講義の予定 はじめて学ぶ建物と火災 第１章 建物火災に対する安全 第２章 火災は意外と多い ｰ 火災の実態 第１章　建物火災に対する安全 第２章　火災は意外と多い ｰ 火災の実態 第３章　ものが燃える ｰ 火災の現象 第４章　火災の被害を小さくするために 第５章　火・煙から人をまもる ｰ 避難安全 第６章　火災の拡大を防ぐ ｰ 延焼防止 第７章　火災に耐える建物をつくる

教科書と参考書

第５章 火・煙から人を守る －火災時の避難安全－ 第５章　火・煙から人を守る 　　　　　－火災時の避難安全－ ５-１　人を安全に避難させる ５-２　人の動きを知る ５-３　煙の怖さを知る ５-４　煙の動きを知る ５-５　煙を制御する ５-６　避難安全性能を確かめる

５-１ 人を安全に避難させる ・火災時の建物利用者の避難対策： 建物を計画する上で最優先することの一つ， 火災時の実効性を重視させる ５-１　人を安全に避難させる ・火災時の建物利用者の避難対策： 　建物を計画する上で最優先することの一つ， 　火災時の実効性を重視させる ・避難計画： 　建物内のどこで火災が発生しても， 　人々が安全な場所に避難できる ・安全区画： 　出火した部屋と防煙的に区画された廊下 　や部屋，第１次と第２次の安全区画がある

建物の安全区画

避難安全性能の条件

５-１-２ 避難経路の計画 ・２方向避難の確保： 建物利用者が居る場所から安全な場所に 至る経路を独立に２つ確保 ５-１-２　避難経路の計画 ・２方向避難の確保： 　建物利用者が居る場所から安全な場所に 　至る経路を独立に２つ確保 ・避難経路の連続性と明快性： 　「居室→廊下→階段」など連続性と明快性を 　持たせて，避難中に迷わなくさせる ・特別避難階段： 　火や煙に安全性の高い階段で，廊下との 　間に付室やバルコニーがある階段

２方向避難の例

避難階段の例

特別避難階段の例

５-１-３ 脱出手段の計画 ・避難器具： 避難はしご，避難タラップ，救助袋， 緩降機，避難橋，避難ロープ，すべり台 など ・緩降機： ５-１-３　脱出手段の計画 ・避難器具： 　避難はしご，避難タラップ，救助袋， 　緩降機，避難橋，避難ロープ，すべり台 　など ・緩降機： 　体重や降下高さに関わらず自重で一定 　の速度で降下し，着地のショックも無い

避難器具の例

５-２ 人の動きを知る ・避難者心理： 非常時には，避難者が興奮状態となり 本能あるいは感情的に行動する ・日常動線志向型： ５-２　人の動きを知る ・避難者心理： 　非常時には，避難者が興奮状態となり 　本能あるいは感情的に行動する ・日常動線志向型： 　日頃から使い慣れた経路や階段を 　使って逃げようとする ・帰巣性（きそうせい）： 　入ってきた経路を戻って逃げようとする

５-２-１ 避難者の特性と心理 ・向光性： 明るい方向を目指して逃げようとする ・危険回避性： ５-２-１　避難者の特性と心理 ・向光性： 　明るい方向を目指して逃げようとする ・危険回避性： 　火災や煙など危険現象からできるだけ　遠ざかるように逃げようとする ・追従性： 　避難先頭者や多くの人が逃げる方向 　に逃げようとする

火災時の避難者の危険性 建物の用途と在館者の状態

５-２-２ 在館者の密度と速さ ・建物利用者の歩行速度： 一般的に 1.0～1.3(m/s) 程度だが， 群集密度の増加で減少 ５-２-２　在館者の密度と速さ ・建物利用者の歩行速度： 　一般的に 1.0～1.3(m/s) 程度だが， 　群集密度の増加で減少 ・階段の水平投影の歩行速度： 　0.5(m/s) 程度 ← 階段の寸法に影響 ・出入り口などの滞留解消時間： 　出入り口の幅１ｍ当り1.5人／秒 　 ← この値を流動係数という

