實驗室消防安全及

高樓避難逃生

陸瑞璽

內政部消防署救災救護指揮中心 科員

行政院國家搜救指揮中心 外事官

中華民國97年9月10日

TAIP

EI

RESCUE COOR

DIN

ATIONCENTER

大綱

‧基本火災學

‧實驗室消防安全

‧高樓消防安全及避難逃生

‧醫院消防安全

http://img.article.pchome.net/00/28/61/82/2.jpghttp://news.china.com/zh_cn/domestic/945/20070922/images/14359032_2007092222044393687100.jpghttp://images.google.com.tw/imgres?imgurl=http://i1.sinaimg.cn/dy/w/2008-02-11/U2418P1T1D14923193F23DT20080211101104.jpg&imgrefurl=http://news.sina.com.cn/w/2008-02-11/084714923193.shtml&h=299&w=450&sz=17&hl=zh-TW&start=91&usg=__7TiNL2xOLlYQvy94r5uEVHtPY_8=&tbnid=9F5Z3wcvAF-r8M:&tbnh=84&tbnw=127&prev=/images%3Fq%3D%25E7%2581%25AB%25E7%2581%25BD%26start%3D80%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26complete%3D1%26hl%3Dzh-TW%26sa%3DN

基本火災學

燃燒的基本三要素：‧可燃物、助燃物、火源

‧若要停止任何燃燒，只需除去任何一要素。

燃燒範圍(燃燒界線)‧可燃性物質與氧氣充分混合成可燃的最低及最高之成分百分比，稱為燃燒下限及燃燒上限。

燃燒速度‧固體燃燒

受熱→熔化→產生蒸氣

‧液體燃燒一般易燃性液體，在常温下，即可能產生大量可燃性蒸氣。

火焰傳播速度：0.5~2.0公尺/秒

‧氣體燃燒受分子組成及燃燒或爆炸範圍影響。

火災特性

1.偶發性‧ 只要燃燒條件足夠，即可引發火災。

2.成長性‧ 火災的燃燒面積，和時間平方成正比。

3.不定性‧ 火勢發展受可燃物的質、量、狀態、位

置、開口大小、風向、風速、火源種類等因素影響。

http://sci.ce.cn/yzdq/dq/dqxw/200710/24/W020071024471643244391.jpg

火源分類

1. 無焰火源—火花、火星、線香、煙蒂。2. 有焰火源—火柴、蠟蠋、打火機、本生燈。3. 撞擊及摩擦—固體高度撞擊、機械往復運

動。

4. 高温固體表面—磁石加熱攪拌器、電熱包。

http://pic.nipic.com/2007-10-16/20071016213915470_2.jpg

火源分類

5. 自然發火—因物質分解、氧化、蓄積、醱酵或聚合之生成熱。

6. 絶熱壓縮—氣體在絶熱狀態下壓縮，體積減少温度上升，若壓縮機冷卻

水失效，則過熱。

7. 電氣原因—電氣裝置絶綠破壞、積污導電、漏電、電阻上升。

8. 靜電原因—固體、液體及氣體輸快速輸送而摩擦生靜電。

火災發展過程

引火期可燃性物質和空氣充分接觸，在燃燒範圍內若遇火源，則引發燃燒，短則數秒，長則數日。

成長期火勢成長受可燃物質量、大小、形狀、開口部大小及風的因素所影響。

火災發展過程

最盛期前期受空氣量影響，後期受燃料量影響。

衰退期因可燃物有限，燃燒快速殆盡，温度下降。

火災對人的危害‧煙

‧固體，液體及氣體混合微粒子。

‧造成視覺障害，逃生困難，心理恐慌。

‧呼吸器管，組織傷害。

‧上升速度為人的6~10倍。‧熱

‧密閉玻璃帷幕大樓之高温可達1200~1500℃ 。

‧對人體造成1至4級的燒傷。

http://jwjd.bjchy.gov.cn/imageimage/2765_��???3.jphttp://img.article.pchome.net/00/28/61/82/2.jpg

