火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究

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(1)火災風險分析在建築火災風險分析在建築防火安全評估建築防火安全評估之應用研究. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國 99 年 12 月.

(2) 國科會 GRB 編號： PG9907-0233 本部計畫編號： 099301070000G2009. 火災風險分析在建築火災風險分析在建築防火安全評估建築防火安全評估之應用研究. 研究人員：雷明遠. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國 99 年 12 月.

(3) 目次. 目次表次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅲ 圖次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅴ 摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅶ ABSTRACT‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧XⅡ 第一章緒論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 第一節研究緣起與目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 第二節研究方法與步驟‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧4 第二章火災風險管理與評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7 第一節風險管理概述‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7 第二節火災風險評估基本知識‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧25 第三節火災風險評估方法概述‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧29 第三章火災風險評估之應用‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧41 第一節防火性能設計與火災風險評估‧‧‧‧‧‧‧‧41 第二節防火安全評估與火災風險分析‧‧‧‧‧‧‧‧57 第三節火災風險評估範例‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧86 第四章火災風險管理與評估指南（建議草案）研議‧‧‧‧133 第一節草案研議說明‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧133 第二節用語定義‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧137 第三節火災風險管理概述‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧140 第四節火災風險估算的步驟‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧141 I.

(4) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究. 第五節不確定性、敏感度、精確度和誤差‧‧‧‧‧‧166 第六節火災風險評量‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧170 第五章結論與建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧175 第一節結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧175 第二節建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧176 附錄一本所研究業務協調會議紀錄及回應‧‧‧‧‧‧‧179 附錄二本所期中審查會議意見及回應‧‧‧‧‧‧‧‧181 附錄三本所期末審查會議意見及回應‧‧‧‧‧‧‧‧185 參考書目‧‧‧‧‧･‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧189. II.

(5) 表次表次表 2-1 定性影響的敘述分類表16 表 2-2 定性機率的敘述分類表16 表 2-3 半定量影響的敘述分類表17 表 2-4 半定量機率的敘述分類表18 表 2-5 火災風險評估方法之類型29 表 2-6 危害分析方法優缺點比較35 表 3-1 常見的接受度標準類型62 表 3-2 每棟建築物的死亡人數和每年每戶死亡人65 表 3-3 火災發生或然率68 表 3-4 各種場所內起火的總體或然率68 表 3-5 各種場所一定樓板區域內起火的或然率69 表 3-6 火災中各種火勢蔓延類型的面積損害和百分比(以紡織業為例) 70 表 3-7 火災中各種火勢蔓延類型的面積損害和百分比(酒吧、俱樂部、餐廳–所有區域) 71 表 3-8 辦公大樓受損面積之頻率分佈 (以火災數量區分) 72 表 3-9 零售商場受損面積之頻率分佈 (以火災數量區分) 73 表 3-10 醫院受損面積之頻率分佈 (以火災數量區分) 74 表 3-11 火災的可能損害：等式 3-3 之參數75. III.

(6) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究表 3-12 可能影響分級基準95 表 3-13 或然率分級用之頻率基準範例95 表 3-14 某三層樓建築物的起火頻率102 表 3-15 多用途室內運動場不同火災情境之風險分級120 表 3-16 單一物品倉庫火災情境之相對風險分級130. IV.

(7) 圖次圖次. 圖 1-1 研究進行步驟06 圖 2-1 風險管理架構08 圖 2-2 風險辨識的方法12 圖 2-3 半定量風險分析圖(風險等級) 18 圖 2-4 風險處理對策的步驟 22 圖 3-1 標準的性能法規體系層級圖41 圖 3-2 性能防火設計之程序步驟44 圖 3-3 概率性火災風險分析之ㄧ般步驟57 圖 3-4 損害與建築物大小（以紡織業為例）77 圖 3-5 損害與區劃大小（以紡織業為例）78 圖 3-6 火災成本評估模型80 圖 3-7 三間房間火災風險分析之事件樹88 圖 3-8 失誤樹的基本樣式92 圖 3-9 起火後 5 分鐘內未發現火災的失誤樹93 圖 3-10 風險分級矩陣範例96 圖 3-11 建築物火災安全評估法(BFSEM)網路圖範例98 圖 3-12 多用途室內運動場火災範例之事件樹112 圖 3-13 單一物品倉庫火災範例之事件樹126 圖 4-1 火災風險管理流程圖141 圖 4-2 火災風險估算流程圖142. V.

(8) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究. VI.

(9) 摘要摘要. 關鍵詞：火災風險、建築防火安全評估、概率性風險分析、風險管理、風險評量一、研究緣起建築物火災風險分析（fire risk analysis）的目的是為徹底了解火災相關風險並找出其特徵，俾使在建築物的設計、建造和使用相關所必須的許多決策時，能有清楚的了解。過去我們對於火災科學的確定性規律之研究時間、研究廣度及深度皆比較足夠，也獲得許多成果，然而，對於火災的隨機性，坦言之，我們的認識還不夠。火災風險評估就是與火災的隨機性相關的一個研究方向，此領域國內還有很多的研究空間有待積極的投入。國際上，國際標準化組織（ISO）、英國標準協會（BSI）、美國防火工程師學會（SFPE）、美國防火協會（NFPA）等組織也都各別有火災風險評估相關技術規範研擬，如 ISO/PD 16732、BSI 7994-7、 NFPA 551…等。另外，SFPE 則有防火工程應用風險評定之工程指南相關出版品。在法規方面，美國國際規範委員會(ICC)建築物與設備性能規範(ICC Performance Code for Buildings and Facilities)有許多關於火災風險及建築物風險之參考文獻。NFPA 5000 及 NFPA 101 有關性能手法則揭示辨識最小風險及可信賴因子之重要性，認為是展現法規符合性的工程分析的ㄧ部份。綜上，顯示對於火災及建築領域，深入 VII.

(10) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究了解火災風險觀念有其重要性。目前國際火災科學研究對於防火安全工程在技術層面上有 3 項期望的趨勢：（1）由被動式災害防制技術轉向以”環保阻燃、智慧探測、快速定位”為主的主動式災害防制技術；（2）由傳統的條例式法規設計轉向科學性安全工程設計（性能化設計）；（3）由火災防制的傳統管理模式轉向科學管理和緊急應變方案模式。火災風險評估的發展及應用與上述第（2）、（3）項趨勢息息相關，乃是火災科學及防火工程今後發展重點之ㄧ。二、研究方法與過程 (一) 文獻探討法進行國內外文獻資料之蒐集與分析，包括相關研究報告、期刊及研討會論文、指南、手冊及規範等火災風險評估有關研究資料，如火災發生頻率、火災延燒面積…等概率資料、評估方法、案例研究等。 (二) 分析比較法蒐集彙整相關火災風險評估或火災危害分析法，如 Checklist 、 HAZOP、FMECA、FTA、ETA…等，就其優、缺點加以分析及比較。 (三) 案例評析法從文獻資料蒐集不同性能設計目的之建築物實例，比較應用火災風險分析法計算分析結果。性能設計目的可能是防火區劃面積突破規定上限、自動撒水設備保護減免、不同機械防排煙設計比較…等，就其與. VIII.

(11) 摘要防火性能設計配合功能進行評估與分析。 (四) 綜合歸納法彙整火災風險評估有關國內外資料、國際規範，並據以完成「火災風險管理與評估指南（建議草案）」研議。三、重要發現火災風險分析乃是一項複雜的專門學問或專業技術，除能夠應用在新建築物之性能式防火設計外，也應可以廣泛使用在建築物防火安全評估（不論新、舊建築物依一般法規設計者）。本研究希望不僅可供新建建築物設計使用，亦能供既有建築物之防火安全評估。建築物之防火安全評估如何應用火災風險分析（評估）方法，本文業已概要說明相關關鍵議題，包括了定義火災風險的討論、風險特性辨識確定的討論、確定危險和影響的工具及方法的討論、火災風險分析方法的討論及或然率資料之取得，並也提供若干蒐集到的使用火災風險分析方法範例。本研究完成「火災風險管理與評估指南（建議草案）」之研議，該指南係參考了行政院研考會相關手冊、美國 SFPE、NFPA、英國 BS 及國際標準組織（ISO）等標準綜合而成，將可提供相關應用問題的解說及建築防火設計專業人士接觸火災風險的指南，相信能夠協助使用者瞭解火災風險分析(評估)之應用價值。本文期待提供有關風險分析應用在建築物防火安全評估的一個開端，使用此類方法技術的人最後必須謹記，當開始建築物火災風險分 IX.

