JP2002113121A - 遮煙装置及び遮煙方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建造物内部での開口部において、避難上に影
響を及ぼすことなく、消火、救助活動に支障のない形
で、被災者の安全を確保するような遮煙機能を発揮でき
る遮煙装置及び方法を提供する。 【解決手段】 建造物の天井部ｃ近くあるいは開口部上
部に、これらの下方の空間を仕切るようにウオータミス
トあるいは噴水による水幕を形成する水噴射手段１を装
備し、該水幕の噴射により煙の流れを床面に押し下げる
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火災発生時にビル
など建造物内部で発生した煙から人身を保護する目的で
装備される遮煙装置及び遮煙方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物特に大型のビルにおける内部
の壁面開口部など、非常時に煙の移動を避けたい開口部
に対しては、常時閉鎖式のドアあるいは常時開放式のド
アあるいは防煙シャッターを用いて遮煙を行っていた。
しかし、ドアによっては気密性が低く、隙間部分より煙
が漏れ出ていた。また、マンションの入り口ドアなどで
は室内への通風を確保するためにドアを外部（廊下）側
に開放した状態で、例えば、床面に楔状のものやドアを
係止させる金物を設置しており、非常時ドアを閉鎖状態
にすることが出来ず、室内からの煙が廊下部分から漏れ
るケースがある。さらに、ドアが意匠性を考慮して格子
状の桟で出来たものなど、もともと気密性を確保するこ
とが困難で室内の煙を遮ることができない構造のものも
ある。また、常時開放式の防火シャッターは、通常時に
は天井裏に収納されているが、非常時には開口部を完全
に閉鎖するように閉じてしまう。そのため、開口部脇に
は必ず別の自動閉鎖式の防火戸を設置する必要があり、
スペース効率が悪い。

【０００３】また、煙が、ビルの廊下を出て、エレベー
ターのような竪穴区画に入ると、煙が上昇し、ビルの最
上階からビル全体が煙により汚染される。また、煙が部
屋からでると、廊下部では天井付近に溜まるため、誘導
灯が見にくかったり、避難の際に煙を避ける（目への刺
激や有毒ガスを避ける）ため、屈んだ状態で避難しなけ
ればならず、避難者が避難しづらく逃げ後れるおそれが
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
基づいてなされたもので、その目的とするところは、建
造物内部での開口部において、避難上に影響を及ぼすこ
となく、消火、救助活動に支障のない形で、被災者の安
全を確保するような遮煙機能を発揮できる遮煙装置及び
遮煙方法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の遮煙
装置及び遮煙方法では、図示の実施の形態でも明らかに
したように、建造物の天井部ｃの近くあるいは開口部上
部に、これらの下方の空間を仕切るようにウオータミス
トあるいは噴水による水幕を形成する水噴射手段１を装
備し、該水噴射により、天井下の開口部２を通過する煙
の流れを床面に押し下げるようにしていることを特徴と
する。

【０００６】この場合、本発明の実施の形態として、前
記水噴射手段１は、仕切られた部屋の間、あるいは、部
屋と廊下の間の、通行口などの開口部２の上部近傍に装
着されていることが有効である。また、水噴射手段１
は、防災信号の入力により自動的に駆動される。防災信
号は、例えば、天井部ｃや開口部２の近傍に装備された
火災感知器、煙感知器、熱感知器などの防災用の感知器
や警報機などのセンサ３から直接的に水噴射手段１へ入
力されるものでも良い。また、センサから防災警備担当
部門を経由して間接的に入力されるものでもよい。

【０００７】また、本発明において、ウオータミストあ
るいは噴水による水幕に代えて、あるいは、これと併用
して、非燃性の液体あるいは該非燃性の液体と消火剤な
どの混合液体を水噴射手段１から噴射して用いることも
できる。

