• 沒有找到結果。

高火災危險建築物致命因素及評估之研究

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "高火災危險建築物致命因素及評估之研究"

Copied!
49
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)壹、 緒論 一、研究背景與目的 近十年來的火警統計資料顯示,台灣地區平均每年發生火警約八 仟四件,平均每年因火災而死亡的人數約二百十一人,受傷三百九十 人,財物損失達二十八億元以上(註1─1);而近五年來(80─ 85)動輒數十人死傷的火警案時有所聞,其中最令人震驚的莫過於 位在二樓面向台北市松江路的「論情西餐廳」,何以在火警發生後, 竟會造成三十三人死亡,二十餘人受傷的慘劇?顯然現存各類用途建 築物,即使在當前公共安全體制的管轄下,仍潛伏著高火災人命危險 要因,致一旦起火,侵奪人命的慘劇,便成了必然的結果。 人命是無價,必須充分尊重,且不能一再容忍損失的,政府對重 大火災災例必須鎖定為「人命安全政策」課題。將人命安全列為政府 的首要施政目標,也是不能規避的政治責任。 每一火災災例,都有其一定的演進流程及肇始的危險要因,若能 有效地加以分析探討,將可推導出火災災例的成長模式,更有步驟、 有系統、有方法地整理火災調查所得的資料,並歸納分析所得的結論 ,提出相對應的火災預防策略,保障人民生命財產的安全,此為研究 的動機之一。 「安全」是一種相對的概念,直至今日仍有許多的國人仍然迷信 於「絕對安全」,自認為設有消防安全設備,就不會發生火災的錯誤 觀念,這當然與目前法規的架構有相當大的關係,造成執法上缺乏彈 性使得「安全」被極端的分為「安全」和「危險」兩個層級。事實上 整個火災人命安全的體系,消防安全設備只是其中的一部份,其他諸 如防火管理、教育訓練、收容人數、裝璜材料、防火區劃、避難通道 等等項目都是與人命安全有相當大的關係,而這些項目間以不同的比 重組合成一火災人命安全體系,容許其中有些項目只要達到最低限度 的安全標準,而藉由其他項目的加強,使整棟建築物的防火安全達到 一可接受的安全等級。當然要求越高的安全等級所需投資的成本也就 相對的提高,為求得安全與經濟的平衡,保險觀念的融入有其相當的 必要性,以架構一個合理的火災人命安全體系。然而國內有關影響火 災人命安全的項目為何及其所佔的比重又為何?是引發此次研究動機 之二。. 1─1.

(2) 研究目的係希望針對國內自八十年來海霸王餐廳火災事件以來, 一連串的重大火災災例,進行系統化的分析研究,藉以了解國內火災 問題之所在,並發現相關安全對策項目之缺陷,研判可能發生之模式 ,同時經由大量的個案分析,可以用定量方式將所得結果數值化,了 解這些安全對策項的缺陷,對火勢蔓延與人命傷亡之間的影響程,進 一步提供對這類易罹災建築物釐定火災預防策略之重要參考。 本研究並探討世界各國在評定火災危險度等級評估技術的研究, 以瞭解目前評估技術發展的現況,進而分析比較,先行選擇國內常用 的評估方法,作為發展本土性評定火災危險度等級方法架構,並結合 火災災例分析與專家之意見,選定影響建築物火災人命安全因素,運 用層級分析法量化各安全因素的權比,作為發展國內評估方法的基礎 ,並進而擴大研究成果,擬建立與加拿大國家研究院(NRCC)合 作計畫之可能性評估,為下年度規劃建立「火災人命安全評估及危害 計算」電腦化研究之架構。. 二、研究限制 (一)火災災例分析的範圍應包括小火災、一般火災和重大火災,然 而國內不僅是一般火災調查相關資料相當的缺乏,就連重大火災的調 查資料也相當的有限,以致於無法全面性的調查分析,僅能就八十至 八十五年間發生數起多人死亡的重大火災進行分析,本研究選擇火災 個案的方式以八十年十二月至八十二年──以內政部建築研究所籌備 處委託中央警察大學專案研究前往現場勘查的個案為限,而這十九件 重大火災災例中,於剔除掉施工中建物火災、無人傷亡火災及資料存 有爭議且驗證困難的火災後,所剩下的十四件為本次研究分析的對象 。如表1─1所示。 (二)有關消防隊人員的訓練、戰技、車輛器材、火場消防戰術、及 消防檢查等等的優劣,直接間接的均會影響到火災人命安全,受限於 相關研究文獻及基本資料的不足,本研究在評估時,選擇對同一個消 防分隊轄內的 KTV、六層樓以上集合住宅進行抽樣評估。 (三)本研究對於因素間均假設為獨立之關係,英國的愛丁堡法是以 德爾菲法集合專家的共識來決定因素間關聯的程度,由於受限於研究 經費以及英國愛丁堡法中對於因素間相互關聯的問題,僅只對因素層 級中的要素進行探究,然而對於較高層級則並沒有規定,以致影響最. 1─2.

(3) 後的權值(註1-2),因此本研究對於因素間的關聯性不作探究。 (四)現場調查評估由各領域的專家組成為最理想的方式,不過主要 仍受限於研究所能提供的環境及的經費,本研究改採以消防分隊幹部 及責任區隊員擔任。. 三、研究方法與步驟: (1) 文獻探討法:蒐集國內、外有關火災災例分析模式的論文、報 告及著作,研究其理論、學說及方法,探討其週延性及可能性 。 (2) 案例分析法:就國內發生之重大火災災例資料及研究期間發生 之重大火災災例報告,進行研究、調查及分析,並參酌國內、外相關 研究資料,整理歸納,建立火災災例分析的資料庫。 (3) 系統分析法:運用錯樹分析法(Fault Tree Analysis Method) 及事件分析法(Event Tree Analysis Method)等分析,針對火災災例 之發生及蔓延過程,進行系統分析,以推導各項火災危險要因,供作 建構火災成長模式及危險要因間反應機構的有力依劇。另外,參酌日 本東京災災預防審議會所開發「特定防火對象之防災性能評估方法」 中之矩陣圖法及中央警察大學消防系近來發展之「建築火災人命安全 之評估」方法,配合前述錯樹分析法以求得火勢擴大要因興人員反應 之互動關係,進行推導出與各項安全對策項目之不同程度關係,並且 決定安全對策項目的重要性、研製查手冊,最後以 balance graph 表 示評估的結果。 (4) 實地調查法:選擇特定不同用途之建築物,進行評估分析。 (5) 座談歸納法:邀集專家學者就➀ 研發之「火災災例分析模式」 及建築物火災人命安全評估(或稱建築物消防〔防火〕安全水準評估) 模式及➁部份結果,進行座談。期能徵詢改善及補充意見,做到理論 與實務結合。 本研究之流程如圖 1-1 所示:. 1─3.

(4) 研宄主題確定. 文獻探討. 專家問卷. 火災災例分析. 歷史研究法. 矩陣表法 防治對策 安全因素的選定 層級分析法 安全因素的量化. 調查表格的設計. 實地評估 模糊多準則篩選法 結論與建議. 圖1─ 1:研究流程圖. 1─4.

(5) 貳、文獻探討 現行的各種火災危險度評估技術或方法,最簡單的分類,大致可 分為「靜態技術( static techniques )」和「動態技術(dynamic techniques )」兩種:(註2─1) 1.透過建築物各危險要因有關的各種資料及實地調查分析的結果,求 出各相關點數的方法,稱為評估火災危險度之靜態技術。 2.至於具體想定建築物起火後,火災現象與人員行動之同時考量,以 及時間推演之預測等,這種評估火災危險度之技術,稱為動態技術 。 由於有關火災危險度評估的技術或方法甚多,其中 John R 等人所 發表的火災危險度分析─描述各模式的基本概念架構(註2─2)。有 作深入的討論,而本研究主要研究的範圍是靜態技術中發展較成熟的火 災危險度等級法( Fire Risk Ranking )或稱點計劃法(point scheme )。. 一、火災危險度評估的演進及其基本理論 火災危險度等級法的起源最早可追溯到 19 世紀的保險界所使用 的保險等級目錄( insurance rating schedules )(註2─3), 在經過隨後年代分析方法的不斷改良,發展至今日已經能被更廣泛的 運用。通常,在使用火災危險度等級法評估建築物的防火安全時,首 先要找出影響火災安全的因素,再運用專家的判斷或過去火災災例的 統計資料,以系統的方法量化這些影響火災安全的因素,最後再以數 學函數(arithmeticfunction )的關係加以組合成單一數值,將該 一數值(即評估值)與其他相類似的評估或某一標準比較,藉以了解 所評估建築物的安全等級(註2─4)。 目前已經有許多的國家使用這種將影響火災安全的因素量化組合 的方式找出火災危險度的等級,其中有四種方法是廣被各國所採用及 有最完整的文件紀錄,這四種方法分別是: 一、瑞士的 Gretener 法 二、美國的消防安全評估系統( Fire Safety Evalution System) 三、英國的愛丁堡計劃法( Edinburgh scheme ). 2─1.

