JP7498568B2 - 加圧防排煙システム及びそれを備えた建物 - Google Patents

Description

本発明は、各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物に設置される加圧防排煙システムに関する。

各階を上下に貫通して内部にボイド空間が形成されたセンターコアを中央部に有すると共に各階において当該センターコアの周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された所謂センターコア型と呼ばれる建物が知られている。このような建物では、火災発生時に、内部廊下に通じる非常用エレベータホールや避難階段付室などの避難空間を利用した消火活動や避難行動を容易とするために、当該避難空間に対して外気の加圧供給（以下「加圧給気」と呼ぶ。）を行う加圧防排煙システムが設置される（例えば、特許文献１を参照。）。加圧防排煙システムでは、加圧給気手段による加圧給気の実行において、居室と内部廊下との間に過度の差圧が生じることでその間に設けられた扉の開放に支障が生じることがないように、内部廊下と大気側とを接続する空気逃し口を開放して当該内部廊下の空気を大気側へ逃すダンパー等の空気逃し手段が設けられる。

特許第４１１７４１４号公報

上述のセンターコア型の建物では内部廊下が建物外周の屋外に対して隔離されているため、特許文献１に記載の加圧防排煙システムでは、内部廊下から直接建物外周の屋外に通じるバルコニー（避難用バルコニー）を設けて、内部廊下とバルコニーとの間に上記空気逃し手段を設置している。しかしながら、このようなバルコニーを設ける場合には、内部廊下の外周に配置される居室の専有面積や形状等が制限されるという問題が生じる。

また、換気用ダクトの口径を拡大してそれを上記空気逃し手段で利用することも考えられる。しかしながら、その場合には、換気用ダクトが収納される設備シャフト面積の拡大に伴って、居室の専有面積や内部廊下の一部の天井高さに大きな影響を与えることが懸念される。

このような実情に鑑み、本発明の主たる課題は、各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物及びそれに設置される加圧防排煙システムにおいて、床面積有効率の低下を回避しながら火災発生時の加圧給気に連動して内部廊下の空気を大気側へ逃すことができる技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物に設置され、
火災発生時に、前記内部廊下に通じる避難空間に対して加圧給気を行う加圧給気手段と、
前記加圧給気手段による加圧給気の実行に連動して前記内部廊下と大気側とを接続する空気逃し口を開放して当該内部廊下の空気を大気側へ逃す空気逃し手段と、を備えた加圧防排煙システムであって、
前記ボイド空間が、少なくとも上端部が大気開放された空間であり、
前記空気逃し口として、前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側空気逃し口が設けられており、
前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側給排気口が前記空気逃がし口とは別に設けられており、
前記加圧給気手段による加圧給気の実行に連動して前記ボイド側給排気口を閉鎖する給排気口閉鎖手段を備えた点にある。

本構成によれば、建物の中央部に設けられたボイド空間の上端部が大気開放されており、当該ボイド空間とその周囲の内部廊下とを接続するボイド側空気逃し口が設けられており、火災発生時には、上記加圧給気手段により上記避難空間に対して加圧給気が行われ、居室と内部廊下との間の差圧のバランスを保つために、その加圧給気と連動して上記空気逃し手段により上記ボイド側空気逃し口が開放される。
しかも、火災発生時において、内部廊下からボイド側空気逃し口を通じてボイド空間に漏れ出た比較的高温の煙を、その比重差を利用して上昇させて、ボイド空間の上端部から大気側へ放出することができる。
このような構成では、内部廊下に対して上記空気逃し手段を設けるためのバルコニーや専用ダクトを設ける必要がないため、内部廊下の外周において居室を効率良く比較的自由に配置することができる。
従って、本発明により、各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物において、内部廊下に対して居室の専有面積確保等の制限となるバルコニーや専用ダクトを設けることなく、火災発生時の加圧給気に連動して内部廊下の空気を大気側へ逃すことができる加圧防排煙システムを提供することができる。
更に、本構成によれば、火災発生時以外の通常時においては、上記ボイド側給排気口が開放状態で維持されているので、当該ボイド側給排気口を通じて内部廊下をボイド空間に連通させ、当該内部廊下の換気を行うことができる。
一方、火災発生時においては、上記給排気口閉鎖手段がボイド側給排気口を自動的に閉鎖させるので、火災発生階の内部廊下からボイド側空気逃し口を通じてボイド空間に漏れ出た煙がボイド側給排気口を通じて他の階の内部廊下に流入することを確実に防止できる。

