JP7475868B2

JP7475868B2 - 延焼防止システム

Info

Publication number: JP7475868B2
Application number: JP2020008134A
Authority: JP
Inventors: 悠史伊藤; 有行増田
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2024-04-30
Anticipated expiration: 2040-01-22
Also published as: JP2021115045A

Description

本発明は、建物が密集して設けられた地域に設置して、防火液を建物に放出することにより延焼を防止するシステムに関するものである。

都市部の旧来の住宅地区や伝統的な木造住宅地区等においては、木造の建物が密集して建てられ、隣接する建物の間隔が狭い地域（以下、「木密地域」という。）がある。木密地域では、火災が建物の狭い間隔を容易に超えてしまい、延焼により被害が拡大しやすい。また、木密地域は、消防車の進入が困難であるだけでなく、狭い間隔で設けられた壁面への放水は、建物の壁面に向けて放水しようとしても壁面の前の空間が狭く、放水口から壁面までの距離を確保できない。そのため、狭い間隔に向け、建物の壁面に沿った方向に放水せざるを得ず、消火や延焼防止の作業が困難である。このように木密地域の火災で消防車等による放水を効率的に行うことは難しい。

特開２００４－３４４２４６号公報特開２０１９－０６３１９９号公報

特許文献１には、火災時に構造部材の表面に水膜を形成することによって、構造部材の耐火性能を向上させる装置が記載されている。この装置では、木質構造部材の表面部分の上部に水を供給して、表面部分を濡らしながら自由流下して表面部分を覆う水膜を形成する。しかしながら、表面に均一に水膜を形成することは難しく、水膜が薄い部分や水膜を形成できなかった部分から延焼が生じる。特に、外壁が後述する下見板張りである場合には、板の下端に水膜を形成する事ができず、延焼しやすい。また、特許文献２には木密地域にドレンチャヘッドを設け、放水を行う延焼防止システムが記載されている。しかし、主に屋根に対して放水するものであり、外壁面への放水を行うものではない。

本発明は、建物が密集して設けられた地域で効率的に火災の延焼を防止する、延焼防止システムを提供することを課題とする。

（１）本発明は、隣接する建物の間の軒下に放出ヘッドが設けられ、前記放出ヘッドは、前記建物の外壁面に向かって斜め上方に防火液を放出することを特徴とする延焼防止システムである。
本発明は、建物の外壁面から近い軒下において、軒下に設けた放出ヘッドから斜め上方に防火液を放出することにより、防火液は外壁面に達して付着し易い効果を奏する。また、放出ヘッドが軒下に設けられるため、放出ヘッドから入った雨水による放出ヘッド等の内部からの劣化を抑制する効果を奏する。

（２）また、本発明は、前記防火液は水よりも高粘度であり、前記外壁面は下見板張りであることを特徴とする（１）に記載された延焼防止システムである。
本発明では、防火液が高粘度であるため、外壁面等に付着し易い。また、伝統的な木造住宅等に用いられる下見板張りの外壁面は、板材が斜め下方に突出しているために延焼しやすい。本発明によれば、突出した板材の下方にも防火液が付着しやすいため、高い防火能力を発揮することができる。

（３）また、本発明は、前記放出ヘッドは１２０°乃至１６０°の角度で扇状に前記防火液を放出し、前記外壁面に前記防火液が、縦幅１に対し横幅１．５～２．５の範囲で到達することを特徴とする（１）または（２）に記載された延焼防止システムである。
本発明によれば、斜め上方に向けて扇状に防火液を放出するため、外壁面を防火液で均一に覆うことができる。さらに、扇状が１２０°乃至１６０°の角度であるために外壁に到達しない真横への放出がなく、防火液を有効に用いることができる。

（４）また、本発明は、前記放出ヘッドを縦方向に回転させる調整手段を設け、前記防火液の縦の放出方向を調整可能としたことを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載された延焼防止システムである。
本発明によれば、外壁面に対して放出ヘッドを最も効率的に防火液を放出できる方向に設置現場で調整することができる。

