Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
防援助隊、泡消火原液の緊急調達を要請。

・28日16時55分頃：大型高所放水車6台（2台増強）による一斉泡放射を行ったが、平均風速7～8m/s、瞬間風速が十数mと強く、タンク内へ十分な泡を投入できない状態が続いた。

・29日2時頃：泡放射砲（5,700ｌ／min）2台が搬入された。1台は北側隣接タンクの冷却用に配置し、もう1台を火災タンクの消火用に配置。

・29日6時50分：泡放射砲1台と高所放水車3台により泡放射を開始した。開始時は、風速が最も強い時期であり、放射された泡が風に押されて十分に投入できない状態であった。

・29日13時20分頃：火災タンクに急速な座屈が始まる。

ナフサの防油堤内流出は無かった。

座屈の状況を確認した後、消火活動を再開した。風が弱まったことと、タンクが低くなったことにより、泡を十分に投入できるようになり、徐々に火勢を抑える状況になった。

・29日20時頃：火炎が東西に分割された制圧に向かったものの、座屈した側板、沈没した浮き屋根が泡の展開を阻害して、完全消火には至らなかった。

・30日2時11分：再び火勢が復活し、激しく炎上した。

・30日3時50分：火勢をほぼ制圧した。

·30日5時10分：鎮圧。

·30日6時55分：鎮火。

### 2.2 放射された泡消火剤の収支推定方法

放射された泡消火剤の内、どの程度の割合がタンク内に届き、或はタンク内に届かずロスしたのか、入手可能な資料に基づき、大まかな推定を試みる。

図２に示すように、一定の濃度に調製され放射された泡水溶液（全放射量Q）が、鎮火後までタンク内に残留した $ (Q_{1}) $ か、油面に届いた後で火炎からの放射熱により蒸発した $ (Q_{2}) $ か、油面に到達しなかった $ (Q_{3}) $ かの、3通りの経過を迪るものと仮定する。泡の油面到達割合は、風向風速および座屈の影響を大きく受けると考えられるため、消火活動期間中一定とはならない。泡放射の有効性を検証するためには、本来、泡到達割合の時間変化を推定するべきであるが、推定に必要な時刻毎のデータが得られないため、ここでは、消火活動期間中の平均値として見積もる。

推定に用いた各種数値データならびに数式は、表1に示したとおりである。放射された泡水溶液の総量Qは、使用した泡原液の量（V）から推定した。泡原液は、全て濃度3％で使用されたものと仮定した。タンク内残液量 $ Q_{1} $ のデータは、火災鎮圧後に泡シールの目的で注入した泡消火剤を含むため、全面火災時の泡到達割合の推定に用いるには大き過ぎる値であるが、他に利用できるデータがないことから、文献6の値を用いた。

タンク内で火炎からの放射熱により蒸発した泡水溶液の量 $ Q_{2} $ は、単位面積当たりの液面が火炎から受ける全放射熱（q）から、放射熱が燃料の蒸発に寄与した分（ $ q_{1} $ ）を差し引くことにより、泡水溶液の蒸発に寄与した放射熱（ $ q_{2} $ ）を見積もり、これより算出した。単位面積当たりの全放射熱qは、自由燃焼時の軽質ナフサの液面降下速度 $ h_{1} $ の実験値 $ ^{7)} $ を用いて求めた。燃料の蒸発に寄与した放射熱 $ q_{1} $ は、火炎タンクの液面降下速度 $ h_{2} $ の推定値 $ ^{8)} $ を用いて求めた。但し、火炎中のナフサ移送による液面降下と、油面に到達した泡消火剤の還元による液面上昇の影響は無視した。 $ q\neq q_{1} $ の算出に必要な軽質ナフサの蒸発熱 $ L_{F} $ は、ペンタンとヘキサンの蒸発熱 $ ^{9)} $ の平均値で代用した。

油面に到達しなかった泡水溶液の量 $ Q_{3} $ は、全放射量Qからタンク内残液量 $ Q_{1} $ とタンク内蒸発量 $ Q_{2} $ を差し引いて求めた。故に、 $ Q_{3} $ は、「油面に」到達しなかった泡水溶液

図２ 放射された泡消火剤の行方
表 1 油面に到達しなかった泡消火剤量の推定に用いたデータ

項目	単位	数値	備考
使用した泡原液の量(V)	m³	647.3	文献5
泡水溶液の濃度(C)	%	3
泡水溶液の体積(Q)	m³	21,577	Q=V÷(C/100)
タンク内の水溶液残量(Q1)	m³	6,500	鎖火後注入分を含む。油を含んだ水6)。
自由燃焼時の軽質ナフサの液面降下速度(h1)	m/hr	0.744	文献7
火災タンクの液面降下速度(h2)	m/hr	0.43	文献8
ペンタンとヘキサンの平均蒸発熱(LF)	kJ/kg	345	文献9
軽質ナフサの密度(dF)	kg/m³	660	文献8
単位面積当たりの放射熱(q)	kW/m²	47.1	q=LF×(h1/3600)×dF
燃料の蒸発に寄与した放射熱(q1)	kW/m²	27.2	q1=LF×(h2/3600)×dF
泡水溶液の蒸発に寄与した放射熱(q2)	kW/m²	19.9	q2=q-q1
水の蒸発熱(LW)	kJ/kg	2,256
水の密度(dw)	kg/m³	998
単位面積当たりの泡水溶液の蒸発量(v)	m/hr	0.0318	v=(q2×3600)÷LW÷dw
タンクの面積(A)	m²	1,431	A=(42.7÷2)²×3.14
最大燃焼継続時間(t)	hr	44
放射熱による泡水溶液の蒸発量(Q2)	m³	2,002	Q2=v×A×t
油面に到達したかった泡水溶液の量(Q3)	m³	13,075	Q3=Q-Q1-Q2
油面に到達したかった泡消火剤の割合	%	61	=(Q3/Q)×100

の全量となる。即ち、 $ Q_{3} $ は、「タンクに」到達しなかった泡水溶液のみでなく、タンクには到達したものの、空中で（火炎中を通過するなどの途中で）蒸発した泡水溶液の量を含んだ値となっている。

