JP6957316B2 - 消火システム - Google Patents

Description

本発明は、火災位置を特定し、その火災位置に対して放水方向または放水距離を制御する可変放水消火装置と、所定の面積に分割された区画に対して固定された放水ヘッドで放水する区画放水消火装置との両方を有する消火システムに関する。

ドーム球場や展示施設、体育館、空港など、天井の高い空間を防護区画とする消火設備には、火災位置に対して放水方向または放水距離を制御し、放水範囲を限定した放水銃のような可変放水消火装置が主に用いられる。また、ビルの吹き抜けのような天井の高い場所を防護区画とする消火設備においても、可変放水消火装置が用いられることがある。このような可変放水消火装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。

特開２０１６−５９４２６号公報

可変放水消火装置は、放水方向または放水距離を制御できるので、広い区域を少ない水量で防護することができるが、柱や階段などの障害物があると、防護範囲が広いため、火災位置検出及び放水できない死角を生じる。特に、ビルの吹き抜け部分では、建物構造の複雑化に伴い、可変放水消火装置だけでは防護区画をすべて防護できないことが多い。このように可変放水消火装置で死角となる区域は、区画放水消火装置を別のシステムとして設置し、防護すべきエリアをカバーする。区画放水消火装置は、区域別の火災を監視する火災感知器と、天井または壁面に設けられる固定式の放水ヘッドとを有し、その区域全体を防護する。

可変放水消火装置には、消火水槽の水が消火ポンプ及び配管を介して供給される。可変放水消火装置のみ設けられる場合、消火水槽の貯水量や消火ポンプ性能、配管は、可変放水消火装置における最大放水量で定められる。区画放水消火装置においても、消火水槽の水が消火ポンプを介して供給される。区画放水消火装置のみ設けられる場合、消火水槽の貯水量や消火ポンプ性能、配管は、区画放水消火装置における最大放水量で定められる。

可変放水消火装置に加えて区画放水消火装置も設ける場合、区画放水消火装置は可変放水消火装置とは独立して設けられる。このため、この場合に消火水槽の貯水量は、可変放水消火装置に必要な貯水量に区画放水消火装置に必要な貯水量を加算した量に設定される。また、消火ポンプ及び配管は、可変放水消火装置と区画放水消火装置とでそれぞれ別に設けられ、制御も別々に行われる。このため、設備が大掛かりとなる。

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、可変放水消火装置と区画放水消火装置とで設備を共通化し簡易化することのできる消火システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明に係る消火システムは、放水方向または放水距離を制御可能な可変放水消火装置と、放水方向または放水距離が固定である区画放水消火装置とを有する消火システムであって、
前記可変放水消火装置と区画放水消火装置は、いずれか一方が複数の防護区画毎に設けられ、
前記複数の防護区画には、それぞれ火災感知器が設けられ、
前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置は、それぞれ消火用水の開放弁を有し、
前記可変放水消火装置と区画放水消火装置は、前記火災感知器および前記開放弁と接続された一つの統合制御盤によって監視され、
前記統合制御盤は、前記火災感知器から火災発生信号を受信したら、前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置のうち、１つまたは複数を選択的に起動制御すると共に、前記開放弁を制御して放水を開始可能とすることを特徴として構成されている。

請求項１に係る発明によれば、可変放水消火装置の消火システムと区画放水消火装置の消火システムを１つに統合することができ、消火ポンプや給水管を共通化することができる。

また、請求項２の発明に係る消火システムは、前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置は、放水する水を貯蔵する消火水槽を共用することを特徴として構成されている。

請求項２に係る発明によれば、防護区画に可変放水消火装置と区画放水消火装置の両方が設けられても、消火水槽は１つ設ければよいので、省スペース化及び設備の簡易化を図ることができる。

さらに、請求項３の発明に係る消火システムは、前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置は、前記消火水槽からの水を供給する消火ポンプと、該消火ポンプからの水を通す給水管とを共用することを特徴として構成されている。

