷 與損失慘重的災例（如表1.1，其中又以 92 年 2 月 18 日韓國大邱市地下鐵車站發生列 車廂遭精神異常男子縱火，造成198 人死亡、146 人受傷之慘劇最令人震驚。），其所 引發之問題大致可歸納如下[2] [3]： z火勢擴大迅速，溫度急速升高； z疏散避難困難，行動能力受限； z火勢不易攻擊，搶救時間持久； z列車車門於斷電後無法開啟，導致乘客無法立即逃生； z行控中心反應過慢，造成不必要人員傷亡。表1.1 世界各國隧道、地下場站重大災例回顧與分析 時 間 地 點 傷亡人數 事故原因 1964/4/21 美國紐約地下鐵 Grand central 站 傷患13 人 停止中電聯車起火，導致車站火災。 1968/1/27 日本東京營團地下鐵日比谷線 六本木站~神谷町站間 受傷11 人 運行中列車抵抗器起火，於送修途中 突無法運轉，致消防活動遲滯。 1969/5 Pen central 鐵路 哈德森河底隧道 死亡受傷1 人 8 人 電聯車抵抗器遇熱起火，無法行進。 1972/11/6 日本國鐵 北陸隧道 死亡受傷30 人 714 人 運行中餐車漏電起火，於隧道內緊急 停車，試圖將餐車與客車分離失敗， 隧道內死傷慘重。 1979/1/14 美國舊金山灣高速鐵路 舊金山海底隧道 死亡受傷1 人 10 人 電聯車迴路遮斷器故障起火，隧道內停車，乘客另行線列車救出。 1979/9 美國賓夕法尼亞州 交通局地下鐵 傷患178 人 行車中列車變壓器短路起火。 1983/8/16 日本名古屋 地下鐵東山線榮站 死亡受傷2 人 5 人 地下2F 變電室內的整流器故障起火。 1985/9/26 日本東京營團地下鐵 半藏門線涉谷站 無死傷 在車站內停車中的電聯車下部軸承 破損發熱而起火。 1987/11/18 英國倫敦地鐵之 國王十字站（King’s Cross） 死亡受傷32 人 100 餘人 亂 丟 之 菸 蒂 掉 落 木 製 電 扶 梯 之 間 隙，引燃自動扶梯之潤滑油，致起火 跨樓層延燒。 1988/9/21 日本關西近鐵 生駒隧道 死亡受傷1 人 57 人 供電電纜起火，電聯車停止在隧道內。 1991 瑞士蘇黎世地鐵總站 受傷58 人 電線短路引燃列車車廂釀成火災 1992/8/29 日本東京都營三田線 春日站~白山站間 無死傷 電聯車底部設備脫落，引發高速度遮 斷器動作，列車緊急停車。 1994/5/26 中華民國台灣 臺北車站 受傷3 人 地下二樓監控中心旁變電室火災 1995/3/20 日本東京地鐵 死亡受傷12 人 5,512 人 奧姆真理教徒釋放沙林毒氣煙霧 1995/10/28 亞塞拜然首都 巴庫市營地下鐵 死亡約受傷約337 人 227 人 地下鐵之車廂機械故障與第三軌供電軌發火燃燒。 2000/11/11 奧地利 喀普倫山岳隧道 死亡155 人 載滿滑雪旅客的電纜車在隧道內起 火，乘客逃生困難。 2003/1/25 英國倫敦 地鐵中央線進入ChanceryLane 站 受傷32 人 車底馬達因螺釘鬆動而脫落，造成車 廂出軌撞月台引發火災 2003/2/18 韓國大邱地鐵之 中央路站 死亡受傷198 人 146 人 人為汽油縱火 2005/7/7 英國倫敦地鐵之 利物浦街車站（Liverpool Street） 國王十字站至羅素廣場站（King’s Cross – Russell Square）
艾奇維爾車站（Edgware Road） 死亡56 人 受傷700 人 連續3 起人為恐怖攻擊炸彈爆炸案件 （本研究整理） 而重大意外傷亡的發生，通常是因為一連串的錯誤連結，而致成大禍。即使有完 善的計畫，也有可能會功虧一簣；當意外釀成時，救災行動也有同樣特性：無論多麼 完善的計畫，只要其中一個環節鬆動，結果便是截然不同。
臺北捷運的完成，帶動了其鄰近地區的蓬勃發展，每天使用捷運上下班的人數高 達110 萬人次[4]，其便捷快速的特色吸引著趕時間的民眾，再加上臺鐵、高鐵的乘客， 周遭連通之地下街用餐、購物等顧客，臺北車站成為國內最重要的交通樞紐，也是出 入最多人之車站，其內部建構之樓層、動線、維護將是最複雜。車站的設計規劃理念 均本於功能正常營運管理、有效提昇服務水平及確保安全防災等之思考邏輯而進行； 但由上述地下空間之運輸系統災例而言，累積至今的經驗卻明白指出，由於人為或非 人為因素的影響，萬一發生火災、爆炸、停電、地震…等災變事故，特定區如未能事 先規劃並做好疏散引導、滅火等應變計畫，萬一發生火災等災變事故，數量龐大的旅 客便有可能發生推擠慌亂的現象，加上消防救援人員無法於第一時刻在現場給予支 援，可能導致大量人員傷亡；甚而由於災情重大而造成長時間的停駛，對國家整體經 濟損失更是難以估計。現今許多先進國家都在思考如何讓他們的運輸系統更安全、更 有效率，我國亦必須正視此一議題。