### 2.3 泡消火剤の収支推定結果

放射された泡消火剤の収支に関する推定結果を、図3に示す。ロスした（油面に到達しなかった）泡消火剤の割合は、少なくとも約6割に達している。一方、油面に到達した泡消火剤の割合は、多く見積もっても約4割にとどまっている。石油タシクの全面火災を迅速に消火するためには、耐油性、耐熱性、保水性、流動性等の泡性状に加え、放射した泡を効率良く油面に到達させる技術が重要であることを、図3の結果は示している。

### 2.4 泡消火剤による放射熱低減効果

油面に到達した泡消火剤 $ (Q_{1}+Q_{2}) $ は、全面火災を制圧するのに十分な量ではなかったが、前述のとおり、泡放射は強い放射熱を多少なりとも軽減し、直近での冷却放水を可能にする等の効果を発揮した。このことは、泡放射による放射熱低減効果が全面火災時の消火活動に及ぼす影響は小さくないことを示している。

図3 放射された泡消火剤の収支に関する推定結果
放射された泡が火炎からの放射熱を低減する機構としては、「油面の被覆」と「水分の蒸発」の2通りが考えられる。水分の蒸発は、さらに、油面に到達した泡からの蒸発と、飛行中の泡からの蒸発の2通りが考えられる。図3の推定結果は、残念ながら、これらの各機構を分離できていない。従って、泡放射による放射熱低減効果が主に油面の被覆に起因するものであるか、或は水分の蒸発によるものであるかを、本節の推定結果から判断することはできなかった。

### 3. 消火技術上の課題

### 3.1 泡の油面到達割合の向上

前節で推定した泡消火剤のロスの原因について、消火活動記録¹³）は、①強風、②タンクの高さ、の2点を主な要因として揚げている。また、泡を分散して投入したため③火炎による消泡の影響が大きかった、発泡倍率が10倍以上の軽い泡は④火炎の上昇気流に飛ばされてしまう、等の報告もある¹⁰)。放射した泡を効率良く油面に到達させるためには、まず、これらの要因をはじめとする泡消火剤のロスの原因を、十分に検討する必要があろう。

平成15年のタンク全面火災を受けて、タンク火災の泡消火に関する研究が精力的に進められてきた。しかしながら、泡の油面到達割合については、「ほとんどタンク内に届かなかった」、「十分ではないもののタンク内に入っていた」等の感覚的な評価がなされているので、具体的な到達割合や、入らなかった原因等を、詳細に検討した例は見当たらない。目視による感覚的判断では、火災の内側に到達した泡は目に見えないため、日に見える風に飛ばされた泡の方を過大に評価してしまう傾向は容易に想像できる。放射された泡の収支を予測できる信頼性の高いモデルの開発が望まれる¹¹)。

ひとつ注目に値する点として、高所放水車から放射された泡は火災当初からある程度タンク内に入っていたのに対し、泡放射砲から放射された泡は当初全くタンク内に入らなかったとの報告がある $ ^{8} $ 。タンク側板の座屈により低くなったタンク（図4）には、泡放射砲からも十分に泡を投入できるようになった $ ^{1,3} $ 。これは、泡放射砲の場合、タンクが高くなると泡を投入しにくくなることを示唆している。大容量泡放水砲導入の背景の一つとなった、米国オリオン石油のガソリンタンク $ ^{12} $ は、高さが10mで、苫小牧のナフサタンク（24.4m）の半分以下であった。このタンク高さの違いが泡の到達割合に及ぼす影響について、さらに検証する必要があろう。また、タンク高さと風速の関係、タンク高さと上昇気流速度の関係等についても、今後の研究の進展が望まれる。

### 3.2 放射熱を軽減する技術の必要性

製油所屋外タンク火災時の活動原則の一つに、「十分な泡消火剤を準備してからの消火開始」が掲げられている $ ^{3)} $ 。しかし、苫小牧の全面火災では、泡放射の効果が不十分であることを承知の上で、放射熱を軽減するために泡放射を継続せざるを得なかった。切迫し混乱している火災現場で、不十分な量の泡原液を絶やさずに補給していくのは困難な作業であり、これが異種泡の混合による消防機械のトラブル $ ^{3)} $ を招く一因にもなったと考えられる。日本国内のコンビナートはタンクが密集しており、延焼危険が懸念されるため、十分な薬剤量を確保するまで泡放射の開始を待つことは現状では困難であろう。放射熱低減の主な機構が、泡中の水分の蒸発であるなら、泡消火剤に求められる油面被覆性能は、放射熱低減には不要である。限られた量の泡消火剤を消火のために有効に利用するには、泡放射以外の有効な延焼阻止技術の開発が必要である。

また、放射熱による車両のトラブル多発の報告 $ ^{3)} $ は、泡放射による放射熱低減効果が不十分であったことを示している。放射熱をより有効に低減できる技術の導入が望まれる。

### 3.3 低沸点の石油タンク火災に対する泡消火剤の効果

苦小牧の全面火災は、燃料が軽質ナフサであったため、原油やガソリンの火災に比べてより多くの消火剤量が必要であったとの指摘がある $ ^{13} $ 。軽質ナフサは、燃焼速度（液面降下速度）が原油やガソリンの約2倍と大きく、放射熱も原油、ガソリン、ヘプタン等の約2倍であることが報告されている $ ^{7} $ 。引火性液体の燃焼速度を主に支配する蒸留曲線を比較すると、軽質ナフサの50%蒸留点は50℃付近であり、ガソリンの100℃付近に比べて著しく低い $ ^{8} $ 。このような低沸点の引火性液体に対する泡消火剤の消火効果は、十分に把握されているとは言い難い。

燃料の沸点が泡消火剤に与える主な影響として、蒸気圧と放射熱の2つの効果が考えられる。低沸点の燃料は、同じ温度における高沸点の燃料より蒸気圧が高いため、泡による燃料蒸気の封じ込めが、より困難になると推定される。

図４ 座屈により低くなったタンク
油面に到達した泡は、①通常の還元、②放射熱による還元、③水分の蒸発、の3つの要因により消失することが知られている $ ^{14} $ 。泡が火炎からの放射熱に曝されると、まず泡層表面の水分が蒸発し始め、次いで泡が壊れた後、残った水分が泡層を通過して流下する。水分の蒸発速度は、放射熱にほぼ比例する一方、放射熱による泡の還元速度は、放射熱の強度に対して複雑な応答を示す。放射熱の増大とともに、還元速度はある一定レベルまで増大するが、さらに放射熱が大きくなると、蒸発による消失が主となり、還元速度は低下する $ ^{14} $ 。泡層は断熱材の働きをするため、放射熱の影響は泡層の上部に限定される。従って、タンク火災において油面全体を覆って窒息消火するには、低沸点すなわち放射熱が大きい程、泡層の厚さも大きくする必要があろう。

