JP5484246B2 - Calculation method of parental room ratio in the room in the building - Google Patents
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Description
本発明は、建物内の居室において居室床面積に左右されることなく親室率を算定する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for calculating a parent room rate in a room in a building without being influenced by the floor area of the room.
建物の排煙設備や防火シャッターの取止めなど、建築基準法の仕様規定によらない設計を行う場合は、避難安全検証により安全確認を行い、評価機関の「性能評価書」および国交省の「大臣認定書」を取得する。そして、このときの避難安全検証は、下記のように居室避難、階避難、全館避難からなる。 When designing a building that does not comply with the Building Standards Act specifications, such as building smoke evacuation equipment and fire shutters, check the safety through evacuation safety verification and check the “performance evaluation document” of the evaluation organization and the “Minister of the MLIT” Acquire a certificate. The evacuation safety verification at this time consists of room evacuation, floor evacuation, and whole building evacuation as described below.
居室避難:居室内の人が廊下へ避難するまでの間、煙降下の影響を受けないこと。
階 避 難:階の全員が階段室内へ避難するまでの間、煙降下の影響を受けないこと。
全館避難:在館者が地上へ避難するまでの避難経路において、煙の影響を受けないこと。
Residential evacuation: Until people in the room evacuate to the corridor, they should not be affected by the smoke drop.
Floor evacuation: Until everyone on the floor evacuates into the staircase, it should not be affected by smoke drops.
Whole building evacuation: The evacuation route until the residents evacuate to the ground should not be affected by smoke.
このうち居室避難の安全評価方法としては、下記のとおり避難時間が限界煙層降下時間以下であることが確認される。この避難時間は、建物内で火災が発生した場合に該建物内の在室者が火災に気づいて避難を開始するまでの避難開始時間と、避難を開始してから室外に移動するまでの避難行動時間からなり、さらに避難行動時間は在室者が居室内を歩行するときの居室内歩行時間と、出口を通過するときの出口通過時間からなる。
避難時間
=避難開始時間+避難行動時間
=避難開始時間+居室内歩行時間+出口通過時間≦限界煙層降下時間
Among these, as a safety evaluation method for room evacuation, it is confirmed that the evacuation time is below the limit smoke layer descent time as follows. This evacuation time is the evacuation start time until the occupant in the building notices the fire and starts evacuation when a fire occurs in the building, and the evacuation time from the start of evacuation until moving outside the room. The evacuation action time is composed of an in-room walking time when the occupant walks in the room and an exit passage time when passing through the exit.
Evacuation time = Evacuation start time + Evacuation action time = Evacuation start time + Living room walking time + Exit passage time ≤ Limit smoke layer descent time
そして、避難開始時間としては、例えば下記数式5の算定式が用いられることが多い。なお、この他にも、数式5の算定式に180秒をプラスする方法や、天井下10%の高さまで煙が降下した時点を算定する方法や、特許文献1の算定方法も提案されている。
(数式5)
tstart:居室の避難開始時間(s)
A:居室床面積(m2)
As the evacuation start time, for example, the following calculation formula 5 is often used. In addition to this, a method of adding 180 seconds to the calculation formula of Formula 5, a method of calculating the point of time when smoke falls to a height of 10% below the ceiling, and a calculation method of Patent Document 1 are also proposed. .
(Formula 5)
t start : Evacuation start time (s)
A: Living room floor area (m 2 )
また、歩行時間としては下記数式6の算定式が用いられることが多い。
(数式6)
ttravel:居室内歩行時間(s)
L:歩行距離(m)
v:歩行速度(m/s)<一般には、事務室1.3m/s,一般1.0m/s>
また、出口通過時間としては下記数式7の算定式が用いられることが多い。
(数式7)
tqueue:出口通過時間(s)
p:人口密度(人/m2)
A:居室床面積(m2)
N:有効流動係数(人/m・s)<一般には、1.5>,
Beff:有効扉幅(m)
Further, the following calculation formula 6 is often used as the walking time.
(Formula 6)
t travel : Walking time in the room (s)
L: Walking distance (m)
v: Walking speed (m / s) <general office 1.3m / s, general 1.0m / s>
In addition, as the exit passage time, the following formula 7 is often used.
(Formula 7)
t queue : Exit passage time (s)
p: Population density (person / m 2 )
A: Living room floor area (m 2 )
N: Effective flow coefficient (person / m · s) <Generally 1.5>,
B eff : Effective door width (m)
したがって、避難時間は、一般には下記数式8の算定式で表される。
(数式8)
Therefore, the evacuation time is generally expressed by the following formula 8.