(12) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究析時，必須要注意將相關利害關係人員納入，小心謹慎考量相關風險問題的範圍，並尋求解決問題最適當的途徑、工具、方法和資料。四、主要建議事項建議一研編建築物防火安全設計有關「火災風險管理與評估應用手冊」：近期建議主辦機關（單位）：內政部建築研究所協辦機關（單位）：內政部營建署、消防署、財團法人台灣建築中心由於個人研究，人力有所局限，倘依據本研究所提供之「火災風險管理與評估指南（建議草案）」，再補充更多風險分析（評估）計算案例說明，並蒐集國內外更多可信賴之或然率統計數據，則研編「火災風險管理與評估應用手冊」應該能夠成功。手冊編審會議將邀請建築、消防主管機關參與，並期待日後倘出版該手冊的話，能夠對我國的性能防火設計審查或原有建築物防火改善課題有所幫忙，台灣建築中心將可協助推廣火災風險管理與評估之應用。. 建議二辦理建築物防火安全管理導入火災風險評估概念有關研究：近期建議主辦機關（單位）：內政部建築研究所協辦機關（單位）：內政部營建署、消防署、財團法人台灣建築中心目前國內的建築物公共安全管理有關防火安全部分，分屬內政部營建. X.

(13) 摘要署、消防署的權責，前者辦理防火避難、防火區劃、防火構造、建築設備等公共安全檢查簽證申報等有關工作，後者辦理各式火災探測、滅火及排煙等消防設備之檢修申報等有關工作，然而民眾普遍不清楚自身之義務及責任，概委託專業人士協助，對於建築物之防火安全並未深入去瞭解其重要性，因此建議參考英國法規之作法，導入火災風險評估概念，操作實際面上沒有風險評估所需的專業分析（對一般民眾而言，有如天書般難以瞭解），僅應用簡易的火災風險辨識、管理概念，並將原有傳統、條例式法規融入在火災風險管理作法之中，讓民眾清楚其居住的環境有何種可能危險，哪些法規可幫助他。英國法規規定所有建築管理權人(除住宅以外)均應接受建築火災風險評估的訓練課程，成效相當良好。將火災風險評估這項專業性頗高的學問、技術，轉化為提昇公共防火安全水準的新作為，應該是值得我國學習借鏡的新觀念。. XI.

(14) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究 Abstract Keywords: fire risk, evaluation of building fire safety, probabilistic risk assessment (PRA), risk management, risk evaluation The purpose of fire risk analysis of building is to thoroughly understand the fire-related risks and find its features, so that the many necessary decisions relevant to the building design, construction and use can be clearly understood. In the past the time, the range and the quality for researches of deterministic regularities of fire science are much more sufficient, and which gained a lot of achievement. However, for the randomness of fire, baldly speaking, our awareness is still not enough. Fire risk assessment is a research direction associated with the randomness of fire; in this area there is a lot of space to be positively input. From the point of view of the current international fire science research for fire safety engineering, at the technical level, there are three trends to be expected：(i) the direction of passive disaster prevention technology shift to the direction of "environment-protective fire retardation, intelligent detection, rapid positioning" as active disaster prevention technology, (ii) From the traditional design of prescriptive regulations to scientific safety engineering design (performance-based design) , (iii) The fire prevention and control of traditional management mode to scientific management and emergency response programme mode. The development and application of fire risk assessment is closely related to the above trends of paragraph (ii), (iii), and have become one of development priorities of fire science and fire safety engineering in the future. In this research report, several research methods were applied, including literature review method, comparison and analysis method, case assessment and analysis method, and comprehensive induction method. XII.

(15) 摘要 Fire risk analysis is a complex subject, not only it can be applied to the performance-based design of new building, also can be broadly used for fire safety evaluation of building design, either new-built or existed, in accordance with the general regulations. How to apply the fire risk analysis (evaluation) methods for the building fire safety assessment, in this article has generally outlined the related key issues, including the discussions on definition of fire risk, identification of risk characteristics, tools and methods of identification of hazards and consequences, fire risk analysis methods and probability data acquisition, and also provided some information on examples to use fire risk analysis. This study has completed the draft on “Guide to application of fire risk management and assessment”, which referred to the related manuals published by the Research, Development and Evaluation Commission, Executive Yuan, the guides issued by SFPE, and NFPA, BS and ISO standards for accomplishment. It will be able to provide an explanation of the related application issues and a guide to building design professionals to contact fire risk. It’s believed that the Guide can help users understand the value of application on the fire risk analysis or assessment. This article looks forward to providing a starting point for application of fire risk analysis on the fire safety evaluation of building. The people using these methods or technologies must bear in mind in final that when you start building fire risk analysis, you must pay attention to relevant stockholders into careful consideration on the associated risks, and to seek solutions to problems in the most appropriate approach, tools, methods, and data. This project came to the following immediate and long-term strategies: For immediate strategy: To compile the “Manual for Application of Fire Risk Management and Assessment” for fire safety design of building. XIII.

(16) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究 Due to the limitation of manpower in individual research, if based on the "Fire Risk Management and Assessment Guide (draft proposal)" provided in this study, and then add more examples of risk analysis (assessment) and calculation cases, and collect more probability statistics with high reliability, the compliment of "Manual for Application of Fire Risk Management and Assessment" should be successful. Looking forward to the future publication of the manual if so, it can be beneficial to the performance-based fire design review or fire safety improvement of existing buildings. The Taiwan Architecture and Building Center will be able to assist the promotion of fire risk management and assessment. For immediate strategy: To conduct the researches on building fire safety management leading in the concept of fire risk assessment. On building safety issues, people generally do not know their obligations and responsibilities, shall entrust professional assistance. The building fire safety has not been thoroughly to understand its importance, so it is recommended that you refer to the practice of the UK legislation, to lead in the fire risk assessment concepts. In practical, without professional analysis necessary for risk assessment, only simple concepts on fire risk identification and management are used, and traditional and prescriptive regulations are merging into the fire risk management practices, to make people know what potential hazards in their living environment and what regulations can be helpful to them. The fire risk assessment what such highly specialized knowledge and technology, is simplified to be the new tools to enhance the public fire safety level of building, it is supposed to be a new concept worth learning.. XIV.

(17) 第一章緒論第一章. 緒. 論. 第一節研究緣起與目的壹、研究緣起背景建築物火災風險分析（fire risk analysis）的目的是為徹底了解火災相關風險並找出其特徵，俾使在建築物的設計、建造和使用相關所必須的許多決策時，能有清楚的了解。過去我們對於火災科學的確定性規律之研究時間、研究廣度及深度皆比較足夠，也獲得許多成果，然而，對於火災的隨機性，坦言之，我們的認識還不夠。火災風險評估就是與火災的隨機性相關的一個研究方向，希望國內有更多的研究能投入。國際上，國際標準化組織（ISO）、英國標準協會（BSI）、美國防火工程師學會（SFPE）、美國防火協會（NFPA）等組織也都各別有火災風險評估相關技術規範研擬，如 ISO/PD 16732、BSI 7994-7、NFPA 551…等。另外，SFPE 則有防火工程應用風險評定之工程指南相關出版品。在法規方面，美國國際規範委員會(ICC)建築物與設備性能規範 (ICC Performance Code for Buildings and Facilities)有許多關於火災風險及建築物風險之參考文獻。NFPA 5000 及 NFPA 101 有關性能手法則揭示辨識最小風險及可信賴因子之重要性，認為是展現法規符合性的工程分析的ㄧ部份。綜上，顯示對於火災及建築領域，深入了解火災風險觀念有其重要性。目前國際火災科學研究對於防火安全工程在技術層面上有 3 項期. 1.

