(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内部を壁および扉によって分割されて仕切られる１乃至複数の基本計算単位空間であるセルから構成される区画の三次元空間座標および前記セルの耐火時間を含む構成情報、各前記セルに収容されている設備機器の単位面積当りの資産価値を含む建物火災環境情報と、前記建物内の消火機器および／または消火設備の設置状況を示すデータ、出火セル毎の火災発生頻度、防災設備の不奏功確率、消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係を示す火災リスク評価用データとが格納された格納手段と、
前記格納手段に格納されている前記建物火災環境情報を基に、火災発生後の初期段階における経過時間と延焼面積の拡大の関係を予め求められた同心円状の延焼拡大モデルで示す火災の延焼面積とこの延焼面積に出火セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、前記初期段階を経過した経過時間が前記構成情報に含まれる前記出火セルの耐火時間を超えた場合の延焼セルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、および前記延焼セルの耐火時間を超えた場合の前記延焼セルに隣接し延焼するセルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額を示す火災の延焼面積と焼損額を計算する計算手段と、
前記各区画の扉の開閉状況のパラメータを指定する手段と、
指定された前記パラメータの組み合わせからなる各パターンの設定に基づき、前記計算手段により計算された前記火災の延焼面積あるいは焼損額と経過時間との関係を示すデータと、防災設備の不奏功確率、および消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係から前記焼損額または前記延焼面積まで延焼が進展する以前の消火活動の不奏功確率を求め、これらの確率から前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率を求め、この超過確率に前記出火セルの火災発生頻度をかけることによって年間超過確率を計算する手段と、
前記各パターン毎の前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率、および前記年間超過確率を平均化して特定のセルを出火セルとした火災に起因する一つの階の火災リスクを計算し、この火災リスクの計算を、前記出火セルを変え、また前記階を変えて繰り返し行って求めた各火災リスクを合計することで、建物全体の火災リスクを計算する手段と
を具備したことを特徴とする建物火災リスク評価装置。
【請求項２】
請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、
前記計算手段により計算された火災の延焼面積および焼損額を保存する保存手段と、
前記建物に対して防災対策を施した場合のデータに変更して前記計算手段に再計算させた火災の延焼面積および焼損額と、前記保存手段に保存された火災の延焼面積および焼損額とを数値的あるいは視覚的に比較可能な形態で出力する手段と
を具備したことを特徴とする建物火災リスク評価装置。
【請求項３】
請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、
前記計算手段は、
前記建物内のある区画に発生した火災が、隣接する区画へ延焼する過程、上下の区画へ延焼する過程の中の少なくとも一つの過程を火災現象として計算する手段を有することを特徴とする建物火災リスク評価装置。
【請求項４】
請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、
前記格納手段に入力する建物火災環境情報、建物火災に関するリスクの情報、各種パラメータのデフォルト値設定手段と、
前記格納手段に格納するデータを入力する際に、前記デフォルト値設定手段のデフォルト値を示してデータの入力を促す手段と、
前記デフォルト値あるいは前記データの入力を促す手段により入力されたデータを、建物固有の入力データセットとして前記格納手段に格納するデータ管理手段と
を具備したことを特徴とする建物火災リスク評価装置。
【請求項５】
請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、
建物内の外気に接していない区画が盛期火災になった時点から前記区画周囲の壁が崩壊するまでの耐火時間を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された耐火時間を前記計算手段により計算される建物火災環境情報の前記セルの耐火時間として前記格納手段に格納する手段と
を具備することを特徴とする建物火災リスク評価装置。
【請求項６】
コンピュータが、建物内部を壁および扉によって分割されて仕切られる１乃至複数の基本計算単位空間であるセルから構成される区画の三次元空間座標および前記セルの耐火時間を含む構成情報、各前記セルに収容されている設備機器の単位面積当りの資産価値を含む建物火災環境情報と、前記建物内の消火機器および／または消火設備の設置状況を示すデータ、出火セル毎の火災発生頻度、防災設備の不奏功確率、消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係を示す火災リスク評価用データとが格納された格納手段から前記建物火災環境情報を読み出す段階と、
前記コンピュータが、読み出した前記建物火災環境情報を基に、火災発生後の初期段階における経過時間と延焼面積の拡大の関係を予め求められた同心円状の延焼拡大モデルで示す火災の延焼面積とこの延焼面積に出火セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、前記初期段階を経過した経過時間が前記構成情報に含まれる前記出火セルの耐火時間を超えた場合の延焼セルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、および前記延焼セルの耐火時間を超えた場合の前記延焼セルに隣接し延焼するセルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額を示す火災の延焼面積と焼損額を計算する段階と、
前記各区画の扉の開閉状況のパラメータが指定された場合、前記コンピュータが、指定された前記パラメータの組み合わせからなる各パターンの設定に基づき、計算された前記火災の延焼面積あるいは焼損額と経過時間との関係を示すデータと、防災設備の不奏功確率、および消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係から前記焼損額または前記延焼面積まで延焼が進展する以前の消火活動の不奏功確率を求め、これらの確率から前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率を求め、この超過確率に前記出火セルの火災発生頻度をかけることによって年間超過確率を計算する段階と、
前記コンピュータが、前記各パターン毎の前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率、および前記年間超過確率を平均化して特定のセルを出火セルとした火災に起因する一つの階の火災リスクを計算し、この火災リスクの計算を、前記出火セルを変え、また前記階を変えて繰り返し行って求めた各火災リスクを合計することで、建物全体の火災リスクを計算する段階と
を有することを特徴とする建物火災リスク評価方法。
【請求項７】
コンピュータに処理を実行させるプログラムを記憶した記憶媒体において、
前記コンピュータに、
建物内部を壁および扉によって分割されて仕切られる１乃至複数の基本計算単位空間であるセルから構成される区画の三次元空間座標および前記セルの耐火時間を含む構成情報、各前記セルに収容されている設備機器の単位面積当りの資産価値を含む建物火災環境情報と、前記建物内の消火機器および／または消火設備の設置状況を示すデータ、出火セル毎の火災発生頻度、防災設備の不奏功確率、消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係を示す火災リスク評価用データとが格納された格納手段から前記建物火災環境情報を読み出させ、
前記建物火災環境情報を基に、火災発生後の初期段階における経過時間と延焼面積の拡大の関係を予め求められた同心円状の延焼拡大モデルで示す火災の延焼面積とこの延焼面積に出火セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、前記初期段階を経過した経過時間が前記構成情報に含まれる前記出火セルの耐火時間を超えた場合の延焼セルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、および前記延焼セルの耐火時間を超えた場合の前記延焼セルに隣接し延焼するセルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額を示す火災の延焼面積と焼損額を計算させ、
前記各区画の扉の開閉状況のパラメータが指定された場合、指定された前記パラメータの組み合わせからなる各パターンの設定に基づき、計算された前記火災の延焼面積あるいは焼損額と経過時間との関係を示すデータと、防災設備の不奏功確率、および消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係から前記焼損額または前記延焼面積まで延焼が進展する以前の消火活動の不奏功確率を求めさせ、これらの確率から前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率を求めさせ、この超過確率に前記出火セルの火災発生頻度をかけることによって年間超過確率を計算させ、
前記各パターン毎の前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率、および前記年間超過確率を平均化して特定のセルを出火セルとした火災に起因する一つの階の火災リスクを計算させ、この火災リスクの計算を、前記出火セルを変え、また前記階を変えて繰り返し行って求めた各火災リスクを合計することで、建物全体の火災リスクを計算させる
プログラムを前記コンピュータが読み取り可能に記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば火災保険料の算定を行うための建物火災リスク評価装置、建物火災リスク評価方法および記憶媒体に関する。
【従来の技術】
従来は建物の火災解析は、Quintiereの式や２-ゾーンモデル等研究されてきた。
例えば、東京消防庁の火災予防審議会報告（「建築物の防災特性に応じた防火安全性の評価（延焼拡大抑制の評価）−火災予防審議会答申−」、平成１１年３月、東京消防庁火災予防審議会）の中で、以下のような火災解析手法（東京消防庁モデル）が示されている。
【０００２】
１．火災延焼挙動の評価手法
１．１  評価要素
１）出火環境
出火室の用途は、主に一般事務室を、出火室内の出火位置は、室中央を想定している。また、評価要素としては、以下のものを採用している。
(1)出火室面積等：出火室面積や窓面積は、出火室における煙層温度に影響し、また、火災荷重やスパンドレル高さ等は、外壁窓口から上階に延焼する時間に影響することから、それぞれを評価要素としている。
(2)内装材：内装材の違いは、盛期火災に至る出火温度に影響するため評価要素としている。
(3)火災成長パラメータ（α）：本モデルでは、発熱速度をQ＝αt2でモデル化している。αの違いにより火災の成長は大きく異なるため評価要素としている。
２）建物空間特性
建物の空間特性は、防火区画（防火区画から間仕切壁レベルまで）の耐火性能および構成を評価要素としている。
【０００３】
１．２  パラメータの検討
１）出火環境
一方、内装材については大きく不燃化が施されているかどうかをパラメータとし、火災室が盛期火災になる状況（煙層温度）に違いを持たせている。
火災成長パラメータと火災荷重については、総合防火設計法での推奨値を基準に、それを平均値として、その上下のランクを設定できるようにしている。
【０００４】
２）出火室面積等
