JP4884794B2 - 防火防煙システム - Google Patents

Description

本発明は、防火防煙システムに関するものである。

防火防煙システムとしては、火災検知信号に基づいてシート状のシャッターカーテンが降下して開口部を閉鎖するようにしたものが知られている。ここで、シャッターカーテンによる開口部全閉後に、シャッターカーテンを挟んで差圧が発生した場合にシャッターカーテンが膨らんで座板が持ち上がってしまう場合があり、シャッターカーテン下端と床面との間に隙間が生じてしまい防火区画を形成できないという不具合がある。かかる不具合を解消するためには、より重量のある座板を用いる必要性があると考えられている。しかしながら、座板重量を重くすることは、万が一、シャッターカーテン降下時に人が挟まれた場合に危険となる。

防火・防煙用シャッターのシートとして耐火クロスを使用する場合において、遮煙性能を向上させるためにシートに樹脂コーティングを施している。しかしながら、遮煙性能を向上させることはシートに通気性がないこととなるため、機械排煙の現場（大型ビル等の建物では、火災時に排煙機を使用して煙を積極的に排出することが行われる）にこのようなシートからなるシャッターカーテンを使用するとシャッターカーテンにより区画しようとする区域間に差圧が発生し、シャッターカーテンが膨らんでしまって、シャッターカーテン端部とガイドレールとの間に摩擦が発生してシャッターカーテンの閉鎖ができずに防火区画を形成できないおそれがある。これに対して座板の重量を増加することで対応するならば、上述のような安全面でも問題が生じてしまう。
特公昭５４−１８８７４

本発明は、火災時に降下するシャッターカーテンに人が当接して挟まれるような場合における安全性を確保するものでありながら、開口部閉鎖後は座板の持ち上がりを防止できる防火防煙システムを提供することを目的とするものである。

かかる課題を達成するために本発明が採用した防火防煙システムは、シート体とシート体の下端に装着された座板とからなり、火災時に降下し、着床して開口部を閉鎖するシャッターカーテンと、シャッターカーテンに散水する散水手段と、火災時にシャッターカーテンの降下及び散水手段による散水を制御する制御手段と、からなり、前記座板は散水された水を貯留可能に構成されており、前記制御手段は、火災検知によってシャッターカーテンを前記座板の重量で自重降下させ、シャッターカーテンの下端の座板が床面近傍まで降下した時あるいは着床後に、散水手段によってシャッターカーテンに散水して前記座板に水を貯留するように構成されており、前記座板に貯留された水の重量が前記座板の重量に付加されることによって座板と床面との間に隙間が形成されることを防止する、防火防煙システム、である。

特許文献１には、水供給手段による布地への水膜の形成、流れ落ちる水を貯留する桶状手段、が開示されている。しかしながら、特許文献１では、桶状手段に貯留される水の重量により布地の自動的な降下を行うものであって、本発明の要旨とは異質の技術思想である。

１つの好ましい態様では、前記座板は、長さ方向に分割された複数の部分から構成されており、各部分が水を貯留可能である。好ましくは、前記各部分は、互いに重なり部を形成するような形状を有している。また、１つの好ましい態様では、シートの少なくとも下端部位は、互いに重なり部を形成する複数のシート部分から構成されており、該重なり部が脱出開口を形成する。座板が長さ方向に分割され、互いに重なり部を形成する複数の部分から構成される場合には、好ましくは、シートの重なり部は座板の部分の重なり部に対応している。

１つの好ましい態様では、前記シート体は、通気性を有し、散水を受けることで気密性・耐火性を奏するシートである。「通気性」とは、シャッターカーテン降下時に、差圧が発生するような場合であっても、シートを通して空気を流動させることで、シャッターカーテンが膨らむことがなく、良好にシャッターカーテンを降下させることができる程度の通気性をいう。この場合において、シート体は全体として通気性を有していれば、一部に通気性を有しない部分を含んでいてもよい。シートの吊り元側（開口部全閉時にケース内にある部分）は通気性を有していなくてもよい。「耐火性」は、火災時に、火災の熱によってシートが燃えることなく防火区画を形成して開口部を閉鎖する防火システムとしての機能を担保できる程度の耐火性である。「耐火性」には、シート自体が耐火性を有する場合と、それ自体では耐火性を有しないシートが含水することで耐火性を有する場合とが含まれる。「耐火性を奏する」には、散水前の状態で所定の耐火性を有するシートが散水によりさらに耐火性が向上する場合を含む。シートが耐火性を備えることは、シートが遮熱性を備えることの前提条件である。ここで、「遮熱性」とは、空間を区画したシートが、一側の空間から他側の空間への熱の伝達を遮断する性能を意味するものである。本発明では、シートが含水することで遮熱性を奏するものである。

