(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
店舗ビル等の建物に設置される排煙システムであって、
各階に防火区画および防煙区画を兼ねる防火防煙区画を設定し、各防火防煙区画内の上部に当該防火防煙区画内での火災発生時に煙層を滞留させる蓄煙空間を確保して、火災発生時には当該蓄煙空間から排煙ファンによって強制機械排煙を行う構成とし、
防火防煙区画内の天井面全体にわたって排煙用開口部としてのスリットを形成してその天井裏空間を蓄煙空間としての天井チャンバーとし、該天井チャンバー内に、火災発生時に稼働して当該防火防煙区画から天井チャンバーを通して排煙するための排煙設備を設け、
天井チャンバー内に設けた排煙設備は、排煙主ダクトを介して排煙ファンに接続した排煙ダクトと、該排煙ダクトに接続されて天井チャンバー内に分散配置された複数の常時開の排煙口と、該排煙ダクトの基部に設けた常時閉の排煙ダンパーからなり、火災発生時には前記排煙ダンパーを排煙ファンの起動に連動させて開放することにより複数の排煙口から同時に排煙を行う構成とし、
排煙ダンパーを、閉状態で延焼防止用の防火ダンパーとしても機能する気密型排煙ダンパーとしたことを特徴とする排煙システム。
【請求項２】
請求項１に記載の排煙システムであって、
防火防煙区画の境界位置に、常時開の防火シャッターを設置するとともに、該防火シャッターに並設して防煙垂壁を設置したことを特徴とする排煙システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排煙システムであって、
火災が発生した防火防煙区画に通じる避難階段の前室に新鮮外気を加圧供給して防火防煙区画内よりも正圧に維持する加圧防煙設備を備えたことを特徴とする排煙システム。
【請求項４】
請求項３記載の排煙システムであって、
加圧防煙設備は前室への加圧供給量を調節するための制御機構を有し、かつ防火防煙区画と前室との間には前室に加圧供給された新鮮外気を防火防煙区画に逃がしてそれらの間の差圧を調節するための避圧口を設けたことを特徴とする排煙システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物に対する防災システムとしての排煙システム、特に店舗ビル等の商業施設に適用して好適な排煙システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商業施設の店舗部分は一定面積（最大３０００ｍ２）ごとに防火区画を設ける必要があることから、火災時に自動閉鎖する常時開の防火シャッターにより防火区画を形成することが最も一般的である。また、防火区画とは別に天井面下に防煙垂壁を設けて、一定面積（最大５００ｍ２）ごとに防煙区画を設け、各防煙区画から排煙を行うための排煙設備を設ける必要がある。
【０００３】
このように、商業施設における防災システムは高度の安全性と信頼性が要求されることから、コスト的な負担が大きいばかりでなく、多くの避難階段を必要とするといった平面計画上の制約も多い。そのため、従来より様々な防災システムの提案がなされており、たとえば特許文献１には機械排煙を行うことなくより簡単な構成により安全な避難が可能であるとされる加圧排煙システムが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２９４８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、現在のところ十分に有効な防災システムは確立されておらず、特に大規模な商業施設に適用し得る合理的な防災システムの開発が望まれているのが実状である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記事情に鑑み、請求項１記載の発明は、店舗ビル等の建物に設置される排煙システムであって、各階に防火区画および防煙区画を兼ねる防火防煙区画を設定し、各防火防煙区画内の上部に当該防火防煙区画内での火災発生時に煙層を滞留させる蓄煙空間を確保して、火災発生時には当該蓄煙空間から排煙ファンによって強制機械排煙