性能式防火避難安全設計法之研究（二）─煙控與避難驗證及審查技術規範
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(2) 以下試以針對日本、美國、英國、瑞典、澳洲、紐西蘭及加拿 大等國之避難相關性能法規之安全設計案例探討分析之2。 （一）日本 在 2000 年 6 月，日本因頒布新修正建築基準法及其告 示，使其性能式法規的執行向前邁進一大步，而日本所建構 之避難煙控性能式法規是採以簡單的工程方程式，以手算方 法，實際應用至各種設計例。其避難安全評估範圍分為居 室、樓層及整棟建築物，而避難安全結果的判定為確認避難 者在未受火煙侵襲危害下，可以安全的逃生至避難安全處 所。日本這種方式較為簡易，也較容易理解與應用。 （二）美國 美國與日本不同的是其國內截至目前並無統一的建築 基準法，其國內主要採行之建築法規3包括 Uniform Building Code（ICBO）、Southern Building Code（SBCCI）、BOCA Basic Building Code（BOCA） 、Life Safety Code（NFPA） 、New York Building Code 及 NFPA 5000 Building Code（2002），在這樣的背景下， 美國性能式法規的導入，目前是由美國防火協會（NFPA） 、 國際法規委員會（ICC） 、消防工程師協會（SFPE）等單位投 入研究。另外美國國家防火實驗機構（NIST），則致力研究 各項煙控避難安全性能評估，其研擬之設計評估模式為先假 想火災境況，再計算避難逃生所需之時間，進而比較分析。 特別的是其檢討評估過程，認為緊急升降機之安全防護措施 若可以有效抑制火煙侵害，則緊急升降機可以納入避難逃生 工具評估。 （三）英國. 2. 大宮喜文、海老元學、野竹宏彰，「諸外國 性能規定化 動向」，火災，Vol.49 No.1， 日本火災協會，1999.2， pp23-26 3 Philip J. DiNenno, “Highrise and Mixed Use Facilities: Requirements, Experience, and Case Studies”,高層複合用途建築物之火災安全對策研討會，財團法人消防安全設備中心基金會，2001. 2.
(3) 英 國 性 能 式 設 計 需 制 定 送 審 認 可 基 準 書 （ Approved Document），也就是分析設計建築物空間的性能參數，依據 法規規範評估計算，以驗證所設計結果是否符合法規規範。 不過英國目前的性能法規規範為 BSDD240，這個規範僅作為 實施性能法規的準備階段。而英國的設計例，避難逃生路徑 的檢討也可以考慮使用緊急升降機。 （四）瑞典 瑞典是從 1994 年開始實施性能式法規基準（BBR94）， 其設計應用方式是考量偵煙探測器、撒水設備、警報設備及 避難樓梯等影響人命避難逃生安全之因子，並利用 t-square 火災成長模式作為火源設計，以 CFAST 評估煙控，及應用 DETACT-T2 計算撒水設備的動作時間，最後評估各種設備的 動作率對人命安全的影響。在相關案例上的應用，撒水設備 對人命安全的影響較大。 （五）澳洲 澳洲是於 1996 年 10 月公布 BCA96，並於 1997 年至 1998 年間，其境內 8 個州才紛紛開始採用。其性能法規分為起火 蔓延、煙控、延燒擴大、火警探測與滅火、避難逃生及消防 搶救等六個子系統（SS6），這與英國 BS 的分類類似。其設 計案例可兼用排煙設備與空調設備、撒水設備與供水管路， 並共同納入安全性能之評估。 （六）紐西蘭 紐西蘭於 1992 年在建築法（Building Code）導入性能法 規的概念，1993 年將火災安全與避難的性能規定導入建築基 準（Building Regulation） ，並於 1995 年正式將性能規定的目的 與機能，明文規定於建築法規（Building Code）。其在案例設 計上需考慮樓梯的寬度、探測警報設備、火煙的預測等評估 其人命安全的指標值。. 3.
(4) （七）加拿大 NRCC 建築研究所為加拿大之性能式法規主要推動單 位，NRCC 研發 FireCAM（Fire Risk Evaluation and Cost Assessment Model） ，用來評估建築物內人命安全的指標期待值，再應用 火災危害造成影響後之相對安全值的方法進行評估。至於實 際設計案例需要分析建築物耐火時間、各樓層有無相對避難 安全區、是否設有撒水設備，及是否遵守法規規範等，再以 FIRECAM 評估避難安全結果，其驗證結果發現相對避難安全 區之設置對避難結果影響較大。 從上述各國避難煙控性能式法規發展與應用的結果，可 將其避難性能檢討主要項目列表 1-1 如下： 表 1- 1 各國性能式法規檢討項目 國家. 避難性能檢討項目. 日本. • 鋼骨結構的界限溫度與耐火被覆厚度 • 加壓防排煙設備的設計 • 內部裝修材料的設計. 美國. •緊急升降機避難的效率及信賴度的確保. 英國. • 防火區劃之樓板、牆壁的耐火性能 • 緊急升降機在避難上應用之策略. 瑞典. •撒水設備、偵煙探測器、警報設備及樓梯數目等人命避難 安全因素之評估. 澳洲. • 緊急升降機之避難 • 煙的傳播與延燒之防止. 紐西蘭. • 煙探側器與煙控管理措施的能力 • 樓梯寬度的大小. 加拿大. •耐火建築物撒水設備之信賴度、有無暫時避難安全處所、 警報廣播設備的傳達等 (資料來源：大宮喜文、海老元學、野竹宏彰，1999.). 4.
(5) 上述先進國家（日、美、英、瑞、澳、紐、加）以科學為基 礎的防火工程進行避難安全工程設計，突破傳統的規格式設計， 建立一個可以將火災與風險採以量化分析，利用評估分析方法驗 證是否可以達到法定安全值的性能規範。我國也在九十一年起藉 建築技術規則設計施工編第八十九條之一之增訂，開始實施性能 式設計法之防火避難安全計畫審查新制。 為因應世界建築防火工程科技發展之潮流，並解決特殊建築 物建構之需求及追求安全投資之效益，在推動我國建築避難安全 設計走向性能式法規之際，如何以國內的需求為基礎，建立一個 合理可行的法規規範，並與國際調和，實為我國發展避難安全性 能法規之主要方向。 本研究延續去年研究成果，選定較適合我國建管法規體系制 度之日本避難安全驗證法，供為國內建築列管對象在設計興建之 初，或興建完成而變更使用，或適用新頒行防火避難相關法規內 容出現困難，或基於特殊考量而可以類似性能設計之簡化程序， 提出量化之（防火）避難計算書，送政府指定之第三公正機構評 定其避難安全性能後，循建管請照程序，而獲得排除現行法規適 用之認可。 三、避難安全驗證法之內容與適用限制 有關各國避難性能法之主要目標均為確保人命安全，至於避 難安全之機能、性能及驗算評估方法等則有所差異。其中日本新 修正建築基準法之避難安全驗算，則採 t-square 火災成長公式計算 其煙層上升速度，並以實際調查之資料分析避難人員能承受之煙 層下降高度，推算出避難容許時間，然後再以實際調查所得之收 容人員密度、步行速度、出口流率、居室面積、步行距離、出口 寬度等資料，依所建立之驗算公式推估避難完成所需之時間後， 再與避難容許時間比對，確認避難是否符合安全。因此這類驗算 方式，工程設計人員和審查人員只要對於採用各項參數之合理性 進行溝通，即可以達成共識。至於 ICC Performance Code for Buildings 5.
(6) and Facilities－Final Draft 等相關避難性能式設計法，則明列避難安全 性能設計之目標、功能和性能所要求之條件，至於其驗算方式則 只要採用經認證之驗算模式分析即可，因此造成工程設計人員和 審查人員間存在著極大的溝通介面，所以工程設計人員及審查人 員應接受專業之教育訓練，甚而應建立第三公正驗證單位，經其 認可後才能提出申請。故在要求相同的避難安全結果，後者之驗 算證明需花費較多的時間、人力及物力，即使其避難安全設計具 有較大的空間可以自由發揮。因此本研究採行日本避難安全性能 驗證法為驗證設計評估之方法。 本研究之建築物避難安全性能的驗證項目包括居室、樓層及 整棟建築物之避難安全評估。居室及樓層之避難安全評估為建築 之其中任一居室或樓層發生火災，該樓層之避難人員從避難開始 至避難結束之避難逃生時間，與居室到走廊、樓梯因火災造成煙 層下降之危險時間相比對，驗證是否可於安全時間內完成避難行 動。至於整棟建築物之避難安全性能，則為其中一居室發生火災 時，建築物內全部避難人員完成避難時間是否低於煙流入樓梯時 間之避難安全驗算。有關其驗證方法之構成、適用範圍及限制條 件簡述如下： （一）避難安全驗證方法之構成 對於符合建築防火法規之避難通道及樓梯部分（具充 分抗火防煙能力者） ，因直接運算整棟建築物之人員避難安 全驗證，所需數據及運算資料必然龐大，可直接針對不適 法或欲驗證之樓層部分，進行自居室至直通樓梯為止之避 難安全驗證工作（參見圖 1-1）。至於欲驗證整棟建物之安 全驗證，則必須是煙未進入樓梯前，避難人員已全數通過 避難層出口。. 6.
