第二章文獻回顧

(1)

第二章文獻回顧

2-1 高層辦公建築物

2-1-1 高層辦公建築物之沿革與定義一、高層辦公建築物之沿革

由於科技的日新月異，新材料新工法的研發，高層化的大樓逐漸成為現今社會經濟繁榮的標的物。最早高層辦公建築的發源地起源於美國芝加哥。1871 年芝加哥遭逢大火侵襲，當時所謂防火構造建築物如市中心之大型商業建築和政府建築均慘遭祝融毀滅。火災後芝加哥的建築防火變得謹慎和嚴密，重建計劃開始考慮使用防火材料和技術，庰棄以往的木材和裸露鑄鐵，開始發展新的建築技術和材料。一方面運用鋼框架結構，使建築結構自重減輕與提高穩定性，另一方面因為城市土地昂貴，建築向高空發展比購買更多的土地更為經濟，進而使電梯廣泛發展與應用。以上各種因素結合起來，促成了高層建築的誕生和發展【7】。

國內建築技術發展在台灣光復後初期，由於當時政治、經濟、社會等各方面尚未穩定，加上建設開發量少及材料物資供給缺乏，建築技術發展可說是處於停頓狀態，直到民國 50 年國內方完成第一棟興建的辦公大樓。民國 49 年起社會型態由農業社會逐漸轉變為工業社會，物價漸趨穩定，經濟穩定成長，建築建設量開始增加。此時期磚造建築仍為主流，而鋼筋混凝土造建築物已日漸增多，與磚造建築之差距已逐漸縮小，鋼架及其他構造建築數量則逐漸增加。民國 57 年國內首棟鋼骨鋼造之嘉新大樓，為辦公建築邁向高層化的里程碑。現今台灣各地區都市化與高度化下之發展，促使地價高居不下，在寸土寸金與建築技術日益精進之情況下，建築物遂朝向高層化之發展，也因此有「超高層建築物」

的產生【8】。

(2)

二、高層辦公建築物之定義

民國 79 年內政部建築研究所籌備處召開「中日高層建築技術準則與管理制度研討會」中【9】，各研究小組因為站在不同的觀點，對超高層建物的定義不同，在建築規劃設計組中指出：高層建築物指 36 公尺以上，60 公尺以下之建築物；建築結構組則指出：基面以高度 50 至 75 公尺以上之建築物為超高層建築物，但卻未指出超高層建築物的建議高度；建築設備組則未針對超高層建築物加以定義，消防防災組則認為樓層在 11 層以上或簷高 31 公尺以上之建築物為高層建築物；樓層在 25 層以上或簷高 90 公尺以上之建築物為超高層建築物，可見以結構組、規劃設計組、設備組、防災組等不同立場對高層建築物會有不同的定義。民國 92 年 10 月 14 日建築技術規則建築設計施工編修正實行之第十二章高層建築物專章內明定高層建築物係指高度在 50 公尺或樓層在 16 層以上之建築物【2】，但並未對超高層建築物有所定義，僅要求建築高度達 25 樓層或 90 公尺以上者，其防災中心應具備防災、警報、

通報、滅火、消防及其他必要之監控系統設備。

表 2-1 建築物使用分類分組表【10】

類別組別組別定義使用項目列舉實際營業項目內容

（經濟部商業司營業項目定義）

G2-1

供商談、接洽、處理一般事務，且使用人替換頻率高之場所

金融機構、證券交易

場所 ---

政府機關

凡中央政府及各級行政機關﹐

省､市政府及各級行政機關､

縣市政府及各級行政機關﹐及縣市以下自治機關均屬之一般辦公室凡提供商談、接洽及處理一般

事務之場所

G2-2 ^{供商談、接洽、處理一}

般事務之場所

事務所凡提供商談、接洽及處理特殊事務之場所

G2 辦公、

服務類

G2-3 ^{供一般門診、零售、日}_{常服務之場所} ^{一般診所、衛生所、店}_{舖、理髮、安養中心} ---

(3)

建築技術規則總則篇第 3 條之 3（表 2-1）將辦公服務類型之建築物歸類為 G2 類，依其使用項目可細分為政府機關、一般辦公室與事務所。辦公建築依空間使用性質可以分為自用型辦公建築、出租型辦公建築、自用兼出租型辦公建築、特殊型辦公建築、公寓型辦公建築、複合型辦公建築等六大類【11】。台北市辦公建築依建築平面類型可以分為雙邊核型、單邊核型、中央核形與綜合型四種【12】：

1.雙邊核型：服務核心在建築兩側邊之服務形式，為一般常見之辦公室形式。

2.單邊核型：指服務核心在建築單一側邊之服務形式。

3.中央核形：指服務核心在建築物內部，與建築物外牆部份並無銜接。

4.綜合型：服務核心綜合上述三種，常見於規模較大之建築平面形式。

2-1-2 高層辦公建築火災特性與消防安全設計一、高層辦公建築火災特性

由於現今高層辦公大樓都伴隨著智慧化的設計，在建築防火安全上的種種的問題已明朗化，但若不慎引燃火災，即可能造成重大的人命傷亡或財物損失。高層大樓發生火災時具有下列特性【13】：

（一）濃煙密佈：

高層建築物之結構牢固，且都是不燃材料，因此結構不至燃燒，而其內部材料雖多屬易燃物品，唯初期外部進入之空氣不足，通常形成不完全燃燒，而產生大量濃煙。濃煙有向上竄昇之特性，因而經由各種開口部、通道、樓梯及管路向上層蔓延。在極短時間內整棟大樓即陷入煙霧之中，造成視線之阻礙與搶救之困難。

（二）高溫灼熱：

(4)

高層建築物多為密閉式建築，內部燃燒所產生之熱量不易擴散至外部，因此熱量蓄積之結果形成高溫、高熱的現象。此種現象不但使被困者易造成灼傷，亦使外部之搶救人員不易靠近。又高熱蓄積之結果，一旦外部有大量之空氣進入時，將瞬時引起熾烈之火勢。

（三）延燒快速：

火焰之特性乃向上作垂直之擴展速度遠大於向平面擴大。而高層之樓層向高空聳立，正符合火焰之特性。尤其前述高樓內部之垂直管道與上下樓梯通道，不但造成火勢延伸之孔道，更形成所謂「煙囪效應」

（stack effect），亦即內部受熱之空氣，由各種管道上升，外部之冷空氣則進入補其空位，形同煙囪。此種作用，樓層越愈高，內部與外部溫差越大，其牽引力量也越大，延燒也越迅速。

（四）逃生不易：

高層建築物由於距離地面高、縱深大、通路轉折，導致人們逃生避難不易。火災發生時，通常又形成停電狀態，內部漆黑，加上濃煙嗆鼻，

促使避難人員驚慌恐懼，造成恐慌（panic）之現象，結果爭先恐後互相推擠踐踏造成人命傷亡。

（五）搶救困難：

建築物之高度如果超出雲梯車之界限，便無法達到搶救動作（國內目前雲梯車最高僅可達 76m，台北市），即使雲梯車可到達，亦因風力、

荷重及噴水反作用力之關係，其穩定性與安全性大打折扣。雲梯越長，

一方面車體越笨重，操作昇梯之時間越長，一方面頂端搖晃擺動越厲害，射水、搶救亦越困難。此外，樓層越高消防車之水力越無法到達，

故高層建築唯有加強自身內部之消防避難設備，始能防護。

二、高層建築消防安全設計

高層建築物是目前必然的趨勢，火災的威脅又難以完全有效的避

(5)