火災荷重については、過去の可燃物量調査に基づき用途別に可燃物密度のグレード化を行い、出火室面積から可燃物量を算出している。火災荷重は建物収容物の違いによるものであり、調査結果の平均値μと標準偏差σを用いてμ＋σ、μ、μ−σの３段階に設定している。
【０００５】
３）内装材
ここでは、内装材が不燃・準不燃材の場合は、600℃、可燃材の場合は300℃と仮定している。
【０００６】
火災成長パラメータ
火災の発熱速度を左右する火災成長パラメータは、NFPAや建設省プロ等で採用されている用途別の値を標準値として、これより高い場合と低い場合の３段階に分類している。
【０００７】
１．３  建物空間特性
過去の火災事例の分析等から、火災の延焼状況に影響を与える防火区画（防災区画から間仕切レベルまで）に関して、その耐火時間を以下のように設定されている。
【０００８】
(1)耐火構造の壁（＋甲種防火戸）に関しては、法令上必要とされている耐火時間：６０分
(2)防火構造の壁（＋乙種防火戸以上）に関しては、耐火時間：２０分
(3)不燃間仕切壁（＋不燃扉以上）に関しては、耐火時間：１０分
(4)上記以外の間仕切壁（＋扉）に関しては、耐火時間：５分
なお、区画を構成している扉が開放されている場合や、若干でも区画に不備があると判断された場合は０分としている。
【０００９】
１．４  延焼パターンの検討
本評価方法では、建物の空間をゾーニングし、段階的に拡大していくという考えに基づいて火災フェーズの概念を採用している。
【００１０】
１）火災フェーズの定義
初期火災から上階延焼までの火災フェーズを以下の８フェーズに分類している。
(1)フェーズ１：消火器またはスプリンクラー設備で消火可能な火災の段階
(2)フェーズ２：屋内消火栓、排煙起動の初期対応行動が可能な火災の段階
(3)フェーズ３：出火室の扉閉鎖、空調停止による空気の流入防止が可能な火災の段階
(4)フェーズ４：盛期火災となり、出火室の区画の耐火時間によって火災が出火室に止まっている火災の段階
(5)フェーズ５：出火室を突破し、同一防火区画内の隣接空間に火災が拡大している段階
(6)フェーズ６：防火区画を突破し、他の防火区画に火災が拡大している段階
(7)フェーズ７：竪穴区画に火災が拡大している段階
(8)フェーズ８：上階に火災が拡大している段階
【００１１】
２）フェーズ進展の考え方
火災は空間的に延焼拡大するモデルとして考えているため、建物居室等のレイアウトにより延焼拡大経路は異なるものとしている。
なお、火災の進展は、
▲１▼各フェーズに対応した防火設備等がフェーズ限界時間までに機能した場合
▲２▼フェーズ限界時間の前に消防隊が放水を開始した場合
には、火災の進展は止まり、それ以降のフェーズには進展しないものとしている。
【００１２】
１．５  各フェーズ限界時間の計算モデル
１）フェーズ１の限界時間
フェーズ１の限界時間T１は、以下の式により決定している。
T１＝Min（発熱速度が950kwになる時間，煙層降下予測による限界時間）
なお、上式に於いて、950kwは、検定用クリブ（A-2模型）の燃焼データによる1900kwの半分として求めている。また、煙層降下予測式は後述のフェーズ２で使用する式を用いるものとしている。
【００１３】
２）フェーズ２の限界時間
フェーズ２の限界時間は、煙層が出火室の中で避難者または初期消火活動従事者の頭上（1.6+0.1*(天井高さ)）まで降下する時点を限界時間と考え、以下の式（１）を用いる。
【００１４】
【数１】
0004678934.tif 000002
【００１５】
ここで、
ts    ：フェーズ２の限界時間（sec）
ρ    ：煙りの密度（=0.7 kg/m3）
ｋ    ：プリュームの巻き込み係数（= 0.069 kg/sec/m(5/3)/kw(1/3)）
Aroom ：居室の面積（m2）
α    ：火災成長パラメータ
Hroom ：居室の天井高さ（m）
である。
【００１６】
３）フェーズ３の限界時間
フェーズ３の限界時間は、出火室が盛期火災になる時点をもって設定している。    盛期火災になる煙層温度は次のように設定している。
内装が不燃・準不燃材の場合：600℃内装
内装が可燃材の場合        ：300℃
【００１７】
４）煙層温度の予測式
Quintiereらはフラッシュオーバー以前における火災初期の煙層温度として、下式を提案しており、盛期火災以前の煙層温度の予測には下記式（２）を使用している。
【００１８】
【数２】
0004678934.tif 000003
【００１９】
ここで、
Thi  ：煙層温度（℃）
Q    ：発熱速度（kw）
hk   ：周壁の熱特性（kw/m2/k）
AT   ：周壁の面積（m2）
H    ：開口部の高さ（m）
Ｔ∞  ：雰囲気温度（k）
Ｔ0   ：出火室の平常時の温度（℃）
である。また、周壁の熱伝達係数hkは、次式（３）を使用している。
【００２０】
【数３】
0004678934.tif 000004
【００２１】
ここで、
k    ：壁体の熱伝達率（kw/m/k）
ρ   ：壁体の密度（kg/m3）
c    ：壁体の比熱（kJ/kg/k）
tc   ：火災の特性時間（sec）（=600secに固定）
である。
【００２２】
５）開口条件
Quintiereの出火室温度の簡易予測式には、開口条件が必要であるが、ここでは、室内温度上昇によりガラスの破壊を考慮して以下のような扱いとしている。
・煙層温度 ＜ 170℃のとき、実際に開いている窓部分の面積を開口部面積とする。
・煙層温度 ＞ 170℃のとき、Max（窓部分の総面積＊0.2，実際に開いている窓部分の面積）を開口部面積とする。
【００２３】
６）フェーズ４以降の延焼計算
(1)延焼モデル
延焼計算は、以下の仮定を設定してモデリングしている。
仮定１：着火セルのフラッシュオーバー時間までは、他のセルへの延焼はしない。
仮定２：着火セルがフラッシュオーバーし、そのセルは全面火災となり、隣接ブロックは着火するが、延焼抵抗がある場合は、その大きさにより着火が遅れるものとしている。着火遅れは、セル区画の耐火性能を考慮してフェーズの進展を考え限界時間として使用している。
(2)延焼セルのフラッシュオーバー時間（τ）
・延焼抵抗のないセル間同士において、フラッシュオーバーした延焼セルは、火元セルの熱エネルギーが延焼セルのフラッシュオーバーを加速させると考え、延焼セルの内装材の種類により決まるフラッシュオーバー時間（τ0）の1/2とする場合（τ1）
・下記７）に述べる上階への延焼条件を満足した場合（τ2）
の最小値、すなわち、
τ = Min(τ1,τ2)                          （４）
で決定している。
【００２４】
７）外壁開口部からの上階延焼判定
(1)出火室内の温度上昇の求め方
盛期火災時における火災室内上昇温度は、次式（５），（６），（７）を用いて算出している。
【００２５】
【数４】
0004678934.tif 000005
【００２６】
である。
(2)噴出気流の熱量の求め方
噴出気流熱量は、噴出気流のエンタルピー量と未燃焼ガスの発熱量を合計した熱量と考え、次式（８），（９），（１０）により計算される。
【００２７】
【数５】
0004678934.tif 000006
【００２８】
(3)直上階の開口部下端までの距離から無次元温度の求め方
開口噴出気流の温度性状は、横井により実験的に調べられており、この実験結果を使用することとし、以下の３つの範囲に分けて、
【００２９】
【数６】
0004678934.tif 000007
【００３０】
である。
【００３１】
８）スパンドレル高さ、庇の効果
無次元温度を求める際には、噴出気流軸上に沿った長さzを与える必要がある。ここでは、スパンドレル、庇のある場合を考慮して次のように設定している。
【００３２】
・庇がない場合
z = h1                                  （１８）
・庇のみがある場合
z = h1 + h4                            （１９）
・庇、手摺がある場合
z = h2 + h3 + h4                        （２０）
但し、h1,h2はいずれも噴出気流の気流中心軸の原点からの距離をとっている。
【００３３】
９）噴出気流上昇温度の求め方
噴出気流の上昇温度は、次式（２１），（２２）で求められる。
【００３４】
【数７】
0004678934.tif 000008
【００３５】
１０）上階延焼の判定
上階延焼の判定は、上階の開口部下端における温度上昇と、開口部下端における輻射の２つの観点から判定している。また、上端延焼は、フェーズ４に進展した後、以下の条件を同時に満足した時点に発生するものと考えている。
【００３６】
【数８】
0004678934.tif 000009
【００３７】
である。
【００３８】
１．６ 焼損面積予測値の求め方
１）フェーズ１からフェーズ３まで
フェーズ１からフェーズ３までは、出火室内の火災初期段階における焼損面積である。ここでは同心円状の延焼拡大モデルを考え次式（２６）で計算している。
【００３９】
【数９】
0004678934.tif 000010
【００４０】
２）フェーズ４以降の延焼拡大
フェーズ４における火災の状態は、盛期火災後出火室の耐火時間で決まる。盛期火災になっているため、室単位で焼損面積を計上し次式（２７）で算出している。
【００４１】
【数１０】
0004678934.tif 000011
【００４２】
１．７  上下階への延焼のモデル
東京消防庁モデルでは、外気に接している部屋の窓からスパンドル、庇の効果を考慮して、上階への延焼のみを取り扱う。
【００４３】
１．８  完全密閉の部屋の取り扱い
燃料支配型の煙層温度を求めるため使用しているQuintiereらの簡易式は、開口部面積が分母に用いられているため、開口部面積が０の完全密閉の部屋には使用できない。
完全密封型の部屋に対しては、部屋空間の気体と発熱量を考慮した一点近似の熱伝導方程式（２８），（２９）を解くことにより空間の温度を計算することとしている。
【００４４】
【数１１】
0004678934.tif 000012
【００４５】
２．火災の延焼確率の評価手法
火災の延焼挙動から、火災発生時点からの経過時間と火災による延焼面積の関係が求まる。
【００４６】
一方、火災が延焼する時間内に、消火設備および消防活動の成否するかを確率論で計算することによって、一定の延焼面積を超える確率（以下、年間超過確率という。）を算出できる。建物を対象に、火災の延焼挙動に消火設備および消防活動の成否を組み合わせて、火災の延焼面積と年間超過確率の関係を算出するモデルとして、従来、東京消防庁モデルが公表されていた。以下にその手法を説明する。
【００４７】
２．１  火災フェーズの分類
火災の延焼段階を、その規模と特徴に応じて、フェーズ１〜フェーズ８に分割して、その各フェーズに対して、火災がそのフェーズを超える確率、すなわち超過確率を算出する。なお、火災フェーズの定義は、１．４項に記載した通りである。
【００４８】
２．２  フェーズの超過確率の算出方法
１）フェーズ１の超過確率
消火器不奏功かつスプリンクラー不奏功によって、フェーズ２に進展するとして、フェーズ１の超過確率を算出する。消火器については、自火報の作動、消火器従事、消火器による消火が間に合うかどうか、消火器作動、および消火器による消火の奏功の構成要素のそれぞれに対して、経験データを当てはめることによって、不奏功確率を算出する。スプリンクラーについては、非常電源作動およびスプリンクラー作動の構成要素に対して、同様に経験データを当てはめることによって、不奏功確率を算出する。
【００４９】
なお、例えば「消火器による消火が間に合うかどうか」のように、構成要素によっては、余裕時間との関係によってその成否の確率が変動する場合があり、このような構成要素に対しては、火災のフェーズ１を超える迄の時間（すなわち、フェーズ１の限界時間）を時間余裕として、成功確率を算出する。
【００５０】
２）フェーズ２の超過確率
屋内消火栓不奏功かつ排煙起動不奏功によって、フェーズ３に進展するとして、フェーズ２の超過確率を算出する。屋内消火栓については、自火報の作動、非常電源作動、屋内消火栓従事、屋内消火栓が間に合うかどうか、屋内消火栓作動および屋内消火栓奏功の構成要素のそれぞれに対して、経験データを当てはめることによって、不奏功確率を算出する。排煙設備については、自火報作動、非常電源作動、排煙設備従事、排煙設備の起動が間に合うかどうか、および排煙設備作動の構成要素のそれぞれに対して、同様に経験データを当てはめることによって、不奏功確率を算出する。
