ガラスの防火性能の評価方法
【課題】 ガラス崩壊時間の評価精度を高めることができるガラスの防火性能の評価方法を提供すること。
【解決手段】 片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法であって、ガラスのフィルムの非貼付側の側方に配置された火源による温度変化を算出し（ステップＳＡ−１）、ガラスのフィルムの貼付側の面の時間経過に伴う温度変化を算出し（ステップＳＡ−２）、算出した温度変化に基づいて、ガラスのフィルムの貼付側の面の温度が、フィルムの許容温度又は接着剤の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出する（ステップＳＡ−３）。そして、この経過時間を、ガラスの防火性能が維持される防火時間であると判断する（ステップＳＡ−４）。
【解決手段】 片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法であって、ガラスのフィルムの非貼付側の側方に配置された火源による温度変化を算出し（ステップＳＡ−１）、ガラスのフィルムの貼付側の面の時間経過に伴う温度変化を算出し（ステップＳＡ−２）、算出した温度変化に基づいて、ガラスのフィルムの貼付側の面の温度が、フィルムの許容温度又は接着剤の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出する（ステップＳＡ−３）。そして、この経過時間を、ガラスの防火性能が維持される防火時間であると判断する（ステップＳＡ−４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
居室と通路が間仕切り壁にて仕切られた建屋において、この通路は、平常時には居室への出入りを行うために利用され、居室で火災が発生した時には、避難経路として利用されることになる。すなわち、このような通路は、耐火壁等にて区画されたものではないためにそれ自身は防火区画としては機能しないが、同じ建屋内に設けられた避難階段等の防火区画に安全に避難するための避難経路として利用されるため、居室で火災が発生した後、ある程度の時間は、人体に安全な環境を維持できる構造であることが求められる。
【０００３】
しかし、オフィスビルを中心として、居室の開放感や意匠性を高める観点から、間仕切り壁の一部又は全面をガラスにて構成することが増えている。このような建屋において居室で火災が発生した場合、火災による熱でガラスが崩壊することで、居室で発生した煙や有害ガスが通路に侵入し、通路を避難経路として利用できなくなる可能性がある。
【０００４】
このような問題を防止するための一つの手段として、ガラスの防火性能を高めることにより、ガラスの崩壊時間を遅延させて、煙や有害ガスが通路に侵入して避難者の頭の高さ（床面高さ＋１．８ｍ）に至るまでの時間を遅らせることが考えられる。具体的には、ガラスとして、網入りガラスや熱強化ガラスを用いることが考えられる。あるいは、ガラスと熱発泡性物質とを交互に積層して構成された遮熱性ガラスを用いることも提案されている（例えば、特許文献１の段落００３９）。
【０００５】
あるいは、上下階に連通する連通空間の内仕切を構成するガラスに対して、その両側面のうち、火災に直接晒される面とは反対側の面に飛散防止用フィルムを貼着することで、下階で発生した火災の炎が連通空間を通って上階に達して内仕切を熱した場合であっても、内仕切のガラスが崩壊するまでの時間を長くすることが提案されている（例えば、特許文献２の段落００３９）。
【０００６】
このようにガラスの防火性能が問題となる場合、この防火性能を正しく予測評価することが重要になる。図１０には、従来のガラスの防火性能の評価方法をフローチャートとして示す。従来の評価方法では、火災が発生した部屋の温度変化を算出し（ステップＳＢ−１）、次いで火災の熱よる当該部屋のガラスの温度変化を算出していた（ステップＳＢ−２）。その後、ガラスの温度に基づいて、当該ガラスの内部応力を算出し（ステップＳＢ−３）、この内部応力がガラスの所定の許容応力に達するまでの経過時間を算定し（ステップＳＢ−４）、この経過時間をガラスの防火時間としていた（ステップＳＢ−５）（例えば、非特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１６９４７２号公報
【特許文献２】特開２００５−１６１６８号公報
【非特許文献１】上出和幹、原田和典、若松孝旺、「火災加熱を受ける窓ガラスの破損予測手法」、日本建築学会学術講演集、日本建築学会、１９８８年９月、第３１１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ガラスに微小な傷がある場合には、ガラスの内部応力が当該傷に集中し、この傷を基点としてガラスが崩壊する等、内部応力に基づいてガラスの崩壊を予測することは現実には困難であるために再現性に乏しく、従来の評価方法ではガラスの防火性能の評価精度が悪かった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、評価精度を高めることができる、ガラスの防火性能の評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法は、片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法であって、前記ガラスの前記フィルムの非貼付側の側方に配置された火源による加熱条件に基づいて、当該ガラスの前記フィルムの貼付側の面の時間経過に伴う温度変化を算出し、前記算出した温度変化に基づいて、前記ガラスの前記フィルムの貼付側の面の温度が、前記フィルムの許容温度又は前記接着剤の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出し、少なくとも前記経過時間は、前記ガラスの防火性能が維持されるものと判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のガラスの防火性能の評価方法は、請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法において、前記フィルムは、飛散防止用フィルムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法によれば、ガラスの非火源側の面にフィルムを貼付することを前提としているので、ガラスの平均又は一部の内部応力が許容応力を超えた場合であっても、フィルムによってガラスの崩壊が防止されるので、内部応力の計算を行うことなく、ガラスの防火性能を評価することが可能になり、ガラスの防火性能の評価精度を高めることが可能になる。また、ガラスのフィルムの貼付側の面の温度に対する比較対象として、フィルムの許容温度又は接着剤の許容温度のいずれか低い方を適用しているので、フィルムの許容温度に達しなくても接着剤の許容温度を超えた時点でフィルムが剥離する可能性を評価方法に盛り込むことができ、ガラスの防火性能を一層正確に評価することができる。
【００１３】