(6) 四、日本的特定防火對象物的防災性能評價手法 以下就分述這四種方法,先藉此了解各國的發展概況: (一)、瑞士的 Gretener 法(註2─5、2─6) 該法於一九七三年在瑞士的 Zurich 所提出,旨在提供一種對不 同狀況的建築物安全與否之評鑑方法,以為決定保險費率的依據。 Gretener 法是先將助長火災起燃及擴大延燒的因素、和抑制火災成 長的因素抽出,並轉換成數值,將所有助長因素相乘所得的值稱為潛 在危險( potential hazard );而將抑制因素相乘所得的值稱為防 護程度( protective measure ),而此兩個乘積的比率即表示預期 火災嚴重程度。 由於通常火災損失統計資料的不完整,因此欲藉由統計的數據來 發展火災評估技術是不可行的,然而 Gretener 法以簡單的數學關係 式來表示火災危險,已經被澳洲、義大利、法國、比利時及荷蘭等多 個國家所採用,而數學關係式的概念來自: R = A * B 其中 R 代表火災危險度 A 代表起火的或然率 B 代表火災危險( fire hazard )、危害的程度( degree of danger )、或可能的嚴重性( probabic severity ) 火災危險的計算按 Gretener 法的認為是一種比率而不是總和, 其表示方式為建築物的潛在危險與防護程度間的比率: B = P / ( N * S * F ) 其中 P 代表潛在危險 N 代表一般防災設施 S 代表特殊防災設施 F 代表抗火組件 而這些影響火災發生、擴大等因素,依火災統計、實務經驗和現 行消防工程準則等予以加權。 由於每一對象物都擁有一標準火災危險,視為容許或可接受的火. 2─2.

(7) 災危險度;惟對所有對象物而言,該容許危險度水平並不相同。一棟 標準危險建築物,其危險度以下式示之: R normal = 1.0 依 Bamert 的建議,依既存之人命危險或財產危險給予該標準值 擁有某一界限的變異(彈性範圍),因此容許火災危險度相當於標準 危險度乘以某一係數,而係數一般認為是 1.3 ,即 R permissible = 1.3 對於某些對象擁有高危險度,如身體或年齡因素致逃生困難(醫 院、療養院)、拘留限制行動(監獄)等場所,就其人命安全的考量 ,其所容許危險度便須減一修正值 H p = f(H,P),亦即提高這 類場所的防護程度或降低其潛在危險,以達到能保障人命安全的目的 。 R permissible = 1.3 - H p 如對象物內所儲放的財物價值甚高,則就財產安全的考量,容許 危險度便須作某種程度的修正,其修正係數為V d = f(V,d), 該值取決於財物總值和該財物的易受破壞性,即 R permissible = 1.3 - V d 對一棟建築物的評估如其評估結果不能滿足R<R permissible 之 關係,則便須採行某些有效的防災對策,俾能達成將真實危險度降至 可容許範圍內的目的。 (二)、美國的消防安全評估系統(註2─7、2─8、2─9) 消防安全評估系統(以下簡稱 FSES )是在 1970 年代後期由隸 屬於美國國家標準局的火災研究中心( the Center for Fire Research )所發展出來的評估方法,能分別對醫院、拘留所、矯治所 ( correctional )、療養院( board and care facilities )、 公寓、旅館、以及辦公和實驗室大樓等用途場所進行火災安全評估, 由於發展相當的成熟,FSES 除了現已經成為 NFPA 「人命安全法令」 ( Life Safety Code )的一部份外,許多其他的組織也採用 FSES 的評估方式,最著名的例子就是 1984 年的「建築基本法」( Basic Building Code )。 FSES 的核心部份在於安全因素評價數值表( safety parameter. 2─3.

(8) values )和個別安全評價表( individual safety evaluation ) (表2─1和表2─2),從表2─1可以發現安全因素評價數值表 包含兩個部份,分別是安全因素及其評價數值,針對醫院而言,共有 13 個安全因素分別是: (1)結構 (2)走道、出入口之內裝材料 (3)居室之內裝材料 (4)與走道間的隔間牆 (5)位於走道與居室間的房門 (6)防護區域的大小 (7)垂直開口 (8)危險區域的位置 (9)排煙設備 (10)緊急疏散路線 (11)手動火災警報 (12)煙感探測警報設備 (13)自動撒水設備 這些因素是直接由「人命安全法令」對醫院所要求最基本的項目 篩選而成,至於各因素的評價數值首先要考量每個因素通常有多少變 異的等級,再以專家的判斷決定每個因素的每一等級的數值。 FSES 最大的特色在於表2─2所示的個別安全評價表中四個替 代性火災安全策略( alternative fire safety strategy ),分別 是火災擴大抑制對策、初期滅火對策、人員避難安全對策、及總體安 全對策。這個表格設計的最大目的乃是為了確定依「人命安全法令」 所做的設計,對人命安全保護的多餘程度,因此,設計者可藉由安全 因素 間的交換( trade-off ),使建築物不僅符合安全的要求,而 且亦能降低所需的成本,在安全與經濟間取得平衡點。所謂「安全因 素間的交換」?就是在整個評估系統內強制對某些超出標準要求的安 全因素直接以處理火災安全的方法來彌補一些低於標準要求的安全因 素。 在表2─2中四個對策是相互獨立,也即是先由專家判別與每個 對策有關連的安全因素,以相加的方式求出各個對策項目的數值,最 後可得到四個評價值,再與一棟假想完全符合法令要求的理想建築物. 2─4.

(9) 的四個評價值相互比較,運用「等量」( equivalency )的概念, 評估建築物的相對安全等級。在整個評估系統中,同一對策下的安全 因素是可容許相互交換,但是對策間並不能交換,簡言之,要達到安 全這個目標,火災擴大抑制對策、初期滅火對策、人員避難安全對策 、及總體安全對策等四個對策的最後評價值,必須同時分別大於基準 評價值,只要其中一個對策低於基準值,即使其他三個對策評分再高 ,仍不能補足對安全所產生的缺陷。 在實地進行評估時,通常最令調查人員困擾的是安全因素的定義 及其所在的評估等級, FSES 的作法是仍以「人命安全法令」中的用 語作為安全因素定義的準則,評估等級的劃分方式亦以法令的規定內 容為標準,所以一般說來,調查人員如能熟悉「人命安全法令」,在 沒有任何輔助說明資料下,仍能完成表一的內容;不過為了避免一些 疑義,仍然有提供調查人員簡要的用語辭典。 (三)、英國的愛丁堡計劃法(註2─10、2─11、2─ 12、2─ 13) 1970 年代英國的社會安全衛生部(簡稱 DHSS )想要用較少的經 費而能有效的改善英國國內醫院的消防安全。最早發展的評估技術仍 直接引用美國 FSES 系統,表三所示的就是對英國醫院評估的結果, 從結果發現沒有任何一家醫院能滿足「人命安全法令」的規定,於是 就檢討造成這些結果的理由: 1.英國醫院在空間的設計上和美國有所差異。 2.英國的建築物比較不適用美國評估系統中所使用許多詳細定 義的方式。 3.英國的醫院比較老舊。 因此,由愛丁堡大學將矩陣( matrix )的概念引入評估系統中 ,該法首先將消防安全的決策過程分成四個階層,組合成一層級( hierarchy ),這四個階層分別是: 1.政策( policy ) 2.目標( objectives ) 3.對策( strategies ) 4.因素( components ). 2─5.

(10) 其次,運用一系列矩陣的方法來適當的表示各階層元素間的相互 關係,換言之,以「政策」相對於數個「目標」矩陣的意義是解釋要 達到消防安全這個政策必須確立具體目標,相同的「目標」相對於「 對策」矩陣的意義是確立元素間相互的關係,「對策」相對於「因素 」矩陣的意義是說明要達到「對策」所必備的「因素」。因此,在英 國所發展的這個評估方法是以矩陣作為檢視層級中相鄰兩個階層間的 關聯性。 在層級架構上,該法是以 1971 年所擬定的火災預防法草案( draft of The Fire Precautions Act )中針對醫院用途所制定的準 則作為本法的基準,而根據這個基準,篩選出 17 項因素後,經過專家 以德爾菲( Delphi )法重組這些因素,並加入職員、病人和訪客、 及消防隊三個因素,形成 20 項因素,分別為: (01)職員 (02)病人和訪客 (03)影響煙流動的因素 (04)設有防護的區域 (05)風管、管道間和孔洞空隙 (06)危險防護 (07)內部裝修 (08)傢俱 (09)接近防護區 (10)直接通往屋外出口 (11)步行距離 (12)樓梯間 (13)走道 (14)昇降機 (15)通訊系統 (16)信號與標誌 (17)手動滅火器具 (18)照明設備 (19)自動滅火設備 (20)消防隊 其次,仍以德爾菲法決定目標和對策階層的元素,在目標階層為. 2─6.