(7) 由此 居室 進行 避難. 由此樓層進行避難. 避 難 樓 梯. 避難路線(走廊). 圖 1-1 避難安全驗證法之構成 （資料來源：荻原一郎、林廣明，2001）. （二）應用避難安全驗證法之排除法規適用限制 依表 1-2 所示項目，如運用避難安全驗證法確認具有避 難安全性能者，得不受建築防火法規部分內容之規範。如 能獲得樓層避難安全性能之驗證，有關至直通樓梯之步行 距離、走廊寬度、排煙設備構造及內部裝修限制之規定， 可被部分排除適法性；如因不符樓層及區劃之相關規定， 則需進行全館避難安全性能驗證。但是，有關消防搶救活 動之確保，由於即使根據各避難安全驗證法也不能完全確 保其性能的相關規定，故不能據以排除其法定要求內容。 避難安全性能驗證是假設在發生火災下，全部人員逃 離居室，進入直通樓梯，在火煙未波及前避難至安全處所， 方屬安全；此驗證之先決條件為確保直通樓梯等避難設施 可避免火煙直接侵襲，因此本驗證法僅適用於建築物主要 結構為耐燃材料建構者。另本驗證法相關經驗公式及參數 之資料，係針對具有自力行動避難人員進行觀察及實驗調 查所得，因此本驗證法不適用於無法自力避難人員，如醫 院、療養院等場所。. 7.
(8) 表 1- 2 適用避難安全驗證法之排除規定 驗證法之排除規定 項目. 條文. 項. 樓層避難 全館避難. 規定概要. 安全驗證 安全驗證 5 112 9 防火 區劃 （83、86） 12 13 119 （92） 120 （93）. 11 樓以上為 100m2 區劃 垂直管道區劃 其他用途之區劃 其他用途之區劃 走廊寬度 到達直通樓梯之步行距離. 安全梯之構造 1 第 1 款 防火牆 第 6 款 防火設備 避難 設施. 123 （97）. 124 （98） 126 之 2 （消防 排煙 189、190） 設備 126 之 3 （消防 189、190） 內裝 限制. 129 （88）. 室外安全梯之構造 第 2 款 防火設備 特別安全梯之構造 第 1 款 梯間之設置 3 第 11 款 梯間之面積 第 9 款 防火設備 2. 第 2 款 防火牆 營業店舖之避難樓梯等寬度 1 第 2 款 往樓梯之出口寬度 第 1 款 避難樓梯等寬度 排煙設備之設置. － － － －. ○ ○ ○ ○. ○. ○. ○. ○. －. ○. －. ○. ○. ○. ○＊. ○. －. ○. ○. ○. －. ○. ○. ○. ○. ○. ○. ○. 排煙構造. 特殊內裝之建築物(第 2、6、7 項之樓 梯相關規定除外) 車庫、調理室等. ＊室內至陽台附室出入口部分之相關限制 （）表示我國建築技術規則相對應條文 （資料來源﹕本研究整理） 8.
(9) 基於上述，茲整理避難安全驗證法使用條件限制如下﹕ 1、建築空間 建築結構為防火構造或不燃材料。 2、人員屬性 人員應具有自力行動能力（醫院、療養院不適用）。 3、火災模式 （1）火災假設僅指起火到擴大延燒之初期火災，火災 僅限定發生於起火室內。 （2）t2 fire growth model。 （3）Zone model。 4、每一防煙區劃面積≦1500m2 5、天花板高度限制＜20m （三）政府單位之審核認可 鑑於公告中所規定之具體計算方法為一般性之驗證 法，對於其中不確定部份則需考量進一步的安全面，並利 用被認可的工程技術進行詳細狀態（境況）預測。因此， 除以往之法定規格式基準（方式 A）及公告中所適用之一 般性驗證法（方式 B）外，也可採用政府單位所認定之性 能設計進行指定性能之評估（方式 C） ，如圖 1-2 所示之避 難安全驗證方式分析。. 9.
(10) 確保避難安全 法定基準. 方式 A 〈性能驗證〉. 避難設施、排煙設備、內部裝潢、 防火區劃之規範基準. + 〈規範基準〉. 方式 C. 性能設計. 規範基準. +. 一般驗證法. +. 方式 B. 規範基準. 圖 1-2 避難安全驗證方式 （資料來源：荻原一郎、林廣明，2001.）. 四、避難安全性能的法規化及適用分析 早期避難相關法規是依建築物之使用型態，規定從居室到樓 梯間之步行距離、排煙設備設置等，避難安全的確保就是依照這 些規定設計。隨著火災工學的發展，避難行為及火災發展模式已 開始被合理的量化評估，因而避難安全的設計則開始朝評估建築 物避難安全性能方向設計，以確保人員在遭受火煙侵襲前可以完 成避難行動，這樣的設計理念就是避難安全性能設計法規化之起 源。 避難安全性能法規規定是要檢驗避難人員的逃生安全，以日 本為例，其避難安全驗證可分為樓層避難逃生安全驗證及整棟建 築物避難安全驗證，經驗證符合法令要求性能者，其在避難設施、 排煙設備、內部裝修材料及防火區劃可一部或全部不受到規格式 法規內容之限制。我國九十一年修正建築技術規則設計施工篇第 八十九條之一也有相同之規定。. 10.
(11) 至於避難設施之相關規定可採避難安全性能驗證之關係分析 說明如下： （一）樓層驗證部份 1、避難設施 樓層避難安全評估是指避難者從所在位置至樓梯 出口之步行距離及行動時間等項目加以探討分析，其中 走廊及樓梯出口寬度會影響通過出口所需之時間，所以 有關避難設施之步行距離、出口寬度放寬限制規定可以 避難安全性能評估驗證之，如表 1-3。 表 1- 3 避難設施相關規定與避難安全驗證法之對應 條. 項. 法令規定部份. 樓層避難安全驗證法注意事項. 90. 供不特定多數人使用場所之居室 往走廊避難之出口流量係數的調整. 91. 出入口寬度的限制. 93. 2 款 自樓面居室之任何一點至直通樓 依其步行距離計算避難行動所需的時間 梯口之步行距離的限制. 避難安全驗證法的應用限定於所規範之 構造類別. 93. 2 款 非防火構造或非使用不燃材料所 避難安全驗證法的應用限定於所規範之 5 目 建造之建築物，其步行距離放寬 構造類別 之限制. 居室內部裝修材料發煙量的計算 通道內部裝修材料發煙量的計算 減緩樓梯步行速度. 93. 2 款 因樓層的高度限制其步行距離. 減緩樓梯步行速度. 3目 97. 3 款 特別安全梯的構造. 樓層安全避難是指安全梯間前室的避難 調整梯間之流量係數. 98. 1 款 商場的避難樓梯，直通樓梯總出 樓梯流量係數的調整 口寬度的限制 （依據建築技術規則設計施工篇）. 11.
(12) 2、排煙設備 避難安全驗證法之避難容許時間是以煙層下降時間 為評估依據，而排煙設備的設置會影響煙層下降之時 間，因此只要煙層的危害不會波及避難者之逃生安全， 在安全性能之驗證下，排煙設備可以放寬設置，如表 1-4。 表 1- 4 排煙設備有關規定與避難安全驗證法之對應 條 項 28. 法令規定部份. 樓層避難安全驗證法注意事項. 依據場所之用途、面積及開口通 煙層下降時間的計算 風等狀況要求排煙設備的設置. 189. 各居室之防煙區劃及排煙設備設 整體性避難安全驗證法的應用 置之相關規定. 190. 特別安全梯或緊急升降梯間排煙 因應結構，計算其煙層下降時間 設備的構造 （依據各類場所消防安全設備設置標準）. 3、內部裝修材料 內部裝修材料的限制規定為防止火災延燒，及避免 起所產生之煙、有毒氣體對人員產生危害；至於避難安 全評估分析之發煙量係以內部裝修材料及儲存物質火 載量為計算基準，所以經避難安全性能評估符合規定， 則內部裝修材料也可不受到法令限制，如表 1-5。. 12.
(13) 表 1- 5 內部裝修材料有關規定與避難安全驗證法之對應 條 項 88. 法令規定部份. 樓層避難安全驗證法的注意事項. 建築物之內部牆面及天花板之裝 居室內部裝修材料發煙量的計算 修材料依建築物用途、構造，及 走廊內部裝修材料發煙量的計算 供該用途之樓地板面積等要求其 樓梯內部裝修材料則必須符合避難安全 裝修材料之相關規定. 驗證法之規定限制 （依據建築技術規則設計施工篇）. （二）整棟避難安全驗證 1、避難設施 整棟建築物避難安全驗證之有效出口流量是考量屋 外出口及避難梯的寬度，以計算其通過出口所需之時 間，至於步行所需的時間也考量樓梯至屋外出口間之距 離。整棟建築物之避難安全驗證之分析可以排除上述相 關法規之適用規定，如表 1-6。 表 1- 6 避難設施相關規定與避難安全驗證法之對應 條. 項. 法令規定部份. 樓層避難安全驗證法注意事項. 97. 1 款 避難樓梯的構造. 驗證煙有無進入樓梯. 97. 2 款 戶外安全梯的構造. 驗證煙有無進入樓梯. 97. 3 款 特別安全梯的構造. 驗證煙有無進入樓梯. 98. 1款. 94 90. 供商場使用直通樓梯總寬度的 調整梯間流量係數 限制 避難層自樓梯口至屋外出入口 驗證安全梯時應計算上層建築物之收容 步行距離之限制. 人數. 建築物各樓層直通樓梯開向屋 驗證屋外的出口 外出入口寬度之限制 （依據建築技術規則設計施工篇）. 13.
