(57)【要約】【課題】火災室内の煙層を乱すことなく、かつ、煙層降下を制御可能な床吹き出し空調兼用排煙システムを提供する。【解決手段】居室２の床３４全面に設けた多数の給気口３６から空調空気を上方に吹き出して居室２の空調を行う床吹き出し空調手段と、居室２内で火災が発生した際の煙を天井２４に設けた排煙口２６から居室２外に排出する排煙手段とを備える床吹き出し空調兼用排煙システム１００であって、給気口３６への給気経路３２内に、火災が発生した際における給気口３６から居室２内への給気量を調整可能なダンパー３８を設けるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
居室の床全面に設けた多数の給気口から空調空気を上方に吹き出して前記居室の空調を行う床吹き出し空調手段と、前記居室内で火災が発生した際の煙を天井に設けた排煙口から前記居室外に排出する排煙手段とを備える床吹き出し空調兼用排煙システムであって、
前記給気口への給気経路内に、火災が発生した際における前記給気口から前記居室内への給気量を調整可能なダンパーを設けたことを特徴とする床吹き出し空調兼用排煙システム。
【請求項２】
前記ダンパーの開度は、前記居室内外の圧力が略等しくなるように調整制御されることを特徴とする請求項１に記載の床吹き出し空調兼用排煙システム。
【請求項３】
前記ダンパーの開度は、前記排煙手段による排煙量に基づいて調整制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の床吹き出し空調兼用排煙システム。
【請求項４】
前記ダンパーの開度は、平常時および初期火災における避難時には開状態に、盛期火災における消火活動時には閉状態に調整制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の床吹き出し空調兼用排煙システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の居室内で発生した火災に伴う煙を居室外に排出する排煙システムに関し、特に床全面吹き出し式の室内空調設備を兼ね備えた床吹き出し空調兼用排煙システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火災が発生した居室（火災室）で排煙を行うことは、在室者（居室内に居る人）の火災初期における避難安全性を確保する上で重要である。この場合、初期火災時に発生する煙の降下を防ぐことが重要となる。
【０００３】
ところで、近年のオフィスビル等の建物では高気密化が進んでおり、図５に示すように、火災時の機械排煙時において火災室２と室外廊下等４との間に過剰な圧力差が生じやすい。この場合、火災室２への給気経路を別途設けなければ火災室２の出口扉６の開閉が困難となり、初期火災時における火災室２内からの在室者の避難行動に支障をきたすおそれがある。また、所要の排煙風量の確保が困難となり、排煙効率が悪化するおそれもある。
【０００４】
このような気密性の高い建物において、火災室と室外廊下等との間に適切な差圧を保持するようにした排煙システムまたは設備が知られている（例えば、特許文献１または２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６９５１１号公報
【特許文献２】特開２０００−１４８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、火災室２への給気経路を有する場合であっても、図６に示すように、給気口８が集中して配置してあると、大きな風速の給気流によって火源１０上の上昇気流や煙層１２が乱され、煙層降下が部分的に早まることがある。また、給気口８が壁際に配置してあると、壁への熱損失等によって降下した煙が給気流に乗って室内に拡散することがある。このように、煙層１２が乱されたり、部分的に煙層降下が早まると、在室者の避難行動に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