を行う構成とし、防火防煙区画内の天井面全体にわたって排煙用開口部としてのスリットを形成してその天井裏空間を蓄煙空間としての天井チャンバーとし、該天井チャンバー内に、火災発生時に稼働して当該防火防煙区画から天井チャンバーを通して排煙するための排煙設備を設け、天井チャンバー内に設けた排煙設備は、排煙主ダクトを介して排煙ファンに接続した排煙ダクトと、該排煙ダクトに接続されて天井チャンバー内に分散配置された複数の常時開の排煙口と、該排煙ダクトの基部に設けた常時閉の排煙ダンパーからなり、火災発生時には前記排煙ダンパーを排煙ファンの起動に連動させて開放することにより複数の排煙口から同時に排煙を行う構成とし、排煙ダンパーを、閉状態で延焼防止用の防火ダンパーとしても機能する気密型排煙ダンパーとしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の排煙システムにおいて、防火防煙区画の境界位置に、常時開の防火シャッターを設置するとともに、該防火シャッターに並設して防煙垂壁を設置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の排煙システムにおいて、火災が発生した防火防煙区画に通じる避難階段の前室に新鮮外気を加圧供給して防火防煙区画内よりも正圧に維持する加圧防煙設備を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の排煙システムにおいて、加圧防煙設備は前室への加圧供給量を調節するための制御機構を有し、かつ防火防煙区画と前室との間には前室に加圧供給された新鮮外気を防火防煙区画に逃がしてそれらの間の差圧を調節するための避圧口を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、防火防煙区画内の上部に蓄煙空間を確保したことにより、その蓄煙空間に多量の煙を一時的に蓄煙でき、したがって従来一般の排煙システムに比べて煙層降下時間を十分に稼ぐことができ、また煙層温度の急激な上昇を十分に抑制することができ、それにより従来一般の排煙システムによる場合に比べて火災発生時の避難安全性能と消防活動支援性能を格段に向上させることができる。そのため、防煙区画を最大５００ｍ２に制限するという従来一般の規制を緩和して防煙区画を十分に拡大することが可能であり、その結果、従来一般の排煙システムに比べて防煙垂壁を大幅に削減できるばかりでなく、間仕切り壁の位置変更等に伴う防煙垂壁や排煙口の位置変更も不要となり、平面計画上および使用勝手上、極めて有効である。さらに、避難安全性を大きく向上させることができることから、避難階段の設置箇所数や所要幅員の緩和が可能であり、特に店舗ビル等の商業施設に適用した場合には店舗部分の有効面積の拡大を図ることができ、商業施設としての有効性、経済性を向上させることができる。
【００１３】
また、天井面にスリットを形成して天井裏空間を蓄煙空間としての天井チャンバーとしたことにより、本来はデッドスペースである天井裏空間を蓄煙空間として有効に活用することができるし、天井チャンバー内に設置した排煙設備によってスリットを通して煙を速やかに天井チャンバー内に吸い込んで効率的に排煙を行うことが可能である。
【００１４】
また、各防火防煙区画内に複数の排煙口を備え、それら複数の排煙口から同時に排煙を行う構成としたことにより、防火防煙区画の面積が大きい場合であってもその全体から確実かつ速やかに排煙することが可能であり、所要排煙風量も少なくて済む。
【００１５】
