(57)【要約】【課題】室内における火災の進展状況を遠隔地に居ながら、段階的に把握することの可能な火災フェイズ管理装置、及び火災フェイズ管理方法を提供する。【解決手段】火災フェイズ管理装置１を用いた管理方法は、感知器２で得られる天井面付近の温度情報から、所定の温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔを検知し、一方で、設計段階を想定した室内で火災が生じた際の同様の温度区間の所要時間を、フェイズ進展基準時間Ｔｆとして設定しておく。建築物の管理者は、中央処理装置３を用いて火災発生の可能性がある部屋について、感知器２の熱検知機能で得られる温度情報を基に、フェイズ進展基準時間Ｔｆと比較することにより、火災の進展状況をモニタリングする。モニタリングする温度区間を少なくとも２区間以上設定することにより、火災の進展状況を、設定した温度区間毎で段階的にモニタリングすることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物内の監視対象となる部屋の天井に設けられ、煙感知機能及び熱検知機能の両者を備えてなる感知器と、
該感知器の熱検知機能により検知され、前記部屋の天井面近傍の温度が少なくとも２区間設定される所定の温度区間各々を、上昇する際に要する所要時間を格納するとともに、
該所要時間を、同一の温度区間における温度上昇に係る基準時間と比較演算する中央処理装置を備えてなり、
該中央処理装置が、所要時間と基準時間との比較演算により把握される火災の進展状況に応じて警報信号を発する構成を備えることを特徴とする火災フェイズ管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の火災フェイズ管理装置において、
前記中央処理装置に、基準時間を設定するための設定条件を入力する入力装置が備えられることを特徴とする火災フェイズ管理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の火災フェイズ管理装置を用いた火災フェイズ管理方法であって、
感知器が所要時間を検知する温度区間を構成する上限温度及び下限温度を設定するとともに、中央処理装置を用いて設定した温度区間の温度上昇に要する基準時間を設定する第１の行程と、
前記部屋の天井面近傍の温度が、第１の行程で設定された温度区間を上昇通過する際に要した所要時間を、感知器により検知する第２の行程と、
中央処理装置を用いて、第２の行程において検知される所要時間を、第１の行程で設定した基準時間と比較することにより火災の進展状況を把握し、進展状況に応じて警報信号を発する第３の行程とにより構成されることを特徴とする火災フェイズ管理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の火災フェイズ管理装置を用いた火災フェイズ管理方法において、
第１の行程において設定した基準時間が、少なくとも前記感知器が設置されている部屋の用途、床面積、及び天井材の材料を設定条件とし、これに基づき設定されることを特徴とする火災フェイズ管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の火災の進展状況を段階的に把握するための火災フェイズ管理装置、及び火災フェイズ管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より建築物に採用されている自動火災報知設備は、室内の温度上昇や煙濃度に関する情報を状態監視し、それらの値があらかじめ設定された閾値を超えるかどうかにより、火災が発生したか否かを判断する、もしくは滞在限界状態を報知する機能を有するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８１５５号公報
【０００４】
これらは、何れも閾値が１点であるため、火災発生の確定や、滞在限界状態時点の検出等は可能であるものの、出火後の建築物内について段階的な火災の進展状況、つまり火災フェイズを把握することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このため、防火管理者が、火災の進展状況を段階的に把握するためには、火災が発生したと思われる室に直接駆けつける必要があるため、火災初期での対応行動が遅れる可能性がある。
また、火災を初期段階で検知した際には、対応行動として、消火、煙制御などの多数の制御を短時間のうちに行う必要があるが、現状の自動火災報知設備では、火災の拡大状況を段階的に把握できないため、被害の拡大状況に応じた対策の制御を適切に行うことが困難である。