JP2004246542A - 滞在限界状態報知方法、火災性状報知方法及び火災情報伝達システム - Google Patents
滞在限界状態報知方法、火災性状報知方法及び火災情報伝達システム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】火災成長率が大きく異なる火災に対応して滞在限界状態を報知可能とするとともに、火災の性状を報知可能とする。
【解決手段】室の防災特性できまる火災成長率αｘ （ステップＳ１）と、ステップＳ４で計算した実測火災成長率αｎ とを比較し（ステップＳ８）、その結果、実測火災成長率αｎ が火災成長率αｘ より大きい場合（ステップＳ８でＹｅｓと判断された場合）にはステップＳ９の処理に移行し、実測火災成長率αｎ より輻射熱限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ２を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ２をその後の検出温度値とする一方、実測火災成長率αｎ が火災成長率αｘ より小さい場合（ステップＳ８でＮｏと判断された場合）にはステップＳ１０の処理に移行し、実測火災成長率αｎ より煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ１を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ１をその後の検出温度値とする。
【選択図】 図１
【解決手段】室の防災特性できまる火災成長率αｘ （ステップＳ１）と、ステップＳ４で計算した実測火災成長率αｎ とを比較し（ステップＳ８）、その結果、実測火災成長率αｎ が火災成長率αｘ より大きい場合（ステップＳ８でＹｅｓと判断された場合）にはステップＳ９の処理に移行し、実測火災成長率αｎ より輻射熱限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ２を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ２をその後の検出温度値とする一方、実測火災成長率αｎ が火災成長率αｘ より小さい場合（ステップＳ８でＮｏと判断された場合）にはステップＳ１０の処理に移行し、実測火災成長率αｎ より煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ１を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ１をその後の検出温度値とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出火から火煙が危険なレベルに達する状態である滞在限界状態に至るまでの火災性状を的確に把握し、報知することのできる滞在限界状態報知方法、火災性状報知方法及びその火災性状に応じて出力される火災警報の意味を在館者や防災管理要員等に的確に伝達することのできる火災情報伝達システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の火災報知方法は、火災現象に伴う温度（熱）、輻射（炎）、燃焼生成物（煙）等の物理量が一定レベル以上になったことを検出して発報するものであるが、火災以外の場合にも発報してしまういわゆる非火災報の割合が極めて高い。そのため、従来の火災報知方法の場合には、発報があると直ちに現場に駆けつけて火災の発生をまず人的に確認し、その確認結果により初期消火や避難誘導等を行い、防火・防煙区画の形成を確認するなどの防災設備を作動させるといった初期対応活動を行うという手順がマニュアル化されている。このように、従来の火災報知方法は、火災信号が煙または温度の異常警報でしかないため、火災感知→現場駆けつけ→通報→消火→避難誘導→区画閉鎖確認という人的対応に大きく依存するものであった。
【０００３】
初期消火に失敗した場合は、出火室の煙層が人の活動領域まで降下して危険なレベル（すなわち、滞在限界状態）に達する。このような段階では防火戸を閉鎖し、公設消防隊の活動を待つ一方、出火階の在館者の避難を完了させ、その他の階の在館者も避難を開始するように指示する必要がでてくる。この重要な判断をするための情報として出火室の滞在限界状態が位置付けられる。
【０００４】
そこで、本発明者は、滞在限界状態の検知レベルとして、当該部屋の大きさ及び収容可燃物の質・量等の防災性状に応じた部屋の天井面の気流温度の値を設定し、当該部屋の天井面に配設した耐熱性を有する温度検知手段の検知温度が上記値に至ったときに当該部屋の火煙が危険なレベルに達したことを報知する滞在限界状態報知方法をすでに提案している（特許文献１参照）。
【０００５】
一方、図１１は、従来の自動火災報知システムの一構成例を示している。
【０００６】
この自動火災報知システムは、火災の発生に伴う天井面気流の煙濃度、温度、温度上昇率が一定レベル以上になったことを熱感知器１０１や煙感知器１０２で検知すると、その検知に基づく発報信号が自動火災報知設備の受信機１０３に送られ、発報区域を表示するとともに主ベル１０３ｂａ が鳴動して、防災管理要員に知らせるようになっている。
【０００７】
感知器の発報を在館者に伝達する手段である警報端末装置としては、自動火災報知設備の受信機１０３に接続された火災ベル１０３ｂ 、非常放送設備１０４に接続された非常用スピーカ１０４ａ、誘導灯信号装置１０５に接続された強い閃光を発するキセノン灯や誘導音声を発する機能を付加した誘導音付点滅形誘導灯１０５ａ、日常は電光サインにより業務情報やお知らせを行い非常時は火災の発生等の視覚警報を行う非常文字表示装置１０６等がある。
【０００８】
このような従来の自動火災報知システムでは、自動火災報知設備１０３、非常放送設備１０４、誘導音付点滅形誘導灯１０５ａ、非常文字表示装置１０６等は、それぞれに警報制御機能を有しており、それぞれ自動火災報知設備の受信機１０３からの発報信号を警報機能の起動信号としている。つまり、自動火災報知設備からの発報信号が、それぞれの警報端末装置を起動させる目的に合わせて整合がとれていないのが現状である。例えば、自動火災報知設備からの発報信号は、主ベル１０３ａ、火災ベル１０３ｂ、非常放送設備１０４にとっては現場確認指令信号であるが、誘導音付点滅形誘導灯１０５ａにとっては火災の発生と避難口の位置を伝達するための信号として運用されている。また、各感知器１０１，１０２からの発報信号は、警報端末装置（非常放送設備１０４、誘導灯信号装置１０５、非常文字表示装置１０６）ごとの連動非連動操作機能を介しているため火災警報報知システム全体としての警報端末装置との連携状態の把握・運用管理に課題を残していた。
【０００９】
このように、現状は自動火災報知設備の受信機１０３からの発報信号そのもので警報端末装置を起動させる方式をとっていたことから、非常放送設備１０４や誘導灯信号装置１０５などには、予め定型のメッセージが格納されており、発報信号に基づいてこの定型メッセージを報知するようになっている。例えば、非常放送設備１０４では、発報信号に基づいて「ただいま火災感知器が作動しました。現場を確認して下さい。」といったメッセージをスピーカ１０４ａから報知し、誘導灯信号装置１０５では、発報信号に基づいて「こちら避難口です。」といったメッセージを誘導音付点滅形誘導灯１０５ａの内蔵スピーカから報知する。そのため、火災性状に応じた内容の警報メッセージを伝達することができなかった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−００８１５５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
一般に火災は、火源が微小な潜伏段階（すなわち、燻焼段階）を経て着炎火災段階（すなわち、成長段階）へと時系列的に進展する。この場合、火災成長率α、発熱速度Ｑ、火煙が危険なレベルに達するまでの煙層降下限界時間及びそのときの煙層温度は、出火室の床面積、天井高さ、開口部面積、出火原因、着火物、可燃物量等の防災特性データにより大きく異なる。
【００１２】
例えば、火災成長率αは、火災室の天井面気流温度の計測値及び上記防災特性データに基づき、下記の式（１）を用いて求めることができる。
【００１３】
【数１】
【００１４】
また、煙層降下による滞在限界時間ｔｃｒｉｔ１ 及びその時の煙層温度ＴＳ１は、火災室の火災成長率α及び上記防災特性データに基づき下式（２）、（３）を用いて求めることができる。
【００１５】
【数２】
【００１６】
上記（１）〜（３）式から明らかなように、実際の火災では火災成長率αの大きさが出火原因及び着火物により大きく異なるため、特許公報１の滞在限界状態報知方法のように検知レベルを予め設定して滞在限界状態での天井面温度を監視する方法には問題があった。つまり、火災成長率αの大きさによって煙層降下限界時の煙層温度ＴＳ１が異なるため、予め設定された検知レベルで天井面温度を監視していたのでは、このような煙層降下限界時の煙層温度ＴＳ１の変動に充分に対応できていないといった問題が残されていた。
【００１７】
また、特許文献１の滞在限界状態報知方法は、煙層降下のみによって滞在限界状態を報知するものであり、輻射熱による滞在限界状態については報知できないといった問題が残されていた。
【００１８】
さらに、特許文献１の滞在限界状態報知方法では、耐熱特性を有する温度検知手段を用いているが、温度検知手段の耐熱限界を超えてしまった場合には、滞在限界状態の報知がされなくなり、在館者等に危険を報知できなくなってしまうといった問題が残されていた。
【００１９】
また、現行の熱感知器や煙感知器は、一定の温度上昇や温度上昇率、一定の煙濃度等に達したときに単に発報するだけの異常警報であり、火災室の面積、天井高さ、開口部の大きさ等により、感知器が発報したときの火源の大きさ、火災の進展速度、滞在限界状態までの余裕時間が異なる等の火災安全上必要となる意味情報が不足していた。そのため、人が現地に駆けつけて状況を確認しなければ火災の性状（進展状況等）が把握できないので、人的対応の範囲を超えた高層・大規模建築物では実際には緊急時の対応が間に合わないといった問題があった。
【００２０】
一方、従来の自動火災報知システムでは、異常を知らせる熱感知器１０１や煙感知器１０２からの発報信号は、自火報設備では人的活動開始信号として、その他の非常放送設備１０４や誘導音付点滅形誘導灯１０５ａ等では避難開始信号として個別に制御されているため、システム全体として統一された円滑な運用ができないといった問題があった。また、各警報端末装置（非常放送設備１０４、誘導灯信号装置１０５、非常文字表示装置１０６）の連動、非連動も、各警報端末装置ごとに個別に制御していたため、実際にシステムとして連動しているかどうかの全体的な管理も行えないといった問題があった。
【００２１】
さらに、従来の自動火災報知システムでは、各警報端末装置（非常放送設備１０４、誘導灯信号装置１０５、非常文字表示装置１０６）が熱感知器１０１や煙感知器１０２からの発報信号に基づいて各装置に予め内蔵されている定型メッセージを起動させることしかできず、火災の進展状況に応じた警報メッセージをそれぞれの警報端末装置から報知することができないといった問題があった。
【００２２】
本発明は上記問題点を解決すべく創案されたもので、第１の目的は、火災成長率が大きく異なる火災に対応して滞在限界状態を報知することのできる滞在限界状態報知方法を提供することにある。また、第２の目的は、温度検知手段が耐熱限界を超えて故障する前に予め滞在限界状態を報知できるようにした滞在限界状態報知方法を提供することにある。また、第３の目的は、火災の発生を単に報知するのではなく、火災の性状を報知することのできる火災性状報知方法を提供することにある。また、第４の目的は、火災の発生及び火災の進展状況を的確に把握できるように火災フェーズを表す意味情報の形で各警報端末装置に伝達することのできる火災情報伝達システムを提供することにある。また、第５の目的は、火災発報を言語メッセージ化し、各種マルチメディア設備を使用して異常警報を一元的に伝達することのできる火災情報伝達システムを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、天井面に配設した温度検知手段で天井面気流温度を一定時間ごとに計測し、その計測温度値から火災成長率αｎ を計算し、この計算した火災成長率αｎ に基づく煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度と前記温度検知手段で検知される天井面気流温度とを比較して滞在限界状態を報知することを特徴とする。
【００２４】
このような特徴を有する請求項１記載の発明によれば、実際の火災での火災成長率αｎ は上記式（１）を用いて計算することができ、その火災成長率αｎ に対応した煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１は、上記式（３）を用いて計算できるので、その計算した予測天井面煙層温度ＴＳ１と温度検知手段で検知される天井面気流温度とを比較することにより、滞在限界状態を報知することができる。すなわち、温度検知手段で検知される天井面気流温度が煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１に達したとき、滞在限界状態であることを報知する。このように、本発明によれば、火災の発生だけでなく、火災室の滞在限界状態を検知できるので、この検知信号を利用して、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御を行うことができる。
【００２５】
また、請求項２記載の発明は、天井面に配設した温度検知手段で天井面気流温度を一定時間ごとに計測し、その計測温度値から火災成長率αｎ を計算し、この計算した火災成長率αｎ が予め予測計算された当該部屋についての煙層降下時間と輻射限界時間が同じになる火災成長率αｘ よりも大きい場合は、輻射熱限界状態での予測天井面煙層温度を比較基準値として前記温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、前記実測天井面気流温度が前記予測天井面煙層温度に達した場合に滞在限界状態を報知する一方、前記火災成長率αｎ が前記火災成長率αｘ よりも小さい場合は、煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度を比較基準値として前記温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、前記実測天井面気流温度が前記予測天井面煙層温度に達した場合に滞在限界状態を報知することを特徴とする。