さらに、防火ダンパーを兼ねる常時閉の気密型排煙ダンパーを用いたことにより、通常の温度ヒューズの溶断により作動する防火ダンパーを省略可能であり、それにより排煙ダクトを通じての延焼防止を図りつつ排煙設備の運転を長時間にわたって継続することが可能である。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、防火防煙区画の境界位置に防火シャッターを設けるとともにそれに並設して防煙垂壁を固定的に設置しておくことにより、その防煙垂壁により他の区画への漏煙を確実に防止することができ、より安全性を向上させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、防火防煙区画に通じる避難階段の前室に新鮮外気を加圧供給して防火防煙区画内よりも正圧に維持する加圧防煙設備を備えたので、十分な避難安全性が確保され、消火活動拠点としての前室の安全性を十分に確保することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、加圧防煙設備に備えた制御機構と、防火防煙区画と前室との間に設けた避圧口により、前室の圧力および防火防煙区画との間の差圧を適正に維持することができ、避難経路および消防活動拠点としての前室の安全性を十分に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の実施形態である排煙システムを店舗ビル等の商業施設に適用した場合の概要を示すものである。本実施形態の排煙システムは、各階に複数の防火防煙区画１を設定し、各防火防煙区画１内の上部に大容量の蓄煙空間としての天井チャンバー２を確保し、その天井チャンバー２内に設置した排煙設備３によって強制機械排煙を行うことを主眼とするものである。
【００２０】
本実施形態における防火防煙区画１は、従来一般の防火区画（最大３０００ｍ２）と防煙区画（最大５００ｍ２）とを兼ねるもので、本実施形態では天井裏空間に設けた防火性能を有する区画壁４と、その区画壁４の直下の位置に設けた常時開（火災時閉）の防火シャッター５と、防火シャッター５に並設されて天井面下に固定された防煙垂壁６との組み合わせにより防火防煙区画１が形成されている。なお、本実施形態における防火防煙区画１の最大区画面積は従来一般の規定による防火区画の最大面積と同様に３０００ｍ２程度とすることが可能である。また、防火シャッター５は通常の防火区画を構成するものと同等の防火性能を有するもので良く、防煙垂壁６の天井面下への突出寸法は３０ｃｍ程度で十分である。天井裏空間に設ける区画壁４としては梁形を利用することも勿論可能である。
【００２１】
防火防煙区画１内の上部に設けられている天井面７には、天井裏空間に通じる排煙用開口部としてのスリット８が多数形成されていて、出火時に発生した煙はスリット８を通して天井裏空間に流入してそこに一時的に蓄煙されるようになっており、したがって上述のように天井裏空間は大容量の蓄煙空間としての天井チャンバー２として機能するものとなっている。なお、防火防煙区画１の面積に対する排煙用開口部の開口率（防火防煙区画１の範囲内の天井面７全体面積に対するスリット８の総面積の比）は０．５〜１％程度に設定することで十分であるが、スリット８は天井面７全体にわたって均等に分散配置する必要がある。
【００２２】
そして、その天井チャンバー２内に、この防火防煙区画１内から排煙を行うための排煙設備３が設置されている。本実施形態における排煙設備３は、排煙主ダクト１０を介して排煙ファン１１に接続された排煙ダクト１２と、その排煙ダクト１２に接続されて天井チャンバー２内の２カ所に分散配置された常時開の排煙口１３と、排煙ダクト１２の基部に設けられた常時閉の排煙ダンパー１４から構成されている。この排煙設備３は、従来一般のものと同様に、適宜位置に設けられている手動開放装置による手動操作あるいは中央監視室（防災センター）からの遠隔操作によって、排煙ファン１１が起動されると同時に火災発生区画に対応する排煙ダンパー１４が開放されてそこからの排煙が開始されるようになっており、それにより図示しているように火災発生区画内で発生した煙をスリット８を通して天井チャンバー２内に吸引し、そこに蓄煙しつつ２カ所の排煙口１３から同時に排煙を行うように構成されている。なお、排煙ファン１１の所要排煙風量は区画面積１ｍ２につき０．３ｍ３／分程度、したがって防火防煙区画１の最大面積が３０００ｍ２である場合でも排煙風量は１０００ｍ３／分（６００００ｍ３／時）程度で十分である。また２カ所の排煙口１３の設置間隔は防火防煙区画１の面積や平面形状に応じて設定すれば良いが、最大で２０ｍ程度以内とすることが好ましい。
【００２３】
