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既有建築物增設電梯之避難層出入口寬度檢討研究

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Academic year: 2021

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全 人 關 懷 生 活 環 境 科 技 計 畫 協 同 研 究 計 畫 第 一 案 「 既 有 建 築 物 增 設 電 梯 之 避 難 層 出 入 口 寬 度 檢 討 研 究 」 內 政 部 建 築 研 究 所 年 度 資 料 蒐 集 分 析 報 告 107

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內政部建築研究所

全人關懷生活環境科技計畫協同研究計畫

第 1 案「既有建築物增設電梯之避難

層出入口寬度檢討研究」

資 料 蒐 集分 析 報告

內 政 部 建 築研 究 所 協同 研究 報 告

中華民國 107 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

(3)

內政部建築研究所

全人關懷生活環境科技計畫協同研究計畫

第 1 案「既有建築物增設電梯之避難

層出入口寬度檢討研究」

資 料 蒐 集分 析 報告

研究主持人:

王順治

協同主持人:

張尚文

研 究 員:

褚政鑫、張乃修、林瑋皓、曾翊庭

理:

陳心怡、陳宥達

內 政 部 建 築研 究 所 協同 研究 報 告

中華民國 107 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

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目次

目次 ... I 表次 ... III 圖次 ... V 摘要 ... VII ABSTRACT ... X 第一章 緒論 ... 1 第一節 研究緣起 ... 1 第二節 研究目的與預期成果 ... 4 第三節 研究方法 ... 5 第四節 執行進度 ... 8 第二章 文獻資料研析 ... 9 第一節 老舊公寓增設昇降設備研究 ... 9 第二節 避難層出入口及有關規定 ... 11 第三節 避難驗證計算 ... 21 第四節 電腦模擬軟體 ... 24 第三章 出入口寬度對於避難的影響 ... 29 第一節 避難原理及分析方法 ... 29 第二節 模擬案例設定 ... 31 第三節 電腦避難模擬分析 ... 39 第四節 建築物防火避難安全性能驗證技術手冊之避難評估 ... 52 第五節 出口寬度對於避難的影響分析 ... 54 第六節 其他避難情境之影響分析 ... 56 第四章 安全提升方案與法規研議 ... 61 第一節 定量評估方法 ... 61 第二節 問題討論與專家意見 ... 62 第三節 安全提升方案 ... 70 第四節 法規研議 ... 73

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第五章 結論與建議 ... 75 第一節 結論 ... 75 第二節 建議 ... 76 附錄一:審查回應表 ... 79 附錄二:專家會議紀錄 ... 86 參考書目 ... 101

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表次

表 1-1 新北市補助昇降設備裝設推動問題統計表 ... 3 表 1-2 研究進度及預期完成之工作項目 ... 8 表 2-1 避難層出入口規定(630215~640805) ... 11 表 2-2 避難層出入口規定(640805~710615) ... 12 表 2-3 避難層出入口規定(710615~930101) ... 13 表 2-4 避難層出入口規定(930101~~迄今) ... 14 表 2-5 五樓以下集合住宅直通樓梯於避難層出入口寬度 ... 16 表 2-6 樓梯寬度規定 ... 17 表 2-7 原有合法建築物防火避難設施及消防設備改善辦法(摘錄) ... 19 表 2-8 規定檢討指定之驗證項目表 ... 20 表 3-1 宿舍收容人數摽準表 ... 32 表 3-2 步行速度 ... 32 表 3-3 有效流動係數 ... 34 表 3-4 建築物差異造成模型參數影響分析表 ... 36 表 3-5 模擬案例設定參數說明表 ... 37 表 3-6 模擬組數編號及總人數表 ... 38 表 3-7 各模擬組數避難完成時間彙整表 ... 51 表 3-8 各組全棟避難完成時間(分) ... 53 表 3-9 樓層增加之模擬結果表 ... 56 表 3-10 每戶 4 人之門寬與避難完成時間表 ... 60 表 4-1 建築技術規則直通樓梯於避難層出口縮減專家意見彙整表 ... 62 表 4-2 安全強化配套方案專家意見彙整表 ... 64 表 4-3 法規修正議題專家意見彙整表 ... 65 表 4-4 配套措施管理議題專家意見彙整表 ... 66 表 4-5 增設電梯遭遇困難議題專家意見彙整表 ... 66 表 4-6 建築技術規則建築設計施工編第 55 條第 3 項修正條文對照表 ... 74

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圖次

圖 1-1 臺灣老化指數圖 ... 1 圖 1-2 增設空間不足及出入口法令限制示意圖 ... 3 圖 1-3 研究流程圖 ... 7 圖 2-1 增設昇降機位置可行性之分析圖 ... 9 圖 2-2 昇降機與出口寬度示意圖 ... 10 圖 2-3 計算到達地面所需之步行距離 ... 23 圖 2-4 電腦擬軟體比較圖 ... 24 圖 2-5 PATHFINDER 功能介紹圖 ... 25 圖 2-6 PATHFINDER 建模執行情形圖 ... 27 圖 3-1 避難路徑圖 ... 29 圖 3-2 避難安全驗證方式 ... 30 圖 3-3 標準案例標準層平面圖 ... 31 圖 3-4 P4D75 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 40 圖 3-5 P4D90 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 41 圖 3-6 P4D120 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 42 圖 3-7 P9D75 模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 44 圖 3-8 P9D90 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 45 圖 3-9 P9D120 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 46 圖 3-10 P18D75 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 48 圖 3-11 P18D90 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 49 圖 3-12 P18D120 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 50 圖 3-13 6FP4D75 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 57 圖 3-14 6FP4D90 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 58 圖 3-15 6FP4D120 組模擬情形彙整畫面擷取圖 ... 59

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摘要

一、研究緣起 隨著老年人口比例不斷攀升,臺灣已經步入高齡化社會,一般 5 層樓以下的老 舊公寓沒有電梯,老人家上下樓,只能爬樓梯,非常不方便。在老舊公寓增設電 梯來提升生活上的便利,已經是政府政策推動的方向。根據調查指出,老舊公寓 可以增設電梯的位置有限,大多只能設置在樓梯間旁邊。但是樓梯旁增設電梯後, 可能讓原本避難層出口寬度縮小,難以達到法規規定的避難層出入口最小寬度, 因此本研究探討避難層出口寬度能否縮減。 二、研究方法與過程 研究以文獻回顧方法收集相關法規資料及既有研究成果。以一個 5 樓雙併單座 樓梯,每戶 110 平方公尺(約 33 坪)的典型公寓為例。設定避難層出口寬度 120 公分、90 公分、75 公分等情形。在定量方面,以「建築物防火避難安全性能驗證 技術手冊」推估避難層出口寬度縮減對於整棟避難完成時間的影響。在定性方面, 以電腦動態避難模擬的方法,觀察避難層出口縮減後,避難人流的行進方式。藉 由上述定量與定性二種方法,評估避難層出口縮減對於避難造成不利影響的程度。 透過專家座談方法,研議出口縮減後,提昇安全配套措施的具體作法。 三、重要發現 由建築物防火避難安全性能設計技術手冊的公式計算發現,老舊公寓(住宅) 的人員密度低,收容人數少,樓梯間足以滯留全部人員,因此避難層出口寬度對 於全棟避難完成時間的影響較小,避難層出口寬度由 120 公分縮減為 75 公分時, 全棟避難完成延長的時間不多,僅 30 秒以內。以電腦模擬發現,二樓往一樓的樓 梯口為避難瓶頸,通過避難頻頸後的人流相對順暢,出口寬度自 120 公分縮減為 75 公分,對於避難完成時間無顯著影響。增設全棟鳴動的警報設備,或者住宅與 樓梯之間的門可以阻擋火煙時,可縮短避難完成時間的效益大於 30 秒,可彌補出 口縮減的不利因素。 四、主要建議事項 建議一 修正建築技術規則建築設計施工編第 55 條規定:立即可行建議 主辦機關:內政部營建署 協辦機關:內政部建築研究所 為推動住宅無障礙化兼顧避難安全,5 層以下住宅增設昇降機時,因收容人 員有限且熟稔環境,如已經有相當的防火避難安全設施或者出口不成為避難瓶頸 之情形下,直通樓梯於避難層出口寬度得不受本編第 90 條規定 1.2 公尺以上之限

