JP5826939B2 - 高層建築物向けの緊急避難口 - Google Patents

Description

本発明は、安全設備に関連し、特に、高層建築物向けの緊急避難口に関連するものである。この緊急避難口は、多くの人間が集まると共に、人々が、別の場所から非常口へ到達する助けを必要とし、又、別の場所から非常口を通る介護を必要とする（さもなければ、彼らは、既存の非常口を通ることが困難であるかもしれない）、任意の場所における避難手段として、特に適用可能なものである。

病院、学校、ホテル、空港といった、多くの人々を収容する高層建築物では、非常口を設ける必要がある。体の不自由な人が、１階とは別のフロアに居住している場合がある。例えば、体の不自由な人が車椅子を使用している場所もある。体が不自由になったことにより、彼らにとって非常口を通過するのは困難であり、更に、その出口に到達することすら、彼らには容易ではない。学校、特に保育園、小学校、中学校では、生徒が若すぎるため、その重要性を理解することができない。加えて、彼らは、教師が世話をするには人数が多過ぎるため、各教師にとって、一度に二人以上の生徒を避難させることは難しい。

又、病院には、移動やバランスをとるには体調が悪過ぎる患者がおり、患者の数は、病院の職員の数よりずっと多い。更に、病院の職員の大半が女性であるため、そのような状況では彼女達にできることは限られるかもしれない。結論として、既存の建築物のそのような出口は、群衆を迅速に避難させるという点において、十分とは言えない。これは、そのような惨事を回避するための代わりの解決法を見出さなければならないことを示唆している。従来技術では、人々は階段（防火扉）から避難する。階段には人々の流れが急速に押し寄せる。この状況は、大量の負傷者や精神的ストレスをもたらす虞があり、又、人々が窓から飛び降り、亡くなる又は少なくとも障害が残る虞がある。

本発明（緊急避難口）の技術的な解決法の第１類型（generation）によれば、この技術的な解決法の利用は、迅速で淀みのない避難を十分に実現可能であるため、上記の課題が根本的に解決されることとなる。技術的な解決法（緊急避難口）の第１類型では、人々が年齢に関係なく出口を通過することができる。本発明は、アブドゥルアジズ王立科学技術都市（King Abdul-Aziz City for Science and Technology）（ＫＡＣＳＴ）から、２００７年１２月１１日に、産業モデル証明書５５９番に基づく証明認証を得ている。更に、本発明は、湾岸協力会議特許庁にＯＰ／Ｂ／２００５／５２１１の下で登録されている。

本発明は、およそ１０階以下の建築物に適用可能である。しかしながら、技術的な解決法（緊急避難口）の第１類型が、１０階以上の高層建築物や２００階以上の超高層建築物に適用される場合には、滑り通路が、建築物の内部に設置されると共に、別々のグループに分けられ、各グループが３つの滑り通路で構成されていると仮定すると、建築物は、２００メートル以上の長さの外周面を有すると共に、建築物の周囲に６００ｍ^２の領域に及ぶ必要がある。一般的に、滑り通路が少ないとよく滑り、その逆も同様である。

従って、設計者は、巨大な建築物についての避難プロセスを単純化することが急務であることを見出し、そして、第２類型の緊急避難口を適用する必要がある。しかしながら、このような建築物では、別な方法で適用する必要がある。すなわち、等式Ａ＝Ｂ＋Ｍに従って正確に計算することにより、各階に中継ポイントを設置するものであり、ここで、Ａは下りてくる前の階層、Ｂは到達した階層、Ｍは建築物内の滑り通路のグループ数（「第１の」、「第２の」等という）である。本願発明についての詳細な考察は、後述する「発明を実施するための形態」に示されることとなる。

本発明は、従来の技術では高層建築物に緊急避難口を適用することができないという事実に起因する、高層建築物における避難プロセス時の課題を解決することが目的である。これは、従来技術の欠点を克服するような技術的解決法が必要であることを意味している。

（発明の態様）
上記の目的を達成するための、本発明の技術的解決法は、高層建築物用の緊急避難口を作ることであり、この避難口は、高層建築物の内部かつ／又は外部に、任意のフロアと別のフロアとの間、及び、フロアと地上との間に設置され、前記高層建築物における前記避難口は、複数のグループに分割され、避難口の各グループは、少なくとも１つの螺旋状滑り通路を備えており、この螺旋状滑り通路の一端が、避難を開始するフロアの避難口に設けられると共に、この螺旋状滑り通路の他端が、避難時の中継フロアの避難口に設けられ、前記螺旋状滑り通路は、高層建築物の複数のフロアを縦断し、前記複数のグループの複数の螺旋状滑り通路は、高層建築物内の全ての人々が、リレー式の避難方法で避難することを可能にし、このリレー式の避難方法は、避難する人々が、最終的に地上に到達するまで、螺旋状滑り通路の避難口から出た後、別の螺旋状滑り通路の避難入口に入る避難方法である、という特徴を有する。

