(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物屋根の建物において、前記植物屋根に埋設され当該植物屋根内部に臨む複数の煙流入口を有する筒状体と、前記筒状体内に流入した煙を検出する煙検出部と、とを有することを特徴とする植物屋根の防災装置。
【請求項２】
前記植物屋根の内部に、植物屋根を表面側と裏面側とに分ける不燃材シートを設け、前記筒状体は少なくとも前記植物屋根の表面側と裏面側の少なくとも一方に設けられていいることを特徴とする請求項１記載の植物屋根の防災装置。
【請求項３】
前記筒状体は周壁に複数の煙流入口が設けられた直線状の筒体であり、前記筒体の両端に煙検出部の発光部と受光部とが設けられてなることを特徴とする請求項１または２記載の植物屋根の防災装置。
【請求項４】
前記筒状体は周壁に複数の煙流入口が設けられた吸引パイプからなり、前記吸引パイプは前記煙検出部に接続され、前記煙検出部は、前記吸引パイプから空気を吸引する吸引ファンと、前記吸引ファンによって吸引された空気中から煙を検出する煙感知部とを有していることを特徴とする請求項１または２記載の植物屋根の防災装置。
【請求項５】
前記建物の屋根裏に噴霧ノズルが設けられ、前記煙検出部が煙を検出した時に前記噴霧ノズルから前記屋根裏に消火用水が噴霧されることを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の植物屋根の防災装置。
【請求項６】
前記建物の周囲に、前記屋根に対して消火用泡もしくは泡混合液を放出する泡ノズルを設け、前記煙検出部が煙を検出した時に前記泡ノズルから前記屋根に対し消火用泡もしくは泡混合液が放出されることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の植物屋根の防災装置。
【請求項７】
前記建物の周囲に消火用液体を放出するモニタノズルを、その放出方向が前記植物屋根の屋根部材の軸方向となるように設け、前記煙検出部が煙を検出した時に前記モニタノズルから前記屋根に対し消火用泡もしくは泡混合液が放出されることを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の植物屋根の防災装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、植物屋根の建物に対する防災装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
茅葺き屋根、檜皮葺き屋根、柿葺き屋根などの植物屋根を有する建物、例えば神社仏閣や文化財の建物では、近隣の火災によって生じる火の粉や、たき火による火の粉が風によって運ばれて屋根に落下し、これが原因で屋根が燃えだし火災となる場合が多い。
【０００３】
このため、この種建物では、建物内に火災監視のため、例えば、銅パイプの空気管を用い、空気管内の空気が火災時の熱によって熱せられて膨張するのを検出する分布式差動式感知器といわれる熱式感知器、光電式もしくはイオン化式の煙感知器、或いは炎式感知器を設けている。
【０００４】
また、火災時の消火のため、建物の内部や周囲に消火栓装置を設けたり、場合によっては建物の周囲を水幕で囲う水幕装置を設けたりしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、建物内に火災感知器を設けた場合、建物内の火災を熱、煙、あるいは炎によって早期に検出することができるが、植物屋根で火災が発生した場合にはなかなか発見することができない。
【０００６】
このため、空気管あるいは熱によって抵抗値が変化する感熱線を植物屋根内に設置して火災を監視することが考えられる。しかし、屋根内での火災が感熱線などの近傍で発生した場合は火災を早期に検出できるが、感熱線などから離れた屋根内で火災が発生した場合は、その火災の熱は感熱線などに達するまでの間に屋根の部材によって熱が奪われてしまい、火災による熱の検出が遅れてしまう場合が考えられる。
