建設省建築研究所

Building Research InstituteVol.23
発行：1999. 2ても問題は生じませんでした。しかし，商品応えるために，建築物の火災安全性を総合的に評としての建築材料などが国際的に流通するた価する項目を基本要件として整理し，対応する評めには大きな障害となります。実際，同じ材価手法の開発が行われました。建物に要求される火災に対して安全な建物をつくるために，料でも試験法の違いにより，防火性能の評価基本要件を満たすものであれば，様々な防火対策どのような材料を用い，どのようにつくるのがは大きく異なります。各国独自の防火試験にを選択することが可能となったのです。

良いのでしょうか。現状の法令では材料・部材基づく材料や構造のランク付けがされている

ただし，このような性能的な火災安全設計法の具体的な仕様を決めていたり，判断基準が固だけでは，自由に材料等を流通させることがを自由に使いこなすためには，建築物の各部分定された試験により確認する方法を定めていまできません。このような問題を解決するためが設計した通りの性能を実際に持っているかどす。内装に使われている材料が着火しにくいこには，新しい合理的な試験方法を開発し，国うかが明らかにされなければなりません。従来とや，燃焼により発生するガスの毒性が低いこ

際的に調和のとれたものとすることが必要との防火試験は，予め与えられた基準を満たしてと，建物を支えている構造が火災で壊れないされているのです。

いるかどうかを判定するだけです。

性能を評価する
防火試験

ことなどを，めざしているのです。

また，科学的な裏付けを持つ防火技術は近年大建築物に使われている材料や構造，設備が持このような防火試験の方法は，国によって異きく進歩してきましたが，法令では詳細な仕様でつ性能が，期待通りの防・耐火性能を満たしてなります。本来，建築はその土地で得られる材防火対策を定めているために，新しい技術を設計いるかどうかを評価するためには，評価しよう料を用い，伝統的な構法でつくられるものでしに取り入れることは極めて困難です。前回の総プとする性能を適切に測定できる新しい試験が必たから，防火試験の方法が国により異なっていロ「建築物の防火設計法の開発」ではこの要請に要とされているのです。

特集性能に基づく火災安全設計「防・耐火性能評価技術の開発」

れる火災の大きさに対応して柱，梁，壁，床性能に基づく火災安全設計

構造耐火性能の試験法「防・耐火性能評価技術の開発」などの耐火性能を計測し評価することができ建物に要求される火災安全性能は，図8に示すように，次の5つにまとめられました。

ます。

地震で建物が壊れてしまうことを防ぐのと同評価法を示すことです。

●日常的な火気による出火を防止すること。

平成5年度から開始された総合技術開発プロジェクト「防・耐火性能評価技術の開発」は，昨年3月に終了しました。現在，様に，火災で建物が壊れることも防止しなけ

遮煙性能の試験法

この成果を受けて，防火関係の法令改正の作業が進められています。このプロジェクトの目的は，第一に建築材料，構ればなりません。また，火災が無制限に燃え火災を部屋に閉じ込めるためには，床や壁が●建物の一部または全部が崩壊しないこと。

広がることも極めて危険なことなので，火炎熱を通さないことや，隙間が生じないことが●消防活動が容易なこと。

や熱を閉じ込めておくことも必要です。この必要です。特に，隙間から漏れる煙は避難に●容易に延焼しないこと。

ように建物の構造を支える柱や梁，壁，床な支障を生じさせる恐れがあるので，きちんとそして、各性能の評価には設計火源を設どには「火災に耐える」ことが性能として期した対策が必要です。建物の隙間には，ドア定し、この火源に対して、建物が備えるべ待されます。

造及び設備の火災安全性に関する現行試験法の問題点を解決するとともに，世界的に関心が高まっている試験法の国際調和に対応することです。第二は，このような新しい防・耐火試験法に対応した火災安全設計法を確立することです。

防・耐火試験法の国際調和
従来の防・耐火試験法は，国によりまちまち●安全に避難できること。

もしくは材料・部材に要求される性能が記述

2.4m)の壁と天井に試験する材料を取りつけや窓だけなく，空気調和設備のダクトや電気き性能を有しているかどうかを検証するこされます。この要求性能を満たしていることて，隅に設けられたガスバーナーを燃焼させ実際に火災に耐えるかどうかは，加熱炉に入ケーブルなど，実に様々なものがあります。とにしました。この際、火災は一定の頻度を確かめる手段として，防・耐火試験が利用るものです。燃えない材料ならば，ガスバーれて燃やす耐火試験をして確かめます。このこのような開口部には，防火扉や防火シャッで必ず起こるものとして考えます。これは，できるわけです。