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制。修正草案條文及對照表詳第四章第四節表 4-6 所示。倘若建築物已經達到下 列情形之一,應能放寬避難層出入口之寬度規定。 (一)當樓梯寬度小於出口寬度時,避難瓶頸不會發生在出口。 (二)全棟鳴動的警報設備或可以第一時間通知全棟人員火災訊息的設備,可 以有效縮短發現火災的避難開始時間,足以彌補出口寬度縮減造成對於 避難的不利影響。 (三)安全梯為相對安全區,足以彌補出口寬度縮減造成對於避難的不利影 響。 建議二 定性的安全配套方案,可以持續研議:立即可行建議 主辦機關:內政部營建署 協辦機關:內政部建築研究所 5 層以下住宅增設昇降機時,專家曾提出多種可以提升防火避難安全的方案, 例如增設緊急照明燈、避難器具、撒水設備、防煙垂壁等。後續內政部營建署研 議建築技術規則建築設計施工編第 55 條修正時,可由建築技術審議委員或專家會 議,定性評估這些方案入法的可能性。內政部建築研究所則可以針對這些配套措 施,透過專家會議或統計分析的方法,進一步探討這些定性方案對於防火避難的 重要性。 建議三 進行既有公寓增設電梯相關法令突破之研究:立即可行建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部營建署 建議未來可針對既有公寓增設電梯,在國內相關法令如何進行突破進行研究, 並提出既有公寓增設電梯之樓梯與電梯的設計圖說及指導綱領,以利未來解決現 況問題,使政策能夠順利進行。

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建議四 持續研議電梯增設空間不足問題:中長期建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:建築師公會 電梯增設空間不足問題,亦為增建電梯輔導改善發現遭遇問題件數較多者。 樓梯與騎樓的距離太短,不足以安裝電梯,或者樓梯後方有防火巷導致電梯安裝 空間不足等。宜考慮改良樓梯構造,將原本的 U 型樓梯平台改為踏階,則可能縮 短樓梯長度,解決電梯增設空間不足問題。

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Abstract

I. Origin of Research

As the elderly population has been continuously rising, Taiwan has entered an aging society. Generally, there are no elevators in the old apartments with five stories or less than five stories. The elderly can only go upstairs and downstairs on foot, which is very inconvenient. It is already a driven direction of government policy that elevators are installed in old apartments to enhance the convenience of living. According to the survey, the space for the elevator installment is limited in the old apartments, and most of the elevators can only be placed next to the stairwells. However, after the elevators are installed next to the stairwells, the original width of the refuge-floor entrances and exits may be reduced, so that it is difficult to reach the minimum width for the entrances and exits of the refuge floors as prescribed by regulations. Therefore, this study explores whether the width of the refuge-floor entrances and exits can be shrunk.

II. Methodology and Process

This study adopts the method of literature reviews to collect relevant regulatory data and existing research results. Take a 5th floor duplex with a single staircase, where each typical apartment occupies 110 square meters (about 33 pings), for example. The width of the refuge-floor exit is set as 120 cm, 90 cm, and 75 cm. In terms of quantification, the Safety Performance Verification Technical Manual for Building Fire Evacuation is used to estimate the impact of the refuge-floor exit width reduction on the completion time of evacuating from the entire building. In the qualitative aspect, the method of computer dynamic evacuation simulation is employed to observe the process of the evacuation flow of people after the width of the refuge-floor exit is reduced. The above quantitative and qualitative methods are used to evaluate the extent of adverse impact caused by the refuge-floor exit reduction. Through the method of expert discussion, we come up with the specific practices of improving safety supporting measures for the exit reduction.

III. Significant Finding

According to the formula of the Safety Performance Verification Technical Manual for Building Fire Evacuation, it is found that old apartments (residencies) tend to have low density of residents, and their stairwells are big enough to accommodate all the personnel. Therefore, the width of the refuge-floor exit has a smaller impact on the completion time of evacuating from the whole building. When the refuge-floor exit width is reduced from 120 cm to 75 cm, the extended time of completing evacuation from the entire building cannot last long, only less than 30 seconds. It was found from the computer simulation that the stairway between the second floor and the first floor was a bottleneck for evacuation. After people were evacuated through the bottleneck, the flow became relatively smooth, and the width of the exit was reduced from 120 cm to 75 cm, which had no significant effect on the completion time of evacuation. When a warning device is installed in the whole building, or the door between the residency and stairs can block the fire smoke, the effect for the shortened completion time of evacuation is more than 30 seconds, which can compensate for the disadvantage of the exit reduction.

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IV. Major Suggestions

Suggestion 1.

An amendment to Article 55 of the Building Technical Regulations on the Architectural Design and Construction Code: an immediately feasible suggestion

Organizer: Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior

Co-organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior In order to promote the barrier-free residency with safety of evacuation, when elevators are installed in the buildings with five or less than five stories, the refuge-floor exit width of the direct stairwell is not subject to the limit of more than 1.2 meters as specified in Article 90 of the Code under the following circumstances: the number of inmates is limited, and they are familiar with the environment; there are safety facilities for fire evacuation, or the exit is not a bottleneck.The revised draft provisions and the comparison table are shown in Table 4-6 in Section 4 of Chapter IV. If the building has reached the following conditions, the regulation governing the width of the refuge-floor entrances and exits should be able to be loosened up.

(1)When the width of the stairs is smaller than the width of the exits, the evacuation bottleneck will not occur at the exits.

(2) The alarm device that sounds in the whole building or the equipment that can notify the whole building’s personnel of the fire message at the earliest time can effectively shorten the start time of fire evacuation, which is enough to make up for the adverse effect of the reduction of the exit width on the evacuation.

(3) The safety ladder is a relatively safe area, which is enough to compensate for the adverse impact on the evacuation caused by the reduction of the exit width.

Suggestion 2.

Continuously discuss the qualitative safety supporting method: an immediately

feasible suggestions

Organizer: Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior

Co-organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior

While elevators are being installed in the buildings with five or less than five stories, experts propose a variety of solutions to improve the safety of fire evacuation, such as emergency light installation, fire escape equipment, automatic sprinkler system, smoke-stop barrier, and so on.Subsequently, when the Construction and Planning

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Agency of the Ministry of the Interior studies the revision of Article 55 of the Building Technical Regulations on the Architectural Design and Construction Code, the building technical review committee or expert meetings can qualitatively evaluate the possibility of putting these solutions into the regulations. Concerning these supporting measures, the Architecture and Building Research Institute of the Ministry of the Interior can further explore the importance of these qualitative solutions to fire evacuation by means of expert meetings or statistical analysis.

Suggestion 3.

Study on the breakthrough of the relevant laws and regulations for the installation of elevators in the existing apartment: an immediately feasible suggestion

Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior Co-organizer: Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior

It is suggested that in the future elevators be installed in the existing apartments. In addition, we should research into how to make breakthroughs in relevant domestic laws and regulations as well as propose design plans and guidelines for stairwells and elevators which will be installed in the existing apartments. Hence, it can help solve the current situation and make the policy smooth.

Suggestion 4.

Continuously discuss the problem of insufficient space for elevator installation:

medium and long-term suggestions

Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior Co-organizer: Association of Architects

There is insufficient space for the installation of elevators, which is also seen as a major problem encountered in advising and improving the installation of elevators. The distance between the stairs and the arcade is too short to install elevators, or there is a fire lane at the rear of the stairs, resulting in insufficient space for the elevator installation. It is advisable to consider improving the stair structure and changing the original U-shaped stair platform to into a step one, which may shorten the length of the stairs and solve the problem of insufficient space for the elevator installation.

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第一章 緒論

第 一 節 研 究 緣 起 一、 研究緣起 政府與民間必須共同面對臺灣人口老化問題。老人福利法將年滿 65 歲以上 之人定義為老人。於 1993 年,臺灣 65 歲以上的高齡人口超過總人數的 7%,成為 準老人國的高齡化社會【1】。依據內政部戶政司民國 106 年的統計資料顯示, 65 歲以上人口已達 281 萬人,占全國人口的 13.86%。自 96 年起至 106 年的近 10 年間,老人占全國人口比率呈現持續上升趨勢【2】,如圖 1-1 所示。依據行政 院國家發展委員會(2016)中推計指出:2018 年,臺灣 65 歲以上的高齡人口會 超過 14%,進入高齡社會,2026 年,臺灣 65 歲以上的高齡人口將超過總人口的 20%,邁入超高齡社會,到 2061 年,臺灣 65 歲以上的高齡人口將超過總人口數 的 38.8%【1】。如何因應急速老化的社會問題,是政府與民間必須共同面對的迫 切課題。 圖 1-1 臺灣老化指數圖 (資料來源:本研究繪製)

