JP3740039B2

JP3740039B2 - Deflagration countermeasure building and method of radiating blast of building

Info

Publication number: JP3740039B2
Application number: JP2001244632A
Authority: JP
Inventors: 隆原; 進一加納; 義友伊藤; 三千良上長
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: JP2003056205A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、爆燃を生じ得る可燃性薬品を使用する爆燃対象室を有する爆燃対策建築物及び建築物の爆風放散方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、建築物内で可燃性薬品、例えば、溶剤等を取り扱うことが行われている。
【０００３】
このような可燃性薬品のうちには、例えば、アセトンやトルエンなどのように、空気中の濃度がある一定範囲内の爆発範囲に達すると、いわゆる爆燃と称される、不活性媒体中の燃焼伝播速度が音速よりも小さな、体積膨張を伴う化学的爆発を誘起する場合がある。
【０００４】
このような爆燃を生じうる可燃性薬品を取り扱う建物は、通常平屋建てで、
爆燃対象室が外壁に面した状態とし、爆燃が発生した場合には外壁から直接外部に爆風を放出するようにした方が良いと考えられる。
【０００５】
ところで、我が国においては、爆風逃がし対策について建築物に適用できる技術的基準や指針が存在せず、爆風逃がし制御計画がきちんとなされているケースはほとんどない。
【０００６】
爆風逃がし制御計画がなされたとしても、根拠が不明で、有効性についても不明確である。
【０００７】
かろうじて、爆風逃がしについて、ＮＦＰＡ（ＮａｔｉｏｎａｌＦｉｒｅＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：アメリカ防火協会）の指針があるが、この指針に厳密に則った室配置、強度、放散口面積等の建築計画は現実的には難しいものである。
【０００８】
例えば、爆燃対象室すべてが外壁に面するように配置計画は成立しないことが多い。
【０００９】
というのは、近年、土地の有効利用を図るための階層化や、生産工程の流れの合理性に基づくレイアウト等に対する要求から、爆燃対象室が外壁に面さない設計を行わざるを得ないケースが多い。
【００１０】
また、仮令、爆燃対象室が外壁に面して配置されても、クリーンルーム等では壁構造を気密仕様にする必要があることから、外壁からの爆風放出は難しい場合がある。
【００１１】
さらに、爆燃対象室の周囲の構造物、例えば区画壁に大きな強度を持たせることは、柱、梁にも波及し、ことに、大きな鉛直荷重がかかる多層建築物では、経済性が大きな犠牲となる。
【００１２】
また、爆燃対象室は、生産合理性の面から大きさ、形状、配置等が将来の工程変更等に伴い変更できるようにする必要性もあり、爆燃対象室の区画、壁や天井等の周囲の構造物について、耐圧強度を十分に設定し得ない場合もある。
【００１３】
本発明の目的は、膨大な構造コストの上昇を伴わずに爆風逃がし経路を確保でき、生産の合理的な流れにあった室配置ができ、しかも、将来の製造ラインの変化に合わせて室の配置、広さ、形状等を柔軟に変更することのできる爆燃対策建築物及び建築物の爆風放散方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の爆燃対策建築物は、爆燃を生じ得る可燃性薬品を使用する複数の爆燃対象室を有する建築物において、
前記各爆燃対象室の天井に形成され、各爆燃対象室内で爆燃が発生した際に爆風を共通の天井懐空間内に放散する天井放散口と、
前記天井懐空間対応位置の外壁に形成され、前記天井懐空間を開放して前記天井懐空間に放散された爆風を建築物外部に放散する各爆燃対象室に対して共通にされた外壁放散口と、を有し、
前記天井放散口には、天井放散蓋が取り付けられ、
前記天井放散蓋は、爆燃対象室を形成する周囲の構造物の耐圧強度よりも低い圧力で前記天井放散口を開放可能とされ、
前記外壁放散口には、外壁放散蓋が取り付けられ、
前記外壁放散蓋は、強風時に外部に生じる負圧に相当する正圧を超える低い圧力で前記外壁放散口を開放可能とされていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、爆燃対象室内で爆燃が発生した際に、天井放散口から天井懐空間内に爆風を放散し、天井懐空間を爆風通路として爆風を外壁に導き、外壁に形成した外壁放散口から爆風を外部に放散することで、爆燃対象室が外壁に面していない場合でも、天井放散口、天井懐空間及び外壁放散口を通して外部につながる爆風通路を確保することができ、生産の合理的な流れに対応した室の配置ができ、しかも、室の配置が外壁に面していることを要求されないため、将来の製造ラインの変化に合わせて室の配置を柔軟に変更することができる。
【００１７】
また、天井放散口に設けた天井放散蓋を爆燃対象室の周囲の構造物の耐圧強度よりも低い圧力で開放させることで、周囲の構造物が爆燃発生時の圧力上昇で無秩序に破壊し、被害が広がるのを防止して、確実に爆風を天井懐空間に放散することができる。
さらに、外壁放散蓋は、強風時に建物の外部に生じる負圧によって開放されることなく、確実に爆燃発生時にのみ外壁放散口を開放することができる。
そしてさらに、複数の爆燃対象室に対して外壁放散口が共通にされるため、外壁放散口の数を減少させて、コストを削減することができる。
【００１８】