（５）また、本発明は、前記防火液を前記放出ヘッドに供給する配管は横配管と縦配管を有し、異なる高さの位置に設けられた複数の前記放出ヘッドを備えたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載された延焼防止システムである。
本発明によれば、横配管によって狭い建物同士の間に効率的に防火液を供給することができる。また、縦配管を用いて異なる高さの位置に複数の放出ヘッドを備えることにより、２階建てや３階建ても含めて縦方向に広がる外壁面の全体に防火液を吹き付けることができる。

（６）また、本発明は、前記放出ヘッドを先端付近に設けた突出配管を有し、前記突出配管は、前記放出ヘッドが前記外壁面から離間した位置となるように前記外壁面の近傍から突出していることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載された延焼防止システムである。
本発明によれば、外壁面に設置した配管から突出配管を介して、外壁面から離間した位置の放出ヘッドから防火液を放出することができる。

本発明によれば、防火液を着実に外壁面に付着させることができる。

密集した建物１同士の間に設けた延焼防止システム。斜め上方から見た、建物１の外壁面１１ａに設置した延焼防止システム。外壁面１１ａの水平断面の上方から見た、建物１の外壁面１１ａに設置した延焼防止システム。放出ヘッド２の断面図。外壁面１１ａの側方から見た、建物１の外壁面１１ａに設置した延焼防止システム。外壁面１１ａの外側から見た、建物１の外壁面１１ａに設置した延焼防止システム。

図１は、密集した建物１同士の間に設けた延焼防止システムを示す。図１において、２軒の建物１は木造住宅であり、互いの外壁１１を対向して狭い間隔で建てられている。屋根１２からは軒１３が延在しており、建物１の間では軒１３の下に放出ヘッド２が位置している。本実施形態では、２つの建物１における外壁面１１ａの間隔αは１００ｃｍである。木密地域等のように建物１が密集した地域では、間隔αが５０～１５０ｃｍと狭く、一度火災が起きてしまうと他の建物１に延焼しやすい。なお、本願の図面において、建物１の床面積等は実際よりも小さく記載している。２件の建物１における向かい合う外壁１１は、後述する下見板張りで形成されている。延焼防止システムは、配管３等により形成され、放出ヘッド２は上下２段に設置している。

配管３は、外壁面１１ａに沿って外壁１１に取り付けた壁面配管３１と、外壁面１１ａの近傍から隣接する建物１の外壁１１側に突出した突出配管３２より形成され、防火液を放出ヘッド２に供給する。壁面配管３１は、横配管３１１と縦配管３１２を備える。横配管３１１は、端部が防火液圧入装置４に接続されている。そして、建物１の布基礎１４に沿って横方向に設置され、建物１の角を曲がって建物１の間の下部に延在する。

図１において、点線は防火液の縦の放出方向を示す。放出ヘッド２から延びる２本の点線の間に防火液を放出する。本実施形態では放出ヘッド２を上下２段に配置しており、外壁面１１ａを覆うように防火液が放出される。また、防火液は軒１３下まで達し、軒１３からの延焼を防止する。本実施形態において、防火液はチキソトロピー性を有した高粘度状の物質であり、配管３へ押し出される際に生じる剪断応力により流動性が生じ、外壁面１１ａ等に達して剪断応力が無くなると高粘度に戻る。そのため、外壁面１１ａ等に付着して高い防火性を有する。

図２は、斜め上方から見た、建物１の間で外壁面１１ａに設置した延焼防止システムである。点線の丸βで囲った部分には、外壁１１の断面が示されている。外壁１１は、側方に延在する複数の木製の外壁板１１ｂを部分的に重ねて構成され、外壁板１１ｂの上部が上の外壁板１１ｂの下部に隠れる下見板張りである。下見板張りは、古い木造建築物や伝統的建築物などでよく使用される外壁構造である。

配管３は、布基礎１４の部分に設置された横配管３１１から分岐し、外壁面１１ａに沿って上方に向けて縦配管３１２が延在している。そして、縦配管３１２には異なる高さに２本の突出配管３２がつながっている。突出配管３２は外壁面１１ａから略垂直な方向に延在している。突出配管３２の先端付近には放出ヘッド２が設けられており、突出配管３２により放出ヘッド２は外壁面１１ａから離間した位置で、異なる高さの２箇所に設置される。

