第五章 實證案例之避難安全評估計算與分析

第五章 實證案例之避難安全評估計算與分析

本章節中將進行實證演練結果與避難安全項目計算比較分析，將引 用日本建築基準法避難計算評估法與英國 building-EXODUS v3.01 避難 軟體模式進行模擬評估，針對居室、樓層、整棟之各避難階段逐項探討 避難開始時間、避難移動時間與通過出口所需時間等之差異性，期能提 供日後國內防火避難性能設計運用參考之依據。

5-1 日本建築基準法避難計算評估方法

日本建築基準法避難計算評估法乃引用日本平成 12 年建設省告示 第 1441 號法令之日本建築基準法避難計算公式採用為計算基準（計算 公式詳見附件一所示）。首先將案例建築物相關避難計算所需之參數彙 整，如表 2-5 與表 2-6 日本檢證法所需調查計算的項目（如：避難設施 尺寸、出口寬度、步行距離與人口密度等），同時針對案例設定起火居 室、避難分區及人員避難逃生動線，便而後進行避難計算評估，主要計 算內容為該建築物內避難人群避難時間之比較評估。

5-1-1 案例辦公大樓避難計算基本數據

本次檢證計算建築物為 15 層之高層辦公建築，由於實際避難疏散 演練樓層數為 2 樓至 13 樓，一樓銀行與 11 樓（無使用狀態）、14 樓與 15 樓（業務機密考量與人員稀少）並無參與實證演練，故並無列入計算 範圍。為求檢證法與實際演練數據比較探討，檢證計算僅計算 2 樓至地 上 13 樓人員之避難完成時間，並視 13 樓為該建築物之最高樓層。2 樓 至 13 樓為建築物標準辦公層，但其內部辦公隔間設計均不相同，表 5-1 為建築物各空間設施基本資料表：

表 5-1 建築物各空間設施基本資料表

面積 天花板高度 排煙方式 承載可燃 物的熱量 空間名稱

m² m²

內部裝修材

料 m3/分 MJ/M²

1 樓大廳 108.24 7.9 不燃材料 蓄煙（0） - 標準樓層居室面積 詳見附件四 不燃材料 蓄煙（0） 560

走廊 詳見附件四 1 樓 4.15

其餘樓層 2.80 不燃材料 蓄煙（0） -

電梯間 20.91 2.80 不燃材料 蓄煙（0） - 緊急升降梯間 詳見附件四 2.80 不燃材料 機械排煙（684） -

甲梯排煙室 4.44 2.40 不燃材料 機械排煙（684） - 乙梯排煙室 4.44 2.40 不燃材料 機械排煙（684） - 甲座特別安全梯 18.20 - 不燃材料 蓄煙（0） - 乙座特別安全梯 18.06 - 不燃材料 蓄煙（0） -

5-1-2 檢證結果數據比較值之整理

ㄧ、居室避難安全計算評估

居室避難安全計算評估，係指起火居室內之人員(含必須經由該居 室始能避難之人員)避難疏散至該居室出口之行動所需時間。居室避難 完成時間（t^escape）含括居室避難開始所需時間（t^start）、到達居室出口所 需時間（t^travel）與通過居室出口所需時間（t^queue）之合計。下表 5-2 為 居室避難之公式與居室檢證計算評定項目之符號名稱及代表意義。

表 5-2 日本檢證居室避難計算公式表【5】

tstart：火災發生時該居室內人員開始避難所需要時間(分)

避難開

始時間 t^start=(√∑A^area)/30 _A

area ：居室各部分之樓地板面積(m²)

ttravel：居室內任一點至居室出口所需之步行時間(分)

lⁱ ：居室內任一點至出口所需之最大步行距離(m) 避難移

動時間 t^travel=max(∑lⁱ/V)

V ：步行速度(m/分)

tqueue ：居室內人員通過該居室出口所需時間(分)

ρ ：居室內人口密度(人/m²) Aarea ：居室各部位之樓地板面積(m2) Neff ：有效流動係數(人/分/m) 通過出

口所需 時間

t^queue=(∑ρA^area)/(∑N^eff＊B^eff)

Beff ：有效出口寬度(m) 避難完

t =t ＋t ＋t ^t ：居室避難完成所需時間(分)

依據日本建築基準法居室避難計算公式各樓層居室計算結果如下 表 5-3 所示，將起火樓層（9 樓）與最高樓層（13 樓）計算之結果與實 證演練所測得之避難時間結果值分別針對避難開始時間（t^start）、避難 移動時間（t^travel）與通過出口所需時間（t^queue）三部份進行比較分析與 探討其差異性。

表 5-3 日本檢證居室避難安全評估計算表

Aarea tstart li V ttravel ΣρAarea Neff ΣBeff tqueue tescape tescape tescape（秒）

各層

居室 (㎡) (分) （m） （m/分） （分） (人) ^(人/分/m) (m) (分) （分） （秒） ^{不含避難開始} _時間 2F 380.85 0.65 22.84 78.00 0.29 54.84 80.00 1.63 0.42 1.36 81.89 42.86

甲居室 281.69 0.56 26.39 78.00 0.34 8.73 90.00 0.73 0.13 1.03 61.83 28.26

乙居室 184.68 0.45 25.22 78.00 0.32 13.11 90.00 0.81 0.18 0.96 57.35 30.17 3F

丙居室 312.84 0.59 27.19 78.00 0.35 22.84 90.00 0.14 1.83 2.77 166.24 130.87 4F 808.51 0.95 29.58 78.00 0.38 67.91 90.00 7.45 0.10 1.43 85.70 28.83 5F 807.82 0.95 28.96 78.00 0.37 27.47 90.00 7.45 0.04 1.36 81.58 24.73 6F 807.58 0.95 33.72 78.00 0.43 26.65 90.00 7.45 0.04 1.42 85.16 28.32 7F 832.57 0.96 40.26 78.00 0.52 48.29 80.00 1.20 0.50 1.98 118.86 61.15 8F 832.57 0.96 31.47 78.00 0.40 39.96 90.00 1.20 0.37 1.74 104.12 46.41 9F 774.48 0.93 21.00 61.80 0.34 44.92 90.00 1.20 0.42 1.68 101.00 45.34 10F 789.58 0.94 28.28 78.00 0.36 37.90 90.00 3.00 0.14 1.44 86.37 30.18 12F 821.80 0.96 29.22 78.00 0.37 64.92 80.00 1.20 0.68 2.01 120.39 63.05 13F 821.80 0.96 32.00 66.00 0.48 47.66 80.00 1.20 0.50 1.94 116.22 58.88

（1）居室避難開始時間（t^start）

日本檢證法之避難開始時間（t^start）為從火災發生至該居室中 避難者開始避難行動之時間，這階段是包含火災從發生至火災警報 動作之察覺時間。居室中若無視覺障礙，則發現時間可以認為幾乎 等於零，但是仍應考量有任何視覺障礙存在之情形。發現者若靠煙 或異味發覺火災時，發現時間則可認為與起火點到發現者的距離成 比例。若居室內人口密度為ρ（人/m²），煙或異味之傳播速度為 0.5

（m/s），則 t^start＝（1/√ρ）（秒），若居室中僅有 1 人，火災面積

為 A^area（m²）時，則 t^start＝2√∑A^area（秒），此即為檢證法居室避難 開始時間計算值 t^start＝（√∑A^area）/30（分）之由來【18】，故該空 間越大者其避難開始時間則越長。經由檢證計算 9 樓居室避難開始 時間為 0.93 分（55.8 秒）、13 樓居室避難完成時間為 0.96 分（57.6 秒）。

