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火災安全性評価に蘭|す ぶ基礎由耕究・ |

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建築安全計画

火 災 安 全 ・P■ 評 価 ここ 関 す る 基 礎 的 研 究

:別冊 資 再 編°資 災 安 全 桂 評 価 に 由 す る 文 ば・

昭和58年度 卒業論文

渡 辺 仁 卑 研 究 室

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熱 血

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16

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18.

11_1研 究開 発の 目的 と概 要

11.1.1 研究の目的

本研究は主として工業化住宅を対象として、

その防火安全性能評価システムを開発・提示

することを目的としている。この防火安全性

評価システムはェ業化住宅の防火性能 を公的

な立場から客観的に評価し、認定・表示する

ためのものであって、工業化住宅を購入しよ

うとする人がその住宅の防火性能を簡単、か

つ適切に判断でき、住宅購入の 1つ の目安を

得られるように目論まれたものである。

なお、本研究は直接には工業化住宅を対象

としているが、評価システムの開発研究は普

遍的立場でなされたものであり、一般の住宅

の防火安全性を評価する場合にも利用される

ことを期待している。

11.1.2 研究の方法

建築防火の研究が、今回のように住宅の防

火安全性能を評価するシステムを開発すると

いう目的で組織的に行われた例は現在迄のと

ころ乏しいが、今回のテーマに関連する分野

での研究 。データの蓄債は少なくない。そこ

で防火安全性能評価シハテムの開発のための

本研究はこれらの既存の成果の応用を軸にし

て行うこととし、目的に照 らして成果の蓄債

に乏しいものについてのみ、補完的な意味で

時間、費用等の許す範囲ではあるが、調査・

実験等を行った。

第ll章 防 火 安 全 性

11.1.3 研究の組織と経緯

「 住宅性能総合評価システムの開発」は昭

和 48年度～ 52年度の 5年間に亘る総合技術

開発プロジエクトでぁるが、「 防火安全性 」

に関しては 49年度～ 52年度の 4年間で行わ

れ、初年度である49年度は直轄研究として建

研の担当者が実施し、 50年度～ 52年度の 3

年度は日本建築センタこに委託され、その中

に設けられた「 防火安全性能委員会 (委員長

:川 越邦雄 )」 が研究を引継いだ。

防火安全性能委員会 (以下単に委員会 )内

には実際の研究開発作業の実施に当ってA、 1〕

2つの作業 グ′じ―プが設けられ、作業 グルー

プA(評価システム、主査 :菅原進― )は 具

体的な評価システムの作成を目的として、防

火安全性能の概念の検討、防火安全性に関わ

る諸要素の抽出、評価項目の選定、および評

価システ■の構成についての検討、更に評価

システムの基礎資料を提供する目的で、住宅

収納可燃物の燃焼実験、住宅火災の物理的側

面からの解析を、また作業グループB(火災

事例調査、主査 :浅 見隆 )は、評価システム

作成のための基礎資料を整備する目的で、東

京消防庁の協力を得て昭和 50～ 52年度中の

火災拡大過程の確率・続計的側面からの解析

を行った。

昭和 49～ 52年の研究の流れの概観を示す

_と 表 H.1の ようになる。

-29トー

t/)

住宅火災の特質、防火安全性評価方法に閲する検討

住宅の初期火災性状li窒

萬畠護雰黎脊験

内装材の着火 )

災事例データ

蒐集と分析方評価要因、評価項目、評価システムの検討

防火安全性の評価を「 火災のフェイズ」の遷移のし易さに置換、その物理モデル

的確率続計的評価手法の検討

災事例データ

蒐集と分析

火災事例データ

の調査とその分住宅内収納 可燃物の

燃焼実験 (燃焼速度火源上の温度分布 )

火安全評価 シ

^7 ^Otrfr,

囃“

な翻

表 11.1 研究の経緯

49年度(直轄 )

11-2防 火安 全性に関 す る評価 システ

ム

11.2.1 住宅火災のフェーズ

住宅の防火安全性を評価することは、裏返

して言えば住宅の火災危険度を評価すること

である。火災危険度という語はより具体的に

は、火災により損害の発生する確率あるいは

期待値を意味していると考えられる。但し、

特に住宅火災の場合は、損害として人的損害

も重要な考慮の対象となる。つまり今回のよ

うな研究ではある住宅が与えられたとき、そ

の住宅で火災により人的、物的損害がでる確

率あるいは損害の期待値を求めることが、我

々の最終日標となろう。

然し、これは難しい問題であるから、ここ

ではまず第1段階とし、住宅の火災進展性

(進展のし場さ )を 評価することを考える。 ・4

それは次のような理由による。すなわち個々

の火災事例を徴視的に観察すれば、損害の発

生には偶然的なものも含めて多くの要因が関

与しているから、火災自体はあまり進まない

にも拘わらず多くの損害を発生する例も中に

はあるが、全体として見れば火災が進む程物

的損害は勿論人的損害も出易くなることが推

測される。換言すれば火災の進展の程度が損

害をかなりの程度規定し、従って火災の程度

の進み易さ (以下火災進展性と名付ける )は

損害の発生のし易さ、すなわち火災の危険度

を大きく支配すると考えられるからである。

ところで、このような火災の進展性を評価

しようとする場合、先ず火災の進展程度を表

わす尺度が必要となる。このためのものとし

ては普通燃焼面積などが考えられるが、建築

火災の場合は進展の段階で何度か様相を一変

することが知 られているから、それらの段滞

の火災性状の特徴を反映したものを使用する

のがより便利である.

以上のような考え方に基づき、ここでは建

―-296r_

(2リ

築火災の成長過程を表ll.2に 示すように幾つ

かの特徴的段階に分け、これらをそれぞれ火

災のフエーズと呼ぶことにした。こうするこ

とにより、火災の進展は 1つのフェーズから

次のフェーズヘの遷移として捉えられる。ま

た火災の進展性をフェーズの遷移確率と考え

ることも可能である。

1.2.2 防火安全性に関する評価の体系

「 住宅の防火安全性 」と言うのは、当初漢

然たる概念であったが,上の様に火災のフ3

イズと言う概念 を導入したことによって、可

成り合理的に整理することが出来た。すなわ

ち、ある 1つのフェイズから次のフェイズヘ

火災の状態が遷移することは,対応する段階

の火災の進展・拡大を表わしているから、そ

の遷移のし易さは、それに対応する 1つの火

災拡大危険度を構成すると言うことが出来る。

また逆に裏返して遷移のしにくさは、防火安

表 11.2 火災のフェイズと選移

全性の 1つ となる。例えば火源燃焼フ8イ ズ

から室内局部燃焼フェイズヘの遷移は出火と

いう火災の進展であり、その遍移のし易さは

出火危険度である。逆にこの遷移を抑制する

何らかの性質が住宅に備っているならが、そ

れは出火防止性能として把えられる。同様に

して前に挙げた火災の各 の々フニイズの遷移

や、これを抑制しようとする性能の全てにも

突情に応じた名前を付するとすると表112の

ようになる。

住宅の防火安全性能の評価 システムは主と

1.初期火源燃焼フェイズ 火災の原因となる可能性のある火源が燃焼している段階

出火危険‐‐出火防止

2.室内局部燃焼フェイズ 火災室内で家具や内装材等の一部が燃焼しているが、室内可燃物の大半は未着火の状態である段階

初期拡大危険― 初期拡大防止

3.全室内燃焼フェイズ 火災室内の収納可燃物、可燃内装材の大半が着火し、室内全体に燃焼が拡大している段階

延焼拡大危険‐‐延焼拡大防止

4.全住戸燃焼 フェイズ 火災室の燃焼が他室にも延焼し住戸をなす建物、あるいは区画全体が燃焼している段階

類焼危険‐‐類焼防止

5.他住戸燃焼 フェイズ 出火住戸から移った火で、他住戸が燃焼している段階

―-297-―

(3)

して表H2に列挙されたところの火災のフェ

イズの遷移を抑える 4つの性能を軸にす可き

であると考えられるが、ここでの評価システ

ムの中には更に避難安全性能が加えられた。

これは明確な形では火災のフェーズの遷移に

関係してはいないが、人命安全上大切な性能

であると委員会により判断されたため特に加

えられた性能である。

以上の様な理由により、今回の住宅防火安

全評価 システムは、各段階の火災拡大防止性

能及び避難性能を評価する 5つのサプ評価ツ

ステムより構成される。これらのサブ評価シ

ステムの評価に関連するものを各 洗々い出し、

他のサプシステムと共通するものなどを整理

してみると、図 11.1の ようになる。各個別性

能の評価に必要な項目は住宅の設計過程の比

較的早い段階で定るものも、実施設計の段階

で初めて定まるもρ もある。勿論これらの項

目が少しでも早い段階で定まる方が、それだ

け早く防火安全性能 を購買上の情報 として

ユーザーに提示できることになり、望ましぃ

ことは言う迄もない。

(実施設計時の性能X年宅の防火安全性二

回

―

m― m―

¨

歴=互

1■

住:当t量ま瞳 、1瓢避象彗fr器もある。図 11.1 住宅防火安全性の評価体系

t∠←)

―-298-

次に評価値あるいは評価の基になる数値と

してはどのようなものであるのが望ましいか

ということであるが、各サブ評価システムが

概ね火災の各フェイズの遷じに対応した性能

を評価するものであることを考えれば、火災

のフエイズの遷移確率を与えるもの、あるいは

遷移のクリティカルな条件を与えるものなど

が理想的である。然し現在のところ任意の住

宅を具体的に条件として与えられたとき、こ

の中で発生する火災のフェイズの遷移確率を

求めることは至難というより不可能に近い。

また一方、火災のフェイズの遷移が単一の部

材の性能のみで定まるのなら遷移を与えるク

リティカルな条件を材の加熱実験などを繰返

すことで求めることが出来るかも知れないが、

様 な々構成要素の複合的な条件に依存するも

のであれば、条件の組合せが膨大になるため

これも容易に得られるものではない。従って

上記の様な数値に基づいて評価が行われるこ

とは理想であり、そのための努力は必要では

あるが、現在のところでは、只評価対象が火

災拡大を防:Lす るとで平均的なものより優れ

ているか劣っているかと言った傾向を示すだ

けの数値であっても止む得ないであろう。

次節 11.2.3に 詳述する各性能別評価方法は

このよぅな考えに基づいて考案された。なお

将来的な評価システム試案のためになされた

基礎的考察については 11.3.3、 11.3.4な ど

にその概要を示している。

11.2.3 各性能別評価方法

本研究で開発された防火安全性評価システ

ムは既に述べたようにそれぞれ出火防止性能、

初期拡大防止性能:延焼防止性能、類焼防止

性能および避難安全性能のサブ評価システム

■

' ―-299-―

よりなる。以下ではこれらについて願に述べる。

(1)出 火防止性能

3 評価方法の考え方

一般に火災は、火気の熱が何らかの契

機で可燃物に伝播され、その着火を持た

らすことにより発生する。従って、出火危

険の評価方法の中にもこの「 火気」、阿

燃物」及び「 契機」に関する要素が盛 り

込まれることが望ましい。また、これら

は室の用途により大差のあるものである

から、評価は用途の異る各空間毎に行う

必要がある。そこでここでは次のよ うにす

る。

先ず「 火気 」、「 可燃物 」および「 契

機」の 3者は実際には互いに複雑な関連

を有すると思われるが、ここでは単に、

α :火気スコア

β :管理係数

7:.可燃物係数

なるパラメタを導入し、これらがそれぞ

れ“

十に3者の条件を代表し得るもの と

考える。然る後、これ らのパラメタの積

すなわち、

K=α・ β 。ァ

を作成し、この値で出火防止性能を評価

することにする。日‖.2は このサえ方を

図解したものである。ここでのα、β、

ァはそれぞれ「 火気 」「 可燃物」および

「 契機」に関する条件の平均的状態から

の隔 りを表わす性格のパラメタであり、

従ってKも 同様の性格を有する。

b 評 価 方 法

評価方法の概略は次の通 りである。こ

こでは火が ,ア α、管理係数β、可燃物

じ )

:.0,1.“

図 11.2 出火危険度評価の考え方

係数ァの具体的な定め方について述べる。

i 火気スコア

自宅で使用される色 な々火気のうちに

は、居住者自身が好みに応じて持ち込

むものもあれば、住宅の型式、設計仕

様等を選択した段階で自動的に定まっ

てしまうものもあろう.その際全体と

としての火災を起こしにくい火気が使

用されるようになっている住宅は出火

防止上有利であることは言 う迄もない。

火気スコアは住宅で使用されるこの様

な火気の出火させらさを表わすパラメ

タであり評饉対象室 j(jは室の用途

を示す )を指定して次のように定義さ

れる。

・=あ Xm・ 0

ただしQ』 :評価の対象室 jの年間出

火率 (件/年・室 )

Fl :jな る用途の室における

年間全出火件致(件4)

・・・ l Mj :jな る用途の室を有する

全住宅数

ところで、具体的な評価対象室 jに対

してQjは次のように計算される。

QJ=1`Jl・ PI+QJ。 0)ここに

`』

i:室 jにおける火気 iの保

有口数 (■ )