【００２６】
このような特徴を有する請求項２記載の発明によれば、実際の火災での火災成長率αｎ は、上記式（１）を利用して計算することができ、その火災成長率αｎ に対応した煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１は、上記式（３）を用いて計算できる。
【００２７】
また、輻射熱限界時間（輻射熱による滞在限界時間）ｔｃｒｉｔ２ は、下式（４）の輻射熱限界値ＩＳ の計算式より計算できるので、輻射熱限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ２は、この輻射熱限界時間ｔｃｒｉｔ２ と上記の火災成長率αｎ とに基づき、下式（５）を用いて計算することができる。
【００２８】
【数３】
【００２９】
ここで、上記式（４）では、輻射熱限界値ＩＳ を２．５ｋＷ／ｍ２としている。
【００３０】
また、予め予測計算された当該部屋についての煙層降下限界時間と輻射限界時間が同じになる火災成長率αＸ は、煙層降下限界時間を計算する上記式（２）と、輻射熱限界時間を計算する上記式（４）から求め、その時の煙層温度ＴＳ１＝ＴＳ２は上記式（３）または（５）から計算することができる。
【００３１】
そして、計算した火災成長率αｎ が火災成長率αＸ よりも大きい場合には輻射熱限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ２を比較基準値とし、火災成長率αｎ が火災成長率αＸ よりも小さい場合には煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１を比較基準値として、温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、実測天井面気流温度が予測天井面煙層温度ＴＳ１またはＴＳ２に達したとき、滞在限界状態であることを報知する。このように、本発明によれば、火煙の危険なレベルを煙層降下と輻射熱の双方から検知できるので、この検知信号を利用して、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御を行うことができる。
【００３２】
また、請求項３記載の発明は、前記温度検知手段自体に耐熱温度を検出する機能を内蔵し、前記耐熱温度の検知信号に基づいて次の火災フェーズ段階の制御を行うことを特徴とする。
【００３３】
このような特徴を有する請求項３記載の発明によれば、温度検知手段が耐熱温度を超えてしまって機能を果たさなくなった場合には、滞在限界状態を報知できなくなり危険であるので、その前に内蔵の耐熱温度検知機能による検知信号に基づいて次の火災フェーズ段階の制御を行う。例えば、滞在限界状態を報知することにより、滞在限界でのフェイルセーフ機能（予め故障の発生を想定して、被害を最小限にとどめるように工夫した安全機能）を果たすことができる。この方法によれば、温度検知手段の耐熱性能を強化することに較べ、コストが削減でこるのが特徴である。
【００３４】
また、請求項４記載の発明は、天井面に配設した温度検知手段において一定時間ごとに計測した計測温度値から火災の発熱速度Ｑ及び火災成長率αを計算し、この計算した発熱速度Ｑ及び火災成長率αに基づいて火災の性状を報知することを特徴とする。ここで、発熱速度Ｑは、天井面気流温度の計測値と火災室の防災特性データとに基づき、下式（６）を用いて計算することができる。
【００３５】
【数４】
【００３６】
このような特徴を有する請求項４記載の発明によれば、例えば火災成長率αの大きさに基づき、例えばＦａｓｔ火災（α≧０．０５）、Ｍｅｄｉｕｍ火災（０．０５＞α≧０．０１２５）、Ｓｌｏｗ火災（０．０１２５＞α≧０．００５）に区分し、一定の煙濃度値、温度上昇値、発熱速度になった時、及び滞在限界状態になった時に併せて表示（報知）する。これにより、火災の初期から滞在限界状態に至るまでの火災の性状を把握することができ、人的活動及び対応策の制御における判断情報として役立てることができる。
【００３７】
また、請求項５記載の発明は、天井面に配設された温度検知手段及び煙検知手段と、これら温度検知手段からの天井面気流温度及び煙検知手段からの煙濃度のデータ信号を取り込み、そのデータを火災フェーズの進展区分を表す情報に変換する火災信号処理手段と、前記変換された情報に基づいて火災フェーズの進展警報及びそれに対応した行動指示を言語メッセージに作成する警報メッセージ作成手段と、作成した言語メッセージ情報をインターフェース仕様の異なる複数の警報端末装置に対し、それらの入出力形式に変換して出力する出力制御手段とを一元的に集約したことを特徴とする。
【００３８】
ここで、火災フェーズの進展区分を、例えば図７すように、煙の発生は見られるが発熱速度は一定レベル以下の燻焼火災フェーズ、可燃物に着火し温度上昇が見られる状態である着炎火災フェーズ、炎が大きくなり発熱速度が一定レベル以上になった火災確定フェーズ、火煙で人が出火室に滞在できず、消火活動等ができなくなる出火階限界フェーズ、階段室等の避難経路が火煙により在館者の避難に危険な状態になった上階拡大フェーズに区分する。
【００３９】
警報メッセージ作成手段は、その火災フェーズ進展警報及びそれに対応した行動指示を、誰にでも理解できる意味情報としての言語メッセージの形に作成する。例えば、煙発生（燻焼火災フェーズ）または温度異常（着炎火災フェーズ）で防災管理要員に活動開始を指示し、火災の確定（火災確定フェーズ）で火災階の避難開始を指示し、出火室が滞在限界状態になった（出火階限界フェーズ）ことで全館の避難開始を指示し、階段室等の避難経路が危険な状態になった（上階拡大フェーズ）ことで安全な避難経路への誘導指示及び消防隊による救助活動を要請するなどのように、火災の進展状況と人的活動を対応させて伝達すべき情報を言語メッセージの形に作成する。
【００４０】
出力制御手段は、この言語メッセージ情報を機器インターフェース仕様またはネットワークインターフェース仕様の異なる複数方式の警報端末装置に対し、それらの入出力形式及び信号形式に変換して出力する。例えば、非常放送設備に対しては、文字情報をテキスト／ボイスコンバータによって音声に変換し、増幅器の信号供給方式に合わせて出力する。非常文字表示装置に対しては、ＪＩＳ漢字コード、ＡＳＣＩＩコード等で規定された文字コードで構成されたファイルをテキスト出力する。テレビやパソコン等に対しては、それぞれのグラフィック表現方法、画像フォーマット等に応じた方式に文字情報を変換して映像出力する。ただし、インターネットや構内ＬＡＮ等のオープンネットワークを介して言語メッセージ情報を伝達するためには、ネットワーク機能を使うための電気的、ソフトウエア的な仕様、手順、規約等に適合したネットワークインターフェース機能が必要である。警報情報をインターネット接続インターフェースを介して伝達するためには、メールサーバを自前のものにするか、インターネットサーバを提供するプロバイダーにクライアント契約するなどして、警報メールで伝達する。
【００４１】
このように、火災信号処理手段、警報メッセージ作成手段及び出力制御手段を一元的に集約し管理することにより、本システムに接続される各種警報端末装置に対し、火災の発生及び火災の進展状況に応じた緊急時の円滑な情報伝達が可能な手段を提供できる。
【００４２】
また、請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、前記出力制御手段から情報ネットワークを通じて全ての火災情報を言語メッセージ情報の形で伝送し、前記警報端末装置において音声警報及び／または視覚表示の形に変換して出力することを特徴とする。
【００４３】
警報サーバから構内回線やＬＡＮ等の情報ネットワークを介して警報端末装置に音声警報と視覚表示警報の双方を伝送しようとすると、個々の警報端末装置に定型メッセージが格納されている方式では、火災性状に応じた内容の情報伝達及び火災情報伝達システム全体としての機能設定、運用管理の一元化は難しかった。請求項６記載の発明によれば、警報端末装置である例えば誘導灯に点滅装置と音声装置を組み込み、かつ非常文字表示装置を併設している場合、文字信号を音声警報及び視覚表示警報の双方に変換する機能を警報端末装置側に持たせることで、伝送回線に誘導灯回路を使った電灯線搬送方式を採用することができる。すなわち、ＬＡＮ等を含むあらゆる伝送路を利用してあらゆる警報端末装置を接続することが可能となり、これら警報端末装置に一元管理された言語メッセージを緊急情報として伝達することが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法の処理手順を示すフローチャートである。以下、図１に示すフローチャートを参照して、本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法の全体的な処理の流れを一通り説明し、その後で、請求項１〜４に対応した個別の処理を具体的に説明する。
【００４６】
＜全体的な処理の流れの説明＞
まず最初に、個々の室について、室の大きさ、及び内装、収納可燃物の量・種類（質）等から、上記式（２）、（３）、（４）、（５）を用いて、煙層降下限界状態での煙層温度と輻射熱限界状態での煙層温度とが同じになる火災成長率αＸ を計算する（ステップＳ１）。
【００４７】
一方、天井面に設けられた温度検知手段により天井面の気流温度を一定時間（例えば、１０秒等）ごとに計測し（ステップＳ２）、天井面に設けられた煙検知手段により天井面煙濃度を一定時間（例えば、１０秒等）ごとに計測する（ステップＳ３）。
【００４８】
そして、計測温度値から温度上昇率を計算し、その温度上昇率より、上記式（１）を用いて実際の火災成長率（実測火災成長率）αｎ を計算する（ステップＳ４）。
【００４９】
また、ステップＳ３で計測した同一室内の煙検知手段の煙濃度値に基づき、例えば煙濃度データが減光率で１０％／ｍ以上に達すると燻焼火災が発生したと判断して報知する（ステップＳ５）。また、ステップＳ２で計測した同一室内の温度検知手段の温度計測値に基づき、例えば温度データが６５℃以上、または２０℃／分以上に達すると着炎火災が発生したと判断して報知する（ステップＳ６）。
【００５０】
また、ステップＳ２で計測した同一室内の温度検知手段の温度計測値と、建築空間の構造、防災特性データとに基づき、上記式（６）を用いて、火災による発熱速度Ｑを計算し、その計算した発熱速度Ｑの値が一定レベル（例えば、２０〜１００ｋＷの範囲内で設定された任意の値）以上になったとき火災が確定したと判断して報知する（ステップＳ７）。
【００５１】
また、室の防災特性できまる火災成長率αＸ （ステップＳ１）と、ステップＳ４で計算した実測火災成長率αｎ とを比較する（ステップＳ８）。その結果、実測火災成長率αｎ が火災成長率αＸ より大きい場合（ステップＳ８でＹｅｓと判断された場合）にはステップＳ９の処理に移行し、実測火災成長率αｎ が火災成長率αＸ より小さい場合（ステップＳ８でＮｏと判断された場合）にはステップＳ１０の処理に移行する。
【００５２】
ステップＳ９では、実測火災成長率αｎ より、上記式（１）、（４）、（５）を用いて輻射熱限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ２を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ２をその後の検出温度値とする。そして、この予測天井面煙層温度Ｔｓ２と、温度検知手段で計測される天井面気流温度Ｔｎ とを随時比較し、実測天井面気流温度Ｔｎ が予測天井面煙層温度Ｔｓ２に達したとき（Ｔｎ ＞＝Ｔｓ２と判断されたとき）、出火室が滞在限界状態に達したと判断して報知する（ステップＳ１１）。
【００５３】
一方、ステップＳ１０では、実測火災成長率αｎ より、上記式（１）、（２）、（３）を用いて煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ１を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ１をその後の検出温度値とする。そして、この予測天井面煙層温度Ｔｓ１と、温度検知手段で計測される天井面気流温度Ｔｎ とを随時比較し、実測天井面気流温度Ｔｎ が予測天井面煙層温度Ｔｓ１に達したとき（Ｔｎ ＞＝Ｔｓ１と判断されたとき）、出火室が滞在限界状態に達したと判断して報知する（ステップＳ１２）。
【００５４】
さらに、ステップＳ４で求めた実測火災成長率αｎ に基づき、その実測火災成長率αｎ の大きさを複数に区分し、煙濃度が一定レベルを超えたとき（ステップＳ５での燻焼火災の報知時）、気流温度が一定レベルを超えたとき（ステップＳ６の着炎火災の報知時）、発熱速度Ｑが一定レベルを超えたとき（ステップＳ７の火災確定の報知時）、及びステップＳ１１、ステップＳ１２での火災室の滞在限界状態の報知時に、併せて表示する（ステップＳ１３）。
【００５５】
すなわち、燻焼火災、着炎火災、火災確定の報知や滞在限界状態の報知時に、火災成長率αの区分を併せて表示することで、出火階の避難を開始させる等、円滑な避難誘導を図ることができる。
【００５６】
また、温度検知手段に内蔵された耐熱温度の検知機能により、温度検知手段自体の温度を監視し（ステップＳ１４）、温度検知手段自体が耐熱限界に達したことを報知する（ステップＳ１５）。この場合も、ステップＳ１３で求めた火災成長率αの区分を併せて表示しても良い。
【００５７】
以上が、本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法の全体的な処理の流れである。
【００５８】
次に、本発明の請求項１〜４に対応した具体的な実施例について説明するが、その前に、上記各滞在限界時間ｔｃｒｉｔ１ 、ｔｃｒｉｔ２ やその時点での各天井面煙層温度ＴＳ１、ＴＳ２が、出火室の大きさ、内装仕様、収容可燃物の種類・量・密度から計算される火災成長率αｎ の値によって大きく変わってくる点について、図２ないし図５を参照して説明する。
【００５９】
