(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を行うための煙制御設計装置であって、
天井に設けられた複数の吸込み口を介して天井チャンバと連通される対象空間を選定する対象空間選定部と、
前記天井チャンバ内に配設された障害物の位置に基づいて、前記天井チャンバを複数の仮想空間に分割する天井チャンバ分割部と、
前記天井チャンバ内に設置される少なくとも１つの排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量を設定する排煙口風量設定部と、
前記排煙口風量設定部によって設定された前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量に基づいて、各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口の風量を算出する吸込み口風量算出部と、
前記吸込み口風量算出部によって算出された前記吸込み口の風量が基準風量となるように、前記排煙設備に関する排煙パラメータを最適化する排煙パラメータ最適化部と、
を備えることを特徴とする煙制御設計装置。
【請求項２】
前記排煙パラメータは、前記天井チャンバ内に設置される前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置、及び前記排煙口の風量を含むことを特徴とする、請求項１記載の煙制御設計装置。
【請求項３】
前記排煙パラメータ最適化部は、前記吸込み口風量算出部によって算出された前記吸込み口の風量が基準風量を超える場合、前記複数の仮想空間に設置される前記排煙口の個数を減少させることを特徴とする、請求項２記載の煙制御設計装置。
【請求項４】
前記排煙パラメータ最適化部は、前記吸込み口風量算出部によって算出された前記吸込み口の風量が基準風量未満である場合、前記排煙口の風量を増大させることを特徴とする、請求項２記載の煙制御設計装置。
【請求項５】
前記吸込み口風量算出部は、前記排煙口風量設定部によって設定された一の排煙口の風量と、前記各仮想空間と隣接する他の仮想空間との間で流入出する風量とに基づいて、前記各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口における風量を算出することを特徴とする、請求項１記載の煙制御設計装置。
【請求項６】
前記各仮想空間と隣接する他の仮想空間との間で流入出する風量は、前記障害物と前記天井との間の鉛直面における開口面積から算出され、
前記各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口における風量は、前記各仮想空間と前記対象空間との間の前記天井における有効開口面積から算出されることを特徴とする、請求項５記載の煙制御設計装置。
【請求項７】
前記障害物は、前記天井チャンバ内に配設された少なくとも１つの梁であることを特徴とする、請求項１記載の煙制御設計装置。
【請求項８】
コンピュータによって実行される、天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を行うための煙制御設計方法であって、
天井に設けられた複数の吸込み口を介して天井チャンバと連通される対象空間を選定する対象空間選定ステップと、
前記天井チャンバ内に配設された障害物の位置に基づいて、前記天井チャンバを複数の仮想空間に分割する天井チャンバ分割ステップと、
前記天井チャンバ内に設置される少なくとも１つの排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量を設定する排煙口風量設定ステップと、
前記排煙口風量設定ステップによって設定された前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量に基づいて、各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口の風量を算出する吸込み口風量算出ステップと、
前記吸込み口風量算出ステップによって算出された前記吸込み口の風量が基準風量となるように、前記排煙設備に関する排煙パラメータを最適化する排煙パラメータ最適化ステップと、
を備えることを特徴とする煙制御設計方法。
【請求項９】
天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を行うための煙制御設計方法をコンピュータに実行させる、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムであって、
天井に設けられた複数の吸込み口を介して天井チャンバと連通される対象空間を選定する対象空間選定ステップと、
前記天井チャンバ内に配設された障害物の位置に基づいて、前記天井チャンバを複数の仮想空間に分割する天井チャンバ分割ステップと、
前記天井チャンバ内に設置される少なくとも１つの排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量を設定する排煙口風量設定ステップと、