請求項３に係る発明によれば、消火ポンプ及び給水管を可変放水消火装置と区画放水消火装置とにおいて別系統で設ける必要がなく、設備を簡易化することができる。

また、請求項４の発明に係る消火システムは、前記統合制御盤は、前記可変放水消火装置と区画放水消火装置に消火剤を供給する消火ポンプの起動制御を行うことを特徴として構成されている。

請求項４に係る発明によれば、消火水槽の貯水量を、可変放水消火装置の最大放水量と区画放水消火装置の最大放水量のうち、大きい方を基準に設定できる。

さらに、請求項５の発明に係る消火システムは、前記統合制御盤は、スプリンクラー消火設備またはガス消火設備をさらに監視することを特徴として構成されている。

請求項５に係る発明によれば、建物内のその他の消火設備も含めて全体を統合制御盤にて監視することができる。

本発明に係る消火システムによれば、消火ポンプや給水管、消火水槽の貯水量を可変放水消火装置と区画放水消火装置で共通化することができ、設備を簡易化して省スペース化及びコストダウンを図ることができる。

第１の実施形態の消火システムの構成図である。 第２の実施形態の消火システムの構成図である。 第３の実施形態の消火システムの構成図である。 第４の実施形態の消火システムの構成図である。 第５の実施形態の消火システムの構成図である。 第６の実施形態の消火システムの構成図である。

本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。図１には、第１の実施形態の消火システムの構成図を示している。この図に示すように、消火システムは、建物内に設定される防護区画に複数の可変放水消火装置１と区画放水消火装置２を有している。可変放水消火装置１は火源方向と火源距離を走査して探知し、火源位置に向かって放水することができる放水銃装置である。区画放水消火装置２は、建物の壁面に設置される固定式の放水ヘッドを有している。なお、区画放水消火装置２は、建物の天井面などに設置されてもよい。

建物の地下階などのポンプ室には、消火ポンプ１０が設置される。消火ポンプ１０は、ポンプ制御盤１２によって運転制御される。消火ポンプ１０は、消火水槽１３から消火剤である消火用水を吸入し、給水管１４に対して、加圧した消火用水を供給する。給水管１４は途中で分岐しており、全ての可変放水消火装置１及び区画放水消火装置２に対して接続されている。

給水管１４には、各可変放水消火装置１の前に開放弁２０が設けられている。開放弁２０は通常時において閉状態であり、火災発生時に起動弁が開放して開放弁２０が開状態となることで、可変放水消火装置１に消火用水が供給される。また、給水管１４の各区画放水消火装置２の前にも、開放弁３０が設けられている。火災発生時に開放弁３０が開状態となることで、区画放水消火装置２に消火用水が供給される。

各可変放水消火装置１の近傍には、火災感知器２１が設置される。火災感知器２１は、建物の天井や壁面に設けられる。可変放水消火装置１は、火災発生を検出する火災検出部を有しており、火災発生を検出すると、火災発生信号を送信する。また、火災感知器２１は、火災発生を検出した場合に火災発生信号を送信する。可変放水消火装置１あるいは火災感知器２１で火災が検出されると、可変放水消火装置１による放水が行われる。また、可変放水消火装置１には、現地において放水方向の設定や放水開始などを操作できる現地操作部２３が設けられる。

可変放水消火装置１とそれに対応する開放弁２０、火災感知器２１、現地操作部２３は、それぞれの可変放水消火装置１毎に設けられる可変放水消火装置制御盤４１に接続されて、その制御を受けると共に、情報の送受信が行われる。

各区画放水消火装置２の近傍には、第１の火災感知器３１と第２の火災感知器３２とが設置される。これらの第１の火災感知器３１と第２の火災感知器３２も、建物の天井や壁面に設けられる。第１の火災感知器３１または第２の火災感知器３２で火災発生を検出した場合には、対応する区画放水消火装置２による放水が行われる。また、区画放水消火装置２には、現地において放水開始などを操作できる手動操作部３３が設けられる。

区画放水消火装置２とそれに対応する開放弁３０、第１の火災感知器３１及び第２の火災感知器３２、手動操作部３３は、区画放水消火装置制御盤４２に接続されて、その制御を受けると共に、情報の送受信が行われる。