前記螺旋状滑り通路の内部表面は、滑らかな表面であり、前記螺旋状滑り通路の断面は、円形又は楕円形である。
前記螺旋状滑り通路の出口端は、地上と平行な区間を有している。
高層建築物の外側に設置される前記避難口は、梯子により補完され、この梯子は、各螺旋状滑り通路の出口及び入口に、踊り場（platform）と柵とを備えている。
各螺旋状滑り通路の出口及び入口には、スイッチ制御の避難扉が設置されており、この避難扉は、制御部に接続されている。

前記制御部は、油圧駆動装置により前記避難扉を駆動し、前記避難扉は、磁気制御のロックを備えている。
非常ランプと警報装置とが、前記螺旋状滑り通路の内部と出口及び入口とに設置されている。
前記制御部、非常ランプ、警報装置は、蓄電池や無停電電源装置により動力が供給される。

本発明は、緊急避難口の第２類型、すなわち、アシュワン出口の第５形態（the fifth mode of Ashwan exit）に関するものである。第５形態の緊急避難口では、中継ポイントを正確に計算した規則が適用され、高層建築物における避難を統制的に機能させる補助をする。この規則は、アシュワン避難規則（Ashwan evacuation rule）と呼ばれ、Ｂ＝Ａ−Ｍと規定されており、ここで、Ａは滑り通路を通って下りてくる前の階層（すなわち、避難の開始位置）、Ｂは相対的に上の階から到達した階層（すなわち、到着ポイント）である。避難プロセスの各段階の間に、次の規則Ａ＞Ｂが適用される。高層建築物では、これが複数回繰り返される。第１段階においてポイントＡから到達した後に、到着ポイントＢを、第２段階の間の到達後のポイントＡから算出することができる。Ｍは、滑り通路のグループ数であり、Ｍ＝｛ｍ_１＋ｍ_２＋ｍ_３＋．．．＋ｍ_ｎ｝であり、ｍ_１は滑り通路の１つ目のグループ、ｍ_２は滑り通路の２つ目のグループ、ｍ_３は滑り通路の３つ目のグループ、以下同様に続く、である。

各グループでは、滑り通路の数が、長尺の滑り通路の（又は単に「滑り通路」の）直径に関連しており、例えば、滑り通路の数は、滑り通路の直径に反比例する。又、滑り通路の数は、指標フロア（signal floor）の高さに関連しており、例えば、滑り通路の数は、階数に反比例する。発明者らが見出したように、第５形態の緊急避難口、すなわち、アシュワン出口は、高層建築物内の全ての人々を避難させるという課題を遂行することを目的としたものである。それは、煙探知器による煙の検知によって自動的に作動した後、制御部へ信号を送信する。制御部は、本システムの全ての部位を制御室へ接続するものであり、人々へ警報を伝えるために警報装置へ複数の信号を送信し、内外から集まる人々を緊急避難口へ案内するために、不規則な赤い光を発するように信号ランプを制御する信号を送信し、電源停止に対応可能なバックアップバッテリーを提供する非常ランプへ信号を送信し、避難扉が開くように磁気式ロックへ信号を送信する。ロックが解除されると、扉に油圧開放システムが作用し、開放状態が維持される。

その後、人々は、建築物内で滑り通路へ直接移動し、或いは、踊り場によって安全な防火区域へ移動する（それを出発ポイントＡという）。いくつかの階は、滑り通路により飛ばされ、ポイントＡを通過しない。この場合、到着ポイントは相対的に低い階層Ｂにある。そして、人々は、ポイントＡとみなされる同じ階層の新たな出発ポイントへ移動し、続いて、ポイントＢとみなされる別のポイントへ移動する。このプロセスが、階数と滑り通路のグループ数とに依存して、数回繰り返されることとなる。

内部の滑り通路は、建築物と共に設計される。本発明の設計に従えば、滑り通路は梯子を有していないであろう。しかしながら、中継プロセス中には、滑り通路が建物の内部でＡからＢまで向かう。外部形式を除けば、本発明の避難口は、コンクリートやステンレス鋼により形成された梯子が配置され、この梯子は、コンクリートやステンレス鋼で形成された頑丈な柵と頑丈な踊り場とをベースにしている。梯子は、崩壊を防ぐように、外側の頂部から強化されるべきである。避難プロセスは、建築物に合わせて取り決める必要はない。梯子を利用して、人々がポイントＡからポイントＢまで移動し、そして、避難口が出火区域から分離されることとなる。同時に、外部形式と内部形式との双方で、梯子には、安全性、防護性、美観を備えるように、梯子と外部方向の滑り通路とを囲うようにして外殻が付与される。梯子は、円形又は楕円形の、１つ以上の滑り通路に接続される。

