◇火災原因調査シリーズ （107）

収れんによる出火について
浜松市消防局

１

はじめに

本火災は、鉄筋コンクリート造７階建て共同住宅の犬走りに置かれたステンレス製のラック（以下、「ラック」という。）上にあった座布団が焼損した事後聞知による建物火災である。
焼損状況から、近傍に存したステンレス製の椅子の座板に反射した太陽光の収れんを原因と結論づけた事例である。
【写真１

収れんを原因に結び付けた経緯と、その立証の犬走りの状況】

フェンスが設置されている。

ための調査内容を紹介する。

犬走りにラックが置かれ、その一部に黒く変色を認める。

２

火災の概要

⑴

出火日時

令和２年３月23日

11時51分ごろ⑵

覚知時間

令和２年３月23日

12時58分⑶

損害状況

ラック１台及び座布団２枚

⑷

気象状況

天候：晴れ

庭の中央付近に、焼損した座布団２枚がある。

用具は認められない。（写真１）

気温：17℃

相対湿度：17％付近にたばこの吸い殻、ライター等の簡易着火

風向：西

風速：６ｍ／ｓ

４

関係者の供述⑴

発見者

注意報・警報等：乾燥・強風注意報

２階の部屋にいたところ、何か燃やしているような臭いがしたため、窓の外を見ると灰色の煙が３見えた。ベランダに出て下階を覗くと、１階から現場の状況

煙が出ているのが見えたため警備会社へ連絡する

犬走りは、建物南側の開口部から南へ1.4ｍ、東西6.2ｍの幅で造られており、コンクリート製とともに下階の住人に伝えた。
⑵

である。

初期消火者
発見者から、隣りの部屋の犬走り付近から煙がその南は南北6.4ｍ、東西6.2ｍ幅の庭であり、隣建物との境界に樹木が植えられ、庭の南端に出ていることを聞いて、隣りの犬走りに向かうと、ラックの上に並んで置かれた座布団から煙と小さ－48－

消防防災の科学

い炎が見えたため、水道ホースで消火した。
⑶

５

火元所有者
座布団を２日前からラックの上で干した。

現場見分状況

犬走りにある座布団、ラック及び椅子を仔細に家族は、たばこを吸う。しかし、マンションの見分する。（写真２、３）

規則でベランダ等での喫煙は禁止されているため犬走りで喫煙はしていない。

【写真２】

⑴

【写真３】

座布団（２枚）の状況

初期消火者によって、ラック上の座布団を地面

各辺0.5ｍの正方形の座布団は、カバー生地がに落として消火した供述を得る。

木綿で造られ、中身は綿である。

焼損状況は、写真４～７のとおりである。

【写真４青色の座布団天面】【写真５青色の座布団底面】【写真６赤色の座布団天面】【写真７赤色の座布団底面】№150 2022（秋季）

－49－

（図１）

⑵

ラック及び椅子ラックの上部に長方形の天板が載っており、そ７の両端に取っ手が付いている。

実験

実験の方法は以下のとおりである。

東側の取っ手の上面中央及び天板の北東角から⑴

南へ0.3ｍ、西へ0.2ｍの範囲が黒く変色している。

目的ア

椅子に焼損箇所はない。

出火時刻付近である時間帯における反射光の焦点距離を計測する。

椅子の座板から反射した太陽光がラック東側に存する鋼板製ロッカーの西面に映っている。座板

イ⑵

反射光の焦点付近の温度を計測する。
日時は凹状で、深さは約1.5cm である。

令和２年３月25日

ラック及び椅子の状況並びに焼損範囲は図１のとおりである。

時00分
⑶

実験手順
ア６

午前11時30分から午後13

ラック及び椅子を火災現場と同様の方位及び位置に配置する。（写真８）実験に至った経緯

椅子の座板に反射した太陽光がロッカーに映っており収れんを確認する。
また、椅子から反射した光を肌で感じたとき、十分な熱さを感じたため、放射温度計で測定したところ、70度を計測する。
これにより、入電時間の正午頃では何度になるのか？反射した光の焦点位置が座布団と一致するかについて、実験をすることとした。
【写真８】

