地下鉄駅舎におけるパッシブセイフティシステムに関する研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18656166
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 若松 孝旺 東京理科大学, 総合研究機構火災科学研究センター, 教授 (20201147)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻本 誠 東京理科大学, 工学部第二部建築学科, 教授 (90115600) ; 水野 雅之 東京理科大学, 総合研究機構火災科学研究センター, 助手 (40366448)
• Keywords: ドライミスト / ソーラーチムニー / 地下鉄 / トンネル / 廊下 / 煙 / 遮煙 / 模型実験

Research Abstract

日常時の省エネルギーと火災時の避難安全性の確保を両立するシステムとして、パッシブセイフティシステムを提案した。本研究では、主に地下鉄駅舎を対象とするが、本システムを実建築物に採用するにあたり、システムが有効に働くための駅舎内部での境界条件を把握する必要がある。そこで、1/20スケール駅舎模型を製作し、相似則に基づき模型実験を行った。具体的には、以下の手順で実験を行うことにより、火災時にシステムが有効に働くための条件を把握した。
(1)チムニー寸法(高さ,断面)を変更して模型実験を行うことで、チムニー寸法が駅舎内煙流動性状,階段室-火災室間遮煙状況に与える影響を把握した。
(2)階段室上部の冷却器(ドライミスト設備の代替),チムニー内面状電熱ヒータ(ソーラーチムニーの代替)の条件を一定として、垂れ壁高さ,垂れ壁下通路幅を変更して模型実験を行った結果、適切な設計条件の下では火災時の安全性が確保されることを確認した。
(3)竪穴(階段室,チムニー)の組合せ(数,位置)を変更して模型実験を行うことにより、階段室の数が増加することにより、階段室-火災室間の遮煙に対しては不利に働くことを確認した。また、火災時に階段室の安全を確保するためには、火災発生直後(煙がチムニーに流入する前)に遮煙が行われることが重要であり、この時の遮煙成否の境界となる条件を把握する必要があることを示した。
(4)階段室×1,チムニー×1の最も基本的な模型パターンにおいて、垂れ壁高さ,垂れ壁下通路幅,火源位置,チムニー内面状電熱ヒータ設定温度(外気温からの温度上昇)をパラメータとして模型実験を行い、火源位置毎に階段室-火災室間での遮煙成否の境界となる条件を把握した。