Qj。 :評価対象となる火気以外

の原因(例えば、放火)に

よる出火率(件ん ・室)

Pl:火気 iに よる年間出火率

(件 /年 。日 )

また更に、

PI=Ti/Nl

QJ。 =TJo/M』 0ただし、

TI:火 気 iか らの年間出火件

数 (件 /年 )

NI:火気 iの総数 (個 )

Tjo:評価対象となる火気以外

の原因による年間出火件

数(件/年 )

である。式(2)、 (31を 考慮してガ 1)を 整

理すると、

α』=Qj X(Mj/Fj)Xl∞

=f′JIPi(M`/Fj)X100+ユ

QJo(M3/Fi)Xl∞

従って、ここで

Si=ttlj/Ni、 Wi=Ti/Fj

と置くと、″jは結局次のようになるo

Ｆｌ

ヽハ

ゃヽ

‥ヽヽＩＬ

(tt) fie

―-30:」・ ―

(6)

可 =′`ji SiWiXl∞

+(To/n)=I Xl∞ o

ここで各 の々火気 iに対すo Si、

Wi、 To/Fjは、現在のところまだ、

精度に幾分離点はあるものの、続計資

.料から得ることが出来るものであるか

ら、予め求めておくことにすれば、αj

は対象空間の火気保有個数′jiを 知る

だけで容易に求められる。 Si、 Wiを

専用住宅について求めたものを表11.3

に示しておく。

li 管理 係 数

管理係数βは火気と可燃物の管理状

態に関連するパラメタであり、本来、

出火に対する影響が深い筈であるが、

これは居住者の郷質に依存することで

もあり、現在のところ、住宅のみを評

籠対象として知らされたときこれを合

理的に定める原理を有していないため、

本評価システムで全てβ=1と する。

すなわち評価を行わない。

爾 可燃物係数

この係数は住宅内の可燃物の状態に

関連するパラメタであり、出火時の着

火物として収納可燃伽 占める割合が高

いことを考えれば、これを評価すべき

表 11.3 人気別出火パラメタ

火 気 SiWi

居 室 台所、DK、 LK 風呂場、姓 き場

ガ

　

ス

ガ ス コ ン ロ

ガ ス ス トープ

ガ ス 湯 沸 器

ガ ス 炊 飯 器

0.8

2.5

1.8

4.1

0.008

0.034

0.001

Q755

0.oo9

0.014

0016

石　油

石 油ス トープ

石 油 コ ン ロ

1.0

110

0.151

0.004

0.035

Q∞ 8

ノ／

電

気

電 気 コ ン ロ

電気 ス トープ

280

認

0.016

0.028

.Q∞ l ノ

／

木

炭

木 炭 コ ン ロ

木 炭 火 鉢

240

54

0006

0.004

0.003 ノ

／

石

油　ス　炭

風　風　風 呂

薪 風

6il.+ i,

22

■2

34

21

55

0347

0.405

0.005

Q058

0o10

た ば 0.5、 1.0、 1_5 0.220 0.016

そ 他の 1.0 0529 0.1_" 0171

-301-

(7)

であるが、 iiの場合と同様な理由で難

しい。そこで住宅の内装についてのみ

評価することにし、内装の不燃化率に'

応 じて表H.4の ように定める。ただし,

不燃化率は工業化住宅認定制度に従う

ものとする。

表11.4可 燃 物 係 数

c グレーディング

上の様にして求めた各パラメタα、β、

ァの積 として得 られる評点Kの 値に応 じ

て、出火防止性能 を表l15の

ようにグι″

ド分けする。

なお、現存の住宅に対するKの 平均値

は 1∞ になる筈であ る。

表11.5 出火防止性能の級別

(21 初期拡大防止性能

R 評価方法の考え方

初期拡大鋳止性能は室内局部黙焼フェ

イズから全室内燃焼フェイズの運移の防

止に関する性能であるが、住宅火災の主

要な室である台所 。DKと 居室にっぃて

この過程での火災拡大パターンを調べて

みると、台所 。DKでは油類が主要な第

、1次着火物となることが多く、これから

(|)第 1次着火物→鉛直面→天丼面

(D 第 1次着火物→天丼面

の 2つのパターンの何れかを経て拡大に

至ることが多い。また居室ではパターン

が多彩であるが雑貨類が第 1次着火物と

なることが多く、これから

(1)第 1次着火物→鉛直面→天丼面

(0 第 1次 着火物→家具→鉛直面、天

井面

のパターンを経て拡大することが比較的

多い。

以上の様なことから、この段階の火災

の拡大に内装材の防火性が大きな役割を

演ずることが推察される。そこでここで

はこの内装の防火性を中心にして初期拡

大防止性能の評価を行う。居室に於ては

家具もまた初期拡大に果す役割が大きい

ことが十分考えられるけれども、家具を

住宅の性能として評価することは困難が

大きいのでここでは無視する。また同一

住宅でも内装等は種 異々ることが考えら

れるから、本性能も室毎に評価 して表示

する。

b 評 価 方 法

i 内装等の初期拡大防止

次式のように定義されるパラメ′α

を不燃化率と称 し、住宅の室内の防火

性の程度を表わしていると考える。

」.9=・ 3.α=′

=3,

K値 の 評 価

50以 上 1∞ 未満

1∞ 以上 150未満

150以上 200未満

―-302-

(8)

ただし9`:室内表面を構成する材の種

類・性能 に応 じて別表 H.

6の ように定められる係数

・ 3`:室内各部表面の仕上材の面

: .積 ′

係数 |:は内装材:開 口部材等の防火性

が高 くなるに従って大きい値を与えら

れるから、不燃化率が高い程、初期拡

大防止に有利に働くことが期待できる。

不燃化率は、9この単純平均であり部位

の違いによる火災への影響を無視 して

いるから、少 扱々いが粗い恐れもある

が、現実にはグレード分けを適切に行

えば不燃化率は内装材が火災拡大に及

ぼす効果を比較的良好に反映させ得る

と考えられている。

表11.6 各部位別不燃化係数

‖ 感知および消火設備 :

感知あるいは消火設備が一般の住宅

に備えられるならば、初期火災の拡大

防止に有効に働くことが推察される。 o然じ現在迄のところ、我国の住宅では

このような設備の設置が少なく、その

効果の程度を設置牧・種類等に対応 し

て適切に評価するに十分なだけの資料

はない。然 し、本評価システムではこ

1‐れらわ設備については有効性に対する

表敬の意味から主として設置の有無に

より判断 して評価する。

グレーディング

i 内装材あ性能 =

上記の様にして算定された不燃化率

を、常時火気使用室とそれ以外の室に

分け、それぞれ表H.7の 様にグレード

分けする。

表11.7 内装材の初期広大防止性能

“

感知及び消火設備

設置の有無に従ってそれぞれ表 H.

3の様に紙別する。ただし、グレード

の異なる設備が同時に設置されている

場合は高い方のグレードで評価される。

延焼拡大防止性能

3 評価方法の考え方

延焼拡大防止性能は全室内燃焼フェイ

ズから全住戸燃焼 フェイズヘの遷移の防

Ｃ

・

周壁内装

仕上材料

不 燃 材 料

準 不 燃 材 料

難 燃 材 料

そ の ‐他

防 火 戸(甲 種 、乙 種 )

鋼 製 戸

木製フラタシュ戸

換 ・ 障 子

8以上

7以上 8未 満

6以上 7未満

4以上 6未満

4未満

6以上

5以上 6未満

4以上 5未満

3以上 4未満

3未満

ニー303■―

(7)

止に関する性能である。 .

表 11.8 感知消火設備の初期拡大

防止性能

住戸内の一室で出火した水災がミ外ヘ延焼する●どうかは、室内の火災の性状と室区画の性能との関係で定まる。この関係は=般には複雑であるが、今もし綺単に火災の性状を火災室の火盛 り継続時間 τで、また室区画の性能は疑焼阻止時間 Pで代表させ得るとすれば、両者のo0

係が時間同士の比較の問題に簡略化され

る。すなゎち火災室とそのある隣室との町の延焼阻止時間が、火盛 り継続時間 τょ

り大きければ火災はその隣室へは延焼せ

ず鎮火し、逆に小さければ廷焼する。

住戸全体での延焼拡大の動態は、出火

室から延焼 を受けた室をその時点晰 た

に火災室とし、更にその廻 りの室へ電

焼を考えていくという操作を繰 り返すこ

図 11.3 延焼拡大防止性能の評価法

熱・煙感知器併用

煙感知器

熱感知器

ナシ

スプリンタデー

消火栓

防火用水

消火器

ナシ

の工燒 gE l「 時間

―-304‐―

(10リ

とにより評価できる。ここでは、このよ

うにしてある室を出火室とした場合、住

戸全体で最終的に延焼を受ける面積およ

びそれに要する時間を求め、これを基に

して延焼拡大防止性能を評価する。図Hj

_の 流れ図はこの考え方を概念的に示した _

ものである。

5評 価 方 法

i 室.部位の符号の付け方

図n4に例示するように、延焼経路

となる可能性のある各室に番号をつけ

るし各室間の区画壁等は、対応する室

の番号 を並べその位置を示す。

(例 )

τl :1室 の火盛 り継続時間

P ll:1室 と2室 のFBD区画の延

焼阻止時間

“

出火室の選定

出火室は、居室、食堂、台所。浴室.

納戸などに限定し玄関、日下、階段な

どの通路部分や便所等出火頻度の低い

ところは除 く.

Ⅲ 火盛 り時間 τの算定

火盛 り時間 rは次式により算定する.

Wτ=T (1)

ただし、 Rは各室の燃焼速度 (峰/min.)、 uilま各宅の標準可燃物量であっ

てぃそれぞれ更に次のように計算される。

R=5.5,71プ 百~ t2)

ここに

A:開 口部面積 (イ )

H:開 口部高さ (“ )

7:防火性能に応 じた開 田部の低

減係数

また、ヽヽ=WF+[`+N

各室の単位面積当ヮ標準積載

可燃物量 (町/F)

各室床面 積 (r)

L:各室の可燃内装材料 (kF)

N:各室の可燃下地材料 (町 )

ただし更に L、 Nは室内各部の材料の

の和でぁり

L=′ rL、 N=′δN

ここに

ァ:内 装材の防火性能による低減

係数

′ :F地材の防火性能による低減

係数

なお、各低減係数ァ.′ .η の値は

表H9の ように定められる。

表 11.9 各部位の防火性能による低減係数

低減係数の轡顔 防火性能に対す る係数値

，ヽ　

Ｗ

こ に

内装材の防火性能に

よる低減係致

ア

下地材の防 火性能に

よる低減係数

′

JH口 部の防火性能に

よる低減係数

7

,FA o

il4-.4 0.3

U a o.E

EIAttRf. r\/1^rrra

2

不 燃

準不燃

その他

al

O.1

1

甲 防 Ql

乙 防 0.3

普通 ガラス戸 α6

木製戸 Q7

ふすま o.8

その他 l

(//)

―-305Ⅲ…

" 区画の延焼阻止時間 P に定める。但し、区画が 2種類以ヒの

区画の構成材料・構法が単-0場合 ・ 構成材よりなる場合は最も弱い構成要

にはその種類に応じて表11.10のよ71、 . 素で評価する。 :

区画構成材・構法の延焼防止性能表 11.10

試験 の有無 種 類 別 廷焼阻止時間 P (分 )

試験による場合

区 画 壁

耐 火 構 造

30分以上 耐火時間+20

15分合格 i 50

10分合格 30

防 火 構 造 40

土 塗 壁 同 等 20

扉 類

甲 防 120

乙 防 00

普通ガラス戸.木製戸 10

ふ す ま

換 気 ロ

自 閉 式

鋼 製 200

アル ミ襲 140

そ の 他 40

常 時 開 放裏面周囲 1●以内に着火物 有

裏面周囲 l"以内に着火物 無

10

敵験によらない

場 合

石 こ う ボ ー ド

厚 15日以上 30

,12_以上 15日未満 20

″ 9島以上 12日未満 15

′ 9_締 5

繊維強化タイプ石 コウボード

石 綿 ス レ ー ト

石綿 セメントケイカル板

石こ うボー ドの場合の P+5

合 板 石こ うポー ドの場 鈎 P-5

グラスウール、 ロァタウール厚 150m以上 10

″ 25m以 上 50日 未満 5/tz+tr*,fLft 0

-306■―

(ノ2)

V 延焼経路及び延焼拡大時間

図 11.4に 例示するように、仮想出火

室から始めて、火盛 ワ継親時間 と区画

の廷焼阻止時間 を比較しながら、圧焼

経路 と延焼拡本時間を調べてゅく。た

だし、延焼を受けた室は一瞬にして火

盛 りに達するものとする。

c グレーディング

先ず最終延焼拡大面積 と、延焼拡大時

間を各仮想火室について計算し.延焼拡

表 11.11 延焼拡大危険度の級別

グ レード

25未 満

2.5以 上 ユ0未満

5.0以 上 100未満

10.0以 上社 0未満

犯 0以 上

類焼の原因として支配的なものは熱幅射

であるから、類焼危険は火災炎上家屋か

らの幅射熱量とそれを受ける側の住宅つ

外周部防火性および両住宅間の幾何学的

関係に依存する。然し、このうち住宅の

類焼防止性能として評価すべきものは外

周部の防火性のみである。そこでここで

は、住宅外周部の構成材を現行法規の規

定を規準にして級別しゝ級別された各々

が延焼防止条件を満足するために必要な

炎上家屋との健置条件を並記する。

b評 価 方 法

外周部構成材は、外壁 。軒裏、開口部ゝ

屋根に分けて現行法規の規定 を基準にし

て級別して評価される。これら各々に並

記 される形態係数から必要隣棟間隔を求

ゅるには次のようにする。

i 火災の形状 。寸法

隣棟が炎上した場合の火災の形状を

計算の簡易のため長方形と仮定する。

_火炎幅 3は 炎上家屋の見付け幅としゝ

高さHは 次のように算定する。

裸木造の場合

H=争X(全見付け面積 )

裸木造以外の場合

H=壼 X(屋根、開田部の見il

Lr:篭嚢Ц

場IBlm°

図 11.4 延焼面積、時間の算定法

大危験係数Cを 次のようにして求める。

C=+

ここに

A= x

100(%):延焼面積率

B=延焼拡大終了時間 (分 )

この Cを表 11.11の ように級別する。

各仮想出火室に対応する Cの うち、最

もグレードの低いものをもって、その

住戸の延焼拡大防止性能のグレードと

する.