座板が散水した水を貯留するように構成することで、シャッターカーテンが降下して開口部を閉鎖するまでは、比較的軽い座板が降下するので、火災時に降下するシャッターカーテンに人が当接して挟まれるような場合における安全性を確保する一方、開口部閉鎖後は、座板に散水した水を貯留することで、座板に水の重量を加えて、座板と床面との間に防火上問題となるような隙間が生じることを防止する。

座板を長さ方向に分割した複数の部分から構成するものでは、各部分はさらに軽量となるので、より安全性が向上する。また、座板を分割することで、開口が広い場合における施工性を向上させることができる。

通気性を有し、散水を受けることで気密性・耐火性を奏するシートを採用するものでは、シャッターカーテン降下時に、差圧が発生するような場合であっても、降下するシートが通気するので、シャッターカーテンが膨らむことがなく、良好にシャッターカーテンを降下させることができる。シートが通気性を有することは、特に、比較的軽量の座板を有する本発明においてシャッターカーテン降下時の差圧の影響を受け難くなることで有利に作用する。

本発明に係る防火防煙システムの構成について説明する。防火防煙システムはシートシャッター装置から構成されており、建物開口部を開閉するシート状のシャッターカーテン１と、建物開口部の両端に立設されており、シャッターカーテン１の幅方向両端部をそれぞれ受け入れて案内する一対のガイドレール２と、シャッターカーテン１の上端が連結してあり、開口部幅方向に延出する巻取シャフト３と、建物開口部の上方に配設され、巻取シャフト３を内装するシャッターケース４と、を有する。シャッターカーテン１は、シート体１０と、シート体１０の幅方向左右両端に上下方向に間隔を存して設けた複数の抜け止めガイド体１１と、シート体１０の下端に設けた鋼製の座板部５と、からなる。

防火防煙システムは、さらに、火災検知手段６、散水手段７と、火災検知に基づくシャッターカーテン１の下降、散水手段７による散水を制御する制御手段８、とを備えている。火災検知手段６として例示される煙感知器が火災時の煙を感知すると、火災検知信号が制御手段８に送信され、制御手段８は、所定の手順に従って、シャッターカーテン１の下降、散水手段７による散水を行う。制御手段８は、シャッターカーテン１の下降、散水手段７による散水を個別に制御する複数の制御手段から構成されていてもよい。

巻取シャフト３は開閉機９によって回転駆動されるようになっているが、１つの態様では、シャッターカーテン１の下降はシャッターカーテン１の座板５の自重で行い、シャッターカーテン１の上昇を開閉機９で行うようになっている。シャッターカーテン１が巻取シャフト３に巻装されてシャッターケース４内に収納されている時には巻取シャフト３の回動は規制されており、火災検知手段６により火災検知信号が制御手段８に送信されると、制御手段８から開閉機９への信号によって、巻取りシャフト３の回動規制を解除することで、シャッターカーテン１が座板５の自重で降下するようにしている。尚、シャッターカーテン１の下降を電動駆動で行うようにしてもよい。

散水手段７は、図示しない水供給源と、水の供給パイプ７０と、供給パイプ７０の先端に形成された散水口（ノズル）７１と、からなり、散水口７１は、天井面からシャッターカーテン１の降下経路に仕向けられている。供給パイプ７０の途中にはバルブ７２が設けてあり、バルブ７２は通常時は閉状態にあり、制御手段８からの信号によってバルブ７２が開状態となって、散水口７１から散水が行われる。散水手段７は、シャッターカーテン１の長さ方向に沿って配設された複数の散水口を有しており、シャッターカーテン１全体に水を散水するようになっている。散水口の数、配置態様、仕向け方向、形状等は最適なものから適宜選択される。図示の例では、シャッターカーテン１の降下経路の前後に散水口７１が設けてあり、シャッターカーテン１の両側面に散水を行うようにしているが、散水口７１を一側に設けたものでもよい。シャッターカーテン１全体が通気性を有し、散水を受けることで気密性・耐火性を奏するシート（このようなシートは散水前には耐火性が低いものが多いと考えられる）から構成される場合には、シャッターケース４内においても散水手段７Ａを設けることが望ましい。また、煙感知器によって火災が発生した側を検知し、火災が発生した側のみ散水するようにしてもよい。シャッターカーテン１の上端部位（全閉状態でもケース４内に位置している）を耐火クロスから構成することで、ケース４内の散水手段を省略することも可能である。バルブ７２は水量可変バルブであってもよく、例えば、制御手段に内蔵されたタイマによって、所定時間毎に散水口７１から散水される水量を増加させてもよい。