實證避難演練起火樓層部分（9 樓）因無法使其空間真實燃燒，

故無法得知火警感知警報器因煙層濃密度或溫度劇烈變化而產生作 動時間，故起火樓層避難開始時間無法從演練過程有效得知，其值 認定為零；最高樓層（13 樓）之避難行動屬於第二階段避難疏散，

其避難開始時間可經由第一階段廣播疏散與第二階段廣播疏散之時 間差計算可得知為 59 秒，實測之值接近於日本檢證法所計算之值。

日本檢證法之避難開始時間計算公式為計算真實火場避難者反應時 間狀況，在增加避難人員於火場中安全性之考量下，避難開始時間 值確有加入考量之必要。居室避難開始時間如下表 5-4 所示。

表 5-4 日本檢證法與實證演練之居室避難開始時間比較表

避難開始時間 （秒）

避難評估模式 樓層

A^{area (m2)} t^start

9F 774.48 55.80 日本檢證法

13F 821.80 57.60 9F 774.48 0 實證演練之

實測觀察值 13F 821.80 59

（2）居室避難移動所需時間（t^travel）

日本檢證法之居室避難移動時間為避難者自該居室中離居室出 入口最遠距離點起算，依該居室中最大步行距離（L 型）/平面步行 速度，其意義為確保該居室中離出口最遠之避難者均能安全避難逃 生。辦公建築平面空間速度值日本檢證法原代入計算值為 78m/分

（1.3m/秒），本研究為與實證演練比較探討，故依實證演練所得之 值代入計算，9 樓步行速度值為 61.8M/分（＝1.03m/秒）、13 樓步 行速度值為 66.0m/分（＝1.10m/秒）。實證演練之避難路徑基本上 採取 2 方向避難為原則，避開桌椅等障礙物離自身最近之出入口採 最短距離進行避難疏散。避難疏散進行方向與日本檢證法相同。避 難者在無照明空間之步行速度採快步前進，以不推擠、不受傷為原 則。依 9 樓與 13 樓避難者於演練時之平面步行總距離除以所耗費之 避難時間加以計算，9 樓避難者平面平均步行速度為 61.8m/分（＝

1.03m/秒）、13 樓避難者平面平均步行速度為 66.0m/分（＝1.10m/

秒）。

（3）通過居室出口所需時間（t^queue）與居室避難完成時間（t^escape） 日本檢證法之通過居室出口時間（t^queue）依其居室出口外部通 道之滯留情形判定其出口有效流率（N^eff）。9 樓因ΣA^co/aⁿ≧ΣpA^load， N^eff=90 人/分/m（=1.5 人/秒/m），出口有效寬度計算值為 1.2m，故 9 樓通過居室出口時間為 25.20 秒。13 樓因ΣA^co/aⁿ≦ΣpA^load，N^eff 計算所得為 80 人/分/m（=1.33 人/秒/m），13 樓出口有效寬度計算 值為 1.2m，故 13 樓通過居室出口時間為 30.00 秒。

實證演練之通過居室出口所需時間可從演練過程直接測得，因 整個居室避難完成時間包含避難開始時間、避難行動時間與通過出 口所需時間三階段，實證演練之避難開始時間值為 0，避難行動時 間與避難完成時間為已知，故可反推計算實證演練之 9 樓居室出口 流量係數與出口有效寬值之乘積為 172.77（人/分），13 樓居室出 口流量係數與出口有效寬值之乘積為 188.13（人/分）。日本檢證 法與實證演練通過居室出口所需時間呈現 9.6 秒~14.8 秒之差距（詳 見表 5-5）。

居室避難開始時間、避難移動時間與通過出口時間三項數據合 計即為居室避難完成時間。由下表 5-5 得知在不考量居室避難開始 時間與居室避難行動時間計算條件均相同下，可得知日本檢證法居 室避難完成時間與實證演練居室避難完成時間影響因素為通過居室 出口所需時間。由此可知日本檢證法居室計算上於通過出口時間有 增加安全係數之考量。

表 5-5 日本檢證法與實證演練之居室避難完成時間比較表

避難開始時間

（tstart）

避難移動時間

（ttravel）

通過出口時間

（tqueue）

避難完成時間

（tescape）

避難行動時間

（不含避難開 始時間）

A^area t^start li V t^travel ΣρA^area N^eff B^eff t^queue t^escape --

評估 模式 樓層

（m2） （秒） （m） (m/分) （秒） （人） （人/分/m） （m） （秒） （秒） （秒）

9F 774.48 55.80 21.0 61.8 20.40 44.92 90 1.20 25.20 101.00 45.34 日本

檢證法 13F 821.80 57.60 32.0 66.0 28.80 47.66 80 1.20 30.00 116.22 58.88

9F 774.48 0 21.0 61.8 20.40 44.92

＊ΣNeff×Beff

=172.77 15.60 36 36

實證演練 之實測

觀察值 13F 821.80 59 32.0 66.0 28.80 47.66

＊ΣNeff×Beff

=188.13 15.20 103 44

＊：運用日本檢證法公式反推計算所得之值。

二、樓層避難安全計算評估

樓層避難安全計算評估係指起火室以外之其他居室，計算該樓 層中所有人員可自行安全避難疏散至安全梯所需之避難完成時間。

樓層避難完成時間含括樓層避難開始所需時間（t^start）、到達樓層出 口所需時間（t^travel）與通過樓層出口所需時間（t^queue）之合計。下 表 5-5 為樓層避難計算之公式與評定項目符號名稱及代表意義。運 用計算公式可計算出各樓層之避難行動時間（如下表 5-6 所示）：

表 5-6 樓層避難計算公式表【5】

集合住宅，不包含其他種類用途場所(醫院、診療所及兒童福利設施)

tstart ：火災發生時該樓層內人員開始避難所需時間(分)

t^start=﹝(√∑A^floor)/30﹞+5

Afloor ：該樓層之樓地板面積(m²)

其他種類用途場所(醫院、診療所及兒童福利設施除外)

t^start ：火災發生時該樓層內人員開始避難所需時間(分)

避難 開始時間

tstart=﹝(√∑A^floor)/30﹞+3

Afloor ：該樓層之樓地板面積(m²)

li ：該樓層各部份至最近直通樓梯入口之最大步行距離(m) 避難

移動時間 ttravel=max(∑lⁱ/V)

V ：步行速度(m/分)

Aarea ：該樓層各居室的樓地板面積(m2) ρ ：該樓層人口密度(人/m2)

N^eff ：有效流動係數(人/分/m) 通過出口

所需時間

t

=(∑ρA

)/(∑N

＊B

)

Bst ：往該樓層之直通樓梯出口寬度(m) 避難

完成時間 tescape=tstart＋t^travel＋t^queue tescape ：樓層避難完成所需時間(分)

依據日本建築基準法樓層避難計算公式各樓層計算結果如下表 5-7 所示，將起火樓層（9 樓）與最高樓層（13 樓）計算之結果與實證演練 所測得之避難時間結果值分別針對避難開始時間（t^start）、避難移動時間