非難時の 群集による 流れ特性

在館者の密度

群集密度と歩行速度

群集での 出口通過 速度 （１ｍ幅）

５-２-３ 災害弱者への配慮 ・災害弱者： 避難能力が十分でなく逃げ遅れる可能性がある人 → 高齢者・乳幼児・障害者 ・水平避難方式： ５-２-３　災害弱者への配慮 ・災害弱者： 避難能力が十分でなく逃げ遅れる可能性がある人 → 高齢者・乳幼児・障害者 ・水平避難方式： 　階段移動が困難な人を同じ階で火煙 　の伝播から守られた区画へ移動 ・外気に開放されたバルコニー： 　災害弱者の一時待機用スペースに利用

人の 行動能力 の比較 災害弱者 健常者

階段室での避難者の滞留

水平避難方式の概念

バルコニー への避難

５-３ 煙の怖さを知る ・火災の死因： ① 放火自殺，② 火傷（やけど） ③ 一酸化炭素中毒や窒息 ・一酸化炭素ガス： CO ５-３　煙の怖さを知る ・火災の死因： 　① 放火自殺，② 火傷（やけど） 　③ 一酸化炭素中毒や窒息　 ・一酸化炭素ガス： CO 　炭素を含んだ物質の不完全燃焼時に 　発生する気体，無色無臭 ・COガス中毒：肺に入るとヘモグロビンと 　強く結合するので，酸素不足になる

火災による死因別死者数 ● ● ● ● ● ●

一酸化炭素濃度と人体ダメージ

５-３-２ 煙中での視覚 ・減光係数Cs(1/m)： 煙の濃度を表す指標，大きくなると 見透かし距離が低下する ５-３-２　煙中での視覚 ・減光係数Cs(1/m)： 　煙の濃度を表す指標，大きくなると 　見透かし距離が低下する 　　・Cs = 1.0 ：ほとんど前が見えない状態 　　・Cs = 0.5 ：手探り状態 　　・Cs = 10 ：暗闇状態

減光係数と見透かし距離

減光係数と見透かし距離

煙の刺激と見透かし距離

５-３-３ 煙中での行動 ・人が動揺する煙濃度： 減光係数 Cs = 0.1(1/m)以上 ・煙濃度と思考力： ５-３-３　煙中での行動 ・人が動揺する煙濃度： 　減光係数 Cs = 0.1(1/m)以上 ・煙濃度と思考力： 　減光係数の増加に伴って思考力は低下する 　しかし，記憶力はあまり変化しない ・煙濃度と歩行速度： 　刺激性の強い煙は目を刺激し，視野を狭くする 　ので，歩行速度は急に遅くなる

心理的動揺と減光係数

思考力・記憶力と減光係数

歩行速度と減光係数 0.5

５-４ 煙の動きを知る ・火災プルーム： 着火した可燃物の真上に形成される燃焼熱 による上昇気流 ・火源上の構成：着火可燃物から， ５-４　煙の動きを知る ・火災プルーム： 　着火した可燃物の真上に形成される燃焼熱 　による上昇気流 ・火源上の構成：着火可燃物から， 　連続火炎域→間歇火炎域→プルーム域 ・煙層の天井からの降下速度： 　火源の大きさ，火災室の広さや高さで， 　予測することが可能

火源での温度の高さ分布

煙層降下のモデル

煙層降下の実験結果

５-４-２ 天井を流れる煙 ・天井流： 着火可燃物の上昇気流は天井衝突後に 天井面に沿って，同心円状に拡がる ・開口部からの煙の流出量： ５-４-２　天井を流れる煙 ・天井流： 　着火可燃物の上昇気流は天井衝突後に 　天井面に沿って，同心円状に拡がる ・開口部からの煙の流出量： 　空間圧力差分布の中性帯高さより上方から 　煙は流出する ・廊下天井面の煙の伝播速度： 　一般的に 0.5～1.0(m/s) ← 歩行速度より遅い

