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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

車椅子使用者を含む群集の避難流動特性に関する実験（その７）

避難1．研究目的○

嶋田 拓＊ 1
佐藤 歩＊ 2
久保田一弘＊ 3
直井英雄＊ 4

▼表 1．設定条件
設定要素

設定条件

開口幅［ｍｍ］

900･1800

混入台数［台］

0・1・3

混入タイプ

手動車いす・ハンドル形電動車いす
抱きかかえ・ベビーカー

群集密度

中手動車いす

ハンドル形
電動車いす

2．実験方法（１）設定条件

650560

表 1 に示すように、開口幅を各 2 種類（900・1800mm）混入台数を各 3 種類（0・1・3 台）混入タイプを各 4 種類（自走式手動車いす・電動車いす・抱きかかえ・ベビーカー）設定した。密度は、前の人を押さない程度で通勤ラッシュ時をイメージするよう被験者に口頭で説明した。
設定条件より得られる 18 通りの組み合わせを各 3 回、合計 54 回計測した。

ベビーカー

945

近年、
ハートビル法の制定やユニバーサルデザインの普及により、車いす等での公共建築物へのアクセスが容易になってきた。しかし、避難計画において、通常用いられる流動係数（1.5 人 /m・s）は、健常者のみに限られたものであるた
め、車いす使用者の避難安全性を確認することができない状況にある。この一連の研究は、車いす使用者などの災害弱者を含む群集の流動係数を得るための基礎データの把握を目的としているが、本研究では自走式・介助式車いす使用者を混入タイプとした既報の研究1）に引き続き、ハンドル形電動車いす(以下電動車いす)・乳幼児や荷物の抱きかかえ(以下抱きかかえ)・ベビーカーを新たな検討対象とした。

1080

流動係数
避難計算

850

車いす
群集正会員
同
同
同

475

1190

950810▲図 1．車いす・ベビーカーの形状･寸法
カメラ・照明 設置位置：H = 14,000（２）被験者
本学の学生 92 人(男 61 人、女 31 人)とし、服装は普段着、足元は普段履きなれた靴を装着して行った。車いすに乗る
人、ベビーカーを押す人は共に普段これらを使用していない学生とし、ベビーカーには 10kg 荷物を入れ、抱きかかえ
では 10kg 荷物を抱えてもらい、荷物が他の人に当たらないよう口頭で説明した。なお、各車いす、ベビーカーの寸法を図１に示す。

床面：RC

開口部

開口部中心線被験者進行方向（３）実験装置及び計測方法
図２のような装置を東京理科大学の火災実験棟に設置し実験を行った。開口部真上約 14 ｍの高さに撮影ビデオと照明ライトを設置し、被験者の頭頂部に貼付した反射シールの反射光を撮影した。1/10 秒ごとに計測を行った。

計測範囲 : 4,000×6,000▲図 2．実験装置（４）解析方法
前報と同様にビデオ画像を動作解析機を用いて位置座標データに変換し、速度、ボロノイ図等の基礎データを得た。
また、開口部を通過する最初と最後の 5 人は、群集の影響を受けないものと見なし除外した。ここでは、ボロノイ分割により分けられた領域面積を各個人の占有面積と定義した。作図の一例を図３に示す。また、抱きかかえ及びベビーカーについては、基本的に一体となって移動するため、一つの移動体として解析を行うものとした。

▲図 3．ボロノイ図の一例

An Experimental Study on the Escape Flow of Crowd Including
Wheelchair Users (Part 7)

SHIMADA Taku,SATO Ayumu,
KUBOTA Kazuhiro, NAOI Hideo

―901―

2.0

3．実験結果及び考察（１）実験結果の検討の手順

健常者
抱きかかえ
ベビーカー
手動式
電動式

1.8
1.6
1.4
速度（m/s）

実験結果より、特定の混入率の流動係数の減少傾向が把握できた。本研究では、それ以外の混入率の流動係数が予測できるように、実験結果を速度と占有面積に分解してとらえ、既報の報告で提案した表２の計算式を用いて計算値を算出し、実験値と比較することによって、流動係数の減少傾向の予測式として有効に使用できるかどうかを検討した。

1.21.00.80.60.40.20.0-1.0（２）避難流動の速度

開口幅 900mm のときの開口部前後の占有面積の推移を図６に示す。占有面積は、電動車いすを最大とし、手動車いす、ベビーカー、抱きかかえ、健常者の順に小さくなる。これは人体寸法等から割り出した水平投影面積と同じ順序を示している。健常者以外は開口部直前付近から上昇傾向を示し、健常者のみ開口部で減少の後、上昇している。これは、健常者が狭い隙間でも通り抜けようとするのに対し、他のタイプでは、周りとの接触を避ける傾向があるからと思われる。また、開口幅 1800mm のときでは、上昇傾向が緩やかではあるが同様な結果が得られた。