【０００７】
一方、水幕装置は、建物の周囲に水幕を形成するので、飛んでくる火の粉に対しては有効な防火手段である。しかし、設置費用が非常に高価であるとともに、保守管理が大変なため、一部の建物にしか使用されていないのが実状である。そして、水幕装置は火の粉に対しては有効であるが、火の粉などによって屋根の内部に火がつく、すなわち深部火災が発生すると、消火に時間がかかるという問題が発生する。これは、植物屋根の屋根部材の表面には油分が内部から滲み出ており、この油分によって水が内部まで進入しにくいことによる。
【０００８】
また、消火栓装置のホースを用いて屋根に放水しても、屋根の表面には水がかかるが屋根の深部には、屋根部材表面の油分のため、なかなか浸透しない。
【０００９】
また、屋根の深部で火災が発生した場合には、火災は屋根表面（外）側と屋根裏側に拡大していく。屋根表面側に広がった火災に対しては、水幕装置による水幕や消火栓装置のホースによる放水は有効であるが、屋根裏側に広がった火災は火のついた屋根部材の破片が天井板の上や室内に落下し、建物内に火災を広げることとなる。
【００１０】
この発明の防災装置は、上記の点に鑑み、植物屋根で発生する火災を早期に検出することを目的とする。
【００１１】
また、植物屋根の内面で発生する火災を消火するとともに、建物内に屋根の火災が拡大するのを防止することを目的とするものである。
【００１２】
また、植物屋根の表面で発生する火災はもちろん、屋根内部で発生する火災を消火するとともに、火災が拡大するのを防止することを目的とするものである。
【００１３】
更に、植物屋根の表面で発生した火災が屋根内面に達するのを阻止することを目的とするものである。
【００１４】
この発明の植物屋根の防災装置は、前記植物屋根に埋設され当該植物屋根内部に臨む複数の煙流入口を有する筒状体と、前記筒状体内に流入した煙を検出する煙検出部と、とを有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記植物屋根の内部に、植物屋根を表面側と裏面側とに分ける不燃材シートを設け、前記筒状体は少なくとも前記植物屋根の表面側と裏面側の少なくとも一方に設けられていいることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記筒状体は周壁に複数の煙流入口が設けられた直線状の筒体であり、前記筒体の両端に煙検出部の発光部と受光部とが設けられてなることを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記筒状体は周壁に複数の煙流入口が設けられた吸引パイプからなり、前記吸引パイプは前記煙検出部に接続され、前記煙検出部は、前記吸引パイプから空気を吸引する吸引ファンと、前記吸引ファンによって吸引された空気中から煙を検出する煙感知部とを有していることを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記建物の屋根裏に噴霧ノズルが設けられ、前記煙検出部が煙を検出した時に前記噴霧ノズルから前記屋根裏に消火用水が噴霧されることを特徴とするものである。
【００１９】
また、前記建物の周囲に、前記屋根に対して消火用泡もしくは泡混合液を放出する泡ノズルを設け、前記煙検出部が煙を検出した時に前記泡ノズルから前記屋根に対し消火用泡もしくは泡混合液が放出されることを特徴とするものである。
【００２０】
また、前記建物の周囲に消火用液体を放出するモニタノズルを、その放出方向が前記植物屋根の屋根部材の軸方向となるように設け、前記煙検出部が煙を検出した時に前記モニタノズルから前記屋根に対し消火用泡もしくは泡混合液が放出されることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下この発明による植物性屋根の火災検知装置並びに消火装置の実施形態を、図１〜図３の１実施例により説明する。