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住宅應提供電梯來改善高齡者爬樓梯不方便等問題。居住是人類基本需求, 住宅類建築物的無障礙改善與人們生活習習相關,高齡者膝蓋退化、體力退化, 每日由樓梯上下往返,相當辛苦,設置昇降設備提供垂直行動的便利性,成為改 善老舊住宅為友善建築的重要手段,也是本所「全人關懷建築科技」計畫的策略 目標之一。 王順治等人【3】(105 年)提到,全國 65 歲以上老人住在公寓者占全部 21.9%,僅 3.1%老人住在有昇降設備之公寓中。就地區而言,北部住在公寓的 65 歲以上老人比例則高達 45.0%,其中有 41.4%居住於無昇降設備設備的公寓中, 僅 3.6%老人住在有昇降設備之公寓中。若以北部地區 104 年底 65 歲以上高齡者 有 125 萬人來估計,約有 52 萬高齡者面臨上下樓梯困難的問題。也凸顯了老舊 公寓增設昇降設備的需求性值得重視。 政府政策上支持老舊公寓增設電梯,但是需要克服的問題還有很多。為了 推動住宅無障礙化的目標,建築技術規則在民國 100 年修訂建築設計施工編第 55 條,放寬既有老舊公寓增設昇降設備的規定:包括新增之昇降設備免計建築面積、 免計各層樓地板面積,同時也不受前後院或鄰棟間隔等相關規定。各縣市政府也 紛紛提出鼓勵老舊公寓增設昇降設備的有關方案,例如臺北市的「臺北市都市更 新整建維護實施辦法」、「臺北市協助老舊建築物更新增設昇降設備補助作業規 範」、「臺北市原有住宅無障礙設施改善費用補助執行計畫」;新北市的「新北 市都市更新整建維護補助要點」;桃園市的「桃園市都市更新整建維護補助辦法」; 臺中市的「臺中市都市更新整建維護補助實施辦法」;高雄市的「高雄市都市更 新自治條例」等。 雖然法令有放寬,縣市政府也提出補助方案,然而,實際能夠申請補助並 能竣工的案件卻寥寥可數。顯示昇降設備裝設過程礙於不同法令規定、所有權人 整合問題、建築物基地條件限制等困境,導致該政策推動成效不佳,雖已推動多 年,仍有許多問題待努力與克服。

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電梯增設空間不足與樓梯出入口建築法令限制問題值得檢討。新北市有針 對 105 年度增設昇降機諮詢案件遭遇問題分析的結果(表 1-1)指出,增設空間 不足及樓梯出入口建築法令限制問題發生比例最高。圖 1-2A 的樓梯口距離騎樓 或道路的距離太短,增設空間不足,無法增設電梯。圖 1-2B 則是樓梯出入口於 增設電梯後,樓梯的出入口未達法定寬度。新北市建築師公會辦理新北市都市更 新整建維護輔導計畫統計至 107 年 11 月止,已勘查新北市 674 個既有公寓增設 電梯申請輔導案件中,避難層出口寬度不足問題有 147 案。 表 1-1 新北市補助昇降設備裝設推動問題統計表 (資料來源:新北市政府都市更新處) 圖 1-2 增設空間不足及出入口法令限制示意圖 (資料來源:本研究繪製) 針對圖 1-2B 的情形,本所於去(106)年針對電梯改善的可能性探討,進 行「無機坑式無障礙昇降設備可行性之研究」,今(107)年則探討直通樓梯於 避難層開向屋外之出入口寬度縮減後對於避難的影響,執行「既有建築物增設電 梯之避難層出入口寬度檢討研究」,即本研究。安裝空間不足問題則後續再持續 研究。

A

B

出入口寬度未達1.2公尺 安裝空間不足 騎 樓 或 道 路

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第 二 節 研 究 目 的 與 預 期 成 果 一、 研究目的 為了解決 5 層以下老舊公寓增設昇降設備提升垂直行動便利並能兼顧防火 避難安全,本研究主要探討避難層出入口縮減後對於避難的影響,進而提出因應 的配套措施,本研究目的包含下列三項: (一) 分析國內 5 層以下既有建築物增設昇降設備,面臨建築管理與消防避難逃 生之課題及現行因應方式。 (二) 針對 5 層以下既有建築物進行人員逃生避難電腦模擬,以分析消防避難逃 生及與避難層出入口寬度之關聯性。 (三) 透過專家訪談與座談會,針對「建築技術規則」建築設計施工編第 90 條規 定進行修正,並提出有關強化火災感知、通報及避難引導設備、避難計畫、 排煙及消防救災等配套規定。 二、 預期成果 本研究之預期成果如下: (一) 完成國內外 5 層以下既有建築物增設昇降設備之人員逃生避難電腦模擬案 例分析。 (二) 分析 5 層以下既有建築物增設昇降設備,避難層出入口寬度減少時,相關 消防救災及避難逃生配套措施。 (三) 提出建築技術規則建築設計施工編第 90 條之條文修正草案。

(21)

第 三 節 研 究 方 法 一、 研究方法 為達成前述研究目的,本研究所採行的研究方法包含文獻回顧方法、理論 計算方法、動態模擬方法、專家座談方法等,說明如下: (一) 文獻回顧方法:收集相關研究成果、建築法規及消防法規等資料。 (二) 理論計算方法:以 5 層以下雙併老舊公寓設置昇降設備典型案例為例,以 建築物防火避難安全性能驗證技術手冊的公式進行避難完成時間推算。 (三) 動態模擬方法:以 5 層以下雙併老舊公寓設置昇降設備典型案例為例,以 PATHFINDER 進行電腦避難動態模擬,觀察避難人流及避難完成時間。 (四) 專家座談方法:以期初審查會議、期中審查會議、期末審查會議、專家座 談會議,邀請專家學者就避難層出口縮減後,提升避難安全之配套措施提 供專家意見。 二、 研究採用方法之原因 (一)文獻回顧方法:研究應收集既有文獻等相關資料,另外,本案重點為法規 草案研議,故需特別收集分析相關法規。 (二)理論計算方法:以建築防火避難全性能驗證技術手冊關於避難完成時間計 算方法,說明出口寬度縮減對於避難完成時間的影響,提供定量數據。 (三)動態模擬方法:以電腦動態避難模擬,觀察動態模擬人流、避難瓶頸,每 個節點避難完成時間等。以避難理論說明出口寬度縮減對於避難人流的影 響。提供定量數據及強化數據合理性的說明。 (四)專家座談方法:避難層出口縮減後,提升避難安全之配套措,涉及定性之 專業評估。前述定量之數據來自於基本假設,但建築物種類樣態多樣性, 其適用性有賴專家集思廣益一同檢視,故應邀請專家提供諮詢意見,俾研 究之周全。

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三、 研究範圍與限制 (一) 本研究延續本所「老舊公寓增設昇降機之研究」、「各縣市政府鼓勵裝設電 梯之推動策略研究」等研究之研究對象,以五樓以下單座樓梯的老舊公寓 為主,本次不探討其他種類的建築物。 (二) 本研究探討的標的避難層出口縮減對於避難的影響。主要探討出入口寬度 縮減對於避難造成的不利影響,不涉及驗證老舊公寓的防火避難安全性。 四、 用語定義 (一)技術規則:指建築技術規則。 (二)技術規則設計施工編:指建築技術規則建築設計施工編。 (三)技術規則設備編:指建築技術規則建築設備編。 (四)老舊公寓:100 年 2 月 27 日以前建築完成的集合住宅1 。 (五)電梯:技術規則設計施工編第 55 條之法規用語為昇降機,俗稱電梯。 (六)避難手冊:指內政部建築研究所出版的建築防火避難安全性能驗證技術手 冊。 (七)設置標準:指消防署的各類場所消防安全設備設置標準。 1技術規則設計施工編第 55 條規定「…本規則中華民國一百年二月二十七日修正生效前領得使用 執照之五層以下建築物增設昇降機者,得依下列規定辦理…」。該條文對於 100 年 2 月 27 日以 前的建築物增設電梯有放寬法令之規定。同編第 1 條第 21 款規定集合住宅是具有共同基地及共 同空間或設備,並有三個住宅單位以上之建築物。本研究的的「老舊」參考上述法條的 100 年 2 月 27 日,「公寓」是集合住宅的其中一種類型。本研究的老舊公寓,專指 100 年 2 月 27 日以前 的集合住宅。

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五、 研究步驟流程 圖 1-3 研究流程圖 (資料來源:本研究繪製) 電梯增設文獻 防火避難文獻 專家會談 文獻回顧 配套措施研議 結論與建議 研究開始 建築案例分析 避難時間計算 綜合比較 避難時間模擬 配套安全措施 (定性) 出口寬度對避難 人流影響 (定量)