火源での天井流

圧力の中性帯高さ 排出 給気

天井近傍の温度分布

廊下での煙伝播

５-４-３ 竪穴を上昇する煙 ・煙突効果： 空間内では温度が高い気体が浮力で 上方へ移動し排出する現象 ←建物通気 ５-４-３　竪穴を上昇する煙 ・煙突効果： 　空間内では温度が高い気体が浮力で 　上方へ移動し排出する現象 ←建物通気 ・竪穴空間の煙の伝播速度： 　煙突効果により 3～5(m/s) 程度 　　　　　　　　← 水平伝播より５倍も速い

煙が階段室に流入した時の 上層階への煙伝播

煙突効果と開口の大きさ

高層建物の煙突効果

５-５ 煙を制御する （１）煙制御の方法： ・防煙：他空間への煙の流出を防ぐ ・排煙：煙を外へ排出する （２）煙制御の基本概念： ５-５　煙を制御する （１）煙制御の方法： 　・防煙：他空間への煙の流出を防ぐ 　・排煙：煙を外へ排出する （２）煙制御の基本概念： 　①区画化（防煙区画）　 ②排煙（外部へ） 　③遮煙（圧力差の利用） 　④蓄煙（建物内に溜める） 　⑤希釈

煙制御の方法

５-５-２ 区画化 ・防煙区画する面積： 床面積500㎡以内ごとを防煙壁で区画 ・防煙壁： 不燃材で造られ(覆われ)た間仕切壁 ５-５-２　区画化 ・防煙区画する面積： 　床面積500㎡以内ごとを防煙壁で区画 ・防煙壁： 　不燃材で造られ(覆われ)た間仕切壁 または天井から50 cm以上垂れ下がった垂壁 ・排煙口：外気または排煙風道に直結 　防煙区画の各部から30 m 以内毎に ・排煙風道：120㎥／分以上の能力の排煙機

防煙壁の構造 防煙垂壁 間仕切壁 ガラススクリーンでも良い

排煙設備の構造 排煙口

５-５-３ 排煙 ・煙の方式： 自然排煙方式（煙の浮力を利用） 機械排煙方式（排煙機を利用） ・給気口： 効率よく外部へ排煙するためには， ５-５-３　排煙 ・煙の方式： 　自然排煙方式（煙の浮力を利用） 　機械排煙方式（排煙機を利用） ・給気口： 　効率よく外部へ排煙するためには， 　部屋の下部に設けることが重要 ・機械排煙方式： 　ダクト方式（排煙ダクト）， 　天井裏チャンバー方式，壁付排煙口方式

自然排煙方式 浮力を利用 給気口

機械排煙方式 排煙機のダクト 給気口

排煙 方式 の概念

５-５-４ 遮煙 ・遮煙の考え方： 避難経路や消防活動拠点などの空間を 機械的に加圧給気して圧力差で排煙する ・遮煙の欠点： ５-５-４　遮煙 ・遮煙の考え方： 　避難経路や消防活動拠点などの空間を 　機械的に加圧給気して圧力差で排煙する ・遮煙の欠点： 　①加圧された空間から火災室へ新鮮空気 　　が供給されるので火勢を増すことがある 　②加圧した空間に面する扉面に圧力が 　　作用して扉が開けにくくなる

加圧システムによる遮煙 機械的 に排煙 機械的に 加圧給気

加圧した空間に面する扉の圧力

第６章 火災の拡大を防ぐ －建物内での延焼防止－ 第６章　火災の拡大を防ぐ －建物内での延焼防止－ ６-１　火災が延焼拡大する危険 ６-２　火災はどのように延焼拡大するか ６-３　延焼拡大を防ぐには ６-４　具体的な延焼拡大防止対策

６-１ 火災が延焼拡大する危険 ・室内火災： 室内の家具，衣料や寝具などの可燃物に 着火 → 拡大 → フラッシュオーバー ・建物火災： ６-１　火災が延焼拡大する危険 ・室内火災： 　室内の家具，衣料や寝具などの可燃物に 着火 → 拡大 → フラッシュオーバー ・建物火災： 　室内全体に拡大した火災が壁，床，扉等 　を越えて隣接室や上階に延焼 ・人命の危険： 　避難通路や階段に煙や熱気が流入する 　と避難不可能 → 消防隊の救助を待つ