火災對人的危害

‧缺氧‧18%-勞工安全設施規則中缺氧的定義。‧16%-肌肉功能衰退。‧10~14%-呼吸困難，不正常疲倦錯誤判斷。‧6~8%--呼吸停止，數分鐘內窒息死亡。

‧有毒氣體‧各種材料遇熱後，會產生可燃性氣體及毒氣。

‧CO，CO2，NOx，HCl，HCN，甲醛。

火災分類

A類火災‧普通固體火災，諸如木材、紙張、纖維、橡膠。

B類火災‧油類火災，如石油系液體,各種有機溶劑及可燃性氣體等。

C類火災‧電氣火災，如配電盤、變壓器、電容器、發電機等電氣設備。

D類火災‧特殊火災，如禁水性物質、活性金屬及過氧性物質。

滅火基本方法

燃燒條件 滅火方法 滅火原理 滅火方法

可燃物 隔離法 除去可燃物將可燃物自燃燒火焰中去除。

助燃物

(氧氣)窒息法 除去助燃物

排除、隔絶或稀釋空氣中氧氣。

火源

(熱能)冷卻法 滅少熱能

使可燃物温度降到燃點以下。

連鎖反應 抑制法破壞或抑制連鎖反應

加入能與游離基結合的物質。

滅火基本方法

‧A類(普通)火災‧可藉水及含水溶液冷卻作用降低燃燒物温度，達到滅火效果。

‧介由水受高温，迅速氣化，吸收大量熱能。

‧B類(油類)火災‧最有效是以掩蓋法隔離氧氣。

‧泡沬或乾粉加以覆蓋，使燃燒物窒息。

‧移開可燃物或降低温度亦可達到滅火效果。

http://school.yn119.cn:8080/xfschool_images/Images/Pic/ff8080810fb918f2010fb91ebd79000c.jpghttp://www.aolianan.com/IMAGES/insert_jpg_sourse/miehuoqi/tuicheshimiehuoqi.jpg

滅火基本方法

‧C類(電氣)火災‧首重斷電，未斷電前，絶不可使用導電性滅火劑。

‧斷電後，再視情況依A或B類火災處理。

‧D類(特殊)火災‧不適用水、泡沬、 CO2和乾粉。

‧活性金屬及禁水性物質燃燒時温度甚高，需使用特殊滅火劑來阻斷燃燒連鎖反應。

實驗室消防安全

‧國內實驗室常因各種因素而產生化學品外洩或失控反應，以致造成嚴重火災、爆炸及有毒氣體外洩，並導致人員安全危害、實驗室財損及環境污染。

實驗室災害

‧天然因素‧地震導致藥品及儀器的傾倒或摔落。

‧颱風豪雨導致實驗室漏水或積水，使化學藥品快速反應。

‧人為因素‧操作人員對化學品性質不了解。

‧不當操作。

‧疏忽及未定期檢視安全條件等。

實驗室災害防治

‧天然因素‧藥品櫃應確實固著於牆面，底部應有防滑機制。

‧儀器底座應有橡膠防滑裝置。

‧實驗室建築及門窗應能防強風豪雨。

人為因素

‧新進人員訓練並熟悉環境。

‧應熟知儀器操作限制及藥品理化性。

‧實驗操作時之精神況狀能否勝任。

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實驗室災害防治

‧電氣使用

插座、延長線是否堪用、穩固。

插座、電線接點是否鄰近水氣。

加熱裝置有無過熱保護裝置。

實驗儀器有無專屬電源。

保險絲使用是否合乎電氣規格。

http://bp1.blogger.com/_jTKN-3jEI0M/RwznAg2dKrI/AAAAAAAAAMw/QqNp6SsgZAI/s400/fig06.jpghttp://enews.nfa.gov.tw/photo/adam20070329case001.jpg

實驗室災害防治

‧化學藥品管理

化學藥品儲存、操作、運送及廢棄。

備其所有藥品之MSDS。依照MSDS儲存、使用及廢棄藥品。實驗室有無張貼化學不相容物表。

化學藥品管理訓練及宣導。

http://www.efqv.com/Uploads/191426/20078911440890.jpghttp://www.mros.cn/piclib/14/795c7a7a5ec6b460ec00c5841019b9e9.jpg

