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失火了,快拿滅火器來!先給我等一下,滅火才不是你想的那麼簡單!——《打火哥的30堂烈焰求生課》

遠流出版_96
・2019/09/16 ・3551字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 483 ・五年級

求生隨堂考

你是個很有危機意識的人,為了確保居家安全,甚至在家中準備了滅火器,以備不時之需。假如有一天家裡發生火災了,碰巧滅火器就在你旁邊,你認為什樣情況下可以嘗試滅火?

A. 火苗就在你身邊,火焰高度不到 25 cm 。
B. 起火點在你身邊,已經快燒到天火板。
C. 起火點在其他房間,還看得到火焰,但已經燒到天花板。
D. 起火點在其他房間,屋內已經濃煙瀰漫。
E. 無論什麼情況,有滅火總比不滅好。

【答案請見文末】

現場直擊

圖/pixabay

深夜一片寂靜,這間三層樓公寓頂樓加蓋的四樓突然冒出濃煙和火舌,由於是木板隔間,火勢迅速燃燒。住在四樓頂樓加蓋鐵皮屋的老夫婦在睡夢中逃生不及,受困火場。

住在二樓的兒子一度拿滅火器衝上樓試圖滅火,但因面對大火時內心驚慌,加上不熟悉滅火器使用方式,無法噴出乾粉滅火,懊惱悔恨之餘,只能眼睜睜看著父母身陷火海。

二○一六年八月某日凌晨,一間公寓頂樓加蓋鐵皮屋發生火警,消防局獲報後立刻調派十七輛消防車、四輛救護車以及近五十名消防救災救護人員趕往搶救。消防人員抵達現場立即布線搶救並緊急疏散十七名住戶,同時登上四樓搶救老夫婦,但兩人獲救時已無生命跡象,送醫後不治。

看到起火,滅了就對?

人人都知道火災的可怕,談到「火」,更是除之而後快。你是不是也有以下的想法呢?

「火災發生了當然要滅啊,難道放著燒嗎?有滅火總比不滅好吧?」「消防隊來公司辦理演練時,我們都實際操作過滅火器,其實沒有想像中困難。」「大人不可能時時刻刻都在孩子身旁,從小就要教孩子如何滅火。」

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看到火,滅了就對嗎?圖/giphy

樂於助人是天性,但我們可能只有滅火的熱忱,卻沒有滅火的技術。一般人極少遭遇火災,真的碰上時,因為驚慌失措,通常沒有餘力(或能力)判斷起火原因,幾乎是隨便先拿手邊的東西試看看。

以居家來看,較常發生的紙類、電器設備、油類發生的火災都各有不同的滅火方式,若用錯方法,絕不只是「滅火無效」而已,還可能助長火勢、擴大傷亡。而就算用了正確的滅火方式,也不見得能安全地把火滅了。火災與火的不同在於它超出了人的控制,具有不可預期、快速的增長特性。

我們來看幾個例子

一九九四年十月某日晚間,一家 KTV 招牌起火後,有人用滅火器自一樓往二樓方向噴灑,不僅沒噴到火點,反而讓火勢延著招牌往上延燒,整棟大樓迅速陷入火海。起火當下雖然有十個人立即被救出,但還是有許多人往三樓逃跑。消防人員進入室內救援後,在二、三樓之間發現了十三具屍體。

二○一五年六月,知名遊樂園粉塵火災事件造成近五百人傷亡,有一部分便是肇因於錯誤的滅火方式,包括有人從舞台拿滅火器嘗試往台下滅火,卻因此吹起粉塵,讓部分區域從零星火苗變成一片火海。也有許多身上著火後,想用寶特瓶的水滅火降溫,結果這些水反而在著火者身上瞬間汽化為水蒸氣,進一步擴大燒燙傷區域。也有人脫下衣物想拍熄他人身上的火,結果帶動更多空氣助長燃燒,擴大燒燙傷面積及程度。

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因此,面對火災不能只憑一股熱血或直覺去滅火。那麼,是不是透過學習就能正確且熟練滅火?事情恐怕沒有那麼簡單。

