JPH1119237A - 加圧式排煙方法および加圧式排煙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給気シャフトと排煙ダクトシャフトとを使用
せずに、特別避難階段の附室などの安全区画内の排煙が
行えるようにすることである。 【解決手段】 安全区画である附室１０内に吹出口３０
を設ける。吹出口３０を、非常電源４１に接続した圧縮
空気送気用のコンプレッサー４２と、タンク４３を介し
て送気管５０に接続する。居室Ａ内の火災時にはコンプ
レッサー４２で附室１０内に圧縮空気を吹き出して、隣
接居室Ａ内より高圧にして居室Ａから煙が附室１０内に
流れ込むのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特別避難階段の附
室などの安全区画における加圧式排煙技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物火災では、火災により発生した煙
は、火災発生場所の上部に煙層を形成する。この煙層は
次第に厚くなり、室内の下方に向けて立ち込め始める。
この煙層の下端側が、火災発生場所の開口部の上端より
低い位置に達すると、この開口部より拡散して煙が廊下
や隣室などへ流出し始める。

【０００３】廊下などに流出した煙は、再び上昇して上
部に煙層を形成する。煙層は、さらに階段やエレベータ
などを通って他の階へ流出、あるいは拡散する。

【０００４】そこで、火災時に発生した煙が避難経路に
入らないようにする措置が、火災時の避難対策として求
められる。かかる排煙、あるいは防煙措置としては、廊
下、附室、階段室をそれぞれ安全区画として防火的に区
画して、さらに、必要な防煙設備や排煙設備を施す必要
がある。併せて、清浄空気層を下方に確保して、避難時
に酸素欠乏を起こさずに避難できるようにすることも大
変に重要である。

【０００５】すなわち、防火区画壁や防煙区画壁によっ
て煙の流動を抑制し、さらに空調系、換気系を適切に制
御して、煙のかく乱や増量を押さえ、且つ避難時の清浄
空気の確保が求められるのである。

【０００６】かかる防煙、排煙の方法としては、密閉方
式と排煙方式とがある。密閉方式では、火災室を密閉し
て、防火・防煙区画内に火煙を閉じ込める方式で、排煙
方式とは、流動を適切に抑制した煙を、隣の区画への入
口の手前や廊下などの突当たり部分などに設けた排煙口
から、屋外へ排出する方法である。

【０００７】さらに、上記排煙方式には、自然排煙と機
械排煙とがある。自然排煙方式は、窓その他の開口部か
ら煙を直接屋外に排出するもので、外部開口が大きくと
れる建築物には適合した方式である。

【０００８】機械排煙方式とは、排出用の送風機を使用
して強制的に煙を排除する方式で、自然排煙方式に比べ
てより効率的に且つ確実に排煙できる方式である。

【０００９】一方、高層建築物や地下建築物では、下階
全面が火災になった場合には、通常の階段を使用して地
上に避難することができなくなる場合も十分に想定され
る。そこで、かかる下階全面が火災になった場合でも、
避難の安全が確保できるように、避難階段を設けた階段
室には特に火炎や煙が入らないようにする構造が求めら
れる。

【００１０】例えば、階段室は、開口部を除いて、周囲
を耐火構造の天井、壁、および床で囲って防火区画が構
成され、かかる階段室内に地上部分に直接通ずるように
構成された避難階段が設けられている。

【００１１】建築基準法では、建築物の５階以上または
地下２階以下に通じる階段は、避難階段または特別避難
階段に構成することが定められている。

【００１２】特に、１５階以上の建築物では、特別避難
階段の設置が義務付けられている。建築物の室内と階段
室との間に火炎阻止上の緩衝地帯を設けた階段構成が必
要である。かかる緩衝地帯としては、外気に面したバル
コニー、または外気に向けて開けられる窓もしくは排煙
設備を有した附室とすることが義務付けられている。

【００１３】高層ビルなどではどうしても避難人員が多
くなり、且つ多数階にわたる避難が予想されるため、全
館避難時間が長くなる。そのため、避難時には、附室で
一時待機する場合も十分に想定され、附室には排煙設備
が是非とも必要である。

【００１４】かかる特別避難階段の附室でも、前記種々
の排煙方式が適用される。自然排煙方式を採用する場合
には、直接外気に接する窓を附室に設け、この窓から排
煙するように構成されている。