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第 四 節 執 行 進 度 表 1-2 研究進度及預期完成之工作項目 月 工作項目 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 備 註 文獻分析 ■ ■ ■ ■ 電腦模擬 ■ ■ ■ 模擬分析 ■ ■ 期中報告 ★ 專家諮詢 ■ ■ ■ 修法草案 ■ 主管機關諮詢 ■ ■ 期末報告 ★ 結案報告 ■ 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 10﹪ 20﹪ 30﹪ 40﹪ 50﹪ 60﹪ 70﹪ 80﹪ 90﹪ 95﹪ 1 0 0 ﹪ 說明: 1.工作項目請視計畫性質及需要自行訂定,預定研究進度以粗線表示其起訖日期。 2.預定研究進度百分比一欄,係為配合追蹤考核作業所設計。請以每一小格粗組線為 一分,統計求得本研究之總分,再將各月份工作項目之累積得分(與之前各月加總) 除以總分,即為各月份之預定進度。 3.科技計畫請註明查核點,作為每一季所預定完成工作項目之查核依據。

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第二章 文獻資料研析

第 一 節 老 舊 公 寓 增 設 昇 降 設 備 研 究 老舊公寓以公用樓梯前安裝電梯最為可行。蔡佳明(103 年)【4】指出:老舊公 寓適合裝設昇降機位置選擇不多,不是每個老舊公寓均有腹地可裝設昇降機。經研析 「上海市既有多層住宅加裝昇降機設計導則」、日本「B-Ⅱ-3 公営住宅ストックのマ ネジメント技術の開発」,並歸納國內五層樓以下住宅型態有分析國內外各種公寓建 築型態案例,以及國內雙併公寓之情形。綜合考量裝設位置需考量昇降機必要空間、 進出動線、同時不能阻擋既有動線、消防救災安全。雖然可考慮在多種位置裝設,但 考量最多使用者、成本最低的前提下,於(圖 2-1 的 A 處)樓梯入口前方處增設昇降 機位置可行性最高。 圖 2-1 增設昇降機位置可行性之分析圖 (資料來源:文獻【3】)

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樓梯外增設電梯後,無法符合技難層出入口寬度 1.2 公尺之規定。王順治(105 年)【3】指出:垂直移動障礙之住宅,以透天住宅及 5 層樓以下公寓為主2 。昇降設 備因應基地條件不同,可裝設的位置也有所不同,昇降機若設置於樓梯出口處,則對 一樓住戶出入動線影響不大,比較不會反對。昇降機型式有外掛式與內嵌式,以目前 5 層樓老舊公寓之限制,多數僅能增設外掛式昇降設備。依照「建築物昇降設備竣工 檢查作業程序及標準表」,昇降設備出入口淨寬度至少需≧70 公分,目前市場上最小 的昇降設備為 3 人份的昇降設備。即使個人住宅用昇降設備尺寸規格比 3 人份昇降設 備來得更小,所需留設車廂空間最小亦需 80 公分*80 公分、最小應留設昇降路尺寸約 120 公分*120 公分。 以一般常見雙拼 5 層樓以下公寓大廈為例,出入口寬度約 2 公尺,安裝個人住宅 用昇降設備(120 公分*120 公分)之後,剩餘寬度約為 80 公分。然而建築技術規則建 築設計施工編第 90 條第 2 項規定:「直通樓梯於避難層開向屋外之出入口,寬度不得 小於 1.2 公尺,高度不得小於 1.8 公尺」。許多老舊公寓增設電梯後,它的出入口寬 度無法符合技術規則之規定。 圖 2-2 昇降機與出口寬度示意圖 (資料來源:文獻【3】,經本研究增加標注) 2 技術規則設計施工編第 55 條規定,六層以上之建築物,至少應設置一座以上之昇降機通達避難層。 因此沒有設置電梯(昇降機)的建築物,常見為 5 樓以下的建築物。

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第 二 節 避 難 層 出 入 口 及 有 關 規 定 一、 避難層出入屋外之出入口規定 避難層出入屋外之出入口規定於建築技術規則【6】建築設計施工編第 90 條,自 民國 63 年 2 月 15 日3 至 64 年 8 月 5 日4 之規定如表 2-1 所示: 表 2-1 避難層出入口規定(630215~640805) 第 90 條(630215~640805)(避難層出入屋外出入口) 避難層出入屋外之出入口應依下列規定: 1. 依本編第 69 條附表第 1 類至第 4 類規定之建築物,供應用途使用之總樓板面 積超過 500m2 者,應在避難層之適當位置,開設二處不同方向之出入口。其中 一處應直接通向道路,另一處可開向寬 1.5m 以上之道路。 2. 用途為戲院、電影院、演藝場、觀覽場、歌廳、集會堂等在避難層供公眾使用 之出入口應為外開門,其建築物為防火構造時出入口總寬度不得小於觀眾席樓 地板面積每 20m2 寬 17cm 之計算值,非防火構造時,17cm 應增為 20cm。 3. 商場總樓地板面積在 1500m2 以上者,設在避難層之出入口,其總寬度不得小於 該建築物最大一層之樓地板面積每 100m2 寬 60cm 之計算值,每一處之寬度不得 小於 2m。 (資料來源:文獻【5】) 依據當時之建築技術規則建築設計施工編第 69 條規定,住宅屬於第 2 類5 ,適用 前開條文第 1 項第 1 款「依本編第 69 條附表第 1 類至第 4 類規定之建築物」之規定。 建築物的總樓地板面積在 500m2 以下時,未針對避難層出入口加以規定,當建築物的總 樓地板面積超過 500m2 時,避難層出入口數量二處。條文第 1 項第 2 款及第 3 款,針對 戲院、電影院、演藝場、觀覽場、歌廳、集會堂及商場等人潮眾多的場所,其避難層 出入口寬度才有限制。對於住宅的避難層出入口寬度並無限制。 3 中華民國六十三年二月十五日內政部台內營字第 573693 號令修正發布全文 796 條。 4 中華民國六十四年八月五日內政部(64)台內營字第 642788 號令修正。這邊的日期是指法令修正公 布的日期。 5 摘錄技術規則設計施工編第 69 條(630215~860409)【5】第 2 類包含醫院、旅館、集合住宅、寄宿 舍、養老院、兒童福利設施及其他類似用途之建築物。

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避難層出入屋外之出入口規定於建築技術規則【6】建築設計施工編第 90 條,自 民國 64 年 8 月 5 日至 71 年 6 月 15 日6 之規定如表 2-2 所示: 表 2-2 避難層出入口規定(640805~710615) 第 90 條(640805~710615)(避難層之出入口)7 避難層對戶外之出入口,應依下列規定: 1. 建築物供本編第 69 條附表第 1 類至第 4 類用途使用之總樓板面積超過 500m2 者,應在避難層之適當位置,開設二處不同方向之出入口。每處寬度,不得小 於 1.2m。其中一處應直接通向道路,另一處可開向寬 1.5m 以上之道路。 2. 用途為戲院、電影院、演藝場、觀覽場、歌廳、集會堂等在避難層供公眾使用 之出入口,應為外開門。出入口之總寬度,其為防火構造者,不得小於觀眾席 樓地板面積每 10m2 寬 17cm 之計算值,非防火構造者,17cm 應增為 20cm。 3. 商場、展覽場、夜總會、舞廳、遊藝場等,應在避難層設出入口,其總寬度不 得小於該用途樓層最大一層之樓地板面積每 100m2 寬 36cm 之計算值,但上述使 用性質之總樓地板面積超過 1500m2 時,36cm 應增為 60cm。 4. 第 2 款、第 3 款每處出入口之寬度不得小於 2m。 (資料來源:文獻【5】) 依據當時之建築技術規則建築設計施工編第 69 條規定,住宅屬於第 2 類,適用 前開條文第 1 項第 1 款「依本編第 69 條附表第 1 類至第 4 類規定之建築物」之規定。 當建築物的總樓地板面積超過 500m2 時,避難層出入口數量二處,避難層出入口寬度不 得小於 1.2m。建築物的總樓地板面積在 500m2 以下時,避難層出入口數量及寬度無規 定。 6 中華民國七十一年六月十五日內政部(71)台內營字第 91123 號令修正。 7文獻【5】原文記載的日期為 71.07.15,本文依照全國法規資料庫之資料(如備註 6)自行修改為 71.06.15。