また、上記の排煙主ダクト１０は防火区画された専用のダクトシャフト１５内に設置することが好ましい。そして、上記の排煙ダンパー１４としては、閉状態では十分な気密性能を有してモータ駆動により開放される形式の気密型排煙ダンパーを採用し、それをダクトシャフト１５の貫通部に防火ダンパーを兼ねるものとして設けることが好ましく、その場合には、通常は設ける必要のある他の防火ダンパー（動作温度２８０°Ｃの温度ヒューズによる）を併用する必要はない。
【００２４】
さらに、本実施形態の排煙システムには加圧防煙設備２０が備えられている。加圧防煙設備２０は、防火防煙区画１に通じる避難階段２１の前室２２に新鮮外気ＯＡを加圧供給するもので、加圧ファン２３と、給気主ダクト２４と、前室２２に面して設置された給気口２５を備え、消防活動拠点となる前室２２に新鮮外気を加圧供給することにより前室２２内を火災発生区画内よりも高い正圧となるように維持して前室２２および避難階段２１への煙の流入を阻止し得るものとなっている。図１では火災発生区画内が排煙による負圧（−）とされ、前室２２が加圧による十分な正圧（＋＋）とされ、非火災区画および避難階段２１では中立圧（±）となっている状態を示しており、この状態では火災発生区画から前室２２および隣接している非火災区画への煙の流入が阻止されて十分な避難安全性が確保され、また消防活動拠点としての前室２２の安全性を十分に確保できるものとなっている。この加圧防煙設備２０の起動は、排煙ファン１１の起動との連動、あるいは中央監視室からの遠隔操作、もしくは前室２２に設けた手動開放装置の手動操作によれば良い。
【００２５】
なお、前室２２とそれに面している防火防煙区画１との間には、前室２２の内圧を防火防煙区画１側に逃がすことでそれらの間の差圧を適正圧に維持するための避圧口２６が設けられている。また、その避圧口２６には延焼拡大時には防火区画を構成するための防火ダンパー（動作温度２８０°Ｃ）を設けるのであるが、その防火ダンパーが作動して避圧口２６が閉鎖された以降は、そのままでは前室２２の内圧が過度に上昇して防火扉の開放に支障を来すことも想定されるので、それを防止するための制御機構２７が備えられている。本実施形態における制御機構２７は、給気主ダクト２４に設置した圧力センサ２８によって給気圧を検知して切替ダンパー２９を制御することにより、加圧給気量の一部をバイパスダクト３０により外部に放出することで前室２２への給気圧を調節し、それにより前室２２の内圧を適正に維持する構成とされている。
【００２６】
本実施形態の排煙システムを出火時に稼働させることにより、煙は速やかに天井チャンバー２内に吸い込まれて２カ所の排煙口１３から効率的に排煙されてしまうことはもとより、その際に多量の煙を天井チャンバー２に一時的に蓄煙できるものであり、したがって従来一般の排煙システムに比べて煙層降下時間（天井面７に沿って滞留する煙層が床面近くまで降下するまでの所要時間）を十分に稼ぐことができ、また煙層温度の急激な上昇を十分に抑制することができ、それによって安全に避難するための十分な避難時間を確保することが可能である。しかも、本来はデッドスペースである天井裏空間を蓄煙空間としての天井チャンバー２として有効に活用できるし、排煙ファン１１の容量は従来一般の排煙システムの場合と同等程度で十分であるので、コスト的な負担も少なくて済む。
【００２７】
したがって、本実施形態の排煙システムを採用することにより、従来一般の排煙システムによる場合に比べて火災発生時の避難安全性能と消防活動支援性能を格段に向上させることができ、その結果、防煙区画を最大５００ｍ２に制限するという従来一般の規制を緩和することが可能である。換言すれば、本実施形態の排煙システムは、天井チャンバー２を蓄煙空間とすることに加え、防煙区画も最大で３０００ｍ２程度まで拡大して大容量の蓄煙空間を確保することにより、煙層降下時間と煙層温度上昇時間を十分に稼ぐことが可能となり、それによって避難安全性能と消防活動支援性能を向上させることが可能となったものであるといえる。
【００２８】
