(57)【要約】  【課題】自然排煙の場合、各階層の開口部の的確な開閉を行い、火災階のみならず別の階層まで煙に巻かれることなく、煙による人的な災害を低減する。【課題手段】  複数の階を有する建築物１００内に無窓の階段室１０１が設けられ、該階段室１０１の最上部に大気に連通する開放部２０があるペントハウスＰＨが建造されている建築物１００において、平常時に、上記ペントハウスＰＨの開放部２０が閉止され、上記建築物の居室１０２に火災で煙が発生するとき、上記ペントハウスＰＨの開口部２０を開にするとともに、特定居室１０２の開口部１０の開閉制御を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の階を有する建築物内に無窓の階段室が設けられ、該階段室の最上部に大気に連通する開放部があるペントハウスが建造されている建築物において、
平常時に、上記ペントハウスの開放部が閉止され、
上記建築物の居室に火災で煙が発生するとき、上記ペントハウスの開口部を開にするとともに、特定居室の開口部の開閉制御を行うことにより、上記煙の中性帯の位置を上昇せしめることを特徴とする排煙システム。
【請求項２】
上記ペントハウスの開口部の面積は、上記居室の開口部の面積より大とすることを特徴とする請求項１記載の排煙システム。
【請求項３】
上記煙が発生する居室にある階に設置されるアラーム弁の作動信号を利用して、上記ペントハウス開口部および特定居室の開口部を制御することを特徴とする請求項１または２記載の排煙システム。
【請求項４】
上記煙が発生する居室に設置される火災感知器の作動信号を利用して、上記ペントハウス開口部および特定居室の開口部を制御することを特徴とする請求項１または２記載の排煙システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の排煙システムに関し、特に階段が一箇所しかなく、排煙設備を有してない小規模の建築物に火災が発生したときの排煙システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物内部での火災時に発生する煙から安全を確保するために、建築物に対して排煙設計をしなければならない。建築物排煙の設計は概に二つの方法がある：機械排煙と自然排煙である。機械排煙は、機械力を用いた煙の吸引（または送風）であり、排煙口、排煙ダクトおよび排煙ファン等で構成される。一方、自然排煙は、上記の機械力を使用せず、煙の浮力を利用して、煙のある空間から煙を排出する方法である。
【０００３】
階段室が一箇所しかなく、建築面積は数百平米から千平米以下の小規模の建築物（商用の場合一般に複数のテナントが入居し、雑居ビルとも呼ばれる）において、機械排煙設備を設けずに、煙が発生したときには、自然排煙、すなわち窓や扉等を利用して煙を排出することが多い。
【０００４】
これらの小規模な建築物の構造特徴としては、階段室が建築物の内部に一箇所に造られ、窓がない。また、階段室の最上部の屋上で建てられたペントハウスがあり、ペントハウスは開口部があって、通常時には閉止されていることが多いが、必要なときに（例えば階段室からペントハウスを通して屋上に上がる）開けることができる。また各居室は階段室との間に扉が設置され、居室ごとに外気に繋がる開閉可能の窓が付いている。
【０００５】
このような小規模な建築物の居室に火災が発生した場合、住居者は素早く警報、消火、または避難など防災活動を行うことは言うまでもないが、火災による煙が発生するときに、機械排煙設備がないので、従来は窓や扉を開いて、自然排煙で煙を排出していた。（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平２００１−１９０７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような小規模の建築物は、その構造的な特徴により竪穴式の建築になっているため、煙が発生した場合、建築物の開口部の開閉に伴って空間の圧力差がゼロとなる中性帯の位置が変動して、その結果煙の流動は様々に変化している。
【０００７】
図２は、頂部と底部に開口がある竪穴式建築物５００における煙の中性帯を示す概念図である。この図に示したように、中性帯Ｔは、両空間５０１、５０２の圧力差（ＰＳ）がゼロとなる高さ（ｈ）の水平面であり、圧力が中性帯Ｔより上方にある空間では外気に空気が流出し（ＭＯ）、中性帯Ｔより下方にある空間では外気が流入する（ＭＩ）との特徴がある。また頂部の開口Ａａが底部の開口Ａｂに対し大きいほど中性帯の位置は高くなり、逆の場合は低くなる。図３は、従来の竪穴式の建築物２００における自然排煙の一例である。この場合、例えば２階で火災Ｆが発生し煙Ｓが出たときに、２階と３階の窓１０ｂを開放すると、上記中性帯の特性により煙Ｓが階段室２０１を介して２階から一気に３階に拡大してしまう。したがって自然排煙の場合、各階層の開口部の的確な開閉に失敗すると、火災階のみならず別の階層まで煙に巻かれて、人的な災害が大きくなる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、複数の階を有する建築物内に無窓の階段室が設けられ、該階段室の最上部に大気に連通する開放部があるペントハウスが建造されている建築物において、平常時に、上記ペントハウスの開放部が閉止され、上記建築物の居室に火災で煙が発生するとき、上記ペントハウスの開口部を開にするとともに、特定居室の開口部の開閉制御を行う排煙システムを特徴とする。