(14) 2、防火區劃 建築物 11 層以上之樓層因消防搶救行動較為困 難，且避難至地面所需之時間較長，因此法規要求之安 全性比一般樓層高，為防止火災蔓延擴大，確保避難人 員之安全，規定 100 平方公尺內應防火區劃。整棟建築 物避難安全驗證法為在假想火災發生狀況下驗證整棟 建築物所有人員之避難安全，因此經驗證符合規定，則 可排除法令之適用規定。 至於建築物管道間之防火區劃是為確保阻止垂直方 向間之延燒擴大，避免於最短的時間內造成其他樓層避 難危害的出現，因此避難人員可依其實際境況設計模擬 評估整棟建築物全數人員避難完成之安全性，以驗證其 是否可排除法令之適用規定。在不同用途間，防火區劃 是為了確保不特定多數人使用場所之防火安全，同樣地 採用整棟建築物避難安全驗證法可以驗證其是否可以 排除法令之適用規定，如表 1-7。 表 1- 7 防火區劃相關規定與避難安全驗證法之對應 條 83. 項. 法令規定部份. 樓層避難安全驗證法的注意事項. 1 款 建 築 物 第 十 一 層 以 上 部 分 每 驗證整棟建築物避難安全性能 100m2 應區劃的要求. 79. 防火構造建築物 1500m2 應區劃 驗證整棟建築物避難安全性能 的要求. 83. 內部裝修材料發煙量的計算. 梯間、緊急升降機管道間，避難 收容人員的限制 通路依所規定可適用的例外. 85. 貫穿防火區劃風管之要求. 驗證整棟建築物避難安全性能 內部裝修材料發煙量的計算. 86. 1 款 特定建築物其不同用途間的區劃 驗證整棟建築物避難安全性能 （依據建築技術規則設計施工篇） 14.
(15) 第二章 第一節. 避難安全驗證法概要. 避難安全計畫的建立與應用. 一個可行的避難安全驗證方法之應用，必須有避難安全計畫的訂 定與推動為基礎，去落實各項不確定的假設條件。在周全完善的避難 安全計畫運作下，藉避難安全性能驗證方法所評估之結果將更接近實 際避難狀況，更能合理判斷避難逃生之安全性能。 一、防災綜合計畫4 防災計畫對於建築物火災安全防護的確保非常重要，因此， 預設火災境況，分析各項防火對策是否能達到火災安全性的目 標，便構成綜合性防災計畫的主體。 建築物內部一旦開始起火燃燒，隨著時序的推進，會延燒擴 大至火災進入全面燃燒等狀況，這些火災發展的階段（fire phase） 會隨著時間而改變；而一個有效的防災計畫，最重要的就是可以 隨著不同火災階段的發展，而有不同的防護對策。一般的火災發 展階段所因應之防火對策如表 2-1 所示。 表 2- 1 火災發展階段與防火安全對策 火災發展階段. 防災計畫的目的. 防火對策. 起火. 防止起火. 火源的使用與管理. 初期擴大. 防止初期之起火蔓延燃燒 內部裝修材料的不燃化、初 期滅火設備的設置 及早通報與警報系統. 火警自動警報設備. 起火居室及起火樓層之避 排煙設備、避難設施 難逃生安全 全面完全燃燒. 建築物樓層避難逃生安全 避難設施、排煙設備 防止延燒擴大. 4. 防火區劃、滅火設備. 日本建築 －，避難安全驗證法 解說及 計算例 解說，2001，pp1-2。 15.
(16) 消防救災活動之支援. 消防栓、消防搶救上必要設 備. 建築結構毀損. 防止坍塌. 耐火結構 （資料來源：日本建築 －，2001.）. 二、避難計畫與煙控計畫 避難是指火災發生時，建築物內人員往安全處所逃生之行 為，一般分為起火居室避難、起火樓層避難及整棟建築物的避難。 而火災的危險狀態會影響空間內的安全移動，所以避難最終的安 全處所為類似屋外的安全避難處所。從過去的案例可以得知避難 安全的確保，最重要為防止火、煙對避難人員造成危害，而火災 發展階段與避難關係在起火至初期延燒階段，其因應對策為居室 的避難；火災從起火室延燒至進入全面燃燒，波及至其他居室時， 則應進行樓層的避難；至於火勢延燒至樓梯前則應完成整棟建築 物的避難。所以避難計畫目標是以防止火煙影響建築物內部人 員，並使避難者迅速逃生至安全處所。至於避難的整體性安全計 畫，則包含可迅速完成避難逃生的避難計畫及防止火煙危害的煙 控計畫。 （一）避難計畫5 1、避難行動 所謂避難係指因火災等緊急狀況發生時，為維護生 命安全而移動至安全場所之行為稱之。建築物防災計畫 應依其離開起火室、起火樓層及起火建築物等連貫性之 避難行動，策定避難計畫並評估其安全性。 2、人員特性 避難計畫之避難對象應包括長時停留之居住者或工 作者，以及暫時停留之外來者等所有建築物內之人員，. 5. 許宗熙、楊逸詠，建築防災計畫準則及防火避難安全設計規範之研究，內政部建築研究所，1999， pp.39-43 16.
(17) 並充分檢討其人員屬性、人數、避難能力後，訂定避難 因應對策計畫。 3、使用型態 避難計畫應充分掌握建築物之用途、使用狀況等 使用型態，及使用者、管理者是否屬單純或複雜後，再 策定計畫。 4、避難計畫原則 （1）兩方向避難之確保 建築物內之各部份，不論火災發生之機率多 寡而假定都有可能發生，則建築物內之任一部份 原則上必須設定兩方向以上之避難路徑；不得已 時，應將單一方向避難路徑部份侷限至最小限度。 （2）避難路徑之構成 避難路徑應儘量簡單明快，避免路徑曲折或 樓梯位置不明或轉換，避難設施應有充分之容量 且平衡配置，避免避難出口、樓梯位置等偏離配 置而影響避難安全性能。 （3）安全區劃之設定 大規模或高層化等避難時間較長之建築物， 從居室至避難樓梯間之避難路徑上，原則上應依 先後次序設定階段性之安全區劃，以提昇避難安 全性能。 （4）避難設施之防護 避難設施應能防護火災危險，提供避難行動 使用，且隨著安全區劃之層次提昇防護能力。避 難樓梯或特別安全梯之梯間及排煙室，應力求確 保其安全性能。 17.
(18) （5）人員生理及心裡因素之考量 避難行動時，避難人員之判斷力、行為能力 無法維持平時狀態，計畫時應考慮緊急狀態下人 員生理及心理之因素。 （6）行動不便者之考量 病人、殘障者、幼兒、高齡者等因無法期待 具有一般成人同等之避難能力，故收容多數行動 不便者之建築物，應依特性策定適用的避難計畫。 （二）避難安全之評估 1、避難預測 依據避難設施之計畫內容，將避難狀況作定量預 測，並歸納特性，檢討避難上之危害因素，回饋計畫之 改善或修正，並將避難流動之特性反映至防排煙等對策 上，謀求計畫之綜合效果。 2、避難設施評估 利用避難評估方法，定量評估避難時間或滯留人數 作為分析設施之位置、寬度、面積之依據，確認計畫之 有效性；評估方法由容許避難時間及避難行動所需時間 所構成。 3、避難評估項目 避難評估方法所使用之避難者特性值、避難流動特 性值應合理設定作為計算評估之標準。評估方法中應包 括下列之基準值（如表 2-2）： 表 2- 2 避難評估項目 1.避難者之特性值. •避難人員密度（用途別） •避難步行速度（居室、走廊）. 2.空間之特性值. •最大滯留人員密度（走廊、排煙室） 18.
(19) 3.避難流動之特性值. •水平部份之流動係數 •垂直部份之流動係數. 4.評估用之預測值. •起火室之開始避難時間 •非起火室之開始避難時間 •居室之容許避難時間 •走廊之容許避難時間 •樓層之容許避難時間. （三）煙控計畫 1、煙控 （1）煙控之目的 煙控之目的為防止火災發生時，濃煙急速經 由防煙區劃往其他區劃蔓延，以及利用排煙機或 煙本身之浮力將濃煙排出或針對重要區劃內部加 壓以防止濃煙侵入等。即運用防排煙之各種方法 控制煙之流動，以確保或形成可安全避難之路徑 或空間。 （2）防煙與排煙 防煙與排煙係互補關係，當防煙措施方法可 確保避難路徑或避難空間之安全性時，再運用排 煙措施，以確實達到安全目的。防煙與排煙不得 偏向任一方，依據建築物之需求策定合理之防排 煙計畫。 （3）煙控之方法 煙控之方法包含密閉防煙方式、自然排煙方 式、第二種排煙方式6、機械排煙方式。計畫時依 據煙控對象居室、避難路徑、避難空間等防煙要. 6. 非法定之機械進風、自然排煙方式。 19.