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、建築物の火災時に、室内における火災の進展状況を建物管理室等の遠隔地に居ながら、段階的に把握することの可能な火災フェイズ管理装置、及び火災フェイズ管理方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の火災フェイズ管理装置は、建築物内の監視対象となる部屋の天井に設けられ、煙感知機能及び熱検知機能の両者を備えてなる感知器と、該感知器の熱検知機能により検知され、前記部屋の天井面近傍の温度が少なくとも２区間設定される所定の温度区間各々を、上昇する際に要する所要時間を格納するとともに、該所要時間を、同一の温度区間における温度上昇に係る基準時間と比較演算する中央処理装置を備えてなり、該中央処理装置が、所要時間と基準時間との比較演算により把握される火災の進展状況に応じて警報信号を発する構成を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の火災フェイズ管理装置は、前記中央処理装置に、基準時間を設定するための設定条件を入力する入力装置が備えられることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の火災フェイズ管理方法は、請求項１または２に記載の火災フェイズ管理装置を用いた火災フェイズ管理方法であって、感知器が所要時間を検知する温度区間を構成する上限温度及び下限温度を設定するとともに、中央処理装置を用いて設定した温度区間の温度上昇に要する基準時間を設定する第１の行程と、前記部屋の天井面近傍の温度が、第１の行程で設定された温度区間を上昇通過する際に要した所要時間を、感知器により検知する第２の行程と、中央処理装置を用いて、第２の行程において検知される所要時間を、第１の行程で設定した基準時間と比較することにより火災の進展状況を把握し、進展状況に応じて警報信号を発する第３の行程とにより構成されることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の火災フェイズ管理方法は、第１の行程において設定した基準時間が、少なくとも前記感知器が設置されている部屋の用途、床面積、及び天井材の材料を設定条件とし、これに基づき設定されることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の火災フェイズ管理装置及び火災フェイズ管理方法を、図１から図１０に示す。
一般に、建築物は設計段階において、部屋の用途に応じて火災の進展の度合い（以降、火災成長率αと記す）をあらかじめ設定しておき、これらの設定値を用いて避難施設や排煙設備などの避難安全対策を設計する。しかし、部屋が使用されている段階では、室内の可燃物量は必ずしも設計時点での設定値と同じにはならない。一方で、火災が発生した際の火災成長率αは、室内の可燃物の単位面積あたり重量や、可燃物の材料、配置等に大きく依存されることとなりやすい。このため、火災初期段階において、実際の火災成長率αを設計段階での予測値と比較し、その大小を把握することは、建物内の在館者の避難安全性を考慮する上で、重要な指標の一つとなる。
ところで、火災の初期段階では、天井近傍に蓄積した煙層温度が急激に上昇することが知られており、温度上昇に要する時間が短い場合には、火災の進展が急速であると予測でき、温度上昇に要する時間が比較的長い場合には、火災の進展が緩慢であると予測することができる。
【００１２】
そこで、本発明の火災フェイズ管理装置及び火災フェイズ管理方法は、監視対象となる部屋の天井に設置される感知器に、煙感知機能と熱検知機能の両者の機能を保有するものを適用し、熱検知機能で得られる天井面付近の温度情報から、火災の初期段階における所定の温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔを検知する。一方で、設計段階を想定した室内で火災が生じた際の天井面付近の温度情報から、同様の温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔｆをあらかじめ算定しておき、これを基準時間（以降、フェイズ進展基準時間Ｔｆと示す）として設定しておく。
これにより、建築物の管理者は、例えば建築物の建物管理室等において、感知器より検出される情報を受信する中央処理装置を用いて、火災発生の可能性がある部屋について、感知器の熱検知機能で得られる温度情報を基に、天井面近傍の煙層温度が所定の温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔをフェイズ進展基準時間Ｔｆと比較することにより、火災の進展状況をモニタリングするものである。
【００１３】
しかし、火災の特徴として、天井面近傍の煙層温度が火災の初期段階に設定された所定の温度区間を上昇通過した際に、火災成長率αが緩慢であっても、それ以降に急激に温度が上昇し、火災成長率αが上昇する場合が生じる。このため、所定の温度区間を少なくとも２区間以上設定し、この複数区間各々に対して感知器の熱検知機能で得られる温度情報を基に、フェイズ進展基準時間Ｔｆと比較しながら天井面近傍の煙層温度が所定の温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔ１、Δｔ２、・・・をモニタリングする。
【００１４】
これにより、複数区間設定された温度区間について、低温側の温度区間を上昇通過する所要時間Δｔ１　がフェイズ進展基準時間Ｔｆ　と比較して緩慢であったとしても、再度高温側の温度区間で天井面近傍の煙層温度が上昇する経過をモニタリングするため、火災成長率αが急激に進展した場合にもその状況を捉えることが可能となる。したがって、管理者は、現場に立ち会わなくとも、火災の進展状況を、設定した温度区間毎で段階的にモニタリングすることができるため、火災成長率αの急激な変化をも見逃すことがなく、モニタリングの信頼性を高めることが可能となるものである。
【００１５】