【００５１】
なお、構成要素によっては、余裕時間との関係によってその成否の確率が変動する場合があり、このような構成要素に対しては、フェーズ２の限界時間を時間余裕として、不奏功確率を算出する。
【００５２】
３）フェーズ３の超過確率
空調停止不奏功かつ防火戸閉鎖不奏功によって、フェーズ４に進展するとして、フェーズ３の超過確率を算出する。空調停止については、自火報の作動、非常電源作動、空調停止従事、空調停止が間に合うかどうか、および空調設備ダンパ連動設備作動の構成要素のそれぞれに対して、経験データを当てはめることによって、不奏功確率を算出する。防火戸閉鎖については、例えば、自火報作動、扉閉鎖従事、および扉閉鎖が間に合わうかどうかの構成要素のそれぞれに対して、経験データを当てはめることによって、不奏功確率を算出する。防火戸が複数枚あるときは、１枚でも閉鎖できない場合は「閉鎖失敗」とする。
【００５３】
【数１２】
0004678934.tif 000013
【００５４】
なお、構成要素によっては、余裕時間との関係によってその成否の確率が変動する場合があり、このような構成要素に対しては、フェーズ３の限界時間を時間余裕として、不奏功確率を算出する。
【００５５】
４）フェーズ４以降の超過確率
フェーズｉの限界時間に対して、放水開始遅れ（消防隊による放水が間に合わない）が発生すると、フェーズｉ＋１に進展する。この放水開始遅れの発生確率が超過確率になる。
【００５６】
【数１３】
0004678934.tif 000014
【００５７】
フェーズｉの限界時間は、区画構成材の耐火時間から求めることができ、例えば次の通りである。
【００５８】
【表１】
0004678934.tif 000015
【００５９】
２．３  平均焼損面積予測値の算出方法
火災現象挙動の解析から、既に記載の通り、
【００６０】
【数１４】
0004678934.tif 000016
【００６１】
が算出される。
これに、火災フェーズ毎の生起確率で重み付けすることにより、次の通り、平均焼損面積予測値が算出される。
【００６２】
【表２】
0004678934.tif 000017
【００６３】
これでは、建物の構造およびリスクに応じた適正な火災保険の算定ができないという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の解析手法として、建物火災解析に関して、相関式を用いた簡易な手法しか開示されておらず、実際の建物のような複雑な構造物について火災保険料を算定する上での適用にまでは至らず、このため、人による経験的手法、あるいは概算でしか建物の火災保険料の算定ができず、個々の建物の構造およびリスクに応じた適正な火災保険料の算定および被保険者に対するアドバイスができないという問題点があった。
【００６４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、建物の火災保険料を個々の建物の構造およびリスクに応じて算定することができ、また、建物に対して火災保険をかけようとする被保険者に対しより安全な火災防止・低減対策についてのコンサルテーションを行うことのできる建物火災リスク評価装置、建物火災リスク評価方法および記憶媒体を提供することを目的としている。
【００６５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の建物火災リスク評価装置は、建物内部を壁および扉によって分割されて仕切られる１乃至複数の基本計算単位空間であるセルから構成される区画の三次元空間座標および前記セルの耐火時間を含む構成情報、各前記セルに収容されている設備機器の単位面積当りの資産価値を含む建物火災環境情報と、前記建物内の消火機器および／または消火設備の設置状況を示すデータ、出火セル毎の火災発生頻度、防災設備の不奏功確率、消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係を示す火災リスク評価用データとが格納された格納手段と、前記格納手段に格納されている前記建物火災環境情報を基に、火災発生後の初期段階における経過時間と延焼面積の拡大の関係を予め求められた同心円状の延焼拡大モデルで示す火災の延焼面積とこの延焼面積に出火セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、前記初期段階を経過した経過時間が前記構成情報に含まれる前記出火セルの耐火時間を超えた場合の延焼セルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、および前記延焼セルの耐火時間を超えた場合の前記延焼セルに隣接し延焼するセルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額を示す火災の延焼面積と焼損額を計算する計算手段と、前記各区画の扉の開閉状況のパラメータを指定する手段と、指定された前記パラメータの組み合わせからなる各パターンの設定に基づき、前記計算手段により計算された前記火災の延焼面積あるいは焼損額と経過時間との関係を示すデータと、防災設備の不奏功確率、および消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係から前記焼損額または前記延焼面積まで延焼が進展する以前の消火活動の不奏功確率を求め、これらの確率から前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率を求め、この超過確率に前記出火セルの火災発生頻度をかけることによって年間超過確率を計算する手段と、前記各パターン毎の前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率、および前記年間超過確率を平均化して特定のセルを出火セルとした火災に起因する一つの階の火災リスクを計算し、この火災リスクの計算を、前記出火セルを変え、また前記階を変えて繰り返し行って求めた各火災リスクを合計することで、建物全体の火災リスクを計算する手段とを具備したことを特徴としている。
【００６８】
請求項２記載の発明の建物火災リスク評価装置は、請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、前記計算手段により計算された火災の延焼面積および焼損額を保存する保存手段と、前記建物に対して防災対策を施した場合のデータに変更して前記計算手段に再計算させた火災の延焼面積および焼損額と、前記保存手段に保存された火災の延焼面積および焼損額とを数値的あるいは視覚的に比較可能な形態で出力する手段とを具備したことを特徴を具備したことを特徴としている。
【００６９】
請求項３記載の発明の建物火災リスク評価装置は、請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、前記計算手段は、前記建物内のある区画に発生した火災が、隣接する区画へ延焼する過程、上下の区画へ延焼する過程の中の少なくとも一つの過程を火災現象として計算する手段を有することを特徴としている。
【００７０】
請求項４記載の発明の建物火災リスク評価装置は、請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、前記格納手段に入力する建物火災環境情報、建物火災に関するリスクの情報、各種パラメータのデフォルト値設定手段と、前記格納手段に格納するデータを入力する際に、前記デフォルト値設定手段のデフォルト値を示してデータの入力を促す手段と、前記デフォルト値あるいは前記データの入力を促す手段により入力されたデータを、建物固有の入力データセットとして前記格納手段に格納するデータ管理手段と
を具備したことを特徴としている。
【００７３】
請求項５記載の発明の建物火災リスク評価装置は、請求項１記載の建物火災リスク評価装置において、建物内の外気に接していない区画が盛期火災になった時点から前記区画周囲の壁が崩壊するまでの耐火時間を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された耐火時間を前記計算手段により計算される建物火災環境情報の前記セルの耐火時間として前記格納手段に格納する手段とを具備したことを特徴としている。
【００７５】
請求項６記載の発明の建物火災リスク評価方法は、コンピュータが、建物内部を壁および扉によって分割されて仕切られる１乃至複数の基本計算単位空間であるセルから構成される区画の三次元空間座標および前記セルの耐火時間を含む構成情報、各前記セルに収容されている設備機器の単位面積当りの資産価値を含む建物火災環境情報と、前記建物内の消火機器および／または消火設備の設置状況を示すデータ、出火セル毎の火災発生頻度、防災設備の不奏功確率、消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係を示す火災リスク評価用データとが格納された格納手段から前記建物火災環境情報を読み出す段階と、前記コンピュータが、読み出した前記建物火災環境情報を基に、火災発生後の初期段階における経過時間と延焼面積の拡大の関係を予め求められた同心円状の延焼拡大モデルで示す火災の延焼面積とこの延焼面積に出火セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、前記初期段階を経過した経過時間が前記構成情報に含まれる前記出火セルの耐火時間を超えた場合の延焼セルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、および前記延焼セルの耐火時間を超えた場合の前記延焼セルに隣接し延焼するセルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額を示す火災の延焼面積と焼損額を計算する段階と、前記各区画の扉の開閉状況のパラメータが指定された場合、前記コンピュータが、指定された前記パラメータの組み合わせからなる各パターンの設定に基づき、計算された前記火災の延焼面積あるいは焼損額と経過時間との関係を示すデータと、防災設備の不奏功確率、および消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係から前記焼損額または前記延焼面積まで延焼が進展する以前の消火活動の不奏功確率を求め、これらの確率から前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率を求め、この超過確率に前記出火セルの火災発生頻度をかけることによって年間超過確率を計算する段階と、前記コンピュータが、前記各パターン毎の前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率、および前記年間超過確率を平均化して特定のセルを出火セルとした火災に起因する一つの階の火災リスクを計算し、この火災リスクの計算を、前記出火セルを変え、また前記階を変えて繰り返し行って求めた各火災リスクを合計することで、建物全体の火災リスクを計算する段階とを有することを特徴としている。
【００７６】