前記排煙口風量設定ステップによって設定された前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量に基づいて、各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口の風量を算出する吸込み口風量算出ステップと、
前記吸込み口風量算出ステップによって算出された前記吸込み口の風量が基準風量となるように、前記排煙設備に関する排煙パラメータを最適化する排煙パラメータ最適化ステップと、
を備えることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙制御設計装置、煙制御設計方法及び該方法を実行するためのプログラムに関し、特に、天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を行うための煙制御設計装置、煙制御設計方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフィスビル、工場、商業施設、病院などの建物内を排煙するために、自然排気方式や機械排気方式などの排煙方式を採用した排煙設備が導入されている。このうち、機械排気方式の排煙設備として天井チャンバ方式の排煙設備がある。天井チャンバ方式とは、室内の天井裏の天井チャンバに排煙口を設け、室内の煙を、天井面に配置された複数の吸込み口から天井チャンバを経て排煙口に導き、該排煙口から排煙ファンで屋外に強制排煙する方式である。
【０００３】
天井チャンバ方式が採用された排煙設備として、例えば、天井チャンバ内に設置された排煙ダクトと、天井チャンバ内に配置され、上記排煙ダクトの端部に接続された排煙口と、天井面全体に亘って分散配置された複数の吸込み口（スリット）とを有する排煙設備がある（特許文献１）。本排煙設備によれば、天井の吸込み口を介して室内と連通した天井チャンバを蓄煙空間として確保することにより、蓄煙空間に多量の煙を一時的に蓄煙することができ、効率的な排煙を行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、建物の天井チャンバ内に大梁や設備機器等が設けられている場合、排気経路の障害物となって排煙が不均一になり、必要とされる排煙風量（以下、「基準風量」ともいう）を確保できない居室が発生する虞がある。そこで、天井チャンバ内に排煙ダクトを設置する際、上記のような障害物を越える位置まで横引きの排煙ダクトを延長する設計方法が推奨されている。
【０００６】
ところが、上記設計方法では、天井チャンバ内に障害物となる大梁等が複数在る場合、それぞれ障害物を越える複数位置まで排煙ダクトを延長する必要があるため、天井チャンバ内に複数の排煙ダクトを設置しなければならず、天井チャンバ内のダクト本数が増大し、設置作業が煩雑であると共にコスト増大を招く。この解消策として、排煙設備の設置時に、天井に設けられる複数の吸込み口について、排煙口に近い領域の吸込み口を小さくし、排煙口に遠い領域の吸込み口を大きくする施工や、天井チャンバ内で梁に横引き排煙ダクトを通すための貫通孔を設けたり、梁と横引き排煙ダクトとの隙間を閉塞するなどの施工が行われている。しかし、これらの施工でも、施工期間の延長や現場での調整の手間などが生じるため、依然として煩雑な設置作業やコスト増大が生じるという問題がある。特に、居室面積が大きいオフィスビルなどの建物では、天井チャンバ内に大梁などの障害物が多数存在する場合があり、上記のような問題が顕著となる。
【０００７】
本発明の目的は、天井チャンバ内における障害物の存在に因らず、全ての居室で基準風量以上の十分な排煙風量を確保して安全性を高めることができ、且つ、排煙設備の簡便な設置作業及びコスト低減を実現することができる煙制御設計装置、煙制御設計方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の煙制御設計装置は、天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を行うための煙制御設計装置であって、天井に設けられた複数の吸込み口を介して天井チャンバと連通される対象空間を選定する対象空間選定部と、前記天井チャンバ内に配設された障害物の位置に基づいて、前記天井チャンバを複数の仮想空間に分割する天井チャンバ分割部と、前記天井チャンバ内に設置される少なくとも１つの排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量を設定する排煙口風量設定部と、前記排煙口風量設定部によって設定された前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量に基づいて、各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口の風量を算出する吸込み口風量算出部と、前記吸込み口風量算出部によって算出された前記吸込み口の風量が基準風量となるように、前記排煙設備に関する排煙パラメータを最適化する排煙パラメータ最適化部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記排煙パラメータは、前記天井チャンバ内に設置される前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置、及び前記排煙口の風量を含む。