（t^travel）與通過出口所需時間（t^queue）三部份進行比較分析與探討其差

異性。

表 5-7 樓層避難安全評估計算表

Afloor tstart li V ttravel ΣρAarea Neff ΣBst tqueue tescape tescape tescape（秒）

樓層

(㎡) (分) （m） （m/分） （分） (人) ^(人/分/m) (m) (分) （分） （秒） 不含避難開 始時間 2F 442.24 3.70 28.14 78.00 0.36 54.84 90.00 2.80 0.22 4.28 256.76 34.70 3F 912.83 4.01 37.64 78.00 0.48 24.16 90.00 2.40 0.11 4.60 276.09 35.66 4F 912.83 4.01 33.16 78.00 0.43 57.40 90.00 2.40 0.27 4.70 281.88 41.45 5F 912.83 4.01 33.07 78.00 0.42 58.97 90.00 2.40 0.27 4.70 282.25 41.82 6F 912.83 4.01 37.83 78.00 0.49 67.84 90.00 2.40 0.31 4.81 288.37 47.94 7F 912.83 4.01 41.92 78.00 0.54 28.31 90.00 2.40 0.13 4.68 280.54 40.11 8F 912.83 4.01 33.10 78.00 0.42 27.47 90.00 2.40 0.13 4.56 273.52 33.09 9F 912.83 4.01 41.00 61.80 0.66 44.92 90.00 2.40 0.21 4.88 292.71 52.28 10F 912.83 4.01 34.05 78.00 0.44 37.90 90.00 2.40 0.18 4.62 277.15 36.72 12F 912.83 4.01 33.71 78.00 0.43 64.92 90.00 2.40 0.30 4.74 284.39 43.96 13F 912.83 4.01 40.00 66.00 0.61 47.66 90.00 2.40 0.22 4.83 290.03 49.60

（1）樓層避難開始時間（t^start）

日本檢證法樓層避難開始時間考量起火居室以外部份之情報傳 遞上於樓層計算部分另要加上 3 分鐘之延遲餘裕時間（非就寢用途 之建築物），日本檢證法在火場居室空間面積漸漸擴大時，避難者 因計算面積變大使得反應時間增長。計算結果 9 樓與 13 樓之避難開 始時間均為 240.60 秒。

實證避難演練起火樓層部分（9 樓）因無法使其空間真實燃燒，

故無法得知火警感知警報器因煙層濃密度或溫度劇烈變化而產生作 動時間，故起火樓層避難開始時間無法從演練過程有效得知，其值 認定為零；最高樓層（13 樓）之避難行動屬於第二階段避難疏散，

其避難開始時間可經由第一階段廣播疏散與第二階段廣播疏散之時 間差計算可得知為 59 秒，而實測值與日本檢證法所計算之值呈現近 3 分鐘之差異，由此可知日本檢證法於避難開始時間之安全性考量 為較高。日本檢證法與實證演練居室避難開始時間比較表如下表 5-8 所示。

表 5-8 日本檢證法與實證演練之樓層避難開始時間比較表

樓層避難開始時間 （秒）

避難評估

模式 樓層

A^{floor (m2)} t^start

9F 912.83 240.60 日本檢證法

13F 912.83 240.60

9F 912.83 0

實證演練之

實測觀察值 13F 912.83 59

（2）樓層避難移動所需時間（t^travel）

樓層避難移動所需時間日本檢證法與 building-EXODUS 均採取 移動時間等於移動距離除以移動速度之工學公式計算，故此階段兩 評估模式差距僅呈現於距離與速度之不同。距離越短、速度越快之

情況下，所需之移動時間便越短。日本檢證法之樓層避難移動時間 為避難者自該居室中步行至樓層出口最遠距離點起算，依該樓層中 各居室之最大步行距離（L 型）/平面步行速度，其意義為確保該樓 層中各居室中離出口最遠之避難者均能安全避難逃生。辦公建築平 面空間速度值日本檢證法原代入計算值為 78m/分（＝1.3m/秒），

本研究為與實證演練比較探討，故依實證演練所得之值代入計算，9 樓步行速度值為 61.8m/分（＝1.03m/秒）、13 樓步行速度值為 66.0m/

分（＝1.10m/秒）。實證演練之避難路徑基本上採取 2 方向避難為 原則，避開桌椅等障礙物離自身最近之出入口採最短距離進行避難 疏散。避難疏散進行方向與日本檢證法相同。避難者在無照明空間 之步行速度採快步前進，以不推擠、不受傷為原則。9 樓與 13 樓避 難者平面平均步行速度與居室相同，9 樓避難者平面平均步行速度 為 61.8m/分（＝1.03m/秒）、13 樓避難者平面平均步行速度為 66.0m/

分（＝1.10m/秒）。

（3）通過樓層出口所需時間（t^queue）與樓層避難完成時間（t^escape） 日本檢證法樓層通過樓層出口時間（t^queue）依其樓層出口外部 直通樓梯間面積（A^st）之滯留情形判定其出口有效流率（N^eff）。9 樓與 13 樓樓層出口流動係數計算均ΣA^st≧0.25ΣpA^load，故樓層 N^eff 均為 90（人/分/m）。9 樓與 13 樓通過樓梯出口寬度（B^st）值均為 2.4m，故 9 樓通過樓層出口時間為 12.60 秒，13 樓通過樓層出口時 間為 13.20 秒。

實證演練之通過樓層出口所需時間可從演練過程直接測得，因 整個樓層避難完成時間包含避難開始時間、避難行動時間與通過出 口所需時間三階段，實證演練之樓層避難開始時間值為 0，避難行 動時間與避難完成時間為已知，故可反推計算實證演練之 9 樓樓層 出口流量係數與出口寬度之乘積為 236.42（人/分），13 樓樓層出 口流量係數與出口寬度之乘積為 250.84（人/分）。日本檢證法與

實證演練通過樓層出口所需時間值相近，僅呈現 1.2 秒~1.8 秒之差 距（詳見表 5-9）。

樓層避難開始時間、避難移動時間與通過出口時間三項數據合 計即為樓層避難完成時間。由下表 5-9 得知在不考量樓層避難開始 時間與樓層避難行動時間計算條件均相同下，可得知日本檢證法樓 層避難完成時間與實證演練樓層避難完成時間相近。由此可知日本 檢證法樓層計算上於避難開始時間有增加安全係數之考量。

表 5-9 日本檢證法與實證演練之樓層避難完成時間比較表

避難開始時間

（tstart）

避難移動時間

（ttravel）

通過出口時間

（tqueue）

避難完成時 間

（tESCAPE）

避 難 行 動 時 間（不含避難 開始時間）

A^floor t^start li V t^travel ΣρA^load N^eff B^st t^queue t^escape --

評估

模式 樓層

m2 秒 m m/分 秒 人 人/分/m m 秒 秒 秒

9F 912.83 240.60 41 61.8 39.60 44.92 90 2.4 12.60 292.71 52.28 日本檢證法

13F 912.83 240.60 40 66.0 36.60 47.66 90 2.4 13.20 290.03 49.60

9F 912.83 0 41 61.8 39.60 44.92

＊ΣNeff×Bst

=236.42 11.40 51 51

實證演練之 實測觀察值

13F 912.83 59 40 66.0 36.60 47.66

＊ΣNeff×Bst

=250.84 11.40 107 48

＊ ：運用日本檢證法公式反推計算所得之值。

三、整棟避難安全計算評估

整棟避難安全計算評估先行假設起火空間，再計算整棟建築物全部 收容人數避難疏散至地面所需之避難開始時間、到達地面之步行時間及 通過地面出口所需時間之各階段避難逃生所需時間之總和。下表 5-10 為整棟避難計算公式與評定項目之符號名稱及代表意義。運用計算公式 可計算出整棟各樓層之避難行動時間。

