JP2020010949A - 加圧排煙システム - Google Patents

Abstract

【課題】事前の調整作業を簡略化又は省略した場合であっても、火災時において、付室などの特定域とその隣室との間に配置された扉を開閉可能な状態に維持しながら当該特定域への煙の流入を防止することができる加圧排煙システムを提供する。【解決手段】火災発生時に、加圧給気ファン１０を作動させ、加圧給気対象の特定域Ｒｂに対して主給気ダクト５及び分岐給気ダクト６を通じて加圧給気を行う加圧給気制御部１５が、加圧給気対象の特定域Ｒｂと当該特定域Ｒｂに隣接する隣室Ｒａとの差圧を差圧検出部９で検出し、当該検出した差圧が所定の設定差圧範囲内に維持されるように、通風量調整弁３の開度及び加圧給気ファン１０の送風量を制御する加圧給気量制御を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、特定域と当該特定域に扉を介して隣接する隣室とを複数の階の夫々に有する建物に設けられる加圧排煙システムに関する。

建物には、火災時に消火活動が行われる特定域に加圧給気を行って、当該特定域に充満する煙を排出させて消火活動を容易にするための加圧排煙システムが設置される場合がある。
例えば、加圧排煙システムは、一般的に、各階の非常用エレベータホールや特別避難階段の付室などを上記特定域とし、当該特定域に隣接する居室などを隣室として、加圧給気ファンと、加圧給気ファンに接続された主給気ダクトとを備えると共に、各階において、主給気ダクトから分岐して特定域に接続される分岐給気ダクトを備える。そして、加圧給気制御部として機能する制御装置が、火災発生時に、加圧給気ファンを作動させ、加圧給気対象の特定域に対して主給気ダクト及び分岐給気ダクトを通じて加圧給気を行うように構成されている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。

特開２００３−１８５２１１号公報 特開平０６−１８１９９８号公報

特許文献１（例えば、段落００２７−００２９、図３、４を参照。）に記載のシステムでは、加圧給気ファン（１２）の送風量と風量調整弁（２２ａ〜２２ｃ）の開度とを、分岐給気ダクト（１９ａ〜１９ｃ）の圧力センサで検出された給気圧力に基づいて制御することで、加圧給気対象の廊下（特定域に相当）の圧力変動を抑制している。しかしながら、この特許文献１に記載のシステムは、特定域の圧力が所望の範囲内に維持されることは期待できるが、当該特定域とそれに隣接する隣室との差圧を考慮したものではない。

特許文献２（例えば、段落００１１，００１２）に記載のシステムでは、給気側領域（特定域に相当する）と排煙側領域（隣室に相当する）との差圧を検出し、当該検出された差圧が所望の範囲内に維持されるように、加圧給気ファン（４）の送風量を制御している。しかしながら、この特許文献２に記載のシステムを、特定域と当該特定域に扉を介して隣接する隣室とを複数の階の夫々に有する建物に適用する場合、加圧給気時の背圧等の状況が異なる複数の特定域に対して一の給気ファンにより加圧給気を行う構成では、加圧給気対象の特定域とその隣室との差圧を所望の範囲内に維持することが困難になる場合がある。そのため、各階においてできるだけ同じ状況で加圧給気を行うために、加圧給気ファンの出力や各階での加圧給気時の背圧等を事前に調整するための煩雑な作業が必要となっていた。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、事前の調整作業を簡略化又は省略した場合であっても、火災時において、付室などの特定域とその隣室との間に配置された扉を開閉可能な状態に維持しながら当該特定域への煙の流入を防止することができる加圧排煙システムを提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、特定域と当該特定域に扉を介して隣接する隣室とを複数の階の夫々に有する建物に設けられ、
加圧給気ファンと、
前記加圧給気ファンに接続された主給気ダクトと、を備え、
各階において、前記主給気ダクトから分岐して前記特定域に接続される分岐給気ダクトを備え、
火災発生時に、前記加圧給気ファンを作動させ、加圧給気対象の特定域に対して前記主給気ダクト及び前記分岐給気ダクトを通じて加圧給気を行う加圧給気制御部を備えた加圧排煙システムであって、
前記加圧給気ファンが、送風量調整可能に構成され、
各階において、前記分岐給気ダクトの通風量を調整可能な通風量調整弁と、前記特定域と前記隣室との差圧を検出可能な差圧検出部と、を備え、
前記加圧給気制御部が、加圧給気対象の特定域と当該特定域に隣接する隣室との差圧を差圧検出部で検出し、当該検出した差圧が所定の設定差圧範囲内に維持されるように、前記通風量調整弁の開度及び前記加圧給気ファンの送風量を制御する加圧給気量制御を実行する点にある。

