JP5282977B2

JP5282977B2 - 加圧防煙システム

Info

Publication number: JP5282977B2
Application number: JP2009259003A
Authority: JP
Inventors: 正之広田
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: JP2011103916A

Description

本発明は、例えば階段の付室やエレベータシャフトなどの避難経路となる空間を強制的な給気によって加圧し、火災時に煙の流入を防止することで安全な避難経路を確保するための加圧防煙システムに関する。

従来、高層ビル等においては、加圧防煙システムを設け、火災時に階段の付室やエレベータシャフトなどの避難経路となる空間に強制的に給気を行い、この避難経路となる空間を加圧することで煙が流入することを防止して、安全な避難経路を確保するようにしている。また、加圧防煙システムは、空間を限定的に煙から守る適用性の高い防煙対策であり、特に避難上重要な階段を守るように付室に給気して加圧する方式（付室加圧防煙）を一般に採用することが多い。さらに、このような加圧防煙システムは、消防活動を迅速に行う点でも有効である。

一方、付室加圧防煙（加圧防煙システム）は、付室と、付室に隣接する空間との間に圧力差を生じさせることによって防煙効果を得るものであり、圧力差を過剰に生じさせると、付室廻りの扉の開閉ができなくなって、避難や消防活動に支障をきたしたり、防火区画を形成することができなくなる。このため、付室廻りの扉を容易に開閉できるように、付室への給気、ひいては付室と隣接する空間の間の圧力差を制御することが重要になる。

そして、従来の加圧防煙システムにおいては、付室への給気風量を低減したり、付室にレリーフダンパー等を設け、給気した空気の過剰分（過剰風量）を付室から排出させるなどして、過剰な圧力差を生じさせないように制御している（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。特に、レリーフダンパー等を設けて過剰風量を付室から排出させる対策は、比較的確実に圧力差を制御することが可能である。

特開２００４−３０５３７９号公報特開平６−２３３８３２号公報特開平９−３８２２３号公報

ところで、付室が外部に面して構築される建物では、レリーフダンパーの取り付けに大きな問題がなく、レリーフダンパーを通じて過剰風量を常時外部に排出させることができるが、このように付室が外部に面している場合はそれほど多くない。一方、建物が大規模化し、付室を内包するコア部分が建物の中央側に配置されるような場合には、付室廻りに防火区画を形成することが必要であり、レリーフダンパーを通じて付室から廊下側に過剰風量を常時流しておくことができない。このため、レリーフダンパーを通じて付室から外部に過剰風量を排出させるために、各階で横引きダクトを引き回すことが必要になってしまう。

本発明は、上記事情に鑑み、設置位置に制限されることなく、風量制御を容易に且つ確実に行うことを可能にする加圧防煙システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の加圧防煙システムは、避難経路となる空間を強制的な給気によって加圧し、火災時に煙の流入を防止する加圧防煙システムであって、前記空間に繋がる給気ダクトと、前記空間に隣接して設けられた風量逃がしシャフトと、前記空間と前記風量逃がしシャフトの間に設けられたレリーフダンパーと、接続ダクトを用いて前記給気ダクトと前記風量逃がしシャフトに接続された送風機と、外気を前記風量逃がしシャフト内に取り入れるための外気取入用レリーフダンパーとを備えていることを特徴とする。

この発明においては、付室やエレベータシャフトなどの避難経路となる空間の扉が開放されている場合には、送風機、給気ダクトを通じてこの空間に給気されても過剰風量が生じることがなく（すなわち、避難経路となる空間と、この空間に隣り合う空間の間に過剰な圧力差が生じることがなく）、外気取入用レリーフダンパーが送風機の必要風量に見合う開放面積で自動的に開放して、外気を風量逃がしシャフト内に取り入れ、送風機に導入することができる。