請求項７記載の発明の記憶媒体は、コンピュータに処理を実行させるプログラムを記憶した記憶媒体において、前記コンピュータに、建物内部を壁および扉によって分割されて仕切られる１乃至複数の基本計算単位空間であるセルから構成される区画の三次元空間座標および前記セルの耐火時間を含む構成情報、各前記セルに収容されている設備機器の単位面積当りの資産価値を含む建物火災環境情報と、前記建物内の消火機器および／または消火設備の設置状況を示すデータ、出火セル毎の火災発生頻度、防災設備の不奏功確率、消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係を示す火災リスク評価用データとが格納された格納手段から前記建物火災環境情報を読み出させ、前記建物火災環境情報を基に、火災発生後の初期段階における経過時間と延焼面積の拡大の関係を予め求められた同心円状の延焼拡大モデルで示す火災の延焼面積とこの延焼面積に出火セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、前記初期段階を経過した経過時間が前記構成情報に含まれる前記出火セルの耐火時間を超えた場合の延焼セルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額、および前記延焼セルの耐火時間を超えた場合の前記延焼セルに隣接し延焼するセルの面積とこの延焼セルの面積に当該セルの前記単位面積当りの資産価値を乗じた焼損額を示す火災の延焼面積と焼損額を計算させ、前記各区画の扉の開閉状況のパラメータが指定された場合、指定された前記パラメータの組み合わせからなる各パターンの設定に基づき、計算された前記火災の延焼面積あるいは焼損額と経過時間との関係を示すデータと、防災設備の不奏功確率、および消火活動の時間的余裕度と消火が奏功する累積確率との関係から前記焼損額または前記延焼面積まで延焼が進展する以前の消火活動の不奏功確率を求めさせ、これらの確率から前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率を求めさせ、この超過確率に前記出火セルの火災発生頻度をかけることによって年間超過確率を計算させ、前記各パターン毎の前記焼損額または前記延焼面積を超えてしまう確率である超過確率、および前記年間超過確率を平均化して特定のセルを出火セルとした火災に起因する一つの階の火災リスクを計算させ、この火災リスクの計算を、前記出火セルを変え、また前記階を変えて繰り返し行って求めた各火災リスクを合計することで、建物全体の火災リスクを計算させるプログラムを前記コンピュータが読み取り可能に記憶したことを特徴としている。
【００７７】
すなわち、本発明は、建物火災に関連する多数の重要パラメータを奏功確率分布／発生確率分布として表現し、重要パラメータのとり得る確率的分布を考慮して、重要パラメータの組み合わせにより発生する数千ケース以上に渡るパラメータ組み合わせ条件に対して、火災解析およびリスク解析を一度に実施し、かつ建物内の室あるいは区画に装備された諸機器または、財物の価値を考慮し、室毎、区画毎の資産価値情報をも考慮し、そのそれぞれの解析結果から出てくる火災の被害損傷金額（損害額）を基に、フォールトツリー解析手法やイベントツリー解析手法等の確率的リスク評価手法を組み合わせて、建物火災に関わるリスクコストを定量的に評価する。
【００７８】
なお、資産価値情報とは、各部屋に設置された設備、機器等の価値により定まる資産価値分布を意味するものである。例えば、その部屋には廃棄物保管場所であるならば、焼損による資産価値は低いが、資産価値の高い（現金、宝石、高級機器等）重要物質を格納している部屋が焼損すると焼損による被害は、単に部屋の価値のみに留まらず、部屋に保管されていた全ての重要物質の損害を考慮に入れる必要がある。この様に、部屋および部屋に含まれている資産価値の分布状況を考慮するための指標を資産価値分布と定義する。資産価値分布の単位は、単位面積当たりの価値（絶対値としての円、あるいは相対値を単位とする）として入力する。
【００７９】
これにより、建物火災による被害損傷金額を算定し、あるいは、建物火災に対しより安全な火災防止対策を被保険者等に提示し、火災保険料に関し従来の経験を基にした火災保険料を設定する手法に代わり、より科学的な火災シミュレーション／リスク評価解析に基づいた確率的な手法による火災保険料算定の判断基準を提供し、かつ建物火災損失を低減するためのコンサルテーションを、数値的、かつ具体的に行うことができる。
【００８０】
建物火災の延焼が拡大するかどうかは、スプリンクラー設備、消火器、屋内外消火栓および自衛消火ポンプが間に合って、消火に奏功（＝成功）するかどうかや、近くの消防署からの消防車が間に合って、消火に奏功するかに依存する。
【００８１】
こうした防災設備や消防車の成否といった建物火災に関連する重要パラメータのうち、人的操作に関連する重要パラメータは、操作に利用できる時間余裕に依存する。
【００８２】
例えば、消火器による初期消火の場合には、消火器による消火が可能な火災に規模になるまでの時間余裕に依存して、消火器による消火活動の成否の確率が変わってくる。また、一定の焼損面積にて火災が収束するかは、その焼損面積に至るまでの時間がどの程度かが、消防車による消火が間に合う確率に関係する。
このため、建物火災に関連する重要パラメータを時間余裕に応じた確率として、すなわち確率分布として、与えることがある。
【００８３】
火災解析および火災リスク解析のそれぞれは、上述した東京消防庁火災予防審議会報告等にて開示されている一般的な手法を利用しつつも、建物火災に際し、各室または仕切り区域に対し、室、仕切り区域そのものの資産価値やそこに設置されている設備等の資産価値を考慮することにより、火災解析で表現したセルに資産価値分布を追加することにより、火災による損害額を評価し、かつその結果を基にして、リスク評価を実施することにより、対象とする建物の火災リスクコストを算出する。
【００８４】
建物火災に際し、各室または防火壁／間仕切壁にて仕切られた区画に対し、部屋、区画そのものの資産価値やそこに設置されている設備等の資産価値を考慮する。つまり火災解析で表現したセルに資産価値分布を追加することにより、火災による損害額を評価し、かつその結果を基にしてリスク評価を実施することにより、対象とする建物火災によるリスクコストを算出する。
【００８５】
消防火設備および消防火活動を構成する重要パラメータの奏功確率分布を算出する手段にフォールトツリー解析手法を使用し、また火災延焼進展の確率を算出する手段にイベントツリー解析手法を使用し、挙動解析と確率評価を連成させて、建物火災リスクを評価する。
【００８６】
一般に、建物火災に関連するパラメータは、特定の建物に限定した場合にも、例えば、火災の発生場所は、建物内の多数の火災区画に一定の火災発生頻度で分布することから、特定することはできない。
【００８７】
一方、火災挙動解析では、特定の火災区画での発生を仮定して、これに対して、その後の延焼挙動を評価する。
従って、特定の建物に限定した場合にも、火災リスクを算出するには、重要パラメータの一つである火災の発生場所を様々に仮定した上で、そのそれぞれに対して、火災挙動解析を行い、その結果である火災発生後の経過時間と延焼面積の関係を入力として、延焼面積と超過確率の関係を算出する必要がある。
同様に、特定の建物の特定の火災区画での火災発生と限定した場合にも、建物内の様々な火災区画を仕切っている防火戸や間仕切扉の火災時の閉鎖は、一定の確率で失敗する。これを考慮するには、重要パラメータの一つである防火戸や間仕切扉の開閉状況を様々に仮定した上で、そのそれぞれに対して、火災挙動解析を行い、その結果である火災発生後の経過時間と延焼面積の関係を入力として、延焼面積と年間超過確率の関係を算出する必要がある。
【００８８】
これらを、火災シナリオ毎に平均化することによって、「延焼面積と年間超過確率の関係」を示す曲線を作成する。また、この曲線に、資産の配分状況に応じた重み付けを行うことによって、「損害額と年間超過確率の関係」を示す曲線、すなわちリスク曲線を作成する。
【００８９】
このように本発明では、建物の各室に資産価値分布を考慮し、かつ、防災設備、消火活動の奏功確率を導入し、かつ、モデルに含まれるパラメータのとりうる範囲を確率変数として表現し、それらを自動的に変化させるアルゴリズムを導入し、火災現象解析と確率論とを連成することにより火災リスクを評価する。
【００９０】
つまり、本発明では、建物火災解析評価手法に、確率的な手法を取り入れ、火災現象解析をリスク評価手法と連成し、膨大な計算ケースを一度に実施し、リスクコスト、累積損傷確率を解析し、これにより、火災保険および火災に起因する損害を担保する各種損害保険等の保険料算定のための相対的定量的評価、並びに火災リスクコンサルテーションを実施することができる。
【００９１】
すなわち、建物の火災保険料を個々の建物の構造およびリスクに応じて算定することができる。また、建物に対して火災保険をかけようとする被保険者に対しより安全な火災防止・低減対策についてのコンサルテーションを行うことができる。
【００９２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係わる一つの実施の形態の建物火災リスク評価装置のソフトウェア構成を示す図である。
【００９３】
図１に示すように、この建物火災リスク評価装置は、建物火災リスク評価制御部１と、入力データ格納手段としてデータベース２と、建物火災リスク解析部３とを有している。これら各構成は、プログラムとしてコンピュータ（ＰＣ）のハードディスク装置等にインストールされて、所定のオペレーティングシステム（ＯＳ）の環境下で実行される。所定のＯＳとは、例えばWindows、ＵＮＩＸ、ＬＩＮＵＸ等である。
【００９４】
建築物火災リスク解析部３は、建物火災評価モジュール３１と火災リスク評価モジュール３２とを有している。
【００９５】
建物火災評価モジュール３１は、データベース２に格納されている建物火災評価用データ（建物火災環境情報）を基に、建物内部に火災が発生してから延焼する火災現象を時系列的に解析するプログラムである。
【００９６】
火災リスク評価モジュール３２は、建物火災評価モジュール３１により解析された火災現象とデータベース２に格納されている火災リスク評価用データ（リスクに関する情報）とを基に、建物火災のリスクを確率的に評価するプログラムである。この火災リスク評価モジュール３２には、確率的なリスク評価を行う上での一つの手段として、例えばフォールトツリー解析機能やイベントツリー解析機能といった信頼性解析機能が備えられている。このようなフォールトツリー解析機能やイベントツリー解析機能は、汎用ソフトウェアをこのモジュールにプラグインする（組み込む）ことでも使用可能である。
【００９７】
建物火災リスク評価制御部１は、入力作成機能１１、入力ファイル管理機能１２、解析作動機能１３、解析結果の作図機能１４、並びに解析結果の管理機能１５等を有している。入力作成機能１１は、データベース２へ入力するデータを作成するための各種画面を表示する。入力ファイル管理機能１２は、入力されたデータをデータベース２にファイルとして管理する。解析作動機能１３は、建物火災リスク解析部３に解析動作を実行させる。解析結果の作図機能１４は、建物火災リスク解析部３から建物火災リスク解析結果として出力されたデジタルデータを基に作図（グラフ化）する。解析結果の管理機能１５は、建物火災リスク解析部３から出力された建物火災リスク解析結果のデジタルデータをファイルとして管理する。
【００９８】
データベース２には、建物火災リスク評価制御部１により作成された建物火災評価用データと火災リスク評価用データがそれぞれ入力され、データファイルとして格納される。
【００９９】
建物火災評価用データは、火災の設定（火災成長パラメータ、可燃物密度データ、出火時の雰囲気温度等）、出火室の設定（出火室の面積や天井高さ、開口部の形状等）、区画の種類（耐火壁／間仕切壁や防火戸／間仕切扉の耐火性能等）、内装の種類（可燃性、不燃性、周囲壁の熱伝達率等に関わるデータ）である。
【０１００】
火災成長パラメータは、発生した火災の進展挙動を評価するために必要なデータであり、建物が木造か、鉄筋コンクリート製か、出火室に燃え易いものが存在するか否かにより、燃焼スピードが変わるが、これらを表現するパラメータである。可燃物密度データは、例えば室内に存在する家財道具、紙、可燃物液体等が単位面積当たりどの程度の重さで存在するかを示すデータ、その他、単位面積当たりの資産の配分状況等のデータである。
【０１０１】
すなわち、建物火災評価用データとは、火災成長パラメータ、可燃物密度、出火時の雰囲気温度、等の火災の設定に関わるセル毎のデータ、面積、天井高さ、開口部、周壁の熱伝達係数等の出火室の設定に関わるセル毎のデータ、耐火壁／間仕切壁、防火戸／間仕切扉の耐火性能等の区画の種類に関わるデータ、内装が可燃性か不燃性か等の内装の種類に関わるデータ、その他である。
【０１０２】
ここで、火災成長パラメータについて説明する。
火災の発熱速度Ｑ（ｋＷ）は、次式で計算される。
【０１０３】
Ｑ＝α×ｔ2
ｔ：火災発生後の経過時間（ｓｅｃ）
α：火災成長パラメータ
αの値として、例えば事務所は、α＝０．０３〜０．０７、病院は０．００９〜０．０２等である。
【０１０４】
ビルや工場等の建物は、１構内に複数設置されている場合がある。このとき、１建物に対するリスク曲線をユニットのリスク曲線という。また、１構内にある複数ユニットのリスク曲線を合計（積分）して得られたリスク曲線を構内のリスク曲線という。さらに、地理的に離れた複数構内に対して構内のリスク曲線を合計して得られたリスク曲線を複数構内のリスク曲線という。
【０１０５】
ここで、ユニットのリスク曲線を例に説明する。