【０００８】これによって、煙の比重が大きくなり、床
側を這うようになり、被災者の視界を確保でき、吸煙に
よる呼吸不能を避けることができ、避難行動をとり易く
できる。また、人の通行を遮蔽させることがないことか
ら、消防士による消火、救助活動もし易くなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら、具体的に説明する。ここでは、建造
物の天井部ｃの近くに、天井下の空間を仕切るようにウ
オータミストあるいは噴水による水幕を形成する水噴射
手段１を装備し、煙及び周囲の気体を冷却し、水幕の水
粒子に煙粒子を吸着し、あるいは、水の降下で煙粒子を
叩き、または、水幕の水流によって煙の流れを床面に押
し下げるようにしている。

【００１０】このための具体的な構成として、図１およ
び図２の実施の形態１に示すように、天井裏を通した水
配管４が、部屋５と廊下６（あるいは、隣接する部屋と
部屋）を連通するドア７付きの開口部２の上部近傍、例
えば、天井からの垂れ壁８の内部に導いてあって、火災
発生側（この場合は、部屋側）に向けて、水噴射手段１
のノズル１ａを臨ませている。ここでは、開口部２の近
傍に装備された火災感知器や煙感知器などのセンサ３の
動作で、水噴射手段１が自動的に駆動され、その水噴射
手段１のポンプ（図示せず）などによって、水配管４へ
加圧水が供給される。その結果、ノズル１ａからウオー
ターミストを噴霧する（この場合のウオータミストは粒
径：５０〜４００μｍ程度（ザウター平均粒径））。開
口部２の幅全体を、水幕で覆うように、上述のノズル１
ａは、複数本用意され、開口部２の上部に並設して配列
される。

【００１１】水幕の噴霧を起動する方法としては、煙感
知器あるいは炎感知器又はアナログ式感知器などからの
信号で水の加圧装置を作動させる。また、ノズルの先に
ヒューズ装置を付けて、ある一定温度以上になるとヒュ
ーズが溶け出して、水の入っている管内の圧力が減じた
のを感知して加圧装置を作動させるようにしてもよい。
アナログ式感知器を用いることで、火災発生側の天井部
分の煙の濃度あるいは温度に応じて、噴霧発生量を増や
し、遮煙効果を上げても良い。

【００１２】火災時の圧力で、煙が室外（部屋５から廊
下６）に漏れ出るときには、開口部２の付近では、垂れ
壁８の直下が最も煙の流れの圧力が高いため、噴霧する
ノズル１ａの設置方向は、その煙の流れに対抗すべく噴
霧方向をやや火災室（部屋５）側にし、煙の流れに噴霧
の流れが負けないようにする。かつ、噴霧が煙を巻き込
み、非火災室（廊下６）側に煙が行かないようになるべ
く垂れ壁８近くから噴霧する。さらに、室内外の圧力差
が大きくなった場合には、開口部２上部近傍に設置した
差圧計などにより感知を行い、水圧を大きくして噴霧速
度と噴霧量を大きくするか、噴霧方向をさらに火災側に
変化させることにより遮煙効果を向上させてもよい。

【００１３】これによって、開口部を超えて非火災室側
に侵入しようとした煙は、流通を抑止され、また、水幕
を経過する過程で、その比重が大きくなり、床側を這う
ようになる。従って、被災者の視界を確保でき、吸煙に
よる呼吸不能を避けることができ、避難行動をとり易く
できる。かつ、煙及び周囲の気体が冷却されるために、
被災者が避難途中で火傷になる恐れが少なくなる。ま
た、フラッシュオーバーなども抑止できるので、消防士
による消火、救助活動もし易くなる。

【００１４】図３は、隣接する部屋（部屋５と廊下６）
間での煙の移動の状態を、水噴射手段１のある本発明の
遮煙装置の付いた開口部２の場合（ａ）と、それのない
場合（ｂ）とで比較して、図解したものである。前者の
場合は、部屋５に充満した煙は、ノズル１ａから噴射し
たウオーターミストの水霧の幕で遮断されるので、廊下
６への侵入が抑制され、水幕を潜った場合でも、煙の粒
子が冷却されて比重が重くなり、あるいは、水粒子に吸
着され、床を這うようになるので、被災者の視界を遮る
恐れがなく、呼吸も確保される。