實驗室災害防治

‧化學藥品儲存

容器材質是否適當。

容器按期保養維修。

儲存櫃內有無防傾倒、防滑設計。

使用前後應注意瓶口開關狀況。

實驗廢液及過期藥品，應遵循安全規定處理。

宜使用小量體積存放及分裝使用。

http://pic.gettyimages.cn/bigimg/newbigimg1/1994000/73096495.jpghttp://us.medage.net/products/images/Veterinary_Medicine_Iron_Dextran_20050508.jpg

實驗室災害防治

‧化學藥品操作

不相容性物質混合

加熱不當

入料不當

失控反應

實驗室火災及爆炸

‧氣體火災

爆炸下限

‧氫氣—4%‧乙炔—2.5%‧LPG—1.9%

多以壓縮方式儲存於壓力容器，外洩時，氣體和噴口摩擦，有可能產生火花。

需以高壓水霧接近滅火。

http://image.ganji.com/img/secondmarket/20080625/09/6/20080625095127_1.jpg

實驗室火災及爆炸

‧水蒸氣爆炸

液態水急劇汽化時，體積將瞬間膨脹1700倍，而產生水蒸氣爆炸。

避免高温物質接觸水份。

‧密閉容器爆炸

密閉容器若含有氣體，受熱時將使內部壓力升高。

若超過容器耐壓界線，即產生物理爆炸，若氣體具可燃性，將更為嚴重。

實驗室火災及爆炸

‧可燃性蒸氣爆炸

酒精燈在使用時，酒精温度亦會升高，使用時不可任意打開燈蕊蓋，以免可燃性蒸氣上衝接觸火源。

高層建築物消防

高層定義美國防火協會(U.S NFPA)- 樓層超過當地雲梯車高度。歐洲消防協會(EFPA)- 由建築物外部，消防車輛無法到

達之樓層。

台灣- 建築物高度在15公尺以上或15層以上的建築物。

高層建築物結構特性結構堅實穩固

樓層面積廣闊

各種管道密佈

開口通道眾多

裝潢材料複雜

高層建築物使用特性

‧用途複雜

商業、辦公、住宅

公眾出入、聚集

‧人口密集

樓層高、樓板面積廣闊，收容人數眾多。

綜合大樓--百貨公司、電影院、餐廳、夜總會等。

高層建築物火災特性濃煙密佈

高温灼熱

輻射延燒快速

逃生不易

搶救困難

明顯煙囟效應

避難逃生時間長

http://blog.roodo.com/redpeachy/40b5b06c.jpg

影響煙流動之因素

‧自然驅力‧室內外温差及高度。

‧煙囟效應。

‧浮力‧煙的温度較空氣低，密度較空氣小。

‧自然風力‧玻璃破裂, 窗戶大小, 風力, 風向。

‧強制驅力‧未停機的空調系統。

‧電梯升降之活塞效應。

‧煙的沉降速率

高層建築物消防安全設計‧內部裝修不燃性設計

‧裝潢材料不燃性限制

‧防焰規則

‧結構耐火設計‧抗火效能

‧抗火時效

‧防火區劃設計‧面積區劃- 一定面積以上者‧防火牆區劃

‧垂直區劃- 防止火勢橫向擴大‧水平區劃- 防止火勢上下蔓延

高層建築物消防安全設計

‧高樓排煙設計‧靜態排煙--建材的不燃性, 耐燃性及低發熱

量

‧動態排煙—自然及機械式排煙

‧設置排煙場所

‧防煙區劃—水平, 垂直, 層間區劃‧防煙垂壁

‧蓄煙區

‧樓梯間之正壓煙控系統

高層建築物消防安全設計

‧消防安全設計‧警報設備

‧滅火設備

‧避難逃生設備

‧消防搶救之必要設施

‧其他經中央消防主管機關認定之消防安全