1.1.2 研究目的
為保障旅客行車安全及加速與掌握救援行動，需要針對站體與軌道地下化區段中 各類災害發生時，在有臺鐵、臺北捷運、高鐵、地下街等不同組織、不同營運目標狀 況下，如何整合運用既有之硬體設備（如隧道、緊急停靠站、緊急出口、空調排煙設 備、消防防災設備、救援車輛、救援人力、警消人員、醫療人員等）、救災策略（災害 緊急應變機制、救援指揮系統、相關單位支援體制）及平時人員演訓計畫等，擬定一 套明確之緊急應變計畫及救援標準作業程序，以利災害發生初期能有步驟、有系統地 按現場災變情境，迅速採取正確之緊急應變及救災作業，俾即時控制災情以減少人車 之傷亡及既有硬體設備之毀損，是一個亟待研究整合的議題。 以建築防救災策略而言，一般可分為硬體空間設備規劃使用及軟體人員管理編組 應變，硬體部分要求既有建築空間全面更新以符合最新規範，不但違反經濟合理，更 有投資無限及實際施作之困難；且考慮人為破壞、縱火等惡意攻擊時，難以有效合理 地進行安全性能規劃設計；故設計中無法有效控制之問題，存在且留待後來營運管理 者面對，在人力、設備受限之事實下，只得整合共構空間各管理營運單位管理應變機 制，透過強化平時之安全管理維護及緊急應變，以聯合防救災應變方式對共構空間災 害進行緊急應變處置，並配合外援單位，以有效地進行災害管理及損害控制應是可行 方案。 基於以上的背景，建制一套適當應變作為的處置模式，從營運單位初期緊急應變 到後援單位加入協助進行救災，可藉由一致協調的救援應變措施，以發揮最有效率之緊急應變，將災害影響減至最低程度。 故本研究探討特定區地下共構空間火災緊急應變策略，透過對火災特性發展合理 有效的評估分析，探討依災害時序展開應變，於發生初期勢必由空間內各營運管理單 位整合協調共同應變，據以在災害發生時進行損害控制以利後續救援單位協助救災。
1.2 研究範圍與限制
1.2.1 研究範圍
本研究以臺鐵、高鐵、臺北捷運（三鐵）共構之臺北車站為範圍，針對建築物結 構、擬定之標準應變作業程序進行比較分析，研究範圍限於人力、物力及時間有限， 其研究範圍說明如下： （一）蒐集國內外地下場站相關災例、救援應變理念與作法，探討地下場站空間環境 之火災危險因子；並分析評估臺鐵、高鐵及臺北捷運之緊急應變標準作業程序 （SOP）及現有軟體整合之現況，了解臺北車站共構空間之應變規劃。 （二）蒐集國外災害應變指揮系統建置及運作情形，調查我國消防單位目前救災運作 模式，分析評估後草擬建構我國災害時之整合指揮作業系統。 （三）臺北車站地下3 層（U3）同時匯集臺灣高速鐵路股份有限公司（以下簡稱高鐵）、 交通部臺灣鐵路管理局（以下簡稱臺鐵）及臺北大眾捷運股份有限公司（以下 簡稱捷運）三個交通系統管理營運單位，因此，以U3 層轉乘共構區為火災模擬 地點，嘗試以建構之指揮系統進行推演。1.2.2 研究限制
（一）本研究以臺北車站特定區為對象，主要以臺鐵、高鐵、臺北捷運區域等諸多營 運單位等為主，站前地下街、臺北地下街、中山地下街，以及未來尚有加入機 場捷運、公路巴士總站等不列入研究範圍。 （二）災害種類繁多，限於研究者專業知識，將以最常發生之火災為主，對於火災災 害應變機制、標準作業程序、協調機制等為探討範圍。 （三）本研究以起火空間內部延燒擴大抑制為主軸，並以初期應變對策及支援搶救單 位指揮系統為探討，起火空間以外之水平或垂直方向之延燒擴大不在本研究範 圍。1.3 研究方法與流程
1.3.1 研究方法
本研究以文獻探討法、調查研究法、比較分析法及結果歸納法等為主要研究方法， 分述如下：
（一）文獻探討法（Literature Survey Method）
蒐集、整理並翻譯國內、外有關地下場站火災災例、危險因子、消防及防災 法規、應變原理、標準作業程序、管理協調等之研究報告、學術論文、設計實例 相關文獻，進行系統式之整理與分析，作為本研究改善實務探討之理論依據。 （二）實地調查法（Field Survey Method）
透過實地現場踏勘與訪談之方式，取得研究標的之基地周圍環境，建築物使 用概況、防火設施使用與維護、防災訓練與演練等情形，彙整各項直接調查紀錄 並歸納為可用之圖表資訊，作為比較、分析、研究及擬定初步規劃準則之參考。 （三）比較分析法（Comparison Analysis Method）
比對臺北車站內臺鐵、臺北捷運、高鐵等單位應變之標準作業程序，如發現、 通報、處置、疏散、搶救等作為與其他案例文獻等，逐項進行比對分析研究，釐 清防災應變上仍未滿足或可再提升之部分，操作上仍待協調者等，歸納研究所得 結果，研擬改善方案與對策，提出本研究之成果初稿。 （四）結果歸納法 將本研究擬具改善規劃之初步結果、改善方案與對策之可行性探討，建構一 個災害搶救指揮系統，並模擬火災以進行推演，以利判讀檢視與提供未來改善方 案執行時之參考。