免。為減少火災所帶來的危害，將初期的被動滅火轉為主動事先防範安全設計，藉由消防安全設計來保障人命安全、避免財務損失與維護建築物之持續耐用。下列為高層建築防火避難設計之基本原則【14】：

（一）內部裝潢之不燃化設計

依建築技術規則建築設計施工編第 88 條規定，高樓內部之防火，

主要使其裝潢材料或物品盡量不燃化。由於火焰有下往上竄升之特性，

因此室內裝修材之牆面、窗台、板條等裝修材，應規定使用耐燃或不燃材料。

（二）高樓結構之耐火設計

建築之耐火時效應考量內部之可燃物與火災之燃燒時間，推算出防火區劃之時間溫度曲線，才決定鋼材之最高受熱溫度，最後計算鋼結構之臨界負載量然後與實際做比較，再決定耐火強度是否足夠。

（三）高層防火區劃設計

依建築技術規則建築設計施工編第 79~87 條規定，防火區劃通常依下列方式為之：

1、分為面積區劃：依規定面積達一定範圍者必須予以區劃。

2、垂直動線區劃：電梯間及樓梯間等垂直動線成一個獨立的區劃。

3、防火牆區劃：以防火區域之防火牆的耐火時效為區劃者。

4、用途區劃：以不同使用目的而區劃者。

（四）排煙通風設計

1、法令規定設置排煙設備之對象：依建築技術規則建築設計施工編第 99~102 條及第 126 條第 3 款規定，排煙設備之設置對象如下：建築物在五層以上之樓層供戲院、電影院、演藝場、歌廳、集會堂、觀覽場、夜總會、舞廳、視聽歌唱業、商場、百貨公司、市場、展覽

(6)

場、夜總會、舞廳、餐廳、酒家、公共浴室、飲食店、保齡球館、

溜冰場等遊藝場及養老院、兒童福利設施之建築物。

2、排煙設備之規定：高層建築物之排煙設備，須符合建築技術規則建築設計施工編第 100~102 條之相關規定；防火閘門板設備，須符合建築技術規則建築設備編第 93~94 條之相關規定。

2-1-3 高層辦公建築在防火避難上之相關法令

政府為保障人民之生命財產安全，對於高層辦公建築在都市計畫法、建築法與消防法內均有訂定相關法規。下表為高層辦公建築大樓防火避難之相關法規總整理【2】【10】【15】（表 2-2）。

(7)

表 2-2 高層辦公建築大樓防火避難之相關法規整理表【2】【10】

法規名稱

母法相關子法規定項目法規條文內容概要

1.台北市 G2 類之政府機關允許使用設置於商一、商二、商三、商四、住四分區；附條件允許使用設置於住一、住二、住三、住三之一分區 2.台北市 G2 類之一般辦公室允許使用設置於商一、商二、商三、商四分區；附條件允許使用設置於住三、住三之一、住四分區

都市計畫法

台北市土地使用分區管制規則第 6~24 條

土地使用分區管制

3.台北市 G2 類之事務所允許使用設置於商一、商二、商三、商四分區；附條件允許使用設置於住二、住三、住三之一、住四分區

本法第 73 條建築物應依核定之使用類組使用，其有變更使用類組或有第九條建造行為以外主要構造、防火區劃、防火避難設施、消防設備、停車空間及其他與原核定使用不合之變更者，應申請變更使用執照。但建築物在一定規模以下之使用變更，不在此限。

本法第 77-2 條

使用管制

建築物室內裝修不得妨害或破壞防火避難設施、消防設備、防火區劃及主要構造。

建築技術規則總則編第 3 條

（3-1~3-4）

建築物防火避難性能設計計畫書與建築物防火避難綜合檢討評定書

3 條之 1：有關建築物之防火及避難設施，經檢具申請書、建築物防火避難性能設計計畫書及評定書向中央主管建築機關申請認可者，得不適用本規則建築設計施工編有關建築物防火避難一部或全部之規定。3 條之 3：辦公建築屬於 G2 類建築物。3 條之 4：下列建築物應檢具防火避難綜合檢討報告書及評定書，或建築物防火避難性能設計計畫書及評定書，經中央主管建築機關認可；如檢具建築物防火避難性能設計計畫書及評定書者，並得適用本編第三條規定：一、高度達二十五層或九十公尺以上之高層建築物，但僅供住宅類用途類組（H-2）使用者，不受此限。二、供建築物使用商場百貨類組（B-2）使用之總樓地板面積達三○、○○○平方公尺以上之建築物。三、與地下公共運輸系統相連接之地下街或地下商場。

建築技術規則建築設計施工編第 69 條

防火構造三層以上、二○○○平方公尺以上之辦公、服務類（Ｇ類）建築物應為防火構造建築物。

避難層之出入口

辦公類型建築物之樓地板面積合計超過五○○平方公尺者除其直通樓梯於避難層之出入口直接開向道路或避難用通路者外，應在避難層之適當位置，

開設二處以上不同方向之出入口。其中至少一處應直接通向道路，其他各處可開向寬一•五公尺以上之避難通路，通路設有頂蓋者，其淨高不得小於三公尺，並應接通道路。直通樓梯於避難層開向屋外之出入口，寬度不得小於一•二公尺，高度不得小於一•八公尺。

避難層以外

樓層出入口避難層以外之樓層，通達供避難使用之走道或直通樓梯間，其出入口不得小於一•二公尺，並應裝設具有一小時以上防火時效之防火門。

直通樓梯步行距離

辦公類型建築物自避難層以外之各樓層均應設置一座以上之直通樓梯 (包括坡道) 通達避難層或地面，樓梯位置應設於明顯處所。自樓面居室之任一點至樓梯口之步行距離 (即隔間後之可行距離非直線距離) 依規定為 40 公尺（十五層以上建築物）。

屋外出入口

步行距離避難層自樓梯口至屋外出入口之步行距離不得超過三十公尺。

建築法

二座以上之直通樓梯

辦公類型建築物樓地板面積在避難層直上層超過四百平方公尺，其他任一層超過二百四十平方公尺者，應自各該層設置二座以上之直通樓梯達避難層或地面。

(8)

續表 2-2 高層辦公建築大樓防火避難之相關法規整理表【2】

直通樓梯通達十五層以上或地下三層以下之各樓層，應設置戶外安全梯或特別安全梯，且至少應有二座以上。

特別安全梯之構造

(一)樓梯間及排煙室之四週牆壁應具有一小時以上防火時效，其天花板及牆面之裝修，應為耐燃一級材料。管道間之維修孔，並不得開向樓梯間。(二) 樓梯間及排煙室，應設有緊急電源之照明設備。其開設採光用固定窗戶或在陽臺外牆開設之開口，除開口面積在一平方公尺以內並裝置具有半小時以上之防火時效之防火設備者，應與其他開口相距九十公分以上。(三)自室內通陽臺或進入排煙室之出入口，應裝設具有一小時以上防火時效及半小時以上阻熱性之防火門，自陽臺或排煙室進入樓梯間之出入口應裝設具有半小時以上防火時效之防火門。(四)樓梯間與排煙室或陽臺之間所開設之窗戶應為固定窗。(五)建築物達十五層以上或地下層三層以下者，各樓層之特別安全梯，不得小於各該層居室樓地板面積百分之三。

