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日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2006年 9 月

ガス有害性試験における燃焼ガスの毒性評価についての検討
その 3 CO 濃度に着目した燃焼ガスの毒性評価

ガス有害性試験
CO 濃度

燃焼ガスの毒性
加熱減量○土橋 常登*1
田坂 茂樹*1
入江 雄司*3
吉田 正友*5

正会員
同同同実験動物木材

田中 義昭*1
西本 俊郎*2
遊佐 秀逸*4

同同
同

1．はじめに
内装材料における燃焼生成ガスの人体に対する毒性にルボードと MDF では CO2／CO 値がラワンより小さく燃ついては，定量的な予測法が確率されていないのが現状

くなり Xs 値が小さくなっている。逆に，ラワンより CO2である。建材に使用される可燃性の材料は，ほぼ全ての／CO 値が大きく燃焼効率の良いベイマツ，ヒノキ，スギ焼効率が悪いことがわかる。その結果 CO の発生量が多材料で燃焼時に CO を発生する１）。材質によっては毒性のでは CO の発生量が少なく Xs 値も大きくなっている。各
強い塩素系やシアン系のガスを発生させるものもあるが， 樹種の燃焼効率と最大 CO 濃度を図 2 に示す。
この種のガスを発生させる材料は塩素や窒素を含む材料
2.2 加熱減量と Xs との関係であるから，それらを除けば毒性の主要因が CO 濃度に加熱減量と Xs に着目すると，加熱減量が多くなるにつ依存するものと考えられる。そこで本報では CO の発生れて Xs 値[分]が小さくなる傾向にある。また，比重の大が毒性の主要因となる木質系材料に着目し，ガス有害性

きな樹種ほど加熱減量が多くなっている。ただし，ラワ試験における CO 濃度とマウスの平均行動停止時間（以ンより比重の大きいパーティクルボードや MDF は，接着下，Xs 値とする）との相関を調べることにより，ガス分剤である樹脂分が多いことから加熱減量も多くなってい析値から定量的な毒性評価を実施することができないかることが考えられ，ラワンより比重の多きい天然木にお検討することとした。

いては確認する必要がある。加熱減量と Xs 値との関係を

2．試験結果（ガス濃度分析値）

図 3 に，比重と Xs 値との関係を図 4 にそれぞれ示す。

各樹種における加熱減量[g]，CO 濃度[%]，CO2 濃度

2.5[%]，Xs 値[分]を表 1 に示す。ただし，各値とも全機関の平均値を示している。
CO 濃度と Xs 値との関係

表 1 より，最大 CO 濃度が高くなるにつれ，Xs 値が小さくなる傾向がある。結果から Xs 値が評価判定基準である 6.8 分となる最大 CO 濃度は約 1.0％である。最大 CO

最大CO濃度 [%]2.11.5▲：パーティクルボード
■：MDF
●：ラワン
□：ベイマツ
△：ヒノキ
○：スギ

1.0

濃度と Xs 値との関係を図 1 に示す。因みに，Xs と CO0.5

濃度との相関係数を求めると-0.85 であり，強い相関があ0.00ると言える。
2.1y = 12.136x-1.2285
R2 = 0.7828

2.02燃焼効率と CO 濃度との関係
2.5

表 1 試験体と試験結果

2.0

樹種

試験結果
σ[Xs]

ﾊﾟｰﾃｨｸﾙﾎﾞｰﾄﾞ 0.73

81.6

1.18

4.96

4.20

5.80.32

MDF

0.74

84.1

1.60

5.42

3.38

6.1

0.22

ラワン

0.53

55.4

1.06

4.72

4.45

7.4

0.36

ベイマツ

0.49

53.4

0.84

4.43

5.27

8.3

0.71

ヒノキ

0.43

48.1

0.81

4.48

5.53

9.1

1.54

スギ

0.35

51.2

0.88

4.96

5.64

8.6

0.80

A Study on Evaluation Method of Gas Toxicity Based onCombustion Gas Toxicity Test.
Part 3 Evaluation of Combustion Gas Toxicity.