1.3.2 研究流程
本研究之流程如圖1.1 所示：
二、文獻回顧及案例探討
地下場站災害類型，大致可分為火災、地震、犯罪行為（如：縱火、爆裂物、恐 怖活動等）、淹水、停電等。如圖2.1 其中以火災與犯罪行為為兩種最主要之災害[5]； 依歐美定軌運輸系統地下場站災害原因，便是以此兩種災害為最，且起火原因常與列 車或電氣系統有密切關係；亞洲地區類似空間之火災則多為由配電室、變壓器、空氣 壓縮機等機械或電氣系統所引發，其次是由列車底部或馬達等處所引發之火災。面對 著這許多風險，必須有效地在災害中降低人命、設備財務損失，並盡可能地降低對車 站營運的影響。 臺北車站特定區屬複合性使用空間，其營運與權責管理單位分屬不同之公、私部 門，各用途空間亦因興建及申請使用執照所面臨不同時期之法令標準，因此面對災害 預防、應變及體制人力配置上，各管理單位皆有其考量及制度存在。其中地下空間因 其空間特性，在應變處置上即有其先天限制，為有效提昇臺北車站特定區地下共構空 間之公共安全水平與試圖研擬適合之共同防災應變之制度及策略，本研究透過代表性 之地下車站空間有關災害應變特性及防災對策等文獻，進行分析歸納對於地下共構空 間可評估採納或是仿效之原則性想法與概念。 火災 60% 犯罪 25% 交通事故 5% 水災 5% 其他 5% 火災 犯罪 水災 交通事故 其他 圖2.1 地下場站空間災害類型比例（1985-2006） 21 世紀，恐怖主義打破了一切地域的界限，不再有國界，而是無所不在；也已不 再是單一行動，不再任意對所有目標進行攻擊；而是在總體戰略下，選擇最具毀滅性 的目標，向敵人發動有組織、有計劃的攻擊，以政府機關、公共交通設施或主要工商 業建築物等為主要對象，其標的大、價值高而集中，可引起世界極大恐慌，圖2.2 顯示 自2000 年累計截至 2007 年對於定軌運輸系統之恐怖攻擊活動達 18 件已多出上一個 10年，而大邱地鐵縱火案因其事件原因歸類，還未併計入統計範圍；僅東京地鐵沙林毒 氣單一事件即造成12 人死亡，5,510 人以上受傷之慘劇[6]。 0 0 2 4 14 18 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1950 1960 1970 1980 1990 2000~2007 死亡數（十人） 受傷數（百人） 定軌運輸系統遭受恐怖攻擊數 圖2.2 1950 年後定軌運輸系統恐怖事件與傷亡人數統計
2.1 地下空間火災特性
台灣地區因地少人稠且在經濟發展之情況下，人口集中都市之結果，造成土地難 求加上都市交通運輸、停車等問題，地下建築物又與公共交通運輸系統接連；且都市 土地之多目標使用，更使其常兼作商業使用，遂成地下街之型態。在此多目標的使用 下，使得地下建築物日趨複雜，使用面積呈現快速成長，雖然大量的地下建築物可解 決都市地面緊張與交通擁擠的需求，但相對公共危險的發生比例也相對提高，尤其在 運輸車站、地下商場及地下飲食街盛行的台灣地區，使地下建築物發生火災的機率大 大提高，由於許多地下建築物與百貨公司、地下街、停車場等用途構造共構連接，一 旦此類地下建築物發生火災，則其危險性與嚴重性較更甚於地面上建築物。 我國學者陳弘毅氏認為「地下建築物」包括：地下室、地下街、地下道，並認為 地下建築物之結構與密閉式之高層建築物極為相似，因此地下建築物火災與高樓火災 有如下之相似特徵[7]： 1.二者在消防搶救時，均需利用樓梯或電梯到達起火地點。 2.二者發生火災時，均濃煙密佈，充滿有毒氣體；尤其地下層火災，其開口部較 高樓更少，空氣不足，更易產生大量之濃煙。 3.二者均呈現高溫灼熱，由於熱量無法消散，燃燒熱蓄積之結果，自然形成高溫、 高熱。而地下建築物因四周完全封閉之故，火災溫度更高，經常超過1,000℃以 上。4.二者火災時，均迅速向上延燒的特性，而地下層一旦起火，地面層以下各層頓 時陷入危險。 5.二者均逃生不易，地下層漆黑無光，加上隔間、通道、門戶或雜物之阻礙，逃 生極為不易，且在濃煙高熱中，在短時間內即有生命危險。 6.二者之搶救均極困難，而地下層因高溫高熱，在搶救人員必須攜帶空氣呼吸器 始能入內，故無法長久滯留其內。此外，漆黑無光，燃燒狀況判斷困難，無法 採取有效之防禦行動。 除了上述與高樓火災有相似特徵外，尚有下列特殊之處[7]： 1.地下建築物火災現場瞬息萬變； 2.搶救工作危險重重； 3.火點發現困難； 4.對火勢之發展頗難掌握； 5.水損嚴重。 中國學者霍然、胡源、李元洲氏認為地下建築火災的特點有散熱困難、煙氣量大、 人員疏散困難、以及火災搶救難度大等4 點[8]。 