(11) : (1)人命安全 (2)功能持續 (3)財產防護 (4)其他影響 在對策階層中有: (1)起火預防 (2)擴大防止 (3)避難(指室內)( refuge ) (4)出口(指往屋外)(egress) (5)救助 該法在決定相鄰兩階層元素間彼此的重要程度,仍採用德爾菲法 取得專家間一致的意見,然後運用矩陣運算的原理,代入公式求取因 素階層相對於政策階層的重要度。 另外,在愛丁堡法中建構出因素層級間的平方矩陣(square mat -rix),以有系統的方法來評定各對因素間的相互關係,為了能商時 反映出〞synerigisms〞現象(即各個因素一起同時作用的效力較各 別作用再予以加總),以及在一致性方法的過程中,因素的其他連帶 關係,允許可以調整先前所計算出的結果。 該法的調查表格仍然由專家的意見,將因素階層中每一個元素劃 分成 0 - 5 六個等級,每一個等級均有作具體的定義,評估的最後 得出一數值,該法又採用專家的意見評定其對應的安全等級,如沒有 達到可接受的安全等級時,則可從調查表格的評分中,找出安全缺失 之所在,加以改善,以符合「火災預防法草案」的安全基準。 (四)、日本的特定防火對象物的防災性能評價手法(註2─14) 日本的火災預防審議會自 1981 年 5 月起接受東京都知事之委託, 對現有建築物之安全性或潛在危險性提出「特定防火對象物防災性能 評估方法」,經集合 20 位相關學者專家組成之審議會,歷經二年的火 災事例調查分析及防火對象物關係者之防災意識調查等之實施,審議 檢討終能提出完整之結果報告。 該報告乃是針對現存防火對象物人命安全性(危險性)之定量分. 2─7.

(12) 析,希望能提供消防行政上的具體措施,並且提供防火對象物之使用 相關者,自行修正建築物防災上之缺陷,俾提高人命安全對策之效果 。 其研究對象之特定建築物係指日本消防法第十七條之二規定之特 定防火建築物中之百貨商場、旅館、大飯店、診所及複合用途建築物 等,為求出評估方法而實施下列之調查分析: (1)火災事例之調查分析。 (2)防火對象物以往資料之調查。 (3)防火對象物關係者之防災意識調查。 (4)曾遭遇過火災人員避難狀況之訪問調查。 上述四項的調查中之火災事例調查分析為導出防災性能評估方法 的基礎。 有關評估的工作流程如圖2─1所示。 因此,評估方法的主要架構為: (1)將與人命最相關之對策項目抽出。 (2)將對策項目等級化並予配分。 (3)決定重要項目( 必須項目 )並藉總分及對策項目別給分,必 須項目之分數綜合考量後,予以最後評估,並試圖分成五個 等級。 (4)評價結果以總分及最後評估值表示之,又各項目評估值亦表 列示之。 火災事例分析是評估防災性能之最基本項目,其檢討之重點: (1)依防火對象物之用途、形態,掌握其火災狀況及特性。 (2)人命安全對策上重要項目(安全對策事項)之抽出及重要度 之決定。 (3)對火災進展過程中防火對象物防災設施及設備之設置比例及 效果,進行了解並抽出缺陷。 (4)對火災進展過程中人類行動之成功、失敗理由予以解明。 為了達到以上的目的,嘗試使用矩陣表法及事象樹分析法 ( ETA )進行評估。 1 矩陣表法: 如表2─4所示 由火災事例抽出與人命安全有關要因的「安全對策事項」,分析 各該安全要因在「火災進展現象」,與「人類對火災因應行動」二個. 2─8.

(13) 層面間,其互動相關程度,嘗試使用矩陣表法分析。 首先由火災事例問題點及教訓抽出「安全對策事項」,並配合對 應火災事例造成死亡之原因、火災擴大原因、避難阻害要因、及消防 活動阻害要因進行綜合檢討後,將安全對策項目分成 34 個小項,就每 一件火災事例,每項分別分析安全對策項目是否成為火災進展過程中 之助長因素及造成避難阻害的因素,並在適當處打(×),如有良好 的效果則打(Ο),各小項所累計求得的(Ο)、(×)數,依順序 排出其重要性。 2.事象樹分析(Event Tree Analysis) 欲清楚找出安全對策項目小項與火災進展過程及人命安全之相關 程度,必須運用事象樹分析法對 Matrix 圖法分析之資料進行檢証、 補實之工作。 事象樹分析法由兩方面進行分析: (1)防火對象物之空間防災設施、設備與火災進展階段有關者, 確定其究係阻止或助長火災之要因。 (2)由人類行為之時間系列,掌握火災發現者、防災要員、避難 者初期行動之全般過程,以確定人命安全之各要因。 並非所有的安全對策項目全為重要項目,而是應各有各的不同比 重,即對人命安全對策言,是否有決定性之缺陷事項以決定其重要度 ,由矩陣表分析法中可以獲取缺失數以及效果數之合計值決定其重要 性之順位。 其分析流程如下: (1)由矩陣表法分析 134 個火災事例。 (2)以α值代表各個安全對策事項之小項目累加之(Ο)、(×) 值。 (3)小項目α值與直接相關的火災事例數相除,得到β值,該步 驟是將資料予以標準化。 (4)β值分成二部份,其一是火災進展(β1),其二是人對火災 因應行動(β2),由於β1 與β2 為獨立事件,以合成向量表 示: 2. γ=(γ. 2. 1. 1/2. +γ ) 2. (5)全火災之γ值,另由事象樹分析,藉機率式值及擴大火災的. 2─9.

(14) 狀況,修正γ值。 (6)經分析結果,34 個安全對策項目,屬於 A 級的有 17 項,B 級 有 6 項,C 級有 6 項,D 級有 5 項。(影響權比:A>B>C>D) 在評估決定安全對策小項目之重要順位的同時,即可決定火災時 與人命安全方面不可分之必要項目,此種依用途別而決定之重要項目 稱為「必須項目」。 必須項目之決定,係由矩陣表法分析之結果所導出各用途別 γ值較高項目及事象樹分析與事象樹分析上人命安全之機率值考慮決 定出之小項目,如表2─5所示。 對火災之進展,在那一階段所投資之對策才有效,此為安全投資 對策 衡量之重要問題。針對火災階段別之對策稱為「防火對策別項目 」,有以下三種之分類: (1)預防、發生、成長抑止對策。 (2)擴大防止對策。 (3)避難、救助對策。 其相應之小項目如表2─6所示。 當評估現存特定防火對象物時,應先進行掌握該對象物防災性能 之實態調查,為提高實態調查的效率,使不致因調查人員個人差異而 有明顯不同,有必要設計出一調查手冊。其製作的要領: (1)調查手冊以「安全對策事項」之小項目為基本,融合火災事例 及矩陣表分析過程發現之問題事項,關係者之防災意識調查內 容,現行之預防查察項目之共同考量,決定出 102 項之調查項 目。 (2)為使調查手冊之各調查項目可用以確實評估火災時之人命危險 性及安全性,且易實施調查,因此區分為:「防火管理、人員 行動關係」、「火氣使用設備、器具關係」、「建築構造空間 關係」、「防火避難設施關係」、 及 「消防用設備關係」等 五組。 (3)每一調查項目再區分為 3 至 5 個等級進行評估。 (4)安全對策項目各小項之重要度之順位,由前述所分類之 A,B,C, D 四個等級來決定,並且量化評估 A 級 50 分,B 級 40 分, C 級 30 分,D 級 20 分。 (5)由小項目之得分配點及向量(火災進展方向影響大或人對火. 2─10.

(15) 災因應方向影響大)之共同考量,可決定調查項目之重要度。 使用調查手冊依調查項目實施防火對象物之調查,合計結果進行 評估,分別求出「總分」,「對策事項別之得分」,及「必須項目別 之得分」,依表2─7評估基準表分成五級予以評估。其等級之劃分為: S 級表示相當安全,A 級表示良好,B 級表示容許,C 級表示危 險,D 級表示危險性大。 評估結果的表示法,以防火對策事項為軸,安全對策事項之小項 的高低來表示,並作成衡量圖(如圖2─2),能明確表示適當正確 部份及有缺陷部份。 現有防火對象物之評估結果,以總分、防火對策事項別及必須項 目之特性加權決定最後評估值。 該最後評估值由「對策項目別」的等級及「必須項目」的等級兩 者中最低的等級來決定,即雖然總分及對策項目的得分高,但是其重 要項目有缺陷,則該防火對象物之總合安全性便失去平衡點,由於該 項目之缺失,為促成改善目的,因此決定較低的等級。. 二、各國火災危險度評估技術的比較 (一)、點計劃法的基本步驟 點計劃法其最主要的功能乃在於能以最少的成本提供決策一項有 用的資訊。而從前節各國的點計劃火災危險度等級法中,可以發現在步 驟上有三個共通點:(註2─15) 1.選擇出影響火災安全的因素 火災安全因素在整個評估系統中被視為消防安全的要素, 然而建築物消防安全是一個相當複雜的系統有相當多的因素影 響其消防安全,但為了計算統計上的便利,有必要將影響的因 素縮減到一適當的數量。 在進行縮減這個步驟,其先決的假設條件是認定消防安全 是一種" Paretian "現象,也即是說大部份的火災問題可以用 極少數量的因素來解釋,這個論點可以從火災統計資料中發現 一些端倪,通常造成火災人命傷亡中有很大的比例僅與小部份 的因素有所關聯。 2.影響火災安全因素數值化的過程. 2─11.