排煙設備本編第六十九條第一類、第四類使用及第二類之養老院、兒童福利設施等建築物內部空間需設置排煙設備，並無強制規定辦公建築物（第三類）內部空間需設置排煙設備，亦無規定須強制作防煙壁區劃。

緊急昇降機間及特別安全梯之進風排煙設備

一、應設置可開向戶外之窗戶，其面積不得小於二平方公尺，二者兼用時，不得小於三平方公尺，並應位於天花板高度二分之一以上範圍內。二、依其規定位置開設面積在四平方公尺以上之排煙口，（兼排煙室使用時，應為六平方公尺以上），並直接連通排煙管道。三、排煙管道之內部斷面積，

不得小於六平方公尺（兼排煙室使用時，不得小於九平方公尺），並應垂直裝置，其頂部應直接通向戶外。四、設有每秒鐘可進、排四立方公尺以上，

並可隨進風口、排煙口之開啟而自動操作之進風機、排煙機者，得不受第二款、第三款、第五款之限制。五、進風口之開口面積，不得小於一平方公尺（兼作排煙室使用時，不得小於一•五平方公尺），開口位置應開設在樓地板或設於天花板高度二分之一以下範圍內之牆壁上。開口應直通連接戶外之進風管道，管道之內部斷面積，不得小於二平方公尺（兼作排煙室使用時，不得小於三平方公尺）。

緊急照明設

備無強制規定辦公建築物內部空間需設置緊急照明設備。

緊急用昇降機設置標準

建築物高度超過十層樓以上部分之最大一層樓地板面積，在一、五○○平方公尺以下者，至少應設置一座：超過一、五○○平方公尺時，每達三、○

○○平方公尺，增設一座。超過十層樓之各層樓地板面積之和未達五○○平方公尺者不受限制。

緊急用昇降機之構造規定

一、機間：(一)應能連通每一樓層之任何部分。(二)四周應為具有一小時以上防火時效之牆壁及樓板，其天花板及牆面裝修，應使用耐燃一級材料。(三) 出入口應為具有一小時以上防火時效之防火門。(四)應設置排煙設備。(五)應有緊急電源之照明設備並設置消防栓、出水口、緊急電源插座等消防設備。(六)每座昇降機間之樓地板面積不得小於十平方公尺。(七)應於明顯處所標示昇降機之有關避難事項，並應有可照明此等標示以及緊急電源之標示燈。二、機間在避難層之位置，自昇降機出口或昇降機間之出入口至通往戶外出入口之步行距離不得大於三十公尺。戶外出入口並應臨接寬四公尺以上之道路或通道。三、機道應每二部昇降機以具有一小時以上防火時效之牆壁隔開。四、應有能使設於各層機間及機廂內之昇降控制裝置暫時停止作用，並將機廂呼返避難層或其直上層、下層之特別呼返裝置。五、應設有連絡機廂與管理室（或防災中心）間之電話系統裝置。六、應設有使機廂門維持開啟狀態仍能昇降之裝置。七、整座電梯應連接至緊急電源。八、昇降速度每分鐘不得小於六十公尺。

消防設備辦公廳類型建築物（第九類）需設置滅火設備、警報設備及標示設備建築法

滅火設備高層辦公建築各層之樓地板面積在 300 平方公尺以上者，需設置室內消防栓。但建築物為防火構造，合於本編第八十八條規定者，其樓地板面積加倍計算。建築物在第十一層以上之樓層，各層之樓地板面積在一○○平方公尺以上者，需設置自動撒水設備。

(9)

名詞定義高層建築物，係指高度在五十公尺或樓層在十六層以上之建築物。

兩方向避難原則

高層建築物應設置二座以上之特別安全梯並應符合二方向避難原則。二座特別安全梯應在不同平面位置，其排煙室並不得共用。高層建築物連接特別安全梯間之走廊應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備及該樓層防火構造之樓地板自成一個獨立之防火區劃。高層建築物之直通樓梯，均應為特別安全梯，且通達地面以上樓層與通達地面以下樓層之梯間不得直通。

防火區劃高層建築物除應依本規則規定設防火區劃外，其升降機道及梯廳應自成一獨立防火區劃。前項防火區劃使用防火鐵捲門者，應留設逃生門，並予標示。

緊急昇降機高層建築物地板面高度在五十公尺以上或十六層以上之樓層應設置緊急昇降機間，緊急用昇降機載重能力應達十七人（一千一百五十公斤）以上，其速度不得小於每分鐘六十公尺，且自避難層至最上層應在一分鐘內抵達為限。

配管管材高層建築物各種配管管材均應以不燃材料製成，或使用具有同等效能之防火措施，其貫穿防火區劃之孔隙應使用防火材料填滿或設置防火閘門。

設備材質設置於高層建築物屋頂上或中間設備層之機械設備主要部分構材應為不燃材料製成。

電線電纜配

線方式高層建築物之防災設備所用強弱電之電線電纜應採用強電三十分鐘、弱電十五分鐘以上防火時效之配線方式。

火警自動警報設備

高層建築物每一樓層均應設置火警自動警報設備，其十一層以上之樓層以設置偵煙型探測器為原則。高層建築物之各層均應設置自動撒水設備。但已設有其他自動滅火設備者，其於有效防護範圍，內得免設置。

警鈴鳴動高層建築物火警警鈴之設置，其嗚動應依下列規定：一、起火層為地上二層以上時，限該樓層與其上兩層及其下一層嗚動。二、起火層為地面層時，

限該樓層與其上一層及地下層各層嗚動。三、起火層為地下層時，限地面層及地下層嗚動。

建築法

防災中心

高層建築物應依左列規定設置防災中心：一、防災中心應設於避難層或其直上層或直下層。二、樓地板面積不得小於四十平方公尺三、防災中心應以具有二小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備及該層防火構造之樓地板予以區劃分隔，室內牆面及天花板（包括底材），以耐燃一級材料為限。

(10)

本法第 9 條消防設備定

期檢修高層辦公建築應設置消防安全設備場所，消防安全設備之定期檢修，其管理權人應委託中央主管機關審查合格之專業機構辦理。

實行細則第 15 條

消防防護計畫

總樓地板面積在五百平方公尺以上，其員工在三十人以上之工廠或機關 (構) ，需提報消防防護計畫。消防防護計畫應包括下列事項：一、自衛消防編組：員工在十人以上者，至少編組滅火班、通報班及避難引導班；員工在五十人以上者，應增編安全防護班及救護班。二、防火避難設施之自行檢查：每月至少檢查一次，檢查結果遇有缺失，應報告管理權人立即改善。三、消防安全設備之維護管理。四、火災及其他災害發生時之滅火行動、通報聯絡及避難引導等。五、滅火、通報及避難訓練之實施；每半年至少應舉辦一次，每次不得少於四小時，並應事先通報當地消防機關。六、防災應變之教育訓練。七、用火、用電之監督管理。八、防止縱火措施。九、場所之位置圖、逃生避難圖及平面圖。一○、其他防災應變上之必要事項。遇有增建、改建、修建、室內裝修施工時，應另定消防防護計畫，以監督施工單位用火、用電情形。