另我國學者鍾基強、邱文豐氏認為地下建築物空間有如下之特性：[2] 1.由於空間環境開口有限且具密閉性，自地面上難以掌握地下建築物空間之內部狀 況；同時自地下建築物亦不容易掌握地面上之各種狀況。 2.地下層建築因結構複雜，使火災現場瞬息萬變，呈現一種極不穩定的狀態。 3.地下建築之火點發現困難，及火勢狀況難以掌控，且消防隊入內搶救易受到出入 口距起火點距離、路徑及空間上的限制，導致不允許大量救災人員及器材設備進 入，補給受限。 4.地下建築空間因屬無窗戶居室或無開口樓層之密閉空間，外氣供給受限，火災時 缺乏充足之空氣，其燃燒一直呈現燻燒狀態，濃煙問題嚴重，特別是電纜、電氣 類等發煙性材料火災。 5.若與其它設施共構連接時，不論何處發生火災，皆有向另一邊擴散之可能性。 6.自動滅火系統或消防人員射水時，易產生積水，阻礙搶救及逃生，並造成嚴重水 損。 又我國學者簡賢文、日本學者海老原學氏認為，無論是臺鐵、高鐵或捷運車站因 地下空間之密閉性，以及本身之構造、內裝材料、收容可燃物量以及開口不大小等因 素而導致不同火災危害程度，其造成下列防災及搶救規劃上之困難：[9]。 1.人群避難路線受到通往地面出入口數量、位置及大小限制，且旅客避難逃生與消
防隊進入路線可能相衝突。 2.與重力逆向避難之困難：較費力需時較長，若路線複雜，人易失方向感，難以確 認方向及位置。 3.煙流動與消防隊進入方向衝突，向下救災行動易受向上竄昇煙流阻擾延遲救災之 時效性；另煙流動方向與旅客避難方向相同易遭煙追擊。 4.地下密閉空間，自然光及外氣供給有限，採光及通風需仰賴人工設備，換氣設備 規模大，且地下空間災害情報蒐集困難，如設施設備受損，將嚴重影響消防救災 活動之確認火點、人命搜救、避難誘導、滅火行動之困難性。 5.列車風會擾亂氣流，造成氣流的複雜化，延遲確認火災之發生源及地點，甚至加 速某些垂直通道向上氣流的流動，嚴重影響選擇該垂直避難通道的避難人員，並 導致火煙擴大狀況難以掌握，避難誘導困難。 6.地下車站空間因屬類似無窗戶之密閉空間，外氣供給受限，火災時因氧氣供給不 足，易因不完全燃燒或悶燒產生大量的煙，特別是電纜、電氣類火災。 7.火災時煙與熱氣難以排出室外，緊急照明裝置因濃煙遮蔽效果，照度減弱造成視 線不良，且煙與熱氣易流入避難路徑造成有害氣體蓄積。 8.礙於地下車站之空間特性，消防車輛及器材運用困難，消防人員只能攜帶輕便之 裝備進入搶救，但受限空氣瓶及照明燈具容量，其所能投入救災時間與活動範圍 有限。 9.車站站體內機械房及變電室及軌道區第三軌等，易造成進入搶救之消防人員觸電 危險，進入後及射水時應特別注意。 由上述學者之研究，研判地下場站空間發生火災造成重大人命傷亡之主因，仍不 外乎是濃煙毒氣遮蔽視線、避難逃生路徑遭阻斷、消防防災系統功能失效、滅火困難 延誤搶救時效等。因此，辨識並研判固定式軌道鐵路運輸系統地下場站之火災危害因 子，便成為臺北車站火災應變標準作業程序須防止及應變的課題。由上述文獻，及參 考日本對地下空間消防防災對策之調查報告[10] [11]，將地下車站空間型態、火災特徵 等火災危害因子，歸納如下： 1.地下車站空間型態之特徵： (1)到達地面仰賴樓梯設施，垂直距離長，向上步行避難相當疲累，且在火災時， 煙流動方向與避難方向相同。 (2)受通往地面之出入口數量、位置、大小之限制。 (3)自地面難以掌握地下空間之內部狀況；地下空間內部亦不易掌握地面外界之 各種情況。
(4)空間封閉及容積小。 (5)位置辨識困難，方向感容易迷失。 (6)自然光與外氣供應有限，易蓄積有害氣體。 (7)通風換氣設備規模大。 2.地下車站空間火災之特徵： (1)外氣供應受限，不完全燃燒或悶燒之火災，產生大量濃煙及有毒氣體，有缺 氧的可能性。 (2)地下空間小及密閉，極易被濃煙、熱氣速充滿（特別是列車火災、電纜火災 等）。 (3)受到避難路線之限制，至地面之步行距離長。 (4)火煙擴散方向與避難方向相同的可能性極高。 (5)因屬無窗戶的密閉空間，一旦停電，人群將頓失方向，變成孤立及焦躁，致 生恐慌（panic）的可能性高。 (6)複雜的通道，使人易失方向感；指標不足，易使人難以確認方向及位置。 (7)火災發生的地點及火災狀況掌握不易。 (8)開口有限，排煙困難，火災發生地點及火勢狀況難以辨識確認。 (9)使用者、管理者及消防隊相互間的情報傳達困難。 3.避難逃生不易： (1)火災之熱、煙、毒氣難以排出室外，而易蓄積並流入避難路徑。 (2)地下空間火災時，火煙擴散蔓延之流動路徑常與避難方向相同。 (3)採光或照明不足，因濃煙遮蔽，視線不良，影響逃生路徑判斷。 (4)群眾因急欲求生之本能，產生不安、恐慌之負面心理，而造成盲從、壓迫、 擁擠之危險行為。 (5)排氣效果不佳，需仰賴大規模耐高溫之通風換氣及排煙設備。 4.消防搶救困難： (1)消防進入搶救活動與避難路徑方向相反，容易延誤搶救時機。 (2)受地下空間地形、距離及設施之阻隔，內外通信連絡困難。 (3)受出入口及空間限制，同時間不易容納大量消防搶救人員及裝備進入內部救 災。 (4)消防人員需仰賴空氣呼吸器具，容量有限，搶救活動範圍受限。 (5)因滅火大量用水，排放不易，造成嚴重水損。 綜上，臺北車站結合臺鐵、高鐵及臺北捷運等三鐵共構交通運輸的旅運人群，另