【００１０】
前記排煙パラメータ最適化部は、前記吸込み口風量算出部によって算出された前記吸込み口の風量が基準風量を超える場合、前記複数の仮想空間に設置される前記排煙口の個数を減少させることができる。
【００１１】
前記排煙パラメータ最適化部は、前記吸込み口風量算出部によって算出された前記吸込み口の風量が基準風量未満である場合、前記排煙ファンの風量を増大させることができる。
【００１２】
また、前記吸込み口風量設定部は、前記排煙口風量設定部によって設定された一の排煙口の風量と、前記各仮想空間と隣接する他の仮想空間との間で流入出する風量とに基づいて、前記各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口における風量を算出する。
【００１３】
前記各仮想空間と隣接する他の仮想空間との間で流入出する風量は、前記障害物と前記天井との間の鉛直面における開口面積から算出され、前記各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口における風量は、前記各仮想空間と前記対象空間との間の前記天井における有効開口面積から算出される。
【００１４】
前記障害物は、前記天井チャンバ内に配設された少なくとも１つの梁である。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の煙制御設計方法は、コンピュータによって実行される、天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を行うための煙制御設計方法であって、天井に設けられた複数の吸込み口を介して天井チャンバと連通される対象空間を選定する対象空間選定ステップと、前記天井チャンバ内に配設された障害物の位置に基づいて、前記天井チャンバを複数の仮想空間に分割する天井チャンバ分割ステップと、前記天井チャンバ内に設置される少なくとも１つの排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量を設定する排煙口風量設定ステップと、前記排煙口風量設定ステップによって設定された前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量に基づいて、各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口の風量を算出する吸込み口風量算出ステップと、前記吸込み口風量算出ステップによって算出された前記吸込み口の風量が基準風量となるように、前記排煙設備に関する排煙パラメータを最適化する排煙パラメータ最適化ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の煙制御設計方法を実行するためのプログラムは、天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を行うための煙制御設計方法をコンピュータに実行させる、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムであって、天井に設けられた複数の吸込み口を介して天井チャンバと連通される対象空間を選定する対象空間選定ステップと、前記天井チャンバ内に配設された障害物の位置に基づいて、前記天井チャンバを複数の仮想空間に分割する天井チャンバ分割ステップと、前記天井チャンバ内に設置される少なくとも１つの排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量を設定する排煙口風量設定ステップと、前記排煙口風量設定ステップによって設定された前記排煙口の個数、前記排煙口の設置位置及び前記排煙口の風量に基づいて、各仮想空間と前記対象空間とを連通する吸込み口の風量を算出する吸込み口風量算出ステップと、前記吸込み口風量算出ステップによって算出された前記吸込み口の風量が基準風量となるように、前記排煙設備に関する排煙パラメータを最適化する排煙パラメータ最適化ステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、天井チャンバ内に配設された障害物の位置に基づいて当該天井チャンバが複数の仮想空間に分割され、また、天井チャンバ内に設置される少なくとも１つの排煙口の個数、排煙口の設置位置及び排煙口の風量が設定される。そして、上記設定された排煙口の個数、排煙口の設置位置及び排煙口の風量に基づいて、各仮想空間と対象空間とを連通する吸込み口の風量が算出され、上記算出された吸込み口の風量が基準風量となるように、排煙設備に関する排煙パラメータが最適化される。これにより、天井チャンバ内に梁などの障害物が在る場合であっても、対象空間内の全ての居室で基準風量を確保して安全性を高めることができ、また、実際の排煙設備の設置時に、排煙ダクトの本数増大や、横引き排煙ダクトの延長、天井の複数の吸込み口の調整、あるいは天井チャンバ内の施工等を必要とせず、排煙設備の簡便な設置作業及びコスト低減を実現することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、上記算出された吸込み口の風量が基準風量と異なる場合に、複数の仮想空間に設置される排煙口の個数、あるいは排煙口の風量を変更する。