各類場所消防安全設備設置標準第 12 條

場所用途分

類辦公室屬於乙類第六款場所

避難器具免設條件

辦公建築符合下列規定者： (一) 主要構造為防火構造。 (二) 設有二座以上安全梯，且該樓層各部分均有二個以上不同避難逃生路徑能通達安全梯。

除應符合前款規定外，且設有自動撒水設備或內部裝修符合建築技術規則設計施工篇第八十八條規定者，其應設之避難器具得免設。從業員工數與供

收容人員之

計算從業員以外者所使用部分之樓地板面積和除三平方公尺所得之數，合計之。

室內排煙設

備辦公室依 12 條第 2 款規定為乙類場所，不屬於強制規定範圍內之建築物。

消防法

特別安全梯或緊急昇附機間之排煙設備

特別安全梯或緊急昇附機間之排煙設備應依左列規定選擇設置：一、設置直接開向戶外之窗戶時，應附合左列規定：(一) 在排煙時窗戶與煙接觸部分應使用不燃材料。 (二) 窗戶有效開口面積應位於天花板高度二分之一以上之範圍內。(三) 窗戶之有效開口面積不得小於二平方公尺。但特別安全梯排煙室與緊急昇降機間兼用時 (以下簡稱兼用) ，不得小於三平方公尺。(四) 前目平時關閉之窗戶應設手動開關裝置，其操作部分應設於距離樓地板面八十公分以上一百五十公分以下之牆面，並標示簡易之操作方式。二、設置排煙、進風管道時，應符合左列規定：(一) 排煙設備之排煙口、排煙管道、進風口、進風管道及其他與煙接觸之部分均應以不燃材料建造。 (二) 排煙口應設於天花板高度二分之一以上之範圍內，開口面積不得小於四平方公尺 (兼用時，應為六平方公尺) ，並直接連通排煙管道。(三) 排煙管道內部斷面積不得小於六平方公尺 (兼用時，應為九平方公尺) ，且其頂部應直接通向戶外。(四) 設有排煙量在每秒四立方公尺 (兼用時，每秒六立方公尺) 以上，且可隨排煙口開啟而自動啟動之排煙機者，得不受本款第二目及第三目之限制。(五) 進風口應設於天花板高度二分之一以下之範圍內，開口面積不得小於一平方公尺 (兼用時，應為一點五平方公尺) ，並直接連通進風管道，管道斷面積不得小於二平方公尺 (兼用時，應為三平方公尺) ，且接接連通戶外。 (六) 進風口、排煙口應依前款第四目設置手動開關裝置或偵煙式探測器連動開關裝置，且平時保持關閉狀態，開口葉片之構造應不受開啟時所生氣流之影響而關閉。

(11)

2-2 避難安全理論

當建築物發生火災時，避難人員對逃生概念是否健全，將會影響避難者是否安全逃離建築物。我們可藉由文獻回顧，收集人員避難時所遭遇的情境及建築物發生火災時避難者的行為特性、行為學理論，探究各項相關理論及文獻，作為本研究之參考依據。

2-2-1 避難逃生概念

所謂的「避難」是指建築物發生火災時，使其內部人員遠離火災危險現場進行移動。對於避難逃生理論中，避難逃生安全基本考量是火場燃燒之成長變化的因素、火場避難者心理生理狀態、避難行動的特性變化及火場避難環境之狀態之三項因子之相互關係。英國學者 Marchant 為將配合上述三項因子，避難進行隨時間而變化，所引伸出公式如下如下【17】：

依上項公式所述，分母表示避難人員傷亡時間之出現，自發現火災開始起算，則

T

^f亦可稱為『避難容許時間』，此時間之長短視火警燃燒之程度、火場環境與可燃物而定，如可燃物為爆炸物，則

T

^f的時間可能遠小於一秒鐘；若是自燃，則自發現火警起至人員傷亡之出現，也有可能要數十小時，因此

T

^f值極難推算。如下圖（圖 2-1）火災發展過程與時間變化之關係

圖 2-1 避難逃生之時間關係圖【17】

≤ 1 + +

= +

Tf

Ts Ta Tr T Tp

自立逃生之環境出現傷亡出現，避難者無法

抵達安全地點逃生避難行動

對火災發生作反應偵測火災發生

所需時間

:

: :

:

Tf

Ts Ta

Tr Tp

T

確認及覺知發生火災

思考及心理應變狀態之建立

生理應變

狀態之建立移動抵達至安全區

Tp Tr Ta Ts Tf

建築物火災燃燒的狀況

(12)

透過上述文獻知道避難安全的評估，簡單的來說是透過避難所需時間和避難容許時間做比較。而避難所需之考量主要是避難之開始時間、

步行時間、出入口之滯留時間（至安全避難梯或出口），以上之三者所匯成時間即是避難所需時間，再與避難容許時間相互比較計算其是否安全。

但是從另外角度來探索，避難所需時間亦於建築物規模大小及建築物使用情形、避難者的行動特性等都會間接影響（圖 2-2），日後為求避難安全評估更為嚴謹，未來將對建築物之空間屬性、人員避難行動特性做進一步之調查，對避難所需時間更為精確。

圖 2-2 避難所需時間與空間型態關係圖【18】

(13)

2-2-2 人員避難行動特性

當人員於建築物內遇到火災緊急事件時，隨著火災的發展及避難容許時間消失，人在避難行動中會產生不同的變化反應。在人員的行動特性中，當人員遇到火災緊急事件，火場中人員心理狀態變化及人員避難特性有相當關係，對日後操作避難避難軟體及檢證運算可作為參考依據，就目前國內外的相關文獻已有相當的研究探討。相關文獻對人員避難逃生特性之探討如下:

一、1984 年，日本學者本藤、羽倉兩位著作（現代建築防災工學）【19】

認為人員於緊急避難會經往平時較常使用出入口及普遍使用樓梯作為人員避難逃生逃生的方向。建築物遇到火災燃燒所產生的煙及有毒物質會也會影響到避難人員進行的方向，如人員對光的向光性，當避難時人員會朝明亮的方向目標作為避難的方向出口，如特別安全梯之明亮場所及避難人員對於火及煙抱著恐懼心理而向反方向進行避難。當緊急避難進行時由於人員心理因素，導致辦難時全部的精力集中，表現出異常力量行為，造成避難時的另一種傷害。

二、1984 年，我國學者廖明川歸納出火災中人員避難所產生行為【20】，

於著火建築物內工作的人員採習慣性行為最明顯。例如服務生多使用樓梯，顧客多使用電梯，當火災發生後服務生自然會朝向樓梯移動。在公眾使用的建築物火災中，從眾的行為是相當的明顯，對環境不熟悉又火災引起的驚慌心理因素，使其人員避難時失去主見，

造成盲從現象，如集體逃生。反之，當災害發生時若避難人員對避難場所的不確定性，往往會停留在原地不做任何避難的動作，等待進一步訊息、協助或通知。

三、1987 年，國內學者丁育群認為【21】，在避難的計畫上必須考慮影響人員行動的本能。如人員遇到危害時，為求自保會本能地折返原來的路徑，當人們察覺異狀時，為求確定會接近異狀，瞭解事態嚴

(14)

重，會直覺躲回原來地點場所。火災發生時產生黑煙四處流動，能見度有礙避難進行，因此人員避難時會朝向有光線之處移動，如避難誘導燈之裝置。由於一般人常使用右手右腳，在黑暗中步行避難時，卻自然變成左轉，若避難者能預先想好並在動線的交叉點，以左轉往下的方式進行避難，有更高存活率。

四、1988 年，國內學者黃楚材先生以民國 76 年元月至 11 月【22】，進行台北是建築物火災受災戶之問卷調查得出，災民在火災發生時到逃生結束之行為。確認火災的訊息、逃生方式利用樓梯及窗戶及陽台、避難逃生的路徑選擇、逃生時未都能見避難指標。