低沸点の石油タンク火災に対する有効な消火戦術構築のためには、これら液体の蒸気圧と泡層上部からの放射熱が泡消火剤の消火効果に及ぼす影響を、定量的に把握することが必要である。火災タンクからの油の抜き取りの是非を判断する際に、消火の可否が重要な根拠となることからも、泡消火剤の消火効果を精度良く予測する技術の開発が望まれる。

### 4. まとめ

平成15年の苫小牧市におけるナフサタンク全面火災時の消火活動の概要を紹介するとともに、放射された泡消火剤の収支について大まかな見積りを行い、タンク全面火災時の消火技術上の課題について考察した。泡を有効に油面に到達させることが重要であり、そのためには泡消火剤のロスの原因を十分に検討する必要がある。また、有効な泡消火の達成には、泡放射以外の放射熱軽減技術が別途必要である。軽質ナフサのような低沸点の石油タンク火災に対する泡消火剤の消火効果についても、今後確認すべき課題と考えられる。

## 謝辞

本技術報告の執筆に当たり、消防研究センターの松原美之氏、古積博氏および西晴樹氏の協力を得た。ここに謝意を表す。

## 参考文献

1）高崎純治、西晴樹：出光興産(株)北海道製油所タンク火災に係る調査概要について（中間報告）、消防研究

所報告第97号、pp.37-45(2004)

2）内藤浩由、佐澤潔：大容量泡放水砲により放射された泡の指向性評価、消防研究所報告 第102号、pp.32-41 (2007)

3）全国消防長会：実戦NBC災害消防活動～災害事例に見る活動の実際～、（財）全国消防協会、pp.188-192(2007)

4）西晴樹、横溝敏宏：出光興産(株)北海道製油所タンク火災に係る調査概要について（最終報告）、消防研究所報告第100号、pp.59-63 (2006)

5）苫小牧市：苫小牧市統計書平成17年版、p.191

6）共同通信：炎上タンクの抜き取り開始 約10日間の作業、平成15年10月12日20時50分

7）古積博、岩田雄策、竹元昭夫、内藤浩山、下杉伸一、横溝敏宏、傅智敏：ナフサの燃焼性状について、平成17年度日本火災学会研究発表会概要集、pp.296-299(2005)

8）古積博：最近の石油タンク火災と消防活動、ケミカル・エンジニヤリング Vol.49, No.7, pp.48-53 (2004)

9）疋田強、秋田一雄：燃焼概論（改訂）、コロナ社、pp.200-202 (1982)

10）独立行政法人消防研究所：石油タンク火災の安全確保に関する研究報告書－石油タンク火災に使用される泡消火薬剤の消火特性－、消防研究所研究資料第73号(2006)

11）川端信義、佐宗祐子、内藤浩由、金田節夫：大容量放水砲の放水シミュレーション、平成19年度日本火災学会研究発表会概要集、pp.96-97 (2007)

12）上原陽一：石油タンク火災消火設備の変遷、Proceedings of Second NRIFD Symposium -Science, Technology and Standards for Fire Suppression Systems-, National Research Institute of Fire and Disaster, Tokyo, Japan, pp. 363-380 (2002)

13) 古積博：苦小牧市ナフサタンク火災後に行われた石油タンクの大規模な火災実験、第9回消防防災研究講演会資料、独立行政法人消防研究所、pp.49-55(2006)

14) Persson, B., Lönnermark, A., Persson, H., Mulligan, D., Lancia, A., Demichela, M.: FOAMSPEX, Large Scale Foam Application - Modelling of Foam Spread and Extinguishment, SP Report 2001:13, SP Swedish Testing and Research Institute, pp. 13-15 (2001)
# A Technological Consideration of the Foam Discharge during the Full-Surface Tank Fire in Tomakomai in September, 2003

(Abstract)

Yuko Saso, Chihong Liao, Hiroyoshi Naito, Koichi Yamano, and Naohisa Sakamoto

(Accepted August 7,2007)

An overview of the fire-fighting operation during the full-surface naphtha-tank fire occurred in Tomakomai City in 2003 is presented, and a rough estimation of the fate of the discharged fire-fighting foam is performed. Based on the estimation, a technological consideration has been made for the fire-fighting operation during a full-surface tank fire. It is important to introduce the fire-fighting foam into a fire tank effectively, and thus it is necessary to clarify the cause of the loss of the fire-fighting foam during the discharge in Tomakomai City. Furthermore, in order to achieve efficient fire extinguishment, it is also necessary to develop a new technique by which the radiant heat flux can be reduced.
技術報告

# カラオケボックス火災に関する統計分析結果

鈴木 恵子、渡邊 明宏

(平成19年8月8日受理)

平成19年1月宝塚市内で発生したカラオケボックス火災で8名の死傷者が生じたことを受け、カラオケボックスの用に供される防火対象物と、平成14年から平成18年の5年間に国内で発生したカラオケボックスの火災について統計分析を行った。

統計からは、火災発生建物では防災物品使用の義務違反と防火管理者が未選任の場合が多く、広義での防火管理の状況が適切でない場合に出火の確率が高くなると考えられた。また、焼損床面積を低減する方策として、①消火器具及び自動火災報知設備の設置義務の遵守　②防火管理者の選任及び消防計画の策定義務の遵守　③現在は避難誘導・消防訓練を義務づけられていない対象で、義務対象と同等の対応が行えるようにすること　④現在は消火器具の設置を義務づけられていない対象で消火器具を設置すること　等が考えられた。今後、人的損害についても統計分析を行う必要がある。

カラオケボックスの防火安全対策については、統計分析結果に加え、宝塚市内で発生した火災の事例分析やカラオケボックスの空間及び使用状況の特性等の検討を行い、総合的に判断されるであろう。