【００１５】例えば、図４には、従来構成の附室の平面
図を示した。附室が居室と階段室との間に介在させら
れ、附室に隣接して排煙用の煙道が設けられている。

【００１６】また、排煙機を使用せずに、垂直に立ち上
げた排煙風道の煙の浮力と、頂部の風力を利用して排煙
するスモークタワー方式も知られている。かかるスモー
クタワー方式の様子を、図５に示した。

【００１７】一方、建築基準法では附室に適用する排煙
方式として、機械式排煙方式である吸引排煙方式が規定
されている。かかる排煙方式を採用した場合の附室の状
況を、図６の部分断面図に示した。附室内には、階段室
側の低い方に給気口を設け、居室側のできるだけ高い方
に排煙口を設ける構成がとられている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の建築基準法に定
められる吸引排煙方式を採用する場合には、特別避難階
段の附室（図６参照）に、給気シャフトや排煙ダクトシ
ャフトの布設が必要となる。同様に、附室以外の廊下や
階段室などの安全区画内の排煙設計に際して、前記の従
来の排煙技術を適用する場合には、給気シャフトや排煙
ダクトシャフトの布設を考慮しなければならない。

【００１９】しかし、かかる給気シャフトや排煙ダクト
シャフトは、火災時の避難路確保のために設けられるた
め、居室などに使用される室内の給気シャフトや排煙ダ
クトシャフトと同系統にすることはできない。別系統で
給気シャフトおよび排煙ダクトシャフトを設ける必要が
あり、建築施工上面倒な構成となる。さらに、排煙ダク
トシャフトには、排煙効率をよくするために排煙ファン
を設けた機械的排煙などが必要となる。

【００２０】このように附室に設ける給気シャフトと排
煙ダクトシャフトは、居室用のシャフトとは別系統のシ
ャフト配管としなければならず、かかる配管布設の制約
があるため建築計画の自由度が制限されていた。

【００２１】本発明の目的は、排煙ダクトを使用せずに
附室などの安全区画内の排煙ができるようにすることに
ある。

【００２２】本発明の他の目的は、給気シャフトと排煙
ダクトシャフトとを使用せずに、附室などの安全区画内
の排煙が行えるようにすることにある。

【００２３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００２５】すなわち、本発明の加圧式排煙方法では、
特別避難階段の附室などの安全区画に隣接する室内で火
災が発生したときに、前記安全区画内の圧力を火災が発
生した隣接室内の圧力より高く加圧して、隣接室内の火
災で発生した煙が安全区画内へ流入するのを阻止する方
法である。

【００２６】かかる安全区画内への加圧は、圧縮空気を
安全区画内に吹出すことにより行う。圧縮空気は、非常
電源に接続された圧縮空気送気用のコンプレッサーを作
動させて、このコンプレッサーに接続された送気管を介
して安全区画内の吹出口から吹き出させるようにすれば
よい。

【００２７】コンプレッサーの作動は、例えば高層ビル
などの場合に設けられる防災センターなどのような集中
管理室で、他の消火装置などの作動と合わせてモニター
表示などを参考にしながら手動で、あるいは自動的に作
動できるようにすればよい。

【００２８】また、圧縮空気の安全区画内への吹出しに
際しては、短時間で安全区画内の圧力を高めるため、高
圧で圧縮空気が勢いよく吹出す。そのため、避難に際し
て安全区画内にいる避難者にかかる高圧の圧縮空気が直
接吹き付けないように配慮する必要がある。例えば、安
全区画の天井側に吹出口を水平にして、圧縮空気を吹出
すようにするなどの配慮が必要である。

【００２９】かかる加圧式排煙方法が円滑に行えるよう
に、特別避難階段の附室などの安全区画内に吹出口を設
けるとともに、この吹出口を、非常電源に接続させて火
災時でも確実に作動できるようにした圧縮空気送気用の
コンプレッサーに送気管を接続させ、この送気管に吹出
口を接続させるようにして、安全区画の加圧式排煙装置
を構成する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３１】本実施の形態では、図１に示すように、高
層ビルなどの建物の居室Ａに隣接した安全区画である附
室１０を設け、この附室１０を間に介在させて階段室２
０が構成される特別避難階段の加圧式排煙装置について
説明する。併せて、かかる加圧式排煙装置を使用して、
この附室１０内の圧力を隣接室内より高くして、隣接室
内で発生した火災時の煙が附室１０内に流入しないよう
にする加圧式排煙方法についても説明する。