滅火很困難

你知道滅火器的操作要領嗎?相信許多人都能說出「拉拉壓」,但更精確地說,應該是「拉瞄壓掃」,即:拉(插梢)→瞄(火源)→壓(把柄)→掃(火源根部)。也就是提起滅火器後,「拉」開安全插梢,握住皮管,「瞄」準火苗,用力「壓」下把柄,朝火源根部左右移動「掃」射。熄滅後澆水冷卻餘燼,保持警戒,直到確定熄滅為止。

口訣雖然簡單,但是實際操作又是另一回事。圖/giphy

口訣簡單易懂,但是不表示就學會操作滅火器,更不代表懂得如何滅火。滅火器要能正確操作,必須經過實際操作的學習與訓練。然而,火場有太多變數(可燃物分布、空氣流通、室內格局、隔間材質等),如同戰場瞬息萬變。因此,滅火技術中最關鍵的不是多會操作滅火器,而是有能力判斷火場情況,並因應情勢採取不同的應對方式。

消防人員從學校到下分隊,依然會不斷地透過實務訓練累積經驗,以學習完整滅火的知識、技能與戰術,即使是資深消防人員,都不敢自拍胸脯聲稱滅火是易如反掌的事。

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滅火很危險

連最專業的消防人員都沒有百分之百的把握能從火場全身而退,何況是沒受過專業訓練、身上沒有任何裝備的民眾呢?圖/pixabay

滅火的危險在於可能錯失重要的逃生時機,因為你犧牲了原本可以安全逃生的時間來滅火。如果成功滅火就算了,但若誤判情勢、以為能夠掌控火勢,或情急之下滅火器操作錯誤,只會讓自己陷入更致命的危險中。

只有在火災初期才有機會以滅火器滅火。當火勢擴大、濃煙瀰漫,滅火器的滅火能力只是杯水車薪,別說滅火了,連自保都會是個問題,此時就只能靠消防人員來處理。

消防弟兄經過扎實嚴格的訓練,進入火場時全副武裝加上空氣鋼瓶,以團隊作戰的方式,輔以各種裝備器材、強大水力支援及各種車輛搭配,儘管如此,還是可能發生受傷甚至殉職的風險。就像在戰場上,再精銳的士兵也不代表不會發生意外,連最專業的消防人員都沒有百分百把握能從火場全身而退。

真實的火場瞬息萬變

目前訓練民眾操作滅火器的方式主要是油盤滅火,也就是在一個約兩公尺見方的方型鐵盒裡倒入清水,再澆上汽油,汽油會懸浮在水面上,接著點火,讓民眾操作滅火器去撲滅油盤上的火。實際體驗的人感覺大多是:「好像還滿安全的。」「一開始不太習慣,後來很好上手。」「沒有想像中那麼困難。」但真實火場與油盤滅火完全不同。

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滅火並不容易,真實的火場瞬息萬變。圖/giphy

首先,火勢不同。油盤上的火只局限在鐵盒內,你可以安全、輕鬆地撲滅油盤火勢,就算不採取任何滅火的動作,火勢也不會擴大延燒,因為當油盤上的汽油燒完了,火就自然熄滅。然而在真正的火場中,能用滅火器成功滅火的時機只有在火苗成長的初期,如果第一時間無法撲滅,火勢在幾秒鐘之內可能變得無法控制。

其次,濃煙不同。當我們在空曠處練習油盤滅火時,黑煙會往上空飄散,並迅速冷卻、稀釋及淡化。若是建築物內部起火,因為牆壁、天花板等空間的局限性,高溫劇毒的濃煙會從天花板往下快速蓄積並遮蔽視線,阻礙逃生者及滅火者的移動。此外,滅火器噴出來的乾粉還可能受到火場熱流的影響,瞬間瀰漫室內,甚至回衝到滅火者,造成嗆傷。

第三,溫度不同。油盤燃燒產生的熱因為被戶外大量空氣冷卻,縱然有輻射熱,溫度也不會太高,因此你有機會盡可能接近油盤,可以清楚觀察到燃燒的火焰,並將滅火器瞄準火源根部,順利滅火。但真實的火場動輒幾百度以上,起火處的溫度更是高到讓人難以接近,加上濃煙遮蔽視線,很難接近並準確撲滅火點。

油盤滅火的訓練目的是讓民眾學會正確操作滅火器,但如果沒有清楚了解滅火器的使用時機、油盤與真實火場的差異,便會錯估了滅火器的能耐及自己的滅火能力。

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滅火前要給自己留後路

照這樣說來,難道火災發生就完全不採取任何滅火行動嗎?那麼購買、設置滅火器要做什麼用呢?