図２は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが１００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５１で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５２で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積が小さいため、実火災データから求められた火災成長率αｎ の値が例えば設計火災成長率である０．０５から、０．０１２５、０．００５と変わっても、輻射熱による限界状態（符号５１）での煙層温度よりも煙層降下による限界状態（符号５２）での煙層温度の方が常に低い値となっている。例えば、火災成長率αｎ が設計火災成長率である０．０５の場合では、輻射熱による滞在限界時間が１０７秒であり、そのときの煙層温度が１０８℃であるのに対し、煙層降下による滞在限界時間が６７秒であり、そのときの煙層温度が１０９℃となる。
【００６０】
また、図３は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが２００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５３で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５４で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積がまだ小さいため、上記式（１）により計算された火災成長率αｎ の値が例えば設計火災成長率である０．０５から、０．０１２５、０．００５と変わっても、輻射熱による限界状態（符号５３）での煙層温度よりも煙層降下による限界状態（符号５４）での煙層温度の方が常に低い値となっている。例えば、火災成長率αｎ が設計火災成長率である０．０５の場合の発熱速度Ｑ２１では、輻射熱による滞在限界時間が１２１秒であり、そのときの煙層温度が１８５℃であるのに対し、煙層降下による滞在限界時間が１０１秒であり、そのときの煙層温度が１５１℃となる。
【００６１】
また、図４は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが５００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５５で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５６で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積が比較的大きいため、実火災データから求めた火災成長率αｎ の値が大きい場合は、輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度の方が低く、火災成長率αｎ の値が小さい場合は、煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度の方が低い。
【００６２】
具体的には、火災成長率αｎ が０．０１４より大きい場合は煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度より輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度の方が低い。
【００６３】
火災成長率αＸ が０．０１４の場合には、煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度と輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度とが同じ値になる。すなわち、滞在限界時間が共に２２５秒であり、そのときの煙層温度が共に１８５℃となる。
【００６４】
また、火災成長率αｎ が０．０１４よりも小さい場合は煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度の方が輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度よりも低い値となる。
【００６５】
また、図５は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが１０００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態の変化（図中の符号５７で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態の変化（図中の符号５８で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積が大きいため、実火災データから求めた火災成長率αｎ の値が０．００６より大きい場合は、輻射熱による限界状態（符号５７）での煙層温度の方が煙層降下による限界状態（符号５８）での煙層温度よりも低い。
【００６６】
火災成長率αｎ が０．００６の場合には、煙層降下による限界状態（符号５８）での煙層温度と輻射熱による限界状態（符号５７）での煙層温度とが共に３９６秒であり、そのときの煙層温度が共に１８５℃となる。
【００６７】
現行の火災感知器は、火災発生を検知するのが目的であるため、このような高温（１８５℃）の煙層中に４００秒近くも耐えて、温度検知機能を保証できる耐熱性能はないのが一般的である。その耐熱性能は、温度検知部の熱時定数と煙層温度の積に比例する。
【００６８】
図５では、その特性例を符号６１の曲線で表す。このような大きな室での場合、理想的には輻射熱限界（符号５７）と煙層降下限界（符号５８）で検出すべきであるが、天井面気流温度が温度検知手段の耐熱限界（符号６１）に達したことで、滞在限界状態に達したと同様の警報・制御を行おうとするものである。
【００６９】
具体的には、輻射熱限界のＰ１点で検知すべきところがＰ２点で、あるいは煙層降下限界のＰ３点で検出すべきところがＰ４点で発報することになる。
【００７０】
この温度検知手段自体に耐熱限界検知機能を付加する方法は、温度検知手段に十分な耐熱性能を持たせるよりもコストが低減できるという特徴がある。
【００７１】
このように、滞在限界時間ｔｃｒｉｔ１ 、ｔｃｒｉｔ２ やその時点での各天井面煙層温度ＴＳ１、ＴＳ２が、火災成長率αの値によって大きく変わることを踏まえて、次に、本発明の請求項１〜３に対応した滞在限界状態報知方法、及び請求項４に対応した火災性状報知方法の具体的な実施例について説明する。
【００７２】
＜実施例１＞
本実施例１は、火災の進展状況に応じて火災成長率αの大きさが異なることを考慮した実施例であり請求項１に対応している。以下、図３を参照して本実施例１を説明する。
【００７３】
図３に示すように、出火室の面積が比較的小さい場合には、火災成長率αｎ の値に係わらず、輻射熱による限界状態での煙層温度よりも煙層降下による限界状態での煙層温度の方が常に低い値となっている。煙層降下による限界状態での煙層温度は、火災成長率αｎ が０．０５の場合は１５１℃となっており、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合は１００℃となっており、火災成長率αｎ が０．００５の場合は７７℃となっている。
【００７４】
煙層降下限界状態での煙層温度を検出温度値として設定しようとすると、図３に示すように、火災成長率αｎ が０．０５の場合には検出温度設定値としては１５１℃であり、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合には検出温度設定値としては１００℃であり、火災成長率αｎ が０．００５の場合には検出温度設定値としては７７℃であり、これらの検出温度設定値と実測天井面気流温度Ｔｎ とを比較して限界状態を検知する。この場合、煙層降下限界状態の検出温度設定値をどの値にするかが問題である。火災成長率αが０．０５の時の煙層降下状態での煙層温度である１５１℃に設定すれば、実火災の火災成長率αｎ が０．０５よりも小さい場合は、限界状態に達しても報知しないことが起こり、また、火災成長率αが０．００５での煙層降下時の煙層温度である７７℃に設定すれば、設計火災成長率０．０５での限界時間１０１秒よりも早く発報してしまい、計画どおりに避難が完了していないのに、次段階の警報・制御が行われることになり、システム運用に混乱を招く恐れがある。
【００７５】
そこで、本発明は、予め検出温度の設定を行うのではなく、天井面気流温度の計測データより、実火災の火災成長率αｎ を求め、その火災成長率αｎ に対応した予測限界温度と計測気流温度を比較して、滞在限界状態の検出を行おうとするものである。
これにより、出火原因や着火物により異なる火災成長率の大きさに応じて滞在限界状態を的確に報知することが可能となる。
【００７６】
＜実施例２＞
本実施例２は、煙層降下による滞在限界での煙層温度と輻射熱による滞在限界での煙層温度との双方を考慮した実施例であり請求項２に対応している。以下、図４を参照して本実施例２を説明する。
【００７７】
図４に示す出火室の面積が比較的大きい場合の例では、火災成長率αＸ が０．０１４の場合に、煙層降下による限界状態での煙層温度と輻射熱による限界状態での煙層温度とが同じ１８５℃になる。従って、天井面気流温度の計測データから求めた火災成長率αｎ が予め求めたαＸ の値である０．０１４よりも大きい場合は、輻射熱限界での煙層温度を比較基準値とし、αｎ が０．０１４よりも小さい場合は、煙層降下限界での煙層温度を比較基準値とする。
【００７８】
具体的には、火災成長率αｎ が０．０５の場合には、煙層降下による限界状態での煙層温度２９１℃に対して輻射熱による限界状態での煙層温度１８５℃が低いので、この場合には輻射熱による限界状態での煙層温度である１８５℃を検出温度値とする。また、火災成長率αｎ （＝αＸ ）が０．０１４の場合には、煙層降下による限界状態での煙層温度と輻射熱による限界状態での煙層温度とが同じ１８５℃であるので、この場合の検出温度値は１８５℃である。また、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合には、輻射熱による限界状態での煙層温度１８５℃に対して煙層降下による限界状態での煙層温度１７７℃が低いので、この場合には煙層降下による限界状態での煙層温度である１７７℃を検出温度値とする。また、火災成長率αｎ が０．００５の場合には、輻射熱による限界状態での煙層温度１８５℃に対して煙層降下による限界状態での煙層温度１２９℃が低いので、この場合には煙層降下による限界状態での煙層温度である１２９℃を検出温度値とする。これにより、出火原因や着火物により異なる火災成長率の大きさに応じた煙層降下及び輻射熱からの双方の滞在限界状態を的確に報知することが可能となる。
【００７９】
＜実施例３＞
本実施例３は、煙層温度に基づいて滞在限界を報知する前に温度検知手段が耐熱限界を超えてしまった場合の不具合を考慮した実施例であり請求項３に対応している。以下、図５を参照して本実施例３を説明する。
【００８０】
図５に示すように、大きな部屋で火災が発生した場合は滞在限界時間が長くなる。特に、火災成長率αｎ が小さい時は、温度検知手段が高い温度に長時間さらされることになる。そのため、温度検知手段が耐熱限界を超えてしまって故障する可能性がある。
【００８１】
そこで、温度検知手段に自体の温度を監視する機能を内蔵させ、耐熱限界に到達したことを報知するようにする。
【００８２】
具体的には、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合には、輻射熱による限界状態の煙層温度である１８５℃が検出温度値であるので煙層温度が１８５℃に達するＰ１点で滞在限界状態が報知されることになる。しかし、図５から分かるように、このＰ１点より前のＰ２点で、温度検知手段が耐熱限界に達してしまう場合は、Ｐ１点ではすでに温度検知手段が壊れており、滞在限界状態を報知できない可能性が高い。
【００８３】
そのため、本実施例３では、温度検知手段に内蔵されている耐熱温度の検知機能を利用し、温度検知手段が耐熱限界に達したＰ２点を報知し、滞在限界状態を報知しないまま火災が進展してしまうことを防止する。
【００８４】
＜実施例４＞
本実施例４は、火災の発生を単に報知するのではなく、火災の性状及び拡大状況を報知できるように考慮した実施例であり請求項４に対応している。以下、図１及び図６を参照して本実施例４を説明する。
【００８５】
図１は、天井面気流の温度検知手段及び煙濃度検知手段からの計測データに基き、火災の発生及び火災の拡大状況を報知するシーケンスフローを示したものである。
【００８６】
火災発生の報知は、火災に伴う煙及び温度上昇が一定レベルを超えたことを検知することで行う。
【００８７】
火災は出火原因、着火物、出火室の防災特性等で、その性状は大きく異なる。従って、出火原因がたばこや電気火災等の、火源が微小な潜伏段階（すなわち、燻焼過程）を経て着炎火災段階へと進展する火災の場合と、出火原因が店舗の衣料品等に放火され急激に拡大する恐れの大きい火災の場合は、同じ「煙または温度異常」という警報に加えて火災性状を把握できる情報が求められる。
【００８８】
図６は、火災の性状を火災成長率αの大きさで区分した例を示したものである。上記したように、実際の火災における火災成長率αｎ は、天井面気流温度の計測値と出火室の防災特性データとに基づき、上記式（１）を用いて計算することができる。この火災成長率αｎ の大きさに基づき、Ｆａｓｔ火災（αｎ ≧０．０５）、Ｍｅｄｉｕｍ火災（０．０５＞αｎ ≧０．０１２５）、Ｓｌｏｗ火災（０．０１２５＞αｎ ≧０．００５）に区分して、燻焼火災、着炎火災、火災確定、滞在限界の各段階で併せて表示することで、火災性状を表す情報内容の水準を向上させることができる。
【００８９】
また、煙異常警報は必ずしも燻焼火災を意味しない。急激に燃焼する火災からの煙である場合もあるからである。この時、火源の大きさを表す上記式（６）から求められる発熱速度Ｑの値が、例えば５ＫＷ以下であれば燻焼火災と判断して報知することができる。単に温度上昇を伴うか否かを検出して判断する方法では、出火室の床面積や天井高さ等の違いにより、判断基準となる火源の大きさが一定ではなくなることから、発熱速度Ｑを判断基準とすることを特徴とする。
【００９０】
同じ理由で、火源が一定の大きさ以上になったことをもって火災と断定し（火災確定）、在館者に避難を開始したり、防火・防煙区画を形成するよう制御する場合も、発熱速度Ｑの値を判断基準にすることで、発報信号に意味付けができる。
【００９１】