区画放水消火装置制御盤４２と複数の可変放水消火装置制御盤４１は、統合制御盤４０に接続される。また、ポンプ制御盤１２も統合制御盤４０に接続されている。統合制御盤４０は、可変放水消火装置制御盤４１を介して可変放水消火装置１及び開放弁２０を操作する制御を行うことができる。また、統合制御盤４０は、可変放水消火装置１に対応する火災感知器２１や可変放水消火装置１の火災検出部からの火災発生信号を可変放水消火装置制御盤４１を介して受信することができる。

統合制御盤４０は、区画放水消火装置制御盤４２を介して区画放水消火装置２及び開放弁３０を操作する制御を行うことができる。また、統合制御盤４０は、区画放水消火装置２に対応する第１の火災感知器３１及び第２の火災感知器３２からの火災発生信号を固定消火装置制御盤４２を介して受信することができる。

統合制御盤４０は、消火システム全体の監視を行っており、いずれかの火災感知器２１，３１，３２あるいは可変放水消火装置１の火災検出部から火災発生信号を受信した際に、それぞれ対応する火災表示を行うと共に、火災警報の発報を行う。

統合制御盤４０では、可変放水消火装置１や区画放水消火装置２が手動で操作される手動モードの場合に、可変放水消火装置１と区画放水消火装置２のいずれか１つまたは複数を選択して、放水のための起動を指示することができる。

また、統合制御盤４０は、火災発生が確定したら、ポンプ制御盤１２に対してポンプ起動信号を送信し、消火ポンプ１０を起動させる。消火ポンプ１０が起動した状態で開放弁２０が開放することで、対応する可変放水消火装置１からの放水が開始される。また、消火ポンプ１０が起動した状態で開放弁３０が開放することで、対応する区画放水消火装置２からの放水が開始される。

可変放水消火装置１は、放水ノズルの旋回と放水開始のいずれも現地操作部２３または統合制御盤４０で操作する手動モードと、放水ノズルの旋回は自動で行い、放水開始は現地操作部２３または統合制御盤４０で操作する半自動モードと、放水ノズルの旋回と放水開始のいずれも自動で行う自動モードとを切替えることができる。これら各モードは、現地操作部２３において設定することができるが、統合制御盤４０においても、これらのモードの切替を行うことができる。

このように、統合制御盤４０により可変放水消火装置１と区画放水消火装置２を有する消火システム全体を監視し、火災発生時には統合制御盤４０からポンプ制御盤１２に対しポンプ起動信号を送信することにより、可変放水消火装置１の消火システムと区画放水消火装置２の消火システムを１つに統合することができ、消火ポンプ１０や給水管１４を共通化することができる。また、統合制御盤４０にて可変放水消火装置１と区画放水消火装置２の起動制御を行うことができるので、消火水槽１３の貯水量は、可変放水消火装置１と区画放水消火装置２のうち、放水量の最大値が大きい方または同時に放水する放水量の最大量を基準として定めることができる。可変放水消火装置１と区画放水消火装置２が別々に制御される場合、両者が同時に最大量の放水を行う可能性があるため、消火水槽１３の貯水量は、可変放水消火装置１の放水量の最大値に区画放水消火装置２の放水量の最大値を加算した値を基準にする必要があるが、本実施形態のように可変放水消火装置１と区画放水消火装置２のうち、放水量の最大値が大きい方または同時に放水する放水量の最大量を基準とすることで、消火水槽１３の貯水量を小さく設定でき、設置スペースを確保しやすくすることができる。

消火システムは他にも様々に構成されうる。図２には、第２の実施形態の消火システムの構成図を示している。本形態において第１の実施形態と同じ部分については説明を省略する。本形態では、区画放水消火装置２毎に区画放水消火装置制御盤４５が設けられる。区画放水消火装置２とそれに対応する開放弁３０、第１の火災感知器３１及び第２の火災感知器３２、手動操作部３３は、区画放水消火装置制御盤４５に接続されている。そして、各区画放水消火装置制御盤４５は、統合制御盤４０に接続されている。