### 1. はじめに

平成19年1月20日夕刻、兵庫県宝塚市内で発生したカラオケボックス火災は、死者3名、重軽傷者5名を生じる惨事となった。この火災については詳細な火災原因調査が行われるとともに、火災実験とそれに基づくシミュレーションによる検証が行われており、多くの犠牲を生じた要因が明らかにされることが待たれている。

一方、今後の施策を検討する上では、市民生活に定着しているカラオケボックスの防火対象物としての状況や火災の発生状況を、特異な火災の固有の条件に左右されることなく、俯瞰的に把握する必要がある。

そこで、火災報告及び消防庁が集約したカラオケボックスの用に供されている防火対象物の状況 $ ^{1)} $ $ ^{2)} $ に関するデータを用いて統計分析を行った結果を示す。

## 2 ．分析対象と用いたデータ

### 2.1 カラオケボックス火災（火災発生建物）

火災報告の報告様式の中にカラオケボックスを特定する項目は設定されていないため、既存のデータからカラオケボックス火災を抽出することはできない。

このため、消防庁が全国の都道府県及び市町村の協力を得て行った「防火対象物の全部又は一部をカラオケボックスの用に供しているものを対象とした防火対策の状況の再点検」¹等により明らかになった、平成14年から平成18年の5年間に発生したカラオケボックス火災事例192件を分析対象とした。この192件の火災に関する情報を火災報告に基づくデータから抽出して分析に用いた。

### 2.2 防火对象物

防火対象物の状況については、上述の再点検の結果、全部又は一部をカラオケボックスの用に供している防火対象物（以下、「防火対象物」）の実態と法令違反等の状況に関するデータが集約された。その後違反是正状況のフォローアップ調査が実施され $ ^{2} $ 、平成19年3月31日現在の法令違反等の状況も集約された。

本報では、防火対象物の状況として、平成19年3月31日現在のフォローアップ調査結果のデータ6,578件を分析対象とした。

### 3. 結果と考察

### 3.1 建物と消防用設備等の状況

#### 3.1.1 建物の状況

防火対象物と火災発生建物の延べ床面積の分布を図1に示す。防火対象物、火災発生建物共に300～500㎡の建物が多かった。防火対象物では10,000㎡以上の件数が多いが、火災発生建物では少なかった。

階別出火件数の分布は、図2の斜線模様の棒グラフで示すとおりである。1階からの出火件数が最も多く、上
層の階ほど出火件数は少なくなっていた。一方、火災発生建物が何階建てであれ、1階はほぼ必ず存在する。地上2階建てであれば、1階と2階が存在する。そこで、当該階を有する火元建物数の分布を階別出火件数分布に白抜きの棒グラフで重ねた。当然上層の階ほどこれを有する建物数は少なくなる。

折れ線グラフは、その階を有する火災発生建物数に対する階別出火件数の割合である。1階の割合が最も高く、5階までは上階ほど割合は低下した。6階以上では割合がランダムに上下しているが、その階を有する建物数が少ないため、各階の割合の値を以て出火の確率の高低を判断すべきではないだろう。

なお、その階を有する火災発生建物数の中には、カラオケボックス以外の用途に用いられていた階も含まれている（用いたデータからは、カラオケボックスが占めて

(a) 防火对象物

(b) 火災発生建物

図1 延べ床面積の分布

いた階を特定することはできなかった)。

火災発生建物の構造をみると、約半数は耐火建築物が占めていた（図3）。一方、木質系構造の建物も約18%存在した。

防火対象物区分を比較すると、防火対象物全体では第2項口の遊技場等が3／4を占めるが、出火建物の中に占める割合は1／3強であった（図4）。一方、15項イの特定複合用途は防火対象物全体に占める割合は約8％であるが、出火建物の中では4割を超えていた。

#### 3.1.2 消防用設備等の状況

消防用設備等の設置又は使用義務のある防火対象物と火災発生建物について、法令適合状況を比較したのが図5～図7である。屋内消火栓、非常警報設備、避難器具は、防火対象物全体と火災発生建物とで設置状況にカイニ乗検定による有意な差（ $ p \leq 0.05 $ ）は認められなかった（図5）。スプリンクラーは、p=0.04で火災発生建物の方が違反である割合が高かったが、火災発生建物でスプリンクラーが未設置（違反）であったものは3件であるため各例数を5以上必要とするカイニ乗検定の条件を満たさないことなどから、防火対象物全体と火災発生建物とで

図２ 火災発生建物の階数と出火階

図3 火災発生建物の構造の内訳
スプリンクラーの法令適合状況に差があるというのは困難である。

消火器具、自動火災報知設備及び避難誘導灯は、火災発生建物の方が違反である割合が少なかった（ $ p \leq 0.05 $ ）（図5）。しかし、これらは出火後の消火や避難に関わる設備であり、適法である方が出火しやすいと考えるのは適切ではない。例えば、後述のように、延べ床面積が大きいほど法令に適合している割合が高くなる傾向にあるが、もし単位床面積あたりの出火率が同じであれば、延べ床面積に比例して出火率が高いことになる。このようないくつかの要因が重なった結果、火災発生建物で消防用設備等が適法で

図４ 防火対象物区分の内訳比較

図 5 消防用設備の法令適合状況比較

ある割合が高い結果を示したと考えられる。

一方、防災物品の使用状況は、火災発生建物で違反である割合が高く、半数以上に違反があった（図6）。防災物品を適切に使用していなければ、着火の可能性は高くなる。また、建物の設計・施工時に法令への適合状況がほぼ決まる屋内消火栓などの消防用設備とは異なり、防災物品の使用は、模様替え等の際に適切に防災物品を選択していく必要があり、竣工時の状況よりも経営者の考えや管理レベルを反映しているものと考えられる。

防火管理者の選任状況も防災物品と同様に管理レベルを反映していると考えられる。防火対象物全体の未選任が約2割であるのに対し、火災発生建物では約3割であった（図7）。

