火災覚知時間算出方法、プログラム及びシステム
【課題】 建築空間のレイアウトを考慮して、火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求める。
【解決手段】 建築空間の中にいる在室者が、建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出方法であって、建築空間の設計図に基づいて目視率を求め、求められた目視率に基づいて必要煙拡散率を求め、求められた必要煙拡散率に基づいて煙拡散面積を求め、求められた煙拡散面積に基づいて煙拡散時間を求め、求められた煙拡散時間に基づいて在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めることを特徴とする。
【解決手段】 建築空間の中にいる在室者が、建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出方法であって、建築空間の設計図に基づいて目視率を求め、求められた目視率に基づいて必要煙拡散率を求め、求められた必要煙拡散率に基づいて煙拡散面積を求め、求められた煙拡散面積に基づいて煙拡散時間を求め、求められた煙拡散時間に基づいて在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築空間において在室者が火災を覚知するのに要する時間を求める方法、プログラム及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に建築物の設計時に、設計者は、その建築物の避難安全性能の検討、すなわち建築物内の在室者が建築物から安全に避難可能か否かの検討を行う。この検討は、避難開始時間と歩行時間と扉通過時間の総和により求められる避難完了時間に基づいて検討される。ここで、避難開始時間は、例えば、火災発生時点から、建築空間内にいる在室者が煙を目視することにより火災の発生を覚知するまでの時間であり、建築物の避難安全性能の検討において重要な要素である。
【０００３】
特許文献１及び非特許文献１においては、火災が発生した建築空間の床面積Ａａｒｅａ［ｍ２］を用いて式１により該建築空間の在室者の避難開始時間ｔｓｔａｒｔ［ｓ］を算定することとしている。
【特許文献１】特開２００７−３３４６８３号公報
【非特許文献１】平成１２年建設省告示第１４４１号
【非特許文献２】田中哮義著、「建築火災安全工学入門」、改訂版、日本建築センター、２００２年１月、ｐ．２３２−２３４
【非特許文献３】Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＳＦＰＥ）著、「ＴＨＥ ＳＦＰＥ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ｏｆ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」第３版、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｔｉｏｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、２００２年１月、ｐ．４−３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、建築空間に間仕切りがなく見通しの良いレイアウトとなっていれば、その建築空間内の在室者は火災を覚知しやすい。しかし、建築空間の間仕切りや形状等によって見通しが制限されるレイアウトとなっていれば、その建築空間内の在室者は火災を覚知するのに時間を要する。すなわち、上記式１では建築空間の床面積のみに基づいて避難開始時間を算定しており、建築空間の間仕切りや形状等のレイアウトの影響は考慮されていないとの問題がある。
【０００５】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、建築空間のレイアウトを考慮して、火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出方法であって、前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求め、求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求め、求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求め、求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求め、求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、建築空間内に間仕切り等があって見通しが制限される場合には、建築空間のレイアウトを考慮して、火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の火災覚知時間算出方法であって、前記必要煙拡散率は、求められた前記目視率に基づいて、前記在室者が目視できない所で発生した前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示すことを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、在室者が目視できない所で発生した火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の火災覚知時間算出方法であって、前記必要煙拡散率は、１から前記目視率を減じることによって求められる数値以上、１以下とすることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、建築空間の間仕切り等のレイアウトに伴う見通しを考慮して、必要煙拡散率を簡易かつ的確に求めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、前記目視天井面積は、前記建築空間内の任意の地点から所定の限界距離以内であって、その地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる面積であることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、煙を目視できる距離を考慮することによって、遠くまで見通せるレイアウトとなっている建築空間においても、火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。