學童避難速度調查研究

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(1)學童避難速度調查研究. 內政部建築研究所研究報告中華民國 97 年 12 月.

(2) 學童避難速度調查研究. 計畫主持人：陳建忠組長協同主持人：黃進興助理教授研究員：何明昌講師黃美華講師研究助理：林育維研究助理. 內政部建築研究所研究報告中華民國 97 年 12 月.

(3) 目次. 目目表圖摘. 次. 次 ................................................................................................................ 次 ................................................................................................................ 次 ................................................................................................................ 要 ................................................................................................................. 第一章第一節第二節第三節第二章第一節第二節第三章第一節第二節第四章第一節第二節第三節. I III V VII. 緒論研究動機與研究目的.................................................................. 研究目標與研究範圍.................................................................. 研究方法與研究流程................................................................... 1 2 4. 相關理論與文獻回顧學童人口結構與生理變化.......................................................... 避難逃生相關理論與文獻........................................................... 7 10. 台北市立福德國小之調查分析實施概要及方法問卷設計及調查概要.................................................................. 速度調查方式與資料分析方法................................................... 23 26. 研究結果分析與討論水平速度實証結果與影響因子分析 ................................. 垂直速度實証結果與影響因子分析 ................................. 通過特定門寬群流速度分析與行為觀察 ......................... 第五章. 結論與建議. 第一節第二節附錄一附錄二附錄三附錄四附錄五附錄六附錄七附錄八參考書目. 結論 ............................................................................................. 建議 ............................................................................................. 水平避難速度調查資料表 ............................................................. 垂直避難速度調查資料表 ............................................................. 本研究與 Simulex、EXODUS 程式之比較 ..................................... 期初簡報委員意見回覆 ................................................................. 期中簡報委員意見回覆 ................................................................. 期末簡報委員意見回覆 ................................................................. 第一次專家座談會議紀錄與回應說明 ......................................... 第二次專家座談會議紀錄與回應說明 ......................................... ...................................................................................................... 31 37 55. 59 61 63 73 83 85 87 91 95 97 101. I.

(4) 學童避難速度調查研究. II.

(5) 表次. 表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表. 2-1 3-1 3-2 3-3 3-4 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 4-11 4-12 4-13 4-14 4-15 4-16 4-17 4-18 4-19. 次. 學者專家以步行速率為逃生速度研究之調查結果彙整比較 ... 調查國小一覽表 ................................................................................ 水平速度測驗員的工作項目表 ........................................................ 垂直速度測驗員的工作項目表 ........................................................ 資料分析方法一覽表 ........................................................................ 水平速度統計檢定結果 .................................................................... 年級與水平速度多重比較具顯著性差異之彙整表........................ 身高與水平速度多重比較具顯著性差異之彙整表....................... 體重與水平速度多重比較具顯著性差異之彙整表....................... 垂直上行及下行速度多重比較結果 ................................................ 垂直上下行速度因子檢定結果彙整表 ............................................ 年級與垂直上下行速度多重比較具顯著性差異之彙整表........... 身高與垂直上下行速度多重比較具顯著性差異之彙整表........... 體重與垂直上下行速度多重比較具顯著性差異之彙整表............ 睡眠時數與垂直上下行速度多重比較具顯著性差異之彙整表 ......................................................................................................... 上/下行各樓層因子檢定結果........................................................ 年級與各樓層垂直速度多重比較具顯著性差異之彙整表 ......... 身高與各樓層垂直速度多重比較具顯著性差異之彙整表 ......... 體重與各樓層垂直速度多重比較具顯著性差異之彙整表 ......... 睡眠時數與各樓層垂直速度多重比較具顯著性差異之彙整表 ......................................................................................................... 通過不同門寬單位時間人數.......................................................... Neff 不同門寬的數據整理表 (人/分) .......................................... Neff 值推算計算式表 ........................................................................ 學童通過居室出入口時的行為....................................................... 19 25 26 27 30 34 35 35 36 42 43 43 44 45 46 47 47 48 50 52 55 56 56 57. III.

(6) 學童避難速度調查研究. IV.

(7) 圖次. 圖. 圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖. 2-1 2-2 2-3 3-1 3-2 3-3 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 4-11 4-12 4-13 4-14 4-15 4-16 4-17 4-18 4-19 4-20 4-21 4-22 4-23 4-24 4-25 4-26. 次. 年齡及身體的變化圖 ........................................................................ 避難逃生時間關係圖 ........................................................................ 建築物與避難逃生關係圖 ................................................................ 門與牆的關係圖 ................................................................................ 實驗攝影機相關位置圖 .................................................................... 實驗樓梯平面圖 ................................................................................ 學童性別分佈圖(水平速度調查) .................................................. 學童年級分佈圖(水平速度調查) .................................................. 學童身高分佈圖(水平速度調查) .................................................. 學童體重分佈圖(水平速度調查) .................................................. 學童運動時數分佈圖(水平速度調查) .......................................... 學童睡眠時數分佈圖(水平速度調查) .......................................... 學童血壓受測前後比較圖(水平速度調查) .................................. 學童脈搏受測前後比較圖(水平速度調查) .................................. 學童性別分佈圖(垂直速度調查) .................................................. 學童年級分佈圖(垂直速度調查) ................................................ 學童身高分佈圖 (垂直速度調查 ) ........................................ 學童體重分佈圖(垂直速度調查) ................................................ 學童運動時數分佈圖(垂直速度調查) ........................................ 學童睡眠時數分佈圖(垂直速度調查) ........................................ 學童血壓受測前後比較圖(垂直速度調查) ................................ 學童脈搏受測前後比較圖(垂直速度調查) ................................ 學童上樓梯各層速度比較圖.......................................................... 男學童上樓梯各層速度比較圖...................................................... 女學童上樓梯各層速度比較圖...................................................... 學童下樓梯各層速度比較圖.......................................................... 男學童下樓梯各層速度比較圖...................................................... 女學童下樓梯各層速度比較圖...................................................... 時間與室內人數關係圖.................................................................. 90 ㎝群流照片................................................................................. 120 ㎝群流照片.............................................................................. 150 ㎝群流照片............................................................................... 9 10 13 28 28 29 31 31 31 32 32 32 33 33 37 37 37 38 38 38 39 39 40 40 40 41 41 41 56 57 57 57. V.

(8) 學童避難速度調查研究. VI.

(9) Abstract. 摘. 要. 關鍵詞：國小學童、水平避難速度、垂直避難速度'、群流速度、Neff 值一、研究緣起避難時間的長短是造成災害傷亡多寡的關鍵之一，而在相同的距離與環境條件（如：空間形式與用途，收容人員特性與組成，或火場災害之成長變化）之下，避難速度決定所需的避難時間。而各種不同的年齡層，因其屬性的差異，則呈現不同的避難速度。亦即同一建築物，由於使用之時段，或人員各種屬性之組成比率、密度不同，所需之避難時間也必不相同。國內有關避難速度的本土化數據之調查研究尚未完整建立，致使相關之研究計畫無法明確落實與累積成果，亦無法作有效之應用（如電腦之模擬運用或法規制定標準）。故在本年度,本案計畫從出入公共場所中可能最小的國小學童之避難速度開始研究,預計逐步建立國內各年齡階層本土化(國小.國中.高中.大學.社青.老年...) 的避難速度調查資料庫.以可作為各類建築之避難性能檢證或電腦模擬之重要本土化數據引用之基礎。性能式檢證已是當今逃生避難法規的世界潮流,而當這些本土化之避難速度調查研究逐步完備,將其可靠數據帶入電腦模擬,當可提高其模擬結果之可信賴度.而應用於法規之檢證或修正,應較能降低爭議性而具說服力。二、研究方法及過程本研究方法如下： (一) 文獻回顧：彙整國內外相關文獻、法規，以獲得速度統計檢証因子。 (二) 學者專家座談會：本計畫共舉辦二次學者專家座談會，邀請相關學者專家、業界代表、政府單位代表等，對於期程內研究成果，提出階段性審核，並對未來計畫發展方向提出建議。 (三) 實態調查、分析：本研究在台北市立福德國小進行水平避難速度、垂直避難速及通過特定門寬之群流速度實測，取得數據後並以因子分析其差異性。 VII.

(10) 學童避難速度調查研究三、重要發現 (一) 水平避難速調查的調查，由於採用快走方式，所獲得數據與一般步行速度不同加以六項因子的影響檢定分析，得到在性別、每日運動時數、每日睡眠時數三因子，不呈顯著性差異。 (二) 垂直避難速度的調查，由於採用快走方式，所獲得的數據與一般步行速度不同，加上六項因子影響的檢定分析，得到惟有在每日運動時數因子尚不呈顯著性差異。 (三) 通過特定門寬群流部分，則以中年級生通過 90cm、120cm 及 150cm 的特定門寬實際測試，Neff 值經數學推算建議在 150-170 人/分×m。四、主要建議事項本研究已完成國小學童避難速度的研究，其研究方法及調查方式與一般性能法規程式設計也所不同，但接受度仍受到一定程度的質疑，因此本計畫結合歷次專家學者的建議提出後續研究發展的重要項目如下：建議一（建議主題）：立即可行建議。主辦機構：教育部協辦機關：各縣市政府教育局本計畫僅在都會區台北市福德國小進行實際調查，未來可擴及各縣市或邊遠地區進行調查，持續擴充調查資料庫，以取得具全國代表性的樣本數建議二（建議主題）：立即可行建議。主辦機構：財團法人台灣建築中心協辦機構：內政部建築研究所自民國 93 年起藉「建築技術規則」總則編第三條及相關條文的增訂，實施性能法審查的制度，與「性能式設計法之防火避難安全計畫審查」等相關法規與以接軌：。. VIII.