図6 防炎物品使用の法令適合状況比較

図 7 防火管理者選任の法令適合状況比較

図 8 消火器の延べ床面積区分別法令適合状況
義務有り設置 義務有り未設置

図 9 屋内消火栓の延べ床面積区分別法令適合状況

義務有り設置 義務有り未設置

図10 自動火災報知設備の延べ床面積区分別法令適合状況

図11 自動通報設備の延べ床面積区分別法令適合状況

義務有り設置 義務有り未設置

義務有り設置 義務有り未設置

義務有り設置 義務有り未設置

図12 非常警報設備の延べ床面積区分別法令適合状況

義務有り設置 義務有り未設置

図13 スプリンクラー設備の延べ床面積区分別法令適合状況

図14 避難誘導灯の延べ床面積区分別法令適合状況

義務有り設置 義務有り未設置

図15 避難器具の延べ床面積区分別法令適合状況

義務有り適法 義務有り違法

図16 防炎物品使用の延べ床面積区分別法令適合状況
#### 3.1.3 延べ床面積別法令適合状況

次に、消防用設備の設置等の義務のある防火対象物について、法令適合状況を延べ床面積の区分別に示したのが図8から図16である。

全般的に延べ床面積の大きい防火対象物ほど消防用設備等が適法に設置や使用されている割合が高かった。

屋内消火栓、スプリンクラー設備及びその他の設備は一般的に延べ床面積の大きい対象物のみに設置義務があり、それぞれ一定規模以下では未設置の割合が0となった。自動火災報知設備の未設置は義務対象1,337件のうち延べ床面積10,000㎡以上の1件であった。

### 3.2 火災の状況

#### 3.2.1 火災の概要

火災の出火箇所は調理室・台所が多く、約45％を占めた(図17)。発火源はガスコンロやフライヤーなどの調理器具が約47％であった（図18）。経過では使用方法が不良であったものが最も多く、約45％であった（図19）。着火物の約3／4は建物内収容物であり、このうち約6割が引火性液体類、すなわちてんぷら油であった（図20）。

#### 3.2.2 発火源と着火物の関係

発火源と着火物の関係を示したのが図21である。作業室（調理室）の調理器具を発火源とする場合のほとんどが動植物性油類に着火していた（図21(a)）。客席・共用部分でも調理器具を発火源とする火災は全体の約1割あり、この場合の着火物も作業室の場合と同様にほとんどが動植物性油類に着火していた（図21(b)）。

たばこ・ライターを発火源とする場合の主な着火物は建物内収容物か家具や造作であった。繊維類に着火した事例は7件、屑類が6件であった（図21(c)）。

電気配線・機器類を発火源とする場合の着火物は2種類に分かれた。一つ目は壁軸組などの建物本体であり、二つめは建物内の収容物である（図21(d)）。

図17 出火箇所の内訳

図18 発火源の内訳

図19 経過の内訳

図20 着火物の内訳
#### 3.2.3 発火源と建物規模の関係

発火源別に、火元建物の延べ床面積の分布を示したのが図22である。発火源別の火元建物の延べ床面積の中央値は、調理機器、電気配線・機器類、たばこマッチの順に大きくなった。たばこマッチから出火した建物の規模は、調理機器や電気配線等から出火した建物よりも大きい分布を示した。これは、面積が広いため店員の目が届

(a) 作業室の調理器具を発火源とする場合

きにくくなり、たばこの火気管理が不十分になることや、放火が発生しやすくなるなどが影響しているものと想像される。また、調理器具から出火した建物は電気配線・機器類から出火した建物の規模とほぼ重なっているが、中央値は500㎡未満であり、比較的小規模な延べ床面積の建物からの出火が多いことが判る。

(b) 客席・共用部分の調理器具を発火源とする場合

(c)たばこ・ライターを発火源とする場合

(d) 電気配線・機器類を発火源とする場合

図21 発火源と着火物の関係
### 3.3 火災による損害

焼損程度をみると、全体の約6割はぼや火災であった。全焼となった火災は7件（4％）、半焼は7件（同）、部分焼は59件（31％）であった（図23）。

損害額と焼損床面積の統計量を表1に示した。損害額の最大値は約2.5億円であった。平均損害額は約327万円であった。焼損床面積の最大値は706㎡であり、平均は15.5㎡であった。平成14年から18年の5年間でカラオケボックスの用に供される建物の約3,000㎡が焼損していた。しかし、約6割の火災がぼや火災であることからも想定されるように、損害の小さい火災の割合が多い。損害の分布を図24から図26に示す。

#### 3.3.1 法令適合状況別の損害

損害の代表値として焼損床面積を用い、法令適合状況別に損害（焼損床面積）の発生状況を示したのが表2から表8である。

まず、消防用設備のうち設置義務のある対象が多い消火器具と自動火災報知設備について、義務がある場合の、法令適合状況別に比較すると、違法な場合の方が適法である場合よりも焼損床面積は約5～13倍大きかった。標準偏差も違法である場合に大きい値を示し、損害のばらつきが大きかった（表2，表3）。

防災物品は、使用義務があるが使用していない場合の平均値が適法に使用している場合よりも小さい値を示した。しかし、検定（ノンパラメトリック検定及びT検定）の結果、焼損床面積の分布に差があるとは言えなかった。火災発生建物の中では、防災物品の使用状況が法令不適合である割合が高かったが、着火した後の延焼には法令適合状況は影響していなかったといえる。

防火管理者の選任、消防計画の策定では、違法な場合

図22 発火源別火元建物の延べ床面積分布

に焼損床面積は適法な場合の約5倍を示した。避難誘導訓練の実施、消火訓練の実施では約2倍であった。

次に、義務があり適法な状態の損害と義務の無い場合の損害を比較する。消火器具と自動火災報知設備では、焼損床面積の平均値は義務の無い場合の方が大きかった。防火管理者の選任、消防計画の策定では、約5倍であり、違法の場合に近い値を示した。避難誘導訓練の実施、消火訓練の実施では義務無し（非該当）の場合に適法の場合の焼損床面積の約7倍を示し、違法な場合（適法の約2倍）よりも大きかった。

このことから、カラオケボックスにおける火災による損害を低減するためには、まず、消火器、自動火災報知設備等の消防用設備について、義務対象でありながら適法に設置や維持管理を行っていない対象について、適法にすることが求められるであろう。

次に、防火管理者の選任、消防計画の策定、避難誘導訓練の実施、消火訓練の実施について適法に選任・作成・実施することが必要である。また、避難誘導訓練の実施、消火訓練の実施について現在義務対象外となっている防火対象物でもこれらの訓練が実施されることが必要であるが、その前段階として防火管理者の選任と消防計画の策定又はこれらに相当するものが必要であると考えられる。消火器具及び自動火災警報設備の設置を義務づけられていない対象でもこれらを設置することにより、焼損床面積の低減が期待される。

