| 研究課題/領域番号 |
15H02982
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| 研究機関 | 諏訪東京理科大学 |
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研究代表者 |
須川 修身 諏訪東京理科大学, 工学部, 教授 (60162856)
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| 研究分担者 |
渡邉 憲道 科学警察研究所, その他部局等, その他 (30356175)
本間 正勝 科学警察研究所, その他部局等, その他 (90356220)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 火災 / ニオイ / 定性分析 / 定量分析 / 火災感知 / 実規模燃焼実験 |
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| 研究実績の概要 |
火災時には、熱、煙、炎の他にニオイも発生する。人の五感の中でもニオイには明確な指標がないため、熱分解初期に可燃性物質から発生するニオイの質、および強度などの基礎データは、殆ど報告されていない。そこで以前より、木材やプラスチック材料の酸化熱分解時に発生するニオイの変化に関する研究を行ってきており、今年度は、実大規模燃焼実験時に発生するニオイの変化を測定した。なお、緩慢な火災では、ニオイで火災に気づいた事例が多くあることから、急激に発達する火災を想定した実験を行うこととした。
燃焼実験の建物は、2.7×2.7×2.4 m(H)の室内に0.3m (H)の天井裏空間を設置した。壁は12.5mmの石膏ボード、天井は9mmの石膏ボード、床面は12mmの合板の上に3mmの化粧合板を張った。建物には、腰高窓および出入口用のドアをそれぞれ設置した。出入口ドアは19cm開いた状態とした。室内には，ソファー（1.2×0.43×0.7m (H)）、コミック誌を入れた3段カラーボックス、液晶テレビを置いたテレビ台を設置した。
火源は、エゾマツの3×4×30cmの角材48本を井桁に組み上げ、クリブとした。このクリブおよび床面の一部には、合計約400gの灯油を散布し、クリブ下部に着火した。
部屋中央の高さ2.55m（天井裏）以外の測定点で、着火直前の0分および着火から1分間で灯油の類似度が上昇したことより、散布した灯油を検出できた。燃焼が進展すると、炭化水素系の類似度が上昇した。これまでの研究では、木材およびプラスチック系材料が酸化熱分解時には、アルデヒド系の類似度が上昇していた。しかし、本実験では、アルデヒド系の類似度の上昇は見られなかった。これは、火災拡大（燃焼）が非常に早く進み、木材の熱分解時に発生するアルデヒド系物質が発生後、短時間で熱分解や酸化したためと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
(1) 火災を特徴付けるニオイの選出：建物火災を対象とする際には、内装材や家具などが対象可燃物となる。そのため、一般的に販売されている、ソファー、コミック誌、カラーボックス、ディスプレイ等の生活用品である可燃物が燃焼時に発生するニオイを実規模実験により明らかにした。
(2) 火災と認識するニオイの定量的測定：緩慢に進展する火災では、アルデヒド系の類似度が上昇することが分かっていたが、急速に進展する火災では、アルデヒド系の類似度ではなく、炭化水素系の類似度が上昇することが分かった。
(3) 燃焼実験： TG-DTAやコーンカロリメータ試験装置では、緩慢に加熱される火災を対象としているため、今年は、急速に火災が進展する状況での実規模燃焼実験を行い、そこから発生するニオイガスを測定した。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1) 火災を特徴付けるニオイの選出：建物火災を対象とする際には、内装材や家具などが対象可燃物となる。そのため、一般的に販売されている、ソファー、コミック誌、カラーボックス、ディスプレイ等の生活用品である可燃物が燃焼時に発生するニオイを実規模実験により明らかにした。実規模実験では、重量減少、酸素、二酸化炭素、一酸化炭素ガス濃度も同時に計測を行い、ニオイと二酸化炭素ガス、一酸化炭素ガスの発生量と発熱量の関係を明らかにした。可燃物の種類、材質等を変化させ、さらなる実験を行う必要がある。
(2) 火災と認識するニオイの定量的測定：実規模燃焼実験において、緩慢に進展する火災では、アルデヒド系の類似度が上昇することが分かっていたが、急速に進展する火災では、アルデヒド系の類似度ではなく、炭化水素系の類似度が上昇することが分かった。これらの結果を基にして、基準ガスにはどのようなガスが適しているのかを明らかにしていく。可燃性液体の検出が出来ていないため、今後は燃焼残渣物中の測定を重点的に行う必要がある。
(3) 燃焼実験：TG-DTAやコーンカロリメータ試験装置では、緩慢に加熱される火災を対象としているため、今年は、急速に火災が進展する状況での実規模燃焼実験を行い、そこから発生するニオイガスを測定した。この結果から、機器分析手法を用いた材料試験についても、今後進めていく必要があることが分かった。
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