JP6950309B2 - 避難安全性能評価方法、避難安全性能評価システム、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、避難安全性能評価方法、避難安全性能評価システム、及び、プログラムに関する。

一般に、建築物の設計時に設計者は、その建築物の避難安全性能（建築物内の居室者が安全に避難可能か否か）の検討を行なっている。この検討には、例えば避難安全検証法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。避難安全検証法の一つとして、ある階の居室からの出火を想定し、避難完了時間（ｔ_escape）と、許容避難時間（ｔ_crit）とを比較して「ｔ_escape≦ｔ_crit」を確認することが要求されている。

ここで、避難完了時間ｔ_escapeは、火災の発生時から、その階の全ての居室者が一時避難場所を通って避難完了する時までの時間であり、主に、居室者の人数、歩行距離、出入口（扉等）の数に応じて変動する。許容避難時間ｔ_critは、火災の発生時から、一時避難場所が避難上支承ある状態になる時までの時間であり、主に、火災室の区画部材（間仕切り壁、扉等）の耐火性能に応じて変動する。

特開２００７−３３４６８３号公報

避難完了時間ｔ_escapeが許容避難時間ｔ_crit以下である場合には安全であると判断されるが、そうでない場合には設計を最初から見直し、上記条件（ｔ_escape≦ｔ_crit）を満たすまで検討を繰り返すことになる。ここで、設計を変えることによって、避難完了時間ｔ_escapeと許容避難時間ｔ_critのどちらも値が変動するおそれがあり、このため、手戻りが多くなって設計の効率が悪化するおそれがあった。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その主な目的は、設計の効率の向上を図ることにある。

かかる目的を達成するために本発明の避難安全性能評価方法は、
居室と、避難設備と、前記居室と前記避難設備との間の一時避難場所と、を有する建築物の避難安全性能評価方法であって、
データ入力に基づいて条件の設定を行う設定部と、データの各種演算処理を行う演算処理部とを備えたコンピュータを用いた避難安全性能評価方法であり、
火災の発生時から、避難完了までの目標時間を、前記設定部が設定する目標時間設定ステップと、
前記火災の発生する火災発生地点を、前記設定部が設定する火災発生地点設定ステップと、
前記火災の発生時から、全ての前記居室の居室者が、前記一時避難場所を通って前記避難設備内に避難完了する時までの時間である避難完了時間を、前記演算処理部が計算する避難完了時間計算ステップと、
前記目標時間と前記避難完了時間とを、前記演算処理部が比較する第１比較ステップと、
前記火災の発生時から、前記火災発生地点の区画部材の耐火性能に基づき、前記一時避難場所が避難上支障ある状態になる時までの時間である許容避難時間を、前記演算処理部が計算する許容避難時間計算ステップと、
前記目標時間と前記許容避難時間とを、前記演算処理部が比較する第２比較ステップと、
を有し、
前記第２比較ステップで前記許容避難時間が前記目標時間未満となる場合は、前記避難完了時間の計算に影響を及ぼさない設備条件を変更して、前記演算処理部が前記許容避難時間を見直す、
ことを特徴とする。
このような避難安全性能評価方法によれば、手戻りを減らすことができ、設計の効率の向上を図ることができる。

かかる避難安全性能評価方法であって、前記第１比較ステップで前記避難完了時間が前記目標時間を超える場合、前記目標時間を見直すことが望ましい。
このような避難安全性能評価方法によれば、手間がかからない。

かかる避難安全性能評価方法であって、前記目標時間の見直しを所定回数実行しても前記避難完了時間が前記目標時間を超える場合、前記建築物の建築計画に影響しない設備条件を変更することが望ましい。
このような避難安全性能評価方法によれば、簡易に条件を変更することができる。

かかる避難安全性能評価方法であって、前記目標時間の見直しを所定回数実行しても前記避難完了時間が前記目標時間を超える場合、前記建築物の建築計画を見直すようにしてもよい。
このような避難安全性能評価方法によれば、許容避難時間の評価をする前に建築計画の見直しをすることができる。