類焼防止性能

3 評価方法の考え方

ここで順焼と言うのは,1つの住戸か

ら他の住戸への延焼拡大のことを言 う。

―-307-

(1主)

け面積の和 )

“

必要隣棟間隔の算出

|の ようにして火炎の形状が定まれ

ばt形態係数の適当な計算囲表あるい

は計算式を使用して、各級別の外周構

造に要求されている形態係数が得られ

るような隣棟間隔 を求める。

c グレーディング

外部部構造 を.部位別に表 11.12の よ

うにグレーディノグする。

表 11.12 類焼防lL性能のグレーディング

0 避難安全性能

` 評価方法の考え方

住宅の火災時における避難に関する間

題点については、我々は種 2々調査資料

により、例えば、任宅火災による死者致

は、建築火災全体のそ社の中で非常

に高い比率を占めること、就寝中の事故

が多いこと、老人や幼児の事故が多いこ

となどを部分的に知ることが出来礼 従っ

て我々が住宅の避難安全性能を考える場

合、これらの特質を等閑視できないこと

は言うまでもなし、 然 しながら、一方で

また、我々はこの住宅における避難の間

題を本格的に扱おうとする場合、基礎的

な資料が絶対的に不足しているという事

実にも直面するのである。住宅火災は毎

年 2万件近 くも発生しているから、火災

に出会う人も非常に多い筈であるが、そ

れらの人々が火災に対して如何ように働

きかけ、あるいは逃げようとしたかなど

について、組織的に調べたデータは乏し

い。このため我々のこの問題に関する知

識のうちには、類推や想像の域を著しく

は出ないものも多いのである。例えば火

部位 部 位 性 能 グレー ド の否

［延使

必要隣棟間隔 (F値 )

裸 木 造 裸木造以外

外壁

・軒裏

防火構造よりすぐれている

防 火 構 造

土塗壁同等構造

土塗壁同等構造より劣っている

1

2

3

4

可

可

一部可

否

50. so

<0.30

{0. ro

5o.os

≦o.55

≦0.35

≦0.15

≦0.10

開

　口　部

甲種防火戸よりすぐれている

甲種防火戸

乙種防火戸

乙種防火戸より劣 っている

1

2

3

4

可

可

可

(一部可 )

<0.50

30. go

<0. l03o.os

≦0.55

≦ 035

≦ 015

≦0.10

屋

根

防火構造よりすぐれている

防火 構 造

葺材が法定不燃材料

葺材が法定不燃材料以外

1

2

3

4

可

可

一部可

否

5o.so

<0.30

50. ro

5o.os

≦≦0.55

≦ 0.35

≦O15

≦ 0.10

-3∝■

(/4)

災の覚知・報知設備が設置されていれ颯

避難の大きな手助けになることは疑いな

いようにも感じられるが、それとても襄

づけの資料はない。ましてそれらが他の

避難に関連する要素に比較してどの程度

の比重を有するかなどということについ

ては皆目見当がつかなヤ、

このように、日って考えて見ればヽ 我

我の現在の知識で住宅の避難安全性能の

評価を行うことは、本質的に無理である

とも言えるのである。従って今回は、こ

の住宅火災の避難の詳細に分析的に立入

ることは避け、原則として住宅の平面計

画などから避難経路のみを判断すること

により評価を行うことにする。

b評 価 方 法

i 評価の基本方針

イ)避難安全性能の評価は後の

“

に示

すところの所定の手順に従って、算

出された「 避難経路の信頼度 」の値

をもって行う。 (注 1)

口)「避難経路の信頼度 」は住戸内の

主要な全ての室について、それぞれ

個別に行うこととする。 (注 2)

‖ 「 避難経路の信頼度 」の算定手順

イ)住戸内の各室、中F・Iお よび安全

崚をnOdと 考え、信頼度を算定しよ

うとする室から安全城までの経路を、

日 11.5の ように全て網羅する.ただ

し、安全壌、中F・Iと いうのは次の

ように定義する。

安全崚 :原則として地上を称して言

う.また集合住宅の場合は、

隣戸領域を含めて考える。た

だし実情に応じて適宜解釈す

るものとする。

0.064 0.064

‰略ご

図 11.5 避難信頼廣算定方法 (DKからの避難例 )

-309■―

(省 )

中間域 :室内の各空間を危険域 と考

えた場合、安全域 との間にあ

るパルコニー、 1階部分の屋

根等を指して言う。ただし、

これは直観的把握 と整理の便

利のために便宜的に付した呼

称であって30dと しての役割

は住戸内各室と同様である。

口)各 nαl間の経路の信頼度を別表・

13に従って与える。

ハ)対象とする空間から戸外 (安全崚

に至る経路のネ フトワータを解き全

体での信頼度を算定する。 この場合、

個別の経路要素 i、 jの 信頼度をri

rJとするとき、これらの合成の信頼

度 R ijを

(al 経路 i、 jが直列の場合

R ij=rl・ rj

(bl 経路 i、 jが並列の場合

R ij=1-(1-ri)(1-rj)

としながら、図 ll.5の ようにして計

算を進めるcただし、経路は危険域

から安全城方向への夜Л性を有し、

各 nOd間の経路は一度しか経由でき

ないものとする。

(注 1)一 般に「 信頼度 」という語

は、厳密には確率で定義され

る可き語であるが、ここで用

Vぐる「 信頼度 」はそのような

厳密な意味はもたず`唯

安全

の程度についての序列を表す

のみの便宜的な尺度にすぎな

い 。

(注 2)避 難のE頼度は、同一住宅

内でも例えば 1階の室 と2階

の室では大きく異ることが考

えられる。このよぅな場合、

住宅全体について平均的な値

_ を算出することは、むしろ意

味がないのでヽ この扱いは適

切であろう。 .

c グレーディング

算定された「 避難経路の信頼度 」を表

11.14の ように級別する。一般に 1階の

各室は信頼度の値が高くなり、 2階の各

室は低くなる。2階の各室ではパルコニ_

や庇に出 られる場合で0.5程度、それ

らが全くないものでは 02以下になるこ

ともあろう。

表 11.14 避難安全性能のグレー ド

避難経路の信頼度 グ レ ー ド

1～ 0.8

0.8～ 06

0.6～ 0.4

0.4～ 0.2

0.2～ 0

11-3 評 価 システ ム の ため の基 礎研

究

今回の評価システムでは、火災の一連の成長

過程を分割して、それぞれを火災のフ■イズと

し、火災の進展をこれらの火災のフ■イズの農

移として把えた。これに伴い、住宅の防火安全

性能はこれらの各 あ々火災のフェイズの建移を

防止する性能の総合として考えられることになつ

た。これらの性能の評価の基礎となるのは、本

来的には火災のフェイズの遷移の確率あるいは

避移の限界条件などの意味を持つ数値であるこ

-310-

(/6)

|__ _ _ _

表 11。 13 避難経路の個別信頼度

: " 麟"●

・ ・ "■ ●

“ “

■ ● ■

イロ゛●Ｃ゛‘口●■●

:.口 " す　エＴ二

0●●―

'ンをど●I

``●含lc l■

8.8●"laい

,■ 丁8●mL"が●●●合に4●

|.:依 ,1 工 II|● 臓

‘●●●●

．口，

日ま゛●〓●●エ

1 8依り14い ′` コLJ

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●

０

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次の うち大さい″

1-∵

3“ ●

dot aAr..ti

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イロ●●●ｆ●●●〓〓

1.,rr::-1.6/tll,t Lr

次のうら大'い

方

●IXt:―='●

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3.■'71H●

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館 ●:な い0合

l_,',1嗜●●・■´ヽ

夕′●●して嗜 :1ヘ Ч'

■31●塑●

“

O SX口 →a

-311-

(/7)

とが望ましいであろう。然し、現在のところこ

れらの数値を評価に利用できる程、住宅火災の

研究・ データは備備されていないので、今回の

評価 システムの評

"は全体的に性能の優劣を

示す程度の段階に留っていると考えられるが、

評価の将来的あり方を考えて、研究やデータの

書積を計る必要がある。

ここでは、この様な観点から本総プロの範囲

内で行った研究の概要を述べる。

11。 31 住宅火災事例調査 .

3 調査の目的 ・

住宅の防災安全性能を評価 しようとする

とき、先ず必要なことは、住宅火災の実態

を把握することである。そして評価をキメ

細かく行おうとする程、住宅火災に対する

洋 しい知識が必要とされる。然 しながら,

現在のところ、広 く一般住宅の火災を対象

にした洋 しい調査は乏 しい。消防白書など

の統計書でも、住宅火災についての立入っ

た分析は行われておらず、今回のような目

的に対 しては,甚だ不充分である。この様

なデータは、その性格上、消 防関係の調査

に依存する以外にないが、我日の各種デー

タのうちでは東京消防庁の調査資料が最も

詳細な内容を持っている。そこで当局の協

力を得て.火災事働データの蒐集を行い住

宅火災の分析を行うことにした。

b調 査 方 法

東京消防庁の火災データは調書、原簿等

を基にして火災調査書、消防対策資料 (様

式 1～ 7)と してまとめられている。今回

はこれらと火元付近見取図および一部原簿

等から必要なデータを次のように蒐集した。

i 調 査 対 象

一般住宅の台所、DK居宅で昭和49年

～51年度発生 した火災で、データの比較

― 的よく整っているもの(な おサノブルの

抽出は東京消防庁に一任 した。

“

調 査 数

調査数は50年度～52年度の 3年間で合

計 1,∞3例であり、その内訳は50年度

155例、51年度 405例、52年度 443例で

ある。

雨 調 査 項 目

■査項目は多岐に亘るが、ここでは大

項目のみを表 1115に示 しておく。

Ⅳ 収 録 方 法

東京消防庁の抽出作業により得られた

データは後の分析に便利なようなコーディ

ノグして,磁気テープに収録した。

c 集 計 結 果

集録データは後の 11.3.2な どでは 数量

化 1類等による火災拡大のより詳細な解析

に用いたが、ここでは住宅火災の傾向を調

べるために単純集計を行った。この結果は

多岐に亘るため全てをここに掲載するわけ

にはいかないので省略する。

11.32 火災進展性の統計的解析

3 研究の目的

火災の拡大性状は出火源、着火物、火災

室の内装材や開口条件、更には消火活動な

ど,非常に多くの要因に影響される。この

様な要因あ火災拡大に脚討 影響については'

部分的には実験等により研究されているが・

これらの要因それぞれについての条件の攪

合せは膨大な数になり、全てを実験的に調

べることは不可能である。また実験的に設

―-312-

(/8♪

火 災 調 査 書

消 防 対 策

資 料

建研作成の

“

査 項 目

そ の 他 出火室の図面

定される条件は,実際の住宅火災の場で実

現される条件とは異っている恐れもある。

そこで翻えって考えて見れば、現実に生

じている1つ 1つの火災というのはそれぞ

れに条件を異にする火災実験と考えられな

いことはない。従って火災の拡大性状の研

究の有力な 1つ の手法として火災事例の統

計的解析と言うことが考えられなければな

らない。ただ、火災事例はその性格上どう

表 11.15 火災事例調査項目

出火日時、覚知、鎮火ゃ覚知別、程度、火元 (構造、階数、面積、用途地域も

防火地域 )、 気鍛、火災警報、損害 (損害程度、損害額、 ヮ災世帝 )、 焼韻物

件、原因 (発火源、経過、着火物、出火饉所 )

建築年月日、増改築、消防計画、収容人員、自違消防隊、出火時の状態、出火

時の人的状況、警備員等、主要構造部 (璧、柱、床、は,,量根、階段 )