他方、盛期火災における消火活動時には、火災室の温度が上昇することによって見かけの排煙風量が低下し、煙が火災室の外へ流出しやすくなる。この煙が火災室の外の消火活動拠点に及ぶと、消火活動に支障をきたすおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、火災室内の煙層を乱すことなく、かつ、煙層降下を制御可能な床吹き出し空調兼用排煙システム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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る床吹き出し空調兼用排煙システムは、居室の床全面に設けた多数の給気口から空調空気を上方に吹き出して前記居室の空調を行う床吹き出し空調手段と、前記居室内で火災が発生した際の煙を天井に設けた排煙口から前記居室外に排出する排煙手段とを備える床吹き出し空調兼用排煙システムであって、前記給気口への給気経路内に、火災が発生した際における前記給気口から前記居室内への給気量を調整可能なダンパーを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る床吹き出し空調兼用排煙システムは、上述した請求項１において、前記ダンパーの開度は、前記居室内外の圧力が略等しくなるように調整制御されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る床吹き出し空調兼用排煙システムは、上述した請求項１または２において、前記ダンパーの開度は、前記排煙手段による排煙量に基づいて調整制御されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る床吹き出し空調兼用排煙システムは、上述した請求項１から３のいずれか一つにおいて、前記ダンパーの開度は、平常時および初期火災における避難時には開状態に、盛期火災における消火活動時には閉状態に調整制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、居室の床全面に設けた多数の給気口から空調空気を上方に吹き出して前記居室の空調を行う床吹き出し空調手段と、前記居室内で火災が発生した際の煙を天井に設けた排煙口から前記居室外に排出する排煙手段とを備える床吹き出し空調兼用排煙システムであって、前記給気口への給気経路内に、火災が発生した際における前記給気口から前記居室内への給気量を調整可能なダンパーを設けたので、火災発生時にダンパーの開度を小さく調整することで給気口からの給気量、つまり給気風速を小さくすることができる。
【００１４】
この場合、床上の室内空間には低速で一様な上昇気流が形成され、室内上方に形成される煙層は、この一様な上昇気流に乗って天井の排煙口に入り室外に排出される。このため、室内上方の煙層が乱されることはなく、かつ、部分的に煙層降下が早まることもない。したがって、火災室内の煙層を乱すことがない。また、ダンパーの開度を増減調整することによって煙層降下を制御することもできる。
【００１５】
さらに、床上の室内空間に一様な上昇気流を作り出すことができるので、出火位置が室内の何処であっても、火源からの煙を一様な上昇気流により室内上方に導くことができる。このため、出火位置に関わりなく煙の流動を安定的に制御することができる。
【００１６】
また、ダンパーの開度を火災の各局面に応じて増減調整すれば、火災室内における煙降下の促進および抑制を所望のタイミングにて制御することができる。例えば、この場合、初期火災の避難時に火災室内外で過剰な圧力差が生じないように給気量を調整すれば、煙降下を防止するとともに、出口扉に差圧による過剰な力が作用せず、扉の開操作が楽になるので、在室者の室外への避難行動が容易となる。また、盛期火災の消火活動時に火災室の圧力を下げ、火災室内外で圧力差が生じるように給気量を調整すれば、室外への煙の流出を起こりにくくすることができ、室外の消火活動拠点の安全性を高め、消火活動を効果的に支援することができる。
【００１７】
一方、火災が発生していない平常時には、床全面吹き出し式の空調設備として利用することで、設備の省エネルギー化を図ることもできる。また、排煙手段による排煙量を増すような方策を講じる必要もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る床吹き出し空調兼用排煙システムの好適な実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る床吹き出し空調兼用排煙システムの初期火災における避難時の状況を示す概略側断面図である。図２は、本発明に係る床吹き出し空調兼用排煙システムの盛期火災における消火活動時の状況を示す概略側断面図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、本発明に係る床吹き出し空調兼用排煙システム１００は、出口扉６を備える居室２に適用され、排煙用ファン２０と、排煙用ダクト２２と、天井２４の全面にわたって設けた多数の排煙口２６と、給気用ファン２８と、空調機３０と、給気経路としての給気用ダクト３２と、床３４の全面にわたって設けた多数の吹き出し口３６（給気口）と、給気ダクト３２内に設けた給気風量調整用ダンパー３８とを含んで構成される。また、本システム１００は、排気用ダクト４０と、防火用ダンパー４２とをさらに含む。