五、1998 年，國內學者王琳及花茂琴首先提出行為分類【23】，逃生前行為及逃生行為。逃生前通知家人、朋友及家人、報警、察看火源、

滅火、拿貴重物品及預防災害擴大（關瓦斯及電源等）。逃生後的行為如：自覺火場狀況是否適合進行避難、逃生的路線以樓梯居多、

避難通道上的障礙物與人員遇煙時的避難行為等等。

六、1970 年，英國學者 Peter G. Wood 針對英國將近 1000 個火災案例當事人進行研究調查該研究指出【20】，人員或人群進行避難逃離建物、展開滅火行動或控制火勢之蔓延、通知其他人之逃離現場或通報消防隊滅火。避難個體視火災的嚴重性越快速逃離火災現場，

再回火災的現場大多是男性。

經由上述之各項行為是幾位專家學者的見解，乃是避難者對於火災時共同行動特性，從避難者對環境的熟悉程度、各國風俗民情、不同文化背景的情況下，對其避難行動特性亦會不同。若要針對國內避難評估模式建立也相對要人員行動特性的探討，可作為日後避難軟體及檢證運算的參考的依據。

(15)

2-2-3 避難各項所需時間

建築物內避難者之安全性受到下列數種時間之影響【17】，分別記述如下：

一、避難開始時間：從火災發生到人員開始避難之時間稱之。主要受到建築物的利用、管理狀態、火警自動警報設備的設置狀況、通報、

傳達系統之信賴度等之左右。現階段之避難開始時間評估，以日本為例，其採行對火災警報探測器反應動作時間、防火管理人火警確認作為、收容人員之反應能力及對避難路徑選擇判斷能力等之檢測、觀察及實驗分析，評估出該階段所需之時間。

二、避難行動時間：避難開始到避難結束之時間，即為避難行動所需時間，此受建築物中避難設施的形狀與配置、避難者的行動能力所左右。

三、危險波及時間：因煙之下降、閃燃現象的產生、煙之擴散等造成居室、避難路徑造成危險狀態，此種由火災發生到危險狀態發生之時間稱之。而此時間主要受到居室形狀、內部裝潢的狀態、防排煙性能、撒水設備和防火區劃的設置狀況所左右。

四、避難安全餘裕時間：透過避難所需時間和安全容許極限時間做比較，以判斷建築物內避難人員安全與否。

由下圖 2-3 表得知，建築物避難安全的提昇，可藉由縮短避難者之避難開始時間與避難行動時間，進而延長避難容許時間，以保障人命安全。

圖 2-3 避難需要時間【25】

(16)

2-3 國內外避難演練驗證案例

於歷年之火災案例中，可以歸納出形成火災之最主要原因有下列八項：(一)火災之發現過遲、(二)通報消防隊延誤、(三)初期滅火失敗、

(四)火源處理不當、(五)避難引導不當、(六)滅火設備不良、(七)建築物構造不良、(八)裝潢材料易燃。以上八項中，除最後三項屬硬體設備外，其餘五項均可歸結為管理不善與教育訓練不足，可見只有怠忽防火管理與教育訓練之重要性，才是造成火災最大因素【26】。

由上節避難各項所需時間得知，避難安全餘裕時間越大，避難者於火場中安全逃生機率越大，而為增加避難安全餘裕時間，必須提早避難開始時間及縮短避難行動所需時間，故透過避難逃生教育訓練，使建築物內部人員於火警發生時警覺性提高及熟悉避難路徑與動作之練習，便可增加避難安全餘裕時間。依據研究指出，對於大型辦公場所等較有組織系統且施予避難疏散訓練的場所，則平均避難所需時間將縮短 25％，

且較能預測避難時間，至於對於未針對收容人數施予避難疏散訓練之場所，則較難預測逃生時間【27】。

為預防高層辦公大樓火災發生及減少火場人員生命財產之傷亡，世界各國均有進行相關緊急逃生演練，其中可分為預警式（事先已通知該單位內人員演習時間與內容）與無預警式（事先無通知該單位內人員演習時間與內容）兩種。為日後研究案例進行全尺寸模擬避難演練，故蒐集國內外相關避難演練案例（英國大型零售商店與台北中國石油辦公大樓等）與實際避難逃生案例（美國世界貿易中心），分析整理避難演練內容與特點，以作為本研究後續制定避難疏散演練流程之參考依據，茲分別記述如下：

一、避難案例

（一）英國大型零售商店【28】

1、建築物基本資料：此為在英國四間大型零售商店舉行無預警演習。

(17)

四個英國零售商店其中三個為城鎮中心零售商店，另一個城鎮外之零售商店。

圖2-4 Marks & Spencer royal avenue store 地面層平面圖【28】

Marks & Spencer royal avenue store 是由基本層、地面層與 1 樓層共三個樓層所組成。基本層為家庭商品區、兒童服飾區、餐飲區，

有兩座電扶梯與兩座服務樓梯提供出入串聯基礎層與地面層，地面層為淑女流行區，1 樓層為男服飾區與客戶服務區，進出是藉由週邊之電扶梯與客服樓梯。地面層共有 8 個出口處（如圖 2-4 所示）。

圖2-5 Marks & Spencer queens street store地面層平面圖【28】

(18)

Marks & Spencer queens street store共為三層樓層所組成，

地面層有餐飲區、淑女服飾區、兒童服飾區，一樓樓層有男服飾區，出入口經由4座樓梯和2座客戶電梯進出，1、2號服務樓梯提供更多穿越性可達到2樓女性福室斯和家庭傢俱部門，地面層共有9個出口處、其中3 個為緊急出入口（如圖2-5所示）。

圖2-6 Marks & Spencer sprucefield store平面圖【28】

Marks & Spencer sprucefield store 為單層大面積之零售商場，

內有生鮮食品區、餐飲區、男女服飾區、兒童服飾區、家庭飾品區等，

共有 14 個出入口，圖面標示圓形箭頭符號為室內監視攝影機（如圖 2-6 所示）。

Marks & Spencer culverhouse cross store 為單層大面積之零售商場，內有男女服飾區、兒童服飾區、生鮮食品區、客戶服務區、儲藏區等。商場有 2 個主要出入口與 6 個緊急出入口，共有 8 個出口（如圖 2-7 所示）。

(19)

圖2-7 Marks & Spencer culverhouse cross store平面圖【28】

2、避難演練過程：（無預警式避難演練）

該次演練事先無通知該單位內人員演習時間與演練內容，為無預警式避難疏散演練，避難活動定於星期四與星期五之下午三點，原因為該時段賣場會有特價活動，較會吸引較多的顧客人潮。為準備執行這項避難活動，研究單位先與突發事件服務機關（如消防局、醫院等）取得聯繫與協助，以避免避難演練時突發事件意外的產生。

建築物內部避難人員之避難疏散過程採用室內固定式監視攝影機與攜帶式攝影機用錄影帶記錄起來，運用室內攝影機記錄室內全場的避難活動過程，至於一些居室、走廊通道、避難樓梯內之重點監視區域，

則採取以人工之方式利用手提式攝影器材攝影記錄與研究人員記錄避難疏散時間。建築物內避難人員避難疏散至避難層出口時，在以不妨礙避難者進行避難疏散動作之門外要求參與避難活動的顧客們填寫研究問卷，研究人員於每一避難出口門外對每一避難者發放問卷，透過發放問卷方式可得知一些避難相關資訊與情報。問卷之設計必須藉由引導方

