JP6323083B2 - 加圧防排煙設備 - Google Patents

Description

本発明は、加圧防排煙設備に関するものであり、具体的には、加圧防排煙設備における余剰分の給気を低減し、効率的で確実な遮煙を可能とする技術に関する。

所定規模の構造物においては、火災発生時に生じる煙を適切に排出させ、避難行動や消火活動を容易にする排煙設備の設置が必要となる。そのうち、加圧防排煙設備は、避難階段に隣接する室、特別避難階段の附室、その他これらに類する室といった、避難や消火活動の拠点について、給気口から給気した気流による遮煙開口部の加圧により、内部の煙を排除するとともに外部からの煙の流入を防止する機能を備えている。

こうした加圧防排煙設備に関する技術としては、以下のような技術が提案されている。すなわち、居室において火災が発生した際に、この居室内の煙を外部へ排出して負圧状態とするとともに、廊下に附室を介して給気を行うことにより、この附室及び廊下を加圧状態とし、火災の進行に伴って居室からの排煙操作が停止した際に、廊下の空気を外部へ排出することにより、廊下の圧力を附室の圧力より低く保持する防火方法（特許文献１）などが提案されている。

特開平１１−３１９１２６号公報

上述の加圧防排煙設備では、一般に在館者の避難行動や消防活動時の消防ホースが挟まる事態を考慮して、図１、２にて示すように遮煙部扉Ｓｄが半開となる状況を当初から想定している。この遮煙部扉Ｓｄの開口Ｓｏが遮煙開口部となる。こうした状況において隣接室６で発生した煙Ｓｍの一部は、給気により遮煙がなされている状態であっても、高温ゆえの浮力によって隣接室６と附室２との境界付近で上昇し、上述した半開状態の遮煙部扉上部の空間Ａｓを介して附室６内に侵入しようとする。

このような状況に対応して確実な遮煙を行うため、遮煙開口部たる遮煙部扉Ｓｄの開口Ｓｏに対し全方向から遮煙効果を及ぼす静圧を上昇させる技術思想が存在する。こうした静圧が支配的である静圧場においては、その特性から遮煙開口部において鉛直方向に風速分布（遮煙開口部上端に近づくにつれ風速が小さくなる分布）が発生する（図３参照）。そうした風速分布を持つ静圧場にて遮煙達成を図る場合、遮煙開口部上端で風速＝０を達成する必要がある一方、遮煙開口部下部付近では過大な風速が生じており、結果的には遮煙効果に資することのない余剰分を含む給気が行われることになる。

そこで本発明は、加圧防排煙設備における余剰分の給気を低減し、効率的で確実な遮煙を可能とする技術の提供を目的とする。

上記課題を解決する加圧防排煙設備は、構造物において給気口から附室を通じて遮煙開口部に給気を行う加圧防排煙設備であって、前記給気による気流を、前記遮煙開口部の上方からの下降流とする、気流誘導手段を備え、
前記気流誘導手段は、給気風道から前記給気口を経て前記遮煙開口部の上方まで前記気流を導く誘導構造であり、
前記誘導構造は、前記附室上を前記遮煙開口部の直上にまで至る給気風道と、前記給気風道に開口した前記給気口を備え、
前記給気口は、前記附室の天井面のうち、前記遮煙開口部の直上にのみ設けられていることを特徴とする。

また、構造物において給気口から附室を通じて遮煙開口部に給気を行う加圧防排煙設備であって、前記給気による気流を、前記遮煙開口部の上方からの下降流とする、気流誘導手段を備え、
前記気流誘導手段は、給気風道から前記給気口を経て前記遮煙開口部の上方まで前記気流を導く誘導構造であり、
前記誘導構造は、附室壁面に備わる前記給気口から前記遮煙開口部の直上に至るダクトで構成され、
前記ダクトの終端は、前記遮煙開口部の直上においてのみ開口していることを特徴とする。

本発明によれば、加圧防排煙設備における余剰分の給気を低減し、効率的で確実な遮煙が可能となる。

従来における遮煙部扉付近での遮煙状況例を示す平面図である。 従来における遮煙部扉付近での遮煙状況例を示す斜視図である。 静圧場である各室の境界付近における風速分布例を示す説明図である。 本実施形態の加圧防排煙設備における風速分布例を示す断面図である。 本実施形態の加圧防排煙設備を適用する建築物の構成例を示す平面図である。 本実施形態における加圧防排煙設備の構成例１を示す断面図である。 本実施形態における加圧防排煙設備の構成例２を示す断面図である。 本実施形態における加圧防排煙設備の構成例３を示す平面図である。 本実施形態における加圧防排煙設備の構成例３を示す断面図である。 本実施形態における加圧防排煙設備の構成例４を示す平面図である。 本実施形態における加圧防排煙設備の構成例４を示す断面図である。 本実施形態におけるルーバー構造（火災時）の詳細構造を示す斜視図である。 本実施形態におけるルーバー構造の例（常温時）の動作を示す説明図である。 本実施形態におけるルーバー構造の例（火災時）の動作を示す説明図である。