区画放水消火装置制御盤４５は、接続された第１の火災感知器３１または第２の火災感知器３２で火災発生が検出されると、火災発生信号を統合制御盤４０に送信する。火災発生信号を受信した統合制御盤４０は、ポンプ制御盤１２に消火ポンプ１０を起動させる。その上で、区画放水消火装置制御盤４５は、開放弁３０を開放して区画放水消火装置２での放水を開始させる。また、手動操作部３３による操作に基づいた制御を行う。

このように、区画放水消火装置２毎に区画放水消火装置制御盤４５を設けて、それぞれで制御を行うようにしてもよい。この場合でも、各区画放水消火装置制御盤４５は統合制御盤４０に接続されるので、統合制御盤４０において全体を監視することができる。

図３には、第３の実施形態の消火システムの構成図を示している。本形態において他の実施形態と同じ部分については説明を省略する。本形態では、可変放水消火装置１に対応する火災感知器２１と、区画放水消火装置２に対応する第１の火災感知器３１及び第２の火災感知器３２が、いずれも火災受信機４７に接続される。また、各可変放水消火装置１も火災受信機４７に接続される。火災受信機４７は区画放水消火装置制御盤４２及び統合制御盤４０に対して接続される。

火災受信機４７は、可変放水消火装置１の火災検出部や火災感知器２１、第１の火災感知器３１、第２の火災感知器３２からの火災発生信号を受信したら、火災が発生したものとして火災表示及び警報の発報を行う。それと共に、火災確定信号を区画放水消火装置制御盤４２及び統合制御盤４０に対して送信する。火災受信機４７からの火災確定信号を受信した可変放水消火装置制御盤４１は、火災発生箇所に対応する可変放水消火装置１を放水準備状態とする。火災受信機４７からの火災確定信号を受信した区画放水消火装置制御盤４２は、火災発生箇所に対応する区画放水消火装置２を放水準備状態とする。また、火災確定信号を受信した統合制御盤４０は、火災表示を行うと共に、放水する消火装置を選択するなどの操作を行うことができる。

このように、火災発生信号を受信する火災受信機４７を別途設けるようにしてもよい。この場合に、火災受信機４７は統合制御盤４０に接続されており、統合制御盤４０において全体を監視することができる。

図４には、第４の実施形態の消火システムの構成図を示している。本形態において他の実施形態と同じ部分については説明を省略する。本形態では、第２の実施形態と同様に、区画放水消火装置２の制御は、区画放水消火装置２毎に設けられる区画放水消火装置制御盤４５によって行われる。また、第３の実施形態と同様、可変放水消火装置１と火災感知器２１、第１の火災感知器３１及び第２の火災感知器３２は、火災受信機４７に接続されている。区画放水消火装置個別制御盤４５と火災受信機４７は、いずれも統合制御盤４０に接続されており、統合制御盤４０において全体を監視することができる。

図５には、第５の実施形態の消火システムの構成図を示している。本形態において他の実施形態と同じ部分については説明を省略する。本形態は、第１の実施形態の消火システムにスプリンクラー消火設備が付加されている。可変放水消火装置１や区画放水消火装置２は、ビルの吹き抜けなど天井の高い空間に設置されるのに対し、スプリンクラー消火設備は、通常の高さの天井を有する空間に設置される。

可変放水消火装置１や区画放水消火装置２に水を供給する給水管１４は、スプリンクラー消火設備にも水を供給するため、建物の高さ方向に沿って配設される。給水管１４からは、各階毎に設定される防護区画毎に分岐管５０が引き出される。分岐管５０には、流水検知装置５１及び複数のスプリンクラーヘッド５２が設けられる。流水検知装置５１は、スプリンクラー消火設備制御盤５３に接続されている。