(20)

式來得知避難者之性別、年紀、購買頻率（藉此側面瞭解影響環境熟悉度）、是否結伴同行等基本研究資料與避難行動時之避難逃生行為。透過此份演習數據資料可得知避難者行為描述與避難過程之相關研究。

（二）、台北中國石油股份有限公司【29】

1、建築物基本資料：建築物座落於台北市信義計畫區內，為 23 層之高層單一業主純辦公建築大樓。

2、避難演練過程：（無預警式避難演練）

此案例為配合內政部消防署研究案『自衛消防編組演練與驗證暨相關問題研究案』所進行之無預警式之避難演練。該次演練事先僅通知特定人員無通知該建築物內人員演習時間與演練內容，故為無預警式避難疏散演練。參與避難疏散之演練樓層數為特定樓層，演練樓層數依據建築技術規則建築設計施工編第 258 條所規定之高層建築警鈴鳴動順序樓層規定劃設起火樓層與其上二下一樓層進行避難疏散演練，假設起火樓層為該棟建築物第 18 樓，隨即將該樓層、上二樓層與下一樓層共四層

（進行起火區劃（18F）、鄰接區劃（18F）與垂直鄰接區劃（17F、19F、

20F），完成火災搶救與疏散之區劃範圍。

火災避難演練採用自衛消防編組之模式進行，即建築物內部員工自行編組（滅火班、通報班、安全防護班、避難引導班與救護班），於火災發生時進行先期滅火、災情通報、災情控制、人員避難引導輔助與人員救助等各項任務。該次避難演練各項過程時間紀錄如下表 2-3 所示：

(21)

表 2-3 中國石油股份有限公司演練時間紀錄表【29】

應變事項動作時刻完成時刻 1、火警警報（示） 0：00 00

(警報發佈) 2、確認起火處所 0：00 28

(中控室確認並通知現場) 3、確認現場（火災） 0：00 40

(現場人員至起火點確認) 4、通報消防機關 0：00 52

(通報指揮官及 119) 5、自衛消防編組通報

（通知指揮官） 0：00 52

(通報指揮官及 119) 滅火器操作 0：01 03

(滅火器到達) 6、初期滅火

消防栓操作 0：01 56

(消防栓開始滅火) 起火層 0：00 00

(警報發佈立即廣播疏散) 7、避難廣播

全棟 (不做全棟疏散)

8、形成區劃 0：01 26(18F)

起火區劃

（18F） 0：03 46

(警報開始 18→16 樓) 鄰接區劃

（室內安全梯） 0：02 29(警報開始 18→16 樓) 垂直鄰接（天

井或直上一、二樓層、

直下一層）

0：03 41(警報開始 17→16 樓) 0：03 51(警報開始 19→16 樓) 0：03 56(警報開始 20→16 樓) 9、避難完成

全員離開大

樓至戶外 0：08 16

(20F 人員至 1F) 10、訊息傳達（相關空調、

瓦斯設備關閉，排煙

啟動、急救等） (未演練)

參加演練人數：滅火班 4 人通報班 10 人安全防護班 4 人避難引導班 11 人救護班 5 人

各層避難人數：17F--86 人，18F--69 人，19F--80 人，20F--98 人。

樓地板面積：起火區劃（18F）1330m2，鄰接區劃（18F）1330m2，

垂直鄰接區劃（17F）1366m2，垂直鄰接區劃（19F）1366m2，

垂直鄰接區劃（20F）1330m2。

(22)

（三）、美國世界貿易中心辦公大樓（World Trade Center，New York，USA）

【30】

建築物基本資料：世界貿易中心位於美國紐約市西南側，緊鄰曼哈頓南端的哈德森河。世界貿易中心基本上由七座大樓建築群所組成，共約 1,200 萬平方英尺建築面積供保險及金融行業等出租使用。世貿中心 1 號大樓與世貿中心 2 號大樓此兩棟大樓配置有三部獨立的火災緊急疏散樓梯，其中 2 部（名各為 1、2 號大樓梯）各寬 44 英寸，直達 110 樓；第 3 部樓梯（名為 3 號大樓梯）寬度 56 英寸，直達 108 樓，這些樓梯間從上到下透過轉換走廊並不是直通相連（1、2 號大樓梯於 42 樓、

48 樓、76 樓有設轉換走廊；3 號大樓梯於 76 樓有設轉換走廊）。樓梯處配置電池供電之照明燈，在梯板邊塗抹螢光塗料。

避難逃生過程：（真實避難逃生案例，2001/09/11）

2001 年 9 月 11 日美國發生商務客機遭受恐怖挾持撞擊世貿中心大樓，本研究引用世貿中心 1 號大樓與世貿中心 2 號大樓真實避難逃生相關數據，以作為真實火災逃生過程資料收集。該建築物群內之三層消防安全防護系統為大樓提供深層的保護，第一層防護為自動撒水系統保護，撒水系統用於快速自動撲滅進而控制火勢。第二層防護為人工消防能力（由紐約市消防局和港務局消防隊員承擔），受建築儲水系統、緊急升降梯、煙控系統和其他設施的輔助。第三層防護為結構體防火，防火材料的厚度和質量是樓版和其它結構部份中溫度上升的速度與程度的關鍵因素。於飛機撞擊下使得前兩層防護失效，而第三層防火材料在損傷下對結構系統增加了重大額外壓力，建築結構受損嚴重進而倒塌。

世貿中心 1 號大樓北面受到撞擊並同時引發大火（AM08：46），於建築物受創後 103 分後開始倒塌（AM10：29）；世貿中心 2 號大樓受到撞擊

(23)

並亦同時引發大火（AM09：03），建築物受創後 56 分後開始倒塌（AM09：

59），由於受撞擊與發生倒塌的時間有差距，該兩棟建築物受撞擊部位以下各樓層內所有人（99％）幾乎都安全逃出大樓。

由於事件發生時並無人實際對於避難者疏散時間與流量作一正式紀錄，故事後透過美國消防工程師學會消防工程手冊計算方式由 Nelson 和 MacLennan 進行推估計算，其推估計算結果如下所示：

1、穿過門口的人流密度在觀察值範圍內（即 6-10 人/平方英尺）。同樣的，每個門有效寬度上每英尺的流動速度預計在 18-24 人/分鐘範圍內（如圖 2-4）。因此，世貿中心大樓每個門口的人流速度應該近於 30-50 人/分鐘。

圖 2-8 密度函數的特定流動率【30】

2、最早撤離者到達樓梯並佔用的最低樓層（7 樓）下到 1 樓與 2 樓出口時間估計用了 3 分鐘，隨後湧出的人流達到它的容量極限。估計撤離者的緊急感使出口人流保持或接近樓梯口人流理論上的最大值

(24)

（即每英尺 24 人/分鐘）。

3、最末兩段樓梯寬 44 英吋，中央樓梯寬 56 英吋。每段樓梯有一個單獨的保持疏散能力的 36 英吋寬出口門，這樣每個樓梯門有效寬度為 24 英吋（2 英尺）。從樓梯門口預期的穩定人流速度為 48 人/分鐘。