(20) 求，採用適當之煙控方式。 （4）煙控區劃之種類 濃煙因火勢擴大後迅速四處擴散，煙控之首 要係採取區劃以防止擴散。區劃可能因用途不同 而設定，可能因面積太大而予以區劃，可能因避 難上安全程度之不同而設定區劃，可能因避難垂 直蔓延而將垂直貫通空間（管道間、電梯坑道、 樓梯間等）設定區劃或利用樓板形成層間區劃。 A、用途區劃之煙控 不同用途之居室，其起火危險性、內部 人員之避難能力、火載量的規模及管理體制 均不同，為確保各不同用途空間內之人員安 全，應避免不同用途空間彼此間煙之流動擴 散，而予以必要的防煙區劃。 B、面積區劃之煙控 同一用途之居室面積過大時，應依建築 消防相關法令設置防煙區劃，防止煙之快速 流動擴散。且在建築使用目的容許之情況 下，儘量設置隔牆式之防煙區劃。 C、安全區劃之煙控 為確保避難路徑所在位置之安全區劃， 應按避難之先後，依走廊、排煙室、避難樓 梯逐次提昇安全層次，進行適當之煙控。 D、垂直貫通空間區劃之煙控 挑高空間、樓梯間、電梯機道、自動扶 梯四周、風管管道間、配管管道間、電氣配 線管道間等設置於建築物內部之垂直貫通空. 20.
(21) 間，火災發生時最易成為濃煙往上層擴散之 主要路徑。垂直貫通空間區劃之煙控應考慮 日常使用之方便性需求，提昇火災時確實構 成區劃之可靠性。 E、層間區劃之煙控 建築物各樓層以樓板形成之水平區劃稱 為層間區劃。係構成用途、面積區劃之重要 前提，特別是超高層建築物等避難時間較 長，防災計畫時常利用建築物之某一部份作 為避難據點，計畫時必須確實防止煙往上層 部蔓延。 2、排煙計畫 （1）排煙之目的 排煙之目的係作為煙控之一環，將濃煙排出 建築物外，以確保避難路徑及避難據點之安全。 （2）排煙之對象空間 排煙對象空間依據避難上安全層次，區分成 居室、走廊、排煙室（特別安全梯或緊急昇降機） 等三部份，依各部份之安全特性，選擇適當的排 煙方法。 （3）排煙方式 排煙計畫時，應充分了解自然排煙方式、第 二種排煙方式、機械排煙方式等各方式之特徵而 採用適當之方式。 （4）排煙設備之計畫 A、排煙設備之計畫 計畫排煙設備除充分了解排煙對象空間、 21.
(22) 排煙方式之特性外，還需詳細考慮是否能有效 排煙。又建築物全體之排煙設備除考慮設備整 體之合理性外，亦必須與避難計畫之需求相互 整合。 B、計畫之合理性 排煙係建築物全體避難計畫、防災計畫 之一環。除排煙手段以外，若其他方面之計 畫對防災避難都已充分考量，則建築物或建 築物內部空間亦可不必設置排煙設備。建築 消防相關規定中，原有部份免設置之規定， 可更積極導入性能驗證方法之規定，合理策 訂建築物全體之防災計畫。. 22.
(23) 第二節. 樓層避難驗證法. 一、樓層避難安全驗證法 樓層避難安全驗證法分為二個階段驗證避難安全性能，第一 階段為針對可能起火的居室，假設在火災發生下，確認居室人員 是否可以安全的避難至居室外部。具體言之，乃先計算居室人員 避難至居室外部所需之時間，次而計算煙層下降至安全極限高 度，形成避難危險之時間，最後再確認完成居室避難所需之時間 是否超過煙層下降至極限高度形成避難危險之時間（避難安全容 許時間）。 第二階段為考量起火室以外之部分，確認該樓層之全部人員 是否可以安全避難，一般人員避難至居室外部後，仍未屬於安全 狀況，需繼續避難至建築外部安全處所。加上火災可能蔓延擴大 至居室外部，形成起火室以外的避難障礙，所以樓層之避難安全 性應先計算人員避難至樓梯內部之避難開始時間、步行時間、通 過樓梯出口之避難所需時間的總和，續而計算其避難路徑之煙層 下降時間，進而確認樓層避難所需之時間是否超過煙層下降時 間，最後確認所有居室人員在不同的避難路徑下是否可以安全的 避難逃生。. 避難路徑的走廊 直通樓梯 從樓梯避難. 從居室避難 確認居室煙層下降時間是. 確認整層樓人員避難至樓梯所需 時間是否超過避難路徑之煙層下. 否大於避難至居室外之時間. 降時間. 圖 2- 1 樓層避難安全驗證法的構成 23.
(24) 二、樓層避難安全驗證程序 （一）依特定樓層的對象，選定整層樓中可能發生火災的處所， 假設為起火室。 （二） 算避難人員從所處的居室位置避難至戶外安全處所之完成 避難逃生所需之時間，其值包含： 1、避難開始時間 2、到達出口之步行時間 3、通過出口所需之時間 （三）依假設居室起火，計算其所產生濃煙之煙層下降至安全極 限高度而形成人員避難逃生障礙之時間，其計算數值包括： 1、避難安全容許煙層下降至極限高度之蓄煙體積 2、假設火災所產生之煙等氣體生成量 3、計算居室設置排煙設備之有效排煙量 （四）依上述（二）所計算之居室人員完成避難所需之總時間， 確認小於（三）所計算該居室火災煙層下降至極限高度之 避難安全容許時間。 （五） 居室均完成（二）、（四）項之避難驗證後，再進一步驗證 整層樓是否安全避難。 （六） 避難人員從起火室，經過走道，進入樓梯，始為完成樓層 之避難，此避難逃生所需之時間分為三個部分： 1、避難開始時間 2、步行到達直通樓梯所需之時間 3、通過樓梯出口所需之時間 （七）按每個不同起火室產生之濃煙，沿著該樓層避難路徑下降 至容許界線，形成避難至樓梯出口前障礙之避難安全容許 時間，此部分煙層下降時間之計算可分為： 24.
(25) 1、容許煙層下降界限高度之煙霧容許蓄積的體積 2、假設煙的發生量 3、計算居室排煙設備之排煙量 （八）依第（六）所計算之樓層避難完成時間，應確認避難所需 之時間是否大於第（七）項計算避難危險產生時間（避難 安全容許時間） （九）驗證每一起火居室均符合第（六）、（八）之驗算後，樓層 避難安全驗證作業方為完成。 表 2- 3 避難安全驗證法之程序 各居室避難安全驗證 計算避難 至居室外 所需之時 間. 其避難所需時間為下 計算上之主要參數 列三個部分之合計 •建築物收容人員密度 •避難開始時間. •居室之面積大小. •步行時間. •步行速度. •通過出口所需之時 •出口寬度 間 •有效出口流動係數 計算居室 煙層下降 時間. 煙層下降至避難障礙 計算上之主要參數 之極限高度之時間 •可燃物的量（堆積及內 部裝修） •居室之面積大小 •煙的發生量 •防煙區劃的性能 •有效排煙量 •防煙區劃/排煙效果係 數. 驗證. 居室避難完成時間≦居室煙層下降時間. 25.
(26) 各起火室避難安全驗證 計算避難 至直通樓 梯完成避 難所需之 時間. 其避難所需時間為下 計算上之主要參數 列三個部分之合計 •建築物收容人員密度 •避難開始時間. •居室、走廊之面積大小. •步行至樓梯出口所 •步行速度 需之時間 •出口寬度 •通過出口所需之時 •有效出口流動係數 間. 計算避難 路徑之煙 層下降時 間. 從起火室至直通樓梯 計算上之主要參數 出口之所有避難路徑 •可燃物的量（堆積及內 煙層下降時間之最小 部裝修） 值 •居室、走廊之面積大小 •煙層下降至避難障礙 •煙的發生量 極限高度之時間 •防煙區劃的性能 •有效排煙量 •防煙區劃/排煙效果係 數. 驗證. 樓層避難完成時間≦樓層煙層下降時間. 26.
(27) 第三節. 整棟建築避難驗證法. 一、整棟建築物避難安全驗證法 整棟建築物避難安全驗證法分為下列二個階段驗證整棟建築 物之避難安全性能。第一階段為先確認各樓層之避難驗證是否安 全，也就是居室及樓層避難逃生所需之時間是否超過煙層下降界 限容許時間。 第二階段為檢討整棟建築物之避難安全，即使可以確保各樓層 之避難安全性能，但如果起火室之濃煙蔓延流入直通樓梯或其他 樓層時，仍會造成其他居室及樓層人員避難上之困難。故首先依 各假設之起火室計算建築物內所有人員在火災危害安全容許時間 前，可以避難至建築物外部之避難安全處所。整棟建築物避難安 全驗證要先計算全部人員避難至建築物外部所需之時間，並計算 煙層侵入樓梯造成危害之時間，最後確認煙霧進入樓梯之危險形 成時間是否低於人員避難至建築物外部所需之避難時間。. 直通樓梯. 從樓層避難. 避難路徑–走廊. 直通樓梯. 透過安全驗證法可驗證各樓層 之避難安全性能。. 針對建築物整體，應確認在煙層 侵入直通樓梯前，已完成人員避 難。. 圖 2- 2 整棟建築物避難安全驗證法之構成. 27.