そして、そのような防煙区画の最大面積の制限緩和の結果、従来の排煙システムに比べて防煙垂壁６を大幅に削減できるばかりでなく、防煙垂壁６による店舗レイアウトに対する制約も少なくなるし、従来のように店舗レイアウトや間仕切り壁の位置変更のたびに防煙区画や排煙口の位置を変更するような必要もないので、平面計画上および使用勝手上、極めて有利である。しかも、従来一般の排煙システムに比べて避難安全性を大きく向上させることができることから、避難階段の設置箇所数や所要幅員の緩和が可能であり、その分、店舗部分の有効面積の拡大とレンタブル比の向上を図ることができ、商業施設としての有効性、経済性を高めることができる。
【００２９】
また、従来一般の排煙システムでは、延焼拡大時には排煙ダクト１２を通しての延焼拡大を防止するために排煙ダクト１２の要所に防火ダンパーを設置する必要があることから、煙層温度上昇が急激であるような場合にはその防火ダンパーが早期に作動して排煙設備が短時間で停止してしまうことも想定されるが、本実施形態では上記のように排煙ダンパー１４として防火ダンパーを兼ねる気密型排煙ダンパーを採用したことにより、延焼拡大時においてもその排煙ダンパー１４自体によって排煙ダクト１２を通しての延焼防止が可能であり、したがって従来の防火ダンパーを省略することが可能であって排煙設備の運転を長時間にわたって継続することが可能であり、その点においても避難上および消火活動上の安全性を向上させることができる。
【００３０】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例に過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されることなくたとえば以下に列挙するような様々な設計的変更や応用が可能である。
【００３２】
上記実施形態では蓄煙空間に２カ所の排煙口１３を分散配置してそれらから同時に排煙を行うようにし、それにより防火防煙区画１の面積が大きい場合でもその全域から効率的な排煙が可能であるが、防火防煙区画１の面積や平面形状によっては同一防火防煙区画１内に３カ所以上の排煙口１３を設けてより多数の排煙口１３から同時に排煙を行うことも考えられる。
【００３３】
上記実施形態のように、防火防煙区画１の境界位置に防火シャッター５のみならずそれに並設した高さ３０ｃｍ程度の防煙垂壁６を固定的に設置しておくと、出火直後の煙が他の区画に流出してしまうことを確実に防止できるので好ましいが、防火シャッター５を出火時に煙感知器の作動に連動させて直ちに降下させる構成とすれば、その防火シャッター５が自ずと防煙区画を兼ねるものとなるから、その場合には防煙垂壁６を完全に省略することも可能である。勿論、防火防煙区画は防火シャッターに限らず防火壁と防火扉により形成することも可能である。
【００３４】
上記実施形態は店舗ビル等の商業施設への適用例であるが、本発明は商業施設に限らず様々な用途の建物に広く適用できるものである。そして、各部の具体的な構成は、対象とする施設の用途や規模、形態に応じて必要とされる避難計画や防災計画に応じて、また消防関係の諸規定や特例基準を満足する範囲内において最適設計すれば良く、たとえば上記実施形態において採用した加圧防煙設備２０やその制御機構２７は様々な設計的変更が可能であるし、加圧防煙設備２０が不要な場合にはそれを省略しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態である排煙システムの概要図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  防火防煙区画
２  天井チャンバー（蓄煙空間）
３  排煙設備
４  区画壁
５  防火シャッター
６  防煙垂壁
７  天井面
８  スリット（排煙用開口部）
１０  排煙主ダクト
１１  排煙ファン
１２  排煙ダクト
１３  排煙口
１４  排煙ダンパー
１５  ダクトシャフト
２０  加圧防煙設備
２１  避難階段
２２  前室
２３  加圧ファン
２４  給気主ダクト
２５  給気口
２６  避圧口
２７  制御機構
２８  圧力センサ
２９  切替ダンパー
３０  バイパスダクト
【図１】
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