(11) Abstract 本研究數據可作為審查的參考數據。建議三（建議主題）：中長期建議主辦機構：內政部建築研究所協辦機關：各縣市政府教育局推行「國中學生避難速度調查研究」與「高中學生避難速度調查研究」，以建構各年齡層的避難速度的完整性。建議四（建議主題）：中長期建議主辦機構：內政部營建署協辦機關：內政部建築研究所在本計畫內的研究架構及流程下，建構各年齡層的避難速度，可供法規修正及性能法規的參考數據。. IX.

(12) 學童避難速度調查研究. X.

(13) Abstract. Abstract Keywords: elementary school students, evacuation horizontal speed, evacuation vertical speed, group moving speed, Neff value. 1. Background: Traditionally, to increase evacuation time can reduce the degree of damage in a hazard. But if it is under the same environmental factors such as building types, building user types, distance to exit entrance, fire growth and spread, or location of fire in the building, evacuation speed becomes a key determinant in calculation of evacuation time. Furthermore, different building users based on their age and physical conditions result in different evacuation speed. In other words, the evacuation time for users won’t be the same even in the same building, because the period users stay in buildings, the distribution of user types, and user density are various. Since the local data referred to evacuation speeds have not been well established in Taiwan, the studies of building evacuation plan are unable to further engage and then efficiently to accumulate the results as a basis of building design and computer evacuation simulation. As a result, this year the research begins to conduct a field investigation of elementary school students, who are considered to be the youngest group in public area. It’s expected that in the future more researches will be conducted by investigating the evacuation speeds of different age groups such as high school students, college or university students, employers in government offices or private sectors, seniors ……etc. The data are constructed as a database that can be used in support of performance-based structure fire design or computer simulation. The utilization of performance-based fire codes has become a global trend. If the field investigations of local evacuation speed are well-organized and complete, the data derived form the investigations can be used in computer models, which increase the reliability of the results of computer simulation. In addition, it’s believed that the data become more persuasive and less disputable if they are used for verifying or revising the fire safety regulations. 2. Research Method and Process Three methods for this research are listed as follows: (1). literature Review： The related literature and building regulations were reviewed and analyzed to obtain the factors used in statistic testing. XI.

(14) 學童避難速度調查研究 (2). Consult with Experts This research sponsored two seminars by inviting scholars, experts, and government representatives in related fields. The seminars were held before the first-stage report meeting and the second-stage report meeting. They evaluated the results and submitted suggestions for improving the research. (3). Field Investigation Method Taipei Fu-De Elementary School will be chosen as a study area. The students were require to test their horizontal and vertical evacuation speeds. They were also required to exit a assembly hall through the doors in specific widths to measure their group moving speed. The data were examined to see whether each of the variables has a significant effect on the speed. 3. Research Results (1).The horizontal speed is derived from students quick walking 50 meters, which differs from normal walking speed. In order to test whether each of six variables has a significant effect on the horizontal speed, a statistic comparison procedure is performed. The results indicate each of three variables, grade, height, and weight, has no significant effect on average horizontal speed. (2).The vertical speed is also calculated by students quick walking through stairs. A multiple comparison procedure is also performed to test if any significant difference exists between the speed and each of the six variables. The results are unable to demonstrate variable daily exercise duration that has a significant effect on the average stair decent and ascent speed. (3).The group moving speed is derived from primary school students exiting the assembly hall through three doors--90cm, 120cm, and 150cm in width. As a result, the Neff value calculated with equations is suggested as 150 to 170 persons/ min×m. 4. Main Suggestions This research accomplished the investigation of elementary school students’ evacuation. speed. Because research approaches and field investigation were different from computer modeling designed for performance-based codes, the results were questioned at certain degrees. However, the research incorporating with ideas from participants in the seminars comes up with some suggestions that would be appropriate for further research. Suggestion 1: For immediate strategy： To continue to expand the strength of database by adding the evacuation speed of XII.

(15) Abstract elementary school students in suburban areas. Executive Institution: Architecture and Building Research Institute, Ministry of Education. Cooperative Institution：education department of county government. Since the research subjects were delimited to elementary school students in Taipei, the results weren’t regarded as a representative sample. Therefore, investigations for the students in suburban areas should be included in the future. Suggestion 2: For immediate strategy： To try to integrate with such related regulations as Fire Safety Verification Plan of Performance-based Design Method. Executive Institution: Taiwan Architecture and Building Center. Cooperative Institution: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior. Taiwan has started practicing performance-based design codes since the 3rd article of Taiwan Building Code and the related clauses were revised and enlarged in 2004. The data derived from this research can be served as reference for verifying building design for fire safety on a performance basis. Suggestion 3: For intermediate-long term strategy： To sponsor field investigations specializing in the evacuation speed of students in senior high schools and junior high schools. Executive Institution: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior. Cooperative Institution：education department of county government. It is believed that to add the data derived from high school students can help construct a complete database of the evacuation speed. Suggestion 4: For intermediate-long term strategy： To be served as referential data for building codes and performance-based codes. Executive Institution: Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior. Cooperative Institution: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior. Based on the research method and process, the evacuation speeds of various age groups can be precisely obtained. The data can provide information necessary for XIII.

(16) 學童避難速度調查研究 revising building codes and performance-based fire codes.. XIV.

(17) 第一章. 第一章第一節. 緒論. 緒論. 研究動機與研究目的. 壹、研究動機避難時間的長短是造成災害傷亡多寡的關鍵之一，而在相同的距離與環境條件（如：空間形式與用途，收容人員特性與組成，或火場災害之成長變化）之下，避難速度決定所需的避難時間。而各種不同的年齡層，因其屬性的差異，則呈現不同的避難速度。亦即同一建築物，由於使用之時段，或人員各種屬性之組成比率、密度不同，所需之避難時間也必不相同。國內有關避難速度的本土化數據之調查研究尚未完整建立，致使相關之研究計畫無法明確落實與累積成果，亦無法作有效之應用（如電腦之模擬運用或法規制定標準）。故在本年度,本案計畫從出入公共場所中可能最小的國小學童之避難速度開始研究,預計逐步建立國內各年齡階層本土化(國小.國中.高中.大學.社青.老年...) 的避難速度調查資料庫.以可作為各類建築之避難性能檢證或電腦模擬之重要本土化數據引用之基礎。性能式檢證已是當今逃生避難法規的世界潮流,而當這些本土化之避難速度調查研究逐步完備,將其可靠數據帶入電腦模擬,當可提高其模擬結果之可信賴度.而應用於法規之檢證或修正,應較能降低爭議性而具說服力。. 貳、研究目的本研究主要目的是在提供主管機關有關國小學童避難上移動速度的基礎數據，以作為改善現有學校避難逃生的相關設備。研究內容共分為三部分，國小學童水平避難速度的研究，國小學童垂直避難速度的研究，及國小學童通過特定門寬的群流研究。目的藉此建立就讀於樣本國小學童的生理特性及相關資料。. 1.

(18) 學童避難速度調查研究. 第二節. 研究目標與研究範圍. 壹、研究目標與統計假設下列的研究目標及統計假設將作為本所研究的完成指標，其項目分別是: 一、研究目標: (一)、建構樣本學校國小學童的生理特性相關資料。 (二)、建構國小學童水平避難的基礎數據。 (三)、建構國小學童垂直避難的基礎數據(上下 3 層樓梯)。 (四)、國小學童通過特定門寬的群流速度的基礎數據。 (五)、根據相關數據，提供建議策略二、統計假設 (一)、假設 Ho1:國小學童水平避難速度是均等速度。 (二)、假設 Ho2:國小學童水平避難速度不受個人屬性所影響。 (三)、假設 Ho3:國小學童垂直避難速度是均等速度。 (四)、假設 Ho4:國小學童垂直避難速度不受個人屬性所影響。. 貳、研究範圍與限制一、研究範圍根據資料台北市國小共有 151 間（公立 141 間，私立 10 間），學童數共有 158672 人（公立 148884 人，私立 9788 人），佔台北市人口 6.05%(民國 97 年 6 月，台北市政府教育局) ，以受測學校台北市福德國小共有學童 1500 人，本研究僅針對台北市福德國小，在學童上體育課時的班級進行班級抽樣調查。水平部分:本研究要求受測學童，水平快走 50 公尺，並在測試前有關性別、年齡、教育程度(高、中、低年級) ，平均每日運動時數，平均每日睡眠時數，以問卷作調查，並以身高計、體重計、血壓計，分別測試受測者之身高、體重、及舒張、壓縮、血壓及脈搏，並於受測後量舒張、壓縮、血壓及脈搏，以建立調查之基本資料。垂直部分:本研究要求受測學童，垂直上下樓梯 3 層樓，並在測試前有關性別、年齡、教育程度(高、中、低年級) ，平均每日運動時數，平均每日睡眠時數，以問 2.

