模擬家屋燃焼実験における３６０度カメラを用いた撮影方法について
岡山市消防局（岡山県）

１

中村淳

岡﨑圭

中山裕司

はじめに
当局では、令和元年度及び令和２年度に模擬家屋を燃焼させる実験（以下「燃焼実験」とする。）を行った。これは、全国の消防学校などで行われているものである。火災件数が減少傾向の中で火災調査体験の「場」として非常に効果的であると考えられている。
その一方で、燃焼実験は模擬家屋の設定や撤収などを含め非常に負担となり、その効果は研修に参加した職員に限定されている。
そこで、この燃焼実験を内部教育のためだけではなく、市民への広報にも活用できるようにと考え、当局では、３６０度カメラを用いて広報に活用できるような撮影方法を検証した。また熱電対を使いどの箇所（位置）がどの程度温度があるのかを計測し、今後のカメラの位置などの検証に役立てることとした。

２

問題点の整理について
まず、燃焼実験の映像を市民に対して発信するため、撮影に当たり問題点を下記の５点とした。
⑴

問題点１・・・室内の撮影時間
撮影動画を効果的に活用するには、室外からの映像では市民に対し火災の怖さを伝える訴求力が弱いため、室内からの撮影が必要であるものの、輻射熱を受けることから、室内にカメラを置ける撮影時間に限界がある。

⑵

問題点２・・・限られた機会
燃焼実験の「場」が年に１回程度と限られており、何度も実験はできない。また、想定したとおりに火災をコントロールすることは難しい。

－ 184 －

⑶

問題点３・・・カメラ脱出のタイミング
カメラを焼損させるわけにはいかず、限界まで撮影するにはかなり慎重になる必要がある。脱出のために室内の状況をリアルタイムで知る必要がある。

⑷

問題点４・・・カメラの仕様
カメラが焼損するリスクを避けるためには、カメラ１台で室内全体を撮影できること。また、輻射熱を受けることから一般的なビデオカメラよりも小型である必要がある。

⑸

問題点５・・・輻射熱のリスク回避
輻射熱が視覚的に確認できないことや、熱電対にも影響を及ぼさないため、目に見える合図（一次溶融）が必要である。
これらを解決する方法として、令和元年度に実施した燃焼実験の結果を基に対策を設定した。
（ここでの対策は、問題を解決するための方法のことである。）

３

問題解決のための対策設定について
令和元年度に実施した燃焼実験の平面図は図１のとおりである。
まず、熱電対の結果（グラフ１）を見ると、床上１０ｃｍ及び床上５０ｃｍの部分であれば温度の上昇が相対的に遅いことが分かった。
熱電対は、床上１０ｃｍ、床上５０ｃｍ、天井下１０ｃｍの３か所を記録した。その結果は歴然としており、天井下１０ｃｍが８００℃程度である地点で、床上１０ｃｍは８０℃程度であった。時間では、着火から１８０秒程度経ってもまだ５０℃程度であった。床上１０ｃｍは、床上５０ｃｍと比較しても、相対的に温度が低いことが分かった。低い位置ほど、温度上昇が低いことが確認できた。
次に、ＶＲ映像業者の協力を得ることができたため、試験的に３６０度カメラを用いた燃焼実験が撮影可能となった。その映像は写真１のとおりである。
映像分析をすると、３６０度カメラという特性のため、１台で室内をくまなく撮影ができていることが分かる。また、撮影している状況はスマートフ－ 185 －

ォンを使用してリアルタイムに確認できるため、カメラの脱出のタイミングを目で見て確認することが可能となった。別に設置した、開口部(上部)の固定カメラなどは２０秒ほどで土台が溶けてしまい脱出することとなった。当然ではあるが、室内に置いていた一般的なビデオカメラも着火から１０秒程度で脱出することとなった。結果として、業者から提供された３６０度カメラは焼損してしまったが、映像データは取り出すことに成功した。
そのカメラは写真２のとおりである。上部が溶けていることが分かる。実際に設置するのに、三脚を置いていたため、床上２０ｃｍ程度の場所に３６０度カメラは位置していた。リアルタイムにスマートフォンで確認していたにも関わらず、輻射熱は目に見えないため、非常にリスクがあることが分かった。
その後、県消防学校の燃焼実験でも同様に、開口部側で熱電対を使い床上１０ｃｍ、床上５０ｃｍ、床上１６０ｃｍ、天井下１０ｃｍの４か所を温度測定した。結果は、グラフ２のとおりである。ここからも、床上１０ｃｍは床上５０ｃｍ以上と比べても大きな温度上昇が少ないという差があった。今回は、床上１０ｃｍと床上５０ｃｍを比べても大きく差が出た。床上１０ｃｍは比較的温度が低い場所であることが分かった。
これらの令和元年度に実施した燃焼実験のエビデンスに基づいた対策は以下のとおりである。
⑴

