縮小模型火災実験による市街地火災性状予測の検証法

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14363
• 研究機関: 国立研究開発法人建築研究所
• 研究代表者: 岩見 達也 国立研究開発法人建築研究所, 住宅・都市研究グループ, 主任研究員 (20370744)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 縮小模型 / 構成部材 / 性能検証 / 相似

研究実績の概要

本研究では建築火災分野、燃焼工学分野における相似則に関する成果を踏まえて市街地の建物間延焼の問題に応用し、過去に行われた実大の延焼火災実験を1/10スケール程度の縮小模型実験で再現することで、縮小模型を用いて現実の火災の延焼性状を評価可能であることを示すとともに、準耐火建築物が集積する現代の市街地の火災安全性の把握を目的とする。
平成28年度は、過去に行われた実大火災実験の一つとして建築研究所が実施した木造2階建て建築物の火災実験を対象として選定し、実験で用いられた外壁や間仕切壁等の仕様の確認と各部材の防耐火性能検証のための試験体の製作、そして縮小模型により実大火災実験を再現するために必要な相似則の検討と構成部材の検討を行った。
相似則の検討においては、既往の相似則としての部材の熱伝導率、密度、比熱といった熱慣性や部材の厚さの他に、建物全体の火災性状を大きく左右すると考えられる部材の燃えぬけ時間などの部材の耐火性能の相似について考慮する必要がある。耐火時間の相似を満足する構成部材の仕様選定は慎重に行うことが必要であると判断し、部材単位の耐火性能試験を計画した。
耐火性能試験の試験体の検討に当たっては、実大火災実験で用いられた壁等の仕様を再現した部材の他、縮小模型により耐火時間の相似を満足できる可能性のある材料を複数選定し、部材単位で最も有効な仕様（耐火時間の相似を満足すると期待できる仕様）を確認することとした。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

室内の火災進行に着目して、構成部材の仕様が異なる複数の縮小区画模型による火災実験を当初予定していたが、構成部材の選定過程において、壁や床それぞれの構成部材単位の防火性能（耐火時間など）の検証を行った上で区画模型の仕様を確定することが必要と判断し、それぞれの部材について小型炉を用いた性能試験を実施することとした。これにより、部材単位で性能検証を行った部材を用いた区画模型による実験は2017年度に実施することとした。

今後の研究の推進方策

今後、縮小模型で用いる外壁・間仕切壁の仕様を確定して区画模型を作成したうえで縮小区画模型を用いた火災実験を実施し、実大火災実験結果との相似性を確認する。
当初３回程度の区画模型を行うことで区画構成部材の仕様決定を行うことを予定していたが、部材単位の構成部材の仕様決定を行ったうえで、区画模型による確認実験を行うこととした。区画模型は当初の３回より少ない回数とすることが可能であると見込んでいる。

次年度使用額が生じた理由

複数回の区画模型による実験実施を予定していたが、区画構成部材の決定は燃えぬけ時間等の耐火性能に関する相似を満足するよう慎重に行う必要があると判断したため、区画模型による実験の前に部材単位の耐火性能の検証試験を実施することとした。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額は次年度に実施する区画模型による相似性の確認実験を行う際に使用する予定。