発見(発見者、動機、発見時の火災状況、第 1発見者の発見後の行動 )、 通報

(通報者、遍報に用いた設備 )、 初期消火 (有無、消火者、不従事の理由、失

敗の理由、おもな消火方法、使用消火器 )、 立上り材

消火器具 (使用 した消火器具、不使用の理由、有効に使用できなかった理由 )、

屋内消火せん (仝上 )、 屋外消火栓 (仝上 )、 動力消防ポノプ (仝上 )、 スプ

リノタラー (全上 )等

避燿者、避難関係死傷者、要救助者、居住者等への報知、誘導灯及び誘導標識、

避難器具 (設置器具、不使用又は支障のあった理由 )、 階段 (仝上 )。 その他

の避難方法、遊燿上支障のあった理由

延焼経過 (出 火室 。出火階の拡大、出火階から他階ヘ

延焼 した理由 (建物関係、その他 )

防火施設 (界壁、防火区画、防火ダンパ、出火室の内装 )

火元周囲、類焼第一願位の建物

出火室の内装材の種類と焼損面積、出火室の収納可燃物、出火時の居住状況と避難

消火従事者、消防隊による消火

してもデータの精度が粗くなりらいという

問題点が残るが、今回は 11.3.1に 述べた

様な比較的詳 しいデータが得られたので、

今迄より相当立入った解析が可能となった。

ここではこのデータを用いて火災拡大に果

_たす種々の要因の役割を調べる。

b 要因別分析

火災の進展・拡大は火災のフェイズを尺

度として調べると便利であることは氏に述

2

発見、通報

初 期 消 火

火元周囲の

類 焼 建物

-31}―

(19)

| | | | _二 __1_| | | | :

”

（訳）∩く日“』０　日“【Ｌ　ＬＯ　ロトく“

PHASE DEVELOPMENT

日 11.6 火災払大率と出火パターン

PHASE DEVELOPMENT

火災拡大率と天丼面防火性能

123456PHASE DEVELOPMENT

図 11.7 火災拡大率と鉛直投影面

可燃面積率

1 2 3 4 5PHASE DEVELOPMENT

図 11.9 火災拡大率と床投影面可

燃面積率

:島=::(%)●50-75

075-100

(2り)

べた。ここではこの火災のフェイズを表H.16

のように定義する。またフェイズの進展の

し易さの指標としては次のような 2つの値

を導入する。

火災拡大率三ni/n

零 移 確 率=ni+1/niここに

n:全サ ノブル数

ni:オ ソフェイズ以上に拡大したサノプ

ル数

こうして主な要因と火災拡大率との関

係を調べたものの例を図 11.6～ ll.9に

示 した。これらの結果から、どの様な要

因が火災拡大のどの段階で、どの程度効

くのかと言ったことに対する情報が得ら

れる。

c 総合的解析

上の bでは、火均こ関連する要因をそれ

ぞれ個別に取 り上:ス 火災拡大に対する影

響を調べた。然し実際の火災では、これら

の要因は組み合わさって同時に火災に働き

かける訳である。ここでは、この様な場合

の解析結果を述べる。この場合、外的基準

となるのは火災のフェイズと言う名義尺度

で与えられた変数であり、また要因も名義

表 11.16 フェイズの統計的決定指標

尺度で与えられている。従って、通常の多

変量解析によく使用される重回帰分析を使

うことが出来ないので、ここでは林知己夫

氏による数量化理論第 1類 で解析した.こ

の結果を表H.17に示す。なお今回、外的基

準 としては、先に挙げた 6つのフェイズで

はなく、火災の全過程をRQ以前とRQ以

後に分けたものを採用した。これは、今回

のデータの範囲内では 6つのフェーズを数

着火物燃焼フェイズ

焼損物件 2以内、天丼焼損面積 =0

焼損面積<出 火空間床面積 XO.8

局部燃焼フェイズ

焼損物件 3以上、天丼焼損面積=0

焼損面積<出 火空間床面積 X08

天丼面拡大フェイズ

天丼焼損面積＼ 0、 焼損面積<出火空間床面積 XO.8

全室内的燃焼フェイズ

出火空間床面積 XO.8≦焼損面積<出 火空間床面積 Xl.2

空間拡大フェイズ

出火空間床面積 Xl.2≦焼損面積、焼損程度＼全焼

全焼フェイズ

焼損程度 =全焼

14)

“

)

-313-

(2′ )

量化 口類で同時に分析するのは困難であっ

たためである。

d 全室火災の予測

火災事例デニタに数量化理論第=額

を適

用 して表 11.17の ように得られたカテゴリー

値を用いて、対象住宅に対するサンプルス

コアを作ることにより、火災が全室火災以

上に至るかどうかの判別を行 うことができ

る。図 11.10は ■Q以前で止った火災とRQ以後に進展した火災のサンプルスコァに

対する頻度分布を示している。これからサ

ンプルスコアが大きい程全室本災が起こり

らいことが知られる。更に上尋の頻度分布が正規分布になると仮定して、全室火災が発

生する確率及び発生しない確率をサンプル

スコアに対して求めたものが図 11.llでぁ

表 11.17 数量化 E類による解析結果

全室火災に至ったか否かを外的基準として、林式致量化理論第1類 により、分析した結果。

アイ テ ム カ テ ゴ リーンル

『

サプ

|‐

カテ ゴ リー値

5 0

レ ソ ジ 偏 相 st

出

火

要

因

出火パターン

1.コ ンロ→油脂類2引 火物,油脂類a装置→繊維 ,膚4タ バ コー概維 ,屑ユマ ッチ→繊維 ,層α内装 ,建 具,家具■その他,不明

1635166117675480

・ヽ

＼

　

ト 引

0.269

141

0.087

131

拡

　

　

大

　

　

要

因

鎗直投影面可燃薗慣率

1. 0～ 25('び )

225～ 50■ 50～ 75475～ 100

59229103207

＼ト ソ

0.308

t31

o.084

t●

面能井難

天防

燃

，燃

燃不難可

１．２

ａ準不燃

０

０

８ く0.229

15D

0.042161

床 投 影 面可燃面積率

1.0～ 75(%)275～ 100

９

９

３

５

0.024t81

o.o06t81

開 ロ

Aν H

摯ｍ％

“∞

０″歩

０い

１．２ａ

ｔ

３

７

２

６

１

２

３

２引＼

0.197

0o.038

0

嘔 体 構 造‐ 造

造造

火絲

耐防木

１．２

ａ

５

５

８

８

９

１

１

３

ゝ 0.1670

0.049151

消火要因

初 期 消 火有無

１．２

０

８

３

６ Ч|.3170

o.o960

覚 知 LT間一

″

¨

１．２

ａ

(分 ) ３

７

９

ヽ

ー ヽ0.509

(1)

0.216

(1)

相側比 78=0.318

-310-

(22)

・ｍ”ｉｎ

７

ｍ

●‘

ｒｉ

Ｏ

．

ＳＣ

〓

Ｄｉ４

１．　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

０．

ＺＯ´“ＯＺつレ　ン”一゛Ｚ口０　ンヒ

コ”口く“０““

THE STACE BEFOREFLASHOVER

IIP:(x)

F」景s,3◆:R AFTERllrP' (x)

0-1.0

0

Юπ-0洗 et♯Ⅱ:=0.702,m:=-0.130。 σ:=0.301

LR ω +e響II=0.298,m● =0.308,■=0.310

図 11.10 サンブルスコアの分布

鵬∬¶賜FNFRβF

OCCURRENCE OFWH01´ E R00M FIRE

0

SAMPLE SCORE

-0.5 0.5

SAヽlPLE SCORE

図 11.11 7ラ ッシュオーバー発生確率 とサ ンブルスコアの関係

２０Ｈ卜０

【０口∝Ｌ　ＬＯ　ロト

く∝　００日００ｂ

０

-1.o

-317-

1.0

(23)

法寸様仕名品鳳

学 習 机

応 接 用 テ ー プ ル

食 堂 小 綺 子

学 習 格 子

安 楽 綺 子

長 格 子

ぺ , ト

整 理 ダ ン ス

洋 服 ダ ン ス

,5反 (華ャ略′〒)

フ ァ ン シ ー ケ ー ス

本 棚

本 棚

鏡 台 (産 用 )

ニードルバ刀「カーペフト

混 紡 カ ー ペ タ ト

畳

障 子

凛

凛

マ ′ ト レ ス

掛 布 団

敷 布 団

毛 ・ 布

枕

座 布 団

こ た つ 掛 布 団

表 11.10 燃焼供試用品仕様一覧表

パイン材P合板 ｀

マ トワ材CL仕上

プナ材

折 りたたみ式メープル

布張 りぐるみ

布張 りぐるみ

パイソ材ポリ合板マ′トウンタソフォーム

チータ材練付

チーク材練付

バイン材ポリ合板

ピニール

チーク材練付

スチール焼付仕上

サベリ材

ポ リプロピレン

ポリプロピレアレーヨン

わ ら

ズンルス紙貼,共

片面ビ三_ル片面新鳥の子

片面新鳥の子、片面文化紙

ウンタンフォーム

綿サラサ、テトロン綿

綿サラサ、赤綿

レイヨン、タフトノ

パソヤ 600'表綿サラサ

レイヨソ、 リソグ赤17・ 1.5町

レイヨン、サテン綿 l k9

l, 030 wx 600 D x ?00 E

\2n Lx SEOWX a60 E

t30 wx 510 Dx Ero H

{60 wx .60 Dx 700 E

EOO WX E@ DX ?OO E

1, EOO wx 6@ Dx ?00 E

t,90oLx 960Dx.8508

900wx {50 Dx 1,3508

900 wx 6@ Dx r, 800 E

6fl) lvx {30 D x 77o E

6@ lvx 500 Dx r,650 H

600 tVx 300 D x I, E00 H

E001vx 260 Dx l,510 H

r5o lvx 330 Dx l,300 H

r, E00 x l. Efi) x 5rI,EoO x 1,E00 x 7s

1,750 x EEo x 60''

E0 rrx t?0 wx 1,7?OE

2lrlx E?0 Wx l, 600 g

lE rx 8?O Wx t, ?{0 E

60 Ix 900 x l, 9g)

8峰入

6●入

1,370 × 2,000

350 X 450

550 X 480

1,800 X l,800

1

2

3

4

5

6

7

3

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

“25

％　η

-31,一

(24)

―――尋ヨ

（じ）

ソファ (1人 tllD 重ht=20,760g‐…… …燃 焼 速 度 (%)

O Or 4 0「 8 1,2 116 2=0

燃焼速度(%).0∞

.000

.0∞

.000

.006

.000

.064

.104

.064

.077

.077

.051

.051

.039

Fa, 収納家具の燃焼速度

1

6

14

13

18 10

0 収納家具燃焼 最盛期の温度分布 (r印温庁測宇点=間隔横 25″、縦 50r27r、

数字は温度上昇値°K)

図 11.12 収納可燃物の燃焼性状の例

整理ダンス ー

汁瑚論 i鮮鸞

尋コ

（じ）

(%)。∞0

.007

.010

_014

.020

.014

.“ 1

.048

.089

。130

.288

.136

.111

.102

.075

。041

.041

.034

.020

18

‐‐

‐

′

Ｌ

鑓

ピ

‐

‐

職躊卿

-319-

(25う

る。なおこの確率は、

■0=ここに、

P`(澪 ):サ アプルスコアの値が3と なる

事例がグループ`に

属すると判別

したときの判別の成功率

4(3):グループ`の

正規分布関数″: :グループ

`に属するサンプルの

全サンプルに対する比率

のように計算される。

11.33 室内可燃物の燃焼実験

8 実験の目的

住宅火災では、最初の火源の火が直接内

装材や構造材に拡大することは極めて稀で

あり、殆んど全ての場合先ず室内の収納可

燃物に着火 している。従って、住宅火災の

特に初期段階に於ては、室内可燃物の燃焼

性状が火災性状に及ぼす影響は甚大である。

然し、す方ではこれらの個 々の可燃物の燃

焼性状に関するデータは意外 と乏 しい。

例えば火源の燃焼速度は、火源上の火災

の高さや火災プルームの性状を見積るのに

大切な量であるが、このデータを探すのも

容易ではない。このため、今回は一般住宅

で着火物となる可能性のある代表的な収納

物を燃 して燃焼性状を調べた。

b 剣険の方法 。結果

実験は外気風、燃焼室の条件の影響を避

けるため筑波の建研の実大火災実験棟内の

大規模火災実験を使い、表 11.18に 示すよ

うな可燃物を燃焼させて燃焼速度、火源上

の温度分布、流速等を測定 した。この例の

一部を図 11.12に示す。なお流速は火源の

直上部で数点測定 したが、必ず しも上昇気

11111[[fが位置せず、意味が小さ

11:ati31:Fル による火災進展性の評価

新たな火源となると言う二連の過程の繰り

返 しである。この過程は複雑であるから、解析は容そではない。然し、今回のよぅに火災を幾つかのフ千~ズ 分ヽけ、各フェ_

ズ毎には燃焼性状は既ね一様であり、また

1つのフェーズから次のフ3-ズヘは、特

定の着火をタリティカルな現象として遷移

すると考えれば、物理的な検討によりある

程度火災の拡大に関する目安を得られる場

合も有り得よう。

ここでは、この様な考え方に基づき、各

フニーズの燃焼と加熱に関するモデル化お

よび材料の着火に関するモデル化について

基礎的な検討をした。図 11.13は この考え

方を概念的に示 したものである。

b 燃焼と加熱のモデル

建築火災で現われる燃焼の形態の特徴を

考察 して次の 3つのモデルを考えた。

i 火災ブルームモデル

“

初期火災モデル

商 盛期火災モデル

最初の iは 火源から熱気流が立上ってい

るが、これに対する室の影響を無視できる

場合、すなわち、室内の火源があまり大き

くない場合および逆に木造家屋などが全体

的に炎に包まれた場合であり、

"は

火凛か

ら立上って高温気流が室の上部に高月層を

―-320帖―

(つ6)

・ 火災事例調査

.筵量挨

収納可燃物の燃

・ 対象住宅の条件

火災時の加熱条件の

奢炎F編爆努羅筆物?

