大規模地下空間避難弱者之情境模擬及避難疏散策略

內政部建築研究所委託研究報告

年度

大規模地下空間避難弱者之情境模擬

及避難疏散策略

內 政 部 建 築 研 究 所 委 託 研 究 報 告

中華民國 101 年 12 月

大規模地下空間避難弱者之情境模擬

及避難疏散策略

受 委 託 者：中國文化大學 研究主持人：張邦立 協同主持人：湯潔新 研 究 員：張尚文 研 究 員：郭彥谷 研 究 助 理：曾淑芬

內 政 部 建 築 研 究 所 委 託 研 究 報 告

中華民國 101 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） PG10101-0478 101301070000G0017

目次

表次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅲ

圖次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅶ

摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ⅩⅠ

第一章 緒論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1

第一節 研究緣起與背景‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1

第二節 研究目的與內容‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17

第三節 研究方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧21

第四節 預期成果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧25

第二章 文獻回顧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧27

第一節 國內外有關本計劃研究之文獻資料‧‧‧‧‧‧‧29

第二節 國內相關規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧69

第三節 逃生避難理論與行為‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧73

第四節 大規模地下空間定義‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧77

第五節 國外相關規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧79

第六節 國內外地下空間火災案例‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧89

第三章 防災認知與防災安全行為之關聯性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧99

第一節 統計分析理論基礎‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧99

第二節 問卷調查統計方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧101

第三節 避難弱勢潛在構念與結構方程模式分析‧‧‧‧‧113

II

第四章 全尺寸人流實驗與避難模擬‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧147

第一節 全尺寸人流實驗計畫‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧147

第二節 避難模擬軟體‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧167

第五章 避難疏散策略‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧201

第六章 結論與建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧207

第一節 結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧207

第二節 建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧211

附 錄 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧213

參考書目‧‧‧‧‧･‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧239

表次

表 2-1 避難人員之心理特性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧47

表 2-2 人員避難行動能力表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧48

表 2-3 安全設計與標示設計的關係‧‧‧‧‧‧‧‧‧51

表 2-4 建築物火災中人類避難之特性‧‧‧‧‧‧‧‧57

表 2-5 預想避難弱點與空間特性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧63

表 2-6 地下車站可能產生的情境及其潛在的危險性‧‧65

表 2-7 技術手冊與國內外相關研究之人員收容密度

比較表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧69

表 2-8 建築技術規則‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧72

表 2-9 消防安全設備設置標準‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧72

表 2-10 地下街規模之定義‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧77

表 2-11 大規模建築物及特種建築物之認定條件‧‧‧‧78

表 2-12 世界各地下空間（隧道、地下場站、地下街）

重大災害案例（1）

‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧91

表 2-13 世界各地下空間（隧道、地下場站、地下街）

重大災害案例（2）

‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧92

表 2-14 世界各地下空間（隧道、地下場站、地下街）

重大災害案例（3）

‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧93

表 3-1 問卷樣本基本特性分布‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧115

IV

表 3-2 各觀察變項之敘述統計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧118

表 3-3 潛在身心狀態總信度‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧119

表 3-4 人格特質、健康與運動項目刪除時對總信度

影響變化‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧119

表 3-5 潛在避難狀態總信度‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧120

表 3-6 防災認知、防災安全行為與避難特質項目刪

除時對總信度影響變化‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧120

表 3-7 潛在地下空間避難狀態總信度‧‧‧‧‧‧‧‧121

表 3-8 知覺空間封閉性、資訊模糊性與逃生困難

性項目刪除時對總信度影響變化‧‧‧‧‧‧‧121

表 3-9 各觀察變項相關係數表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧122

表 3-10 潛在身心狀態之各觀察變項對空間封閉性之

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧123

表 3-11 潛在身心狀態之各觀察變項對資訊模糊性之

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧124

表 3-12 潛在身心狀態之各觀察變項對逃生困難性之

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧124

表 3-13 潛在身心狀態之各觀察變項對防災認知性之

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧125

表 3-14 潛在身心狀態之各觀察變項對防災安全行為

之單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧125

表 3-15 潛在身心狀態之各觀察變項對避難特質之

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧126

表 3-16 潛在避難狀態之各觀察變項對空間封閉性

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧126

表 3-17 潛在避難狀態之各觀察變項對資訊模糊性

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧127

表 3-18 潛在避難狀態之各觀察變項對逃生困難性

單純迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧127

表 3-19 潛在身心狀態與潛在避難狀態各觀察變項

對空間封閉性多元逐步迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧128

表 3-20 各觀察變項對空間封閉性之解釋力‧‧‧‧‧‧128

表 3-21 潛在身心狀態與潛在避難狀態各觀察變項

對資訊模糊性多元逐步迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧129

表 3-22 各觀察變項對資訊模糊性之解釋力‧‧‧‧‧‧129

表 3-23 潛在身心狀態與潛在避難狀態各觀察變項

對逃生困難性多元逐步迴歸表‧‧‧‧‧‧‧‧130

表 3-24 各觀察變項對逃生困難性之解釋力‧‧‧‧‧‧130

表 4-1 實驗設備表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧154

表 4-2 工作人員編制‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧154

VI

表 4-3 不同輔具水平移動時間‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧156

表 4-4 不同輔具水平移動速度‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧156

表 4-5 不同輔具移動速度差異性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧158

表 4-6 拐杖垂直移動時間與速度‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧158

表 4-7 出口選擇百分比與特徵‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧159

表 4-8 避難模擬軟體比較‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧170

表 4-9 模擬尖峰情境避難弱者分配比率‧‧‧‧‧‧‧180

表 4-10 尖峰情境模擬結果比較表（1）

‧‧‧‧‧‧‧‧181

表 4-11 尖峰情境模擬結果比較表（2）

‧‧‧‧‧‧‧‧181

表 4-12 尖峰情境模擬結果比較表（3）

‧‧‧‧‧‧‧‧182

表 4-13 尖峰情境模擬結果比較表（4）

‧‧‧‧‧‧‧‧182

表 4-14 尖峰情境模擬結果比較表（5）

‧‧‧‧‧‧‧‧183

表 4-15 模擬平日與假日情境避難弱者分配比率‧‧‧‧184

表 4-16 各樓梯避難完成時間（sec）比較表‧‧‧‧‧192

表 4-17 各樓梯避難人數（人）比較表‧‧‧‧‧‧‧‧193

表 4-18 表 4 - 18 尖峰 2（B）改善前與改善後之電腦

模擬結果比較表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧199

圖次