請求項２に記載のガラスの防火性能の評価方法によれば、フィルムとして飛散防止用フィルムを用いているので、フィルムによるガラスの崩壊防止効果を一層高めることが可能になり、ガラスの防火性能の評価精度を一層高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るガラスの防火性能の評価方法の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る評価対象となるガラスを適用した建屋の要部平面図、図２は図１の建屋の居室を通路側から見た要部正面図である。建屋１の内部には、複数の居室２ａ〜２ｄが直線上に並設されており、各居室２ａ〜２ｄに隣接して共通の通路３が配置されている。
【００１５】
複数の居室２ａ〜２ｄは、床面から天井面に至る間仕切り壁１０にて区画されている。この間仕切り壁１０は、例えば石膏ボードを用いて構成されており、後述する普通ガラス２２に比べて高い耐火性能を備えるため、以下では、間仕切り壁１０を介して居室２ａ〜２ｄ間で火災が延焼することは無視する。
【００１６】
通路３は、その一端において防火区画４に接続されている。この防火区画４は、通路３より高い安全基準を満たす避難区域である。例えば、安全基準とは、行政官庁や地方自治体にて定められた避難施設に関する基準や指針（建築基準法、建築防災計画指針を含む)を意味し、当該安全基準を満たす避難区域とは、防火区画の他、防煙区画あるいは安全区画を意味し、ここでは、防火区画４は、階段室を防火材によって周囲空間から区画することで構成された避難階段である。このような構造において、通路３は、平常時には各居室２ａ〜２ｄへの出入りを行うために利用され、いずれかの居室２ａ〜２ｄで火災が発生した時には、各居室２ａ〜２ｄから防火区画４まで安全に避難するための避難経路として利用される。なお、避難区域の設置形態は任意に変更でき、例えば、通路３の両端に防火区画４を設けてもよい。また、本実施の形態に係る評価方法による評価対象としては、図１の如き避難経路構造に適用されたガラスに限定されず、特記する条件を満たす限りにおいて全てのガラスに同様に適用することができる。
【００１７】
ここで、通路３と各居室２ａ〜２ｄとの相互間は、床面から天井面に至る間仕切り壁２０ａ〜２０ｄにて区画されている。間仕切り壁２０ａは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外の全面が透光性のある普通ガラス２２にて構成されている。間仕切り壁２０ｂは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外の部分は、一部が普通ガラス２２にて構成されていると共に、他の一部が石膏ボード２５で構成されている。間仕切り壁２０ｃは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外は石膏ボード２５で構成されており、この石膏ボード２５には窓部として普通ガラス２２が嵌め込まれている。間仕切り壁２０ｄは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外は石膏ボード２５で構成されている。この構造においては、居室２ａ〜２ｃが、請求の範囲における居室に該当する。ここで、普通ガラス２２とは、耐熱的な処理が施されていない一般的なガラスを意味し、一般的には耐熱ガラスに比べて単価が安いため、このような普通ガラス２２を用いることで、建屋１の建築コストを耐熱ガラスを用いる場合に比べて低減することができる。また、網入りガラスを利用する場合に比べて意匠性を向上させることができる。
【００１８】
図３には、普通ガラス２２の要部横断面図を示す。普通ガラス２２の両側面のうち、火源側と反対側の面（本実施の形態では、居室２ａ〜２ｃの内部において火災が発生することを想定しているので、居室２ａ〜２ｃと反対側の面、すなわち通路側の面）には、その略全面に、透光性のあるガラス用フィルム２３が接着剤２４を用いて貼付されている。ここで略全面とは、普通ガラス２２の熱による崩壊を防止可能な面積及び位置に貼付されていることを意味し、この目的に反しない限りにおいて、ガラスの側面の一部がガラス用フィルム２３の貼付範囲から漏れていることを除外するものではない。
【００１９】
このように、ガラス用フィルム２３を、普通ガラス２２の非加熱側の面に貼付するのは以下の理由による。すなわち、普通ガラス２２の非加熱側の面は加熱側の面に比べて温度が低いため、ガラス用フィルム２３を加熱側の面に貼付した場合に比べて、ガラス用フィルム２３又は接着剤２４の温度が許容温度に達するまでの時間を長くすることができて有利である。また、普通ガラス２２にひび割れが生じた際には、ガラスの極小片が飛散する可能性があるが、この極小片が通路３に向けて飛散することをガラス用フィルム２３で防止できるので、通路３を避難経路として利用する際の安全性を高めることができる。なお、非加熱側の面に加えて、さらに加熱側の面にガラス用フィルム２３を貼付してもよい。
【００２０】
ガラス用フィルム２３とは、普通ガラス２２に貼付可能な各種フィルムを用いることができ、例えば単層のポリエステルフィルムを用いることができる。また、ガラス用フィルム２３としては、飛散防止用フィルムを用いることがより好ましい。飛散防止用フィルムとは、数μｍの厚みのポリエステルフィルムをラミネート接着剤で積層して構成することにより、引裂強度及び貫通防止強度が高められたフィルムである。接着剤２４としては、例えばアクリル系接着剤を用いることができ、許容温度の高いものを用いることが好ましい。
【００２１】
このように本実施の形態においてガラス用フィルム２３を貼付する目的は、普通ガラス２２の防火性能の評価精度を向上させることにある。すなわち上述のように、普通ガラス２２に微小な傷がある場合には、普通ガラス２２の内部応力が当該傷に集中し、この傷を基点として普通ガラス２２が崩壊してしまう。しかしながら、ガラス用フィルム２３を貼付することで、普通ガラス２２の一部の内部応力が許容応力を超えた場合であっても、ガラス用フィルム２３によって普通ガラス２２の崩壊が防止されるので、内部応力の計算を行うことなく、普通ガラス２２の防火性能を評価することが可能になる。
【００２２】
（ガラスの防火性能の評価方法）
次に、このように用いられる普通ガラス２２の防火性能の評価方法について説明する。図４には、本実施の形態に係る評価方法をフローチャートとして示す。また、以下の計算で安全性評価を行う建屋５の平面図を図５に示す。この建屋５では、３つの居室５ａ〜５ｃが直線上に並設されており、各居室５ａ〜５ｃに隣接して共通の通路３が配置されている。各居室５ａ〜５ｃは、合計幅は４４ｍ、天井高さは３ｍ、排煙は無し（蓄煙方式）とする。各居室５ａ〜５ｃに隣接して共通の通路３が配置されており、この通路３の両端にはドア７が設けられており、このドア７を介して防火区画４に避難することができる。このドア７の幅は０．８ｍとする。これら各居室５ａ〜５ｃと通路３との間には、間仕切り壁１１が設けられている。この間仕切り壁１１は、例えば石膏ボードを用いて構成されている。また、通路３を挟んで居室５ｂと対向する位置には事務室９が設けられている。この事務室９は、特許請求の範囲における居室に対応する。この事務室９と通路３の間には間仕切り壁２６が設けられており、この間仕切り壁２６は、間仕切り壁２０ａ〜２０ｃと同様に、普通ガラス２２にて形成されており、その非加熱側（通路３側）の面にはガラス用フィルム２３が貼付されている。図６には、各居室５ａ〜５ｃ、通路３、及び事務室９の面積、在館者密度、及び在館者数を示す。なお、各居室５ａ〜５ｃ、通路３、及び事務室９の発熱量及び在館者密度は、平成１２年建設省告示第１４４１号に従って定めた。