表 5-10 日本檢證法整棟避難計算公式表【5】

集合住宅，不包含其他住宿類用途(病院、診療所及兒童福利設施等)

tstart ：避難開始時間(分)

t^start=﹝(2√∑A^floor)/15﹞+5

Afloor ：居室面積總合(m²)

其他用途(病院、診療所及兒童福利設施除外)

t^start ：避難開始時間(分)

避難開 始時間

tstart=﹝(2√∑A^floor)/15﹞+3

Afloor ：居室面積總合(m²)

ttravel ：建築物內各居室至避難層出口所需之步行時間(分)

li ：步行距離(m) 避難移

動時間 t^travel=max(∑lⁱ/V)

V ：步行速度(m/分)

tqueue ：通過出口所需時間(分)

ρ ：人口密度(人/m²) Aarea ：樓地板面積(m2)

Neff ：有效流動係數(人/分/m) 通過出

口所需 時間

t^queue=∑ρA^area/∑N^eff＊B^d

Bd ：直通樓梯出口寬度(m)

避難完

成時間 t^escape=t^start＋t^travel＋t^{queue tescape} ：整棟避難完成所需時間(分)

依據日本建築基準法整棟避難計算公式各樓層計算結果如下表 5-11 所示，將起火樓層（9 樓）與最高樓層（13 樓）計算之結果與實證 演練所測得之避難時間結果值分別針對避難開始時間（t^start）、避難移 動時間（t^travel）與通過出口所需時間（t^queue）三部份進行比較分析與探 討其差異性。

表 5-11 整棟避難安全評估計算表

A^floor t^start li（m） V（m/分） t^travel ΣρA^area N^eff ΣB^d t^queue t^escape t^escape t^escape

樓 （秒）

層 ㎡ 分 該樓層 樓梯 避難層 平面 樓梯 分 人 人/分 m m 分 分 秒 ^不含避難_開始時間 2F 442.24 5.80 28.14 17.92 0.00 78.00 47.00 0.74 54.84 80.00 2.40 0.29 6.83 409.90 61.66 3F 912.83 7.03 37.64 27.31 16.08 78.00 47.00 1.27 79.00 80.00 2.40 0.41 8.71 522.58 100.87 4F 912.83 7.03 33.03 38.03 16.08 78.00 47.00 1.44 136.40 80.00 2.40 0.71 9.18 550.66 128.95 5F 912.83 7.03 32.54 48.83 16.08 78.00 47.00 1.66 195.37 80.00 2.40 1.02 9.71 582.49 160.79 6F 912.83 7.03 32.54 59.59 16.08 78.00 47.00 1.89 263.21 80.00 2.40 1.37 10.29 617.43 195.73 7F 912.83 7.03 41.92 70.35 16.08 78.00 47.00 2.24 291.52 80.00 2.40 1.52 10.79 647.23 225.52 8F 912.83 7.03 32.94 81.11 16.08 78.00 47.00 2.35 318.99 80.00 2.40 1.66 11.04 662.64 240.94 9F 912.83 7.03 41.00 91.87 10.00 61.80 57.78 2.42 363.91 80.00 2.40 1.90 11.34 680.34 258.64 10F 912.83 7.03 32.55 102.63 16.08 78.00 47.00 2.81 401.81 80.00 2.40 2.09 11.93 715.80 294.17 12F 912.83 7.03 33.71 124.15 16.08 78.00 47.00 3.28 466.73 80.00 2.40 2.43 12.74 764.40 342.65 13F 912.83 7.03 40.00 134.91 25.00 66.00 43.75 4.07 518.00 80.00 2.40 2.70 13.79 827.69 405.99

（1）整棟避難開始時間（t^start）

日本檢證法計算值為 t^start=（2√A^floor/15）+3，其考量起火居室 以外部份之情報傳遞上於樓層計算部分另要加上 3 分鐘之延遲餘裕 時間（非就寢用途之建築物）。9 樓與 13 樓之整棟避難開始時間

（t^start）均為 421.80 秒（整棟比樓層於面積計算上增加四倍值）。

實證避難演練起火樓層部分（9 樓）因無法使其空間真實燃燒，

故無法得知火警感知警報器因煙層濃密度或溫度劇烈變化而產生作 動時間，故起火樓層避難開始時間無法從演練過程有效得知，其值 認定為零；最高樓層（13 樓）之避難行動屬於第二階段避難疏散，

其避難開始時間可經由第一階段廣播疏散與第二階段廣播疏散之時 間差計算可得知為 59 秒，由於日本檢證法之避難開始時間計算面積 增加 4 倍與增加 3 分鐘之餘裕時間，故實測值與日本檢證法計算之 值呈現明顯之差異，由此可知日本檢證法於避難開始時間之安全性 考量為較高。日本檢證法與實證演練居室避難開始時間比較表如下 表 5-12 所示。

表 5-12 日本檢證法與實證演練之整棟避難開始時間比較表

整棟避難開始時間 避難評估模式 樓層

A^floor (m2) t^start(秒)

9F 912.83 421.80 日本檢證法

13F 912.83 421.80

9F 912.83 0

實證演練之

實測觀察值 13F 912.83 59

（2）整棟避難移動所需時間（t^travel）

整棟避難移動所需時間（t^travel）日本檢證法採取移動時間等於 移動距離除以移動速度之工學公式計算，故距離越短、速度越快之 情況下，所需之移動時間便越短。日本檢證法之整棟避難移動時間

（t^travel）為避難者自該居室中步行至地面層出口最遠距離點起算，

依該樓層中各居室之最大步行距離（L 型）/平面步行速度，其意義 為確保該樓層中各居室中離出口最遠之避難者均能安全避難逃生至 地面層出口，避難移動路程中含括直通樓梯內部之通行距離，故需 增加考量樓梯下行之步行速度值。辦公建築平面空間速度值日本檢 證法原代入計算值為 78m/分（＝1.3m/秒）、樓梯下行速度值為 47m/

分（＝0.783m/秒），本研究為與實證演練比較探討，故依實證演練 所得之值代入計算，9 樓平面步行速度值為 61.8m/分（＝1.03m/

秒）、樓梯下行之步行速度值為 57.78m/分（＝0.963m/秒）；13 樓平面步行速度值為 66.0m/分（＝1.10m/秒）、樓梯下行之步行速 度值為 43.75m/分（＝0.729m/秒）。

實證演練過程依其步行距離與疏散時間換算得知 9 樓平面平均 步行速度為 61.80m/分（＝1.03m/秒），樓梯下行速度部分由於本 次實證演練為採取分層鳴棟疏散方式進行，8~10 樓樓屬於第一階段 疏散樓層，9 樓避難者疏散時於直通樓梯內僅有 8~10 樓之避難者共 同疏散，由演練過程得知直通樓梯內避難者均快速下行，並無推擠、