(19) 第一章. 緒論. 卷作調查，並以身高計、體重計、血壓計，分別測試受測者之身高、體重、及舒張、壓縮、血壓及脈搏，並於受測後量舒張、壓縮、血壓及脈搏，以建立調查之基本資料。群流部分:本研究要求受測國小學童通過一設定門寬(90cm，120cm，150cm) ，分別觀察及量測通過設定尺寸門寬之群流行為及速度。二、研究限制本研究為實測研究，主要針對國小學童，水平、垂直及通過特定門寬群流之研究，因此本研究僅針對台北市福德國小之學童上體育課時進行調查，其主要研究限制有: (一)、教育機構的配合度。 (二)、受測學童當日體能狀況。 (三)、測試期間，天候、氣溫的因素。. 3.

(20) 學童避難速度調查研究. 第三節. 研究方法與研究流程. 壹、研究方法及研究流程一、研究方法 (一)、理論與文獻回顧法從文獻回顧瞭解國內外相關避難的行為模式之作法及內容，作為本研究之參考。 (二)、法令分析技術規則及消防法中針對避難之相關法令訂定的意義，內容及管制方式，及瞭解目前法令所產生的問題。 (三)、實証研究法按上述相關文獻、資料之整理分析，配合此次調查、訪談，國小學童在各調查因子之相互關係，俾提供國小設計及改善現有平面時作為行為模式之基礎研究資料。. 4.

(21) 第一章. 二、研究流程：. 緒論. 國小學生避難速度之調查研究. 研究目標確立及相關文獻法令彙整分析. 研究動機與研究方向研究範圍與內容界定相關文獻與法令彙整分析研究地區抽樣機構國小學生相關資料現況調查. 現況調查與分析. 分人國佈數小調屬學查性生. 規國模小調學查校. 問卷調查資料統計分析問卷資料一般性的統計分析. 屬性移動速度差異現象. 國小學生垂直逃生速度統計分析. 國小學生水平逃生速度統計分析. 研究地區國小學生問卷測試調查與分析. 國小學生水平、垂直移動速度之問卷與實証國小學生通過特定門寬群流速度之實証. 1.問卷內容的設計 2.調查計畫的提示 3.預備調查 4.正式調查 5.調查資料的整理. 國小學生移動行為及速度資料的建立. 國小學生移動行為及速度資料的建立. 結論及建議. 5.

(22) 學童避難速度調查研究. 6.

(23) 第二章. 第二章第一節. 相關理論與文獻回顧. 相關理論與文獻回顧學童人口結構與生理變化. 壹、學童人口結構根據台北市政府的統計，2008 年 9 月全台北市共有 958008 戶，市民共有 2622933 人。全台北市國民小學校共有 151 間，其中公立小學校 141 間，私立小學校 10 間。學生人數共計 158692 人（公立學校 148884 人，私立學校 9788 人）。. 貳、生理發展根據顏昭夫（1998）（註 1）的研究，學童的基本生理發展，大致上以低、中、高年級三階段來劃分： 1、低年級：以下幾點是粗略的生理發展變化：（1）平均脫落一顆乳齒，食量增，肌肉纖維增強。（2）生長是緩慢而穩定。（3）女孩比男孩早熟一至二年。（4）易感染疾病。（5）好甜食，睡眠良好，好動易摔傷，感覺疲倦，常有肌肉病痛、腹痛。應加強其對家庭的認識，同時能夠學習與家人相處，進而對別人尊重的態度。對自己則應培養責任感，並接受、瞭解、接納自己的身體，進而能夠愛惜保護自己的身體。 2、中年級：以下是粗略的生理發展變化：（1）成長緩慢以穩定的速度進行。（2）在身高、體重、肌肉、骨骼發展有其差異性。（3）十歲時眼睛的功能與成人相同。（4）身體健康良好，並喜愛耗力活動。 7.

(24) 學童避難速度調查研究除了延續低年級的內容外，應加強學生認識生命產生的過程、瞭解身體特徵、性別角色的認同及學習兩性尊重及溝通的技巧，培養學生在人際關係中互相尊重、責任與互動的態度，不要造成性別上的競爭與對立。 3、高年級：以下是粗略的生理發展變化：（1）易感染小疾病且易於疲勞。（2）在急速生長前可能呈現緩慢現象。（3）因身體的發展與運動量的增加，食慾與飯量增進，可能超過成人。（4）個體的差異顯著，有早熟現象。（5）女孩較男孩早熟二年。（6）第二性徵開始發展。（7）眼睛的功能已有良好的發展。高年級已進入青少年時期，兩性差異更大，第二性徵出現，此時，教導其正確性知識外，要指導其性觀念與道德觀，學習如何與異性相處，此外，要學習對自己的情緒管理。破除性別角色的刻板印象，建立兩性平等的觀念。此外，身高的發展與性發育開始的遲、早有密切的關係。小學的低年級時，平均每年身高只增高三至四公分，但是到了某一時期會突然激增，一年內約長六至八公分，有些發育好的孩子甚至會長到十幾公分。這時期稱之為「身高激增期」，通常會持續二到四年。接著每年約長三至四公分，最後，身高的發展便逐漸停止。從身高激增後的第二年，孩子的第二性徵也隨之出現。以女孩而言，從第二性徵開始出現（胸部的發育）到月經來潮這段時間是長得最快的，之後仍有約兩年或三年的生長。但長高速度逐年減慢，最後骨骼完全成熟，即達到成人身高。這表示身高激增期來得早的，性發育也會提早；而身高激增期晚的，性發育也會晚一些。身高與遺傳、懷孕時的條件以及日後生活條件等各因素有關，但是小學五、六年級至國中期間，身高的差距卻與性發育有密切的關係。在小學裡，六年級的平均身高，女生是高於男生，到國中一年級也是女生較高，這稱為「身高逆轉現象」。因為平均而言，女性的發育較早開始，所以身高激增期也會比較早出現。 8.

(25) 第二章. 相關理論與文獻回顧. 叁、學童的移動能力的特質根據東京都立大學體育系所研究的日本的體力標準值第四版中（註 2），所載年齡及身體的變化中，有關視力、筋力、持久力、敏捷性、平衡性在男女 20 歲均達到高峰。年齡及身體的變化如圖 2-1 ● 必須依靠手杖或扶牆壁前進 ● 日常會話時大聲講話變成必要了 ● 自來水的開關或是門的部分需要迴轉等動作,會越來越覺得困難. ● 行動開始緩慢 ● 高音的聽力越來越困難. ● 聽力開始耳背 ● 手的作業效率開始下降. 筋力 (男). 持久力 (男) 敏捷性 (男) 筋力 (女) 持久力 (女) 平衡性 (男) 平衡性 (女) 敏捷性 (女). ● 開始老花眼. ● 視力開始下降. ● 視力的高峰. 圖 2-1 年齡及身體的變化圖資料來源：『日本的體力標準值第 4 版』(東京都立大學體育學研究室) (本研究整理). 9.

(26) 學童避難速度調查研究. 第二節. 避難逃生相關理論與文獻. 壹、避難逃生理論一般而言災害的發生是無法避免的，但是減少人員的傷亡是可以藉由設施及設備的設計來預防，因此國外學者分別提出避難逃生以群眾流觀測避難設施之研究的相關理論，茲分述於下：一、英國學者 Marchant 曾提出避難逃生理論(註 3)，曾指出 1.避難設施包括出入口、走廊(通道)及樓梯之設計時基本上需考慮火場燃燒之成長及變化。2.火場避難者心理、生理狀態變化及行為之變化。3.火場避難環境之變化。其所引申的公式如下： Tp＋Tr＋Ta＋Ts. ＜ 1. Tf. T：所需時間 Tp：偵測火災發生 Tr：對火災發生做反應 Ta：逃生避難行動 Ts：抵達安全地點 Tf：傷亡出現。避難者無法自力逃生之環境出現(避難容許時間)。. 三者因素變化相當多而且複雜，但此三項因素亦隨時間而變化。掌握避難者在因素劣化至產生危險前可運用之時間，從而計算避難者在此段可運用的時間內所需避難通道之寬度、距離及分布。將火災發展過程與時間變化之關係，用圖 2-3 表示與避難逃生時間之關係圖. 圖 2-2 避難逃生時間關係圖資料來源：建築物利用實態與人員避難行動特性調查研究(一)--以【百貨公司為例】 10.