本発明においては、前記天井放散蓋は、４０〜１８０kgf/m²程度の圧力で作動可能とすることができる。
【００１９】
このような構成とすることにより、周囲の構造物の耐圧強度を大きくすることなく、確実に爆風を天井懐空間に放出することができ、しかも、周囲の構造物の耐圧強度を大きくする必要がないため、膨大な構造コストの増大を伴うことなく、しかも、将来の製造ラインの変化に合わせて室の配置、広さ、形状等をより一層柔軟に変更することが可能となる。
【００２２】
この場合、外壁放散蓋は、１５０〜３００kgf/m²程度の圧力で作動可能とすることができる。
【００２３】
このような構成とすることにより、爆燃時の圧力によってのみ外壁放散蓋を開放させることができる。
【００２４】
本発明においては、前記天井放散口は、複数に分割形成され、
前記天井懐空間は、前記天井放散口の総面積よりも大きな断面積に設定することができる。
【００２５】
このような構成とすることにより、天井放散口を複数に分割形成することで、天井放散口の十分な面積を確保することができ、しかも、天井懐空間の断面積を天井放散口の総面積よりも大きくすることで、通風抵抗を小さくして、確実に天井懐空間内の爆風を外壁に導くことができる。
【００２６】
本発明においては、前記爆燃対象室は複数設けられ、
前記外壁放散口は、各爆燃対象室について共通にすることができる。
【００２８】
本発明の建築物の爆風放散方法は、爆燃を生じ得る可燃性薬品を使用する爆燃対象室を有する複数の建築物の爆風放散方法であって、
前記各爆燃対象室内で爆燃が発生した際に、前記各爆燃対象室の天井に形成された各天井放散口から爆風を共通の天井懐空間内に放散する工程と、
前記天井懐空間内に放散された爆風を前記天井懐空間を爆風通路として外壁に導く工程と、
前記天井懐空間を開放することで前記外壁に導かれた爆風を前記天井懐空間対応位置の外壁に形成された各爆燃対象室に対して共通にされた外壁放散口から建築物外部に放散する工程と、
を含み、
前記天井放散口に天井放散蓋が、前記外壁放散口に外壁放散蓋がそれぞれ設けられ、
前記天井放散蓋は、爆燃発生初期の低い圧力で作動して前記天井放散口を開放し、
前記外壁放散蓋は、強風時に外部に生じる負圧に相当する正圧を超える低い圧力で作動して前記外壁放散口を開放することを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、爆燃対象室内で爆燃が発生した際に、天井放散口から爆風を天井懐空間内に放散し、天井懐空間内を爆風通路として爆風を外壁に導き、外壁放散口から爆風を建築物外部に放散することで、爆風通路を確実に確保して、生産の合理的な流れに対応した室配置を行うことができ、しかも、将来の製造ラインの変化に合わせて室の配置、広さ、形状等を柔軟に変更することが可能となる。
【００３０】
また、前記天井放散口に天井放散蓋が、前記外壁放散口に外壁放散蓋がそれぞれ設けられ、
前記天井放散蓋は、爆燃発生初期の低い圧力で作動して前記天井放散口を開放し、
前記外壁放散蓋は、強風時に外部に生じる負圧に相当する正圧を超える低い圧力で作動して前記外壁放散口を開放することで、爆燃発生初期の低い圧力で天井放散蓋を開放し、爆燃時の圧力を確実に天井懐空間に放散し、外壁放散蓋は、強風時に開放されることなく、確実に爆燃時の圧力のみによって爆風を建築物外部に放散することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図１〜図５は、本発明の一実施の形態に係る爆燃対策建築物を示す図である。
【００３４】
この爆燃対策建築物１０は、図１に示すように、防火区画壁１２に囲まれた防火区画内に複数の爆燃対象室１４ａ〜１４ｌが製造工程に合わせて区画配置されている。
【００３５】
これら爆燃対象室１４ａ〜１４ｌのうち、爆燃対象室１４ａ〜１４ｄが外壁１６に面しておらず、爆燃対象室１４ｅ〜１４ｌが外壁１６に面した状態となっている。
【００３６】
各爆燃対象室１４ａ〜１４ｌの壁１８は、耐圧強度１８０kgf/m²程度のパーティション相当の壁材とし、防火区画壁１２及び外壁１６は、３００kgf/m²程度の耐圧強度を有するものとしている。
【００３７】
また、各爆燃対象室１４ａ〜１４ｌの天井には、十分に大きな面積の天井放散口２０が設けられている。
【００３８】
この天井放散口２０は、例えば、爆燃対象室１４ａ及び１４ｂでは、それぞれ６つに分割形成され、爆燃対象室１４ｅ、１４ｈ、１４ｊ及び１４ｋではそれぞれ２つに分割形成され、さらに爆燃対象室１４ｃ、１４ｄ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｉ及び１４ｌでは１つずつ形成されている。
【００３９】
天井放散口２０は、複数に分割形成することで、天井放散口２０の総面積を十分に確保することができる。
【００４０】
また、図２に示すように、爆燃対象室１４の天井２２に形成した天井放散口２０から、爆燃対象室１４内で爆燃が発生した場合にその爆風を天井懐空間２４内に放散し、この天井懐空間２４内に放散された爆風を天井懐空間２４を爆風通路として外壁１６側に導き、天井懐空間２４対応位置の外壁１６に形成した外壁放散口２６より爆風を外部２８に放散するようにしている。
【００４１】
また、天井放散口２０には、天井放散蓋３４が設けられ、外壁放散口２６には外壁放散蓋３６が取り付けらてれいる。
【００４２】
天井放散口２０及び外壁放散口２６の開口面積は、ＮＦＰＡのＧｕｉｄｅｆｏｒＶｅｎｔｉｎｇｏｆＤｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎｓ１９９４Ｅｄｉｔｉｏｎによる数１の計算式を基準にして、これに修正を加えることにより得られる。
【００４３】
【数１】