一方、避難経路となる空間の扉が閉鎖され、この空間に過剰風量が生じた場合（すなわち、避難経路となる空間と、この空間に隣り合う空間の間に過剰な圧力差が生じた場合）には、レリーフダンパーが過剰風量（圧力差）に見合う開放面積で自動的に開放し、このレリーフダンパーを通じて過剰風量を風量逃がしシャフトに排出させることが可能になる。そして、過剰風量が流れ込むことで風量逃がしシャフト内の圧力が上昇するととともに、圧力に押されて開放面積を自動的に小さくするように外気取入用レリーフダンパーを閉じさせることができる。これにより、外気取入風量を自動的に減少させることができ、避難経路となる空間からの過剰風量を風量逃がしシャフト内へより排出されやすくすることができる。そして、この風量逃がしシャフトに流れ込んだ過剰風量と外気取入風量分の空気を送風機、給気ダクトを通じて、避難経路となる空間に給気することが可能になる。

本発明の加圧防煙システムによれば、避難経路となる空間の扉が開放されている場合には、外気取入用レリーフダンパーが送風機の必要風量に見合う開放面積で自動的に開放して、外気を送風機に導入することができる。また、避難経路となる空間に過剰風量が生じた場合には、レリーフダンパーが過剰風量（圧力差）に見合う開放面積で自動的に開放し、このレリーフダンパーを通じて過剰風量を風量逃がしシャフトに排出させることが可能になり、風量逃がしシャフト内の圧力が上昇するととともに自動的に開放面積を小さくするように外気取入用レリーフダンパーを閉じさせることが可能になる。

よって、従来の加圧防煙システムのように各階で横引きダクトを引き回して過剰風量を外部に排出することを不要にすることが可能になる。

また、このように風量逃がしシャフト内に過剰風量を流し込ませるように構成したことで、建物内における設置位置の制限を無くすことができ、付室やエレベータシャフトだけでなく、非火災ゾーンの加圧、廊下の加圧等など、他の加圧防煙にも適用することが可能になる。

さらに、風量逃がしシャフトは、必要面積（占有面積）を少なくしても十分にその機能を発揮するため、例えばＰＳ（エレベーターシャフト）やＥＰＳ（電気・電話線等を通すために確保される区画）の一角など、デッドスペースに設けることも可能であり、スペース効率を向上させることが可能になる。

さらに、避難経路となる空間と風量逃がしシャフトの間に設けられたレリーフダンパーと、外気取入用レリーフダンパーがそれぞれ自動的に開閉するため、従来の防煙システムと比較し、過剰風量の制御を容易に且つ確実にすることが可能になるとともに、制御速度や正確さを増すことが可能になる。また、外部の影響を受けにくく、安定した制御を行うことが可能になる。

これにより、健常者の避難安全の確保は勿論、災害弱者の避難安全の確保、消防隊の消火活動に大きく寄与することになる。

本発明の一実施形態に係る加圧防煙システムを示す側断面図であり、過剰風量が生じていない状態を示す図である。本発明の一実施形態に係る加圧防煙システムを示す側断面図であり、過剰風量が生じた状態を示す図である。本発明の一実施形態に係る加圧防煙システムを示す平断面図である。本発明の一実施形態に係る加圧防煙システムのレリーフダンパーを示す図である。

以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る加圧防煙システムについて説明する。本実施形態は、火災時に避難経路となる階段の付室（避難経路となる空間）を強制的な給気によって加圧し、煙の流入を防止する加圧防煙システムに関し、特に、付室の扉の開閉を容易にするため、レリーフダンパーを通じて付室から過剰風量を排出するように構成した加圧防煙システムに関するものである。

本実施形態の加圧防煙システムＡは、図１から図３に示すように、給気ダクト１と、風量逃がしシャフト２と、給気ファン（送風機）３と、接続ダクト４と、レリーフダンパー５と、外気取入用レリーフダンパー６とを備えて構成されている。

給気ダクト１は、通常使用されている例えば鋼製ダクトであり、多層建物Ｔの下層から上層まで上下方向に延設されている。

風量逃がしシャフト２は、多層建物Ｔの下層から上層まで上下方向に延設されるとともに、各階の付室（避難経路となる空間）７に隣接して設けられている。また、この風量逃がしシャフト２は、例えば数十ｃｍ角の角管状に形成され、シール処理するなどして気密性を高めて形成されていることが好ましい。