【０００９】
また、上記ペントハウスの開口部の面積は、上記居室の開口部の面積より大とする排煙システムを特徴とする。
【００１０】
また、上記煙が発生する居室にある階に設置されるアラーム弁の作動信号を利用して、上記ペントハウス開口部および特定居室の開口部を制御する排煙システムを特徴とする。
【００１１】
また、上記煙が発生する居室に設置される火災感知器の作動信号を利用して、上記ペントハウス開口部および特定居室の開口部を制御する排煙システムを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の階を有する建築物内に無窓の階段室が設けられ、該階段室の最上部に大気に連通する開放部があるペントハウスが建造されている建築物において、平常時に、上記ペントハウスの開放部が閉止され、上記建築物の居室に火災で煙が発生するとき、上記ペントハウスの開口部を開にするので、火災で発生した煙の中性帯の位置をペントハウスへ移動させる条件を形成する。さらに、特定居室とは、煙発生の居室およびその上階層の居室といい、この場合、煙発生の居室とその上層階居室の開口部、例えば窓をそれぞれ開と閉をさせ（既に開または閉になっているときは、そのままの状態を維持させ）、そしてペントハウスの開口部を開放すれば、階段室は頂部（ペントハウス）と底部（煙発生の居室）に開口がある竪穴式建築物のような構造となり、したがって煙の中性帯の位置はペントハウスの方向へ上昇し、煙を開放されたペントハウスから外部に排出することができる。その結果、上層階の居室に煙が巻き込まれることはない。
【００１３】
また、上記ペントハウスの開口部の面積は、上記居室の開口部の面積より大とするので、煙の中性帯の位置がさらにペントハウスへ移動し、煙の排出もし易くなる。
【００１４】
また、煙発生の居室にある階に設置されるアラーム弁の作動信号、あるいは煙発生の居室に設置される火災感知器の作動信号を利用すれば、煙発生の場所を特定ができ、ペントハウスの開口部をこれらの信号で開かせるとともに、煙発生の居室及びその上層階にある居室の窓をそれぞれ開と閉を行わせることで、煙はペントハウスから外部に排出され、上層階の居室に巻き込まれることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明を実施するための実施形態を図１に示し、以下にその排煙システムの構成及び作動の手順を簡単に説明する。
【００１６】
実施形態１
図１は本発明に関わる排煙システム１を有する小規模の建築物１００の外観図である。この小規模建築物１００は、例えば４階建てで、階段室１０１を有し、その最上部に階段室１０１と連通するペントハウスＰＨが建てられている。ペントハウスＰＨは開口部２０があり、図には開放状態２０ｂに示しているが、平常時には閉止されてある。各階にそれぞれ居室１０２があり、各居室１０２には、外気に繋がる開口部の窓１０や階段室１０１への扉３０が付いている。
【００１７】
この小規模の建築物１００は消火用の湿式の閉鎖型スプリンクラ設備が設置されている。具体的に、このスプリンクラ設備は、居室１０２に火災が発生した場合熱により開放して放水するヘッド５０と、各階に設置され、ヘッド５０の放水によって配管内の流水を検知するアラーム弁５１と、検知した信号を制御装置に送信する送信器５２と、スプリンクラ設備の制御を行う制御装置８０と、で構成されている。アラーム弁５１の作動によって、制御装置８０は火災発生の居室または階層を特定することができるため、該アラーム弁５１の作動信号を利用してペントハウスＰＨや関連居室１０２の窓の開閉制御を実現することができる。
【００１８】
以下、図１の構成につき、煙が発生したときに、制御装置８０が煙発生の居室または階層を特定して、ペントハウスＰＨや関連居室１０２の窓を開閉して排煙システム１が働く手順を、簡単に説明する。
【００１９】
例えば、２階で火災Ｆが発生することを想定する。火災Ｆに伴って大量な煙Ｓが発生して、２階の居室１０２に充満している。火災の高温でスプリンクラ設備のヘッド５０が開放し、火災Ｆに向けて放水する。この放水による流水は、２階の設置されたアラーム弁５１に検知され、送信器５２および信号線７０を介して制御装置８０に流水信号を送信する。これによって制御装置８０は煙発生の階層として居室１０２は２階であることを断定することができ、その制御で、２階の居室１０２の窓１０を開とさせ（１０ｂの状態とする）、２階よりの上層階の居室の窓を閉とさせ、そしてペントハウスの開口部２０を開放する（２０ｂの状態とする）。これによって、この小規模の建築物１００は、頂部と底部に開口がある竪穴式のような構造物となり、２階の居室１０２に充満されている煙は、その中性帯の位置が上記制御装置８０の制御によって上昇し、煙の流れは図の矢印に示した方向で階段室１０１を介し、ペントハウスの開口部２０ｂから屋外に排出される。この場合、煙は３階や４階の居室１０２に巻き込まれることはない。