圖 1-1 消防隊員前進方向與民眾避難疏散方向相衝突

之情況（剖面圖）‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6

圖 1-2 消防隊員前進方向與民眾避難疏散方向相衝突

之情況（平面圖）‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6

圖 1-3 地下建築物民眾避難疏散示意圖‧‧‧‧‧‧‧7

圖 1-4 建築技術規則建築設計施工編第 107 條補充

圖例‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧8

圖 1-5 建築物之避難安全性能驗證方法‧‧‧‧‧‧‧9

圖 1-6 世界各國超過 65 歲人口比率‧‧‧‧‧‧‧‧10

圖 1-7 高度開發國家與低度開發國家人口結構預測圖‧11

圖 1-8 垂直逃生動線使用之緊急救助搬運設備‧‧‧‧14

圖 1-9 研究步驟流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧24

圖 2-1 火災弱者族群‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧50

圖 2-2 建築物火災狀態‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧55

圖 2-3 地下空間災害類型比例（1985 - 2006）‧‧‧‧‧89

圖 2-4 高雄地下街火災‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧94

圖 3-1 驗證性因素分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧131

圖 3-2 結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧132

圖 3-3 男性結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧133

VIII

圖 3-4 女性結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧134

圖 3-5 20 歲以下結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧135

圖 3-6 21-30 歲結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧136

圖 3-7 31-40 歲結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧137

圖 3-8 41-50 歲結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧138

圖 3-9 51-60 歲結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧139

圖 3-10 60 歲以上結構方程模式分析圖‧‧‧‧‧‧‧140

圖 4-1 全尺寸實驗範圍示意圖（全區）

‧‧‧‧‧‧‧‧148

圖 4-2 實驗現場照片‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧149

圖 4-3 K9 出口照片‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧149

圖 4-4 K10 出口照片‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧149

圖 4-5 K11 出口照片‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧150

圖 4-6 K12 出口照片‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧150

圖 4-7 實驗照片（工作人員在後方記錄時間）

‧‧‧‧‧155

圖 4-8 不同輔具平均時間（sec）‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧157

圖 4-9 不同輔具平均速度（m/sec）‧‧‧‧‧‧‧‧‧157

圖 4-10 可視性評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧160

圖 4-11 彩度性評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧160

圖 4-12 明亮度評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧161

圖 4-13 意義性評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧161

圖 4-14 整體性評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧162

圖 4-15 避難引導評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧162

圖 4-16 有無營業現狀對照‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧163

圖 4-17 臨時避難據點規劃建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧165

圖 4-18 模擬軟體模擬結果比較圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧172

圖 4-19 使用者界面視窗圖形範例‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧173

圖 4-20 三度空間視圖結果的範例圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧174

圖 4-21 人流的歷時模擬圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧174

圖 4-22 三度空間視圖及二度空間視圖‧‧‧‧‧‧‧‧175

圖 4-23 不同族群避難者‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧176

圖 4-24 於房間中避難者分佈圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧176

圖 4-25 PATHFINDER 功能綜合介紹圖‧‧‧‧‧‧‧177

圖 4-26 避難模擬範圍示意圖（全區）

‧‧‧‧‧‧‧‧178

圖 4-27 尖峰 1 之模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧186

圖 4-28 尖峰 2（A）之模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧187

圖 4-29 尖峰 2（B）之模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧188

圖 4-30 尖峰 2（C）之模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧189

圖 4-31 尖峰 3 之模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧190

圖 4-32 平日之模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧191

圖 4-33 假日之模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧192

X

圖 4-34 改善避難引導區劃示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧197

圖 4-35 改善後避難模擬結果分析圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧198

圖 5-1 各節點所需之防火、防煙性能規格‧‧‧‧‧‧206

摘 要

關鍵詞：地下空間、避難弱者、情境模擬、疏散策略 一 、 研 究 緣 起 大規模地下空間發生火災時，在高溫火焰與嗆鼻濃煙之侵襲下，「避難 弱者」必須與煙層下降速度與火焰蔓延速度競賽；在滅火設備或救援設備無 法直接到達建築物內，無法短時間深入火場之情況下，必須依賴消防隊員， 進入火場滅火與救援。但當警報鈴聲響起時，建築物內民眾勢必慌張且快速 於水平或是垂直避難動線行走甚至奔跑，並急於短時間內湧入逃生出口，於 一進一出之移動過程中，兩方於行走動線上碰撞或衝突時間，將隨著大規模 地下空間收容人數不同而有所不同，當收容人數愈多則衝突時間愈長；在此 種狀況下，除了阻礙消防隊員滅火救援外，亦會妨礙人員逃生避難順暢性， 除此之外，逃生避難人員隨著停留於地下空間之時間持續增加，進而增加其 危險性。 對於避難弱者逃生避難之操作模式與防護手法；可參考其他先進國家之 防災概念，藉以訂定我國避難弱者避難疏散策略之參考。然而，長年來臺灣 民眾普遍對於公共建築物設備或設施的支出與花費持保留態度。因此如何以 最經濟的硬體設施或設備，建構安全、確實可行、有保障且被一般民眾認可 接受之避難疏散策略，藉以提高「避難弱者」於地下建築物之逃生避難安全 性；如何超越其他先進國家，率先訂定相關設施或設備性能規格與管理辦 法，進而成為其他國家參考依據，實須要政府機構、相關學者、專業人士及 制定政策者，共同研究與討論，藉以找出解決此重要議題最為適切的方法。

XII 二 、 研 究 方 法 及 過 程 火災發生後，為瞭解大規模地下空間避難弱者面臨火災的情境，並提出 避難策略，本計畫以文獻回顧法，蒐集建築火災避難、避難行為模式；認知 行為模式；建築法與消防法等相關資料。其次以案例調查分析法、電腦避難 模擬與實驗法瞭解國內大規模地下空間，避難弱者之行為模式並以訪談專家 學者及問卷調查方法，瞭解專業人士與一般民眾，對於大規模地下空間發生 災害之想法、因應作法、亟需協助或解決之問題。以推論演繹法、電腦避難 模擬、實驗等方法，提出改善方法並找出疏散策略。 三 、 重 要 發 現 1. 擬定避難疏散策略時，必須思考火災發生時避難弱勢族群行動不易以 及避難時間較長等不利因素，並應該考量避難弱者移動時，分別與一 般民眾與消防隊員相互的影響。 2. 思考如何協助避難弱者逃生避難之前，應先思考如何防止地下建築物 （如地下捷運車站、地鐵或地下街）發生火災。換言之，應提升地下 建築物之防火性能，防止火勢蔓延擴大，而非優先著眼於該如何逃生 避難。因此，訂定地下建築物避難疏散策略之前，應該以管理、防火 設施及消防設備等手法，達到「降低火災發生機率」、「及時撲滅火災」 及「不讓火勢蔓延擴大」為首要工作。 3. 由電腦模擬結果得知，最短避難距離未必是民眾最佳避難方式，倘若 樓梯能夠均勻分配給避難者，且配套措施皆呈現其應有功能（如防火 設施、消防設備、指示標示、緊急廣播、專人協助或引導以及專屬避 難弱者之特別安全電梯或電扶梯等），將有助於縮短避難完成時間，進 而提升一般民眾及避難弱者逃生避難之安全等級。

四 、 主 要 建 議 事 項 建議一 於現行「高層複合用途建築物自衛消防編組演練暨驗證實施計畫」中， 增列「地下空間避難弱者」避難引導規劃之規定：立即可行建議。 主辦機關：內政部消防署 協辦機關：內政部建築研究所 現行「高層複合用途建築物自衛消防編組演練暨驗證實施計畫」第柒條， 第六項 第（二）款第 2 目規定：「可依照事先規劃的樓梯及避難通道進行避 難引導工作，但不可引導至離火場最近的樓梯。」建議增加文字如下：「避難 引導規劃時，應假設引火點，進行人流量分析，應該依據分析結果規劃避難 動線，除消防隊員救災動線應納入考量外，亦應該事先規劃避難弱者等行動 不便者之避難動線，避免災害擴大」。 建議二： 於大規模地下空間增設臨時避難據點之規定：立即可行建議。 主辦機關：內政部消防署 協辦機關：內政部建築研究所 因避難弱者（或行動不便者），受限於其步行時間長，行動速度慢等因素。 應提供一個專屬於避難弱者（或行動不便者）且可以暫時停留之相對安全的 空間（應具備防火區劃、防煙區劃）。其配套項目包括：通往該空間之走廊側 構造應具備遮煙性（遮煙捲簾），以利避難弱者，等待救援或利用電梯運送。 等待救援位置（相對安全的空間）應該納入轄區消防單位列管。遮煙捲簾於 火災發生時可以自動下降，或是由工作人員手動控制升降以利人員進出。

XIV 建議三： 增設「臨時避難據點」與所屬地下空間之「電梯」，皆須具備防火與防煙 性能之規定：立即可行建議。 主辦機關：內政部消防署、營建署 協辦機關：內政部建築研究所 為避免避難弱者，於火災發生後遭受高溫火焰及有毒濃煙侵襲；且避難 弱者必須仰賴電梯進行垂直動線避難。因此，臨時避難據點以及地下空間之 電梯，於考量安全防護時，兩者之遮煙性皆為重要項目。在大規模地下街中 皆已設置電梯，藉以滿足無障礙環境等目的。但是，目前這類型空間或機具 尚未具備遮煙性，部分亦無防火區劃。為提高避難弱者逃生避難之安全性， 實有增設之必要。