外內部包括地下商場、百貨商場營業及周邊連通地下街，在建築使用型態上而言，呈 現多元化及複雜化的空間特性；而不同交通營運單位在車站範圍內之管理介面與權責 互相影響下，更形成使用、搶救與管理協調上的複雜性。一但當火災或其他災變發生 時，倘若車站本身之防火設施維護不良、避難動線及其標示指引受阻礙、維運管理人 員應變能力訓練不足、或交通運輸單位防災疏散計畫彼此協調整合不佳時，人命安全 將遭受極大之威脅。
2.2 避難逃生理論
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。 p r T ：人員對火災做出行為決策所需反應時間。 a T ：避難過程所需移動時間。 f T ：從火災開始，到人員無法自行逃生所耗用時間。 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 a T r T p T 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/m 2(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 判斷建築物人員避難安全與否。若避難所需時間小於避難容許時間，則屬於安全，反 之若避難所需時間大於避難容許時間，則屬於危險。在避難的時間競賽中，人命要獲
得安全有以下幾個方法：（以公式2.1 之觀點） 1.藉火災控制（Fire Control）之干預火勢，延長T 值，致使公式 2.1 中，左邊之f 值小於1；其可利用自動滅火設備撲滅火災或以防火、防煙區劃隔開火、煙，延 後危險狀況出現的時間，增加可資利用的避難時間，達到避難成功的目的。 2.減少T 值，使公式 2.1 之分子變小，亦可達到該公式中，左邊之值小於 1 之目p 的；而欲達此目的，可藉由良好、健全的警報設備、緊急廣播設備（或撒水設 備），早期而不延遲地通知火災發生。 3.使T 所需時間降至最低，亦可達到增加餘裕時間的目的。即在建築物之某一火a 災狀況下，避難所需時間在無其它滯留等特殊狀況（如避難者來回地重複原來 路線）下，而使避難行動時間降至最低。 上述的方法無非在增加安全餘裕時間，以利人員在煙火危害前能夠順利地避難， 由下式可得餘裕時間之觀念： 安全餘裕時間＝（危險狀態發生時間）-（避難開始時間＋避難行動所需時間） 其關係可以由圖2.3 表示之。 危險狀態發生時間 避難開始時間 避難行動所需時間 避難安全容許時間 餘裕時間 安全化方向 提早 變短 延伸 圖2.5 避難安全的評估模式 （資料來源：建築物の綜合防火設計法，日本建築中心，1989） 綜合上述說明，運用在地下捷運人員避難上，我們可以知道，以下列方式將使地 下車站內的避難餘裕時間延長，安全亦可由此確保： 1.降低T （縮短人員在捷運車站內察知火災發生時間）p ； 2.降低Tr（縮短乘客對火災事件內容認知，駕駛員對於現場之應變）、降低T （良a 好的避難引導、避難路徑與救援措施）； 3.提升T （隧道內被動式防火元件、隧道通風排煙功能、滅火設施之加強）f 。
2.3 國內災例（台北車站）
83 年 5 月 26 日台北市政府警察局消防大隊接獲報案，稱台北車站發生火警[18]， 對消防人員而言，以前遇到一般建築之地下室火警，其地下室多為停車場或堆放雜物 用，雖為密閉空間，搶救困難，惟較無人命考量上之顧慮。但對同為地下空間的台北 車站而言，每天有上百萬人出入的場所，火警的發生除造成交通中斷與不便外，人命 安全與搶救才是消防人員最關心的。 1.台北車站建築物構造 臺北車站大樓係為「建築法」[19]規定之「特種建築物」，東臨中山北路、西 臨承德路、南臨北平西路、北臨鄭州街，係地上7 層、地下二樓之鋼筋混凝土構 造。其各層用途，地下一樓為候車室、停車場及防空避難室；地下二樓為車站月 台、機房、中央監控室及營運管制區；地上一樓為車站營業大廳、二樓為金華百 貨、三至七樓為台灣鐵路局及臺北鐵路工程處之辦公室。 其室內安全梯設有8 座，地上一樓至地下一樓有 4 座電扶梯，地下室至地下 二樓設有4 座電扶梯，地下二樓至地上七樓室內安全梯設有 8 座。 