また、上記算出された吸込み口の風量が基準風量未満である場合には、排煙ファンの風量を増大させる。これにより、対象空間内の全ての居室で基準風量を簡便且つ確実に確保することが可能となる。特に、実際の排煙設備の設置時に、多数の居室を有するオフィスビルなどの建物において、天井チャンバ内に梁などの障害物が多数存在している場合であっても、対象空間内の全ての居室で基準風量を確保することができ、排煙設備のより簡便な設置作業と大幅なコスト低減の双方を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る煙制御設計装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の煙制御設計装置で実行される煙制御設計処理が適用される建物の一例を説明するための模式図であり、（ａ）は、建物における所定階の水平方向断面図、（ｂ）は所定階の鉛直方向部分断面図である。
【図３】煙制御設計処理で用いられる、仮想空間と対象空間とそれらの間の有効開口面積と、天井チャンバにおける大梁下の開口面積とを説明するための図である。
【図４】図２の建物に適用される煙制御設計処理のフローチャートである。
【図５】図３の煙制御設計処理で各吸込み口の風量を算出する方法を説明するためのブロック図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図４の煙制御設計処理によって排煙パラメータを最適化した結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る煙制御設計装置の構成を概略的に示すブロック図である。図１の構成はその一例を示すものであり、本発明に係る煙制御設計装置が適用される構成は、図１のものに限られない。
【００２１】
図１の煙制御設計装置１は、天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物の煙制御設計を支援するコンピュータであり、制御部１０、記憶部２０、通信Ｉ／Ｆ２３、入力部２４、出力部２５、及び表示部２６を含んで構成される。
【００２２】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）のプロセッサによって構成されている。制御部１０は、記憶部２０に格納されたプログラムを読み出して実行することで、対象空間選定部１１、天井チャンバ分割部１２、排気口風量設定部１３、吸込み口風量算出部１４、排煙パラメータ最適化部１５、及び出力用データ作成部１６の各機能を実現可能に構成されている。各機能に対応する上記各要素の詳細については後述する。
【００２３】
記憶部２０は、制御部１０が煙制御設計処理を実行するのに必要なプログラム及びデータを記憶している。記憶部２０は、非一過性であり、かつ、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体で構成されている。記憶部２０には、建物（図３参照）の天井チャンバ内における障害物に関する障害物パラメータの集合体である障害物パラメータ群２１、排煙設備（図３参照）に関する排煙パラメータの集合体である排煙パラメータ群２２等が格納されている。
【００２４】
記憶部２０に記憶された「障害物パラメータ」は、天井チャンバ内に設けられた主要構造部や、該天井チャンバ内に設置された設備機器類を特定可能な任意のパラメータである。建物の主要構造部とは、例えば大梁であり、設備機器類とは、例えばダクト、配管、空調機である。また、「排煙パラメータ」は、排煙設備を特定可能な任意のパラメータであり、例えば排煙口の位置、排煙口の個数、横引き排煙ダクト（図３）の断面積・長さ、排煙ファン（図３）の風量である。
【００２５】
通信Ｉ／Ｆ２３は、外部装置に対して電気信号を送受信するインターフェースである。これにより、煙制御設計装置１は、煙制御の設計に供されるデータファイルを外部装置から受信可能であり、煙制御の設計結果を示すデータファイルを外部装置に向けて送信可能である。
【００２６】
入力部２４は、マウス、キーボード、タッチパネル又はマイクロフォンを含んで構成される。出力部２５はスピーカを含んで構成され、表示部２６はディスプレイを含んで構成される。入力部２４による入力機能及び出力部２５による出力機能、表示部２６による表示機能を組み合わせることで、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を構築可能である。
【００２７】
上記のように構成される煙制御設計装置１では、図２に示すような天井チャンバ方式の排煙設備を備える建物（モデル）を想定し、当該建物に対して後述の煙制御設計処理を用いてシミュレーションを行う。
【００２８】
［処理対象となる建物］
図２は、図１の煙制御設計装置で実行される煙制御設計処理が適用される建物の一例を説明するための図であり、（ａ）は、建物における所定階の水平方向断面図、（ｂ）は所定階の鉛直方向部分断面図である。