【００３２】なお、かかる特別避難階段の構成は、建築
基準法などに細かに定められており、本実施の形態の下
記の説明でも、特に言及しない部分の構成は、上記建築
基準法により定めがある場合にはかかる規定に適合する
ように構成されているものとする。

【００３３】本実施の形態の加圧式排煙装置で使用する
附室１０は、居室Ａに隣接して設けられている。かかる
附室１０内の圧力を高くすることにより、隣接する居室
Ａ内の火災で発生した煙が附室１０内に流入しないよう
に加圧方式で排煙することができるように構成されてい
る。さらに、附室１０には隣接して階段室２０が設けら
れて、建築基準法に定められた特別避難階段が構成され
ている。

【００３４】居室Ａと附室１０は、共に建築基準法の規
定に定められた不燃材料を使用した耐火壁で仕切られ
て、居室Ａ内で火災が発生しても附室１０側への延焼を
くい止めて、避難路が確保できるように構成されてい
る。

【００３５】また、かかる居室Ａ内と附室１０内とは、
附室扉１１を介して、双方に行き来できるように構成さ
れている。附室扉１１も建築基準法に適合した甲種防火
戸から構成されて、居室Ａ内で火災が発生しても、附室
扉１１を閉めた状態では附室１０と居室Ａとが防火的に
区画され、延焼防止ができるように構成されている。

【００３６】附室１０に隣接して設けられた階段室２０
も周囲は耐火壁で構成され、さらに附室１０との隔壁も
耐火壁で構成されている。このようにして、階段室２０
を耐火構造とすることにより、避難路の確保の万全を期
している。

【００３７】階段室２０と附室１０との間の隔壁にも階
段室扉２１が設けられている。かかる階段室扉２１も、
附室扉１１と同様に、甲種防火戸に適合できるように構
成されている。このようにして、階段室扉２１を介し
て、附室１０と階段室２０との双方の行き来ができるよ
うに構成されている。

【００３８】附室１０および階段室２０の天井および壁
などの耐火構造は、下地を不燃材料で造り、その下地の
上にさらに不燃材料を使用して仕上げを施すことにより
耐火壁として構成されている。

【００３９】さらに、附室１０および階段室２０には、
居室Ａとは別電源の配線に接続された照明灯が設けら
れ、火災発生により居室Ａの電気系統が切断されても、
避難用の照明は確保できるように構成されている。

【００４０】なお、附室１０および階段室２０には、必
要に応じて窓を設けても構わない。かかる附室１０や階
段室２０に設ける窓には、建築基準法の規定によりはめ
ごろし戸を設ける必要がある。

【００４１】また、上記耐火構造に構成された階段室２
０には、避難階段２２が設けられている。避難階段２２
は、図１に示すように、中間に踊り場２２ａを設けた構
成の耐火構造に形成されている。かかる避難階段２２
は、他の経路を通らなくても地上に降りることができる
ように、地上部分に直接通じるように構成されている。

【００４２】このようにして、居室Ａで火災が発生した
場合には、附室扉１１を通って安全区画である附室１０
内に移動できる。さらに、階段室扉２１を通って、附室
１０から階段室２０に移動し、避難階段２２から地上部
分に避難できるようになっている。

【００４３】本実施の形態では、上記構成の各階の附室
１０には、図１に示すように、その天井側に水平方向に
吹出方向が開口された吹出口３０が設けられている。か
かる吹出口３０としては、本実施の形態では、従来構成
の拡散形のスプリンクラーヘッドのような構成に形成さ
れて、天井面にほぼ平行に圧縮空気の吹出しが行えるよ
うになっている。かかる様子を、図１の吹出口３０につ
けた矢印で示した。

【００４４】本実施の形態では、圧縮空気を天井方向に
沿って水平方向に吹出すように構成しているので、吹出
し空気が直接避難時の人の頭部などに強い圧力で当たら
ず、圧力で人がよろけたり、あるいは倒れたりなどしな
いようになっている。

【００４５】また、本実施の形態では、非常電源室４０
は、建物の火災時でも延焼などの影響のない建物外部に
別途設けられている。

【００４６】かかる非常電源室４０には、図１に示すよ
うに、非常電源４１が設けられている。非常電源４１
は、建物の居室Ａなどで使用される常用電源とは別系統
に構成されている。かかる非常電源室４０の構成は、従
来より高層ビルなどで非常事態に備えて設けられている
構成のものでも構わない。