すなわち、在室者の視力にもよるが、一般的には近くにある煙はよく見え遠くにある煙は見えにくいが、この発明によれば煙と在室者の距離と煙の視認性との関係も考慮に入れることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、火源発熱速度Ｑｆ[ｋＷ]が、火災成長率Ｑ０[ｋＷ/ｓｎ]と時間ｔ[s]と時間に対するべき乗数nとから、Ｑｆ＝Ｑ０ｔｎで与えられる場合に、求められた前記煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]と、煙発生係数β[m4/3/kJ1/3s2/3]と、天井高さＨｆ[m]と、火災成長率Ｑ０[kW/sn]と、時間に対するべき乗数ｎとを用いて、下式により前記煙拡散時間ｔｓ[ｓ]求めることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、煙発生係数β、天井高さＨｆ、火災成長率Ｑ０及び時間に対するべき乗数ｎという入力パラメータに対して、該当する具体的数値を代入しさえすれば、火災覚知時間を即座に求めることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出プログラムであって、コンピュータに、前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求めるステップと、求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求めるステップと、求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求めるステップと、求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求めるステップと、求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めるステップと、を実行させることを特徴とする火災覚知時間算出プログラムである。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、コンピュータ上で火災覚知時間算出方法を利用することによって、火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。また、インターネット等の電気通信回線を利用して前記プログラムを頒布することができ、もって希望者は火災覚知時間算出方法を容易に利用できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出システムであって、前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求める目視率算出部と、求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求める煙拡散率算出部と、求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求める煙拡散面積算出部と、求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求める煙拡散時間算出部と、求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求める火災覚知時間算出部と、を備えることを特徴とする火災覚知時間算出システムである。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、データ処理システムを利用することによって、火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、建築空間のレイアウトを考慮して、在室者が煙を目視することにより火災の発生を覚知するまでの時間を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、本願発明の火災覚知時間算出方法を用いて在室者が火災を覚知するのに要する時間を求める建築空間１の間仕切りを示す平面図である。本実施形態においては、図１Ｂや図１Ｃのように間仕切りされた建築空間１の中にいる在室者２が、この建築空間１内の目視できないところにおいて発生した火災を覚知するのに要する時間を求める。
【００２２】
図２は、本実施形態における火災覚知時間算出方法の手順を示すフロー図である。
【００２３】
まず、建築空間の設計図に基づいて、目視率Ｃｖ[％]を求める（Ｓ２０２）。ここで、目視率Ｃｖ[％]とは、建築空間内の任意の地点から在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積Ａｖ[ｍ２]のうち最小の面積を建築空間の総天井面積Ａｃ[ｍ２]で除した値である。
【００２４】
図１に示された例では、間仕切りが４００ｍ２の建築空間の右壁から中央に向かって延びているが、図１Ａに示された位置からは、建築空間全体を見渡すことができる。すなわち、この位置における目視天井面積Ａｖは４００ｍ２である。一方、図１Ｂに示された位置からは、間仕切りに遮られることにより建築空間の天井の一部が目視できず、目視天井面積Ａｖ[ｍ２]は３００ｍ２である。また、図１Ｃに示された位置からは、同様に間仕切りに遮られることにより建築空間の天井の半分が目視できず、目視天井面積Ａｖは２００ｍ２である。以上により、この建築空間の目視天井面積Ａｖの最小値は２００ｍ２であり、これを総天井面積Ａｃ＝４００ｍ２で除すると目視率Ｃｖ＝５０％が求められる。なお、総天井面積Ａｃ[ｍ２]は、建築空間の図面等から取得する。
【００２５】
次に、上記で求めた目視率Ｃｖ[％]に基づいて、必要煙拡散率Ｃｓ[％]を算出する（Ｓ２０４）。ここで、必要煙拡散率Ｃｓ[％]とは、在室者が目視できない所で発生した前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を見ることによって、在室者が火災を覚知するのに最低限必要な煙の拡散状況を示すものである。また、目視できない所とは、在室者の位置からは、間仕切り壁に遮られることによって直接見えない所や、広い部屋において間仕切り等で遮られていなくても遠くて見え難い所である。
【００２６】
図３は、火災によって生じ天井付近で滞留する煙の拡散率と目視率の関係を示す概念図である。図３Ａに示された例では、目視率７５％である位置にいる在室者が、間仕切りの背後で発生した火災を覚知するためには、必要煙拡散率Ｃｓが２５％以上であれば十分である。すなわち、必要煙拡散率Ｃｓが２５％以上であれば、在室者が目視できない部分を煙が満たした上でさらに目視できる部分にも漏れ出すことになるので、在室者が煙を覚知できる。このように、在室者が煙を覚知するための火災覚知条件Ｋ[％]は、Ｋ≦Ｃｓ＋Ｃｖを満たし、かつ１００％≦Ｋ≦２００％である必要がある。以下では、Ｋ＝１００％とするが、安全側に設定するために火災覚知条件Ｋの値を大きくしてもよい。図３Ｂに示すように、火災覚知条件Ｋ＝１００％から、Ｓ２０２で算出した目視率Ｃｖ＝５０％を差し引くことで、必要煙拡散率Ｃｓ＝５０％が求められる。
【００２７】
そして、上記で求めた総天井面積Ａｃ[ｍ２]と必要煙拡散率Ｃｓ[％]とに基づいて、煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]を算出する（Ｓ２０６）。具体的には、総天井面積Ａｃ[ｍ２]に必要煙拡散率Ｃｓ[％]を乗ずることによって、煙拡散面積Ａｓを算出する。
【００２８】