また、かかる目的を達成するために本発明の避難安全性能評価システムは、居室と、避難設備と、前記居室と前記避難設備との間の一時避難場所と、を有する建築物の避難安全性能を評価する避難安全性能評価システムであって、火災の発生時から、避難完了までの目標時間、及び、前記火災の発生する火災発生地点を設定する設定部と、前記火災の発生時から、全ての前記居室の居室者が、前記一時避難場所を通って前記避難設備内に避難完了する時までの時間である避難完了時間、及び、前記火災の発生時から、前記火災発生地点の区画部材の耐火性能に基づき、前記一時避難場所が避難上支障ある状態になる時までの時間である許容避難時間を計算するとともに、前記目標時間と前記避難完了時間との比較、及び、前記目標時間と前記許容避難時間との比較を行う演算処理部と、を備え、前記演算処理部は、前記許容避難時間が前記目標時間未満となる場合は、前記避難完了時間の計算に影響を及ぼさない設備条件を変更して前記許容避難時間を見直すことを特徴とする。

また、かかる目的を達成するために本発明のプログラムは、上記の何れかに記載の避難安全性能評価方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、設計の効率の向上を図ることができる。

本実施形態の避難安全性能評価方法を適用する建築物の対象階の間取り図（平面図）である。 本実施形態における火災発生時の避難安全性能の評価方法を示すフロー図である。 比較例における火災発生時の避難安全性能の評価方法を示すフロー図である。 建築物の対象階の構成の第１変形例である。 建築物の対象階の構成の第２変形例である。 建築物の対象階の構成の第３変形例である。

＝＝＝実施形態＝＝＝
＜＜建築物の構成について＞＞
図１は、本実施形態の避難安全性能評価方法を適用する建築物の対象階の間取り図（平面図）である。本実施形態の建築物は、図に示すように、隣接する２つの居室１０、１２と、廊下２０と、避難設備３０とを備えている。なお、天井と床と壁で囲まれた空間のことを「室」といい、居室は、人の居住、執務、作業、集会、娯楽などの目的のために継続的に使用される室のことである。また、居室以外の室のことを非居室といい、廊下２０も非居室に相当する。

居室１０と居室１２は建築物の長手方向に隣接している。また、居室１０と居室１２は、それぞれ、廊下２０と隣接している。これらの各室は、不燃材料で形成された間仕切り壁で区画されている。また、居室１０と廊下２０、及び、居室１２と廊下２０との間の間仕切り壁には、それぞれ出入口（例えば扉）が設けられている。本実施形態では、居室１０にて火災が発生することとする。以下の説明において、火災の発生する室（本実施形態では居室１０）のことを火災室ともいう。

廊下２０は、図１に示すように、２つの居室（居室１０、１２）と、避難設備３０との間に設けられており、建築物（対象階）を長手方向に横切っている。廊下２０は、居室１０及び居室１２から避難設備３０までの避難経路における一時避難場所である。

避難設備３０は、図１に示す対象階において防火区画された部位である。本実施形態の避難設備３０は、避難階段３２を有している。また、避難設備３０と廊下２０との間には出入口が設けられている。

以上の構成において、居室１０で火災が発生するとして、居室１０及び居室１２から居室者が避難をする場合について検討する。

＜＜避難安全性能評価方法について＞＞
＜比較例＞
本実施形態について説明する前に、まず、比較例の評価方法について説明する。

なお、以下の計算や処理等は、一般的なデータ処理装置を用いて容易に実行することができる。データ処理装置としては、演算処理装置（ＣＰＵ）、ハードディスク装置等のデータ記憶装置、モニタ等の出力装置、キーボード等のデータ入力装置、及び、光ディスクドライブ装置等のデータ読み取り装置を備えた通常構成のコンピュータ（例えばパーソナルコンピュータ）を用いることができる。また、以下の評価方法を実行するプログラムは、予めデータ記憶装置に記憶しておいてもよいし、または、光ディスク等のデータ記憶媒体に記憶されたプログラムを、読み取り装置によって読み取るようにしてもよい。あるいは、インターネット等の通信回線からダウンロードするようにしてもよい。これは、後述の本実施形態においても同様である。また、以下の動作の主体は、主にデータ処理装置（コンピュータ）である。このデータ処置装置は、データ入力に基づいて条件等の設定を行う設定部と、データの各種演算処理を行う演算処理部とを備えている。

図３は、比較例における火災発生時の避難安全性能の評価方法を示すフロー図である。

まず、建築物の建築計画に基づいて、図１に示すように、対象階の各室や避難設備等のレイアウト設計を行う（Ｓ２００）。また、設計した対象階において火災の発生する室（火災室）を設定する（Ｓ２０１）。ここでは、居室１０を火災室とする。

