工学院大学建築学部卒業論文梗概集
久田研究室 2016 年度

超高層ビルにおける震災時の負傷者対策に関する研究
DB13200

塚本帆南

研究の背景と目的

1.

近年、超高層ビルが都市部を中心に増加しており、高層階

表 3：実験条件

表 1：実験概要

で多数の人々が活動している。一般に地震発生時、高層階に実験
概要
日時

なる程、揺れが大きくなり、負傷者が発生するリスクは高い。
東日本大震災で都内のエレベーター閉じ込めの救出に最大9 時間以上かかった事例

1)もあることから、傷病者を高層階から地上階へ搬送する場合、階段を使用すると予想される。
また、様々な器具を使用した搬送が考えられる。

第１回実験

第2回実験

2016年8月10日
13時-17時

2016年9月23日
13時-17時

場所

工学院大学新宿キャンパス
東側直通階段室

使用階

1-29階

11-29階

使用 折り畳み担架 折り畳み担架
ブルーシート
器材 毛布

既往の研究では介助者による車いす使用者の階段降下 2)や介助を前提とした病院入院患者の担送避難 3)において、い簡易軽量折り畳み担架

ずれも階段１層分の降下実験は行われている。また、海外の大学病院で階段避難車を使用した 11 階層分の降下実験 4)を行実験
第１回実験 第2回実験
条件
搬送班
有
無交代
搬送者
無有
位置交代
搬送中
無有
休憩
搬送
有無指導

搬送
練習水平面
移動

1階層
階段降下

負傷者役
人形重量
負傷者役
人形全長

36kg

60kg

160cm

165cm

表 2：階段室寸法

われ、階段避難者の有効性が示されている。

階
1-2
階段 段数
27
階高(mm)
4671
階段幅(mm)
踊り場幅 (mm）
階段 蹴上（mm）
階段 踏面(mm)しかし、日本の超高層ビルに階段避難車の設置台数は少な
く、一般に設置されている搬送器具での多数階の階段降下実験に関する研究は見受けられないため実験を行った。一般に設置されている搬送器具を用いて超高層ビルの階段降下搬送

2-10

10-11 11-14 14-16 16-17 17-21 21-22 22-28 28-2925202226222820214325
3920 4312 5122 4224 5488 3920 4158
1225
1270
1270
1240
173196196197192
198260250

実験を行い、搬送器具の適応性を目的とする

2.

実験方法

2.1

実験概要

本実験は一般に設置されている搬送器具を用いて超高層ビルの階段降下搬送実験を行い、搬送器具の適応性を評価した。
搬送概要は表１に示す。2016 年 8 月 10 日と 9 月 23 日に実験を行った。以降、8 月 10 日の実験を第 1 回実験、9 月 23 日の実験を第 2 回実験とする。地上 29 階建ての工学院大学新宿キャンパス東側直通階段を使用した。第 1 回実験は降り畳み担架（以降、担架とする）と毛布を使用した応用担架（以降、毛布担架とする）を使用して、第 2 回実験は担架、ブルーシートを使用した担架（以降、ブルーシート担架とする）と簡易軽量折り畳み担架（以降、布担架とする）を使用した実験に使用した階段室寸法を表 2、階段室図面を図 1 に示す。
2.2

実験条件

実験条件を表 3 に示す。負傷者設定は第 1 回実験では「訓練用人形コウタロー」160cm、36 ㎏を使用した。第 2 回実験では「レスキューマネキン」165cm、48 ㎏に追加荷重を前面に旧妊産婦キット錘７㎏、背面に新妊産婦キット錘 5 ㎏を紐で固定し、総重量を 60 ㎏とした。
2.3

搬送者条件

本実験に参加した搬送者は 20 歳から 69 歳の男女である。
搬送者は事前練習として第 1 回実験では水平面、第 2 回実験では 1 階層の階段降下練習を行い、実験を行った。

図１：実験使用階段室

1図面(左図 28 階、右図 11 階)