さらに、煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]に基づいて、火災発生からこの煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]となるまでに要する煙拡散時間ｔｓ[ｓ]を求める（Ｓ２０８）。煙拡散時間ｔｓ[ｓ]
は、具体的には式２のように表される。
【００２９】
ここで、これら入力パラメータβ、Ａｓ、Ｈｆ、ｎ及びＱ０に該当する具体的数値を代入すれば、煙拡散時間ｔｓ[ｓ]を算出できる。天井高さＨｆは、建築空間の図面等から取得する。ｎは火源の発熱速度の性質を示す値であり、本実施例で対象とする間仕切りされた建築空間においては時間の２乗で増加する火源（ｎ＝２）とするのが一般的である。火災成長率Ｑ０は、避難安全検証法を用いて火災空間の収納可燃物の燃焼による火災成長率[kW/s2]と火災空間の内装材料の燃焼による火災成長率[kW/s2]の和とするか、または建築空間において想定される可燃物の燃焼実験の結果から算出する。
【００３０】
なお、式２の導出法については、後述する。
【００３１】
煙拡散時間ｔｓ[ｓ]に基づいて、在室者が火災発生時から火災を覚知するまでに要する火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ[ｓ]を求める（Ｓ２１０）。ここで、在室者は、煙拡散時間ｔｓ[ｓ]経過後の煙は目視可能な面積にまで広がっているので、即時に火災を覚知できる。よって、基本的に、火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ[ｓ]は煙拡散時間ｔｓ[ｓ]と等しい。
【００３２】
以上、本実施形態によれば、建築空間の間仕切りや形状等のレイアウトを考慮して、在室者が目視できない所で発生した火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、当該建築空間内で最も見通しの悪い位置での目視天井面積に基づいて算出することで、安全サイドに立った火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。
【００３４】
ところで、本実施形態の火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］の算定方法は、パーソナルコンピュータに代表される一般的なデータ処理装置を用いて容易に実行することができる。例えば、前記データ処理装置としては、中央処理装置（ＣＰＵ）、ハードディスク装置等のデータ記録装置、モニタ等の出力装置、キーボード等の入力装置、およびＣＤ−ＲＯＭドライブ装置等のデータ読み取り装置を備えた通常構成のパーソナルコンピュータを用いることができる。
【００３５】
そして、そのデータ記録装置には、予め、前述の式２を計算するための演算プログラムが格納されているとともに、前記ＣＰＵは当該演算プログラムを読み込んで実行する。つまり、前記入力装置によって入力された具体的数値を、式２中のβ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｑ０及びｎという入力パラメータに代入して火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］を計算し、そして、この計算結果たる火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］をモニタ表示する。
【００３６】
ここで、上記の演算プログラムとしては、米マイクロソフト社「Microsoft Excel」（商標）等の汎用の表計算ソフト等を用いることができる。例えば、前記「Microsoft Excel」を起動すれば、モニタには、縦横に配された多数のセルからなるワークシートが表示され、設計者は、前記式２を所定のセル（参照元のセル）に入力する。この時、式２を構成する入力パラメータは、前記所定のセル（参照元のセル）内で計算可能にすべく、入力パラメータの具体的数値を入力するための参照先のセルに関連付けられている。よって、参照先のセルに具体的数値が入力されれば、この具体的数値に基づいて前記式２が自動計算されて、計算結果たる火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］が各参照元のセルに書き込まれ、モニタ表示されるようになっている。
【００３７】
なお、このような演算プログラムは、予めデータ記録装置に記録しておいても良いし、またはＣＤ−ＲＯＭ等のデータ記録媒体に記録された演算プログラムを、前記データ読み取り装置によって読み取るようにしても良い。更には、前記パーソナルコンピュータをインターネット等の電気通信回線に接続して、この回線に接続されたサーバーコンピュータからダウンロードするようにしても良い。
【００３８】
＝＝＝式２の導出法＝＝＝
式２の導出法については、次の通りである。
【００３９】
まず、非特許文献２によれば、建築空間で発生する火災の火源発熱速度は式３により与えられる。
【００４０】
火災によって天井付近に形成される煙層の拡散は、火災発生後の初期の段階では煙層の温度上昇は小さいので温度を一定と見なし、質量保存の関係を用いて煙層の煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]の予測式を導出する。
【００４１】
図４は、煙拡散面積の導出の概念図である。同図は、ある部屋１０において火災１２が発生した場合に、その火災１２によって生じる火災プルーム１６がその部屋の天井付近に流れ込むことによって煙層１４を形成している状態を示す。同図に示す状態においては、煙層１４への気体の出入りは火災プルーム１６の流入のみなので、非特許文献２によれば、煙層１４の質量保存式は、式４とすることができる。
ここで、ｍｐは火災プルーム１６の流量[kg/s]であり、天井高さＨｆ[m]および煙層１４の厚さＺｓ[m]を用いて、式５により算出した。なお、非特許文献２においては、式５におけるｋｍは０．０８、ＱｆはＱ、Ｈ−Ｚｓはｚと表現されている。
ただし、ｋｍは火災プルーム１６の巻き込み係数[kg/kJ1/3m5/3s2/3]である。
【００４２】
ここで、煙層１４の厚さＺｓ[m]は、非特許文献３によれば天井高さＨｆ[m]に概ね比例することが知られているので、煙層１４の厚さＺｓ[m]の天井高さＨｆ[m]に対する比例定数をｋｓとして式６として与える。
天井が水平である場合は、煙層１４の体積Ｖ[m3]は、式７となる。
また、式７の左辺は、式８のように変形できる。
さらに、式５を式４の左辺に代入し、式８の関係を用いることにより、式９が得られる。
そして、式３を式９に代入して整理すると、
となる。
【００４３】
式１０を積分することにより、時間ｔにおける煙拡散面積Ａｓの予測式として式１１が得られる。
また、式１１を時間ｔに対して変形すれば、煙拡散面積がＡｓとなる時間ｔの予測式が式１２の通り得られる。
ここで、式１２に式６を代入して整理すると、式１３が得られる。
ただし、βは、式１４の通りである。
ここで、非特許文献２によれば、βはｋｍ＝０．０８[kg/kJ1/3m5/3s2/3]、ρ＝１．０[kg/m3]、であり、非特許文献３によれば概ねｋｓ＝０．１１２であるので、これらの数値を式１４に代入すると、β＝０．５９が得られる。