次に、居室１０で火災が発生した場合に、その火災の発生時から、全ての居室（この場合、居室１０と居室１２）の居室者が、廊下２０を通って避難設備３０（避難階段３２）内に避難完了する時までの時間である避難完了時間ｔ_escapeを計算する（Ｓ２０２）。この計算は、居室者の人数、歩行時間、出入口（扉）の数などに基づいて行う。具体的には、避難完了時間ｔ_escapeは、「火災の発生から覚知までに要する時間」、「居室出入口への到達時間」、「居室出入口での滞留解消時間」、「居室出入口から一時避難場所出入口までの到達時間」、「一時避難場所出入口での滞留時間」の合計により算出される。なお、「火災覚知」の要因としては、「煙が頭上にくることによる覚知」、「煙感知器作動による警報」、「人による情報伝達」などがある。

さらに、火災室（居室１０）を区画する区画部材（間仕切り壁や出入口）の耐火性能（排煙性能を含む）に基づいて、許容避難時間ｔ_critを計算する（Ｓ２０３）。許容避難時間ｔ_critは、火災の発生時から、一時避難場所が避難上支承ある状態になる時までの時間である。なお、避難上支承ある状態とは、例えば、煙により避難者の呼吸が困難になって避難不能になるような状態である。耐火性能が高いほど、許容避難時間が長くなる。

そして、避難完了時間ｔ_escapeと許容避難時間ｔ_critとを比較し、避難完了時間ｔ_escapeが許容避難時間ｔ_crit以下であるか判断する（Ｓ２０４）。

避難完了時間ｔ_escapeが許容避難時間ｔ_crit以下であれば（Ｓ２０４でＹＥＳ）、安全であると判定し、避難安全性評価を終了する。一方、避難完了時間ｔ_escapeが許容避難時間ｔ_critよりも大きければ（Ｓ２０４でＮＯ）、安全でないと判定し、ステップＳ２００に戻り、建築計画を再度見直す。

ところが、この建築計画の見直しの際に、設計条件を変更することによって、避難完了時間ｔ_escapeと許容避難時間ｔ_critがともに変動することがある。このため、比較例では、建築計画への手戻りが多くなり設計を確定するのに時間がかかるおそれがある。すなわち、設計の効率が悪化するおそれがある。そこで、本実施形態では、建築計画への手戻りを減らし、設計の効率の向上を図っている。

＜本実施形態＞
図２は、本実施形態における火災発生時の避難安全性能の評価方法を示すフロー図である。

まず、比較例のステップＳ２００と同様に、建築物の建築計画に基づき、図１に示すように、対象階の各室や避難設備等のレイアウト設計を行う（Ｓ１００）。

また、火災発生時から、避難完了までの目標時間ｔ_tarを設定する（S１０１：目標時間設定ステップに相当）。この目標時間ｔ_tarは、例えば、設計者が経験に基づいて適宜の時間（例えば１０分）に予め設定する。

次に、比較例のステップS２０１と同様に、火災室（火災発生地点に相当）を設定する（Ｓ１０２：火災発生地点設定ステップに相当）。ここでは、居室１０を火災室とする。

さらに、比較例のステップＳ２０２と同様に、居室１０で火災が発生した場合に、その火災の発生時から、全ての居室（居室１０及び居室１２）の居室者が、廊下２０を通って避難設備３０（避難階段３２）内に避難完了する時までの時間である避難完了時間ｔ_escapeを計算する（Ｓ１０３：避難完了時間計算ステップに相当）。避難完了時間ｔ_escapeの詳細については比較例と同じであるので説明を省略する。

そして、避難完了時間ｔ_escapeと目標時間ｔ_tarとを比較し、避難完了時間ｔ_escapeが目標時間ｔ_tar以下であるか否かを判断する（Ｓ１０４：第１比較ステップに相当）。