擁 塞 之 情 況 ， 故 9 樓 避 難 者 樓 梯 平 均 下 行 速 度 為 57.78m/ 分

（=0.963m/秒）較日本檢證法快（日本檢證法下行速度值 47m/分）。

13 樓平面平均步行速度為 66.0m/分（＝1.10m/秒），樓梯下行速度 部分由於 13 樓屬於第二疏散階段樓層，但由於 13 樓避難者於直通 樓梯內疏散至中低樓層時遭遇 2~7 樓層避難者同時疏散，故同時間 直通樓梯內有較多之避難者同時移動疏散，降低 13 樓避難者之下行 速度（下行速度為 43.75m/分＝0.729m/秒）。

（3）通過樓層出口所需時間（t^queue）與樓層避難完成時間（t^escape） 日本檢證法整棟通過出入口時間（t^queue）依其全棟安全梯內部 空間（A^st）之滯留情形判定其出口有效流率（N^eff）。本案例計算因 ΣA^st≧0.25ΣpA^load，故 9 樓與 13 樓之 N^eff=80 人/分/m（=1.33 人

/s/m）。實證演練之通過地面層出口所需時間可由演練過程直接測 得，實證演練之整棟避難開始時間值為 0，避難行動時間與避難完 成時間為已知，故可反推計算實證演練得知 9 樓出口流量係數與出 口寬度之乘積為 846.15（人/分），13 樓出口流量係數與出口寬度 之乘積為 383.70（人/分）。

整棟避難開始時間、避難移動時間與通過出口時間三項數據合 計即為整棟避難完成時間。日本檢證法為採取整棟同時疏散，在不 考量避難開始時間以 13 樓為最高樓層最後一名避難者疏散時間為 405.99 秒。實證演練部分因採分層鳴動、分層疏散之方法，第一階 段疏散時僅有 8~10 樓人員，在通過出口階段無擁擠現象，故 9 樓人 員疏散至地面層出口時間較日本檢證法快速（以 9 樓為最高樓層之 整棟避難完成時間為 153 秒）。13 樓人員疏散時雖遭遇第三疏散階 段（來自 2 樓~7 樓之人群）衝突，但已減少了第一階段 8~10 樓之 避難人群之影響，故避難完成時間亦較快於日本檢證法所計算之評 估值。（13 樓人員完成整棟避難時間為 367 秒、日本檢證法為 405.99 秒）。由此數據可得知高層建築物當起火樓層位於高樓層時，採取 分層分階段疏散可減少因直通樓梯內與避難層出口擁塞之狀況，可 增快高層避難者之疏散時間，減少傷亡人員與提高避難安全性（詳 見下表 5-13）。

表 5-13 日本檢證法與實證演練之整棟避難完成時間統計表

避難開始時間

（t^start、Response）

避難移動時間

（t^travel）

通過出口時間

（t^queue、CWT）

避難完成 時間

（t^escape、PET）

避難行動 時間

（不含開始時間）

li li li V Afloor tstart

樓層 樓梯 避難

層 平面 樓梯 下行

ttravel ΣρA^area Neff Bd tqueue tescape --

評估 模式

樓 層

m2 秒 m m m m/分 m/分 秒 人 人/分/m m 秒 秒 秒

9F 912.83 421.8 41 91.87 10 61.8 57.78 145.20 363.91 80 2.4 114 680.34 258.64 日本

檢證法 13F 912.83 421.8 40 134.9 25 66.0 43.75 244.20 518.00 80 2.4 162 827.69 405.99

9F 912.83 0 41 91.87 10 61.8 57.78 145.20 110.00

＊ΣNeff×Bd

=846.15 7.8 153 153

實證演練 之實測 觀察值

13F 912.83 59 40 134.9 25 66.0 43.75 244.20 408.00

＊ΣNeff×Bd

=383.70 63.8 367 308

5-2 英國 building-EXODUS v3.01 軟體模擬評估

本研究將實證演練案例建築引用英國building EXODUS v3.01避難 評估軟體進行避難安全性能評估，需先建構建築物平面圖，再將所調查 之各項避難人員資料（如表3-3、圖3-2~圖3-6）設定內部避難人群屬性 與實證演練相同之避難情境進行整體模擬評估，針對所得之避難反應時 間、各項避難完成時間、人員平面與下行樓梯速度等數據值與實證演 練、日本檢證法作探討比較其差異性。軟體內部功能說明詳見附件二。

5-2-1 building-EXODUS模擬評估基本設定 一、建築平面空間建構

本評估案例為地上15層之辦公建築物，透過電腦製圖（Auto Cad）

之DXF轉檔入內建構其整棟各層平面圖（取外牆之單線條），之後將節 點與弧線分佈於平面圖上，並建構各樓層之障礙物（辦公傢俱）、內部 門與外部門，最後繪製樓梯，藉由樓梯連結各層平面圖【24】。於地面 避難層設有三個主要出入口（EXIT-1、EXIT-2、SAFE1-2），主要出口 寬度均為1.2m，出口流量設定為1.5人/m/s，出口保持關閉可活動之狀 態。內部員工對於此三門均熟悉，如圖5-1所示。

圖5-1 避難層平面圖

二、避難人員屬性資料之建立

人員屬性將會影響避難人員行動之決策過程與避難速度值，為與實 證演練之同等條件之比較下，避難人員屬性資料依據所案例建築物調查 之員工資料統計值，依其比例分別設入人員之性別、年齡、身高、體重 之資料值（詳見圖3-3~圖3-6）。

表5-14 案例建築物內部人員屬性資料整理表

年齡(歲) 身高(m) 體重(kg)

性 別

年齡

範圍 最小值 最大值 平均值 最小值 最大值 平均值 最小值 最大值 平均值 百分比

(%) 16-20 18.00 18.00 18.00 1.60 1.71 1.66 65.00 70.00 67.50 0.63 21-30 20.00 30.00 26.95 1.65 1.85 1.74 54.00 100.00 71.14 13.80 31-40 31.00 40.00 34.77 1.52 1.85 1.72 53.00 105.00 73.81 16.40 41-50 41.00 50.00 44.60 1.62 1.78 1.71 53.00 82.00 68.80 4.73 男

51-60 53.00 57.00 55.25 1.60 1.74 1.66 60.00 85.00 70.75 1.26 16-20 16.00 20.00 18.71 1.58 1.67 1.62 44.00 65.00 53.14 2.21 21-30 22.00 30.00 27.01 1.50 1.72 1.61 40.00 65.00 49.87 30.60 31-40 31.00 40.00 34.69 1.50 1.70 1.60 38.00 82.00 53.01 26.81 41-50 42.00 48.00 44.67 1.49 1.62 1.56 48.00 60.00 53.89 2.84 女

51-60 54.00 54.00 54.00 1.65 1.65 1.65 80.00 80.00 80.00 0.32

依據各層實際演練人數結果（詳見表4-2）分層設置各層平面避難 人員數，避難人員所在位置採取隨機均佈（Random Generate）於該層 辦公室平面之中，此功能為軟體自動隨機設定該選定區域內人員分佈位 置，較符合真實建築物內部人員所在位置情況。在人群數量輸入後每位 避難者之步行速度、敏捷度、驅動力、機動性、忍耐度與反應時間均由 電腦模式依其經驗值自動設定（表5-15所示）。下表各項屬性亦同樣影 響避難人員行動之決策過程與避難速度值，例如：驅動力（Drive）為