【００４４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態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以下に示すような変形が可能である。
【００４５】
図５は、目視率Ｃｖ[％]の算出根拠となる目視天井面積Ａｖ[ｍ２]の別の算出概念を示す図である。面積の小さい建築空間で出火した場合は比較的近い位置で煙を確認できるので火災覚知が容易である。一方で、面積の大きい建築空間で出火した場合は煙拡散率が同じであっても在室者から煙層までの距離が相対的に大きくなるため火災の覚知が困難になる。ここで、在室者が煙を覚知できる限界距離をＲ［ｍ］とすると、ある地点から３６０度見渡した場合に半径Ｒの範囲内で目視できる部分を目視天井面積Ａｖ[ｍ２]として求める。そして、目視率Ｃｖ[％]は、この目視天井面積Ａｖ[ｍ２]を総天井面積Ａｃ[ｍ２]で除することによって求められる。なお、この限界距離Ｒは、建築空間の明るさや天井高さ等に依存するが、誘導灯や誘導標識の設置間隔を目安に設定すれば良い。
【００４６】
図６は、目視率Ｃｖ[％]のさらに別の算出概念を示す図である。例えば、同図に示すようなコの字型の建築空間の目視率Ｃｖ[％]を算出する場合に、建築空間を便宜的にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つのブロックに区切り、それぞれのブロックについて最小の目視天井面積Ａｖ[ｍ２]とそれに対応する目視率Ｃｖ[％]を求める。例えば、各ブロックが２０ｍ２であるとすると、同図に示すようにブロックＡとブロックＤの目視率は８０％、ブロックＣの目視率は６０％、ブロックＢとブロックＥの目視率は４０％となる。この場合、ブロック毎の火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本願発明の火災覚知時間算出方法を用いて在室者が火災を覚知するのに要する時間を求める建築空間の間仕切りを示す平面図である。
【図２】本実施形態における火災覚知時間算出方法の手順を示すフロー図である。
【図３】火災によって生じ天井付近で滞留する煙の拡散率と目視率の関係を示す概念図である。
【図４】煙拡散面積の導出の概念図である。
【図５】目視率の算出根拠となる目視天井面積の別の算出概念を示す図である。
【図６】目視率のさらに別の算出概念を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 建築空間
２ 在室者
３ 火災
１０ 部屋
１２ 火災
１４ 煙層
１６ 火災プルーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築空間において在室者が火災を覚知するのに要する時間を求める方法、プログラム及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に建築物の設計時に、設計者は、その建築物の避難安全性能の検討、すなわち建築物内の在室者が建築物から安全に避難可能か否かの検討を行う。この検討は、避難開始時間と歩行時間と扉通過時間の総和により求められる避難完了時間に基づいて検討される。ここで、避難開始時間は、例えば、火災発生時点から、建築空間内にいる在室者が煙を目視することにより火災の発生を覚知するまでの時間であり、建築物の避難安全性能の検討において重要な要素である。
【０００３】
特許文献１及び非特許文献１においては、火災が発生した建築空間の床面積Ａａｒｅａ［ｍ２］を用いて式１により該建築空間の在室者の避難開始時間ｔｓｔａｒｔ［ｓ］を算定することとしている。
【特許文献１】特開２００７−３３４６８３号公報
【非特許文献１】平成１２年建設省告示第１４４１号
【非特許文献２】田中哮義著、「建築火災安全工学入門」、改訂版、日本建築センター、２００２年１月、ｐ．２３２−２３４
【非特許文献３】Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＳＦＰＥ）著、「ＴＨＥ ＳＦＰＥ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ｏｆ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」第３版、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｔｉｏｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、２００２年１月、ｐ．４−３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、建築空間に間仕切りがなく見通しの良いレイアウトとなっていれば、その建築空間内の在室者は火災を覚知しやすい。しかし、建築空間の間仕切りや形状等によって見通しが制限されるレイアウトとなっていれば、その建築空間内の在室者は火災を覚知するのに時間を要する。すなわち、上記式１では建築空間の床面積のみに基づいて避難開始時間を算定しており、建築空間の間仕切りや形状等のレイアウトの影響は考慮されていないとの問題がある。
【０００５】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、建築空間のレイアウトを考慮して、火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出方法であって、前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求め、求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求め、求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求め、求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求め、求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、建築空間内に間仕切り等があって見通しが制限される場合には、建築空間のレイアウトを考慮して、火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の火災覚知時間算出方法であって、前記必要煙拡散率は、求められた前記目視率に基づいて、前記在室者が目視できない所で発生した前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示すことを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、在室者が目視できない所で発生した火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の火災覚知時間算出方法であって、前記必要煙拡散率は、１から前記目視率を減じることによって求められる数値以上、１以下とすることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、建築空間の間仕切り等のレイアウトに伴う見通しを考慮して、必要煙拡散率を簡易かつ的確に求めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、前記目視天井面積は、前記建築空間内の任意の地点から所定の限界距離以内であって、その地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる面積であることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、煙を目視できる距離を考慮することによって、遠くまで見通せるレイアウトとなっている建築空間においても、火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。