本構成によれば、火災時において、付室などの特定域に対して加圧給気を行うにあたり、加圧給気制御部が加圧給気量制御を実行し、差圧検出部により検出された加圧給気対象の特定域とその隣室との差圧に基づいて、通風量調整弁の開度及び加圧給気ファンの送風量の両方を制御対象として制御する。このことで、加圧給気量制御における通風量調整弁の開度制御により、各階において加圧給気対象の特定域とその隣室との差圧を迅速且つ適切に調整することができる。更には、加圧給気量制御における加圧給気ファンの送風量制御により、加圧給気対象の特定域への加圧給気量に対して適切な出力で加圧給気ファンを作動させることができる。よって、加圧給気対象の特定域とその隣室との差圧を確実に所望の設定差圧範囲内に維持しながら、加圧給気ファンの出力を適切なものに維持することができる。
従って、本発明により、事前の調整作業を簡略化又は省略した場合であっても、火災時において、特定域とその隣室との間に配置された扉を開閉可能な状態に維持しながら当該特定域への煙の流入を防止することができる加圧排煙システムを提供することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記加圧給気制御部が、前記加圧給気量制御において、前記差圧検出部で検出した差圧に基づいて前記通風量調整弁の開度を調整し、当該調整した前記通風量調整弁の開度に基づいて前記加圧給気ファンの送風量を決定する点にある。

本構成によれば、加圧給気制御部により実行される加圧給気量制御において、先ずは差圧検出部で検出した差圧に基づいて通風量調整弁の開度が調整されるので、加圧給気対象の特定域への加圧給気量が迅速且つ適切に調整して、当該特定域とその隣室との差圧を所望の設定差圧範囲内に確実に維持することができる。そして、通風量調整弁の調整後の開度に基づいて加圧給気ファンの送風量を決定するので、加圧給気ファンの出力を、制御対象となる通風量調整弁に対して過不足なく適切な加圧給気を行うことができる出力に維持することができる。

加圧排煙システムの概略構成を示す図

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、建物１は、各階Ｆ１〜Ｆ３に、居室やトイレや給湯室などの隣室Ｒａと、それに隣接する非常用エレベータホールや特別避難階段の付室などの特定域Ｒｂが夫々設けられている。また、特定域Ｒｂとそれに隣接する隣室Ｒａとの間には、防火扉Ｄ（扉の一例）が設けられている。
そして、本実施形態の加圧排煙システムは、例えば建物１内の隣室Ｒａにおいて火災が発生した場合、隣室Ｒａからの避難経路を良好な状態で確保するためのシステムとして構成されており、詳細については後述するが、加圧給気ファン１０、主給気ダクト５、分岐給気ダクト６、加圧給気制御部１５などを備えて構成されている。
尚、図１では、説明を簡単に行うために、建物１の１階Ｆ１〜３階Ｆ３のうち、２階Ｆ２の隣室Ｒａにおいて火災が発生している状態を示している。

加圧給気ファン１０は、建物１の竪ダクトとして設けられた主給気ダクト５が接続されて、当該主給気ダクト５に対して屋外から取り込んだ外気を加圧供給可能なものとして構成されている。また、加圧給気制御部１５は、インバータ等により回転数を変更する形態で送風量調整可能に構成されている。そして、加圧給気制御部１５は、この加圧給気ファン１０の送風量等の作動状態を制御するように構成されている。

建物１の各階Ｆ１〜Ｆ３には、主給気ダクト５から分岐して特定域Ｒｂに臨む加圧給気口２に接続される分岐給気ダクト６が設けられている。また、各階Ｆ１〜Ｆ３の分岐給気ダクト６の夫々には、開度調整を伴って当該分岐給気ダクト６の通風量を調整可能なモータダンパ３（通風量調整弁の一例）が設けられている。そして、加圧給気制御部１５は、このモータダンパ３の開度等の作動状態を制御するように構成されている。