材料の加熱着火、破壊のモデル

.憾羹農

加熱着火、破壊

・ 試験装置の加熱条件鎖鼻3薫炎洋

ateの

| |

図 11.13 物理的モデルによる火災進展時の評価方法

形成し、これが火災拡大上意味のある働き

をする場合である。また面は室内あるいは

住戸全体の区画内が盛んな火災になって、

室内に充満するガスが大きな働きをする場

0高 温層の温度 (曲線上の数字は室番号 )

合である。今回は iに ついては熱源上み∴

昇気流に関する横井の結果を殆んどηり,

たので省略し、ここでは、‖、面の勿夕″

れぞれ図 11.14、 図 11.15に示して″′.

高温層の厚さ(曲線上の数字|==看を

（】・）〓〓〓ａＥ・ｏト

ーーー

〓ふ

ち辞‐３・一一一一一一一

日 11.14初 期 火 災 モ デ ル

―-321-―

(27)

図 11.14(0 高温層の挙動″

天丼下tFp無 しの数字

は温度 (ゆ

矢印付数字は流通 (鼈

/s)

tr lt. ts (b) t[fEilIt. iloA 19G-

により変化

図 11.15(0 伝熱量のA暉輌による変

化

c 着火のモデル

今回は各フェイズは各 火々災の燃焼の特

徴に対応 しており、着火は、これらのフニ

イズを遷移させるタリティカルな条件と考

える。但 し具体的にどの様な可燃物の着火

がフェイズの遷移をもたらすかについてはヽ

各フニイズの遷移毎に特定の材を考えるこ

とにする。

着火は熱分解ガスの挙動も関連 した複幕

な現象であるが、ここでは単にそれぞれの

,材料に特有な着火限界表面温度があり、"

熱を受けて表面温がこの温度に達すると着

（‥Ｄ）日重

′壼

―

（ｏｏ●ヽ一“ｏ】）“口Ｌ∽Ｚく∝卜　↑く日〓―――

.27-

図 11.15(a)盛期火災モデル

―-322-

(2)

火すると考える。火災時の加熱は材の表面

からの急加熱が殆んどであるからこの仮定

は妥当であろう。個 の々材についてこの目

度を知るには、何らかの加熱着火試験を行

う必要があるが、図 11.16は JIS A1321

の試験の加熱条件を推定することによって

求める方法を示したものである。

研究開発担当 ・

◆日本建築センター

住宅防火安全性能委員会

委員長 川越 邦雄 東京理科大学教授

委 員 浅見 隆 東京消防庁予防部調査課

長 :

El il. 16 *E[fiffiHntil.aBo*ifr,tro*ttc :0.5 (c€l,/gf .dg\p:0.5 (g/a;t). t=l

(crn)l.: 1.8 x ltrr (cal/qn.

min . deg)o{€

“■■■

―

一| | |

委 員 菅原 進一

委 員 神 忠久

◆建設省建築研究所

東京大学助教授

自治省消防研究所室長

第 5研究部室長

第 5研究部室長

第 5研究部研究員

第 5研究部研究員

建築試験室研究員

幹 事

幹 事

幹 事

幹 事

幹 事

若松 孝旺

三村 由夫

田中 嗜義

森下弥三郎

最上 法二

忍

港

林　垣

小

中

員

員

委

委

東京消防庁予防部予防課

損害保険料率算定会研究

部長代理 ノ

佛竹中工務店技術研究所

研究員

委 員 小日・勝男

―-323トー

(2η )

1は じ め に

建設省には総合技術開発プロジェク

トという制度があり,建設技術に関す

る主要な研究gI発課題のうち行政上重

要であり,且つ多領域にEIる総合的凛

層について,日及び民間等の緊密な薔

力のもとに計目的,組織的に研究開発

を進めることになつているが, この一

環として「住宅性能総合評価システム

の関発」というプロジェク ト研究が工

業化住宅認定制度の整備,拡充を直接

の目的として昭和484か ら認年の 5年

間に亘つて実施された。工業化住宅認

定制度というのは簡単にいえば工業化

住宅の購入者が住宅を選定する場合の

便宜のために,公の機関が嘔入者に代

つて住宅の性能の評価 (評定)を行い,

これを建設大臣の名で認定 し,表示す

る制度である。

ところで,こ の「住宅性能総合評薔

システムの開発」の中には,住宅の居

住性.安全性′耐久性′経済佳等の間

題に対応 して多くのサプテーマが設け

られたが,防火の問題も「防火安全性

能評価システムの開発」と称して安全

性に関するテーマの中に加えられたわ

けである。

一般に大規模威it高層の建築物が災

害に対 して種々の危険をはらんでいる

ことは常 注々目され,ま た折あるごと

に指債されるところであり。最近まで

の建築防人のOF究 も主としてこのよう

な大規模.高層の建物を対象としてき

たように思われるe然 しながら住宅の

ように小規模な建築物も。それなりに

防災上不利な点を多く含んでいること

にはもつと注意が向けられて然るべき

である。住宅は例えば多くが燃焼 し易

い木質の材料でつくられ。多くの可燃

佳家具を収納 し,炊事,崚房.入浴等

のために火気が多く使用され, また老

人。子供.痛人も含めてきまざまな人

々が寝起 している。加えて小規模なた

めに感知,消火設備等の設置や種々の

法規制が馴染みにくい等の事情 もある。

事実このような事情を反映 してか。わ

が国の建築火災による人的,物的被害

の中に住宅火災のそれらが占める比率

は非常に高いのである。

‐方。このような住宅火災による長

害を如何にすれば有効に減少させるこ

とができるかといつたような問題には,

最近徐々に関心が向きつつあるものの

未だ十分でなく.一体損害の減少を目

ることが現実問題として可能か否かと

いつたこと自体。余り良い見洒 しが得

られていない.

今回の研究「防火安全性能評信方法

の開発」は主として昭和504～認年の

3年間に各界の有裁者による審議の形

でとりまとめて頂いたものである.こ

れは,或は失礼に当る面があるかも知

れないが,ま だ初歩的な段臓にあり,

上記のような問題に対 しても十分な解

答を与えられる段倍に至つていない。

然 し本研究は住宅の防火安全性の問題

に組織的に取組んだ初めての試みとし

て評領できるように思 う。門題は広範

で多岐茫洋としている上に初めての試

みのため試行錯誤に■やす時間も多く

て,必ず しも当初意気込んだl■ どの成

果は得られなかつたかも知れないが,

今回揮起 した問題や開発された成果は,

たたき台としてより良い防火対策に奮

するところが大きいと思われる。筆者

は本研究の期間中,建設省

"幹事の一

人としての任にあつたので,その開発

内容の概略を示 して■者の批判を請い

たtヽ と思 う.

2 住 宅 防 火安 全 性 能 評 価

の た め の 予 備 的 検 討

一口に・ 住宅の防火安全性能の評価″

といつても即座に具体的なイメージを

構くのは彙 しい。問題はプF常に拍象的

で漢然としているが,一方われわれに

lt具体的な評

“

方法の開発が義薔付け

られている。従つて,先ずわれわれは

住宅防火安全性能とは一体何か。現在

の技術,デ ータを基に してどの星度の

ことが可籠であるか。といつたことを

考慮 しながら研究,30発の方針を定め

なければならない.こ のために今回わ

れわれは慨略次のような立0を採つた。

1 住宅の火災倉破慶と火災の道晨性

住宅の防火安全性の.Y・価というのは

住宅の火災危険度の評価の裏遍 く表 1>火災フェーズと秘

しの表現である。火災危険度 と

い う語は火災により損害の発生

する恐れの程度′より具体的に

は損害発生の■率咸は期待億を

意味 していると考えられる.但し特に住宅火災では損害として

人的なもの,つまり死傷者の問

層がかなり大きな比■を持つ.

結局`あ る条件を有する住宅が

与えられたとき,その住宅で火

災により人的′物的損害の出る

確率或は期待億を求めることが

できるとしたら,これがわれわれの最

終日標ということができよう.

然 し,これは最初の試みとしては明

らかに腱しい問題であるから,こ こで

は先ず第 1ス テップとして住宅の火災

の遺晨のし易さ (火災進展佳)を評薔

し,火災jt険度(裏返せば防火安全佳)

の評価に代えることにする。これは次

のような理由による.即ち,火災損害

の発生には■然的なものも含めて多く

の要因が00与 しているから,火災事例

を個別に猥察すれば火災自体はそれl■

どでなくても思いがけない損害が出る

例もあるには違いないが,全体として

使計的にみれば火災が進むほど,物的

損害は勿論人的損害も出易くなること

が推測される.大規模な火災は小規模

な段階を経て成長するのであるから`

如何なる損害があつても小規模な段僣

でとどまつた火災がより危険であるこ

との積極的な理由は考えられない。従

つて火災の進展の程度が損害の程度を

定め, また火災の進展のし易さが損害

の発生の し易さ′即ち火災危険度を支

配すると考えてほね支障はないであろ

う.

2 火災のフェーズ

ところで,このような火災の進展性

を評価 しようとする場合,先ず火災の

進展程度を表わす尺度を通切に定める

必要がある。若 しこの尺度として火災

損害を採ればここでの議論は堂々巡り

に陥 る恐れがあろう.す く・に思いつく

尺度としては燃焼面積などがあげられ

るが,実は建築火災の場合にはより遍

切な尺度が導入できる。周知のように

建築火災は成長が継続すると途中で何

度か様相を一変し途中最つかの特徴的

燃焼性状を覆出するのが一般である。

従つてこれらの特徴的盤熾佳状に対応

する段階を各々火災遺晨程度の尺度に

とれば良いのである。今回はこれらを

火災のフェーズと称 し,夫々表 1の よ

うに定義と名称を与えた。 このように

することにより,火災の進展はある火

災フェーズから次の火災フェーズヘの

層移として捉えらltる ことになつた。

ＩＬ

デ

ー

ーまた火災のこ晨性は火災フェーズの遍

移薔事と考えることも可能である。

3 住宅鶴火安全性菫欝●の体薬

「住宅の防火安全性能」lt当 初漢然 と

した概念であつたが,上のように して

火災危険度を火災の過展性で代薔評僣

することにし,更に火災フェーズとい

う概念を導入 したことによりかなり合

理的に整理することができた.即ち,

ある一つの火災フェーズから次のフェ

ーズヘ遍移が生することは,対応する

段階の火災の進展を意味 しているが,

それは火災損害の出易さを支屁するか

ら,若 しある住宅があるフェーズの選

移を助長する性質を有するなら,それ

は住宅の火災危険の一つということが

でき,逆にフェーズの選移を抑制する

性質を有するなら防火安全性能の一つ

とい うことができる。例えば火源曇燎

フェーズから室内局部燃焼フェーズヘ

の選移は出火という一つの火災の進展

であり,その選移のし易きは出火危険

度.遷移を抑制する住宅の性質は防火

安全性能である。同様にして各フェー

ズの遍移に仕した名称はやはり表 1に

示 している。

以 卜のようなユニに基づけば住宅の

防火安全性能の評価システム:=長 1に

列挙された四つの火災フェーズの選移

を抑制する性能を軸にすべきであると

考えられるが,われわれはこれに避盤

安全佳能を加えた。これは明億な形で

は如何なる火災フェーズの選移にも関

係 してはいないが,人命安全上重要で

あるとの判断で特に加えられた性籠で

ある。従つて結局今回の住宅防火安全

佳籠評薔システムは五つのサプ評

“

シ

ステムより構成さオLる .即ち出火。初

期拡大,層彙拡大.類熾の緒防止佳籠

及び最羞安全性能である。

次にIt性能の評領の基になる政饉と

しては如何ようなものが望ましいかと

いう問麺であるが,各サブ評

"シ

ステ

ムが概ね火災フェーズの選移に対する

性能を評価するものであることを寺え

れば,火災フェーズのE移確率或は遷

移のクリティカルな条件を与えるもの

住宅の防火安全性の評● 口中暉凛 P●●● 39

L初日火薄な フェイズヨ人人の原因とをう可曖性のある火凛″犠歳 していう陵層

`全住戸1邸睫フェイズ●

た111孵と島重棒泉騒

|

2室内局二颯彙フェイズこ火災室内で=墨 してい

大卒13未 薔火

ゝ亀び 毬彙 フェイズ●出大馬:ti:晨 ι

人で,籠tt戸

∈0)

:.ll.1

7:可燃物係数

然る後,これらのパラメータ

の積.印ち

κ≡α.p.r

をつくり,こ の値を使つて出

火防止性能を評●する.目 1

はこの考え方を目解 したもの

である.こ こで ●.′′rは

対応する要因の平均的状態か

らの隔りを表わす性格のパラ

メータであるからκも同様の

性格を有することになり,在

来住宅に対する平均値は 1∞

となる。問題は α,′,7の定め方であるが, これは各々

E(■)‐ 1∞

ｒｌｌｌヽ

ヽ

）ヽ

１うヽ１‥‥ＩＬ

安全

(2崚)|平均的‖:

(3a)皇鬱考籠κ,1(ゆ

`4a)

(5“ )

く日 1>出火危険度評価の流れ日

などが理想的であろう.然 し現在のと

ころ任意の住宅における火災のフェー

ズの選移の薔率やクリティカルな条件

を求めることなど不可能といつてよい.