すなわち、本実施形態の加圧防煙システムＡは、給気ダクト１と風量逃がしシャフト２の一対の竪ダクト（竪シャフト）を備えて構成されている。そして、これら給気ダクト１と風量逃がしシャフト２は、給気ファン３と接続ダクト４を介して繋げられている。また、給気ファン３は、通常の給気ファンであり、風量逃がしシャフト２から給気ダクト１に向けて空気（給気）を送風するように給気ダクト１と風量逃がしシャフト２に繋げて設けられている。

さらに、レリーフダンパー５は、例えば鋼製のレリーフダンパーであり、その形状、大きさを特に限定する必要はないが、例えば数十ｃｍ角で形成されている。また、このレリーフダンパー５は、各階の付室７と風量逃がしシャフト２の間に設けられている。このとき、各階の付室７の床から天井の間であれば、その取付高さを限定する必要はない。また、レリーフダンパー５は、図４に示すように、ストッパーを設けるなどして付室７側に開くことがなく、風量逃がしシャフト２側にのみ開くように構成されている。

さらに、レリーフダンパー５は、ヒンジ等を用いて風量逃がしシャフト２に取り付けられ、トルクを調整することによって、通常時は閉鎖され、扉８が全閉している時の付室７の過剰風量を風量逃がしシャフト２側に排出するように開放する。すなわち、各階に設けられたレリーフダンパー５はそれぞれ、トルクを調整することによって、過剰風量に見合った開放状態（閉鎖力）となるように設定されている。

なお、トルクが少なくて済むような場合には、マグネット等で吸い付け、通常時にレリーフダンパー５が煙突効果によって開かないようにしてもよい。また、重力式のレリーフダンパーを用いてもよく、この場合には、重りを変えることによって各階での過剰風量に見合った開放状態を設定することが可能である。

外気取入用レリーフダンパー６は、外気を風量逃がしシャフト２内に取り入れるためのレリーフダンパーであり、上記の付室７と風量逃がしシャフト２の間に設けられたレリーフダンパー５と同様に、トルクを調整することによって閉鎖力を変えられるように構成されている。また、この外気取入用レリーフダンパー６は、風量逃がしシャフト２の下部側に設けられている。

そして、上記構成からなる本実施形態の加圧防煙システムＡにおいては、付室７の扉８が開放されている場合には、給気ファン３、給気ダクト１を通じて付室７に給気されても過剰風量が生じることがなく、すなわち、付室７と、この付室７に隣り合う空間との間に過剰な圧力差が生じることがなく、外気取入用レリーフダンパー６が給気ファン３の必要風量に見合う開放面積で自動的に開放する。これにより、外気が風量逃がしシャフト２内に取り入れられ、給気ファン３に導入される。

一方、付室７の扉８が閉鎖され、この付室７に過剰風量が生じた場合、すなわち、付室７とこの付室７に隣り合う空間の間に過剰な圧力差が生じた場合には、レリーフダンパー５が過剰風量（圧力差）に見合う開放面積で自動的に開放し、このレリーフダンパー５を通じて過剰風量が風量逃がしシャフト２に排出される。そして、過剰風量が流れ込むことで風量逃がしシャフト２内の圧力が上昇すると、圧力に押されて開放面積を自動的に小さくするように外気取入用レリーフダンパー６が閉じてゆく。これにより、外気取入風量が自動的に減少し、付室７からの過剰風量が風量逃がしシャフト２内へより排出されやすくなる。そして、この風量逃がしシャフト２に流れ込んだ過剰風量と外気取入風量分の空気が給気ファン３、給気ダクト１を通じて付室７に給気される。

また、風量逃がしシャフト２と給気ファン３が接続ダクト４を介して繋げられているため、各レリーフダンパー５、６を通じて風量逃がしシャフト２に取り入れられた過剰風量や外気取入風量が、接続ダクト４で給気ファン３の必要風量（必要な給気風量）に調整される。さらに、上記のようにレリーフダンパー５が開いて過剰風量が流れ込み、また、外気取入用レリーフダンパー６が開放面積を自動的に変えて外気取入風量が流れ込んでも、各レリーフダンパー５、６の開閉によって過剰風量と外気取入風量が調節される。このため、外気取入風量と過剰風量の和である必要な給気風量は、変わらない。なお、外気取入用レリーフダンパー６は、風量逃がしシャフト２内の圧力変化に機敏に反応するように、扉８程度以上の大きさであることが望ましい。