時，用其決定可能發生之衝突。年輕男性較年長女性擁有較高驅動力。

（男性預設範圍為5~15；女性預設範圍為：1~10）（避難人員屬性說明 詳見附件二）。

表5-15 building-EXODUS避難人員屬性統計表

項目 單位 平均值 最小值 最大值

男性人數 Male 人 194 194 194 女性人數 Female 人 324 324 324 年齡 Age 歲 35.19 16.00 56.00 敏捷度 Agility - 3.99 2.00 6.95 驅動力 Drive - 7.27 1.01 14.96

跑步速度 F.Walk m/秒 1.34 1.20 1.50 步行速度 Walk m/秒 1.21 1.08 1.35 爬行速度 Crawl m/秒 0.27 0.24 0.30 跳躍速度 Leap m/秒 1.08 0.96 1.20 機動性 Mobility - 1.00 1.00 1.00 忍耐度 Patience 秒 2.91 1.00 5.00 反應時間 Response 秒 14.37 0.02 30.00

體重 Weight kg 66.64 40.12 104.60

身高 Height m 1.64 1.50 1.85

三、評估模擬功能之設定

（1）環境危害模式設定（Hazard Option）

危 害 物 模 式 為 設 定 避 難 場 所 之 周 圍 危 害 物 狀 況 ， 包 括 煙 危 害

（SMOKE）、熱危害（HEAT）及毒氣危害（TOXIC GASES）等。以人員避 難行動過程中通過有危害區域，避難者所遭受之危害物侵襲體內所累計 有毒物質如CO、HCN、O2、CO2等劑量，作為評定人員是否避難安全。軟 體此模式之主要目的在於設定危害物之分佈，軟體並未提供如場模式或 區域模式等可預測火災危害物之產生及傳播功能。危害物有下列兩種方 式可供設定：（a）危害數據手動輸入：輸入既有已知之危害實驗數據 或場、區域模式所得之危害物結果值。（b）危害模擬軟體資料數據引

入：透過危害物模擬軟體（CFAST）計算所得之值引入。building-EXODUS 軟體內部危害物影響值計算公式為Hazard=initial＋mt（Hazard為危害^p 物影響值，initial為危害初始值，m為成長係數，t為時間，p為次方因 子），故可參照相關火災工學方程式或經驗公式設定危害物之影響值。

由於現場調查結果無法得知室內裝修材料之詳細資料，無法經由危害物 模擬軟體計算所得之值引入模擬評估，故引用國外熱危害（HEAT）研究 資料值進行危害物設定（如下表5-16所示）。

火災情境設計為9樓影印室發生火災（與實證演練相同），熱釋放 率本附錄依NIST（National Institute Standards and Technology）

於西元1985年對於辦公室在具有桌椅、電腦、檔案文件資料與移動式之 辦公隔間進行分析研究，分析出辦公室之熱釋放率為6MW，依此火源假 設為6MW。火災以熱釋放率隨著時間t-square成正向比例成長，火災成 長速度依據日本東京消防廳針對辦公大樓設定為0.05kW/s²進行模擬。火 災危害假設為熱輻射、熱對流，數據參考各國規定之避難安全容許標準 規定（如下表5-16所示），設定溫度到達2.5kW/m²及200℃為容許極限。

至於煙與毒氣模式因國內外文獻無辦公室之研究數據資料，故本研究暫 時忽略不考慮。

表5-16 各國避難安全容許指標【35】

國別 輻射熱（kW/m²） 溫度（℃） 煙層高度（m）

SFPE Handbook 2.5 185 1.85

紐西蘭 2.5 200 1.5~2.0

澳洲 2.5 180~200 1.2

英國 2.5 ＊ 2~3

美國波士頓建築法規 2.5 ＊ N/A

日本 - - 1.8

＊：指以溫度為規定指標，其溫度為 180~200℃。

（2）避難者屬性設定（Occupant Option）

此避難者對話框可設定避難人群於避難行動時之屬性控制選項，共 分 為 人 員 行 為 （ Behavior ） 、 環 境 體 認 （ Awareness ） 與 環 境 反 應

（Environment Response）等三個子模式。避難人員屬性控制所產生之 影響說明詳見附件二。軟體危害情境模式設定為熱模式（Heat Model），

避 難 者 屬 性 為 與 真 實 演 練 狀 況 相 符 ， 將 避 難 者 屬 性 於 人 員 行 為

（Behavior）部分設定為無極端行為、有耐心、立即反應、不會跳躍桌 椅及在樓梯內不會推擠；於環境體認（Awareness）部分設定避難者均 熟悉建築物環境與主要出入口；環境反應（Environment Response）因 有危害物產生故避難者設定成為遭受危害物侵襲會影響避難者之避難 速度（Crawl），如下圖5-2、圖5-3所示。

圖5-2 危害物控制設定示意圖 圖5-3 避難人群屬性反應設定示意圖

四、模擬資料輸出選項（Data Output Option）

此選項為設定避難模擬後針對避難者所需紀錄與呈現之各項模擬 結果資料值，如紀錄避難者之年紀、身高、體重、敏捷性、驅動力、步 行速度、反應時間及個人經歷時間等，將模擬結果與日本檢證法、實證 演練所測之值比較探討。

五、避難模擬（Simulation）

經由建築空間幾何建構、人員屬性資料建立、避難情境編輯設定及 應用之評估模擬功能，即可得知居室、樓層與整棟之避難模擬結果。

5-2-2 building-EXODUS模擬評估結果

軟體模擬過程認定避難者行動過程需疏散至外部出口（External Exit）方能結束避難動作，亦在避難者通過外部出口處時自動紀錄每一 位避難者之避難資料（如身高、體重、反應時間、避難行動時間與步行 速度等），下圖5-4為表示避難者通過避難出口之人數與避難時間之關 係圖。依此特性於分別於各樓層居室出入口、直通樓梯出入口與地面避 難層出入口設置外部出口，分層分次模擬各樓層之居室避難行動、樓層 避難行動與整棟避難行動，以獲得居室避難、樓層避難與整棟避難之避 難模擬結果。於模擬結果資料輸出可得知居室、樓層與整棟各階段所有 避難者之各項屬性數據值，擷取模擬結果資料輸出所得最後一名避難者 各項數據值即可得知各階段之避難完成時間。居室、樓層與整棟各階段 模擬結果資料輸出所得最後一名避難者各項數據值如下表5-17所示。

圖5-4 避難人數與避難時間關係圖

表5-17 building-EXODUS各階段避難模擬結果統計表

全部避

難者 最後一員避難者屬性資料

平均反 應時間

（s）

性別 年 紀

身高

（m）

體重

（kg）

敏捷 度

驅動 力

耐心

（s）

反應時間

（s）

快速步 行速度

（m/s）

步行 速度

（m/s）

爬行 速度

（m/s）

累積等 待時間

（s）

移動距 離

（m）

個人經 歷時間

（s）

避 難 模 擬 項 目

樓 層

Response Gender Age Height weight Agility Drive Patience Response FWalk Rt Walk Rt Crawl Rt CWT Distance PET

9F 15.16 女 48 1.51 69.41 2.35 8.93 2.62 7.1 1.21 1.08 0.24 0 25.35 24.09 居

室 避

難 13F 14.28 女 32 1.50 44.47 2.89 3.94 1.02 2.87 1.25 1.1 0.25 4.62 23.54 24.37

9F 15.16 女 24 1.60 40.79 1.60 3.17 2.86 9.62 1.33 1.03 0.27 13.64 36.33 42.92 樓

層 避

難 13F 14.28 女 22 1.72 44.10 1.72 2.76 1.64 17.38 1.31 1.19 0.26 6.37 22.54 30.75 2~