ユニットは、防火壁や防火戸、間仕切壁や間仕切扉によって仕切られた（火災）区画から構成される。いずれの区画においても火災発生が想定される。このとき、特定の区画での火災発生を想定して、建物火災評価モジュール３１で、火災発生後の経過時間と延焼面積（の拡大）の関係を求める。この関係は、例えば消火設備による消火活動や消防隊が間に合うかどうかの確率を算出するために使用する。こうして、特定の区画での火災発生に対して、延焼面積（の拡大）とその発生確率の関係が算出される。延焼面積の変わりに、延焼面積にその単価（単位面積当たりの資産価値）で重み付けした値を使用すれば、焼損資産（の拡大）とその発生確率の関係が算出される。これらの計算をユニットの全ての区画に対して実行して、最後にこれらを合計（積分）することによって、ユニットのリスク曲線が得られる。なお、ここでは、延焼面積と年間超過確率の関係や焼損資産と年間超過確率の関係をリスク曲線と総称した。
【０１０６】
火災リスク評価用データとは、建物全体やセル毎の火災発生頻度、自火報、スプリンクラー設備、消火器、屋内外消火栓、排煙設備、空調設備、自衛消防ポンプ等の防災設備に関わるデータ、初期対応者の数や習熟度等の初期消火活動従事者に関わるデータ、出火箇所と防災センターとの距離等の初期消火活動開始までの時間に関わるデータ、設備特性データ（設備の維持管理の良否等）、近くの消防署までの距離等消防署による消火活動に関わるデータ、防災設備や消防署による消火活動の成否に関わる信頼性データ、等のデータである。
【０１０７】
すなわち、火災リスク評価用データは、火災の進展挙動に対して、消火活動を加味したときに、どの程度の可能性、すなわち確率で火災の延焼面積が拡大していくかの評価、すなわち火災のリスク評価に必要なデータである。
【０１０８】
具体的には、建物の火災発生頻度や区画毎に火災発生頻度を配分するためのデータ、自火報、スプリンクラー設備、消火器、屋内／外消火栓、排煙設備、空調設備および自衛の消防ポンプ等の防災設備に関わるデータ、初期対応者の人数や習熟度、初期消火活動のための移動距離および近くの消防署までの距離等消火活動に関わるデータ、防災設備の信頼性に関わる管理特性等のデータである。
【０１０９】
以下、この建物火災リスク評価装置の動作を説明する。
この建物火災リスク評価装置の場合、ＰＣ上で建物火災リスク評価制御部１を起動すると、図２に示すようなメインメニュー画面が表示される。
【０１１０】
このメインメニュー画面には、既に作成されているデータの一覧が表示されており、リストボックスに登録された建物番号および建物名称により、入力データおよび解析結果が一緒に管理されている。
【０１１１】
また、このメインメニュー画面内の右側部分には、データ作成ボタン、計算の実行ボタン、計算結果のグラフ表示ボタンが表示されており、それぞれのボタンをクリック操作することによって、入力データの作成、計算の実行、計算結果のグラフ表示の機能を呼び出してその機能を実行することができる。
【０１１２】
また、このメインメニュー画面下部には、新規、修正、削除、インポート、コピーおよび終了等の各ボタンが表示される。これらのボタンは、データの作成を行う上で、新規データの作成、旧データの修正、旧データの削除、他形式のデータをインポート、旧データをコピーするためのボタンである。特に、コピーボタンは、旧データをコピーして、それを基に、新規データを作成するためのものである。
【０１１３】
このメインメニュー画面の、例えばデータ作成ボタンをクリック操作すると、図３に示すような入力データ作成画面が表示される。この入力データ作成画面には、解析対象となり得る建物に関する多数のパラメータ設定ボタン、つまりデータチェックボックスが設けられている。
【０１１４】
入力変数は、グループ分けされており、各グループのデータが正しいことが確認できた場合にデータチェックボックスをクリックすることによりチェックマークが表示され、データが確認済みであることが一目で判る。
【０１１５】
これらデータチェックボックスのうち、例えば建築物特性データのデータチェックボックスがクリックされると、図４に示すような建築物特性データ設定画面が表示される。
【０１１６】
この建築物特性データ設定画面は、このグループに属する変数名と変数の意味と値を入力するための画面であり、建築物特性に関する詳細なデータ入力ボックスが多数設けられている。各データ入力ボックスには、予め設定されているデフォルト値が表示される。
【０１１７】
従って、使用者は、デフォルトの値をそのまま利用し、デフォルトから変更したい変数の値のみを入力するだけでそのグループのデータ入力を済ませることができる。こうして得られるデフォルト値あるいはデフォルトから変更入力により得られたデータを、建物固有の入力データセットとして作成することができる。
【０１１８】
なお、上記メインメニュー画面の、コピーボタンをクリック操作すると、ファイルのコピーにより、既に作成されているデータの複製を作ることができる。また、メインメニュー画面の、インポートボタンをクリック操作すると、例えばＣＳＶ形式等のデータ（テキスト形式のデータ）をこのソフトウェアのデータ形式に変換して用いることもできる。
【０１１９】
こうして、ある建物に対して建物火災リスク評価に必要なデータが１セット入力されると、この１セットのデータは入力ファイル管理機能１２によりデータベース２に格納されて管理される。
【０１２０】
図１に示したメインメニュー画面の計算の実行ボタンがクリックされると、解析作動機能１３が起動し、データベース２に管理されている入力データ（入力ファイル）を用いた建物火災リスク解析処理を建物火災リスク解析部３に実行させる。
【０１２１】
建物は、耐火壁／間仕切壁や防火戸／間仕切壁によって区画に分割され、この区画は１乃至複数のセルから構成される。
【０１２２】
建物火災リスク解析部３では、建物火災評価モジュール３１が、こうしたセルを計算単位として火災の延焼進展挙動を解析する。
【０１２３】
具体的に、建物火災評価モジュール３１は、特定セルでの火災発生を前提に、その後の火災進展、すなわち火災フェーズ１〜８までの延焼挙動を解析する。
【０１２４】
この延焼挙動の解析結果として、火災発生後の経過時間と延焼面積の拡大、厳密には、いずれのセルが延焼していくかが計算される。この火災の延焼進展挙動のディジタルデータは、ファイルとしてデータベース２に格納される。
【０１２５】
また、建物内では、資産の配分状況がセルによって相違する。このことから、建物火災評価モジュール３１では、単に、延焼面積が時間の経過とともにどのように拡大していくかだけではなく、延焼していくセルの特定も行うことで、火災発生後の経過時間と焼損額の拡大の様相も計算される。
【０１２６】
この計算結果として、建物火災評価モジュール３１からは、火災発生後の経過時間と延焼面積の関係のディジタルデータと、火災発生後の経過時間と焼損額の関係のディジタルデータとが火災リスク評価モジュール３２に出力される。
【０１２７】
火災リスク評価モジュール３２では、建物火災評価モジュール３１から入力された２つのディジタルデータを用いて、セルでの火災発生の可能性、すなわち火災発生頻度を前提にした建物のリスクが計算される。なお、リスクとは、火災による焼損額と年間超過確率の関係を意味する。また、火災による焼損面積と年間超過確率の関係も含めて（便宜上のため）リスクということにする。
【０１２８】
なお、年間超過確率とは、一般に、パラメータｘ（焼損額や焼損面積）に対して、ｘ＝ａを超える火災の１年当たりの発生確率をいう。
【０１２９】
従って、火災リスクの計算とは、ある焼損額または焼損面積に対して、対応する年間超過確率を計算することと同一である。
【０１３０】
火災がある焼損面積（または焼損額）にて収まる確率は、火災発生頻度、防災設備の成否、消火活動の成否等に依存する。これらの成否のデータ、すなわち設備の信頼性等のデータに加えて、消火活動等、人の操作による消火の成否は時間余裕がどの程度あるかに依存する。このため、建物火災評価モジュール３１にて計算した火災発生後の経過時間と延焼面積の関係を使用してこうした成否の確率を算出する。これらの確率を加味することによって火災による焼損面積と年間超過確率の関係が計算される。
【０１３１】
建物火災評価モジュール３１により得られた火災発生後の経過時間と延焼面積との関係、および火災発生後の経過時間と焼損額との関係、並びに火災リスク評価モジュール３２により得られた火災による焼損面積と年間超過確率の関係、および火災による焼損額と年間超過確率の関係との関係の各ディジタルデータ（ディジタル値）がデータベース２に出力ファイルとして格納される。
【０１３２】
ここで、図２のメインメニュー画面の計算結果のグラフ表示ボタンがクリック操作されると、解析結果の作図機能１４が起動する。
【０１３３】
解析結果の作図機能１４は、データベース２のディジタルデータを読み出し作図処理を実行する。これにより、例えば建物火災評価モジュール３１により計算された火災の延焼進展挙動のディジタルデータか
ら、図５〜図８に示すように、建物の各階の時系列的な延焼面の燃え広がり具合がグラフィカルに表示される。
【０１３４】
図５は４階建のビルの１階のある区画、例えばセルＰから出火した際のtime＝０の時点の焼損各階の焼損状況を示している。「セル」とは、解析対象である建物の火災解析を実施するため分割した基本計算単位空間を意味し、通常は、建物中の１部屋（または間仕切りされた１空間）を１セルに設定して計算するが、部屋または空間を複数のセルに分割して表現しても良い。また、図中、▲１▼はフェーズ１、▲２▼はフェーズ2、▲３▼はフェーズ３、▲４▼はフェース４、▲５▼はフェーズ５、▲６▼はフェーズ６、▲７▼はフェーズ７、▲８▼はフェース８を示す。
【０１３５】
この図５のように、time＝０の時点では、１階の出火元のセルＰのみがフェーズ１で焼損し始めたことが解る。
【０１３６】
図６はtime＝１０００ｓｅｃの時点の焼損状況を示しており、出火元のセルＰはフェーズ８に達し、このセルＰの左右のセルもフェーズ４，５に至り、さらに１階だけでなく、セルＰの真上の２階のセルもフェーズ４で延焼していることが解る。
【０１３７】
図７はtime＝５０００ｓｅｃの時点の焼損状況を示しており、１階，２階の多くのセルが既にフェーズ４以上に達し、３階の一部のセルもフェーズ４となり、延焼範囲が上階へ着実に広がっていることが解る。
【０１３８】
図８はtime＝１００００ｓｅｃの時点の焼損状況を示しており、１階の全域でフェーズ４以上、２階のほぼ全域でフェーズ４以上、３階の一部のセルもフェーズ８に至り、４階もフェーズ４以上の区域が多くなってきたことが解る。
【０１３９】
なお、上記グラフィック表示の例では、特許出願の制限事項から各セルにフェーズ番号を付して延焼状況を示したが、この他、各セルをフェーズに応じて色分けしたり棒グラフ等にすることで、より延焼状況が視認し易くなる。
【０１４０】
また、延焼状況を時系列的に順時表示、つまりアニメーション表示したり、これらの表示の仕方を組み合わせ、例えば部屋の温度と火災のレベルを同時に表現する等、複数の異なる情報を同時表示することによって、火災現象を、ユーザに、より理解し易い形態で表現することも可能である。
【０１４１】
また、本実施の形態では、予め建物火災リスク評価制御部１に解析結果の作図機能１４を組み込んでおいたが、建物火災リスク評価制御部１とは別に、汎用ソフトを使用し、ファイルに格納したディジタルデータを汎用ソフトに読み込ませて図式化（グラフィック表示）しても良い。
【０１４２】
これらの解析結果の図面やデータは、解析結果の管理機能１５により、データベース２に、入力ファイルと対応させる形で管理される。
【０１４３】
ここで、図９を参照して建物火災の解析処理と確率論的リスク評価処理について説明する。
【０１４４】
建物火災評価モジュール３１および火災リスク評価モジュール３２は、まず、データベース２から解析および評価に使用するデータ（建物構造、配置、防火設備、消火活動等のデータ）を読み込む（Ｓ１）。
【０１４５】
建物火災評価モジュール３１は、まず、出火セルパラメータの指定を促す。
例えばＮ階建ての建物の場合、出火階ｋと（Ｓ２）、各フロアを基本計算単位に分割した複数個のセルの中の出火セル（ｍ，ｎ）とを指定する（Ｓ３）。一つの建物には、多数（ｍ×ｎ×ｋ）のセルの集まりとし、それぞれのセルから出火することを想定して解析を行う。
【０１４６】