【００４７】上記非常電源４１には、図１に示すように
圧縮空気送気用のコンプレッサー４２が設けられ、空気
の圧縮、送気ができるように構成されている。

【００４８】さらに、このコンプレッサー４２は、タン
ク４３を介して、送気管５０に接続されている。送気管
５０は、耐熱被覆が施され、万が一火炎が及んでも圧縮
空気の送気が確保できるように構成されている。

【００４９】かかる送気管５０は、図１に示すように、
各階の附室１０に沿って最上階まで布設されている。さ
らに、各階の附室１０の天井部分で分岐され、各階の附
室１０の天井側に設けた前記構成の吹出口３０に連通さ
せられている。

【００５０】また、前記コンプレッサー４２は、各階の
居室Ａに設けた煙感知センサー（図示せず）と連動させ
られたり、あるいは防災集中管理室などからの指示によ
り自動的に、あるいは手動で作動できるようになってい
る。

【００５１】このように構成された加圧式排煙装置を使
用して、附室１０内の加圧式排煙方法を以下のように行
う。

【００５２】建物の居室Ａが火災になったときは、防災
センターなどの防災集中管理室で、各居室Ａの適所に設
けた温度センサー、煙感知センサー、あるいはモニター
などで火災の状況把握する。かかる火災状況に合わせ
て、消化活動などが指示される。併せて、上記構成の非
常電源室４０内の非常電源４１に接続されている圧縮空
気送気用のコンプレッサー４２を、手動または自動的に
起動させる。

【００５３】起動したコンプレッサー４２により空気を
圧縮して、タンク４３を通して、送気管５０に圧縮空気
を高圧で送気する。圧縮空気は、送気管５０を通って各
階の附室１０内に至り、送気管５０の末端側に接続され
た吹出口３０から、附室１０内に勢いよく吹き出され
る。天井面に沿って吹き出された圧縮空気は、短時間で
附室１０内に充填され、附室１０内を隣接する居室Ａ内
より高圧にする。

【００５４】このように附室１０内に圧縮空気を送っ
て、附室１０内を隣接居室Ａより高圧に加圧できるの
で、火災が発生した居室Ａ内からの煙の流入を阻止する
ことができる。

【００５５】上記実施の形態では、附室１０内に設けた
吹出口３０を、図１に示すように、１つ設けた状況を示
したが、短時間で附室１０内の圧力を高められるように
複数設けるようにしても構わない。

【００５６】また、本実施の形態では、附室１０の避難
者に圧縮空気が直接吹き付けないように吹出口３０を水
平方向に開口させて天井側に設ける構成としたが、天井
側以外の箇所に設けるようにしても構わない。

【００５７】例えば、図２に示すように、吹出口３０を
多数の細いノズルに構成しておき、吹出し方向が床面に
沿って水平方向になるように（図中矢印で示す）吹出口
３０の多数のノズルを横一列に、附室１０内の壁の下側
に設けるようにしても構わない。

【００５８】かかる構成では、床面に沿って圧縮空気を
吹出すようにすると、避難者の足元に吹き付けることと
なるが、吹出口３０を細いノズルに構成しているので、
一度に大量の高圧圧縮空気が当たらずに済み、避難者の
足元をすくう心配はない。

【００５９】また、吹出口３０を図２に示すように床側
に設けることにより、万が一にも附室１０内に煙が流入
することがあっても、附室１０内の下方から圧縮空気が
送られるため、煙が附室１０内の下方に降りてくること
を阻止することができる。そのため、煙が附室１０内に
充満することを防ぐとともに、避難者に必要な新鮮な空
気層を附室１０内に確保することができる。

【００６０】さらに、附室１０には壁の上方に、図２に
示すように、窓１２を設けるようにしても構わない。か
かる窓１２を設けることにより、上記の如く万が一にも
煙が附室１０内に侵入しても、窓１２から排煙すること
ができる。

【００６１】特に、図２に示すように、床側に吹出口３
０を構成しておけば、下方から圧縮空気が附室１０内に
送られ、この圧縮空気が附室１０内を上昇するので、よ
り効果的に窓１２からの排煙が行える。なお、附室１０
内に設ける窓１２には、建築基準法に従ってはめごろし
戸（図示省略）が設けられている。