上述するような、火災の発生が予想される部屋の天井面近傍の煙層温度が、所定の温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔを、フェイズ進展基準時間Ｔｆと比較することにより、火災の進展状況を段階的にモニタリングする火災フェイズ管理装置１を図１に示す。
火災フェイズ管理装置１は、感知器２と、中央処理装置３とを備えている。該感知器２は、従来より利用されている煙感知機能と熱検知機能の両者を備えているアナログ式熱・煙複合型を用いており、建築物の監視対象となる部屋の天井に設けられている。アナログ式熱・煙複合型の該感知器２は、人が日常的に使用するような火気から発生する熱や煙と、火災により発生する異常な熱や煙とを識別できることから、火災性状を正確に把握できる感知器２として一般に知られている。該感知器２は、火災が発生した際に部屋内の上層に形成された煙層の濃度情報を煙感知機能で検出し、煙層の煙層温度情報を熱検知機能で検出するが、これらの検出したデータは、前記中央処理装置３に伝送される。
【００１６】
該中央処理装置３は、受信装置４、演算装置５、記憶装置６、出力装置１１、及び入力装置１２を備えている。前記受信装置４は、前記感知器２が検知する煙濃度情報や煙層温度情報等の火災信号を受信するもので、本実施の形態では、感知器２からの火災信号を図示しない中継器を介して、感知器２毎に与えられているアドレスを付加した火災信号情報に変換し、伝送信号にて受信するＲ型を用いている。このように、Ｒ型の受信装置４は、感知器２からの火災信号を感知器２が個々に持つアドレスを付加した火災信号情報として受信することから、建築物内で作動した感知器２の位置を認識できるだけでなく、作動時間をも認識することができるものである。
該受信装置４で受信されたアドレスを付加した火災信号情報は、演算装置５を介して記憶装置６に格納される、もしくは演算装置５で演算処理に用いられる。なお、受信装置４は、非常放送設備１３、及び防排煙設備１４に連結されており、前記演算装置５より伝送信号を受信してこれらを起動する。ここで、防排煙設備１４とは、防火戸、防火シャッター、排煙設備等の防火、排煙を目的に建築物に設置される一般的な設備を示している。
【００１７】
該演算装置５は、前記受信装置４より受信したデータや記憶装置６のデータ領域６ａに格納されたデータを、記憶装置６のプログラム領域６ｂに格納された演算式を用いて、演算処理を行うものである。また、前記出力装置１１は、記憶装置６のデータ領域６ａに格納されたデータや、プログラム領域６ｂに格納された演算式を用いて演算処理を行った際の算定結果等を出力するもので、モニタやプリンタ等、何れを用いても良い。なお、前記演算装置５には、スキャナやキーボード等の入力装置１２が備えられており、前記受信装置４だけでなくこれら入力装置１２からもデータ領域６ａにデータを入力することが可能な構成となっている。
【００１８】
本実施の形態では、上述する火災フェイズ管理装置１を用いて火災の進展状況を段階的にモニタリングする際に、図１に示すように、中央処理装置３を構成する演算装置５のプログラム領域６ｂに、少なくとも感知器２が設けられている部屋に対応したフェイズ進展基準時間Ｔｆを算定する演算式、算定されたフェイズ進展基準時間Ｔｆと実際の火災で要した所要時間Δｔとの差を算定する演算式等が格納されている。
【００１９】
ここでは、火災の進展状況をモニタリングする上で基準時間となるフェイズ進展基準時間Ｔｆを算定する演算式について説明する。
フェイズ進展基準時間Ｔｆ　は、感知器２が設けられている部屋について、現況の利用状況によることなく設計段階での諸元のみを想定した状態で、火災の発生に伴い天井面付近の煙層温度が所定の温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔｆを示すものであり、その算定例を以下に示す。なお、以下に示す算定方法は、あくまでも一つの事例であり、必ずしもこれに限るものではない。
【００２０】
感知器２が設けられている部屋において火災が発生すると、室内には上層に煙層、下層に新鮮空気層の２層が形成されるが、煙層内の温度が一様であると仮定すると、煙層温度は（（１）式）で表すことができる。
【００２１】
【数１】
2004110371.tif 000003
【００２２】
（（１）式）において、熱伝達率ｈｋは、天井材の熱の伝わりやすさを示すパラメータであり、（（２）式）で表すことができる。
【００２３】
【数２】
2004110371.tif 000004
【００２４】
さらに、（（１）式）に（（２）式）を用いた上で、（（１）式）を出火後の経過時間ｔについて解くと（（３）式）で表すことができる。
【００２５】
【数３】
2004110371.tif 000005
【００２６】
ここで、所要時間Δｔｆを測定したい温度区間について、その下限値及び上限値をトリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２　として設定し、天井面近傍の煙層温度がトリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２　に達する時間をｔ１、ｔ２　と設定すると、（（３）式）より温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔは、（（４）式）で表すことができる。