さらに、出火室において煙層が人の活動領域まで降下したり、輻射熱が危険なレベルに達した滞在限界状態が報知される段階は、初期消火の失敗であり、全在館者に避難を開始させ、防火・防煙区画を閉鎖して上階への煙伝播及び延焼を防止する制御がなされる。この滞在限界警報に、火災成長率αｎ の区分及び／又は発熱速度Ｑの値を加えることで対応活動の緊急度を報知（表示）することができる。
【００９２】
以上で、請求項１〜４に対応した実施例の説明を終了する。
【００９３】
図８は、本発明の火災情報伝達システムの概略構成図である。
【００９４】
この火災情報伝達システムは、火災の発生及び火災の拡大・進展状況を監視するために、天井面に取り付けられた１または複数個の温度検知手段２と、１または複数個の煙濃度検知手段３との出力が警報サーバ４に接続されている。温度検知手段２はアナログ式の熱感知器が用いられており、煙濃度検知手段３はアナログ式の煙感知器が用いられている。また、温度検知手段２は、自身の耐熱温度を検知する機能を内蔵している。
【００９５】
警報サーバ４は、温度検知手段２からの天井面気流温度データ及び煙検知手段３からの煙濃度データを取り込む入力インターフェース部４１と、入力インターフェース部４１で取り込んだデータを火災フェーズの進展区分を表す情報に変換する火災信号処理部４２と、区分された火災フェーズの進展警報及びそれに対応した行動指示を言語メッセージに作成する警報メッセージ作成部４３と、作成した言語メッセージ情報をインターフェース仕様の異なる複数の警報端末装置に対し、それらの入出力形式に変換して出力する出力制御手段である出力制御部４４とを備えている。
【００９６】
出力制御部部４４は、接点出力インターフェース部４４１、音声出力インターフェース部４４２、テキスト出力インターフェース部４４３、ネットワークインターフェース部４４４からなる。
【００９７】
また、この出力制御部４４に接続される非常放送設備１１には、起動信号としての接点出力及び／又は音声出力が送られ、非常放送用スピーカ１２から音声で報知される。また、出力制御部４４に接続される非常文字表示装置１４には、インターフェース盤１３を介して起動信号としての接点出力及び／又はテキスト信号出力が送られ、電光文字で報知される。さらに、出力制御部４４に接続される誘導音付点滅形誘導灯１６には、誘導灯信号装置１５を介して起動信号としての接点出力及び／又は音声出力が送られ、キセノン灯からの強い閃光及びスピーカからの音声で報知される。
【００９８】
また、ネットワーク出力インターフェース部４４４は、通信回線網Ｎを介して他の警報端末装置１７に接続されている。この言語メッセージ情報を受信して音声警報及び／又は視覚警報に変換して情報伝達する警報端末装置１７としては、テレビジョン受像機、パソコン、携帯電話、ファクシミリ装置、テレキャスト、データ放送受信器、ＬＥＤディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置などにその機能を持たせることができる。
【００９９】
図９は、上記火災情報伝達システムにおける警報サーバ４の機能を、図１に示した火災信号処理手順を実施する火災信号処理部４２、及び警報メッセージ作成部４３での処理を機能的に分解して例示した説明図である。
【０１００】
火災信号処理部４２は、火災フェーズの進展を検知する機能を受け持ち、異常煙濃度を監視して燻焼火災を検出すると防災要員に現地確認活動の開始を指示するメッセージを発する。また、異常温度または温度上昇率を監視して着炎火災を検出すると現地での消火活動の開始を指示するメッセージを発する。また、発熱速度を監視して火災確定を検出（判断）すると火災階にいる在館者に避難の開始を指示するメッセージを発する。また、煙層降下と輻射熱を監視して限界状態を検出（判断）すると全館にいる在館者に避難の開始を指示するメッセージを発する。また、避難経路の安全を監視して上階拡大を検出（判断）すると消防隊への救急・救助を指示するメッセージを発する。
【０１０１】
警報メッセージ制御部４３は、予め火災フェーズの進展と対応した活動指示を言語メッセージの形で出力する機能を受け持ち、燻焼火災の検出信号を、火災確認指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、着炎火災の検出信号を、消火活動指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、火災確定の検出信号を、出火階避難指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、限界状態の検出信号を、全館避難開始指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、上階拡大の検出信号を、救援指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。
【０１０２】
出力制御部４４は、送られてきた言語メッセージ（警報情報）を各警報端末装置及び／又はネットワークの接続条件に合わせて出力する機能を受け持つ。例えば、非常放送設備１１へは、放送区域を制御する起動信号と共に、音声に変換されて送出される。また、非常文字表示装置１４へは、テキスト信号の形で送出される。
【０１０３】
また、警報サーバ４からの警報メッセージは、警報端末装置に直接送出される場合の他に、ネットワーク出力インターフェース部４４４を介して言語メッセージの形で送出される場合がある。通信回線網Ｎを介して送出される場合は、警報端末装置側において警報メッセージを音声警報及び／又は視覚警報に変換して出力する。このように言語メッセージの形に一元的に作成・配信する形態をとることで、火災情報伝達システム全体の運用状況の把握が可能となり、緊急時の円滑な対応に役立つ。また、複数設備にまたがる警報端末装置のシステム設定機能を警報サーバに集約することで、専門技術者が一元的に火災性状に応じた緊急対応活動計画の立案、システム設定を行い、全体を調整した上でシステム構築をすることができる。
【０１０４】
図１０は、警報サーバ４のネットワークインターフェースから分電盤２１の電灯線モデム２１ａ、誘導灯電源回路２２を利用した電灯線ＬＡＮ端末制御部２３のモデム２３ａ及び入出力インターフェース部２３ｂを介して、誘導音付点滅形誘導灯１６及び非常文字表示装置１４が接続されている火災情報伝達システムの構成の例を示したものである。
【０１０５】
即ち、階段室への入口（すなわち、避難口）近傍には、誘導音に加え、煙中でも避難口の位置が分かり易いように、強い閃光を発するキセノン灯や音声誘導機能を付加した誘導音点滅形誘導灯１６を配設し、聴覚障害者のために電光サインの文字情報で避難情報等を伝達することのできる非常文字表示装置１４を設置する。
【０１０６】
この場合、言語情報の形で伝送し、誘導音付点滅形誘導灯１６及び非常文字表示装置１４のところで音声警報や視覚警報に変換することで、新たな信号線や制御線の敷設を伴わず、火災の進展に応じた避難情報等の伝達、機能拡張及び管理の一元化を行うことができる。
【０１０７】
さらに、防災センターで集中監視された火災の進展状況や指示を言語情報の形で伝達し、携帯無線装置（ＰＨＳや携帯電話機等）１８で自衛消防隊員等に連絡することもできる。携帯無線装置１８は最も強い電波を受けた基地局１９を自動的に選んでネットワークに接続する仕組みを内蔵させることができるので、おおまかではあるが消防隊員の位置を把握でき、隊員の安否確認機能として運用することができる。
【０１０８】
このように、システム機能設定及び運用管理機能を警報サーバ４に一元的に集約させることで、警報の意味を整合することが容易になり、迅速かつ円滑な運用を図ることができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、天井面に配設した温度検知手段からの天井面気流温度計測データから、出火原因や着火物等で大きく変化する火災成長率にも対応しうる滞在限界状態の検知方法を実現できる。このことは、火災の発生を検知するだけでなく、火災の進展状況も把握できる手段を獲得することでもある。天井面気流の温度上昇又は温度上昇率を検出した異常を報知するだけの、人的対応活動を開始するトリガー信号として運用される現行の自動火災報知設備に比べ、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御及び離れた場所への火災の意味情報を伝達することができるため、人的対応では限界のある超高層・大規模建築物に対して有効的な防火管理手段を提供できる。
【０１１０】
また、請求項２記載の発明によれば、監視対象となる部屋の天井面に配設した温度検知手段からの天井面気流温度の計測データから、出火原因や着火物等で大きく変化する火災成長率にも対応しうる滞在限界状態の検知方法において、煙層降下による滞在限界状態に加えて輻射熱による滞在限界状態の双方を検出する方法を提供する。すなわち、火煙の危険なレベルを煙層降下と輻射熱の双方から検知できるので、この検知信号を利用して、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御及び離れた場所への、さらに高度な火災の意味情報を伝達することができるため、人的対応では限界のある超高層・大規模建築物に対して有効的な防火管理手段を提供できる。
【０１１１】
また、請求項３記載の発明によれば、温度検知手段自体に耐熱温度を検出する機能を内蔵し、この耐熱温度検知信号に基づいて次の火災フェーズ段階の制御を行う構成としている。すなわち、温度検知手段が耐熱限界温度を超えると、滞在限界状態の報知機能が破壊され、失報の危険が生ずるため温度検知手段が耐熱温度を超える前に次の火災フェーズ段階の制御（具体的には、滞在限界状態の報知）を行うことができるので、滞在限界でのフェイルセーフ機能として役立てることができる。このフェイルセーフ機能は、温度検知手段の耐熱性能を強化するコストに比べ安価にできるので、滞在限界報知システムの普及に貢献できる。
【０１１２】
また、請求項４記載の発明によれば、天井面に配設した温度検知手段からの計測データから火災の発熱速度及び火災成長率を計算して報知する。現行の火災信号は、天井面の温度上昇、温度上昇率、煙濃度の値が一定レベルを超えたという「異常発生」を報知するもので、人的に異常の内容を確認する作業のトリガー信号としての位置付けであった。このリアルタイムに報知される発熱速度及び火災成長率に基づいて、発熱速度は火源の大きさ、火災成長率は火災の拡大速度として煙濃度異常警報、温度異常警報、滞在限界警報と併せて判断情報とし、発報信号を意味情報化することができ、火災の初期から滞在限界状態に至るまでの火災の性状を把握することが容易になる。
【０１１３】
また、請求項５記載の発明によれば、火災信号処理手段、警報メッセージ作成手段及び出力制御手段を一元的に集約して管理し、火災の発生及び火災の進展状況を的確に把握できるように火災フェーズを表す意味情報の形で各警報端末装置に伝達する構成としている。すなわち、火災フェーズの進展区分を表すように防火安全上の意味情報化を行って伝達することによって、火災現場から離れた場所にいる人に対しても、在館者に対してもマルチメディア設備を活用して火災の進展状況を的確に伝えることができるとともに、火災の進展状況に応じた各種防災設備の自動制御が可能となる。特に、建築物の高層化、大規模化に伴い、異常を知らせる感知器の発報を受けて、防災要員が現地確認をした上で対応する方法では間に合わないという問題に対し、防災要員に依存しない自動化システムあるいは建物の利用者それぞれが対応できるように的確な情報を提供する分散管理システムの構築を支援する手段として期待できる。
【０１１４】
また、請求項６記載の発明によれば、火災情報伝達システムの機能設定、運用管理機能を警報サーバに一元的に集約し、出力制御手段から情報ネットワークを通じて送信されてくる言語メッセージ情報を、警報端末装置において音声警報及び／または視覚表示の形に変換して出力する構成としたので、ＬＡＮ等を含むあらゆる伝送路を利用して接続された警報端末装置から定型メッセージではなく火災の進展・性状に応じた柔軟な指示メッセージを伝達することが可能となる。すなわち、火災信号を単なる防災設備及び／又は人的活動のトリガー信号から、火災の進展状況を表す意味情報へと高度化することで、火災シナリオを予測し、火災の進展に対応した警報メッセージの設計、作成、配信が可能となり、多様な情報媒体を活用した緊急情報伝達や火災弱者のためのユニバーサルデザインへの対応が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法による火災発生時の処理動作を示すフローチャートである。
【図２】煙層降下限界状態での煙層温度が火災成長率により変化し、小居室では煙層降下限界状態が輻射熱限界状態より先に到達し、その時の天井面気流温度も低いことを示すグラフである。
【図３】煙層降下限界状態での煙層温度が火災成長率により変化し、比較的小居室では煙層降下限界状態が輻射熱限界状態より先に到達し、その時の天井面気流温度も低いことを示すグラフである。
【図４】高い火災成長率では輻射熱限界状態が先に到達し、一定火災成長率以下では煙層降下状態が先に滞在限界となることを示すグラフである。
【図５】大居室では輻射熱限界状態が先に到達し、火災成長率が小さい場合は、温度検知手段が長時間高温にさらされる状況を示すグラフである。
【図６】火災の拡大速度を火災成長率で区分した例を示す説明図である。
【図７】防火安全対策全体から見た警報信号の意味を区別するために、火災フェーズを５段階に区分した例を示す説明図である。
【図８】本発明の火災情報伝達システムの概略構成図である。
【図９】本発明の警報サーバを利用して、図１に示した滞在限界状態を報知する処理手順を実施する場合の実施例を機能的に示した説明図である。
【図１０】警報サーバから電灯線ＬＡＮを介して誘導音付点滅形誘導灯へ音声警報を文字信号の形で伝送し、非常文字表示装置へ視覚警報を文字信号の形で伝送するシステム構成の例を示す説明図である。
【図１１】従来の自動火災報知システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 温度検知手段
３ 煙濃度検知手段
４ 警報サーバ
１１ 非常放送設備
１２ 非常放送用スピーカ
１３ インターフェース盤
１４ 非常文字表示装置
１５ 誘導灯信号装置
１６ 誘導音付点滅形誘導灯
１７ 警報端末装置
４１ 入力インターフェース部
４２ 火災信号処理部
４３ 警報メッセージ制御部
４４ 出力制御部
４４１ 接点出力インターフェース部
４４２ 音声出力インターフェース部
４４３ テキスト出力インターフェース部
４４４ ネットワークインターフェース部
Ｎ 通信回線網
【発明の属する技術分野】