【００２３】
図１〜図３において、１０は建物、２０は建物１０の植物屋根、例えば茅葺き屋根である。３０は屋根２０の中間部に設けられた火災成長抑制用の不燃材シート、例えばガラス繊維製でなる不燃布で、この不燃布３０により、屋根２０は上部部分２１と下部部分２２とに分けられている。
【００２４】
４０は、屋根２０の上部部分２１内に複数設けられた減光式煙感知器の直線状の筒体である。この筒体４０は、図２に示されているように、屋根２０の一辺に近い長さを有し、その両端には、図示しない発光回路や発光素子を有する発光部４１と、受光素子、受光回路や火災判別回路などを有する受光部４２とが設けられている。また、筒体４０の側壁には、複数の煙流入口４３が設けられている。なお、筒体４０は、円筒や角筒状のパイプ、あるいは、筒状にした網などが用いられるが、パイプの側壁に開口された煙流入口４３あるいは網目の大きさは、屋根２０の茅の破片が入らない程度の大きさにするのが好ましい。
【００２５】
５０は、屋根２０の下部部分２２内に張り巡らされた吸引式煙検出器の煙吸引パイプで、その基端側は図３に示すように集合管５１を介して煙検出部５２に接続されている。煙検出部５２は、吸引した空気中に含まれている塵埃を除去するフィルタ５３と、フィルタ５３を通過した空気中の煙を検出する例えば光電式の煙感知部５４と、空気を吸引する吸引ファン５５とから構成されている。なお、煙吸引パイプ５０には、煙吸引用の複数の小孔５６が煙流入口として例えば一定間隔で設けられている。
【００２６】
６０は、減光式煙感知器の受光部４２の出力や吸引式煙検出器の煙検出部５２の出力が接続された火災受信機で、建物１０内もしくは管理事務所などに設けられる。
【００２７】
７０は、屋根２０の頂部２３に配設された泡ノズルの一例としての複数の泡ヘッドで、泡ヘッド７０は泡混合器７１を介してポンプ７２と消火用水供給源７３並びに泡原液タンク７４に接続されている。この泡ヘッド７０は、泡混合器７１から泡原液と消火用水の泡混合液が供給されると、発泡倍率が例えば数十倍の低膨張泡７７を生成して屋根２０の表面に放出散布する。なお、泡ヘッド７０から高膨張泡を放出するようにしても良い。
【００２８】
８０は、屋根裏１１に配設された噴霧ノズルで、噴霧ノズル８０はポンプ８１を介して消火用水供給源７３に接続されている。
【００２９】
なお、ポンプ７２とポンプ８１とは、本実施例では火災受信機６０に接続されており、火災受信機６０によって減光式煙感知器や吸引式煙検出器の火災信号出力によって連動制御されるようになっている。
【００３０】
また、図中、７４、８２は配管、７５、８３は逆止弁、７６は例えばボールタップなどの給水弁である。
【００３１】
次にこの防災装置の動作について説明する。
【００３２】
通常は、減光式煙感知器は、発光部４１の図示しない発光素子が例えば３秒おきに間欠的に発光し、この発光素子からの光を受光部４２が発光素子で受光して減光量を測定し、筒体４０内に煙が入っているか否かを監視している。また、吸引式煙検出器は、吸引ファン５５によって吸引パイプ５０の小孔５６から屋根２０内の空気、本実施例の場合は屋根２０の下部部分２２の空気を吸引し、煙感知部５４で吸引した空気中に煙が含まれているか否かを監視している。
【００３３】
例えば、近隣の建物で火災が発生し、その火の粉が屋根２０に落下して屋根２０に着火し、屋根部材がくすぶりだして煙が発生すると、その煙が屋根部材の隙間を通って屋根２０内を拡散し、筒体４０内に煙流入口４３を通って流入する。発光部４１の間欠動作によって受光部４２が所定レベルの煙による減光を検出すると、受光部４２は火災信号を火災受信機６０に出力する。
【００３４】
この減光式煙感知器からの火災信号により、火災受信機６０はポンプ７２を起動し、消火用水供給源７３から消火用水を泡ヘッド７０に向け供給する。この消火用水の供給により混合器７１は泡原液タンク７４から泡原液を吸い上げて消火用水中に所定の割合で混合して例えば表面張力の低い低発泡用の泡混合液を生成し、この泡混合液が配管７４を介して泡ヘッド７０に供給される。