2.火災原因、傷亡及損失 (1)火災原因：地下二樓繼電器室電線走火。 (2)傷亡情形：消防人員 10 人受傷。 (3)財物損失：燒毀面積 15 ㎡，財物損失約新台幣 10 萬元。 3.火災發生經過[10] 表2.7 83 年 5 月 26 日台北車站火災發生過程時序表 時間 經 過 情 形 備 註 05:00 台北車站監控室值班人員發現火警控制盤有訊號。 05:11 管制地下二樓繼電器室消防設備的電腦，已感應到繼電器室 火警訊號，並於螢幕上顯示出有關訊號。依正常狀況，際電 器室內海龍自動滅火設備應立即啟動，但因當時該設備呈現 關閉狀態，電腦即顯示出「不能動作」之訊號。 05:13 監控室 2 名台鐵值班人員趕往際電視察看。 05:25 2 名電訊人員到繼電器室查看，在地下二樓的樓梯口處，看 到冒煙上來後，即採取斷電措施，切斷所有電源。 05:35 台北市警察局消防大隊接獲報案，派出 44 部各式消防車、9 部救護車，以及195 名救災人員前往搶救。 05:40 消防車到站，由兩側分多條水線入內搶救，延伸排煙管至地 下二樓進行排煙。 06:00 由車站全體值班人員引到旅客疏散，工作人員撤離，並組成 消防班待命。 06:05 火勢控制，消防隊繼續搶救。06:10 松山至萬華間電線斷電，以便消防車灌救。 06:50 火源撲滅。 09:54 台北車站恢復局部通車，但班車嚴重延誤。 4.災後檢討 (1)火災發生時，值班人員未立即報警處理，延誤搶救時效。 (2)因緊急電源被車站工作人員切斷，造成室內消防幫浦無法啟動及室內排煙設備 失效。 (3)初期搶救人員未配戴空氣呼吸器，大意進入地下室，且電線燃燒產生帶有戴奧 辛之濃煙，為造成消防人員嚴重嗆傷之主因。 (4)因該火警發生在 5 時 35 分前，旅客量尚不多；若發生在交通尖峰時段，擁擠 的候車人潮加上煙霧瀰漫的漆黑地下空間，恐將造成更多人員傷亡。 (5)當發現車站失火時，由台東開往高雄莒光號列車正駛進台北車站，有大約兩百 位乘客上下車，台北車站為了乘客安全，指揮該列車駛離，並宣布關閉車站， 所有南下、北上列車均改靠松山、萬華及板橋站，此乃正確決策，避免列車上 之乘客亦陷入火災困境。 (6)台北車站設有各項消防安全設備，本次火災因海龍自動滅火設備遭人關閉，令 火警發生後，監控人員看到異常訊號，亦未按應有步驟查證，一連串的錯誤， 使得車站內之滅火設備「動彈不得」，反映出車站人員管理與應變能力不足， 亟待加強。
2.4 國外災例
2.4.1 美國舊金山灣地下捷運列車火災
[3] 1979 年 1 月 17 日下午 4 時許，舊金山和加州奧克蘭城間的舊金山灣地下捷運線 BART（The Bay Area Rapid Transit, BART）一列向西行駛之列車在 M-1 隧道，因車上 金屬鍊開關盒掉落，而擊壞出軌導桿至緊急剎車，隨後一位技術員趕至現場會勘，找 出受損的出軌導桿後，列車繼續通行。下午6 時許，因先前列車的意外事故，使得行 車路線旁受到損害，但由於沒有徹底檢查與修護，突出不整的護板架導致117 次列車 的接觸板組件因而損壞。損壞的組件再接觸到最後兩節車廂上的易燃氣罐，產生電弧， 導致讓易燃氣罐燃燒，形成列車大火。 1.地鐵系統概述 (1)通車時程：舊金山和加州奧克蘭城間的舊金山灣地下捷運線 BART 於 1972 年9 月開始營運。 (2)設計採用完全自動控制，提供既安全、便捷、又可資信賴的公眾交通運輸。 圖2.6 美國舊金山灣捷運系統路線圖(資料來源：舊金山 Embancadern 車站) (3)系統內的列車由中央電腦管理，在電腦中心的三面顯示牌，可以完全顯現出該 系統目前之營運狀況。 (4)每一列車均自備電動馬達以推進，其客廂（或稱 B 車廂）之寬為 10.5 英呎、 長為70 英呎；另引導車（曳引車）之車廂（或稱 A 車廂）與 B 車廂相似，但 有駕駛室且較B 車廂長 5 英呎。 (5)車輛兩側 4 個氣動門，為氣動兼手動，車廂間連動門平時鎖死，內部有通話器， 獨立下吹式車廂空調機，於1995 年 10 月整備完成。 2.火災原因、傷亡及損失情形 (1)火災原因：車廂接觸板裝置遭受破壞所引起。 (2)傷亡情形：1 名消防隊副隊長死亡，44 名消防隊員受傷。 (3)財物損失：5 節車廂燒毀，曳引車廂及其餘車廂嚴重燻黑，隧道內火場上方混