従つて上のような数値に基づいて評価

が行われることは将来の課題であり.

そのための努力は必要ではあるが,現

段階のそれがただ火災フェーズの選移

を抑制する上で平均的なものより有利

であるか不利であるかといつた傾向を

示すだけのものにとどまつていたとし

ても,ま た止むを得ないことであろう.

3各 性 能 別 評 価 方 法

今回開発された防火安全性能評価シ

ステムは既に述べたように五つのサブ

評価システムよりなる。以下ではこれ

らの概要を述べるが,実 lt夫々主担当

者が異るため手法に一貫性を欠 く嫌い

がある。燃 し今回の評価システムlt第

1ス テップと考えれば′異る人の多様

の考え方が盛 り込まれている方が,逆に興味深いともいたよう.

1 出火防止性能

(1)諄饉の考え方

一般に火災は,火気の熱が何らかの

興機で可燃物に伝活 され,その着火を

もたらすために発生する.従つて評任

方法の中にも。この「火知 「可燃物」

「契崚」に00す る要素が盛り込まれる

ことが望ましい.ま たこれらは室の用

造により大豊のあるものであるから,

拝

"は用途の異る空間毎に行 うのが良

い.

②評価方法

先ず「火知 「可燃物」及び「興繊」

の三者は実際には互いに■雑な関連を

有すると思われるが, ここでlt単に次

の三つのパラメータ ●,′`ア

を導入

し,これらが各々独立に三者の条件を

代表 し得るものと考える.

α:火気スコア

′:管理係数

次のようにする.

0火気スコアα

住宅内で使用 される種々の火気とし

ては,住宅の型式 設計仕様等で定ま

つているものもあれば,居住者自身が

好みに応 じて持込むものもあろう.その際全体として火災を起 しにくい火気

が使用される結果となつている住宅ほ

ど出火防止上有利であることはいうま

でもない.火気スコアは住宅内で使用

されるこのような火気の トータルでの

出火させ易さを表わすバラメータであ

り,評価対象室プを指定 して次のよう

に定義される.

",=ofi;-,*rm (1.1)

ここに O′ は椰領対象室 プの年間出火

事 (件 /年・菫).F′ は室 ブと同用途

の室における年間全出火件数 (件 /年 )

また ″J It室 プの全敗 (統計サンプル

数)である。ところで具体的な評価対

象空間プの 0′ は次式で計算される.

0フ =Σ`′

″P`+0´ (1.の

ここに′"は

菫ブにおける火気 jの保

有数

“

D, 0,は 評●される火気以

外の原因 (例えば放火)による出火事

(件 ノ年・∋ ,P`:t火 気 ずによる年

間出火事 (件 ノ年 。1)である.式 (1.

2)中 の P● ●″ を火気 づからの年間

出火件敷 r`(件 ノ年). 火気 jの総

数

“

(日), 評

“

される火気以外の原

因による年間出火件数 r,(件 ノ年)

等の統II性 を使つて

P`=r`′″“o,=rヵノ″J (1.3)

のように表わし式 (1.1)を 変形すると

●J=OJX(″′/FJD x l∞

=:Σ`′

,P`(rJ/FJD+0,(″ノF】 Xl∞

=lΣ`′

“(r`/FJ)′ (Nツ″J)

+《 r"′FDI xloO (1.4)ここで各々の火気

'に対する(r`ノ F′ ),

(“ /どD及び (r"′ FD it現在のと

ころ未だ■度に幾分離点はあるものの`

適当な統計賢料を使つて予め求めてお

くこと力ヽできることに注意すれば,実

40 ,o● ● 住宅の防火安全性の静0 日中暉=

(3/)

際の評価がなされる時点で α′を求め

るためにわれわれが知るべきことは諄

伍対象空間の火気の保有個数のなとい

つてよい.

●lt理係数 ′

火気と可燃物の管理状菫lt本来出火

に影響が深い筈であるが,われわれは

諄領に当つて住宅の条件 しか知らされ

ないため,居住者の気費等にも依存す

るような管理状態は合理的に予測する

ことができない。従つて今回は′は常

に 1と する.すなわち管理状態の諄●

は行わない。

0可燃物係数 r

この係数は住宅内の可建物の状態に

関するパラメータである。可燃物とし

ては内姜材等の住宅部材と収精可燃物

とが考えられる。然 し後者は出火の着

火物として占める割合は高いが,住宅

の性能として捉えることに難点がある.

そこで今回は前者のス評債することに

し,7を不燃化事に応 じて表 2の よう

に定める.

く猥 2>可燿物縣 数

不儀化率 1 可建物係数

1級 1 095

1:1105級 1 105

0グ レーディング

既に述べたように,出火防止性能は

κの評点を基にグレード分けされる.

この結果を表 3に示 した.因みに既存

く表 3>出火防止性能のグレード

住宅はκの平均が 1∞ であるから,E存の平均住宅なみの性能が 3にランタ

付けされることになる.

2 翻露拡大防止性饉

(1磨価の考え方

初期拡大防止ttlt室 内局部燃焼フ

ェーズから全室内燃焼フェーズヘの選

移の防止に関する佳能である.住宅内

の主要な室である台所・DK及び居室

について火災事例から口べてみると次

のような火災拡大パターンがこの段階

で■著であることが解る.先ず台所・

DKでは油類が主要な第一次着火物と

なることが多く,

0"一次着火場―→船直面―→天丼

面

嚇 一次着火物― 天丼面

の二つのパターンを経ることが多い.

また居室ではより多彩となるが,総貨

類が第一次着火物となり

(a′)第一次着火物一→始直面一―天

井面

(b′ )第一次着火物一→家具一→鉛直

面′天丼面

の二つのパターンとなることが比較的

多いぃ

以 卜のようなことから, この段階の

火災拡大に内姜材の防火性が演する役

覇が大きいことが示崚される.そ こで

この段僣の性七は内贅材の防火性を中

心に諄薔することにする.居室におい

ては家具もまた初期拡大に影響が大き

いと思われるが。住宅の性能と考える

ことにはやはり困難がある.ま た同一

住宅であつても室毎に内姜は異る可能

性が高いから,本性能も室毎の評●を

行 う.

感知威は消火設備が一般の住宅に備

えられるなら,初期火災の拡大防止に

も相当有効であろう.然 し現在までの

ところわが日の住宅では設置例が少 く,

その効果の程度を知ることができるだ

けの資料が十分でないため,今回は極

めて大雑把な評価で満足する外ない。

2磨

“

方法

次式で定義されるパラメータ●を不

燃化率と称 し,住宅の室内の防火性の

程度を表わしていると入なす。

α=Σ19`S`/Σ`S`

(21)

ここに ,`:室 内表面を構成する材の

称類・性能に応 じて表 4の ように定め

られる数値

く猥 4>各邸位の不盤化僻数c`

:tnl il !.t t グレード

:不 燿 材 料

月璧内贅 |●不腱材料

仕上材料

1撃

燿

冒

け

罵

1防火戸(甲■,乙■)|

田口3口 |口 晏 戸 |等 |な「 li阜

ツシJIS4:室内の表面仕上材 Fの面積

係数 c`は内姜材,開口部材の防火

性が■ くなるに従つて大きな値を与え

られている.こ のため不燃化率が高い

ほど,菫の平均的防火性は高まり初期

拡大に有利に●くことが期待されよう.

昇る材料の配置の違いによる差などは

缶親 しているから,少 扱々いが組い恐

れもあるが.グ レー ド分けが適切なら

相当うまく現実の火災を反映させられ

ることが認められている。

一方.感力・消火散●等については

政量の有無のみで拝僣を行う.

0グ レーディング

火災の初期拡大防止性能については

内姜材の防火佳tと感力・消火設備に

分け`夫々表5,表 6の ようにグレー

ド分けする。

言時火気

使 用 菫

8以上

7以上 8未ロ

6以上 7未潤

く表 5>内装材の初期拡大防止性籠グレード

菫 別 グレード

国 2に例示するように,圧焼経路に

入る可能性のある各室には番号をつけ

るetた各室間の区画壁等は両日の空

間の番号を並べて位置を示す.

e■.■ :室 1の火盛 りな綺時田

,1.:室 1と=2の

日の区日のこ

燒風止時間

(D出火室の選定

最初の出火空間としては,玄田′暉

■ 階段。便所等出火頻度の低いとこ

ろIt避け,居室′全重′台所。浴室.

鵜戸等に限定する.

0火菫 り継餞時間 rの算定

火災室の火菫り継続時間 rは火災菫

の標準可燃物量″を燃焼速度■で餘 し

て得られる。印ち

,=″/R

更にP,″は

R=■ 5Σ`η

′`ν

π″="F+ι +″

(3.1)

(■ 2)

(■ 3)

ここに 4`:開口部面積(m3)

「・

:開口部高さ(m)●:単位面積当り標準薇載可燃物量

(kgノ m3)

F:各室床面積(m8)

ι:各室の可燃内姜重量(kg)″:各室の可燃下地重量(kg)

7:開口部の防火性能に応 じた開ロ

低減係数

0区画の延焼阻止時間 ′

区面の構成材料・構法が単一の場合

にはその種類に応 じて表 7の ように定

める.区日が2■以上の■成材よりなる場合は最も弱い要素で評

"する。

●)延焼動層

□ 2に例を,日 3に手層の流れ目を

示すように仮想出火室から始めて rと

,を比較 しながら住戸内の工燎動態を

目べてゆく。但 し圧彙を受けた室は一

く表 8>通費拡大防止佳籠のグレード

| 'rv-r25未瀾

25以上■0未瀾■0″ lo o″

1● o″ ao″a■ o2tt

1

2

3

5`以上 6未■

4未瀾

●時火気

使 用=以 外

61■上5以上 6未満4以上 5未満3以上

`未瀾

3未ロ

1

23

4

5

く衰

`>墨知・消火重日の初期拡大麟

止性籠 グレー ド

餞●刷 感知消火投備の種類

凛知器の

設置の有

麟

消火舷備

の故量の

3 騒捜拡大防止性腱

{l17・価 の考 え方

二燎拡大防止佳能は全室内燃掟フェ

ーズから全住声燃彙フェーズヘの選移

の防止に関する性能である.

住戸内の一室で出火 した火災がその

室内だけで鎮火するか,或は室外へ居

焼するかIt,室 内の火災性状と室区画

の性能との関係で決まる.両者の比較

は一般には凛雑であるが,い ま若 し簡

単に火災性状を火盛り継続時間 rで ,

室区日の性能を延燎阻止時間′で代表

させ得るとすれば,両者の時間の比較

の問題に簡略化される。即ち火災室と

その口室のうちのあるものとの間の区

日の二崚阻止時間夕が,火菫り義侵時

間 rょ り大きければ工焼せず,逆の場

合には延焼する。

次に圧綸を受けた室をその時点で新

たに火災室とし,更にその周ウヘの圧

境を考えるという手順を繰返せば住戸

全体での延燒拡大の動態を評

“

できる。

12)評価方法

0■.部位の符号

熱・題=知

轟併用

燿 愚 知=熱 凛 知 彗 ・

た し

1

2

3

`1

2

3

4

5

一夕

橙

水

〓

し

か

火

畑

火

ス

消

防

消

な

有缶

3

司 F

ι :

: :

く図 2>延腱動態の算定例

ωυ

く表 7>区面構成材・構法のこ幾働止性壼

試■の有無 覆 用 用 二 彙 阻 止 時 口'(分

)

試験による場合

区■壼

醸 火 構 遭

コウリ ト ■火時間+"

"分合格 50

10分合格 "

遺

等

構

目蜃

火

菫

譴

土●

コ

口 ■

甲 ロ

乙

"Hガ ラス戸。木襲戸

薔

”

”

Ю

３

換気ロ

目 ■ 式劉口ｏ

■

饉

億なの

ロ

ア

そ

■ 呻 田 放裏百月日 lm以内に,火物有 10

″ 無 ‐

試験によら

ない場合

石 青 ポ ー ド

厚15mm以上

12mm以上15mm未 ヨ9mm以上12mm未 ヨ9mm未 満

コ

ａ

・５

５

口継強 fヒ タイプ石膏ボー ド

石 組 ス レ ー ト

石

“

セメン トケイカル板

合 板

石青ボー ドの場合の'+5

石青ポー ドの場合の'-5

グラスクール・●ッタウール 厚150mm以上 lo

5mm以 上mmmtttn s

プラステック発池材 0

瞬に して火盛りに連するものとする。

圧燎勁態の追跡が終つたら,次式で定

義される延崚拡大係数εを計算する。

`=И/β

ここに

4≡辮

X爛 :圧崚

面積率

β :歴焼拡大終了時間 (分)

13)グ レーディング

圧焼拡大防止性能は rの儀によつて

表 8の ようにグレーディングする。

4■ 燿防止性

籠

0)諄個 の考え

方

ここで類焼と

いうのは,一つ

の住戸から他の

住戸への圧焼拡

大のことである。

凛崚の原因とし

て支配的なもの

は熱輌射である

から,層焼危険

は炎上家屋から

の僣射放熱L僣射を受ける側

の住宅の外月部

防火性能及び百

者の最何学的関

係に依存する.