すなわち、在室者の視力にもよるが、一般的には近くにある煙はよく見え遠くにある煙は見えにくいが、この発明によれば煙と在室者の距離と煙の視認性との関係も考慮に入れることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、火源発熱速度Ｑｆ[ｋＷ]が、火災成長率Ｑ０[ｋＷ/ｓｎ]と時間ｔ[s]と時間に対するべき乗数nとから、Ｑｆ＝Ｑ０ｔｎで与えられる場合に、求められた前記煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]と、煙発生係数β[m4/3/kJ1/3s2/3]と、天井高さＨｆ[m]と、火災成長率Ｑ０[kW/sn]と、時間に対するべき乗数ｎとを用いて、下式により前記煙拡散時間ｔｓ[ｓ]求めることを特徴とする火災覚知時間算出方法である。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、煙発生係数β、天井高さＨｆ、火災成長率Ｑ０及び時間に対するべき乗数ｎという入力パラメータに対して、該当する具体的数値を代入しさえすれば、火災覚知時間を即座に求めることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出プログラムであって、コンピュータに、前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求めるステップと、求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求めるステップと、求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求めるステップと、求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求めるステップと、求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めるステップと、を実行させることを特徴とする火災覚知時間算出プログラムである。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、コンピュータ上で火災覚知時間算出方法を利用することによって、火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。また、インターネット等の電気通信回線を利用して前記プログラムを頒布することができ、もって希望者は火災覚知時間算出方法を容易に利用できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出システムであって、前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求める目視率算出部と、求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求める煙拡散率算出部と、求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求める煙拡散面積算出部と、求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求める煙拡散時間算出部と、求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求める火災覚知時間算出部と、を備えることを特徴とする火災覚知時間算出システムである。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、データ処理システムを利用することによって、火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、建築空間のレイアウトを考慮して、在室者が煙を目視することにより火災の発生を覚知するまでの時間を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、本願発明の火災覚知時間算出方法を用いて在室者が火災を覚知するのに要する時間を求める建築空間１の間仕切りを示す平面図である。本実施形態においては、図１Ｂや図１Ｃのように間仕切りされた建築空間１の中にいる在室者２が、この建築空間１内の目視できないところにおいて発生した火災を覚知するのに要する時間を求める。
【００２２】
図２は、本実施形態における火災覚知時間算出方法の手順を示すフロー図である。
【００２３】
まず、建築空間の設計図に基づいて、目視率Ｃｖ[％]を求める（Ｓ２０２）。ここで、目視率Ｃｖ[％]とは、建築空間内の任意の地点から在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積Ａｖ[ｍ２]のうち最小の面積を建築空間の総天井面積Ａｃ[ｍ２]で除した値である。
【００２４】
図１に示された例では、間仕切りが４００ｍ２の建築空間の右壁から中央に向かって延びているが、図１Ａに示された位置からは、建築空間全体を見渡すことができる。すなわち、この位置における目視天井面積Ａｖは４００ｍ２である。一方、図１Ｂに示された位置からは、間仕切りに遮られることにより建築空間の天井の一部が目視できず、目視天井面積Ａｖ[ｍ２]は３００ｍ２である。また、図１Ｃに示された位置からは、同様に間仕切りに遮られることにより建築空間の天井の半分が目視できず、目視天井面積Ａｖは２００ｍ２である。以上により、この建築空間の目視天井面積Ａｖの最小値は２００ｍ２であり、これを総天井面積Ａｃ＝４００ｍ２で除すると目視率Ｃｖ＝５０％が求められる。なお、総天井面積Ａｃ[ｍ２]は、建築空間の図面等から取得する。
【００２５】
次に、上記で求めた目視率Ｃｖ[％]に基づいて、必要煙拡散率Ｃｓ[％]を算出する（Ｓ２０４）。ここで、必要煙拡散率Ｃｓ[％]とは、在室者が目視できない所で発生した前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を見ることによって、在室者が火災を覚知するのに最低限必要な煙の拡散状況を示すものである。また、目視できない所とは、在室者の位置からは、間仕切り壁に遮られることによって直接見えない所や、広い部屋において間仕切り等で遮られていなくても遠くて見え難い所である。
