(57)【要約】【課題】建物のスペース効率を高めることができるうえ、階段室において長時間にわたって遮熱性や遮煙性を確保することができる。【解決手段】階段室１に強制的に給気し加圧するための給気加圧装置２と、階段室１に設けられるとともに、自由水が含まれた多孔質材からなる耐火材を用いた熱遮断機能を有する防火扉３と、階段室１の頂部１Ａ及び下部１Ｂに設けられ、多層建物Ｔ外に連通する圧力調整用扉４とを備え、多層建物Ｔの避難経路となる階段室１を強制的な給気によって加圧し、火災時に煙の流入を防止する加圧防煙システムを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の避難経路となる階段室を強制的な給気によって加圧し、火災時に煙の流入を防止する加圧防煙システムであって、
前記階段室に強制的に給気し加圧するための給気加圧装置と、
前記階段室に設けられるとともに、自由水が含まれた多孔質材からなる耐火材を用いた熱遮断機能を有する防火扉と、
前記階段室の頂部及び下部に設けられ、前記建物外に連通する圧力調整用扉と、
を備えていることを特徴とする加圧防煙システム。
【請求項２】
前記圧力調整用扉には、進退可能な突出片が設けられ、
前記建物の躯体には、突出時の前記突出片を収容可能な凹部が設けられ、
日常時には、前記突出片が突出した状態で前記凹部に係合し、前記圧力調整用扉の開閉動作が規制され、
火災時には、火災信号を受けて前記突出片が前記凹部から外れて解除され、前記圧力調整用扉が開閉自在に保持されることを特徴とする請求項１に記載の加圧防煙システム。
【請求項３】
火災状態を検出する検知部と、
該検知部で検出した火災信号を受信する受信部と、
前記火災信号を受信したときに前記突出片を該凹部の外側に押し出す離脱手段と、
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の加圧防煙システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階段室への煙の流入を防止することで避難経路を確保するための加圧防煙システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中高層からなる多層建物における階段室は、火災時の避難や消防活動を行ううえで最も重要な避難経路となっている。とくに、超高層や災害時に要援護者が多いような施設では、長時間にわたって避難に供する空間となり、また消防活動の拠点になるため、階段室は火災時の煙や熱の侵入を防止する必要がある。その対策として、階段室には、前室（付室）や防火扉が設けられることが一般的となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、建物内に区画される階段室と付室とにより消防活動拠点を構成し、付室と居室との間に消防活動拠点と居室との出入り口となるガラス耐火扉を設け、階段室や付室と居室特開平を区画する耐火壁、及び階段室と付室とを区画する耐火間仕切壁を遮熱型耐火ガラスからなる壁体で構成するものについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３６９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の建物では、階段室に前室（付室）が設けられるので、施設における有効面積の欠損につながるという欠点があった。
また、従来の防火扉は、扉を介した輻射熱を防ぐことができないため、火勢が増すと、十分な遮熱性を確保できないおそれがあった。さらに、防火扉を開放したときに、火災室からの熱気流や煙の侵入を許してしまう可能性もあった。
そのため、長時間にわたって遮熱性や遮煙性を確保することができる階段室が求められており、その点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、建物のスペース効率を高めることができるうえ、階段室において長時間にわたって遮熱性や遮煙性を確保することができる加圧防煙システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る加圧防煙システムは、建物の避難経路となる階段室を強制的な給気によって加圧し、火災時に煙の流入を防止する加圧防煙システムであって、前記階段室に強制的に給気し加圧するための給気加圧装置と、前記階段室に設けられるとともに、自由水が含まれた多孔質材からなる耐火材を用いた熱遮断機能を有する防火扉と、前記階段室の頂部及び下部に設けられ、前記建物外に連通する圧力調整用扉と、を備えていることを特徴としている。
【０００８】
本発明では、避難経路となる階段室の防火扉が開放されている場合において、給気加圧装置によって階段室内に給気されても、過剰な風量が生じることがない。つまり、階段室に隣接される空間（居室など）との間に過剰な圧力差が生じることがない。そして、火災時で防火扉が閉鎖される場合には、この階段室の空間には給気加圧装置によって給気され加圧されるので、その防火扉を介して隣接する居室などとの間に圧力差を生じさせることができる。つまり、階段室内が加圧された状態で維持され、例えば階避難等により一時的に防火扉が開いても階段室内の圧力が高い状態であるため、階段室内への煙の侵入を防止することができる。そして、この階段室内の空間に過剰な風量が生じた場合には、階段室の頂部及び下部に設けられる圧力調整用扉の開放面積を調整して、過剰な風量を階段室外へ逃がすことで、階段室内を適宜な圧力に維持することができる。