【００４４】
このＮＦＰＡの計算式は、対象空間全体が爆燃雰囲気になっており、放散口の開放圧力が１５０kgf/m²になっていることを前提にしていると考えられる。
【００４５】
これに対し、本実施の形態において対象としている爆燃を生じ得る可燃性薬品は、アセトンやトルエンであり、例えば、アセトンの場合について考えると、アセトンガスは、その比重量が空気比重量の２倍であることから空気より重く、対象空間の下部の方に滞留しやすい。
【００４６】
従って、爆燃雰囲気を爆燃対象物の下層部に限定することができる。
【００４７】
数１の式中のＡ_Sは、爆燃発生により圧を受ける内表面積の総和、すなわち、床、壁、天井（若しく屋根）の面積総和であるが、数１では、室全体が爆燃雰囲気と考えられているのに対して、爆燃雰囲気が下層部に限定されている場合は、その分有利になることから、数２のように修正を加えることができる。
【００４８】
【数２】

【００４９】
また、構造的に最も弱い部分が機能を損なうことなく耐えることができる最大内圧に関しては、放散口作動圧を１５０kgf/m²より小さくした場合には、その分だけ放散口がより早いタイミングで作動し、上昇圧のピークを抑えることができるので、この分を計算に反映させるように修正を加え、計算条件を緩和することができる。
【００５０】
この修正を加えたＰ_redは数３に示すようにすることができる。
【００５１】
【数３】

【００５２】
また、本実施の形態における放散口計算式定数Ｃは、可燃性薬品の基礎燃焼速度がプロパンの１．３倍以下のガスに相当するので４．５３（kgf/m²）^1/2とすることができる。
【００５３】
さらに、室下層部に限定された容積の爆燃雰囲気が爆燃を起こし、室容積に広がった後に天井放散口を作動させることから、この分を加味して、天井放散口面積は数４で求めた面積Ａ_C'に爆燃雰囲気容積と室容積の比の平方根を乗じる数５の計算式とすることができる。
【００５４】
【数４】

【００５５】
【数５】

【００５６】
また、爆燃室天井放散口の場合と同様の考え方に基づき、外壁放散口２６の場合においても、Ａ_Sは数２での算出面積を用い、さらに作動圧を１５０kgf/m²より小さくした分、区画壁耐圧強度すなわち爆燃に伴う上昇圧のピークＰ_redを修正できるとし、Ａ_V'を数６で導き出す。これに数７に示すように、爆燃雰囲気容積と防火区画空間容積との比の平方根を乗じて外壁放散口面積Ａ_Vを算出する。
【００５７】
【数６】