以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図４は本実施形態の加圧防排煙設備１０における風速分布例を示す説明図である。まず本実施形態の加圧防排煙設備１０の意義について概説しておく。本実施形態における加圧防排煙設備１０を建築物１に適用し、遮煙開口部３の上部空間Ａｓからの下降流Ｄｆを附室２にて形成することで、図４にて示すように遮煙開口部３の上下方向各位置で偏りの少ない風速分布を実現し、遮煙開口部３への煙Ｓｍの侵入を漏れなく抑制する。このことは、静圧場を形成して遮煙を行うよりも少ない給気量での遮煙を達成することにつながる。したがって本実施形態の加圧防排煙設備１０は、附室２への余剰分の給気を低減し、効率的で確実な遮煙を可能とするものである。

こうした加圧防排煙設備１０を適用する建築物１の構成としては、例えば図４、５にて示すように、外気と連通している給気風道８、階段室７及びその附室２、遮煙部扉Ｓｄが開口した際の遮煙開口部３を介して附室２と連絡する廊下等の隣接室６を備えた構造となっている。なお、階段室７は、建築物１の１５階以上又は地下３階以下の階に通ずる直通階段である。また、隣接室７に続く一般室（不図示）には空気逃し口が設けられており、給気口４から附室２に取り入れられ、遮煙開口部３を介して隣接室６から一般室に流入した空気の排出が適宜図られるものとする。また、火災発生時には、火災報知器等の適宜な火災検知手段からの信号を受けた給気口４の吸気機構が稼働して附室２への給気を開始する。また、遮煙開口部３は遮煙部扉Ｓｄの開口部となる。

図６は本実施形態における加圧防排煙設備１０の構成例１を示す断面図である。本実施形態の加圧防排煙設備１０においては、給気風道８が附室２上を遮煙開口部３の直上にまで延長されており、この延長部分を給気風道延長部３０としている。また本実施形態の加圧防排煙設備１０における給気口４は、附室２の天井面２ｅのうち遮煙開口部３直上にて給気風道延長部３０に開口した構成となっている。従って、給気による気流Ｆを、遮煙開口部３の上方Ａｓからの下降流Ｄｆとする気流誘導手段２０たる誘導構造は、上述した給気口４と、給気風道延長部３０を含む給気風道８とから構成されている。

吸気ファンなど適宜な吸気機構を介して給気風道８から給気風道延長部３０に流入した空気の流れ、すなわち気流Ｆは給気風道延長部３０の風道終端壁３１に到達して一旦受け止められ、それまでの進行方向を風道終端壁３１によって遮られたため、この風道終端壁３１に沿って下降し、給気風道延長部３０の底部と附室２の天井２ｅとの間を連通する給気口４を通過し、附室２の床面２ｆに向かおうとする下降流Ｄｆを形成することになる。

この下降流によって、遮煙開口部３の上部Ａｓに適宜な給気を振り分ける形となり、遮煙開口部３の上下各位置で従来よりも偏りの少ない風速分布を実現し、静圧場を形成して遮煙を行うよりも少ない給気量での遮煙が達成できる。また、給気風道８が附室２上を横行する構造を利用し、給気風道延長部３０における遮煙開口部３直上に給気口４を設置する形態であるため、加圧防排煙設備１０の設置のための過大なコストや手間が不要である。

続いて、加圧防排煙設備１０の他の形態について説明する。図７は本実施形態における加圧防排煙設備１０の構成例２を示す平面図である。この例における加圧防排煙設備１０は、上述の気流誘導手段２０たる誘導構造としてダクト４０を備えている。このダクト４０は、附室壁面９に備わる給気口４から遮煙開口部３の直上Ａｓに至る横引きダクトであり、遮煙開口部３の直上Ａｓに向けて終端４２を開口している。

吸気ファンなど適宜な吸気機構を介して給気風道８からダクト４０に流入した空気の流れ、すなわち気流Ｆはダクト４０の終端壁４１に到達して一旦受け止められ、それまでの進行方向をダクト終端壁４１によって遮られたため、このダクト終端壁４１に沿って終端４２まで下降し、そのまま遮煙開口部３の直上Ａｓから床面２ｆに向かおうとする下降流Ｄｆを形成することになる。