(18) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究望的趨勢：（1）由被動式災害防制技術轉向以”環保阻燃、智慧探測、快速定位”為主的主動式災害防制技術；（2）由傳統的條例式法規設計轉向科學性安全工程設計（性能化設計）；（3）由火災防制的傳統管理模式轉向科學管理和緊急應變方案模式。災風險評估的發展及應用與上述第（2）、（3）項趨勢息息相關，乃是火災科學及防火工程今後發展之重點。國內的性能式建築防火及消防法規已行之有年，據以採行性能設計的案例亦愈來愈多。由於傳統上我國之建築及消防法規主要師法日本，所以日本性能法規及性能設計所採行方法一直是國內主要參考依據。日本建築防火性能設計遭遇的問題，國內也有類似經驗，因此在日本 BRI 刻正著手於火災風險研究之際，加上歐、美等國際專業團體組織近年紛紛發布火災風險相關技術規範，本所有必要同步進行基本的分析研究，以掌握國際最新研究動態。因此，本所未來之 100~103 年建築防火科技發展中程計畫，除了旨為保障人命安全（減少因火災事故死傷及消防救災人員的生命安全）、減少財物損失（降低個人財產及社會成本之直接或間接損失）以及建立居住環境之公共安全、生態保護（確保供公眾使用建築物之防火安全，並在防救災措施或手段實施時能降低環境的衝擊），並導入「火災風險為基礎」、「可信賴性」及「以人為中心」理念之防火安全設計及工程技術，俾能達成人與建築物俱能永續安全之目標。. 2.

(19) 第一章緒論貳、研究目的依國外文獻，性能設計手法概可分為決定性手法 (deterministic approach)及概率性手法(probabilistic approach)兩類。目前國內普遍的性能設計案例皆採用決定性手法進行設計，鮮少應用概率性手法協助評估防火工程設計。此除了因為缺少相關具體研究資料及參考規範或指南可供參採，另國內專業人士對概率性手法普遍感到陌生，欠缺瞭解之故。所謂概率性風險分析（probabilistic risk analysis，PRA）是泛指以測量風險為研究目的的名詞。以一系列影響將會發生的機率來表示風險，所以 PRA 研究的結果會得出代表對人身或財產危險程度的數字，但也考量事件是怎樣可能性。實務上，舉例來說，此意謂對於常發生但影響較輕微的事件所採取的注意和極少發生但影響嚴重的事件所採取的注意一樣。概率性手法除在新建築物之性能設計上，能夠區分相同目標之不同設計方法之優劣（例如孰者更可信賴或更為經濟有效）以外，概率性手法之風險評估更可應用在既有建築物改善防火避難設施設備及消防設備的抉擇。依據「原有合法建築物防火避難設施及消防設備改善辦法」，第三條載明「原有合法建築物所有權人或使用人依前條第一項申請改善時，應備具申請書、改善計畫書、工程圖樣及說明書。前項改善計畫書依建築技術規則總則編第三條認可之建築物防火避難性能設計計畫書辦理，得不適用前條附表一一部或全部之規定」。當既有建築物採用性能設計改善手法時，概率性風險評估除可以提供建築物改 3.

(20) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究善前後之火災風險比較，亦可以提供不同改善措施（決定性手法的具體措施）之優劣比較，尤其改善之風險及成本分析，提供業主參考。本案係延續上年度研究計畫「防火性能設計導入火災風險評估之研究」成果，依據前項研究結論，概率性風險評估或分析（PRA）可以應用在（a）為決定性分析（deterministic analysis）確定及選擇火災情境，（b）為決定性分析設定輸入資料，（c）協助分析部分或某特定面之建築物防火設計，（d）甚至於協助分析整體之建築物防火設計。風險評估在性能化設計中可以輔助設計者瞭解其各項決定性手法方案能夠比較優劣差異，亦即區分相同目標之不同設計方法之優劣，例如孰者更具可信賴性（reliability）或更為經濟有效（cost-effectiveness）。亦即，風險分析法除能夠應用在新建築物之性能式防火設計外，也應可以廣泛使用在建築物防火設計（不論新、舊建築物依一般法規設計者）。本研究希望不僅可供新建建築物設計使用，亦能供既有建築物之防火安全評估。此外將藉由不同範例說明，並提供相關應用指南協助使用者瞭解火災風險分析 (評估)結果之應用性。. 第二節研究方法與步驟本研究使用方法如下，另研究進行步驟如圖 1-1： 1. 文獻探討法進行國內外文獻資料之蒐集與分析，包括相關研究報告、期刊及研討會論文、指南、手冊及規範等火災風險評估有關研究資料，如火. 4.

(21) 第一章緒論災發生頻率、火災延燒面積…等概率資料、評估方法、案例研究等。 2. 分析比較法蒐集彙整相關火災風險評估或火災危害分析法，如 Checklist、 HAZOP、FMECA、FTA、ETA…等，就其優、缺點加以分析及比較。 3. 案例評析法從文獻資料蒐集不同性能設計目的之建築物實例，比較應用火災風險分析法計算分析結果。性能設計目的可能是防火區劃面積突破規定上限、自動撒水設備保護減免、不同機械防排煙設計比較…等，就其與防火性能設計配合功能進行評估與分析。 4. 綜合歸納法彙整火災風險評估有關國內外資料、國際規範，並據以完成「火災風險管理與評估指南（建議草案）」研議。. 5.

(22) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究研究緣起與目的. 確認研究範圍文獻探討. 研究報告、期刊及研討會論文、指南、手冊及規範. 各別火災風險評估法之分析及比較火災風險評估之應用. 防火性能設計. 案例探討. 火災風險評估指南（建議草案）. 成果報告圖 1-1 研究進行步驟研究進行步驟. 6. 防火安全評估.

(23) 第二章火災風險管理與評估第二章. 火災風險管理與火災風險管理與評估風險管理與評估. 第一節風險管理概述壹、風險管理架構風險管理（risk management）是一個持續改善的反覆過程或循環過程，包括風險辨識（risk identification）、風險分析（risk analysis）、風險評量（risk evaluation）、風險處理（risk disposal）等步驟，以下謹就風險管理的架構詳細說明如後，如圖 2-1 所示。火災風險管理（fire risk management）乃是對於已確知危險、曝露在危險的人群數及可預見的不好結果等去決定什麼是應該做的過程。火災風險管理包括實現經過使用火災風險評估過的設計，以及管理進行中必要的計畫（如訓練、維護）以確保所採用設計持續提供計算之可接受風險。火災風險管理亦包括成本及可預見結果，連帶接受的決定之管理。有時，風險管理以另一面呈現，即風險溝通（ risk communication），包括任何關於危害或風險的資訊交換。為了能夠有充足資訊在計畫有關團體之間（如設計者、火災模擬分析者或權責審核主管機關）交流，計畫定義須確保變項因子在不同分工之間的輸出輸入沒問題。計畫定義應同時在各關係利害人及不同分工之間建立一項火災風險溝通的議定工具。. 7.

(24) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究 -. 建立風險管理執行背景體系建立環境要素建立機關要素風險管理架構發展風險評量標準定義風險分析對象. 風險辨識. - 會發生什麼？ - 如何、為何、何處、何時發生？. 風險分析. 確認現有的控制方法找出發生的機率評估風險等級找出事件的影響. 監督與審查. 風險評估. 溝通與協商. -. 風險評量. 與風險基準比較，設定優先順序. 風險？. 是. 否 -. 風險處理. 列出可行風險對策評估風險對策選擇風險對策準備處理計畫執行處理計畫. 圖 2-1 風險管理架構（資料來源：資料來源：行政院研究發展考核委員會行政院研究發展考核委員會，）研究發展考核委員會，2009）貳、風險辨識風險辨識的步驟是找出需要管理的風險。必須使用一個有系統的步驟來進行廣泛的搜尋，因為在這個階段沒有被發現的風險將被排除 8.

(25) 第二章火災風險管理與評估在分析的步驟之外。搜尋應包括所有的風險，不論該風險是否已在機關的控制之下。擬定風險情境時，應採用系統化程序，並由事件背景說明開始，以求其完整性，使用結構化的方式進行辨識程序，以確保風險辨識採用的方法有效、可行，且亦有助於完成辨識程序，避免遺漏任何重大問題。一、會發生什麼事這個步驟的目的是列出所有會影響分析對象中所訂定的結構的事件，通常會詳細指出事件的內容。二、如何、為何、何處與何時發生列出可能的影響事件後，機關必須考慮其可能的發生原因和發生順序，即所謂的風險情境分析，情境分析是風險辨識與評估中最關鍵的一部分。三、風險辨識程序以下是在此程序中與每項要素有關的問題：（一）每項政策、施政計畫、業務方案及機關活動或服務的風險來源為何？（二）可能導致的情況： 1. 增加或降低達成目標的效率； 2. 以高或低效率達成目標（財務、人員、時間）； 3. 利害相關者是否會採取影響目標達成的作為？ 4. 是否會產生附加效益？（三）可能對目標造成什麼影響？（四）可能會涉入或受到衝擊的利害相關者？. 9.