Abstract

1. Purpose of this Research

When the fire takes place in the extensive underground space, and chock in the high-temperature flame under the invasion and attack of the thick smoke of nose, ' take refuge the weak ' must be with smoke one floor of dropping speeds and pace contest of spreading of flame; Rescue apparatus to be unable to reach in the building directly in apparatus of putting out the fire, unable short time deepen situation of the scene of a fire, must rely on the fire fighter, enter the scene of a fire to put out the fire and rescue. But when the ring tones of alarm sounds, in the building the people certainly will be flurried and fast or take refuge and move the line to walk even run at the level vertically, and pour in and flee for one's life to export in eager short time, in a movement course of entering one, two sides will be different to some extent as the extensive underground space is accepted and tolerated towards others and counted differently walking and moving on-line colliding or conflict time, act as, charge, tolerate towards others, count, conflict time to be the longer at most; Under this state, besides hindering a fire fighter and putting out the fire to rescue, will also hinder personnel from fleeing for one's life and taking refuge smoothly, in addition, personnel increase with the time staying on the underground space continuously to flee for one's life and take refuge, and then it is dangerous to increase it.

Relevant responsible institutions of the government, should consult this advanced country of Japan, operation mode and shelter tactics that the weak flee for one's life to take refuge for taking refuge; And can quote it and protect the concept, the reference which evacuate the tactics that the weak take refuge that take refuge as stipulating our country. However, Taiwanese people's general expenditure to the apparatus of public building or facility comes and spends all the year round, hold

XVI

the attitude of keeping. So how about to build and construct safely, really feasibly, ensure and is approved what accept takes refuge and evacuating the tactics with the most economic hardware facility or apparatus, use to improve ' take refuge ' security of fleeing for one's life and taking refuge in the underground structure that the weak; How surmount other advanced country, take the lead in stipulating relevant facilities or equipment performance specifications and management, become other country must consult government organ, relevant scholars, professional personages and persons who makes policy basis is real, study and discuss together, use to find out and solve the most appropriate method of this important topic.

2. Methodology and Process

After the fire takes place, the weak face the situation of the fire in order to understand extensive underground space to take refuge, put forward and take refuge the tactics, this plan reviews the law with the literature, the manner that collect the fire of the building and take refuge, take refuge; Cognitive manner; Relevant materials such as building law and fire protection law, etc.. Secondly investigate analytic approach, computer take refuge that understands the extensive underground space of our country in simulation and experiment law with the case, take refuge manner of the weak and with interview experts and scholars and questionnaire investigation method, it find out about it is professional personage and it is general for people,it last idea of calamity spaces undergrounds extensive, because in conformity with way of doing things, last problem not assist or solve. By deductive method of the inference, the computer takes refuge methods such as the simulation, experiment, etc., propose improving the method and finding out the tactics of evacuating.

3. Findings

A. Draft, take refuge tactics of evacuating, must think fire take refuge weak tendency to be ethnicity action difficult taking refuge time longer unfavourable factor take place, should consider, take refuge the weak move, part and general people and fire fighter mutual influence. B. Think how to assist to take refuge should think first how to prevent the

underground structure before the weak flee for one's life to take refuge (transport the station, subway or underground street such as the underground victory) The fire takes place. In other words, should improve the fireproofing performance of the underground structure, prevent the intensity of a fire from spreading and expanding. But not should focus on preferentially how to flee for one's life to take refuge. So, before stipulating the underground structure and taking refuge and evacuating the tactics, should be in order to manage, fire prevention tactics such as facilities and the fire-fighting equipment,etc., it reach ' it reduce fire take place probability ', ' put out fire in time ' and ' allow intensity of a fire not to be spread expand ' for working primarily. C. Learnt by the computer simulation result, it is the shortest to take

refuge the distance may not be that the people take refuge in the way bestly, if the stair can be distributed to the persons who take refuge evenly, and supplementary measure appear their should have function all ' Facilities, fire-fighting equipment such as firing prevention, the instruction is labelled, urgent broadcast, special messenger assist or lead and take refuge in the weak's very safe lift or electric escalator etc. exclusively) ,Will facilitate shortening the deadline of taking refuge,

XVIII

the safe grade that the weak flee for one's life and take refuge that and then improve general people and take refuge.

4. Major Recommedations

a) Immediate implementation:

In the current ' the fire control of defending oneself of building of use of compounding of high level organizes into groups and carries on the exercise of and verifies and implements the plan ', tabulate, take refuge regulation to lead planning again: Feasible suggestion immediately. Sponsor Agency: National Fire Agency, Ministry of the Interior.

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

Regulation 7, clause 6, item 2 of “Self-Defense Fire Drills Organization and Verification Action Plan of Tall Multi-use Buildings” states: propose increasing the characters as follows: ' take refuge and guide it while planning, should suppose and ignite and click, carry on the flow of the people and analyze, should plan to take refuge and move the line according to the analysis result, except that fire fighter provide disaster relief, move line should include in, consider, also should plan, take refuge the weak to take refuge, work up line persons who have difficulty getting about in advance, prevent calamity from expand. b) Immediate implementation:

The masses unable to take refuge by oneself carry on the deep positive research: Feasible suggestion immediately.

Sponsor Agency: Architecture and Building Research Institute,

Co-sponsor Agency: Ministry of the Interior National Fire Agency, Ministry of the Interior.

This research, to taking refuge after the fire takes place on the extensive underground space to the weak, it takes refuge and evacuates the tactics and proposes the preliminary plain research results, propose expanding the research object in the future. For example carry on the deep positive research to the masses unable to take refuge by oneself. In addition, what planning and design to take refuge in safe space and security which the weak placed exclusively temporarily and flee from the necessary means of transportation moved of underground space rapidly, can probe into and study thoroughly.

第一章 緒 論

第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景

壹、 研究緣起

臺灣地區人口大多及集中於都會區，導致建築物之構築型態，隨著人口 分配狀態而有所改變，建築物除了朝向高層化、複合化與大型化發展外，更 竭盡所能利用地下空間，藉以滿足廣大民眾交通、生活與活動所需。然而， 由於建築物其地下樓層與地面以上層樓層，兩者與戶外環境之關連性有著極 大差異。不論火災嚴重程度，建築物避難路徑規劃、設計，消防救助救護時 效性，消防人員搶救之可及性以及提升地下建築物防火安全性能等。各項有 關建築物災害預防措施或者防制策略，其執行與操作時之困難程度，地下建 築物皆超過地面上建築物。 大規模地下空間發生火災時，在高溫火焰與嗆鼻濃煙之侵襲下，「避難 弱者」必須與煙層下降速度與火焰蔓延速度競賽；在滅火設備或救援設備無 法直接到達建築物內，無法短時間深入火場之情況下，必須依賴消防隊 員，進入火場滅火與救援。但當警報鈴聲響起時，建築物內民眾勢必慌張 且快速於水平或是垂直避難動線行走甚至奔跑，並急於短時間內湧入逃生 出口，於一進一出之移動過程中，兩方於行走動線上碰撞或衝突時間【1】， 將隨著大規模地下空間收容人數不同而有所不同，當收容人數愈多則衝突 時間愈長；在此種狀況下，除了阻礙消防隊員滅火救援外，亦會妨礙人員 逃生避難順暢性，除此之外，逃生避難人員隨著停留於地下空間之時間持 續增加，進而增加其危險性。 此時若行動不便之避難弱者，夾雜於人群之中，將如雪上加霜般，勢 必造成逃生與救援動線干擾，不但會妨礙消防隊員進入火場滅火與救援，

