115 消防設備人員高等考試 消防設備師 避難系統消防安全設備 考古題詳解

核心觀念

本題為消防設備師（專技高考）《避難系統消防安全設備》之指標型申論題，測驗範疇涵蓋「法規設計標準」與「實務檢修作業」兩大主軸：

1. 增改建與變更用途之分別計算要件：涉及《各類場所消防安全設備設置標準》第 13 條（消防設備通用規定）與第 28 條（排煙設備設置對象）所規範之防火間隔及防火區劃獨立性原則。
2. 居室與特別安全梯排煙室之排煙規格：考驗《各類場所消防安全設備設置標準》第 188 條（居室排煙）與第 189 條（特別安全梯及緊急昇降機間排煙室）之「自然通風口面積」及「機械排風量」基準。
3. 設備檢修與實測作業：依據《各類場所消防安全設備檢修基準》第二十三章「排煙設備」，測驗「綜合檢查」（連動、控制與電源切換）及「風量測試方法」（斷面等面積分割法、平均風速與有效面積計算）。

法規依準說明：本解題內容以命題當年（民國 115 年）之法規標準為依準。

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解題方法

1. 第一部分（增改建分別計算）：從「被動防火阻隔（一小時防火時效區劃）」與「空間實質隔離（開敞渡廊或走廊連接）」兩個法定阻隔途徑切入，逐項條列法定構成要件。
2. 第二部分（規格比較）：

• 居室：採「排煙區劃相對比例（$2\%$）」與「面積流量比（$1\text{ m}^3/\text{min}\cdot\text{m}^2$ 且 $\ge 120\text{ m}^3/\text{min}$）」。
• 排煙室：採「排煙室地板面積相對比例兼絕對下限（$10\%$ 且 $\ge 2\text{ m}^2$）」與「固定大風量標準（$4\text{ m}^3/\text{s}$）」。

3. 第三部分（檢修基準實務）：

• 綜合檢查：依「連動啟動 $\to$ 狀態回授 $\to$ 安全連鎖（防火閘門） $\to$ 緊急電源」標準測試程序回答。
• 風量測試：採用流體量測之「等面積分割法（Grid Method）」，寫出測點配置、風速平均公式及實測風量計算公式。

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本題詳解

一、增建、改建或變更用途得分別考量設計排煙設備之要件

依據《各類場所消防安全設備設置標準》規定，設置排煙設備之場所於增建、改建或變更用途部分，符合下列規定之一者，該部分得分別考量設計排煙設備（分別核算其樓地板面積與排煙需求）：

1. 防火區劃要件： 增建、改建或變更用途部分，與原建築物其他部分之間，以具有一小時以上防火時效之牆壁、樓板及防火門窗等防火設備形成完全獨立之防火區劃者。
2. 渡廊（走廊）連接要件： 增建、改建或變更用途部分與原建築物間係以渡廊（或走廊）相連接，且該渡廊符合下列全部要件者：

• 用途限制：僅供人員通行或搬運使用，且內部嚴禁堆置任何可燃物品。
• 構造與耐燃限制：渡廊主要結構為耐火構造或不燃材料建造，其內部頂棚及牆面裝修材料為耐燃一級材料。
• 開口防火防護：渡廊與兩側建築物連接之開口部，均設有具一小時以上防火時效之防火門窗（常時關閉式或火災時能自動關閉）。
• 開敞通風與距離間隔：渡廊具有向戶外開敞之有效開口，且開放部分長度在一層至三層者為 $6\text{ m}$ 以上，四層以上者為 $9\text{ m}$ 以上；或走廊寬度在 $1.5\text{ m}$ 以下且具備同等開放通風條件者。