表 4：搬送者詳細データ一覧
班

搬送者として第 1 回実験は日本赤十字社東京都支部ボラン
ティア 10 名、工学院大学学生 5 名、指導監修者 3 名、記録者経験者上級班(1_1班)2 名の計 20 名で行われた。第 2 回実験は日本赤十字社東京都支部ボランティア 7 名、工学院大学学生 16 名、指導監修者 2経験者中級班(1_2班)名、記録者 3 名の計 24 名で行われた。担架搬送の経験を元に搬送者を経験者上級、経験者中級、未経験者に分類して、班を構成した。搬送者の構成は表 4 に示す。

未経験者班
(1_3班)

2.4 実験手順
第 1 回実験の担架搬送は 1 班 5 名の経験者上級班(以降、1_1 班とする)、経験者中級班(以降、1_2 班とする)、未経験未経験者班（2_4班）者班(以降、1_3 班とする)の 3 班で行った。搬送実験中の安No.

性別 年齢A

男性62

身長 体重(㎝） （㎏）
16254

B

男性

6516466C

男性

6917582D

男性

6516364E

男性

50

185

90

F

男性

48

166

67

G

女性

28

161

77

H

男性

63

162

59

I

男性

69

176

70

J

女性

67

153

59

K

女性

21

168

50

L

女性

21

160

54

M

男性

21

181

67

N

男性

20

172

65

O

男性

22

176

n

男性

20

o

男性

p

班

未経験者班
（2_1班）

経験者中級班（2_2班）

No.

性別 年齢

a

男性

21

身長 体重(㎝） （㎏）
175
60

b

男性

21

180

68

c

男性

20

163

49

d

男性

22

157

53

e

女性

28

161

77

f

男性

69

169

67

g

男性

54

166

80

h

男性

67

160

80

i

女性

22

160

54

j

男性

23

176

65

k

男性

22

171

67

l

男性

21

163

57

65

m

男性

20

172

62

174

57

t

男性

23

171

63

63

162

59

u男性

2216552

男性

69

175

80v

女性

2216443q

男性66

16365w

男性

4517574r

男性

2017795x

男性

69

16967s男性

2016862y

男性

63

162

59

経験者と未経験者班
混合班（2_3班）

未経験者班（2_5班）

全指導と搬送方法の指導は行いながら 1_1、1_2、1_3 班の順
表 5：アンケート項目に踊り場で搬送者が 1 人でも交代したいと申し出た場合、班実験に参加した搬送者全員(３８人回答）

調査対象を交代した。実験中に搬送者がこれ以上の搬送は難しいと判搬送者属性断した場合、実験を終了した。担架搬送実験の終了後、同様

性別、年齢、身長、体重、安静時心拍、実験日の体調に毛布担架の実験を行った。毛布担架は 1_1 班に F、1_2 班に搬送方法別の搬送時の自覚的運動強度
搬送時に最も疲労した疲労部位

構成G、1_3 班に H が加え、1 班 6 名で実験を行った。

アンケー
ト項目

第 2 回実験は 1 班 4 名の未経験者班(以降、2_1 班)、経験

搬送方法別の水平搬送経験、階段降下搬送経験、階段上昇搬送経験者中級班(以降、2_2 班とする)、5 名の経験者と未経験者混合

各搬送方法ごとの搬送難易度、本実験の感想班(以降、2_3 班とする)の順で 3 班が担架搬送実験を行った。

表 6：RPE 尺度表

6 名の未経験者班(以降、2_4 班とする)はブルーシート担架の搬送実験を行った。未経験者班(以降、2_5 班とする)は布担架の搬送実験を行った。搬送実験中の安全指導は行うが搬送方法の指導はしなかった。実験中に、搬送者は休憩が必要であると申告した場合に、休憩を取った。休憩を取りながら階段降下搬送を行い、一人でも搬送は難しいと判断した場合、実験を終了した。
2.5

評価方法

搬送者のアンケート結果（①主観的運動強度（RPE）の申告②疲労部位の申告③階段降下搬送の難易度申告④本実験の感3.