避難完了時間ｔ_escapeが目標時間ｔ_tarよりも大きければ（Ｓ１０４でＮＯ）、目標時間ｔ_tarの変更がｎ回目（例えば５回目）であるか否かを判断する（Ｓ１０５）。最初は目標時間ｔ_tarを変更していないのでステップＳ１０５でＮＯとなり、目標時間ｔ_tarを変更して（Ｓ１０６）、ステップＳ１０２に戻る。なお、目標時間ｔ_tarの変更方法としては、所定時間（例えば３０秒）ずつ値が増えるように設定しておけばよい。このように目標時間ｔ_tarの変更には手間がかからない。目標時間ｔ_tarの変更をｎ回（例えば５回）繰り返すと、ステップＳ１０５でＹＥＳとなり、大規模な変更が必要か否かを判断する（Ｓ１０７）。大規模な変更が必要ないと判断すれば（Ｓ１０７でＮＯ）、軽微な変更を行い（Ｓ１０８）、ステップＳ１０１に戻る。ここで軽微な変更とは、例えば出入口の配置を変えたりするなど、建築計画には影響のない変更のことであり、簡易に条件を変更することができる。

ステップＳ１０７で、大規模な変更が必要であると判断すれば（Ｓ１０７でＹＥＳ）、ステップＳ１００に戻り建築計画を見直す。例えば、避難階段３２の数を増やすような変更（大規模な変更）を行う。このように、本実施形態では、許容避難時間ｔ_critの評価をする前に建築計画の見直しをすることができる。

ステップＳ１０４において、避難完了時間ｔ_escapeが目標時間ｔ_tar以下であれば（Ｓ１０４でＹＥＳ）、比較例のステップＳ２０４と同様に、居室１０を区画する間仕切り壁や出入口の耐火性能に基づいて、火災の発生時から、廊下２０が避難上支障ある状態になる時までの時間である許容避難時間ｔ_critを計算する（Ｓ１０９：許容避難時間計算ステップに相当）。

そして、許容避難時間ｔ_critが目標時間ｔ_tar以上であるか否かを判断する（Ｓ１１０：第２比較ステップに相当）。許容避難時間ｔ_critが目標時間ｔ_tar以上であれば（Ｓ１１０でＹＥＳ）、安全であると判定し、避難安全性評価を終了する。一方、許容避難時間ｔ_critが目標時間ｔ_tarよりも小さければ（Ｓ１１０でＮＯ）、避難完了時間ｔ_escapeの計算に影響を及ぼさない設備条件（例えば、間仕切り壁や出入口の耐火性能）を変更し（Ｓ１１１）、許容避難時間ｔ_critを計算するステップＳ１０９を再度実行する。

以上説明したように、本実施形態では、まず、所定の目標時間ｔ_tarを予め設定し、避難完了時間ｔ_escapeが目標時間ｔ_tar以下になるように定めている。そして、その後、許容避難時間ｔ_critと目標時間ｔ_tarとの比較を行い、許容避難時間ｔ_critが目標時間ｔ_tarよりも小さければ、避難完了時間ｔ_escapeの計算に影響を及ぼさない設備条件（耐火性能等）を変更している。これにより、避難完了時間ｔ_escapeと許容避難時間ｔ_critを独立して検討することができ、手戻りを減らすことができる。よって、設計の効率化を図ることができる。

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜フロア構成について＞
建築物の対象階（フロア）の構成は前述の実施形態には限られず、避難設備以外に３以上の室（一時避難場所を含む）を備え、居室と避難設備との間に一時避難場所があればよい。

例えば、居室（非火災室）は、必ず一時避難場所を通って避難設備に入る構成であれば、一時避難場所との間に室を挟んでもよい。
図４は、建築物の対象階の構成の第１変形例である。この変形例では、火災室でない室（非火災室）として、居室１２ａと非居室１２ｂが設けられている。居室１２ａと非居室１２ｂ、及び、非居室１２ｂと廊下２０は、それぞれ、間仕切り壁で区画されており、各間仕切壁には出入口が設けられている。この変形例の場合、居室１２ａの居室者は、非居室１２ｂと廊下２０を通って避難設備３０（避難階段３２）に入ることになる。このように、居室１２ａと廊下２０との間に非居室１２ｂを挟んでいてもよい。

また、前述の実施形態では火災室は居室１０であったが、火災室が居室でなくてもよい。
図５は、建築物の対象階の構成の第２変形例である。この変形例では、非居室１０´と居室１２が設けられており、非居室１０´が火災室となっている。このように火災室は非居室であってもよい。この例の場合、火災室以外の居室１２のみから居室者が避難することになる。なお、非居室とは、前述したように、居室以外の室（例えば、倉庫や機械室など）である。