シート体１０は、通気性を有し、散水を受けることで気密性・耐火性を奏するシートから形成されている。このようなシートの構造や材料は限定されず、構造としては、不織布、編物、織物、その他のシートであってもよく、材料としては、ポリアクリレート系繊維、ポリエステル、これらの混合繊維、が例示される。通気性を有し、散水を受けることで気密性・耐火性を奏するシートは、通気性・吸水性（含水性、保水性）を有するシートである。通気性・吸水性を有するシートには、吸水ポリマー等で積極的に吸水するシートが含まれる。通気性・吸水性のあるシートとしては、吸水繊維として市場で入手可能な繊維からなるシートを採用することができる。

シートの耐火性・遮熱性の確認試験を行ったところ、吸水性の高い材料は、散水することで良好な耐火性・遮熱性が得られることが判った。また、散水を停止したとしても、試験体が含水している間は耐火性・遮熱性を有することも確認された。さらに、散水を継続して行うことでより確実な耐火性・遮熱性を奏することができる。本発明では、吸水性の高い材料を用いてシートを構成することで、散水をして含水させることで、特殊なコーティング等を施すことなく、耐火性・遮熱性を確保することができる。

シート気密性（遮煙性）確認試験を行ったところ、吸水性の高い材料は、散水することで良好な気密性が得られることが判った。本発明における「気密性」とは、防火規定関連告示に基づく遮煙性能を満たす程度の気密性を意味する。具体的には、建設省告示第２５６４号の別記に規定された遮煙性能試験方法において、合格基準（圧力差が１平方メートル当たり２キログラムの場合における遮煙性能試験の結果、測定値のいずれについても、毎分１平方メートル当たり０．２立方メートル以下である）を満たすような気密性である。通気性を有するシートが気密性を有するようになる機構については、幾つか考えられ、シートがシート表面の通気孔に水膜を形成するように吸水する場合、シートが吸水することで膨張するような構造を有しており、膨張によって通気孔が塞がれる場合、等がある。

シート体１０の略下半部は、互いに重なり部１００を形成するように部分的に重なり合う複数のシート部分１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄから構成されている。重なり部１００の幅方向の各端部を規定する各シート部分１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの自由端１０１を介して重なり部１００を開くことでシート体１０に脱出口が形成されるようになっている。

座板５は水を溜めることができる形状ないし構造を有している。より具体的には、座板５は、底壁５０と側壁５１とを有し、上方が開口状であり、座板内部が貯留部５２を形成することで、水を貯留可能に構成されている。底壁５０及び側壁５１を比較的薄板から構成すれば、座板５の全体重量は比較的軽量となる。より具体的には、座板５の重量は、火災時にシャッターカーテン１を自重降下させるものにおいては、少なくともかかる自重降下を可能とする程度の重さであると同時に、万が一降下するシャッターカーテン１の下端に人が当接して挟まれそうになった場合であっても、簡単に抜け出せることができる程度の挟まれ荷重となるような重さである。具体的な１つの態様では、座板５は、シート体１０と座板５との重量による挟まれ荷重（圧迫荷重）が１５０Ｎ以下であるような重さである。

図示の態様では、座板５は、長さ方向に複数に分割されており、分割された各部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、それぞれ底壁５０と側壁５１とを有し、内部空間が貯留部５２として水を貯留可能に構成されている。１つの態様では、座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、座板５の長さ方向に延出する垂直板状部５３（図４及び図５の平面図では省略されている）によって前後に区画されており、シート部分１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの下端が各垂直板状部５３に連結されている。このものにおいて、垂直板状部５３に貫通孔を貫設することで、垂直板状部５３によって前後に区画された一方の区画から他方の区画へ貯留水が移動できるようにしてもよい。こうすることで、散水口７１を一側に設けた場合でも前後区画で均等に水を貯留することができる。座板５は、比較的薄肉の壁体のみから構成されているので、比較的軽量である一方、内部の貯留部５２に水を溜めることで十分な重量を提供することが可能である。さらに、座板５を長さ方向（開口幅方向）に分割することで、開口幅が大きい開口部にシャッターカーテンを設置する場合であっても、座板の分割された各部分の重量とシート重量の合計による挟まれ荷重が１５０Ｎを超えない構造とすることができ、下降するシャッターカーテンの下端に人が当接した場合であっても、大きな衝撃を与えず、また、挟まれるような場合であっても容易に脱出することができるようになっている。