・建物自体の損害： 　内装材の焼失や煙汚損，構造体の変形 　などで，火災後の修復は長期化する ・建物の機能停止： 　公共施設なら公的サービス，生産ライン 　工場なら生産活動が不可能に ・建物の修復期間： 　焼失面積が大きいほど損傷が激しく修復　や機能回復まで長くかかる

６-２ 火災はどのように延焼拡大するか ・木造住宅： 火災発生後短時間で，壁や上階の床が 燃え抜け，隣接室や上階に延焼 ６-２　火災はどのように延焼拡大するか ・木造住宅： 　火災発生後短時間で，壁や上階の床が 　燃え抜け，隣接室や上階に延焼 ・ＲＣ造（鉄筋コンクリート造）の床： 　材料は燃えることはないが，床厚が薄い 　と熱が伝導し上階の可燃物に着火 ・Ｓ造（鉄骨造）の壁パネルや床パネル： 　軽量鉄骨下地が熱変形して，パネルに 　隙間が生じ，火炎や煙が噴出

鉄骨造の壁・床パネルからの延焼 隙間 隙間 隙間

６-２-２ 扉等などを通して延焼拡大する ・鋼製扉の変形： 扉が熱膨張で変形して，枠との間に隙間 が生じ，火炎が噴出 ・鋼製扉の放射熱： ６-２-２　扉等などを通して延焼拡大する ・鋼製扉の変形： 　扉が熱膨張で変形して，枠との間に隙間 　が生じ，火炎が噴出 ・鋼製扉の放射熱： 　火災室が高温になると鋼板は赤熱し， 　反対側の放射熱や熱気流で着火する ・防火扉やシャッターの閉鎖障害： 　防火扉や防火シャッターが故障や不適切 　な使用で閉鎖しなかった（直下の物品等）

扉の熱気流や放射熱からの延焼

防火シャッターが閉鎖しなかった例

６-２-３ 配管・ダクト等の貫通部から延焼 ・区画貫通部： 防火区画を構成する壁や床を配管， ダクト，電線などが貫通する部分 　防火区画を構成する壁や床を配管， 　ダクト，電線などが貫通する部分 ・壁や床を貫通する可燃物： 　塩化ビニル製の配管やダクト， 　電線の被覆材や絶縁材（ポリエチレン製） ・貫通孔との隙間： 　可燃材を耐火充填材で被覆し，隙間は 　モルタル等で充填して延焼を防ぐ

外壁と床の隙間からの延焼の例

床の配管貫通部から延焼した例

６-２-４ 竪穴を介して延焼拡大する ・竪穴： 階段室，エレベーターシャフト，吹抜け， パイプスペース，ダクトスペース等 ・煙突効果： ６-２-４　竪穴を介して延焼拡大する ・竪穴： 　階段室，エレベーターシャフト，吹抜け， 　パイプスペース，ダクトスペース等 ・煙突効果： 　下階の火災の煙や熱気が竪穴に流入する 　と浮力のため激しい上昇気流になる ・竪穴上部階への延焼： 　竪穴で大きな圧力分布が生じ，上部階には 　強い正圧が作用して煙が上階へ噴出

６-２-４ 竪穴を介して延焼拡大する ・竪穴内温度と開口面積： わずかな開口でも竪穴内温度が上昇 すれば多量の煙が噴出， ６-２-４　竪穴を介して延焼拡大する ・竪穴内温度と開口面積： 　わずかな開口でも竪穴内温度が上昇 　すれば多量の煙が噴出， 　下部の開口が大きいと速度が更に増す ・空調ダクトによる延焼： 　ダクトスペースに煙が流入し，上部階 　の空調機から煙が噴出（千日ビル火災）