【００２３】
この評価方法では、最初に、火源のある部屋（以下では、事務室９とする）の温度変化（火源による加熱条件）を算出する（ステップＳＡ−１）。この算出方法には、例えば、２層ゾーンモデル（建築物の各空間がそれぞれに一様な高温層と低温層の二層に成層化していると見なすモデル）（「ＢＲＩ２００２二層ゾーンモデル建物内煙流動モデルと予測計算プログラム」，社団法人建築研究振興協会，２００３年２月発行）を用いる。計算条件は、以下の通りである。図７には事務室９の条件を示す。
【００２４】
１）火源は、避難安全検証法（平成１２年建設省告示第１４４１号）に従い、Ｑ＝（αｆ＋αｍ）×ｔ２による非定常火源とした。αｆは、居室２ｂの積載可燃物の１ｍ２当たりの発熱量に応じて所定式によって計算した数値であり、αｍは、居室２ｂの壁（床面からの高さが１．２ｍ以下の部分を除く）及び天井（天井がない場合にあっては屋根）の室内に面する部分（廻り縁、窓台その他これらに類する部分を除く）の仕上げの種類に応じて定められた数値である。ここでは、告示第１４４１号第３項第３号より、αｆ＝２．６×１０−６×ｑｌ５／３＝２．６×１０−６×５６０５／３＝０．０９８９とし、αｍは当該壁の内装を準不燃として０．０１４とした。ｔは、出火後の時間（秒）である。この式から判るように、Ｑは変数であり、時間の２乗に従いＱが大きくなり、例えば、ｔ＝１０秒でＱ＝２．６５（ｋＷ）、ｔ＝２０秒でＱ＝１０．６０（ｋＷ）、ｔ＝３０秒でＱ＝２３．８５（ｋＷ）となる。
２）壁面積の算出に当っては、危険側の想定として、間仕切り壁２６からの熱損失が最小となるよう正方形の室形状とした。
３）居室２ｂの壁と天井の熱定数は、上記２層ゾーンモデルのデフォルト値の内で、石膏ボードを選択した。なお、石膏ボードの熱定数は、輻射率＝０．９、熱伝導率＝２．１９×１０（−４）（ｋＷ／ｍ／Ｋ）、熱容量＝０．９９３（ｋＪ／ｋｇ／Ｋ）、密度＝８６０（ｋｇ／ｍ３）、厚さ＝０．０２（ｍ）とした。
４）事務室９に開口を設定しないと燃焼が継続しないため、火災が発生した事務室９の下部に高さ２０ｃｍで２０ｍ２の開口を設置した。
【００２５】
また、事務室９の間仕切り壁２６の普通ガラス２２の通路面側のガラス温度を算出する（ステップＳＡ−２）。算出は、事務室９の内部の煙温度を加熱温度として、１次元の非定常熱伝導解析により行う。計算条件は、以下の通りである。
１）普通ガラス２２の熱定数：λ＝０．００１（ｋＷ／ｍＫ）、ρ＝２５００（ｋｇ／ｍ３）、ｃ＝０．７３５（ｋＪ／ｋｇＫ）
２）加熱側と非加熱側の総合熱伝達率：０．０４（ＫＷ／ｍ３Ｋ）
３）セルの厚さ：加熱側から１ｍｍ×２、２ｍ×４、合計１０ｍｍ
この熱伝導計算は、熱が伝わっていく物体を小片（セル）に分解して、小片ごとの熱の伝わり方を時間を追って計算していき、各所の温度を求める。
４）計算時間間隔：１秒毎
【００２６】
このような計算によって求められた間仕切り壁２６の普通ガラス２２における通路面側のガラス温度の変化を図８に示す。この図８では、横軸に火災発生後の経過時間、縦軸に温度を示す。なお、上述の２層ゾーンモデルでは、燃焼モデルが組み込まれており、火源が大きくなり酸素濃度が低下すると発熱量が小さくなるため、煙温度がある時点から下降に転じる。しかしながら、ここでは、危険側の算出として、一度上昇した煙温度はそれ以上低くならないこととした。この計算例では、煙の最高温度は５１８℃、当該最高温度に至るまでの時間は１．７７分である。
【００２７】
図４に戻り、ステップＳＡ−２で算出した普通ガラス２２の通路面側の温度が、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出する（ステップＳＡ−３）。そして、この経過時間を普通ガラス２２の防火時間とする（ステップＳＡ−４）。ここで、防火時間とは、ガラス用フィルム２３が貼付された普通ガラス２２が崩壊することなく防火性能を維持できる時間である。これは、普通ガラス２２の温度が当該許容温度以下である間は、普通ガラス２２は崩壊しないために防火性能を維持でき、普通ガラス２２の温度が当該許容温度を超えた時点及びそれ以降は、普通ガラス２２が崩壊する可能性があり防火性能を維持できない可能性があると考えられるためである。
【００２８】
ここで、ステップＳＡ−３において、普通ガラス２２の通路面側の温度との比較対象を、ガラス用フィルム２３の許容温度ではなく、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方としているのは、以下の理由による。すなわち、接着剤２４の許容温度（普通ガラス２２に対するガラス用フィルム２３の接着状態を維持するための温度）をＴ１、ガラス用フィルム２３の許容温度（ガラス用フィルム２３が普通ガラス２２との接着状態を維持している状態において当該普通ガラス２２の崩壊を防止できる温度）をＴ２とする。通常、ガラス用フィルム２３の許容温度は接着剤２４の許容温度より高いため、Ｔ２＞Ｔ１となる。
【００２９】
図９には、火災発生後の経過時間（横軸）と通路面側のガラス温度（縦軸）との関係を示す。この図９において、通路面側のガラス温度は、居室２ｂで火災が発生した時点ｔ０ではほぼ室温Ｔ０であるが、火災の熱が普通ガラス２２を伝導することで上昇し、経過時点ｔ１では接着剤２４の許容温度Ｔ１に達し、さらに経過時点ｔ２ではガラス用フィルム２３の許容温度Ｔ２に達する。ここで、通路面側のガラス温度がガラス用フィルム２３の許容温度Ｔ２に達する前であっても、当該ガラス温度が接着剤２４の許容温度Ｔ１に達した時点ｔ１において、ガラス用フィルム２３が普通ガラス２２から剥離してしまうので、普通ガラス２２が崩壊する危険性が生じることになる。そこで、図４のステップＳＡ−３では、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方を適用することで、普通ガラス２２の崩壊に至る危険性を一層正確に評価可能としている。
【００３０】
（避難経路構造の安全性の評価）
さらに、以下では、図１の避難経路構造の安全性の評価方法について説明する。図５の建屋５において、歩行距離は、居室５ａ〜５ｃから防火区画４までの距離に応じて異なるが、ここでは、全ての居室５ａ〜５ｃから避難者が安全に避難できる環境を構築するため、居室５ａ〜５ｃから通路３を経て防火区画４に避難する迄の最長の距離を基準に算出する。そして、火災が発生した場合に、居室５ａ〜５ｃから通路３を通って防火区画４に安全に避難することを可能とするためには、火災発生後から通路面側のガラス温度が接着剤２４の許容温度Ｔ１に達するまでの経過時間ｔ１を、各居室５ａ〜５ｃから通路３を通って防火区画４に避難するために要する時間（以下「避難時間ｔｅ」）より、長くする必要がある。すなわち、経過時間ｔ１＞避難時間ｔｅとなるように、避難経路構造を構築する必要がある。
【００３１】
（避難経路構造の安全性評価−避難時間ｔｅの算出方法）
まず、避難時間ｔｅの具体的な算出方法について説明する。避難安全検証法（平成１２年建設省告示第１４３７号）によれば、避難時間ｔｅ＝避難開始時間ｔstart＋歩行時間ｔtravel＋扉通過時間ｔqueueと表すことができる。ただし、この避難時間は、他の任意の方法で算出することができ、例えば、人の避難行動特性を考慮した工学的方法によって算出することができる。