螺旋状滑り通路には、湾曲形状を備える底部が利用される。同時に、滑り通路の内部表面は、滑らかであり、熱耐性及び環境耐性を有するステンレス材料で形成される。内部表面は、円状、楕円状、螺旋状、或いは、これらに類する形状である。更に、滑り通路には、滑り通路の内部表面を形成する材料に種類があり、滑り通路を通って避難する人々の重さにより下方への曲げ角度が規定される。滑り通路は、円形、楕円形、或いは、ばねのような螺旋状であってもよく、フロアの高さに応じて下方へ曲がっていてもよい。滑り通路の各終端は、地上から２０〜３０ｃｍの高さで曲がっているため、滑り通路の出口が地上と平行になっており、下降プロセスが安全に制御される。１つの梯子の上方に、１つ以上の滑り通路を配置してもよい。

本発明は、手動で操作されるという特徴を有しており、この際、警報装置のケースが押し破られ、煙探知器が作動されて、煙探知器が制御部や制御室に信号を送信するため、制御部や制御室が、非常ランプへの信号、警報装置への信号、磁気式ロックへの信号、及び、警報ランプへの信号を含む、多数の信号を送信する。本発明の緊急避難口、すなわち、アシュワン出口の第５形態は、システムが、その動作により電源の供給停止（power outrage）を防止するバックアップバッテリーを備えているという特徴を有している。又、本発明は、警報システムへ簡単及び容易に接続可能という特徴を有している。本発明の緊急避難口、すなわち、アシュワン出口の第５形態は、全ての人々が、単純で迅速な方法により短時間で避難することを企図するものであり、この結果、生命が危険にさらされなくなる。

本発明に係る緊急避難口の各避難口を示す構造図である。 本発明に係る緊急避難口の避難経路の１つを例示した概略図である。 本発明に係る緊急避難口の、２つのグループを含む形態を示す構造図である。 本発明に係る緊急避難口の、２つより多いグループを含む形態を示す構造図である。

本発明の特定の実施形態について、図面及び実施例を参照して以下に説明している。以下の実施例は、本発明の技術的な解決法をより明確に説明することを目的としたものであり、本発明の保護範囲の制限を意図したものではない。
図１〜図４に示しているように、本発明は、建築物用の緊急避難口、すなわち、アシュワン出口の第５形態に関するものである。本発明の緊急避難口（つまりアシュワン出口の第５形態）の主要な概念について、以下で詳細に検討している。

例えば、図１の符号（point）１は構成部位（partial portion）１であり、図２の符号４は構成部位４である。他のいくつかの特徴、例えば、上述した運用中（running）の特徴、利用が簡単で建築物の美的価値を高める特徴を開示している。これは、Ｂ＝Ａ−Ｍで規定するアシュワンの避難規則に依存するものである。第５の形態の実設計を、実施例（例えば、図２に示されている２つのグループｍ_１、ｍ_２で構成された緊急出口）として例示している。図４を除く各図では、各グループが３つの滑り通路で構成されている。図４では、４つのグループで構成されるように設計されており、各グループが３つの滑り通路で構成されている。グループの数と、出口を構成する滑り通路の数とは、使用中に可能な要求に応じて調整することができる。

図１は、４０階の建築物に対する実施例を側面から示している。本発明の緊急避難口、すなわち、アシュワン出口の第５形態は、何百階もの建築物に適用することができる。図１の符号８は構成部位８であり、符号Ａは全て避難プロセスの出発ポイントであり、或いは、避難段階の１つについての出発ポイントである。この出発ポイントは、危険なフロアにおける出口であり、環状や螺旋状に形成された、図３、４の規則的なグループを利用した螺旋方式で、滑り通路内を滑り降りるものである。滑りの各出発ポイントは扉を有しており、別の扉で終了している。この出口は、上述したように、自動又は手動で作動する。更に、中継段階を補完するように、建築物の外側に梯子を設置することも可能である。

これらの滑り通路は、避難プロセスの実用経路を決定及び提供する。重複している同種の経路及び規則的な経路を、第１の経路、第２の経路、第３の経路等と示している。経路の数は、１グループ内の滑り通路の数、すなわちＭである。各経路は、図２に示されている経路により規則的な構造をしている。図１の符号７は構成部位７、図１の符号５は構成部位５であり、更に、図１の符号５は、規則で定められた中継ポイントである。避難プロセスは、多くの段階で実行することができる。符号Ａとして図１の符号８（構成部位８）から始まると、このプロセスは、符号Ｂで示されるように、図１の３６階の符号７で終了する。３６階の符号Ａは、避難の新たな段階の出発ポイントである。図１の符号７は、多くの階が通過されている、構成部位７を示している。Ｍ＝Ａ−Ｂ＝３６−３０＝６であり、これは、規則的な経路の数や、全グループの滑り通路の数である。到着ポイントはＢである。規則に従うと、到着ポイントＢ＝Ａ−Ｍ、すなわち、Ｂ＝３６−６＝３０であることが分かる。