2 亦會影響一般民眾避難逃生速度。很不幸地，當行動不便之避難弱者 (如老 人家) 不慎跌倒或被群眾被絆倒，勢必成為逃生避難動線或緊急出口之障 礙，此時滯留或回堵之情況將在所難免；逃生出口之有效寬度因而縮減， 甚至堵塞緊急出口；可以預測民眾集體喪生於緊急出口附近之悲慘情況將 隨之再度發生【2】。 其次根據行政院主計總處統計資料【3】可得知，截至2011 年年 3 月底 為止，臺灣65 歲以上人口數已接近 255 萬人佔全國總人口數之 10.7%；政府 相關單位預估至 2030 年，臺灣高齡人口將超越世界上已開發地區或國家 【4】；無庸置疑我國已漸漸邁向高齡化社會。再藉由內政部戶政司之統計 資料得知，至 2008 年底臺灣地區 41,185 人居住於養護 (安養或長期照護) 機構，另約181,000 人委由外籍看護工照顧【4】；除此之外，根據消防署統 計資料 【5】可得知，臺灣地區自1997 年起至 2009 年，每年各類型火災中， 皆以建築火災發生之次數最多，以 2009 年為例，該年度發生建築火災之次 數，竟然高達2,621 次。 火災事故發生後，應審慎思考上述「避難弱者」位於「地下空間」逃生 避難疏散之危險性與困難性，應考量「民眾避難疏散」與「消防人員滅火救 援」兩者行動方向相反、目的與策略不盡相同，以及考量「避難弱者 (例如： 行動不便或是無行為能力者)」，位於昏暗地下空間，勢必增加救援以及逃生 避難之困難性與複雜性。相關主管單位應審慎思考，在危急狀況發生時， 如何疏散或救助「避難弱者」(如老人家)，不致於影響到一般民眾逃生避難 與消防人員救助行動；更應未雨綢繆，事先考量新建中或使用中之地下建 築物，如何提升其防火安全性能，並依據火場可能發生之危險情境，訂定 適當可靠之避難疏散策略以及有效的維護管理機制，藉以彌補消防設備無 法及時抵達與防火設施不足之情況。

貳、 研究背景

當火災發生時，身處於地下空間所有民眾，不論是「一般民眾」、「年 長者」、「小孩」、「智能正常，行動不便」、「智能不足，行動正常」或 「既智能不足，又行動不便者」，藉由探測器連動警鈴或是手動啟動警鈴發 出之聲響、緊急廣播系統播放、親眼看見煙霧、經由嗅覺察覺到燒焦氣 息，或民眾皮膚感受到環境之異常高溫進而發現火災時，為求自保，勢必 依照原有的本能、日常所受之教育或訓練，主動或被動 (避難弱勢者) 開始 進行避難行動。其主要目的，不外乎希望自身在濃煙、有毒氣體及高溫火 焰等足以威脅或傷害自身安全之危險環境下，在自己仍有「行動能力」時， 能「自力救濟」安全脫離火災場所，使寶貴生命得以延續。由此可以得知， 不論男女老少、不論智商高低、不論是否肢體殘障。逃生避難是否得以成 功？實取決於民眾逃生避難移動速度，是否可以比煙層下降的速度或高溫 火焰蔓延的速度更快些。換言之，在水平逃生距離或垂直逃生距離，固定 情況下 (當內部空間、家具擺設、設施或設備已經固定情況下)，無非是民 眾與時間之競賽【6】。因此，在規劃建築物內部人員避難逃生計畫時，應 檢討在避難設施或避難設備雙重防護下，如何可以抑制煙層下降速度，避 免民眾遭受危害；如何使民眾獲得更多、更寶貴的避難逃生時間。在煙層 厚度下降至足以危害民眾高度之前，民眾是否可以從容離開火場；如何藉 由火災工學原理及電腦模擬分析軟體，評估或判定避難逃生計畫中必須設 置之軟硬體設備設施其性能或規格是否已足夠？是否可讓避難弱者安全達 到避難層或相對安全避難據點【7】。 地面上建築物發生火災時，除可藉由消防設備及防火區劃等硬體設 施，將火災侷限於一定範圍外，當地面上建築物之樓層高度為雲梯車可以 服務之範圍，或地面上建築物其地面層，設置眾多處出口情況下。當發生

4 火災事故時，消防隊員不論是在緊急滅火、救護或將民眾疏散至鄰近道路 上，建築物位於地面以上樓層相對顯得方便些。再者地面上建築物，除因 高溫火焰燒毀設施，進而產生連接戶外之開口部以外，消防人員亦可以藉 由雲梯車及緊急入口直接進入火場，並以人為方式，強制開闢所需通道， 藉以協助民眾逃出火場，或方便消防人員進入火場進行滅火。藉由外部援 救源源不斷地補給與救助，常可以順利撲滅或控制火勢，並提升一般民眾 避難逃生成功之機率。因此，一般而言地下空間當發生火災後，其嚴重程 度，常大於地面以上樓層，日本學者森田武【8】指出，地下空間發生火災 之特徵，如下所示： 1. 濃煙與熱氣迅速擴散，導致垂直避難困難。 2. 空間封閉性高，導致室內溫度快速上升。 3. 由於前述兩項特徵，使得避難與救助活動顯得相當困難。 4. 消防人員維生設備補給困難，增加滅火、搶救活動及運作時之困難性。 導致地下空間發生火災後，時常發生令人束手無策的窘境。 一般民眾身處地下空間，若不幸遭遇火災，時常陷入進退失據、慌 張、驚恐及手足無措情況，民眾常無法冷靜下來，無法快速進行安全避難 或疏散行動。更糟的情況是行動不便之避難弱勢人員，包括老年人、身心 障礙人士、酒醉者、嬰幼兒、孕婦、病人、不瞭解建築物內部空間配置之 新鮮人或初次造訪臺灣，不熟悉本國語言文字者等【9】。與一般民眾混雜 在水平方向 (如走廊或排煙室) 或者是垂直方向之逃生避難路線 (樓梯間或 樓梯) 時，部分民眾以考量自身安全及妥善照顧親人為出發點，將竭盡所能 協助行動不便的家人，並盡全力讓自己與家人迅速逃離火場，在此危難情 況下，只能「自掃門前雪，莫管他人瓦上霜」，無暇照顧路人甲乙。 當然，在逃生避難之人群中，亦會存在有愛心之善心人士，以悲天憫

人胸懷，主動協助或陪同與自己毫不相干的其他民眾，一起逃生避難。但 會有更多的民眾，在火災緊急狀況下，目睹行動遲緩的老人家步履蹣跚， 在慌亂人群中被推擠甚至跌倒或受傷，隨之被遠遠拋在避難疏散人群之 後，獨自且無助的等待他人攙扶或救助。因此，常會出現，到底是要「獨善 其身」或是「熱心助人」，猶豫不決進退維谷，陷入天人交戰苦惱與困惑的 人群。然而，在有毒濃煙與高溫火焰，到處瀰漫與迅速蔓延情況下，逃生 避難時間有限。因此，不論是基於親情而協助行動不便者，或基於愛心而 幫助路人甲乙，或陷入遲疑與矛盾中考量是否伸出援手者，對於避難逃生 行動而言，皆會產生極為不利的影響。 民眾由警覺火災發生開始，避難人群由地下空間開始往「走廊」移動， 通過特別安全梯的「排煙室」，進入「樓梯間」，藉由樓梯，通達「避難層」， 最後避難到「戶外安全區域」，完成避難。由此可以得知，自地下空間直到 戶外安全區域，其避難路徑，依序為：地下空間→走廊→排煙室→樓梯間 →避難層→戶外安全區域。但很不幸地，地下空間發生火災之後，雲梯車 無法發揮作用，有效且快速的滅火與救援行動，則有賴消防隊員深入火場 才得以達成。消防隊員卻必須快速進入地下建築物內，執行滅火、火勢控 制、疏散引導與急救受傷民眾之工作。因此，民眾逃出地下空間之避難疏 散過程中，幾乎在相同時段內，必須遭遇湧入之消防隊員。重疊與競用樓 梯間之情況，勢必在所難免【2】。由於消防隊員前進方向與民眾避難疏散 方向相反，消防隊員勢必與突然湧出一般民眾或避難弱者及其親人，或是 熱心幫助他人之路人甲乙與被其協助之行動不便者相遇、摩擦甚至碰撞等 衝突情事發生，詳如圖1-1 及圖 1-2 所示。