設備。

高層建築物消防安全設計

‧消防安全設計‧警報設備

火警自動警報設備

瓦斯漏氣火警自動警報設備

手動報警設備

緊急廣播設備

高層建築物消防安全設計‧消防安全設計

‧滅火設備

滅火器及消防砂

室內消防栓設備

室外消防栓設備

自動灑水設備

水霧滅火設備

二氧化碳滅火設備

泡沫滅火設備

乾粉滅火設備

海龍滅火設備

http://images.google.com.tw/imgres?imgurl=http://www.sunseeker.com.tw/%E7%85%A7%E7%89%87%2520280-1.JPG&imgrefurl=http://www.sunseeker.com.tw/new_page_4.htm&h=448&w=336&sz=129&hl=zh-TW&start=1&usg=__m47vtEwbGjveIhQ_P7vjI3KaJ70=&tbnid=e-PHQIhBFD0h3M:&tbnh=127&tbnw=95&prev=/images%3Fq%3D%25E5%25AE%25A4%25E5%2585%25A7%25E6%25B6%2588%25E9%2598%25B2%25E6%25A0%2593%26gbv%3D2%26complete%3D1%26hl%3Dzh-TWhttp://www.whswxf.com/images/images/zs02_01.gif

高層建築物消防安全設計

‧消防安全設計

避難逃生設備

‧標示設備

出口標示燈、避難方向指示燈、避難指標

‧避難器具

滑台、避難橋、救助袋、緩降機、避難繩、滑杆及其他避難器具。

‧緊急照明設備

高層建築物消防安全設計

‧消防安全設計‧消防搶救之必要設施

送水口

出水口

緊急電源插座

消防專用蓄水池

緊急昇降機

緊急進口

室內排煙設備

高樓火災避難逃生原則‧逃生通道應簡單明瞭

直、短。

‧逃生手段要原始、確實步行

‧逃生器具以固定設施為主可搬式為輔一般避難- (緊急)出入口、樓梯、陽台、

固定壁梯。

避難延遲- 繩梯、緩降機、救助袋、避難繩索等。

高樓火災避難逃生原則

‧逃生設計應重視「直覺」及「萬全」原則

非常狀態下，頭腦混沌—圖? 文?若一種逃生方式故障或阻礙時，另有第二及第

三種以上的其他逃生方式。

◎二方向避難原則

‧一個室內空間，有2個以上且位置相反的出口。

‧一條走廊兩端各設有出口或樓梯。

高樓火災避難逃生原則‧沿逃生通道逐步設置安全性漸高之「避難帶」

起火室或防火區劃部份

使火源室或區劃處人員逃出。

設置2個以上不同方向之出口。

房間出口經走廊至樓梯部份

起火樓層各室出口跑向樓梯。

樓梯間等開口部

起火樓層以外之人員。

設防火、防煙區劃2處以上。

建築物之外部及周圍部份

無法利用樓梯逃生者之救助。

醫院消防安全

國內醫療院所型態於多年前已向大型化及高樓化所發展，超大型高樓醫院的趨勢早以成型。

為滿足基本民生需求，醫療院所亦增設停車場、美食街、便利商店等附屬設施。

醫院消防特徵

醫院是由醫護人員、病患及家屬所組成之公共場所。醫院內隨時均有大量無法自行移動之病人。夜間醫護人員較白日少，有延遲避難引導傾向。住院病患的全員避難是非常困難的。系統設備管道眾多，易成為煙的擴散通道。附屬場所(停車場、美食街)多樣化。撒水及排煙設備是必要的趨勢。