(27) 第二章. 相關理論與文獻回顧. 二、日本最新避難評估計算於平成 12 年 6 月 1 日施行，其中有關火災發生後至屋內人物開始避難前所需時間，如下所示：建設省告示第 1441 號第 129 條，規定火災發生後至屋內人員開始避難前所需要的時間依照下列公式算出。. t. start. t. travel. t. queue. ∑A. area. =. （建設省告示第 1441 號第 1 令）. 30. ⎛ ll ⎞ = max ⎜ ∑ ⎟ ⎝ v⎠ =. ∑ PA ∑N B. （建設省告示第 1441 號第 2 令）. area. eff. （建設省告示第 1441 號第 3 令）. eff. 建設省告示第 1442 號第 129 條，規定火災發生之後至全館人員開始避難之前所需要的時間依照下列所示公式算出。. =. t. start. t. travel. t. queue. 2 Afloor +5 15 ⎛ l1 ⎞ =max ⎜ ∑ ⎟ ⎝ V⎠. =∑. PAroom ∑ Neff Bd. （建設省告示第 1442 號第 1 令）（建設省告示第 1442 號第 2 令）. （建設省告示第 1442 號第 3 令）. 三、日本建設省住宅建築指導課「新、建築防災計劃指南—建築物的防火、避難計劃解說書」(註 4)指出建築避難時間之評估包括下列 3 項，將各項時間計算出，而個別與其容許避難時間比較評估。 1.居室避難時間(T1)：室內全員避難完成時間。 2.走廊避難時間(T2)：走廊等第一次安全區劃中，避難者存在時間長。 3.樓層避難時間(Tf)：火災發生起至全員避難於附室，樓梯間所需時間。 T1＜居室容許避難時間(r T1)＝2~3 A1. 11.

(28) 學童避難速度調查研究天花板高達未滿 6 米的居室，係數. ＞ 2. 天花板高達 6 米以上的居室，係數. ＞ 3. A1：起火室面積 T2＜走廊容許避難時間(r T2)＝ 4 A1 + 2 A2：起火室以外各室與走廊第一次安全區劃面積之總和(㎡) A1＋2＝A1＋A2 Tf＜樓層容許避難時間(STf)＝ 8 A1 + 2 四、何明錦、江崇誠在計畫主持的建築物利用實態與人員避難行動特性調查研究(一) －－以百貨商場為例的研究中指出，當建築物發生火災時對於避難逃生行動所需時間之影響，在人員特性條件中，尤以收容人口密度、步行速度、群眾步行速度及群集流係數為鉅。在此研究中避難逃生行動所需時間(t)是根據人員類型中的自由步行速度(m/s)的決定。. 五、小結：根據前述相關理論，與本研究相關內容歸納結果有四點，分述於下：一、英國學者 Marchant 提出的逃難理論，可分為避難設施、避難者的心理、生理及其行為之變化、和火場環境之變化。綜合上述三者變化相互交叉，只有掌握其避難時間，才能順利逃生。本研究係針對高齡者，其逃生速度設定為「快走」，以求取模擬逃生時的速度。二、日本之避難評估計算法規，對於有關火災發生至屋內人物開始避難前，所需間之計算，類似英國學者 Marchant 所提出 Tp 之時間，其確認及覺知並包含思考及心理應變狀態之建立，從而產生其他關聯性之動作。三、林慶元所提出居室避難時間 T1，為室內全員避難完成時間，係指火災發生之室內，人員全部離開至走廊等第一線安全區劃中所需要的時間。因此在逃生的快速移動中，時間應可縮短；而逃生至走廊等第一線安全區劃中的使用人員亦可增加。本研究其逃生速度設定為「快走」，以求取模擬逃生時的速度。 12.

(29) 第二章. 相關理論與文獻回顧. 四、何明錦、江崇誠在其研究中指出對避難逃生行動所需時間的影響，在人員特性條件中其步行速度為決定避難逃生所需時間，但在其研究中以自由步行速度為研究對象(參考圖 2-3)，但本研究則以國小學童快走方式為步行速度，以求取模擬逃生時的速度。. 圖 2-3 建築物與避難逃生關係圖資料來源：建築物利用實態與人員避難行動特性調查研究(一)--以【百貨公司為例】. 13.

(30) 學童避難速度調查研究貳、避難逃生研究個人步行速度被引用於避難逃生的研究為日本戶川喜九二所提出，他於西元 1955 年分別針對人員自然步行速度及群集步行中心速度作調查，從其研究結果得知人員自然步行速度為 1~2 m/sec，以性別區分男子平均自由步行速度為 1.4 m/sec，女子平均自由步行速度則為 1.2m/sec；全日平均步行速度為 1.3m/sec，男與女混合全體的步行中心速度是 70~80 m/min。步行速度也會隨著不同的建築用途而有所差異。至於群集步行，他指出勞動群集擁擠的上下班時間其步行中心 80~90 m/min，代表值是 1.4m/sec。並就群集水平步行做出結論，群集密度 ρ＝6 人/㎡以上，得出速度 V=0.1m/sec；當 ρ＝1 人/㎡，速度則為 V＝1.0m/sec(註 5)。美國學者 John J. Fruin 於西元 1971 年在其所著「徒步者計劃與設計」 (Pedestrian Planning & Design)一書，對行人流動基礎概念有深入的描述，為後來的研究所參考。根據其行人流理論，行人流服務水準是依照地點、速度、密度、空間使用性質與流量有所不同，行人流量是平均速度(m/sec)與平均密度(人/㎡)的乘積 (註 6)。西元 1983 年日本神忠久也以明治神宮的民眾參拜群集，和馬拉松跑者及觀眾群集作為實驗對象，研究步行速度與群集密度的關係，和群集流與群密度的關係，來決定何種群集流適合作為避難群集。其研究結果為步行速度和群集密度關係為 V＝-aρ ＋b，群集流和群密度為 Q＝-cρ2＋dρ。明治神宮夜間群集為 V=1.36-0.45ρ及 Q=1.36 ρ-0.45ρ2，可知群集密度為 0.5. 人/㎡，步行速度 1.0m/sec；群集密度為 1.4 人/. ㎡，群集流最大值為 1.1 人/m×s 步行速度 1.0m/sec.。明治神宮日間群集為午前 V=1.5-0.59ρ及 Q=1.50ρ-0.59ρ2；午後 V=1.7-0.55ρ及 Q=1.70ρ-0.55ρ2。可知午午前群集流量最大值為 0.95 人/m×s，步行速度 0.82m/sec；午後群集流量最大值為 1.2 人/mxs，步行速度 1.00m/sec。觀眾群集之步行速度為 V=1.14-0.62ρ及 Q=1.14 ρ-0.62ρ2。由研究出的數據神忠久歸納出下列的結論：1.在照明設施的情況下，白天和夜間的步行速度沒有顯著差異。2.由於避難群集應有老人、小孩或持物者出現，參拜群集的步行速度適合作為避難群集的速度。3.群集之步行速度為 0.7~1.0 m/sec， 14.

(31) 第二章. 相關理論與文獻回顧. 單位時間內將有最大流量(註 7)。日本奈良松範、大島泰伸及渡部學等學者，在西元 1996 年發表冬季與夏季的下樓梯速度與傳統的水平、垂直速度的比較結果，並探討群集步行速度與密度二者之間的關係。其研究結果分別為 1.由樓梯步行速度，測量最大群集密度 3.8 人/㎡，得關係式如下：水平分量 Vhs=1.03-0.203ρ，垂直分量 Vvs=0.566-0.109ρ。水平分速冬季為 0.65~0.70m/sec，夏季為 0.55~.062m/sec。垂直分速冬季為 0.34~0.38m/sec，夏季為 0.28~0.34m/sec。 2.群集流量：由測定樓梯之群集流量而得群集密度隨群集流量增加而增加，最大值冬季為 3.8 人/㎡，夏季為 2.9 人/㎡，關係式為 Q=0.974ρ -0.130ρ2 和 Q=1.03ρ-0.203ρ2。3.避難弱者之步行特性，若以正常人之步行速度為 100 公尺/分，老人則為 50 公尺/分，手扶樓梯扶手者為 40 公尺/分，持柺杖者為 30 公尺/分，而接受別人幫忙者為 10 公尺/分。避難者之樓梯步行速度與季節之間無顯著的差異。4.群集密度小的場所自由步行速度，由於天氣熱的緣故夏季較冬季快速。群集密度最大值也因季節而不同，主要原因為不喜歡身體的接觸。避難弱者若有空間可以撐著扶手，不會影響群集整體的速度(註 8)。相較於日本學者多年來從事避難逃生研究，在不同建築類別地點以從事步行速度與群流密度二者關係的探討，我國自西元 1997 年才開始引用這項理論，藉此建立本土化的逃生資訊。首先由林慶元主持的區域性醫療所避難逃生設計之研究中，以台北市財團法人國泰綜合醫院為研究對象，針對三類不同移動能力者的水平移動速度進行調查，發現第一類步行者(健康步行者)，其平均移動速度為 1.28m/sec；第二類步行者(需藉助他人或醫療器具或移動工具移動者)，其平均移動速度為 0.33~1.29 m/sec；第三類步行者(需由他人幫助並藉助醫療器具或移動工具移動者)，其平均移動速度則為 0.82m/sec。並且將三者的數據推算出醫療院所內各部門的避難時間和實際避難時間，以建立醫療院所的避難逃生計劃（註 9）。其次西元 1999 年何明錦、簡賢文所主持的都市空間大量人群避難行為的基礎研究中，分別作人群觀察於中央警察大學、國父紀念館、社教館和捷運車站等四個地點，探討步行速度與密度的關係，以及流量與密度的關係。其研究結果分別為中央警察大 15.