(28) 二、整棟建築物避難安全驗證程序 （一）確認前述樓層避難安全驗證之 9 項步驟是否符合規定，也 就是先確認樓層避難是否安全。 （二）定建築物內部之所有起火居室。 （三）算建築物所有人員避難至地面層外部安全處所避難逃生所 需之時間。 1、避難開始時間 2、避難至地面出口所需之步行時間 3、通過地面出口所需之時間 （四）起火室所產生之濃煙經樓層之各部分流入樓梯內之時間（以 下簡稱整棟建築物煙層下降時間） ，有關其煙層從起火室散 播至各避難路徑，侵入樓梯之煙層下降時間之計算可分為： 1、容許煙層下降界限高度之煙霧容許蓄積體積 2、假設煙的發生量 3、計算居室排煙設備之排煙量 （五）確認第（三）步驟計算之避難所需時間是否超過第（四） 步驟所計算之煙層下降之時間。 （六）全部起火居室均應依第（三）∼（五）步驟驗證確認。 表 2- 4 整棟建築物避難安全驗證法程序 各樓層之樓層避難安全性能驗證. 整棟建築物避難安全驗證 計算避難至 地面外部所 需之時間. 避難所需時間為下 計算上之主要參數 列三個時間之合計 •建築物收容人員密 •避難開始時間 28. 度.
(29) •避難至地面出口所 •居室、走廊、樓梯 之面積大小 需之步行時間 •步行速度 •通過地面出口所需 •出口寬度 之時間 •有效出口流動係數 計算煙層侵 入直通樓梯 或其他樓層 之避難危險 形成時間. 由起火室經直通樓 計算上之主要參數 梯出口進入各垂直 •可燃物的量（堆積 管道空間的煙層下 及內部裝修） 降時間之最小值 •居室、走廊之面積 •煙層下降至界限高 大小 度所需之時間 •煙的發生量 •防煙區劃的性能 •有效排煙量 •防煙區劃/排煙效 果係數. 驗證. 整棟避難完成時間＜整棟煙層下降時間. 29.
(30) 第三章. 樓層避難安全驗證法解說與實例運用 第一節. 樓層避難安全驗證法解說. 一、假設火災處所 避難安全驗證法關於起火室的假設，除較不可能發生火災之 廁所、浴室等場所外，其他所有之居室應假設為起火室，故一般 而言，全部居室需以避難安全驗證法驗證其避難安全。至於明確 較不可能發生火災場所的界定係指該場所堆積可燃物量少，且平 常時間無人活動者，如表 3-1 所示。 表 3- 1 火災發生危險性低之場所 非起火居室 空間特徵 其他類似場所 1.升降機等其他建築設備 具有少量的可燃物質存在 空調機械室、水槽室、 之機械室 無人活動之場所 幫浦室 2.不燃物質之儲存室 冷藏室、冷凍室、機械 式停車場 1.走廊、樓梯等其他通道 具有少量的可燃物質存在 玄關、電梯間、樓梯間、 不會有人長時間停留活動 排風室、車道 之場所 2.廁所 浴室、化妝室、金庫. 避難安全對於火災之假設是指從起火到擴大延燒之初期火 災，因此火災僅限定發生於起火室內，並假設火災發生，人員 同時進行避難活動。. 圖 3- 1 利用防火設備來區劃居室. 30.
(31) 上圖為火災發生時，防火設備會自動關閉，並將該空間區劃 成二個居室。 二、居室避難安全驗證 （一）居室避難安全驗證流程. 驗證對象﹕. 火災. 圖 3- 2 居室避難安全驗證流程. 31.
(32) 三、居室之避難開始時間 從火災發生至開始避難行動，這階段是包含火災從發生至火 災警報動作之覺知時間，及從覺知時間至開始反應進行避難行動 這兩部分。火災覺知時間，一般是依據火災特性計算，也就是依 其所產生之煙層蓄積於天花板上方，造成火警警報設備動作之時 間。這部分可應用火災工學計算，但由於其計算過程相當複雜， 無法簡易應用，因此改從案例經驗推導公式，而推出下列避難開 始時間與居室樓地板面積之關係式。 t start =. 2. ∑A. area. 60. =. ∑A. area. 30. （3.1）. t start. 從火災發生至居室人員開始避難之時間（分）. Aarea. 該居室之總樓地板面積（m2）. 有關避難開始時間是依人員避難必須經過的空間之樓地板面 積總和計算，例如圖 3-3。在 A1 發生火災時，A1、A2、A3 居室人員 必須經過該起火居室之出口，才能順利逃生，所以計算避難開始 時間時，其樓地板面積總和為 A1＋A2＋A3。. 圖 3- 3 避難開始時間之計算例 1. 至於圖 3-4 之 A3 有獨立之出口可逃生，不需經過起火居室出 口，所以計算避難開始時間之樓地板面積總和為 A1＋A2。. 32.
(33) 圖 3- 4 避難開始時間之計算例 2. 四、到達居室出口之步行時間 到達居室出口所需之步行時間，為避難逃生路徑之步行距離 除以步行速度所得之時間。其步行距離是指居室任何一點至出口 之最遠距離，而步行所需之時間計算公式如下： l （3.2） ttravel = max ∑ i v ttravel ：居室任何一點到達居室出口所需之最長步行時間（分）. li. ：居室任何一點到達居室出口之步行距離（m）. v. ：步行速度（m/分）. （一）步行距離 1、單一出口之居室 假設從該居室任一位置到該居室之單一出口最遠 距離為 li ，則確認所經避難路徑之最遠距離後，就可得 知到達該出口之最大步行時間，如圖 3-5 所示。. 33.
(34) 圖 3- 5 單一出口之步行距離. 2、多個出口之居室 該場所居室具有多個出口時，假設該居室人員從其 所在位置到達最近出口之最遠避難路徑的步行距離為 li ，從此最遠步行距離中計算最長步行時間。居室空間. 幾何較簡單、出口數較少之場所，較易分析該居室人員 到達最近出口之步行距離；然而對於空間結構、隔間複 雜、出口數較多之場所，則探討其最遠步行距離較為困 難，因此在實務上，則採人工方式，依據下列原則來評 估，如圖 3-6。 （1）從居室人員之相關位置去分配每個區域之人員逃生時所 利用之出口，再將該居室空間依出口數劃分區域。 （2）評估每個區域到達該出口之最遠步行距離。 （3）從全部區域所得之最大步行距離，去計算最大步行時間。 區域 2. 區域 1. 虛擬的區域範圍. 圖 3- 6 多個出口之簡易計算例 34.
(35) （二）每個居室有不同步行速度之收容人員 在下節部分會說明各種用途場所因收容不同避難人 員、建築物用途特徵及避難方向，會產生不同之避難步行速 度，避難人員從該場所任一點至出口會有不同之步行距離及 步行速度，致使其步行時間不同。如平面部分及樓梯部分會 有不同的步行速度，就需要量測其不同的步行距離，計算其 步行時間。 如圖 3-7 之場所，從第二層位置進行避難行進路徑包括 二樓之水平樓面、樓梯及一樓之水平樓面等三部份，其步行 時間為這三部分之最遠步行距離除以不同步行速度之總 和。樓梯部分之步行速度較水平部分之步行速度慢，一般而 言，在相同的步行距離下，樓梯部分所需的步行時間較長， 圖 3-7 之從第一層避難之水平步行距離也很長，因此需要就 整體建築物空間去評估每個避難人員在經過不同的路徑 下，其所需之最長步行時間。須注意的是樓梯步行距離的計 算是沿著其斜面階梯量測之步行距離，至於斜面坡道等空間 也是採相同的方法量測步行距離。. 圖 3- 7 步行路線各部分步行時間之合計. （三）步行速度 步行速度是受到避難人員的行為能力、人群的密度狀態 及移動的空間狀況等條件所影響，表 3-2 為依據不同的建築 35.
(36) 物居室使用用途別、用途特徵及避難方向所示之步行速度 表。 建築物之居室使用用途別依避難人員步行特性可分為 1 戲院類○ 2 百貨公司、展示場等及集合住宅、飯店、旅館等 ○ 3 學校、辦公室等，三種類別。其中○ 1 及○ 2 之 （醫院除外）○ 3 為對環境熟 用途為一般人員所使用，所以步行速度相同，○ 1 ○ 2 悉人員使用，可以預期其行動能力高，所以步行速度較○. 快。其次建築物用途特徵可分為高密度之座位部分、樓梯部 分及其他以外之部分（如走廊等水平部分）這三類，其中樓 梯部分之步行速度較水平部分慢，而樓梯往上的速度又比樓 1 劇場等用途，其座席部分因人口 梯往下的速度慢，但是第○. 密度較通道等其他場所之密度高，因此其步行速度為其他通 道等場所之一半。 1 ○ 2 ○ 3 等建築 有關法定規定上之各種用途與所列舉之○. 物之居室使用用途別之分類關係，如表 3-3 所示。 表 3- 2 步行速度 建築物之居室使用用途別. 用途特徵. 上行. 27. 下行. 36. 座位席部分. －. 30. 樓梯及座位席以外之部分. －. 60. 上行. 27. 下行. 36. －. 60. 上行. 35. 下行. 47. －. 78. 樓梯 戲院等其他類似用途之場所. 百貨公司、展示場等其他類似用途 及集合住宅、旅館、飯店等其他類. 樓梯. 似用途之場所（醫院、療養院、兒 樓梯以外之建築物其他部 童照顧中心等場所除外） 學校、辦公室等其他類似用途之場 所. 避難方向 步行速度. 分 樓梯 樓梯以外之建築物其他部 分. 36.