滅火前要先為自己留後路。圖/pixabay

我們要明白的是,火災和其他災害最大的不同就在於它短短數分鐘內就會有快速的情境變化,而在不同的情境下需要有不同的應變方式。

使用滅火器的時機是在火災「初期」,也就是在火災發生的第一時間發現,或是當下你眼睜睜看到火就在你身旁生成,或是火焰高度約在二十五公分以下,如此滅火才有較高的成功率。如果根本不知道火災什麼時候發生、火勢已經擴大、濃煙瀰漫或初期滅火失敗,就不該執著於滅火或嘗試找其他滅火工具,應該立即避難逃生。

為了能夠安全避難逃生,滅火前一定要給自己留條後路,就算滅火失敗,還是有辦法逃生,這就是為什麼滅火器應該放在大門附近、公寓大廈則放在每戶門外梯間的道理,因為當你拿到滅火器時已經在逃生出口,萬一滅火失敗也還有機會逃離現場。

【求生隨堂考解答:A】

——本文摘自泛科學 2019 年 9 月選書《打火哥的30堂烈焰求生課》,2019 年 7 月,遠流出版

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遠流出版_96
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遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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扶老攜幼自己的家人自己救:擬定災害之「家庭逃生計畫」——《打火哥的30堂烈焰求生課》
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・2019/09/18 ・4282字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

安全小提醒

學會了「不會燒」、「燒不大」、「早知道」等防災策略,一旦遇到火警,最重要就是要能「跑得掉」,而我們若想安全且順利逃生,平時就得做好準備。請和家人一起完成下列事項。

A. 畫出家中平面圖。
B. 確認兩個不同方向的逃生出口。
C. 確認室外集合點。
D. 模擬各種火災情境。
E. 實際進行逃生演練。

現場直擊

消防人員背著沉重的裝備步出火場,神色黯然,原本還抱著一線希望的她瞬間崩潰。

半夜兩點多,她在三樓臥房準備就寢,突然聽見宛如玻璃破碎的聲音。她急忙起床,打開房門下樓查看,發現二樓客廳起火,濃煙四起。她急忙回到三樓臥房,一邊叫醒睡在身邊的六歲兒子與七歲女兒,一邊跑進房內浴室放水弄溼毛巾和棉被,打算讓孩子用來摀住口鼻逃生,此時大兒子仍在四樓睡覺。

但當她準備從浴室返回臥室救孩子時,火舌已竄到三樓,因房門未關,濃煙高溫迅速瀰漫房間,雖只有幾公尺的距離,已沒辦法回臥室搶救子女。她只好勉強從浴室的窗戶爬到戶外,再爬到隔壁陽台求救。可是為時已晚,消防隊進入救援時,三個孩子都已喪生。

這場火把一棟嶄新的建築物從二樓到五樓牆壁燒成一片黑,鋁門窗框被燒得變形,玻璃因高溫而爆裂,碎片散落滿地。

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一夕之間天人永隔,逃出火場卻獨活的她悲慟欲絕,癱趴在地不斷哭喊……

圖/pixabay

二○○九年十一月某日凌晨兩點多,一處透天住宅發生火警。消防局接獲報案後於三十分鐘內撲滅火勢,在三樓臥房發現二女兒及小兒子倒臥床上、全身燒焦,大兒子則陳屍在四樓房間床鋪與窗台間的地板上。

這場火災的起火點在二樓客廳,起火原因是電線走火。

當時的狀況是,媽媽發現火災後未第一時間叫醒所有人,在四樓熟睡的大兒子並不知道發生火災。接著她返回房間沒有關門,以致火勢從二樓迅速往上延燒,並侵入臥室,當時如果有隨手關門,便能阻隔一定程度的濃煙高熱。由於子女持續暴露在濃煙中,最後窒息而死。