本発明の第２特徴構成は、各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物に設置され、
火災発生時に、前記内部廊下に通じる避難空間に対して加圧給気を行う加圧給気手段と、
前記加圧給気手段による加圧給気の実行に連動して前記内部廊下と大気側とを接続する空気逃し口を開放して当該内部廊下の空気を大気側へ逃す空気逃し手段と、を備えた加圧防排煙システムであって、
前記ボイド空間が、少なくとも上端部が大気開放された空間であり、
前記空気逃し口として、前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側空気逃し口が設けられており、
前記ボイド側空気逃し口が、閉鎖時において前記ボイド空間側から前記内部廊下側への採光が可能な構造を有する点にある。
本構成によれば、建物の中央部に設けられたボイド空間の上端部が大気開放されており、当該ボイド空間とその周囲の内部廊下とを接続するボイド側空気逃し口が設けられており、火災発生時には、上記加圧給気手段により上記避難空間に対して加圧給気が行われ、
居室と内部廊下との間の差圧のバランスを保つために、その加圧給気と連動して上記空気逃し手段により上記ボイド側空気逃し口が開放される。
しかも、火災発生時において、内部廊下からボイド側空気逃し口を通じてボイド空間に漏れ出た比較的高温の煙を、その比重差を利用して上昇させて、ボイド空間の上端部から大気側へ放出することができる。
このような構成では、内部廊下に対して上記空気逃し手段を設けるためのバルコニーや専用ダクトを設ける必要がないため、内部廊下の外周において居室を効率良く比較的自由に配置することができる。
従って、本発明により、各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物において、内部廊下に対して居室の専有面積確保等の制限となるバルコニーや専用ダクトを設けることなく、火災発生時の加圧給気に連動して内部廊下の空気を大気側へ逃すことができる加圧防排煙システムを提供することができる。
更に、本構成によれば、火災発生時以外の通常時には閉鎖されているボイド側空気逃し口が、例えば排煙窓のようにガラスなどの透光性材料で弁体を構成するなどして、閉鎖時においてもボイド空間側から内部廊下側への採光が可能に構成されているので、内部廊下において通常は困難な自然光の採光を実現することができる。
本発明の第３特徴構成は、前記ボイド空間が、上端部及び下端部の両方が大気開放された空間であり、
前記ボイド空間の上端部が、前記建物の屋上に開口しており、
前記ボイド空間の下端部が、前記建物の外壁面に開口している点にある。

本構成によれば、ボイド空間が上端部だけではなく下端部についても大気に開放された空間として構成されている。そして、建物の屋上に開口するボイド空間の上端部では、その屋上に沿って風が通過することによる負の風圧力が作用し、一方、建物の外壁面に開口するボイド空間の下端部では、その外壁面に向かって風があたることによる正の風圧力が作用する。よって、ボイド空間において、下端部から上端部に向かう良好な上昇気流を発生させることができ、この上昇気流により、火災発生時に内部廊下からボイド側空気逃し口を通じてボイド空間に漏れ出た比較的高温の煙を良好に上端部から大気側へ放出することができる。

本発明の第４特徴構成は、前記内部廊下が屋外に対して前記居室を挟んで隔離されている点にある。

本発明の第５特徴構成は、各階を上下に貫通して上端部が大気開放されたボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物であって、
上記第１乃至第４特徴構成を有する加圧防排煙システムが設置されており、
前記空気逃し口として、前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側空気逃し口を備えた点にある。