【００３２】
避難開始時間ｔstartとは、火災が発生してから在室者が避難を開始するまでに要する時間（火災が発生してから在室者が居室５ａ〜５ｃから通路３に出る迄に要する時間）（単位：分）である。ここでは、建屋５が、隣室の火災を火災室と同等程度に発見できる構造ではなく、避難開始時間としては階避難開始時間と同等といえる。さらに、共同住宅やホテル等の用途ではない。従って、告示第１４４１号の第５項のその他の用途に対する階非難時間の式１を用いる。ここで、Ａfloorは、当該エリアの床面積（居室５ａ〜５ｃの床面積（単位：ｍ２）である。本例では、床面積Ａfloor＝７４５ｍ２であるため、避難開始時間ｔstart＝３．９１分となる。
【００３３】
【数１】
【００３４】
歩行時間ｔtravelとは、通路３に出た避難者が防火区画４の出入り口に達するまでに要する歩行時間（単位：分）であり、以下の式２で表される。ただし、ｌｌは居室５ａ〜５ｃから防火区画４の出入り口に至る歩行距離（単位：ｍ）、ｖは歩行速度（単位：ｍ／分）である。ここで、歩行距離は、居室５ａ〜５ｃから防火区画４までの距離に応じて異なるが、ここでは、全ての居室５ａ〜５ｃから避難者が安全に避難できる環境を構築するため、居室５ａ〜５ｃから通路３を経て防火区画４に避難する迄の最長の距離を基準に算出する。この距離は図５に示すように、居室５ｂから防火区画４までの距離３８ｍである。歩行速度は、告示第１４４１号の第２項第２号の表に従い、学校や事務所その他これらの類する用途の建築物において、階段以外の建築物の場合、７８（単位：ｍ／分）と定められている。本例では、歩行時間ｔtravel＝０．４９分となる。
【００３５】
【数２】
【００３６】
出口通過時間ｔqueueとは、避難者が防火区画４の出入り口を通過するために要する時間（単位：分）であり、告示第１４４１号第７項により以下の式３で表される。ただし、ｐは在館者密度（単位：人／ｍ２）、Ｎｅｆｆは有効流動係数（単位：人／分・ｍ）、Beffは有効出口幅（単位：ｍ）であり、本例では０．８ｍである。有効流動係数Ｎｅｆｆは以下の式４が満たされる場合（防火区画４に十分な床面積があり、避難上支障がない場合）には、９０（人/分・ｍ）となる。ただし、Ａｃｏは避難経路の床面積（単位：ｍ２）、ａｎは避難経路の区分に応じて決められた所定の数値であり、避難経路が廊下その他の通路である場合には０．３である。Ａloadは避難経路等の部分を通らなければ避難することができない建築物の部分ごとの床面積（単位：ｍ２）である。例えば、居室５ａ〜５ｃの在館者数＝４２１人とすると、式４は満たされるので、有効流動係数Ｎｅｆｆ＝９０となる。従って、本例では、出口通過時間ｔqueue＝２．９２分となる。
【００３７】
【数３】
【００３８】
【数４】
【００３９】
従って、上記各例の場合、各々算出した避難開始時間ｔstart、歩行時間ｔtravel、及び出口通過時間ｔqueueの総和より、避難時間ｔｅ＝３．９１＋０．４９＋２．９２＝７．３２分となる。
【００４０】
これまで説明した数値例によれば、図８に示すグラフから判る様に、事務室９の間仕切り壁２６の普通ガラス２２の通路面側のガラス温度が、接着剤２４の許容温度Ｔ１（約１８０℃）に達するまでの経過時間ｔ１は、７．５２分である。一方、避難時間ｔｅは７．３２分であるため、避難時間ｔｅ＜経過時間ｔ１となって、事務室９で火災が発生した場合であっても、居室５ａ〜５ｃから通路３を通って防火区画４に安全に避難することが可能であることが判る。
【００４１】
なお、普通ガラス２２の防火性能が維持できる場合であっても、居室２ｄの開口から漏れた煙が通路３に侵入して避難の安全性を損ねる可能性がある。この点を評価するためには、避難完了時点での通路３における煙下端の高さを算定し、この煙下端の高さを避難者の頭部の高さ（１．８ｍ）と比較し、煙下端の高さが頭部の高さ以上であれば通路３を介して安全に避難が完了すると言える。避難完了時点での煙下端の高さＨｓは、以下の式５により求めることができる。ただし、Ｈroomは通路３の床面の最も高い位置（基準点）からの平均天井高さ（単位：メートル）、Ｖｓは煙等発生量（単位：ｍ3／分）、Ｖｅは有効排煙量（単位：ｍ3／分）である。例えば、通路３の床面積を１３５（ｍ3）、天井高さを３（ｍ）、有効排煙量を１５１（ｍ3／分）とし、事務室９からの煙等発生量を３．７８（ｍ3／分）とすると、避難時間ｔｅ＝７．３２分における煙下端の高さＨｓは２．９（ｍ）となり、避難者の頭部の高さ（１．８ｍ）以上であるため、通路３を通って防火区画４に安全に避難することが可能であることが確認できる。このように、図１や図５の建屋１、５の避難経路構造は、通路３を介して安全に避難が可能となるように設計されている。
【００４２】
【数５】
【００４３】
（効果）
上記のように、本実施の形態によれば、普通ガラス２２の非火源側の面にガラス用フィルム２３を貼付することを前提としているので、普通ガラス２２の平均又は一部の内部応力が許容応力を超えた場合であっても、ガラス用フィルム２３によって普通ガラス２２の崩壊が防止されるので、内部応力の計算を行うことなく、普通ガラス２２の防火性能を評価することが可能になり、普通ガラス２２の防火性能の評価精度を高めることが可能になる。また、普通ガラス２２のガラス用フィルム２３の貼付側の面の温度に対する比較対象として、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方を適用しているので、ガラス用フィルム２３の許容温度に達しなくても接着剤２４の許容温度を超えた時点でガラス用フィルム２３が剥離する可能性を評価方法に盛り込むことができ、普通ガラス２２の防火性能を一層正確に評価することができる。
【００４４】
また、ガラス用フィルム２３として飛散防止用フィルムを用いているので、ガラス用フィルム２３による普通ガラス２２の崩壊防止効果を一層高めることが可能になり、普通ガラス２２の防火性能の評価精度を一層高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る評価対象となるガラスを適用した建屋の要部平面図である。
【図２】図１の建屋の居室を通路側から見た要部正面図である。
【図３】普通ガラスの要部横断面図である。
【図４】本実施の形態に係るガラスの防火性能の評価方法のフローチャートである。
【図５】安全性評価を行う建屋の平面図である。
【図６】図５の建屋の居室、通路、及び事務室の面積、在館者密度、及び在館者数を示す表である。
【図７】図５の事務室の条件を示す表である。
【図８】火災発生後の経過時間と温度との関係を示すグラフである。
【図９】火災発生後の経過時間と通路面側のガラス温度との関係を示すグラフである。
【図１０】従来のガラスの防火性能の評価方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１、５ 建屋
２ａ〜２ｄ、５ａ〜５ｃ 居室
３ 通路
４ 防火区画
７、２１ ドア
９ 事務室
１０、１１、２０ａ〜２０ｄ、２６ 間仕切り壁
２２ 普通ガラス
２３ ガラス用フィルム
２４ 接着剤
２５ 石膏ボード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