【００３５】
泡ヘッド７０は供給された泡混合液を例えば２０倍の低膨張泡にして屋根２０に放出する。屋根２０の上に放出された泡７７は、屋根２０上に落下した際にその一部が衝撃で消泡するとともに、屋根２０上を流下し、流下する途中で消泡して泡混合液に戻る。この消泡して戻った泡混合液の一部は、含まれている泡原液の作用により、屋根２０の部材の表面に滲み出た油分によってはじかれることなく、屋根２０の内部に浸透する。
【００３６】
そして、屋根２０上を流下する泡と泡混合液によって、屋根２０表面部分の火災が消火されるとともに、屋根深部の火災は屋根内部に浸透した泡混合液によって火災拡大の抑制ならびに消火が行われる。
【００３７】
なお、泡ヘッド７０から高膨張泡を放出した場合には、泡が屋根２０上に堆積され、これによって火の粉が屋根２０に達するのを阻止するとともに、屋根２０に接している泡は重みによって押しつぶされて消泡し、上記と同様に屋根２０内に浸透する。
【００３８】
また、屋根２０の上部部分２１で発生した火災の煙が不燃布のわずかな隙間を通って下部部分に流入すると、その煙は吸引式煙検出器の吸引パイプ５０の小孔５６から吸引され、集合管５１を通り、フィルタ５３で大きめな塵埃が除去されて煙感知部５４に流入する。煙感知部５４では、例えば低濃度の煙を検出するため、図示しない高輝度の発光素子、例えばキセノンランプが間欠的に発光しており、この間欠発光の光の煙による散乱光の受光レベルが所定レベルに達すると、検出信号を火災受信機６０に出力する。
【００３９】
火災受信機６０は、吸引式煙検出器から所定レベルの検出信号を受信すると、煙検出器が火災による煙を検出したと判断して、ポンプ８１を起動する。
【００４０】
起動されたポンプ８１は、消火用水供給源７３の消火用水を噴霧ノズル８０に供給し、噴霧ノズル８０から消火用水を小粒子にして屋根裏１１に放出する。噴霧ノズル８０から屋根裏１１に小粒子で放出された消火用水は、その一部は小粒子なので下部部分２２内に浸透し屋根部材を加湿し、また、他の部分は天井板１２や屋根裏１１の図示しない梁や柱に散布して加湿し、火災拡大を防止する。
【００４１】
なお、噴霧ノズル８０として放出孔の径が細い微噴霧ノズルを、ポンプ８１として高圧ポンプ例えばプランジャポンプを用いるようにしても良い。このように、微噴霧ノズル８０とプランジャポンプ（高圧ポンプ）８１を用い、プランジャポンプ８１によって消火用水を高圧で微噴霧ノズル８０に供給すると、微噴霧ノズル８０から数十ミクロン〜数百ミクロン、例えば１５０ミクロン前後の微粒子が屋根裏１１に放出される。
【００４２】
この微噴霧ノズル８０から放出された消火用水は、微粒子でありかつかなりの流速を持っているため、屋根２０内に屋根部材の隙間を通って屋根２０の深部まで入り込み加湿する。また屋根裏１１内では放出された微粒子はその空間内を漂いながら屋根裏１１内を冷却するとともに、徐々に落下して梁や柱そして天井板１２の表面に付着する。この消火用水の付着は、微粒子であるため少ない水量で密に付着する。従って、少量の消火用水で十分な火災拡大抑制効果や消火効果が得られるとともに、部屋部分１３への消火用水の流出が少なくて済み、水損を防止することができる。
【００４３】
ところで、屋根２０の上部部分２１の深部で火災が発生、もしくは火災が拡大し、その火災が不燃布３０に達すると、不燃布３０によって下部部分２２への火災の拡大が阻止または抑制される。
【００４４】
そして、不燃布３０によって火災の下部部分２２への拡大が阻止または抑制されている間に、泡ヘッド７０からの泡の放出や噴霧ノズル８０からの消火用水の放出により火災の抑制・鎮静化がはかれるとともに、消防隊がかけつけ消火作業を開始する時間を確保することができる。
【００４５】
なお、上記説明では、泡ヘッド７０を屋根２０の頂部に設けたが、ここに限らず屋根２０の表面に泡を放出散布できる屋根の周囲、すなわち、屋根２０の下端縁部分もしくはこれと頂部との間に設けるようにしても良く、また、建物の近傍にパイプを立て、その先端に設けるようにしても良い。
