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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

つり下げ式金属製避難はしご降下動作の難易に関する人間工学的検討

金属製避難はしご 避難器具
避難ハッチ
筋電図

正会員 ○山村 重行 *同加藤 正男 ***
同久保田 一弘 ****

同 佐野 智彦 * *同 庄司 辰夫 ***同 直井 英雄 *****

火災避難

１．背景と目的
各種建築物の避難経路上には火災等の災害時に階段が使用できないことを想定し、下層への避難の最終手段として避難器具が設置される場合がある。避難器具には法令で定められた幾つかの種類があるが、中でも避難はしごは共同住宅を中心に宿泊施設等で設置数が多い注１）。避難はしごについて、建築物の４階以上の階に設けるものは、所定の「金属製避難はしご」としなければならない。
図１につり下げ式金属製避難はしごの一例を示す。
共同住宅のバルコニー床スラブ等に設置される事例が多く、使用時には、ふたを開け、次にはしご本体を展張するボタンを踏むことで、蛇腹式に収納された本体が、自重で伸展し、下層の床面付近までつり下がった状態になる。避難者がこのはしごを降下する際、はしご本体がつり元から振り子のように水平方向に揺れたり、はしご本体が変形したりすることで、体勢が不安定になり、避難者の負担になることが予想される。その不安定さを解消するために、建築物の壁面によって、つり下げられたはしご本体の水平移動を受け止めることが推奨されているが、実状では、はしごの設置位置が、壁面から離れ過ぎているとみられる事例も多い。以上の背景をふまえ、つり下げ式金属製避難はしごの設置位置と降下動作の難易の関係を検討する。

２．実験方法(1) 実験で対象とした避難はしごと実験装置２種類のつり下げ式金属製避難はしごを対象とした。以下、「はしごＡ」「はしごＢ」と称する。これらは、いずれも検定品であるが、はしご部材（縦棒、横桟）の断面形状等が異なる。製品の特定を避けるため、詳細については記さない。ハッチに収納されたはしご Aと B を階高 2.8 ｍの実験架台に並べて設置した。
(2) 実験で設定した壁面とはしごの距離
図２に、建築物の壁面とはしごの距離ｄを示す。実験で設定する距離ｄは、予備実験を参考に、20c m から10cm 刻みに 70cm までの６種に加え、壁を設けない「壁なし（距離を∞と表記）」とした。製品により多少異なるが、はしごを壁面に十分に寄せて施工したものが、壁面からの距離 20cm に相当する。
(3) 実験項目
表１に、被験者１人あたりの実験項目を示す。はし上蓋収納
ハッチ

床スラブ

下蓋

壁体

図1

はしご本体

つり下げ式金属製避難はしご本体

表１ 実験項目及び被験者１人あたりのはしご降下回数
壁面とはしごの距離ｄ (cm)

20 30 40 50 60 70 ∞はしごＡ 3 3 3 3*1 3*2
はしごＢ 33 3 3 3 3 3

壁面とはしごの距離ｄ＊１：このうち、降下時にはしごが壁に触れなかった被験者が１人いた。
＊２：同じように、壁に触れなかった被験 図２者が２人いた。

総指伸筋
上腕二頭筋

[mV]
2.00
1.50

大腿四頭筋

1.00

ひ腹筋0.00

図３

つり下げ式金属製避難はしごの側面図0.50

電極貼付位置[s]

10.0

20.00.0
図４ 実験で得た表面筋電図の一例

ごＡとＢの２種類について、壁面からの距離７項目を３回ずつ、合計 42 項目を降下させた。
(4) 被験者
被験者は、20 歳台の男性３名（平均 25 歳）とした。
(5) 実験手順と評価方法
所定の距離ｄとした壁面を設け、被験者がつり下げられたはしごの最上段に足をのせた状態から、はしごを降り始めた時点で測定を開始した。床に着地し、両手をはしごから離した時点で測定を終了した。測定には、表面筋電計を用い、電極の貼付部位は図３に示す４ヶ所を選定した。図４に実験で得た筋電図の一例を示す。また、被験者に降下の難易を５段階で自己申告させた。