居室と通路が間仕切り壁にて仕切られた建屋において、この通路は、平常時には居室への出入りを行うために利用され、居室で火災が発生した時には、避難経路として利用されることになる。すなわち、このような通路は、耐火壁等にて区画されたものではないためにそれ自身は防火区画としては機能しないが、同じ建屋内に設けられた避難階段等の防火区画に安全に避難するための避難経路として利用されるため、居室で火災が発生した後、ある程度の時間は、人体に安全な環境を維持できる構造であることが求められる。
【０００３】
しかし、オフィスビルを中心として、居室の開放感や意匠性を高める観点から、間仕切り壁の一部又は全面をガラスにて構成することが増えている。このような建屋において居室で火災が発生した場合、火災による熱でガラスが崩壊することで、居室で発生した煙や有害ガスが通路に侵入し、通路を避難経路として利用できなくなる可能性がある。
【０００４】
このような問題を防止するための一つの手段として、ガラスの防火性能を高めることにより、ガラスの崩壊時間を遅延させて、煙や有害ガスが通路に侵入して避難者の頭の高さ（床面高さ＋１．８ｍ）に至るまでの時間を遅らせることが考えられる。具体的には、ガラスとして、網入りガラスや熱強化ガラスを用いることが考えられる。あるいは、ガラスと熱発泡性物質とを交互に積層して構成された遮熱性ガラスを用いることも提案されている（例えば、特許文献１の段落００３９）。
【０００５】
あるいは、上下階に連通する連通空間の内仕切を構成するガラスに対して、その両側面のうち、火災に直接晒される面とは反対側の面に飛散防止用フィルムを貼着することで、下階で発生した火災の炎が連通空間を通って上階に達して内仕切を熱した場合であっても、内仕切のガラスが崩壊するまでの時間を長くすることが提案されている（例えば、特許文献２の段落００３９）。
【０００６】
このようにガラスの防火性能が問題となる場合、この防火性能を正しく予測評価することが重要になる。図１０には、従来のガラスの防火性能の評価方法をフローチャートとして示す。従来の評価方法では、火災が発生した部屋の温度変化を算出し（ステップＳＢ−１）、次いで火災の熱よる当該部屋のガラスの温度変化を算出していた（ステップＳＢ−２）。その後、ガラスの温度に基づいて、当該ガラスの内部応力を算出し（ステップＳＢ−３）、この内部応力がガラスの所定の許容応力に達するまでの経過時間を算定し（ステップＳＢ−４）、この経過時間をガラスの防火時間としていた（ステップＳＢ−５）（例えば、非特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１６９４７２号公報
【特許文献２】特開２００５−１６１６８号公報
【非特許文献１】上出和幹、原田和典、若松孝旺、「火災加熱を受ける窓ガラスの破損予測手法」、日本建築学会学術講演集、日本建築学会、１９８８年９月、第３１１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ガラスに微小な傷がある場合には、ガラスの内部応力が当該傷に集中し、この傷を基点としてガラスが崩壊する等、内部応力に基づいてガラスの崩壊を予測することは現実には困難であるために再現性に乏しく、従来の評価方法ではガラスの防火性能の評価精度が悪かった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、評価精度を高めることができる、ガラスの防火性能の評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法は、片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法であって、前記ガラスの前記フィルムの非貼付側の側方に配置された火源による加熱条件に基づいて、当該ガラスの前記フィルムの貼付側の面の時間経過に伴う温度変化を算出し、前記算出した温度変化に基づいて、前記ガラスの前記フィルムの貼付側の面の温度が、前記フィルムの許容温度又は前記接着剤の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出し、少なくとも前記経過時間は、前記ガラスの防火性能が維持されるものと判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のガラスの防火性能の評価方法は、請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法において、前記フィルムは、飛散防止用フィルムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法によれば、ガラスの非火源側の面にフィルムを貼付することを前提としているので、ガラスの平均又は一部の内部応力が許容応力を超えた場合であっても、フィルムによってガラスの崩壊が防止されるので、内部応力の計算を行うことなく、ガラスの防火性能を評価することが可能になり、ガラスの防火性能の評価精度を高めることが可能になる。また、ガラスのフィルムの貼付側の面の温度に対する比較対象として、フィルムの許容温度又は接着剤の許容温度のいずれか低い方を適用しているので、フィルムの許容温度に達しなくても接着剤の許容温度を超えた時点でフィルムが剥離する可能性を評価方法に盛り込むことができ、ガラスの防火性能を一層正確に評価することができる。
【００１３】
請求項２に記載のガラスの防火性能の評価方法によれば、フィルムとして飛散防止用フィルムを用いているので、フィルムによるガラスの崩壊防止効果を一層高めることが可能になり、ガラスの防火性能の評価精度を一層高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るガラスの防火性能の評価方法の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る評価対象となるガラスを適用した建屋の要部平面図、図２は図１の建屋の居室を通路側から見た要部正面図である。建屋１の内部には、複数の居室２ａ〜２ｄが直線上に並設されており、各居室２ａ〜２ｄに隣接して共通の通路３が配置されている。
【００１５】
複数の居室２ａ〜２ｄは、床面から天井面に至る間仕切り壁１０にて区画されている。この間仕切り壁１０は、例えば石膏ボードを用いて構成されており、後述する普通ガラス２２に比べて高い耐火性能を備えるため、以下では、間仕切り壁１０を介して居室２ａ〜２ｄ間で火災が延焼することは無視する。
【００１６】
通路３は、その一端において防火区画４に接続されている。この防火区画４は、通路３より高い安全基準を満たす避難区域である。例えば、安全基準とは、行政官庁や地方自治体にて定められた避難施設に関する基準や指針（建築基準法、建築防災計画指針を含む)を意味し、当該安全基準を満たす避難区域とは、防火区画の他、防煙区画あるいは安全区画を意味し、ここでは、防火区画４は、階段室を防火材によって周囲空間から区画することで構成された避難階段である。このような構造において、通路３は、平常時には各居室２ａ〜２ｄへの出入りを行うために利用され、いずれかの居室２ａ〜２ｄで火災が発生した時には、各居室２ａ〜２ｄから防火区画４まで安全に避難するための避難経路として利用される。なお、避難区域の設置形態は任意に変更でき、例えば、通路３の両端に防火区画４を設けてもよい。また、本実施の形態に係る評価方法による評価対象としては、図１の如き避難経路構造に適用されたガラスに限定されず、特記する条件を満たす限りにおいて全てのガラスに同様に適用することができる。