ナーが燃えるだけですが，よく燃える材料をような耐火試験の方法はどの国でも基本的にター，防火ダンパーなどの閉鎖装置が設けら耐震設計では想定される地震に対して構造であるばかりでなく，実際の火災現象との関係新たに期待されている試験法は国際的に通用

使うと壁や天井が燃え，部屋全体が火炎に包は同じですが，細かな点で違いがありました。

れ，延焼を防止するために火炎や高温ガスのの安全を確かめる方法と同じと言えるでしも十分に説明できないという欠点がありましするもの，もしくは国際的な共通化が容易な方まれるフラッシュオーバーという現象を引き

本プロジェクトは，国際的に標準化された方通過を防ぐ性能と，避難経路を保護するためょう。想定される地震に対応するものが設た。この問題を克服するためには，国際的に共法であることが求められます。本プロジェクト

起こします。このフラッシュオーバーが発生法としてISO834の導入の可能性を検討しまに比較的低温の煙の通過を防ぐ性能の両方が計火源となります。

通する尺度を用意することが必要です。

では，国際標準機構(I SO)に定められた，又はするかどうか，または発生する時間が避難安した。これは，経験的に求められた温度上昇期待されます。

例えば，図1に示すように「ある高さを飛び越せる」性能について，従来は国により異なる競技方法で高さ(製品の能力)を測っていまし提案されている試験法について，その導入の可全の重要な評価尺度となります。ただ、このにしたがう加熱を行ない，部材が壊れるまで能性を検討しました。

試験法は、内装材料の性能を試験する方法にの時間を試験するものです。

内装材料の試験法

そこで，この評価手法では，標準となる火災延焼防止については耐火性能の試験法で評の設定方法を明らかにしました。その燃え方は，価することができますが，煙を遮る性能に燃える物の量や空間の大きさ，窓の大きさなどは優れているのですが，１つの材料で部屋をしかし，火災はいつも同じではありません。

ついては測定できる適切な試験法がありまから決定されます。また，内装材料についても，１つ燃やすのですから，費用もかかり，作業燃える物の量や空間の大きさなどにより様々せんでした。そこで，本プロジェクトでは，試験結果に基づいて，その影響を火災性状に反ことはおわかりになるでしょう。要求する性能居室の壁や天井などの内装材料に期待されるも大変です。そこで，小さなサンプルを試験です。標準的な加熱で壊れないことを確かめ任意の温度及び圧力差における開口部の遮映させることが可能です。さらに、新しい防・が「飛べる高さ」であるとしたら，例えば走り性能には2つの種類があります。１つは厨房して，ルームコーナーの試験結果を簡易に予ただけでは，実際に発生する火災に対して建煙性能を試験できる装置を新たに開発しま

耐火試験法では、設計火源の設定に必要な指標

高跳びに競技を揃えることで結果を比較するこなどの火気使用室における出火危険を抑制す測できる試験法を検討しました。

物が壊れないかどうかが分かりません。そこした（図6）。

値を提供できるし、工夫することで評価法とのとができます。即ち，どの国で試験した結果もる性能です。例えば，コンロからの熱によりそこで選ばれたのがコーンカロリーメータ

相手の国に受入れてもらうことができます。一周囲の壁が容易に燃え出さないことが期待さ試験です（図3)。10cm四方の小さなサンプ方で，どの高さまで飛べることを要求するかれます。

ルを燃やした測定データを用いると，ルームまず，想定する火災のシナリオを選びます。

た。異なる競技の結果を比較しても意味がない

このような試験の結果を利用することによで，図5に示す耐火性能を評価するフレームワークを開発しました。

り，火災室から発生する煙が隣接した空間へ

本プロジェクトの成果として，新しい合理どのように拡大していくのか，より詳細な予的な防・耐火試験法と性能評価法が開発され測を行うことが可能となります。

た結果，今まで以上に自由な火災安全設計を

もう一つは居室で出火し壁や天井が燃えた

コーナー試験の結果を比較的良く説明できるある空間で火災が発生した場合，どの範囲ま時に，人々が安全に避難することを阻害しなことが分かります（図4）。このような試験をでが燃焼し，空間の温度が何度になるかを予