本発明は、出火から火煙が危険なレベルに達する状態である滞在限界状態に至るまでの火災性状を的確に把握し、報知することのできる滞在限界状態報知方法、火災性状報知方法及びその火災性状に応じて出力される火災警報の意味を在館者や防災管理要員等に的確に伝達することのできる火災情報伝達システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の火災報知方法は、火災現象に伴う温度（熱）、輻射（炎）、燃焼生成物（煙）等の物理量が一定レベル以上になったことを検出して発報するものであるが、火災以外の場合にも発報してしまういわゆる非火災報の割合が極めて高い。そのため、従来の火災報知方法の場合には、発報があると直ちに現場に駆けつけて火災の発生をまず人的に確認し、その確認結果により初期消火や避難誘導等を行い、防火・防煙区画の形成を確認するなどの防災設備を作動させるといった初期対応活動を行うという手順がマニュアル化されている。このように、従来の火災報知方法は、火災信号が煙または温度の異常警報でしかないため、火災感知→現場駆けつけ→通報→消火→避難誘導→区画閉鎖確認という人的対応に大きく依存するものであった。
【０００３】
初期消火に失敗した場合は、出火室の煙層が人の活動領域まで降下して危険なレベル（すなわち、滞在限界状態）に達する。このような段階では防火戸を閉鎖し、公設消防隊の活動を待つ一方、出火階の在館者の避難を完了させ、その他の階の在館者も避難を開始するように指示する必要がでてくる。この重要な判断をするための情報として出火室の滞在限界状態が位置付けられる。
【０００４】
そこで、本発明者は、滞在限界状態の検知レベルとして、当該部屋の大きさ及び収容可燃物の質・量等の防災性状に応じた部屋の天井面の気流温度の値を設定し、当該部屋の天井面に配設した耐熱性を有する温度検知手段の検知温度が上記値に至ったときに当該部屋の火煙が危険なレベルに達したことを報知する滞在限界状態報知方法をすでに提案している（特許文献１参照）。
【０００５】
一方、図１１は、従来の自動火災報知システムの一構成例を示している。
【０００６】
この自動火災報知システムは、火災の発生に伴う天井面気流の煙濃度、温度、温度上昇率が一定レベル以上になったことを熱感知器１０１や煙感知器１０２で検知すると、その検知に基づく発報信号が自動火災報知設備の受信機１０３に送られ、発報区域を表示するとともに主ベル１０３ｂａ が鳴動して、防災管理要員に知らせるようになっている。
【０００７】
感知器の発報を在館者に伝達する手段である警報端末装置としては、自動火災報知設備の受信機１０３に接続された火災ベル１０３ｂ 、非常放送設備１０４に接続された非常用スピーカ１０４ａ、誘導灯信号装置１０５に接続された強い閃光を発するキセノン灯や誘導音声を発する機能を付加した誘導音付点滅形誘導灯１０５ａ、日常は電光サインにより業務情報やお知らせを行い非常時は火災の発生等の視覚警報を行う非常文字表示装置１０６等がある。
【０００８】
このような従来の自動火災報知システムでは、自動火災報知設備１０３、非常放送設備１０４、誘導音付点滅形誘導灯１０５ａ、非常文字表示装置１０６等は、それぞれに警報制御機能を有しており、それぞれ自動火災報知設備の受信機１０３からの発報信号を警報機能の起動信号としている。つまり、自動火災報知設備からの発報信号が、それぞれの警報端末装置を起動させる目的に合わせて整合がとれていないのが現状である。例えば、自動火災報知設備からの発報信号は、主ベル１０３ａ、火災ベル１０３ｂ、非常放送設備１０４にとっては現場確認指令信号であるが、誘導音付点滅形誘導灯１０５ａにとっては火災の発生と避難口の位置を伝達するための信号として運用されている。また、各感知器１０１，１０２からの発報信号は、警報端末装置（非常放送設備１０４、誘導灯信号装置１０５、非常文字表示装置１０６）ごとの連動非連動操作機能を介しているため火災警報報知システム全体としての警報端末装置との連携状態の把握・運用管理に課題を残していた。
【０００９】
このように、現状は自動火災報知設備の受信機１０３からの発報信号そのもので警報端末装置を起動させる方式をとっていたことから、非常放送設備１０４や誘導灯信号装置１０５などには、予め定型のメッセージが格納されており、発報信号に基づいてこの定型メッセージを報知するようになっている。例えば、非常放送設備１０４では、発報信号に基づいて「ただいま火災感知器が作動しました。現場を確認して下さい。」といったメッセージをスピーカ１０４ａから報知し、誘導灯信号装置１０５では、発報信号に基づいて「こちら避難口です。」といったメッセージを誘導音付点滅形誘導灯１０５ａの内蔵スピーカから報知する。そのため、火災性状に応じた内容の警報メッセージを伝達することができなかった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−００８１５５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
一般に火災は、火源が微小な潜伏段階（すなわち、燻焼段階）を経て着炎火災段階（すなわち、成長段階）へと時系列的に進展する。この場合、火災成長率α、発熱速度Ｑ、火煙が危険なレベルに達するまでの煙層降下限界時間及びそのときの煙層温度は、出火室の床面積、天井高さ、開口部面積、出火原因、着火物、可燃物量等の防災特性データにより大きく異なる。
【００１２】
例えば、火災成長率αは、火災室の天井面気流温度の計測値及び上記防災特性データに基づき、下記の式（１）を用いて求めることができる。
【００１３】
【数１】
また、煙層降下による滞在限界時間ｔｃｒｉｔ１ 及びその時の煙層温度ＴＳ１は、火災室の火災成長率α及び上記防災特性データに基づき下式（２）、（３）を用いて求めることができる。
【００１５】
【数２】
上記（１）〜（３）式から明らかなように、実際の火災では火災成長率αの大きさが出火原因及び着火物により大きく異なるため、特許公報１の滞在限界状態報知方法のように検知レベルを予め設定して滞在限界状態での天井面温度を監視する方法には問題があった。つまり、火災成長率αの大きさによって煙層降下限界時の煙層温度ＴＳ１が異なるため、予め設定された検知レベルで天井面温度を監視していたのでは、このような煙層降下限界時の煙層温度ＴＳ１の変動に充分に対応できていないといった問題が残されていた。
【００１７】
また、特許文献１の滞在限界状態報知方法は、煙層降下のみによって滞在限界状態を報知するものであり、輻射熱による滞在限界状態については報知できないといった問題が残されていた。
【００１８】
さらに、特許文献１の滞在限界状態報知方法では、耐熱特性を有する温度検知手段を用いているが、温度検知手段の耐熱限界を超えてしまった場合には、滞在限界状態の報知がされなくなり、在館者等に危険を報知できなくなってしまうといった問題が残されていた。
【００１９】
また、現行の熱感知器や煙感知器は、一定の温度上昇や温度上昇率、一定の煙濃度等に達したときに単に発報するだけの異常警報であり、火災室の面積、天井高さ、開口部の大きさ等により、感知器が発報したときの火源の大きさ、火災の進展速度、滞在限界状態までの余裕時間が異なる等の火災安全上必要となる意味情報が不足していた。そのため、人が現地に駆けつけて状況を確認しなければ火災の性状（進展状況等）が把握できないので、人的対応の範囲を超えた高層・大規模建築物では実際には緊急時の対応が間に合わないといった問題があった。
【００２０】
一方、従来の自動火災報知システムでは、異常を知らせる熱感知器１０１や煙感知器１０２からの発報信号は、自火報設備では人的活動開始信号として、その他の非常放送設備１０４や誘導音付点滅形誘導灯１０５ａ等では避難開始信号として個別に制御されているため、システム全体として統一された円滑な運用ができないといった問題があった。また、各警報端末装置（非常放送設備１０４、誘導灯信号装置１０５、非常文字表示装置１０６）の連動、非連動も、各警報端末装置ごとに個別に制御していたため、実際にシステムとして連動しているかどうかの全体的な管理も行えないといった問題があった。
【００２１】
さらに、従来の自動火災報知システムでは、各警報端末装置（非常放送設備１０４、誘導灯信号装置１０５、非常文字表示装置１０６）が熱感知器１０１や煙感知器１０２からの発報信号に基づいて各装置に予め内蔵されている定型メッセージを起動させることしかできず、火災の進展状況に応じた警報メッセージをそれぞれの警報端末装置から報知することができないといった問題があった。
【００２２】
本発明は上記問題点を解決すべく創案されたもので、第１の目的は、火災成長率が大きく異なる火災に対応して滞在限界状態を報知することのできる滞在限界状態報知方法を提供することにある。また、第２の目的は、温度検知手段が耐熱限界を超えて故障する前に予め滞在限界状態を報知できるようにした滞在限界状態報知方法を提供することにある。また、第３の目的は、火災の発生を単に報知するのではなく、火災の性状を報知することのできる火災性状報知方法を提供することにある。また、第４の目的は、火災の発生及び火災の進展状況を的確に把握できるように火災フェーズを表す意味情報の形で各警報端末装置に伝達することのできる火災情報伝達システムを提供することにある。また、第５の目的は、火災発報を言語メッセージ化し、各種マルチメディア設備を使用して異常警報を一元的に伝達することのできる火災情報伝達システムを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、天井面に配設した温度検知手段で天井面気流温度を一定時間ごとに計測し、その計測温度値から火災成長率αｎ を計算し、この計算した火災成長率αｎ に基づく煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度と前記温度検知手段で検知される天井面気流温度とを比較して滞在限界状態を報知することを特徴とする。
【００２４】
このような特徴を有する請求項１記載の発明によれば、実際の火災での火災成長率αｎ は上記式（１）を用いて計算することができ、その火災成長率αｎ に対応した煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１は、上記式（３）を用いて計算できるので、その計算した予測天井面煙層温度ＴＳ１と温度検知手段で検知される天井面気流温度とを比較することにより、滞在限界状態を報知することができる。すなわち、温度検知手段で検知される天井面気流温度が煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１に達したとき、滞在限界状態であることを報知する。このように、本発明によれば、火災の発生だけでなく、火災室の滞在限界状態を検知できるので、この検知信号を利用して、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御を行うことができる。
【００２５】
また、請求項２記載の発明は、天井面に配設した温度検知手段で天井面気流温度を一定時間ごとに計測し、その計測温度値から火災成長率αｎ を計算し、この計算した火災成長率αｎ が予め予測計算された当該部屋についての煙層降下時間と輻射限界時間が同じになる火災成長率αｘ よりも大きい場合は、輻射熱限界状態での予測天井面煙層温度を比較基準値として前記温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、前記実測天井面気流温度が前記予測天井面煙層温度に達した場合に滞在限界状態を報知する一方、前記火災成長率αｎ が前記火災成長率αｘ よりも小さい場合は、煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度を比較基準値として前記温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、前記実測天井面気流温度が前記予測天井面煙層温度に達した場合に滞在限界状態を報知することを特徴とする。
【００２６】
このような特徴を有する請求項２記載の発明によれば、実際の火災での火災成長率αｎ は、上記式（１）を利用して計算することができ、その火災成長率αｎ に対応した煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１は、上記式（３）を用いて計算できる。
【００２７】
また、輻射熱限界時間（輻射熱による滞在限界時間）ｔｃｒｉｔ２ は、下式（４）の輻射熱限界値ＩＳ の計算式より計算できるので、輻射熱限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ２は、この輻射熱限界時間ｔｃｒｉｔ２ と上記の火災成長率αｎ とに基づき、下式（５）を用いて計算することができる。
【００２８】
【数３】
ここで、上記式（４）では、輻射熱限界値ＩＳ を２．５ｋＷ／ｍ２としている。
【００３０】
また、予め予測計算された当該部屋についての煙層降下限界時間と輻射限界時間が同じになる火災成長率αＸ は、煙層降下限界時間を計算する上記式（２）と、輻射熱限界時間を計算する上記式（４）から求め、その時の煙層温度ＴＳ１＝ＴＳ２は上記式（３）または（５）から計算することができる。
【００３１】
そして、計算した火災成長率αｎ が火災成長率αＸ よりも大きい場合には輻射熱限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ２を比較基準値とし、火災成長率αｎ が火災成長率αＸ よりも小さい場合には煙層降下限界時の予測天井面煙層温度ＴＳ１を比較基準値として、温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、実測天井面気流温度が予測天井面煙層温度ＴＳ１またはＴＳ２に達したとき、滞在限界状態であることを報知する。このように、本発明によれば、火煙の危険なレベルを煙層降下と輻射熱の双方から検知できるので、この検知信号を利用して、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御を行うことができる。
【００３２】
また、請求項３記載の発明は、前記温度検知手段自体に耐熱温度を検出する機能を内蔵し、前記耐熱温度の検知信号に基づいて次の火災フェーズ段階の制御を行うことを特徴とする。
【００３３】