(Formula 8)
一方、限界煙層降下時間としては、下記数式9の算定式が用いられることが多い。本式は田中の簡易煙降下式とも呼ばれ、限界煙層降下時間は、居室において天井から煙が溜まり、床面からある限界煙層高さ(一般には1.8m)まで煙が降下する時間を避難可能な限界時間として算定するものである。
(数式9)
ts:煙層降下時間(s)
ρs:煙層密度(kg/m3)<一般に、初期火災とみなして1.0kg/m3とおくことが多い>
AR:居室床面積(m2)
k:火災プルーム量に関わる係数(-)<一般には、0.08>
Q0:火災成長率(kW/s2)<室用途による。一般には、事務室0.102,会議室0.016など>
Z:煙層高さ(m)
HR:天井高さ(m)
On the other hand, as the limit smoke layer descent time, the following formula 9 is often used. This formula is also called Tanaka's simple smoke drop method. The limit smoke layer fall time is the time during which smoke accumulates from the ceiling in the living room and the smoke falls from the floor to a certain limit smoke layer height (generally 1.8m). This is calculated as the time limit for evacuation.
(Formula 9)
t s : smoke layer fall time (s)
ρ s : Smoke layer density (kg / m 3 ) <Generally considered as an initial fire, 1.0 kg / m 3 is often set>
A R: room floor area (m 2)
k: Coefficient related to the amount of fire plume (-) <Generally 0.08>
Q 0 : Fire growth rate (kW / s 2 ) <Depending on room usage. Generally, office room 0.102, meeting room 0.016, etc.>
Z: Smoke layer height (m)
H R : Ceiling height (m)
ところで、現在、避難安全検証を大臣認定により取得した建物において居室の設計変更が生じると、性能評価、大臣認定を、変更ごとに繰り返さなければならない。これらの申請には、何ヶ月もかかるため、竣工前検査を受ける何ヶ月か前にはテナントとなる居室のレイアウトプランを決定しなければならないが、現実的にはそんなに早く決まらないため、居室のレイアウトプラン決定上の問題となっている。 By the way, when a design change of a living room occurs in a building where evacuation safety verification has been acquired by the Minister's certification, the performance evaluation and the Minister's certification must be repeated for each change. Since these applications take months, it is necessary to decide the layout plan of the tenant room several months before the pre-construction inspection, but in reality it is not decided so quickly. This is a problem in determining the layout plan.
したがって、居室内の子室プランが決まってから避難時間と煙降下時間を各々算出して比較評価を行なっていた。しかし、それだと、プラン決定→検証→判定→プランの修正 を繰り返すため効率が悪い。 Therefore, after the child room plan in the living room was decided, the evacuation time and smoke fall time were calculated and compared. However, it is inefficient because it repeats plan decision → verification → decision → plan correction.
このため、図1に示すように、居室全体に対する子室の床面積割合を示す子室率をあらかじめ設定する考え方がある。この子室率は、ある居室を対象に、居室床面積に対してどの程度まで子室を設けてもよいという子室床面積の上限比率を前もって計算しておく方法である。これにより、プラン決定段階で、設計できる子室床面積が把握できているため設計効率が上がる。 For this reason, as shown in FIG. 1, there is an idea of setting in advance a child room rate indicating a floor area ratio of the child room with respect to the entire living room. This child room rate is a method of calculating in advance an upper limit ratio of child room floor area that a child room may be provided to a certain room with respect to the room floor area. As a result, the design efficiency can be improved because the child room floor area that can be designed can be grasped at the plan decision stage.
このように、現在では多くの会社が子室率の考え方を用いているが、この子室率は、あるプランに対してのみ算定できるものであり、前もって居室の床面積や形状を指定しておかなければならない。 In this way, many companies currently use the concept of child room rate, but this child room rate can only be calculated for a certain plan, and the floor area and shape of the room can be specified in advance. I have to leave.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、居室全体に対する子室以外の部分の床面積割合を示す親室率に着目し、建物内の居室床面積に左右されることがない親室率の算定方法の提供を目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and pays attention to a parent room ratio indicating a floor area ratio of a portion other than a child room with respect to the entire living room, and may depend on a living room floor area in a building. The purpose is to provide a method for calculating the ratio of non-parents.