建物１の各階Ｆ１〜Ｆ３には、圧力センサ７で計測された特定域Ｒｂの内圧と圧力センサ８で計測された隣室Ｒａの内圧との差分を取得する形態で、特定域Ｒｂと隣室Ｒａとの差圧を検出可能な差圧検出装置９（差圧検出部の一例）が設けられている。また、この差圧検出装置９の検出結果は、加圧給気制御部１５に入力される。

尚、図１では、加圧給気ファン１０の送風量とモータダンパ３の開度とを制御する加圧制御部１５を一の制御部として記載しているが、加圧給気ファン１０の送風量制御用の制御部とモータダンパ３の開度制御用の制御部とを別体で構成しても構わない。この場合、加圧給気ファン１０の送風量制御用の制御部には、モータダンパ３の開度制御用の制御部から、当該モータダンパ３の開度に関する開度情報が入力される。

加圧給気制御部１５は、火災発生時において、加圧給気ファン１０を作動させて、加圧給気対象の特定域Ｒｂ（本実施形態では、火災が発生している２階Ｆ２の特定域Ｒｂが加圧給気対象となる。）に対して主給気ダクト５及び分岐給気ダクト６を通じて加圧給気を行うものとして構成されている。
具体的には、例えば建物１の２階Ｆ２で火災が発生し、その階Ｆ２の特定域Ｒｂで消火活動を行う場合において、当該特定域Ｒｂに設けられた排煙スイッチ（図示省略）の押圧操作等に連動して、火災が発生している階Ｆ２の特定域Ｒｂを加圧給気対象とし、他の階Ｆ１，Ｆ３の特定域Ｒｂを非加圧給気対象域とする形態で加圧給気処理を行う。この加圧給気処理では、例えば加圧給気対象の特定域Ｒｂに臨む加圧給気口２の遮断装置及びそれに通じるモータダンパ３を開放させた状態で、加圧給気ファン１０を稼動させる。すると、主給気ダクト５及び分岐給気ダクト６を通じて加圧給気口２から加圧給気対象の特定域Ｒｂに外気が加圧供給され、当該加圧給気対象の特定域Ｒｂに充満する煙が排煙窓や排気ダクト等を通じて排出され、更には、加圧給気対象の特定域Ｒｂへの煙の流入が防止されることになって、結果、当該加圧給気対象の特定域Ｒｂにおいて消火活動が容易に行えるようになる。

更に、加圧給気制御部１５は、このような加圧給気処理を行うにあたり、防火扉Ｄを開閉可能な状態に維持しながらも加圧給気対象の特定域Ｒｂへの煙の流入を好適に防止するために、特徴的な加圧給気量制御を実行するように構成されており、その詳細について以下に説明を加える。

かかる加圧給気量制御では、火災発生時において、加圧給気対象の特定域Ｒｂと当該特定域Ｒｂに隣接する隣室Ｒａとの差圧が差圧検出装置９により検出される。そして、当該検出された差圧が所定の設定差圧範囲内に維持されるように、加圧給気対象の特定域Ｒｂに通じるモータダンパ３の開度及び加圧給気ファン１０の送風量が制御される。ここで、上記設定差圧範囲の上限値は、上記防火扉を開閉可能な状態を維持できる最大差圧又はそれよりも若干小さい差圧として設定され、上記設定差圧範囲の下限値は、加圧給気対象の特定域Ｒｂへの煙の流入を良好に防止できる最小差圧又はそれよりも若干大きい差圧として設定されている。

即ち、加圧給気量制御において、特定域Ｒｂに近いモータダンパ３の開度制御が行われることにより、加圧給気対象の特定域Ｒｂとその隣室Ｒａとの差圧を迅速且つ適切に設定差圧範囲内に調整されることになる。同時に、加圧給気量制御において、加圧給気ファン１０の送風量制御が行われることにより、加圧給気対象の特定域Ｒｂへの加圧給気量に対して適切な出力で加圧給気ファン１０が作動することになる。
結果、加圧給気対象の特定域Ｒｂとその隣室Ｒａとの差圧が確実に所望の設定差圧範囲内に維持されながら、加圧給気ファン１０の出力が適切なものに維持される。

