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

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1 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

2 教科書と参考書

3 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

4 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

5 建物の安全区画

6 避難安全性能の条件

7 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

8 ２方向避難の例

9 避難階段の例

10 特別避難階段の例

11 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

12 避難器具の例

13 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

14 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

15 火災時の避難者の危険性 建物の用途と在館者の状態

16 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

17 非難時の 群集による 流れ特性

18 在館者の密度

19 群集密度と歩行速度

20 群集での 出口通過 速度 （１ｍ幅）

21 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

22 人の 行動能力 の比較 災害弱者 健常者

23 階段室での避難者の滞留

24 水平避難方式の概念

25 バルコニー への避難

26 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

27 火災による死因別死者数 ● ● ● ● ● ●

28 一酸化炭素濃度と人体ダメージ

29 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

30 減光係数と見透かし距離

31 減光係数と見透かし距離

32 煙の刺激と見透かし距離

33 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

34 心理的動揺と減光係数

35 思考力・記憶力と減光係数

36 歩行速度と減光係数 0.5

37 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

38 火源での温度の高さ分布

39 煙層降下のモデル

40 煙層降下の実験結果

41 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

42 火源での天井流

43 圧力の中性帯高さ 排出 給気

44 天井近傍の温度分布

45 廊下での煙伝播

46 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

47 煙が階段室に流入した時の 上層階への煙伝播

48 煙突効果と開口の大きさ

49 高層建物の煙突効果

50 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

51 煙制御の方法

52 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

53 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

54 排煙設備の構造 排煙口

55 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

56 自然排煙方式 浮力を利用 給気口

57 機械排煙方式 排煙機のダクト 給気口

58 排煙 方式 の概念

59 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

60 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

61 加圧した空間に面する扉の圧力

62 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

63 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

64 ・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

65 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

66 鉄骨造の壁・床パネルからの延焼 隙間 隙間 隙間

67 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）

68 扉の熱気流や放射熱からの延焼

69 防火シャッターが閉鎖しなかった例

70 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

71 外壁と床の隙間からの延焼の例

72 床の配管貫通部から延焼した例

73 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

74 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）

75 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

76 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

77 エレベータシャフトによる漏煙

78 竪穴内温度とガス流出温度

79 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

80 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

81 千日ビル火災　７階での被害者

82 竪穴内の 煙の流出

83 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

84 開口部からの噴出火炎

85 開口部からの噴出火炎

86 ベランダと階段室の延焼例

87 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

88 木造建物の防火壁

89 ・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

90 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

91 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

92 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

93 建物の防火区画の例

94 建物の防火区画の例

95 建物の防火区画の例

96 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

97 特定防火設備による区画 随時閉鎖式 防火扉

98 遮煙性能のある扉による区画 防火エレベータ扉

99 エレベーターホールによる区画 随時閉鎖式 防火扉

100 エスカレーターの竪穴区画

101 層間区画のスパンドレル

102 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

103 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

104 延焼拡大防止設計法

105 吹き抜け内での出火

106 吹抜け隣接室内での出火

107 防火区画の要求性能

108 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

109 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

110 標準加熱温度曲線

111 防火床と防火壁

112 防火壁の実験

113 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

114 耐熱ガラスを用いた防火扉

115 防火シャッターのスラット形状

116 水膜式延焼防止装置

117 円筒状の防火区画

118 トンネル状の防火区画

119 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

120 鋼製シャッターの放熱量

121 防火スクリーンシャッター

122 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

123 床を配管が貫通する例

124 ケーブルが床を貫通する例

125 配管の防火区画貫通部の例

126 ケーブルの区画貫通部の例

127 防火ダンパーの例

128 建物の火災拡大防止対策

129 建物の火災拡大防止対策