本構成によれば、建物の中央部に設けられたボイド空間の上端部が大気開放されており、当該ボイド空間とその周囲の内部廊下とを接続するボイド側空気逃し口が設けられており、火災発生時には、上記加圧給気手段により上記避難空間に対して加圧給気が行われ、居室と内部廊下との間の差圧のバランスを保つために、その加圧給気と連動して上記空気逃し手段により上記ボイド側空気逃し口が開放される。すると、火災発生時において、内部廊下からボイド側空気逃し口を通じてボイド空間に漏れ出た比較的高温の煙を、その比重差を利用して上昇させて、ボイド空間の上端部から大気側へ放出することができる。
このような構成では、内部廊下に対して上記空気逃し手段を設けるためのバルコニーや専用ダクトを設ける必要がないため、内部廊下の外周において居室を効率良く比較的自由に配置することができる。
従って、本発明により、各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物であって、内部廊下に対して居室の専有面積確保等の制限となるバルコニーや専用ダクトを設けることなく、火災発生時の加圧給気に連動して内部廊下の空気を大気側へ逃すことができる建物を提供することができる。

本実施形態の加圧防排煙システムが設置された建物の構成を示す平面図 本実施形態の加圧防排煙システムが設置された建物の構成を示す立断面図 空気逃し手段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及び図２に示すように、本実施形態の建物１は、集合住宅やホテルやオフィスビル等として利用される高層建物であり、１階を除く各階を上下に貫通するボイド空間５０が中央部に設けられている。建物１の各階には、ボイド空間５０の周囲に内部廊下１０を挟んで居室２が配置されている。また、内部廊下１０の内側には、ボイド空間５０と隣接して、エレベータ３０、階段３５、及びそれらに通じる附室２０（避難空間の一例）が配置されている。

建物１には、火災発生時において、内部廊下１０から附室２０に至る経路への煙の滞留を防止して当該経路による避難行動や消火活動を容易にするための加圧防排煙システムが設置されている。かかる加圧防排煙システムは、火災発生時に、内部廊下１０に通じる附室２０に対して加圧給気を行う加圧給気手段Ｘと、当該加圧給気手段Ｘによる加圧給気の実行に連動して内部廊下１０と大気側とを接続する空気逃し口１２Ａを開放して当該内部廊下１０の空気を大気側へ逃す空気逃し手段Ｙとを有して構成されている。

加圧給気手段Ｘは、各階の附室２０に通じる給気ライン２１と、各階の附室２０に対する給気ライン２１の接続を遮断し手動開放可能なダンパー２２と、外気を給気ライン２１に圧送する給気ファン２５と、当該給気ファン２５の作動を制御する制御装置２６とを備えて構成されている。
一方、空気逃し手段Ｙは、空気逃し口１２Ａを開閉可能なダンパー１２で構成されている。

このような加圧防排煙システムでは、建物１において火災が発生した火災発生階の附室２０を通じて消火活動や避難行動を行う場合において、その附室２０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、制御装置２６が、火災が発生している階の附室２０に接続されたダンパー２２を開放状態とし、他の階の附室２０に接続されたダンパー２２を閉鎖状態として、給気ファン２５を稼働させる。すると、火災発生階では、給気ライン２１から附室２０に外気が加圧供給されて、附室２０に通じる内部廊下１０の圧力が上昇する。また、居室２と内部廊下１０との間に過度の差圧が生じることでその間に設けられた扉の開放に支障が生じることがないように、空気逃し手段Ｙは、上記排煙スイッチの押圧操作に連動してダンパー１２を作動させて空気逃し口１２Ａを開放する。すると、附室２０やそれに通じる内部廊下１０に充満する煙が空気逃し口１２Ａを通じて大気側へ排出されると共に、火災が発生している居室２から内部廊下１０への煙の流入が防止されることになる。よって、この火災発生階の附室２０や内部廊下１０における消火活動や避難行動が容易になる。

建物１の中央部に設けられたボイド空間５０は、少なくとも上端部が建物１の屋上に開口する上端開口部５０ａを通じて大気開放された空間として構成されており、更には下端部が建物１の外壁面に開口する下端開口部５０ｂを通じて大気開放された空間として構成されている。尚、この下端開口部５０ｂ及びそれに向けて水平に伸びるボイド空間５０のダクト部分は下層階の共用部分に設けられている。