燃 し,こ の中で

住宅の性能とし

て評価すべまも

のは外月部防火性のみでぁる.

12)評価方法

住宅外月部の構成材を現行法規の規

定を基準に級別 し,級別された各々が

雇燎防止条件を清足するために必要な

形態係数を並記 した.因みに並紀され

た形態係数に応 じた隣枚間隔を求める

に:t次のようにすれirよ い。

(i)火 炎の形状・寸法

隣棟が炎上 した場合の火炎形状を計

第の面易のため,長方形と仮定する。

火炎僣●lt炎上家屋の見付僣とし,こ

住宅の防火安全性の諄優 田中暉= ,G90 41

:● 火災室 とetど ,1^=

護鯉皐肝を・ 咸十う●1〔

PIr4(1‐ 総てのには||)の=t

な'曹

imFふ 禽

爆鷺11ふ謹書を'llろ =彗崚雄火百嬌 A

く表 9>類焼防止性能のグレー ド

部位 一 部 位 性 能グレ 1延 焼部分への― ド 1使 用 の 可 否

必要隣薇FD隔 (下饉)

裸未造 1裸ホ造以外

外壺

・軒裏

可

可

可

部

否一

可

可

可

部

否一

■

根

関

口

部

防火構造 よ り優れ ている

防火構造

土塗壁同等輌遺

土塗壁同等輌造 より劣つてぃる

≦030 ≦●55

≦0∞ ≦035S● 10 ≦α15

≦Q“ ≦010

甲腱防火戸ょ り優れてぃる

甲■防火戸

乙橿防火戸

乙籠防火戸よ り劣つている

可 ≦050 ≦055可 ≦030 ≦035可 SO.10 ≦α 15

(一部可) ≦005 `● 10

防火構造 よ り優れている

防火構造

警材が法定不燿材料葺材が法定不懺材料以外

≦Q50 ≦055≦030 ≦035≦010 ≦●15

≦0∝ ≦010

さ″は次のように算定する。

裸木造の場合

″=:X(全 見付面積)

裸木造以外

″=与k星根.開口部等燃え抜けが

予測される部分の面積和)

(二 )必 要隣棟間隔の算定

上のようにして火炎の形状が定まれ

ば,形態係数の適当な計算式或は計算

図表を使用 して必要な形態係数に応 じ

た隣棟間隔を求められる。

13)グ レーディング

住宅のタト周部構成材の表 9に示すよ

うなグレーディングを類焼防止性能の

評価とする。

3 遍“

安全性籠 |(1)評価の考え方 |われわれは租々の調査費科によつて,

住宅火災時の緒問題を部分的に知るこ

とができる。例えば.住宅火災による

死者は建物火災全体に対 して,F常 に高

い比率を占めること,就寝中の事故や。

老人.幼児の事故が多いことなどであ

る.従つてわれわれが住宅の選難安全

の問題を考える場合, これらの特質を

等閑視できないことはいうまでもない=

然 しながら一方でまた。われわれはこ

の住宅における選難の問題に本格的に

取組もうとする場合,基礎的なデータ

が絶対的に不足 しているという事実に

も直面せぎるを得ないのである。住宅

火災は全国で毎年 2万件近 くも発生 し

ているから,住宅火災に遭遇する人も

相当数にの`=る

はずであるが,それら

の人々が火災に対 して如何ように働き

かけ,ま た避難 しようとしたかなどに

ついて組織的に調べられたデータは乏

しい.こ のため, この問題に対するわ

れわれの知識のうちには,類推や想像

の城を著 しくは出ないものも多く 翻つて考えてなれば,われわれの現在の

知識で最饉安全性能の評価を行おうと

すること自体本質的に無理であるとも

いえるのである。従つて今回:ま この住

宅火災時の選燿の詳細に分析的に立入

ることは最け,平面計画などから判断

される選難経路に基づいた口便な評価

をすることにする.

121「価方法

避難安全性能の評価は,後に示すと

ころの所定の手順に従つて算出された

・ 選難経路の信頼度″の値に基づいて

行 う。但 しここでの い信頼度

″は確率

で定義されるような厳密な量ではなく,

ただ安全らしきの程度についての序列

を表わすだけの便宜的な尺度に過ぎな

いから,信頼度の値が 2倍でも, 2倍

安全というわけでなく,よ り安全そ う

だという意味にとるのである。

また避難の信頼度は同一住宅内でも

例えば 1階の室と2階の室では大きく

昇ることが予想されるので評価は各室

毎に行うものとする。

■難経路の信頼度の算定手順は以下

の選りである。 1(1)住戸内の各

=`中間城及び安全城

をノッドと考え,43籟度を算定しよう |

とする=か

ら安全城までの経路を目 4

のように全て網墨する。但 し,安全塊 ‐

中間域等は次のように定義する. |危険城 :火災発生の自′火炎や煙に

■われるIL険のある住戸内空間。 |安全城 :原則として地上等の最終的

■難先。但 し集合住宅の隣戸領域等, |

実情に応 じて解釈できる。 |中間域 :危険域と安全域との中間に

あるパルコニー, 1階部分屋上等の薇

衝城.但 し, これは整理のための呼称

であリノフドとしての役割は室内各室

と同様。 :(二 )各 ノッド間の個別の経路の信頼魔

避=経

路の ネッ トワー クく園

`>避腱経路 の ネッ トワー タの例

Po●● 住宅の防火安全性の諄饉 田中暉晨

くよ'0>閣

別II路 信恒度

,“

日

獣 百鰤

平 面僣 m曖 ● ■

菫留腱く

，―口翻鳩ζ

:ロロ T ~L「

―

エ

カー'レ

諄′つても● In・・

22依 引遣い●

II2餞

'1■ド7

″ある●3t●Hl可

3.1枚 ドア

王 制，■

，共

″い

′‘可

ヒ引用

4.臓餞 ヽ 1

麻ｒ〓薇一‥―〓●攣こ

: 2枚 II● い戸

副L] α8メ (― ツ)|― :h,r'

2手綱付2枚引違い●

麟凛] トリ)←―:

3.1枚 ;i

■ ]・型 |

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〓

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1 バ jL,■ ― ＨＩＩＩＩ

』

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“

ｂ

2フ ラ ット電級

k口 lr雫大なら力

|

3傾斜薔僣

ヽ 国トエのうちス

=うカ

|(1-城)1-unθ

ヽ電

1 ・・●コニーから■|●地「 |

へ

||

ドこのうち人なる方

|い 1-:)

|

摯

磐

Ｅ

〓

日ア、聾

― ―

下記′)う ら人なる方

108メ (1-})

3 '｀ ル=ニ

ーカらF● ●

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11■ rt ●6

■,' 1.●

フウ ト暉根か|■ ,t」1′ヽ 町1ト 1誰Triソ |

嵌，

′、′地

フ韓

らn段 を ,‖ rl

子‖颯

6こそ艶i興

ロカらに't 味。ED

7傾斜口観から直織,,上ヘ

‰方

滋■

”嚇

儡別理路 僣籟度

′′′′if菫=;,I喜

:ミミミ1｀ヽ

(3主)

を表10か ら引用 して与える。

0対象とする空間から安全壌へ至る

こ彙経路のネットワークを解き,全体

での信頼度を算定する.これは僣別経

路要素 j′ ′の信頼度が ■,7Jであ

るとき,合成の信頼皮 島フは

は ず,ノ が直列のとき

R“ =71・′′

0経路 ど,′ が並列のとき

′`′

=1-(1-74)(1-均 )

であることを考慮 しながら□ 5の よう

に して順次計算を遺める。但 し計算の

日便さのため,各 ノ,ド間の経路は一

方向 しか経由 しないものとする.

0グ レーディング

算定された「量難経路のネットワー

クの信頼度」を,表 11の ように級別す

る。一般に 1階の各室では信頼度の饉

が高 くなり0.9以上くらいにr・●るが 2

階の各室では低くなリパルヨニーや庇

に出られる場合には0.5■ 庁′それら

が全 くないものでti a 2以下になるこ

ともある。

く衣11>避難安全性能のグレー ド

遷難経路の信頼度 | グレー ド

1 ～0808-06●●‐α

`α4-0202～ 0

1

2

3

4

5

4ま と め

今回の住宅防火安全性能評価システ

ムの開発研究では,火災の一連の成長

過程を幾つかに分割 して各々火災のフ

ェーズとし,火災の遺晨はこれらの火

災フェーズの選移であると考えた。こ

の結果,住宅の防火安全性能は,これ

らの各々の火災のフェーズの選移を防

止する性能の総合として考えられるこ

とになつれ

この経彗を考えるなら,これらの性

能の評鋼の基礎となるデータとしては,

本来火災フェーズの選移確率或は層移

の限界条件などの意味を持つ数値が望

ましいであろう。現在のところ。これ

らの数値を評価に取入れられるl■ ど研

究やデータの書積はないので,今回の

諄● システムlt全体的にみて,各性籠

に対する任意の住宅の優劣を示す程度

の段階にあると考えられるが,将^的なより良い評領システムを考慮 した研

究。データの蓄積が望まれる。

この目的のために本研究の範囲内で

行つた研究も幾つかあるが,任面の椰

合で省略 し,最後に研究開発に携わつ

て頂いた諸氏の名を記 して御苦労に■

したいと思 う。

く目 5>選菫経路 ネ ッ トワータの信籟度のII“例

菫」●ロ ー火安― ■■

' 1...‖」見:鷺

晏二K二轟1, |・メ栞量: nH警

庁 |, ■鳳■― 菫東大手 |

: 末:。1 1:霊摯讐率纂定倉

|″ , 3久 自治●清

"●究所 .

0 ● ■●拿[.三 村由夫.●上餞牢。日

■●■.■下弥~8(鳳

上 菫餃`ヨ饉研究所)

● ,■ 艘

43

“

建・

椰 :Ct―“

システム

●●兒―安全性に目する辞●・・A晨●ヨ定法の口,

(,火安全性経の

“

●方法の

“

■). ●力前年,

疇 .253年 .′ く

=餃省菫藁研究所防災研究室長>

住宅の騎火安全性の鮮饉 口中暉晨

喫 )

:I-5

Developnent of Eval uationProtection Performance of

l4ethod for FireIlwel I ing Houses

TAKEYOSHI TANAKA, Dr. Eng.

Research MeuberBuilding Research InstituteMinistry of Construction

fbaraki-Pref. Japan

1. INTRODUCTION

This study is to develop an evaluation system which can eval-uate objectively fire protection performance of prefabricated dwel-ling houses and inform- the authorized results to prospective con-sumers so that they can wisely choose their houses-

There have been few systematic studies centered on developmentof evaluation method for fire protection performance of dwellinghouses up to now, but the accumulation of study and data on relatedfield wai e*pected not so little. Then we decided to develop theevaluation slstem in principte by applying the existing studies anddata, while complemental investigations and experiments were car-ried out in case they are necessary.

This study is conducted for four years, fiscal L974 L977,as a part of a-project of B.R.f., Development of Evaluation Systemfor Total Performance of Drellings, in fiscal year 1973 L977.

The outline of the course of the four year study is shown inFig. 1. In the first fiscal year L974, the study was conducted bythe B.R.f. members as a direclly iontrolled study, but in the fol-lowing fiscal year 1975 L977, it was placed !n charge to theBuilding Centei of Japan (B.C.J.) and Fire Protection PerformanceComrnittee organized in B.C.J. took over the study:

Fire Protection Performance Committee (B.C-J- )

chairman Kunio KAWACOE′ Science UniversitY of TokYo

Members Takashi ASAI.{I, Tokyo Fire Departmento shinobu KoBAYASHI, I' !{inato NAI(AGAI(I, Fire and trlarine Insurance

Rating Association of JaPanKatsuo oGttNI, Takenaka construction companyShin-ichi SUGA9|ARA' Tokyo University

' Tadahisa JIN, Fire Research InstituteBЧilding Research lnstitute

Π-59 (3三:

ltanager Takao $INU{Mi\TSU,

l{anager Yoshio MIMURA , Building Research Instituten TakeYoshi TANAIG, '" Yasaburo MORISHITA, 'i Koji !{oGAllrr rr

2. PRELIII{INARY DISCUSSIONS FOR FIRE PROTECTION PERFORI'IANCE OF

DWELLING HOUSES

2.L Phase of FireTo evaluate the fire protection performance of dwellings is_r_in

other words, to evaluate the fire risk of them. The "fire risk"can be interpreted more concretely as the probability or tle ex-.pected value-of loss we suffer by fire, while the loss of lives isiarticularly important in case oi home fires. Therefore, it may beiaid that to eslinrate probability or expected value of damages andcasualties that we may suffer by fires while llving ln a given Pre-fabricated house'is a final aim of such a study as this. But atpresent, to attain such a aim is, however, undoubtedly- very diffi-lultr so here we consider about fire spreadability in houses.Since fire loss is dependent on various factors in fire' among manycases, there must be some srnall fires that happen to suffer an un-expectedly large loss. But amount of loss in usual cases is ex-pelted to be almost proportional to the extent of fire spread,including loss of lives as well as ProPerties. In other words,extent oi spread of a fire generally determines the amount of theloss by the fire, and fire spreadability in a dwelling house-deter-mines Lhe probability of loss by fire, i.e. the fire risk, of thehouse.