同図において、建物３０は、所定階において、外壁３１と、スラブ３２，３２’と、スラブ３２，３２’間に配置された天井３３と、外壁３１、スラブ３２及び天井３３によって画定される対象空間３４と、対象空間３４の上方に位置し、外壁３１、天井３３及びスラブ３２’によって画定される天井チャンバ３５とを有している。
天井チャンバ３５は、天井３３に均等配置された後述の複数の吸込み口を介して対象空間３４と連通している。また、天井チャンバ３５内には排気流路の障害物となる大梁３８，３９が配設されている。
【００２９】
この建物３０において、天井チャンバ３５は障害物の位置に基づいて複数の仮想空間に分割される。例えば本実施形態では、天井チャンバ３５が、大梁３８，３９の位置で区切られ、３つの仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに分割される。図中のＡ，Ｂ，Ｃは、仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに対応する区画である。
そして、図３に示すように、３つの仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃと対象空間３４との間の天井３３における有効開口面積を、それぞれαＡ１，αＡ２，αＡ３と定義する。また、天井チャンバ３５における大梁下の開口部３８ａ，３９ａにおいて、大梁３８，３９と天井３３との間の鉛直面における開口面積（以下、「大梁下の開口面積」という）を、それぞれαＡ１２，αＡ２３と定義する。
【００３０】
排煙設備４０は、排煙ファン４１と、天井チャンバ３５内に設置され、排煙ファン４１に接続された排煙ダクト４２，４３，４４と、天井チャンバ３５内に配置され、排煙ダクト４２，４３，４４の端部にそれぞれ接続された排煙口４５，４６，４７と、天井３３の面内方向全体に均等配置された複数の吸込み口４８とを有する。そして、これら３つの排煙口４５，４６，４７における風量をそれぞれＷ１，Ｗ２，Ｗ３と定義する。
【００３１】
［煙制御設計処理］
図４は、図２の建物３０に適用される煙制御設計処理のフローチャートであり、図５は、図４の煙制御設計処理で各吸込み口の風量を算出する方法を説明するためのブロック図である。本煙制御設計処理は、制御部１０の各機能部によって実行される。
【００３２】
先ず、建物３０の所定階において煙制御設計の対象となる対象空間３４を設定し（ステップＳ１）、対象空間３４上の天井チャンバ３５内に配設された大梁３８，３９の位置に基づいて、天井チャンバ３５を３つの仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに分割する（ステップＳ２）。次に、排煙ファン４１の風量Ｗｓｕｍを設定し、排煙口の個数（３つ）、３つの排煙口４５，４６，４７の設置位置、及び、３つの排煙口４５，４６，４７の風量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３［ｋｇ／ｓ］を設定する（ステップＳ３）（図５）。本実施形態では、初期状態として、排煙口４５，４６，４７が、それぞれ仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの水平な面内の中央部に設置される。また、風量Ｗｓｕｍと風量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３との関係は、Ｗｓｕｍ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３である。
【００３３】
次いで、上記で設定された排煙口の個数、排煙口４５，４６，４７の設置位置及び排煙口の風量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に基づいて、仮想空間３５Ａと対象空間３４とを連通する吸込み口４８の風量ＷＡ［ｋｇ／ｓ］を算出する（ステップＳ４）（図５）。
【００３４】
具体的には、先ず、３つの仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設定し、各仮想空間と隣接する他の仮想空間との間で流入出する風量を算出する。本実施形態では、下記（１）式を用いて、仮想空間３５Ａと仮想空間３５Ｂとの間の大梁３８下の開口面積αＡ１２における風量Ｗ’Ａ→Ｂ，Ｗ’Ｂ→Ａを算出する（図５）。同様にして、仮想空間３５Ｂと仮想空間３５Ｃとの間の大梁３９下の開口面積αＡ２３における風量Ｗ’Ｂ→Ｃ，Ｗ’Ｃ→Ｂを算出する。
【００３５】
Ｗ＝αＡ＊｛２ρ（Ｐａ−Ｐｂ）｝１／２      ・・・（１）
ただし、Ｗ：当該開口での質量流量［ｋｇ／ｓ］、αＡ：当該開口での有効開口面積［ｍ２］、ρ：密度（風上側）［ｋｇ／ｍ３］、Ｐａ：風上側の圧力［Ｐａ］、Ｐｂ：風下側の圧力［Ｐａ］
【００３６】
そして、仮想空間３５Ａについて、仮想空間３５Ａと対象空間３４との間の天井３３における有効開口面積αＡ１を算出し、この有効開口面積αＡ１の値と、上記で設定された排煙口４５の風量Ｗ１の値と、先に算出した開口面積αＡ１２における風量Ｗ’Ａ→Ｂ，Ｗ’Ｂ→Ａの値を下記（２）式に代入して、仮想空間３５Ａと対象空間３４とを連通する吸込み口４８の風量ＷＡを算出する。