【００１５】一方、後者の場合は、よく知られているよ
うに、煤などを多分に含んだ煙が開口部２から何の抵抗
もなく廊下６に流れ込み、天井を這うようになるので、
被災者は、忽ちにして、視界を遮られ、床に這うように
して、脱出するしかない。この相違が、人身災害の発生
の差となる。これは、上述したように、消火、救助活動
にも影響する。

【００１６】特に、高層ビルなどの建物では、煙突効果
で、上階への煙の上昇、拡散が人身災害を増大する問題
となるのである（図４の（ａ）には水噴射手段を備えた
場合、（ｂ）には備えない場合が模式的に図解されてい
る）。また、高層建物には、より安全性を向上させるた
めに、附室付きの避難階段が設置されることがあるが、
煙が火災室から廊下あるいは隣室に拡散する際にウォー
ターミストの水霧の幕で遮れば、附室を設置する必要が
無くなる場合がある。

【００１７】図５および図６の実施の形態２および３に
は、水霧（ウオータミスト）発生の具体的手段として、
ノズル１ａの先端から棒状または膜状に噴出された水流
を所要の角度で受ける衝突面１ｂを備えた水噴射手段１
が示されている。この衝突面１ｂは、棒状あるいは板状
の衝突部品の下部先端をＵ字型に折り曲げて、衝突面が
斜め上向きになるように構成されていて、噴出された水
流を一定の方向に分散、霧化する働きをしている。

【００１８】図７および図８には、本発明に係わる別の
実施の形態４が示されている。ここでは、天井下に位置
する通行口（開口部）の上に、その開口幅にわたるスリ
ット状の開口１１が形成されていて、その両側には、水
噴射手段１のノズル１ｃが前後２列に並列されている。
また、天井裏には、昇降手段１２により、防火、防煙等
の防災用シャッター１３が巻き取られた状態で、保持さ
れている。

【００１９】そして、煙あるいは熱感知器などのセンサ
の働きで、防災用シャッター１３が下降した場合に、完
全に床上まで降下させずに、下部を人が通過できる程度
まで降下させて中途停止させる。この、中途停止状態で
防災用シャッター１３の片側あるいは両側の天井部分か
ら水噴射手段１のノズル１ｃによりウオーターミストを
噴霧させる。両側から噴霧させた場合には、水霧による
２重の幕の間に、防災用シャッター１３を途中降下し
て、物理的にも、煙の侵入を防止し、且つ逃げ後れなど
の事故が生じない。煙が非火災側に多量に移動した場合
には、非火災側に設置された煙感知器等の作動により防
災用シャッターを床上まで降下させても良い。

【００２０】上記の実施の形態４において、防災用シャ
ッターの片側から水噴射手段１により噴霧させる場合
は、火災側あるいは非火災側の何れの側から噴霧させて
もよいが、非火災側への煙の侵入を水幕にて直接的かつ
効果的に防止あるいは低下させる観点から、火災側に噴
霧する方がより好ましい。

【００２１】水噴射手段１による噴霧は、天井部分から
防災用シャッター１３に向けて、防災用シャッター１３
自体の表面に直接水幕を形成させるように噴霧してもよ
く、また、防災用シャッター１３の表面とは、ある程度
の間隔を空けて水幕を形成するように噴霧してもよい。
前者の場合、防災用シャッター１３自体の表面に直接水
幕を形成するため、火災による防災用シャッター１３自
体の表面温度や防災用シャッター１３の周辺温度の上昇
を防止し、火災側から非火災側への煙の侵入や輻射熱の
流入を防止あるいは低下させる効果がある。また、後者
の場合、防災用シャッター１３の表面とは間隔を空けて
水幕を形成するため、防災用シャッター１３の表面と水
幕との間に空気層等の中間層が形成され、前者の場合の
効果に加えて、中間層による断熱効果や遮熱効果が増加
する。