(16) 其次,在評估系統中必須要建立的是將火災安全因素由定 性的特質轉換成定量的測量,而在定量的過程中常會因方法的 不同而產生很大的變異,通常可分為主、客觀方法,而客觀方 法最大的爭議點乃在從過去案例的資料所分析的結果並不能完 全與未來的情況相契合,從這一點來看主觀的方法由於考慮到 推論性的資料以及決策者對未來影響的評估,所以似乎以客觀 方法較佳,美國的 FSES 及英國的愛丁堡法均採用主觀方法中 的德爾菲法。 在評估系統中任何一個火災安全因素與兩個數值有關,分 別是強度( intensity )和重要度,所謂的重要度是指火災 安全因素相對於消防安全影響的權比;而強度是指存在於建築 物中火災安全因素的測量程度。而經常將這兩個數值組合成一 無次方元( dimensionless )的數值。 3.界定計算影響火災安全因素數值的方法與危險度評估間的關係 火災安全因素組合起來產生對火災危險度的測量,其通常 的關係式: R = fun(Ai Xi) i=1,2…,n 其中: R =危險度 Xi = 第 i 個火災安全因素的強度 Ai、Bi = 第 i 個火災安全因素的重要度 通常大部份的方法其函數( fcn )大都以相加方式來表 示,對每一個因素的 Bi 均為 1 : n. Σ. R = ( Ai Xi) i=1 這個關係式暗示性的假定所有火災安全因素間是相互獨立 。 另外在 Gretener 法中其函數是以相乘的方式來表示,對 每個因素的 Ai 均為 1 ,如因素是屬於潛在危險,則 Bi 為 +1 ,如因素是屬於防護程度,則 Bi 為 -1 :. 2─12.

(17) n. R=Π(. Bi. Xi. ). 而這個關係式暗示性的假定所有火災安全因素間為相互影 響之關係。 大部份的評估方法都沒有解釋因素間相互影響的關係,然 而某些因素間的組合對火災危險的影響並不只是簡單的加法關 係,對於這一點,只有一些方法有作較明確的處理,像 FSES 則是採用例外的原則,僅決定某些成對因素間相互影響的關係 ,而在英國的愛丁堡法中則使用因素相互影響的矩陣以系統的 方式估算所有因素間的關係。目前所使用的評估方法,在處理 因素間的關係均有一先決的假設條件即因素與危險度間為線性 的關係。 前述四種方法中,瑞士的 Gretener 法在概念上屬「危險因素」 與「安全因素」相互作用後,給予一相對危險度等級認定的火災危險 度評估方法,容易被接受;特別是該法類似工廠安全檢查單的實施程 序,只要確訂有無表列的安全(危險)因素存在,即可進行填表評估 ,因此對未曾受過專業訓練的員工亦足以適用;問題在於該安全(危 險)因素之評點分數是否客觀(易被接受)?以及軟體部份(防火管 理)如何評估等?由於尚有上述問題存在,因此瑞士 Gretener 法後 ,先後出現多種針對其缺失而提出的修正方法。(註2─17) 為探究點計劃法的方法旨意,將美、英、及日本三國的方法按照 發展的年代順序相互比較,以作為發展國內評估方法的參考: 在英、美兩國方法的比較上,除前面已有作部份的比較外,尚有 : 1.在美國的方法中仍然保留「危險因素」及「安全因素」的相互 作用,其主要觀念在於評估結果「安全因素」大於「危險因素 」時,則評估的對象物安全等級為「安全」,反之則為「危險 」,因此仍以二分法來認定醫院的消防安全;而在英國的方法 中,其因素的層級中並無「危險因素」和「安全因素」之分, 而運用矩陣運算的原理,計算出各因素相對於政策的重要程度 ,將建築物的安全等級分成良好、可接受( acceptable )、 不能接受、及明確不能接受( definitely unacceptable )等. 2─13.

(18) 四個等級。 2.英、美兩國因素的比較,其最大的不同乃在英國的方法已考慮 到消防隊這項因素,也反映出英國的方法已經跳脫出美國方法 的篩選因素,僅以建築物本身為範疇的限制,已開始考量到與 外在環境的互動關係。 3.在美國的方法中對於既存( existing )建築物的既有危險( occupancy risk )及強制性安全規定( mandatory safety requirement )的設定基準值均較新建築物低,降低評估標準 的結果,雖然使得既存建築物的安全等級提昇,但是仍然不能 滿足法令所要求的「必要安全」,這也是以二分法的觀念來認 定消防安全所延伸的問題;而英國的方法採用等級四分法的方 式,等級劃分較合理,相對的在認定上也提供若干的彈性空間 。 4.英、美兩國均用德爾菲法決定因素的權值,不過在概念上有明 顯的差異,以英國的方法而言,對策階層中所有的元素均與因 素階層中所有的元素有關連,而且在不同的對策下,考量各個 因素的重要性,以「影響煙流動的因素」這個因素為例,其相 對「起火預防」對策的重要性為 0.2 ,而相對「擴大防止」 對策的重要性為 4.1 ,即相同的因素在不同對策下,有不同 的重要性;而在美國的方法中,除「總體安全對策」外,其他 三個對策僅與部份的因素有關連,而相同因素在不同對策下, 其權值仍然相同。 5.在評估結果上,美國的方法以四個對策來衡量安全性能,必須 四個對策同時大於所設定的基準值,方能認定「安全」,也即 是四個對策間相互獨立,而在英國所設計層級架構中,層級可 藉由矩陣的運算,以求取因素階層相對於政策階層的相對重要 性,進而能以單一數據來評斷建築物的安全等級,然而在運算 過程中,對於對策及目標階層中元素間存有「互補」的關係, 似乎無法真正準確的評斷安全的等級。 6.在調查手冊方面,美國的方法只偏重在硬體設備設置的有無, 至於設備的性能及人員操作的熟練度並不作考量;而英國方法 中,在評定硬體設備項目的強度時,其設置的狀況、性能、及 人員操作的熟練度均在考量的範圍內。. 2─14.

(19) 其次,比較英、日兩國的評估方法: 1.在因素的篩選上,英國的方法主要是從相關法令中篩選出;而 日本的方法最主要是從火災災例資料中分析出。往往影響火災 的安全因素單從法令方面的考量,並不能反映出所有的問題, 而從災例事實的分析,經常能使潛藏性的問題被發掘出來。 2.從因素上來比較,日本方法所考量的層面遠較英國方面廣泛, 不僅包含建築硬體、消防硬體等方面的安全因素,更大幅度的 考慮到防火軟體及軟、硬體中介等方面的安全因素。 3.在因素權值的決定上,英國的方法是採用德爾菲法直接取得專 家間一致性的意見,而日本的方法主要是以矩陣表法分析許多 的火災災例中各安全因素與火災進展及人員反應行動間的對應 關係,而對應關係的決定,主要也是來自專家主觀的判斷,不 過由於事先對災例相關資料的搜集及分析詳盡,因此專家在判 斷上有一定的根據。 4.在因素階層與對策階層的關係上,在英國的方法中對策階層與 因素階層中每一個元素均有關連,而由專家群決定每一個因素 相對於對策的重要程度,不過的是這種比較的關係應屬相對比 較,而因素階層的元素數量太多,容易造成專家在判斷上的困 難;而在日本的方法中,從災例的事實反映出各個安全因素在 火勢成長及人員避難行動的過程中,各有其階段性的功能,因 此對策階層中的元素應僅與部份因素有關連。 5.在適用用途的範圍及「必須項目」的考量,英國的方法乃是針 對醫院用途的建築物進行分析,從因素的篩選、權值的決定、 及調查手冊的制訂,均限定在醫院用途,也並無「必須項目」 的考量;而在日本方面,乃對百貨商場、旅館、大飯店、診所 及複合用途建築物等用途進行分析,其涵蓋的範圍較廣泛。由 於整個分析架構上,綜合四類用途的災例資料,進行統計及參 考相關資料後,再將安全因素以四個等級加以分類,而在相同 等級中的因素其配分也相同,這種分析的過程,容易造成某一 類用途中某些對該用途的消防安全有決定性影響的安全因素, 無法顯現其重要性,而導致評估結果的錯誤,因此在該法中有 必要根據各類用途再篩選出「必須項目」。 6.在因素相互間關係上,日本方法假設因素間為彼此相互獨立;. 2─15.

(20) 而在英國方法則是以因素間相互作用矩陣表( component interaction matrix )來表示。 7.在評估結果的認定上,日本方法和美國方法相似,同樣是認為 對策間是相互獨立的關係,而且對於各用途的「必須項目」也 設定認定的基準。 8.在調查手冊的內容方面,英國方法設計的等級認定型式有三種 : (1)先依據一指標進行認定後,再以其他相關的指標進行修正。 (2)將可能有關的指標列出後,再評估其適當性( adequacy ) 。 (3)先將可能有關的指標列出後,經過一轉換程序後,再進行等 級的認定。 而日本方法基本上是先將與因素可能有關的指標(或稱細項目) 列出後,以法令的規定作為等級劃分的標準,再評估其適當性 。比較英、日兩國的調查手冊,英國的第一種等級認定型式在 進行修正的標準不明確;而在第二種型式中,等級的認定更加 模糊;第三種型式和日本方法相近。而日本的方法就比較詳細 具體,但是在軟體方面,部份因素的等級認定也比較模糊。 綜合前述之分別比較,以表2─8作一小結:. 三、國內有關火災危險度評估研究現況 國內有關火災危險度評估方法之研究,仍尚在萌芽的階段,相關 的文獻相當的少,為了了解國內目前研究或應用的狀況,以四篇文獻 來作論述: 1.簡賢文氏的碩士論文「建築物火災危險度評估技術及其應用之 研究」,可謂是我國消防學術界第一篇正式將火災危險度評估 方法引進的著作。該文主要先對各國的相關文獻,分成火災危 險度的定義、火災潛在的危險因素、評估方法、及與火災成長 理論的關聯性等部份依序的探討,而在評估方法方面,主要是 對點計劃法及錯樹分析法( FTA )加以介紹,而在應用上, 是以錯樹分析法對時代大飯店火災實例進行分析,最後提出多. 2─16.