最大CO濃度 [%]るラワンを基準とした燃焼効率を考えると，パーティク

加熱減量 最大CO 最大CO２ CO /COXs[分]比重2[g]
濃度[%] 濃度[%]

6Xs [分]81012

図 1 最大 CO 濃度と Xs 値

燃焼効率と CO 発生量にも相関が見られ，標準材であ試験体

4y = -0.324x + 2.5993
R2 = 0.92

1.5▲：パーティクルボード
■：MDF
●：ラワン
□：ベイマツ△：ヒノキ○：スギ

1.00.50.001234567CO2/CO

図 2 燃焼効率と最大 CO 濃度
Tsuneto TSUCHIHASHI, Yoshiaki TANAKA, Shigeki TASAKA,Toshiro NISHIMOTO, Yuji IRIE, Shuitsu YUSA, Masatomo YOSHIDA―169―2.315

CO 濃度の時系列変化における考察

Ｄ機関における各樹種の CO ガス濃度を時系列で表した結果を図 5 に示す。結果から全ての樹種で加熱が終了後でピークに達する。その後は緩やかに減少している。610Xs [分]するまでの間 CO 濃度は上昇し，加熱が終了する 6 分直y = -0.0806x + 12.569
R2 = 0.9114▲：パーティクルボード
■：MDF
●：ラワン
□：ベイマツ△：ヒノキ○：スギ

5分直後で CO 濃度のピークを迎えることから，最大 CO濃度の大きい材料ほど CO の生成速度が速く，暴露量も多くなると言える。そこで，マウスへの CO の暴露量を030.0

CO 濃度と時間の面積[%･s]で考え，加熱終了時までの時

40.050.0
60.070.0
各材料の加熱減量 [g]間および各樹種における Xs までの時間の CO 濃度時間面
表 2 各樹種の CO 濃度時間面積[%･s]15y = -8.1144x + 11.972
R2 = 0.9017

加熱終了時までの Xs時までのCO濃度
CO濃度時間面積
時間面積114.576.7

MDF

130.7168.6

ラワン

102.5209.2

ベイマツ

73.1287.6

ヒノキ

50.5

246.3

スギ

74.1

243.5

10
Xs [分]

パーテイクルボード▲：パーティクルボード
■：MDF
●：ラワン
□：ベイマツ
△：ヒノキ
○：スギ

50

表 2 より，各樹種で Xs 時までの CO 濃度時間面積に差0.40.6
各材料の比重を生じているが， CO 濃度時間面積が 240 を超えると

図 4 比重と Xs 値

0

CO 濃度の最高値が 1.0%を下回っていても行動停止がみ

0.2

しては CO 濃度，加熱減量，CO 濃度時間面積が考えられ，この度の試験結果から評価判定基準以上マウスが行動するためには，CO 濃度が 1.0％以下，かつ CO 濃度時間面

CO濃度 [％]

1.2

木質系材料に限って判定基準を考えると，判定項目と

1720

900

パーティクルボード

ＭＤＦ

3．毒性の評価についての検討

0.81.6られることがわかる。

ラワン

0.8

ベイマツ

スギ

0.4
ヒノキ

積が 200 以下であること，および加熱減量が 70g 以下で0.0あることが考えられる。

04．まとめと今後の課題

180

図5

今回実施した実験の結果を以下に示す。
(1)Xs 値は、木質系材料の比重と相関があり，比重が高い

360
540
時間 [秒]

CO ガス濃度測定曲線

ついても確認し，より一般的な毒性評価ができればと考える。さらに，発熱性試験装置のガス分析値との相関をほど小さな値（早期に行動停止する）を示す。
(2)Xs 値は、CO 濃度と相関があり，CO 濃度が高いほど確認することができれば，その結果によって，燃焼ガスの毒性を評価することも可能であると考える。

小さな値を示す。
(3)評価判定基準を満足するには，最大 CO 濃度が 1.0％以下，CO 濃度時間面積が 200 以下，加熱減量が 70g 以下でなければならない。
(4)木質系材料では，CO 濃度，加熱減量，CO 濃度時間面積から毒性を評価することが可能と考えられる。
以上より，今回の実験結果からは，実験動物を使用せず，ガス分析値のみで毒性を確認することについて可能＜参考文献＞
1）建築防火教材＜謝辞＞

pp25-29, 日本火災学会

本研究内容は，防耐火性能評価機関打合せ会傘下の防火材料 WG にて検討したものの一部である。また，独立行政法人
建築研究所の吉田正志氏，国土交通省国土技術政策総合研究所の五頭辰紀氏には，本研究を進めるにあたり多大なるご助言，ご協力を頂きました。ここに感謝の意を表します。

性を見いだすことができた。今後は木質系以外の材料に，*1（財）日本建築総合試験所*2（財）建材試験センター*3 北海道立北方建築総合研究所*4（財）ベターリビング筑波試験研究センター・工博*5（財）日本建築総合試験所・工博

90.0

図 3 加熱減量と Xs 値積[%･s]を算出した。その結果を表 2 に示す。

樹 種

80.0

*1 General Building Research Corporation of Japan*2 Japan Testing Center for Construction Materials*3 Hokkaido Northern Regional Building Res.Int.
*4 Tsukuba Building Testing Laboratory, The Center for Better Living. Dr. Eng.
*5 General Building Research Corporation of Japan.Dr. Eng.

―170―