### 3.4 出火率等のリスク指標値

カラオケボックスの用に供される防火対象物の数及び損害の総和（表9）を用いて出火率と損害の発生率（表10，表11）を算出した。

出火率は、カラオケボックス1万件に対して年間5.9件であった。延べ床面積区分別では、10000㎡までは延べ床面積が大きいほど出火率が高くなっていた。しかし、単位面積あたりの出火率は、延べ床面積が小さいほど大きい値を示した。

図23 焼損程度の内訳
図24 建物焼損床面積の分布

図26 建物収用物損害額の分布

図25 建物損害額の分布

表 1 損害額と焼損床面積

件数	最小值	最大值	合计	平均值	標準偏差
損害額合計	192	¥0	¥250,419,000	¥627,909,000	¥3,270,359	¥19,629,061
建物損害額	¥0	¥125,161,000	¥309,254,000	¥1,610,698	¥9,859,259
建物収容物損害額	¥0	¥125,258,000	¥318,028,000	¥1,656,396	¥10,232,203
建物焼損床面積	0m²	706m²	2986m²	15.5m²	66.5m²
ラち、火元建物	0m²	706m²	2866m²	14.9m²	65.6m²

表 2 消火器具の法令適合状況別焼損床面積

平均値(m²)	度数	標準偏差(m²)
義務あり-設置	11.6	163	60.7
義務あり-設置なし	155.0	3	254.7
非該当	24.0	26	46.8
合計	15.6	192	66.5

表 3 自動火災報知設備の法令適合状況別焼損床面積

表 4 防炎物品の法令適合状況別焼損床面積

平均値(m²)	度数	標準偏差(m²)
義務あり-使用	12.9	70	56.3
義務あり-使用なし	10.8	36	33.1
義務なし-使用	5.5	4	8.0
非該当	23.6	69	92.3
合計	15.6	192	66.5

平均値(m²)	度数	標準偏差(m²)
義務あり-設置	13.3	136	66.3
義務あり-設置なし	71.0	7	166.9
義務なし-設置	5.0	5	8.7
非該当	14.9	44	37.4
合計	15.6	192	66.5

表 5 防火管理者の選任の法令適合状況別焼損床面積

平均值(m²)	度数	標準偏差(m²)
選任	5.0	106	17.8
未選任	28.3	58	110.2
非該当	29.3	28	58.6
合計	15.6	192	66.5
表 6 消防計画の策定の法令適合状況別焼損床面積

平均值(m²)	度数	標準偏差(m²)
作成	5.7	97	19.2
作成(不適正)	2.9	7	6.3
未作成	30.8	16	111.8
非該当	26.7	72	91.8
合計	15.6	192	66.5

表 8 消火訓練の実施の法令適合状況別焼損床面積

平均值(m²)	度数	標準偏差(m²)
実施	6.4	61	22.6
実施せず	11.0	97	49.0
非該当	44.9	34	128.7
合計	15.6	192	66.5

表 7 避難誘導訓練の実施の法令適合状況別焼損床面積

平均值(m²)	度数	標準偏差(m²)
実施	6.2	63	22.2
実施せず	11.1	96	49.3
非該当	46.2	33	130.4
合計	15.6	192	66.5

表 9 延べ床面積別対象物数及び対象物面積と損害

延宀床面積区分
(m²)	防火対象物数
(対象物)	対象物面積
(m²)	火災件数
(件)	焼損床面積合計
(m²)	負傷者数
(人)	損害額合計
(千円)
1-100	389	15,296	11	40	0	1,797
101-500	2,067	638,686	59	1,123	16	132,377
501-1000	1,676	1,241,885	48	882	9	148,798
1001-1500	749	917,183	29	324	4	66,029
1501-2000	377	656,478	10	76	4	2,275
2001-5000	656	2,004,042	21	90	3	19,409
5001-10000	268	1,895,485	11	449	10	253,679
10001-	343	43,860,991	3	2	0	3,545
合計	6,525	51,230,046	192	2,986	46	627,909

表10 延べ床面積別一防火対象物あたり損害発生率

延宀床面積区分
(m²)	出火率
件/対象物/年	焼損率
m²/対象物/年	負傷者発生率
人/対象物/年	損害額率
千円/対象物/年
1-100	0.0057	0.02	0.0000	0.9
101-500	0.0057	0.11	0.0015	12.8
501-1000	0.0057	0.11	0.0011	17.8
1001-1500	0.0077	0.09	0.0011	17.6
1501-2000	0.0053	0.04	0.0021	1.2
2001-5000	0.0064	0.03	0.0009	5.9
5001-10000	0.0082	0.34	0.0075	189.3
10001-	0.0017	0.00	0.0000	2.1
合計	0.0059	0.09	0.0014	19.2
表11 延べ床面積別単位面積あたり損害発生率

延べ床面積区分
(m²)	単位床面積あたり
出火率
件/m²/年	焼損率
m²/m²/年	負傷者発生率
人/m²/年	損害額率
千円/m²/年
1-100	0.0144	0.0523	0.00000	2.3
101-500	0.0018	0.0352	0.00050	4.1
501-1000	0.0008	0.0142	0.00014	2.4
1001-1500	0.0006	0.0071	0.00009	1.4
1501-2000	0.0003	0.0023	0.00012	0.1
2001-5000	0.0002	0.0009	0.00003	0.2
5001-10000	0.0001	0.0047	0.00011	2.7
10001-	0.0000	0.0000	0.00000	0.0
合計	0.0001	0.0012	0.00002	0.2

### 4. まとめ

カラオケボックスの用に供される防火対象物と、平成14年から平成18年の5年間に国内で発生したカラオケボックスの火災について集計し分析を行った。

火災発生建物では防災物品使用の義務違反と防火管理者が未選任の場合が多かった。広義での防火管理の状況が適切でない場合に出火の確率が高くなると考えられた。

火災は調理器具を発火源とし、食用油に着火するケースが多かった。調理器具から出火した建物は延べ床面積が比較的小さい部分に集中して分布していた。消防用設備等は、建物の延べ床面積が小さいほど適法に設置や使用されていない割合が高い傾向にあることから、小規模な建物で特に調理器具等からの出火を抑制するとともに、万が一延焼した場合の消火や避難に必要な設備等が適法に整備されるような働きかけが必要である。