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二、居室與排煙室之自然通風口面積及機械風量規定

1. 居室之排煙設備規定（依設置標準第 188 條）

• 自然通風口（排煙口）面積：
• 自然排煙口應設於天花板或天花板下 $80\text{ cm}$ 範圍內，直接面向戶外或以風道連接。
• 自然排煙口之開口面積，應在該排煙區劃樓地板面積的 $2\%$ 以上。
• 排煙區劃內任一點至排煙口之水平距離應在 $30\text{ m}$ 以下。
• 機械排煙量：
• 每一排煙區劃之機械排煙量，不得小於每分鐘 120 立方公尺（$120\text{ m}^3/\text{min}$）。
• 同時，該排煙區劃樓地板面積每平方公尺排煙量不得小於每分鐘 1 立方公尺（$1\text{ m}^3/\text{min}\cdot\text{m}^2$）。
• 即排煙量需求公式為： $Q_{\text{居室}} \ge \max\left(120,\, A \times 1\right) \quad (\text{m}^3/\text{min})$ （式中 $A$ 為該排煙區劃樓地板面積，單位為 $\text{m}^2$）。
• 若排煙機兼供二個以上排煙區劃使用時，其排煙機排風量應以最大排煙區劃所需排煙量計算，且最低不得小於 $120\text{ m}^3/\text{min}$。

2. 特別安全梯排煙室之排煙設備規定（依設置標準第 189 條）

• 自然通風口面積：
• 排煙口直接面向戶外者，其自然排煙開口面積應在該排煙室樓地板面積之 $10\%$ 以上，且絕對面積不得小於 $2\text{ m}^2$。
• 開口應設於天花板或天花板下 $80\text{ cm}$ 範圍內，平時保持關閉，火災時可自動或手動開啟。
• 機械排煙量：
• 排煙口未直接面向戶外而採機械排煙時，其排風量應在每秒 4 立方公尺（$4\text{ m}^3/\text{s}$，即 $240\text{ m}^3/\text{min}$）以上。
• 若排煙機兼供二個以上排煙室使用時，其排風量依同時開啟之排煙室數量乘算（若採單一排煙室連動設計者，排風量最低仍不得小於 $4\text{ m}^3/\text{s}$）。
• （延伸規範） 若設有機械進風，進風量應在每秒 2 立方公尺（$2\text{ m}^3/\text{s}$，即 $120\text{ m}^3/\text{min}$）以上，以形成氣流壓差防護。

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三、排煙設備綜合檢查及風量測試方法

依據內政部頒訂之《各類場所消防安全設備檢修基準》第二十三章「排煙設備」，綜合檢查與風量測試步驟如下：

1. 綜合檢查方法（連動與機能驗證）

• 手動及自動連動試驗：

1. 操作排煙口之手動開啟裝置（遠隔操作開關）或觸發該防煙區劃內之火警探測器。
2. 檢查排煙口（排煙風門）能否確實開啟定位；可動式防煙垂壁（若有）能否順利連動下垂達 $50\text{ cm}$（地下通道為 $80\text{ cm}$）以上。

核心觀念

本題依命題當年（民國 115 年）《各類場所消防安全設備設置標準》規定解析。核心考點聚焦於避難系統之三大關鍵架構：

1. 場所用途分類與收容人數計算：

• 第 7 樓教堂屬於「乙類第 3 目」場所，依設置標準第 24 條規定計算收容人數。
• 第 8 樓護理機構屬於「甲類第 6 目」場所，依設置標準第 22 條規定計算收容人數。

2. 避難器具設置門檻、數量計算及種類選定：

• 依設置標準第 26 條判定是否達應設避難器具之樓層與收容人數門檻。
• 依設置標準第 158 條之基準收容人數計算應設具數（注意甲類第 6 目場所之特別基準）。
• 依設置標準第 157 條附表「避難器具選擇表」，根據所在樓層（四層以上十層以下）與場所危險特性，挑選法定適格之器具種類（注意避難弱者場所之器具限制）。

3. 避難器具之免設要件：

• 依設置標準第 160 條，比較「一般場所（教堂）」與「避難弱者場所（護理機構）」在防火構造、防火區劃、安全梯形式及水平避難動線上的免設條件差異。

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解題方法

第一子題：第 7 樓教堂及第 8 樓護理機構的收容人數

1. 第 7 樓教堂（乙類第 3 目）：

• 法源依據：設置標準第 24 條（圖書館、博物館、美術館、寺廟、教堂、展覽場及其他類似場所）。
• 計算規定：

1. 從業員工數。
2. 閱覽、集會、休息、展示部分之樓地板面積合計除以 $3\ \mathrm{m^2}$ 所得之數。
3. 其他部分之樓地板面積合計除以 $10\ \mathrm{m^2}$ 所得之數（本題無此項）。