【００２６】
図３は、火災によって生じ天井付近で滞留する煙の拡散率と目視率の関係を示す概念図である。図３Ａに示された例では、目視率７５％である位置にいる在室者が、間仕切りの背後で発生した火災を覚知するためには、必要煙拡散率Ｃｓが２５％以上であれば十分である。すなわち、必要煙拡散率Ｃｓが２５％以上であれば、在室者が目視できない部分を煙が満たした上でさらに目視できる部分にも漏れ出すことになるので、在室者が煙を覚知できる。このように、在室者が煙を覚知するための火災覚知条件Ｋ[％]は、Ｋ≦Ｃｓ＋Ｃｖを満たし、かつ１００％≦Ｋ≦２００％である必要がある。以下では、Ｋ＝１００％とするが、安全側に設定するために火災覚知条件Ｋの値を大きくしてもよい。図３Ｂに示すように、火災覚知条件Ｋ＝１００％から、Ｓ２０２で算出した目視率Ｃｖ＝５０％を差し引くことで、必要煙拡散率Ｃｓ＝５０％が求められる。
【００２７】
そして、上記で求めた総天井面積Ａｃ[ｍ２]と必要煙拡散率Ｃｓ[％]とに基づいて、煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]を算出する（Ｓ２０６）。具体的には、総天井面積Ａｃ[ｍ２]に必要煙拡散率Ｃｓ[％]を乗ずることによって、煙拡散面積Ａｓを算出する。
【００２８】
さらに、煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]に基づいて、火災発生からこの煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]となるまでに要する煙拡散時間ｔｓ[ｓ]を求める（Ｓ２０８）。煙拡散時間ｔｓ[ｓ]
は、具体的には式２のように表される。
【００２９】
ここで、これら入力パラメータβ、Ａｓ、Ｈｆ、ｎ及びＱ０に該当する具体的数値を代入すれば、煙拡散時間ｔｓ[ｓ]を算出できる。天井高さＨｆは、建築空間の図面等から取得する。ｎは火源の発熱速度の性質を示す値であり、本実施例で対象とする間仕切りされた建築空間においては時間の２乗で増加する火源（ｎ＝２）とするのが一般的である。火災成長率Ｑ０は、避難安全検証法を用いて火災空間の収納可燃物の燃焼による火災成長率[kW/s2]と火災空間の内装材料の燃焼による火災成長率[kW/s2]の和とするか、または建築空間において想定される可燃物の燃焼実験の結果から算出する。
【００３０】
なお、式２の導出法については、後述する。
【００３１】
煙拡散時間ｔｓ[ｓ]に基づいて、在室者が火災発生時から火災を覚知するまでに要する火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ[ｓ]を求める（Ｓ２１０）。ここで、在室者は、煙拡散時間ｔｓ[ｓ]経過後の煙は目視可能な面積にまで広がっているので、即時に火災を覚知できる。よって、基本的に、火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ[ｓ]は煙拡散時間ｔｓ[ｓ]と等しい。
【００３２】
以上、本実施形態によれば、建築空間の間仕切りや形状等のレイアウトを考慮して、在室者が目視できない所で発生した火災の発生時点から、その火災によって生じ天井付近で滞留する煙を目視することにより在室者がその火災を覚知するまでの時間を求めることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、当該建築空間内で最も見通しの悪い位置での目視天井面積に基づいて算出することで、安全サイドに立った火災覚知時間を簡易かつ的確に求めることができる。
【００３４】
ところで、本実施形態の火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］の算定方法は、パーソナルコンピュータに代表される一般的なデータ処理装置を用いて容易に実行することができる。例えば、前記データ処理装置としては、中央処理装置（ＣＰＵ）、ハードディスク装置等のデータ記録装置、モニタ等の出力装置、キーボード等の入力装置、およびＣＤ−ＲＯＭドライブ装置等のデータ読み取り装置を備えた通常構成のパーソナルコンピュータを用いることができる。
【００３５】
そして、そのデータ記録装置には、予め、前述の式２を計算するための演算プログラムが格納されているとともに、前記ＣＰＵは当該演算プログラムを読み込んで実行する。つまり、前記入力装置によって入力された具体的数値を、式２中のβ、Ａｓ、Ｈｆ、Ｑ０及びｎという入力パラメータに代入して火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］を計算し、そして、この計算結果たる火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］をモニタ表示する。
【００３６】
ここで、上記の演算プログラムとしては、米マイクロソフト社「Microsoft Excel」（商標）等の汎用の表計算ソフト等を用いることができる。例えば、前記「Microsoft Excel」を起動すれば、モニタには、縦横に配された多数のセルからなるワークシートが表示され、設計者は、前記式２を所定のセル（参照元のセル）に入力する。この時、式２を構成する入力パラメータは、前記所定のセル（参照元のセル）内で計算可能にすべく、入力パラメータの具体的数値を入力するための参照先のセルに関連付けられている。よって、参照先のセルに具体的数値が入力されれば、この具体的数値に基づいて前記式２が自動計算されて、計算結果たる火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］が各参照元のセルに書き込まれ、モニタ表示されるようになっている。
【００３７】
なお、このような演算プログラムは、予めデータ記録装置に記録しておいても良いし、またはＣＤ−ＲＯＭ等のデータ記録媒体に記録された演算プログラムを、前記データ読み取り装置によって読み取るようにしても良い。更には、前記パーソナルコンピュータをインターネット等の電気通信回線に接続して、この回線に接続されたサーバーコンピュータからダウンロードするようにしても良い。
【００３８】
＝＝＝式２の導出法＝＝＝
式２の導出法については、次の通りである。
【００３９】
まず、非特許文献２によれば、建築空間で発生する火災の火源発熱速度は式３により与えられる。
【００４０】
火災によって天井付近に形成される煙層の拡散は、火災発生後の初期の段階では煙層の温度上昇は小さいので温度を一定と見なし、質量保存の関係を用いて煙層の煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]の予測式を導出する。
【００４１】
図４は、煙拡散面積の導出の概念図である。同図は、ある部屋１０において火災１２が発生した場合に、その火災１２によって生じる火災プルーム１６がその部屋の天井付近に流れ込むことによって煙層１４を形成している状態を示す。同図に示す状態においては、煙層１４への気体の出入りは火災プルーム１６の流入のみなので、非特許文献２によれば、煙層１４の質量保存式は、式４とすることができる。