このような特徴を有する請求項３記載の発明によれば、温度検知手段が耐熱温度を超えてしまって機能を果たさなくなった場合には、滞在限界状態を報知できなくなり危険であるので、その前に内蔵の耐熱温度検知機能による検知信号に基づいて次の火災フェーズ段階の制御を行う。例えば、滞在限界状態を報知することにより、滞在限界でのフェイルセーフ機能（予め故障の発生を想定して、被害を最小限にとどめるように工夫した安全機能）を果たすことができる。この方法によれば、温度検知手段の耐熱性能を強化することに較べ、コストが削減でこるのが特徴である。
【００３４】
また、請求項４記載の発明は、天井面に配設した温度検知手段において一定時間ごとに計測した計測温度値から火災の発熱速度Ｑ及び火災成長率αを計算し、この計算した発熱速度Ｑ及び火災成長率αに基づいて火災の性状を報知することを特徴とする。ここで、発熱速度Ｑは、天井面気流温度の計測値と火災室の防災特性データとに基づき、下式（６）を用いて計算することができる。
【００３５】
【数４】
このような特徴を有する請求項４記載の発明によれば、例えば火災成長率αの大きさに基づき、例えばＦａｓｔ火災（α≧０．０５）、Ｍｅｄｉｕｍ火災（０．０５＞α≧０．０１２５）、Ｓｌｏｗ火災（０．０１２５＞α≧０．００５）に区分し、一定の煙濃度値、温度上昇値、発熱速度になった時、及び滞在限界状態になった時に併せて表示（報知）する。これにより、火災の初期から滞在限界状態に至るまでの火災の性状を把握することができ、人的活動及び対応策の制御における判断情報として役立てることができる。
【００３７】
また、請求項５記載の発明は、天井面に配設された温度検知手段及び煙検知手段と、これら温度検知手段からの天井面気流温度及び煙検知手段からの煙濃度のデータ信号を取り込み、そのデータを火災フェーズの進展区分を表す情報に変換する火災信号処理手段と、前記変換された情報に基づいて火災フェーズの進展警報及びそれに対応した行動指示を言語メッセージに作成する警報メッセージ作成手段と、作成した言語メッセージ情報をインターフェース仕様の異なる複数の警報端末装置に対し、それらの入出力形式に変換して出力する出力制御手段とを一元的に集約したことを特徴とする。
【００３８】
ここで、火災フェーズの進展区分を、例えば図７すように、煙の発生は見られるが発熱速度は一定レベル以下の燻焼火災フェーズ、可燃物に着火し温度上昇が見られる状態である着炎火災フェーズ、炎が大きくなり発熱速度が一定レベル以上になった火災確定フェーズ、火煙で人が出火室に滞在できず、消火活動等ができなくなる出火階限界フェーズ、階段室等の避難経路が火煙により在館者の避難に危険な状態になった上階拡大フェーズに区分する。
【００３９】
警報メッセージ作成手段は、その火災フェーズ進展警報及びそれに対応した行動指示を、誰にでも理解できる意味情報としての言語メッセージの形に作成する。例えば、煙発生（燻焼火災フェーズ）または温度異常（着炎火災フェーズ）で防災管理要員に活動開始を指示し、火災の確定（火災確定フェーズ）で火災階の避難開始を指示し、出火室が滞在限界状態になった（出火階限界フェーズ）ことで全館の避難開始を指示し、階段室等の避難経路が危険な状態になった（上階拡大フェーズ）ことで安全な避難経路への誘導指示及び消防隊による救助活動を要請するなどのように、火災の進展状況と人的活動を対応させて伝達すべき情報を言語メッセージの形に作成する。
【００４０】
出力制御手段は、この言語メッセージ情報を機器インターフェース仕様またはネットワークインターフェース仕様の異なる複数方式の警報端末装置に対し、それらの入出力形式及び信号形式に変換して出力する。例えば、非常放送設備に対しては、文字情報をテキスト／ボイスコンバータによって音声に変換し、増幅器の信号供給方式に合わせて出力する。非常文字表示装置に対しては、ＪＩＳ漢字コード、ＡＳＣＩＩコード等で規定された文字コードで構成されたファイルをテキスト出力する。テレビやパソコン等に対しては、それぞれのグラフィック表現方法、画像フォーマット等に応じた方式に文字情報を変換して映像出力する。ただし、インターネットや構内ＬＡＮ等のオープンネットワークを介して言語メッセージ情報を伝達するためには、ネットワーク機能を使うための電気的、ソフトウエア的な仕様、手順、規約等に適合したネットワークインターフェース機能が必要である。警報情報をインターネット接続インターフェースを介して伝達するためには、メールサーバを自前のものにするか、インターネットサーバを提供するプロバイダーにクライアント契約するなどして、警報メールで伝達する。
【００４１】
このように、火災信号処理手段、警報メッセージ作成手段及び出力制御手段を一元的に集約し管理することにより、本システムに接続される各種警報端末装置に対し、火災の発生及び火災の進展状況に応じた緊急時の円滑な情報伝達が可能な手段を提供できる。
【００４２】
また、請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、前記出力制御手段から情報ネットワークを通じて全ての火災情報を言語メッセージ情報の形で伝送し、前記警報端末装置において音声警報及び／または視覚表示の形に変換して出力することを特徴とする。
【００４３】
警報サーバから構内回線やＬＡＮ等の情報ネットワークを介して警報端末装置に音声警報と視覚表示警報の双方を伝送しようとすると、個々の警報端末装置に定型メッセージが格納されている方式では、火災性状に応じた内容の情報伝達及び火災情報伝達システム全体としての機能設定、運用管理の一元化は難しかった。請求項６記載の発明によれば、警報端末装置である例えば誘導灯に点滅装置と音声装置を組み込み、かつ非常文字表示装置を併設している場合、文字信号を音声警報及び視覚表示警報の双方に変換する機能を警報端末装置側に持たせることで、伝送回線に誘導灯回路を使った電灯線搬送方式を採用することができる。すなわち、ＬＡＮ等を含むあらゆる伝送路を利用してあらゆる警報端末装置を接続することが可能となり、これら警報端末装置に一元管理された言語メッセージを緊急情報として伝達することが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法の処理手順を示すフローチャートである。以下、図１に示すフローチャートを参照して、本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法の全体的な処理の流れを一通り説明し、その後で、請求項１〜４に対応した個別の処理を具体的に説明する。
【００４６】
＜全体的な処理の流れの説明＞
まず最初に、個々の室について、室の大きさ、及び内装、収納可燃物の量・種類（質）等から、上記式（２）、（３）、（４）、（５）を用いて、煙層降下限界状態での煙層温度と輻射熱限界状態での煙層温度とが同じになる火災成長率αＸ を計算する（ステップＳ１）。
【００４７】
一方、天井面に設けられた温度検知手段により天井面の気流温度を一定時間（例えば、１０秒等）ごとに計測し（ステップＳ２）、天井面に設けられた煙検知手段により天井面煙濃度を一定時間（例えば、１０秒等）ごとに計測する（ステップＳ３）。
【００４８】
そして、計測温度値から温度上昇率を計算し、その温度上昇率より、上記式（１）を用いて実際の火災成長率（実測火災成長率）αｎ を計算する（ステップＳ４）。
【００４９】
また、ステップＳ３で計測した同一室内の煙検知手段の煙濃度値に基づき、例えば煙濃度データが減光率で１０％／ｍ以上に達すると燻焼火災が発生したと判断して報知する（ステップＳ５）。また、ステップＳ２で計測した同一室内の温度検知手段の温度計測値に基づき、例えば温度データが６５℃以上、または２０℃／分以上に達すると着炎火災が発生したと判断して報知する（ステップＳ６）。
【００５０】
また、ステップＳ２で計測した同一室内の温度検知手段の温度計測値と、建築空間の構造、防災特性データとに基づき、上記式（６）を用いて、火災による発熱速度Ｑを計算し、その計算した発熱速度Ｑの値が一定レベル（例えば、２０〜１００ｋＷの範囲内で設定された任意の値）以上になったとき火災が確定したと判断して報知する（ステップＳ７）。
【００５１】
また、室の防災特性できまる火災成長率αＸ （ステップＳ１）と、ステップＳ４で計算した実測火災成長率αｎ とを比較する（ステップＳ８）。その結果、実測火災成長率αｎ が火災成長率αＸ より大きい場合（ステップＳ８でＹｅｓと判断された場合）にはステップＳ９の処理に移行し、実測火災成長率αｎ が火災成長率αＸ より小さい場合（ステップＳ８でＮｏと判断された場合）にはステップＳ１０の処理に移行する。
【００５２】
ステップＳ９では、実測火災成長率αｎ より、上記式（１）、（４）、（５）を用いて輻射熱限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ２を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ２をその後の検出温度値とする。そして、この予測天井面煙層温度Ｔｓ２と、温度検知手段で計測される天井面気流温度Ｔｎ とを随時比較し、実測天井面気流温度Ｔｎ が予測天井面煙層温度Ｔｓ２に達したとき（Ｔｎ ＞＝Ｔｓ２と判断されたとき）、出火室が滞在限界状態に達したと判断して報知する（ステップＳ１１）。
【００５３】
一方、ステップＳ１０では、実測火災成長率αｎ より、上記式（１）、（２）、（３）を用いて煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度Ｔｓ１を計算し、この予測天井面煙層温度Ｔｓ１をその後の検出温度値とする。そして、この予測天井面煙層温度Ｔｓ１と、温度検知手段で計測される天井面気流温度Ｔｎ とを随時比較し、実測天井面気流温度Ｔｎ が予測天井面煙層温度Ｔｓ１に達したとき（Ｔｎ ＞＝Ｔｓ１と判断されたとき）、出火室が滞在限界状態に達したと判断して報知する（ステップＳ１２）。
【００５４】
さらに、ステップＳ４で求めた実測火災成長率αｎ に基づき、その実測火災成長率αｎ の大きさを複数に区分し、煙濃度が一定レベルを超えたとき（ステップＳ５での燻焼火災の報知時）、気流温度が一定レベルを超えたとき（ステップＳ６の着炎火災の報知時）、発熱速度Ｑが一定レベルを超えたとき（ステップＳ７の火災確定の報知時）、及びステップＳ１１、ステップＳ１２での火災室の滞在限界状態の報知時に、併せて表示する（ステップＳ１３）。
【００５５】
すなわち、燻焼火災、着炎火災、火災確定の報知や滞在限界状態の報知時に、火災成長率αの区分を併せて表示することで、出火階の避難を開始させる等、円滑な避難誘導を図ることができる。
【００５６】
また、温度検知手段に内蔵された耐熱温度の検知機能により、温度検知手段自体の温度を監視し（ステップＳ１４）、温度検知手段自体が耐熱限界に達したことを報知する（ステップＳ１５）。この場合も、ステップＳ１３で求めた火災成長率αの区分を併せて表示しても良い。
【００５７】
以上が、本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法の全体的な処理の流れである。
【００５８】
次に、本発明の請求項１〜４に対応した具体的な実施例について説明するが、その前に、上記各滞在限界時間ｔｃｒｉｔ１ 、ｔｃｒｉｔ２ やその時点での各天井面煙層温度ＴＳ１、ＴＳ２が、出火室の大きさ、内装仕様、収容可燃物の種類・量・密度から計算される火災成長率αｎ の値によって大きく変わってくる点について、図２ないし図５を参照して説明する。
【００５９】
図２は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが１００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５１で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５２で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積が小さいため、実火災データから求められた火災成長率αｎ の値が例えば設計火災成長率である０．０５から、０．０１２５、０．００５と変わっても、輻射熱による限界状態（符号５１）での煙層温度よりも煙層降下による限界状態（符号５２）での煙層温度の方が常に低い値となっている。例えば、火災成長率αｎ が設計火災成長率である０．０５の場合では、輻射熱による滞在限界時間が１０７秒であり、そのときの煙層温度が１０８℃であるのに対し、煙層降下による滞在限界時間が６７秒であり、そのときの煙層温度が１０９℃となる。
【００６０】
また、図３は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが２００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５３で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５４で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積がまだ小さいため、上記式（１）により計算された火災成長率αｎ の値が例えば設計火災成長率である０．０５から、０．０１２５、０．００５と変わっても、輻射熱による限界状態（符号５３）での煙層温度よりも煙層降下による限界状態（符号５４）での煙層温度の方が常に低い値となっている。例えば、火災成長率αｎ が設計火災成長率である０．０５の場合の発熱速度Ｑ２１では、輻射熱による滞在限界時間が１２１秒であり、そのときの煙層温度が１８５℃であるのに対し、煙層降下による滞在限界時間が１０１秒であり、そのときの煙層温度が１５１℃となる。
【００６１】
また、図４は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが５００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５５で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態での煙層温度の変化（図中の符号５６で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積が比較的大きいため、実火災データから求めた火災成長率αｎ の値が大きい場合は、輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度の方が低く、火災成長率αｎ の値が小さい場合は、煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度の方が低い。
【００６２】