想）とビデオ映像から搬送時間、搬送練習前の安静時心拍数

3.1 第 1 回実験結果と握力、実験後の実験後心拍数と握力を基に搬送速度、搬送

尺度

自覚度

20191817161514131211109876

疲労困憊
非常にきついかなりきつい
きつい
ややきつい
楽である
かなり楽である非常に楽である

心拍数(拍/分)

200190180170160150
14013012011010090807060

実験結果
担架搬送は経験者上級班の 1_1 班が 29 階から 23 階までの負荷等を評価した。アンケート項目については表 5 に示す。

59ｍを 385.6 秒で搬送し、経験者中級班の 1_2 班と交代し搬送距離は階段幅、踊り場の中心を通ると仮定した。階た。1_2 班は 23 階から 15 階までの 84.8ｍを 518.9 秒で搬送段、踊り場旋回の距離を計算し、前方の搬送者 2 名が階段をし、未経験者班の 1_3 班に交代した。1_3 班は 15 階から 1降下開始時と踊り場に足が到着した時点を測定した。

階の 159ｍを 487.3 秒で搬送した。担架搬送実験後は安静時

主観的運動強度（Rate of Perceived Exertion）とは運動心拍数より平均で 22%の心拍数増加で、主観的運動強度全体強度の指標として、強度に対する感覚を心拍数の 1/10 の尺度

平均は 14、班平均は 1_1,1_2,1_3 班の順に 18,14,15(標準偏に対応させた心理的な尺度表が RPE 尺度表である。RPE 尺度

差 0.2,0.18,0.8)であった。実験後は平均 12%の心拍数増加

表を表 6 に示すように「疲労困憊」を 20、「非常にきつい」をで握力は担架実験後が実験前握力より平均で 5%の握力低下

19、「かなりきつい」を 17、「きつい」を 15、「ややきつい」であり、担架で搬送者が最も疲労を感じた部位は前腕で腕にを 13、「楽である」を 11、「かなり楽である」を 9、「非常に楽対する負荷を感じることがわかった。

である」を 7、「安静時状態」を 6 としている。最大心拍数（220

担架に対する搬送難易度は回答者の約 33％ずつ「どちらか－年齢）と安静時心拍数からカルボーネン法【目標心拍数＝というと難しい」、「どちらともいえない」が多く、次に約{(220－年齢)-安静時心拍数}}×0.25～1+安静時心拍数】を用13%ずつが「難しい」、「どちらかというと易しい」と回答しい、主観的運動強度と実験後心拍数との比較に使用した。

た。

2

毛布担架は 1_1 班が 29 階から 27 階までの 19m を約 120 秒

29 階から 20 階まで 95m を 1026 秒、搬送者 5 名の経験者と未で搬送し、1_2 班に交代した。1_2 班は 27 階から 24 階まで経験者混合の 2_3 班は 29 階から 11 階まで 190ｍを 930 秒での 31m を約 60 秒で搬送し、1_3 班に交代した。1_3 班は 24搬送した。搬送者 6 名の未経験者 2_4 班はブルーシート担架

階から 20 階までの 43m を約 150 秒で搬送した。毛布担架ので 29 階から 19 階まで 106m を 930 秒、搬送者 6 名の未経験者

主観的運動強度全体平均は 16、班平均は 1_1,1_2,1_3 班のの 2_5 班は布担架を 29 階から 11 階までの 190m を 1142 秒で順で 15,16,16(標準偏差 0.26,0.17,0.26)であった。握力は搬送した。実験後は安静時心拍数より担架は平均 51%、ブルー毛布担架実験後が実験前握力より平均 9%の低下が見られ、シート担架は平均 48%、布担架は平均 44%の心拍数増加であっ毛布担架で最も疲労を感じた部位は他の部位を卓越して 12た。主観的運動強度の平均値は担架が 16、班平均 2_1,2_2,2_3