(26) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究（五）風險可能發生的時機、地點、原因及方式？（六）目前的風險控制方法為何？（七）分析現有控制方法無法發揮控制功能的原因並提出改善策略？風險特性需要以完善的科學根據、以審慎地考量不確定性和未知性正確地使用分析技術、和讓每個人都能了解所有問題的詳細討論和研究，來清楚定義相關的問題。風險特性判斷程序可能需要隨著新資訊和資料的取得，反覆執行多次。風險特性判斷程序必須是一種互動的程序，且不是一種由單一群人主導研究和 (或) 分析，並強行導出解決方案的程序。為幫助建築物火災風險特性的判定，必須要問幾個問題： 1. 哪些人或哪些事物暴露在建築物火災風險下？ 2. 如果有人暴露在建築物火災風險，是哪些人？ 3. 哪些事物造成建築物火災風險？ 4. 傷害或損失的本質為何？ 5. 危害的哪些特性可能會影響風險的判定？ 6. 危害的感受在哪裡？ 7. 危害在哪裡會如何地同時發生？ 8. 風險資料庫的量是否足夠？ 9. 就如何分析風險上，有多少科學方面的共識？ 10.風險計算方面，有多少科學方面的共識？受影響的人之間對於風險本質有多少共識？. 10.

(27) 第二章火災風險管理與評估 11.對於決策甚為重要的分析，是否有忽略什麼面向？四、風險辨識方法發現風險的方法概包括核對風險清單、利用 SWOT 方法、運用經驗及紀錄來判斷、流程表、腦力激盪、系統分析、順序分析，以及系統工程技術。風險辨識的方法不外乎是經驗導向式的小組研討、應用結構化的議題或模式來引導分析及結合兩者的特性。圖 2-2 的示意圖即為表示這兩個不同元素在不同方法中運用程度之強弱。經驗導向作法較常為領域專家所應用，適用於有顧問協助引導評估與分析的計畫。核對風險清單或使用查核表（checklist）逐項討論，雖然議題容易聚焦，分析過程簡單，不需太多經驗，但分析品質完全取決於所使用的查核表，且掛一漏萬是其先天上的問題，一般也僅作為參考工具。結合結構化與經驗的辨識模式理論上可避免查核表的掛一漏萬和分析上的侷限，也可避免單純的腦力激盪法的不易聚焦和缺乏效率，例如： 1. SWOT（強項、弱項、機會、威脅）分析，風險來自於內在的弱項與外在的威脅，及新機會可能帶來的新風險。 2. 流程表、作業分析、系統分析係針對工作程序中的每一步驟或系統中的每一單元的所有可能錯誤、異常或故障進行分析，較適用於業務執行單位使用；政務或政策執行單位不適用。 3. 營運研究是探討每個營運項目/步驟並描述可能影響這些項目或步驟的內部程序和外部因素。 4. PESTLE（政治、經濟、社會、科技、法律、道德）分析為外在大經驗導向. 11.

(28) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究. 運用經驗及紀錄來判斷腦力激盪. ＋ SWOT 分析流程表或作業分析系統分析順序分析營運研究 PESTLE 分析情境分析系統工程技術. －. ＋核對風險清單 Checklist 問卷調查. －. 圖 2-2 風險辨識的方法（資料來源：）資料來源：行政院研究發展考核委員會行政院研究發展考核委員會，研究發展考核委員會，2009）. 環境之趨勢分析，SWOT 分析為本身實力與機會評估之自我分析， SWOT 中之機會（opportunities）與威脅（threats）一般是指外在環境分析，亦是互為表裡，一方之機會即是另一方的威脅，其基本組成即是 PEST 分析，其中 P 為政治（political）、E 為經濟（economic）、 S 為社會（social）與 T 為技術（technological）。一般 PEST 之基本擴展為擴張到 STEEP 與 PESTLE，其中 STEEP 為 STEP 加上環境（environment），PESTLE 為 STEP 加上 legal（法律）與 ethical（道. 12. 結構化.

(29) 第二章火災風險管理與評估德）。因此 O 與 T 可以擴充到 STEEPLE (social、technology、 economic、environment、political、legal and ethical)，此外 STEEPLE 亦有達到尖端之意。 5. 系統工程技術包括： (1) 危害與可操作性分析（hazard and operability study，HAZOP）: 利用偏離引導字辨識系統中所有潛在危害的一種系統化方法。 (2) 故障模式與影響分析（failure mode and effect analysis，FMEA）: 定義系統中典型元件的故障模式，再針對各元件檢視各種故障模式發生時的可能後果及影響。 (3) 失誤樹分析（fault tree analysis，FTA）：1960 年代由貝爾實驗室發展的可靠度分析方法，利用邏輯演繹法由事件的後果推論發生之所有可能的基本原因，並可藉由統計基本原因的失誤率資料推算事件發生的頻率。 (4) 事件樹分析（event tree analysis，ETA）：失誤樹分析的輔助工具，利用邏輯歸納法，事件樹分析法是一種時序邏輯的事故分析方法，它以一初始事件為起點，按照事故的發展順序，分成階段，一步一步地進行分析，每一事件可能的後續事件只能取完全對立的兩種狀態（成功或失敗，正常或故障，安全或危險等）之一的原則，逐步向結果方面發展，直到達到系統故障或事故為止。 (5) 決策樹（ decision tree ）：決策樹是一項建立分類模式 (classification models)的方式之一，針對給定的資料利用歸納的方式產生樹狀結構的模式。為了要將輸入的資料分類，決策樹的每一個節點即為一個判斷式，針對一個變數去判斷輸入的資. 13.

(30) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究料大於或等於或小於某個數值，每一個節點因而可以將輸入的資料分成若干類。 (6) 統計推論：決策時常會面臨不確定性的狀況，機率便是對不確定性提供量測的指標，而表達機率的方法則以隨機變數最佳，由抽出的少數樣本的資訊對整個母體(或參數)做決策，這種方式在統計學領域上稱之為統計推論。 (7) 蒙地卡羅分析(Monte Carol analysis)：蒙地卡羅模擬是由學者蒙地卡羅所提出，一開始主要運作於分析賭博遊戲。諸如輪盤、骰子、拉吧等。蒙地卡羅可以模擬這些賭博中的隨機行為。當你擲骰子時，你知道共有 1 至 6 的數字可能會出現，但是你不知道一個規則。就像企業主面對問題時，可能知道問題引發的結果與過程，卻無法瞭解每一個變數的嚴重程度（例如：利率、員工、股價、存貨及來電率），模擬最常用的方法就是蒙地卡羅法，它可隨機產生變數在不同情況下的模型結果。. 參、風險分析風險分析的目的是將可接受風險與主要風險分開，並提供風險評量及風險對策所需的資料。風險分析包括風險的結果，以及這些結果發生的機率為何。因此，必須找出會影響這些結果及機率的事件。風險分析是在現有的控制方法下，估計風險的結果及其發生的機率。在進行風險分析前，可以先進行初步的分析，將相似或影響力低的風險排除於進一步的分析外。在可能的情況下，也必須列出未被列入分析的風險，以顯示風險分析步驟的完整性。. 14.