出火セルパラメータが指定されると、続いて、建物火災評価モジュール３１は、各セルに設置されている扉の開閉状況等のパラメータの指定を促す。火災の延焼挙動は、出火セルを特定した場合にも、防火戸／間仕切扉の開閉状況によって大きく依存するため、このパラメータを指定する。
【０１４７】
扉の開閉状況等のパラメータが指定されると（Ｓ４）、続いて、建物火災評価モジュール３１は、建物火災が発生してからいつまで解析するかの時間設定を促す。なお、この時間は予め固定値で設定しておくことで解析処理時のデータ入力を省くこともできる。
【０１４８】
そして、時間設定が行われたことで、建物火災評価モジュール３１は、読み込んだデータを基に建物火災解析処理（ＦＩＲＥ：ルーチン名）を実行する（Ｓ５）。
【０１４９】
この建物火災解析処理（ＦＩＲＥ）では、上記セル毎の最小単位の計算によって、特定の出火セル、各セルに設置されている扉の開閉状況等の特定のパターンに対する火災の延焼挙動、すなわち、火災発生後の経過時間と延焼面積の拡大の関係、並びに火災発生後の経過時間と延焼セルの拡大の関係とが求められ、建物火災評価モジュール３１から火災リスク評価モジュール３２へ計算結果のディジタルデータが出力される。具体的には、経過時間対延焼面積、経過時間対延焼セルの各データが出力される。
【０１５０】
防火戸／間仕切扉は、ある確率で開状態であり、残りの確率で閉状態になっているため、火災の延焼挙動の解析を行った後に、火災フェーズが１、２、３と変わっていくタイミング（火災発生後の経過時間、秒）にこうした確率による重み付けを行う必要がある。
【０１５１】
そこで、火災リスク評価モジュール３２では、データベース２から読み込んだデータと建物火災評価モジュール３１から入力された計算結果のディジタルデータとを基に特定の出火セル、特定のパターンに対する延焼面積と年間超過確率を計算する（Ｓ６）。つまり出火階ｋ、出火セル（ｍ、ｎ）の場合の延焼面積と年間超過確率の関係を求める。この確率計算に使用する主なデータとしては、出火セル毎の火災発生頻度、防災設備の不奏効確率、消火活動の時間的余裕度等である。
【０１５２】
続いて、火災リスク評価モジュール３２では、計算した延焼面積と年間超過確率を基に特定の出火セル、特定のパターンに対する火災リスクを計算する（Ｓ７）。つまり出火階ｋ、出火セル（ｍ，ｎ）の場合の損害額と年間超過確率との関係を求める。
【０１５３】
これにより、火災リスク評価モジュール３２からは、火災による延焼面積と年間超過確率の関係、および火災による焼損額と年間超過確率の関係がディジタルデータとして出力される。
【０１５４】
このような特定の出火セルに対する全てのパターンの解析を終了すると、続いて、火災リスク評価モジュール３２では、これら全てのパターンの火災リスクを合計する（数値積分する）ことによって、特定のセルを出火セルとしたときの火災リスクが求められる。
【０１５５】
これを繰り返し、この階（フロア）の全てのセルに渡って計算を終えると、これらを合計することによって、その階を出火階としたときの火災リスク（火災による焼損額と年間超過確率の関係）が計算される（Ｓ８）。
【０１５６】
全ての階に渡って、計算が終了すると、これら全てを合計して、建物（ユニット）の火災リスク（火災による焼損額と年間超過確率の関係）が計算され（Ｓ９）、計算が終了する。
【０１５７】
以下、上記実施の形態以外で、各請求項に記載された構成をサポートする実施例を説明する。実施例として、例えば仮想的にテレビ工場（以下、仮想テレビ工場と称す）を想定し、まず、図１０に示す実施例を説明する。
【０１５８】
図１０に示すように、仮想テレビ工場は、１１区画から構成される。各区画間には１０枚の扉があり、また区画を構成する間仕切壁や防火戸の耐火時間は図１に示す通りである。解析に際して、仮想テレビ工場を２８セル（７×４）に分割する。
【０１５９】
図１０には、各セルの床面積（ｍ2）を表示している。なお、セル間をどう延焼していくかを示すために各セルの位置関係の情報は使用するが、幾何学的形状は使用しないため、区画の面積を保存するように、各セルの面積を設定している。
【０１６０】
この仮想テレビ工場に対して火災の延焼挙動および火災フェーズの超過確率を算出する際に必要になる入力条件を図１１に示す。
【０１６１】
解析には、火災の設定、出火室の設定、設備関連、区画関連、消火活動、火災の発生頻度、建屋の財産額等の入力データが必要であり、図１１の通り設定する。なお、東京消防庁モデルでは、屋外消火栓および消防ポンプ（消防自動車）は考慮されていないが、この例では、装備されているものとして想定した。
【０１６２】
仮想テレビ工場について、火災挙動とリスク評価を統合した一連の計算例を説明する。
【０１６３】
この場合、セル数は２８であり、扉数は全部で１０枚であるため、どのセルで出火するか、２８通り×（扉全閉鎖１通り＋扉１枚開放１０通り＋扉２枚開放＝４５通り）から１５６８ケースの火災延焼シナリオがある。
【０１６４】
それぞれの１ケースに対して、火災挙動が計算され、そこから得られた「延焼面積と火災発生後の経過時間の関係」を使用して、「延焼面積と年間超過確率の関係」が計算される。これらの計算が１５６８回実施され、得られた１５６８本の「延焼面積と年間超過確率の関係」のリスク曲線を重ね合わせることによって、仮想テレビ工場の「延焼面積と年間超過確率の関係」が求められる。これらは、自動的に計算される。
【０１６５】
例えば、セル（５，３，１）で出火したとき、扉１０個が全て閉鎖している場合に、火災挙動が計算され、延焼面積の広がりは、図１２に示すようになる。
【０１６６】
すなわち、出火セル（５，３，１）において、火災フェーズが１、２、３と変わっていくタイミング（火災発生後の経過時間、秒）、そのときの延焼面積、並びにそれ以外のセルへの延焼のタイミング（秒）が計算される。
【０１６７】
図１３には、火災発生後の時間経過に伴い、各セルの火災フェーズがどのように進展していくかの出力（一部抜粋）を示す。
【０１６８】
このようにして、１５６８ケースのうちの１ケースに対して、延焼面積（厳密には延焼セルも特定されている）と火災発生後の経過時間の関係が計算される。
【０１６９】
次に、上記１ケースに対する確率計算が行われる。
火災の消火は、自動火災報知設備（自火報）が作動して、余裕時間内に対応行動が開始され、例えば消火器等の防災設備が作動して（壊れていなくて）、かつ消火に奏功したとき、火災が消火される。こうした評価要素は、まとめると次の通りである。
【０１７０】
▲１▼防災設備の作動確率（スプリンクラー、自火報、消火器、消火栓、排煙設備、非常電源、防火戸）
▲２▼自火報鳴動から火災成長開始までの時間
▲３▼行動開始までの所要時間（消火器、消火栓、防火戸、排煙設備、空調、１１９通報）
▲４▼対応行動開始の遅れ時間（人員数や習熟度の影響）
▲５▼初期対応行動の実施確率
▲６▼消火器、屋内消火栓の奏功確率
【０１７１】
消火器を例にとると、その作動確率は、〜０．９９である。また、消火器による消火行動を行うには相応の時間が必要であり、図１４に示すように、初期対応行動の時間が長ければ、消火器使用行動が間に合う確率が大きくなる。
【０１７２】
火災挙動解析から算出した「延焼面積と火災発生後の経過時間の関係」から、ある延焼面積に対して、その延焼面積に対応する経過時間が解り、この経過時間を図１４の横軸に当てはめて、消火器による消火行動の累積確率が解る。
【０１７３】
こうして、消火器が作動でき、かつ消火器による消火行動が間に合った場合に、さらに消火器による消火がある奏功（奏功確率〜０．８）すると、消火に成功することになる。こうしてある延焼面積に対して、消火器による消火成功／失敗確率が計算される。
【０１７４】
また、公設消防隊（消防署）による放水開始時間は、自火報発報後、出火室の確認、１１９番通報、近くの消防署までの距離等を基に、仮想テレビ工場の場合には、図１５に示すような累積確率で与えられる。
【０１７５】
消火器の例と同様に、火災挙動解析から算出した「延焼面積と火災発生後の経過時間の関係」から、ある延焼面積に対して、その延焼面積に対応する経過時間が解り、この経過時間を図１５の横軸に当てはめて、消防隊による放水開始時間に対応する累積確率が解る。
【０１７６】
こうした計算を消火器以外の防災設備等に対しても行うことによって、延焼面積と消火失敗確率が計算される。あるいは、延焼面積と火災がこの面積を超えてしまう確率（超過確率）の関係が計算される。
【０１７７】
この超過確率に、出火セルの火災の発生頻度（〜年間の火災発生確率）をかけると、年間超過確率を求めることができる。
【０１７８】
このようにして１５６８ケースのうちの１ケースに対して、「延焼面積と年間超過確率の関係」が求められる。
【０１７９】
こうした一連の計算を、仮想テレビ工場の場合には、１５６８ケース計算することによって、１５６８本の「延焼面積と年間超過確率の関係」が計算される。
【０１８０】
最後にこれら１５６８本の曲線を重ね合わせることによって、図１６に示すように、仮想テレビ工場に対する「延焼面積と年間超過確率の関係」が算出される。
【０１８１】
このようにして仮想テレビ工場に対して、「延焼面積と（年間）超過確率の関係」（リスク曲線）が得られる。
【０１８２】
防災設備の構成、区画・間仕切りの耐火時間、可燃物の密度や内装の種類といったパラメータを変動させたときに、図１６のリスク曲線がどのように変動するかを調べることによって、消防に使用するコストを最適化することができる。
【０１８３】
また、例えば、単位面積当たりの資産価値（円／ｍ2）が一様であると近似すると、図１６の横軸は火災による焼損額（円）に比例することになる。
【０１８４】
従って、このリスク曲線を積分することによって、火災による損害額の年間の期待値を計算でき、これが火災保険の料率算定に有用な情報となる。
【０１８５】
続いて、次の実施例について説明する。ここでは、図１０の実施例の仮想テレビ工場の例に情報を追加する形で実施例を説明する。
【０１８６】
図１７に示すように、この例の仮想テレビ工場は、１１区画から構成され、各区画間に１０枚の扉、区画を構成する間仕切壁や防火戸の耐火時間が設定されており、一つのフロアを２８セル（７×４）に分割している。
【０１８７】
この例では、新たに、単位面積当たりの資産価値（万円／ｍ2）が用途に応じて相違するものとしている。
【０１８８】
工場の全域に渡って資産価値が一様とする粗い近似も考えられるが、実用上は、工場内の用途に応じて火災の延焼による損害は相違すると考えるのが現実的である。
そこで、この実施例では、こうした資産価値の分布を反映した上で、「火災による焼損額と（年間）超過確率の関係」（リスク曲線）を計算する。
【０１８９】
火災の延焼挙動および火災フェーズの超過確率を算出するための入力条件は、図１０の実施例で説明した場合と同様である。
【０１９０】
つまり、セル数は２８であり、扉数は全部で１０枚であるため、出火区画と扉の開放枚数２枚までのケースで計１５６８ケースのシナリオがある。
【０１９１】
例えば、セル（５，３，１）で出火したとき、扉１０個が全て閉鎖している場合に、図１２に示したように、火災挙動が計算され、火災フェーズが１、２、３と変わっていくタイミング（火災発生後の経過時間、秒）、そのときの延焼面積、並びにそれ以外のセルへの延焼のタイミング（秒）が計算される。
【０１９２】
この時点で、火災発生後の時間経過に伴い、どのセル（複数）が延焼しているかが計算されており、一方、個々のセルに対する資産価値（円／ｍ2）が判っている。
【０１９３】
従って、これら２つの情報を重ね合わせることによって、図１８に示すように、火災発生後の経過時間と火災による焼損金額の関係が計算される。
【０１９４】
次に、この１ケースに対して確率計算が行われる。ここでの手続きは、図１０の実施例の場合と同様であるが、この実施例では、「延焼面積と火災発生後の経過時間の関係」に代えて、「焼損金額と火災発生後の経過時間の関係」を使用する点が相違する。
【０１９５】
例えば、図１４に示した消火器使用行動が間に合う確率を計算するには、火災挙動解析から算出した「焼損金額と火災発生後の経過時間の関係」から、ある焼損金額に対して、その焼損金額に対応する経過時間が解り、この経過時間を図１４の横軸に当てはめることで、消火器による消火行動の累積確率が解る。
【０１９６】
こうして、消火器が作動でき、かつ消火器による消火行動が間に合った場合に、さらに消火器による消火が奏功（奏功確率〜０．８）すると、消火に成功することになる。こうしてある焼損金額に対して、消火器による消火成功／失敗確率が計算される。
【０１９７】