(21) 項可能的改善方案,如能採行則對類似火災事件的機率,將被 降低,使建築物的消防安全作大幅度的提昇。(註2─18) 2.交通部民航局委託中央警官學校消防學系對「國際機場旅館防 火安全評估研究計劃」,主要是運用日本的方法為評估的架構 ,並歸納我國現行法規規定旅館防火特性及旅館火災事例等文 獻資料,對照比較日本的評估項目後,界定共二十九項評估項 目,進行現場評估,並對主要的缺失提出改善的對策。(註2 ─19) 3.吳榮平氏的碩士論文「火災災例分析模式建構之研究」,在概 念上主要採用日本方法的「危險度評估技術的基本構成圖」, 將建築物火災危險細分成(1) 起火擴大危險(2) 延燒擴大危險 (3) 避難障礙危險三個部份,而所選定的火災危險要因,主要 是引用日本的三十四項因素,再針對國內建築物使用現況增列 二項因素及修訂一項因素名稱,利用多變量分析的因子分析法 進行量化求取各因素權值,並運用模糊綜合評判和「專家系統 」,建構出火災災例分析的模式。雖然該文主要在探討火災災 例分析的模式,不過的是如其論文摘要所述:「藉由本研究的 進行,提供研究的成果,用以教化民眾公共安全的基本認識; 以及研究所奠定的建築物危險度評估基準,提供行政部門用以 建立公共安全等級的評斷依據。」該文所採用的「專家系統」 將是未來點計劃法發展方向。(註2─20) 4.陳敏志氏的碩士論文「建築物火災安全度評估方法的發展」, 該文在安全因素的選定乃根據火災過程的四個階段:防止起火 、初期滅火、防止蔓延、避難救助;和人們生存的系統的三大 部份:人員、設備與物品、環境,以這兩個觀念為基礎選出十 七項因素,再運用模糊理論及模糊聚類分析,進行分析演算及 訂定各安全等級的基準。(註2─21) 從國外方法的比較及國內相關文獻的探討,及考量國內目前的現 狀為主要的前提下,以因素篩選及評估所採行方法兩方面來分析,作 為發展國內評估方法的架構。 1.在因素篩選上,以日本方法的因素所涵蓋的範圍較廣,也較完 整,而從東、西方的法律制度、文化背景、及地理環境來比較,我國 和日本較相近,再從國內文獻來探討,主要也多直接引用日本的因素. 2─17.

(22) ,在運用上也並未有窒礙難行之處。不過的是日本的因素是否能全盤 移植入國內?從美、英兩國的演變來看,評估方法有其地域性的限制 ,而日本由火災災例的調查分析中,篩選出因素的作法是值得仿效, 但國內火災資料一向缺乏有系統的整理,而主要只是在探究起火原因 方面,欲建立本土的火災調查資料庫,現階段仍有極大的困難,另一 項作法就是以日本的因素為基礎,一方面搜集近年來一些重大火災災 例資料及目前我國法規中所列消防安全相關規定,另一方面以日本分 析災例的方式進行分析,藉以通盤了解國內火災問題及深入探究日本 分析方法的旨意,並嘗試的加以修正。 2.在評估所採行的方法上,英、美兩國的評估方法是以專家的經 驗法則為主要的導向,方法上較為主觀;而日本方法雖有部份仍需靠 專家的判斷,不過由於有詳細的災例資料及調查作為基礎的情況下, 方法上較為嚴謹。然而如第一點所述由國內災例資料已經相當不完整 ,更遑論調查分析。專家的經驗也是一種寶貴的資料,隨著方法論不 斷的改良,過去英、美兩國所採用的德爾菲法( Delphi )在運用上 仍有一些問題點(註2─22),近來多評準決策理論(multi- att ribute utility theory )發展逐漸成熟,而其中的層級分析法(an alytical hierarchy process )已開始成為點計劃法研究發展的主流 (註2─23、2─24),本研究先對層級分析法的內涵及發展趨 加以探究,再結合專家的問卷,藉以量化所篩選出來的人命安全因素 。. 2─18.

(23) 參、火災安全因素之選定 一、火災災例之個案探討 由於現存官方火警統計資料未盡詳實,欲全面性實施國內火災災 例分析,在能力上、技術上均有困難。但 80 年 12 月起,內政部建 築研究所籌備處結合中央警官學校消防系及成大、交大、台大、台灣 工技學院等學者專家,對國內 80-82 年間發生的 19 件重大火災案 進行現場實地勘查(註 3-1),分別建立各災例 建築物基本資料、 火災原因(起火原因、起火過程)、消防設備動作狀況、火害後建築 結構安全、 防火避難設施與人員反應等第一手資料,實為國內難得 的火場調查報告。而這19件重大火災災例,於剔除掉施工中建物火 災、無人傷亡火災及資料存有爭議且驗證困難的火災後,剩下14件 ,再加上83─85年發生重大火災的災例共計4件,合計 18 件如表 1-1,為本研究鎖定的研究對象。 欲進行矩陣表法分析前,必須先對災例資料,依火災概要、建築 物概要、及火災中人員行動三大部份加以整理,為求有系統的、有效 的整理出所需要的資料,嘗試運用歷史研究法的資料處理過程:(註 3-2) 1.資料的搜集與分類 歷史資料的分類方式有很多種,若依資料的型態來分,可 分為文件、數量紀錄、口頭紀錄和遺物。若依資料來源來分別 可分為一手資料與二手資料,一手資料則是最原始、未經整理 的資料;二手資料則是已經過整理、編輯,非直接參與事件發 生者所生產的資料,如政府單位發佈的統計資料、報紙或期刊 的內容等,本研究係採二手資料為主。 2.資料的鑑定 所謂歷史資料的鑑定包括考證資料的真偽或完整性,以及 確定資料的可靠性與意義。其次資料的鑑定還可以發掘資料所 代表的意義,作為歷史研究的最佳證據。 由於火災災例資料的搜集,有一部份需參考報章雜誌所記 載的內容,而經常發生的情形是各報所刊載的內容不盡相同, 為鑑定資料的正確性,本研究採用火災調查報告書及相關的學. 3─1.

(24) 術研究文獻等正式文件為主,相關人員訪談資料為輔的方式相 互佐證。 3.資料的解釋 在搜集並鑑定資料後,最重要的工作就是資料的解釋,如 此資料才會有意義。因果關係的推論是歷史研究很重要的一種 解釋方式,研究者透過因果關係推論的方式可以清楚的假定歷 史事件發生順序的因果關係,而進行某種結論。其次根據歷史 資料證據可以建立普遍原則,作為某種解釋的依據。 然而並非所有所需的火災災例資料均能搜集齊全,火災成 長及人員反應行動均為一連續性的時間序列,每個過程間存有 因果之關係,因此可藉由因果關係的推論,使所搜集的資料彼 此間能相互串接起來,更有助於分析事實的真象。 4.研究結果的撰寫 研究結果的撰寫方式有三種,一為根據發生年代的順序、 二為拫據題目或主題敘述、三為綜合年代順序與研究主題兩種 方式來敘述。本研究是以每一個災例為一主題,分別敘述火災 概要、建築物概要、及火災中人員行動三項子題,作為下一節 矩陣表法分析的基礎。其表格如表 3-1:. 二、火災災例之整合性分析 (一)、矩陣表分析的基本理論架構 每一次重大火災的背後,通常都存有甚多致災因素等待發掘;對 於不同的火災災例,可能就有其特定的火災危險(或消防安全缺陷) ,如無法發展或運用一套整合性的分析方法,各火災災例中共通性( 即可能重複出現)致災因素便不能被充分掌握,當然也就不能有效防 止類似災例的一再發生。即使從分散的個案資料分析中,知道那些因 素是造成重大傷亡的關鍵要因,但因缺乏一套系統性分析模式,致不 能提供檢定後的數值作為佐證,也無法說服相關主管機關納入建築防 災法規體系,當然對投資業者便無強制性效力,國內建築物防火能力 等級的提昇,也就遙遙無期了。 對於火災災例的分析模式,英國學者 Paul Stollard 就曾提出 :分析火災紀錄的系統是以評估建築物元件( element )和居民在 減輕起火的結果是成功或失敗來描述。 Paul Stollard 更進一步指. 3─2.