【００２７】
【数４】
2004110371.tif 000006
【００２８】
つまり、（（４）式）に示す所要時間Δｔｆ　が、トリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２　を下限値及び上限値とする温度区間について、上昇通過する際に要する基準時間となるフェイズ進展基準時間Ｔｆ　の算定式となる。ここで、（（４）式）は、感知器２が設けられている部屋の諸元情報として、室の用途、床面積ＡＴ、及び天井材の材料の熱貫性（ｋρｃ）１／２とともに、部屋の開口面積Ａや開口高さＨがパラメータとして用いられている。しかし、火災の進展状況の段階的なモニタリングは、火災の初期段階を対象とすることから、部屋の窓や扉等、開口部の開閉条件の影響は少ないと考えられるため、本実施の形態では、部屋の開口部として一般的な扉を１カ所配置された状況を想定し、これが開放されているものとして条件設定できる。
【００２９】
これにより、（（４）式）を火災成長率（α）について解くと（（５）式）で表すことができる。
【００３０】
【数５】
2004110371.tif 000007
【００３１】
つまり、火災成長率αは、火災が発生している部屋について、その床面積ＡＴと天井材の材料の熱貫性（ｋρｃ）１／２を把握していれば、トリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２　に達する時間ｔ１、ｔ２　をもとに算出できることがわかる。
したがって、感知器２が設けられている部屋について、部屋の用途に応じた標準的な火災成長率αと、天井の材料に応じた熱貫性（ｋρｃ）１／２をあらかじめ与えておき、熱貫性（ｋρｃ）１／２とトリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２　とを用いて、（（４）式）を用いてフェイズ進展基準時間Ｔｆが算定されることとなる。
【００３２】
ところで、図１に示すように、前記記憶装置６のデータ領域６ａには少なくとも、諸元情報データベース７、室用途別火災成長率データベース８、天井材等による材料別熱貫性データベース９、及びフェイズ進展基準時間データベース１０が格納されている。
これらは、中央処理装置３における処理速度の迅速化、及びシステム構成の簡略化を考慮して構築されたもので、天井の材料に応じた熱貫性（ｋρｃ）１／２を材質別熱貫性データベース９、部屋の用途毎で、部屋の床面積ＡＴに応じた火災成長率αを室用途別火災成長率データベース８として構築している。また、諸元情報データベース７は、フェイズ進展基準時間Ｔｆ　を算定する上で必要となる、室の用途、室の床面積、天井材の材質の少なくとも３つの諸元情報７ａを、その部屋に設置されている感知器２のアドレス及び室名と併せてデータベース化したものである。
【００３３】
したがって、感知器２各々について、諸元情報データベース７から感知器２が設置されている部屋の諸元情報７ａを取り出し、これを用いて材質別熱貫性データベース９、室用途別火災成長率データベース８に照合させることにより、感知器２が設置された部屋に最適な熱貫性（ｋρｃ）１／２及び火災成長率αを決定した上で、感知器２毎のフェイズ進展基準時間Ｔｆを算定でき、この算定結果をフェイズ進展基準時間データベース１０として構築できるものである。
なお、室用途別火災成長率データベース８、材質別熱貫性データベース９は、汎用性を持たせて構築することができるものであるが、諸元情報データベース７は、建築物によって個々に異なるものである。このため、諸元情報データベース７については、火災フェイズ管理装置１を設ける建築物に応じて、適宜入力装置１２を介して部屋の諸元情報７ａを前記記憶装置６のデータ領域６ａに格納し、諸元情報データベース７を構築するインターフェイス型とすれば、どのような建築物にも火災フェイズ管理装置１を適用することができ、火災フェイズ管理装置１の汎用性が高まるものである。
【００３４】
上述する構成の火災フェイズ管理装置１の処理の流れを図２に示す。
まず、建築物の管理対象となる各部屋に設けられている感知器２にアドレスを与えた上で、該感知器２が設けられている部屋の諸元情報７ａを中央処理装置３の入力装置１２により入力し、諸元情報データベース７として記憶装置６のデータ領域６ａに格納する。
次に、感知器２毎で、演算装置５を用いて諸元情報データベース７に格納された部屋の諸元情報７ａに対応した火災成長率α、及び熱貫性（ｋρｃ）１／２を、データ領域６ａにあらかじめ格納されている室用途別火災成長率データベース８、及び材料別熱貫性データベース９より選定する。この火災成長率α、及び熱貫性（ｋρｃ）１／２とプログラム領域６ｂに格納された演算式（（４）式を参照）を用いてフェイズ進展基準時間Ｔｆを算定し、算定結果をフェイズ進展基準時間データベース１０としてデータ領域６ａに格納する（ステップＳ１）。
【００３５】
火災が発生すると、前記感知器２の煙感知機能が作動して、前記中央処理装置３の受信装置４が、感知器２のアドレス（固定番号）及び時間を付加された火災信号を受信する。これが演算装置５に伝送されてモニタ等の出力装置１１に火災信号を表示するとともに、演算装置５は、受信装置４を介して非常放送設備１３に発報放送の鳴動指令を伝送する（ステップＳ２）。
【００３６】