(32) 學童避難速度調查研究學人群的步行速度 0.32~0.79 m/s，V=0.84-0.20D，人群密度 0.50~2.61 人/㎡，相關係數=-0.960，群集流量 Q=-0.01+0.97D-0.23D2，相關係數 R=0.832。由國父紀念館人群觀察得知其步行速度 0.54~0.89 m/s，V=1.04-0.51D，人群密度 0.31~0.88 人/ ㎡，相關係數 R=-0.858，群集流量 Q=-0.01+1.11D-0.58D2，相關係數 R=0.880。由社教館人群觀察得知其步行速度 0.54~0.85 m/s，V=1.26-0.54D，人群密度 0.78~1.34 人/㎡，相關係數 R=-0.930，群集流量 Q=1.26-0.54D。由捷運車站人群觀察得知其步行速度 0.33~1.24 m/s，V=1.32-0.34D，人群密度 0.26~3.29 人/㎡，相關係數 R=-0.963，群集流量 Q=1.32D-0.34D2。就四個地點的數據與日本神忠久實驗所比較，顯示密度較低時，捷運站的流量與速度幾乎與神忠久的結果相似。再經由公式、密度、速度和流量的探討，認為可以引用捷運車站觀察所得關係式作為避難時水平步行的依據(註 10)。鑒於九二一集集大地震所造成的損失及傷亡，何明錦、簡賢文於西元 2000 年以觀察演唱會、運動會、台北車站天橋及西門町徒步區等地點的人群流量、密度和步行速度，來探討都市空間大量人員避難行為模式之建構。其觀察結果分別為由五月天演唱會與何嘉仁運動會得知步行速度為 0.45~0.7m/sec；由美夢成真演唱會得知，當密度為 3.0 人/㎡，步行速度為 0.5m/sec，當密度為 1.0 人/㎡，步行速度為 0.9m/sec；由何嘉仁親子運動會得知步行速度為 0.4 2~0.5m/sec；由台北火車站天橋得知，密度為 0.6 人/㎡~0.7 人/㎡，步行速度為 1.1~1.4m/sec；由西門町徒步區得知，密度為 1.25 人/㎡，步行速度 0.52m/sec，集中於 0.7~1.0 m/sec。由於活動性質不同，及活動交通管制的影響，可推論為避難群流的基準只有美夢成真演唱會、何嘉仁親子運動會(註 11)。在老人安養機構避難逃生安全設計之研究中，蔡秀芬首次以安養院老人為研究對象來建立國內老人行動特性。其結果指出老人之行動步行速度，水平方向健康者之平均速度為 1.02m/ sec，藉輔助柺杖者為 0.6m/sec，藉輪椅自行移動者為 0.31m/sec；垂直方向健康者之平均速度為 0.17m/sec，藉輔助柺杖者 0.07m/sec，藉輪椅自行移動者無法垂直避難。老人水平避難逃生平均速度為 0.64m/sec，垂直避難逃生平均速 16.

(33) 第二章. 相關理論與文獻回顧. 度為 0.12m/sec。此外以老人安養機構避難逃生設計實例來進行分析與檢驗，檢驗標準則以林慶元所編製之建築物避難時間評估為標準，來計算所居室、走廊、及樓層之避難時間，個別與其容許避難時間比較。於五個研究案例中，只有一家安養院符合其評估標準(註 12)。台大博士論文作者賴以軒的研究中，有關建立行人流模式的部分，分為一般情況及緊急疏散兩類。一般情況的速率是採用捷運車站內尖峰時間的行人平均步行速率，觀察地點分別為捷運台北車站及忠孝復興站，結果分別是台北車站新店線轉板南線之男性平均速率是 0.95 m/sec，女性是 0.88m/sec；板南線轉新店線男性為 0.68m/sec，女性是 0.94 m/sec；忠孝復興站男性是 0.75m/sec，女性是 0.81m/sec。並將以不同年層的速率作比較，發現性別與年齡均會影響行人的速率。至於緊急疏散的行人流速率則以台灣大學土木館及化工館樓梯實驗，其垂直步行的平均速率為 1.21~ 1.52 m/ sec。經由二者的比較分析，一般情況行人流與緊急疏散行人流密度、速率與流量關係特性不同、數值與曲線趨勢亦相較甚遠，因此作者認為過去以一般服務水準作為緊急疏散服務水準評估之方法可能不正確，需重新建立一套標準(註 13)。林慶元等就老人居住方式的演變，安養院成為最具有發展潛力及必要性設置的機構。為確保居住於安養院的高齡者之安全性，分別針對台灣北、南部安養老人機構共十所，進行機構使用者分類與其行動能力調查，以作為老人福利機構避難計劃之藍圖。其結果第一類步行者(健康但體力較弱者)為 1.06m/sec，第二類步行者(借助輔助器，可自由行動者)為 0.68m/sec，第三類步行者(座輪椅，可獨立行動者)為 0.28m/sec(註 14)。以日本平成 12 年建設省告示 1441 號法規進行樓層避難檢証的研究，首見於黃進興的高齡者水平逃生速度之研究。研究對象係以居住於台北市立木柵自費安養中心、市立浩然敬老院、市立廣慈博愛院等三家市立安養機構之高齡者，測試其快走 25 公尺和 50 公尺所需的時間，前 10 公尺的步幅數，及調查高齡者背景資料。結果發現自由行動的高齡者平均速度為 1.12m/sec，柺杖行動的男性高齡者平均速度為 0.803m/sec，女性則為 0.507m/sec。有關樓層安全檢証法的核算作標準，選擇建築 17.

(34) 學童避難速度調查研究物經防火梯區劃後最長的逃生距離及最難逃生的區塊，並將研究中所獲得的高齡者水平逃生速度為依據，來評估上述安養機構的五棟建築物避難的安全性。結果顯示高齡者在這三家安養機構避難的時間都在安全範圍內(註 15)。黃進興於高齡者移動能力應用於避難檢證之研究中，調查高齡者之水平、垂直移動速度通過不同寬度之居室出入口的群流移動行為及速度，以作為老人安養機構逃生避難設計及安全性能檢證之依據。結果顯示能自由行動的高齡者水平移動速度平均為 1.12m/ sec，垂直移動速度則分為上、下樓梯兩不同條件，上樓梯平均速度為 0.63m/ sec，而下樓梯平均速度為 0.69m/ sec。水平移動速度及垂直上下樓梯速度用性別、年齡、退休年齡、教育程度、退休前職業、每日運動時數、體脂等七項因子的影響檢定是否呈顯著性差異，結果在自由行動的高齡者方面發現各項因子與所需時間均無顯著性差異；而柺杖助行的高齡者方面，唯有在性別因子男女二群體產生顯著性差異。另發現各項因子與高齡者下行速度均無顯著性差異；而上行速度方面，唯有在性別因子男女二群體、年齡分類及每日運動時數因子產生顯著性差異。至於在高齡者通過不同寬度之居室出入口的群流移動行為及速度研究方面，調查結果顯示，因高齡者除行動較為遲緩外，身體活動半徑較大，通過各門寬群流速度值為 0.35m/sec~0.38 m/sec 2. 之間，門前密度最大值為 3.33 人/m 。測試中之群集流量（Q）範圍在 1.00~2.20 人/m×sec 時的結果具代表性，取之分析建議針對高齡者使用建築物以有效流動係數（Neff）值 30~35 人/ 分×m，作為性能法規檢證用參考值(註 16)。. 18.

(35) 第二章. 相關理論與文獻回顧. 表 2-1 學者專家以步行速率為逃生速度研究之調查結果彙整比較：年度. 著作名稱. 研究內容. 1955 根據群眾流觀測避 1.人員自然步行速度難設施之研究. 2.群集步行中心速度. 步行速率的研究成果. 研究人員. 1.人員自然步行速度大約為 1~2m/sec，戶川喜久二男子平均自由步行速度為 1.4m/sec，女子平均自由步行速度為 1.2m/sec。 2.全日平均的步行速度為 1.3m/sec。 3.不同建築用途，其步行速度也有若干差異。 4.男女混合全體步行速度中心是 70~80m /min。 5.一般步行速度代表值是 1.3m/sec。 6.勞動群集擁擠的上下班時間其步行中心是 80~90 m/min，代表值是 1.4m/sec 7.群集步行密度ρ＝6 人/㎡以上，V=0.1 m/sec；ρ＝1 人/㎡，v=1.0 m/sec。 1.行人流服務水準依其地點、速度、密 John J. 度、空間使用性質與流量而有所不同。 Fruin`. 1.行人流服務水準與 1971 Pedestrian 流 Planning 量 and Design 1973 2.行人流量是平均速度(m/sec)與平均密 Pedestrian System 2.行人流量度(人/㎡)的乘積。 Planning for High- Rise Building 1.步行速度和群集密 1.步行速度和群集密度 V=-aρ＋b。 1983 群集的種類神忠久 2.群集流與群集密度為 Q=-cρ2+dρ。度的關係。 3.明治神宮夜間群集為 V=1.36-0.45ρ 2.群集流與群集密度及的關係。 Q=1.36ρ-0.45ρ2，可知群集密度為 3 明治神宮夜間群集。 0.5 人/㎡，步行速度 1.0m/sec；群 4.明治神宮日間群集。集密度為 1.4 人/㎡，群集流最大值為 1.1 人/m×s 步行速度 1.0m/sec 4.明治神宮日間群集為午前 V=1.5-0.59ρ及 Q=1.50ρ-0.59 ρ2；午後 V=1.7-0.55ρ及 Q=1.70ρ-0.55 ρ2。可知午前群集流量最大值為 0.95 人/m×s，步行速度 0.82m/sec；午後群集流量最大值為 1.2 人/mxs，步行速度 1.00m/sec。 5.觀眾群集之步行速度為 V=1.14-0.62ρ Q=1.14ρ-0.62ρ2。 6.群集之步行速度為 0.7~1.0 m/sec 時，單位時間將有最大流量。. 19.