【００２０】
なお、ペントハウスの開口部２０の面積を、居室の開口部１０の面積より大きくしておけば、煙の中性帯の特性により、中性帯の位置がさらに階段室１０１の頂部にあるペントハウスＰＨに移動し、煙の排出は一層容易になる。
【００２１】
実施形態２
図１は、上記実施形態１と同様、この発明に実施形態２に係わる説明図である。この発明の実施形態２に係わる排煙システム１は、実施形態１に係わる排煙システム１ではペントハウス開口部２０や特定居室の開口部１０を制御するとき、居室に設置される火災感知器６０、例えば煙感知器の作動信号を利用することが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
【００２２】
例えば、２階で火災Ｆが発生すると、火災Ｆに伴って大量な煙Ｓが発生して、２階の居室１０２に設置された火災感知器６０が作動する。この火災感知器６０の作動は、信号線７０を介して制御装置８０に送信される。制御装置８０は煙発生の階層として居室１０２は２階であることを断定することができ、その制御で、２階の居室１０２の窓１０を開とさせ（１０ｂの状態とする）、２階よりの上層階の居室の窓を閉とさせ、そしてペントハウスの開口部２０を開放する（２０ｂの状態とする）。これによって、この小規模の建築物１００は、頂部と底部に開口がある竪穴式のような構造物となり、２階の居室１０２に充満されている煙は、その中性帯の位置が上記制御装置８０の制御によって上昇し、煙の流れは図の矢印に示した方向で階段室１０１を介し、ペントハウスの開口部２０ｂから屋外に排出される。この場合、煙は３階や４階の居室１０２に巻き込まれることはない。
【００２３】
なお、上記実施形態１と同様に、ペントハウスの開口部２０の面積を居室の開口部１０の面積より大きくしておけば、煙の中性帯の特性により、中性帯の位置がさらに階段室１０１の頂部にあるペントハウスＰＨに移動し、煙の排出は一層容易になる。
【００２４】
上記の実施形態における排煙システム１は、複数の階を有する建築物１００内に無窓の階段室１０１が設けられ、該階段室１０１の最上部に大気に連通する開放部２０があるペントハウスＰＨが建造されている建築物１００において、平常時に、上記ペントハウスの開放部２０が閉止され、上記建築物の居室１０２に火災で煙が発生するとき、上記ペントハウスの開口部２０を開にするとともに、特定居室の開口部１０の開閉制御を行う排煙システム１である。
【００２５】
また、上記ペントハウスの開口部２０の面積は、上記居室の開口部１０の面積より大とする排煙システム１である。
【００２６】
また、上記煙が発生する居室１０２にある階に設置されるアラーム弁５１の作動信号を利用して、上記ペントハウスの開口部２０や特定居室の開口部１０を制御する排煙システム１である。
【００２７】
また、上記煙が発生する居室１０２に設置される火災感知器６０の作動信号を利用して、上記ペントハウスの開口部２０や特定居室の開口部１０を制御する排煙システム１である。
【００２８】
なお、上記実施形態には、特定居室は煙発生の居室およびその上階層の居室であることと記載したが、それに限定せず、煙発生の居室とその上階層の居室ほか、下階層の居室の開口部に対して適切に開閉制御を行えば、煙の中性帯の位置を上昇させ、煙をペントハウスの開口部から排出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１、２に係わる排煙システム１を有する小規模の建築物１００の外観  図
【図２】竪穴式建築物５００における煙の中性帯
【図３】従来小規模の建築物２００で発生した煙の流れ図
【符号の説明】
【００３０】
１          排煙システム
１０          居室の開口部
２０          ペントハウスの開口部
５０          ヘッド
５１          アラーム弁
５２          送信器
６０          火災感知器
７０          信号線
８０          制御装置
１００        建築物
１０１        階段室
１０２        居室
ＰＨ          ペントハウス
Ｋ            階段
Ｔ            中性帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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