(25) 出任何對火災的系統性分析方法均將火災的成長細分成一連串可資確 認的階段,然而以時間及熱輸出的程度作為細分的標準並不適用,空 間因素才是最適合細分火災成長階段的標準。(註 3-4) 在 Lerup's 的研究中,將火災成長以八個關鍵點( critical conditions )來作區分,分別是:(註 3-5) (1)無火的狀態 (2)第一個物質受到波及 (3)第二個物質受到波及 (4)整個起火室受到波及 (5)鄰近的房間受到波及 (6)起火樓層受到波及 (7)鄰近樓層受到波及 (8)整棟建築物受到波及 但是依 Paul Stollard 的認為火災災例的分析不能僅單純的考 慮火的延燒,煙的擴散也必須同時考量,於是由火、煙兩個因素決定 出 22 個可能的階段,如圖 3-1 所示。(註 3-6) 日本矩陣表的設計主要是以上述理論為架構,並對火災成長的階 段加以簡化修正及加入人員反應行為種類後如表 2-4,而各階段、行 為種類、及各「安全對策項目」的定義參酌附件一。 (二)、矩陣表分析的基本概念 藉 34 個「安全對策項目」與「火災進展階段」及「人員反應行 為種類」所構成的矩陣表,假設兩組以時間為軸的邏輯樹( logic trees ),一組代表火災的進展,另一組代表火場中人員的反應行為 。將各個「安全對策項目」假想為邏輯樹上的節點,火災如進展到該 節點,原應在安全對策作用下抑制火勢;但事實如讓火勢突破該節點 繼續擴大(助長火勢),則原為安全因素的該節點遂演變為「危險因 素」,吾人便可在矩陣表中該「安全對策項目」相對應「火災進展階 段」的位置劃上(〤)的符號,代表該火災災例分析上的一個缺陷數 。相同的,在「人員對火災的反應行為」中,各「安全對策項目」原 對人員避難滅火等行為有正面的效果;但是在重大火災案例分析上, 事實真相反而是造成阻礙人員避難逃生及通報滅火行動的不利因素, 該項目便由安全因素變成危險因素,在矩陣表中相對應於「人與火災 對應」位置上劃上(〤)的符號,也代表該火災災例分析上的一個缺. 3─3.

(26) 陷數。(註 3-7) 為期火災災例分析被均一且順利進行,使用矩陣表之前,必須先 建立以下的三項基本概念:(註 3-8) 1.「安全對策項目」的階段性功能限制 34 個「安全對策項目」並非全與「火災進展」及「人與火 災對應」的每一個過程均密切相關。表 3-2 所示非空白部分, 代表該類「安全對策項目」與相對應的「火災進展」及「人與 火災對應」過程並無直接關係。以火氣使用管理為例,該項對 策與火災的擴大及人員的對應無直接關係,只對火災初期階段 有抑制的效果。 因此,進行各火災災例分析時,該矩陣應明示各安全對策 在火勢發展及人員反應過程中具關鍵性影響的階段,即各安全 對策在建築物火災安全計劃中原始設計的階段性功能,是否適 時適所正常發揮的驗證探討,才是火災災例分析的主要重點。 2.「安全對策項目」的存在性功能釐清 無「安全對策項目」(未實施或未設置),在以時間為軸 的火災進展過程中,仍應被視為一缺陷。如建築物因無該項對 策因素,致使火災繼續蔓延,則理應視為助長火勢的因素,故 無該安全因素即等於火災危險因素。否則以國內營業場所違規 使用情形相當的嚴重,內部安全設備也大都闕如的現況言,分 析上如全將列為「免評」的範圍,將造成無安全因素等於安全 因素的不合理情形。 並特以錯樹分析法(FTA 法)來補強上述的論點,假設從 許多火災災例調查分析得自動撒水設備成功抑制火勢的機率為 0.8 ,即表示該設備失效而助長火勢的機率為 0.2 ;但是對於 未設自動撒水設備的場所而言,火勢在毫無干預能力下通過該 節點而擴大延燒的機率為 1.0,其值當然較設有自動撒水設備 但未有效動作而助長火勢的機率高。因此無安全因素應列為危 險狀況,而不應為免評。 不過「安全對策項目」存在性功能的認定應該是相對的而 非絕對的,否則容易導致如陳敏志氏所述的不合理現象:因子 完整性之優點也伴隨著其缺點,就是包含許多消防安全非必要. 3─4.

(27) 的因子。一棟規模較小的建築物,可能因消防設備需求較少或 因使用者較單純而沒有嚴謹的管理制度,而導致低分,卻不見 得較不安全。(註 3-9)而相對的認定必須有一套標準以資對照 ,而各國在解決類似此問題點的作法,均以現行法令或草案的 規定為標準。 3. 「安全對策項目」的選擇性功能 每一火災災例均有其特定的火災進展邏輯樹( Fault Tree or Event Tree )及人與火災對應行為的先後次序,即火勢發 展受到每一節點(安全對策項目)的影響,致其後的火災進展 狀態可分成數條路徑進行,而不同路徑所對應的「安全對策項 目」可能就不相同。因此,「安全對策項目」本身對火災災例 可能發展過程也具有選擇性功能。 (三)、國內重大災例之矩陣表分析 從上一節火災災例資料的搜集及分析的過程中,固然可充分瞭解 各重大災例的致災原因及火災進展過程、人員因應行動實施情形等; 但為進一步求得同一時期國內重大建物火災災例所突顯的共通性問題 ,量化統計及整體分析便是絕對必要的。本文採矩陣表分析法以掌握 各「安全對策項目」與「火災進展」及「人與火災對應」互動關係上 的正、負面效用,俾進行整體分析。以矩陣表分析蒐集重大火災災例 的結果詳見附件三。 (四)、矩陣表評估值的計算 完成每個火災災例的矩陣表後,即可將各個災例的缺陷數(即× 的數量)與效果數(即○的數量),按各「安全對策項目」予以統計 ,其統計情形如表 3-3 所示。由於本研究災例的蒐集面有限,且均為 造成重大人命死亡的火災災例,在資料上已限制本研究全面性深入的 探究,因此將研究的重點鎖定在這些災例中,原本的安全因素出現了 缺陷而轉變成危險因素的頻率,藉由出現頻率的高低,找出其所突顯 出的火災問題。由表 3-3 中可以了解到一件重大人命傷亡的火災慘案 並非一、二個致災因素所可獨立完成,而是不同時段過程發生的許多 缺陷共同串接結合而造成的結果。因此,政府的建物火災安全政策, 如能針對相同法制條件環境下各災例過程出現率較高的關鍵要因,予. 3─5.

(28) 以有效的防治,則火災即使發生,在該「安全對策項目」適時發揮既 定功能的情形下,火場人命安全當可獲得保障。(註 3-10) 然而因有些災例過程中並不具備或實施某些對策項目,故必須予 以適當修正,以求數值間的均一性,將各「安全對策項目」累計缺陷 數,除以該對策項目的「該當對象數」,使各項累計值在比較時有一 定的基準點。而所謂的「該當對象數」,一般即為分析災例總件數, ,表 3-4 第二列所示即各「安全對策項目」的「該當對象數」。 各火災災例的累計缺陷數(α1), 依「火災進展」及「人與火 災對應」過程階段,分別統計出總數,再依下列關係式求出β值,使 所求出的數值標準化。 β=α (該當對象數) 然後依日本的評估方法,再分別將「火災進展」及「人與火災對應」 的缺陷標準值和效果標準值相加,依下式求出γ1 和γ2 值: γ1=β1(進展)+β2(進展) γ2=β1(對應)+β2(對應) 而本研究設定效果標準值為零,因此將上兩式簡化為: γ1=β1(進展) γ2=β2(對應) 由於「火災進展」和「人與火災對應」各其有獨特的發展軌跡( Event Trees),而依日本的方法,以下式之關係式將此兩獨立事件 予以結合: 圖 3-2、3-3、3-4 所示為重大火災災例各「安全對策項目」 的γ1、γ2 和γ值曲線圖。 (五)、關鍵要因分析 依災例整體分析所求出的γ、γ1 和γ2 值,只是發展分析評估 技術中一個階段性結果;如欲建立本土性的分析評估基準,尚有賴於 分析對象資料的繼續搜集及研究討論。由本文分析得γ、γ1、γ2 值中,吾人可瞭解那些「安全對策項目」對「火災進展」或「人與火 災對應」有較顯著的影響。 由圖 3-2 所示「火災進展」γ1 值曲線中,對「火災進展」的助 長性(效果)最明顯,計有下列六項: 6.從業人員的防災意識 7.從業人員的執行及行動能力. 3─6.

(29) 11.起火場所 19.可燃物質與量 21.內裝材料 34.自動撒水設備 由圖 3-3 所示「人與火災對應」的γ2 值曲線中,對「人與火災 對應」部份的阻礙性最為明顯,計有以下四項: 1.組織,體制的權限 2.訓練、消防計劃 6.從業人員的防災意識 7.從業人員的執行及行動能力 由圖 3-4 所示的γ值曲線中,計算全部「安全對策項目」的γ值 ,可以求出其平均數為 2.1,標準差為 2.0,可以清楚看出γ值超過 一個標準差者(即 4.1 ),代表同時在「火災進展」和「人與火災對 應」過程中扮演明顯的負面效應,也顯示該等項目在災例中出現嚴重 缺陷的共通性。 進一步分析這四項安全對策中1組織、體制的權限2訓練、消防 計劃6從業人員的防災意識7從業人員的執行及行動能力等四項均屬 於防火有關的意識、體制、實施狀態等軟體管理部份,顯示國內有關 防火軟體管理及防火教育宣導是發生嚴重問題,而且往往也是造成重 大人命傷亡的關鍵要因。. 三、火災人命安全因素的選定 (一)、專家問卷及其結果 從本次災例分析研究中發現日本的 34 項因素已多能解釋國內火災 所暴露出的許多現象,不過是否仍潛存有一些因地域上的不同,而產 生國內特有的因素呢?然而由於研究的限制,無法擴大災例的蒐集面 ,再加以分析篩選出可能會有的新因素。 面對上述的限制,直接對國內學者專家進行訪談問卷,藉由專家 豐富的學識及實務經驗,提供其寶貴的建議,為現階段較為可行的作 法。而在專家的認定及採樣主要分成消防人員及非消防人員兩類: 1.在消防人員方面:. 3─7.