【００５８】
【数７】

【００５９】
このような計算式によって算出される開口面積によって、十分な爆風の放散が確保されることとなる。
【００６０】
天井懐空間２４は、天井放散口２０の総面積よりも大きな断面積に設定され、通気抵抗を小さくして天井放散口２０からの爆風を確実に外壁１６側に導く爆風通路を形成するようになっている。
【００６１】
例えば、この天井懐空間２４の高さは、本実施の形態では、約２ｍ程度に設定されている。
【００６２】
天井２２は、爆燃対象室１４内における爆燃発生時の圧力上昇により天井支持部材が座屈を起こす恐れがあるため、本実施の形態では、例えば図３に示すように、吊りボルト３０の間に格子状の補強部材３２を介在させ、１本の吊りボルト３０の長さを短くすることで吊りボルト３０の座屈を防止するような補強構造を採用している。
【００６３】
天井放散蓋３４は、天井放散口２０よりも小さな下部プレート３８と天井放散口２０よりも大きな上部プレート４０とを重ね合わせた状態とされ、下部プレート３８を天井放散口２０内に挿入し上部プレート４０の縁部を天井放散口２０の外周縁上に載置するとともに、天井放散口２０と下部プレート３８の外周との間には、アクリルシーリング材４２を取り付けてシーリングを行っている。
【００６４】
なお、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌは、クリーンルームとされている。
【００６５】
この天井放散蓋３４は、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌを形成する周囲の構造物の防火区画壁１２、外壁１６、壁１８、天井２２等の耐圧強度より低い圧力で天井放散口２０を開放可能とされている。
【００６６】
具体的には、本実施の形態では、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌは、クリーンルームとされており、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌ内の圧力が最高で３０kgf/m²程度になることが考えられ、この圧力よりも若干大きな４０〜１８０kgf/m²程度の圧力で作動可能とされている。
【００６７】
従って、爆燃発生時の初期の段階の低い圧力で天井放散蓋３４が作動することとなり、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌを形成する周囲の構造物に不測の破損状態が生じるのを確実に防止することができる。
【００６８】
外壁放散口２６は、外壁１６に２ヶ所設けられており、これら２つの外壁放散口２６は複数の爆燃対象室１４ａ〜１４ｌに共通のものとされている。
【００６９】
外壁放散蓋３６は、図４及び図５に示すように、珪酸カルシウム板の表面に防水処理を施したものが用いられ、この外壁放散蓋３６の周囲をビス４４により外壁放散口２６の周囲に取り付けた枠材４６に固定するようにしている。
【００７０】
また、外壁放散蓋３６の周囲は、アクリルシーリング材４８にてシーリングされる。
【００７１】
この外壁放散蓋３６は、強風時に外部に生じる負圧に相当する正圧を超える低い圧力で外壁放散口２６を開放可能とされている。
【００７２】
具体的には、本実施の形態では、外壁放散蓋３６は１５０〜３００kgf/m²程度の圧力で作動可能とされている。
【００７３】
次に、このような爆燃対策建築物の爆風放散方法について説明する。
【００７４】
まず、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌ内で爆燃が発生すると、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌ内の圧力が上昇することとなる。
【００７５】
爆燃対象室１４ａ〜１４ｌ内の圧力が上昇して、例えば４０kgf/m²程度に達すると、アクリルシーリング材４２の接着力を超え、天井放散蓋３４が爆風により浮き上がって天井放散口２０から天井懐空間２４内に爆風が放散されることとなる。
【００７６】
この場合、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌ内の圧力は、先の段階を超えると急激に上昇することとなるため、爆燃初期の段階である圧力の低い時期に天井放散口２０を開放することで、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌ内の圧力上昇を有効に抑えることができ、しかも、爆燃対象室１４ａ〜１４ｌの周囲の構造物が不測の破損を生じるのを防止することができる。
【００７７】
次いで、外壁放散口２６の外壁放散蓋３６は、強風時に外部に生じる負圧に相当する正圧を超える低い圧力、例えば、１５０〜３００kgf/m²程度の圧力が作用すると、ビス４４が外れて、外壁放散蓋３６が外壁放散口２６の枠から外れて落下し、外壁放散口２６が開放される。
【００７８】
すなわち、天井懐空間２４内に爆風が導かれると、防火区画壁１２及び外壁１６で囲まれた空間全体の圧力が上昇する結果、外壁放散口２６が開放され、爆風は外壁放散口２６を通って外部に導かれる。
【００７９】
この場合、天井懐空間２４の断面積は、天井放散口２６の面積よりも大きく形成されているために、通風抵抗を抑えて爆風を確実に外部１６に導くことができる。
【００８０】
なお、外壁放散蓋３６は、強風時に外部に生じる負圧によっては外れることがないので、強風時に外壁放散蓋３６が外れて風雨が吹き込むようなことは生じない。
【００８１】
前記実施の形態に基づき、爆燃時における爆風放散の有効性を確認するため、以下の目的で実規模爆燃実験を実施した。
１．天井・壁に設けた放散口は、計画通りに作動するか。
２．各部位は、計算上の条件としている耐圧強度を有するか。
３．爆風は、計画している経路を逃げるか。
４．建物内の各部位の圧力・温度等はどのように変化するか。
５．爆燃による膨張スピードは、どの程度なのか。
６．放散口を設定圧で作動させるには、放散口をどのような構造にしたら良いか。
７．爆燃対象室に隣接する室に安全上の問題は生じないか。
【００８２】
実験の結果、アセトン、トルエンの爆発雰囲気で爆燃を発生させたが、いずれの場合も爆風は計画通りの経路で逃げ、放散口以外の部位の破壊は発生せず、隣接室は圧力・温度共安全であることを確認することができた。
【００８３】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【００８４】
例えば、前記実施の形態では、天井放散蓋及び外壁放散蓋は、それぞれ個別に開放されるようになっているが、この例に限らず、天井開放蓋に開放時の状態を検出する検出手段を設け、外壁放散蓋にロック装置を取り付けておき、検出手段が天井放散蓋の開放を検出した際に電気的にロック装置を解除して外壁放散蓋を天井放散蓋と電気的に連動させて作動させるようにすることも可能である。
【００８５】
また、前記実施の形態では、爆燃を生じる可燃性薬品としてトルエンやアセトンを示したが、この例に限らず爆燃を生じ得る種々の可燃性薬品に対しても適用し得るものである。
【００８６】
さらに、前記実施の形態では、爆燃対象室がクリーンルームとされているが、クリーンルームでない場合にも適用でき、しかも、この場合には条件に応じて、天井放散蓋や外壁放散蓋を省略し、いわゆる放散口部分を開放状態のままにしておくことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る爆燃対策建築物を示す平面図である。
【図２】爆燃対策建築物の概略断面図である。
【図３】本実施の形態における天井の構造を示す部分拡大断面図である。
【図４】本実施の形態における外壁放散蓋の状態を示す正面図である。
【図５】図４の外壁放散蓋及び外壁放散口の状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０爆燃対策建築物
１２防火区画壁
１４ａ〜１４ｌ爆燃対象室
１６外壁
１８壁
２０天井放散口
２２天井
２４天井懐空間
２６外壁放散口
２８外部
３４天井放散蓋
３６外壁放散蓋[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a deflagration countermeasure building having a deflagration target room using a flammable chemical capable of causing deflagration and a method for radiating blast of the building.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
In general, handling of flammable chemicals such as a solvent is performed in a building.
[0003]
Among such flammable chemicals, for example, when the concentration in the air reaches an explosion range within a certain range, such as acetone or toluene, so-called deflagration, combustion in an inert medium It may induce a chemical explosion with volume expansion where the propagation velocity is less than the speed of sound.
[0004]
Buildings that handle flammable chemicals that can cause deflagration are usually one-story buildings,
It is considered better to make the target room facing the outer wall, and to release the blast directly from the outer wall to the outside when deflagration occurs.
[0005]
By the way, in Japan, there are no technical standards and guidelines that can be applied to buildings for countermeasures against blast escape, and there are almost no cases where blast escape control plans are properly implemented.
[0006]
Even if a blast escape control plan is made, the grounds are unclear and its effectiveness is unclear.
[0007]
Barely, there is a NFPA (National Fire Protection Association) guideline for blast escape, but building plans such as room layout, strength, and vent area are strictly difficult in practice. is there.
[0008]
For example, the arrangement plan is often not established so that all the deflagration target rooms face the outer wall.
[0009]
In recent years, due to the demands for hierarchies for effective use of land and layouts based on the rationality of the flow of production processes, the deflagration target room must be designed so that it does not face the outer wall. There are many.
[0010]
Moreover, even if the target room of the deflagration and deflagration is arranged facing the outer wall, it is sometimes difficult to release the blast from the outer wall because the wall structure needs to be airtight in a clean room or the like.
[0011]
In addition, giving a strong strength to the structure around the deflagration target room, such as the partition wall, also affects the pillars and beams, especially in multi-layered buildings where a large vertical load is applied. Become.
[0012]
In addition, there is a need to change the size, shape, layout, etc. of the target room for deflagration in accordance with future process changes. In some cases, the compressive strength cannot be set sufficiently.
[0013]
The object of the present invention is to secure a blast escape route without enormous increase in structural cost, to arrange a room in accordance with a rational flow of production, and to meet the future change of the production line. An object of the present invention is to provide a deflagration countermeasure building capable of flexibly changing its arrangement, size, shape, and the like, and a method for radiating blast of the building.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the deflagration countermeasure building of the present invention is a building having a plurality of deflagration target rooms using a flammable chemical capable of causing deflagration,
And a ceiling dissipating opening the formed on the ceiling of the deflagration target chamber, to dissipate the blast in a common ceiling pocket space when the deflagration occurs in the deflagration target chamber,
An outer wall divergence port formed on the outer wall corresponding to the ceiling fountain space and common to each deflagration target room that opens the ceiling foyer space and radiates the blast dissipated in the ceiling bomber space to the outside of the building And having
A ceiling radiation lid is attached to the ceiling radiation opening,