図３は、外壁面１１ａの水平断面の上方から見た、建物１の外壁面１１ａに設置した延焼防止システムである。図１，２に示した上方の突出配管３２等が記載されている。横配管３１１から、上方に向かって縦配管３１２が接続されている。図３において、縦配管３１２は第１継手３５の影の位置にある。図２に示すように、縦配管３１２には、上部と下部の２箇所でエルボやティーズ等の継手と短い管により、突出配管３２が接続している。図３に示すように、縦配管３１２からの配管３は、第１継手３５により一度、外壁面１１ａに平行な側方へ向かい、第１短管３３に接続する。さらに第２継手３６により外壁面１１ａに略垂直に外壁面１１ａから離れる方向へ延在する突出配管３２が接続する。そして、第３継手３７により外壁面１１ａに平行で水平な方向へ向かい第２短管３４に接続し、第４継手３８によって外壁面１１ａの方向に向かった後に放出ヘッド２が取り付けられている。配管３の接続部は管とエルボ等に設けた外ネジと内ネジにより接合している。本実施形態ではこのようにして、放出ヘッド２のヘッド先端２５が外壁面１１ａの方向を向いた状態で、放出ヘッド２が突出配管３２の先端付近に設けられている。また、本実施形態において、外壁面１１ａから放出溝２３までの距離は３５ｃｍである。一つの放出ヘッド２から放出される防火液による外壁面１１ａでの付着領域の面積や付着具合等からみて、外壁面１１ａから放出溝２３までの距離は１５～５０ｃｍであることが好ましい。ただし、放出ヘッド２は軒１３の下方に設けられ、軒１３の先端よりも外側には設けられない。そのため、放出口である放出溝２３には雨水が入りにくく、放出ヘッド２等の劣化が抑制される。

第３継手３７、第２短管３４、第４継手３８はネジ止めされており、ネジの締め具合によって放出ヘッド２の縦の放出方向を調整することができる。第３継手３７、第２短管３４、第４継手３８は、放出ヘッド２のヘッド先端２５を第２短管３４に対して上下方向である縦方向に回転させる調整手段となっている。放出ヘッド２のヘッド先端２５を下方に押し下げると、上方を向いている放出溝２３が外壁面１１ａの方向へ向き、縦の放出方向は斜め上方を向きつつ外壁面１１ａの下方へと移動する。

図４は、放出ヘッド２の断面図である。図４（Ａ）は放出ヘッド２の横断面図であり、（Ｂ）は縦断面図を示す。図４（Ａ）でのｂ－ｂ断面を（Ｂ）で示し、（Ｂ）でのヘッド先端２５側から見たａ－ａ断面を（Ａ）で示す。図４（Ｂ）において、右側が防火液の流入口２２であり、外側に外ネジ２４が切られている。点線で示した放出ヘッド２の軸ｃ－ｃに沿って中心軸孔２１が設けられており、流入口２２と放出口である放出溝２３を接続している。左側の放出溝２３からは防火液を軸ｃ－ｃの延長線上から見た方向（又は、図４（Ａ）の方向）で扇状に放出する。放出溝２３は、放出ヘッド２の周囲から軸ｃ－ｃに垂直に入れた切り込みであり、放出溝２３の切り込みの深さにより、防火液を放出する扇状の角度が変化する。放出溝２３が浅いと扇状の角度は狭く、放出溝２３が深いと扇状の角度は広くなる。