(31) 第二章火災風險管理與評估一、列出現有的控制方法列出現有控制風險的管理方法、技術系統和步驟，並了解這些方法的長處及短處。二、影響及機率當事人必須在現有的控制方法下，評估事件的影響程度，以及事件發生的機率。事件的影響及其發生的機率結合起來便是風險的等級。可以使用數據的分析及計算來決定事件的影響及機率。若沒有過去的資料可當參考時，則必須根據個人或機關所認定一個事件或結果發生的可能性，來進行主觀的估計。為了避免主觀上的偏見，必須使用最有效的資訊及技術來分析風險的影響及機率。資訊的來源包括過去的紀錄、相關的經驗、國外的應用及經驗、相關的出版文獻、具公信力之調查與研究、實驗及原型、經濟上/工程上及其他的模型與專家的判斷等。技術上則包括有系統地訪問相關領域的專家、雇用不同學術領域的專家、使用問卷來了解個人的認知、使用電腦或其他模型協助分析等。在可能的情況下，必須說明風險等級分析的可信度。三、分析的種類風險分析的深入程度會隨著所獲得的資訊與數據而有所不同。一般而言，風險分析包括定性分析、半定量分析、定量分析、或是綜合上述三種方法的分析。分析的複雜度及所需的費用由低至高分別是定性分析、半定量分析及定量分析。通常一開始會使用定性分析大致了解風險的等級，之後依需求決定是否使用更精確的定量分析。（一）定性分析 15.

(32) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究定性分析是使用文字的形式或是敘述性的分類等級來描述可能影響的程度以及影響發生的機率。可以適當地調整分類等級來配合周圍的環境，不同的風險也可使用不同的敘述文字，如表 2-1 定性影響的敘述分類表，以非常嚴重、嚴重、輕微表示；表 2-2 定性機率的敘述分類表，以幾乎確定、可能、幾乎不可能表示。表 2-1 衝擊或後果形象國際新聞媒非常嚴重體報導負面新聞台灣新聞媒嚴重體報導負面新聞地方新聞媒體報導負面輕微新聞表 2-2 可能性分類. 定性影響的敘述分類表定性影響的敘述分類表人員民眾抗爭有人員死亡引發民眾大規模遊行抗爭有人員重傷引發民眾至中央機關抗爭有人員輕傷多位民眾電話或投書反映抱怨. 目標達成經費/時間大量增加經費/時間中度增加經費/時間輕微增加. 定性機率的敘述分類表定性機率的敘述分類表詳細的描述. 幾乎確定. 在大部分的情況下會發生. 可能. 有些情況下會發生. 幾乎不可能. 只會在特殊的情況下發生. 定性分析所適用的範圍： (1) 作為一開始的篩選，找出需要進一步分析的風險。 (2) 當數據資料不夠充分，無法進行定量分析時。（二）半定量分析. 16.

(33) 第二章火災風險管理與評估在半定量分析中，會以實際數值表示上述的定性分析等級(如表 2-3 及表 2-4)，但是每一個敘述的數值並不直接等於實際的影響程度及機率。半定量分析的目的是決定一個比定性分析更精確的優先順序 (如圖 2-3)，但並不會決定風險的實際價值，這是定量分析的工作。但使用半定量分析時必須注意的是所使用的數據有時候無法適當地表示與風險之間的關聯性，因此會導致不一致的結果。半定量分析也無法適當地區別風險，尤其是當影響及機率過高或過低時。有時候可以適時地將機率分成兩個要素，一個是暴露的頻率，另一個是或然率。暴露的頻率指的是風險來源存在的程度，而或然率指的是風險來源存在時，產生影響的機率。表 2-3 半定量影響的敘述分類表半定量影響的敘述分類表等級. 3. 2. 1. 衝擊或後果. 形象. 人員. 民眾抗爭財物損失目標達成. 國際新聞非常嚴重媒體報導負面新聞台灣新聞媒體報導嚴重負面新聞. 輕微. 有人員死引發民眾大於 1 億經費/時間亡大規模遊元(含) 大量增加行抗爭有人員重引發民眾 1 千萬(含) 經費/時間至中央機以上中度增加傷關抗爭一億元以下地方新聞有人員輕多位民眾 1 千萬以經費/時間媒體報導傷電話或投下輕微增加負面新聞書反映抱怨. 17.

(34) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究表 2-4 半定量機率的敘述分類表半定量機率的敘述分類表等級. 可能性分類. 發生機率百分比. 3. 幾乎確定. 61-100%. 在大部分的情況下會發生. 2. 可能. 41-60%. 有些情況下會發生. 1. 幾乎不可能. 0-40%. 只會在特殊的情況下發生. 影響 (衝擊或後果). 詳細的描述. 風險分布. 3 (high risk) 6 (high risk) 9 (extreme risk) 高度危險的風高度危險的風極度危險的風非常嚴重(3) 險，管理階層需督險，管理階層需督險，需立即導所屬研擬計畫導所屬研擬計畫採取行動並提供資源並提供資源. 嚴重(2). 輕微(1). 2 (moderate risk) 4 (high risk) 6 (high risk) 中度危險的風高度危險的風高度危險的風險，必須明定管理險，管理階層需督險，管理階層需督階層的責任範圍導所屬研擬計畫導所屬研擬計畫並提供資源並提供資源 1 (low risk) 2 (moderate risk) 3 (high risk) 低度危險的風中度危險的風高度危險的風險，以一般步驟險，必須明定管理險，管理階層需督處理階層的責任範圍導所屬研擬計畫並提供資源幾乎不可能(1) 可能(2) 幾乎確定(3) 機率圖 2-3 半定量風險分析圖(風險等級半定量風險分析圖風險等級) 風險等級. （資料來源：）資料來源：行政院研究發展考核委員會行政院研究發展考核委員會，研究發展考核委員會，2009）. 18.

(35) 第二章火災風險管理與評估（三）定量分析定量分析使用實際的數據(而非定性分析及半定量分析所使用的敘述性分類)來描述影響及機率，所使用的數據來自不同的來源(如過去的紀錄、國外相關的經驗、產業的應用及經驗、相關的出版文獻、行銷測試及市場研究、實驗及原型、經濟上/工程上及其他的模型與專家的判斷等)，分析的品質有賴所使用的數據的精確度。可以藉由列出一個或一串事件的結果來估計事件的影響，也可從實驗性的研究或過去的數據來推斷。可以用金錢、技術、民眾反應或其他標準來表示事件的影響。在某些案例中，可能需要一個以上的數據來表示不同時間、地點、團體或情境的影響程度。通常是以或然率、暴露的頻率、或者綜合或然率及頻率來表示機率。機率及影響的呈現方式以及結合兩者來表示風險等級的方式會隨著風險的種類以及評估風險等級的架構而有所不同。肆、風險評量風險評量是將風險分析中所決定的風險等級與先前訂定的風險標準相比較。風險評量中所使用的比較標準應該與風險分析具有相同的基礎。因此，定性評量指的是比較風險的定性等級與定性標準，而定量評量指的是比較風險的實際數據等級與以特定數據所表示的標準，如死亡人數、頻率或貨幣價值。風險評量的結果是挑出一些需要進一步優先處理的風險。建築物業主應該考慮建築物使用的目標以及冒險可能會帶來的機會。決策時應該儘量考慮較大範圍的風險。如果評量的結果顯示風險的危險性低. 19.

(36) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究或為可接受的程度，則這些風險將接受程度最小的風險予以處理。建築物業主應監督並定期檢討這些低危險或可接受的風險，以確定這些風險仍維持可接受的程度。如果風險沒有被列為低危險或可接受的風險，則業主應使用風險對策來處理。伍、風險處理處理風險指的是找出處理風險的可能方法，評估這些方法，準備風險對策計畫，以及執行這些風險對策。一、列出可行的風險對策圖 2-4 顯示了風險對策的步驟。每一個步驟之間並不一定互相排斥，也不一定適用於所有的情況。一般而言，常用的對策如下：（一）避免風險採取不涉入可能產生風險的活動(在可行的情況下)，因為多數人都會有躲避風險的傾向(通常是受社會習俗、文化的影響)，所以有時候風險規避的採用不一定是適當的。風險規避會造成不願面對風險或淡化處理風險所需要的成本，無法成功地處理風險，或依賴外人或其他團體來做重要的決定，而延後自己本身必須要做的決定。通常可以在不考慮利益的情況下，選擇這種處理方法。（二）減低發生的機率其方式包括稽查及遵守計畫；正式檢討必要條件、明細事項、設計、工程和操作；檢查、驗證和過程控制；投資和有價證券的管理；計畫管理；預防管理；品質保證、管理和標準化；研究和開發、技術. 20.