The ceiling radiation lid is capable of opening the ceiling radiation outlet at a pressure lower than the pressure resistance of the surrounding structure forming the deflagration target chamber,
An outer wall diffusion lid is attached to the outer wall diffusion opening,
The outer wall radiating lid is characterized in that the outer wall radiating port can be opened with a low pressure exceeding a positive pressure corresponding to a negative pressure generated outside in a strong wind .
[0015]
According to the present invention, when deflagration occurs in a chamber subject to deflagration, the blast is diffused from the ceiling divergence opening into the ceiling fountain space, the blast blast is guided to the outer wall using the ceiling fountain space as the blast passage, and the outer wall radiating formed on the outer wall. By dissipating the blast from the mouth, it is possible to secure a blast passage that leads to the outside through the ceiling diffuser, ceiling space and outer wall diffuser, even when the chamber subject to deflagration does not face the outer wall. The room can be arranged in a reasonable flow, and the room arrangement is not required to face the outer wall, so the room arrangement can be flexibly changed to meet future production line changes. it can.
[0017]
In addition , by opening the ceiling radiation lid provided at the ceiling radiation outlet at a pressure lower than the pressure resistance of the structure around the deflagration target room, the surrounding structure is destroyed randomly due to the pressure rise at the time of deflagration occurrence, It can prevent the damage from spreading and can surely disperse the blast into the ceiling space.
Furthermore, the outer wall diffusion lid can be reliably opened only when deflagration occurs without being opened by the negative pressure generated outside the building during a strong wind.
Furthermore, since the outer wall radiating ports are made common to a plurality of deflagration target chambers, the number of outer wall radiating ports can be reduced and the cost can be reduced.
[0018]
In the present invention, the ceiling radiation lid can be operated at a pressure of about 40 to 180 kgf / m ² .
[0019]
By adopting such a configuration, it is possible to reliably release the blast to the ceiling space without increasing the pressure resistance of surrounding structures, and it is necessary to increase the pressure resistance of the surrounding structures. Therefore, the arrangement, size, shape, etc. of the chamber can be changed more flexibly in accordance with future changes in the production line, without enormous increase in structural cost.
[0022]
In this case, the outer wall radiation lid can be made operable at a pressure of about 150 to 300 kgf / m ² .
[0023]
With such a configuration, the outer wall radiation lid can be opened only by the pressure during deflagration.
[0024]
In the present invention, the ceiling diffuser is divided into a plurality of parts,
The ceiling pocket space can be set to have a larger cross-sectional area than the total area of the ceiling diffuser.
[0025]
By adopting such a configuration, the ceiling diffuser can be divided into a plurality of parts to ensure a sufficient area of the ceiling diffuser, and the cross-sectional area of the ceiling space is the total area of the ceiling diffuser. By making it larger than this, it is possible to reduce the draft resistance and reliably guide the blast in the ceiling space to the outer wall.
[0026]
In the present invention, a plurality of deflagration target chambers are provided,
The said outer wall radiation | emission opening can be made common about each deflagration object room.
[0028]
The building blast dissipation method of the present invention is a blast dissipation method for a plurality of buildings having a deflagration target room using a flammable chemical capable of causing deflagration,
When the the deflagration in the deflagration target chamber occurs, a step of dissipating blast a common ceiling bosom space from said respective ceiling dissipating opening formed in the ceiling of the deflagration target chamber,
Guiding the blast dissipated in the ceiling space to the outer wall using the ceiling space as a blast passage;
By opening the ceiling pocket space, the blast guided to the outer wall is diffused to the outside of the building from the outer wall outlet that is made common to each deflagration target room formed on the outer wall corresponding to the ceiling pocket space. Process,
Only including,
A ceiling diffuser lid is provided at the ceiling diffuser, and an outer wall diffuser lid is provided at the outer wall diffuser.
The ceiling radiation lid is operated at a low pressure at the beginning of deflagration occurrence to open the ceiling radiation opening,
The outer wall diffusion lid is operated at a low pressure exceeding a positive pressure corresponding to a negative pressure generated outside in a strong wind to open the outer wall diffusion opening .
[0029]
According to the present invention, when deflagration occurs in a room subject to deflagration, the blast is diffused from the ceiling diffuser into the ceiling pocket space, and the blast is guided to the outer wall by using the inside of the ceiling pocket as the blast passage. By dissipating the outside of the building, it is possible to secure a blast passage and to arrange the room according to the rational flow of production, and to arrange the room according to future changes in the production line The width, shape, etc. can be flexibly changed.
[0030]
Further , a ceiling diffusion lid is provided at the ceiling diffusion opening, and an outer wall diffusion lid is provided at the outer wall diffusion opening,
The ceiling radiation lid is operated at a low pressure at the beginning of deflagration occurrence to open the ceiling radiation opening,
The outer wall diffusion lid is operated at a low pressure exceeding the positive pressure corresponding to the negative pressure generated outside at the time of strong wind to open the outer wall diffusion opening, thereby opening the ceiling diffusion lid at a low pressure at the initial stage of deflagration occurrence, The pressure at the time of deflagration is surely dissipated to the ceiling pocket space, and the outer wall diffusion lid can be surely dissipated from the building only by the pressure at the time of deflagration without being opened during strong winds.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0033]
1-5 is a figure which shows the deflagration countermeasure building which concerns on one embodiment of this invention.
[0034]
As shown in FIG. 1, the deflagration countermeasure building 10 includes a plurality of deflagration target rooms 14 a to 14 l arranged in a fireproof section surrounded by a fireproof section wall 12 according to the manufacturing process.
[0035]
Of these deflagration target chambers 14 a to 14 l, the deflagration target chambers 14 a to 14 d do not face the outer wall 16, and the deflagration target chambers 14 e to 14 l face the outer wall 16.
[0036]
The walls 18 of the deflagration target chambers 14a to 14l are made of a wall material equivalent to a partition having a pressure resistance of about 180 kgf / m ² , and the fire prevention partition wall 12 and the outer wall 16 have a pressure resistance of about 300 kgf / m ² .
[0037]
Further, a ceiling diffusion port 20 having a sufficiently large area is provided on the ceiling of each deflagration target chamber 14a to 14l.
[0038]
For example, the ceiling discharge port 20 is divided into six in each of the