この下降流Ｄｆによって、遮煙開口部３の上部Ａｓに適宜な給気を振り分ける形となり、遮煙開口部３の上下各位置で従来よりも偏りの少ない風速分布を実現し、静圧場を形成して遮煙を行うよりも少ない給気量での遮煙が達成できる。また、一般的な建築資材たるダクト４０を附室２の天井２ｅ付近に設置するだけで加圧防排煙設備１０として必要な構造を形成可能であり、加圧防排煙設備１０の設置のための過大なコストや手間が不要である。

また、更に他の形態の加圧防排煙設備１０について説明する。図８は本実施形態における加圧防排煙設備１０の構成例３を示す平面図であり、図９は本実施形態における加圧防排煙設備１０の構成例３を示す断面図である。

この場合の加圧防排煙設備１０を適用する建築物１では、給気口４の開口上端５０が遮煙開口部３の上端５１より高い位置で、給気口４の開口下端５２が遮煙開口部３の上端５１より低い位置にある状況を想定する。こうした構成の建築物１における気流Ｆの誘導構造は、給気口４と略対向し、附室２の天井２ｅから遮煙開口部３の直上Ａｓに至る垂れ壁５５からなっている。垂れ壁５５は、少なくとも給気口４の開口幅Ｗ１以上の寸法（幅Ｗ２）を備えた平板状部材であって、上端面を附室２の天井２ｅに固定して附室２内にて安定的に吊下されている。

吸気ファンなど適宜な吸気機構を介して給気風道８から給気口４を経て附室２に流入した空気の流れ、すなわち気流Ｆは、そのまま進行して垂れ壁５５に到達して一旦受け止められ、それまでの進行方向を垂れ壁５５によって遮られたため、この垂れ壁５５に沿って下降し、そのまま遮煙開口部３の直上Ａｓから床面２ｆに向かおうとする下降流Ｄｆを形成することになる。

この下降流Ｄｆによって、遮煙開口部３の上部Ａｓに適宜な給気を振り分ける形となり、遮煙開口部３の上下各位置で従来よりも偏りの少ない風速分布を実現し、静圧場を形成して遮煙を行うよりも少ない給気量での遮煙が達成できる。また、一般的な建築資材たる板状部材等で構成される垂れ壁５５を附室２の天井２ｅに設置するだけで、給気口４の設置位置に対応した加圧防排煙設備１０として必要な構造を形成可能であり、加圧防排煙設備１０の設置のための過大なコストや手間が不要である。

また、更に他の形態の加圧防排煙設備１０について説明する。図１０は本実施形態における加圧防排煙設備１０の構成例４を示す平面図であり、図１１は本実施形態における加圧防排煙設備１０の構成例４を示す断面図である。

この場合の加圧防排煙設備１０を適用する建築物１では、給気口４の開口上端５０が遮煙開口部３の上端５１より低い位置にある状況を想定する。こうした構成の建築物１における気流Ｆの誘導構造は、上述の垂れ壁５５に加えて、給気口４からの給気による気流Ｆを上昇流とする気流上昇構造を含んでいる。

図１０、１１で示す例においては、この気流上昇構造として傾斜台６０を適用した構成となっている。傾斜台６０は、給気口４の開口幅Ｗ１以上の幅Ｗ３と、給気口４の開口高さＨ１以上の高さＨ３を備えて、給気口４の開口下端５２より上方空間、すなわち上述の垂れ壁５５に向けて傾斜した台状の構造物となる。

吸気ファンなど適宜な吸気機構を介して給気風道８から給気口４を経て附室２に流入した空気の流れ、すなわち気流Ｆは、傾斜台６０の上昇斜面６１に沿ってそのまま上昇し、ついには垂れ壁５５や附室２の天井２ｅに到達して一旦受け止められ、それまでの進行方向を垂れ壁５５や附室２の天井２ｅによって遮られたため、垂れ壁５５に沿って下降し、そのまま遮煙開口部３の直上Ａｓから床面２ｆに向かおうとする下降流Ｄｆを形成することになる。

この下降流Ｄｆによって、遮煙開口部３の上部Ａｓに適宜な給気を振り分ける形となり、遮煙開口部３の上下各位置で従来よりも偏りの少ない風速分布を実現し、静圧場を形成して遮煙を行うよりも少ない給気量での遮煙が達成できる。また、上述の垂れ壁５５に加えて、一般的な建築資材たる板状部材等を組み合わせるだけで簡易に構成できる傾斜台６０を附室２の床面２ｆに載置するだけで、給気口４の設置位置に対応した加圧防排煙設備１０として必要な構造を形成可能であり、加圧防排煙設備１０の設置のための過大なコストや手間が不要である。