焼損床面積を指標とした損害を低減するためには、まず、消火器具及び自動火災報知設備で適法に設置されていないものを適法にする必要がある。次に、防火管理者の選任及び消防計画の策定についても違反を是正するとともに、現在は避難誘導・消防訓練を義務づけられていない対象についても、防火管理者の選任と消防計画の策定も含め、現在義務付けされている対象と同等の人的対応が行えるようにすることが有効であると考える。また、現在は消火器具及び自動火災警報設備の設置を義務づけられていない対象でもこれらを設置することにより、焼損床面積の低減が期待される。

なお、本報では損害の代表値として焼損床面積を用いて分析と検討を行った。今後は、人的損害についても慎重に分析を行う必要がある。

カラオケボックスの防火安全対策については、統計分析結果に加え、宝塚市内の火災の事例分析やカラオケボックスの空間及び使用状況の特性等の検討を行い、総合的に判断されるであろう。

## 参考资料

1）消防予第30号，カラオケボックスに係る防火対策の状況の再点検実施について，消防庁予防課長発都道府県消防防災主管部長及び東京消防庁・各指定都市消防長宛,平成19年1月23日

2）消防予第83号，カラオケボックスの防火対策に関する調査結果及び違反是正の徹底について，消防庁予防課長発都道府県消防防災主管部長及び東京消防庁・各指定都市消防長宛,平成19年3月6日
# Statistics on Karaoke Boxes and Its Fires

(Abstract)

Keiko Suzuki and Akihiro Watanabe

(Accepted August 8, 2007)

This paper showed a result of statistical analysis of buildings used for karaoke service with private rooms and of fires from them.

There were many outbreaks of fire from buildings without duty of fire fighting equipments installation etc.

The major ignition source was cooking appliances, and they mostly ignited oil.

An average value of damage was large in buildings which did not conform to the statutes or was not imposed due to the duty of conducting fire drills or of installing fire extinguishers or fire alarm systems.
研究紹介

# 木材チップ等の大量貯蔵に伴う火災とその危険性評価試験

古積 博、岩田 雄策、桃田 道彦、李 新蕊

(平成19年6月13日受理)

木材チップや廃木材を大量に貯蔵した千葉県佐倉市内の施設において火災が発生し、長期間にわたって火災が続いた。また、最近、木材チップ等の大量貯蔵施設での火災が国内各地で続いている。そこで、当該火災の概要、消防活動上の問題点を述べ、及び出火原因の究明及び木材チップの性状に関連して行った実験の結果を紹介する。

### 1. はじめに

平成15年8月、千葉県佐倉市内で建築廃材や木屑を破砕加工した木材チップや廃木材を、不法に大量に野積みしてあった施設（木材チップ高さ：約16m、容量：約65,000m³）から、木材チップの自然発火が原因と思われる火災が発生し、長期間にわたって燃え続けた。また、最近、同様に木材チップ等の各種廃棄物の大量保管施設からの火災が、国内各地で起こっている¹）。これは、地球環境を守るために進められているリサイクル事業の影響もある。

この種の火災は、一度発生すると長期間の消火活動が必要で、更に火災が鎮火した後も再燃防止のための監視が必要となる。また大規模な火災に進展することもあって社会的に大きな影響を与えている。また、対応する消防としても長期間の消火活動を強いられることになる。消防研究センターでは、地元消防本部（佐倉市八街市酒々井町消防組合消防本部、以下、「佐倉消防」という。）消防長の依頼により、原因究明に関連した実験及び現地調査を行った。

ここでは、本火災の概要と消防活動上の問題点及びその出火原因の究明のために行った各種の実験研究について紹介する。

## 2 ．木材チップ火災の概要 $ ^{2)} $

### 2.1 火災の概要（図1～4参照）

1）出火年月日：平成15年8月4日 6時30分頃

2）覚知年月日：平成15年8月4日 21時22分

3）覚知方法：119番（事業者から）

4）镇火年月日：平成15年8月29日16時

5）火災場所：リサイクルセンターF興業（佐倉市坂戸、敷地面積11,162㎡）

6）木材チップ（廃木材を含む）の量高さ：約16m、容量：約65,000m³

7）焼損：木材チップ（廃木材を含む）約20,000m³

8）負傷者：3名（うち、1人は消防団員）

9）原因：木材チップの自然発火

10）消防活動：出火後、当初は事業者によって初期消火が試みられた。出火から約15時間経た後、消防本部へ連絡がなされた。佐倉消防では、覚知と共に消防ポンプ車6台、指揮車3台、隊員27人が出動、対応した。その後、引き続き追加の出動を行った。

火災の長期化に伴い、非番職員を含めて4交代で消防活動に当たったが、消火要員のほか、常時安全管理要員3名を配備した。廃木材の山の深部で燃えているため、パワーショベルで廃材を掘り起こしながら消火した。鎮火（8月29日）までに要した消防用水は、61,369m³に達した（推定）。その後も内部温度の上昇に応じて予備注水を実施した。出動延べ人員は、2592名（消防職団員合計、8月29日まで）、出動延べ車両は、407台（消防組合、消防団合計）。

11）火災後の対応

鎮火後も、大量の可燃性固体が現場に残ったため、再発火の危険性が残り、引き続き、4時間おき（9月9日以降は、6時間おき）に堆積物合計10カ所の内部温度を測定し、その温度（大略70～80℃を目途にした）に応じて注水するといった防ぎよ活動を続けた。その後、千葉県によって木材チップ処分の行政代執行が行われ（平成17年12月終了）、大部分の木材チップは除去され、今日に至っている。
図1 現場の写真（ヘリコプターによる撮影）

図２ 現場の写真（消防活動の様子）

図３ 現場の写真（法面付近での発煙の様子）

### 2.2 消防活動における問題点とその対策

今回の火災を通して得られた教訓として、木材チップ等の廃棄物の堆積施設がある場合、以下のような問題点を生じる可能性があることが判った。従って、管内に（不法）堆積施設をかかえる場合には環境部局と協力しながら事前に対策を取っておく必要がある。