deflagration target chambers

14a and 14b, and is divided into two in each of the

deflagration target chambers

14e, 14h, 14j, and 14k. 14d, 14f, 14g, 14i and 14l are formed one by one.
[0039]
By dividing the ceiling diffuser 20 into a plurality, the total area of the

ceiling diffuser

20 can be sufficiently secured.
[0040]
Further, as shown in FIG. 2, when deflagration occurs in the deflagration target chamber 14 from the ceiling discharge port 20 formed in the ceiling 22 of the deflagration target chamber 14, the blast is diffused into the ceiling pocket space 24. The blast diffused in the ceiling pocket space 24 is guided to the outer wall 16 side with the ceiling pocket space 24 as a blast passage, and the blast is diffused to the outside 28 through the outer wall outlet 26 formed in the outer wall 16 corresponding to the ceiling pocket space 24. I have to.
[0041]
The ceiling diffuser 20 is provided with a ceiling diffuser 34, and the outer wall diffuser 26 is attached with an outer wall diffuser 36.
[0042]
The opening areas of the ceiling diffuser 20 and the outer wall diffuser 26 can be obtained by making corrections based on the calculation formula (1) according to NFPA Guide for Venting of Deflations 1994 Edition.
[0043]
[Expression 1]

[0044]
This calculation formula of NFPA is considered to be based on the premise that the entire target space is in a deflagration atmosphere and the opening pressure of the discharge port is 150 kgf / m ² .
[0045]
On the other hand, the combustible chemicals that can cause deflagration in the present embodiment are acetone and toluene. For example, in the case of acetone, the specific weight of acetone gas is twice the specific weight of air. Therefore, it is heavier than air and tends to stay in the lower part of the target space.
[0046]
Therefore, the deflagration atmosphere can be limited to the lower layer portion of the deflagration object.
[0047]
A _{S in} the equation 1 is the sum of the inner surface areas that receive pressure due to the occurrence of deflagration, that is, the total area of the floor, wall, and ceiling (or roof). In contrast to this, when the deflagration atmosphere is limited to the lower layer, it becomes advantageous to that extent, so that the correction can be made as shown in Equation 2.
[0048]
[Expression 2]

[0049]
In addition, regarding the maximum internal pressure that the structurally weakest part can withstand without impairing the function, if the operating pressure of the discharge port is made smaller than 150 kgf / m ² , the discharge port operates at an earlier timing accordingly. In addition, since the peak of the rising pressure can be suppressed, the calculation condition can be relaxed by making corrections so that this amount is reflected in the calculation.
[0050]
P _red with this modification can be expressed as shown in _Equation 3.
[0051]
[Equation 3]

[0052]
Further, the diffusion port calculation formula constant C in this embodiment is 4.53 (kgf / m ² ) ^1/2 because the basic burning rate of the combustible chemical corresponds to a gas that is 1.3 times or less that of propane. be able to.
[0053]
Furthermore, since the deflagration atmosphere of the volume limited to the lower layer of the room causes deflagration and the ceiling diffuser is activated after it expands to the room volume, the ceiling diffuser area is calculated by Equation 4 in consideration of this. Formula 5 can be obtained by multiplying the area A _{C ′} by the square root of the ratio of the deflagration atmosphere volume to the chamber volume.
[0054]
[Expression 4]

