| Project/Area Number |
20K05008
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25020:Safety engineering-related
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| Research Institution | Komatsu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | トンネル火災 / 安全性評価 / 風速0化 / 縦流換気 / 煙降下 / 避難環境 / 煙降下現象 / 早期検知 / 煙拡散 / 集中排煙 / 煙制御 |
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| Outline of Research at the Start |
渋滞している道路トンネル内で火災事故が発生した場合、日本では火災近くを無風とし、煙の成層状態を維持し、路面での避難環境を実現することになっている。しかし排煙しないため、時間の経過とともに路面に拡散し避難不可能な状態になるため、早期避難および成層状態の維持は重要な課題である。本研究では、発炎前のくすぶり煙の存在による光量の変化によって火災の早期検知を可能にすること、さらに火災成長期に煙の拡がりをモニタリングすることによって成層状態をより長く維持できる換気制御について検討することによってより早い避難とより長い成層状態を可能にすることを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
This research has three components: (1) experiments to detect smoking smoke in an actual tunnel, (2) elucidation of smoke descent characteristics, and (3) examination of effective methods of zero wind speed operation. In (1), various sensors were evaluated for early detection of fire at the smoldering stage. In (2), model experiments were conducted to clarify the descent position and descent time, and the reproducibility of simulations was confirmed. In (3), a comparison was made between the Western and Japanese evaluation methods for the same tunnel. Furthermore, in the case of a 100 MW large fire, it was clarified that the Japanese method of zero wind speed is also effective in large-scale fires. Furthermore, the results of a subject experiment on evacuation speed in smoke conducted in previous years were collated, and a walking speed model for evacuation simulations was constructed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
日本の道路トンネルは縦流換気方式が主流であり，火災安全性の向上には煙の降下特性の解明が重要である．しかしながら，降下特性に関する研究論文は極めて少なく，特性の解明がなされたとは言えない．本研究はこの降下特性について，実験，シミュレーションの両面から検討を行い，勾配０％，風速0m/sの場合について明らかにしたことは学術的意義を有していると言える．次に降下開始時間を遅らし，成層状態を長く維持することを目的とした煙の拡がりを検知するセンサ，さらに煙中の避難速度モデルを構築し，避難シミュレーションを通して適切な換気運用方法を提案したことはトンネル火災安全性の向上に寄与し，社会的意義を有すると言える．
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