これにより、到着ポイントは、図１の符号６であって３０階であり、３０階での符号Ａは、新たな段階の始まりとなる。Ｂ＝３０−６＝２４という規則から、到着ポイントは、図１の符号５であり、２４階ということが分かる。全経路の各段階の最後のポイントは、符号Ｂである。例えば、図１でのポイントは、ゼロに等しい１階の終了ポイントである。従って、避難プロセスでは、第１の段階がＡから始まってＢで終了し、再度、前の段階のＢに対応するＡから始まる。このプロセスは、所定のシステムにより実行されるものであり、移動プロセスが体系化され、又、そのシステムは、既存の消火システムの制御パネルに加えられる。

ここで、本プロセスは、出発ポイントＡを有効化又は無効化して、危険なフロアへ下ることを防止することにより、安全な方法で実行される。それは電子的に制御され、又、それは煙探知器へ接続されたシステムへ利用される。従って、周知なように、避難は、煙や危険の検知の後に、或いは、扉を開くこととなる警報スイッチを砕くことにより実行される。同時に、光信号と警報装置が作動する。そして、人々が出口ポイントＡを通過して滑り通路へ入り、避難プロセスが実行されることとなる。これらの滑り通路は、ポイントＢにある、滑り通路の出口ポイントへ到達するよう円滑に滑るように、滑らかな表面を有する材料から作成される。又、これらの滑り通路は、発光素子と換気装置とがこれらの滑り通路に体系的に統合され、更に、電源停止（power outrage）の後でも運転が維持されるように、バックアップバッテリー或いは別の電力源が与えられているという特徴を有している。

この滑り通路は、人々が避難する建築物の外部の地上に人々が到達するまで、滑りのプロセスを統制的に機能させる。滑り通路の曲がりの角度は、人々が速く滑って衝突するほど急な角度ではなく、停滞や混雑を引き起こすほど鈍い角度にはならないように、注意して設計すべきである。上側の開口部は、側面に向かって上向きに曲がっていた方がよく、又、内部での停滞への対処が容易になるように、適切に調整される。避難プロセスが完了すると、次の緊急事態に備えるように、制御部が停止される。
緊急避難口（つまりアシュワン出口の第５形態）の運転方法、本発明の内容は、図や上記の説明から明らかになると考えられる。大きさ、形成材料、形状、構成要素、取付方法、運転方法、或いは、利用方法の、任意の変更は、当業者には明白であろう。

ｍ_１、ｍ_２、ｍ_３、ｍ_４：滑り通路（避難口）のグループ、Ａ：出発ポイント、Ｂ：到着ポイント

Claims (4)

1. ２００階以上の超高層建築物を含む高層建築物用の緊急避難口であって、
   該避難口は、前記高層建築物の内部かつ／又は外部に、任意のフロアと別のフロアとの間、及び、フロアと地上との間に設置され、前記高層建築物における前記避難口は、複数のグループに分割され、
   前記避難口の各グループは、最終的に地上に到達するまで、任意のフロアと複数のフロアを縦断して別のフロアとを接続する複数の螺旋状滑り通路と、前記フロアに設定され、１つの前記螺旋状滑り通路の出口と別の前記螺旋状滑り通路の入口とを中継するための複数の中継ポイントとを含み、
   当該避難口の前記複数のグループの各々は、異なるフロアに前記中継ポイントが設定されることを特徴とする高層建築物用の緊急避難口。
2. 前記螺旋状滑り通路の断面形状は、円形又は楕円形であり、
   複数のフロアを縦断する前記螺旋状滑り通路は、前記複数のグループの数に応じて縦断するフロアの数が決定され、複数のフロアを縦断している間に別の螺旋状滑り通路と接続されないことを特徴とする請求項１記載の高層建築物用の緊急避難口。
3. 前記複数の中継ポイントの各々は、警報装置を備えた手動又は自動の２つの扉を含み、一方の扉が前記１つの螺旋状滑り通路の出口に設けられ、他方の扉が前記別の螺旋状滑り通路の入口に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の高層建築物用の緊急避難口。
4. 前記螺旋状滑り通路が縦断するフロアの数は、地上に至る螺旋状滑り通路を除き、前記複数のグループの数と等しいことを特徴とする請求項２又は３記載の高層建築物用の緊急避難口。
   

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