【００４６】
また、泡ヘッド７０もしくは泡ノズルから泡混合液を発泡させずにそのまま屋根２０上に放出させるようにしても良い。この場合も、放出された泡混合液は、混合している泡原液の作用により屋根上での流下速度が低下し、消火効率を高めるとともに、上記と同様に屋根２０内に浸透する。
【００４７】
また、上記説明では、泡ヘッド７０からの泡放出や噴霧ヘッド８０からの消火用水の放出による火災抑制や消火の効果をより高めるため、不燃布などの不燃材シート３０を屋根２０に設けるようにしたが、泡ヘッド７０もしくは噴霧ヘッド８０が設けられている場合には、不燃材シート３０を省略しても良い。
【００４８】
また、不燃材シート３０を屋根２０表側と裏側との間に設けた場合、不燃材シート３０によって火災の拡大を抑制・防止し、その間に消防隊が駆けつける時間を確保できるので、不燃材シート３０のみを設けるだけでも良い。
【００４９】
図４は他の実施例で、図１と同一のものは同一符号を付してあり、その説明を省略する。
【００５０】
図４において、図１の実施例と異なるのは、屋根２０の頂部２３に泡ノズルとしての泡ヘッド７０を設ける代わりに、建物１０の周囲に塔７７を設け、その先端部分に泡ノズルとして泡モニタノズル７８を、配管７４を介して供給される例えば表面張力の弱い泡混合液を、屋根２０の表面に屋根部材の軸方向（繊維方向）に沿う方向に放出するように設けた点である。また、不燃布３０を省略した点である。
【００５１】
このように構成される防災装置は、屋根２０で火災が発生し、その煙が筒体４０または吸引パイプ５０に流入して減光式煙感知器または吸引式煙検知器が火災信号または検出信号を出力すると、火災受信機６０はポンプ７２とポンプ８１とを駆動する。このポンプ８１の駆動により、噴霧ヘッド８０から消火用水の放出が行われる。
【００５２】
また、ポンプ７２の駆動により、混合器７１で例えば表面張力の弱い泡混合液が生成されて泡モニタノズル７８に供給され、ノズル７８は泡混合液を屋根２０に放出する。屋根２０に放出される泡混合液は、その放出方向が屋根部材の軸方向であり、かつ速度エネルギーを有しているため、その一部は屋根部材の軸と軸との間から屋根２０内に進入して深部に達するとともに、その残りは屋根２０の表面に散布される。これにより、屋根２０の表面での火災はもちろん、深部の火災も、火災の拡大抑制や消火が行われる。
【００５３】
なお、本実施例において、泡モニタノズルの代わりに放水銃などともいわれるモニタノズルを用い、このモニタノズルから消火用水を、その放出方向が屋根部材の軸方向となるように放出させるようにしても良い。この場合には、図３において、泡混合器７１と泡原液タンク７４を取り除けばよい。
【００５４】
そして、泡モニタノズル７８から泡混合液とともに、また、モニタノズルから消火用水とともに、窒素ガスや炭酸ガスなどの不活性ガスを同時に放出させるようにしても良い。この場合、不活性ガスは、消火用液体中に混入させて放出するようにしても、また、二重筒のノズルを用い、消火用液体の外側を囲うようにもしくは消火用液体の中心となるように放出するようにしても良い。このようにすると、同時に放出される不活性ガスは屋根２０の深部にまで進入して拡散するので、その作用により、火災抑制効果や消火効果がより向上する。
【００５５】
なお、上記各実施例では、屋根２０内に減光式煙感知器の筒体４０と吸引式煙検知器の吸引パイプ５０の両方を設けたが、その設ける位置は逆でも良く、いずれか一方の機種を用いるようにしても良い。そして、吸引式煙検知器の煙感知部５４は、イオン化式、光電式や減光式などのいずれの煙感知部を用いても良く、これらとともに焦げ臭を感知できる臭い検知器を煙検出部５２設け、煙感知部５４の検出出力と臭い検知器の検出出力とから火災を判断するようにしても良い。
【００５６】
【効果】