消火器以外の防災設備等に対しても同様に計算して、焼損金額と消火失敗確率が計算される。あるいは、焼損金額と火災がこの焼損金額を超えてしまう確率（超過確率）の関係が計算される。
【０１９８】
この実施例では、図１０の実施例と同様に、この超過確率に、出火セルの火災の発生頻度（〜年間の火災発生確率）をかけることで、年間超過確率を求める。
【０１９９】
このようにして１５６８ケースのうちの１ケースに対して、「焼損金額と年間超過確率の関係」を計算する。一連の計算を、１５６８ケース分計算して、これらを重ね合わせることによって、図１９に示すような仮想テレビ工場に対する「焼損金額と年間超過確率の関係」が求められる。
【０２００】
このようにして、この実施例においても仮想テレビ工場に対して、「焼損金額と（年間）超過確率の関係」（リスク曲線）が得られる。
【０２０１】
防災設備の構成、区画・間仕切りの耐火時間、可燃物の密度や内装の種類といったパラメータを変動させたときに、リスク曲線がどのように変動するかを調べることによって、防災に使用するコストを最適化することが可能である。
【０２０２】
また、このリスク曲線を積分することによって、火災による損害額の年間の期待値を計算でき、これが火災保険の料率算定に有用な情報になる。
【０２０３】
さらに、火災保険の料率算定における免責限度額や支払限度額の設定、火災の点からのリスクマネジメント方針の策定に利用することができる。
【０２０４】
図２０に出力ファイルの例を示す。
同図に示すように、出力ファイルには、例えば、建物面積に対する焼損面積の割合、建物総額に対する焼損額の割合（建物全体の財産額に対する焼損した財産額の割合）、出火を前提とした焼損面積、出火を前提とした焼損財産額（円）、超過確率、年間超過確率、累積超過確率、累積超過頻度等のデータが出力される。
【０２０５】
次に、次の実施例を説明する。上記実施の形態の建物火災評価モジュール３１は、「火災発生後の経過時間と焼損額の関係」を求めて、ディジタルデータとして出力し、ファイルに格納、あるいはグラフ表示するものであるが、この実施例では、一旦求めた「火災発生後の経過時間と焼損額の関係」に対して、例えば壁面を強化する等して建物に防災対策を施した場合に、建物構造のデータを変更し、再計算して得られたディジタルデータをあわせて表示する。
【０２０６】
つまり、図２１に示すように、壁を強化した場合の再評価データ（対策後のデータ）と現状の仮想テレビ工場の場合のデータ（対策前のデータ）とを同一画面上にグラフ表示する。
【０２０７】
これにより、防災対策を行うか否かによって異なる火災保険の料率、免責限度額や支払限度額等を、例えば保険会社から建物の所有者に提示し、投資対効果を定量的に明示でき、適切な改善策を提案する等、リスクコンサルテーションに利用することができる。
【０２０８】
続いて、次の実施例について説明する。この実施例は、仮想ビルを想定した実施例である。この実施例の仮想ビルは、４階建であり、１階〜４階の各階は、図２２に示すように、正方形で示した１０区画とやや大きめの１区画の計１１区画から構成さ
れている。なお、図２２に記した各セル座標は、代表的に１階のセルについて示したものである。
【０２０９】
区画間には８枚の扉があり、また区画を構成する間仕切壁や扉の位置は、図のマーク○、△に示す位置である。マーク△は開口８ｍ2、マーク○は開口５ｍ2の扉を示す。
【０２１０】
解析に際して、この仮想ビルを１２０セル（５×６×４）に分割する。各セルの面積は、図２３に示す値であるものと仮定する。
【０２１１】
この実施例の場合も、図１０の実施例と同様に、火災の延焼挙動および火災フェーズの超過確率を算出する際に必要になるデータとして、火災の設定、出火室の設定、設備関連、区画関連、消火活動、火災の発生頻度、建屋の財産額等のデータを入力する。
【０２１２】
既に上記実施の形態で説明したように、この建物火災リスク評価装置には、外壁への開口部や階段室、また、天井や床を介して上階や下階に火災が延焼していくモデルが組み込まれている。
【０２１３】
セル数は１２０であり、扉はこの計算では閉鎖していると仮定した。なお、扉の開放を考える場合も同様である。
【０２１４】
従って、この場合には、１２０ケースに対して、建物火災リスク解析部３にて火災挙動が計算され、この計算によって得られた「延焼面積と火災発生後の経過時間の関係」を使用して、「延焼面積と年間超過確率の関係」が計算される。
【０２１５】
例えば図２４に示すように、２階のセル（３，３，２）で出火したとき、火災挙動が計算され、火災発生後の経過時間に伴い、火災が同一階の他セル、上階や下階のセルへの延焼が計算される。
【０２１６】
すなわち、出火セル（３，３，２）において、火災フェーズが１、２、３と変わっていくタイミング（火災発生後の経過時間、秒）、そのときの延焼面積、並びにそれ以外のセルへの延焼のタイミング（秒）が計算される。
【０２１７】
このようにして１２０ケースのうちの１ケースに対して、延焼面積（厳密には延焼セルも特定されている）と火災発生後の経過時間の関係が計算される。
【０２１８】
次に、この１ケースに対する確率計算が行われる。この部分の計算は、図１０の実施例に記載の内容と同様である。
【０２１９】
こうして、延焼面積と火災がこの面積を超えてしまう確率（超過確率）の関係が計算される。また、この超過確率に、出火セルの火災発生頻度（〜年間の火災発生確率）をかけることで、年間超過確率が求められる。
【０２２０】
このようにして１２０ケースのうちの１ケースに対して、「延焼面積と年間超過確率の関係」が求められる。
【０２２１】
こうした一連の計算を、仮想ビルの場合には、１２０ケース分計算することによって、１２０本の「延焼面積と年間超過確率の関係」が計算される。
【０２２２】
これら１２０本の曲線を、階（フロア）毎に、この場合には３０本（＝ｘ方向５×ｙ方向６）を重ね合わせることによって、図２５に示すように、特定の階（フロア）での出火を想定したときの「延焼面積と（年間）超過確率の関係」を求めることができる。
【０２２３】
さらに、仮想ビル全てに渡って、この場合には１２０本（＝３０本／階×４階）を重ね合わせることによって、図２６に示すように、仮想ビルに対する「延焼面積と年間超過確率の関係」が求められる。
【０２２４】
このように仮想ビルに対して、「延焼面積と（年間）超過確率の関係」が得られる。また、図１７に示した実施例との組み合わせによって、「火災による焼損額と（年間）超過確率の関係」も同様に得られる。
【０２２５】
防災設備の構成、区画・間仕切りの耐火時間、可燃物の密度や内装の種類といったパラメータを変動させたときに、こうしたリスク曲線がどのように変動するかを調べることによって、高層ビルに対して、消防に使用するコストを最適化することができる。このリスク曲線を積分することによって、火災による損害額の年間の期待値を計算でき、この計算結果が高層ビルに対する火災保険の料率算定に有用な情報となる。
【０２２６】
続いて、次の実施例について説明する。この実施例は、仮想テレビ工場の例であり、図１７に示した実施例に準じて実施例を説明する。
【０２２７】
仮想テレビ工場を対象に、図１７の実施例では、単位面積当たりの資産価値（円／ｍ2）が工場内の事務所や倉庫といった用途に応じて相違するとものした。
【０２２８】
図１７の実施例はこうした資産価値の分布（円／ｍ2）を反映した上で、「火災による焼損額と（年間）超過確率の関係」（リスク曲線）を求めたものである。
【０２２９】
この実施例では、こうしたセル内に収納されている設備・機器等の資産価値の分布（円／ｍ2）に加えて、建物自体の資産価値（円／ｍ2 または円／セル）を考慮する。なお、火災の延焼挙動および火災フェーズの超過確率を算出するための入力、並びに火災の延焼挙動の計算手続き等は、図１７に示した実施例と同様である。
【０２３０】
火災発生後の時間経過に伴い、どのセル（複数）が延焼しているかが計算され、一方、個々のセル内にある資産価値（円／ｍ2）、並びに個々のセルの建物としての資産価値（円／ｍ2または円／セル）が判っている。
【０２３１】
従って、これら２つの情報を重ね合わせることによって、火災発生後の経過時間と火災による焼損金額の関係が求められる。
【０２３２】
以下は、図１７に示した実施例と同様に、セル内の資産とセル自体の資産を併せた資産価値を対象に、仮想テレビ工場に対する「焼損金額と年間超過確率の関係」が求められる。
【０２３３】
こうして得られたリスク情報、すなわち、焼損金額と年間超過確率の関係の曲線には、建物内にある資産と建物自体の資産価値の両方が考慮されていることから、防災に使用するコストの最適化、火災保険の料率算定、免責限度額や支払限度額の設定、並びに火災の点からのリスクマネジメント方針の策定に一層効果的に利用できる。また、建物内にある資産が流動的であり、建物自体の資産価値を対象に火災による資産損失リスクを見たい場合や建物内にある資産の流動性の影響を感度解析によって調べる、等の保険業務を行う上で効率的である。
【０２３４】
以下、次の実施例について説明する。この実施例においては、上述した図１７の実施例において、建物内の外気に接していない区画が成果火災になった時点から、この区画の周囲の壁が崩壊するまでの耐火時間を、図示しない入力手段によって入力する。例えば、耐火変数を表す変数として、上記従来の技術の項の１．３節において説明した一般的な耐火時間設定により規定される変数[igrade]を導入することとする。すなわち、セル（ｍ、ｎ、ｋ）における方向ｌに存在する壁（あるいは床や天井）に対しての耐火時間を表す変数igrade(m、n、k、l)の値を、その壁などが有する耐火性能に応じて、以下のように定める。
igrade(m、n、k、l)＝０ 耐火構造の壁（＋甲種防火戸）の場合
＝１ 防火構造の壁（＋乙種防火戸以上）の場合
＝２ 不燃間仕切り壁（＋不燃扉以上）の場合
＝３ 上記以外の間仕切り壁（＋扉）の場合
＝４ 扉開放状態の場合
ここで、方向ｌは、ｌ＝１が東、２が西、３が北、４が南、５が天井、６が床を表すものとする。こうして定められた igrade(m、n、k、l) の値に応じて、＝０のときtime＝３６００ｓｅｃ、１のときtime＝１２００ｓｅｃ、２のときtime＝６００ｓｅｃ、３のときtime＝３００ｓｅｃ、４のときtime＝０ｓｅｃを、それぞれの耐火時間とする。こうしてigrade(m、n、k、l) の値の指定によって入力される、各セル毎各方位毎に決まる耐火時間を、データベース２の建物火災評価用データのひとつのパラメータとして格納し、このパラメータに基く詳細な耐火時間設定を考慮した解析を、上述した図１７の実施例に基づいて行う。
【０２３５】
続いて、他の実施例について説明する。この実施例は、仮想テレビ工場を例にした実施例である。この実施例の仮想テレビ工場は、図１７に示したように、１１区画から構成されている。各区画間には１０枚の扉があり、また区画を構成する間仕切壁や防火戸の耐火時間は、図中の壁位置に示した各（ ）内の数値である。解析に際して、仮想テレビ工場を２８セル（７×４）に分割する。
【０２３６】
図１７には、各セルの床面積（ｍ2）が表示されている。なお、セル間をどう延焼していくかを示すために各セルの位置関係の情報は使用するが、幾何学的形状は使用しないため、区画の面積を保存するように、各セルの面積を設定している。また、単位面積当たりの資産価値（万円／ｍ2）が併せて表示されている。
【０２３７】
火災の延焼挙動および火災フェーズの超過確率を算出する際に必要になる入力は、図１０の実施例に記載の通りであり、例えば火災の設定、出火室の設定、設備関連、区画関連、消火活動、火災の発生頻度、建屋の財産額等のデータである。
【０２３８】
セル数は２８であり、扉数は全部で１０枚であるため、出火区画と扉の開放枚数２枚までのケースで計１５６８ケースのシナリオがある。
【０２３９】
建物火災リスク解析部３では、個々のケースに対して、火災挙動が計算され、そこから得られた「延焼面積と火災発生後の経過時間の関係」を使用して、「延焼面積と年間超過確率の関係」が計算される。
【０２４０】
これらの計算が１５６８回実施され、得られた１５６８本の「延焼面積と年間超過確率の関係」の曲線を重ね合わせることによって、仮想テレビ工場の「延焼面積と年間超過確率の関係」が求められる。これらの計算は、自動的に実行される。
【０２４１】
例えばセル（５，３，１）で出火したとき、扉１０個が全て閉鎖している場合に、火災挙動が計算され、図２７に示すような延焼面積の広がりとなる。
【０２４２】