[0055]
[Equation 5]

[0056]
In addition, based on the same concept as the case of the deflagration chamber ceiling diffuser, also in the case of the outer wall diffuser 26, A _S is calculated by using the calculation area in Equation ² , and the operating pressure is smaller than 150 kgf / m ² , Assuming that the partition wall pressure strength, that is, the peak P _red of the rising pressure accompanying deflagration can be corrected, A _{V ′} is derived by Equation 6. This, as shown in Equation 7, to calculate the outer wall dissipating opening area A _V is multiplied by the square root of the ratio of the deflagration atmosphere volume and firestop spatial volume.
[0057]
[Formula 6]

[0058]
[Expression 7]

[0059]
Sufficient blast dissipation is ensured by the opening area calculated by such a calculation formula.
[0060]
The ceiling pocket space 24 is set to have a cross-sectional area larger than the total area of the ceiling diffuser 20, and forms a blast passage that reduces the airflow resistance and reliably guides the blast from the ceiling diffuser 20 toward the outer wall 16. It has become.
[0061]
For example, the height of the ceiling pocket space 24 is set to about 2 m in the present embodiment.
[0062]
Since the ceiling support member may buckle due to a rise in pressure at the time of deflagration in the deflagration target chamber 14, the ceiling 22 is interposed between the suspension bolts 30 as shown in FIG. A reinforcing structure that prevents buckling of the suspension bolt 30 by adopting a lattice-shaped reinforcement member 32 and shortening the length of one suspension bolt 30 is employed.
[0063]
The ceiling diffuser lid 34 is in a state where a lower plate 38 smaller than the ceiling diffuser 20 and an upper plate 40 larger than the ceiling diffuser 20 are overlapped, and the lower plate 38 is inserted into the ceiling diffuser 20 to be the upper plate. 40 edges are placed on the outer peripheral edge of the ceiling diffuser 20 and an acrylic sealant 42 is attached between the ceiling diffuser 20 and the outer periphery of the lower plate 38 for sealing.
[0064]
Note that the deflagration target rooms 14a to 14l are clean rooms.
[0065]
The ceiling radiation lid 34 can open the ceiling radiation outlet 20 at a pressure lower than the pressure resistance strength of the fireproof partition wall 12, the outer wall 16, the wall 18, the ceiling 22 and the like of surrounding structures forming the deflagration target chambers 14a to 14l. Has been.
[0066]
Specifically, in the present embodiment, the deflagration target chambers 14a to 14l are clean rooms, and the pressure in the deflagration target chambers 14a to 14l may be about 30 kgf / m ^{2 at} maximum. Operation is possible at a pressure of 40 to 180 kgf / m ² which is slightly larger than the pressure.
[0067]
Therefore, the ceiling radiation lid 34 operates at a low pressure in the initial stage when deflagration occurs, and it is possible to reliably prevent unexpected damage from occurring in the surrounding structures forming the deflagration target chambers 14a to 14l. Can do.
[0068]
The outer wall diffusion ports 26 are provided at two locations on the outer wall 16, and these two outer wall diffusion ports 26 are common to the plurality of deflagration target chambers 14 a to 14 l.
[0069]
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the outer wall diffusion lid 36 is formed by waterproofing the surface of the calcium silicate plate. The outer wall diffusion lid 36 is surrounded by the screw 44 around the outer wall diffusion opening 26. It fixes to the attached frame material 46.
[0070]
Further, the periphery of the outer wall diffusion lid 36 is sealed with an acrylic sealant 48.
[0071]
The outer wall diffuser lid 36 can open the outer wall diffuser port 26 at a low pressure exceeding a positive pressure corresponding to a negative pressure generated outside during a strong wind.
[0072]
Specifically, in the present embodiment, the outer wall diffusion lid 36 is operable at a pressure of about 150 to 300 kgf / m ² .
[0073]
Next, a method for radiating blast of such a deflagration countermeasure building will be described.
[0074]
First, when deflagration occurs in the deflagration target chambers 14a to 14l, the pressure in the deflagration target chambers 14a to 14l increases.
[0075]
When the pressure in the deflagration target chambers 14a to 14l rises and reaches, for example, about 40 kgf / m ² , the adhesive strength of the acrylic sealing material 42 is exceeded, and the ceiling radiating lid 34 is lifted by the blast and the ceiling diffuser 20 The blast will be dissipated in the space 24.
[0076]
In this case, since the pressure in the deflagration target chambers 14a to 14l rapidly increases when the previous stage is exceeded, by opening the ceiling diffusion port 20 at a time when the pressure is low at the initial stage of deflagration, It is possible to effectively suppress the pressure increase in the deflagration target chambers 14a to 14l, and to prevent the structures around the deflagration target chambers 14a to 14l from being unexpectedly damaged.
[0077]
Next, when a low pressure exceeding the positive pressure corresponding to the negative pressure generated outside during strong wind, for example, a pressure of about 150 to 300 kgf / m ² is applied to the outer wall diffusion lid 36 of the outer wall diffusion port 26, the screw 44 comes off. The outer wall diffusion lid 36 falls off the frame of the outer wall diffusion port 26 and falls, and the outer wall diffusion port 26 is opened.
[0078]
That is, when a blast is introduced into the ceiling pocket space 24, the pressure in the entire space surrounded by the fire protection partition wall 12 and the outer wall 16 increases, so that the outer wall radiating port 26 is opened and the blast passes through the outer wall radiating port 26. To the outside.
[0079]
In this case, since the cross-sectional area of the ceiling pocket space 24 is formed to be larger than the area of the ceiling diffuser 26, the blast can be reliably guided to the outside 16 by suppressing the ventilation resistance.
[0080]
In addition, since the outer wall radiation | emission cover 36 does not come off by the negative pressure which arises outside at the time of a strong wind, it does not occur that the outer wall radiation | emission cover 36 comes off at the time of a strong wind, and wind and rain blows in.
[0081]
Based on the above-described embodiment, a full-scale deflagration experiment was conducted for the following purpose in order to confirm the effectiveness of blast dissipation during deflagration.
1. Do the vents on the ceiling / wall work as planned?
2. Do each part have the pressure resistance that is the calculation condition?
3. Does the blast escape the planned route?
4). How will the pressure and temperature of each part in the building change?
5). What is the expansion speed due to deflagration?
6). What kind of structure should be used for the vent to operate at the set pressure?
7). Is there a safety problem in the room adjacent to the deflagration target room?
[0082]
As a result of the experiment, detonation was generated in an explosion atmosphere of acetone and toluene, but in both cases, the blast escaped through the planned route, no destruction of the parts other than the discharge port occurred, and the adjacent chamber had both pressure and temperature. We were able to confirm that it was safe.
[0083]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms within the scope of the gist of the present invention.
[0084]
For example, in the above-described embodiment, the ceiling radiating lid and the outer wall radiating lid are individually opened. However, the present invention is not limited to this example. Provided with a lock device attached to the outer wall diffuser lid, and when the detection means detects the opening of the ceiling diffuser lid, the lock device is electrically released and the outer wall diffuser lid is operated in conjunction with the ceiling diffuser lid. It is also possible to make it.
[0085]
Moreover, in the said embodiment, although toluene and acetone were shown as a combustible chemical | medical agent which produces deflagration, it is applicable not only to this example but to various flammable chemicals which can produce deflagration.
[0086]
Furthermore, in the above embodiment, the deflagration target room is a clean room, but it can also be applied to a case where it is not a clean room, and in this case, depending on the conditions, the ceiling radiating cover and the outer wall diffusing cover are omitted, so-called It is also possible to leave the diffuser port open.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a deflagration countermeasure building according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a deflagration countermeasure building.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a ceiling structure in the present embodiment.
FIG. 4 is a front view showing a state of an outer wall radiation lid in the present embodiment.
5 is a longitudinal sectional view showing a state of the outer wall diffusion lid and the outer wall diffusion opening of FIG. 4; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Deflagration countermeasure building 12 Fire prevention division walls 14a-14l Deflagration target room 16 Outer wall 18 Wall 20 Ceiling diffuser 22 Ceiling 24 Ceiling space 26 Outer wall diffuser 28 External 34 Ceiling diffuser cover 36 Outer wall diffuser cover