図５は、外壁面１１ａの側方から見た、建物１の外壁面１１ａに設置した延焼防止システムである。突出配管３２は、外壁面１１ａの近傍から突出している。本実施形態では、外壁面１１ａに沿って設けられた縦配管３１２から、突出配管３２が外壁面１１ａに略垂直に突出する。なお、地面に対しては、突出配管３２はほぼ水平に設けられる。ここで突出配管３２の長さとしては、隣接する建物１の間の間隔αより短く、建物１の軒１３の長さより短い長さであって、かつ建物１の外壁１１全体に対して延焼効果のある十分な厚みのある防火液を付着させることが可能な位置に放出ヘッド２を配置できるような長さが選ばれる。そして、図３に示した第３継手３７、第２短管３４、第４継手３８により、放出ヘッド２は図５に示すように外壁面１１ａにヘッド先端２５を向けて取り付けられる。図４（Ｂ），５で放出ヘッド２の左側に位置するヘッド先端２５を、図５に示すようにやや下げて放出ヘッド２を、突出配管３２に対して傾けている。そのため、放出溝２３から防火液が外壁面１１ａに向けて、点線と矢印で縦の放出方向５に示すように斜め下方から放出される。放出ヘッド２の流入口２２の方向から見て防火液は扇状に放出されるが、厚さが薄い幕状ではない。図５に点線で示すように防火液は所定の角度を有して上下方向に広がり、縦の放出方向５が扇の先端に向けて厚くなるように放出され、外壁面１１ａの上下方向の広い領域を防火液で覆うことができる。縦の放出方向５の角度は本実施形態では水平方向から約５０～８５°の範囲である。範囲の内角は３５°程度であるが、範囲の内角が２０～７０°になるように放出溝２３の形状等を設定する。本実施形態では、ヘッド先端２５が下がっているため、放出ヘッド２の内部に雨水や埃等が入ったとしてもヘッド先端２５付近で留まり、配管３の中へ侵入しにくい。

外壁１１は、側方に延在する複数の木製の外壁板１１ｂを部分的に重積して構成され、外壁板１１ｂの上部が上の外壁板１１ｂの下部に隠れるように重なる下見板張りである。下見板張りは、下方へ流れる雨水が外壁板１１ｂの上端に達しないため、外壁１１の内部に雨水が入りにくくなっている。しかし、突出した外壁板１１ｂの下端から燃えやすく、隣の建物１から延焼しやすい構造である。しかも、外壁板１１ｂの下端は流下する防火液では覆うことが難しい。本発明では、外壁面１１ａに斜め下方から防火液が到達するため、下見板張りにおける外壁板１１ｂの下端も防火液で覆われる。より詳しく説明すると、外壁板１１ｂ同士が重なっている部分に対しても、十分に防火液が付着するように放水が可能であり、仮に外壁板１１ｂの重なり部分に隙間などがあっても、その隙間に防火液が入り込み隣接する建物１からの延焼を防止する。そして、防火液はチキソトロピー性を備えているため外壁面１１ａで流下しにくく、外壁板１１ｂを所定の厚さ以上の厚さで覆うことができる。

また、防火液は放出ヘッド２から勢いよく放出するため、一部がミスト状になって漂いながら外壁面１１ａ等に付着する。そのため、縦の放出方向５から外れた軒１３の下部にも防火液が付着して延焼を防止することができる。さらに、放出ヘッド２が軒１３の先端よりも外壁１１近くである軒下に設けられているため、軒１３の下部に防火液が付着しやすい。また、放出溝２３は上方を向いているため、上部からの雨水が入りやすいが、放出ヘッド２の放出溝２３が軒１３下に位置するため、雨水が放出ヘッド２の内部に入りにくいという利点がある。

図６は、外壁面１１ａの外側から見た、建物１の外壁面１１ａに設置した延焼防止システムである。点線により扇状である防火液の放出範囲６を示し、太点線の内側は外壁面１１ａ上の防火液の付着領域７を示す。防火液は放出ヘッド２から点線で示した放出範囲６の内側に扇状に放出される。図４（Ｂ）の軸ｃ－ｃ方向からみた放出範囲６の内角を放出角６１で示す。図６における放出角６１は約１４０°である。放出角６１が１８０°に近くなると、両脇の防火液は放出ヘッド２から側方に放出されて外壁面１１ａに到達しない。そのため、防火液に無駄が生じる。一方、放出角６１が狭すぎると、一つの放出ヘッド２により防火液で覆うことができる外壁面１１ａが狭くなる。放出角６１が１２０～１６０°の放水パターンであることが好ましく、１３０～１５０°であることがさらに好ましい。また、外壁面１１ａに防火液が、縦幅１に対し横幅１．５～２．５の範囲で到達の付着領域７となる放水パターンであることが好ましい。図６において、上部の放出ヘッド２と下部の放出ヘッド２による付着領域７は一部重なっている。また、軒１３の先端により隠れているが、上部の放出ヘッド２による付着領域７は外壁面１１ａの上方まで達し、軒１３の下面にも付着している。