(37) 第二章火災風險管理與評估開發；規劃良好的訓練及其他計畫；監督；測試；機關的配置；技術控制等。（三）減低影響與衝擊其方式包括處理偶發事故的計畫；合約的要求；業務持續計畫；工程和結構的強化；控制貪污計畫；減少暴露於風險來源；有價證券的計畫；價格政策及控制；活動和資源的分離或重置；公眾關係；基於道義責任所付的款項等。（四）風險轉移（嫁）風險轉移（risk transfer）指的是由其他的團體來承擔或分擔部份的風險，其方法包括契約的簽訂、投保保險及合作的結構，如合夥經營和共同投資。將風險轉移給其他團體，或將風險轉移至其他地方，可以降低風險對機關的影響，但無法減低風險對整個社會所產生的所有影響。當風險全部或部分被轉移時，將風險轉嫁給其他團體的機關會遭遇新的風險，因為接受風險的團體可能無法有效地處理該風險。（五）保有風險在無法適時地發現、降低及轉移部分風險後，或應用其他的風險對策時，自然會有剩餘的風險保留下來。機關應該訂定計畫來管理這些風險發生時的影響，包括處理風險時所需的經費來源與之支應方式。降低風險的影響及發生機率被稱為風險控制。風險控制包括找出相較於現有的控制方法，新的控制方法所可能帶來的相對利益。控制包括了有效的政策、程序或實際的改變。. 21.

(38) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究評量風險並分類. 可容忍的風險. 是. 接受. 否列出可行的風險對策. 減低發生的機率. 減低影響. 全部或部份轉嫁. 規避. 監督及檢討. 溝通及協商. 考慮可行性、成本及利益. 評估並選擇風險對策. 列出可行的風險對策選擇風險對策準備處理計畫. 準備處理計畫. 減低發生的機率. 減低影響. 執行處理計畫. 全部或部份轉嫁. 規避. 部分保有可容忍的風險. 是. 部分轉嫁保有. 否. 圖 2-4. 風險處理風險處理對策的步驟處理對策的步驟. （資料來源：）資料來源：行政院研究發展考核委員會行政院研究發展考核委員會，研究發展考核委員會，2009）二、評估風險對策機關必須根據風險的降低程度以及所創造的額外利益及機會來評估風險對策。可以同時考慮數個風險對策，可個別應用之或將它們組合起來。在選擇最適當的對策時，應考慮執行對策所需的成本以及從中可. 22.

(39) 第二章火災風險管理與評估獲得的利益兩者之間的平衡。一般來說，管理風險所需的成本要相等於從中可獲得的利益。當一個對策只需花較少的費用但可以大大降低風險時，機關應該執行該對策。其他的改善對策可能不夠經濟，因此必須審慎判斷其必要性。決策時應該仔細考慮發生機率低但影響嚴重的風險，這些風險的處理方法花費較高，通常無法通過嚴格的經濟評估。一般來說，風險的負面影響應該儘可能地降到最低。如果風險的等級很高，但冒險可能會帶來相當大的機會(如應用新的科技)，則是否接納風險就須透過成本評估，比較改善風險影響所需的成本與冒險所帶來的機會。在許多情況下，一個風險對策不一定可以完全解決一個特定問題。通常機關為了獲得實質上的利益必須結合數個對策，如降低風險的機率、降低風險的影響，以及轉嫁或保有剩餘的風險。有效地利用合約以及風險減低計劃的風險資金便是一例。當執行風險對策的總成本超過現有的預算時，則必須排列執行風險對策的優先順序，可以使用許多方法來決定對策的優先順序，如風險排名以及成本-利益分析。無法在現有的成本下執行的風險對策必須等待進一步的資金來源，或者當所有剩下的對策都很重要時，則必須想辦法籌措剩餘的經費。選擇風險對策時應該考慮被影響的團體如何看待風險，以及如何適當地與這些被影響的團體溝通。三、準備處理計畫應該明定計畫來執行所選擇的對策。處理計畫應包括明定責任、 23.

(40) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究工作表、資源分配、預期的結果、預算分配、績效測量以及檢討步驟。計畫也應包括根據績效標準、個人責任及其他目標來評估對策的執行情況，並且監督重要的執行階段目標。四、執行處理計畫一般而言，應該由最能掌控風險的人來負責風險對策的執行，且應盡早決定責任的分配。為了成功地執行風險對策，必須要具備一個有效率的管理系統，來明定所選擇的對策、分派個人所負責的工作，以及根據詳細的標準來監督執行工作的進行。如果在執行對策後仍有風險殘留，則必須決定應該保有該風險或重複風險對策的步驟，再次評估。. 24.

(41) 第二章火災風險管理與評估第二節火災風險火災風險評估基本知識風險評估基本知識. 壹、火災風險火災風險之概念風險之概念在傳統的觀念裡，風險是指任何物件均可能發生潛在不好的結果，這個結果可能是人員傷亡疾病、財物經濟損失、生產線中斷、環境受到污染、社會騷動不安等，因此我們必須去評估風險發生的可能性。風險可以用任何形式來表示它，譬如做投入產出分析時，風險可以轉換成多少金錢的損失或獲得，其他如死亡、傷害都可以依此類推，只不過有些事物的風險式難以量化的。風險可視為特定情況下有害結果的可能性，而有害結果的可能性是 3 種係數綜合的函數，包括：（1）有價物品的損失或傷害、（2）可能導致損失或傷害的情事或危險、（3）損失或傷害發生可能性。火災風險（fire risk）則是火災在不特定情況下有害結果的可能性，且火災是會導致有價物 (例如生命、財產、產業營運持續、史蹟、環境，或這些事物的綜合體) 損失或傷害的危害。建築物物火災風險分析，就是了解建築物物火災危害、火災可能引起之危害結果 (相關損失或傷害)、火災的可能性和伴隨的有害結果，並找出其特徵的程序。火災風險是一種衡量火災危害程度的尺度，若用數學模式來表示，火災風險是指火災發生可能性（概率）與火災後果嚴重程度的組合。一般來說，火災發生概率很小的話，即使後果十分嚴重，火災風險也不會很大；反之，火災發生概率很大，即使後果不太嚴重，其火災風險依然很大。火災風險的大小一般可以用火災風險率加以表示，. 25.

(42) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究如下式： R(火災風險火災風險)＝火災發生或然率火災發生後果火災風險＝P(火災發生火災發生或然率) 或然率 × C(火災發生火災發生後果嚴重度後果嚴重度) 嚴重度有時會轉換成災害損失金額，俾於了解火災引起之經濟損失，此通常是火災保險公司慣於使用來評估風險的方式。例如下式：損失金額/單位時間損失金額/事故次數事故次數/單位時間損失金額單位時間＝單位時間＝(損失金額損失金額事故次數)× 事故次數 ×(事故次數單位時間) 單位時間. 貳、火災風險評估的適用性火災風險評估（fire risk assessment）乃是使用一個或多個可接受性界限（門檻值）估算及評量火災風險的過程，用於處理某個火災情境及其機率與影響。有時在不同文獻、書籍、標準中，亦常見到使用火災風險分析（fire risk analysis）一詞。火災風險評估為火災風險管理決定發展出技術性基礎；風險分析產生的其中一項有用結果便是使得預防或者防護已知危險的手法明確化。該手法以減低事件發生的機率為目標，並鑑別出對策以成功地在事件發展時就加以處理。應用於火災危險的風險分析，乃是用來估算預期火災損失的過程，該損失結合在不同火災情境中傷害及損壞的潛勢。有關火災風險評估適用的場合，謹說明如下：一、可使用火災風險評估的場合對於需要適當地評估低可能性但是有重大影響情境時，就可使用火災風險分析，例如：(1)大數量的高危險群群眾，高危險的原因為睡眠、身障、年齡、傷患或不熟悉環境；(2)發生火勢成長速率頗高的火. 26.