また、前述の実施形態では、一時避難場所（廊下２０）と避難設備３０が出入口を介して直接繋がっていたが、一時避難場所と避難設備との間に、他の設備があってもよい。
図６は、建築物の対象階の構成の第３変形例である。この例では、廊下２０と避難設備３０との間にバルコニーや附室が設けられている。このように、廊下２０と避難設備３０との間に他の設備（バルコニーや附室など）があってもよい。

＜一時避難場所について＞
前述の実施形態では、一時避難場所は廊下２０であったが、一時避難場所は廊下には限られない。例えば、ロビーであってもよい。

＜避難設備について＞
また、前述の実施形態では、避難設備３０として避難階段３２が設けられていたがこれには限られない。例えば、屋外広場やテラスであってもよい。

１０ 居室（火災室）
１０´ 非居室（火災室）
１２ 居室
１２ａ 居室
１２ｂ 非居室
２０ 廊下（一時避難場所）
３０ 避難設備
３２ 避難階段

Claims (6)

1. 居室と、避難設備と、前記居室と前記避難設備との間の一時避難場所と、を有する建築物の避難安全性能評価方法であって、
   データ入力に基づいて条件の設定を行う設定部と、データの各種演算処理を行う演算処理部とを備えたコンピュータを用いた避難安全性能評価方法であり、
   火災の発生時から、避難完了までの目標時間を、前記設定部が設定する目標時間設定ステップと、
   前記火災の発生する火災発生地点を、前記設定部が設定する火災発生地点設定ステップと、
   前記火災の発生時から、全ての前記居室の居室者が、前記一時避難場所を通って前記避難設備内に避難完了する時までの時間である避難完了時間を、前記演算処理部が計算する避難完了時間計算ステップと、
   前記目標時間と前記避難完了時間とを、前記演算処理部が比較する第１比較ステップと、
   前記火災の発生時から、前記火災発生地点の区画部材の耐火性能に基づき、前記一時避難場所が避難上支障ある状態になる時までの時間である許容避難時間を、前記演算処理部が計算する許容避難時間計算ステップと、
   前記目標時間と前記許容避難時間とを、前記演算処理部が比較する第２比較ステップと、
   を有し、
   前記第２比較ステップで前記許容避難時間が前記目標時間未満となる場合は、前記避難完了時間の計算に影響を及ぼさない設備条件を変更して、前記演算処理部が前記許容避難時間を見直す、
   ことを特徴とする避難安全性能評価方法。
2. 請求項１に記載の避難安全性能評価方法であって、
   前記第１比較ステップで前記避難完了時間が前記目標時間を超える場合、前記目標時間を見直す、
   ことを特徴とする避難安全性能評価方法。
3. 請求項２に記載の避難安全性能評価方法であって、
   前記目標時間の見直しを所定回数実行しても前記避難完了時間が前記目標時間を超える場合、前記建築物の建築計画に影響しない設備条件を変更する、
   ことを特徴とする避難安全性能評価方法。
4. 請求項２に記載の避難安全性能評価方法であって、
   前記目標時間の見直しを所定回数実行しても前記避難完了時間が前記目標時間を超える場合、前記建築物の建築計画を見直す、
   ことを特徴とする避難安全性能評価方法。
5. 居室と、避難設備と、前記居室と前記避難設備との間の一時避難場所と、を有する建築物の避難安全性能を評価する避難安全性能評価システムであって、
   火災の発生時から、避難完了までの目標時間、及び、前記火災の発生する火災発生地点を設定する設定部と、
   前記火災の発生時から、全ての前記居室の居室者が、前記一時避難場所を通って前記避難設備内に避難完了する時までの時間である避難完了時間、及び、前記火災の発生時から、前記火災発生地点の区画部材の耐火性能に基づき、前記一時避難場所が避難上支障ある状態になる時までの時間である許容避難時間を計算するとともに、前記目標時間と前記避難完了時間との比較、及び、前記目標時間と前記許容避難時間との比較を行う演算処理部と、
   を備え、
   前記演算処理部は、前記許容避難時間が前記目標時間未満となる場合は、前記避難完了時間の計算に影響を及ぼさない設備条件を変更して前記許容避難時間を見直す、
   ことを特徴とする避難安全性能評価システム。
6. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の避難安全性能評価方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

Images