【００１７】
ここで、通路３と各居室２ａ〜２ｄとの相互間は、床面から天井面に至る間仕切り壁２０ａ〜２０ｄにて区画されている。間仕切り壁２０ａは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外の全面が透光性のある普通ガラス２２にて構成されている。間仕切り壁２０ｂは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外の部分は、一部が普通ガラス２２にて構成されていると共に、他の一部が石膏ボード２５で構成されている。間仕切り壁２０ｃは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外は石膏ボード２５で構成されており、この石膏ボード２５には窓部として普通ガラス２２が嵌め込まれている。間仕切り壁２０ｄは、ドア２１を備えると共に、当該ドア２１以外は石膏ボード２５で構成されている。この構造においては、居室２ａ〜２ｃが、請求の範囲における居室に該当する。ここで、普通ガラス２２とは、耐熱的な処理が施されていない一般的なガラスを意味し、一般的には耐熱ガラスに比べて単価が安いため、このような普通ガラス２２を用いることで、建屋１の建築コストを耐熱ガラスを用いる場合に比べて低減することができる。また、網入りガラスを利用する場合に比べて意匠性を向上させることができる。
【００１８】
図３には、普通ガラス２２の要部横断面図を示す。普通ガラス２２の両側面のうち、火源側と反対側の面（本実施の形態では、居室２ａ〜２ｃの内部において火災が発生することを想定しているので、居室２ａ〜２ｃと反対側の面、すなわち通路側の面）には、その略全面に、透光性のあるガラス用フィルム２３が接着剤２４を用いて貼付されている。ここで略全面とは、普通ガラス２２の熱による崩壊を防止可能な面積及び位置に貼付されていることを意味し、この目的に反しない限りにおいて、ガラスの側面の一部がガラス用フィルム２３の貼付範囲から漏れていることを除外するものではない。
【００１９】
このように、ガラス用フィルム２３を、普通ガラス２２の非加熱側の面に貼付するのは以下の理由による。すなわち、普通ガラス２２の非加熱側の面は加熱側の面に比べて温度が低いため、ガラス用フィルム２３を加熱側の面に貼付した場合に比べて、ガラス用フィルム２３又は接着剤２４の温度が許容温度に達するまでの時間を長くすることができて有利である。また、普通ガラス２２にひび割れが生じた際には、ガラスの極小片が飛散する可能性があるが、この極小片が通路３に向けて飛散することをガラス用フィルム２３で防止できるので、通路３を避難経路として利用する際の安全性を高めることができる。なお、非加熱側の面に加えて、さらに加熱側の面にガラス用フィルム２３を貼付してもよい。
【００２０】
ガラス用フィルム２３とは、普通ガラス２２に貼付可能な各種フィルムを用いることができ、例えば単層のポリエステルフィルムを用いることができる。また、ガラス用フィルム２３としては、飛散防止用フィルムを用いることがより好ましい。飛散防止用フィルムとは、数μｍの厚みのポリエステルフィルムをラミネート接着剤で積層して構成することにより、引裂強度及び貫通防止強度が高められたフィルムである。接着剤２４としては、例えばアクリル系接着剤を用いることができ、許容温度の高いものを用いることが好ましい。
【００２１】
このように本実施の形態においてガラス用フィルム２３を貼付する目的は、普通ガラス２２の防火性能の評価精度を向上させることにある。すなわち上述のように、普通ガラス２２に微小な傷がある場合には、普通ガラス２２の内部応力が当該傷に集中し、この傷を基点として普通ガラス２２が崩壊してしまう。しかしながら、ガラス用フィルム２３を貼付することで、普通ガラス２２の一部の内部応力が許容応力を超えた場合であっても、ガラス用フィルム２３によって普通ガラス２２の崩壊が防止されるので、内部応力の計算を行うことなく、普通ガラス２２の防火性能を評価することが可能になる。
【００２２】
（ガラスの防火性能の評価方法）
次に、このように用いられる普通ガラス２２の防火性能の評価方法について説明する。図４には、本実施の形態に係る評価方法をフローチャートとして示す。また、以下の計算で安全性評価を行う建屋５の平面図を図５に示す。この建屋５では、３つの居室５ａ〜５ｃが直線上に並設されており、各居室５ａ〜５ｃに隣接して共通の通路３が配置されている。各居室５ａ〜５ｃは、合計幅は４４ｍ、天井高さは３ｍ、排煙は無し（蓄煙方式）とする。各居室５ａ〜５ｃに隣接して共通の通路３が配置されており、この通路３の両端にはドア７が設けられており、このドア７を介して防火区画４に避難することができる。このドア７の幅は０．８ｍとする。これら各居室５ａ〜５ｃと通路３との間には、間仕切り壁１１が設けられている。この間仕切り壁１１は、例えば石膏ボードを用いて構成されている。また、通路３を挟んで居室５ｂと対向する位置には事務室９が設けられている。この事務室９は、特許請求の範囲における居室に対応する。この事務室９と通路３の間には間仕切り壁２６が設けられており、この間仕切り壁２６は、間仕切り壁２０ａ〜２０ｃと同様に、普通ガラス２２にて形成されており、その非加熱側（通路３側）の面にはガラス用フィルム２３が貼付されている。図６には、各居室５ａ〜５ｃ、通路３、及び事務室９の面積、在館者密度、及び在館者数を示す。なお、各居室５ａ〜５ｃ、通路３、及び事務室９の発熱量及び在館者密度は、平成１２年建設省告示第１４４１号に従って定めた。
【００２３】
この評価方法では、最初に、火源のある部屋（以下では、事務室９とする）の温度変化（火源による加熱条件）を算出する（ステップＳＡ−１）。この算出方法には、例えば、２層ゾーンモデル（建築物の各空間がそれぞれに一様な高温層と低温層の二層に成層化していると見なすモデル）（「ＢＲＩ２００２二層ゾーンモデル建物内煙流動モデルと予測計算プログラム」，社団法人建築研究振興協会，２００３年２月発行）を用いる。計算条件は、以下の通りである。図７には事務室９の条件を示す。
【００２４】
１）火源は、避難安全検証法（平成１２年建設省告示第１４４１号）に従い、Ｑ＝（αｆ＋αｍ）×ｔ２による非定常火源とした。αｆは、居室２ｂの積載可燃物の１ｍ２当たりの発熱量に応じて所定式によって計算した数値であり、αｍは、居室２ｂの壁（床面からの高さが１．２ｍ以下の部分を除く）及び天井（天井がない場合にあっては屋根）の室内に面する部分（廻り縁、窓台その他これらに類する部分を除く）の仕上げの種類に応じて定められた数値である。ここでは、告示第１４４１号第３項第３号より、αｆ＝２．６×１０−６×ｑｌ５／３＝２．６×１０−６×５６０５／３＝０．０９８９とし、αｍは当該壁の内装を準不燃として０．０１４とした。ｔは、出火後の時間（秒）である。この式から判るように、Ｑは変数であり、時間の２乗に従いＱが大きくなり、例えば、ｔ＝１０秒でＱ＝２．６５（ｋＷ）、ｔ＝２０秒でＱ＝１０．６０（ｋＷ）、ｔ＝３０秒でＱ＝２３．８５（ｋＷ）となる。
２）壁面積の算出に当っては、危険側の想定として、間仕切り壁２６からの熱損失が最小となるよう正方形の室形状とした。
３）居室２ｂの壁と天井の熱定数は、上記２層ゾーンモデルのデフォルト値の内で、石膏ボードを選択した。なお、石膏ボードの熱定数は、輻射率＝０．９、熱伝導率＝２．１９×１０（−４）（ｋＷ／ｍ／Ｋ）、熱容量＝０．９９３（ｋＪ／ｋｇ／Ｋ）、密度＝８６０（ｋｇ／ｍ３）、厚さ＝０．０２（ｍ）とした。