醫院消防特徵

醫院空間用途複合化。

醫務相關外包廠商增加。

對於防災認知不同，外包商未必有相同的防災觀念。

醫院已成為複合用途，人員屬性多樣化，將增加自衛消防編組之組成及運作的困難性。

http://blog.barryhsu.com/uploaded_images/DSC02751_resize-709135.jpg

案例探討

紐西蘭(Waitakere)醫院產房火災

• 時間： 2002年8月17日早上六點二十分

• 起火地點：產房手術室（因手術過程中酒精溶液

溢流，同時使用電療機產生火花引起）

• 傷亡人數：一名孕婦遭到燒燙傷

紐西蘭(Waitakere)醫院產房火災

• 分析：

重症病房如手術室、加護病房等收容避難弱者的空間，除一般熟知的起火原因外，亦有可能在醫療過程當中發生火災。

且此案例調查結果並無人為疏失，整個醫療器材的使用亦合乎作業標準，但仍不幸發生火災。

標準作業程序＝不會引發火災？

美國維吉尼亞州(Peterburg)醫院火災‧時間：1994年12月31日

‧地點：4樓病房

‧傷亡人數：造成4名病患死亡及數位護理人員與救

災人員受傷。

‧分析此火災造成人命傷亡關鍵因子如下：

延遲火災發現的時間。

經由人為轉報，導致延遲向消防單位報案。

發現火災時火勢已很嚴重。

火勢迅速成長並很快達到最盛期。

起火病房門未關閉。

病房隔間牆不連續。

走廊及病房未設撒水系統。

護理人員初期應變失敗後，未在第一時間將門關上，讓防火區劃不完全，火勢迅速擴大。

可知，非ICU區域發生火警，亦可能因火勢擴大波及ICU。

美國麻州海恩尼斯醫院火災

‧時間：1996年10月16日上午11:16

‧地點：三樓護理人員起居室

‧起火源因：電爐未關閉，引燃當時烹煮之食物。

‧結果：火災迅速受到控制，未有人員傷亡。

此案例受到注目，是因起火樓層是收容一些重症病患及加護病房區域，若初期處置不當，勢必造成嚴重的傷亡。

美國NFPA調查此案例成功的關鍵如下：

醫院員工事前的火災防護計畫及全棟避難疏散演練。

不燃結構的防火區劃。

超越法規要求，自行設置自動撒水設備（因本身是既存建築，原法規未要求裝設撒水設備）。

任一病房至緊急出口最大步行距離小於30公尺。

醫院內設有應變指揮中心，隨時與消防機關作資訊傳遞，監視避難逃生動作，避免不必要人員進入災區。

南投埔里基督教醫院

• 時間：2005年01月25日早上十時左右

• 起火地點：地下室空調機房。

• 傷亡人數：較低樓層的住院、急診及洗腎病患近兩百人都緊急移床，因疏散得宜，未造成傷亡。

高雄長庚醫院醫學大樓

• 時間：2005年12月19日上午八點多

• 起火地點：地下一樓放射腫瘤科的面具製作室。

• 傷亡人數：緊急疏散病患、家屬及人員共一千餘人，未造成傷亡。

高雄義大醫院

• 時間：2006年05月23日清晨六點四十二分

• 起火地點：地下室美食街。

• 傷亡人數：消防人員和醫護人員仍在第一時間緊急疏散了五百名左右的住院患者和病患家屬，有

一名消防人員及一名員工受傷。

小結

‧上述三起國內醫院火警均在低層部起火，故影響避難人數眾多。

‧即使是小火也需要大規模避難，甚至是重症患者也可能需要疏散。

病患避難時間之計算

依林慶元教授之研究，病患移動速度如下

協助人員與器物 說明平均速度

需協助者與移動器具

需由協助者藉輪椅、擔架及推床等移動者

需協助者與治療器具

需由協助者藉助治療裝置(呼吸器、點滴等)移動者。

需協助者、移動器具及治療器具

需由協助者藉助治療裝置(呼吸器、點滴等)及輪椅、擔架等移動者。

不可移動 經由上述方式均不得移動者。

1.28m/sec

10公尺7.8秒

＊平均速度→讓人容易忽略了重症患者移動之困難性。

病患避難時間之計算C.W. Johnson教授提出病患進行避難之初期準備時間

病患種類最小延遲

(秒)最大延遲

(秒)