一方で、徐々に室内の煙層温度が上昇すると、感知器２の熱検知機能が作動して、あらかじめ設定した温度区間を構成するトリガー温度の下限値Ｔｓ１及び上限値Ｔｓ２の両者を検知した後、アドレス（固定番号）及び時間を付加された火災信号及び設定した温度区間を上昇通過した際に要した所要時間Δｔを、中央処理装置３の受信装置４を介して演算装置５に伝送する（ステップＳ３）。
【００３７】
前記演算装置５において、伝送された所要時間Δｔについて、同時に伝送された火災信号から、感知器２のアドレス（固定番号）を照合し、前記データ領域６ａに格納したフェイズ進展基準時間データベース１０を用いて、感知器２のアドレスに対応したフェイズ進展基準時間Ｔｆを選定した上で、所要時間Δｔと最適なフェイズ進展基準時間Ｔｆとを比較する。所要時間Δｔが、フェイズ進展基準時間Ｔｆより短い場合には、前記感知器２の煙感知機能の作動により火災発報信号が表示されているかを確認した上で、演算装置５より受信装置４に火災フェイズ進展警報を伝送し、非常放送設備１３、及び防排煙設備１４を作動させる。
このとき、火災信号に付加された感知器２のアドレスを、諸元情報データベース７と照合することにより、火災信号が伝送された感知器２の位置や室名等が把握できることから、上述の算定結果と併せて、出力装置１１に、建築物のどの箇所でどの程度の火災が成長しているかを表示させてもよい。また、感知器２及び中央処理装置３の作動内容と時刻とを対応させた火災フェイズ管理装置の作動履歴を出力装置１１に、出力させても良い（ステップＳ４）。
【００３８】
先にも述べたように、建築物に対する避難施設や排煙設備などの避難安全対策は、部屋の用途に応じた火災成長率αを設計段階の条件のもとであらかじめ設定しておき、これらの設定値に対応して設計されるものである。したがって、火災が発生した際に天井面付近の煙層温度が所定の温度区間を上昇通過する際に要する基準時間であるフェイズ進展基準時間Ｔｆ　と比較して、所要時間Δｔが早い場合には、建築物に施されている避難安全対策の性能が、避難安全性を確保する上で十分ではなくなる状態に達していることを意味する。このように、火災フェイズ進展警報は、建築物個々の避難安全対策の性能を考慮した上で、火災の進展状況に応じてリアルタイムに対策の制御を行うために発報されるものである。
【００３９】
なお、火災フェイズ進展警報は、設定した温度区間を上昇通過する際に要する所要時間Δｔが、フェイズ進展基準時間Ｔｆより短く、加えて感知器２の煙感知機能の作動により火災発報信号が表示されている状況下で発報される構成としている。一般に、非火災報を防止することを目的に、火災報を発する場合には、感知器からの煙層温度情報、もしくは煙濃度情報より火災信号が発せられると、建築物管理者が現場において火災確認を行う、また複数の感知器による火災信号が確認されることが必要条件とされている。
これらを考慮し、火災フェイズ管理装置１では、感知器２が煙感知機能と煙層温度検知機能の両者を保有することを利用し、煙層温度検知機能を利用したフェイズ進展基準時間Ｔｆ　と所要時間Δｔとの比較結果に加えて、煙感知機能による火災発報信号の発報の両者を必要条件とすることにより、１つの感知器２１のみで、非火災報の防止手段を講じている。
【００４０】
また、ステップＳ４において、所要時間Δｔが、フェイズ進展基準時間Ｔｆより長い場合には、トリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２、よりも高温側に新たなトリガー温度Ｔｓ３　を設置し、下限値をＴｓ２、上限値をＴｓ３　として設定される温度区間に対して、ステップＳ３、ステップＳ４の作業を繰り返すものである。なお、温度区間は２区間以上を設定してもよく、温度区間についても必ずしも連続して設定する必要はない。
【００４１】
上述する火災フェイズ管理装置１を用いた火災フェイズ管理方法を図３から図８に示すフローに従い詳述する。
なお、本実施の形態では、建築物には、その監視対象となる複数の部屋各々の天井に、アドレスが与えられた感知器２が取り付けられており、中央処理装置３は建築物の建物管理室に配置されていることを想定している。
【００４２】
（ステップＳ１）
ステップＳ１は、火災フェイズ管理方法の中でも、火災発生前の通常時における火災フェイズ管理装置１の設定方法を示している。図３に示すように、まず、初期段階における火災の進展状況を把握すべく、温度上昇に要する所要時間Δｔ１、Δｔ２を計測するための温度区間を設定する。本実施の形態では、連続する２区間を設定することとし、中央処理装置３側で低温側からＴｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３の３点を設定し、トリガー温度として感知器２に通知しておく。
【００４３】
また、本実施の形態では、図１０に示すように、トリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３として６０℃、７３℃、８８℃の３点を適用している。これは、６０℃が定温式スポット型熱感知器の公称作動温度、７３℃がスプリンクラーヘッドの一般的な標示温度、８８℃が一般的な事務所等の火災成長率αを考慮した場合に、６０℃から７３℃まで温度上昇する場合とほぼ同様の所要時間を要する温度、であることを考慮したものである。また、７３℃〜８８℃は、消火器またはスプリンクラー設備により初期消火可能な火災の段階から、室内に火災が拡大する段階の境界に当たる温度である。