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而媽媽當時雖然被困在臥房的浴室,此時臥房已濃煙密布,她在千鈞一髮之際從勉強足夠人身通過的浴室窗戶攀爬到隔壁陽台求救,因而倖存。

因應場景訂定具體逃生計畫

我們先來模擬一個情境。

火災警報器響起,接下來下一步呢?圖/giphy

「嗶嗶嗶!」「嗶嗶嗶!」一陣刺耳的警報聲劃破深夜,你突然驚醒,隱約聞到了焦味,但除了嗶嗶聲不斷,家中仍一片寂靜。是住警器響了,表示家裡可能發生火災!叫不停的嗶嗶聲就像倒數計時的炸彈,似乎每響一聲,存活機會就少了幾個百分比。

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警報聲是從樓上還是樓下傳來的?房間、廚房還是客廳?家人都在哪裡?他們知道發生火災嗎?如果馬上大叫失火了,確認全家人都醒來後要做什麼?

首先,每個人的年齡、行動力及火災發生當下的所在位置都有所不同,若家中有年幼孩童、肢體障礙的親人、年長行動不便或臥病在床的長輩,縱使第一時間知道火災、學過火場避難求生要領,仍會因為行動能力較弱而無法自行逃離火場。

再者,每個場所的空間配置都不同,窗戶、陽台、出口位置、滅火器、緩降機等避難逃生器具的裝設地點等也不一樣,這些因素都會影響逃生策略與應變方式。

那麼什麼叫更具體的做法?就是「訂計畫」

事先規劃火災逃生計畫,未雨綢繆。圖/pixabay

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啥?火災不就是意外,還要計畫嗎?我們怎麼知道哪邊會燒起來?火災來的時候我跑都來不及了,還要翻閱「計畫書」,不會緩不濟急嗎?火場變數那麼大,計畫根本趕不上變化,到頭來計畫到底能發揮什麼作用?

前面提到了「不會燒」、「燒不大」、「早知道」這三個策略,這裡要談的「計畫」可以說是居家「最全面」的防火避難準備事項。

及早發現火災後,就是進行各種應變、逃生、避難行動。那麼事先可以做好哪些準備,以利火災時「跑得掉」?我們一再提到,從人的行為來看,火災造成傷亡的原因是「太晚發現火災」和「初期應變錯誤」,發現太晚已經靠住警器克服了,那麼初期應變錯誤呢?

雖然前面破解了許多火場求生的迷思與誤解,也學會了避難求生的各種大原則,但每天生活、休息的家這樣的場景中,則要有更具體的做法,那就是製作「家庭逃生計畫」。

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家庭逃生計畫製作步驟

家庭逃生計畫該怎麼製作呢?建議全家人一起當做「密室逃脫遊戲」來討論。

當作「密室逃脫遊戲」一起規劃,第一步,畫出家中平面圖。圖/giphy

步驟一:畫出家中平面圖

包括大門(往室外)、各個房間(含用途)、房門、窗戶、陽台、逃生梯、隔間材質……等等,每層樓各畫一張。為什麼連隔間材質都要標註?因為這有助於了解家中每個房間是否適合關門避難。

步驟二:確認「兩個不同方向的逃生出口」及「室外集合地點」

「出口」指的是可以進出並離開建築物的門,「不同方向」則最好是相反方向。選定「兩個」的目的是萬一主要出入口無法逃生,可以經由其他方向的門窗逃到室外。

但其實許多建築物(包括大樓、公寓、透天)的一戶通常只有一個門(一個逃生出口),因此大小足以讓人進出的窗戶、落地窗勉強可以算是「出口」。由於沒有可以通到室外地面的樓梯,就需要增設避難器具。

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室外安全集合地點要由全家共同決定,並確認每個人都知道在那裡,否則會不知道家人是否都安全逃生,甚至發生在火場互相等待或想再返回火場尋找家人的狀況。合適的室外安全集合地點應選在住家附近且相對安全、不妨礙救災、燈光明亮的地方。

步驟三:模擬各種情境,檢視逃生路線

根據近年的火災統計資料,居家最容易發生火災的地點分別是客廳、臥室及廚房,因此要模擬當家中不同房間起火時,各房間的人應該如何應變及選擇逃生路線。在這個步驟中,需要特別注意各類房間的燃燒特性,以及比對家中的實際情況,例如:

  • 客廳起火:一般客廳會連著玄關至唯一大門(出口),如果火勢擴大,可能阻礙通往大門逃生的路徑,這時就要改變策略,進行關門避難或往反方向逃生。
  • 臥室起火:通常臥房內的可燃物較多,建議立刻逃生,並關上臥房門,以局限火勢。
  • 廚房起火:通常為油類火災,初期可能局限在瓦斯爐台,也可能是高功率電器用品電線走火。有些廚房是開放空間,火勢擴大時就可能迅速蔓延到走道。
  • 走道起火:若未擺設雜物,起火的機率較低。走道一起火便可能阻斷多個房間的逃生路徑,因此可嘗試以滅火器壓制火勢的方式強行通過,或往反方向逃生。
  • 門外(別戶)起火:原則上採取「關門避難」,並可躲到戶外陽台避難。

補足設備並調整配置

準備足夠避難器材,確認逃生路線是否順暢。圖/pixabay

畫完逃生路線後,請思考幾個問題:你是否已充分掌握家中哪裡最可能發生火警?哪裡發生火災最危險?哪裡發生火災最不容易被發現?這一連串思考可能會讓你嚇出一身冷汗!顯然光是製作家庭逃生計畫還不夠,更重要的是:把缺口補上。

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家中還欠缺什麼消防設備?

確認住警器是否安裝妥適,包括房間及走道?滅火器數量是否足夠,哪些房間還需配置?緩降機、救助袋等逃生避難器具是否穩固,有無加裝必要?下降空間是否無障礙?

家中裝潢及物品配置是否需要調整?

屋內各扇窗戶、陽台盡量不要加裝鐵窗,假如窗戶有裝置鐵窗,應預留可開啟的逃生口,並教導家中每一個人都能快速開啟,如有上鎖,應知道鑰匙放置處。針對發生火災可能最危險的房間,須考量是否改換防焰或耐燃材質裝修。同時確認各項電器用品、可能的火源是否需要重新調整與配置。

規畫的逃生路徑是否都暢通?

將家中走道清空,確認你所劃設的室內逃生路線移動時不會被雜物、裝潢或障礙物卡住。以透天厝來看,車庫應預留通道,勿被櫃子、機車、汽車等填滿空間。如果是住公寓大樓,要保持室外通道清空,確認樓梯間、走廊通道沒有堆放雜物或鞋櫃。此外,也要確認安全門雖然關閉卻沒上鎖。

每半年演練一次

家庭逃生計畫訂出後,要想發揮成效,就得靠「實際演練」。

想要在火場中逃生,不是碰運氣亂竄就可以。做好計畫,還要實際演練多次。圖/pixabay

在火場最嚴苛的情況下,你必須在濃煙高熱中匍匐前進,克服恐懼、黑暗及混亂。因此你必須沿著牆壁,練習用手和膝蓋迅速低身爬行至出口,而不是碰運氣般亂竄。

家中的每個人都要練習,做到無論在家裡的任何角落,都能快速摸索出逃生方向,知道出口在哪裡,還要學習在黑暗中也能打開所有門和窗的鎖。

這些都可以透過平常每半年的遊戲化練習,達到「閉著眼睛」都會的程度。

家庭逃生計畫背後的三層意義

「家庭逃生計畫」是居家最重要的防火避難準備事項。一個好的「家庭逃生計畫」,必須事先分析所有可能的狀況,然後提出可能解決的方案,最後決定實行的方法。這麼做的背後有三層意義:

第一層意義是「再次檢視前三個策略是否做到位」。

包括一、不會燒:掌握家中何處最容易發生火災,並調整用火用電方式;二、燒不大:針對家中燒起來可能最嚴重的地方,排除雜物,清空逃生動線,使用防焰或耐燃材料;三、早知道:確認裝設住宅用火災警報器的房間都已經妥善安裝。

第二層意義是「讓各項應變行動(滅火、逃生或避難)具體化」。

包括滅火器還應該增購配置在哪些房間?火場情境是否經過充分模擬,當任何地方火災時,任何房間的人都能掌握正確的逃生路線?是否落實每半年一次的練習,讓每位家人熟悉到閉著眼睛都能快速找到出口,以及無法逃生時,哪個房間可以關門避難?