凝土崩塌破損，鋼筋暴露2 處。 (4)起火原因：為接觸板裝置遭受破壞所引起，於先前列車的意外事故中，電線開 關盒擊中出軌導桿至護板架凸出不整，導致117 次列車的接觸板組件損壞，接 觸到最後2 節車廂上 5,000 立方英吋空氣懸吊槽，產生電弧，引起儲氣槽的燃 燒。 3.火災發生經過 表2.8 1979 年 1 月 17 日舊金山灣地下捷運火災發生過程時序表 時間 經 過 情 形 備 註 18:06 往西向舊金山行駛的 117 次列車司機，以無線電通知控制中 心，稱「列車電量負荷過重」，列車後頭可能著火，此時車 上恰有一位BART 管理員，協助 40 名乘客避難。當列車煞 住後，因活塞效應的影響，濃煙向前捲入列車前頭。BART 控制中心依據緊急送風機的操作指示，打開通風調節閘門， 但因一扇通風調節閘門原先已打開，以致濃煙籠罩整輛列 車，並持續蔓延。 18:09 BART 控制中心通知奧克蘭消防隊，稱列車在靠近舊金山之 Embancadern 車站側之 M-1 隧道被煙所困住。但消防隊卻弄 錯出事地點，將消防搶救器材快速地運至奧克蘭之 West Oakland 車站，此時煙正由隧道內湧向 West Oakland 車站側 之通風排氣口。 在West Oakland車站一位消防隊長和八位隊員背負呼吸器和 水帶乘坐一救援列車，進入M1隧道進行救援。而在奧克蘭 之West Oakland車站側通風排氣口處，兩應訊趕到之奧克蘭 消防隊，採徒步進入保養用隧道（Service Tunnel）。同時， BART控制中心亦迅速自舊金山之Embancadern車站派遣另 一救援列車進入M2隧道營救，此列車有10節車廂，估計可 運送1,000至2,000名乘客，但卻未乘載消防人員隨同進入。 18:14 列車上之BART管理員稱濃煙瀰漫，但”大家平安”，再過3 分鐘，又報告說煙相當濃烈，且能見度低，呼吸困難，所有 乘客已避至曳引車廂，並試圖使避難車廂與著火車廂脫離， 但告失敗。 來自奧克蘭之West Oakland車站載有消防人員之救援列車， 在M-1隧道內距著火列車僅100~200 ft的地方失去牽引而停 住，於是消防人員下車進入維修用隧道，並經由一位BART 技術人員協助進入著火列車內。同時，在維修用隧道內的10 位奧克蘭消防人員，亦徒步漸漸接近著火列車現場，而從舊 金山之Embancadern車站派遣來的救援列車已停在M-2隧道 內。 當從舊金山之Embancadern車站派遣來的救援列車完成救援 任務後，接獲來自BART控制中心指示，全速朝奧克蘭之West Oakland車站方向行駛，卻因此造成強大之活塞效應，使濃
煙由M-1隧道被導入保養用隧道和M-2隧道成空氣亂流，將 兩位在M-2隧道內的消防人員衝倒及將其他在保養用隧道 內的消防人員衝得亂成一團。 此時救火工作仍未開始，舊金山消防隊也尚未被要求加入此 項搶救行動，而兩批奧克蘭消防人員則仍待在隧道內。首批 進入坑道參與營救工作的消防人員，因擔心氧氣不足，於是 朝舊金山之Embancadern車站方向撤走。而由奧克蘭來的第 二批消防人員亦遭遇濃煙戴上面罩，但保養用隧道濃煙變 劇，15分鐘後亦決定撤退。 18:19 當消防人員欲朝奧克蘭撤走時，已全然看不見任何東西，於 是以一線縱隊前進，但因常碰撞到障礙物，致使隊伍拉長。 此時，一位副隊長耗盡了氧氣，當拆下面罩後立即陷入癱 瘓，其他的人攙扶他繼續前行，隨後另一位副隊長亦覺呼吸 困難。不久，三人氧氣均將耗盡，向BART控制中心緊急救 助。最後，副隊長被找到時已告死亡，其餘均經由一扇坑道 門或奧克蘭通風排氣口走出維修用隧道。 4.災後檢討 (1)舊金山消防隊參與救災行動之所以遲誤，緣由 BART 控制中心未及早通知，以 致失去搶救和滅火先機。 (2)本次火災事故中，消防隊員奔錯地點，因而浪費許多寶貴時間。故為讓出事列 車 清 楚 說 明 正 確 出 事 或 停 車 地 點 ， 應 確 實 標 示 列 車 行 走 路 線 上 里 程 碑 （Milestone），以提供列車回報防災中心的重要依據。 (3)M-2 營救列車啟動行駛，造成活塞效應，使濃煙進入維修通道與 M-2 隧道，而 氣流大亂造成傷亡。依照國際間普遍之規定，隧道內營救列車巡航速度應小於 每小時15 km。另外，消防隊自維修間避難隧道徒步撤退時，內部充滿濃煙， 亦顯出加壓煙控之必要性。若再配合上消防隊撤退時，改以自動軌道導引車 輛，除避免速度太快造成氣流太亂外，亦避免發生撞車意外。以上三種設計理 念，即應用於英法海峽隧道之維修間避難隧道設計。 (4)整個進行救災時，並無依照緊急運轉程序來進行，顯見事先無演練運作。須建 立火災時之緊急運轉程序與避難救災計劃，定期演練。 (5)地下隧道和地下捷運系統而言，隸屬於獨特之建築結構，救火與救生問題均與 一般建築不同，為使緊急救援單位療解捷運系統內現況，捷運當局和消防單位 的聯繫是相當重要的。
2.4.2 英國 King’s Cross 地下車站火災