このように、火災の特徴を考慮した温度をトリガー温度として設定をしておくことにより、例えば、２区間目の７３℃〜８８℃において、所要時間Δｔ２がフェイズ進展基準時間Ｔｆよりも火災の進展が早い、つまりフェイズ進展警報を発すべき段階に移行した際には、感知器２が設置されている部屋の状態は、消火器等による初期消火は困難な状態であり、この時点での在館者の避難安全性を確保する上で最適な対応行動が、早期の避難誘導や、防火戸等の防排煙設備の閉鎖等、上層階への煙伝搬防止対策である、といった火災の進展状況に対応した最適な対策を容易に判断できるものである。
【００４４】
これらを鑑みると、トリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３は、火災初期の拡大する段階に当たる６０〜１００℃の温度区間を対象とし、火災発生の確度、及び熱検知機能の耐熱性能度等を考慮すれば、何れの温度に設定しても良いが、トリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３として上述する６０℃、７３℃、８８℃近傍の温度を用いることがもっとも好ましい。
なお、温度上昇に要する所要時間Δｔを検知する温度区間は、必ずしも連続する２区間である必要はなく、トリガー温度を１つ増加しても良い。また、区間についても２区間である必要はなく、２区間以上であれば必要に応じて複数区間設定しても良い。また、必ずしもトリガー温度Ｔｓ１からＴｓ２、Ｔｓ２からＴｓ３　の２区間両者で、所要時間Δｔがほぼ同時となるようにトリガー温度を設定する必要はないが、システム構成の簡略化等を鑑みると、２区間の温度区間両者で、所要時間Δｔがほぼ同時となるようなトリガー温度を設定が好ましい。
【００４５】
次に、感知器２毎に対応するフェイズ進展基準時間Ｔｆを算定し、データベースとして構築しておく。フェイズ進展基準時間Ｔｆの算定は中央処理装置３側で行われ、図９に示すように、第１に、感知器２毎のアドレス番号、室名、室用途、床面積、及び天井材の材料の５つの情報からなる諸元情報７ａを格納した諸元情報データベース７を構築する。次に、あらかじめ構築された室用途別火災成長率データベース８、材料別熱貫性データベース９に、諸元情報データベース７を照合して、感知器２毎で、火災成長率α、及び熱貫性（ｋρｃ）１／２を選定した上で、感知器２毎のフェイズ進展基準時間Ｔｆ　を算定し、これをフェイズ進展基準時間データベース１０として構築しておく。
【００４６】
（ステップＳ２）
ステップＳ２以降は、火災発生が想定される状況下での火災フェイズ管理装置を用いた火災フェイズ管理方法を示すものである。
火災が発生すると、室内には徐々に煙層が蓄積されていく。図４に示すように、煙層の煙濃度が規定値を越えて火災信号レベルに到達すると、感知器２の煙感知機能が規定以上の煙濃度を検知し、中央処理装置３に通知する。通知を受けた中央処理装置３は、火災発報信号を表示するとともに、非常放送設備１３に火災発報信号を伝送する。これを受けて非常放送設備１３は、建築物の全館に感知器発報放送を鳴動する。
【００４７】
（ステップＳ３）
火災の進展による室内における煙層の蓄積に伴い、煙層温度が上昇を始める。天井面近傍の煙層温度がトリガー温度Ｔｓ１に達すると、図５に示すように、感知器２の熱検知機能が作動して、感知器２のアドレスを付加した火災信号情報を割り込み信号として中央処理装置３に転送する。
中央処理装置３は割り込み信号を受けて、煙層温度がトリガー温度Ｔｓ２に達するまでの所要時間Δｔ１のアナログ値を問い合わせる。
感知器２は、トリガー温度Ｔｓ１の検知と同時に時間測定を開始しており、トリガー温度Ｔｓ２を検知した時点で中央処理装置３に、トリガー温度Ｔｓ２の検知を通知する火災信号情報を転送するとともに、所要時間Δｔ１をアナログ値として通知する。
【００４８】
ところで、火災初期段階では、可燃物間の延焼拡大状況により、煙層温度の変化にある程度のばらつきが生じるため、煙層温度は常に上昇するとは限らず、温度が一端上昇した後に停滞、または下降する場合もあることが考えられる。したがって、感知器２には、あらかじめトリガー温度Ｔｓ１を検知してからトリガー温度Ｔｓ２を検知するまでの所要時間に時限Δｔｌｉｍを持たせるとともに、検知する温度がトリガー温度Ｔｓ１と比較して高温であるかを常に監視させる構成とする。なお、時限Δｔｌｉｍは、感知器２毎の基準時間となるフェイズ進展基準時間Ｔｆを超過する時間を設定しておく。
これにより、トリガー温度Ｔｓ１を検知した直後からトリガー温度Ｔｓ２を検知するまでの間に所要時間Δｔ１が時限Δｔｌｉｍを超過すると、感知器２は中央処理装置３に煙層温度が停滞していることを通知する。一方で、感知器２は、時限Δｔｌｉｍを超過しても所要時間Δｔ１の計測を継続する。
また、感知器２は、トリガー温度Ｔｓ１を検知した直後からトリガー温度Ｔｓ２を検知するまでの間に、煙層温度Ｔがトリガー温度Ｔｓ１を下回ったことを確認した場合には、所要時間Δｔ１の計測を中止する。
【００４９】
（ステップＳ４）