• 計算推導：
• 從業員工數：$5\ \text{人}$
• 閱覽、集會或休息用面積合計：$480\ \mathrm{m^2}$ $\text{集會等空間人數} = \frac{480\ \mathrm{m^2}}{3\ \mathrm{m^2/\text{人}}} = 160\ \text{人}$ $\text{總收容人數 } N_7 = 5 + 160 = 165\ \text{人}$

2. 第 8 樓護理機構（甲類第 6 目）：

• 法源依據：設置標準第 22 條第 1 款（醫院、療養院、長期照顧服務機構、老人福利機構、護理機構等）。
• 計算規定：

1. 從業員工數。
2. 病房、收容居室之病床數或常住收容人數。

• 計算推導：
• 從業員工數：$20\ \text{人}$
• 常住老人數：$35\ \text{人}$ $\text{總收容人數 } N_8 = 20 + 35 = 55\ \text{人}$

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第二子題：避難器具數及避難器具種類

1. 應否設置避難器具之門檻檢討（設置標準第 26 條）：

• 本建築物為 10 層樓建築，第 7 樓與第 8 樓均屬二層以上十層以下之應檢討樓層。
• 第 7 樓教堂（乙類）：收容人數 $165\ \text{人} \ge 50\ \text{人}$，達法定設置門檻，應設置。
• 第 8 樓護理機構（甲類第 6 目）：收容人數 $55\ \text{人} \ge 10\ \text{人}$，達法定設置門檻，應設置。

2. 避難器具設置數量計算（設置標準第 158 條）：

• 第 7 樓教堂：
• 依第 158 條第 1 項第 2 款，供乙類場所使用之樓層，收容人數在 100 人以下者設 1 具；超過 100 人者，每增加 100 人（包括未滿）增設 1 具。
• 收容人數 $165\ \text{人}$： $\text{應設數量} = 1 + \left\lceil \frac{165 - 100}{100} \right\rceil = 1 + 1 = 2\ \text{具}$
• 第 8 樓護理機構：
• 依第 158 條第 1 項第 1 款但書，供第十二條第一款第六目場所使用者，收容人數在 30 人以下者設 1 具；超過 30 人者，每增加 30 人（包括未滿）增設 1 具。
• 收容人數 $55\ \text{人}$： $\text{應設數量} = 1 + \left\lceil \frac{55 - 30}{30} \right\rceil = 1 + 1 = 2\ \text{具}$

3. 避難器具種類選定（設置標準第 157 條附表）：

• 第 7 樓教堂（四層以上十層以下之乙類場所）： 法定得選用之避難器具種類如下（任選 2 具配置）：

1. 救助袋（斜降式或垂直式）
2. 緩降機
3. 避難梯（具固定架設形式之金屬避難梯）
4. 避難橋

• 第 8 樓護理機構（四層以上十層以下之甲類第 6 目場所）： 考量收容對象為避難弱者（常住老人、臥床行動不便者），法定得選用種類嚴格限縮如下（任選 2 具配置）：

1. 救助袋（需具備運送行動不便者功能者）
2. 避難橋
3. 緩降機（實務上臥床者使用困難，法規雖表列但規劃時應以救助袋或避難橋為首選） 禁選種類：避難梯、滑台、滑杆、避難繩索等，於四層以上之甲類第 6 目均不得選用。

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第三子題：免設避難器具之要件（設置標準第 160 條）

建築物主要構造均已符合「防火構造」之前提下，兩場所依其危險等級與收容人員避難行為能力，免設要件分別如下：

1. 第 7 樓教堂（乙類場所，屬甲類第 6 目以外場所）免設要件： 符合下列條件之一者，該層得免設避難器具：

核心觀念

本題評量消防設備師在「避難系統消防安全設備」中對緊急照明設備法規標準的掌握程度。本題以命題當年（民國 115 年）法規為準，核心法源為《各類場所消防安全設備設置標準》：

1. 設置場所門檻（第 25 條）：依場所危險等級（甲類 vs. 乙類）、樓層特性（一般樓層、地下層、無開口樓層）及特殊建築型態（地下建築物），劃定應設置之總樓地板面積門檻。
2. 免設處所要件（第 176 條）：考量特定空間已有良好自然避難條件（如避難層短距離開口）、防火防煙區劃完備（常時關閉防火門）或空間私密性（集合住宅內部居室），給予免設之寬減要件。
3. 照度物理性能與測定標準（第 177 條）：依不同燈具光源特性（白熾燈泡 vs. 螢光燈／LED）訂定地面水平面照度低限，並規範走廊及其他場所之法定測量位置。