【００２０】
排煙用ファン２０、排煙用ダクト２２および排煙口２６は、本発明の排煙手段として機能し、給気用ファン２８、空調機３０、給気用ダクト３２および吹き出し口３６は、本発明の床吹き出し空調手段として機能する。
【００２１】
上記の構成において、火災発生時に給気風量調整用ダンパー３８の開度を小さく調整することで床全面の多数の吹き出し口３６（給気口）からの給気風量（給気量）、つまり給気風速を低速に調整することができる。この給気風速としては、例えば、数ｃｍ／秒程度以下としてよい。この場合、図１に示すように、床３４上の室内空間には低速で一様な上昇気流が形成され、室内上方に形成された煙層１２はこの気流に乗り、天井２４の全面の多数の排煙口２６から一様に吸引されて室外へ排出される。このため、煙層１２が乱されることはなく、部分的に煙層降下が早まることもない。また、排煙手段において排煙風量を増すような方策を講じる必要もない。
【００２２】
また、上記の構成によれば、床３４上の室内空間に一様な上昇気流を作り出すことができるので、出火位置が室内の何処であっても、火源１０からの煙を一様な上昇気流により室内上方に導くことができる。このため、出火位置に関わりなく煙の流動を安定的に制御することができる。
【００２３】
一方、居室２内に火災が発生していない平常時には、上記の構成を床全面吹き出し式の空調設備として利用することで、設備の省エネルギー化を図ることもできる。
【００２４】
排煙用ファン２０は、居室２内の煙を室外に排出する気流を起こすためのファンであり、排煙用ダクト２２に接続され、居室外に設けられる。排煙用ファン２０としては、排煙設備に通常用いる排煙ファンを使用することができる。
【００２５】
排煙用ダクト２２は、排煙口２６と居室外部とを連通するダクトであり、天井２４の裏から居室外にわたり配設される。排煙用ファン２０を稼動すると排煙用ダクト２２内に気流が生じ、居室内の煙は排煙口２６を通じて室外に排出される。排煙用ダクト２２としては、排煙設備に通常用いるダクトを使用してもよく、耐熱処理を施した空調設備用のダクトを使用してもよい。
【００２６】
排煙口２６は、天井チャンバー方式による一般的な排煙用のスリットであり、このスリットは、居室２の天井２４の全面に多数分散して設けてある。排煙口２６としては、スリットに限るものではなく排煙設備に通常用いる他の態様の排煙口を用いてもよい。天井２４の裏には天井チャンバー４４が形成され、排煙用ダクト口２２ａが連通してある。火災発生時の居室２内の煙は排煙口２６を介して天井チャンバー４４に導かれ、排煙用ダクト２２を通って室外に排出される。この場合、排煙用ダクト２２には防火用のダンパーを設けずに、排煙用ファン２０を鎮火まで継続稼動させてもよい。
【００２７】
給気用ファン２８は、外気を空調機３０に導入して空調機３０からの空調空気を居室２内に送り出すためのファンであり、空調機３０ともども居室外に設けられる。給気用ファン２８としては、床吹き出し空調設備用の一般的な空調ファンを用いることができる。なお、上記の実施形態においては、給気用ファン２８が空調機３０の構成要素ではない場合について説明しているが、このようにする代わりに、給気用ファン２８が空調機３０の構成要素であってもよい。
【００２８】
給気用ダクト３２は、空調機３０からの空調空気を吹き出し口３６に導くために設けられ、床３４の下のＯＡスペース４６に連通し、ＯＡスペース４６を介して床面の吹き出し口３６と連通している。
【００２９】
排気用ダクト４０は、居室２内の空気を室外に導くために設けられ、居室２内外を連通している。排気用ダクト４０内の防火用ダンパー４２は、火災を検知した場合に閉塞するように不図示の制御手段によってその開閉動作が制御されてある。このようにすることで、居室２内で発生した煙が排気用ダクト４０を通過することによる室外の空調機３０への煙の侵入を防止することができる。この場合、給気用ファン２８をそのまま稼働させて火災室２外から新鮮な外気を導入して給気に用いるようにする。
【００３０】
吹き出し口３６は、給気用ダクト３２からの空調空気を居室２内に吹き出すための小径の給気口であり、居室２の床３４の全面に多数分散して設けてある。居室２の床３４は、多数の小孔が一様に設けてある板状の穴あきＯＡ床材（不図示）と、ＯＡ床材の上面に貼付けた通気性カーペット（不図示）とにより構成することができる。この穴あきＯＡ床材は、概ね５０〜６０ｃｍ角の寸法のものを用いることができる。
【００３１】