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避難層出入屋外之出入口規定於建築技術規則【6】建築設計施工編第 90 條,自民國 71 年 06 月 15 日至 93 年 01 月 01 日8 之規定如表 2-3 所示: 表 2-3 避難層出入口規定(710615~930101) 第 90 條(7106159 ~930101)(避難層之出入口) 建築物各樓層之直通樓梯通達避難層,其開向屋外之出入口,應依下列規定: 1. 六層以上,或供本編第 69 條第第 1 類至第 4 類使用之建築物(不包括集合住宅), 該用途使用之總樓板面積合計超過 500m2 者,其直通樓梯應在避難層之適當位 置,開設二處不同方向之出入口;每處寬度,不得小於 1.2m。其中至少一處應直 接通向道路,其他各處可開向寬 1.5m 以上之通路,通路淨高不得小於 3m,並應 接通道路。 2. 戲院、電影院、演藝場、觀覽場、歌廳、集會堂等在避難層供公眾使用之出入口, 應為外開門。出入口之總寬度,其為防火構造者,不得小於觀眾席樓地板面積每 10m2 寬 17cm 之計算值,非防火構造者,17cm 應增為 20cm。 3. 商場、展覽場、夜總會、舞廳、遊藝場等,應在避難層設出入口,其總寬度不得 小於該用途樓層最大一層之樓地板面積每 100m2 寬 36cm 之計算值,但上述使用性 質之總樓地板面積超過 1500m2 時,36cm 應增為 60cm。 4. 第 2 款、第 3 款每處出入口之寬度不得小於 2m,其他出入口之寬度不得小於 1.2m, 高度不得小於 1.8m。 修正理由 1. 原條文第 4 款與第 1 款關於每處出入口最小寬度之規定對於第 1 類及第 4 類用途 使用者重複規定且寬嚴不一,故就其文字酌予調整,使更為明確。 2. 集合住宅係供特定人使用人,使用人對於出入口通路平時均甚為熟稔,且此種建 築物容納之人口亦屬有限,無須在避難層增設為出入口。故第 1 款增列排除集合 住宅之規定。 3. 第 4 款增列出入口高度之規定。1.8m 係參考甲種防火門之規定而來。 (資料來源:文獻【5】) 六層以上的建築物應設置二處不同方向之出入口。另外,條文第 1 款的適用範圍 特別指明排除集合住宅無須開設二處不同方向之出入口。依照第 4 款,其他出入口寬 度不得小於 1.2m。 8 中華民國九十二年八月十九日內政部台內營字第 0920088169 號令修正發布第 1、63、68~76、79~ 99、107、108、110、110-1、181、182、189、193、201、202、203、205、233、241、242、243、247、 259 條條文;刪除第 64~66、77、78、89-1、110-2、194-1 ;增訂第 79-1~79-4、84-1、85-1、90-1 條條文;並自九十三年一月一日施行。 9 詳備註 6 及備註 7。

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避難層出入屋外之出入口規定於建築技術規則【6】建築設計施工編第 90 條,自 民國 93 年 01 月 01 日迄今之規定如表 2-4 所示: 表 2-4 避難層出入口規定(930101~~迄今) 第 90 條(930101~迄今) 直通樓梯於避難層向屋外之出入口,應依下列規定: 1. 六層以上,或建築物使用類組為 A、B、D、E、F、G 類及 H-1 組用途使用之樓地 板面積合計超過 500 平方公尺者,除其直通樓梯於避難層之出入口直接開向道路 或避難用通路者外,應在避難層適當位置,開設二處以上不同方向之出入口。其 中至少一處應直接通向道路,其他各處可開向寬 1.5m 以上之避難通路,通路設 有頂蓋者,其淨高不得小於 3m,並應接通道路。 2. 直通樓梯於避難層開向屋外之出入口,寬度不得小於 1.2m ,高度不得小於 1.8m。 第 90 條立法要旨 1. 本條明定避難層開向戶外之出入口及避難通路之規定,以確保逃生避難之安全。 2. 本次修正特依建築法第 73 條執行要點之建築物用途類組,修正建築物用途分類。 3. 第 1 款之立法意旨係為確保經由直通樓梯到達避難層後,至少有一處安全之路徑 可通達基地外,如出入口直接開向戶外並可接通至基地外,則無強制設置二處以 上出入口之必要,爰修正第 1 款。 4. 建築物未達第 1 款規定規模者,雖無需設二處以上不同方向之出入口,其直通樓 梯於避難層開向屋外之出入口最小尺寸仍應予以限制,爰訂定第 2 款。 第 90 條之 1(930101~迄今)(建築物於避難層開向屋外之出入口) 建築物於避難層開向屋外之出入口,除依前條規定者外,應依左列規定: 1. 建築物使用類組為 A-1 組者在避難層供公眾使用之出入口,應為外開門。出入口 之總寬度,其為防火構造者,不得小於觀眾席樓地板面積每 100m2 寬 17cm 之計算 值,非防火構造者,17cm 應增為 20cm。 2. 建築物使用類組為 B-1、B-2、D-1、D-2 組者,應在避難層設出入口,其總寬度 不得小於該用途樓層最大一層之樓地板面積每 100m2 寬 36cm 之計算值,但上述使 用性質之總樓地板面積超過 1500m2 時,36cm 應增為 60cm。 3. 前二款每處出入口之寬度不得小於 2m,

他建築物(住宅除外)出入口之寬度 不得小於 1.2m,高度不得小於 1.8m。 (資料來源:文獻【5】) 陳建忠等人(93 年)【7】提到,本次修法將避難層出入口之規定分列為 2 條文, 對直通樓梯通達避難層之出入口及建築物避難層供特定用途使用於避難層開設之出入 口分別規定,以釐清適用範圍(修正條文第 90 條及第 90 條之 1)。出入口之設置對 於建築物使用人之進出及疏散,至為重要,尤其以一般之直通樓梯,及供戲院、電影

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院、歌廳、集會堂、演藝場、商場、市場等類用途使用之建築物為然。出入口之設置 如不符實際需要,平時可能造成擁擠之人潮、妨礙交通;緊急事故時,更將嚴重影響 事故發生後之疏散與避難。 老舊公寓屬於集合住宅類(H-2 類)並非第 1 款列舉之使用類組,本條第 1 款所 稱「六層以上」亦不包含集合住宅10 ,因此老舊公寓故無須依照技術規則設計施工編第 90 條第 1 款規定開設二處以上不同方向之出入口。 第 90 條是規定直通樓梯於避難層開向屋外之出入口,第 90-1 條是規定建築物於 避難層開向屋外之出入口。直通樓梯於避難層之出入口直接開向道路或避難通路,係 指樓梯間於避難層開設之出入口未經由其他空間逕鄰接道路或避難用通路11 。 五層以下老舊公寓的直通樓梯到達避難層後,經過電梯等候空間再通往屋外之寬 度,有討論空間。依照上述條文,五層以下老舊公寓的直通樓梯到達避難層後,倘若 未經由其他空間逕鄰接道路或避難用通路,應受到技術規則設計施工編第 90 條第 2 款 關於出入口寬度不得小於 1.2 公尺之限制。倘若到達避難層後,直通樓梯在室內,經 過梯廳等其他空間才到達避難層出口,按照第 90-1 條第 3 款規定「..其他建築物(住 宅除外)出口寬度每處不得小於 1.2 公尺…」,特別指明住宅出入口寬度不受限制。 五層以下老舊公寓由直通樓梯到達避難層直接對外的出口依照 90 條規定,寬度 需要 1.2 公尺(如第一章圖 1-2B)。倘若直通樓梯到達避難層之後經過其他空間再往 戶外的出入口,依第 90 條排除應設二處出口的限制,再依第 90-1 條規定寬度不受限 制。倘若直通樓梯到達避難層之後,通過一個寬度不足 1.2 公尺的電梯等候區再往屋 外,是否符合規定,似有疑義。依防火避難的原理而言,需要瞭解整個避難路徑的瓶 頸,再來討論路徑所需寬度。倘若不是避難瓶頸,強制要求加寬,對於避難的幫助也 有限,倘若是避難瓶頸,法規明訂不受限制亦未妥適。五層以下老舊公寓於避難層的 出口寬度,依照 90 條或 90-1 條的寬嚴之間,仍有討論空間。 10 詳技術規則設計施工編第 90 條圖例的圖 90-(1)。 11 內政部營建署 98 年 6 月 23 日營署建管字第 0980033293 號函:…所稱直通樓梯於避難層之出入口直 接開向道路或避難通路,係指樓梯間於避難層開設之出入口未經由其他空間逕鄰接道路或避難用通路。