火災が発生した際には、図１に示した防火液圧入装置４から防火液を送出する。そして、配管３を介して放出ヘッド２へ防火液を供給し、放出口である放出溝２３から外壁面１１ａに向けて斜め上方に扇状に防火液を放出する。防火液は、縦幅１に対し横幅１．５～２．５の範囲で外壁面１１ａに達して図６の付着領域７のように付着する。本実施形態においては、外壁１１は下見板張りであるが、外壁板１１ｂの下端部分にも十分な厚さで付着する。さらに噴霧状の防火液は軒１３の下部にも達して軒下の全体にも付着する。このようにして、建物１の外壁面１１ａ等を防火液で覆うことにより、隣接した建物１からの延焼を防止したり、外壁１１を消火したりすることができる。

図６では、外壁面１１ａの下部は付着領域７となっていないが、付着した防火液の一部が流下して付着する。また、外壁１１の下部は防火液で覆われなくても、隣家からの熱や炎による延焼は建物の低い場所からは生じにくく、十分な防火効果が得られる。なお、下部の放出ヘッド２の位置を布基礎１４の下方にまで下げれば、外壁面１１ａの下部も付着領域７とすることができる。布基礎１４は一般的にコンクリート製であり、防火液が付着しない状態で熱を受けても延焼しない。

＜変形例＞
本実施形態では、放出ヘッド２の放出溝２３は、図４（Ｂ）に示すように軸ｃ－ｃに垂直であるが、軸ｃ－ｃから周囲に向けてヘッド先端２５の方向に傾けて放出溝２３を設けてもよい。図４（Ｂ）では、放出溝２３が下方より上方が左側となるように切り込みを傾ける。このようにすることで、放出ヘッド２から扇状の防火液が斜めに放出されるため、放出ヘッド２の先端を下げる必要が無い。図５に示すように放出ヘッド２の先端を下げると、放出溝２３の側方に突出配管３２が位置するため、扇状に放出された防火液の一部が突出配管３２に当接する可能性がある。しかし、放出ヘッド２の先端を下げなかったり、下げる量を小さくしたりすれば、放出された防火液の一部が突出配管３２に当接しにくくなる。

本実施形態では、各建物１に防火液圧入装置４を設けているが、防火液圧入装置４を移動型とし、各建物１に設けた防火液注入口に接続して用いるようにしてもよい。このようにすることによって、防火液圧入装置４を各戸に設ける必要がなくなる。

本実施形態では、縦配管３１２は一本であるが、外壁１１の横幅に応じて縦配管３１２は複数本設置される。また、本実施形態では放出ヘッド２を上下２段に配置しているが、３段以上に配置することもできる。特に２階建て等の外壁面１１ａが高さを備えた建物１では、３段以上の配置が必要である。また、上下の段の高さが異なる場合には、横配管３１１を複数の高さに設け、別々に防火液圧入装置４を接続することによって、高さによる圧力低下を緩和してもよい。

本実施形態では、縦配管３１２と突出配管３２の間に２つの継手を用いているが、１つの継手にして縦配管３１２から直接的に突出配管３２を外壁面１１ａの垂直方向に保持してもよい。なお、２つの継手を用いた本実施形態では、突出配管３２の先端位置を上下に調整することができる。つまり突出配管３２だけを下方向に回動して放出ヘッド２を回動させずに、放出ヘッド２から建物１の外壁面１１ａに向かって斜め上方に防火液を放出することも可能である。

放出ヘッド２は、軒下を出ずに放出口が外壁面１１ａから離れた位置に保持できればどのように取り付けてもよい。そして、放出口の向きを調整可能とする調整手段を設けることが望ましい。放出口の向きは特に縦の放出方向５が調整可能であることが好ましい。図３において、第２短管３４に対する第４継手３８の取り付け方向を逆にして、ヘッド先端２５が外壁面１１ａから離れる向きで放出ヘッド２を取り付ければ、放出した防火液が突出配管３２等に当たる可能性が低くなる。また突出配管３２に直接的に放出ヘッド２を取り付けて突出配管３２の外壁面１１ａに対する角度を調整し、第２継手３６等を調整手段として縦の放出方向５を調整しても良い。