ＷＡ＝Ｗ１−（Ｗ’Ａ→Ｂ＋Ｗ’Ｂ→Ａ）    ・・・（２）
【００３７】
次いで、仮想空間３５Ａにおける吸込み口４８の風量ＷＡが基準風量ＷＡ０であるか否かを判別し（ステップＳ５）、風量ＷＡが基準風量ＷＡ０と異なる場合に、排煙設備４０に関する排煙パラメータを最適化する（ステップＳ６）。基準風量とは、建築基準法等の規定に基づいて決定される風量であり、建物の構造（構造パラメータ）に応じて異なる。例えば、基準風量ＷＡ０は、１分間に仮想空間３５Ａの床面積１ｍ２につき１ｍ３以上を満たす値である。上記基準風量は、所定の安全率を有する値であってもよい。
具体的には、風量ＷＡが基準風量ＷＡ０を超える場合、風量ＷＡが基準風量ＷＡ０となるように、複数の仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに設置される排煙口４５，４６，４７の設置位置や排煙口の個数を減少させる。また、排煙口４５の風量Ｗ１、排煙口４６の風量Ｗ２、排煙口４７の風量Ｗ３の少なくとも１つを減少させる。
また、風量ＷＡが基準風量ＷＡ０未満である場合には、風量ＷＡが基準風量ＷＡ０となるように、排煙口４５，４６，４７の風量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を増大させる。すなわち排煙ファン４１の風量Ｗｓｕｍを増大させる。
【００３８】
一方、仮想空間３５Ａにおける吸込み口４８の風量ＷＡが基準風量ＷＡ０である場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、全ての仮想空間で上記処理を行ったか否かを判別し（ステップＳ６）、全ての仮想空間で上記計算処理を行っていない場合には、残りの仮想空間３５Ｂ，３５ＣについてステップＳ４〜Ｓ５と同様の処理を行う。
【００３９】
これにより、仮想空間３５Ｂについて、下記（３）式で算出される仮想空間３５Ｂにおける吸込み口４８の風量ＷＢと（図５参照）、基準風量ＷＢ０（通常、ＷＢ０＝ＷＡ０）との比較結果に基づいて、排煙パラメータを最適化する。また、仮想空間３５Ｃについても、下記（４）式で算出される仮想空間３５Ｃにおける吸込み口４８の風量ＷＣと（図５参照）、基準風量ＷＣ０（通常、ＷＣ０＝ＷＡ０）との比較結果に基づいて、排煙パラメータを最適化する。その後、全ての仮想空間で上記処理を行ったと判別した場合に（ステップＳ６でＹＥＳ）、本処理を終了する。
ＷＢ＝Ｗ２−（Ｗ’Ａ→Ｂ＋Ｗ’Ｂ→Ａ＋Ｗ’Ｂ→Ｃ＋Ｗ’Ｃ→Ｂ）    ・・・（３）
ＷＣ＝Ｗ３−（Ｗ’Ｂ→Ｃ＋Ｗ’Ｃ→Ｂ）    ・・・（４）
【００４０】
上記煙制御設計処理によって排煙パラメータを最適化した結果の一例を、図６（ａ）及び（ｂ）に示す。
図６（ａ）に示すモデルでは、排煙口の個数が３つから２つに減少し、仮想空間３５Ａ，３５Ｃに排煙口４５，４７が設置されるが、仮想空間３５Ｂに排煙口４６が設置されず、天井チャンバ３５に排煙ダクト４３が設置されない。排煙口４５，４７での風量は、Ｗ１，Ｗ３とそれぞれ異なるＷ１’，Ｗ３’となるが、仮想空間３５Ａ，３５Ｃにおける吸込み口４８の風量ＷＡ’，ＷＣ’はいずれも基準風量ＷＡ０，ＷＣ０を満たす。また、仮想空間３５Ｂに排煙口は設置されないが、仮想空間３５Ｂにおける吸込み口４８の風量ＷＢ’は基準風量ＷＢ０を満たす。
【００４１】
図６（ｂ）に示すモデルでは、風量Ｗｓｕｍを増大させるために、排気ファン４１を排煙能力の高い排煙ファン４１’に変更してもよい。あるいは排気ファン自体を変更せず、排気ファン４１の風量Ｗｓｕｍのみを増大させてもよい。この場合も、排煙口４５，４６，４７での風量は、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３とはそれぞれ異なる風量Ｗ１”，Ｗ２”，Ｗ３”となり、仮想空間３５Ａ〜３５Ｃにおける吸込み口４８の風量ＷＡ”，ＷＢ”，ＷＣ”はいずれも、基準風量ＷＡ０，ＷＢ０，ＷＣ０を満たす。通常、排気ファンを風量の大きい他の排気ファンに変更すると、風量Ｗｓｕｍが離散的に変わる。一方、排気ファン自体を変更せず、インバータなどを設けて風量のみを増大させることにより、風量Ｗｓｕｍを連続的に増大させることができ、加えて省エネルギー化を図ることができる。
【００４２】
全ての仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃで上記処理を実行して、建物３０における排煙パラメータを最適化した後、全処理によって決定された設定情報を示す出力用データを作成し、該出力用データを出力部２５及び表示部２６に向けて出力する。ユーザは、出力された設定情報を認識し、また、該設定情報を調整することで、建物３０内の対象空間３４の全体で基準風量を満たす排煙設備４０を設計することができる。
【００４３】
