木質内装や家具等への簡易な難燃化措置による初期火災の拡大抑制性能

• 研究課題/領域番号: 22K04447
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分23020:建築環境および建築設備関連
• 研究機関: 国立研究開発法人森林研究・整備機構
• 研究代表者: 上川 大輔 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (30409651)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 燃え広がり / 難燃薬剤 / 防火塗料 / メッケルバーナー法 / コーンカロリーメーター試験 / 初期火災 / 難燃化 / 建具

研究開始時の研究の概要

火災の初期段階においては、収納可燃物や天井・壁の燃焼性が燃え広がりの速さに大きく影響するが、これら可燃物に対し防火上効果のある薬液の噴霧や塗料の塗布等により一定の燃え広がり抑制が出来れば、法的に対処するのが難しい既存の、火災危険性の高い住宅等での被害を大幅に低減できる可能性がある。
そこで、木質材料からなる天井・壁や家具等に上記のような簡易な難燃化措置を行った場合の①素材レベルでの燃焼性低減効果、および、②実大レベルでの燃え広がり抑制効果を明らかにすることを目的とし、燃焼試験により難燃化措置等の種類・程度と、防火性能との関係を把握する。

研究実績の概要

2022年度には素材レベルの燃焼試験の試験方法を検討し、難燃薬剤を噴霧したいくつかの試験体について燃焼抑制効果の評価試験を行った。2023年度は、これに加え防火塗料を塗布した試験体の素材レベルの燃焼試験を行い、その性能を確認するとともに、実大レベルの試験体の燃焼性を計測する試験方法の検証を進めた。
素材レベルの燃焼試験においては、基材として、障子紙、ダンボール、ボール紙、合板を用い、それらに簡易な防火措置として、ホウ酸系難燃薬剤、リン酸系難燃薬剤それぞれをスプレー散布したもの、含侵処理したもの、防火塗料を塗布したものを試験体とし、以下の燃焼試験を実施した。
・45°メッケルバーナー法（消防法-防炎製品の試験法）：火災初期の弱い加熱に対する防火措置の効果検証を目的として、約190mm×290mmの試験体に対する試験を行った。火炎長は65mm、加熱時間は2分間とし、仕様ごとの展炎性、自消性などを明らかにした。
・コーンカロリーメーター試験（建築基準法-防火材料の試験法）：火災中盤の強い加熱に対する防火措置の効果検証を目的として、約100mm×100mm試験体に対する試験を行った。加熱強度は50kW/㎡とし、仕様ごとの着火時間、発熱速度の推移、総発熱量などを明らかにした。
更に、ふすま等の建具、ごみ箱等の小型の家具等への防火措置の効果を検証する試験方法として、高さ2000mmの半開放型燃焼区画で対象物を燃焼させる試験を考案した。
これらの試験結果は、試験方法の検証や防火措置自体の改良、次年度以降に実施する実大レベルでの試験条件の考察に貢献する。また、既存住宅等においても簡易にその火災安全対策を実施できる手法や安全性の高い建具等の製品開発に対しても寄与する。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当年度に予定していた試験方法の検証は予定通り進行しており、進捗に問題はない。ただし、防火措置の効果について想定との相違が見られるため、その要因の検証と今後の試験体調整の検討を次年度に実施する予定である。

今後の研究の推進方策

「①簡易な難燃化措置の素材レベルでの効果検証」において、追加の試験をいくつか検証するとともに、「②実大レベルでの燃え広がり抑制効果の検証」について、考案した実大試験法によるふすま等の実大規模燃焼試験の実施を進める。試験体は、①の素材レベルでの燃焼試験に供した仕様をベースとし、区画の区分けに用いられる建具については隣接区画への延焼性についても計測する。