本発明は、上記目的を達成するために、建物の避難安全設計に際して、該建物内の居室の親室率βを算定する方法であって、避難時間te(s)を算定するステップと、煙層密度ρs(kg/m3)、居室全体の床面積AR(m2)、火災プルーム量に関わる係数k、火災成長率Q0(kW/s2)、天井高さHR(m)を用いて、下記数式1により仮想避難時間tSe(s)を設定するステップと、
(数式1)
In order to achieve the above object, the present invention is a method for calculating a parent room rate β of a room in a building when designing a building for evacuation safety, the step of calculating an evacuation time t e (s), Smoke density ρ s (kg / m 3 ), floor area A R (m 2 ) of the entire room, coefficient k related to the amount of fire plume, fire growth rate Q 0 (kW / s 2 ), ceiling height H R ( m) to set the virtual evacuation time t Se (s) according to the following formula 1;
(Formula 1)
前記仮想避難時間tSe(s)が前記避難時間te(s)以上となるように前記数式1中の仮想煙層高さZe(m)を算定するステップと、限界煙層高さZs(m)、前記仮想煙層高さZe(m)、天井高さHR(m)を用いて、下記数式2により建物内居室の親室率βを算定するステップと、
(数式2)
を備えることを特徴とする。。これによれば、親室率βを算出するに際して居室全体、親室および子室のいずれの床面積も必要ないため、建物内の居室床面積に左右されることがなく、親室率を算定することができる。なお、居室において天井から煙が溜まり、床面からある煙層高さまで煙が降下する時間を避難可能な時間(限界煙層降下時間という)とした場合、そのときの煙層高さのことを限界煙層高さという。
Calculating the virtual smoke layer height Z e (m) in Equation 1 so that the virtual evacuation time t Se (s) is equal to or greater than the evacuation time t e (s); s (m), the virtual smoke layer height Z e (m), using the ceiling height H R (m), the steps of calculating the parent rates in buildings in the room β by equation 2 below,
(Formula 2)
It is characterized by providing. . According to this, since the floor area of the whole room, the parent room, and the child room is not required when calculating the parent room ratio β, the parent room ratio is calculated without being influenced by the floor area of the room in the building. can do. In addition, when smoke is accumulated from the ceiling in the living room and smoke falls from the floor surface to a certain smoke layer height, the smoke layer height at that time is defined as the evacuable time (referred to as the limit smoke layer fall time). It is called the limit smoke layer height.
また、前記避難時間te(s)は、前記居室の在室者が火災に気づいて避難を開始するまでの避難開始時間tst(s)と、該在室者が避難を開始してから室外に移動するまでの避難行動時間tac(s)とを合算するものであって、前記避難開始時間tst(s)は、煙層密度ρs(kg/m3)、居室全体の床面積AR(m2)、火災プルーム量に関わる係数k、火災成長率Q0(kW/s2)、天井高さHR(m)、0.95以下の係数φを用いて、下記数式3により算定してもよい。これによれば建物の居室における親室と子室のレイアウトにかかわらず、安全な避難開始時間tst(s)を算定することができるので便利である。
(数式3)
The evacuation time t e (s) is the evacuation start time t st (s) until the occupant in the room notices a fire and starts evacuation, and after the occupant starts evacuation. The evacuation action time t ac (s) until moving outside the room is added up, and the evacuation start time t st (s) is the smoke layer density ρ s (kg / m 3 ), the floor of the entire room Using the area A R (m 2 ), the coefficient k related to the amount of fire plume, the fire growth rate Q 0 (kW / s 2 ), the ceiling height H R (m), and the coefficient φ of 0.95 or less, It may be calculated. This is convenient because the safe evacuation start time t st (s) can be calculated regardless of the layout of the parent room and the child room in the room of the building.
(Formula 3)
また、前記避難行動時間tac(s)は、係数αと、居室床面積AR(m2)を用いて、下記数式4により算定してもよい。これによれば避難行動時間tac(s)を簡易な式で求めることができるので便利である。
(数式4)
Further, the evacuation action time t ac (s) may be calculated by the following equation 4 using the coefficient α and the room floor area A R (m 2 ). This is convenient because the evacuation action time t ac (s) can be obtained by a simple expression.
(Formula 4)
また、本発明に係る親室率の算定システムは、建物の避難安全設計に際して、該建物内の居室の親室率βを算定するシステムであって、各種数値を入力する入力手段と、該入力手段により入力された各数値を用いて、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の算定方法に基づいて建物内居室の親室率βを算定する演算手段と、該演算手段により算定された建物内居室の親室率βを出力する出力手段とを備えてなることを特徴とする。 Further, the parental room rate calculation system according to the present invention is a system for calculating the parental room rate β of a room in the building at the time of evacuation safety design of the building, the input means for inputting various numerical values, the input Calculation means for calculating the parent room ratio β of the room in the building based on the calculation method according to any one of claims 1 to 3 using each numerical value input by the means, and calculated by the calculation means Output means for outputting the parent room ratio β of the room in the building.