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圖 1 - 1 消防隊員前進方向與民眾避難疏散方向相衝突之情況 (剖面圖)

（資料來源：內政部建研所研究案：樓梯間避難與消防搶救空間競用之研究）

圖 1 - 2 消防隊員前進方向與民眾避難疏散方向相衝突之情況 (平面圖)

（資料來源：樓梯間避難與消防搶救空間競用之研究）

圖 1 - 3 地下建築物民眾避難疏散示意圖

（資料來源：樓梯間避難與消防搶救空間競用之研究）

於協助或扶持「行動不便者」或「行動緩慢者」之過程中，其人員結構 至少為兩人一組，發生阻礙逃生避難動線之情況勢必在所難免。且避難弱 者其逃生避難移動速度緩慢，毫無疑問地，回堵與滯留等現象必然發生於 緊急出口附近與逃生路徑上。如圖1-3 所示，人員由居室逃生避難到樓梯之 過程中必須經過排煙室，而消防人員救災過程中，由緊急用升降機進入居 室過程中亦必須通過排煙室。人員逃生避難與消防人員救災出去與進入共 用必須共用同一排煙室及唯一的防火門。 對於無法自力救濟，自行完成避難的弱者，需要比一般人更多時間才 能完成避難行為者。然而，在面臨災害情境時，前述類型民眾於現場應變 能力及行為模式，不同於大多數能夠自行快速完成避難之一般民眾。因 此，擬定避難疏散策略時，必須思考火災發生時避難弱勢族群行動速度及 避難時間等不利因素，並考量避難弱勢者分別與一般民眾與消防隊員相互 之間關連性，且以下三項作為擬定避難疏散策略之方向：

8 1. 避難弱勢者疏散或避難之安全性。 2. 避難弱勢者疏散或避難時，以不影響一般民眾疏散或避難為原則。 3. 避難弱勢者疏散或避難時，以不妨礙消防人員執行其滅火及救難任務 為原則。

圖 1 - 4 建築技術規則建築設計施工編第 107 條補充圖例

（資料來源：建築技術規則建築設計施工編）

隨著火災工學科技與電腦資訊技術不斷進步與發展；火災發生後，處 於居室人員，是否可以安全的避難至地面避難層；樓層內所有處於居室人 員，在不同的避難路徑下，是否可以安全的避難逃生等課題，已經可以利 用合理之驗證方法，予以量化或質化分析。換言之避難行為分別與煙層下 降與火場溫度兩者之相互關係，已可利用性能驗證技術予以呈現與說明。 近年來不論是建築物內部人員逃生避難安全性的評估，或建築物內部設施 與設備之防火安全性，其設計手法已逐漸藉由「性能式設計法規」取代「條

列式設計法規」。針對建築物防火安全性而言，期望火災發生後，透過上述 方法，能協助一般民眾在遭受高溫火焰或有毒濃煙危害自身安全性之前， 可順利完成避難逃生行動。其次亦希望在確保安全無虞前提下，給予經營 業者或建築物設計者，能有更多樣、更靈活及更彈性之創作或設計空間。 為了確保建築物內部人員逃生避難之安全性，我國現行的避難安全驗 證方式，如圖1-4 所示。除了可依照現行法規基準設計外 (例如：方式 A)， 也可採用「性能設計＋法規基準」的設計方法 (例如：方式 B 及方式 C)。方 式B 的驗證方法，通常參照內政部建築研究所出版之「建築物防火避難安全 性能驗證技術手冊」，所提出的驗證方法，來加以驗證。B 方式的優點，乃 可以有條件排除部分條列式法規或規定。而方式C，乃是依照中央主管建築 機關，所認定之高度驗證法進行指定性能評估。方式 C 進行避難驗證時， 主管機關可以要求採用更專業的驗證方法，或已經被政府或一般業界普遍 認可之套裝火災模擬軟體或避難分析軟體進行驗證。

圖 1 - 5 建築物之避難安全性能驗證方法

（資料來源：建築物防火避難安全性能驗證技術手冊）

確保避難安全 性能驗證＋法規基準 現行法規基準 方式B：一般檢證法＋現行法規基準 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

10

基於教育問題、養育問題及經濟因素，現今年輕人不願多生小孩，甚 至情願當一個頂客族Double Income, No Kids（DINK）。導致生育率急速下 降，新生兒出生率逐年降低。再者由於醫療技術與設備不斷精進、民眾重 視日常養生及身心保健及其他主客觀因素，人口老化（aging）趨勢已形成， 且已成為世界各國都必須正視且應該立即處理之棘手問題，如圖 1-6 所示 【10】。根據統計資料可以得知，到2004 年底為止，全球超過 65 歲以上 (含 65 歲) 之高齡人口，將達四億六仟一百萬餘人，且成長速度持續增加中。 以高度開發國家為例，如圖1-7 所示，其人口結構已由「寶塔型」演化成「酒 瓶型」，預估到 2030 年，將趨近「紡錘型」【11】，若以49 歲為分界線， 於2030 年 49 歲以上人口數幾乎等同於 49 歲以下人口數。 Italy Japan Greece Germany Spain Sweden Belgium Bulgaria Portugal Estonia France Croatia Austria Latvia United Kingdom Finland Georgia Ukraine Switzerland Slovenia United States Taiwan --0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 9.5 12.4 15.1 15.3 15.4 15.5 15.7 15.7 15.8 16.0 16.4 16.4 16.5 16.9 17.1 17.3 17.3 17.6 18.3 18.6 19.0

Percent age 65 or older

Co

untry

19.1

圖 1 - 6 世界各國超過 65 歲人口比率

圖 1 - 7 高度開發國家與低度開發國家人口結構預測圖

（資料來源：World Population Prospects: The 2002 Revision）

人口老化情況下將影響國家生產力與競爭力。一般而言，開發程度高 的國家，老年人口較多 (如歐洲及北美)。因此，相較於開發程度低的其他 地區或國家，人口老化情況比較嚴重。然而開發程度低的國家，雖然其人 口老化的速度較慢，理應較為樂觀，但於開發程度較低的國家，卻因外來 人口增加 (來自開發程度高的國家) 或其他因素，引發另一項問題。那就是 開發程度低的國家，已經容納全球約 60% 的老年人口，隨著地球村的觀念 逐漸形成及往返各地交通運輸之方便性，預估到 2030 年開發程度較低的國 家容納人口數可高達70%。【12】

12 老年人 (避難弱者) 口持續增加情況下，基於健身、人際溝通、郊遊、 遊覽、參加活動，甚至是打發時間等理由，高齡人口於公共場所活動人數 將隨之增加。雖然耳朵有些許重聽、眼睛有些許老花、口齒有些許不清、 記憶有些許退化，行動有些許遲緩或不便 (人工關節)，但平時重於保養與 健身，故仍可隨性地到處行走活動。可預見，隨著老年人口持續增加公共 場所出現高齡人口之機率及數量亦會隨之不斷地增加，如何在重聽、視力 不佳、記憶退化及行動遲緩或不便情況下，提高老年人 (避難弱者) 於地下 建築物逃生避難安全性，實為因應當前國內民眾生活型態與人口急速老化 趨勢下，必須嚴肅並審慎面對之研究課題