1無行動能力的病患，亦無法從病床上

移動（需仰賴相關的儀器）。 180 900

2無行動能力的病患，可以從病床上移

動，但有相當的困難度及必要的延遲（例如：輪椅）

180 900

3無行動能力的病患，但可以很容易的

以一個或多個員工來協助移動。 60 180

4有行動能力的病患，可以根據員工

（負責告訴他們接下來要做什麼）的指示自行移動。

30 90

病患避難時間之計算

英國C.W. Johnson教授之避難軟體 Glasgow-Hospital Evacuation Simulator (G-HES)提出病患避難速度之數據

移動10m所需時間

緩慢（秒）

中等（秒）

快速（秒）

只靠護士即可 16 12 8

護士搭配輪椅20 16 12

護士搭配推床35 25 20

醫院火災安全管理

籠城區劃所謂「籠城區劃」乃針對手術房、加護病房、血液透析室及產房…等收容避難弱者場所。

‧以多重區劃的概念，使用較高防火時效的樓板、樑、柱、牆或雙重的防火牆作區劃。

‧以獨立的排煙、空調設備，自成一個獨立的安全區劃，不致因其它空間發生火災進行斷電，而造成這些空間的運轉停擺。

由於此類空間皆是收容避難弱者，在此類空間的直上層及直下層及鄰接空間，應嚴格管制其用途及火源的使用。

6樓加護病房之設計為兩個加護病房位於同一個防火區劃內，兩個ICU彼此以前後兩個走廊相通，僅以防煙垂壁做防煙區劃。

隔間牆僅隔至天花板上方

‧火災時，濃煙容易由天花板上方擴散至防火區劃內之其它空間。

加強醫院內危險物品管理

‧指定此物品之存放空間(少量多次領取)，並遠離火源

‧塑膠類(高分子)醫療器材，應遠離火源或插座

‧高分子物質釋熱率越大，產生的濃煙量越多，相對縮短避難逃生時間。

增加陽台設計，多出避難空間

可向樓梯避難之迴廊式陽台 L型陽台外觀

增加陽台的設計的優點‧可以縮短避難的距離

‧增加避難空間及避難動線、降低避難所需的時間

‧增加待援的機會

‧可阻止下方樓層火焰向上延燒

事先指定醫護人員負責之病患，於火災時全程負責避難工作。

增加收納物品之空間設計

‧走廊、通道上常出現輪椅、推床、清潔車等類之物品，阻礙了避難動線。

醫院整體消防安全管理

自動撒水設備之設置，減少滅火人力

‧由美國麻州海恩尼斯醫院火災的案例可知，醫護人員不需浪費太多人力在第一時間滅火，有人力來進行病患之疏散。

‧根據調查顯示，有70％的火災可藉啟動四顆或更少的撒水頭來控制或撲滅火災。

‧建議控制自動撒水設備的OS&Y閥開關之位置，應設於醫護人員輕易可見之處，並督促工務人員經常檢查。

加強外包廠商員工訓練

醫院整體消防安全管理

‧利用走廊作為防火間隔 ‧落實防火填塞

有走廊或通道之設計，則能讓火勢的延燒受到阻隔，不至於直接延燒到加護病房。

除了一般水、電、空調、消防等垂直及橫向管道外，尚有維生用氣體和氣送設備的管道貫穿防火區劃，容易形成區劃上的弱點。

規劃雲梯車可以靠近之空間

種植行道樹綠化了空間，但卻影響雲梯車的架設。

在緊急狀況下時，消防單位通常會利用雲梯車從緊急進口、或破壞窗戶、開口等，進入建築物內部進行救災。

讓雲梯車容易靠近或作為架梯用

可當搶救之前進指揮所

防火避難設施之維護對策

檢查安全門、避難層出口、非避難層以外之樓層出入口、安全梯間與走廊通道範圍與防火鐵捲門下方是否有無堆任何障礙物。

‧強化院內消防班救災能力

謝 謝 各 位

6樓加護病房之設計為兩個加護病房位於同一個防火區劃內，兩個ICU彼此以前後兩個走廊相通，僅以防煙垂壁做防煙區劃。