名が手掌であった。毛布担架に対する搬送難易度は回答者の班の順で 16,17,17(標準偏差 0.21,0.27,0.16)である。ブルー

約 53％が「難しい」が多く、次に約 13%ずつが「難しい」、シート担架は 17、布担架は 16(標準偏差 0.2,0.08)であった。

「どちらともいえない」、「易しい」と回答した。第１回実験

握力は実験前握力より担架は平均で 5%、ブルーシート担架はの搬送距離と時間のグラフは図 2,実験時心拍数、主観的運平均 10%、布担架は平均 7%の実験後の握力低下が見られた。

動強度、運動強度を図 3,毛布担架の実験時心拍数、主観的搬送者が最も疲労を感じた部位は担架で前腕と上腕の肩から運動強度、運動強度を図 4,第１回実験の身体疲労部位を図腕で、ブルーシート担架は手掌と前腕、布担架は肩から手掌5,第 1 回実験搬送難易度は図 6 に示す。の部位であった。搬送難易度で担架で搬送難易度は回答者の約 33％ずつ「どちらかというと難しい」、「どちらともいえない」、約 13%ずつが「難しい」、「どちらかというと易しい」と回答した。
ブルーシート担架は回答者の 50％ずつが「難しい」、「どちらかというと難しい」で、布担架は回答者の約 66％が

図 2：第 1 回実験担架搬送時「どちらかというと難しい」、約 33%が「難しい」と回答した。
第 2 回実験の階段降下搬送時間と距離を図 7、担架とブルーシート、布担架の実験時心拍数、主観的運動強度、運動強度をそれぞれ図 8、図 9 に示し、第 2 回実験の身体疲労部位を
図 10、第 2 回実験搬送難易度を図 11 に示す。

図 3：第 1 回実験担架

主観的運動強度

図 7：第 2 回実験

図 4：第 1 回実験毛布担架

搬送時間と距離

主観的運動強度

図 8：第 2 回実験担架
図 5：第 1 回実験
1件

2件
2件

0%
5=易しい

1件

2件
25%

4=どちらかというと易しい

身体疲労部位
5件

5件
2件

主観的運動強度

2件
8件

50%

75%

3=どちらともいえない

2=どちらかというと難しい

図 6：第 1 回実験

100%
1=難しい

回答なし

搬送難易度

3.2 第 2 回実験結果

図 9：第 2 回実験ブルーシート、布担架

搬送者 4 名で未経験者の 2_1 班は 29 階から 11 階までの 190ｍを 1839 秒で搬送し、搬送者 4 名で経験者中級の 2_2 班は

3

主観的運動強度

60kg 以上である可能性は高く、負傷者の体重によって階段降下搬送は危険を伴い、長距離の搬送は困難となる可能性もある。

図 10：第 2 回実験担架1件

身体疲労部位
3件

6件
3件

3件
3件

4件

0%
5=易しい

25%
4=どちらかというと易しい

2件

50%

75%

3=どちらともいえない

2=どちらかというと難しい

図 11：第 2 回実験担架
4.

100%
1=難しい

図 12：搬送者搬送時位置

回答なし

担架搬送難易

考察

まとめ

5.

4.1 階段寸法と搬送速度

写真 1：ブルーシート担架負傷者

本実験で階段降下に適した順に実験使用搬送器具を述べる

搬送者アンケートで階段幅の 5 ㎝の差は搬送のしやすさにと折り畳み担架、布担架、ブルーシートを使用した応用担架、大きな差があり、旋回が楽であるという意見が出た。階段幅毛布を使用した応用担架の順である。の狭い高層階は手すりの上部で担架を旋回するが、階段幅が折り畳み担架は 190ｍの長距離階段降下搬送が可能で図 12５㎝広い低層階は下部で旋回するため担架の上下運動が抑制に示すように 5 名の搬送者が効率的であった。また、搬送者され、階段勾配が 5°緩やかであるので搬送速度は 16(cm/s)の中で身長が低い 2 名が進行方向の前方搬送位置では担架の上昇したと考えられる。また、未経験者班のため高層階の後持ち手を肩に乗せることが出来るため階段降下搬送しやすい。に低層階を搬送したため搬送の慣れも要因と考えられる。