対策１
内部に１台の３６０度カメラを設置する。

⑵

対策２
３６０度カメラからデータを転送しスマートフォンで随時状況を確認する。

⑶

対策３
令和元年度に行った燃焼実験の熱電対データを基礎情報として、カメラの位置を低く、開口部側とする。

⑷

対策４
カメラの小型化にこだわり、横に倒した状態の３６０度カメラで床上１０ｃｍ以内を確保する。

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⑸対策５当該カメラに水中用のプラスチックケースをセットし、１次溶融（カバーが溶ける）の様子が見えるようにする。

４

エビデンスを基にした燃焼実験の実施について
令和２年度に模擬家屋の規模を少し大きくした上で燃焼実験を行った。平
図面は図２のとおりである。
令和元年度のエビデンスを生かし、５点の対策を基に、小型仕様の３６０度カメラを使用し、床上１０ｃｍ以下になるように設置、かつ火元から１１０ｃｍ離しながらも、全体が撮影できる場所にセットした。また、脱出を素早く行うため、開口部に近づけた。最後に、リアルタイムに状況が分かるようにスマートフォンへデータを転送するようにした。
令和元年度と同様に、熱電対の状況を計測しながら実験を行った。
今回の実験は、当局で購入した３６０度カメラで実施した。その３６０度カメラには、水中用のプラスチックケースをセットし、プラスチックの溶融状況（一次溶融）によって脱出のタイミングを図ることとした。
結果は下記のとおりである。
まず、熱電対の結果はグラフ３のとおりである。地点２は、火元近くであったため、今回は床上１０ｃｍの温度が急激に上昇した。ただし、火元と対角に設置した熱電対は、他の熱電対が１００℃を超えている状況で、２０℃程度であった。どちらの地点の熱電対も注視しながら、カメラ脱出のタイミングを図った。
３６０度カメラの位置については、昨年度よりも更に１０ｃｍ低く、床上１０ｃｍ以下にカメラをセットしたことによって、ある程度安全な状態で部屋全体を撮影することができた。またリアルタイムの映像があるため、脱出のタイミングも図ることができた。プラスチックケースに多少溶融があった段階で、カメラを脱出した。すでに、着火から２４０秒程度経過していた。
カメラは正常な状態で動作し室内の火災の撮影に成功した。
（写真３）当日の燃焼実験の様子は写真４のとおりである。３６０度カメラの特性として、レンズがある程度、撮影面に出ていれば、全面を撮影することが分かる。また、－ 187 －

開口部側で、内部を確認しながら、カメラの脱出を図ることができた。
結論としては、燃焼実験において、床上１０ｃｍの位置は火元の影響を極端に受けない限り、輻射熱も含め、ある程度安全であることが分かった。また、室内の火災の映像を３６０度カメラで撮影することで、火災が延焼拡大する映像を撮影することができた。（写真５）
先に挙げた５つの問題点に対し、５つの対策を講じることである程度の問題は解決された。ただし、問題２で挙げているとおり、燃焼実験の機会が少ないことからも、繰り返し同様の結果が導かれるかの信ぴょう性はまだ低いと言わざるを得ない。

５

燃焼実験映像の活用について
これらの燃焼実験によって、以下の３つの成果物を得ることができた。
⑴

ＹｏｕＴｕｂｅによる外部への展開
３６０度カメラで撮影した映像を公式ＹｏｕＴｕｂｅチャンネルに投稿したところ、動画へのアクセス数が約２万件となった（２本の動画の合計）。
また、テレビ局から、当該動画の使用についての提供依頼が複数あった。
３６０度カメラで撮影したため、思った場所に視点を動かせることから活用の幅が広がったと考えられる。