具体的には、火災成長率αｎ が０．０１４より大きい場合は煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度より輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度の方が低い。
【００６３】
火災成長率αＸ が０．０１４の場合には、煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度と輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度とが同じ値になる。すなわち、滞在限界時間が共に２２５秒であり、そのときの煙層温度が共に１８５℃となる。
【００６４】
また、火災成長率αｎ が０．０１４よりも小さい場合は煙層降下による限界状態（符号５６）での煙層温度の方が輻射熱による限界状態（符号５５）での煙層温度よりも低い値となる。
【００６５】
また、図５は、出火室の床面積Ａｒｏｏｍが１０００ｍ２ 、出火室の天井高さＨｒｏｏｍが２．７ｍの場合の火災成長率αの変化に対応した輻射熱による滞在限界状態の変化（図中の符号５７で示す曲線）と、煙層降下による滞在限界状態の変化（図中の符号５８で示す曲線）とを示している。この例では、出火室の床面積が大きいため、実火災データから求めた火災成長率αｎ の値が０．００６より大きい場合は、輻射熱による限界状態（符号５７）での煙層温度の方が煙層降下による限界状態（符号５８）での煙層温度よりも低い。
【００６６】
火災成長率αｎ が０．００６の場合には、煙層降下による限界状態（符号５８）での煙層温度と輻射熱による限界状態（符号５７）での煙層温度とが共に３９６秒であり、そのときの煙層温度が共に１８５℃となる。
【００６７】
現行の火災感知器は、火災発生を検知するのが目的であるため、このような高温（１８５℃）の煙層中に４００秒近くも耐えて、温度検知機能を保証できる耐熱性能はないのが一般的である。その耐熱性能は、温度検知部の熱時定数と煙層温度の積に比例する。
【００６８】
図５では、その特性例を符号６１の曲線で表す。このような大きな室での場合、理想的には輻射熱限界（符号５７）と煙層降下限界（符号５８）で検出すべきであるが、天井面気流温度が温度検知手段の耐熱限界（符号６１）に達したことで、滞在限界状態に達したと同様の警報・制御を行おうとするものである。
【００６９】
具体的には、輻射熱限界のＰ１点で検知すべきところがＰ２点で、あるいは煙層降下限界のＰ３点で検出すべきところがＰ４点で発報することになる。
【００７０】
この温度検知手段自体に耐熱限界検知機能を付加する方法は、温度検知手段に十分な耐熱性能を持たせるよりもコストが低減できるという特徴がある。
【００７１】
このように、滞在限界時間ｔｃｒｉｔ１ 、ｔｃｒｉｔ２ やその時点での各天井面煙層温度ＴＳ１、ＴＳ２が、火災成長率αの値によって大きく変わることを踏まえて、次に、本発明の請求項１〜３に対応した滞在限界状態報知方法、及び請求項４に対応した火災性状報知方法の具体的な実施例について説明する。
【００７２】
＜実施例１＞
本実施例１は、火災の進展状況に応じて火災成長率αの大きさが異なることを考慮した実施例であり請求項１に対応している。以下、図３を参照して本実施例１を説明する。
【００７３】
図３に示すように、出火室の面積が比較的小さい場合には、火災成長率αｎ の値に係わらず、輻射熱による限界状態での煙層温度よりも煙層降下による限界状態での煙層温度の方が常に低い値となっている。煙層降下による限界状態での煙層温度は、火災成長率αｎ が０．０５の場合は１５１℃となっており、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合は１００℃となっており、火災成長率αｎ が０．００５の場合は７７℃となっている。
【００７４】
煙層降下限界状態での煙層温度を検出温度値として設定しようとすると、図３に示すように、火災成長率αｎ が０．０５の場合には検出温度設定値としては１５１℃であり、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合には検出温度設定値としては１００℃であり、火災成長率αｎ が０．００５の場合には検出温度設定値としては７７℃であり、これらの検出温度設定値と実測天井面気流温度Ｔｎ とを比較して限界状態を検知する。この場合、煙層降下限界状態の検出温度設定値をどの値にするかが問題である。火災成長率αが０．０５の時の煙層降下状態での煙層温度である１５１℃に設定すれば、実火災の火災成長率αｎ が０．０５よりも小さい場合は、限界状態に達しても報知しないことが起こり、また、火災成長率αが０．００５での煙層降下時の煙層温度である７７℃に設定すれば、設計火災成長率０．０５での限界時間１０１秒よりも早く発報してしまい、計画どおりに避難が完了していないのに、次段階の警報・制御が行われることになり、システム運用に混乱を招く恐れがある。
【００７５】
そこで、本発明は、予め検出温度の設定を行うのではなく、天井面気流温度の計測データより、実火災の火災成長率αｎ を求め、その火災成長率αｎ に対応した予測限界温度と計測気流温度を比較して、滞在限界状態の検出を行おうとするものである。
これにより、出火原因や着火物により異なる火災成長率の大きさに応じて滞在限界状態を的確に報知することが可能となる。
【００７６】
＜実施例２＞
本実施例２は、煙層降下による滞在限界での煙層温度と輻射熱による滞在限界での煙層温度との双方を考慮した実施例であり請求項２に対応している。以下、図４を参照して本実施例２を説明する。
【００７７】
図４に示す出火室の面積が比較的大きい場合の例では、火災成長率αＸ が０．０１４の場合に、煙層降下による限界状態での煙層温度と輻射熱による限界状態での煙層温度とが同じ１８５℃になる。従って、天井面気流温度の計測データから求めた火災成長率αｎ が予め求めたαＸ の値である０．０１４よりも大きい場合は、輻射熱限界での煙層温度を比較基準値とし、αｎ が０．０１４よりも小さい場合は、煙層降下限界での煙層温度を比較基準値とする。
【００７８】
具体的には、火災成長率αｎ が０．０５の場合には、煙層降下による限界状態での煙層温度２９１℃に対して輻射熱による限界状態での煙層温度１８５℃が低いので、この場合には輻射熱による限界状態での煙層温度である１８５℃を検出温度値とする。また、火災成長率αｎ （＝αＸ ）が０．０１４の場合には、煙層降下による限界状態での煙層温度と輻射熱による限界状態での煙層温度とが同じ１８５℃であるので、この場合の検出温度値は１８５℃である。また、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合には、輻射熱による限界状態での煙層温度１８５℃に対して煙層降下による限界状態での煙層温度１７７℃が低いので、この場合には煙層降下による限界状態での煙層温度である１７７℃を検出温度値とする。また、火災成長率αｎ が０．００５の場合には、輻射熱による限界状態での煙層温度１８５℃に対して煙層降下による限界状態での煙層温度１２９℃が低いので、この場合には煙層降下による限界状態での煙層温度である１２９℃を検出温度値とする。これにより、出火原因や着火物により異なる火災成長率の大きさに応じた煙層降下及び輻射熱からの双方の滞在限界状態を的確に報知することが可能となる。
【００７９】
＜実施例３＞
本実施例３は、煙層温度に基づいて滞在限界を報知する前に温度検知手段が耐熱限界を超えてしまった場合の不具合を考慮した実施例であり請求項３に対応している。以下、図５を参照して本実施例３を説明する。
【００８０】
図５に示すように、大きな部屋で火災が発生した場合は滞在限界時間が長くなる。特に、火災成長率αｎ が小さい時は、温度検知手段が高い温度に長時間さらされることになる。そのため、温度検知手段が耐熱限界を超えてしまって故障する可能性がある。
【００８１】
そこで、温度検知手段に自体の温度を監視する機能を内蔵させ、耐熱限界に到達したことを報知するようにする。
【００８２】
具体的には、火災成長率αｎ が０．０１２５の場合には、輻射熱による限界状態の煙層温度である１８５℃が検出温度値であるので煙層温度が１８５℃に達するＰ１点で滞在限界状態が報知されることになる。しかし、図５から分かるように、このＰ１点より前のＰ２点で、温度検知手段が耐熱限界に達してしまう場合は、Ｐ１点ではすでに温度検知手段が壊れており、滞在限界状態を報知できない可能性が高い。
【００８３】
そのため、本実施例３では、温度検知手段に内蔵されている耐熱温度の検知機能を利用し、温度検知手段が耐熱限界に達したＰ２点を報知し、滞在限界状態を報知しないまま火災が進展してしまうことを防止する。
【００８４】
＜実施例４＞
本実施例４は、火災の発生を単に報知するのではなく、火災の性状及び拡大状況を報知できるように考慮した実施例であり請求項４に対応している。以下、図１及び図６を参照して本実施例４を説明する。
【００８５】
図１は、天井面気流の温度検知手段及び煙濃度検知手段からの計測データに基き、火災の発生及び火災の拡大状況を報知するシーケンスフローを示したものである。
【００８６】
火災発生の報知は、火災に伴う煙及び温度上昇が一定レベルを超えたことを検知することで行う。
【００８７】
火災は出火原因、着火物、出火室の防災特性等で、その性状は大きく異なる。従って、出火原因がたばこや電気火災等の、火源が微小な潜伏段階（すなわち、燻焼過程）を経て着炎火災段階へと進展する火災の場合と、出火原因が店舗の衣料品等に放火され急激に拡大する恐れの大きい火災の場合は、同じ「煙または温度異常」という警報に加えて火災性状を把握できる情報が求められる。
【００８８】
図６は、火災の性状を火災成長率αの大きさで区分した例を示したものである。上記したように、実際の火災における火災成長率αｎ は、天井面気流温度の計測値と出火室の防災特性データとに基づき、上記式（１）を用いて計算することができる。この火災成長率αｎ の大きさに基づき、Ｆａｓｔ火災（αｎ ≧０．０５）、Ｍｅｄｉｕｍ火災（０．０５＞αｎ ≧０．０１２５）、Ｓｌｏｗ火災（０．０１２５＞αｎ ≧０．００５）に区分して、燻焼火災、着炎火災、火災確定、滞在限界の各段階で併せて表示することで、火災性状を表す情報内容の水準を向上させることができる。
【００８９】
また、煙異常警報は必ずしも燻焼火災を意味しない。急激に燃焼する火災からの煙である場合もあるからである。この時、火源の大きさを表す上記式（６）から求められる発熱速度Ｑの値が、例えば５ＫＷ以下であれば燻焼火災と判断して報知することができる。単に温度上昇を伴うか否かを検出して判断する方法では、出火室の床面積や天井高さ等の違いにより、判断基準となる火源の大きさが一定ではなくなることから、発熱速度Ｑを判断基準とすることを特徴とする。
【００９０】
同じ理由で、火源が一定の大きさ以上になったことをもって火災と断定し（火災確定）、在館者に避難を開始したり、防火・防煙区画を形成するよう制御する場合も、発熱速度Ｑの値を判断基準にすることで、発報信号に意味付けができる。
【００９１】
さらに、出火室において煙層が人の活動領域まで降下したり、輻射熱が危険なレベルに達した滞在限界状態が報知される段階は、初期消火の失敗であり、全在館者に避難を開始させ、防火・防煙区画を閉鎖して上階への煙伝播及び延焼を防止する制御がなされる。この滞在限界警報に、火災成長率αｎ の区分及び／又は発熱速度Ｑの値を加えることで対応活動の緊急度を報知（表示）することができる。
【００９２】
以上で、請求項１〜４に対応した実施例の説明を終了する。
【００９３】
図８は、本発明の火災情報伝達システムの概略構成図である。
【００９４】
この火災情報伝達システムは、火災の発生及び火災の拡大・進展状況を監視するために、天井面に取り付けられた１または複数個の温度検知手段２と、１または複数個の煙濃度検知手段３との出力が警報サーバ４に接続されている。温度検知手段２はアナログ式の熱感知器が用いられており、煙濃度検知手段３はアナログ式の煙感知器が用いられている。また、温度検知手段２は、自身の耐熱温度を検知する機能を内蔵している。
【００９５】
警報サーバ４は、温度検知手段２からの天井面気流温度データ及び煙検知手段３からの煙濃度データを取り込む入力インターフェース部４１と、入力インターフェース部４１で取り込んだデータを火災フェーズの進展区分を表す情報に変換する火災信号処理部４２と、区分された火災フェーズの進展警報及びそれに対応した行動指示を言語メッセージに作成する警報メッセージ作成部４３と、作成した言語メッセージ情報をインターフェース仕様の異なる複数の警報端末装置に対し、それらの入出力形式に変換して出力する出力制御手段である出力制御部４４とを備えている。
【００９６】
出力制御部部４４は、接点出力インターフェース部４４１、音声出力インターフェース部４４２、テキスト出力インターフェース部４４３、ネットワークインターフェース部４４４からなる。
【００９７】
また、この出力制御部４４に接続される非常放送設備１１には、起動信号としての接点出力及び／又は音声出力が送られ、非常放送用スピーカ１２から音声で報知される。また、出力制御部４４に接続される非常文字表示装置１４には、インターフェース盤１３を介して起動信号としての接点出力及び／又はテキスト信号出力が送られ、電光文字で報知される。さらに、出力制御部４４に接続される誘導音付点滅形誘導灯１６には、誘導灯信号装置１５を介して起動信号としての接点出力及び／又は音声出力が送られ、キセノン灯からの強い閃光及びスピーカからの音声で報知される。
【００９８】
また、ネットワーク出力インターフェース部４４４は、通信回線網Ｎを介して他の警報端末装置１７に接続されている。この言語メッセージ情報を受信して音声警報及び／又は視覚警報に変換して情報伝達する警報端末装置１７としては、テレビジョン受像機、パソコン、携帯電話、ファクシミリ装置、テレキャスト、データ放送受信器、ＬＥＤディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置などにその機能を持たせることができる。
【００９９】
図９は、上記火災情報伝達システムにおける警報サーバ４の機能を、図１に示した火災信号処理手順を実施する火災信号処理部４２、及び警報メッセージ作成部４３での処理を機能的に分解して例示した説明図である。
【０１００】