続いて、気流上昇構造の他の形態について説明する。図１２は、本実施形態におけるルーバー構造７０（火災時）の詳細構造を示す斜視図である。ここで示すルーバー構造７０は、給気口４の開口面４ａと略平行で角度調節自在な複数の羽板４１から構成されている。ルーバー構造４０における各羽板４１は、給気口４の開口面４ａに立設された回転軸４２によってそれぞれ回転自在に固定されており、この回転軸４２を中心にして適宜な駆動手段（モータないし人力）により所定角度の回転が可能となっている。また各羽板４１の回転は羽板間で同期されており、一斉の回転動作が行われるものとする。

こうしたルーバー構造４０において、図１３に示すように通常時は、各羽板４１の主面が給気開口４ａと平行となる角度に羽板４１を回転させて給気口４を羽板４１で覆っている。この場合、ルーバー構造４０と給気口４とほぼ一体をなしており、附室２の床面積を減じる懸念が本来的に存在しない。

他方、図１４に示すように、火災時は、上述の駆動手段によって各羽板４１を通常時の状態から適宜回転させてルーバー開口４３を形成し、給気口４を開口させ（図１２、１４の状態）、この給気口４からの給気を可能にする。この場合、給気口４の開口面４ａから附室２内に流入してきた気流Ｆは、各羽板４１で一旦受け止められるが、羽板４１の回転方向に応じて形成されたルーバー開口４３の向き、すなわち垂れ壁５５や附室２の天井面２ｅに向かう上昇方向に導かれ、ついには垂れ壁５５や附室２の天井２ｅに到達して一旦受け止められ、それまでの進行方向を垂れ壁５５や附室２の天井２ｅによって遮られたため、垂れ壁５５に沿って下降し、そのまま遮煙開口部３の直上Ａｓから床面２ｆに向かおうとする下降流Ｄｆを形成することになる。

この下降流Ｄｆによって、遮煙開口部３の上部Ａｓに適宜な給気を振り分ける形となり、遮煙開口部３の上下各位置で従来よりも偏りの少ない風速分布を実現し、静圧場を形成して遮煙を行うよりも少ない給気量での遮煙が達成できる。また、上述の垂れ壁５５に加えて、一般的な建築資材たるルーバーを給気口４に嵌め込むだけで、給気口４の設置位置に対応した加圧防排煙設備１０として必要な構造を形成可能であり、加圧防排煙設備１０の設置のための過大なコストや手間が不要である。

なお本実施形態においては、構造物として建築物を想定した例について説明を行ったが、これのみに本発明の適用対象は限定されない。ビルやプラント等の建築物の他、トンネル等の各種土木構造物やその付帯施設（例：土木構造物における避難路や待避所など）も本発明の適用対象となる。

本実施形態によれば、加圧防排煙設備における余剰分の給気を低減し、効率的で確実な遮煙が可能なる。

以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

Ｆ 気流
Ｓｄ 遮煙部扉
Ｓｍ 煙
１ 建築物（構造物）
２ 附室
３ 遮煙開口部
４ 給気口
５ 給気口開口面
６ 隣接室
７ 階段室
８ 給気風道
９ 給気口設置壁面
１０ 加圧防排煙設備
２０ 気流誘導手段
３０ 給気風道延長部
３１ 風道終端壁
４０ ダクト
４１ ダクト終端壁
４２ ダクト終端
５０ 給気口開口上端
５１ 遮煙開口部上端
５２ 給気口開口下端
５５ 垂れ壁
６０ 傾斜台（気流上昇構造）
７０ ルーバー構造（気流上昇構造）
７１ 羽板
７２ 回転軸
７３ ルーバー開口

Claims (2)

1. 構造物において給気口から附室を通じて遮煙開口部に給気を行う加圧防排煙設備であって、前記給気による気流を、前記遮煙開口部の上方からの下降流とする、気流誘導手段を備え、
   前記気流誘導手段は、給気風道から前記給気口を経て前記遮煙開口部の上方まで前記気流を導く誘導構造であり、
   前記誘導構造は、前記附室上を前記遮煙開口部の直上にまで至る給気風道と、前記給気風道に開口した前記給気口を備え、
   前記給気口は、前記附室の天井面のうち、前記遮煙開口部の直上にのみ設けられていることを特徴とする加圧防排煙設備。
2. 構造物において給気口から附室を通じて遮煙開口部に給気を行う加圧防排煙設備であって、前記給気による気流を、前記遮煙開口部の上方からの下降流とする、気流誘導手段を備え、
   前記気流誘導手段は、給気風道から前記給気口を経て前記遮煙開口部の上方まで前記気流を導く誘導構造であり、
   前記誘導構造は、附室壁面に備わる前記給気口から前記遮煙開口部の直上に至るダクトで構成され、
   前記ダクトの終端は、前記遮煙開口部の直上においてのみ開口していることを特徴とする加圧防排煙設備。