Anders Sandberg 於 1997 年以 Mark & Spencer Store, Sprucefield 及 Mark & Spencer Store, Belfast 兩個大型零售市場，作為研究以及調查對象，評估 於無預警之情況下人員逃生避難行為與電腦模擬兩者間關聯性與差異。於 人員逃生避難實驗開始前，先對商場內顧客及員工進行問卷調查。至於人 員逃生避難實驗方法，乃於無預警情況下，發出火災警報，再以攝影機紀 錄人員之特徵、數量、逃生避難時間、人員所在位置及人員逃出緊急出口 所需時間及人數等資料。

根據 (Unannounced evacuation of large retail-stores, An evaluation of human behaviour and computer model Simulex)，(以 Sprucefield Store 為例) 之 研究成果，可以得知，若以15 歲以下人員、15～60 歲人員及 60 歲以上人員 作為分類標準時，其避難行動開始前時間 (pre-movement time，包括： detection time, decision time, alarm time and reaction time) 之平均值，依序為 39 秒、31 秒以及 38 秒，而避難弱者 (Trolley, Wheelchair, or elderly) 與一般 民眾 (No Trolley, No Wheelchair, or No elderly) 兩者避難移動速度平均值分 別為0.96 m/sec 及 1.34 m/sec。

再以Belfast Store 為例：若以 15 歲以下人員、15～60 歲人員以及 60 歲 以上人員作為分類標準時，其避難行動開始前時間之平均值，依序為 34 秒、32 秒及 46 秒。上述研究總共有 486 位人員參與實驗，若以身份別作為 區分標準，顧客 (customers) 與工作人員 (staff) 其避難行動開始前時間 (pre-movement time) 之平均值分別為 32 秒及 22 秒。倘若無員工介入協助 與引導，行動開始前時間 (pre-movement time) 趨近 50 秒。當以顧客年齡作 為分類標準時，15～60 歲之顧客，其 pre-movement time 少於青少年與老年 人。然而若以性別加以區分，其 pre-movement time 卻無明顯差異。由上述 之研究成果，可以再度印證，避難弱者不論是在避難行動開始前時間或是 移動速度，於整個逃生避難過程中，皆處於不利之情況。【13】 有鑑於此，世界上各個先進國家 (如歐洲與美國)，在人口老化情況 下，為了增加老年人或避難弱者垂直避難動線之移動速度與方便性，並顧 及救護人員與被協助之避難弱者逃生避難 (如老年人) 之安全性，已經開始 致力於避難弱者之安全維護管理與規劃，以美國為例，June Lsaacson Kailes

【14】在“Emergency Evacuation Preparedness, Disability Policy Consultant, A Guide for People with Disabilities and Other Activity Limitations”以簡單圖示、 表格以及說明，教導一般健全民眾，協助避難弱者的方法，並且建構完成 概略之指導手冊 (Guide at a Glance) (Center for Disability Issues and the Health Professions, Through the generous support of the Bank of America Foundation)。指導手冊之內容包括：

1. 如何為妳 (你) 的安全負起責任。

2. 評估避難弱者之需求，並依照需求找到適合協助妳 (你) 的人選。 3. 在逃生避難行動中，找到可以協助妳 (你) 的人。

14 5. 建立個人專屬網站，讓其他人可以知道妳 (你) 的需求。 6. 評估自己於火災發生時自力救濟的能力。 7. 瞭解並學習緊急逃生策略、方法或對策。 8. 參考自身或社會之資源 (例如物力及財力)。 9. 瞭解指導人員或協助人員之贊助者或創辦人。 10. 瞭解擬定緊急逃生避難計畫之「設計者或協調溝通者」與「避難弱者」， 兩者之關聯性及必須深入討論之議題。 11. 進一步探討與緊急事故相關之健康議題或資訊。 除上述維護管理等安全機制之建立外，相關學者與廠商考量火災發生 後停止電力供應，在同時考量搶救者 (消防隊員) 以及避難弱者 (年長者) 雙方安全之前提下；如何快速、省時、省力地協助處於地下建築物之避難 弱者迅速離開火場，進而可以順利到達地面避難層，已經發明安全可靠、 簡單實用之「緊急救助搬運設備」，如圖1-8 所示。

圖 1 - 8 垂直逃生動線使用之緊急救助搬運設備

（資料來源：Emergency Evacuation Preparedness）

火災發生之後，當建築物唯一逃生通道，被高溫火焰或有毒濃煙籠罩 情況下，如何提高一般民眾、行動不便者或是行動遲緩之避難弱者，其逃生 避難安全性，國內研究人員，已於 2008 年，提出相關之研究與救助方法 【15】。研究成果指出，對於老人或是行動不便殘障人士，平時行走或移動 已經相當困難，想要在短暫數分鐘以內，由高樓層或地下樓層避難到地面 避難層，實為緣木求魚遙不可及的想法。火災發生時，老人、行動不便者或 身心障礙人士，由於行動困難，應就近立即進入可以防止高溫火焰及有毒 濃煙侵襲之暫時安置場所，安心等待消防人員之救援。簡言之，應該立即 前往「相對安全避難據點」方向移動。至於可以讓避難弱者暫時安身立命之 「相對安全避難據點」，其應具備條件包括：為抵擋火焰、阻隔高溫及維持 氣密性，「避難據點」應為防火構造；應保持結構完整性；「避難據點」應 裝設供氣設備並提供新鮮空氣使之維持正壓力，藉以阻擋濃煙及有毒氣體 入侵；供氣設備應連接緊急電源；應提供穩定可靠之電源。必須滿足前述 所有防火性能。「避難據點」才能成為具有防護能力的「堡壘」，老人或是 行動不便避難弱者才能於「避難據點」內，安全且安心等待消防人員救援。

第 二 節 研 究 目 的 與 內 容

地下建築物種類繁多，典型地下建築物，如地下捷運站以及與其相鄰 地下街。日本相關主管機關針對此類型之地下建築物，於2004 年 12 月修正 「地下鐵道火災對策基準」，藉以提升車站 (月台區) 及隧道 (軌道區) 防火 設備之安全性 (例如裝設自動撒水設備、月台地面裝設避難誘導灯、禁止於 避難通道沿線擺設攤位、亦不准開設店面)。除此之外，為了提升車輛本身 之防火性能，進一步要求，兩節相連車廂之間應加設門扉。整體而言，多 偏重於硬體設施之加強與改善【10】，對於避難弱勢之避難逃生對策 (例如： 如何支援避難弱者避難行動) 日本先於 2006 年 3 月訂定「災害時避難弱勢之 避難支援指導方針」，其重點在於提醒地方政府，能夠掌握轄區內避難弱者 分布情況，並且針對個人訂定相關避難計畫【16】。於 2006 年 6 月公布之 「無障礙法」，要求不論建築物內部或外部，皆應考量「高齡者」與「身心 障礙者」之需求，與避難弱者相關之設施與設備，規劃與設計應具有同理心 且以協助避難弱者為出發點，應該讓避難弱者得以方便使用為原則，所有 設施與設備之機能與服務應考量避難弱者感受。除此之外，必須確保「高齡 者」與「身心障礙者」進入建築物內之過程中，或於建築物內部行動時可以 暢行無阻【17】。 然而前項「災害時避難弱勢之避難支援指導方針」，乃適用於固定居所 之當地民眾，實難以適用於供不特定人士使用之公共建築物 (如：捷運站及 其相鄰地下街) 之實際情況，例如每日通行人數不同、人員停留時間不同及 避難弱者基本背景資料無法取得等。至於後項「無障礙法」並未詳細規範， 若遭遇災害情境時建築物之所有人或管理者應有責任與義務。儘管如此， 針對避難弱者於地下建築物之安全防護，並非盡付闕如，日本東京都已於 2008 年 9 月制定「東京都地下空間浸水對策指導方針」，提醒各地下車站或