また、本発明に係るコンピュータ読み取り可能なプログラムは、コンピュータを、請求項4に記載の親室率βの算定システムとして機能させることを特徴とする。 A computer-readable program according to the present invention causes a computer to function as the parental room rate β calculation system according to claim 4.
本発明によれば、これによれば、親室率βを算出するに際して居室全体、親室および子室のいずれの床面積も必要ないため、建物内の居室床面積に左右されることがなく、親室率を算定することができる。このため、例えば避難安全検証を大臣認定により取得した建物において居室の設計変更が生じた場合でも、性能評価、大臣認定を、変更ごとに繰り返す必要がなくなる。よって、顧客の要望に応じてレイアウトを変更する自由度が拡大し、設計の作業効率を向上させることが可能となる。 According to the present invention, according to this, since the floor area of the whole room, the parent room, and the child room is not required when calculating the parent room rate β, it is not affected by the floor area of the room in the building. The parental room rate can be calculated. For this reason, for example, even when a design change of a living room occurs in a building where evacuation safety verification has been obtained by the Minister's certification, it is not necessary to repeat the performance evaluation and the Minister's certification for each change. Therefore, the degree of freedom to change the layout according to the customer's request is increased, and the design work efficiency can be improved.
次に本発明の一実施形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
本発明は、図2に示すように、避難開始時間と避難行動時間を合算した避難時間の床面積と時間の曲線が、限界煙層降下時間に係る床面積と時間の曲線に類似することに着目し、避難時間よりも安全側となる仮想避難時間を設定して、これら仮想避難時間と限界煙層降下時間に基づいて、高さ条件のみからなる親室率を導き出したものである。以下、親室率の導出について具体的に説明する。
<避難開始時間の算定>
According to the present invention, as shown in FIG. 2, the floor area and time curve of the evacuation time obtained by adding the evacuation start time and the evacuation action time are similar to the floor area and time curve related to the limit smoke layer descent time. Paying attention, virtual evacuation time that is safer than evacuation time is set, and based on these virtual evacuation time and limit smoke layer descent time, the parent room rate consisting only of height conditions is derived. Hereinafter, the derivation of the parent room rate will be specifically described.
<Calculation of evacuation start time>
本実施形態では、避難開始時間tst(s)は、煙層密度ρs(kg/m3)、居室全体の床面積AR(m2)、火災プルーム量に関わる係数k、火災成長率Q0(kW/s2)、天井高さHR(m)、係数φを用いて、下記数式10により算定する。係数φは好ましくは0.95以下、さらに好ましくは0.90以下(かつ0.80以上)の数値を用いる
(数式10)
In this embodiment, the evacuation start time t st (s) is the smoke layer density ρ s (kg / m 3 ), the floor area A R (m 2 ) of the entire living room, the coefficient k related to the amount of fire plume, and the fire growth rate Using Q 0 (kW / s 2 ), the ceiling height H R (m), and the coefficient φ, the calculation is performed according to the following formula 10. The coefficient φ is preferably 0.95 or less, more preferably 0.90 or less (and 0.80 or more).
(Formula 10)
なお、避難開始時間tst は前記数式10により算定するものとしたが、従来の方法等により避難開始時間を算定してもよい。ただ、数式10によれば、建物の居室における親室と子室のレイアウトにかかわらず、安全な避難開始時間を算定することができるので便利である。
<避難行動時間の算定>
In addition, although the evacuation start time t st is calculated by the formula 10, the evacuation start time may be calculated by a conventional method or the like. However, according to Equation 10, a safe evacuation start time can be calculated regardless of the layout of the parent room and the child room in the room of the building, which is convenient.
<Calculation of evacuation action time>
避難行動時間tacは在室者が居室内を歩行するときの居室内歩行時間ttravelと、出口を通過するときの出口通過時間tqueueからなる。この居室内歩行時間ttravelは前記数式6で算定され、出口通過時間tqueueは前記数式7で算定されるため、避難行動時間tacは下記数式11で表される。
(数式11)
The evacuation action time t ac is composed of a room walk time t travel when the occupant walks in the room and an exit passage time t queue when passing through the exit. Since the walking time t travel in the living room is calculated by the above formula 6, and the exit passage time t queue is calculated by the above formula 7, the evacuation action time t ac is expressed by the following formula 11.