ここで、ｍｐは火災プルーム１６の流量[kg/s]であり、天井高さＨｆ[m]および煙層１４の厚さＺｓ[m]を用いて、式５により算出した。なお、非特許文献２においては、式５におけるｋｍは０．０８、ＱｆはＱ、Ｈ−Ｚｓはｚと表現されている。
ただし、ｋｍは火災プルーム１６の巻き込み係数[kg/kJ1/3m5/3s2/3]である。
【００４２】
ここで、煙層１４の厚さＺｓ[m]は、非特許文献３によれば天井高さＨｆ[m]に概ね比例することが知られているので、煙層１４の厚さＺｓ[m]の天井高さＨｆ[m]に対する比例定数をｋｓとして式６として与える。
天井が水平である場合は、煙層１４の体積Ｖ[m3]は、式７となる。
また、式７の左辺は、式８のように変形できる。
さらに、式５を式４の左辺に代入し、式８の関係を用いることにより、式９が得られる。
そして、式３を式９に代入して整理すると、
となる。
【００４３】
式１０を積分することにより、時間ｔにおける煙拡散面積Ａｓの予測式として式１１が得られる。
また、式１１を時間ｔに対して変形すれば、煙拡散面積がＡｓとなる時間ｔの予測式が式１２の通り得られる。
ここで、式１２に式６を代入して整理すると、式１３が得られる。
ただし、βは、式１４の通りである。
ここで、非特許文献２によれば、βはｋｍ＝０．０８[kg/kJ1/3m5/3s2/3]、ρ＝１．０[kg/m3]、であり、非特許文献３によれば概ねｋｓ＝０．１１２であるので、これらの数値を式１４に代入すると、β＝０．５９が得られる。
【００４４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態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以下に示すような変形が可能である。
【００４５】
図５は、目視率Ｃｖ[％]の算出根拠となる目視天井面積Ａｖ[ｍ２]の別の算出概念を示す図である。面積の小さい建築空間で出火した場合は比較的近い位置で煙を確認できるので火災覚知が容易である。一方で、面積の大きい建築空間で出火した場合は煙拡散率が同じであっても在室者から煙層までの距離が相対的に大きくなるため火災の覚知が困難になる。ここで、在室者が煙を覚知できる限界距離をＲ［ｍ］とすると、ある地点から３６０度見渡した場合に半径Ｒの範囲内で目視できる部分を目視天井面積Ａｖ[ｍ２]として求める。そして、目視率Ｃｖ[％]は、この目視天井面積Ａｖ[ｍ２]を総天井面積Ａｃ[ｍ２]で除することによって求められる。なお、この限界距離Ｒは、建築空間の明るさや天井高さ等に依存するが、誘導灯や誘導標識の設置間隔を目安に設定すれば良い。
【００４６】
図６は、目視率Ｃｖ[％]のさらに別の算出概念を示す図である。例えば、同図に示すようなコの字型の建築空間の目視率Ｃｖ[％]を算出する場合に、建築空間を便宜的にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つのブロックに区切り、それぞれのブロックについて最小の目視天井面積Ａｖ[ｍ２]とそれに対応する目視率Ｃｖ[％]を求める。例えば、各ブロックが２０ｍ２であるとすると、同図に示すようにブロックＡとブロックＤの目視率は８０％、ブロックＣの目視率は６０％、ブロックＢとブロックＥの目視率は４０％となる。この場合、ブロック毎の火災覚知時間ｔｎｏｔｉｃｅ［ｓ］を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本願発明の火災覚知時間算出方法を用いて在室者が火災を覚知するのに要する時間を求める建築空間の間仕切りを示す平面図である。
【図２】本実施形態における火災覚知時間算出方法の手順を示すフロー図である。
【図３】火災によって生じ天井付近で滞留する煙の拡散率と目視率の関係を示す概念図である。
【図４】煙拡散面積の導出の概念図である。
【図５】目視率の算出根拠となる目視天井面積の別の算出概念を示す図である。
【図６】目視率のさらに別の算出概念を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 建築空間
２ 在室者
３ 火災
１０ 部屋
１２ 火災
１４ 煙層
１６ 火災プルーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出方法であって、
前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求め、
求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求め、
求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求め、
求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求め、
求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めること
を特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の火災覚知時間算出方法であって、
前記必要煙拡散率は、求められた前記目視率に基づいて、前記在室者が目視できない所で発生した前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示すことを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の火災覚知時間算出方法であって、
前記必要煙拡散率は、１から前記目視率を減じることによって求められる数値以上、１以下とすることを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、
前記目視天井面積は、前記建築空間内の任意の地点から所定の限界距離以内であって、その地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる面積であることを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、
火源発熱速度Ｑｆ[ｋＷ]が、火災成長率Ｑ０[ｋＷ/ｓｎ]と時間ｔ[s]と時間に対するべき乗数nとから、Ｑｆ＝Ｑ０ｔｎで与えられる場合に、求められた前記煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]と、煙発生係数β[m4/3/kJ1/3s2/3]と、天井高さＨｆ[m]と、火災成長率Ｑ０[kW/sn]と、時間に対するべき乗数ｎとを用いて、下式により前記煙拡散時間ｔｓ[ｓ]求めることを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項６】
建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出プログラムであって、
コンピュータに、
前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求めるステップと、