在已知世貿中心 1 號大樓撤離用了 90 分鐘，世貿中心 2 號大樓用了 50 分鐘的基礎上，估計能夠通過樓梯撤離人數，世貿中心 1 號大樓為 13,000 人，世貿中心 2 號大樓為 7,200 人。這些估計不包含當時使用電梯、2 樓購物中心或大樓更低樓層中的人，也不包括世貿中心 1 號大樓受襲後立刻從世貿中心 2 號大樓中撤離的人。

圖 2-9 高層建築的估計疏散時間【30】

(25)

二、避難案例特性整理

表 2-4 國內外避難演練案例特性整理表

演練種類

避難演練案例名稱演練內容與特點

英國 Marks & Spencer royal

avenue store ＊避難活動定於較多顧客人潮之日。

英國 Marks & Spencer queens street store

＊先與突發事件服務機關（如消防局、醫院等）取得聯繫與協助。

英國 Marks & Spencer sprucefield store

＊避難過程運用室內監視攝影機、手提式攝影機以錄影帶記錄起來；研究人員記錄時間點。

全尺寸無預警式避難演練

【28】

英國 Marks & Spencer culverhouse cross store

＊研究人員於每一避難出口門外對每一避難者發放問卷。

英國金絲雀碼頭辦公大樓

（Canary Wharf Tower）【31】

＊演習過程中有專責引導人員輔助進行逃生全尺寸動作。

預警式避難演

練中國上海金茂大廈【32】

＊建築物內有專門負責疏散的工作人員，起火樓層先行疏散，然後整個大樓再發布疏散命令。

台北中國石油股份有限公司

（無預警式）

＊配合內政部消防署研究案『自衛消防編組演練與驗證暨相關問題研究案』所進行之避難演練。

基隆麗榮皇冠大樓（預警式）＊特定樓層數為起火樓層與其上二樓層與下一樓層共四層。

特定樓層避難演練

【29】

台北凱悅大飯店（預警式）

＊火災避難演練採用自衛消防編組之模式進行（滅火班、通報班、安全防護班、避難引導班與救護班）。

經由世界各國進行之避難演練案例可得知避難演練有不同的演練方式與特點整理如上表（表 2-4），分析其演練特性可整理出下列數項特性，可供作日後避難演練進行操作過程之參考。

(26)

（1）於演練案例得知進行演練活動均先與消防局等單位取得聯繫與協助配合，避免突發事件發生造成危害而影響活動進行。

（2）避難演習種類有分為全尺寸（全棟建築物）避難演練、特定樓層避難演練兩種。全尺寸避難演練可藉此測得全棟建築物各層平面之各項避難逃生時間（居室~廊道~特別安全梯），特定樓層避難演練僅能測得受測層之各項避難逃生時間，日後演練方式視演練大樓之配合程度而定。

（3）基於較嚴格之避難安全考量下，避難活動多定於建築物內部人數較多之時段。此可透過調查方式得知受測建築物於平時上班日哪一時段人數較多，再考量受測建築物可配合時段以決定進行避難演練之時段。

（4）避難進行時可運用受測建築物樓層內之監視攝影機拍攝活動過程，再輔以手提式攝影機紀錄各細部避難過程，用錄影帶記錄起來可供研究人員後續研究與分析。研究人員配置於各主要紀錄點

（居室出入口、特別安全樓梯出入口、避難層各出入口等）記錄時間。

（5）研究人員可於避難層出口處對每一受測避難者發放問卷，透過問卷方式可得知一些避難相關如性別、年紀、環境熟悉度與來自之樓層數等有利後續研究之資訊與情報。

(27)

2-4 建築物之避難安全評估

目前國內外已有許多的避難評估模式來進行建築物安全避難評估，而本研究則引用與國人生活環境與建築物使用型態相似之日本所應用之日本建築基準法避難計算評估法【5】與廣受國內專家學者所認同並於 16 個國家廣為應用【6】之英國 building-EXODUS v3.01 避難軟體模式進行模擬評估，針對此兩套評估模式提出本土適用上之相關建議，

以期作為日後避難評估模式建立之參考依據。以下針對此二套評估模式概要介紹。

2-4-1 日本建築基準法避難計算評估方法【5】

平成 12 年(2000 年)建築基準法修正，將性能式基準納入防火避難之規定中。其建築避難安全性能的驗證所執行項目包括居室、樓層及整棟建築物之避難安全評估。而基準法告示所規定之避難安全檢證法，係以建築物內所有人員均可自行避難為前提，而制定之避難所需時間之計算方法。而建築物所需避難安全性能，依檢證對象之不同，

區分為樓層避難安全性能及全棟避難安全性能二種。

「樓層避難安全性能」係以建築物之單一樓層為對象。自該樓層之任一居室發生火災，該樓層之所有避難者自進行避難至避難完成為止。且居室及居室通往直通樓梯之走廊等設施，需能保持火災所產生之煙或氣體不會下降造成避難進行障礙之高度。「全棟避難安全性能」

係以整棟建築物為對象。建築物任一居室發生火災，在該棟建築物內之所有避難者自該建築物進行避難至避難完成為止，居室及自居室通往地面之走廊或樓梯等設施，需能保持火災所產生之煙或氣體不會下降到造成避難障礙之高度。

一、避難安全檢證法之構成

為因應上述兩種避難安全性能，避難安全檢證法計區分為「樓層避

(28)

難安全檢証法」及「全棟避難安全檢証法」二種。

(1) 樓層避難安全檢証法

所謂樓層避難安全檢証法，係指以兩個階段來檢証其是否具有樓層安全避難性能的方法。第一階段為確認起火室之居室內人員(含必須經由該居室始能避難之人員)能否安全至居室外避難。具体而言，計算該樓層的各居室所有人員自離開居室至完成避難所需時間。其次再計算火災所產生之濃煙及氣體下降至造成避難障礙之高度所需之時間，進而確認居室避難完成時間應小於煙層下降時間，其居室避難檢證流程如下圖

（圖 2-10）：

圖 2-10 居室避難檢證流程圖

(29)

第二階段為考量起火室以外之其他居室，確認該樓層中所有人員可自樓層安全避難。即使可以確保居室安全避難，如果起火室之濃煙擴散至避難路線之走廊時，將會影響到起火室以外之其他居室內人員之安全避難。首先，依假設之各起火室，計算其樓層內所有人員到達直通樓梯所需之避難完成時間，其次在避難路線等部分，計算其濃煙及氣体下降至造成避難障礙之高度所需之時間，確認其樓層避難完成時間應小於煙層之下降時間，其樓層避難檢證流程圖如下圖：

圖 2-11 樓層避難檢證流程圖

計

算樓層避難完成時間

計算樓層煙層下降時間

起火樓層開始避難

樓層避難完成時間樓層煙層下降時間避難容許時間

計算避難人員開始避難時間

計算避難人員至避難安全梯步行時間計算避難人員通過安全

避難梯時間

(30)

(2) 整棟避難安全檢証法

檢討全棟建築物之避難，即使可以確保各樓層之樓層避難安全性能，但如果起火室之濃煙蔓延流入直通樓梯或其它樓層時，則會對起火層以外樓層之避難行動造成影響。因此，必須確認包括起火室以外之人員，即建築物內所有人員均能到達地面安全避難。故首先，計算建築物內所有人員到達地面完成避難所需之時間，再計算濃煙經由樓梯或起火層流入上方樓層所需之時間。進而確認建築物內所有人員之避難完成時間應小於濃煙蔓延至樓梯及起火層以上樓層所需之時間。其整棟避難檢證流程圖如下圖（圖 2-12）：

圖 2-12 整棟避難檢證流程圖

(31)