毛布担架は安全性を確保できないため階段降下に適さず、ブ

4.2 階段降下と搬送器具

ルーシート担架は毛布担架に比べ、長距離降下搬送が可能で折り畳み担架は最大 19 階分（約 190m）階段降下搬送が可あるが搬送はしづらい。簡易軽量折り畳み担架（布担架）は能で搬送者搬送位置は図 12 に示すが進行方向持ち手に 1 名持ち手があり、搬送しやすいが左右のバランスが取りづらい。

ずつ(①,②)と頭部に 1 名(④)が肩ベルトを使用し、左右の腰負傷者が担架の上で、ずれないようにすることと手掌に負部に 1 名ずつ(③,⑤)の計 5 名の搬送者が、効率的であった。

担がかかりにくい搬送方法を行うことが長距離の階段降下搬搬送者①、②は身体の向きを階段降下時は進行方向へ向け、送には重要な点であった。

踊り場旋回時は進行方向と逆に向くため搬送者 1 名の場合、今後、ヘリポートを所有する高層ビルでは屋上に負傷者を身体の向きが変えづらい。また、搬送者の中で身長が低い 2

階段上昇搬送する可能性もあり、超高層ビルとその周辺地域名を進行方向(①､②)の搬送位置にすると、担架の持ち手を肩における災害時の負傷者対策について検討する必要がある。に乗せて階段降下が出来るので搬送しやすいことがわかった。
毛布担架は負傷者の重量で毛布が伸び、端から丸めた毛布

本文注と参考文献

が搬送者の握力の低下を引き起こし階段降下に適さなかった。

１）国土交通省：既設エレベーターの安全確保の促進【日本ブルーシート担架は毛布担架に比べ、長距離降下搬送が可能再生重点化措置要望】であった。シートの折り返し部分が写真１に示すように負傷

２）瀬戸口 俊也, 内田 公一, 山村 重行, 山村 重行, 布田

者の足のポケットとなり、人形がずれにくく、伸びにくい素健, 萩原 一郎, 直井 英雄：介助者による階段降下の可能性

材が要因と考える。簡易軽量折り畳み担架（布担架）は持ちについて－車いす使用者の階段避難の可能性に関する実験手があり、踊り場の旋回もしやすく、搬送しやすいが搬送者

その 2－（日本建築学会大会学術講演梗概集）E-1, p.971-の持ち手の高さが異なるため担架のバランスが取りづらい。

972、2006.07

4.3 階段降下と身体負荷

３）大西一嘉、室崎益輝、久次米

真美子：病院の避難担架の上で負傷者がずれると担架を掴む手が担架と負傷者計画に関する研究（その２）入院患者の避難行動能力の定量に挟まれる場合があった。負傷者がずれて担架の左右のバラ化（日本建築学会大会学術講演梗概集 E, 建築計画, 農村計

ンスが崩れると重量が片側の搬送者や同一搬送者の片側の腕画） pp.289-290、1986.08かかる。負傷者と担架は固定する等の負傷者がずれ動かない

４）A.P.M.Adams,E.R.Gale:An Experimenta Evaluation of

工夫となるべく手掌に負担がかからない搬送方法を行うこと

Movement Devices used to assist People with Reduced

が長距離階段降下搬送をする上で重要と考える。また、負傷

Mobilityin

者が 36kg と 60kg の場合を比較すると重量が大きい程、主観

Pedestrianand Evacuation Dynamics, pp.129-138,13 June

的運動強度、実験後心拍数の上昇平均が大きい。成人男性は

2011

4High-Rise

Building

Evacuations