Claims

In buildings with multiple deflagration rooms that use flammable chemicals that may cause deflagration,
And a ceiling dissipating opening the formed on the ceiling of the deflagration target chamber, to dissipate the blast in a common ceiling pocket space when the deflagration occurs in the deflagration target chamber,
An outer wall divergence port formed on the outer wall corresponding to the ceiling fountain space and common to each deflagration target room that opens the ceiling foyer space and radiates the blast dissipated in the ceiling bomber space to the outside of the building And having
A ceiling radiation lid is attached to the ceiling radiation opening,
The ceiling radiation lid is capable of opening the ceiling radiation outlet at a pressure lower than the pressure resistance of the surrounding structure forming the deflagration target chamber,
An outer wall diffusion lid is attached to the outer wall diffusion opening,
The outer wall radiation lid is configured to be capable of opening the outer wall radiation opening at a low pressure exceeding a positive pressure corresponding to a negative pressure generated outside in a strong wind .

In claim 1 ,
The above-mentioned ceiling radiation lid is operable at a pressure of about 40 to 180 kgf / m ^2, and is a deflagration countermeasure building.

In claim 1 ,
The outer wall dissipating lid, deflagration measures buildings, characterized in that it is operable at a pressure of about 150~300kgf / m ^2.

In any one of Claims 1-3 ,
The ceiling diffuser is divided into a plurality of parts,
The above-mentioned ceiling pocket space is set to have a cross-sectional area larger than the total area of the above-mentioned ceiling diffuser opening.

A method for radiating blast of a plurality of buildings having a deflagration target room using a flammable chemical capable of causing deflagration,
When the the deflagration in the deflagration target chamber occurs, a step of dissipating blast a common ceiling bosom space from said respective ceiling dissipating opening formed in the ceiling of the deflagration target chamber,
Guiding the blast dissipated in the ceiling space to the outer wall using the ceiling space as a blast passage;
By opening the ceiling pocket space, the blast guided to the outer wall is diffused to the outside of the building from the outer wall outlet that is made common to each deflagration target room formed on the outer wall corresponding to the ceiling pocket space. Process,
Only including,
A ceiling diffuser lid is provided at the ceiling diffuser, and an outer wall diffuser lid is provided at the outer wall diffuser.
The ceiling radiation lid is operated at a low pressure at the beginning of deflagration occurrence to open the ceiling radiation opening,
The blast radiating method for a building, wherein the outer wall radiating lid is operated at a low pressure exceeding a positive pressure corresponding to a negative pressure generated outside in a strong wind to open the outer wall radiating port .