【００６２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６３】例えば、上記説明では安全区画として附室
１０を例にとり説明したが、図３に示すように、両側に
事務室６０を設けた廊下７０を安全区画として、この安
全区画内へ圧縮空気を吹き出させるようにして加圧式排
煙方法により排煙できるようにしても構わない。非常電
源４１に接続させた圧縮空気送気用のコンプレッサー４
２からの送気管５０を安全区画内の廊下７０へ配管し、
天井に設けた吹出口３０から圧縮空気を吹き出すように
すればよい。

【００６４】また、廊下７０の両端側には、附室１０を
設けた特別避難階段が構成されている。附室１０内に
は、上記説明の要領で吹出口３０が設けられている。

【００６５】このようにして、事務室６０内で火災が発
生した場合でも、事務室６０内には、火災発生に合わせ
て圧縮空気が吹き出されて事務室６０内より高圧にされ
るので、事務室６０からの避難の際にも事務室６０から
の煙の侵入を阻止することができる。廊下７０に出て、
両端側の附室１０を通って避難階段２２から煙にまかれ
ることなく避難することができる。

【００６６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００６７】（１）．本発明では、安全区画内へ圧縮空
気を流入させて加圧することにより、煙の安全区画内へ
の流入を阻止することができるので、給気シャフトの布
設が不要となり、給気シャフトがない分省スペース化が
図れ、併せて施工も簡単にすることができる。

【００６８】（２）．本発明では、安全区画内を加圧し
て煙の安全区画内への流入を阻止することができるの
で、従来のような排煙ダクトシャフトの布設が不要とな
り、排煙ファンや排煙ダクトがない分省スペース化が図
れ、併せて施工も簡単になる。

【００６９】（３）．本発明では、安全区画内に圧縮空
気を吹き出して安全区画内を加圧することにより、煙の
安全区画内への流入を阻止することができるので、従来
のような給気シャフトや排煙ダクトシャフトがなくて
も、安全区画の加圧時に排煙と新鮮空気の確保とを同時
に行え、避難路の安全確保が従来構成より簡単な構成で
十分に行える。

【００７０】（４）．本発明では、安全区画内を加圧し
て煙の安全区画内への流入を阻止することができるの
で、従来のような給気シャフトや排煙ダクトシャフトの
布設が不要となり、建築計画上の給気ルートや排煙ダク
トシャフトルート確保のための制約がなくなり、建築計
画の自由度を増すことができる。

【００７１】（５）．本発明では、安全区画内の加圧を
圧縮空気を使用して行うため、圧縮しない空気による加
圧方法に比べて、細い管径の送気管を使用しながら短時
間で加圧することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の加圧式排煙装置の構成を
示した断面説明図である。

【図２】本実施の形態の吹出口の変形例を示す附室内部
を透視した斜視図である。

【図３】本実施の形態の吹出口を安全区画の廊下に設け
た状況を示す上からみた平面図である。

【図４】従来の附室の内部状況を示す平面図である。

【図５】従来のスモークタワー方式の排煙方式を示す断
面図である。

【図６】建築基準法に規定される吸引排煙方式を採用し
た附室の内部状況を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 附室 １１ 附室扉 ２０ 階段室 ２１ 階段室扉 ３０ 吹出口 ４０ 非常電源室 ４１ 非常電源 ４２ コンプレッサー ４３ タンク ５０ 送気管 ６０ 事務室 ７０ 廊下

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物内に設ける火災時避難用の安全区画
   の加圧式排煙方法であって、 前記安全区画内に圧縮空気を流入させることにより、前
   記安全区画内を隣接する室内より高圧に加圧して、前記
   安全区画内への前記室内からの火災時の煙の流入を防止
   することを特徴とする加圧式排煙方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の加圧式排煙方法におい
   て、 前記安全区画が、特別避難階段の附室であることを特徴
   とする加圧式排煙方法。
3. 【請求項３】 建物内に設ける火災時避難用の安全区画
   の加圧式排煙装置であって、 前記加圧式排煙装置は、 附室内に開口部を設けた吹出口と、 前記吹出口に接続される送気管と、 前記送気管に接続される圧縮空気送気用のコンプレッサ
   ーとを有することを特徴とする加圧式排煙装置。