したがって、本実施形態の加圧防煙システムＡにおいては、付室（避難経路となる空間）７の扉８が開放されている場合には、給気ファン３、給気ダクト１を通じてこの付室７に給気されても過剰風量が生じることがなく、外気取入用レリーフダンパー６が給気ファン３の必要風量に見合う開放面積で自動的に開放し、外気を風量逃がしシャフト２内に取り入れて、給気ファン３に導入することができる。

一方、付室７の扉８が閉鎖され、この付室７に過剰風量が生じた場合には、レリーフダンパー５が過剰風量（圧力差）に見合う開放面積で自動的に開放し、このレリーフダンパー５を通じて過剰風量を風量逃がしシャフト２に排出させることが可能になる。そして、過剰風量が流れ込むことで風量逃がしシャフト２内の圧力が上昇するととともに、圧力に押されて開放面積を自動的に小さくするように外気取入用レリーフダンパー６を閉じさせることができる。これにより、外気取入風量を自動的に減少させることができ、付室７からの過剰風量を風量逃がしシャフト２内へより排出されやすくすることができる。そして、この風量逃がしシャフト２に流れ込んだ過剰風量と外気取入風量分の空気を給気ファン３、給気ダクト１を通じて、付室７に給気することが可能になる。

よって、本実施形態の加圧防煙システムＡによれば、従来の加圧防煙システムのように各階で横引きダクトを引き回して過剰風量を外部に排出することを不要にすることが可能になる。

また、このように風量逃がしシャフト２内に過剰風量を流し込ませるように構成したことで、建物Ｔ内における設置位置の制限を無くすことができ、付室７だけでなく、ＰＳ（エレベータシャフト）９、ＥＰＳ（電気・電話線等を通すために確保される区画）１０（図３参照）、非火災ゾーンの加圧、廊下の加圧等など、他の空間の加圧防煙にも適用することが可能になる。

さらに、風量逃がしシャフト２は、必要面積（占有面積）を少なくしても十分にその機能を発揮するため、例えばＰＳ９やＥＰＳ１０の一角など、デッドスペースに設けることも可能であり、スペース効率を向上させることが可能になる。

さらに、付室７と風量逃がしシャフト２の間に設けられたレリーフダンパー５と、外気取入用レリーフダンパー６がそれぞれ自動的に開閉するため、従来の防煙システムと比較し、過剰風量の制御を容易に且つ確実にすることが可能になるとともに、制御速度や正確さを増すことが可能になる。また、外部の影響を受けにくく、安定した制御を行うことが可能になる。

以上、本発明に係る加圧防煙システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、本発明に係る避難経路となる空間が付室７であるものとして説明を行ったが、勿論、エレベータシャフトなど他の避難経路となる空間を加圧して防煙するように構成されていてもよい。

１給気ダクト
２風量逃がしシャフト
３給気ファン（送風機）
４接続ダクト
５レリーフダンパー
６外気取入用レリーフダンパー
７付室（避難経路となる空間）
８扉
９ＰＳ（エレベータシャフト）
１０ＥＰＳ（電気・電話線等を通すために確保される区画）
Ａ加圧防煙システム
Ｔ建物（多層建物）

Claims

避難経路となる空間を強制的な給気によって加圧し、火災時に煙の流入を防止する加圧防煙システムであって、
前記空間に繋がる給気ダクトと、前記空間に隣接して設けられた風量逃がしシャフトと、前記空間と前記風量逃がしシャフトの間に設けられたレリーフダンパーと、接続ダクトを用いて前記給気ダクトと前記風量逃がしシャフトに接続された送風機と、外気を前記風量逃がしシャフト内に取り入れるための外気取入用レリーフダンパーとを備えていることを特徴とする加圧防煙システム。