(37) 表 3- 3 可參考引用步行速度的類似場所用途範例 建築物居室用途 劇院等其他場所. 用途的特徵. 其他類似用途範例. 使用人為不特定多 電影院、演藝廳、展覽場、禮堂、集會場、 數人. 宴會廳. 上述座席部份 高密度人員滯留. 上述之座席部份. 百貨公司、展示場等 使用人為不特定多 市場、飲食店、餐廳、酒店、咖啡店、夜 其他場所. 數人. 總會、酒吧、舞廳 圖書館、美術館、博物館 遊藝場、保齡球館、溜冰場、游泳池、滑 雪場、高爾夫球場、撞球場 公共浴室 寺廟、宗祠、教堂 電影攝影場、電視播送場. 集合住宅、旅館等其 使用人為不特定多 旅館、民宿、寄宿舍 他用途. 數人，且為保持睡 眠狀態. （排除適用場所）. 自力避難有困難者 養護機構、身體殘障者復建療養中心、啟. 醫院、療養院及兒童. 明學校. 福利措施. 老人服務機構、療養院. 學校、辦公室等其他 使用人員為特定且 學校的體育館 用途場所. 熟悉環境之人. 五、通過居室出口所需之時間 全部人員通過出口時會造成出口前方的滯留，因此欲使人員 全部通過出口，則解除滯留之時間即為通過出口所需之時間。其 計算公式如下： t queue ＝. ∑ pA ∑N B. （3.3）. area. eff. eff. t queue ：該居室人員通過出口所需之時間（分） p. ：收容人員密度（人/m2）. Aarea ：該居室等各部分之樓地板面積（m2） 37.
(38) N eff ：有效流動係數（人/分/m） Beff ：有效出口寬度（m）. 上式分子是指居室內通過出口之總人數，分母為該居室出口 單位時間可通過之人數，其為出口流量係數乘以出口寬度。而這 節所要探討的是有效出口流量及有效出口寬度。 下圖是計算集會場通過出口所需之時間（ t queue ），各居室之條 件如圖所示，集會場之 N eff 、 Beff 之計算在本節會有計算說明，其 計算結果如圖所示。居室之收容人數是依其樓地板面積 Aarea ＝200 ，而其通過出 （m2）乘以集會場用途收容人員密度 p ＝1.5（人/m2） 口所需之時間計算如下﹕ t queue =. ∑ pA ∑N B. area. eff. =. eff. 1.5 × 200 = 49.2(分 ) 35.6 × 0.7 + 20.0 × 1.8. （一）居室的總人數 居室的總人數是依法規明定之居室用途人員收容密度 乘以居室樓地板面積所得之值，有關多間居室之總人數計算 是指必須經過該居室主要出口才能避難之各居室人數總和。. 38.
(39) 咖啡館 AAREA = 900 m2 P = 0.5 人/m2. AAREA = 900 m2 P = 0.5 人/m2. 圖 3- 8 居室具兩種以上用途之圖例. 若各居室用途不同時，則依其不同用途收容人數之密度 乘以各居室樓地板面積之和，合計其總避難人數。至於各居 室用途之收容人員密度可查表 3-4。 表 3- 4 有關居室收容人員密度的應用範例 類別. 組別定義. 使用項目列舉. 收容人口密度（人/ M 2） 1.有固定席位者： 固定席位部分：以實際席位數計. 一. 站席部分：2.00 供 集 會 、 表 演 、 社 戲（劇）院、電影院、 2.無固定席位者 交，且具觀眾席及舞 歌廳、演藝場、集會 （1）座椅型式：1.45 台之場所 堂 （2）桌椅型式：0.75 （3）站席：2.00 3.舞台：0.75 1.夜總會、舞廳 夜總會、酒家、理容. 二. 舞台：0.75. 供娛樂消費、封閉或 院、KTV、MTV、公. 舞池：2.0. 半封閉場所. 休息區：0.75. 共浴室、三溫暖、茶. 2.酒家：1.00. 室. 3.公共浴室：1.00 供商品批發、展售或 三. 商業交易，且使用人 頻率高之場所. 百貨公司、商場、市 場、量販店. 39. 1.商場、市場 有購物車：0.55 無購物車：0.75.
(40) 2.酒家：1.00 3.公共浴室：1.50 供不特定人士餐 四. 飲，且直接使用燃具 之場所. 酒吧、餐廳、咖啡店. 0.75. （廳）、飲茶. 客房區：住房人數×1.1 五. 供 不 特 定 人 休 息 住 旅館、觀光飯店等之 餐廳：0.75 宿之場所. 客房部. 宴會廳：1.00 會議廳：同類別一 1.汽車庫：0.04. 供儲存、包裝、製 六. 造、修理工業物品且 具公害之場所. 2.修理廠. 加油（氣）站、汽車. 工作區：0.10. 修理廠、車庫、飛機. 儲藏區：0.04. 庫、變電所、電視攝. 3.電影攝影場、電視播放室：. 影場. 有現場觀眾：1.45 無現場觀眾：0.75 1.倉庫 0.03. 七. 供儲存、包裝、製造 一般工廠、工作場倉 2.工廠 一般物品之場所. 製造區：0.10. 庫. 儲藏區：0.04 1.體育館：同類別一 2.室內游泳池： 游泳池/更衣室：0.03. 保齡球館、溜冰場、 八. 供 低 密 度 使 用 運 動 室內游泳池、室內球 休閒之場所. 類運動場、室內機械 遊樂場. 休息區：0.75 3.保齡球館：除球道部分之外：0.75 4.溜冰場： 溜冰區：0.25 休息區：0.75 5.遊藝場：1.00. 供 參 觀 、 閱 覽 、 會 會議廳、展示廳、博 九. 議，且無舞台設備之 物館、美術館、圖書 場所. 館. 1.圖書館： 閱覽區：0.40 書架區：0.15 辦公區：0.3. 40.
(41) 2.其他使用項目：0.5 小學教室：0.50 集會場所：同類別一 一○. 供小學學童教學之 場所. 電腦室/研究室：0.40. 小學教室. 實驗室：依實際狀況 餐廳：0.75 行政辦公區：0.30 大學教室：0.80 中學教室：0.70. 一一. 供國中以上各級學 校教學之場所. 國中、中學、專科學 集會場所：同類別一 校、學院、大學等之 電腦室/研究室：0.40 教室. 實驗室：依實際狀況 餐廳：0.75 行政辦公區：0.30. 供短期職業訓練、各 補 習 （ 訓 練 ） 班 教 一二 類 補 習 教 育 及 課 業 室 、 兒 童 托 育 中 心 1.0 輔導教學之場所. （安親班、才藝班） 辦公區：0.30. 一三. 供商談、接洽、處理 政府機關、一般辦公 會議區：0.60 一般事務之場所. 室、事務所. 會議廳：同類別一 餐廳：0.75. 一四. 供特定人長期住宿 之使用. 住宅、集合住宅. 0.08. （資料來源：建築技術規則設計施工篇第八十九條之一修正條文）. （二）有效流動係數 N eff 群流流動係數是指單位時間單位寬度之通過人數，此流 動係數之大小是受到出口前方（以下簡稱避難必經路徑等部 分）可收容人數之多寡所影響，其計算如表 3-5 所示。至於 該居室出口寬度低於 60cm 時，其有效流動係數 N eff =0。. 41.
(42) 表 3- 5 有效流動係數 避難路徑等部份 避難路徑等處可收容的 人數 該居室的出口直. N eff ＝90. 接通往地面時 Aco. ∑a. 其他場合. 有效流動係數. n. Aco. ∑a. n. ≥ ∑ PAload 時. N eff ＝90. ＜ ∑ PAload 時. N eff ＝max﹝. N eff ：有效流動係數(單位. Aco an ⋅ 80 Bneck 80 Broom ∑ PAload Bload 80 B neck ∑. ﹞. 人/分/m). Aco. ：該避難路徑等各部份的樓地板面積（單位. an. ：按照避難途徑等部份要求的法定密度. m2）. 人/ m2）. P. ：居室內人員密度（單位. Aload. ：需經過避難路徑等處才能避難的各建築物樓地板面積（單位. Bneck. ：該居室的出口寬度或是避難路徑等出口（僅限於直達樓梯或是通往 地面者）寬度中任何一項較小值者（單位. m2）. m）. m）. Broom. ：該居室的出口寬度（單位. Bload. ：需經過避難途徑等處始能避難的各建築物部份的出口總寬度（單位 m）. 群流有效流動係數是考量從居室到走廊之移動是否產生障 礙，也就是受到居室出口外部之走廊等避難必經路徑可容納人 數之多寡所影響，但是走廊等避難必經路徑可容納人員之面積 如果非常大，則不會受阻回流限制出口通過的人數；但若其面 積非常小，則其出口流量係數就會變小。 1、直接通往地面之出口 通常建築物地面層外部為避難安全處所，故從居室出 42.
(43) 口直接通往地面層外部安全處所，不會形成人員通過居室 出口的障礙，此其出口流量係數採標準值 1.5 人/m.sec，其 出口流量係數可轉換成 N eff = 1.5[人 / m秒 ]× 60[秒 ] = 90[人 / m分 ]. 若具有多個出口之居室場所，其出口皆可通往地面安 全處所，則其出口流量係數可適用上述值。. 圖 3- 9. 居室出口直接通往地面. 2、非直接通往地面之出口 （1）避難必經路徑容量大之場所 居室出口非直接通往地面避難場所，但其避難人 員通過出口後，因其避難必經路徑可容納較多人數 時，避難人員不會在出口外部滯留，形成移動上之障 礙，其計算式如下所示。 Aco. ∑a. ≥ ∑ pAload. （3.4）. n. 上式左邊為避難必經路徑可容納之人數，而右邊 為居室內必須通過出口之人數，所以可避難必經路徑 43.