【０００９】
また、防火扉は自由水が含まれた多孔質材を有する耐火材を用いた熱遮断機能を有し、遮熱性が向上されているので、火災階の防火扉から熱を受けることを抑制することが可能となる。そのため、階段室内において長時間にわたる遮熱性を確保でき、避難に時間を要する場合であっても長時間にわたって安全に避難することができ、階段室内での消防活動も安全に且つ効率よく行うことが可能となる。
しかも、従来のように前室を設けずに階段室の遮煙性や遮炎性を向上させることができることから、施設の省スペース化を図ることができる利点がある。
【００１０】
また、本発明に係る加圧防煙システムは、前記圧力調整用扉には、進退可能な突出片が設けられ、前記建物の躯体には、突出時の前記突出片を収容可能な凹部が設けられ、日常時には、前記突出片が突出した状態で前記凹部に係合し、前記圧力調整用扉の開閉動作が規制され、火災時には、火災信号を受けて前記突出片が前記凹部から外れて解除され、前記圧力調整用扉が開閉自在に保持されることが好ましい。
【００１１】
本発明では、日常時には、圧力調整用扉の突出片が突出された状態で建物の躯体の凹部に係合し、圧力調整用扉の開閉動作が規制されて施錠された状態とすることができる。火災時には、その火災信号を受けて突出片が凹部から外れて解除され、圧力調整用扉が開閉自在な状態で保持されるので、階段室内の圧力に応じて圧力調整用扉による開放面積を変更し、階段室内の風量を建物外に逃がし、階段室内の圧力を下げて圧力調整を行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る加圧防煙システムでは、火災状態を検出する検知部と、該検知部で検出した火災信号を受信する受信部と、前記火災信号を受信したときに前記突出片を該凹部の外側に押し出す離脱手段と、を備えていることが好ましい。
【００１３】
この場合には、圧力調整用扉は火災が発生していないときは施錠されており、火災信号を受信部で受信したときに、離脱手段によって突出片が凹部より押し出され、自動的に圧力調整用扉の施錠状態が解除される。そのため、火災時において、圧力調整用扉の施錠を手動で解除する必要がないので、解除をし忘れることがなく、圧力調整用扉としての機能を確実に発揮させることができ、階段室内の圧力を好適に保持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の加圧防煙システムによれば、給気加圧装置と圧力調整用扉により階段室内の圧力を調整することで階段室において長時間にわたって遮煙性を確保することができるとともに、熱遮断機能を有する防火扉により高い遮熱性が得られるので、階段室での長時間にわたる避難や消防活動が可能となる。
また、従来のように階段室に前室を設ける必要がなくなるので、建物のスペース効率を向上させることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態による加圧防煙システムの構成を示す側面図である。
【図２】階段室に設けられる防火扉の水平断面図である。
【図３】圧力調整用扉の側面図である。
【図４】圧力調整用扉のラッチの構成を示す縦断面であって、（ａ）は日常時で施錠された状態を示す図、（ｂ）は火災時で解除された状態を示す図である。
【図５】変形例による圧力調整用扉のラッチの構成を示す縦断面であって、（ａ）は日常時で施錠された状態を示す図、（ｂ）は火災時で解除された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態による加圧防煙システムについて、図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態による加圧防煙システムは、多層建物Ｔにおいて、火災時に避難経路となる階段室１（避難経路となる空間）を強制的な給気によって加圧し、煙の流入を防止するためのシステムである。
階段室１は、多層建物Ｔにおける下層から上層まで上下方向に連通する空間として設けられ、層（階）毎に防火扉３を介して居室Ｋに隣接されている。
【００１８】
具体的に加圧防煙システムは、階段室１に強制的に給気し加圧するための給気加圧装置２と、自由水が含まれた多孔質材を有する耐火材３０を用いた熱遮断機能を有し、階段室１に設けられる熱遮断機能を有する前記防火扉３と、階段室１の頂部１Ａ及び下部１Ｂに設けられる圧力調整用扉４と、を備えている。
【００１９】
給気加圧装置２としては、給気ファン２１（送風機）が採用され、階段室１の一部分（図１では上層階）に接続され、階段室１の空間に送風可能に設けられている。
具体的に給気加圧装置２は、前記給気ファン２１と、給気ダクト２２と、階段室１側に取り付けられる給気口２３とからなり、階段室１内への給気加圧により、階段室１の隣室となる居室Ｋとの間に圧力差を設け、防煙を行う構成となっている。
【００２０】