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解題方法

本題為標準的法條規範申論題，答題切入點應遵循「法條法源 $\to$ 構成要件 $\to$ 關鍵數值與技術細節」之層次展開：

1. 第一小題（應設場所）：以場所類別（甲類、乙類）及空間空間特性（地下層、無開口樓層、地下建築物）為經緯，條列各類面積基準（$500\text{ m}^2$、$100\text{ m}^2$、$1,000\text{ m}^2$）。
2. 第二小題（得免設處所）：區分「避難層」與「避難層以上各樓層」，並針對「一般場所」與「集合住宅」分別列出步行距離（$30\text{ m}$、$16\text{ m}$、$8\text{ m}$）及防火門區劃要求。
3. 第三小題（照度標準）：區分光源種類（白熾燈 $1\text{ lx}$、螢光燈及 LED $2\text{ lx}$），並務必補全「照度測定位置」（走廊中心線地面、其他場所地面各點），方能取得滿分。

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選項分析（申論題點剖析）

本題為申論問答題，各小題法規要點與內涵剖析如下：

1. 應設置場所之層級劃分：

• 甲類場所：火災風險高、人員容納多且避難弱者集中，不論面積大小「各樓層全設」。
• 乙類場所：風險次於甲類，以規模管制，達總樓地板面積 $500\text{ m}^2$ 以上者始須設置。
• 地下層、無開口樓層：排煙與自然採光不良，避難難度倍增，門檻大幅嚴縮至樓地板面積 $100\text{ m}^2$ 即須設置。
• 地下建築物：屬高封閉度地下街或地下設施，總樓地板面積達 $1,000\text{ m}^2$ 以上即應設置。

2. 得免設處所之邏輯歸納：

• 集合住宅之居室（住戶室內）：考量個人隱私與自主管理，且熟悉逃生動線，室內得免設，但公共走廊與安全梯等逃生通道絕不可免設。
• 避難層：因直接通達室外，只要步行距離在 $30\text{ m}$ 以下（集合住宅 $16\text{ m}$ 以下）之居室，自然逃生寬裕度高，故得免設。
• 避難層以上：需滿足「主要走廊任一點至直通樓梯出入口在 $30\text{ m}$ 以下」，且同時滿足「各居室至走廊在 $8\text{ m}$ 以下」或「居室門設常時關閉防火門」，始符合安全代償條件。

3. 照度規範之技術本質：

• 白熾燈泡光譜連續、穿透力及視覺辨識佳，規定為 $1\text{ lx}$ 以上；螢光燈演色性與衰減特性不同，規定為 $2\text{ lx}$ 以上。
• 實務發光二極體（LED）緊急照明燈依內政部消防署「緊急照明燈認可基準」，光學照度比照螢光燈之 $2\text{ lx}$ 標準評定。

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核心觀念

本題以命題當年（民國 115 年）之《各類場所消防安全設備設置標準》（以下簡稱《設置標準》）為準，考查三大核心概念：

1. 場所用途分類與收容人員算定（《設置標準》第 12 條、第 160 條）：依不同場所類別（乙類第 3 目之補習班、乙類第 4 目之圖書館）適用專屬之計算公式核算收容人數。
2. 避難器具設置門檻、數量算定與種類選定（《設置標準》第 25 條、第 157 條附表五、第 158 條）：根據樓層高度、收容人數、建築構造（防火構造）及避難安全梯配置，檢討避難器具之應設數量與得選用之器具種類。
3. 緩降機之安裝與技術規範（《設置標準》第 161 條至第 168 條）：包含裝設位置、操作面積、開口部尺寸、下降空間、固著強度及標示等法定構造與空間規定。