火災室内の圧力分布 上部には強い 正圧が作用し 煙が噴出

竪穴における煙突効果 煙突効果： 下階から，火災の煙や熱気が竪穴に流入する 　　　　　　↓ 　浮力のため激しい 　　上昇気流になる

エレベータシャフトによる漏煙

竪穴内温度とガス流出温度

千日ビル火災の概要 １９７２年５月 ２２時頃 ３階の電気工事で 起こった火災の煙と有毒ガスが，階段， １９７２年５月　２２時頃　３階の電気工事で 起こった火災の煙と有毒ガスが，階段， エスカレータ，エレベータシャフト等を経て，約１０分で７階まで上昇，１１８人が死亡

千日ビル火災　出火階 エスカレータ 工事の火災 階段 エレベータシャフト

千日ビル火災　７階での被害者

竪穴内の 煙の流出

６-２-５ 建物外部から延焼する ・板ガラス： 耐火性は乏しく，200℃近くになると破損 ← 防火ガラスは網入りとする ６-２-５　建物外部から延焼する ・板ガラス： 　耐火性は乏しく，200℃近くになると破損　← 防火ガラスは網入りとする ・開口部からの上階延焼： 　板ガラスが破損し火炎が外部へ噴出して， 　放射熱などで上階に延焼 ・スパンドレル： 　上下階の窓と窓の間の壁，または，それに 　使われるアルミやステンレスの金属板

開口部からの噴出火炎

開口部からの噴出火炎

ベランダと階段室の延焼例

６-３ 延焼拡大を防ぐには ６-３-１建物に応じた対策が必要 ６-３　延焼拡大を防ぐには ６-３-１建物に応じた対策が必要 ・防火壁の設置： 　床面積1000㎡以上の木造建築物は防火壁 　で区画（屋根や外壁から50cm以上突出） ・隔壁の設置： 　木造の長屋や共同住宅の界などは小屋裏 　や天井裏に達する隔壁を設置

木造建物の防火壁

・耐火構造物： 　主要構造を耐火構造とした建物で，延焼 　範囲（１階：3m，２階：5m）には防火ガラス ・耐火構造： 　ＲＣ造やレンガ造など，柱・梁・床・耐力壁 　の構造部材が耐火性能を持つ ・耐火性能： 　通常の火災の終了まで構造耐力上支障が 　ある変形・溶融・破壊等はしない ・準耐火構造物： 　主要構造が準耐火構造の建物＋防火ガラス

隣接建物による延焼範囲 防火ガラスは網入り板ガラスが一般的

６-３-２ 一定の床面積で区画 ・面積区画： 耐火構造物：床面積1500㎡以内ごとを区画 準耐火構造物： 500㎡～ 1500㎡ごとを区画 ６-３-２　一定の床面積で区画 ・面積区画： 　耐火構造物：床面積1500㎡以内ごとを区画 　準耐火構造物： 500㎡～ 1500㎡ごとを区画 ・部屋の用途による防火区画： 火気を使用する部屋，貴重品を収蔵する部屋 ・高層区画： 　はしご車が届かない11階以上の階が対象 　　内装と下地が不燃材料：500㎡以内ごと 　　　　　　準不燃材料：200㎡以内ごとを区画

６-３-２ 鉛直方向などの延焼を防止 ・竪穴区画： 竪穴（階段室，吹抜け，パイプスペース， ダクトスペース等）を他の部分と区画 ・層間区画： ６-３-２　鉛直方向などの延焼を防止 ・竪穴区画： 　竪穴（階段室，吹抜け，パイプスペース， 　ダクトスペース等）を他の部分と区画 ・層間区画： 　出火階から上階への延焼を防止するため 　の区画 → 床と外壁を耐火構造化 ・異種用途区画： 　不特定多数の人が利用する建物は， 　建物の用途ごとに区画

建物の防火区画の例

建物の防火区画の例

建物の防火区画の例

防火防煙シャッターによる区画 随時閉鎖式 防火シャッター

特定防火設備による区画 随時閉鎖式 防火扉

遮煙性能のある扉による区画 防火エレベータ扉

エレベーターホールによる区画 随時閉鎖式 防火扉

エスカレーターの竪穴区画

層間区画のスパンドレル

６-３-３ 建物の延焼拡大防止設計法 ① 防火区画の計画： 建物の用途や使用状況等から，どの位置 で延焼を防止するかを決定 　で延焼を防止するかを決定 ② 区画部材の構造を計画： 　床と壁，扉とシャッター，貫通する配管類 　やケーブルの部分 ③区画部材の標準火災加熱時間の算定： 　　防火区画内の火災の継続時間から算定