更に、加圧給気制御において、加圧給気ファン１０の送風量は、モータダンパ３の開度調整の後に、その開度に基づいて決定される。
即ち、加圧給気制御において、先ずは、差圧検出装置９により加圧給気対象の特定域Ｒｂとその隣室Ｒａとの差圧が検出され、その差圧に基づいてモータダンパ３の開度が調整される。
具体的に、差圧検出装置９により検出された差圧が設定差圧範囲を下回った場合には、加圧給気対象の特定域Ｒｂへの煙の流入が懸念されると判断して、モータダンパ３の開度が拡大側に調整されて、当該特定域Ｒｂへの加圧給気量が増加されて、上記差圧が設定差圧範囲内に上昇される。
一方、差圧検出装置９により検出された差圧が設定差圧範囲を上回った場合には、加圧給気対象の特定域Ｒｂとそれに隣接する隣室Ｒａとの間の防火扉Ｄの開閉が阻害されると判断して、モータダンパ３の開度が縮小側に調整されて、当該特定域Ｒｂへの加圧給気量が減少され、上記差圧が設定差圧範囲内に低下される。このようにして、上記差圧が設定差圧範囲内に確実に維持されることになる。

加圧給気制御において、モータダンパ３の開度調整が行われた際には、そのモータダンパ３の開度に基づいて加圧給気ファン１０の出力が決定される。
具体的に、モータダンパ３の開度と加圧給気ファン１０の出力とのマップ等を用い、モータダンパ３の開度が比較的小さい場合には加圧給気ファン１０の出力を小さめとし、モータダンパ３の開度が比較的大きい場合には加圧給気ファン１０の出力を大きめとする形態で、加圧給気ファン１０の出力が決定される。そして、加圧給気ファン１０の出力がこのように決定された出力に設定されることで、加圧給気ファン１０の出力が必要な加圧給気量に対して過不足なく適切なものに維持されることになる。
尚、本実施形態のように、加圧給気量制御において、モータダンパ３の開度を調整した後に加圧給気ファン１０の送風量を決定するのではなく、これらを同時に調整するなど、加圧給気制御の詳細については適宜改変しても構わない。

１ 建物
３ モータダンパ（通風量調整弁）
５ 主給気ダクト
６ 分岐給気ダクト
９ 差圧検出装置（差圧検出部）
１０ 加圧給気ファン
１５ 加圧給気制御部
Ｄ 防火扉（扉）
Ｆ１〜Ｆ３ 階
Ｒａ 隣室
Ｒｂ 特定域

Claims (2)

1. 特定域と当該特定域に扉を介して隣接する隣室とを複数の階の夫々に有する建物に設けられ、
   加圧給気ファンと、
   前記加圧給気ファンに接続された主給気ダクトと、を備え、
   各階において、前記主給気ダクトから分岐して前記特定域に接続される分岐給気ダクトを備え、
   火災発生時に、前記加圧給気ファンを作動させ、加圧給気対象の特定域に対して前記主給気ダクト及び前記分岐給気ダクトを通じて加圧給気を行う加圧給気制御部を備えた加圧排煙システムであって、
   前記加圧給気ファンが、送風量調整可能に構成され、
   各階において、前記分岐給気ダクトの通風量を調整可能な通風量調整弁と、前記特定域と前記隣室との差圧を検出可能な差圧検出部と、を備え、
   前記加圧給気制御部が、加圧給気対象の特定域と当該特定域に隣接する隣室との差圧を差圧検出部で検出し、当該検出した差圧が所定の設定差圧範囲内に維持されるように、前記通風量調整弁の開度及び前記加圧給気ファンの送風量を制御する加圧給気量制御を実行する加圧排煙システム。
2. 前記加圧給気制御部が、前記加圧給気量制御において、前記差圧検出部で検出した差圧に基づいて前記通風量調整弁の開度を調整し、当該調整した前記通風量調整弁の開度に基づいて前記加圧給気ファンの送風量を決定する請求項１に記載の加圧排煙システム。

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