スプリンクラーヘッド５２は、通常時において閉鎖状態であり、火災が発生すると、その熱気流によって開放し、分岐管５０内の消火用水を放水する。スプリンクラーヘッド５２での放水が開始されると、流水検知装置５１が分岐管５０内の水の流動を検出し、火災発生信号をスプリンクラー消火設備制御盤５３に送信する。火災発生信号を受信したスプリンクラー消火設備制御盤５３は、当該信号を統合制御盤４０に送信する。これにより、統合制御盤４０においてスプリンクラー消火設備を含む消火システム全体の監視を行うことができる。

また、図５においてスプリンクラー消火設備は、分岐管５０が加圧水で充填された湿式であるが、分岐管５０内が負圧であり、防護区画に設けられる火災感知器で火災が検出された場合に、予作動弁が開放されスプリンクラーヘッドに給水される予作動式であってもよい。この場合、予作動式の制御盤を統合制御盤４０に接続し、統合制御盤４０による監視を可能としてもよい。さらに、スプリンクラー消火設備の制御盤は、区画放水消火装置制御盤４２と接続されていてもよいし、スプリンクラー消火設備の制御盤と区画放水消火装置制御盤４２とが統合されていてもよい。

図６には、第６の実施形態の消火システムの構成図を示している。本形態において他の実施形態と同じ部分については説明を省略する。本形態は、第１の実施形態の消火システムにガス消火設備が付加されている。ガス消火設備は、電気室や可燃物貯蔵庫など、放水による水損・汚損による二次災害のおそれがある場所に設置される。

ガス消火設備は消火薬剤を供給する消火薬剤貯蔵容器６０を有し、消火薬剤貯蔵容器６０からガス配管６１が配設される。ガス配管６１は途中で分岐し、そのそれぞれに選択弁６２が設けられる。ガス配管６１は防護区画に配設され、複数の噴射ヘッド６５が設けられる。防護区画には、火災発生を検出する火災感知器６６と、ガス消火の起動前に音声で避難誘導する音声警報スピーカー６８が配置される。また、防護区画外には、防護区画毎に起動装置６３と手動起動装置６７が配置される。起動装置６３は、選択弁６２及び消火薬剤貯蔵容器６０に接続されている。なお、図６では火災感知器６６を便宜上１つの機器として表しているが、実際には同じ区画に配置された２つの火災感知器６６で火災を検出した場合に、火災発生を確定する。

起動装置６３と火災感知器６６、手動起動装置６７及び音声警報スピーカー６８は、ガス消火設備制御盤６４に接続される。火災感知器６６で火災発生が検出されると、ガス消火設備制御盤６４は、音声警報スピーカー６８で避難誘導し、所定時間経過後に火災が発生した防護区画の選択弁６２を開放すると共に、消火薬剤貯蔵容器６０から消火薬剤を放出させ、噴射ヘッド６５に消火薬剤を供給する。

ガス消火設備制御盤６４は、統合制御盤４０に接続されている。火災感知器６６からの火災発生信号を受信したガス消火設備制御盤６４は、当該火災発生信号を統合制御盤４０に送信する。これにより、統合制御盤４０においてガス消火設備を含む消火システム全体の監視を行うことができる。また、統合制御盤４０からガス消火設備制御盤６４を介して、ガス消火設備の手動操作等を行ってもよい。さらには、ガス消火設備制御盤６４と固定消火装置制御盤４２とが統合されていてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうる。上述の第５、第６の実施形態では、可変放水消火装置１と区画放水消火装置２を有する消火システムに、それぞれスプリンクラー消火設備やガス消火設備を付加しているが、これらの両方を組み合わせてもよいし、また、その他の消火設備を組み合わせてもよい。また、可変放水消火装置１や区画放水消火装置２の数や配置は、設置する建物の大きさや構造に応じて任意に変更されうる。

また、上述の実施形態では、可変放水消火装置１と区画放水消火装置２で消火水槽１３と消火ポンプ１０及び給水管１４を共用しているが、可変放水消火装置１と区画放水消火装置２で消火水槽１３は共用し、消火ポンプと給水管は別々に設けるようにしてもよい。