(Formula 11)
また、一般に、数式11の避難行動時間tacは居室の床面積の影響を受けやすいことに着目し、下記数式4に近似すると考えることができる。
(数式4)
In general, it can be considered that the evacuation action time t ac in Equation 11 is easily affected by the floor area of the room and approximates to Equation 4 below.
(Formula 4)
よって、数式4による避難行動時間tacが数式11の値以上となるようにαを求めると、
(数式12)
となる。
Therefore, when α is calculated so that the evacuation action time t ac according to Equation 4 is equal to or greater than the value of Equation 11,
(Formula 12)
It becomes.
一方、避難行動時間tacが数式12の値をカバーできる居室床面積の範囲を求める。
(数式13)
On the other hand, the range of the room floor area in which the evacuation action time t ac can cover the value of Expression 12 is obtained.
(Formula 13)
ここで、
(数式14)
とおくと、
(数式15)
となる。
here,
(Formula 14)
After all,
(Formula 15)
It becomes.
これをxについて解くと、
(数式16)
となり、居室床面積の最小値と最大値は、
(数式17)
となる。
Solving for x,
(Formula 16)
The minimum and maximum floor area of the room is
(Formula 17)
It becomes.
すなわち、対象となる居室床面積の範囲は、図3に示すように、ARの最小値と最大値の間となる。このとき居室床面積ARの最小値が境界床面積Athとなり、後述の数式21に用いられる。
<避難時間及び仮想煙層高さの算定>
That is, the range of room floor area of interest, as shown in FIG. 3, it is between the minimum and maximum values of A R. Minimum bounding floor area A th next this time room floor area A R, used in Equation 21 below.
<Calculation of evacuation time and virtual smoke layer height>
前記数式10による避難開始時間tstと、前記数式4による避難行動時間tacを合算すると下記数式18により避難時間teが算定される。
(数式18)
(a)
Evacuation start time and t st by Equation 10, the evacuation time t e by the following equation 18 when summing the evacuation time t ac by Equation 4 is calculated.
(Formula 18)
(A)
一方、下記数式1により仮想避難時間tSeが設定される。これは、図2に示すように、避難開始時間tstと避難行動時間tacを合算した避難時間teの床面積と時間の曲線が、限界煙層降下時間tSsに係る床面積と時間の曲線に類似することに着目し、当該限界煙層降下時間tSsのベースとなっている前記数式9の田中の簡易煙降下式を避難時間にも用いた仮想的な数式である。
(数式1)
(b)
tSe:仮想避難時間(s)
ρs:煙層密度(kg/m3)<一般に、初期火災とみなして1.0kg/m3とおくことが多い>
AR:居室全体の床面積(m2)
k:火災プルーム量に関わる係数(-)<一般には0.08>]
Q0:火災成長率(kW/s2)<室用途による。一般に、事務室0.102,会議室0.016など>
Ze:仮想煙層高さ(m)
HR:天井高さ(m)
On the other hand, the virtual evacuation time t Se is set by the following formula 1. This is because, as shown in FIG. 2, floor space and time curve of the evacuation start time t st and evacuation time the sum of t ac evacuation time t e is, floor space and time according to the limits of smoke layer fall time t Ss This is a hypothetical formula that uses Tanaka's simple smoke drop formula of Formula 9 as the base of the limit smoke layer fall time t Ss for the evacuation time.
(Formula 1)
(B)
t Se : Virtual evacuation time (s)
ρ s : Smoke layer density (kg / m 3 ) <Generally considered as an initial fire, 1.0 kg / m 3 is often set>
A R: the entire room floor area (m 2)
k: Coefficient related to the amount of fire plume (-) <generally 0.08>]
Q 0 : Fire growth rate (kW / s 2 ) <Depending on room usage. Generally, office room 0.102, meeting room 0.016, etc.>
Z e : virtual smoke layer height (m)
H R : Ceiling height (m)
ここで、避難時間teと仮想避難時間tSeは、居室全体の床面積ARがAthのときte=tSeとなり、下記数式19のように避難時間teと仮想避難時間tSeが近似するような仮想煙層高さZeを決定したとき、Athを境界として避難時間teと仮想避難時間tSeの値の大小が逆転する。
(数式19)
The virtual evacuation time t Se evacuation time t e is, t e = t Se next time floor area A R of the whole room is A th, the evacuation time t e and the virtual evacuation time as following equation 19 t Se When the virtual smoke layer height Z e is determined such that the values of the evacuation time t e and the virtual evacuation time t Se are reversed with A th as a boundary.