すなわち、出火セル（５，３，１）において、火災フェーズが１、２、３と変わっていくタイミング（火災発生後の経過時間、秒）、そのときの延焼面積、並びにそれ以外のセルへの延焼のタイミング（秒）が計算される。
【０２４３】
このようにして１５６８ケースのうちの１ケースに対して、延焼面積（厳密には延焼セルも特定されている）と火災発生後の経過時間の関係が計算される。
【０２４４】
次に、この１ケースに対する確率計算が行われる。図１７に示した実施例に説明した通り、火災の消火は、防災設備や初期対応行動、公設消防車等の作動確率や実施確率、奏功確率等から決まる。火災消火に成功か失敗か、言い換えれば、火災フェーズが進展していくか（消火され）収束するかの確率を計算するために、この実施例では、信頼性工学の分野で広く使用されているフォールトツリー解析手法およびイベントツリー解析手法を使用する。
【０２４５】
以下に、フォールトツリー解析手法およびイベントツリー解析手法の使用例を説明する。
まず、火災フェーズのモデル化について説明する。
イベントツリー解析は、途中の防災活動や緩和活動が成功した場合と失敗した場合のシナリオをイベントツリーで表現し、それぞれのシナリオの発生確率（または発生頻度）を評価する手法である。
【０２４６】
火災リスク評価では、火災が各フェーズでとどまるかそれ以上のフェーズに進展するかを評価するため、イベントツリー解析を使用できる。
【０２４７】
ここでは、仮想テレビ工場の電気室〔セル(4,4)〕から出火した場合についてフェーズ６に至るまでの事象進展を図２７のイベントツリーでモデル化して、火災が発生した場合の１〜６までの各フェーズに至る確率を定量評価する例について説明する。なお、説明を簡単にするために扉は全て閉鎖しているものとする。
【０２４８】
イベントツリーの各分岐は、それぞれの事象での収束に失敗する確率、この場合には各フェーズの超過確率に相当する。
【０２４９】
各フェーズの失敗確率は、各フェーズにおける防災活動の失敗の組み合わせであるため、フォールトツリー解析によって評価する。このため、フェーズ１〜５のそれぞれについて、各フェーズでの防災活動の失敗を組み合わせた以下のフォールトツリーでモデル化した。
【０２５０】
・ フェーズ１超過に対するフォールトツリー（図２８〜図２９）
・ フェーズ２超過に対するフォールトツリー（図３０〜図３２）
・ フェーズ３超過に対するフォールトツリー（図３３〜図３５）
・ フェーズ４超過に対するフォールトツリー（図３６〜図３７）
・ フェーズ５超過に対するフォールトツリー（図３８〜図３９）
【０２５１】
次に、火災フェーズ発生確率の定量評価について説明する。
図２８〜３９のフォールトツリーを定量評価して、各火災フェーズの超過確率を評価するとともに、この評価結果を図２７のイベントツリーの分岐確率とすることにより、火災が発生した場合に各火災フェーズが発生する確率を評価する。
【０２５２】
なお、汎用の信頼性評価支援システムでも、これらの計算を実施させることができる。
【０２５３】
以下に、各フェースに対するフォールトツリー手法による確率計算結果（火災フェーズ超過確率）と、イベントツリー手法による確率計算結果（火災フェーズ発生確率）を示す。
【０２５４】
【表３】
0004678934.tif 000018
【０２５５】
以上説明したように本実施の形態の建物火災リスク評価装置によれば、建物解析評価を行うにあたり、火災解析と防災設備の奏功確率を連成して解き、資産価値の室内分布を考慮して、対象とする建物の火災解析／確率論的リスク解析を数百回から数万回の計算を行うことにより、リスクコスト、累積損傷確率が求められるので、火災保険料決定のための相対的な指標を与えることができ、かつ、建物自体の改良、防災設備強化とその効果を相対的に比較できることから、投資対効果を定量的に明示でき、適切な改善提案を策定できる手段としてリスクコンサルテーション等に利用することができる。
【０２５６】
この結果、保険会社の利益として、定量的リスク評価の信頼性が向上し、火災保険統計データ上で取り扱えない火災リスクに対し、一層適切な火災保険料の算出が可能となり、火災保険の引き受けに関して安定化を図ることができる。
【０２５７】
また、この実施の形態の建物火災リスク評価装置によれば、建物火災に付随して発生する利益喪失等の間接損害および建物内の人員に対する死亡・負傷による人的損害に対するリスク評価も可能となり、これらのリスクも含めた投資対効果を定量的に明示できる。
【０２５８】
さらに、この実施の形態の建物火災リスク評価装置によれば、評価された火災リスクコストを基に、建物、およびそれに附随する施設に対し、施設を改善するために必要な投資費用と改善をしない場合の火災損失額を被保険者に提示（アドバイス）でき、合理的な改善策を提案することができる。
【０２５９】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではない。
上述した実施の形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして記憶媒体に記憶し、各装置に応用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。
【０２６０】
この場合、記憶媒体に記憶されたソフトウェア（プログラム）をコンピュータが読み出すことにより、各実施の形態における処理が可能になる。
なお、本発明における記憶媒体としては、磁気ディスク、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリ等、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式はいずれの形態であっても良い。
【０２６１】
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づき、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）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施の形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。
【０２６２】
さらに、本発明における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０２６３】
また、記憶媒体は一つに限らず、複数の媒体から本実施の形態における処理が実行される場合も本発明における記録媒体に含まれ、媒体構成はいずれの構成であっても良い。
【０２６４】
なお、本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施の形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の一つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等のいずれの構成であっても良い。
【０２６５】
また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０２６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、建物の構造、仕様に関する条件と火災が発生する条件とを含む建物火災環境情報と、建物に火災が発生する際のリスクに関する情報とが格納された格納手段から建物火災環境情報を読み出し、火災が発生してから延焼する火災現象を時系列的に解析し、格納手段からリスクに関する情報を読み出し、読み出したリスクに関する情報と、解析された火災現象とを基に建物火災のリスクを確率的に評価するので、建物の火災保険料を個々の建物の構造およびリスクに応じて算定することができる。
また、建物に対して火災保険をかけようとする被保険者に対しより安全な火災防止・低減対策についてのコンサルテーションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一つの実施の形態の建物火災リスク評価装置の構成を示す図である。
【図２】この建物火災リスク評価装置におけるメインメニュー画面を示す図である。
【図３】この建物火災リスク評価装置における入力データ作成画面を示す図である。
【図４】この建物火災リスク評価装置における建築物特性データ設定画面を示す図である。
【図５】建物の各階の時系列的な延焼面の燃え広がり具合をグラフィカルに表示した例（time＝０の時点）を示す図である。
【図６】建物の各階の時系列的な延焼面の燃え広がり具合をグラフィカルに表示した例（time＝1000の時点）を示す図である。
【図７】建物の各階の時系列的な延焼面の燃え広がり具合をグラフィカルに表示した例（time＝5000の時点）を示す図である。
【図８】建物の各階の時系列的な延焼面の燃え広がり具合をグラフィカルに表示した例（time＝10000の時点）を示す図である。
【図９】この建物火災リスク評価装置における建物火災の解析処理と確率的リスク評価処理を示すフローチャートである。
【図１０】サンプル計算のために想定した仮想テレビ工場の建屋形状とフロア構成（実施例）を示す図である。
【図１１】仮想テレビ工場の解析のための入力条件を示す図である。
【図１２】延焼面積と火災発生後の経過時間の関係（仮想テレビ工場、出火室限定）を示す図である。
【図１３】セル（５，３，１）から出火したことを想定した場合の火災挙動の計算結果の一例（出力データ抜粋）を示す図である。
【図１４】初期対応行動（消火器使用行動が間に合う）確率を示す図である。
【図１５】消防隊による放水開始時間の分布を示す図である。
【図１６】焼損面積と（年間）超過確率の関係（仮想テレビ工場の場合）を示す図である。
【図１７】サンプル計算のために想定した仮想テレビ工場の建屋形状とフロア構成（資産価値分布を追加した実施例）を示す図である。
【図１８】火災発生後の経過時間と火災による焼損金額の関係を示す図である。
【図１９】損害額と年間超過確率の関係を示す図である。
【図２０】出力ファイルの一例を示す図である。
【図２１】壁を強化した場合と現状の仮想テレビ工場の場合を同一画面上に表示したグラフの一例を示す図である。
【図２２】仮想ビルの建屋形状とセル単位に分割されたフロアを示す図である。
【図２３】仮想ビルの各セルの面積を示す図である。
【図２４】２階のあるセルで出火したときの火災挙動を示す図である。
【図２５】特定のフロアから出火したときの仮想ビルに対する延焼面積と（年間）超過確率の関係（階毎）を示す図である。
【図２６】特定のフロアから出火したときの仮想ビルに対する延焼面積と（年間）超過確率の計算結果（ビル全体）を示す図である。
【図２７】電気室からの火災（全扉閉鎖）をイベントツリーでモデル化した一例を示す図である。
【図２８】フェーズ１超過に対するフォールトツリー（１／２）を示す図である。
【図２９】フェーズ１超過に対するフォールトツリー（２／２）を示す図である。
【図３０】フェーズ２超過に対するフォールトツリー（１／３）を示す図である。
【図３１】フェーズ２超過に対するフォールトツリー（２／３）を示す図である。
【図３２】フェーズ２超過に対するフォールトツリー（３／３）を示す図である。
【図３３】フェーズ３超過に対するフォールトツリー（１／３）を示す図である。
【図３４】フェーズ３超過に対するフォールトツリー（２／３）を示す図である。
【図３５】フェーズ３超過に対するフォールトツリー（３／３）を示す図である。
【図３６】フェーズ４超過に対するフォールトツリー（１／２）を示す図である。
【図３７】フェーズ４超過に対するフォールトツリー（２／２）を示す図である。
【図３８】フェーズ５超過に対するフォールトツリー（１／２）を示す図である。
【図３９】フェーズ５超過に対するフォールトツリー（２／２）を示す図である。
【符号の説明】
１…建物火災リスク評価制御部、２…データベース、３…建物火災リスク解析部、３１…建物火災評価モジュール、３２…火災リスク評価モジュール。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
0004678934.tif 000044
【図２７】
0004678934.tif 000045
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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