４）事務室９に開口を設定しないと燃焼が継続しないため、火災が発生した事務室９の下部に高さ２０ｃｍで２０ｍ２の開口を設置した。
【００２５】
また、事務室９の間仕切り壁２６の普通ガラス２２の通路面側のガラス温度を算出する（ステップＳＡ−２）。算出は、事務室９の内部の煙温度を加熱温度として、１次元の非定常熱伝導解析により行う。計算条件は、以下の通りである。
１）普通ガラス２２の熱定数：λ＝０．００１（ｋＷ／ｍＫ）、ρ＝２５００（ｋｇ／ｍ３）、ｃ＝０．７３５（ｋＪ／ｋｇＫ）
２）加熱側と非加熱側の総合熱伝達率：０．０４（ＫＷ／ｍ３Ｋ）
３）セルの厚さ：加熱側から１ｍｍ×２、２ｍ×４、合計１０ｍｍ
この熱伝導計算は、熱が伝わっていく物体を小片（セル）に分解して、小片ごとの熱の伝わり方を時間を追って計算していき、各所の温度を求める。
４）計算時間間隔：１秒毎
【００２６】
このような計算によって求められた間仕切り壁２６の普通ガラス２２における通路面側のガラス温度の変化を図８に示す。この図８では、横軸に火災発生後の経過時間、縦軸に温度を示す。なお、上述の２層ゾーンモデルでは、燃焼モデルが組み込まれており、火源が大きくなり酸素濃度が低下すると発熱量が小さくなるため、煙温度がある時点から下降に転じる。しかしながら、ここでは、危険側の算出として、一度上昇した煙温度はそれ以上低くならないこととした。この計算例では、煙の最高温度は５１８℃、当該最高温度に至るまでの時間は１．７７分である。
【００２７】
図４に戻り、ステップＳＡ−２で算出した普通ガラス２２の通路面側の温度が、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出する（ステップＳＡ−３）。そして、この経過時間を普通ガラス２２の防火時間とする（ステップＳＡ−４）。ここで、防火時間とは、ガラス用フィルム２３が貼付された普通ガラス２２が崩壊することなく防火性能を維持できる時間である。これは、普通ガラス２２の温度が当該許容温度以下である間は、普通ガラス２２は崩壊しないために防火性能を維持でき、普通ガラス２２の温度が当該許容温度を超えた時点及びそれ以降は、普通ガラス２２が崩壊する可能性があり防火性能を維持できない可能性があると考えられるためである。
【００２８】
ここで、ステップＳＡ−３において、普通ガラス２２の通路面側の温度との比較対象を、ガラス用フィルム２３の許容温度ではなく、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方としているのは、以下の理由による。すなわち、接着剤２４の許容温度（普通ガラス２２に対するガラス用フィルム２３の接着状態を維持するための温度）をＴ１、ガラス用フィルム２３の許容温度（ガラス用フィルム２３が普通ガラス２２との接着状態を維持している状態において当該普通ガラス２２の崩壊を防止できる温度）をＴ２とする。通常、ガラス用フィルム２３の許容温度は接着剤２４の許容温度より高いため、Ｔ２＞Ｔ１となる。
【００２９】
図９には、火災発生後の経過時間（横軸）と通路面側のガラス温度（縦軸）との関係を示す。この図９において、通路面側のガラス温度は、居室２ｂで火災が発生した時点ｔ０ではほぼ室温Ｔ０であるが、火災の熱が普通ガラス２２を伝導することで上昇し、経過時点ｔ１では接着剤２４の許容温度Ｔ１に達し、さらに経過時点ｔ２ではガラス用フィルム２３の許容温度Ｔ２に達する。ここで、通路面側のガラス温度がガラス用フィルム２３の許容温度Ｔ２に達する前であっても、当該ガラス温度が接着剤２４の許容温度Ｔ１に達した時点ｔ１において、ガラス用フィルム２３が普通ガラス２２から剥離してしまうので、普通ガラス２２が崩壊する危険性が生じることになる。そこで、図４のステップＳＡ−３では、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方を適用することで、普通ガラス２２の崩壊に至る危険性を一層正確に評価可能としている。
【００３０】
（避難経路構造の安全性の評価）
さらに、以下では、図１の避難経路構造の安全性の評価方法について説明する。図５の建屋５において、歩行距離は、居室５ａ〜５ｃから防火区画４までの距離に応じて異なるが、ここでは、全ての居室５ａ〜５ｃから避難者が安全に避難できる環境を構築するため、居室５ａ〜５ｃから通路３を経て防火区画４に避難する迄の最長の距離を基準に算出する。そして、火災が発生した場合に、居室５ａ〜５ｃから通路３を通って防火区画４に安全に避難することを可能とするためには、火災発生後から通路面側のガラス温度が接着剤２４の許容温度Ｔ１に達するまでの経過時間ｔ１を、各居室５ａ〜５ｃから通路３を通って防火区画４に避難するために要する時間（以下「避難時間ｔｅ」）より、長くする必要がある。すなわち、経過時間ｔ１＞避難時間ｔｅとなるように、避難経路構造を構築する必要がある。
【００３１】
（避難経路構造の安全性評価−避難時間ｔｅの算出方法）
まず、避難時間ｔｅの具体的な算出方法について説明する。避難安全検証法（平成１２年建設省告示第１４３７号）によれば、避難時間ｔｅ＝避難開始時間ｔstart＋歩行時間ｔtravel＋扉通過時間ｔqueueと表すことができる。ただし、この避難時間は、他の任意の方法で算出することができ、例えば、人の避難行動特性を考慮した工学的方法によって算出することができる。
【００３２】
避難開始時間ｔstartとは、火災が発生してから在室者が避難を開始するまでに要する時間（火災が発生してから在室者が居室５ａ〜５ｃから通路３に出る迄に要する時間）（単位：分）である。ここでは、建屋５が、隣室の火災を火災室と同等程度に発見できる構造ではなく、避難開始時間としては階避難開始時間と同等といえる。さらに、共同住宅やホテル等の用途ではない。従って、告示第１４４１号の第５項のその他の用途に対する階非難時間の式１を用いる。ここで、Ａfloorは、当該エリアの床面積（居室５ａ〜５ｃの床面積（単位：ｍ２）である。本例では、床面積Ａfloor＝７４５ｍ２であるため、避難開始時間ｔstart＝３．９１分となる。
【００３３】
【数１】
【００３４】
歩行時間ｔtravelとは、通路３に出た避難者が防火区画４の出入り口に達するまでに要する歩行時間（単位：分）であり、以下の式２で表される。ただし、ｌｌは居室５ａ〜５ｃから防火区画４の出入り口に至る歩行距離（単位：ｍ）、ｖは歩行速度（単位：ｍ／分）である。ここで、歩行距離は、居室５ａ〜５ｃから防火区画４までの距離に応じて異なるが、ここでは、全ての居室５ａ〜５ｃから避難者が安全に避難できる環境を構築するため、居室５ａ〜５ｃから通路３を経て防火区画４に避難する迄の最長の距離を基準に算出する。この距離は図５に示すように、居室５ｂから防火区画４までの距離３８ｍである。歩行速度は、告示第１４４１号の第２項第２号の表に従い、学校や事務所その他これらの類する用途の建築物において、階段以外の建築物の場合、７８（単位：ｍ／分）と定められている。本例では、歩行時間ｔtravel＝０．４９分となる。
【００３５】
【数２】
【００３６】