上述したように、本実施形態によれば、天井チャンバ３５内に配設された大梁３８，３９の位置に基づいて当該天井チャンバが３つの仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに分割され、また、天井チャンバ３５内に設置される排煙口の個数（３つ）、３つの排煙口４５，４６，４７の設置位置及び風量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３がそれぞれ設定される。そして、上記設定された排煙口の個数、３つの排煙口４５、４６，４７の風量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に基づいて、各仮想空間と対象空間３４とを連通する吸込み口４８の風量ＷＡ，ＷＢ，ＷＣが算出され、上記算出された吸込み口４８の風量ＷＡ，ＷＢ，ＷＣがそれぞれ基準風量ＷＡ０，ＷＢ０，ＷＣ０となるように、排煙口４５、４６，４７の個数及び設置位置が最適化され、あるいは排煙ファン４０の風量Ｗｓｕｍが最適化される。これにより、天井チャンバ３５内に梁などの障害物が在る場合であっても、対象空間３４内の全ての居室で基準風量ＷＡ０，ＷＢ０，ＷＣ０を確保して安全性を高めることができ、また、実際の排煙設備の設置時に、排煙ダクトの本数増大や、横引き排煙ダクトの延長、天井の複数の吸込み口の調整、あるいは天井チャンバ内の施工を必要とせず、排煙設備の簡便な設置作業及びコスト低減を実現することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、上記算出された吸込み口４８の風量ＷＡ，ＷＢ，ＷＣのいずれかが各基準風量を超える場合、３つの仮想空間３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに設置される排煙口の個数を減少させる。あるいは、上記算出された吸込み口４８の風量ＷＡ，ＷＢ，ＷＣのいずれかが各基準風量未満である場合には、排煙ファン４０の風量を増大させる。これにより、対象空間３４内の全ての居室で基準風量ＷＡ０，ＷＢ０，ＷＣ０を簡便且つ確実に確保することが可能となる。特に、実際の排煙設備の設置時に、多数の居室を有するオフィスビルなどの建物において、天井チャンバ内に梁などの障害物が多数存在している場合であっても、全ての居室で基準風量を確保することができ、排煙設備のより簡便な設置作業と大幅なコスト低減の双方を実現することが可能となる。
【００４５】
以上、上記実施形態に係る煙制御設計装置、煙制御設計方法及び該方法を実行するためのプログラムについて述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００４６】
例えば上記実施形態では、排煙口風量設定部が、天井チャンバ内に設置される排煙口の個数として３つの排煙口を設定しているが、これに限らず、少なくとも１つの排煙口を設定してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、排煙パラメータである排煙口の個数及び排煙ファンの風量が最適化されるが、これに限らず、排煙ダクトの断面積・長さなどの他の排煙パラメータが最適化されてもよい。
【００４８】
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した非一過性の記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。
【００４９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＵＳＢメモリ、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００５１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５２】
更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の煙制御設計装置は、教育施設、医療施設、研究施設、生産施設、商業施設などの施設に適用することができる。また、施設に限らず、ビル、病院、工場などの建物に適用してもよい。更に、都市計画地域など、所定地域に建設される複数の施設全体に煙制御設計装置を適用することにより、排煙設備の設置作業が簡便化され、施工期間の大幅な短縮を図ることができ、大幅なコスト低減を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１  煙制御設計装置
１０  制御部
１１  対象空間選定部
１２  天井チャンバ分割部
１３  排気口風量設定部
１４  吸込み口風量算出部
１５  排煙パラメータ最適化部
１６  出力用データ作成部
２０  記憶部
２１  障害物パラメータ群
２２  排煙パラメータ群
２３  通信Ｉ／Ｆ
２４  入力部
２５  出力部
２６  表示部
３０  建物
３１  外壁
３２，３２’  スラブ
３３  天井
３４  対象空間
３５  天井チャンバ
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ  仮想空間
３８  大梁
３８ａ  開口部  
３９  大梁  
３９ａ  開口部
４０  排煙設備
４１  排煙ファン
４１’  排煙ファン
４２，４３，４４  排煙ダクト
４５，４６，４７  排煙口
４８  吸込み口
【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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