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五樓以下集合住宅直通樓梯於避難層出入口寬度限制之沿革。於民國 63~64 年之 間,集合住宅樓梯於避難層出入口寬度無限制規定。於民國 64~71 年之間,集合住宅 總樓板面積超過 500 平方公尺者,樓梯於避難層出入口寬度應為 1.2 公尺以上;總樓 板面積 500 平方公尺以下者,樓梯於避難層出入口寬度無限制規定。於民國 71 年以後, 集合住宅樓梯在避難層出入口寬度應為 1.2 公尺以上。自 63 年迄今(107 年)之規定, 整理如表 2-5 所示: 表 2-5 五樓以下集合住宅直通樓梯於避難層出入口寬度 期間 建築物條件 出口數量 寬度限制 630215~ 640805 總樓板面積 500m2 以下者 無規定 無規定 總樓板面積超過 500m2 者 二處出口 無規定 640805~ 710615 總樓板面積 500m2 以下者 無規定 無規定 總樓板面積超過 500m2 者 二處出口 1.2 公尺以上 710615~ 930101 全部 無規定 1.2 公尺以上 930101~ 迄今 全部 無規定 1.2 公尺以上 (資料來源:本研究整理) 日本對於商場有直通樓梯於避難層出入口之規定。我國與日本的國情相近,早年 建築技術規則關於防火避難的條文,經常參考日本建築基準法施行令的規定來訂定。 日本對於建築物直通樓梯於避難層出入口寬度,規定於建築基準法施行令第 125 條(摘 錄)略以:物品販售業經營的店鋪的避難樓梯往屋外出口的寬度,以最大樓層的樓地 板面積每 100 平方公尺留設 60 公分寬來計算出口寬度12 。由日本的規定看起來,對於 商場這種收容不特定人且收容密度高的建築物,才有出口寬度之規定。 12第百二十五条 (屋外への出口)避難階においては、階段から屋外への出口の一に至る歩行距離 は第百二十条に規定する数値以下と、居室(避難上有効な開口部を有するものを除く。)の各部分か ら屋外への出口の一に至る歩行距離は同条に規定する数値の二倍以下としなければならない。 劇場、映画館、演芸場、観覧場、公会堂又は集会場の客用に供する屋外への出口の戸は、内開きとし てはならない。 物品販売業を営む店舗の避難階に設ける屋外への出口の幅の合計は、床面積が最大の階における床面 積百平方メートルにつき六十センチメートルの割合で計算した数値以上としなければならない。 前条第三項の規定は、前項の場合に準用する。

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二、 樓梯規定 樓梯最小寬度應為 75 公分以上。建築物的樓梯寬度規定於技術規則設計施工編 第 33 條。住宅於地面層以上每層之居室樓地板面積超過 200 平方公尺時,依照第三款 規定的樓梯寬度為 1.2 公尺,倘若住宅於地面層以上每層之居室地板面積小於 200 平 方公尺時,則依照第四款規定,樓梯寬度為 75 公分以上。如表 2-6 所示, 表 2-6 樓梯寬度規定 用途類別 樓梯及平 臺寬度 級高尺 寸 級深尺寸 一、小學校舍等供兒童使用之樓梯。 一點四零 公尺以上 十八公 分以下 二十六公 分以上 二、學校校舍、醫院、戲院、電影院、歌廳、演 藝場、商場(包括加工服務部等,其營業面 積在一千五百平方公尺已上者),舞廳、遊 藝場、集會堂、市場等建築物之樓梯。 一點四零 公尺以上 十八公 分以下 二十六公 分以上 三、地面層以上每層之居室地板面積超過兩百 平方公尺或地下面積超過兩百平方公尺者。 一點二零 公尺以上 二十公 分以下 二十四公 分以上 四、第一、二、三款以外建築物樓梯。 七十五公 分以上 二十公 分以下 二十一公 分以上 說明: 一、表第一、二欄所列建築物之樓梯,不得在樓梯平臺內設置任何梯級,但旋轉 梯自其級深較窄之一邊起三十公分位置之級深,應符合各欄之規定,其內側 半徑大於三十公分者,不在此限。 二、第三、四欄樓梯平臺內設置扇形梯級時比照旋轉梯之規定設計。 三、依本編第九十五條、第九十六條規定設置戶外直通樓梯者,樓梯寬度,得減為九 十公分以上。其他戶外直通樓梯淨寬度,應為七十五公分以上。 四、各樓層進入安全梯或特別安全梯,其開向樓梯平臺門扇之迴轉半徑不得與安 全或特別安全梯內樓梯寬度之迴轉半徑相交。 五、樓梯及平臺寬度二側各十公分範圍內,得設置扶手或高度五十公分以下供行 動不便者使用之昇降軌道;樓梯及平臺最小淨寬仍應為七十五公分以上。 六、服務專用樓梯不供其他使用者,不受本條及本編第四章之規定。 (資料來源:內政部營建署網站)

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大部分的雙併公寓樓梯寬度為 75 公分以上。技術規則設計施工編第 95 條規定, 供集合住宅使用該層樓地板面積超過 240 平方公尺時,應設置二座以上樓梯通達避難 層。本研究探討的對象為五層以下單座樓梯的老舊公寓,該類型公寓的單層樓地板面 積小於 240 平方公尺。依照技術規則設計施工編第 1 條第 19 款規定,居室是指「供居 住、工作、集會、娛樂、烹飪等使用之房間。門廳、走廊、樓梯間、衣帽間、廁所盥 洗室、浴室、儲藏室、機械室、車庫等不視為居室。但旅館、住宅、集合住宅、寄宿 舍等建築物其衣帽間與儲藏室面積之合計以不超過該層樓地板面積八分之一為原則。」。 單層樓地板面積 240 平方公尺的公寓,扣除非居室面積後的面積會小於 200 平方公尺13 , 屬於技術規則設計施工編第 33 條第 4 款建築物,應留設寬度 75 公分以上的樓梯。目 前有許多老舊公寓的樓梯留設 90 公分到 100 公分,應是為了搬運家具或者使用上之需 求,自行將樓梯寬度由 75 公分加寬到舒適的寬度14 。 住宅單元與直通樓梯之間欠缺安全區劃。依照技術規則設計施工編第 96 條及 96-1 條規定,五層以下老舊公寓的直通樓梯未達安全梯設置標準,因此老舊公寓住宅 單元跟樓梯之間的門,並沒有提昇為防火門。15 技術規則設計施工編第 86 條原規定為 「…連棟式或集合住宅之分界牆,應為防火構造,並應通達樓板或屋頂。…」,沒有 清楚說明住宅單元與樓梯之間的門是否也應達到等同防火構造的防火時效。於 93 年 1 月 1 日修法後規定為「…集合住宅之分戶牆,應以具有 1 小時以上防火時效之牆壁及 防火門窗等防火設備與該處之樓板或屋頂形成區劃分隔…。」,將住宅單元與樓梯的 門明確規範應具有 1 小時防火時效。93 年以前的公寓住宅單元與直通樓梯之間的門, 並不具防火時效,甚至是透空鐵格柵門,居室著火的火煙會直接進入樓梯間。住宅單 元的唯一垂直動線為該座直通樓梯,該樓梯顯得特別重要。住宅單元與直通樓梯之間, 應有安全區劃或排煙阻煙措施,即使是木門也好,都可以延緩火煙竄入樓梯。 13 樓地板面積 240 平方公尺,扣除儲藏室(240/8=30 平方公尺),再扣除門廳、走廊、樓梯間、樓梯、 浴廁廁所盥洗室、浴室、、機械室、車庫,剩餘之居室樓地板面積幾乎能夠小於 200 平方公尺。 14 參照附錄二的專家會議紀錄,訪談資深職業建築師意見。 15 技術規則設計施工編第 96 條,…(第 1 項第 1 款)通達三層以上,五層以下之各樓層,直通樓梯至 少有一座為安全梯…。第 96-1 條,三層以上,五層以下防火構造之建築物,符合下列情形之一者,得 免受前條第 1 項第 1 款限制:…H-2 組之住宅、集合住宅….。

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三、 原有合法建築物防火避難設施及消防設備改善辦法 建築物改善後的出入口寬度為 90 公分以上。建築法第 77-1 條規定:為維護公共 安全,供公眾使用或經中央主管建築機關認有必要之非供公眾使用之原有合法建築物 防火避難設施及消防設備不符現行規定者,應視其實際情形,令其改善或改變其他用 途。原有合法建築物的避難層出入口未達 90 公分者,依照原有合法建築物防火避難設 施及消防設備改善辦法第 16 條規定,應 有一處以上之出入口寬度不得小於 90 公 分 , 高度 不得低於 1.8 公 尺, 摘 錄 如表 2-7 所 示: 表 2-7 原有合法建築物防火避難設施及消防設備改善辦法(摘錄) 條文 條 文內 容 第一 條 本 辦 法依建 築 法 (以下簡 稱 本法 ) 第七 十七條 之一規 定 訂 定之。 第二 條 ( 摘 錄)原 有合 法 建 築物防 火避難設施 或消防 設備不符 現行規定者,其建築物所有權人或使用人應依該管主管 建 築 機 關 視 其 實 際 情 形 令 其 改 善 項 目 之 改 善 期 限 辦 理 改善,於改善完竣後併同本法第七十七條第三項之規定 申 報 。 第十 六條 避 難 層之出 入 口,依 下 列規定改 善: 一、應有一處以上之出入口寬度不得小於九十公分,高 度不 得低 於一點 八 公尺。 二、樓地板面積超過五百平方公尺者,至少應有二個不 同方 向之 出入口 。 (資料來源:內政部營建署網站)