(36) 學童避難速度調查研究 (續上頁) 1996 避難時的群集步行 1.樓梯步行速度速度 2.測定樓梯的群集流量的群集密度 3.避難弱者的關係式. 1998 區域性醫療院所避難逃生設計之研究. 1999 都市空間大量人群避難行為基礎研究. 1.由樓梯步行速度，測量最大群集密度奈良松範 3.8 人/㎡，得關係式如下：大島泰伸 (1)水平分量 Vhs=1.03-0.203ρ 渡部學垂直分量 Vvs=0.566-0.109ρ (2)水平分速冬季為 0.65~0.70m/sec，夏季為 0.55~.062m/sec。垂直分速冬季為 0.34~0.38m/sec，夏季為 0.28~0.34m/sec。 2.群集流量：由測定樓梯之群集流量而得群集密度隨群集流量增加而增加，最大值冬季為 3.8 人/㎡，夏季為 2.9 人/ ㎡，關係式為 (1)Q=0.974ρ-0.130ρ2 (2)Q=1.03ρ-0.203ρ2 3.避難弱者之步行特性，若以正常人之步行速度為 100，老人則為 50，手扶樓梯扶手者為 40，持柺杖者為 30，而接受別人幫忙者為 10。醫療院所中三類不同 1.第一類步行者(健康步行者)，其平均移林慶元動速度為 1.28m/sec。移動能力者的移動速林昕佑 2.第二類步行者(需藉助他人或醫療器具度或移動工具移動者)，其平均移動速度為 0.33~1.29m/sec。 3.第三類步行者(需由他人幫助並藉助醫療器具或移動工具移動者)，其平均移動速度為 0.82m/sec。中央警察大學人群觀由中央警察大學人群觀察得知其何明錦步行速度 0.32~0.79 m/s，察簡賢文 1.觀察速度與密度的 V=0.84--0.20D，人群密度 0.50~2.61 人/ ㎡，相關係數 R=-0.960，關係式。 2.流量與密度的關係。 Q=-0.01+0.97D-0.23D2，相關係數 R=0.832。. 國父紀念館人群觀察由國父紀念館人群觀察得知其 1.觀察速度與密度的步行速度 0.54~0.89 m/s， V=1.04--0.51D，人群密度 0.31~0.88 人/ 關係式。 2.流量與密度的關係。㎡，相關係數 R=-0.858， Q=-0.01+1.11D-0.58D2，相關係數 R=0.880。社教館人群觀察 1.觀察速度與密度的由社教館人群觀察得知其關係式。步行速度 0.54~0.85 m/s， 2.流量與密度的關係 V=1.26-0.54D，人群密度 0.78~1.34 人/ ㎡，相關係數 R=-0.930，Q=1.26-0.54D2。捷運車站人群觀察 1.觀察速度與密度的由捷運車站人群觀察得知其關係式。步行速度 0.33~1.24 m/s， 2.流量與密度的關係 V=1.32-0.34D，人群密度 0.26~3.29 人/ ㎡，相關係數 R=-0.963，Q=1.32D-0.34D2。. 20.

(37) 第二章. 相關理論與文獻回顧. (續上頁) 2000 都市空間大量人員觀察五月天演唱會與由五月天演唱會與何嘉仁運動會得知步何明錦避難行為模式之建何嘉仁運動會的人群行速度為 0.45~0.7m/sec。簡賢文流量、密度與步行速構度觀察美夢成真演唱會的人群流量、密度與步行速度. 2001 老人安養機構避難逃生安全設計之研究. 2001 通道與樓梯一般通行及緊急疏散行人流分析與模擬模式建立之研究. 由美夢成真演唱會得知，當密度為 3.0 人/㎡，步行速度為.5m/sec，當密度為 1.0 人/㎡，步行速度為.9m/sec。. 觀察何嘉仁親子運動會的人群流量、密度與由何嘉仁親子運動會得知步行速度為步行速度 0.4 2~0.5m/sec。觀察台北火車站天橋的人群流量、密度與步由台北火車站天橋得知密度為 0.6 人/㎡~0.7 人/㎡，步行速度行速度為 1.1~1.4m/sec 觀察西門町徒步區的人群流量、密度與步行由西門町徒步區得知，速度密度為 1.25 人/㎡，步行速度為 0.52m/sec，集中於 0.7~1.0 m/sec。蔡秀芬 1.老人安養機構及其 1.建立國內老人行動特性安養院老人行動步行速度，水平方向健避難逃生設施之現康者之平均速度為 1.02m/sec，藉輔助況調查柺杖者為 0.6m/sec，藉輪椅自行移動者 2.老人安養機構避難為 0.31m/sec；垂直方向健康者之平均逃生設計實例分析速度為 0.17m/sec，藉輔助柺杖者與驗證 0.07m/sec，藉輪椅自行移動者無法垂直避難。老人水平避難逃生平均速度為 0.64m/sec，垂直避難逃生平均速度為 0.12m/sec。 2.以林慶元所編製之建築物避難時間評估為標準，來計算所居室、走廊、及樓層之避難時間，個別與其容許避難時間比較。賴以軒 1.一般狀況下，平面與 1.捷運站尖峰時間之行人步行速率， (1).平面通道調查地點與結果垂直交通系統行人流台北車站新店線轉板南線之男性平均速之調查與分析 2.緊急疏散下，平面與率是 0.95m/sec，女性是 0.88m/sec；板南縣轉新店線男性為 0.68m/sec，女性是垂直交通系統行人流 0.94 m/sec；忠孝復興站男性是之調查與分析 3.整合一般狀況與緊急 0.75m/sec，女性是 0.81m/sec。疏散況建築物內部行 (2).樓梯調查人流模擬模式之建立. 2.緊急疏散的行人流速率則以台灣大學土木館及化工館樓梯實驗，其垂直步行大學)站進行模式測的平均速率為 1.21~1.52m/sec. 試及模擬. 4.以捷運新店線(台灣. 21.

(38) 學童避難速度調查研究 (續上頁) 2001 老人福利機構避難各類行動能力者的移基礎資料調查研究動速度調查. 2002 高齡者水平桃生速高齡者的移動速度調度之研究查. 2007 台北市安養機構高高齡者的移動速度調齡者水平垂直移動查能力調查研究. 2008 高齡者移動能力應高齡者的移動能力調用於避難檢證之研查及應用於避難檢證之研究究. 1.第一類步行者(健康但體力較弱者)為林慶元許銘顯 1.06m/sec 2.第二類步行者(借住輔助器，可自由行鄭紹材動者)為 0.68m/sec 3.第三類步行者(座輪椅，可獨立行動者) 為 0.28m/sec 黃進興 1.高齡者水平逃生速度平均為 1.12m/sec 2.拐杖助行男性為 0.803 m/sec,女性為 0.507 m/sec 3.自由行動高齡者逃生速度不受個人屬性影響,拐杖助行則在性別上產生差異黃進興 1.高齡者水平逃生速度平均為陳柏宏 1.12m/sec 2 垂直速度上樓梯為 0.63 m/sec,下樓梯許銘顯林慶元為 069 m/sec 3.自由行動高齡者逃生速度不受個人屬性影響,拐杖助行則在性別上產生差異 4.各因子與高齡者下行速度無顯著差異, 上行速度在性別因子男女二群體、年齡分類及每日運動時數因子產生差異 1.高齡者水平逃生速度平均 1.12m/sec 黃進興 2 垂直速度上樓梯為 0.63 m/sec,下樓梯為 069 m/sec 3.自由行動高齡者逃生速度不受個人屬性影響,拐杖助行則在性別上產生差異 4.各因子與高齡者下行速度無顯著差異, 上行速度在性別因子男女二群體、年齡分類及每日運動時數因子產生差異 5.建議有效流動係數（Neff）值 30~35 人/分*m 資料來源：本研究整理. 22.

(39) 第三章. 台北市福德國小之調查分析實施概要及方法. 第三章台北市立福德國小之調查分析實施概要及方法第一節. 問卷設計及調查概要. 目前台北市國民小學共有 151 間（公立 141 間，私立 10 間），本調查係針對就讀於對台北市立福德國小(臺北市信義區福德街 253 號)的學童進行有關水平、垂直及通過特定門寬之群流的逃生速度的檢測。壹、問卷設計及調查概要本調查分為四大部分，第一部分為針對機構相關資料調查；其他則是針對就讀於福德國小的學童進行有關水平、垂直及通過特定門寬之群流避難速度的檢測與學童個人之基本資料。. 一、福德國小問卷調查內容依據本研究目的，調查機構內容問卷如下： (一).福德國小基本資料包括機構名稱、機構地址，及機構電話。 (二).國小就讀者的人口數，及其年齡層分布情形。. 二、學童水平避難速度之研究調查表內容 (一).水平避難測試項目 1.快走的方式：僅有自由行動的類型。 2.測試操場快走的速度：水平快走 25 公尺、50 公尺所需的時間，並量測前 10 公尺步數。 3.受測者的身理狀況：以身高、體重、測試前後的血壓和脈搏為主。 (二).學童的基本資料包括性別、年齡、教育程度(高、中、低年級)、平均每日運動時數及每日睡眠時數。. 23.