火災信号処理部４２は、火災フェーズの進展を検知する機能を受け持ち、異常煙濃度を監視して燻焼火災を検出すると防災要員に現地確認活動の開始を指示するメッセージを発する。また、異常温度または温度上昇率を監視して着炎火災を検出すると現地での消火活動の開始を指示するメッセージを発する。また、発熱速度を監視して火災確定を検出（判断）すると火災階にいる在館者に避難の開始を指示するメッセージを発する。また、煙層降下と輻射熱を監視して限界状態を検出（判断）すると全館にいる在館者に避難の開始を指示するメッセージを発する。また、避難経路の安全を監視して上階拡大を検出（判断）すると消防隊への救急・救助を指示するメッセージを発する。
【０１０１】
警報メッセージ制御部４３は、予め火災フェーズの進展と対応した活動指示を言語メッセージの形で出力する機能を受け持ち、燻焼火災の検出信号を、火災確認指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、着炎火災の検出信号を、消火活動指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、火災確定の検出信号を、出火階避難指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、限界状態の検出信号を、全館避難開始指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。また、上階拡大の検出信号を、救援指令メッセージに変換して出力制御部４４に出力する。
【０１０２】
出力制御部４４は、送られてきた言語メッセージ（警報情報）を各警報端末装置及び／又はネットワークの接続条件に合わせて出力する機能を受け持つ。例えば、非常放送設備１１へは、放送区域を制御する起動信号と共に、音声に変換されて送出される。また、非常文字表示装置１４へは、テキスト信号の形で送出される。
【０１０３】
また、警報サーバ４からの警報メッセージは、警報端末装置に直接送出される場合の他に、ネットワーク出力インターフェース部４４４を介して言語メッセージの形で送出される場合がある。通信回線網Ｎを介して送出される場合は、警報端末装置側において警報メッセージを音声警報及び／又は視覚警報に変換して出力する。このように言語メッセージの形に一元的に作成・配信する形態をとることで、火災情報伝達システム全体の運用状況の把握が可能となり、緊急時の円滑な対応に役立つ。また、複数設備にまたがる警報端末装置のシステム設定機能を警報サーバに集約することで、専門技術者が一元的に火災性状に応じた緊急対応活動計画の立案、システム設定を行い、全体を調整した上でシステム構築をすることができる。
【０１０４】
図１０は、警報サーバ４のネットワークインターフェースから分電盤２１の電灯線モデム２１ａ、誘導灯電源回路２２を利用した電灯線ＬＡＮ端末制御部２３のモデム２３ａ及び入出力インターフェース部２３ｂを介して、誘導音付点滅形誘導灯１６及び非常文字表示装置１４が接続されている火災情報伝達システムの構成の例を示したものである。
【０１０５】
即ち、階段室への入口（すなわち、避難口）近傍には、誘導音に加え、煙中でも避難口の位置が分かり易いように、強い閃光を発するキセノン灯や音声誘導機能を付加した誘導音点滅形誘導灯１６を配設し、聴覚障害者のために電光サインの文字情報で避難情報等を伝達することのできる非常文字表示装置１４を設置する。
【０１０６】
この場合、言語情報の形で伝送し、誘導音付点滅形誘導灯１６及び非常文字表示装置１４のところで音声警報や視覚警報に変換することで、新たな信号線や制御線の敷設を伴わず、火災の進展に応じた避難情報等の伝達、機能拡張及び管理の一元化を行うことができる。
【０１０７】
さらに、防災センターで集中監視された火災の進展状況や指示を言語情報の形で伝達し、携帯無線装置（ＰＨＳや携帯電話機等）１８で自衛消防隊員等に連絡することもできる。携帯無線装置１８は最も強い電波を受けた基地局１９を自動的に選んでネットワークに接続する仕組みを内蔵させることができるので、おおまかではあるが消防隊員の位置を把握でき、隊員の安否確認機能として運用することができる。
【０１０８】
このように、システム機能設定及び運用管理機能を警報サーバ４に一元的に集約させることで、警報の意味を整合することが容易になり、迅速かつ円滑な運用を図ることができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、天井面に配設した温度検知手段からの天井面気流温度計測データから、出火原因や着火物等で大きく変化する火災成長率にも対応しうる滞在限界状態の検知方法を実現できる。このことは、火災の発生を検知するだけでなく、火災の進展状況も把握できる手段を獲得することでもある。天井面気流の温度上昇又は温度上昇率を検出した異常を報知するだけの、人的対応活動を開始するトリガー信号として運用される現行の自動火災報知設備に比べ、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御及び離れた場所への火災の意味情報を伝達することができるため、人的対応では限界のある超高層・大規模建築物に対して有効的な防火管理手段を提供できる。
【０１１０】
また、請求項２記載の発明によれば、監視対象となる部屋の天井面に配設した温度検知手段からの天井面気流温度の計測データから、出火原因や着火物等で大きく変化する火災成長率にも対応しうる滞在限界状態の検知方法において、煙層降下による滞在限界状態に加えて輻射熱による滞在限界状態の双方を検出する方法を提供する。すなわち、火煙の危険なレベルを煙層降下と輻射熱の双方から検知できるので、この検知信号を利用して、火災の進展に応じて自動的に的確な防災設備の制御及び離れた場所への、さらに高度な火災の意味情報を伝達することができるため、人的対応では限界のある超高層・大規模建築物に対して有効的な防火管理手段を提供できる。
【０１１１】
また、請求項３記載の発明によれば、温度検知手段自体に耐熱温度を検出する機能を内蔵し、この耐熱温度検知信号に基づいて次の火災フェーズ段階の制御を行う構成としている。すなわち、温度検知手段が耐熱限界温度を超えると、滞在限界状態の報知機能が破壊され、失報の危険が生ずるため温度検知手段が耐熱温度を超える前に次の火災フェーズ段階の制御（具体的には、滞在限界状態の報知）を行うことができるので、滞在限界でのフェイルセーフ機能として役立てることができる。このフェイルセーフ機能は、温度検知手段の耐熱性能を強化するコストに比べ安価にできるので、滞在限界報知システムの普及に貢献できる。
【０１１２】
また、請求項４記載の発明によれば、天井面に配設した温度検知手段からの計測データから火災の発熱速度及び火災成長率を計算して報知する。現行の火災信号は、天井面の温度上昇、温度上昇率、煙濃度の値が一定レベルを超えたという「異常発生」を報知するもので、人的に異常の内容を確認する作業のトリガー信号としての位置付けであった。このリアルタイムに報知される発熱速度及び火災成長率に基づいて、発熱速度は火源の大きさ、火災成長率は火災の拡大速度として煙濃度異常警報、温度異常警報、滞在限界警報と併せて判断情報とし、発報信号を意味情報化することができ、火災の初期から滞在限界状態に至るまでの火災の性状を把握することが容易になる。
【０１１３】
また、請求項５記載の発明によれば、火災信号処理手段、警報メッセージ作成手段及び出力制御手段を一元的に集約して管理し、火災の発生及び火災の進展状況を的確に把握できるように火災フェーズを表す意味情報の形で各警報端末装置に伝達する構成としている。すなわち、火災フェーズの進展区分を表すように防火安全上の意味情報化を行って伝達することによって、火災現場から離れた場所にいる人に対しても、在館者に対してもマルチメディア設備を活用して火災の進展状況を的確に伝えることができるとともに、火災の進展状況に応じた各種防災設備の自動制御が可能となる。特に、建築物の高層化、大規模化に伴い、異常を知らせる感知器の発報を受けて、防災要員が現地確認をした上で対応する方法では間に合わないという問題に対し、防災要員に依存しない自動化システムあるいは建物の利用者それぞれが対応できるように的確な情報を提供する分散管理システムの構築を支援する手段として期待できる。
【０１１４】
また、請求項６記載の発明によれば、火災情報伝達システムの機能設定、運用管理機能を警報サーバに一元的に集約し、出力制御手段から情報ネットワークを通じて送信されてくる言語メッセージ情報を、警報端末装置において音声警報及び／または視覚表示の形に変換して出力する構成としたので、ＬＡＮ等を含むあらゆる伝送路を利用して接続された警報端末装置から定型メッセージではなく火災の進展・性状に応じた柔軟な指示メッセージを伝達することが可能となる。すなわち、火災信号を単なる防災設備及び／又は人的活動のトリガー信号から、火災の進展状況を表す意味情報へと高度化することで、火災シナリオを予測し、火災の進展に対応した警報メッセージの設計、作成、配信が可能となり、多様な情報媒体を活用した緊急情報伝達や火災弱者のためのユニバーサルデザインへの対応が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の滞在限界状態報知方法及び火災性状報知方法による火災発生時の処理動作を示すフローチャートである。
【図２】煙層降下限界状態での煙層温度が火災成長率により変化し、小居室では煙層降下限界状態が輻射熱限界状態より先に到達し、その時の天井面気流温度も低いことを示すグラフである。
【図３】煙層降下限界状態での煙層温度が火災成長率により変化し、比較的小居室では煙層降下限界状態が輻射熱限界状態より先に到達し、その時の天井面気流温度も低いことを示すグラフである。
【図４】高い火災成長率では輻射熱限界状態が先に到達し、一定火災成長率以下では煙層降下状態が先に滞在限界となることを示すグラフである。
【図５】大居室では輻射熱限界状態が先に到達し、火災成長率が小さい場合は、温度検知手段が長時間高温にさらされる状況を示すグラフである。
【図６】火災の拡大速度を火災成長率で区分した例を示す説明図である。
【図７】防火安全対策全体から見た警報信号の意味を区別するために、火災フェーズを５段階に区分した例を示す説明図である。
【図８】本発明の火災情報伝達システムの概略構成図である。
【図９】本発明の警報サーバを利用して、図１に示した滞在限界状態を報知する処理手順を実施する場合の実施例を機能的に示した説明図である。
【図１０】警報サーバから電灯線ＬＡＮを介して誘導音付点滅形誘導灯へ音声警報を文字信号の形で伝送し、非常文字表示装置へ視覚警報を文字信号の形で伝送するシステム構成の例を示す説明図である。
【図１１】従来の自動火災報知システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 温度検知手段
３ 煙濃度検知手段
４ 警報サーバ
１１ 非常放送設備
１２ 非常放送用スピーカ
１３ インターフェース盤
１４ 非常文字表示装置
１５ 誘導灯信号装置
１６ 誘導音付点滅形誘導灯
１７ 警報端末装置
４１ 入力インターフェース部
４２ 火災信号処理部
４３ 警報メッセージ制御部
４４ 出力制御部
４４１ 接点出力インターフェース部
４４２ 音声出力インターフェース部
４４３ テキスト出力インターフェース部
４４４ ネットワークインターフェース部
Ｎ 通信回線網
Claims (6)
- 天井面に配設した温度検知手段で天井面気流温度を一定時間ごとに計測し、その計測温度値から火災成長率αｎ を計算し、この計算した火災成長率αｎ に基づく煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度と前記温度検知手段で検知される天井面気流温度とを比較して滞在限界状態を報知することを特徴とする滞在限界状態報知方法。
- 天井面に配設した温度検知手段で天井面気流温度を一定時間ごとに計測し、その計測温度値から火災成長率αｎ を計算し、この計算した火災成長率αｎ が予め予測計算された当該部屋についての煙層降下時間と輻射限界時間が同じになる火災成長率αｘ よりも大きい場合は、輻射熱限界状態での予測天井面煙層温度を比較基準値として前記温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、前記実測天井面気流温度が前記予測天井面煙層温度に達した場合に滞在限界状態を報知する一方、前記火災成長率αｎ が前記火災成長率αｘ よりも小さい場合は、煙層降下限界状態での予測天井面煙層温度を比較基準値として前記温度検知手段で検知される実測天井面気流温度と比較し、前記実測天井面気流温度が前記予測天井面煙層温度に達した場合に滞在限界状態を報知することを特徴とする滞在限界状態報知方法。
- 前記温度検知手段自体に耐熱温度を検知する機能を内蔵し、前記耐熱温度の検知信号に基づいて次の火災フェーズ段階の制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の滞在限界状態報知方法。
- 天井面に配設した温度検知手段において一定時間ごとに計測した計測温度値から火災の発熱速度及び火災成長率を計算し、この計算した発熱速度及び火災成長率に基づいて火災の発生及び火災の拡大状況を報知することを特徴とする火災性状報知方法。
- 天井面に配設された温度検知手段及び煙検知手段と、
これら温度検知手段からの天井面気流温度及び煙検知手段からの煙濃度のデータ信号を取り込み、そのデータを火災フェースの進展区分を表す情報に変換する火災信号処理手段と、
前記変換された情報に基づいて火災フェーズの進展警報及びそれに対応した行動指示を言語メッセージに作成する警報メッセージ作成手段と、
作成した言語メッセージ情報をインターフェース仕様の異なる複数の警報端末装置に対し、それらの入出力形式に変換して出力する出力制御手段とを一元的に集約したことを特徴とする火災情報伝達システム。 - 前記出力制御手段から情報ネットワークを通じて全て言語メッセージ情報の形で警報を伝送し、前記警報端末装置において音声警報及び／または視覚表示の形に変換して出力することを特徴とする請求項５に記載の火災情報伝達システム。
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| JP2003034690A Pending JP2004246542A (ja) | 2003-02-13 | 2003-02-13 | 滞在限界状態報知方法、火災性状報知方法及び火災情報伝達システム |
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2003
- 2003-02-13 JP JP2003034690A patent/JP2004246542A/ja active Pending
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