早期地鐵系統設計尚未成熟時，除了軌道交通事故之外，車站本體因使用材質本 體因使用材質及安全管理上之疏失，即可能釀成災害。King’s Cross 火災發生在 1987 年11 月 18 日晚間約七點半；事發地點為 King’s Cross 地鐵站[20]，本站是倫敦地鐵最 繁忙的車站，也是六條地鐵線的交會所在。車站分為兩個部分，地面車站有Circle Line 和Metropolitan Line（包括 Hammersmith & City Line）通過，地下車站則有 Northern、 Piccadilly、Victoria Lines 通過（如圖 2.7）[21]。 圖2.7 King’s Cross 地下車站剖面示意 1.火災基本資料[2] (1)發生時間：1987 年 11 月 18 日 19 時 29 分。 (2)火災原因：可能為吸菸者隨意丟棄的火柴掉入 Picaadilly Line 第 4 號電扶梯（木 質手扶梯）之齒輪，引燃油脂，火開始蔓延。 (3)傷亡情形：31 人死亡，60 人受傷。 2.火災發生經過[2] [10] 表2.9 1987 年 11 月 18 日英國 King’s Cross 火災發生過程時序表 時間 經 過 情 形 備 註 19:29 有旅客在 4 號電扶梯發現上部右邊一踏板底下，有微小火， 他將此情況報告給售票員，而售票員打電話給稽查員。 19:30 另一旅客亦看到 2-3 處煙從電扶梯底下冒出，即刻緊急按停 4 號電扶梯按鈕，並向民眾呼喊離開電扶梯，此時擔任引導
的員工及出口處收票員跑去查看。至電扶梯的底端，看到電 扶梯下煙和火焰大約有3-4 英吋高。
19:32 收票員原欲以個人無線電通知本部資訊室，向倫敦消防隊報 案，但因於地下空間無線電難以發揮功能，故須跑到地面發 訊。
19:33 英國運輸警察局（British Transport Police HQ）收到收票員 的呼救，以999 緊急電話聯絡市中心倫敦消防隊。
19:36 倫敦消防隊迅速從 Soho Clerkwell 及 Manchester Square 消防 站調遣 4 部泵浦車、1 部屈折車與消防隊員出動。同時，5 號電扶梯的鐵路員工看到煙有2-3 處經 4 號電扶梯上來，警 員要求將旅客疏散上Victoria 線電扶梯。
19:40 行控中心要求 Piccadilly 及 Victoria 線的列車，在 King’s Cross 站不停。
19:43 第 1 批消防人員與 C27、A22 車到達，進行初步疏散工作並 確認列車過站不停之措施。
19:45 發生閃然，火勢由 4 號電扶梯往上延燒至售票亭，擴大至無 法控制。現場人員回報行控中心認定為重大災害。
19:46 一列往北的 Victoria 線列車，雖以收到勿靠近 King’s Cross 站之行車指令，但以慢速行進並停車上客，約有150 至 200 位乘客藉此列車逃離。
19:47 倫敦救護隊（London Amblulance Service）收到第 1 則請求 支援訊息。
19:49 第 1 部救護車到達 King’s Cross 車站。
19:53 消防人員通知行控中心，King’s Cross 站已被火吞噬。 19:54 最後 2 名旅客由 Victoria Line 站北側出口逃出。
20:15 倫敦消防局副局長（London Fire Brigade Duputy Assistant Chief Officer, Wilson）到場並成為現場指揮官。
20:41 倫敦消防局局長（London Fire Brigade Assistant Chief Officer, Kenndy）到場並成為現場指揮官。 21:11 請求增援消防車至 30 部。 21:48 火災初步控制。 01:46 倫敦消防隊火勢已熄滅，進行殘火處理與清理火場工作。 18:20 救援行動終止。 3.災後檢討[22] (1)沒有受到足夠且適當的訓練，倫敦消防隊到達火場時，倫敦地鐵公司沒人接 應，在三個部門中分別各有安全的聯絡人員，但卻沒有一個總負責的部分。 (2)通訊嚴重不良，地鐵員工知道通訊設備卻沒有有使用這些通訊設備，沒有即時 通知倫敦消防總隊，也沒有利用廣播系統告訴站內乘客火災的狀態。 (3)沒有車站相關的疏散計畫，沒有訓練工作人員在緊急狀況下做出正確反應。 (4)倫敦地鐵公司沒有依建議裝置自動撒水設備、消防設備及備有兩種以上緊急逃
生措施。 (5)在緊急應變救援方面，消防局面臨了為何第 1 時間未接到通知、消防隊員對車 站內部構造不瞭解、地下通訊不良等問題。 (6)此次事件後進行多項改進：全面以金屬材料置換地下場站之木質手扶梯；手扶 梯上方加裝撒水頭以及火警自動警報設備；所有地鐵員工接受防火安全相關訓 練；加強緊急應變之橫向聯繫；對於地鐵中使用漆料訂定新規範。