(43) 第二章火災風險管理與評估災；(3)暫時性高火載量，特別在諸如逃生通道等高危險區域。對於火災規模大小之空間性測量（通常使用於決定性火災危險性評估）及事件嚴重性的測量不足夠時，也可以使用火災風險評估，例如：(1)具有高價值特性的小空間；(2)高危險資產，例如無塵室內的物品；(3)室內物品的重要性並非從其實體尺寸或直接價值展現，力如核能發電廠安全設備的控制線路；(4)資產危害的主要型式並非是直接損害，例如發生大火災時對環境有高度損害、高營業中斷損失或對形象和商譽有重大損失的資產；(5)使用經變更、經過修改或整修過的資產。二、火災風險評估必要的場合 (一)當決定性火災安全工程不足以導出應考量的火災情境時，就必須要有火災風險評估。通常是當少量火災情境的決定性處理不足以掌握資產的所有火災風險時，就應該實施火災風險評估。 (二)當可靠度成為關鍵因素時，火災風險評估就變為必要的。因為可靠度在本質上就是有概率性的。例如，必須要評估某一重度倚賴單一火災安全系統設計的保護功能時，就必須要實施火災風險評估。 (三)輸入參數的變數對結果有顯著影響時，必須要實施火災風險評估。諸如人數、特性或是火勢蔓延率等變數有顯著變化、以及決定性分析顯示各變數的可信度組合的安全性不合格時，就需要火災風險評估。 (四)當認定必須有多種火災情境時，必須要實施火災風險分析。多. 27.

(44) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究種特殊的火災情境對資產有不同的威脅和無法以單一火災情境推導出其他火災情境的資產火災安全目標，就需要實施火災風險分析。. 28.

(45) 第二章火災風險管理與評估第三節火災風險評估方法火災風險評估方法概述風險評估方法概述壹、火災風險評估法類型火災風險評估法類型依據 NFPA 550，火災風險評估方法概可分成 5 種類型。依照複雜程度的增加來排列，如下所示（另參見表 2-5）： (1) 定性方法 (2) 半定量可能性方法 (3) 半定量後果方法 (4) 定量方法 (5) 成本-效益風險方法表 2-5 火災風險評估方法之類型類型定性方法. 定義. 產出值的類型. 範例. 可能性和後果各種火災場景的結果與相 “ 如果會怎麼樣 ” 分都以定性方式對可能性，及其如何受到各析處理種防火系統護選項的影風險矩陣響，以條狀圖顯示。. 風險指標消防安全概念樹初步危險分析法. 半定量可能可能性以定量決定各種火災類型的發生精算 ∕ 損失的統計性方法方式處理及後率與頻率及( 或) 在各種防分析果以定性方式火系統類型下的火勢。獨立事件樹分析處理半定量後果後果以定量方火災模式的決定性產出揭露可信度最差的火方法. 式處理及可能值，及可能性以定性方式展災場景的火災模式。性以定性方式現。模式處理. 定量方法. 定量估算可能 (1) 判斷損失的預期值，或以火災風險評估來性和後果 (2) 判斷閃燃機率，或判定核電廠因火災 29.

(46) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究 (3) 判斷建築物其他房間或. 發生反應器爐心熔. 樓層居民的死亡機率，化的機率。或事件樹分析與火災 (4) 對死亡頻率與死亡人數模式結合。繪圖，或 (5) 對損失的頻率與損失的多寡繪圖，或 (6) 判斷傷害、死亡、財產損失以及企業中斷的機率可能性，或 (7) 判斷(對建築物內居民的)個人風險以及（對整體群眾的）社會風險成本 - 效益納入各種替代 (1)判定達成降低不同層級整合機率、後果以及成風險方法方法的成本來的風險所需的成本，或本數據的計算模式。 ( 風險 - 成本限制後果及 (2) 依據可降低的整體風評估方法) (或)可能性險，或一些其他風險準則來判定最佳防火程度。. （資料來源：）資料來源：NFPA 551）玆針對常用之風險評估（危害分析）方法，進一步說明如下：一、檢核表(checklist)：檢核表用在工業檢查作業場所之危害評估已行之有年，其以結構化之檢查項目或問卷方式填寫事前列出危害分析查核項目以供檢查人員現場逐漸檢查記錄是既簡便又實用的分析方法，屬於定性評估法。檢核表為一種特別項目的點查（enumeration），用以確認已知類型的危害、設計缺失及火災的可能性以及後果。指出的項目應與適宜的標準進行比較。火災安全檢核表的核心為檢核表的設計和實施，該表必須包括系統或子系統的全部主要檢查點，尤其不能忽視那些主要的潛在危險因素。. 30.

(47) 第二章火災風險管理與評估二、“如果會怎麼樣？”分析(“W-I”A)： “W-I”A 是一種以經驗為導向的危害分析方法，利用小組成員腦力激盪來檢討製程或操作上之安全性的方法，由評估小組成員以各自的專長提出許多「如果…會怎麼樣(後果)？」的問題來研討出可能發生的事故、事故的結果、現有的安全措施、建議改善措施，屬於定性評估法。 “W-I”A 是種非結構性的腦力激盪法，用以找出可能產生不利後果的事件。此方法包括檢查可能來自設計、建構、改建或操作標準的偏差。假設問題是依據對何者預期將發生，及那裡會出錯的基本了解而擬訂，舉例來說，當火災發生時，幫浦失效會發生什麼事？此分析的目的在於找出可能意外事件的順序，從而指出危害、後果及可行的降低風險的方法。此分析法與其他鑑定危害技術的區別是其本質上非結構性的形式，以及問句的使用方式。此分析法的產出值通常是表列出可能意外事故的清單，但未加以排序或顯示量化的影響。三、NFPA 消防安全概念樹 NFPA 550「火災安全概念樹的指引」，係使用分枝圖來顯示防火系統與火災損害控制策略間的關係。它提供整體的架構，來分析建築、內容物的可燃性、防護設備以及居民程序等火災安全性策略的可能影響。此方法可指出火災防護的缺縫與贅餘的區域，以輔助作出火災安全設計的決策。概念樹檢查所有方面的消防安全，演示了如何可能會影響到每一個實現火災安全目標。概念樹區分可能性（『預防火災引. 31.

(48) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究火？』的分支）及影響結果（『管理火災影響？』分支）。此方法的產出值是一套或多套直覺上符合目標的火災安全性策略。四、風險指標火災風險指標系統為火災安全的啟發式模式。它們包含各種分析與計量危害，及系統的其他屬性，以迅速及簡單估算相對火災風險的流程。火災風險指標系統也稱為評級表、計分方案、排名、數值分級以及計分。利用專業判斷及過去的經驗，火災風險指標示會指定數值至代表火災安全正向與負向特徵的選定變數上。這些被選定的變數及指定的量值，接著以一些算數函數運算而得到單一量值，然後將此量值與其他類似的評估或標準進行比較。或許最常用的火災風險指標法是 NFPA 101A 規範「生命安全替代法之指引」中所述的火災安全評量系統（FSES）。五、風險矩陣風險矩陣利用機率等級以及嚴重性的類型來分別代表二維的風險矩陣的兩個軸。此矩陣將不可能發生及後果可忽略的危害顯示為低風險，而將經常發生且後果較嚴重的危害顯示為高風險。六、初步危險分析法（PHA）初步或預先危險分析法（preliminary hazard analysis）是指對具體火災區域存在的危險進行確認，及對火災出現條件和可能造成的後果進行宏觀概略分析的一種方法。PHA 的重點應放在具體區域的主要危險源上，並提出控制這些危險源的措施。其分析的結果，可作為對新. 32.

(49) 第二章火災風險管理與評估系統綜合評價的依據，還可作為系統安全要求、操作規程和設計說明的內容，同時還可以成為日後要進行的其他危險分析打下基礎。有關步驟有，（1）調查：了解及蒐集過去經驗和相似區域火災事故發生情況；（2）辨識、確定危險源（火災情境），並分類製成表格；（3）選擇危險源，並將之轉化為火災事故的引發條件；（4）進行危險分級，以確定危險程度，指出應該重點控制的危險源。一般危險等即可分為若干級別，如安全的（無關緊要的或可忽視的）、臨界的（中度或低度危險）、危險的（高度危險）、破壞性的（災難性的）。六、道氏火災爆炸指數（Dow F＆EI）道氏化學公司於 1964 年推出道氏火災爆炸指數（Dow Fire and Explosion Index）以評估化工廠之火災爆炸危害，是一種相對等級的風險分析技術，是使用量化分析方法，計算廠內各種不同設備或操作的危害風險程度，而依估計所得風險的大小，依序逐一排比所得的風險等級。Dow Index 自 1964 被 Dow Chemical Company 發展以來，至今應用在火災爆炸的風險評估已超過 30 年歷史，是廣為採用的評估工具之一，並獲荷蘭政府規定為火災爆炸的評估方法。Dow F＆EI（火災爆炸指數）是累積道氏化學公司多年的操作與管理經驗，歷經多次的發展已可用於決定發生於製程工廠或相關設施的實際最大損失，即實際經驗裡最惡劣操作情況下所發生的損失，其計算是建立於可量化的基礎上，洩漏速率、閃火點、沸點、製程溫度、壓力、釋壓系統、通道、排水、防火條件都是考量的因素，Dow F＆EI 可針對不同製程. 33.