図４に示す分割型座板の第１の態様では、座板５は、それぞれが貯留部５２を構成する４つの部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄから構成されている。分割された部分の数は４個に限定されず、開口幅等によって適宜数の部分に分割することができる。分割された各座板５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、座板５の長さ方向（開口幅方向）に延出する複数の見付壁と座板を横切る方向（開口幅に直交する方向）に延出する複数の見込壁とからなる側壁５１と、底壁５０とを有し、側壁５１と底壁５０とから上方が開口状の貯留部５２が形成されている。分割された座板５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの互いに近接する側に段部５０Ａ，５０Ｂ，５１Ｂ，５０Ｃ，５１Ｃ，５０Ｄが形成されており、段部同士があいじゃくり状となって重なり部を形成している。部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの段部５０Ａ，５０Ｂ，５１Ｂ，５０Ｃ，５１Ｃ，５０Ｄは、隣り合う部分との間で、互いに対向近接する一対の見付壁及び二対の見込壁を介して、隣接している。部分５Ａ，５Ｄの段部５０Ａ，５０Ｄと反対側の端部には、垂直板状部５３と略同一直線状に延出するように垂直板状部５１Ａ，５１Ｄが設けてある。

分割された座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの重なり部とシート体１０に形成された重なり部１００とが対応している。より具体的には、シート体１０の第１部分１０Ａの下端は、座板の第１部分５Ａの垂直板状部５１Ａと段部５０Ａ間で垂直板状部５１Ａ、５３に接続されている。シート体の第２部分１０Ｂの下端は、座板の第２部分５Ｂの段部５０Ｂ，５１Ｂ間で垂直板状部５３に接続されている。シート体の第３部分１０Ｃの下端は、座板の第３部分５Ｃの段部５０Ｃ，５１Ｃ間で垂直板状部５３に接続されている。シート体の第４部分１０Ｄの下端は、座板の第４部分５Ｄの段部５０Ｄと垂直板状部５１Ｄ間で垂直板状部５３、５１Ｄに接続されている。

図５（Ａ）に示す分割型座板の第２の態様では、シートの部分の重なりの態様、及び、分割された座板の形状（重なり部を形成する部分の形状）がそれぞれ異なる。第３の態様では、段部が互いに重なる点では第１の態様と共通するが、部分５Ｂ，５Ｃにおいて段部５１Ｂ，５０Ｃの形成位置が異なる。図５（Ａ）において、第１の態様における要素と同一あるいは類似の要素には同一の参照番号が付してあり、当該参照番号に関する記載を援用することが可能である。

図５（Ｂ）に示す分割型座板の第３の態様では、分割された座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの形状（重なり部を形成する部分の形状）が異なる。第１の態様、第２の態様では、段部が互いに重なることで重なり部を構成しているが、第２の態様では、部分５Ａが凸部５０Ａ´、部分５Ｂが凹部５０Ｂ´、凸部５１Ｂ´、部分５Ｃが凹部５０Ｃ´、凸部５１Ｃ´、部分５Ｄが凹部５０Ｄ´をそれぞれ有しており、凸部と凹部が対向近接して互いに嵌り合うことで重なり部を構成している。凸部と凹部は、それぞれ、２つの見付壁及び３つの見込壁から形成されている。第３の態様におけるシートの部分の重なりの態様は、第１の態様と同じである。図５（Ｂ）において、第１の態様における要素と同一あるいは類似の要素には同一の参照番号が付してあり、当該参照番号に関する記載を援用することが可能である。

分割された各座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、複数の見付片と複数の見込片とからなる側壁と、底壁とを有し、側壁と底壁とから上方が開口状の貯留部５２が形成されており、分割された座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄが隣り合う部分同士で重なり部を形成するものであれば、その形状や構成は図示の態様に限定されない。１つの態様では、シート部分１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの下端を、幅方向両端部のみにおいて座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄに接続し、シート部分１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの下端に隙間が形成されたものでもよい。座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄには散水された水が貯留するので、かかる隙間は水によって充填されて、防火性能を確保できる。また、１つの態様では、座板の部分５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの重なり部同士を、座板５を横切る方向に延出するピンで連結し、当該ピンを介して各部分が回動できるようにしてもよい。