上述の実施形態では、可変放水消火装置１と区画放水消火装置２が一つの統合制御盤４０に接続され、監視されているので、統合制御盤４０は、可変放水消火装置１と区画放水消火装置２が連動するように制御することができる。例えば、火災発生時にいずれかの可変放水消火装置１において放水を行った後、消火水槽１３の水量に余裕がある場合には、別の可変放水消火装置１または区画放水消火装置２に追加の放水を行わせることができる。追加の放水は、例えば避難通路にあたる防護区画に設けられた可変放水消火装置１または区画放水消火装置２に行わせることができる。これにより、避難経路の温度上昇を抑えて、安全に避難を行うことができるようにすることができる。また、追加の放水は、火災が発生した防護区画に隣接する防護区画に設けられた可変放水消火装置１または区画放水消火装置２に行わせることもできる。これにより、火災発生箇所から避難しやすくすると共に、火災の延焼防止が期待できる。これらの追加の放水は、火災が発生した防護区画での放水と同時に行うようにしてもよい。また、火災が発生した防護区画での放水の後に、消火水槽１３の水量に余裕がある場合は、当該防護区画において追加の放水を行うこともできる。これにより、再度の火災発生を防止することができる。

また、可変放水消火装置１または区画放水消火装置２の放水範囲同士が重なり合うように設定した上で、火災発生時には複数の可変放水消火装置１または区画放水消火装置２で放水を行うように、統合制御盤４０が制御を行ってもよい。例えば、複数の可変放水消火装置１で火災発生箇所に対して放水を行ってもよいし、区画放水消火装置２が放水している場所に対して、可変放水消火装置１からも放水を行うようにしてもよい。また、区画放水消火装置２の防護区画において放水が届きにくい領域がある場合に、その領域を予め設定しておき、当該防護区画で火災が発生した際には、設定された領域に対して可変放水消火装置１からも放水が行われるようにしてもよい。

１ 可変放水消火装置
２ 区画放水消火装置
１０ 消火ポンプ
１１ モーター
１２ ポンプ制御盤
１３ 消火水槽
１４ 給水管
２０ 開放弁
２１ 火災感知器
２３ 現地操作部
３０ 開放弁
３１ 火災感知器
３２ 第２の火災感知器
３３ 手動操作部
４０ 統合制御盤
４１ 可変放水消火装置制御盤
４２ 区画放水消火装置制御盤
４５ 区画放水消火装置制御盤
４７ 火災受信機
５０ 分岐管
５１ 流水検知装置
５２ スプリンクラーヘッド
５３ スプリンクラー消火設備制御盤
６０ 消火薬剤貯蔵容器
６１ ガス配管
６２ 選択弁
６３ 起動装置
６４ ガス消火設備制御盤
６５ 噴射ヘッド
６６ 火災感知器
６７ 手動起動装置
６８ 音声警報スピーカー

Claims (5)

1. 放水方向または放水距離を制御可能な可変放水消火装置と、放水方向または放水距離が固定である区画放水消火装置とを有する消火システムであって、
   前記可変放水消火装置と区画放水消火装置は、複数の防護区画毎にいずれか一方が設けられ、
   前記複数の防護区画には、それぞれ火災感知器が設けられ、
   前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置は、それぞれ消火用水の開放弁を有し、
   前記可変放水消火装置と区画放水消火装置は、前記火災感知器および前記開放弁と接続された一つの統合制御盤によって監視され、
   前記統合制御盤は、前記火災感知器から火災発生信号を受信したら、前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置のうち、１つまたは複数を選択的に起動制御すると共に、前記開放弁を制御して放水を開始可能とすることを特徴とする消火システム。
2. 前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置は、放水する水を貯蔵する消火水槽を共用することを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
3. 前記可変放水消火装置と前記区画放水消火装置は、前記消火水槽からの水を供給する消火ポンプと、該消火ポンプからの水を通す給水管とを共用することを特徴とする請求項２に記載の消火システム。
4. 前記統合制御盤は、前記可変放水消火装置と区画放水消火装置に消火剤を供給する消火ポンプの起動制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の消火システム。
5. 前記統合制御盤は、スプリンクラー消火設備またはガス消火設備をさらに監視することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の消火システム。

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