那麼,針對模擬外的狀況是否就代表計畫趕不上變化,完全失去參考價值?我們制訂計畫的目的不是為了一步一步、毫無偏差地照著走,而是為了因應突發變數,為可能發生的變化做出各種資源準備。

這便是計畫的第三層意義,縱使發生模擬外的狀況,因為你已事先完成各方面的資源準備,你將更有能力判斷出正確的應變方向,並運用各項資源來減低傷害。

30 秒掌握生機——策略四:跑得掉

——本文摘自泛科學 2019 年 9 月選書《打火哥的30堂烈焰求生課》,2019 年 7 月,遠流出版

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遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。

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不小心碰上粉塵火災,我們該如何降低傷害?——《打火哥的30堂烈焰求生課》
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・2019/09/17 ・2607字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 471 ・五年級

求生隨堂考:

WOW!這是全亞洲最大的彩虹 party!音樂進入最高潮時,舞台兩側朝台下群眾噴灑出一片七彩的玉米粉煙霧。剎那間,七彩炫麗景象忽然成了一片火海,原本的歡呼轉為震耳欲聾的慘叫。如果你身在其中,身上沾染的彩粉燒了起來,這時你該如何讓身上的火熄滅?

A. 一邊拍打身上著火處,一邊盡快逃離此處。
B. 躺在地上,來回滾動。
C. 待在原地不動,雙手遮住臉。
D. 請旁人用手邊飲料幫忙滅火。
E. 請旁人用衣服幫忙拍打。

【答案請見文末】

現場直擊

2015 年八仙塵爆發生前的彩色粉塵派對。圖/由 Jrs1203  – 自己的作品,創用 CC 姓名標示-相同方式分享 4.0,wikimedia

一場號稱全亞洲最大的彩虹 party,現場滿是繽紛的七彩玉米粉,歌手在舞台上賣力演出,群眾們個個光著腳丫踩踏地上,在炫麗的燈光陪襯下扭動肢體。晚上八點半,派對進行到最高潮,台上工作人員索性打開所有加壓的彩粉鋼瓶,一股腦的向熱情的觀眾噴發,為這熱情的彩虹 party 畫下完美的句點。

忽然間,台下閃過一大片強烈火光,同時伴隨著轟然巨響,整個舞台邊緣遭烈焰吞噬。大家都還沒回過神來,現場已經多處起火,超過五百人捲入火舌之中,原本歡樂的舞池瞬間變成烈火灼身的人間煉獄。

痛苦掙扎的尖叫聲不斷響起,群眾爭先恐後逃離舞池。舞台前排已經有人昏迷倒地,有人被現場可怕的景象嚇得拔腿狂奔,還有人全身著火、奮力掙扎……。但悲劇之神仍不罷手,零星火焰持續引燃部分在地上飄動的彩粉,踩過的腳印揚起的火舌張牙舞爪,像是要把人們再次拖回這個煉獄。

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消防局接獲報案後,緊急救護人員陸續抵達現場,滿山滿谷的傷者痛苦地哀號著,有的躺在地上,有的坐在游泳圈上或水桶、推車上,傷勢較輕微的人則泡在環狀戲水池裡降溫。地上充斥著一攤攤血水,彷彿控訴著這場悲劇是多麼的痛徹心扉!

出於善意的滅火,可能使他人傷得更嚴重。

二○一五年某日晚間,知名遊樂園發生極其嚴重的粉塵火災(不是粉塵爆炸),由於現場群眾幾乎身著泳裝且赤腳,當玉米粉塵瞬間燃燒時,全身上下都暴露在粉塵火焰中。

一批批救災、救護人員全速趕到現場實施急救及傷患後送,希望從鬼門關前拉回每一條珍貴的生命。圖/pixabay

一批批救災、救護人員全速趕到現場實施急救及傷患後送,用盡一切努力進行搶救,希望從鬼門關前拉回每一條珍貴的生命。然而,這場火災最終還是造成十五人死亡、四百八十四人燒傷,是台灣有史以來最嚴重的大型活動災難事故。

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意外發生後,電視新聞密集追蹤報導傷患的救治情況,更天天上演著如何究責活動廠商,以及哪位政府官員應下台負責。但我們最需要知道的應該是:假設自己當時在現場或未來遭遇類似情況,例如自己或旁邊的人身上著火,當下可以做什麼、又該避免做什麼。而在此近五百人傷亡的意外背後,又是什麼原因加劇了傷害的嚴重度?