給気ファン２１は、一般的な空調ファンを採用することができ、火災発生の信号（後述する火災信号Ｆ）を受信したときに、階段室１内に所定風量で給気（送風）する。給気は、給気ダクト２２を介して行われる。給気ダクト２２の先端が給気口２３となる。給気口２３は、階段室１に給気できる所望の位置に配置されている。
なお、給気口２３は、図１では１箇所のみに設けられているが、階段室１内の上下方向の圧力差を少なくし均一化を図るために、各階に設けることが好ましい。また、給気口２３は、１階おきに設けるようにしてもよいし、各階や１層おきに設けることが困難な場合には、少なくとも階段室１の頂部１Ａと下部１Ｂに確保することが好ましい。
【００２１】
防火扉３は、本実施の形態では各階に設けられているが、１階おきに設けられていてもよい。図２に示すように、防火扉３は、外周面を構成する扉本体３１と、扉本体３１の内部に充填されている耐火材３０と、を備えている。耐火材３０は、多孔質軽量骨材、ミョウバン、水を主な成分とする。他に、マイカを併用することが好ましい。さらに、耐火材３０は、ポリエステル等で包含され、装填されている。このような耐火材として、例えば特願２０１３−１７８１３３に記載される耐火材を採用することができる。
【００２２】
多孔質軽量骨材としては、パーライト、バーミキュライト、シラスバルーン、珪藻土、中空ガラスバルーン等のうち、パーライトを使用することが好ましい。パーライトの平均粒子径は、５０〜１０００μｍが好ましい。
ミョウバンは、カリウムアルミニウムミョウバン、鉄ミョウバン、鉄アンモニウムミョウバン、クロムミョウバン等のうち、カリウムアルミニウムミョウバンを使用することが好ましい。
そして、これらの重量比は、パーライト１００重量部に対し、カリウムアルミニウムミョウバン３０〜２００重量部、水１０〜１８０重量部であることが好ましい。
【００２３】
こうした耐火材３０の吸熱作用と吸熱後の断熱作用により、図１に示すように、各階の防火扉３で、階段室１側の扉面３ａの多くを少なくとも１時間にわたって１００℃程度に抑えることができる。これにより、防火扉３の近傍での入射熱流束として、例えば避難者に影響を及ぼさない１ｋＷ／ｍ２前後にすることができる。また、消防隊の活動に支障をきたさない２ｋＷ／ｍ２も満足できることになる。
【００２４】
圧力調整用扉４は、図１に示すように、階段室１の頂部１Ａと下部１Ｂに設けられる屋上や地上へ出るための扉であって、防火扉３と同様の構成とされる。これらの圧力調整用扉４は、屋外側へ向けて開放されるようになっており、給気加圧時に圧力調整用として機能する。各階で、階段室１側に進入するための防火扉３が全閉鎖となっても、頂部１Ａと下部１Ｂの２箇所での圧力調整用である比較的面積が大きい圧力調整用扉４が圧力差に応じて開放されるため、階段室１内の過剰圧を逃がし、階段室１への避難に支障をきたさないようになる。
なお、圧力調整用扉４は、屋外に面する防火扉であるので、熱遮断性を付加していなくてもよい。つまり、上記の防火扉３のうち耐火材３０を省略した構成の扉であってもよい。
【００２５】
圧力調整用扉４には、図３に示すように、扉本体４０の開閉ヒンジ（図示省略）とは反対側の側縁部より外方に向けて突出するように進退可能なラッチ４１（突出片）が設けられている。ここで、多層建物Ｔの躯体１０には、突出時のラッチ４１を収容することが可能な凹部１１が設けられている。ラッチ４１は、図示しないバネの付勢によって側縁端よりも突出した状態で設けられ、進退方向の外力を受けると側縁端の内側に押し込まれるようになっている。
【００２６】
凹部１１には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、火災時の信号を受信したときにラッチ４１を凹部１１より押し出す回転ばね１２（離脱手段）が設けられ、火災信号を受信したときに回転ばね１２によってラッチ４１を凹部１１より押し出す構成となっている。この回転ばね１２は、日常時において爪部１３によって回転が規制された状態となっている。
【００２７】
圧力調整用扉４は、日常時にラッチ４１が突出した状態で凹部１１に係合し、施錠された状態で圧力調整用扉４の開閉動作が規制される。一方、火災時には、火災発生の信号を受けると、ラッチ４１が扉本体４０の内側に格納されて解錠される。つまり、突出片４１が凹部１１から外れて解除され、圧力調整用扉４が開閉可能となる。
【００２８】
また、図１に示すように、本実施の形態の加圧防煙システムでは、居室Ｋ内に設けられ、火災状態を検出する検知部５と、検知部５で検出した火災信号Ｆを受信する受信部６と、を有している。そして、受信部６は、給気加圧装置２に接続され、受信した火災信号Ｆが給気加圧装置２に送信されるようになっている。なお、検知部５は、図１において見易くするために火災した居室Ｋのみに設けられているが、実際には各階の居室Ｋに設けられている。
【００２９】
次に、上述した加圧防煙システムの作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施の形態の加圧防煙システムでは、火災時に、検知部５で火災状態が検出されると、火災信号Ｆが受信部６に送られ、その火災信号Ｆが受信部６で受信されると圧力調整用扉４の施錠状態が解除されて開閉自在となる。また、同時に火災信号Ｆの受信によって各階に設けられる防火扉３が閉鎖されて階段室１が閉空間となるとともに、給気加圧装置２の給気ファン２１が作動して階段室１内に給気し加圧する。