上述した加圧防排煙システムの空気逃し手段Ｙが開放する空気逃し口１２Ａは、内部廊下１０とボイド空間５０とを接続するボイド側空気逃し口１２Ａとされている。
そして、火災発生時において、加圧給気手段Ｘによる加圧給気の実行中に居室２と内部廊下１０との間の差圧のバランスを保つために、当該加圧給気の実行に連動して空気逃し手段Ｙのダンパー１２がボイド側空気逃し口１２Ａを開放することになる。すると、内部廊下１０からボイド側空気逃し口１２Ａを通じてボイド空間５０に漏れ出た比較的高温の煙は、その比重差を利用して上昇して、ボイド空間５０の上端開口部５０ａから大気側へ放出されることになる。よって、内部廊下１０に対して建物１の外壁側へ通じる別の空気逃し手段を設ける必要がないため、その内部廊下１０の外周において居室２を効率良く比較的自由に配置することができる。

更に、ボイド空間５０が上端開口部５０ａだけではなく下端開口部５０ｂについても大気側に開放されている。よって、上端開口部５０ａでは、その屋上に沿って風が通過することによる負の風圧力が作用し、一方、下端開口部５０ｂでは、その外壁面に向かって風があたることによる正の風圧力が作用する。すると、ボイド空間５０において、下端開口部５０ｂから上端開口部５０ａに向かう良好な上昇気流が発生する。よって、火災発生時に内部廊下１０からボイド側空気逃し口１２Ａを通じてボイド空間５０に漏れ出た比較的高温の煙は、その比重差と上記上昇気流の両方を利用して良好に上端開口部５０ａから大気側へ放出されることになる。

建物１の各階において内部廊下１０の換気を行うために、内部廊下１０とボイド空間５０とを接続するボイド側給気口１５Ａ（ボイド側給排気口の一例）が設けられている。更に、このボイド側給気口１５Ａには、火災発生時において自動的に閉鎖される煙感連動式の防火・防煙ダンパー１５が設けられており、更には、ボイド空間５０側からボイド側給気口１５Ａを通じて内部廊下１０側へ外気を取り込む給気ファン１６が設けられている。
即ち、この防火・防煙ダンパー１５は、火災発生時に実行される加圧給気手段Ｘによる加圧給気の実行に連動してボイド側給気口１５Ａを閉鎖する給排気口閉鎖手段として機能する。

火災発生時以外の通常時には、防火・防煙ダンパー１５が開放状態に維持されてボイド側給気口１５Ａが開放されているので、当該ボイド側給気口１５Ａを通じて内部廊下１０がボイド空間５０に連通し、給気ファン１６が稼働されることで当該内部廊下１０の換気が行われている。
一方、火災発生時には、火災発生階の内部廊下１０からボイド側空気逃し口１２Ａを通じてボイド空間５０に煙が漏れ出るが、給排気口閉鎖手段として機能する防火・防煙ダンパー１５が自動的にボイド側給気口１５Ａを閉鎖されることでボイド空間５０に漏れ出た煙がボイド側給気口１５Ａを通じて他の階の内部廊下１０に流入することが好適に阻止される。よって、ボイド空間５０に漏れ出た煙は、良好に上端開口部５０ａから大気側へ放出されることになる。更に、ボイド側給気口１５Ａの閉鎖に連動して自動的に給気ファン１６を停止することができる。

図３に示すように、ボイド側空気逃し口１２Ａは、ボイド空間５０と内部廊下１０とを区画する壁部５１に形成されており、そのボイド側空気逃し口１２Ａに設けられたダンパー１２は、例えば排煙窓のように上端部で揺動自在に支持された弁体１２ａで構成されている。即ち、このダンパー１２は、排煙スイッチの押圧操作に連動して、弁体１２ａがボイド空間５０側に揺動することでボイド側空気逃し口１２Ａが開放されて、内部廊下１０側の空気Ａがボイド側空気逃し口１２Ａを通じてボイド空間５０に逃すように構成されている。このダンパー１２の弁体１２ａは、ガラスなどの透光性材料で構成されており、閉鎖時においてもボイド空間５０側から内部廊下１０側への採光が可能な構造を有する。よって、内部廊下１０では、通常は困難な自然光の採光が実現されている。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、加圧給気手段Ｘによる加圧給気対象となる避難空間を、エレベータ３０と階段３５とに通じる附室２０としたが、内部廊下１０に通じる別の避難空間を加圧給気手段Ｘによる加圧給気対象としても構わない。