６-３-３ 建物の延焼拡大防止設計法 ④ 区画部材の保有耐火時間の算定： 数値計算や耐火試験から ⑤ 区画部材の保有耐火時間が， 　 数値計算や耐火試験から ⑤ 区画部材の保有耐火時間が， 　 等価火災継続時間以上であることを確認 ⑥ 建物の外部からの火災により建物が 　 延焼しないことを確認

延焼拡大防止設計法

吹き抜け内での出火

吹抜け隣接室内での出火

防火区画の要求性能

６-４-２ 床や壁に要求される性能 ・非損傷性： 鉛直荷重を支持する床や耐力壁は，火災時 も変形，溶融，破壊せず荷重を支持する ・遮熱性： ６-４-２　床や壁に要求される性能 ・非損傷性： 　鉛直荷重を支持する床や耐力壁は，火災時 　も変形，溶融，破壊せず荷重を支持する ・遮熱性： 　火災室と反対側の表面に接触している 　可燃物の着火を防止する → 最高160℃ ・遮炎性： 　火炎が外部に噴出しないように，外壁を 　貫通する亀裂などを生じさせない

６-４-３ 床や壁の遮熱性の評価方法 ・耐火試験：床や壁を試験体として試験炉 に用いて，非損傷性，遮熱性や遮炎性を評価 ・標準加熱温度曲線：フラッシュオーバー後を 模擬，30分842℃，60分945℃，180分1110℃ ・非損傷性の評価： 試験体の主要な各部が長期許容応力度を 作用させてもひび割れしない ・遮熱性の評価： 試験体の裏側温度が可燃物燃焼温度以下

標準加熱温度曲線

防火床と防火壁

防火壁の実験

６-４-３ 開口部材の種類 ・防火扉： 鋼板製が多いが，鋼板枠かアルミ合金枠に 網入りガラスか耐熱ガラスでもOK ・防火シャッター： ６-４-３　開口部材の種類 ・防火扉： 　鋼板製が多いが，鋼板枠かアルミ合金枠に 　網入りガラスか耐熱ガラスでもOK ・防火シャッター： 　鋼板製が多いが，セラミックを用いた 　クロスシャッターが出現 ・水膜式延焼防止装置： 　避難経路に高圧で水を放出して水膜を形成 　して延焼を防止する

耐熱ガラスを用いた防火扉

防火シャッターのスラット形状

水膜式延焼防止装置

円筒状の防火区画

トンネル状の防火区画

６-４-３ 開口部材に要求される性能 ・ 開口部の遮炎性： 火災時に開口部材が高熱により変形 して，枠との隙間に火炎が噴出を防ぐ ６-４-３　開口部材に要求される性能 ・ 開口部の遮炎性： 　火災時に開口部材が高熱により変形 　して，枠との隙間に火炎が噴出を防ぐ ・遮炎性の耐火試験： 　壁と同じ耐火試験で，反対側に10秒 以上の火炎噴出がないかを確認

鋼製シャッターの放熱量

防火スクリーンシャッター

６-４-7 区画貫通部の種類と性能 ・区画貫通部の可燃材： 塩化ビニル製の配管やダクト，電線の被覆材 や絶縁材 ・貫通孔との隙間： ６-４-7　区画貫通部の種類と性能 ・区画貫通部の可燃材： 塩化ビニル製の配管やダクト，電線の被覆材 や絶縁材 ・貫通孔との隙間： 　可燃材を耐火充填材で被覆し， 　隙間はモルタル等で充填して延焼を防ぐ ・防火ダンパー： 　冷暖房設備や換気用のダクト（風洞）の 　貫通孔付近に設置，高温で閉鎖

床を配管が貫通する例

ケーブルが床を貫通する例

配管の防火区画貫通部の例

ケーブルの区画貫通部の例

防火ダンパーの例

建物の火災拡大防止対策

建物の火災拡大防止対策