(44) 部分可容納之人數大於居室內之避難人數時，其有效 出口流量係數為 N eff = 1.5[人 / m秒 ]× 60[秒 ] = 90[人 / m分 ]. 避難路線部分可 收容所有流出者. 圖 3- 10 避難必經路徑可容大量人數之場所. （2）避難必經路徑收容低人數之場所 避難必經路徑可容納之人數低於居室內流出之人 數時，其人員會於出口前方形成滯留，造成後續流出 居室人員通過出口的障礙，也就是當 Aco. ∑a. < ∑ pAload. 時. （3.6）. n. 其有效流動係數則依下列公式計算. N eff. A 80 Bneck ∑ co an 80 Bneck , = max Broom ∑ pAload Bload . . （3.7）. 如圖 3-11 所示居室出口，所面對的是一個面積比 較小之走廊空間，該空間無法容納從居室避難出來之 所有人員，所以會在居室出口前方形成避難上的障 礙，從居室內陸續避難出來的人數就會受到走廊空間 出口大小所影響，所以從居室避難通過的人員之有效 44.
(45) 流動係數是依照走廊空間出口的流量比率分配。而有 關居室出口之流量分配的方法如圖 3-12 所示，依照居 室的收容人數比率及各出口的寬度比率等二個方法思 考。. 走 廊無 法收 容居 室所 有 人員. 圖 3- 11. 避難路線部分無法收容足夠避難人數之圖例. 45.
(46) （1）. （2）. 居室人數之比例. 出口之寬度比例 圖 3- 12 各出口單位時間之通過人數. 圖 3-12 的第 1 項是依各居室出口流量及居室人員的人 1 數比率計算該場所的有效流動係數，也就是這部分是由○ 2 避難人員所在居室之避難路徑通過 基本群流流動係數值○ 3 通往避難必經路徑等部分之避難人數與避難 出口之寬度○. 必經路徑可容納人數之比率等三部份所建構。有效流動係 數的值受走廊空間出口寬度所限制，這意謂著其受到通過 避難路徑等部分之人數所影響，且這避難必經路徑無法容 納所有通過人員時，就需考量是否可能仍維持高群流密度 之狀態，所以群流係數就將基本的標準值 90 人/m 分，降為. 46.
(47) 80 人/m 分。 第二項之各居室的出口流量是依據出口的寬度比率計 1 基本群流流量係 算該場所之有效流動係數，這部分是由○. 數的值，○ 2 通過避難路徑所有出口寬度總和與避難路徑上 的瓶頸出口寬度之比率等二部分所組成。通過避難路徑的 人數非常多時，第一項的值就可能變的非常小，所以有效 流動係數的值是採第一項及第二項之最大值。. 圖 3- 13 有效流動係數之變數. 3、計算式中各項參數的分析 （1）避難必經路徑等部分可容納之人數 ∑. Aco an. 避難必經路徑等部分空間之人數是避難必經路徑 空間之面積除以每個人在滯留中所佔的面積。 A、避難必經路徑等部分空間之面積 Aco 避難必經路徑等部分是指居室出口外面部分， 一般居室出口外面為走廊、樓梯等部分，圖 3-14（1） 為多個出口之場所，其避難必經路徑是出口外部空 間面積之總和，圖 3-14（2）為居室有兩個出口，其 中一個出口為聯絡另一個居室空間，所以其避難必 經路徑包括該聯絡居室及外部走廊部分。 47.
(48) （1）走廊面向居室出口. （2）出口與居室相連之情況. 圖 3- 14 避難路線之圖例. B、必要滯留面積 an 避難必經路徑依表 3-5 可分為三類，這個分類 是依據物理條件的身體尺寸大小及避難滯留時間的 心理因素等方面的考量，而定出每一個人滯留所佔 的面積。 表 3- 6 必要滯留面積 避難路徑等部份. 每人滯留所需面積 （單位 人/m2）. 樓梯的附室或陽台. 0.2. 樓梯間. 0.25. 走廊及其他通道. 0.3. （2）需要通過避難必經路徑部分的避難總人數 ∑ pAload 避難出口有效流動係數之計算應考量避難必經路 徑之容納人數，是否比起火居室及非起火居室等需要 通過避難必經路徑之收容人員總數低。有關該居室起 火時，其他非起火居室之避難開始時間點是不確定 的，但其人員亦可能會避難至避難必經路徑部分之空 間，造成起火居室避難人員受到其他居室人員的影 響，形成避難上之障礙。由於這個問題的產生，所以 48.
(49) 需要通過避難必經路徑部分的避難人數是指各居室避 難人數的合計。有關各居室收容人數的計算也是利用 表 3-4 的收容人員密度計算。 圖 3-15（1）之經過避難必經路徑之人數並非包括 全部之 ∑ pAload ，但圖 3-15（2）之經過避難必經路徑之 總人數則為各居室之人數總和 ∑ pAload 。. 此居室也是避 難路線部份. （1）不包含無面向避難路徑出口之居室 （2）有與居室相連之出口. 圖 3- 15 必須通過避難路線部分進行避難. 但是基本上居室發生火災時，為確保避難路徑可 以讓避難人員安全逃生，因此在避難計劃上會審慎考 量是否有需要兩方向避難設計之規劃。 （3）避難必經路徑有關出口寬度 Bneck , Bload 有關該居室出口與其出口外部避難必經路徑空間 出口之較小的寬度為 Bneck，而該居室出口之總和寬度為 Bload 等關係，示之如圖 3-16。. 49.
(50) 圖 3- 16 避難路線之出口寬度. 50.
(51) 4、實例計算 （1）案例 1. Ａarea Ａload Ａload Ａco Bneck=1.2. Ａload Broom=1.8. 上圖居室 1 為起火居室，避難必經路徑為中間走 廊，除居室 4 以外，其他居室人員皆必須經過中間走 廊避難。全部居室用途為辦公室，有效流動係數之計 算為 1、居室收容人員密度（辦公室）. p ＝0.125（人/m2）. 2、主要居室出口寬度. Broom ＝1.8m. 3、出口外部避難必經路徑部分之走廊樓地板面積 Aco ＝30（m2）. 4、走廊的必要滯留面積. an ＝0.3（m2/人）. 而通往避難必經路徑部分之居室樓地板面積則為 居室 1、居室 2 及居室 3 的總和. ∑ pA. load. Aco. ∑a. n. =. ＝0.125×36＋0.125×54＋0.125×60＝18.75（人） 30 = 100(人 ) >∑ pAload = 18.75(人 ) 0 .3. 所以走廊可容納各居室避難出來的人數，不會造 成避難流動之障礙，因此有效流動係數 N eff =90（人/分 /m）. 51.
(52) （2）案例 2 Bload. Bload. Aload. Aload Broom 1.8m. Aload. Bco 1.2m. Aarea. Aco 24m2. Broom 1.8m. Bco 0.9m. Aco 24m2. 圖中央之集會場所為起火室，避難必經路徑為集會場 二側之走廊，而這個樓層之所有居室必須經過避難必經路 徑才能逃生。 Aco. ∑a. =. n. ∑ pA. load. 24 24 + = 80 + 80 = 160(人 ) 0 .3 0 .3. ＝1.5×200＋0.125×120＋0.125×60＋0.125×60 ＝300＋15＋7.5＋7.5=330（人）. Aco. ∑a. = 160 <∑ pAload = 330. n. 走廊可容納的人數較各居室收容人數總和少，所以從 居室經出口流入走廊會形成障礙，所以需要計算該居室之 有效出口流動係數；下圖為集會堂左側出口面向走廊之部 分。 ．該居室出口寬度. Broom = 1.8m. ．通往該走廊之出口總寬度. Bload = 0.9 + 1.8 = 2.7m. ．集會堂出口與走寬度廊寬度較小者，造成避難瓶頸之出 口寬度 Bneck = min (1.8,1.2) = 1.2m. Bload. Bload 0.9m. Bload 1.8m. 從上式數值代入下列公式計算 Bneck 1.2m. 52.
(53) 80 × Bneck × ∑. Aco an. Broom × ∑ pAload. =. 80 × 1.2 × 160 = 25.86 1.8 × 330. 80 Bneck 80 × 1.2 = = 35.56 2 .7 Bload. N eff. A 80 × Bneck × ∑ co an 80 Bneck = max , Broom × ∑ pAload Bload . = max(25.86,35.56 ) = 35.56 . 從上式計算結果得知左側出口之有效流動係數為 35.56 人/分/m 依同樣的方式計算右側出口 Broom = 1.8m Bload = 1.8 + 0.9 + 0.9 = 3.6m Bneck = min (1.8,0.9) = 0.9m 80 × Bneck × ∑. Aco an. Broom × ∑ pAload. =. Bload. Bload 0.9m. Broom 1.8m. Bload 0.9m. Bneck 0.9m. 80 × 0.9 ×160 = 19.39 1.8 × 330. 80 Bneck 80 × 0.9 = = 20.0 3 .6 Bload N eff = max(19.39,20.0 ) = 20.0. 計算結果為右側出口有效流動係數為 20.0 人/分/m 5、計算式解說 上述二個案例都是單純的狀況，A 案例為出口具有相同 的寬度，B 為面對二側的走廊，所以對於從居室通往外部之 單位時間單位寬度的避難人數流量會有相同的考量。（實際 上火災發生時，居室的避難早已展開，這是起火室上避難安 全側設定）這類場所從居室出口避難的流量是從走廊出口避 難流量的一半，這與居室出口寬度減為二分之一，而造成出 口流量係數降為二分之一是一樣的道理。 53.