9F 14.31 女 49 1.66 72.08 1.66 2.98 4.94 3.2 1.27 1.16 0.26 249.28 126.21 392.53 整

棟 避 難

2~

13F 14.37 女 51 1.60 44.60 4.34 1.01 4.04 27.86 1.25 1.12 0.25 351.60 163.44 529.56

若將火災成長速度設定為0值（無熱危害影響）與依據日本東京消 防廳針對辦公大樓設定為0.05kW/s²及0.0125kW/s²（高層）分層分階段 進行避難模擬，即可瞭解不同火災成長速度對於建築物內部人員避難疏 散之時間關係影響程度。圖5-5~圖5-10為有考量熱危害之居室、樓層與 整棟避難人員與避難時間之關係表，其中數值1藍色曲線為進行無熱危 害之模擬結果（火災成長速度為0kW/s²）、數值2紅色曲線為有熱危害之 模擬結果（火災成長速度為0.0125kW/s²）、數值3綠色曲線為有熱危害 之模擬結果（火災成長速度為0.05kW/s²），模擬顯示無危害物之模擬值 與有危害物之模擬值相近，但呈現出火災成長率越大則人員避難時間越 快之趨勢（詳見表5-18所示），表示模擬過程中人員感受到環境之熱危 害而加快本身疏散之速度，此結果值與人員於真實火場中會加快疏散速 度之邏輯相符合。

本案例建築物不論有無熱危害之模擬結果均無人員傷亡，模擬結果

可知該棟建築物內人員避難過程中熱危害累積量不致影響人員生命安 全，對於建築物內部使用者已具有避難安全性之保障。

表5-18 居室、樓層與整棟有無熱危害考量經歷時間比較表 熱危害考量

火災成長係數（kW/s²）

個人經歷時間（s）

模擬

階段 樓層

危害影響

α PET

無 0 24.34

0.0125 24.15 9 樓 有

0.0500 24.09

無 0 26.42

0.0125 25.25 居室避難

模擬結果

13 樓

有 0.0500 24.37

無 0 43.10

0.0125 43.02 9 樓 有

0.0500 42.92

無 0 31.22

0.0125 30.83 樓層避難

模擬結果

13 樓

有 0.0500 30.75

無 0 393.39

0.0125 392.78 2~9 樓

有 0.0500 392.53

無 0 531.89

0.0125 530.99 整棟避難

模擬結果

2~13 樓

有 0.0500 529.56

圖 5-5 9 樓居室熱危害影響 圖 5-6 13 樓居室熱危害影響 避難時間比較圖 避難時間比較圖

說明：藍色曲線 1 為無考量熱危害之模擬值，火災成長率α＝0 （kW/s²） 紅色曲線 2 為有考量熱危害之模擬值，火災成長率α＝0.0125（kW/s²）

圖 5-7 9 樓樓層熱危害影響 圖 5-8 13 樓樓層熱危害影響 避難時間比較圖 避難時間比較圖

圖 5-9 9 樓整棟熱危害影響 圖 5-10 13 樓整棟熱危害影響 避難時間比較圖 避難時間比較圖 說明：藍色曲線 1 為無考量熱危害之模擬值，火災成長率α＝0 （kW/s²）

紅色曲線 2 為有考量熱危害之模擬值，火災成長率α＝0.0125（kW/s²） 綠色曲線 3為有考量熱危害之模擬值，火災成長率α＝0.0500（kW/s²）

一、軟體模擬避難結果說明

building-EXODUS避難評估方法為避難人員於空間節點下移動完成 所需時間，而逃生所需時間亦參照經驗理論及工程理論，由電腦模式統 計其反應時間、單位速度下移動距離所需時間及等待時間等避難行動所 需時間之合計，避難者之各項屬性影響避難時間說明如下：

1、避難反應時間（Response）

避難者避難反應時間為避難者採取避難行動前之時間量測，其值為 避難者於避難逃生警報發佈後至真正採取避難行動前之猶豫感知時 間，故每位避難者均有不同之時間差異，軟體預設值範圍為0~30秒【6】。

於居室避難模擬過程中9樓全部避難者之平均反應時間為15.16秒，最後 一名之反應時間為7.10秒；13樓全部避難者之平均反應時間為14.28 秒，最後一名之反應時間為2.87秒。於樓層避難模擬過程中9樓全部避 難者之平均反應時間為15.16秒，最後一名之反應時間為9.62秒；13樓 全部避難者之平均反應時間為14.28秒，最後一名之反應時間為11.41 秒。於整棟避難模擬過程中全棟避難者之平均反應時間為14.37秒，最 後一名之反應時間為27.86秒。

實證避難演練起火樓層部分（9 樓）因無法使其空間真實燃燒，故 無法得知火警感知警報器因煙層濃密度或溫度劇烈變化而產生作動時 間，故起火樓層避難開始時間無法從演練過程有效得知，其值認定為 零；最高樓層（13 樓）之避難行動屬於第二階段避難疏散，其避難開始 時間可經由第一階段廣播疏散與第二階段廣播疏散之時間差計算可得 知為 59 秒（如下表 5-19 所示）。

表 5-19 building-EXODUS 與實證演練之避難反應時間統計表

避難反應時間（Response）

避難評估模式 樓層

居室避難（秒） 樓層避難（秒） 整棟避難（秒）

9F 7.10 7.10 3.20 building-

EXODUS 13F 2.87 17.38 27.86

9F 0 實證演練之

實測觀察值 13F 59

2、性別（Gender）

避難者之性別會影響驅動力（Driver）及遭受危害物影響而改變方 向（Redirection）。驅動力為當避難者互相競爭佔領同一節點時，用

其決定可能發生之衝突。當兩位避難者抵達同一節點時間相同時，則比 較避難者之驅動力，若驅動數值相近時，則由軟體本身隨機選擇。競爭 失敗者，會有時間損失（Time Penalty）之規定。時間損失之程度有二 種。第一種即驅動力相差超過10﹪者，程式預設損失秒數範圍為0.5~0.7 秒；另一種驅動力相差不超過10﹪者則運用第二種，其程式預設損失秒 數範圍為0.8~1.5秒。由於應用衝突解決本質上為軟體依機率性質設 定，故每次模擬之結果不盡相同。驅動力男性預設範圍為5~15秒、女性 預設範圍為1~10秒【6】。本模擬因有設置危害物，故影響避難者因遭 受危害物影響而改變方向。因女性之驅動力值較低而影響其避難行動時 間，於居室、樓層與整棟模擬過程最後一人多為女性。

3、敏捷度（Agility）

為避難者遭遇室內傢俱（障礙物）時之處理情形，若避難者之敏捷 度大於障礙物之障礙數值時，將會跳躍過障礙物繼續避難，反之避難者 敏捷度若小於障礙物之障礙值時，將會繞過障礙物繼續避難。軟體預設 範圍值男性為3~7、女性為2~5【6】。此行為將影響避難者之步行距離 與步行速度。本模擬因無設置跳躍動作（Jump），故此值無影響本次模 擬之結果值。