(30) 中央警官學校消防學系畢業,並且服務消防單位的年資在 10 年 以上。 2.在非消防人員方面: 本部份主要是包括學術、建管、建築、及保險等四個領域的專 業人員。 本研究對KTV及六層樓以上集合住宅設計二份問卷請上述專家 學者提供意見,有關問卷內容、專家名冊及回收建議意見如附件三、 四。並整理出下列結論:若干安全因素可以進一步合併或細分,以及 因素定義修正。 經依專家意見修正KTV安全因素為20項、六層樓以上集合住 宅安全因素為17項。(詳如附件五、六). 3─8.

(31) 肆、人命安全因素量化及其評估之應用 前所介紹之各國評估方法中,對於安全因素權重決定,大都運用 專家之經驗判斷,作為權重值決定之依據,其中,由於日本防災性能 評價手法曾對火災事例之相關事項,進行廣泛研究調查及數據,因此 各項安全因素之權重主要由各項調查之數據統計結果所產生,再以專 家之意見作為重要度等級之劃分及最後等級之補正。 本研究在處理以專家意見解決因素權重問題之量化方式,以修正 後層級分析法來處理。. 一、量化方法之比較 (一)、層級分析法(the Analytic Hierarchy Process 簡稱 AHP) 層級分析法為 1970 年代美國匹茨堡大學 T.L.Satty 所提出,用以 解決複雜問題中各項因素之比率關係之量化方法。藉由將複雜問題系 統化及層級架構之建立,界定影響問題相關因素之關係,並對每一層 級中各個要項,以比率方式,進行兩兩比較。再由各階層間之關連性 ,層層轉換,求出各項安全因素對於整體安全目標之權重。 第一步驟是將複雜之系統問題以層級方式表示,最高層級稱為焦 點,只包含一個因素,為系統問題之總目標。再依據系統結構與功能 特性建立各層層級關係。 建立層級架構之方法可利用腦力激盪法等方式進行。在分析因素 群組時,應儘量將重要性相近的要素置於一同層級中,並且每一層級 之比較要項以超過七項為原則,因此層數約為N/7(N為因素個數) ,以利進行有效之比對及獲得較佳之一致性。 評估尺度以 Saaty 九種尺度,並進行要項間兩兩比較,計算每一 比較矩陣之特徵向量,求得各層級之特徵向量後,再進行整體層級權 計算,以求出最低層級各項因素對最高「目標」層級之權重,另為檢 驗成對比較評比值之前後一貫性,以確保專家判定之信度,實施一致 性檢定。 (二) 、修正後的層級分析法(the Modified the Analytic Hierar -chy Process 簡稱 MAHP)(註4─5、4─6). 4─1.

(32) 在 Saaty 的理論中,對於矩陣的輸入值是來自區間尺度(inter-val scales )所轉換的比率或是判斷比率( judgement ratios ) 並不作分別,而以相同的方法對兩種不同的比率進行分析,可能會產 生的問題,以一個簡單的例子來作說明,假設有一個層級中有兩個因 素,而其中一個因素比另一個因素「頗重要」( more important than ),根據第一節所述的方法,決策者可以以一個二階矩陣來表示 : 1 1/5. 5 1. (1). 其特徵向量為【 0.83,0.17 】,兩者權重的比例為 5:1 暗示第 一個因素比第二個因素「極端的重要」( very much more important than )或是「完全的優勢」( completely dominates ),而不是 先前矩陣所記載的僅是「頗重要」,因此最後向量的權重並不能反映 出真實的結果,直接運用在一個複雜的層級中,由於這種「誇大( exaggertations )」的效應使最後的向量在平衡( counterbalance )的過程中失去其準確性,將使得最後優勢向量( final priority vector )的中間部份產生問題。 因此,有必要將 AHP 法加以修正以適用於「軟性資料( soft data )」的情況──即輸入值是根據看法,而不是根據可量化的測量 ( quantifiable measurement )。在作法上是必須將輸入資料轉化 成一線性尺度( linear scale )以反映出真實性,或者是說要先將 「軟性資料」轉換成等量的( equivaent )「硬性資料( hard data )」。然而為保留 Saaty 配分方法的簡易性,所以 Saaty 的分數必 須被映射( map )到一個真正的比率尺度( ratio scale )中,使 得正倒值矩陣( positive reciprocal matrix )能夠使用概念 ( images )這種輸入值,因此所使用的映射關係式必須要將尺度的 操作範圍能予以線性化( linearise ),但是在接近定義域(domain )的邊界時為類似漸進線的性質( asymptotically )。. 4─2.

(33) 許多的數學函數有上述的性質,然而鑒於該法過份簡單的特性以 及 Donegan,Dodd,and McMaster 三人的實驗結果,倒雙曲線切線函數 ( inverse hyperbolic tangent function )已被採納。 在矩陣輸入值的轉換上,先依 Donegan & Dodd 的建議使用: θ : t → tanh. ( √3(t-1)/14). (2). 將輸入值映射到另一個定義域內,然而由於 AHP 所使用矩陣為 正倒值矩陣,其輸入值必須是屬於相乘性的共同定義域( multiplicative co-domain ),而上式為相加性的共同定義域,因此又必 須將已映射到另一定義域的輸入值,使用: Φ : t → exp(θ(t)). (3). 再映射到一定義域內,將此修正後的輸入值代入(1)式中,所求出 的優勢向量為【 .625,.375 】。這樣的結果似乎比 AHP 法所求出【 .83,.17 】的向量更能較真實的反映出「頗重要」的意義。 在 AHP 法中各層級要素成對比較的過程中,面臨著主觀上感覺 程度認定的問題,而 Saaty 將心理感覺程度由同等重要(等強)到 絕對重要(絕強)五種基本屬性,再加上介於每兩屬性間的折衷性, 總共分成九個名目尺度,如表 4-1 所示。 於是使用者每經過一次的比較,都得面對九(尺度)中取一的思 考,國內學者劉仁智氏在其碩士論文「多評準則決策──分析層級程 序法尺度之研究」(註七)中嘗試將 Saaty 建議的〞九尺度〞簡化 為〞五尺度〞,其研究的結果顯示,在同一組隨機比較矩陣之下,兩 種尺度產生的優勢向量值差異不大;且在一定的顯著水準( level of significance ),其對應的等級具有極高的相關性;此外,使用 〞五尺度〞產生的比較矩陣均有較佳的一致性指標值。本研究為使決 策者方便運用的立場,將尺度由「九尺度」簡化為「五尺度」。. 二、量化程序. 4─3.

(34) (一)建立層級分析架構 本研究層級架構,主要沿襲我國建築物火災人命安全評估法中層 級架構方式,將系統層級劃分為「安全目標」、「對策階層」、「 因素群」及「安全因素」四個階層。 以「人命安全」列為整個階層的頂上事件,定為「目標層級」 ;而將「人命安全目標之達成,以「火災預防、成長抑制對策」、 「擴大防止對策」及「避難救助對策」三項防災對策為次一層級之 影響要項,是為「對策階層」。 依據KTV、六層樓以上集合住宅用途特性,KTV20項安 全因素分成「防火管理」、「員工、顧客」、「火載量」、「構造 」、「防火區劃」、「避難」、「警報」、「滅火」、「消防隊」 等九個群族,並定名「因素群層級」。六層樓以上集合住宅17項 安全因素分成「防火管理」、「人員」、「火載量」、「防火區劃 」、「消防救助」、「避難」、「警報」、「滅火」等八個「因素 群層級」,層級架構見圖4─1、4─2。 (二)以MAHP處理問卷後各層級權值 整理結果如下: 表4─1:KTV各項防火對策權重值 對策名稱. 火災預防、成長抑 擴大防止對策 避難救助對策 制對策. 權重. 37.6. 29.17. 31.29 (本研究整理). 表4─2:KTV因素群層級權值 因素群名稱. 權值. 防火管理. 15.095. 員工、顧客. 14.491. 火載量. 17.416. 構造. 12.193. 防火區劃. 7.913. 避難. 5.313. 警報. 4.891. 滅火. 8.806. 4─4.

(35) 消防隊. 11.138. (本研究整理) 表4─3:KTV因素層級權值 編號. 因素名稱. 權值. 1. 編組計劃. 8.701. 2. 火氣的使用及管理. 5.813. 3. 員工的防災與應變能力 6.508. 4. 顧客的身心狀況. 1.569. 5. 員工與顧客比例. 1.796. 6. 內裝材料. 10.540. 7. 可燃物的質與量. 8.547. 8. 外牆開口部. 6.621. 9. 主要結構及空間配置. 7.459. 10. 水平區劃. 3.012. 11. 垂直區劃. 3.048. 12. 防火門. 2.885. 13. 避難設施. 2.179. 14. 避難設備. 1.521. 15. 排煙設備. 1.811. 16. 警報設備. 1.772. 17. 廣播設備. 2.694. 18. 手動滅火. 4.334. 19. 自動滅火. 5.671. 20. 消防隊. 12.508 (本研究整理). 4─5.