18 地下建物，為了阻擋建築物外部地下水及雨水侵入或淹沒地下空間，而加 設之「阻隔物」；或以提高地面高程，而發生地面「落差」等類情況時，應 於加裝「阻隔物」或造成地面「落差」同時，為「高齡者」與「身心障礙者」 裝設無障礙設施【18】，藉以避免妨礙通行與絆倒，降低不必要之人身傷害 與困擾。由日本相關規定與文獻資料可得知，當地下空間 (例如：地下捷運 車站、地鐵或地下街) 遭遇火災時，目前似乎尚未針對「避難弱者」此特定 對象發展出因應之避難疏散策略、整合性規範或相關規格。針對此現象或 許可藉由以往研究成果、報告、文獻資料，窺見一斑【1】。根據以往慘痛 的火災案例報導可得知，當大規模地下空間發生嚴重且無法控制的火災 時，即使是一般行動自如，身強體壯民眾身陷其中，亦常常導致嚴重人員 傷亡與財務損失。 因此發生火災後，當避難弱者處於大規模地下空間時，導因於避難弱 者行動不便、遲緩、動線相互干擾、人員阻擋、相互碰撞、不慎跌倒、救 援與避難方向相互間衝突、人員回堵、現場一片驚慌混亂、緊急出口擁塞 或滯留等之情境必然發生。故可以大膽假設人員傷亡情況必定更加嚴重。 俗語說：「預防勝於治療」，在同時考量「地下空間」與「避難弱者逃 生避難安全性」兩者關聯性時，與其思考如何協助避難弱者逃生避難，還不 如探究如何防止地下建築物 (例如地下捷運車站、地鐵或地下街) 發生火 災。換言之，應提升地下建築物之防火性能，防止火災蔓延擴大。而非優 先著眼於該如何逃生避難。因此，訂定地下建築物避難疏散策略之前，應 該以管理、防火設施以及消防設備等手法，達到「不讓火災發生」、「及時 撲滅火災」及「不讓火勢蔓延擴大」為首要工作。然而，發生意外事故、人 為刻意縱火或天災 (如地震) 導致火災發生，火勢無法控制的情況亦可能發 生。因此站在人命無價、重視每一個生命個體之立場上，應針對避難弱者 逃生避難疏散安全性，事先予以規劃設計並訂定適宜規範。

政府相關主管單位，應參考日本此先進國家，對於避難弱者逃生避難 之操作模式與防護手法；並可以引用其防護概念，作為訂定我國避難弱者 避難疏散策略之參考。然而，長年來臺灣民眾普遍對於公共建築物設備或 設施的支出與花費，持保留態度。因此如何以最經濟的硬體設施或設備， 建構安全、確實可行、有保障且可被一般民眾認可接受之避難疏散策略， 藉以提高「避難弱者」於地下建築物之逃生避難安全性；如何超越其他先進 國家，率先訂定相關設施或設備性能規格與管理辦法，進而成為其他國家 參考依據，實須要政府機構、相關學者、專業人士及制定政策者，共同研 究與討論，藉以找出解決此重要議題最適切的方法。 基於研究資料取得及考量日後進行模擬實驗方便性，本計畫初步選取 臺北市建築物某地下街，作為模擬行動不便者（避難弱者）避難行為之試驗 場所。選擇試驗場所時，應該考量該場所是否具備代表性，於該場所進行 試驗之便利性，是否涉及私人隱私與公權力。當選定場所以後，即可進行 電腦模擬與人流實驗，並比對電腦模擬與人流實驗兩者相互關聯性，作為 日後模擬不同情境之參考依據。期以瞭解避難弱者之逃生避難行為、瞭解 避難弱者遭遇火災威脅且緊急出口或樓梯發生堵塞或滯留情境時，其逃生 避難行為模式，針對行為模式找出相對應之設施或設備，擬定大規模地下 空間應該具備之安全性能與管理機制、提出避難弱者避難疏散策略；最後 建議與研擬相關法令或規範，供國內消防或建築主管機關參考。

第 三 節 研 究 方 法

一、研究方法 不幸發生火災時，為深入瞭解「避難弱者」位於大規模地下空間之危險 情況，並且針對危險情境，提出避難疏散策略。首先以文獻回顧方法，蒐 集國內外避難行為模式、資料分析與實驗方法、人員逃生避難策略、消防 搶救與人員疏散對策、建築法規及消防法規等相關研究資料。其次收集相 關案例並予以歸類、整理與分析。隨即針對避難弱者逃生避難時間、消防 人員或是一般民眾與避難弱者，使用水平或垂直逃生避難路線之情況進行 情境模擬，並區分不同情況，探討避難弱者遭遇火災之危險情境。再者以 推論演繹法，考量動線干擾、避難時間與避難人流等因素，並以建築防火 避難性能設計的方法或電腦避難模擬 (例如 FDS、Simulex 或 PATHFINDER) 的方法，評估於地下空間，採用「分流」、「專屬避難逃生通道」及「避難 據點」等，疏散與避難策略之可行性。選定避難疏散策略後，再以人流模擬 實驗，觀察避難弱者與電腦模擬兩者之差異，作為修訂模擬參數之參考。 最後選取最佳的避難策略與規模，加強電腦模擬。研究方法分項說明如下 所示： 1. 文獻回顧法：(蒐集國內外相關文獻資料，主要分為下列幾個部分) A. 避難行為與習性 (包括：避難行為模式；認知行為模式；心理與 生理層面探討及如何選擇適合之分析軟體與參數) 。 B. 避難疏散策略分析 (包括：避難動線之競用或衝突等問題；影響 避難弱者行動速度因素，建置分流或是專屬避難逃生通道、相對 安全避難據點等設施或設備時之影響因素)。 C. 法規等資料歸納與整理 (包括：資料分析、實驗方法、人員疏散

22 對策、人員逃生避難策略、建築法規、消防法規、建築技術規則、 避難引導及消防搶救等)，並將上述相關文獻資料分類與整理。 2. 案例分析法： A. 收集火災相關案例，瞭解火災發生時，避難弱勢者於大規模地下 空間，因為行動不便、遲緩、動線干擾、人員阻擋、相互碰撞、 不慎跌倒、消防救援與民眾兩者避難方向不一致、人員回堵及於 緊急出口發生擁塞或滯留之情境。 B. 藉由前述文獻及法規整理成果，探討避難弱者分流、設置專屬避 難逃生通道，建構相對安全避難據點時，建築物自身必須具備之 基本條件 (如：空間是否足夠)，滿足避難弱者逃生避難疏散安全 性設置之設備與設施，其所需之性能規格與標準。 C. 檢討分流、設置專屬避難逃生通道，建構相對安全避難據點時， 與消防搶救動線與所需空間是否相互衝突，探討可能發生競用或 衝突的情況，除了分流、專屬及避難據點外，世界其他先進國家， 其避難疏散策略為何？ D. 進行問卷調查，以消防人員（如：高階資深人員）、專家學者等 人員為主，瞭解消防搶救之空間需求、時間需求、危險與困難等。 對於發生競用或衝突情況時，其看法為何？有何解決之道？ E. 進行地下空間建築型態訪查，藉以建構具代表性之模擬情境。 3. 推論演繹法： A. 探討有關避難弱者移動速度 (垂直或水平)；消防搶救時所需動線 寬度、空間；煙層下降時間；分流、專屬避難逃生通道以及避難 據點等，其防火及防煙之性能規格及影響參數。參數可能包括： 建築物平面配置、面積及容留人員密度等。