-0.2
0.00.2開口部までの距離（m）

0.4

0.60.81.0

健常者
抱きかかえ
ベビーカー
手動式
電動式

1.81.6速度（m/s）

1.41.2
1.00.80.60.40.20.0-1.0

4．まとめ
以上より、混入タイプ別の流動係数の減少傾向が把握できた。また、昨年までの研究で提案した計算式を用いることにより電動車いす、抱きかかえ、ベビーカーが混在した集団についても流動係数を予測できることが確認できた。なお、本研究を行うにあたり平成 1 7 年度卒研生
塙智志氏、三浦文美氏の尽力を得た。ここに謝意を表する。
／東京消防庁
工修
工博

-0.6

-0.4

-0.2

0.00.2

0.4

0.6

0.8

1.0

▲図 5．開口部前後の速度の推移（開口幅 1800mm）
6.0
健常者
抱きかかえ
ベビーカー
手動式
電動式

5.0
4.0
3.0
2.0
1.00.0-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

開口部までの距離（m）▲図 6．開口部前後の占有面積の推移（開口幅 900mm）▼表 2．流動係数の計算式と計算に用いる値
N=vα ⎞ ⎛ α ⎞⎛A⎜1 −⎟ + B⎜⎟⎝ 100 ⎠⎝ 100 ⎠

N : 流動係数[移動体 / m ⋅ s ]α：車いす使用者等混入率[％]平均値

開口幅[m]

0.91.8v
A

速度[m/s]0.650.72

健常者占有面積[㎡/移動体]0.240.29

抱きかかえ占有面積[㎡/移動体]0.450.47

ベビーカー占有面積[㎡/移動体]

1.59

1.21

手動車いす占有面積[㎡/移動体]

1.491.35

電動車いす占有面積[㎡/移動体]

2.70

1.84

B
3.0
流動係数（移動体/m・s）

図７は開口幅900mmのときの実験値と計算値を比較したものである。それぞれ混入率が増すごとに減少傾向を示し、計算値、実験値ともに同様な傾向を示した。電動車いすを最大とし、手動車いす、ベビーカー、抱きかかえの順に減少傾向が小さく表れており、これは占有面積の増加傾向とほぼ同じである。なお、計算値に用いた値は開口部前後 0.4m の範囲を平均したものである。また、開口幅 1800mm においても同様な結果が得られた。

-0.8

開口部までの距離（m）（４）流動係数の減少傾向

工修
捕手教授

-0.42.0占有面積（㎡/移動体）（３）移動体の占有面積

明野設備研究所 工修
東京理科大学 大学院
東京理科大学 工学部
東京理科大学 工学部-0.6▲図 4．開口部前後の速度の推移（開口幅 900mm）

開口幅 900mm 及び 1800mm のときの開口部前後の速度の推移を図４及び図５に示す。健常者に比べ他の混入タイプはデータが少ないため多少ばらつきがあるが、電動車いすを除き同様な上昇傾向が見られた。開口幅 900mm のときほとんどの電動車いすが開口部通過前で急停止し、その後急発進する姿が観察され、図４のように開口部手前 0.5m 付近で電動車いすの大きな速度の変化が見られた。また、開口幅1800mmのとき電動車いすが健常者と共に開口部をスムーズに通過する姿が観察され、図５のように他のタイプと同様に緩やかな上昇が見られた。このことから、電動車いすで開口幅 900mm の開口部を群集と共に通過するのは、開口幅1800mm に比べ困難なことが分かった。

＊1＊2＊3＊4-0.8

2.5
2.0
1.5
1.0
0.5

計算値・抱きかかえ

実験値・抱きかかえ

計算値・ベビーカー

実験値・ベビーカー

計算値・手動式

実験値・手動式

計算値・電動式

実験値・電動式

0.0
0.0%

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

2.5%

3.0%

3.5%

4.0%

車いす使用者等混入率▲図 7. 計算値と実験値の比較（開口幅 900mm）
参考文献
１．嶋田拓 他／「車椅子使用者を含む群集の避難流動特性に関する実験（その１〜６）」日本建築学会大会講演梗概集 2 0 0 1 年〜
2005 年*1 Akeno Fire Research Institute,M. Eng.
*2 Graduate Student,Dept.of Architecture,Faculty of Eng.,Tokyo Univ. of Science,M. Eng. / Tokyo Fire Department*3 Research Assoc.,Dept.of Architecture,Faculty of Eng.,Tokyo Univ. of Science,M.Eng.
*4 Prof., Dept.of Architecture,Faculty of Eng.,Tokyo Univ. of Science,Dr.Eng.

―902―