（２）上記実施形態では、ボイド空間５０を、上端部と下端部との両方が大気開放された空間として構成したが、上端部のみが大気開放されて下端部が閉鎖された空間であってもよい。

（３）上記実施形態では、ボイド空間５０側からボイド側給気口１５Ａを通じて内部廊下１０側へ外気を取り込む給気ファン１６を設けたが、かかる給気ファン１６を省略して自然にボイド側給気口１５Ａを通じて換気を行うように構成したり、排気ファンにより内部廊下１０の空気をボイド側排気口（ボイド側給排気口の一例）を通じてボイド空間５０側へ排出するように構成しても構わない。また、内部廊下１０とボイド空間５０とを接続するボイド側給排気口に代えて、内部廊下１０の換気を行うための別の給排気口を設けても構わない。

（４）上記実施形態では、ボイド側空気逃し口１２Ａを、弁体１２ａを透光性材料とすることにより閉鎖時においてボイド空間５０から内部廊下１０への採光が可能な構造を有するものとして構成したが、ボイド側空気逃し口１２Ａの構成については適宜変更可能であり、閉鎖時において採光できない構成としても構わない。

１ 建物
２ 居室
１０ 内部廊下
１２Ａ 空気逃し口（ボイド側空気逃し口）
１５Ａ ボイド側給排気口
２０ 附室（避難空間）
５０ ボイド空間
５０ａ 上端開口部（上端部）
５０ｂ 下端開口部（下端部）
Ｘ 加圧給気手段
Ｙ 空気逃し手段

Claims (5)

1. 各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物に設置され、
   火災発生時に、前記内部廊下に通じる避難空間に対して加圧給気を行う加圧給気手段と、
   前記加圧給気手段による加圧給気の実行に連動して前記内部廊下と大気側とを接続する空気逃し口を開放して当該内部廊下の空気を大気側へ逃す空気逃し手段と、を備えた加圧防排煙システムであって、
   前記ボイド空間が、少なくとも上端部が大気開放された空間であり、
   前記空気逃し口として、前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側空気逃し口が設けられており、
   前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側給排気口が前記空気逃がし口とは別に設けられており、
   前記加圧給気手段による加圧給気の実行に連動して前記ボイド側給排気口を閉鎖する給排気口閉鎖手段を備えた加圧防排煙システム。
2. 各階を上下に貫通するボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物に設置され、
   火災発生時に、前記内部廊下に通じる避難空間に対して加圧給気を行う加圧給気手段と、
   前記加圧給気手段による加圧給気の実行に連動して前記内部廊下と大気側とを接続する空気逃し口を開放して当該内部廊下の空気を大気側へ逃す空気逃し手段と、を備えた加圧防排煙システムであって、
   前記ボイド空間が、少なくとも上端部が大気開放された空間であり、
   前記空気逃し口として、前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側空気逃し口が設けられており、
   前記ボイド側空気逃し口が、閉鎖時において前記ボイド空間側から前記内部廊下側への採光が可能な構造を有する加圧防排煙システム。
3. 前記ボイド空間が、上端部及び下端部の両方が大気開放された空間であり、
   前記ボイド空間の上端部が、前記建物の屋上に開口しており、
   前記ボイド空間の下端部が、前記建物の外壁面に開口している請求項１又は２に記載の加圧防排煙システム。
4. 前記内部廊下が屋外に対して前記居室を挟んで隔離されている請求項１～３の何れか１項に記載の加圧防排煙システム。
5. 各階を上下に貫通して上端部が大気開放されたボイド空間を中央部に有すると共に各階において当該ボイド空間の周囲に内部廊下を挟んで居室が配置された建物であって、
   請求項１～４の何れか１項に記載の加圧防排煙システムが設置されており、
   前記空気逃し口として、前記内部廊下と前記ボイド空間とを接続するボイド側空気逃し口を備えた建物。

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