【００３０】
本実施の形態では、避難経路となる階段室１の防火扉３が開放されている場合において、給気加圧装置２によって階段室１内に給気されても過剰な風量が生じることがない。つまり、階段室１に隣接される空間（居室Ｋなど）との間に過剰な圧力差が生じることがない。そして、火災時で防火扉３が閉鎖される場合には、この階段室１の空間には給気加圧装置２によって給気され加圧されるので、その防火扉３を介して隣接する居室Ｋなどとの間に圧力差を生じさせることができる。つまり、階段室１内が加圧された状態で維持され、例えば階避難等により一時的に防火扉３が開いても階段室１内の圧力が高い状態であるため、階段室１内への煙の侵入を防止することができる。
そして、この階段室１内の空間に過剰な風量が生じた場合には、階段室１の頂部１Ａ及び下部１Ｂに設けられる圧力調整用扉４の開放面積を調整して、過剰な風量を階段室１外へ逃がすことで、階段室１内を適宜な圧力に維持することができる。
【００３１】
また、防火扉３は自由水が含まれた多孔質材を有する耐火材を用いた熱遮断機能を有しており、遮熱性が向上されているので、火災階の防火扉３から熱を受けることを抑制することが可能となる。そのため、階段室１内において長時間にわたる遮熱性を確保でき、避難に時間を要する場合であっても長時間にわたって安全に避難することができ、階段室１内での消防活動も安全に且つ効率よく行うことが可能となる。
しかも、従来のように前室を設けずに階段室１の遮煙性や遮炎性を向上させることができることから、施設の省スペース化を図ることができる利点がある。
【００３２】
また、本実施の形態の加圧防煙システムでは、日常時には、図４（ａ）に示すように、圧力調整用扉４のラッチ４１が突出した状態で躯体１０の凹部１１に係合し、圧力調整用扉４の開閉動作が規制されて施錠することができる。
火災時には、図４（ｂ）に示すように、検知部５で検知した火災信号Ｆを受けてラッチ４１が凹部１１から外れて解除され、圧力調整用扉４が開閉自在な状態で保持されるので、階段室１内の圧力に応じて圧力調整用扉４による開放面積を変更し、階段室１内の風量を多層建物Ｔ外に逃がし、階段室１内の圧力を下げて圧力調整を行うことができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、圧力調整用扉４は火災が発生していないときは施錠されており、火災信号Ｆを受信部６で受信したときに、回転ばね１２によってラッチ４１が凹部１１より押し出され、自動的に圧力調整用扉４の施錠状態が解除される。そのため、火災時において、圧力調整用扉４の施錠を手動で解除する必要がないことから、解除をし忘れることがなく、圧力調整用扉４としての機能を確実に発揮させることができ、階段室１内の圧力を好適に保持することができる。
【００３４】
上述のように本実施の形態による加圧防煙システムでは、給気加圧装置２と圧力調整用扉４により階段室１内の圧力を調整することで階段室１において長時間にわたって遮煙性を確保することができるとともに、熱遮断機能を有する防火扉３により高い遮熱性が得られるので、階段室１での長時間にわたる避難や消防活動が可能となる。
また、従来のように階段室に前室を設ける必要がなくなるので、建物のスペース効率を向上させることができる効果を奏する。
【００３５】
以上、本発明による加圧防煙システムの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では、圧力調整用扉４のラッチ４１の凹部１１からの離脱手段として回転ばね１２を採用しているが、これに限定されることはない。例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部１１の奥側にモータ１４によってラッチ４１の進退方向と同じ方向に進退移動する可動板１５を離脱手段とすることも可能である。この場合、火災信号Ｆを受けたときに、モータ１４が駆動し、可動板１５を凹部１１の開口側へ向けて移動させる構成であり、この可動板１５によりラッチ４１が凹部１１から押し出され、扉本体４１内に収容され、圧力調整用扉４が開閉自在な状態となる。
【００３６】
また、防火扉３の位置、大きさ、形状等の構成は、建物の配置、階数、階段室１の大きさ等に応じて適宜設定することができる。
【００３７】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  階段室
１Ａ  頂部
１Ｂ  下部
２  給気加圧装置
３  防火扉
４  圧力調整用扉
５  検知部
６  受信部
１０  躯体
１１  凹部
１２  回転ばね（離脱手段）
１５  可動板（離脱手段）
２１  給気ファン
２２  給気ダクト
２３  給気口
３０  耐火材
４１  ラッチ（突出片）
Ｆ  火災信号
Ｔ  多層建物
Ｋ  居室
【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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