(Formula 19)
境界となる居室床面積Athより大きい範囲では必ず(a)避難時間≦(b)仮想避難時間となることから、本発明の対象床面積を境界床面積Ath以上とする設計条件を付加すると、AR≧Athの範囲において下記数式20となる。
(数式20)
Since the always (a) Evacuation time ≦ (b) virtual evacuation time is room floor area A th larger range as a boundary, adding the design conditions of the subject surface area of the present invention the boundary floor area A th or In the range of A R ≧ A th , the following Expression 20 is obtained.
(Formula 20)
これをZeを中心に展開すると、
(数式21)
となり、この数式21に境界床面積Athを与えれば、仮想煙層高さZeの最小値が算定される。
(数式22)
<親室率の算定>
If this is developed around Ze,
(Formula 21)
Next, be given a boundary floor area A th in the equation 21, the minimum value of the virtual smoke layer height Z e is calculated.
(Formula 22)
<Calculation of parental room rate>
仮想避難時間tSeは、上述のように下記数式1である。
(数式1)
The virtual evacuation time t Se is the following formula 1 as described above.
(Formula 1)
また、限界煙層降下時間tSsは、下記数式23となる。この限界煙層降下時間tSsとは、ある居室が子室により間仕切られた場合において、火災が発生した場合に該親室の限界煙層高さ(床面から煙の下面までの限界高さ)まで煙が溜まるまでの時間をいう。
(数式23)
tSe:仮想避難時間(s)
tSs:限界煙層降下時間(s)
ρs:煙層密度(kg/m3)<初期火災とみなして1.0kg/m3とおくことが多い>
AR:居室全体の床面積(m2)
ARs:親室の床面積(m2)
k:火災プルーム量に関わる係数(-)<一般には0.08>]
Q0:火災成長率(kW/s2)<室用途による。事務室0.102,会議室0.016など>
Ze:仮想煙層高さ(m)
Zs:限界煙層高さ(m)
HR:天井高さ(m)
Further, the limit smoke layer lowering time t Ss is expressed by the following Expression 23. This limit smoke layer descent time t Ss is the limit smoke layer height of the parent room (the limit height from the floor to the bottom of the smoke) when a fire occurs when a certain room is partitioned by a child room. ) Until the smoke is accumulated.
(Formula 23)
t Se : Virtual evacuation time (s)
t Ss : Limit smoke layer descent time (s)
ρ s : Smoke density (kg / m 3 ) <1.0 kg / m 3 is often considered as an initial fire>
A R: the entire room floor area (m 2)
ARs : Floor area of parent room (m 2 )
k: Coefficient related to the amount of fire plume (-) <generally 0.08>]
Q 0 : Fire growth rate (kW / s 2 ) <Depending on room usage. Office room 0.102, conference room 0.016, etc.>
Z e : virtual smoke layer height (m)
Z s : Limit smoke layer height (m)
H R : Ceiling height (m)
これら仮想避難時間tSe=限界煙層降下時間tSsとおくと、
(数式24)
となる。これは、図2に示すように、ある居室全体の床面積(例えば1,000m2)の仮想避難時間tSeに対して、それと同じ時間となる限界煙層降下時間tSs を見れば、避難安全である親室の床面積(例えば500m2)の下限値を確認することができる。
If these virtual evacuation times t Se = limit smoke layer descent time t Ss ,
(Formula 24)
It becomes. As shown in FIG. 2, if the limit smoke layer descent time t Ss that is the same time as the virtual evacuation time t Se of a floor area (for example, 1,000 m 2 ) of an entire living room is seen, It is possible to confirm the lower limit value of the floor area of the parent room (for example, 500 m 2 ).
そして、数式24を変形して、親室の床面積ARsと、居室全体の床面積ARとの比率を求めると、下記数式25のようになる。
(数式25)
Then, by transforming the equation 24, the floor area A Rs parent chamber, when determining the ratio between the floor area A R of the entire room, so that the following equation 25.
(Formula 25)
すなわち、この面積比率は、居室全体床面積に対する親室床面積の割合、すなわち親室率βであるので、下記数式で表される。
(数式26)
That is, this area ratio is the ratio of the parent room floor area to the entire floor area of the living room, that is, the parent room ratio β, and is expressed by the following formula.
(Formula 26)
このため限界煙層高さZs、仮想煙層高さZe、天井高さHRを数式26にそれぞれ代入すれば、居室の親室率βを算定することができる。 Therefore limit smoke layer height Zs, by substituting each virtual smoke layer height Ze, the ceiling height H R in formula 26, it is possible to calculate the parent rates in room beta.