(40) 學童避難速度調查研究三、學童垂直避難速度之研究調查表內容（一）垂直避難測試項目 1.快走的方式：僅有自由行動的類型。 2.測試上下樓梯快走的速度：分別測試上、下四層樓、所需的時間。 3.受測者的身理狀況：以身高、體重、測試前後的血壓和脈搏為主。 (二).學童的基本資料包括性別、年齡、教育程度(高、中、低年級)、平均每日運動時數及每日睡眠時數。四、學童通過特定門寬群流避難速度之研究調查表內容 .群流避難測試項目: 1.集體快走的方式：僅有自由行動的類型。 2.測試集會後分散的速度：通過一設定門寬(90cm，120cm，150cm) ，分別觀察及量測通過設定尺寸門寬之群流行為及速度。. 貳、調查地區的選擇根據本研究目的及研究對象的社會特質與資源調查，訂定原則如下：一、就地理上的意義：調查地區能充分代表都市型態學童就讀的建築物。二、就空間結構性言：調查地區必須具有相當規模，且學童就讀者眾多，與完備的設施空間地區。三、就社會特性言：調查地區學童就讀時間長，以利掌握學童就讀的特性意願與動機。四、就研究的特殊性：本研究是以福德國小為例，且選定以都市型態的台北市為主。基於上述原則，本研究選擇台北市福德國小為調查區域。. 24.

(41) 第三章. 台北市福德國小之調查分析實施概要及方法. 表 3-1 調查國小一覽表學校名稱台北市立福德國小地. 址. 臺北市信義區福德街 253 號. 電. 話. 2727-7992 2726-7991 1.基地面積約 2000 ㎡. 規. 模. 2. 3 棟 4 樓建築物. 就讀人數約 1500 人學童年齡分. 男學童. 女學童. 布. （1）一年級 142 人. （1）一年級 115 人. （2）二年級 116 人. （2）二年級 110 人. (3) 三年級 126 人. (3) 三年級 94 人. (4) 四年級 111 人. (4) 四年級 103 人. (5) 五年級 157 人. (5) 五年級 140 人. (6) 六年級 136 人. (6) 六年級 134 人. 資料來源：本研究整理. （2008 年 6 月）. 叁、調查時間水平、垂直調查時間為 2008 年 5 月 19 日~6 月 9 日，於台北市福德國小進行調查，所獲得問卷分別是 942 份，水平快走 461 份，垂直問卷 481 份。群流部分，則在台北市福德國小 4 樓大禮堂所進行，時間分別為 2008 年 5 月 21、 28 日及 6 月 4 日三日的上午全體朝會時間，日期依序分別進行門寬 90cm、120cm、150cm 之通過時間測試，測試時間均在上午 8：00~9：00 時。所得樣本分別為 391 位、367 位及 332 位學童參與。. 25.

(42) 學童避難速度調查研究. 第二節速度調查方式與資料分析方法壹、調查方式本調查在福德國小之調查，先取得福德國小內志工媽媽團的協助，調查前先向志工媽媽團進行說明會，其後由志工媽媽團對有意願參加的志工媽媽先行登記，再排定調查時間進行實地測驗。目前台北市立福德國小所就讀的學童約為 1500 人，其中低年級約有 483 人，中年級約有 434 人，高年級約有 567 人。由該國小所獲得的問卷 942 份，顯示約有 62.8%的學童參予測試。一、水平快走速度調查方法水平移動速度調查是在操場跑道上無任何阻礙條件下進行，步行距離約 50 m。調查人員的編組及工作項目，分別由測驗員 A 及測驗員 B 在起始點負責協助研究對象填寫測試前的基本資料。測驗員 C 及測驗員 D 則負責伴隨學童快步行 50m，由測驗員 C、D 進行快走之時間及血壓、脈搏的量測，並做成紀錄，其編組及各測驗員的工作。. 表 3-2 水平速度測驗員的工作項目表 0m(起點). 10m. 25m. 測驗員 A. 測驗員 C. 測驗員 B. 測驗員 D(組長). 人員測驗員 A. 工作項目調查基本資料測試前填寫並做成紀錄. 50m(終點). 測驗員 E. 工具身高計、體重計、血壓計. 測驗員 B 測驗員 C. 1.伴隨受測者前進. 測驗員 D(組長). 2.量測學童快走前 10m 之步幅數. 電子運動碼表. 3.量測學童快走 25m 所需時間 4.量測學童快走 50m 所需時間測驗員 E. 受測後的血壓、脈搏的量測，並做成紀錄. 血壓計. 資料來源：本研究整理. 26.

(43) 第三章. 台北市福德國小之調查分析實施概要及方法. 二、學童快走上下樓梯速度調查方法垂直移動速度調查是在直通樓梯內無任何傢俱阻礙條件下進行，樓層高度均為 3.5m。調查人員的編組及工作項目，分別由測驗員 A 及測驗員 B 在起始點負責協助研究對象填寫測試前的基本資料。其他 4 個測驗員(D、E、F、G)則分別站於各層樓梯平台，進行時間測量，並做成紀錄，所使用的工具為電子碼表。當量測對象返回至最後一層樓梯間平台時，由測驗員 C 進行血壓、脈搏的量測，並做成紀錄，其編組及各測驗員的工作項目，如下表：表 3-3 垂直速度測驗員的工作項目表人員. 工作項目. 工具. 測驗員 A. 1.調查表基本資料測試前填寫並做成記錄. 身高計、體重. 測驗員 B. 2.受測前的血壓、脈搏的量測。並做成記錄. 計、血壓計. 測驗員 C(組長). 受測後的血壓、脈搏的量測。並做成記錄. 血壓計. 測驗員 D. 位於各樓層平台，量測到達時間. 電子碼表、. 測驗員 E. 錄影監控. 測驗員 F 資料來源：本研究整理. 三、學童通過特定門寬群流的調查方法本研究以就讀在台北市立福德國小的學童為研究對象，在 4 樓禮堂舉行集體朝會，由各班班導帶往參加。在 2008 年 5 月至 2005 年 6 月間共舉辦三次，於朝會結束後分別觀察及量測他們通過分別為 90 ㎝、120 ㎝及 150 ㎝之門寬的水平群流行為及速度。台北市福德國小的禮堂約容納 1500 人，四面各有 180 ㎝寬的門(含門樘)。實驗進行中擇定西測靠近教室走廊的大門，其面前有寬廣的門廳，屬（圖 3-1）門與牆的關係中之第（7）類，門的前後均有廣大的疏散空間，實驗中門扇拆除，加設一活動邊框以改變門寬，其地面上依門寬貼塑膠貼布，以量測門前聚集的密度及進行的距離。門的正上方內、外兩側架設攝影機（圖 3-2），另有兩支輔助攝影機分別放於南側上方內、. 27.

(44) 學童避難速度調查研究外側，四隻攝影機採同步錄影，電腦螢幕並呈現計時器（單位為「秒」）（圖 3-4）。學童聚集在門前的密度透過螢幕讀取門前 1 公尺範圍人數，並做成紀錄且轉換為密度（ρ 值），。. (1). (2). (3). (4). (5). (6). (7). (8). (9). 圖 3-1 門與牆的關係圖 *本研究整理. 圖 3-2 實驗攝影機相關位置圖 *本研究整理. 28.

(45) 第三章. 圖 3-3. 台北市福德國小之調查分析實施概要及方法. 實驗樓梯平面圖 *本研究整理. 貳、資料分析方法本調查獲得的樣本數共計 942 份，經篩選成為有效問卷 917 份。其統計分析以下列方式進行：一、研究對象的基本資料研究對象的各項資料如性別、年齡、教育程度、每日運動時數、每日睡眠時數、體重、身高值等，均以百分比呈現其結果。至於在血壓及脈搏方面則以分析受測前後所增加者占所有比例的百分比；並以受測後血壓、脈搏呈現正常偏高者的比例。二、研究對象的行動方式及速度 (一).包括行動方式、水平快走 50m、垂直快走上、下四層樓的時間，轉換為速度，取其平均值。 (二).統計檢定本研究共計有四個統計假設，在水平速度調查方面，假設一以相依樣本 T 檢定，並設α＝0.05 為顯著水準，來檢定學童快走 25 及 50 公尺的速度是否相同。假設二是關於學童快走 50 公尺所需的時間是否與性別、年齡、教育程度、身高、體重、每日運動時數、每日睡眠時等六項因子的影響，採獨立樣本T 檢定及ANOVA 單因子檢定進行統計分析，並以α＝0.05 為顯著水準。在垂直速度調查方面，假設三則以相依樣本 ANOVA 檢定，來檢定學童快走上、下四層樓的速度是否相同。假設四為學童垂直快走上、下樓梯的速度（含上下平均速及各樓層之速度）不受個人屬性所影響，採獨立樣本 T 檢定及 ANOVA 單因子進行統計檢 29.