図６に示すように、天井面付近の煙層温度がトリガー温度Ｔｓ２に到達し、中央処理装置３に所要時間Δｔ１が通知されると、中央処理装置３は既に時限Δｔｌｉｍ超過の通知を受けているかを確認し、通知を受けていない場合には、先に通知された感知器２のアドレスを用いて、所要時間Δｔ１　を検知した感知器２に対応するフェイズ進展基準時間Ｔｆをフェイズ進展基準時間データベース１０から選定し、これと所要時間Δｔ１　とを比較して火災の進展状況を把握する。所要時間Δｔ１　がフェイズ進展基準時間Ｔｆと比較して早い場合には、中央処理装置３の煙管理側が火災発報信号を表示しているかを問い合わせ、表示している場合には、火災フェイズ進展警報を発報し、非常放送設備１３及び防排煙設備１４に対して火災放送、及び防排煙設備全階閉鎖等の火災フェイズ進展警報が発報された温度区間から想定される火災の進展状況に応じた指令を伝送する。
一方で、フェイズ進展基準時間Ｔｆと所要時間Δｔ１　とを比較し、所要時間Δｔ１　が遅い場合には、非常放送設備１３や防排煙設備１４等への伝送は行わず、２区目の温度区間に対して火災の進展状況をモニタリングする次のステップＳ３’に進む。
また、中央処理装置３に所要時間Δｔ１が通知された時点で、既に時限Δｔｌｉｍ超過の通知を受けている場合には、上述するフェイズ進展基準時間Ｔｆとの比較作業を行わず、次のステップＳ３’に進む。
【００５０】
（ステップＳ３’）
トリガー温度Ｔｓ１、Ｔｓ２より構成される温度区間において、所要時間Δｔ１　がフェイズ進展基準時間Ｔｆ、及びΔｔｌｉｍと比較して遅く、火災の進展状況が設計段階で予測された進展状況より遅い場合について、次にトリガー温度Ｔｓ２、Ｔｓ３より構成される温度区間を用いて再度火災の進展状況をモニタリングする。なお、感知器２は、熱検知機能がトリガー温度Ｔｓ２を検知した時点で、既にトリガー温度Ｔｓ２の検知を通知する火災信号情報を割り込み信号としてを中央処理装置３に転送しており、同時に時間測定ΔＴ２を開始している。
図７に示すように、火災確定報、もしくは火災フェイズ進展警報を表示していない中央処理装置３は、感知器２に煙層温度がトリガー温度Ｔｓ３に達するまでの所要時間Δｔ２を問い合わせる。
感知器２は、トリガー温度Ｔｓ３を検知した時点で中央処理装置３に、トリガー温度Ｔｓ３の検知を通知する火災信号情報を転送するとともに、所要時間Δｔ２をアナログ値として通知する。
【００５１】
このとき、感知器２はステップＳ３と同様に、トリガー温度Ｔｓ２を検知した直後からトリガー温度Ｔｓ３を検知するまでの間に所要時間Δｔ２が時限Δｔｌｉｍを越えると、感知器２は中央処理装置３に煙層温度が停滞していることを通知する。一方で、感知器２は、時限Δｔｌｉｍを越えても所要時間Δｔ２の計測を継続する。
また、感知器２は、トリガー温度Ｔｓ２を検知した直後からトリガー温度Ｔｓ３を検知するまでの間に、煙層温度Ｔがトリガー温度Ｔｓ２を下回ったことを確認した場合には、所要時間Δｔ２の計測を中止する。
【００５２】
（ステップＳ４’）
天井面付近の煙層温度がトリガー温度Ｔｓ３に到達し、中央処理装置３に所要時間Δｔ２が通知されると、図８に示すように、中央処理装置３は既に時限Δｔｌｉｍ超過の通知を受けているかを確認し、通知を受けていない場合には、先に通知された感知器２のアドレスを用いて、所要時間Δｔ２　を検知した感知器２に対応するフェイズ進展基準時間Ｔｆをフェイズ進展基準時間データベース１０から選定し、これと所要時間Δｔ２　とを比較して火災の進展状況を把握する。
【００５３】
所要時間Δｔ２　がフェイズ進展基準時間Ｔｆと比較して早い場合には、中央処理装置３の煙管理側が火災発報信号を表示しているかを問い合わせ、表示している場合には、火災フェイズ進展警報を発報し、非常放送設備１３及び防排煙設備１４に対して火災放送、及び防排煙設備全階閉鎖等の火災フェイズ進展警報が発報された温度区間から想定される火災の進展状況に応じた指令を伝送する。
一方で、フェイズ進展基準時間Ｔｆと所要時間Δｔ２　とを比較し、所要時間Δｔ２　が遅い場合には、中央処理装置３にタイムアウト、及び規定の注意報、もしくは火災報を表示する。
なお、火災の進展状況をモニタリングする温度区間を２区以上設けている場合には、ステップＳ３’及びステップＳ４’の行程を繰り返すことにより、火災の進展状況のモニタリングを継続すればよい。
【００５４】
上述する構成によれば、少なくとも２区間の温度区間において火災の進展状況をモニタリングすることから、火災の進展状況を段階的に把握することができるとともに、火災成長率αの急激な変化をも見逃すことがなく、火災フェイズ管理の信頼性を高めることが可能となる。
さらに、中央処理装置３が火災現場より遠隔地に配置されている場合にも、管理者が火災現場に駆けつけることなく、火災の進展状況に応じた警報を発することが可能となり、迅速でかつ火災の進展状況に最適な防火対策を実施することが可能となる。
【００５５】
中央処理装置３に出力装置１１を備えることから、出力装置１１には、感知器２より中央処理装置３が受信した火災信号、及び中央処理装置３による火災の進展状況のモニタリング結果を基に、建築物のどの箇所でどの程度の火災が成長しているか等のマップ情報を表示、もしくは感知器及び中央処理装置３の作動内容と時刻とを対応させた火災フェイズ管理装置１の作動履歴を表示させることもできるため、建築物の管理者は、火災現場に駆けつけることなく、消防隊の到着時に的確な火災情報をリアルタイムで報告することが可能となる。
また、消防隊は、建築物に駆けつけた段階で、中央処理装置３が設置された場所において出力結果を用いて火災の拡大状況を瞬時に把握することができるため、適切な消火活動の方法をあらかじめ計画することが可能となる。
【００５６】