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四、 建築防火性能式設計規定 排除直通樓梯於避難層開口寬度需進行整棟避難安全性能驗證。建築技術規則總 則編第 3 條規定略以,建築物之設計、施工、構造及設備,依本規則各編規定。但有 關建築物之防火避難設施,經檢具申請書、建築物防火避難性能設計計畫書及評定書 向中央主管建築機關申請認可者,得不適用本規則建築設計施工編第三章、第四章一 部或全部…之規定。另依內政部訂定之「建築物防火避難性能設計計畫書申請認可要 點」第 4 點規定,建築物申請免適用本規則建築設計施工編第三章、第四章一部或全 部,或第五章、第十一章、第十二章有關建築防火避難一部或全部之規定者,應依下 表(2-8)規定檢討指定之驗證項目。 表 2-8 規定檢討指定之驗證項目表 項目 排除法規(建築 設計施工編) 規定概要 驗證項目 建築構 造 第七十條 防火構造建築物主要構造部 分之防火時效 (一)結構耐火性能驗證 (二)整棟避難安全性能驗證 第七十九條 防火構造建築物之面積防火 區劃方法 (一)火災延燒防止性能驗證 (二)整棟避難安全性能驗證 第七十九條之二 第一項 防火構造建築物之面積防火 區劃方法 (一)火災延燒防止性能驗證 (二)整棟避難安全性能驗證 第七十九條之三 防止上層延燒 (一)火災延燒防止性能驗證 (二)整棟避難安全性能驗證 第八十三條 防止構造建築物之十一樓以 上部分面積防火區劃方法 (一)火災延燒防止性能驗證 (二)整棟避難安全性能驗證 裝修材 料限制 第八十八條 建築物之內部裝修材料 (一)火災延燒防止性能驗證 (二)樓層避難安全性能驗證 避難設 施 第九十條 直通樓梯開向屋外出入口 整棟避難安全性能驗證 第九十條之一 避難層開向屋外出入口寬度 整棟避難安全性能驗證 第九十一條 避難層以外樓層出入口寬度 樓層避難安全性能驗證 第九十二條 走廊寬度 樓層避難安全性能驗證 第九十三條第二 款 到達直通樓梯之步行距離 樓層避難安全性能驗證 第九十四條 避難層步行距離 整棟避難安全性能驗證 第九十八條 直通樓梯總寬 整棟避難安全性能驗證 其他 驗證項目由評定機構擬定後,送中央主管機關核 定 驗證項目由評定機構擬定後,送 中央主管機關核定 (資料來源:內政部營建署網站)

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第 三 節 避 難 驗 證 計 算 直通樓梯於避難層開口寬度與整棟避難安全性能有關。依照建築物防火避難性能 設計計畫書申請認可要點第 4 點規定檢討之驗證項目(表 2-8),要排除建築技術規 則建築設計施工編避難設備第 90 條直通樓梯向屋外出入口的限制,其驗證項目應進行 「整棟避難安全性能驗證」。其驗證的方法為評估整棟建築物任一居室為起火室,驗 證整棟避難完成時間小於煙層流入直通樓梯或其他樓層之時間時,評估為安全。因此 假設整棟煙層流入直通樓梯或其他樓層之時間固定之情形下,整棟避難完成時間愈短, 代表了安全性提升。 整棟避難安全性能依照技術手冊來驗證。本所的「建築物防火避難安全性能驗證 技術手冊」【8】提供了計算避難完成時間的方法,包含「居室避難完成時間計算」、 「樓層避難完成時間計算」與「整棟避難完成時間計算」。本次為了討論避難層出口 對於避難完成時間的影響,採用整棟避難安全的角度來評估整棟避難時間,計算整棟 建築物全部收容人員避難至地面所需之避難開始時間、到達地面之步行時間及通過地 面出口所需時間之各階段避難逃生所需時間之總和。 以下摘錄自本所「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」: 實際操作上是以整棟建築物之內,最後一個逃出避難層出口人員所需要的避難行 動時間(

t

escape)來評估,如公式(2-1): queue travel start escape

t

t

t

t

=

+

+

(2-1) 其中 start

t

:從火災發生開始至建築物收容人員開始進行避難行動所需時間(分) travel

t

:建築物內收容人員從建築物居室各位置到達地面出口所需之步行時間(分) queue

t

:整棟建築物人員通過地面出口所需之時間(分)

(38)

整棟建築物避難開始時間之計算,根據建築物用途及樓地板面積來進行計算,集 合住宅的計算如公式(2-2) 5 15 2 + = floor start A t (2-2) 其中 floor

A

:該樓層各居室及必須經過該樓層所設置之直通樓梯等建築物各部分之總樓 地板面積(m2) 發生火災之建築物,對於起火居室以外之場所,其所需之避難開始時間包括火災 覺知所需之時間及覺知以後開始避難行動之反應時間的合計。至於起火居室以外場所 之火災覺知時間,受到火災訊息傳遞的影響,加上一般人員面對火災時,其判斷決策 是否開始進行避難行動的過程非常複雜,且會因人而異,因此,起火居室以外場所之 避難開始時間要以火災工學方法加以計算及預測非常困難。所以整棟建築物避難開始 時間之計算方法則和樓層避難開始時間的計算方法相同,係依據建築物之用途及樓地 板面積加以計算,對於可能存在睡眠場所用途之時間採五分鐘。 從該建築物從各居室的位置至地面出口間所需行經避難路徑各部分之步行距離 總和,除以步行速度,所求得之時間即為到達地面所需之步行時間。依下列公式計算:       =

v l t i travel max (2-3) 其中 travel

t

:建築物內收容人員從建築物居室各位置到達地面出口所需之步行時間(分) i

l

:建築物居室內各位置到達地面出口(當該起火居室為地面層,係指其他最 大出口以外之通過地面出口之步行距離)之步行距離(m)

v

:步行速度(m/分) 到達地面步行時間是計算該建築物從各居室的位置至地面出口間所需行經避難 路徑各部分之步行距離總和,除以步行速度,所求得之時間即為到達地面所需之步行 時間。一般而言,最高樓層之通過直通樓梯所需的垂直距離最長,因此通常作為最遠 步行距離之位置,計算其最大之步行時間。整棟建築物避難則考量人群需先經過樓梯, 通過地面出口後,才能避難至建築物外部安全處所,因此其步行時間的計算是指起火 居室到達地面出口所經路徑之避難時間。

(39)

至於到達地面出口之步行距離,分別採下列三部分(如圖 2-3)之最大距離計算, 並將之合計: (一) 各樓層部分:計算各樓層居室之任何位置到達直通樓梯出口所需之最大步行距 離。 (二) 直通樓梯部份:各樓層之樓梯出口至地面層樓梯出口之最大步行距離。 (三) 地面層樓梯的出口到達地面外部出口部分:避難層各居室之任一位置及直通樓 梯到達地面出口之最大步行距離。 圖 2-3 計算到達地面所需之步行距離 (資料來源:文獻【8】) 全部避難人員可能會在出口前產生滯留之狀態,因此欲使人員全部通過地面出口, 則解除滯留之時間即為通過出口所需之時間。依下列公式計算

  = d eff area queue B N A p t (2-4) 其中 queue

t

:整棟建築物人員通過地面出口所需之時間(分)

p

:人員密度(人/m2 ) area

A

:該建築物各部分之樓地板面積(m2 ) eff

N

:有效流動係數(人/分/m) d

B

:避難層以外樓層人員安全通過避難路徑之出口寬度(m)

(40)

第 四 節 電 腦 模 擬 軟 體

本研究計畫採用 THUNDERHEAD ENGINEERING 公司的 PATHFINDER 這套軟體進行避 難模擬。由於 PATHFINDER 可以設定每個人的速度,新版軟體增加了昇降設備避難的功 能 , 操作 介面人性化 節省建模 時 間以及 運算速度快 等因素 ,故而選 擇該軟體。 PATHFINDER 與其他國內常用的避難模擬軟例如 BULIDING EXODUS、SIMULEX、FDS-EVAC 等之模擬比較結果如圖 2-4 所示,橫軸代表時間,縱軸代表建築物內的人員數量,可 以看出所有軟體模擬結果中,人員隨著時間減少的斜率是穩定變化的,表示 PATHFINDER 與 BULIDING EXODUS、SIMULEX、FDS-EVAC 等國內常用軟體,具有同等程度的可靠性。 各模擬軟體之間避難完成時間不同代表各軟體間隱藏的安全係數與內部參數設定有差 異,由圖 2-4 亦可看出,PATHFINDER 與 FDS+EVAC 的模擬結果相當接近,隱藏的安全 係數接近。 圖 2-4 電腦擬軟體比較圖 (資料來源:PATHFINDER 官方網站,http://www.thunderheadeng.com/PATHFINDER/)