給気風量調整用ダンパー３８は、給気用ダクト３２内に設けてあり、ダンパー３８の開度を増減調整することによって、吹き出し口３６から居室２内への給気風量を増減調整できるようにされてある。例えば、ダンパー３８の開度は、平常時および初期火災における避難時には、図３に示すように、全開状態として給気風量を大きくすることができる。また、盛期火災における消火活動時には、図４に示すように、閉状態または全閉状態として給気風量を小さくすることができる。
【００３２】
このように、給気風量調整用ダンパー３８の開度を火災の各局面に応じて増減調整すれば、火災室２内における煙降下を所望のタイミングにて制御することができる。例えば、図１に示すように、初期火災の避難時に火災室２内外で過剰な圧力差が生じないように給気量を調整すれば、煙降下を抑制または防止するとともに、出口扉６に差圧による過剰な力が作用しなくなるので、扉６の開操作が楽になり、在室者の室外廊下等４への避難行動が容易となる。
【００３３】
したがって、本発明によれば、給気口８が集中して配置された図６の従来のシステムのように、在室者の火災室２からの避難時において、火源１０の上昇気流が押し倒されて煙が乱されることがない。また、安定な成層として形成されてある煙層１２を敢えてかき乱すこともない。さらに、排煙風量に見合った給気風量を供給すれば、火災室２内外で過剰な差圧を生じることなく排煙を適切に行うことができる。このように、本発明によれば、火災室２内の煙層１２を乱すことがなく、かつ、煙層降下の促進および抑制を所望のタイミングで制御することができる。
【００３４】
一方、図２に示すように、避難後の盛期火災の消火活動時には、煙層１２の温度や層の厚みが増すことによって排煙効果が万一低下した場合であっても、吹き出し口３６から吹き出される風速を低めて火災室２内の圧力を相対的に下げ、火災室２内外で圧力差が生じるように給気量を調整すれば、室外への煙の流出を起こりにくくすることができ、室外の消火活動拠点の安全性を高め、消火活動を効果的に支援することができる。
【００３５】
上記の実施形態において、給気風量調整用ダンパー３８は、開度を手動で増減調整可能に構成してもよく、例えば、火災状況に応じて消防隊等によってダンパー３８の開度が操作されるようにしてもよい。この場合、火災室２からの在室者の避難後の盛期火災時に、ダンパー３８の開度を閉状態にすることにより、出口扉６の隙間等からの漏煙を抑制して煙を火災室２内に確実に封じ込めることができる。
【００３６】
また、給気風量調整用ダンパー３８は、火災室２内外の圧力差を検知するセンサ（不図示）からの信号に基づいて、開度を自動で増減調整可能に構成してもよい。例えば、この場合、圧力差を検知したセンサからの信号を受けたモータ等（不図示）の駆動でダンパー３８の開度を増減制御し、火災室２内外の圧力差を自動的に増減制御してもよい。
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、火災発生時に給気風量調整用ダンパーの開度を小さく調整することで給気口からの給気量、つまり給気風速を小さくすることができる。この場合、床上の室内空間には低速で一様な上昇気流が形成され、室内上方の煙層は、この一様な上昇気流に乗って天井の排煙口に入り室外に排出される。このため、煙層を乱すことがない。また、給気風量調整用ダンパーの開度を増減調整することによって煙層降下を制御することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る床吹き出し空調兼用排煙システムの初期火災における避難時の状況の一例を示す概略側断面図である。
【図２】本発明に係る床吹き出し空調兼用排煙システムの盛期火災における消火活動時の状況の一例を示す概略側断面図である。
【図３】開状態の給気風量調整用ダンパーの一例を示す概略側断面図である。
【図４】閉状態の給気風量調整用ダンパーの一例を示す概略側断面図である。
【図５】従来の排煙システムまたは設備の一例を示す概略側断面図であり、給気経路を有しない場合の図である。
【図６】従来の排煙システムまたは設備の一例を示す概略側断面図であり、給気経路を有する場合の図である。
【符号の説明】
【００３９】
２  火災室（居室）
４  室外廊下等
６  出口扉
８  給気口
１０  火源
１２  煙層
２０  排煙用ファン
２２  排煙用ダクト
２２ａ  排煙用ダクト口
２４  天井
２６  排煙口
２８  給気用ファン
３０  空調機
３２  給気用ダクト（給気経路）
３４  床
３６  吹き出し口（給気口）
３８  給気風量調整用ダンパー
４０  排気用ダクト
４２  防火用ダンパー
４４  天井チャンバー
４６  ＯＡスペース
１００  床吹き出し空調兼用排煙システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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