(46) 學童避難速度調查研究定，亦以α＝0.05 為顯著水準。表 3-4 資料分析方法一覽表研. 究. 目. 的. 建構學童水平逃生速度本土性資料學童基本資料生理特色學童行動方式學童快走上、下四層樓速度. 資料收集方式實測/問卷. 實測/問卷. 資料分析方法平均數群組式頻率次數、百分比、平均數. 假設一：學童水平快走 25m 與 50m 的平均速度是均等的. 實測. 相依樣本 T 檢定. 假設二：學童水平快走速度不受下列因子的影響： 1. 性別 2. 年級 3. 身高 4. 體重 5. 每日運動時數 6. 每日睡眠時數. 實測. 獨立樣本 T 檢定 ANOVA 單因子檢定. 假設三：學童快走上、下四層樓的速度是均等的. 實測. 相依樣本 ANOVA 檢定. 假設四：學童上、下四層樓梯速度不受下列因子的影響： 1. 性別 2. 年級 3. 身高 4. 體重 5. 每日運動時數 6. 每日睡眠時數. 實測. 獨立樣本 T 檢定 ANOVA 單因子檢定. 資料來源：本研究整理至於學童通過特定門寬群流的調查有關錄影的紀錄，將以下列三種方式呈現其資料：1.觀察各種門寬的移動行為並以圖示表示、2.時間與通過人數關係圖、3.平均流量與最大流量值的計算（有效流動係數 Neff 值之建議）。 30.

(47) 第四章. 研究結果分析與討論. 第四章、研究結果分析與討論第一節水平速度實証結果與影響因子分析壹、調查資料一般性探討與分析本研究調查，對學童實証測量共計有 461 份，其中有效樣本共 447 份，占全校學生 29.80％，將量測結果分析如下一、福德國小學童屬性特徵 260. (一). 學童性別. 220 180. 有效樣本數共 447 份其中女性樣本為 213 份，. 140 100 男. 占有效樣本數 47.65%，男性樣本數 234 份，占有效樣本數 52.35%。(詳圖 4-1). 女. 圖 4-1 學童性別分佈圖. (二). 學童年級本實証測量，低年級學童有 171 人(占有效 200. 樣本 38.26%)，中年級學童有 156 人(占. 150 100 50. 34.90%)，高年級學童則有 120 人(占. 0. 低年級. 中年級. 高年級. 26.84%)。 (詳圖 4-2) 圖 4-2 學童年級分佈圖. (三). 身高. 分者有 72 人(占 16.11%)，155.1 公分. 155 .1公分以上. 18.79%)，145.1-155 公. 145.1-155公分. 135.1-145 公者有 84 人(占. 135.1-145公分. 分者有 188 人(占 42.06%)，. 200 150 100 50 0. 125.1-135公分. 有 67 人(占 14.99%)，125.1-135 公. 125公分以下. 學童的身高分別為 125 公分以下者. 圖 4-3 學童身高分佈圖. 上者有 36 人(占 8.05%)。學童的身高大多數位於 125.1-145 公分，人數有 272 人，占有效樣本數的 60.85%。 31.

(48) 學童避難速度調查研究. (四). 體重學童體重在 20 公斤以下者有 3 人(占. 60.1公斤以上. 50.1-60公斤. 40.1-50公斤. 有 203 人(占 45.41%)，體重在 30.1 公. 20.1-30公斤. 20公斤以下. 0.67%)，體重在 20.1 公斤至 30 公斤者. 30.1-40公斤. 250 200 150 100 50 0. 斤至 40 公斤者有 141 人(占 31.54%)，體重在 40.1 公斤至 50 公斤者有 63 人(占. 圖 4-4 學童體重分佈圖. 14.10%)，體重在 50.1 公斤至 60 公斤者有 22 人(占 4.92%)，體重在 60.1 公斤以上者有 15 人(占 3.36%)。多數學童的體重中分佈於 20.1 公斤至 40 公斤之間有 344 人，占有效樣本的 76.95%。 (五). 運動時數依學童的生活習慣，其運動時數以 2-3 小. 3 小時以上者有 50 人(占 11.19%)。. 內. 內. 3小時以上. 29.08%)，1 小時以下有 108 人(占 24.16%)，. 2-3小時以. 數，依次為 1-2 小時以內有 130 人(占. 1-2小時以. 時以內者有 159 人(占 35.57%) 為最多. 1小時以下. 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0. 圖 4-5 學童運動時數分佈圖. 9-10 小時以內者有 109 人(占. 24.39%)，10 小時以上者有 254 人(占 56.82 %)。. 32. 內. 圖 4-6 學童睡眠時數分佈圖. 10小時以上. 時以內者有 57 人(占 12.75%)，. 9-10小時以. 內者有 20 人(占 4.47%)，8-9 小. 8-9小時以內. 有 7 人(占 1.57%)，7-8 小時以. 300 250 200 150 100 50 0. 7-8小時以內. 學童睡眠時數再 7 小時以下者. 7小時以下. (六). 睡眠時數.

(49) 第四章. 研究結果分析與討論. (七). 血壓 350. 學童的血壓在受測前舒張壓於 112-128mmHg 及收縮. 300 250. 壓於 66-80 mmHg 之正常值者有 140 人，占有效樣. 200 150 100. 本數的 31.32% 。經 50 公尺快步行走後，測量其血. 50 0. 壓值，呈現正常值由 140 人增為 151 人，增加率為. 測試前正常值. 測試後不正常值. 血壓正常者的 7.86%。 4-7 學童血壓受測前後比較圖. (八). 脈搏學童之脈搏正常值為每分鐘 80-100 次之間，本研究中的學童在受測前的脈搏正常者有 169. 500 400 300 200. 人，占有效樣本數的 37.81%。經快走 50 公. 100 0. 尺後再測量其脈搏，屬於正常值的學童由 169. 測試前正常值. 測試後不正常值. 人減為 36 人，減少率為 78.70%。圖 4-8 學童脈搏受測前後比較圖. 二、速度水平避難速度的實測中，學童呈現類似快走及小跑步差異的情形。依性別區分男學童顯示行進 25 公尺所需的時間為 12.01 秒，其平均速度則為 2.08m/sec；至於行進至 50 公尺所需的時間則為 24.14 秒，其平均速度為 2.07m/sec。女學童行進 25 公尺所需的時間為 12.20 秒，其平均速度則為 2.05m/sec；至於行進至 50 公尺所需的時間則為 24.87 秒，其平均速度為 2.01m/sec。全體學童行進 50 公尺所需的時間則為 24.49 秒，其平均速度為 2.04m/sec。前 10 公尺快走進行的步幅平均數為 13 步，男學童步幅為 0.78m/步，而女學童步幅為 0.77m/步。. 貳、學童水平逃生速度影響因素之探討一、統計假設對於假設一：學童快走 25 公尺與 50 公尺的平均速度相同，分別以相依樣本 T 檢 33.

(50) 學童避難速度調查研究定（α=0.05）。其快走 25 公尺與 50 公尺的平均速度，結果顯示有顯著性差異（t=2.231, p=0.026<0.05）（表 4-1. ）。. 至於假設二：學童依各項因子分類其快走 50 公尺的速度無不相同，則就其性別、年級、身高、體重、每日運動時數及每日睡眠時數等六項因素，以獨立樣本 T 檢定及 ANOVA 單因子進行統計檢定（α=0.05），來觀察學童行進速度與上述六項因子是否呈顯著性差異。其結果發現在年級、身高和體重等三項因子與行進速度皆呈現顯著性差異（表 4-1)。. 表 4-1. 水平速度統計檢定結果. 統計假設 1. 假設一. 檢定方法. 結. 果. (α=0.05). 相依樣本 T 檢定 n=447. t=2.231, P=0.026,. *顯著性差異. 2. 假設二 (1).性別. 獨立樣本 T 檢定 n=447. (2).年級. Anova 檢定 n=447. (3).身高. *顯著性差異. F=9.570, P=0.000,. *顯著性差異. Anova 檢定 n=447. (6).每日睡眠時數. F=21.198,P=0.000,. Anova 檢定 n=447. (5).每日運動時數. F=43.667,P=0.000, *顯著性差異. Anova 檢定 n=447. (4).體重. t=1.617, P=0.107, 無顯著性差異. F=0.917, P=0.432, 無顯著性差異. Anova 檢定 n=447. F=2.286, P=0.059, 無顯著性差異. 接著再依年級、身高及體重因子進行多重檢定，結果(表 4-2 )顯示低年級學童的水平速度均顯著低於中年級與高年級學童，其平均數差異值分別為-0.22254（p＝0.000 <0.05）、-0.47265（p＝0.000<0.05）；而中年級學童的水平速度也顯著低於高年級學童，其平均數差異值分別為-0.25011（p＝0.000<0.05）。學童水平速度與身高因子經多重檢定(表 4-3 )，顯示身高 125 公分以下者的速度顯著低於身高 125.1-135 公分、 135.1-145 公分者、145.1-155 公分及 155.1 公分以上者，其平均數差異值分別為 34.