なお、居室全体面積に対する子室床面積の割合、すなわち子室率β’を求めたい場合には、β’=1−βとすればよい。
<算定システム>
In addition, what is necessary is just to set it as (beta) '= 1-beta, when calculating | requiring the ratio of the child room floor area with respect to the whole living room area, ie, child room rate (beta)'.
<Calculation system>
次に前記避難開始時間の算定方法をコンピュータに適用した算定システム(以下、本システムという)について説明する。 Next, a calculation system (hereinafter referred to as this system) in which the calculation method of the evacuation start time is applied to a computer will be described.
本システムは、図4に示すように、各部を統括的に制御する制御部100と、各種データを入力する入力部110と、親室率β等を算定する演算部120と、各種データや算定結果を記憶する記憶部130と、各種データや算定結果を出力する出力部140とを備えてなる。 As shown in FIG. 4, the system includes a control unit 100 that controls each unit in an integrated manner, an input unit 110 that inputs various data, a calculation unit 120 that calculates a parental room rate β, and various data and calculation. A storage unit 130 for storing results and an output unit 140 for outputting various data and calculation results are provided.
前記入力部110は、例えば図5に示すように、プランの設計条件に係るデータ、当該フロアに係るデータ、計算上あらかじめ設定するデータなどの各種データが入力されるものであり、例えばPCの場合にはキーボードやマウスとなる。 As shown in FIG. 5, for example, the input unit 110 receives various data such as data related to plan design conditions, data related to the floor, and data set in advance for calculation. It becomes a keyboard and a mouse.
前記演算部120は、前記制御部100とともに主にCPU(中央演算処理装置)により構成されるものであり、数式26による親室率βなどを算定する。この親室率βの算定のためのプログラムは記録媒体からダウンロードされてもよいし、あるいはインターネット等のネットワークからダウンロードされてもよい。 The calculation unit 120 is configured mainly by a CPU (Central Processing Unit) together with the control unit 100, and calculates a parental room ratio β according to Equation 26 and the like. The program for calculating the parental room ratio β may be downloaded from a recording medium or downloaded from a network such as the Internet.
前記記憶部130は、キャッシュメモリやハードディスクなどで構成されるものであり、入力部110により入力された各種データや、演算部120により算定された親室率βなどを記憶する。 The storage unit 130 includes a cache memory, a hard disk, and the like, and stores various data input by the input unit 110, a parental room rate β calculated by the calculation unit 120, and the like.
前記出力部140は、例えばPCの場合にはモニタから構成されるものであり、記憶部130に記憶されている算定結果である親室率β等を出力するものである。 The output unit 140 includes a monitor in the case of a PC, for example, and outputs a parental room rate β or the like as a calculation result stored in the storage unit 130.
而して、入力部110に各種データが入力されると、演算部120は所定のステップにより親室率β等を算定し、それを出力部140に出力する。このとき各種データや算定結果となる親室率β等は記憶部130に随時記憶される。 Thus, when various data are input to the input unit 110, the calculation unit 120 calculates the parental room ratio β and the like in a predetermined step and outputs it to the output unit 140. At this time, various data, a parental room rate β and the like as calculation results are stored in the storage unit 130 as needed.
この演算部120によるステップとは以下のとおりである。
(1) 避難開始時間tst(s)を数式10により算定する
(2) 避難行動時間tac(s)を数式4により算定する
(3) 前記避難開始時間tst(s)と前記避難行動時間tac(s)を合算して避難時間te(s)を算定する、
(4) 煙層密度ρs(kg/m3)、居室全体の床面積AR(m2)、火災プルーム量に関わる係数k、火災成長率Q0(kW/s2)、天井高さHR(m)を用いて、数式1により仮想避難時間tSe(s)を設定する、
(5) 前記仮想避難時間tSe(s)が前記避難時間te(s)以上となるように仮想煙層高さZe(m)を算定する、
(6) 限界煙層高さZs(m)、仮想煙層高さZe(m)、天井高さHR(m)を用いて、数式2により建物内居室の親室率βを算定する
The steps by the calculation unit 120 are as follows.
(1) Calculate the evacuation start time t st (s) using Equation 10.
(2) Calculate evacuation action time t ac (s) using Equation 4
(3) The evacuation time t e (s) is calculated by adding the evacuation start time t st (s) and the evacuation action time t ac (s).
(4) Smoke density ρ s (kg / m 3 ), floor area A R (m 2 ) of the entire room, coefficient k related to the amount of fire plume, fire growth rate Q 0 (kW / s 2 ), ceiling height Using H R (m), set the virtual evacuation time t Se (s) according to Equation 1.