【００２２】さらに、他の実施の形態として、二重ある
いは三重以上の水幕を、それぞれある程度の間隔を空け
て形成するようにしてもよい。この場合も、これらの水
幕間に空気層等の中間層が形成され、火災側から非火災
側への煙の侵入や輻射熱の流入を防止あるいは低下さ
せ、中間層による断熱効果や遮熱効果が増加する。な
お、これら二重あるいは三重以上の水幕は、ウオーター
ミストのみによるものでも、スプリンクラー等の噴水の
みによるものでも、これらの混在によるものでもよい。
また、これらの水幕間の間隔は、水噴射手段による噴霧
部分の周辺環境や状況により可変させてもよい。さらに
は、これらの二重あるいは三重以上の水幕の間に、防災
用のシャッター等を介在させることができる。

【００２３】図９には、本発明に係わる実施の形態５が
示されている。上述した実施の形態では、ドアを有する
開口部に本発明に係る遮煙装置を設置しているが、この
実施の形態５に示すように、通常時でも非常時でも開口
しているドアのない開口部２に、本発明に係る遮煙装置
を設置し得ることはもちろんである。また、この実施の
形態５では、開口部２の上部の垂れ壁８の下面に溝８ａ
を設け、この溝８ａの上面に設けた孔に、水噴射手段１
の配管４のノズル１ｃを設けている。溝８ａの上面にノ
ズル１ｃを開口させることにより、溝８ａの下面開口か
ら、相当の幅をもって噴霧され、遮煙効果がより確実と
なる。

【００２４】

【発明の効果】このようにして、本発明によれば、ウオ
ータミストあるいは噴水による水幕の噴射降下により、
建造物内の開口部からの煙の漏れを少なくでき、また、
噴霧により煙の温度を低下させることができる。

【００２５】従って、通常は天井付近に溜まる煙を床上
付近に移動させるので、ビルのエレベーターのような竪
穴区画からの煙の上昇がなく、火災時竪穴区画の遮断を
しなくとも良い。特に、天井高さが低い場合あるいは火
災が進展し多量の煙が発生した状態で避難する場合に
は、避難時に上部に溜まった煙を避けるために屈んだ姿
勢をとる必要があるが、本発明では、その必要がなく通
常の姿勢で迅速に避難できる。避難時、誘導灯や非常口
の視認性が確保される。

【００２６】本発明では、従来の防災用シャッターなど
による煙路の完全遮断ではなく、火災室から床面に沿っ
て煙を逃がすものであるため、火災室内での消防活動や
避難活動が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す全体の模式的側面
図である。

【図２】同じく、要部を示す斜視図である。

【図３】本発明に係わる水噴射手段の機能説明のための
模式的側面図である。

【図４】同じく、機能説明のための模式的側面図であ
る。

【図５】本発明の実施形態２を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施形態３を示す斜視図である。

【図７】シャッターを併設した本発明の実施の形態４を
示す模式的側面図である。

【図８】同じく、模式的正面図である。

【図９】本発明の実施形態５を示す断面図である。

【図１０】本発明の作用を説明する図である。

【符号の説明】

１ 水噴射手段 １ａ ノズル １ｂ 衝突面 １ｃ ノズル ２ 開口部 ３ センサ ４ 配管 ５ 部屋 ６ 廊下 ７ ドア ８ 垂れ壁 ８ａ 溝 １１ 開口 １２ 昇降手段 １３ 防災用シャッター

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建造物の天井部近くあるいは開口部上部
   に、これらの下方の空間を仕切るようにウオータミスト
   あるいは噴水による水幕を形成する水噴射手段を装備し
   たことを特徴とする遮煙装置。
2. 【請求項２】 前記水噴射手段は、仕切られた部屋の
   間、あるいは、部屋と廊下の間の、通行口などの開口部
   上部近傍に装着されていることを特徴とする請求項１に
   記載の遮煙装置。
3. 【請求項３】 前記水噴射手段は、防災信号の入力によ
   り自動的に駆動されることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の遮煙装置。
4. 【請求項４】 前記ウオータミストあるいは噴水による
   水幕に代えて、あるいは、これと併用して、非燃性の液
   体あるいは該非燃性の液体と消火剤などの混合液体を用
   いたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の遮煙
   装置。
5. 【請求項５】 建造物の天井下の煙流が通過する開口部
   空間を仕切るように、ウオータミストあるいは噴水を噴
   射し、煙の流れを床面に押し下げるようにしたことを特
   徴とする遮煙方法。