逃生禁忌:著火逃跑如同火上加油

當身上著火後,人在疼痛或有生命危險時總會本能地想逃離現場求生,但以前述個案的情況來看,奔跑反而會造成空氣及粉塵的劇烈擾動。因為無論是奔跑或身體扭動、揮動肢體,都會加速新鮮空氣的供應,使身上的火勢燃燒得更劇烈。

另外,在奔逃的過程中,腳步會揚起原本疊積在地上的粉塵,引發燃燒,因此造成許多傷者的腿部、腳掌皮膚剝落,露出鮮紅的真皮底層。簡單地說,在那種情境下奔跑會帶動更多飛散的粉塵及新鮮空氣,加劇身上火勢的燃燒與擴大,如同火上加油。

不正確救援:錯誤滅火將加劇燒傷程度

看到有人身上著火而痛苦時,或許會覺得自己該做點什麼來救對方。那麼該用什麼方式救火呢?滅火器?用水潑?還是脫下衣物拍打?我們看看這些方式分別會發生什麼事。

大家直覺地使用滅火器滅火,但是對於粉塵火災,滅火器的強烈氣流,反而會吹起地面粉塵,讓噴灑區域苗變成一片火海,導致更多人受傷。圖/pixabay

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首先,回到前面的案例。當時現場確實有人拿滅火器嘗試往台下滅火,然而噴出時帶動了強烈氣流,同時吹起地上堆積的玉米粉塵,結果滅火反成了助火。瞬間,被噴灑的區域從零星火苗變成一片火海,造成更多人受傷。

其次,當時的舞池是已抽乾的游泳池,根本沒有充足水源能直接浸泡,因此有人以手上的飲料淋在身上降溫。但如此微量的水碰觸正著火高熱的身體,不僅無法滅火降溫,水還會瞬間汽化為水蒸氣,進一步擴大燒燙傷區域,結果變得更嚴重了。

第三,當時有人脫下自身衣物想拍熄他人身上的火,但由於溫度太高而無法靠近,只能抓住衣服一角,隔著一段距離朝對方身上猛揮舞拍打。但這個動作就像奔跑會造成的影響,反而帶動更多空氣幫助粉塵燃燒,使得著火者身上的火燒得更旺盛。此外,由於拍打力道大,很容易黏住或撕碎傷者已燒傷的皮膚,造成更嚴重的傷害。

面對火災,儘管出於一片熱血或直覺去滅火,但錯誤的滅火方式將使他人傷得更重。

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保命策略:摀住臉部,站在原地,不要亂動

逃跑很慘,滅火更慘,那究竟該怎麼辦?

玉米粉的粒子其實很小,雖然看起來燒得很猛烈,但很快就會燒光熄滅,而且它必須接觸到流動的空氣或飄散在空中才會燃燒。因此如果身上著火了,為了降低傷害就只能做一件事,即「摀住臉部,站在原地,不要亂動」,這是唯一最佳的生存策略。

  • 「摀住臉部」是為了隔絕臉部周圍空氣,避免顏面燒傷,造成呼吸道、五官等損壞,並減少吸入性嗆傷。
  • 「站在原地」是因為奔跑會加速空氣流動、揚起粉塵,造成身上火勢擴大。「不要亂動」也是避免因肢體揮舞,使得身上燃燒的粉塵再度與空氣接觸燃燒。

燒燙傷已經造成,但別再擴大嚴重程度,這是唯一能讓身上的火盡速熄滅、燒傷程度降到最低的方法。要注意的是,因粉塵造成身上著火絕不能採取「躺、滾」等動作,會因此掀起堆積在地上的玉米粉,原本身上的局部燒傷可能變成全身性燒傷。

【求生隨堂考解答:C】

——本文摘自泛科學 2019 年 9 月選書《打火哥的30堂烈焰求生課》,2019 年 7 月,遠流出版

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