B. 人員避難方面透過性能設計的方法，推估避難完成時間，視需要 輔以電腦模擬的方法 (如：FDS、Simulex 等) 來預測避難人流。 C. 探討整合管控機制及感測技術可能性。期能藉由整合機制，達成 搜尋、定位及確認「避難弱勢」位置、人數與狀態等多項目的。 D. 分流、專屬避難逃生通道，避難據點，對於消防搶救可能造成的 影響及謀求可行的改善對策。在消防搶救方面，瞭解搶救時可能 發生的情況，檢討可能發生競用或衝突之情境。 E. 歸納整理國內外文獻資料，藉以建立大規模地下空間避難弱者之 教育訓練、宣導機制與管理辦法。 4. 模擬實驗法： A. 選取具代表性之地下空間，進行避難弱者移動模擬實驗。 B. 觀察並歸納避難弱者與群眾同時移動之過程中，避難弱者與擁擠 人群相互間各種行為模式。 C. 瞭解避難弱者於避難疏散過程中，可能影響一般民眾逃生避難或 消防隊員滅火救援之不利因素，進而提出改善策略。 5. 專家會議法： A. 研究過程中於期中報告前後，擇期召開專家會議，多方聽取專家 學者的意見，藉以審核及導正研究架構與方向。 B. 研究過程中於期末報告前後，擇期召開專家會議，審閱初步研究 成果並聽取專家學者意見，補充或修正研究成果。期能夠讓研究 成果更加完整，提高其貢獻度。

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二、研究步驟流程

圖 1 - 9 研究步驟流程圖

（資料來源：本研究整理）

第 四 節 預 期 成 果

一、預期成果 1. 可提出避難弱勢與大規模地下空間之相關對應資料 2. 可提出大規模地下空間，發生火災事故之情境模擬。 3. 利用電腦模擬軟體，進行前述時段情境模擬，並以實地人流實驗予以 驗證。 4. 擬定「避難弱勢」「分流」、「專屬」逃生通道及「臨時性安置場所」或 等待救援空間之性能規格。 5. 研擬地下空間相關人員之教育訓練與宣導方案。 二、相關施政之助益 1. 依據大規模地下空間火災情境以及參考國內外規範與相關研究，訂定 「避難弱者」逃生通道與安置場所，其防火、防煙等相關避難策略或 性能規格。期建立避難弱者避難路徑優先選擇權之概念。 2. 透過模擬試驗檢核避難策略之成效，並針對避難弱者於地下空間之避 難疏散，提出法令規範修訂建議草案，供建及築消防主管機關參考。

第二章 文獻回顧

發生火災時行動不便者處於建築空間內部進行避難疏散過程中，除呈 現「避難完成時間較長」之特性外，由於行動不便者相較於一般民眾，不論 是起因於年紀稍長、肢體障礙或智能不足，其逃生避難行動將更為不易， 更為遲緩。如何提高「避難弱者」之安全性，避免遭受到火災或人為傷害； 如何減少對於消防隊員滅火救災之衝擊；如何降低對一般民眾逃生避難之 影響，如何在最短時間內讓所有民眾到達地面避難層，藉以提升建築物內 所有民眾避難逃生順暢性與搶救成功機率，實為建築與消防相關業管單 位，必須面臨並立即予以改善之重要研究課題。 本計畫綜合整理相關文獻資料及內政部消防署官方統計資料之後，經 過計算、初步歸納與整理分析，得到下列研究情境資訊： 1. 對於一般民眾而言，日常生活上攸關自身安全之最大威脅以及隱憂， 大多來自於火災災害。 2. 自民國 86 年至民國 98 年共 13 年期間內，建築物火災之發生次數與該 年所有火災發生次數之比率，介於32.7% ～ 66.7%間 3. 每年建築物火災發生次數，均位居同年各類型火災發生次數之首位。 4. 建築類火災中，70.1%~75.8% 為人員聚集場所，建築類火災平均每天 發生火災之頻率，介於3.3 次~12.1 次（次/天）。 5. 自 86 年至 99 年建築物平均每天發生火災之次數，大約介於 6.0 次～ 42.6 次。 6. 由於「人員停留較長時間」導致火災成災機率提高；「人員聚集並且 人數較多」，容易導致逃生動線擁塞不順暢，進而使死傷人數增加。 7. 當死傷人員滯留於逃生動線上時，會再度影響到後續逃生避難人員之 順暢性，此等狀況如雪上加霜般，一直惡性循環下去。

28 藉由上述政府統計資料之彙整及分析之後得知，現今臺灣地區一般民 眾最大的隱憂，常來自於隨處都有可能發生之建築物火災。且一般民眾於 日常生活上，為了工作、就學、休閒、娛樂或其他原因，必須在建築物內 活動。然而，很不幸的是，若以「建築物火災時之用途」加以分類，歸屬於 「公眾使用之建築物」，自86 年至 98 年間平均每天發生火災之次數，介於 1.6 次～5.3 次。 因此，政府相關單位站在保障人民生命財產安全立場上，應讓民眾知 道於公眾建築物內其防火（或逃生避難）安全性之重要性；應該制訂適宜法 令規範，藉以維持基本安全等級；應該不斷向民眾宣導正確之防火觀念。 至於一般民眾，基於考量自身安全立場上，應於日常生活上加強防火安全 觀念；應積極參與相關防災教育訓練；應審慎思考如何預防火災發生；若 不幸發生火災時，應如何緊急應變藉以提高自身安全性。期待在政府與民 眾共同努力下，能夠有效降低火災事故發生、避免社會成本無謂支出、減 少生命與財產損失及提升民眾日常生活之安全性。 在無法全面消弭民眾使用火源、用火不慎，甚至人為縱火之情況下； 在無法完全禁止民眾使用家電、器具、儀器及設備之情況下；在無法限制 飲食餐飲業者在建築物內部販賣熱食之情況下；在有限樓地板面積，卻希 望無限制容納最多數消費群眾之情況下，勢必導致「人員聚集且人數多」及 「人員停留較長時間」現象發生。因此想要於公眾使用場所完全不發生火 災；想要火災發生後沒有任何人員傷亡，沒有財物損失，實為不切實際、 緣木求魚及食古不化之天真想法。由於前述之情境勢必無法完全消弭，但 基於增進人民福祉，降低不必要人員傷亡及財務損失之思維下，不論政府 或民眾應從兩個方向著手改善。第一、政府相關主管單位，應改善相關法 令規範、行政作為以及執法技巧；第二、一般民眾應主動提升自身防護能 力，深植防災觀念，隨時關心並參與必要之災害講習與訓練。

第 一 節 國 內 外 有 關 本 計 劃 研 究 之 文 獻 資 料

1. 收容密度與移動速度的關係【19】 將近60 年前，日本學者戶川喜久二，於西元 1955 年開始研究人員 移動時之步行速度與避難逃生的關連性及人員群聚時，收容密度（人/m2） 與移動速度的關係。藉由觀察得知，步行速度會因性別、建築使用用途 不同而有所差異。 2. 避難群集【20】 日本學者神忠久，於西元1983 探討何種群集流適合作為避難群集， 其研究之內容包括：步行速度與群聚密度兩者的關係、人員群聚流動與 人員收容密度兩者的關係。 3. 垂直逃生動線之相關性質【21】 探討垂直逃生動線之特性較為困難。日本學者奈良松範，於西元 1996 年開始研究垂直逃生動線之相關性質。研究內容包括：人員於樓梯 之步行速度，人員聚集於樓梯時人員群體移動之人流量與人員收容密度 的關係。於「避難時的群集步行速度」之研究成果指出：人員收容密度 （群聚密度）隨著人員群體移動之流量增加而增加且與季節有關，冬天 為3.8 人/m2，夏季為 2.9 人/ m2。 4. 行人移動時之服務品質【22】 John J. Fruin，於西元 1971 年提出行人移動時之服務品質，會受到 量測地點（場所）、人員速度、收容密度、空間使用性質以及人員流量 （人/min）等因素的影響（Pedestrian planning & Design）。

5. 步行速度與人員群體流動或人員群體聚集相關研究【23~24】