この発明の植物屋根の防災装置は、前記植物屋根に埋設され当該植物屋根内部に臨む複数の煙流入口を有する筒状体と、前記筒状体内に流入した煙を検出する煙検出部と、とを有するので、屋根深部で火災が発生しても、その火災による煙を確実に検出することができる。
【００５７】
また、前記植物屋根の内部に、植物屋根を表面側と裏面側とに分ける不燃材シートを設け、前記筒状体は少なくとも前記植物屋根の表面側と裏面側の少なくとも一方に設けたので、屋根の表面側部分で発生した火災の裏側部分側への進行は不燃材シートで阻止され、屋根裏側へ火災が拡大するのを抑制する。
【００５８】
また、前記筒状体は周壁に複数の煙流入口が設けられた直線状の筒体であり、前記筒体の両端に煙検出部の発光部と受光部とが設けられてなるので、屋根の面積に応じた数の筒体を屋根内に埋設し、信号線を例えば建物内もしくは管理室のある建物に設けた火災受信機等の受信部に接続すればよく、設置が容易となる。
【００５９】
また、前記筒状体は周壁に複数の煙流入口が設けられた吸引パイプからなり、前記吸引パイプは前記煙検出部に接続され、前記煙検出部は、前記吸引パイプから空気を吸引する吸引ファンと、前記吸引ファンによって吸引された空気中から煙を検出する煙感知部とを有していることにより、屋根内の空気が強制的に煙検出部に吸引されるので、より早期の煙検出が可能となる。
【００６０】
また、前記建物の屋根裏に噴霧ノズルが設けられ、前記煙検出部が煙を検出した時に前記噴霧ノズルから前記屋根裏に消火用水が噴霧されるようにしたので、屋根裏は噴霧ノズルから放出される消火用水によって満たされるので、屋根裏側の屋根部材はもちろん天井部材も消火用水によって湿らされ、消火はもちろん火災拡大の防止もできる。特に、噴霧ノズルから、消火用水を霧状の微少な粒径で放出するようにした場合には、ノズルから放出された微粒径の消火用水は、屋根裏側から植物屋根の屋根部材の隙間を通して深部にまで入り込むので、深部火災の抑制や消火が可能になる。
【００６１】
また、前記建物の周囲に、前記屋根に対して消火用泡もしくは泡混合液を放出する泡ノズルを設け、前記煙検出部が煙を検出した時に前記泡ノズルから前記屋根に対し消火用泡もしくは泡混合液が放出されるようにしたので、火災時に泡ヘッドから放出された消火用泡は屋根に当たって消泡されて泡混合液に戻り、この泡混合液は、屋根の表面を流れるとともに混合液中に含まれた泡原液の作用により、屋根深部に浸透し、深部火災を抑制したり消火したりする。
【００６２】
また、前記建物の周囲に消火用液体を放出するモニタノズルを、その放出方向が前記植物屋根の屋根部材の軸方向となるように設け、前記煙検出部が煙を検出した時に前記モニタノズルから前記屋根に対し消火用泡もしくは泡混合液が放出されるようにしたので、モニタノズルから放出される消火用水や泡混合液などの消火用液体は植物屋根の深部にまで達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による防災装置の第１の実施例による建物への設置状況を説明する図である。
【図２】図１の屋根部分への設置状況を説明する概略図である。
【図３】図１の防災装置の系統図である。
【図４】この発明による防災装置の第２の実施例による建物への設置状況を説明する図である。
【符号の説明】
１０  建物
１１  屋根裏
１２  天井板
２０  屋根
３０  不燃材シート
４０  筒体（筒状体）
４１  発光部
４２  受光部
４３  煙流入口
５０  吸引パイプ（筒状体）
５１  集合管
５２  煙検出部
５３  フィルタ
５４  煙感知部
５５  吸引ファン
５６  小孔（煙流入口）
６０  火災受信機
７０  泡ヘッド（泡ノズル）
７１  混合器
７２  ポンプ
７３  消火用水供給源
７４  泡原液タンク
７８  モニタノズル
８０  噴霧ヘッド
８１  ポンプ
【図１】
0003651506.tif 000002
【図２】
0003651506.tif 000003
【図３】
0003651506.tif 000004
【図４】
0003651506.tif 000005