(36) 表4─4:六層樓以上集合住宅防火對策權重值 對策名稱. 火災預防、成長抑 擴大防止對策 避難救助對策 制對策. 權重. 44.5. 29.3. 26.2 (本研究整理). 表4─5:六層樓以上集合住宅因素群層級權值 因素群名稱. 權值. 防火管理. 13.5. 人員. 17.6. 火載量. 19.1. 防火區劃. 12.1. 消防救助. 13.6. 避難. 7.0. 警報. 7.1. 滅火. 10.0 (本研究整理). 4─6.

(37) 表4─6六層樓以上集合住宅因素層級權值 編號. 因素名稱. 權值. 1. 管理組織體制. 6.0. 2. 火氣設備使用管理. 7.4. 3. 防災計劃與常識. 10.2. 4. 生理與心理狀況. 7.4. 5. 可燃物的質與量. 8.5. 6. 內部裝修材料. 10.6. 7. 水平區劃. 3.9. 8. 垂直區劃. 4.6. 9. 防火門. 3.6. 10. 消防救助環境. 6.7. 11. 消防救助備. 6.9. 12. 避難設施. 3.9. 13. 避難設備. 3.2. 14. 警報設備. 4.0. 15. 廣播設備. 3.1. 16. 手動滅火設備. 6.0. 17. 自動滅火設備. 4.0. (本研究整理). 4─7.

(38) 三、實例評估 現查調查表設計主要目的,在於使調查人員在判斷調查項目的內 容,及評定其等級時有一定的準則可資遵循。 有關現場調查表的設計在第二章對英、日兩國的調查表進行比較 的結果,以日本的方式較為具體可行,不過在手冊中有若干的項目, 仍存有模糊的現象,採用模糊多準則篩選法來加以克服。 本研究現場調查表的設計主要是參酌日本的手冊,在日本手冊中 有關等級的設計有一主要的特點就是能以法規為根據,而將符合法規 規定的等級列為中間的等級,這個特點使對法規執行有經驗的現場調 調查人員有所準據。考量國內之現狀及災例分析的經驗,將現場調查 表冊整理出內容,見附錄五、六。對於每一安全因素之各項評估細項 目間配點方式,以該因素權重之平均值為劃分方式,細項目下的五等 級劃分之配點基準,則以A級為該細項目配點 100%,其餘等距類推為 B級:75%、C級:50%、D級:25%、E級:0%。 評估等級分五種: 1、總分90分以上且各對策項目總得分之 75%以上及每一「必須小 項目」均為各項目分數之 50%以上為「安全」(代號S)。 2、總分70分以上且各對策項目總得分之 60%以上及每一「必須小 項目」均為各項目分數之 50%以上為「良好」(代號A)。 3、總分50以上且各對策項目總得分之 50%以上為「尚可」(代號 B)。 4、總分30分以上且各對策項目總得分之 30%以上為為「危險」( 代號C)。 5、不屬於上述四種情形者「非常危險」(代號D) ( 一)、KTV(以高雄市新興消防分隊所轄 KTV 為例) (1)、樣本選定 KTV以高雄市新興消防分隊所轄的為採樣的範圍,列管的有 68 家,鎖定各樓層樓地板面積在 300 ㎡以上的 KTV 為對象,以利進行「 合法營業」及「違規營業」 KTV 的比較,而該分隊樓地板面積在 300. 4─8.

(39) ㎡以上的 KTV 家數共有 44 家,其中的「合法」及「違規」營業 KTV 的 家數和本研究所採樣的家數如表 4-7。 表4─7:新興分隊列管及本研究所採樣KTV 合法營業數 違規營業數. 合計數. 分隊列管數 29. 15. 44. 採樣數. 6. 4. 10. 比例. 21. 27. 23. 調查由消防分隊幹部及責任區隊員擔任,為求審慎,事前對調查 表格予以講解,以期能了解各個調查項目的旨意。 (2)、調查結果及分析 茲將調查結果整理如表4─8 表4─8:十家KTV評定之等級 樣本數 有無合法. 評定等級. 1. 違規. 相當危險. 2. 合法. 相當危險. 3. 合法. 危險. 4. 合法. 相當危險. 5. 合法. 危險. 6. 違規. 相當危險. 7. 違規. 相當危險. 8. 違規. 相當危險. 9. 合法. 危險. 10. 合法. 危險. (本研究整理) 再將調查樣本分成合法、合法但消防隊檢查有嚴重缺失、及違 規三類加以分析,其分類表如表4─9。. 4─9.

(40) 表4─9:十家KTV分類之明細表 代號. 分類別. 樣本代號. 甲. 合法營業. 3、5、9、10. 乙. 合法營業但消防隊檢查有 2、4 嚴重缺失. 丙. 違規營業. 1、6、7、8. (本研究整理) 從表4─8及4─9可得到兩點結論: 1、十家KTV中,沒有任何一家可達「尚可」以上等級標準。 2、在所分成三類的類別中,甲類樣本均為「危險」等級,而乙、兩 兩類樣本均列為「相當危險」等級。從這樣的結果似乎能說明合 法營業場所人命安全防護上優於違規營業場所。 (二)、六層樓以上集合住宅(以台北市消防局第二大隊所轄為例) (1)、樣本選定 基於研究時限制以及進行住宅內部調查昜影響住戶隱私權不昜得 配合,僅取十二個樣本作嘗試性研究。十二個樣本中六層樓以上至十 層樓、十一層樓以上至十四層樓以上及十五層以上三類建築物各兩棟 ;同棟建築物中同樓層住戶各兩戶,共計十二戶。以便於進行不同樓 層建築物間以及同棟同樓層建築物不同住戶間安全等級比較。樣本資 料如4─10所示。 表4─10 樣本資料 建築物. 一. 二. 三. 樣本. 樣本 1. 總樓層. 地上 7/地下 1. 地上 10/地下 1. 地上 14/地下 2. 樓層數. 6. 7. 11. 240 平方公尺. 260 平方公尺. 樣本 2 樣本 3. 樓地板面積 230 平方公尺. 樣本 4 樣本 5. 4─10. 樣本 6.

(41) 建築物. 四. 五. 六. 樣本. 樣本 7. 總樓層. 地上 12/地下 1. 地上 18/地下 2. 地上 19/地下 2. 樓層數. 12. 17. 16. 480 平方公尺. 4500 平方公尺. 樣本 8 樣本 9. 樓地板面積 720 平方公尺. 樣本 10 樣本 11. 樣本 12. 調查由消防分隊幹部及責任區隊員擔任,為求審慎,事前對調查 表格予以講解,以期能了解各個調查項目的旨意。 (2)、調查結果及分析 茲將調查結果整理如表4─11。 表4─11: 十二個樣本評定等級 百分比. 樣本1 樣本2 樣本3 樣本4 樣本5 樣本6. 總得分. 64. 55. 60. 56. 58. 68. 預防抑制對策得分 69. 59. 65. 57. 57. 73. 擴大防止對策得分 63. 56. 56. 56. 56. 63. 避難救助對策得分 57. 47. 56. 56. 56. 65. 最終評定等級. B. C. B. B. B. B. 百分比. 樣本7 樣本8 樣本9 樣本 10. 樣本 11. 樣本 12. 總得分. 65. 66. 66. 58. 73. 72. 預防抑制對策得分 74. 72. 68. 57. 74. 74. 擴大防止對策得分 63. 63. 70. 66. 78. 74. 避難救助對策得分 52. 50. 50. 52. 67. 67. 最終評定等級. B. B. B. A. A. B. (本研究整理). 4─11.

(42) 由上表可得以下結論: 1、三項防火對策項目中,「避難救助對策」得分一般均較低,與「 避難救助對策」相關之安全因素計有「3、防災計畫與常識」等 十項. 2、僅樣本11、12,獲得A等評級,顯示十九層以上安全防護程 度較佳。. 4─12.

參考文獻

相關文件

The first stage of the Delphi Method expert questionnaire to confirm the initial structure of the questionnaire, then Analytic Hierarchy processto calculate the overall

This study then generalizes key factors of tourist hotels fire safety assessment application items: Whether fire evacuation facilities are blocked or not and major

implementation of public safety for the buildings under comprehensive reviews on fire prevention and evacuation and compares with related literature to establish the check items

By the conclusions, if it is to consider the expert opinions in the education evaluation, we suggest that Delphi Method, Analytic Hierarchy Process, or combining Delphi Method

【47】Thompson, Richard C; Hilton, Thomas F; Witt, L.Alan, “Where the Safety rubber meets the shop floor: A confirmatory model of management influence on workplace safety”.Jouranl of

Therefore, this study proposes to unify the implementation schedule of the traffic safety education through adopting “Road Safety Education Week” in the school

Hence this study uses a systematic method to develop safety evaluation indices and their weights to evaluate the walking environment of way to school for

The research is firstly conducted in FDM (Fuzzy Delphi Method) to discuss the key items of evaluation influencing merit evaluation operation; then in FAHP (Fuzzy Analytic