An experimental study on the difficulty of down-climbing action

Yamamura Shigeyuki, Sano Tomohiko, Kato Masao,

by metallic escape ladders of hanging type

Syozi Tatsuo, Kubota Kazuhiro, Naoi Hideo

―855―

2.00

総指伸筋
上腕二頭筋
大腿四頭筋
ひ腹筋

1.50

はしごＡ

はしごＢ

1.00
0.50
0.00
20 →5050 → 20 →50

20 →∞ → 20 →∞

距離ｄ (cm)△

図５ 被験者Ｘの筋電積分値
補正筋電積分値
当試行の筋電積分値＝
当被験者のはしごＡの平均値

はしごＣ
被験者全員
× のはしごＡの平均値

図６ 補正筋電積分値の算出方法(4) その他の避難はしごとの比較△(1) 壁面からの距離と筋電積分値
図５に被験者 X の筋電積分値 (mV ･ s) を示す。上肢２ヶ所における筋電積分値の増減は、距離ｄの増減と同調していることがわかる。他の被験者も同様の傾向がみられた。また、はしごＡでは、距離ｄ＝ 60c m 程で、はしごが壁面に触れなかった。
(2) 筋電積分値の補正
各被験者の筋電積分値を同一グラフ上に表すため、図６に示す計算方法により補正した。
(3) 上肢の 2 ヶ所による比較検討
図８と図９に上肢２ヶ所の補正筋電積分値とその平均値を示す。はしごＡは、上肢２ヶ所とも、距離ｄによる筋電への影響が小さく、値のばらつきも小さいことがわかる。図９から、はしごＢは、距離ｄが大きくなると、上腕二頭筋の筋電積分値が大きくなり、値のばらつきも大きくなっていることがわかる。

筋電積分値 (mV ･ s)

３．実験結果と考察はしごＤ

図７ その他の避難はしご

補正筋電積分値 (mV ･ s)

3.00

別実験注２) で対象とした２種類の避難はしごの補正筋電積分値を比較検討のために参照する。１つは可搬式のワイヤーロープ式つり下げはしご ( →はしごＣ）。もう１つはアルミ製一連はしごを実験架台に固定したもの ( →はしごＤ）。
図７に、はしごＣとＤを降下する様子を示す。はしごＣは、はしご降下時の揺れを抑えるため、距離ｄ＝ 40c m の位置に壁体を設置している。なお、図８と図９の右端に、はしごＣとＤの補正筋電積分値を併記した。
図８と図９より、はしご４種における上肢２ヶ所の補正筋電積分値の平均値は、はしごＣＢＡＤの順に大きい。

2.00
1.50
1.00
0.50
0.00

４．まとめ

は
しご
Ｃはしご
Ｄ

20 30 40 50 60 70 ∞ は
しはしごＢ
距離ｄ ご(cm) Ｃ
上腕二頭筋付近の補正筋電積分値

はしごＤ

20 30 40 50
はしごＡ

図８20 30 40 50 60 70 ∞はしごＢ
距離ｄ(cm)総指伸筋付近の補正筋電積分値

3.00

補正筋電積分値 (mV ･ s)以上の実験から以下の知見を得た。
①避難はしごの降下は、上肢、特に上腕の筋力を使用している。
②つり下げ式金属製避難はしご降下動作の難易は、固定はしごの難易に近いが、壁面からはしごの距離が大きい条件下では、はしごＢが示すように、ワイヤーロープ式つり下げはしごの難易に近づくはしごもあるので注意を要する。
本報は、平成 17 年度卒業研究生、西山佑樹氏、福永大輔氏とのグループにより行った研究活動である。ここに記して謝意を表する。

2.50

2.50
2.00
1.50
1.00
0.50

注
1) 直井英雄ほか「避難経路上に存在する人間工学的バリアの実態に関する文献調査」日本建築学会大会梗概 2005
2) 直井英雄ほか「各種避難はしご降下動作の難易に関する人間工学的検討」日本火災学会 2006
3) 平成 18 年３月９日公布の総務省令により、金属製避難はしごの内、壁面に接しないものを「ハッチ用つり下げはしご」と分類し、静荷重による水平移動距離の制限等、新たに技術上の規格が設けられた。同年 10 月 1 日施行。

参考文献
堀内三郎「避難器具の避難容量、性能評価および避難計画における位置づけについて」日本火災学会
瀬尾明彦・小木和孝訳 「表面筋電図の人間工学応用」財団
法人 労働科学研究所出版部 2004

* 東京消防庁／東京理科大学大学院修士課程 ** 同学修士課程*Tokyo Fire Dept./**Graduate Student,Dept.of Architecture.,Tokyo Univ.of Science*** ナカ工業㈱ **** 同学工学部 補手･工修 ***** 同学教授･工博

0.00

20 30 40 50
はしごＡ

図９

***Naka Corporation. ****Research Assoc.,Dept.of Architecture.Tokyo Univ.of Science,M.
Eng.*****Prof.,Dept.of Architecture,Faculty of Eng.,Tokyo University of Science,Dr.Eng.

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