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建築研究簡訊第106期

  • 日期:108-11-13
業務報導蔡綽芳
日本京都動畫公司火災事件近期日本相關報告彙整分析

        日本京都動畫公司於2019年7月18日因人為汽油縱火,導致35人罹難、34人受傷,為日本近年重大火災事件。茲翻譯彙整日本東京理科大學縮尺寸小型實驗、及8月2日京都大學防災研究所西野智研准教授依現地調查,從外牆燒失狀況推測火災性狀及起火後30秒內火災初期煙流狀況,並以二層Zone model (BRI 2002)模擬,所發表之分析報告歸納重點如次:

一、動畫公司基本狀況:3層樓RC建築、樓層面積691m2,內部設有通達3樓之開放螺旋梯,和可能無?道區化之室內梯(西野教授推測),各樓層和螺旋梯之間設有防煙垂壁、天花及牆壁為石膏板裝修,備有火災警報設備及滅火器,主要入口位於建築物東側、工作區也集中於東側。

二、火災狀況:依西野教授蒐集相關文獻資料及現場勘查燒失狀況發現,起火源位於一樓螺旋梯旁,且為主要濃煙及火焰通道;由於起火處靠近員工作業處,因日本工作桌習慣排列方式人員密度高,且有手稿等大量可燃物,該處燃燒也特別激烈;窗戶玻璃爆破,依池?實驗結果推估,室內煙層溫度達到170℃,5秒後玻璃即可能爆破,另從現場燒失狀況推估2樓燃燒溫度較低。就2019 年7 月19日當時33名罹難者中,有19名發現於內部樓梯3樓至屋頂層的樓梯間,1 名在內部樓梯2樓至3樓的樓梯間,而有11 名是在2樓、1名在1樓被發現。

 

三、建築物外牆燒燬情形

         左:火災燒燬後的螺旋梯                                     右:東側外牆 (A)

 

     左:東側外牆 (B)                                           右:南側外牆

資料來源:西野智研,2019.08., 2019 年7月 18 日?京都???????第1 ??????生??放火火災?分析, 京都大學防災研究所

https://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/news/12644/

 

四、二層區域模式(Zone model)模擬

假設起火源位於螺旋梯西側空間、燃燒面積8 m2,最大發熱速率20MW(10秒鐘到達),並比對現場煙霧痕跡分析:

(一)起火後5秒內火煙從螺旋梯向上竄燒,煙層從3樓下降至2樓逐漸擴散至樓層內各樓層內;且3樓煙層下降最為迅速,10秒後下降至1.8m、15秒下降至1.1m溫度接近100℃、25秒幾乎接近地板,且因濃煙具有毒害容易造成人員意識、行動障礙而避難困難,簡言之3樓在起火10秒後即陷入極危險狀況,因此人員受害3樓最為嚴重。

(二)2樓煙層下降較慢,起火20秒後下降至1.8m、30秒即下降至地板;值得注意的是1樓在起火10秒後,溫度即達到1000℃,整體而言30秒內全館即陷入完全危險狀況。

左:各樓層平面及人員傷亡位置                              右:起火後5、10秒煙層分布狀況

起火後20、30秒煙層分布狀況

 

資料來源:西野智研,2019.08., 2019 年7月 18 日?京都???????第1 ??????生??放火火災?分析, 京都大學防災研究所

https://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/news/12644/

 

五、初步結論與建議(部分彙整西野准教授建議):

(一)歸納整體火災成長機制,因火煙沿著螺旋梯竄燒,高溫氣體可能引燃個樓層可燃物,各樓層在起火後10幾秒內即陷入極危險狀態,煙層大約起火後15秒內即下降至地板,起火30秒後2樓以上所有空間應該全部充滿濃煙,避難相當困難。

(二)合法未必安全,法規是維護安全之最低標準,無法確保所有情境下都能保障居住者安全,建築物若設有螺旋梯、挑空空間,各相關樓層建議應設置戶外安全梯、環繞形連續陽台,以提高避難機會。

(三)人員密集、公眾使用等建築物,業主應自主加強防火、消防設施設備,如直通樓梯改裝為安全梯、防範縱火可於主要出入口及關鍵路徑加設自動撒水設備等。