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PATHFINDER 功能介紹可參考圖 2-5,PATHFINDER 採用視窗互動的方式來建置建築 物的模型,如圖 2-5A,有助於本研究快速建置建築物模型。PATHFINDER可以選擇避難 者的衣著,有助於本研究區分一般避難者以及避難弱者,如圖 2-5B。PATHFINDER 也允 許三度空間建模,搭配 PYROSIM 火煙蔓延軟體來建置模型,也允許空間中擺設家具, 家具的擺設會改變避難者的動線,可以觀察家具擺設對於避難者的影響,如圖 2-5C。 A.視窗互動建置建築物模型 B.選擇人員衣著 C.三度空間建模 圖 2-5 PATHFINDER 功能介紹圖 (資料來源:PATHFINDER 官方網站,http://www.thunderheadeng.com/PATHFINDER/)

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另外,PATHFINDER 亦可以設定人員所在空間,可以指定人員位置或者指定空間人 數隨機分配位置。PATHFINDER 可以個別設定人員的步行速度,這點對於設定每個人的 速度以及設定避難弱者的速度有相當大的幫助。PATHFINDER 可以個別設定人員的步行 動線或者採用最短避難距離的方式進行避難,這點對於分析避難規劃對於人流移動的 影響有很大的幫助。由於 PATHFINDER 對於人員設定具有相當大的自由度,有助於本研 究避難模擬情境設定安排。其他特點如下: (一) 全視窗界面,操作簡單,不用編寫程式碼等。 (二) 快速使用,模擬結果快,而且記憶體消耗小。 (三) 可設定人員之性別(男、女、老人、小孩)、速度(分有平均、常數等)、面積(人 物所佔面積)、路線等。 (四) 有 3D 影像模擬顯示,並有避難路徑指引顯示。 (五) 可指定逃生路徑及門口,有最近門口、指定門口等。 (六) 可改變顏色、人物畫面,以利區分樓層,有效看出各樓層避難情況。 (七) 區域人員配置,分為均勻分配、指定分配等。 (八) 增加昇降設備使用的避難功能模式。 PATHFINDER 的建模步驟如圖 2-6 所示,依照模型建置流程依序說明如下: (一)樓地板配置:包含樓層數設定、樓板角落座標設定、核對面積等。 (二)樓梯配置:包含樓梯寬度、級高、級深等。 (三)房間配置:包含房間牆壁、門位置、門寬度等。 (四)人員設置:包含人員位置、人員數量、展現模式為柱狀或著裝樣式等。 (五)人員屬性設定,包含每個人員的肩膀寬度、步行速度、避難路徑等。 (六)模擬參數設定:包含量測點、數據擷取種類、數據擷取頻率、存檔路徑等畫 面擷取方式等。 (七)模擬執行畫面:開始執行。 (八)3D 動態模擬影像顯示:執行動畫各種視角調整。

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樓地板配置 樓梯設置 房間配置 人員設置 人員性質設定 模擬參數設定 模擬執行畫面 3D 動態模擬影像顯示 圖 2-6 PATHFINDER 建模執行情形圖 (資料來源:本研究繪製)

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第三章 出入口寬度對於避難的影響

第 一 節 避 難 原 理 及 分 析 方 法 一、避難原理 避難路徑由居室到戶外安全區域。建築物發生火災時,由圖 3-1 避難路徑圖,假設 起火室在居室,經由走廊、排煙室、樓梯間、避難層,到達戶外安全區域避難。五樓以 下公寓免設置排煙室,有部分公寓的居室緊鄰樓梯間,避難路徑相對單純,由居室、樓 梯間、避難層,到達戶外安全區域。 圖 3-1 避難路徑圖 (資料來源:文獻【13】) 時間是評估防火安全的重要因素。火場中的人員要安全避難,必須在火煙侵害前避 難到另一個相對安全區域,亦即,煙在居室蔓延到達危險臨界點之前,人員已經逃到居 室之外,煙蔓延到走廊之前,人員已經避難到樓梯間,煙蔓延到樓梯間之前,人員已經 避難到戶外安全區域。是一種火煙與人員避難的競賽,關鍵因素在於「時間」因素。 避難瓶頸會造成人流擁塞,拉長整體避難時間。依照圖 3-1,避難路徑從居室到戶 外的過程之中,當流入某區域的人流大於流出人流,則流出口可能形成避難瓶頸造成該 區域的擁塞。例如二樓的樓梯平台,流入的人流包含有從三樓樓梯下來的人員、以及從 二樓居室出來的人員,流出口只有二樓往一樓的樓梯口一處,當流入大於流出時,此時, 二樓樓梯平台可能造成擁塞,而二樓往一樓的樓梯口可能形成避難瓶頸。避難人流跟車 流有類似的情形:當道路寬度突然縮減,由雙車道縮減成單車道,縮減處可能造成車流 瓶頸,但是倘若車道寬度由 4 公尺變成 3.5 公尺,仍然維持單車道,則寬度縮減可能對 於車流影響不大。

居室 → 走廊 → 排煙室 → 樓梯間 → 避難層 → 戶外安全區域

(46)

式 B)外,也可採用中央主管建築機關所認定之高度驗證法進行指定性能之評估(方式 C), 如圖 3-2 所示: 圖 3-2 避難安全驗證方式 (資料來源:文獻【8】) 人員自起火居室開始避難到達指定的安全區域所需的時間稱為「避難所需時間」, 煙層下降至造成避難障礙之高度的時間稱為「煙層下降時間」。以方式 B,也就是以技術 手冊來進行靜態評估。以方式 C,則是以技術手冊搭配軟體進行動態評估,目前被內政部 營建署認可的火災避難模擬軟體如下,可以擇一選用: (一)避難所需時間:PATHFINDER、FDS-EVAC、EXDOUS、SIMULEX。 (二)煙層下降時間:FDS。 二、分析方法 本研究對象為五層以下單一座樓梯的公寓,在建築模型方面選擇一個雙併公寓典型 為「標準案例」,在收容人員方面以法規規定的人員密度、步行速度等為「標準情境」。 分別以技術手冊以及 PATHFINDER 分析標準案例與標準情境下,改變避難層出口寬度對於 避難的影響。進一步在建築模型方面討標準案例以外的情形,在收容人員方面討論標準 情境以外的情形,例如收容高齡者較多的情境、電梯輔助避難情境等。探討這些情境下 的分析結果,與標準案例及標準情境下分析結果的差異性。 + + 確保避難安全 (性能驗證)+(法規基準) 現行法規基準 現行法規基準 方式 B: 一般檢證法 方式 C: 高度檢證法 現行法規基準 方式 A :避難設施、排煙設備、內部裝修、 防火區劃之法規基準

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一、標準案例的模型與情境設定 案例為鋼筋混凝土構造的防火構造建築物,平面圖如圖 3-3 所示。設置條件如下: 樓高 3m,樓梯寬度 1.2m,樓梯級高 20cm,級深 25cm(技術規則設計施工編第 33 條)。 樓梯間寬度 2.4m,長度 5.2m,樓梯間面積 2.4*5.2=12.48 m2 。每戶室內的居室面積 110m2 。 一樓出口門寬 1.2m(技術規則設計施工編第 90 條)16 。 圖 3-3 標準案例標準層平面圖 (資料來源:本研究繪製) 自每戶最遠處計算到該戶樓梯口進行避難驗證17 的步行距離 21m,五樓門口到一樓出 口的步行距離 36m。收容人數依照每戶居室面積 110 平方公尺,依(H-2)宿舍類之寄宿舍 0.08(人/m2 )18 計算,收容人數為 110*0.08=8.8 人,以每戶 9 人19 計算。 16業界實務檢討法規時,通常會技術性的讓樓層居室樓地板面積降到 200 平方公尺以下,例如將其中一個 臥室改標示為儲藏室(非居室),則樓梯寬度 75 公分以上即能符合規定,來保持設計的彈性。但實際設 置樓梯時,考量使用機能搬家具、擔架等使用上的需求,常見樓梯自行加寬到 100 公分左右。 17 技術手冊規定,驗證的步行距離以垂直、水平方向計算,起始點距離牆壁 0.5 公尺。這個部分與技術規 則檢討步行距離是以直線距離的計算方法不同。 18內政部訂定的「防火避難綜合檢討報告書申請認可要點」第四點規定,住宅收容密度 0.08 人/平方公尺。 19 30 坪公寓,每戶 9 人高於國內每戶人數。9 人是驗證計算的假設人數,收容密度愈高時,驗證的結果愈 保守。倘若 9 人的情境可以驗證通過,則低於 9 人的情境是更加安全。 L=21m 臥室 陽台 陽台 臥室 臥室 廚房 餐廳 臥室 浴廁 浴廁 每戶室內面積110m2 陽台 陽台 客廳 樓梯面積13m2

數據

表 3-3 有效流動係數

參考文獻

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