制御手段８は、火災検知手段６による火災検知に基づいてシャッターカーテン１の降下及び散水手段７による散水を制御する。図６に、火災検知に基づくシャッターカーテンの降下及び散水手段による散水の流れ図を示す。火災が発生すると、煙感知器によって火災が検知され、火災検知信号が制御手段８に送信される。制御手段８は煙感知器からの火災検知信号を受信すると、開閉機９のブレーキ手段（図示せず）を解放することで、シャッターカーテン１を降下させる。散水のタイミングは制御手段８によって制御される。制御手段８は、シャッターカーテン１の降下完了後（開口部全閉後）に、散水手段７によってシャッターカーテン１に散水を開始する。シャッターカーテン１が着床したことの検知は、着床を直接検知する手法、下降開始から着床までの時間をタイマで計測する手法、降下するシャッターカーテンの位置検出（例えば下限リミット）による手法等が挙げられる。座板５の貯留部５２に散水された水が貯留することで座板５へ水の重量が付加される。散水によって開口部を閉鎖するシートに気密性・耐火性が付与される。

シャッターカーテン降下時には、座板は長さ方向に分割されているので、万が一座板に人が当接した場合であっても、座板全重量が作用することがなく、しかも、分割された各部分は貯留可能な形状なので、比較的軽量であり、安全性が高い。座板を分割したものでは、シートと座板重量の合計の挟まれ荷重を１５０Ｎ以下に押さえることができる。シャッターカーテン降下後は、座板５の貯留部５２に水が溜まるので、座板５に水の重量が付加され、シャッターカーテンによる区画域間で差圧が発生してシャッターカーテンが膨らもうとしても座板５が持ち上がることがなく、座板と床面との間に防火上問題となるような隙間の発生を防止し、良好な防火・防煙性能を維持することができる。

シャッターカーテン降下時には、シートは通気性を備えているので、機械排煙等によって、区画しようとする区域間に差圧が発生しようとしても、シートが空気を通すことで、良好にシャッターカーテンを降下させて開口部を閉鎖することができる。シャッターカーテン降下後は、散水によってシートが吸水あるいは含水することで、気密性が向上して遮煙性能が良好となる。また、シートが吸水あるいは含水することで耐火性能も良好となる。

火災時に建物開口部を閉鎖する防火設備に利用することができる。より具体的には、駐車場、工場生産ライン、倉庫等の広いスペースにおける区画形成に利用することができ、さらに、病院や福祉施設などにおいて、避難が困難な弱者対策として、火災時に部屋内の所定部分にカーテンを降下させて散水することで篭城区画（退避スペース）を形成することに利用することもできる。

防火防煙システムを構成するシートシャッター装置の正面図及びシート下半部位の横断面図である。 防火防煙システムを構成するシートシャッター装置の正面図及びシート下半部位の横断面図である。図１とは、シート下半部位を構成する各部分の重なりの態様が異なる。 左図は、シートシャッター装置の縦断面図、右図は、シートシャッター装置が組み込まれた防火防煙システムの縦断面図である。 分割された座板の第１の態様を示す平面図、縦断面図、正面図である。シート下半部位を構成する各部分の重なりの態様は図１のものに対応している。 （Ａ）分割された座板の第２の態様を示す平面図、縦断面図、正面図である。シート下半部位を構成する各部分の重なりの態様は図２のものに対応している。（Ｂ）分割された座板の第１の態様を示す平面図、縦断面図、正面図である。シート下半部位を構成する各部分の重なりの態様は図１のものに対応している。 火災検知に基づくシャッターカーテンの降下及び散水手段による散水の流れ図である。 防火防煙システムの作用説明図である。

符号の説明

１ シャッターカーテン
１０ シート体
５ 座板
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ 分割された座板の部分
５２ 貯留部
６ 火災検知手段（煙感知器）
７ 散水手段
８ 制御手段

Claims (3)

1. シート体とシート体の下端に装着された座板とからなり、火災時に降下して開口部を閉鎖するシャッターカーテンと、
   シャッターカーテンに散水する散水手段と、
   火災時にシャッターカーテンの降下及び散水手段による散水を制御する制御手段と、
   からなり、
   前記座板は水を貯留可能に構成されており、
   前記制御手段は、火災検知によってシャッターカーテンを前記座板の重量で自重降下させ、シャッターカーテンの下端の座板が床面近傍まで降下した時あるいは着床後に、散水手段によってシャッターカーテンに散水して前記座板に水を貯留するように構成されており、前記座板に貯留された水の重量が前記座板の重量に付加されることによって座板と床面との間に隙間が形成されることを防止する、
   防火防煙システム。
2. 前記座板は、長さ方向に分割された複数の部分から構成されており、各部分が水を貯留可能である、請求項１に記載の防火・防煙システム。
3. 前記シート体は、通気性を有し、散水を受けることで気密性・耐火性を奏するシートである、請求項１、２いずれかに記載の防火防煙システム。

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