熱顯像儀使用限制救災實例分析國立臺灣工藝研究發展中心臺北當代工藝設計分館火災搶救心得
A Case Study of the Limitations of Thermal Imaging Cameras in Disaster Response: Fire at the National Taiwan Craft Research and Development Institute, Taipei Branch
110年12月3日14時45分臺北市政府消防局接獲民眾報案指出位於臺北市中正區南海路南海學園園區內的國立臺灣工藝研究發展中心臺北當代工藝設計分館(以下稱工藝分館)有大量濃煙冒出,消防局立即派遣多個消防單位人員與車輛前往救災。工藝分館火災起火處位於3樓展示區一隅,經由監視影像發現當日起火處為一木板隔間的雜物堆放區,工作人員當時正在進行展示品擺放,隨即發現雜物堆放處有白煙冒出,館方人員見狀立即以滅火器嘗試滅火,滅火失敗後,煙勢迅速擴大,館方人員與訪客立即避難。消防單位抵達現場後由現場指揮官向館方人員詢問確認內部人員皆已循逃生梯逃出,指揮官立即指示人員佈署多線水線從火場第1面與第2面分別進入工藝分館內部進行滅火攻擊等消防戰術;惟救災人員部署水線進入後發生「無法使用熱顯像儀辨清內部結構」與高溫濃煙侵襲等狀況,火場內部帶隊官立即向外部指揮官回報並指示內部所有人員先循水線撤出,以維安全。

工藝分館係一棟7層樓高特殊結構建築物,外型仿北京天壇祈年殿,2006年被列為臺北市市定古蹟;其建築平面採用下4層正六邊形、上3層圓形的設計,內部結構則採同心圓概念進行空間分隔設計。1樓為辦公室用途,2至3樓為展示空間,3樓樓地板鏤空與2樓互通,由2樓中間螺旋梯柱與周圍環邊的樓梯前往3樓;2樓空間大無隔間,展示與販賣各類工類藝術品為主,3樓為不規則圓環構造,以「透明強化玻璃」進行工作坊與展示區隔間;4樓以上則都為無隔間展示空間與會議廳設計。

工藝分館內部監視影像顯示起火點處火煙擴展迅速,僅僅不到3分鐘便充斥館內2至3樓主要展示區域,災後調查發現主要燒損範圍僅3樓展示區一個角落約25平方公尺,但因現場展覽需求,堆放大量木製平板隔間與展示臺等易燃物,而火災當日僅第1面大門開啟無其他開口,另因建物室內採光玻璃部分皆為固定裝飾,無法進行開關,3樓往4樓以上樓層亦僅一支室內梯可達,樓梯皆有防火門阻隔,故3樓濃煙不易向上蔓延堆積,因而濃煙充滿3樓後便藉由鏤空空間往2樓快速向下沉,造成消防人車到場時,1、2樓已充滿高溫濃煙不易進入。本次救災困難之處在於救災人員進入建物3樓後,使用熱顯像儀探知內部結構與尋找火點,熱顯像儀螢幕上卻僅有一層白灰影像,螢幕顯示場內各點溫差不大,因此無法尋找火點(如照片4)。而改以所學搜索方式前進,但因高溫濃煙,無法深入內部,為避免空間迷向與Mayday事故,帶隊官與指揮官在確認內部無民眾待救情形後,下達撤出指令,重新訂定救災策略。為保全古蹟建物優先以破壞性最小的方式進行救災,另因無法直接進行內部火勢攻擊,經館方同意從外部破壞建物玻璃排煙,轉以有限度的通風排煙戰術排除高溫濃煙,縮小火點範圍而從外部探查熱源鎖定建物起火點,救災人員立即從外部架梯佈署水線攻擊內部火點,成功完成工藝分館的火災搶救勤務。

本次工藝分館救災案例,值得關注是熱顯像儀使用受到限制,針對本次救災經驗與檢討整理以下幾點心得分享:
一、紅外線熱顯像儀係以探查所有物體自身放射的紅外線輻射熱能量為原理,將輻射熱能量轉換為電訊號,並以各種不同的顏色來顯示出不同溫度的分佈,使整個溫度分布狀態以可視圖像顯示出來;但若空間構造為鏤空,且以玻璃作為隔間時,也是本次救災同仁使用熱顯像儀探查內部狀況時,無法在熱顯像儀的螢幕上呈現。 

工藝分館3樓起火層平面圖,消防人員初期由第2面樓梯進入內部探查,使用熱顯像儀朝向起火處方位(虛線部分),但因為現場玻璃欄杆與隔間的影響,無法以熱顯像儀探查內部狀況與起火處。

二、有些熱顯像儀波段的紅外線可穿透玻璃,部分的紅外線都會被玻璃所阻擋而無法穿透玻璃,故玻璃後方的物體無法在熱顯像儀上成像及顯示溫度。因此現代化辦公大樓內部空間都採取玻璃隔門,消防人員進入內部救災時務必注意熱顯像儀使用限制(如照片5、6說明),且須小心開啟玻璃隔間所引起的爆燃風險。

三、工藝分館內使用具一小時以上防火時效的強化玻璃,其強度韌性較一般膠合玻璃還強,現場需要多次擊敲才有可能將玻璃隔間擊破,對於在高溫濃煙中搜救與找尋火點是極大的挑戰。

綜上,工藝分館在正常的環境下,開闊鏤空的空間設計與玻璃隔間,易直覺以為是一個相對安全的救災空間,事實上,當濃煙密佈時,內部的特殊造型通道與隔間型式,致熱顯像儀無法發揮作用,都會造成消防人員救災上極大的危險。
針對工藝分館這樣特殊的環境結構,有這樣的玻璃隔間與鏤空挑高狀況,以下是一些救災建議可供參考:
一、資訊只是提供參考,不是最正確的資訊,永遠需要保持懷疑,包括成像狀況不可作為判斷前方是否有坑洞的依據、顯示溫度與實際溫度可能有大落差、無法探知覆蓋物與水下狀況、在光滑的表面上會產生倒影、溫度暫存所造成的重像狀況等,唯有透過不斷地練習應用,才能逐漸適切地掌握熱顯像儀操作。

二、在熱顯像儀無法作用下,搜索就必須更加著重於所學的手腳併用搜索方式,尤其是在濃煙搜索時,保持身體重心向後,開門前先做測溫動作,善用搜索繩與照明索等都是基本消防戰技,另外最重要的是至少2人一組的作戰編組,互相提醒觀察現場狀況,任何危險因素都要告知與設法避免。

三、適切的通風排煙戰術對於火場能見度與內部人員存活率具有相當大的影響,在美式「RECEO VS」戰術理論中,V代表為通風排煙(Ventilation),為消防救災歷程中每一階段都可以考量的戰術,通風排煙做得好做得快,現場火勢不僅不會擴大亦可迅速撲滅,但利器也可能是毒藥,通風排煙若未經審慎的評估與正確的通風路徑設計,也會造成火勢災難性的發展,故指揮官與同仁在熱顯像儀無法發揮作用的情況下,可謹慎評估使用通風排煙戰術。

工藝分館火災未造成人員傷亡是不幸中的大幸,現今的建築物型態多樣化,消防安全設備也並非消防安全的萬靈丹,除了要靠民眾自我的防災與救災意識外,消防人員也更應精進自我的消防技能,更瞭解消防器材的使用操作,提供參考,若遇到類似的救災場景,可以讓消防同仁注意自身的安全,順利完成救災任務。