本実施形態では、突出配管３２は外壁面１１ａに対して略垂直に延在しているが、外壁面１１ａから離れた位置に放出ヘッド２を維持できれば垂直でなくてもよい。しかし、実施形態のように突出配管３２を外壁面１１ａに略垂直に延在することによって、短い突出配管３２で離れた位置に放出ヘッド２を保持することができる。さらに、第１短管３３等を回動可能とし、通常時は突出配管３２を外壁面１１ａに沿った位置まで持ち上げておくようにすることもできる。この場合、放出ヘッド２の放出口から防火液が放出される反動で回動し、実施形態のように突出配管３２が外壁面１１ａから突出した位置まで移動して停止する。本変形例では通常時には突出配管３２が外壁面１１ａから突出していないため、邪魔にならず、美観を保つことができる。また、通常時に放出ヘッド２は軒下に設けられており、雨水等は入らない。放出時の放出ヘッド２は軒下から突出してもよい。

さらに、隣接する建物１の間が非常に狭い場合には、突出配管３２を設けないか、非常に短くし、取り付けた建物１に対向する建物１の外壁面１１ａに向かって斜め上方に防火液を放出するようにしてもよい。
実施形態では防火液にチキソトロピー性を有した物質を用いたが、他の高粘度状の物質を用いてもよい。また、水や高粘度でない薬剤でも一定の防火効果を奏する。また延焼防止システムとして実施形態を説明したが、火災消火を主目的とした消火装置または消火システムとして扱うようにしてもよい。

１建物、１１外壁、１１ａ外壁面、１１ｂ外壁板、１２屋根、１３軒、１４布基礎、２放出ヘッド、２１中心軸孔、２２流入口、２３放出溝、２４外ネジ、２５ヘッド先端、３配管、３１壁面配管、３１１横配管、３１２縦配管、３２突出配管、３３第１短管、３４第２短管、３５第１継手、３６第２継手、３７第３継手、３８第４継手、４防火液圧入装置、５縦の放出方向、６放出範囲、６１放出角、７付着領域

Claims

隣接する建物の間の軒下に放出ヘッドが設けられ、
前記放出ヘッドは、前記建物の外壁面に向かって斜め上方に防火液を放出する延焼防止システムであって、
前記建物の下部に延在して設けられ、壁面配管を構成する横配管と、前記横配管に接続される縦配管と、前記放出ヘッドを先端付近に設けた突出配管とを有し、
前記突出配管は、前記放出ヘッドが前記外壁面から離間した位置となるように前記外壁面の近傍から突出するように設けられ、
前記放出ヘッドは、前記建物の中程より下の高さから前記外壁面と前記軒下に向かって扇状に前記防火液を放出することを特徴とする延焼防止システム。
上の段に設けられた前記放出ヘッドに加えて下の段にも前記外壁面から離間した位置に放出ヘッドが設置され、
前記下の段の放出ヘッドは、前記外壁面に向かって前記防火液を放出し、
前記突出配管の長さは、隣接する建物との間の間隔より短く、軒の長さより短いことを特徴とする請求項１に記載された延焼防止システム。
隣接する建物の間の軒下に放出ヘッドが設けられ、
前記放出ヘッドから、前記建物の外壁面に向かって斜め上方に防火液を放出し、
前記放出ヘッドは、直角に曲がる継手を介して配管されており、
前記継手のネジの締め具合によって前記防火液の縦の放出方向を調整可能としたことを特徴とする延焼防止システム。
前記放出ヘッドは、周囲から軸に垂直に入れた切り込みにより形成された放出溝を有し、先端を前記外壁面に向けるとともに、先端が下がるように設置したことを特徴とする請求項３に記載された延焼防止システム。
前記放出ヘッドを先端付近に設けた突出配管を有し、
前記突出配管は、前記放出ヘッドが前記外壁面から離間した位置となるように前記外壁面の近傍から突出し、
前記放出ヘッドの近傍の前記継手により、前記放出ヘッドの方向を調節可能としたことを特徴とする請求項３または４に記載された延焼防止システム。
前記防火液は水よりも高粘度であり、
前記外壁面は下見板張りであり、外壁板同士が重なっている部分に対しても、十分に前記防火液が付着するように放水が可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載された延焼防止システム。