出口通過時間ｔqueueとは、避難者が防火区画４の出入り口を通過するために要する時間（単位：分）であり、告示第１４４１号第７項により以下の式３で表される。ただし、ｐは在館者密度（単位：人／ｍ２）、Ｎｅｆｆは有効流動係数（単位：人／分・ｍ）、Beffは有効出口幅（単位：ｍ）であり、本例では０．８ｍである。有効流動係数Ｎｅｆｆは以下の式４が満たされる場合（防火区画４に十分な床面積があり、避難上支障がない場合）には、９０（人/分・ｍ）となる。ただし、Ａｃｏは避難経路の床面積（単位：ｍ２）、ａｎは避難経路の区分に応じて決められた所定の数値であり、避難経路が廊下その他の通路である場合には０．３である。Ａloadは避難経路等の部分を通らなければ避難することができない建築物の部分ごとの床面積（単位：ｍ２）である。例えば、居室５ａ〜５ｃの在館者数＝４２１人とすると、式４は満たされるので、有効流動係数Ｎｅｆｆ＝９０となる。従って、本例では、出口通過時間ｔqueue＝２．９２分となる。
【００３７】
【数３】
【００３８】
【数４】
【００３９】
従って、上記各例の場合、各々算出した避難開始時間ｔstart、歩行時間ｔtravel、及び出口通過時間ｔqueueの総和より、避難時間ｔｅ＝３．９１＋０．４９＋２．９２＝７．３２分となる。
【００４０】
これまで説明した数値例によれば、図８に示すグラフから判る様に、事務室９の間仕切り壁２６の普通ガラス２２の通路面側のガラス温度が、接着剤２４の許容温度Ｔ１（約１８０℃）に達するまでの経過時間ｔ１は、７．５２分である。一方、避難時間ｔｅは７．３２分であるため、避難時間ｔｅ＜経過時間ｔ１となって、事務室９で火災が発生した場合であっても、居室５ａ〜５ｃから通路３を通って防火区画４に安全に避難することが可能であることが判る。
【００４１】
なお、普通ガラス２２の防火性能が維持できる場合であっても、居室２ｄの開口から漏れた煙が通路３に侵入して避難の安全性を損ねる可能性がある。この点を評価するためには、避難完了時点での通路３における煙下端の高さを算定し、この煙下端の高さを避難者の頭部の高さ（１．８ｍ）と比較し、煙下端の高さが頭部の高さ以上であれば通路３を介して安全に避難が完了すると言える。避難完了時点での煙下端の高さＨｓは、以下の式５により求めることができる。ただし、Ｈroomは通路３の床面の最も高い位置（基準点）からの平均天井高さ（単位：メートル）、Ｖｓは煙等発生量（単位：ｍ3／分）、Ｖｅは有効排煙量（単位：ｍ3／分）である。例えば、通路３の床面積を１３５（ｍ3）、天井高さを３（ｍ）、有効排煙量を１５１（ｍ3／分）とし、事務室９からの煙等発生量を３．７８（ｍ3／分）とすると、避難時間ｔｅ＝７．３２分における煙下端の高さＨｓは２．９（ｍ）となり、避難者の頭部の高さ（１．８ｍ）以上であるため、通路３を通って防火区画４に安全に避難することが可能であることが確認できる。このように、図１や図５の建屋１、５の避難経路構造は、通路３を介して安全に避難が可能となるように設計されている。
【００４２】
【数５】
【００４３】
（効果）
上記のように、本実施の形態によれば、普通ガラス２２の非火源側の面にガラス用フィルム２３を貼付することを前提としているので、普通ガラス２２の平均又は一部の内部応力が許容応力を超えた場合であっても、ガラス用フィルム２３によって普通ガラス２２の崩壊が防止されるので、内部応力の計算を行うことなく、普通ガラス２２の防火性能を評価することが可能になり、普通ガラス２２の防火性能の評価精度を高めることが可能になる。また、普通ガラス２２のガラス用フィルム２３の貼付側の面の温度に対する比較対象として、ガラス用フィルム２３の許容温度又は接着剤２４の許容温度のいずれか低い方を適用しているので、ガラス用フィルム２３の許容温度に達しなくても接着剤２４の許容温度を超えた時点でガラス用フィルム２３が剥離する可能性を評価方法に盛り込むことができ、普通ガラス２２の防火性能を一層正確に評価することができる。
【００４４】
また、ガラス用フィルム２３として飛散防止用フィルムを用いているので、ガラス用フィルム２３による普通ガラス２２の崩壊防止効果を一層高めることが可能になり、普通ガラス２２の防火性能の評価精度を一層高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る評価対象となるガラスを適用した建屋の要部平面図である。
【図２】図１の建屋の居室を通路側から見た要部正面図である。
【図３】普通ガラスの要部横断面図である。
【図４】本実施の形態に係るガラスの防火性能の評価方法のフローチャートである。
【図５】安全性評価を行う建屋の平面図である。
【図６】図５の建屋の居室、通路、及び事務室の面積、在館者密度、及び在館者数を示す表である。
【図７】図５の事務室の条件を示す表である。
【図８】火災発生後の経過時間と温度との関係を示すグラフである。
【図９】火災発生後の経過時間と通路面側のガラス温度との関係を示すグラフである。
【図１０】従来のガラスの防火性能の評価方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１、５ 建屋
２ａ〜２ｄ、５ａ〜５ｃ 居室
３ 通路
４ 防火区画
７、２１ ドア
９ 事務室
１０、１１、２０ａ〜２０ｄ、２６ 間仕切り壁
２２ 普通ガラス
２３ ガラス用フィルム
２４ 接着剤
２５ 石膏ボード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法であって、
前記ガラスの前記フィルムの非貼付側の側方に配置された火源による加熱条件に基づいて、当該ガラスの前記フィルムの貼付側の面の時間経過に伴う温度変化を算出し、
前記算出した温度変化に基づいて、前記ガラスの前記フィルムの貼付側の面の温度が、前記フィルムの許容温度又は前記接着剤の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出し、
少なくとも前記経過時間は、前記ガラスの防火性能が維持されるものと判断すること、
を特徴とするガラスの防火性能の評価方法。
【請求項２】
前記フィルムは、飛散防止用フィルムであること、
を特徴とする請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法。
【請求項１】
片面の略全面にフィルムが接着剤を用いて貼付されたガラスの防火性能の評価方法であって、
前記ガラスの前記フィルムの非貼付側の側方に配置された火源による加熱条件に基づいて、当該ガラスの前記フィルムの貼付側の面の時間経過に伴う温度変化を算出し、
前記算出した温度変化に基づいて、前記ガラスの前記フィルムの貼付側の面の温度が、前記フィルムの許容温度又は前記接着剤の許容温度のいずれか低い方に達するまでの経過時間を算出し、
少なくとも前記経過時間は、前記ガラスの防火性能が維持されるものと判断すること、
を特徴とするガラスの防火性能の評価方法。
【請求項２】
前記フィルムは、飛散防止用フィルムであること、
を特徴とする請求項１に記載のガラスの防火性能の評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−３００２６６（Ｐ２００９−３００２６６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５５３２１（Ｐ２００８−１５５３２１）
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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