また，新しい試験法は，性能規定への移行がいことが期待されます。この「避難を阻害しな行うことにより，避難にとって危険な材料を測します。次に，この火災を標準的な耐火試進んでいる建築規制に対応できるという点でい」という性能を評価する試験法としてルーム分類することが，簡単にできるようになりま験時間に読替えます。この読替えた時間と，これまで述べてきた新しい試験法を用いて建も，重要な役割を果たすことが期待されていコーナー試験を選択しました。

（要求性能のレベル）は各国毎に異なると考えてよいでしょう。

性能評価手法の体系化

部材に力が作用する状態で加熱した場合の壊物の火災安全性を性能的に評価するには、まます。従来の仕様規定とは異なり，性能指向

図2に示すようにルームコーナー試験とは，れる時間との関係から判定を行ないます。こず、建物に要求される火災安全性能を明らか型の規制では，火災安全の目的に沿って空間実大規模の小さな居室(2.4m×3.6m×のように新しい試験法を利用すれば，想定さし、同時にこの性能を個々の建物で検証するした。

整合性を図りました。

行うことが可能となりました。今後は，このような性能評価の方法を利用し，より活発な技術開発が期待されます。

検証対象の空間・架構範囲を選定

火災シナリオの選定▲▼
燃焼物の発熱速度の想定

ダンパー

集煙フード

▼
構造体への熱影響の計算 (空間温度、放射熱流)
差圧計
加熱室

▼

図2 : ルームコーナー試験

図3 : コーンカロリメータ試験

火災シナリオの前提の確認

火災性状計算の前提が満たされるか? (計算火源による温度・放射熱で想定以外の燃焼が起こらない事を確認)

N0

加熱炉
温度測定

Yes

熱応答解析

▼
構造体温度の計算

構造答解析

架構の変形・耐力の計算

熱応答解析の前提の確認

熱応答計算の前提が満たされるのか?
(大変形による被覆材料の脱落などの検討)▼排気ファン

図1 : 試験法の国際調和のイメージ

図4 : コーンカロリメータ試験から得られる着火・発熱パラメータとルームコーナー 試験結果との関係

N0▼ Yes

図5 : 構造耐火性能評価のフレーム

排気ファン

N0Yes

▼
架構に崩壊機構が形成するか?

設計変更が必要

ピトー管
熱電対

▲

▼連合性判定試験体▼●火災時に生じる圧力差 (0〜300Pa)と温度差 (0〜800℃)を再現する加圧加熱試験で、漏煙量を測定する。

設計を採用

図6 : 漏煙量測定装置の概要

図7 : 火災安全性能評価のフレームワーク

TOPICS

VOICE

ユニバーサルデザイン
国際ワークショップ開催

第四研究部
第四研究部は、「持続可能な社会実現に向けての・多様な生活スタイル、社会環境、自然環境の調11月30日から12月4日の5日間、横浜みなとみ建築生産システムの確立」、「建築性能が複合的に関和を実現するための用途複合型集合住宅の設らい21のフォーラム横浜において、標記のワーク計・生産技術の開発ショップを開催しました。このワークショップは、係する実務での問題解決」を目標課題に、建築生産技術の有機的な体系の構築を目指して各種の研究を・汎用多次元仮動的実験による大規模で複雑な建建築研究所と科学技術国際交流センターの主催で行っております。

物構造の地震時挙動の予測技術の開発・杭・擁行われたもので、急速な高齢化や社会変化による具体的なテーマとしては、壁、盛土宅地地盤の安定性評価法の確立問題をできる限り解決し、不都合をなるべく少な・建物の耐久性向上を目的とした複合建築部材の劣化機構の解明
・統合的情報技術の活用による建築・住宅の生産過程合理化の実現
・多様化して来ている性能要求に応じた品質管理システムの確立

・建築物への地震入力を軽減する基礎工法の開発

くしようとする概念として導入されたユニバーサがあり、保有する実大施工試験場、構法実験棟、ルデザイン、「すべての人のためのデザイン」に実大構造実験棟、建築基礎地盤実験ついて議論しました。バリアフリーとは異なって、棟の4つの大型施設と高度に発達した情報技術を「障害」を前提としない概念であるユニバーサルデ駆使して実施されており、何れも世界の最先端をザインとはどんなものか、その可能性はどうかなリードするものであります。