(54) 圖 3- 17 相同大小居室在避難路線上同時進行避難之狀況. 其次，對於避難人數分別為 P1 ⋅ A1 、 P2 ⋅ A2 之二個居室， 各居室假設其出口寬度與人數成一定比率，各居室出口的流 量也會與居室避難人員數成一定之比率。 NB1 P1 A1 = NB 2 P 2 A2. 因此具有多個居室同時進行避難的場所，其各居室之出 口流量是依其全部避難人數與各居室避難人數比率分配。 假如其避難必經路徑部分之空間可收容非常少的人員 （∑. Aco ≈ 0） ，則其出口有效流動係數之計算為 an. N1 =. ∑ PAarea Bneck N ∑ PAload Broom. （3.8）. 另對於避難必經路徑等部分空間的容納人數未低於所需 避難之人數（ ∑. Aco ≈ ∑ pAload ）之場所，此時其存在前述各居 an. 室出口寬度及流出人數與收容人數成一定比率之關係，也就. 是瓶頸的出口（ Bneck ）會影響其出口流量，居室出口之有效流 動係數為. N2 =. Bneck N Broom. （3.9） 54.
(55) 避難必經路徑等部分空間之容納人數介於上述二者之間 （0<∑. Aco < ∑ pAload ）時，其有效出口流量係數的計算為 an Aco. N eff. ∑a (N = ∑ pA n. 2. − N1 ) + N1. load. Aco pAload ∑ n ( ) N N N1 − + 2 1 Aco load ∑a n. ∑a = ∑ pA. Aco ∑ pAload n − 1 N1 N2 + load ∑ Aco an . ∑a ＝ ∑ pA. 將公式 3.8 及公式 3.9 代入. N eff. Aco B ∑ pAload ∑ pAarea B n neck neck − 1 N + N load Broom ∑ Aco ∑ pAload Broom an . ∑a = ∑ pA. Aco. ∑a = ∑ pA. n. load. Bneck Broom. 但要注意 ∑. ∑ pA A ∑a. area. co. ≥. ∑ pAarea ∑ pAarea N 1 + − Aco pAload ∑ ∑a n . Aco ≥ ∑ pAload 時 an. ∑ pA ∑ pA. area. load. n. 公式 3.10 中之 { }之值大於 1 時 Aco. N eff. ∑a ≥ ∑ pA. n. load. Bneck N Broom. （3.11）. 55. （3.10）.
(56) 圖 3- 18 避難路線部分可能收容人數與有效流動係數之關係圖. 但是前述之有效出口流量計算之公式為對於有大量人員 通往避難必經路徑等部分空間之場所，但對於避難必經路徑 等部分空間非常小（ N eff ≈ 0 ）之場所，則有必要規定其下限 值。所以從各居室出口流出之人數受到避難必經路徑出口寬 度所影響，其有效流動係數之計算公式為 N eff = 80. Bneck Bload. （3.12）. （三）有效出口寬度 Beff 以往所引用之日本建築中心防災計劃指針的避難計 算，是假設該居室最不利於逃生之位置為起火點，使起火點 接近出口，而無法逃生，因此如假設最寬的出口或出口集中 之位置，使其避難人員步行距離延長，但對於面積小，起火 危險小的場所是假設其全部出口皆可使用。 避難安全驗證法也是採取同樣的思考模式，假設其中最 寬的出口為起火點，火災的發生會影響避難人員使用出口的 寬度，下列計算式為求其有效出口寬度，但除起火點之出口 56.
(57) 外，其他出口則不受火災影響，其有效出口寬度則為其實際 出口寬度 t reach ≤ 0.14 / α f + α m 時. （3.13）. Beff = Broom t reach > 0.14 / α f + α m 時. {. }. Beff = max Broom − 7.2 α f + α m t reach + 1,0. （3.14）. Beff ：有效出口寬度（m）. Broom ：該居室之出口寬度（m）. α f ：該居室堆積可燃物每 1m2 的發熱量（堆積可燃物之火災. 成長率） α m ：該居室內部裝修材料依材質的不同而有不同的設定值. （內部裝修材料之火災成長率） t reach ：居室內部人員抵達出口所需之時間. 計算圖 3-19 最大寬度的出口 1 在火災影響下的有效出口寬 度時，其二個出口會同時受到火災影響，所以設計時考量出口 位置的配置是必要的。. 圖 3- 19 出口位置之設置. 57.
(58) 1、居室避難人員抵達出口的時間 treach 居室避難人員抵達出口的時間是前述之避難開始時間及 步行至出口所需時間的總和，且 li 為抵達所假設起火點之最大 寬度出口的步行距離。 t reach =. ∑A. area. 30. l + max ∑ i v. （3.15）. t reach ：居室避難人員抵達出口所需之時間（分） Aarea ：該居室各部分之樓地板面積（m2） li ：從該居室任一點至出口之步行距離（m） v ：步行速度（m/分）. 2、火災成長率 α f , α m α f , α m 皆為可燃物火災延燒之所謂的火災成長率，α f 為堆. 積可燃物之火災成長率，α m 為內部裝修材料之火災成長率，ql 的值是依據堆積可燃物之發熱量（MJ）計算 αf =⟨. 0.0125 5/3 2.6 × 10 − 6 ql. (ql (ql. ≤ 170) > 170). （3.16）. 單位樓地板面積堆積可燃物之發熱量 ql 小於 170（MJ） 時，其堆積可燃物之成長率全部設定為 0.0125；但若堆積可燃 物之發熱量 ql 大於 170（MJ）時，其火災成長率隨著每 1m2 的 堆積可燃物之發熱量而變更。 下圖所示為假設居室內有二種不同的積載可燃物量之混 合，則其 α f 的計算為依面積計算平均發熱量 ql =. 160 × 30 + 560 × 100 = 468 （MJ/m2） 30 + 100. 因為 ql > 170 α f = 2.6 ×10 −6 ql 5 / 3 = 2.6 ×10 −6 4685 / 3 = 0.0733. 58.
(59) α m 則是依照面對該居室牆壁（離地板高度 1.2 公尺以下者. 除外）、天花板（無天板時以屋頂代替）及室內部份（迴廊、 窗台及其它類似部份徐外）裝修材料種類的不同，顯示下列所 示數值。 表 3- 7 內部裝修材火災成長率 α m 耐火材料（磚、石料、人造石、混凝土、柏油及其製品、陶 0.0035 瓷品、玻璃、金屬材料、塑膠製品等其他類似耐火性之材料） 不燃材料（混凝土、磚或空心磚、瓦、石料、人造石、石棉 0.014 製品、鋼鐵、鋁、玻璃、玻璃纖維、礦棉、陶瓷品、砂漿、 石灰及其他類似之材料，經中央主管建築機關認定合格者） 耐燃材料（耐燃合板、耐燃纖維板、耐燃塑膠板、石膏板及 0.056 其他類似之材料，經中央主管建築機關認定合格者） 0.35. 木材及其他類似材料的加工. 3、堆積可燃物之發熱量 ql 每 m2 堆積可燃物發熱量 ql 為依公告用途設定其值（如表 3-8） ，對於同一居室內有不同的用途，則依面積比率計算其平 均值。 表 3- 8. 堆積可燃物每 1 平方公尺的發熱量（ ql ）. 編號 （一） （二）. 居室的種類. 位. MJ/m2）. 住宅的居室. 720. 住宅以外建築物內的臥室. 240. 辦公室及其他類似場所. 560. 會議室及其他類似場所. 160. 教室. 400. （三） 體育設施的運動場及其他類似場所 博物館或美術館的展示場及其他類似場所 （四）. 發熱量（單. 百貨商場或其他販賣物品的 家具或書籍等賣場及其他類似 店舖. 場所 59. 80 240 960.
(60) 餐飲店或其他餐廳 劇場、電影院、演藝場、觀 （五） 覽場、集會廳、集會場及其 他類似場所 （六） 室內停車場或汽車修理廠. 其他. 480. 簡易餐廳. 240. 其他餐廳. 480. 觀眾席部份. 固定座位. 400. 其他. 480. 舞台部份. 240. 室內停車場及其他類似場所. 240. 車道及其他類似場所. 32 32. 走廊、樓梯及其他通道 玄關、大廳及 劇場、電影院、演藝場、觀覽場、集會廳、 （七）. 其他類似場所 集會場及其他類似場所或百貨商場或其他販. 160. 賣物品的店舖，以及其他作為類似該用途之 場所. 80. 其他 （八） 升降機及其他建築設備的機械室. 160. （九） 頂樓廣場或陽台. 80 2,000. （十） 倉庫及其他儲放物品的房間. 至於公告之各居室用途場所的特徵，其適用範圍及分 類，如表 3-9 所示。 表 3- 9 公告居室用途分類範例 編號. 居室用途分類 住宅的居室. （一） 住宅以外的建築物具有寢室、病房等提供人員睡眠休息之場所，其可燃物 之發熱量較住宅居室少，例如寄宿的客房、辦公室的值班室等場所 辦公室之用途分類包括學校教職員辦公室、準備室、器材儲存室 （二） 會議室這類用途開會時會增加會議資料（具有可燃性），且其設備器材等 相關設施為常時之設置。 （三） 體育館之運動場等儲存極少量可燃物之空間，如室內球場等場所. 60.
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