2-4-2 英國 building-EXODUS v3.01 軟體模擬評估【6】

為因應現今複雜建築型態與特殊使用型態、使用面積廣闊的建築空間需求，加上許多新材料、建築新工法的開發，導致設計者無法基於現有規格式法規依其專業能力來規劃，來符合避難安全的基本需求，應用避難安全軟體進行避難安全模擬分析，並合理檢證不同危險情況對避難安全之影響。本研究以英國 building-EXODUS 避難安全評估軟體進行探討，以供辦公空間避難安全評估應用上之參考，故以下針對軟體之功能操作概要介紹。

一、英國building-EXODUS 軟體架構

由Greenwich大學消防安全工程系(Fire Safety Engineering Group) 發展，為一專家系統（Expert System），以C++語言寫成，可在個人電腦或工作站系統中執行，用以模擬大型空間內大量人員避難的軟體工具，本研究所介紹的是英國building EXODUS V3.01版本。

英國building-EXODUS模式包含五個相互影響作用的控制模組，內容說明如下：

（1）避難者控制選單模組（Occupant）：

分成生理層面（年齡、體重、性別及敏捷度；心理層面（耐力、

驅動力等）；位置層面（步行距離、位置等）；危害影響層面（對熱、煙、毒氣之暴露評估等）。

（2）移動控制選單模組(Movement)：

由避難者行動力、空間狀況、地形種類及避難者移動方向之收容決定。而避難者步行速度可供使用者自行設定，其速度等級分別為快速步行、正常步行、跳躍、爬行、上樓梯、及下樓梯等六種。

（3）危害物控制選單模組（Hazard）：

可控制環境及讓使用者設定火災時建築物狀態情境，其環境為由

(32)

CO2、CO、HCN、O2消耗量、溫度及煙等組成。火災發生時人員進行避難，避難人員體內所蓄積有毒物質有礙人員避難安全的進行。

（4）毒氣控制選單模組(Toxicity)：

只有當火災危害出現時，此功能才會動作並可界定火災危害對避難者之影響，其使用Purser 發展之危害物累積劑量。而濃煙被視為造成步行速度減少而降低避難能力之主因，當濃煙達到臨界濃度時，避難者則被迫降低至爬行之步行等級轉向。

（5）行為控制選單模組(Behavior)：

為提供避難者全部逃生策略，控制避難者對現場環境的熟悉度。

避難人員之間互動關係，如反應時間、衝突發生、跳躍障礙、火災危害察覺、逃出程序、朝安全梯移動、角色分配、救助、通報活動、集體會合及工作人員之影響等等。

軟體本身將避難人員適當的決策能力加入避難模擬研究【36】

【37】，同時也證明避難人員在避難過程中行為特性的因子，如：人員對環境的熟悉度、避難人員進行避難時於樓梯口推擠、避難人員遇煙層障礙而轉向等相關避難行為特性。將會對評估模擬結果具擬真實性，再與日本避難安全檢證法作為比較探討，進而針對本土性避難行動特性，

研擬出國內避難逃生對策之參考。

(33)

2-4-3 評估模式之比較探討

本研究運用日本避難安全檢證法與英國 building-EXODUS 評估台北市轄區內特定之高層辦公建築（內政部建築研究所與財團法人中華建築中心協助避難演練之辦公建築）之模擬結果差異性分析，試從避難容許時間與避難所需時間加以探討，但所應用 building-EXODUS 之避難結果輸出資料為每個避難人員之個別避難結果，並未統計分析居室等場所之避難完成時間，因此所分析之居室避難將採最後一人通過居室出口之時間為分析指標。由於兩評估模式內容有所相異，故需先行蒐集所需之不同計算條件、方式與參考資料等（如：避難人群步行速度、出口流量等），

以利後續進行評估分析比較。本研究針對此兩避難評估模式細分為建築物基本資料調查、人員避難調查資料與危害物等三項調查方向。

一、建築物基本資料調查

由於日本平成檢證法在避難評估的計算上是運用建築物實際面積尺寸加以計算評估，而英國 building-EXODUS 則是利用軟體依使用者輸入之圖面資料，自行運算所需之建築物各層樓地板面積、避難者步行距離等之數據值，使用者不需另行輸入。所以在對案例進行建築物基本資料調查上，可針對檢證法所需調查的項目進行調查。人員避難調查資料比較表如下表（表 2-5）：

表 2-5 建築物基本資料調查比較表

日本檢證法英國 building-EXODUS

項目 ^調查

與否備註項目調查與否備註

平面圖 ^◎ 平面圖 ^◎

剖面圖 ^◎ 剖面圖 ^◎

樓地板面積 ^◎ 樓地板

面積 ×

基本資料調查

步行距離 ^◎

收集圖面，

統計出各項計算所需值

步行距

離 ×

透過 AUTO-CAD 之 DXF 轉檔匯入建築圖形，電腦會自動統計出各項所需值

◎：避難計算上必要現況調查資料 □：現有避難計算公告資料 ×：避難計算上非必要之資料

(34)

二、人員避難比較之調查

英國 building-EXODUS 軟體會依據每位避難者的屬性為基礎，並取決於避難人員在避難過程當時的反應狀況，並將決定傳達至避難者移動的速度及行為特性。避難模擬時，會因不同人員職務工作分配，去執行特定之工作，如通報、滅火、指揮等行為。所以對於人員基本資料特性調查方為重要。日本平成檢証法僅需統計避難人員總數（特定人員＋非特定人員），不需考量特定人員之行為，並將全體避難人員視為健全之避難者，無避難逃生困難障礙之慮。此二套軟體於避難步行速度上各有不同的數值，在日本平成檢証法上、下樓梯的數度值均為基準法之公告；英國 building-EXODUS 軟體對於避難人員之速度分為六類：快速步行、正常步行、跳躍、爬行、上樓梯及下樓梯等各不同類型的速度。人員避難調查資料比較表如下表 2-6 所示：

表 2-6 人員避難調查資料比較表

日本檢證法英國 building-EXODUS

性別 ^× 性別 ^◎

身高 ^× 身高 ^◎

體重 ^× 體重 ^◎

年紀 ^×

檢證法視全體避難者為健全避難人員，不針對個人設定

年紀 ^◎

軟體依每位避難者不同屬性決定每位避難者移動速度與行為

人員密度 ^□

辦公層 0.125、

一樓 0.5（基準法）

人員

密度 ^×

軟體會依圖面與人口數自行計算

快速步行 1.5m/秒正常步行 1.35m/秒跳躍速度 1.20m/秒

步行速度 ^□ _{（基準法）}^78m/分

爬行速度 0.30m/秒

樓梯上行 ^□ _{（基準法）}^35m/分樓梯上行

男＜ 30，0.67m/秒男 30~50，0.63m/秒男＞ 50，0.51m/秒女＜ 30，0.64m/秒女 30~50，0.59m/秒女＞ 50，0.49m/秒人員

避難調查資料之比較

樓梯下行 ^□ _{（基準法）}^47m/分樓梯下行

男＜ 30，1.01m/秒男 30~50，0.86m/秒男＞ 50，0.67m/秒女＜ 30，0.78m/秒女 30~50，0.67m/秒女＞ 50，0.60m/秒

軟體會依避難者屬性自行計算各類型之速度值

◎：避難計算上必要現況調查資料 □：現有避難計算公告資料 ×：避難計算上非必要之資料

第二章 文獻回顧