⑵

ＶＲソフトとしての使用
最近では安価な段ボール型のＶＲゴーグルが市販されている。スマートフォンを段ボール型ゴーグル内に入れ込むことで、簡単にＶＲ体験が可能である。また、スタンドアローンタイプのＶＲゴーグルであれば、より臨場感のある体験をすることが可能となる。実際に予防広報時に使用した際の様子は写真６のとおりである。
また、この燃焼実験の映像をＶＲゴーグルで体験した市民のアンケート
結果は資料１のとおりである。本物の火災映像であるため、ＣＧと比較しても臨場感を最大限に発揮することができた。ほとんどの体験者が、臨場感があったと回答している。また、アンケートの結果としては、「怖かった」など実際に火災を体験したような気持ちになっていることが分かった。これらは広報行事などでも使用ができるソフトとなった。

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⑶熱電対の結果の蓄積
熱電対で、床上１０ｃｍ、床上５０ｃｍ、床上１６０ｃｍ、天井下１０ｃｍのデータを蓄積することができた。これは、火災が発生した室内の状況で、どの部分（位置）が温度という指標で比較的安全であるかを確認することができた。また、室外から撮影した動画と熱電対のデータを比較することで、開口部で吸気側と排気側が形成され、吸気側では、新鮮な空気が外部から入ることで、周辺が燃焼している状態であっても、温度がほとんど上がっていないという状況を確認することができた。これらは、貴重な情報となった。火災からの避難を広報する中でも、有害な煙を吸わないようにできるだけ低い姿勢になることを指導しているが、このエビデンスを基により、温度の観点からも姿勢を低くする必要性を職員側にも訴求することができた。
火災調査の教養としての実験目的は、３６０度カメラを用いて撮影することで、副次的に市民への広報につながった。

６

今後の展望
今後としては、これらの火災映像及び熱電対のデータを更に蓄積し、どの部分（位置）にカメラを置いたら安全であるかを検証していきたい。
カメラを焼損させないことが、火災発生時の安全な場所の検証になればと期待する。今回行った検証が、全国の消防本部の一助となれば幸いである。

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図１

令和元年度局内燃焼実験時の模擬家屋平面図
上 木製棚（真ん中に仕切り）

木製棚（２段）黒色

木製棚（３段）木

ワイヤーロープ（衣類を掛けるため）
下 カラーボックス（樹脂製） 天板は木段ボール（箱状）

座布団

木製ボックス（２段）

木製棚（２段）

カラーボックス（樹脂製）
上 木製棚（真ん中に仕切り）

熱電対位置
上部（天井下10㎝）
中間（床上50㎝）
下部（床上10㎝）

グラフ１

令和元年度局内燃焼実験時の熱電対結果

赤：上部（天井下 10cm）

緑：中間（床上 50cm）

青：下部（床上 10cm）－ 190 －

写真１ 燃焼実験の３６０度映像

写真２ 上部を焼損した３６０度カ
メラ（ＶＲ映像業者所有）

グラフ２ 令和元年度県消防学校燃焼実験時の熱電対結果（床上１０ｃｍ、床上５０ｃｍ、床上１６０ｃｍ、天井下１０ｃｍ）

３地点：床上 50cm
１地点：床上 160cm
１地点：天井下 10cm

２地点２：床上 10cm

－ 191 －

図２ 令和２年度局内燃焼実験時の模擬家屋平面図－ 192 －

グラフ３

令和２年度局内燃焼実験時の熱電対結果

６:地点２ 床上 10cm

５:地点２ 床上 160cm
４:地点２ 床上 10cm

２:地点１ 床上 160cm
１:地点１ 天井下 10cm

３:地点１ 床上 10cm

４:地点２ 天井下 10cm

１:地点１天井下 10cm

２:地点１ 床上 160cm
３:地点１ 床上 10cm
５:地点２ 床上 160cm
６:地点２ 床上 10cm

－ 193 －

写真３

令和２年度撮影時に使用した３６０度カメラとプラスチックケース

写真４

令和２年度局内燃焼実験時の撮影の様子

３６０度カメラ－ 194 －

写真５ 令和２年度の燃焼実験の映像

写真６ ＶＲゴーグルで火災を体験している様子

資料１ 燃焼実験の映像をＶＲゴーグルで体験した市民の感想おもしろかったです。
すごく燃えていてなかなかできない体験ができた。
どのような火災かわかった。
リアルで怖かったです。
リアルな体験ができました。
火に囲まれたらひとたまりもないことが分かりました。
火の広がり方などがわかり良かったです。
火事に気をつけたい。
子供が集中してみていました。
初めて VR を体験したが臨場感があり火事を体験したような気がした。
臨場感があって、本当にそこにいるような感じだった。

－ 195 －