どをさまざまな角度、立場から議論しました。

・公共建築への民間活力の活用方策の検討

第五研究部
総勢21人の研究者からなる第五研究部は、 建築

設計計画研究室は建築の計画を合理的かつ客観物における人間の安全性と健康・快適性に関する研的に行うため、設計に必要な寸法、形態、機能に究と、これを具体化するための技術開発を行ってい関する研究を行っています。近年は高齢化社会へます。 火災、環境、設計の異なる3分野をカバーすの対応や環境問題を解決する計画技術の確立が期るため防火、防煙、防火材料、設計計画、設備計画待されています。

及び居住環境の6つの研究室が設置されています。

設備計画及び居住環境研究室では、住宅の室内環

火災分野の研究は、火災に関する種々の問題を科

境の健康 ・快適性に関わる問題を研究し、室内環学的に解明し、火災から人命と財産を保護する技術

境を向上させる要素の効率的な活用技術を確立すを確立することを目的としています。その研究対象ることを目指しています。また、地球規模の環境

平成10年度建築技術講演会（一日建研）開催
日時：平成11年3月11日（木）火災時の人間行動など多岐に亘ります。近年試験法、 エネルギー消費が環境に与える影響など、外部環場

所：北海道開発協会（札幌）

評価法の国際調和を図ると共に、建築法令の性能規境と調和した室内環境計画の重要性に配慮した研定化の動きに合わせ、工学的な火災安全設計法の開究が進められています。

講演内容：1. 免震住宅の開発動向とその耐震性能、耐風性能
2. ユニバーサルデザインによる街づくり、住まいづくり
3. 近年の大地震による建物被害の原因と対策
4. 新建築構造設計手法の体系（総プロ）
5. 防・耐火性能評価手法の体系（総プロ）

は材料の燃焼性状、構造体の耐火性、煙の伝播性状、 問題が顕在化したことに伴い、居住空間における発が進められています。

新人の紹介
大宮喜文

桑澤保夫

（防火材料研究室研究員）（居住環境研究室主任研究員）

4月に大学から建研に来ました。建研の常識にも4月1日に着任致しました。着任前は、東京大慣れ始めたところです。大学での主な研究テーマは、 学で温熱環境に関する快適性について研究してき耐火建築物の火災性状予測。一人前の防火研究職人 ました。今後は、これまでの研究テーマのほかに、を目指す者にとって、建研は最高の環境であること 空気質などの問題に取り組んでいく予定です。休疑う余地なし。筑波山を正面に、そして遠く栃木の 日はアウトドアで体を動かして過ごすことが多い連峰が望める研究室にも大満足。
です。

10:00〜16:00

受 講 料：無料（ただし、テキスト代として一般3,000円、学生2,000円）

編集後記
昭和61年度に終了した総合技術開発プロジェ

果を受けて、より一般的な建築物を対象に、性クトの研究成果として，「建築物の総合防火設計能基準の導入が検討されています。このため火法」が出版されてから約10年が経過しました。

災安全性に配慮して建築物を設計し，性能を検この期間，工学的に火災安全性を検証する方法が証するために，これまで以上に高い質と量の防次第に普及し，近年では建築基準法第38条の特火技術者が必要となります。また，今後関連す認を受ける建築物がかなり増加するなどの成果をる社会システムの整備や，今回は性能規定化が上げてきました。しかし一方で，高度な検証方法行われなかった性能項目についての研究開発もを正しく利用できる技術者の数は少なく，検証方進めていかなくてはなりません。火災安全のた法を適用してメリットのある建築物は比較的大規めの規制に十分な説得性と透明性を実現できる模なものに限られていました。今回の建築基準法よう，今後も努力を続けていきたいと思います。の改正では，本号で紹介した防・耐火総プロの成（ M.T.）

雪の朝建築研究所から見た筑波山

Photo K.Bogaki

第 23号 平成 11年2月発行
編集：えぴすとら編集委員会
発行：建設省建築研究所(企画部企画調査課)〒305-0802 茨城県つくば市立原 1

Tel.0298-79-0642 Fa x.0298-64-2989●えぴすとらに関するご意見、ご質問をお寄せください。
また、バックナンバーは、ホームページでご覧になれます。

( www/kenken/03epistula/epistula.html )