図４ 現場の写真（高温部を掘削すると白煙が出、更には火炎が上がる）

## 1 ）消火用水の確保

消火には大量の水が必要である。そのため、消火用水の確保が必要である。木材チップの内部で高温部が形成されるが、注水した水は必ずしも内部の高温部に達せず、かなりの割合の水が無駄になる。現時点で注水に優る消火手段は無く、いかに高温部を的確に確認して注水するかが重要である。

## 2 ）消火用水不足の場合の対応策

消火用水が不足し、かつ、火災危険がある場合、堆積物の表面を不燃物で覆うということも考えられる。土砂で数10cm覆えば、ある程度空気の流通を抑えることができる。土砂が不足する場合、例えば、鉄板を敷くことでも同様の効果がある。また、火炎が形成された場合も不燃物で覆うことで、ある程度抑制効果が期待できる。

法面から堆積物内へ空気流入が行われている場合もあるので、たとえ高温になっていない場合でも法面を不燃物で覆っても効果がある場合もある。

## 3 ）自然環境の汚染

貯蔵場所が、山間部や田畑地域に近く、飲料水や農業の水源となっている場合があり、消火水による環境汚染の恐れがある。しかしながら、火災危険を考えれば注水しないわけにもいかず、消防として対応に苦慮する場合がある。他の地域での火災では川の汚染防止のため一時的に川をせき止め、消火に使った水の再利用を図る場合もあった。

## 4 ）長時間の消火活動に伴う消防職員の負担増

消火に数時間あるいは数日を要するため消火に当たる消防職員の疲労、健康管理が重要である。特に年配者や夜間の消火作業では十分な安全面への配慮が必要である。消防団との連携も重要である。佐倉消防では、消火要員のほか、安全管理要員を配備したほか、産業医による健康相談を行った。

## 5 ）堆積内部での温度測定

発火の可能性は、堆積内部の温度測定である程度推定
可能である。熱電対を表面から数m程度まで差し込んで定期的に温度測定をする必要がある。高温部は堆積物の法面付近にあることが経験的に判っている。

堆積された木材（チップ）の発火温度は、文献 $ ^{3} $ に記されている木材の490℃といった温度ではなく、より低い温度を長時間続けることで発火に至る。今回の火災では、大略70～80℃に違すると水分が蒸発して、火災危険が増す可能性が高いと判断して注水を行った。白煙や異臭が激しくなるといった火災の前兆が現れた場合、早めに対策を取る必要がある。

## 6 ）高温部からの放熱促進

広島市内のシュレッダーダストの貯蔵所では、高温部が確認できた場合に、その部分に鉄製パイプを挿入して、放熱を試みて成功した例はある（図5） $ ^{1} $ 。他方、このことによって、空気の流れが促進される場合があり、その結果、更に燃焼が促進される可能性がある。

従って、同様に放熱が可能な場合もあるが、他方、燃焼を促進して、温度が上昇、火災の拡大に繋がる可能性もあるので温度を測定しながら慎重に行う必要がある。

図5 シュレッダーダスト貯蔵所（鉄製パイプを高温部付近に挿入（広島市内））

## 7 ）有毒ガスの発生

堆積物の内部は酸素不足となり、酸化反応が続いた場合、高濃度の一酸化炭素が生じる。屋外での作業であり、一酸化炭素は空気よりもやや軽いため、特定の場所で高濃度になることは余りないが、十分な配慮をもって対応するべきであろう。また、硫化水素、酸化いおうその他の有毒ガスが生じる可能性もある。これらは、空気よりも重いため塩地等に滞留する可能性もある。ダイオキシンが出る可能性もある。消防としてはダイオキシンの分析はできない場合が多く、市町村環境部局との協力が必要である。

## 8 ）ガス濃度からの燃焼状況の推定

ガス測定は堆積物内部の燃焼状況を知る上でも重要である。一酸化炭素濃度（または、一酸化炭素/二酸化炭素の濃度比、\mathrm{CO}/\mathrm{CO}_{2}）が増加した場合、内部でくん焼が起きている可能性が高い。酸素不足であることが予想され、不用意に表面を掘削すると急に火炎が形成されることもあり得る（図4）。完全燃焼や好気性菌の活動の場合、発生ガス中の\mathrm{CO}/\mathrm{CO}_{2}は、0に近く、一方、不完全燃焼の場合、大きな値になる（消防研究センターの生ごみ火災の再現実験では、不完全燃焼モードでは、\mathrm{CO}/\mathrm{CO}_{2}=1前後になった $ ^{4)} $ ）。

## 9 ）天候の影響

一般には降雨は消火に役立つと考えられる。しかしながら、降雨後には、微生物発酵が促進され、内部温度は上昇する。木くずに水分が存在する限り急激に温度上昇して火災にはなりにくいが、部分的には乾燥し、高温になりその周辺から火災に至る場合もある。

## 10 ）建設用重機械の使用

佐倉の火災現場でも建設用重機械を使用したが、これらの機材の運転には、資格が必要な場合がある。資格を有する消防職員が居ない場合、専門家に任せることになるが、火災現場での使用であり、また、民間人であることから安全面の配慮が必要である。もし、消防職員が行う場合、運転に不慣れであり十分な配慮が必要である。

## 11 ）事業者の協力

不法貯蔵の場合には、事業者が警察当局によって逮捕される場合もある。そのため、事業者の協力が得られない場合もある。事業者不在の場合、堆積物の具体的な内容が判らない場合もあり得る。また、減容のため、事業者自ら火を付ける場合もあり得る。出火前から事業者と連絡を取り合うことが望ましいが、事業者によっては難しい場合もある。

## 12 ）周辺住民、野次馬、マスコミへの対応

有毒ガスや悪臭が出て、周辺住民が被害に遭う可能性もある。火災状況、風向・風速を考え広報活動も重要である。また、火災ということで野次馬が集まりやすい。あるいは、マスコミの取材が殺到する場合もある。急激な火災様態の変化、有毒ガスの発生によってこれら第3者に被害が生じることもある。警察と協力して、火災現場への入所規制が必要である上、万一の場合を考え避難対策が必要になる場合もある。

### 3. 消防研究センターが行った実験の概要

佐倉消防の協力を得て、試料を入手、発火機構を明らかにするため以下の実験を行ったので紹介する。なお、実験の詳細は、別途、論文等 $ ^{1,6,8} $ で発表しているので、参照されたい。

### 3.1 試料

試料は佐倉市内の野積みしてある堆積場の三箇所の山