中央処理装置３が非常放送設備１３、及び防排煙設備１４と連動されていることから、非常放送設備１３、及び防排煙設備１４は、中央処理装置３による火災の進展状況のモニタリングにより発報された火災確定信号や火災フェイズ進展警報等に基づき連動制御されるため、その信頼性が高く、かつ火災の進展状況に応じた非常放送設備１３、及び防排煙設備１４の適切な対策行動を実施することが可能となる。
【００５７】
また、中央処理装置３には、感知器２毎にフェイズ進展基準時間Ｔｆを設定する際に、感知器２毎で異なる設定条件を入力する入力装置１２が設けられることから、何れの部屋に設けられた感知器２に対しても容易にフェイズ進展基準時間Ｔｆを設定することができるとともに、既に感知器２が設置された部屋について、竣工後のリニューアル等により床面積や用途など、条件が変更した際にも、これらを容易に変更することが可能となり、火災フェイズ管理装置１の汎用性を向上させることが可能となる。
【００５８】
感知器２毎に設けられるフェイズ進展基準時間Ｔｆ　は、中央処理装置３で管理されるとともに、感知器２が設置されている部屋の用途、面積及び天井の材料の簡略な諸元情報７のみを用いているため、部屋の用途変更やリニューアルが生じた際にも、中央処理装置３において容易にフェイズ進展基準時間Ｔｆ　を変更することが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１記載の火災フェイズ管理装置によれば、少なくとも２区間の温度区間において火災の進展状況をモニタリングすることから、火災の進展状況を段階的に把握することができるとともに、火災成長率αの急激な変化をも見逃すことがなく、火災フェイズ管理の信頼性を高めることが可能となる。
【００６０】
請求項２記載の火災フェイズ管理装置によれば、前記中央処理装置に、基準時間を設定するための設定条件を入力する入力装置が備えられることから、何れの部屋に設けられた感知器に対しても容易に基準時間を設定することができるとともに、既に感知器が設置された部屋について、竣工後のリニューアル等により床面積や用途など、条件が変更した際にも、これらを容易に変更することが可能となり、火災フェイズ管理装置の汎用性を向上させることが可能となる。
【００６１】
請求項３記載の火災フェイズ管理方法によれば、請求項１または２に記載の火災フェイズ管理装置を用いた火災フェイズ管理方法であって、感知器が所要時間を検知する温度区間を構成する上限温度及び下限温度を設定するとともに、中央処理装置を用いて設定した温度区間の温度上昇に要する基準時間を設定する第１の行程と、前記部屋の天井面近傍の温度が、第１の行程で設定された温度区間を上昇通過する際に要した所要時間を、感知器により検知する第２の行程と、中央処理装置を用いて、第２の行程において検知される所要時間を、第１の行程で設定した基準時間と比較することにより火災の進展状況を把握し、進展状況に応じて警報信号を発する第３の行程とにより構成されることから、中央処理装置が火災現場より遠隔地に配置されている場合にも、管理者が火災現場に駆けつけることなく、火災の進展状況に応じた警報を発することが可能となり、迅速でかつ火災の進展状況に最適な防火対策行動を実施することが可能となる。
【００６２】
請求項４記載の火災フェイズ管理方法によれば、第１の行程において設定した基準時間が、少なくとも前記感知器が設置されている部屋の用途、床面積、及び天井材の材料を設定条件とし、これに基づき設定されることから、部屋の用途変更やリニューアルが生じた際にも、中央処理装置において容易に基準時間を変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の火災フェイズ管理装置を示す図である。
【図２】本発明の火災フェイズ管理装置の流れを示す図である。
【図３】本発明の火災フェイズ管理方法のステップＳ１を示す図である。
【図４】本発明の火災フェイズ管理方法のステップＳ２を示す図である。
【図５】本発明の火災フェイズ管理方法のステップＳ３を示す図である。
【図６】本発明の火災フェイズ管理方法のステップＳ４を示す図である。
【図７】本発明の火災フェイズ管理方法のステップＳ３’を示す図である。
【図８】本発明の火災フェイズ管理方法のステップＳ４’を示す図である。
【図９】本発明のフェイズ基準時間データベースの構築方法を示す図である。
【図１０】本発明の火災の進展状況を把握するための温度区間の概念図を示す図である。
【符号の説明】
１　火災フェイズ管理装置
２　感知器
３　中央処理装置
４　受信装置
５　演算装置
６　記憶装置
６ａ　データ領域
６ｂ　プログラム領域
７　諸元情報データベース
７ａ　諸元情報
８　室用途別火災成長率データベース
９　材料別熱貫性データベース
１０　フェイズ進展基準時間データベース
１１　出力装置
１２　入力装置
１３　非常放送設備
１４　防排煙設備
【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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【図７】
2004110371.tif 000014
【図８】
2004110371.tif 000015
【図９】
2004110371.tif 000016
【図１０】
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