(50) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究區中的設備評估出相對的風險指標，也可得到火災爆炸的財物危害損失，適用於大型製程設備、塔槽（5000LB 以上）。七、危害及可操作性研究(HAZOP) 由幾個不同背景且受過專業訓練的成員（HAZOP 小組），會議上大家互相交換意見使用腦力激盪，藉著引導詞(guide word)與製程參數的組合有系統地針對製程設計或操作程序上的特定點(又稱節點)、製程區段、或操作步驟，以反覆方式逐一檢驗每個製程區段或操作步驟，找出具有潛在危害的偏差或偏離(deviation)的原因，以及其可能造成的後果，並提出具體改善對策，屬於定性評估法。八、失效模式與影響分析(FMEA)： FMEA 是一種結構化預防性的可靠度分析技術，其分析的結果較具系統性與科學性，通常由各具不同專業領域的人組成分析小組共同實施，分析內容包含了失效模式、失效原因、失效效應、維護度及後勤規劃等分析。FMEA 除可單純的定性分析系統組成元件失效模式及影響效應外，還可以與關鍵性分析(criticality Analysis)合併使用，稱為失效模式、影響與關鍵分析 (failure modes, effects and criticality analysis，FMECA)，以達到部份量化的目的，屬於定性評估法。九、失誤樹分析(FTA)： FTA 為一種頻率分析及失誤邏輯圖結合的分析方法，是從已辨識出之不欲發生的單一事件為中心，稱為頂上事件（top event），然後由上而下回溯發展模式，將系統劃分愈來愈細，以演繹、推理、圖解等 34.

(51) 第二章火災風險管理與評估邏輯方式逐次分析的方法，推論其影響後果至基元事件（basic event），以決定其最小切集合（minimum cut set）（根本原因）或共因故障（common cause failure）的最小切集合（頂上事件交織的原因），屬於定量評估法。十、事件樹分析(ETA)：失誤樹分析的輔助工具，利用邏輯歸納法，事件樹分析法是一種時序邏輯的事故分析方法，它以一初始事件為起點，按照事故的發展順序，分成階段，一步一步地進行分析，每一事件可能的後續事件只能取完全對立的兩種狀態（成功或失敗，正常或故障，安全或危險等）之一的原則，逐步向結果方面發展，直到達到系統故障或事故為止。作為建構火災場警的風險評估技術，ETA 將事件可能性、消防系統成功概率及火災後果結合起來，量化不同火災情境的相對風險值。茲將各種常用風險評估方法比較其優、缺點，彙整如表 2-6 所示。表 2-6 風險評估方法優缺點比較分析方法 Check list. What-if. PHA. HAZOP. 優. 點. 缺點 1. 效用依檢查項目的完備程 1. 簡明易懂，直接了當。度而定。 2. 對法規標準之符合與否甚 2. 例行性的檢查限制深度的易遂行。思考分析。 3. 初布查核。 3. 未能量化或分級危害。 1. 綜合不同經驗，開創集體智慧。 1. 未能量化或分級危害。 2. 高效益、費用少。 1.簡單易行。 1. 未能量化或分級危害。 2.系統式的觀察。 3.可作為 FMEA 的基礎。 1. 系統化、全面化。 1. 未能量化或分級危害。 35.

(52) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究 2. 集體智慧。 2. 成效取決於組員的經驗和 3. 強而有力的定性方法。判斷。 4. 和 FTA 並用時在認知危 3. 未考慮危害性高而發生機害、量化和控制風險更為有率高的事件。力。 Dow Index Mond Index FMECA FTA. ETA. 因果分析 HRA. 1. 提供安全設計的基準。 2. 半量化分析工具。 3. 可作為 FMEA 的基礎。 1.強而有力的硬體設備之危害分析簡單明瞭 1. 易知事件順序之間的邏輯關係。 2. 定性又定量。 3. 事件或切集合的重要性分級。 4. 尚可尋找人的失誤。 5. 系統性觀察。. 1.毒性危害評估仍要加強。. 1.分析僅限於硬體設備。 1.分析者須具備分析技術。 2.故障率或人為失誤率不易取得。 3.可能忽略一些事件（如共因故障、不獨立事件和依時事件）。. 1.可能忽略一些事件。 2.不易處理延時事件。 3.不是深度且詳細的分析。 1.圖型龐大。 1.綜合 FTA 與 ETA。 2.兼具 FTA 與 ETA 的缺點 1.探究人為失誤並及於人因 1.人為失誤率，可信度仍待建工程立。 2.作為 FTA 人為失誤的輸入資料. 1. 事件順序排列。 2. 定性又定量。. （資料來源：）資料來源：雷明遠，雷明遠，2009）貳、風險評估法的考量與選用以科技廠房進行火災或爆炸風險評估時之考量為例，說明如下：一、整體火災風險量化的結果就是希望給建築物所有權人利用該量化資料，進行風險改善的參考，使人們不因被動守法才來改善防安全，而是誘之以利，主動對火災風險進行風險理財，使建築防火. 36.

(53) 第二章火災風險管理與評估安全更能實際有效施行。二、系統安全計畫或風險分析的目的，在於確保達到可接受風險的同時能完成任務的需求，將安全設計到各系統、子系統、設備與設施（位置、構造）之內，為減少壽命週期的成本，強調在系統的製造操作階段之前對危害能予有效的認知、評估控制或消除。三、分析方法應包含定性與量化，但分析格式不限，大多數使用風險矩陣格式，亦有使用邏輯模型如失誤樹或事件樹，或其它敘述文字。風險矩陣式的評估模式：以火災風險為例，依製程特性、危險物品種類、數量、危險物品作業方式的差異性等本質因素做矩陣縱座標，另根據標的物安全防護能力與信賴度做矩陣橫座標，型成風險矩陣式的評估結果。四、一般法規僅設立基本管理規範，鮮少對各種情況作個別規範或要求，因此事業單位對於個別情況常需自己發現問題尋找對策選擇解決方案，實施風險評估依序分五大階段進行。 1.收集危險物質與作業情況資料。 2.估計風險的大小並予以評量。 3.控制並降低風險（含偵檢控制機制績效和訓練教導）。 4.記錄風險評估相關資料。 5.若有需要重新審閱以前風險評估的結論。五、風險評估模式中，工作場所如有連續性製程或管線系統，例如煉油廠、發電廠、石化業、化工廠、半導體廠等，適用於採取工作場所導向式評估模式為佳。該模式風險評估，分成四個階段進 37.

(54) 火災風險分析在建築防火安全評估之應用研究行，以決定風險程度，判斷是否要進入後續階段的風險評估： 1.判斷是否為法定場所，若是則依法規條文檢討；至於非法令規範高危害場所，可參考杜邦公司的危害等級分類；以高科技廠之光電半導體製程可參考 SEMI S2-0200 設備安全標準不符合其標準者需進一步評估。 2.初步危害分析，將針對危害性物質的易燃性、易爆性、反應性、毒性等本質危害進行辨識；並針對製程操作條件異常或失控時之系統作用危害進行評估。針對新設工廠之系統或製程生命週期而言，於早期規劃設計階段為之，以及早發現潛在問題加以改善，避免建造或運轉後再行修改的困難；另對於既設工廠，針對大系統或複雜的製程先進行初步危害篩選，以找出潛在較高的次系統或製程區。 3.針對重大潛在危害之區域或次系統，進行下列任一方法之評估： (1)檢核表(Checklist) (2)如果…會怎麼樣?(What-if？) (3)危害及可操作性分析（HAZOP） (4)失效模式與影響分析（FMEA） 4.針對關鍵性的事件或有特殊考量須量化風險的事件執行更專業的失誤樹分析（FTA）。六、針對標的物，審視其本質安全設計及降低危害情況進行初步危害分析，鑑認出個單元相對危害等級，發現具有較高危害風險之部份，針對此高潛在的危害設施，以 HAZOP 分析法評估及改善對 38.