4、耐心屬性（Patience）

耐心屬性為當啟動極端行為（Extreme Behavior）模擬時避難者遭 遇前方擁擠時會被迫於原地等候之時間，當等候時間超越其耐心時間將 會離開朝向另一出口進行避難。軟體耐心屬性設定值為1~5秒【6】。本 模擬因無設置極端行為，故此值無影響本次模擬之結果值。

5、步行速度屬性（Speed）

步行速度共分為快速步行（FWalk Rt）、正常步行（Walk Rt）、

跳躍（Leap Rt）、爬行（Crawl Rt）、上樓梯（Up-Stair Speed）與 下樓梯（Down-Stair Speed）等六項速度值（軟體預設速度值如下表5-20 所示）。避難者步行速度依據軟體內設預定值再考量避難者移動性、移 動地區（Terrain）、周圍環境及避難者行為所影響而改變：於居室避 難模擬結果9樓全體避難者最後一名避難者快速步行速度為1.21m/s、步 行速度為1.08m/s；13樓最後一名避難者快速步行速度為1.25m/s、步行 速度為1.10m/s。於樓層避難模擬結果9樓最後一名避難者快速步行速度 為1.33m/s、步行速度為1.03m/s；13樓最後一名避難者快速步行速度為 1.31m/s、步行速度為1.19m/s。

表5-20 building-EXODUS軟體預設之各類速度說明表【6】

步行種類 預設步行速度（m/s）

快速步行 FWalk Rt 1.5*100％＝1.50 正常步行 Walk Rt 1.5* 90％＝1.35

跳躍 Leap Rt 1.5* 80％＝1.20 爬行 Crawl Rt 1.5* 20％＝0.24

樓梯 性別 年紀範圍（歲） 速度（m/s）

＜30 1.010 30~50 0.860 男性

＞50 0.670

＜30 0.755 30~50 0.665 下樓梯 Up-Stair

Speed

女性

＞50 0.595

＜30 0.670 30~50 0.630 男性

＞50 0.510

＜30 0.635 30~50 0.590 上樓梯 Down-Stair

Speed

女性

＞50 0.485 註：當煙濃度達到 0.51/m 時才可使用爬行之速度

避難者步行速度依據軟體內設預定值再考量避難者移動性、移動地 區（Terrain）、周圍環境及避難者行為所影響而改變，故每位避難者 之移動速度亦不相同。building-EXODUS 各階段模擬之最後一名速度均 小於各該階段之全體避難者之平均速度值，故因而增長其避難行動時 間，各階段最後一名避難者避難速度如下表 5-21 所示。

表 5-21 building-EXODUS 與實證演練之步行速度統計表

步行速度

居室避難（秒） 樓層避難（秒） 整棟避難（秒）

避難評估模式 樓層 快速步

行速度 步行速度 快速步

行速度 步行速度 快速步 行速度

步行 速度

下樓梯 速度 9F 1.21 1.08 1.33 1.03 1.27 1.16 0.665 building-EXODUS

13F 1.25 1.10 1.31 1.09 1.25 1.12 0.595

9F 1.03 1.03 1.03 0.963

實證演練之

實測觀察值 13F 1.10 1.10 1.10 0.729

6、累積等待時間（CWT）

由居室、樓層與整棟各階段模擬過程中得知影響避難者行動時間最 大因素為累積等待時間（CWT），累積等待時間為避難者通過各模擬階 段之出口時因等待或延遲於原地不動之時間累計值，即同等於日本檢證 法之通過出口所需時間（t^queue），累積等待時間受到走廊或樓梯內人群 密度及滯留情形所影響，此影響因素與日本檢證法之計算存在著相同的 思考邏輯。由模擬結果顯示，避難者驅動力越低者則其累積等待時間越 長。於1~13樓整棟模擬過程中最後一員避難者其避難行動時間為529.56 秒，其累積等待時間便耗費351.60秒。而實際演練避難者通過出口乃取 決於前方出口是否擁擠而決定，在避難者避難動作均以快步循序前進、

不以驅動力之考量下，於整棟避難過程中最後一名避難者之通過出口所 需時間明顯比building-EXODUS所模擬來的少，僅耗費63.80秒。

下表5-22為building-EXODUS各避難階段通過出口所需時間與實證 演練觀察值之統計表。

表 5-22 building-EXODUS 與實證演練之累積等待時間統計表

累積等待時間（CWT） 避難評估模式 樓層

居室避難（秒） 樓層避難（秒） 整棟避難（秒）

9F 0.00 13.64 249.28

building-EXODUS

13F 4.62 6.37 351.60

9F 15.60 11.40 7.80

實證演練之

實測觀察值 13F 15.20 11.40 63.80

7、個人經歷時間（PET）

個人經歷時間（PET）是一動態屬性由軟體計算每個避難者由避難 開始至逃出至安全出口或至無法行動所需經歷之時間，也就是統計其反 應時間、單位速度下移動距離所需時間及等待時間等避難行動所需時間 之 合 計 ， 即 同 等 於 日 本 檢 證 法 之 避 難 完 成 所 需 時 間 （ t^escape） 。 building-EXODUS於居室與樓層模擬過程僅逃生至各階段之出口，故步 行速度為個人經歷時間值之最大影響因素，由於居室、樓層之步行速度 均比實證演練較為快速（詳見表5-19），所以此兩階段比實證演練所避 難經歷時間較為快速；building-EXODUS之整棟避難模擬由於最後一人 之驅動力值過低使得累積等待時間過長，所以整棟避難階段個人經歷時 間與實證演練避難經歷時間呈現近4分鐘與2.5分鐘之明顯差距。下表 5-23為building-EXODUS各避難階段個人經歷時間與實證演練觀察值之 統計表。

表5-23 building-EXODUS與實證演練之避難個人經歷時間統計表

個人經歷時間（PET） 避難評估模式 樓層

居室避難（秒） 樓層避難（秒） 整棟避難（秒）

9F 24.09 42.92 392.53 building-EXODUS

13F 24.37 30.75 529.56

9F 36 51 153

實證演練之

實測觀察值 _13F 44 48 308

二、軟體模擬避難過程之觀察結果

於軟體模擬過程中觀察避難者之行為，發現下列現象與真實避難動 作行為極為相似：

1、避難人群於模擬開始時會產生滯留猶豫不決、來回徘徊之動作，此 即為表現所設定之人員避難反應時間行為（Response），每位避難 者依其性別、年齡、敏捷度、機動性與所在位置等反應皆不同。

2、建築物內部之辦公室人員均屬於對所處環境環境相當熟悉並瞭解各 出口處之位置，避難模擬開始時人群均往離自身最近的出口前進疏 散（透過設定令其與實證演練真實狀況相符合）。

3、疏散模擬時避難人群會有避開障礙物之表現（避開桌椅家具等）。

4、較多避難人群於同一出入口進出時會產生擁擠、排隊等待，等待繼 續前進動作（如圖5-11所示）。

5、全棟建築物避難疏散時使用左右兩側之特別安全梯。較高樓層之避 難者往下移動疏散時佔據著樓梯內之空間，此舉會對較低樓層之避 難者往特別安全梯疏散形成障礙，甚至回堵至空間平面內，使得多 數部分樓層出入口形成擁塞現象，增長樓層避難時間完成時間。

6、女性避難人員之逃生行動能力相對較低（驅動力較低），故居室、

樓層與整棟各階段避難模擬最後幾位避難者多為女性。

圖5-11 模擬過程出口擁擠示意圖