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解題方法

一、第 2 樓圖書館及第 8 樓補習班之收容人數計算

依據《設置標準》第 160 條附表「收容人員計算基準」：

1. 第 2 樓圖書館（屬第 12 條第 2 款第 4 目場所）：

• 計算公式： $\text{收容人員} = \text{從業員工數} + \frac{\text{閱覽室、展示室、展覽室、會議室及休息室之樓地板面積合計}}{3\ \mathrm{m^2}}$
• 數值代入：員工計 8 位，閱覽室及展示室面積合計 $360\ \mathrm{m^2}$。 $\text{收容人員} = 8 + \frac{360}{3} = 8 + 120 = 128\text{（人）}$

2. 第 8 樓補習班（屬第 12 條第 2 款第 3 目場所）：

• 計算公式： $\text{收容人員} = \text{教職員工數} + \text{學生（學員）數}$
• 數值代入：員工計 10 位，學生計 120 位。 $\text{收容人員} = 10 + 120 = 130\text{（人）}$

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二、避難器具數量及種類規劃設計

依據《設置標準》第 157 條附表五「避難器具之選擇及設置數量表」進行規劃：

1. 應設檢討與數量計算：

• 第 2 樓圖書館（第 12 條第 2 款第 4 目，收容人員 128 人）：
• 門檻與基準：收容人員在 100 人以下者設 1 具；超過 100 人時，每達 100 人（含未滿 100 人）增設 1 具。
• 計算推導： $\text{應設數量} = 1 + \left\lceil \frac{128 - 100}{100} \right\rceil = 1 + 1 = 2\text{（具）}$
• 第 8 樓補習班（第 12 條第 2 款第 3 目，收容人員 130 人）：
• 門檻與基準：收容人員在 100 人以下者設 1 具；超過 100 人時，每達 100 人（含未滿 100 人）增設 1 具。
• 計算推導： $\text{應設數量} = 1 + \left\lceil \frac{130 - 100}{100} \right\rceil = 1 + 1 = 2\text{（具）}$
• 防火構造減設檢討（《設置標準》第 158 條第 1 款）：
• 本建築物為防火構造，若該樓層同時符合設有二座以上不同避難方向之安全梯時，其收容人員基準得以加倍數值核算（即收容人員 200 人以下設 1 具，超過 200 人每達 200 人增設 1 具）。因題目未註明設有二座安全梯，法定定案設計應採標準基本數量 2 具（若具備二座安全梯則得減設為 1 具）。

2. 得選設之避難器具種類：

• 第 2 樓圖書館（位於第 2 層）：
• 依法得選設種類為：滑臺、避難梯、避難橋、救助袋、緩降機、避難繩索、滑杆。
• 第 8 樓補習班（位於第 8 層，屬第 6 層以上至第 10 層之樓層）：
• 供第 12 條第 2 款第 3 目使用於第六層以上之樓層，依法得選設種類為：避難橋、救助袋。
• 禁設限制：緩降機、避難繩索、滑杆、避難梯依法均不得選設於第 6 層以上之此類場所。

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三、第 2 樓圖書館設置緩降機之法規規定

依據《設置標準》第 161 條至第 168 條規定，其各項設置標準詳述如下：

1. 裝設位置與接近性（第 161 條）：

• 應設於避難時易於接近之處所。
• 應與安全梯或走廊等主要避難動線保持適當之避難安全距離，避免單一區域受阻而無法使用。
• 平時應固定裝設於開口部，或置於開口部附近於緊急時能迅即裝設之位置。

2. 開口部尺寸與高度要求（第 162 條）：

• 供緩降機使用之開口部，其開口淨尺寸應符合下列規定之一：
• 高度 $80\ \mathrm{cm}$ 以上、寬度 $50\ \mathrm{cm}$ 以上。
• 高度 $100\ \mathrm{cm}$ 以上、寬度 $45\ \mathrm{cm}$ 以上。
• 開口部下端距樓地板面高度未滿 $65\ \mathrm{cm}$ 者，得不設踏階；高度在 $65\ \mathrm{cm}$ 以上、$120\ \mathrm{cm}$ 以下者，應設踏階或便於攀登之構造；超過 $120\ \mathrm{cm}$ 者不得設置。
• 開口部設有門窗者，平時應為易於開啟之構造，且不得加鎖；若加鎖者，應具備免用鑰匙即可自室內輕易開啟之構造。開口周圍不得有妨礙避難之障礙物。

3. 操作面積要求（第 163 條）：