－50－

消防防災の科学イ

座布団と反射光の焦点位置を計測する。

ウ

焦点付近に画用紙を合わせ、その温度を計⑹

焦点付近の温度計測方法及び結果
太陽光を椅子で反射させ、座布団が置かれた付近に設置した画用紙の温度を計測した結果、摂氏

使用資機材（ア～ウにあっては、収去物品）230度であり、実験開始から１分以内に画用紙か⑷測する

アステンレス製のラックイステンレス製の椅子

ウ

座布団

エ

放射温度計

オ
カ
⑸

ら白煙が発生した。

８

考察

黒色の画用紙

⑴

焦点距離

ビニル紐

「新火災調査教本第６巻」を参考に焦点（Ｆ）

焦点距離の計測方法及び結果を求める。

太陽の高度と方位は、次のとおり設定し計測する。
ア

まず、凹面を球の一部と考え、この球の半径ｒを求める。球面の深さをａ、球面出火時刻を令和２年３月23日

午前10時30の中心からの距離をｂとすると①式となる。
ｒ＝（ａ2＋ｂ2）／２ａ・・・①分から午前11時30分までとする。
イ

次に、算出された半径と太陽光線の入射角度

上記時間帯における太陽の高度及び方位を（太陽高度と方位角）から凹面鏡の焦点の距離Ｆ表１とする。

を求める。
（表１：カシオ計算機株式会社公式サイト

太陽光線が鏡に対して垂直に入射する場合、入「太陽高度（一日の変化）」参照）

射角θと反射角θ´ の関係は、θ＝θ´ となる。

時間
10時30分
10時45分
11時00分
11時15分
11時30分ウ

高度50.96°
52.63°
54.04°
55.15°
55.93°

方位144.64°
150.08°155.90°162.08°168.56°

焦点Ｆは、Ｆ＝ｒ（１－１／２cos θ）で求められるが、近似的には②式で求められる。
Ｆ≒ｒ／２・・・②
椅子の座面を計測した結果、球面の深さａ＝1.5cm、球面の中心からの距離ｂ＝13cm である。
①式から半径ｒ＝57cm となり、②式からＦ≒ビニル紐で反射光を具現化し、座布団と反射光の焦点距離を計測した結果、26cm であ28.5cm となる。（図２）
上記７実験 ⑸ 焦点距離の計測方法及び結果ウる。（写真９）の値は26cm であり、理論値と近似しており、反射光の焦点は、座布団に合っていたと推測する。
⑵

焦点温度と発火「日本火災学会論文集第６巻第１号、綿の燃焼速度及び着火温度について」によると、295度の加熱下では発火に約４分掛かると記載されている。
文献で示された温度と再現実験で計測された230度との間に差はあるが、出火当日は再現実験日と比較して風は強く、湿度が低かったことから、【写真９】№150 2022（秋季）より発火しやすい気象条件であり、発火に至った

－51－

（図２）

事した経験がない。と考えられる。

収れんについては、小学生の頃に行った虫眼鏡

９で新聞紙を焦がすことができるという経験と知識結論しか持っておらず、反射と屈折の理論を理解する

出火当時の状況からたばこ及び放火が原因となことに苦労した。
実験を通じて出火原因を究明したことで、所有る可能性は低いと考えた。
収れんを検討した際、犬走りの上部及び壁面に照明等の光源は認められず、火災当日に椅子の座者に対し再発防止を指導することができ、火災調査の目的を達成できた。
最後に、現場調査の際、ロッカーに反射した光板を照らしていた光源は、太陽光以外には考えらに気付いたこと、その光に触れた時に熱を感じたれない。
立証実験にて、焦点が座布団に合っていたこと、画用紙の温度が230度を計測し、実験開始１分以ことを契機に、収れんという新たな選択肢に気付くことができたことは、幸いであった。

内に白煙を確認したことから、椅子の座板が太陽現場での何気ない風景や感覚が原因に結びつい光を収れんさせ、出火に至った可能性は十分に考た経験を多くの職員と共有されれば幸甚である。

えられる。
よって、椅子の座板による収れんが出火原因と結論付けた。

10

おわり

浜松市では、過去10年間において収れんにより【参考文献】⑴ 新火災調査教本第６巻
第３章 ２発生する条件について ⑵ 反射と屈折の法則について ア凹面鏡の場合⑵ カシオ計算機株式会社公式サイト「太陽高度（一日の変化）」⑶ 日本火災学会論文集第６巻 第１号、綿の燃焼速度及び着火温度について出火した事例はなく、私もそのような事案には従－52－

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