求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求めるステップと、
求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求めるステップと、
求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求めるステップと、
求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めるステップと、
を実行させることを特徴とする火災覚知時間算出プログラム。
【請求項７】
建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出システムであって、
前記建築空間の設計図を取得する設計図取得部と、
前記設計図取得部が取得した建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求める目視率算出部と、
前記目視率算出部が求めた目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求める煙拡散率算出部と、
前記煙拡散率算出部が求めた必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求める煙拡散面積算出部と、
前記煙拡散面積算出部が求めた煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求める煙拡散時間算出部と、
前記煙拡散時間算出部が求めた煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求める火災覚知時間算出部と、
を備えることを特徴とする火災覚知時間算出システム。
【請求項１】
建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出方法であって、
前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求め、
求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求め、
求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求め、
求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求め、
求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めること
を特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の火災覚知時間算出方法であって、
前記必要煙拡散率は、求められた前記目視率に基づいて、前記在室者が目視できない所で発生した前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示すことを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の火災覚知時間算出方法であって、
前記必要煙拡散率は、１から前記目視率を減じることによって求められる数値以上、１以下とすることを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、
前記目視天井面積は、前記建築空間内の任意の地点から所定の限界距離以内であって、その地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる面積であることを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の火災覚知時間算出方法であって、
火源発熱速度Ｑｆ[ｋＷ]が、火災成長率Ｑ０[ｋＷ/ｓｎ]と時間ｔ[s]と時間に対するべき乗数nとから、Ｑｆ＝Ｑ０ｔｎで与えられる場合に、求められた前記煙拡散面積Ａｓ[ｍ２]と、煙発生係数β[m4/3/kJ1/3s2/3]と、天井高さＨｆ[m]と、火災成長率Ｑ０[kW/sn]と、時間に対するべき乗数ｎとを用いて、下式により前記煙拡散時間ｔｓ[ｓ]求めることを特徴とする火災覚知時間算出方法。
【請求項６】
建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出プログラムであって、
コンピュータに、
前記建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積のうち最小の面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求めるステップと、
求められた前記目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求めるステップと、
求められた前記必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求めるステップと、
求められた前記煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求めるステップと、
求められた前記煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求めるステップと、
を実行させることを特徴とする火災覚知時間算出プログラム。
【請求項７】
建築空間の中にいる在室者が、前記建築空間内において発生した火災を覚知するのに要する時間を求める火災覚知時間算出システムであって、
前記建築空間の設計図を取得する設計図取得部と、
前記設計図取得部が取得した建築空間の設計図に基づいて、前記建築空間内の任意の地点から前記在室者が３６０度見渡した場合に目視できる目視天井面積を前記建築空間の総天井面積で除した値である目視率を求める目視率算出部と、
前記目視率算出部が求めた目視率に基づいて、前記火災によって生じ天井付近で滞留する煙を、前記在室者が覚知するのに必要な前記煙の拡散状況を示す必要煙拡散率を求める煙拡散率算出部と、
前記煙拡散率算出部が求めた必要煙拡散率に基づいて、前記煙に覆われる天井の面積である煙拡散面積を求める煙拡散面積算出部と、
前記煙拡散面積算出部が求めた煙拡散面積に基づいて、前記火災発生から前記煙拡散面積となるまでに要する煙拡散時間を求める煙拡散時間算出部と、
前記煙拡散時間算出部が求めた煙拡散時間に基づいて、前記在室者が火災の発生を覚知するのに要する火災覚知時間を求める火災覚知時間算出部と、
を備えることを特徴とする火災覚知時間算出システム。
【図２】
【図６】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１５７１２０（Ｐ２０１０−１５７１２０Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５３４３（Ｐ２００８−３３５３４３）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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