(5) Calculate the virtual smoke layer height Z e (m) so that the virtual evacuation time t Se (s) is equal to or longer than the evacuation time t e (s).
(6) Using the limit smoke layer height Z s (m), virtual smoke layer height Z e (m), and ceiling height H R (m), calculate the parental room ratio β of the room in the building using Equation 2. Do
なお、本実施形態では、係数φとして主に0.90の場合を例に挙げて説明したが、0.95以下の数値であれば、その他の数値であってもよい。 In the present embodiment, the case where the coefficient φ is mainly 0.90 has been described as an example, but other numerical values may be used as long as the numerical value is 0.95 or less.
また、避難開始時間は数式10、避難行動時間は数式4により算定したが、その他の算定式であってもよい。 Further, although the evacuation start time is calculated according to Formula 10 and the evacuation action time is calculated according to Formula 4, other calculation formulas may be used.
100…制御部
110…入力部
120…演算部
130…記憶部
140…出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Control part 110 ... Input part 120 ... Calculation part 130 ... Memory | storage part 140 ... Output part
Claims (5)
避難時間te(s)を算定するステップと、
煙層密度ρs(kg/m3)、居室全体の床面積AR(m2)、火災プルーム量に関わる係数k、火災成長率Q0(kW/s2)、天井高さHR(m)を用いて、下記数式1により仮想避難時間tSe(s)を設定するステップと、
(数式1)
前記仮想避難時間tSe(s)が前記避難時間te(s)以上となるように上記数式1中の仮想煙層高さZe(m)を算定するステップと、
限界煙層高さZs(m)、前記仮想煙層高さZe(m)、天井高さHR(m)を用いて、下記数式2により建物内居室の親室率βを算定するステップと、
(数式2)
を備えることを特徴とする親室率の算定方法。 A method for calculating a parent room ratio β of a room in the building when designing a building for evacuation safety,
Calculating the evacuation time t e (s);
Smoke density ρ s (kg / m 3 ), floor area A R (m 2 ) of the entire room, coefficient k related to the amount of fire plume, fire growth rate Q 0 (kW / s 2 ), ceiling height H R ( m) to set the virtual evacuation time t Se (s) according to the following formula 1;
(Formula 1)
Calculating the virtual smoke layer height Z e (m) in Equation 1 so that the virtual evacuation time t Se (s) is equal to or greater than the evacuation time t e (s);
Using the limit smoke layer height Z s (m), the virtual smoke layer height Z e (m), and the ceiling height H R (m), the parent room ratio β of the room in the building is calculated by the following formula 2. Steps,
(Formula 2)
A method for calculating a parental room rate characterized by comprising:
前記避難開始時間tst(s)は、煙層密度ρs(kg/m3)、居室全体の床面積AR(m2)、火災プルーム量に関わる係数k、火災成長率Q0(kW/s2)、天井高さHR(m)、0.95以下の係数φを用いて、下記数式3により算定する請求項1に記載の親室率の算定方法。
(数式3)
The evacuation time t e (s) is the evacuation start time t st (s) until the occupant in the room notices a fire and starts evacuation, and the evacuation time t e (s) It is the sum of the evacuation action time t ac (s) until moving,
The evacuation start time t st (s) is the smoke layer density ρ s (kg / m 3 ), the floor area A R (m 2 ) of the entire room, the coefficient k related to the amount of fire plume, and the fire growth rate Q 0 (kW) The calculation method of the parental room rate according to claim 1, wherein the calculation is performed by the following formula 3 using / s 2 ), the ceiling height H R (m), and a coefficient φ of 0.95 or less.
(Formula 3)
(数式4)
The parent room rate calculation method according to claim 2, wherein the evacuation action time t ac (s) is calculated by the following formula 4 using a coefficient α and a room floor area A R (m 2 ).
(Formula 4)
各種数値を入力する入力手段と、
該入力手段により入力された各数値を用いて、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の算定方法に基づいて建物内居室の親室率βを算定する演算手段と、
該演算手段により算定された建物内居室の親室率βを出力する出力手段とを備えてなることを特徴とする親室率の算定システム。 A system for calculating a parental room ratio β of a room in a building when designing a building evacuation safety,
An input means for inputting various numerical values;
Calculation means for calculating the parent room ratio β of the room in the building based on the calculation method according to any one of claims 1 to 3, using each numerical value input by the input means,
A parent room ratio calculation system comprising: output means for outputting a parent room ratio β of a room in a building calculated by the calculation means.
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