When ne try to evaluat.e the fire spreadability in a dwellinghouse, what we need first of all is to introduce a certain aPPro:priate measure to represent the extent of fire spread. An ordinaryexample of such a melsure will be burnt area. However, since it iswell- known that building fires abruptly change the asPect of theburning several times in the course of whole growth, to use someother measure corresponding to the aspects of the burning is moresuitable and convenient.

In order to obtain sucha reasurer w€ divide the whole Processof building fire into some stages each of which is named as shownin Tab. I iccording to the burning characteristics. Thus, thegrowth of building fire can be reduced to the transitions of firephases, and spreadability of fire can be interpreted as the proba-bility of the transition of the phases of fire2.2 Structure of Evaluation

Owing to introduction of the idea of fire phase as the measureof extent of fire spread, "Fire Prcitection Perfortnance', which hadbeen an obscure concept at the beginning of the study, was inter-preted in fairly reasonable way. Since a transition from one phaseto the next phase lnplies a kind of fire spread, the properties tofoster the transitlon of the fire phase comprises the fire hazardfor the corresponding stage, and conversely the properties toprevent the transition comprises one of the fire protection perfor-mances of the dwellings. For exa.mpler the transition from the phaseof fire origin burning to the phase of partial room burning is akind of fLre spread, which is usually called outbreak of fire.Therefore, the properties to foster or prevent this transition canbe regarded as the hazard or protection performance of outbreak offire respectively. The rest fire transitions likewise mentioned

I-60 (361

and named in this study are also shown in Tab. l.It may be said that, in principle, an evaluation system for

fire protection performance of dwelling houses should be based onthe four performances, which are derived fron the transitions offire phases mentioned in Tab. 1. However, the present evaluationsystem as shown in Fig. 2 includes another performance on humanevacuation, which has no direct relation with any transitlon offire. This evaluation subsystem was added to total evaluation sys.tem for its importance was recognized by Fire Protection PerfornanclCommittee.

The next thing we have to do is to examine what kinds of valuetare desirable as the bases of ttre evaluation. Since the most per-formances constituting the total evaluation system have their ori-gins in the respective transitions of fire phases, some values togive informations on the probabilities or the critical conditionsof the fire phase transitions will be perfect. But the fact is,none of us can possibly tell the probability or the critical con-dition of a transition of fire phase in an arbitrary dwellinghouse. Therefore, admitting the importance of such bases for afuture evaluation system, it is unavoidable that the evaluation syrtem here is still in so early stage that we can only know a certainhouse is comparatively superior to another but we cannot know howmuch it is superior.3. EVATUATION !,[ETHOD FOR RESPECTIVE PERFORI.{ANCE

As already referred to, the present evaluation system for fireprotection performance of dwelling houses is composed of five sub-systems for respective fire protection performances. And the fourof them are related to the corresponding transition of fire phaseand the rest to human evacuation. The following is the evaluationmethods for the five respective performances.3.1 Prevention Performance against Outbreak of Fire

(1) ViewpointsGenerally, outbreak of fire in dwelling houses mostly result

from that fire-using appliances get chances to transfer hazardousheat to combustible-malerials and ignite them. Therdfore, in prin-ciple, the evaluation system of prevention performance against out'break of fire should include the three factors, i.e. fire-usingappliances, combustible materials and chances connecting the bothttro. And since rooms are expected to differ in the condition onthe three factors according to the usage of themr w€ should eval-uate the performance for every room with different usage.

(21 ProcedureIn fact, the above three factors are considered so intracted

that we have not known well about the mutual relation. Then tosimplify the problem, we introduce the following three parametersc, B and y, and regard them independently represent the conditionsof the three factors.

c : fire-using appliances scoret : arrangement factory : combustible material factor

Thus, the prevention performance against outlreak of fire is eval-uated by grading the values of K defined as follows as the product

I-61t37)

Of the three parameters.

K = 。・β・γ

The outline of the procedure of the evaluation is shoWn in .Fige 3。 The values of ●′ β and γ are determined as f0110Ws.

(1) fire― using appliances scOre

llx::eto th: 1::lli:: t::S:ime ofn the house afterward by the user。he leSS hazardous appliances on

:i[:L姜:薫

露 :E::::鮮 ::言 i:壼 奎 重 :華 奪 電 :::iti:ii:m

data.

十

■

¨ は … … ……

川

Where 38 name Of the roOm under evaluatiOn

Qj= the

Fj8 the

fire occurrence rate in room jnumber of fire in rooms of the same use with j

Mj t the total nr-rmber of

while Qi is calculated as

Qj=12jiPi+。 jo・ ………・……・…・…・…………・… :00・ … (■-2)

wiere 2..8 the number of fire― using appliance i in rOom j〕ユ

・ Oj。 8 [R:Afti: :EEとIこ:lF8 :3:ii:H::: ::.と Lte:a旨 :eこh:ther

evaluation factors

P■ 8 th:e ile occurrence rate CWing to fire―using appli―

and ag,in, Pi′ Qjo are

Pi ヨ TiノNi and Qj6 〒 Tj。/MjO・ 。・・・●●0● ●000● 00。 (■~3)

where Ti : the number of fire owing to fire-using appliance iNi 8 the tOtal number of app■iance i

‐・=_Tj。8:::st:t:th:賞『二

°f fire in room j∝ ing tO then the appliances selected as the

=_ ■ 1・ :_eva■ uation factor

Thこi′ rewriting Eq. (■―■)by uSe of ttqs。 (■-2)and (■ -3)′

。 CJ = Qj X (Mj/Fj) x ■00

8 [三 二jiPi〔lj/Fj) + P。 (Mj/Fj)] X ■00

‐鴨i x■岩 +(十月X Ю∝……口

I-62

rooms of the same use with i

(38ゝ

Therefore′ substituting

Si = Mj/Ni′

into Eq. (■-4)gives the

Si, Wi which defined as

r{i r ti/tinext expression

Cj =〔ItjiSiWi +(Ъ♂j)]X100。 …………………………0(■ ~5)

ft must be noted that the values of S; , lf{ and T*^,/F.r can beobtained in advance from appropriate statiSticir datai" rTherefore what we,have only-to-do in the evaluation for the perfonmance of a room is to count up the nr:mber of each fire-usinq appli-ance in the room. The 51 and-w1 shownin Tab. 3 ire-ttieGiif,plEt-for houses of exclusive use of living.

(ii) Arrangement factorArrangement factor B |s a parameter to represent the arrange-

ment conditions of fire-using appliances and combtrstible materiitsin dwellings, which is suppoied Lo have much influence on outbreakof fire. However, the condition largely depends dn various factorse.9. userrs temper which can hardly be iegaiaea as performances ofdwellings.Therefore, here we consider B as always unity, in other words,

hte don't evaluate the chances that connect fire-using applianceswith combustible materials.(iii) Combustible material factorThe factor y is a parameter to represent the conditions oflive and dead combustible materials in-rooms, which are very impor-tant on outbreak of fire. But we determined the value of y onryfrom interior finish as shown in Tab. 3, because we have few meinsto evaluate conditions of live combustibles.

(3) Grading

- Tt-re prevention performance of outbreak of fire is graded asshown in Tab. 4 according to tlie value of K. Because eich of theparameters o, B and y is a parameter that indicate a distance fromthe average state of the corresponding factor, K as well wears sucha characteristic and average of K for usual existing dwellingsbecomes 100.3.2 Prevention Performance against Initial Fire Spread

(1) ViewpointPrevention performance against initial fire spread is relatedto the transition from the phase of partial room burning to the

phase of whole room burning.: Statistical Investigation into fire spread at this stage makes

us known that in kitchen room (K) and dining kitchen room (DK), thefollowing two fire spread patterns are dominant,

(a) tnitial i,gnited material - interior wall - ceiling(b) initial ignited material - ceiling

and that in living or bed room the next two are dominant,(a) initiat ignited material interior wall ceiling(b) initlal ignited material - furniture - interior wall or

ceiling

I-63t[37 )

Tbelefore, it is supposed that interior finish material will Playan l.portant role tL-tirU spread at this stage.- While furniture issuppoled to play an signiflcant role too in living roomsr we neg-feii their elfelts because to regard furniture as an inherent per-formance of a house is not always adequate-

If equipments to detect and,/or extinguish fire_are installedin usual tiomi houses, they witl work very effectively. But we havehad so little data on their effectiveness in home houses that wehave to be satisfied with a rough evaluation.

12, Procedure(i) Incombustibility number of interior finishWe call the parameter c defined by Eq. (2-1) r "fncombustibil-

ity ngmber" of inlerior finish and regard it as rePresenting theexlent of fire protectiveness of interior finish of a room.

' c = [igi51/[isi .o....o........o...............q....(2-l)where gi : number specified as in Tab. 6 according to fire

' ptotection performance of material :Si : area of used interior finish material i

,'' ..i.r,Since the better fire protection performance a material has,

the larger value gi is given as in fab..5, generally.speaking, -thehigher a of a room-is, the more protective the room is expected tobecome against the initial fire spread. Though such a treatmentby incombustibility number, which is simple average of materialsw-ith different fire protectiveness, is somewhat rough, the numbercan be expected to reflect the fire protection performance of aroom in actual fire by properly grading the number.

(ii) Equipments for detection and extinguishment of fireThe evaluation on equipments to detect or extinguish fire is

done simply by whether they are installed or not in a house.(3) Grading

Grading on the prevention performance against initial firespread is shown in Tab. 6 and 7 respectively on interior finishand devices.3.3 Prevention Performance against Interroom Fire Spread

(1) Viewpoint' Prevention Performance of interroom fire spread is related to

the transition from the phase of whole room burning to the phaseof whole house burning.

Generally, rhether a fire stops in originated room or sPreadout of the roorn depends on the relation between the severity of theflre and the fire protection perfornance of the room partitions.The fact lg, the relation is very complicated, but if hte practical-ly substitute fire duration t for severity of fire, and fire spreaddelay tine by partition p for fire protection perfornance of parti-tion, ttre relation can be reduced to the simple comparison bet*eenthe two times t and p.

(2, Procedure(i) Numbering to rooms and partitions

I-64(4つ )

As shown in Fig. {, all the chief rooms in the object at"gl-ing are hurnbered, and the partition between any two rooms is identified by a pair of the numbers of the two rooms.

ex. t I : fire duration of room 1prz! fire spread delay tine of the partition between

room I and 2

(ii) Selection of fire origin room

As a room of fire origin, the nain rooms of the object dwel-ling such as living room, bed roonr, dining- room, kitchen roomr bathroori or closet room must be selected but the sPaces such aa entrancehall, cooridor or staircase etc. should be excluded since the fireoccurrence rate in those space is expected loro

(iii) Estimation of fire durationThe fire duration time t of any room is estimated as follotrs.

T = lf

- - - . . . . . o . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . (3-l)R

aaa.aaaaaaaaaoaa'a'a"t""""""

R - 5.5fn1A1 1rL.......o.............................(3-2)W = wF + L + N ..................................(3-3)

where R: burning rate kg/slt{: standard fire load (kg)A: opening area (m)

H: opening height (m)

n: reduction rate of opening area due to fire protec-tion performance of oPening

w: standard live fire load per unit floor area kg/n2lF: floor area of the room (m2)

L(= [rll,i): effecfiy" weight of combustible interior finishmaterials

N(= [6iNi): effectlve weight of combustible backing

In the above expressiOn, r1r Y and 6 are reduction rate that arespecified as shown in Tab. 8.

(iv) Fire spread detay tirne by a partion P

For a partition made of simple cpmponent P- is given as shownin Tab . 9, irnife for a partition made"of more than two conponents,P is evaluated in regard to the weakest component.

.. - (v) Eatimation of behavior of fire in whole room

As illustrated in Fig. 5, starting from the room of fire ori-gin and regarding the rooi to which fiie spread as notf fire roon,i,he betravi5r of iire over whole house is estimated. Needless tositr when p of the partition between fire room and a neighbor rmissn;iter than 11 firl spread out to the room but conversely when P

ie larger than t1 the iire doesnrt spread to the room.

After examining the fire behavior, we calculated C using thefinal burnt'area and the time taken to the end of the fire.

C = A/B .... ....................... o.... o.. o... " ' (3-{)

I-65 (41)

vhere

A= the final burnt area burnt area ratiototal area of the dwelling

B: time taken to the end of fire spread(3) Grading

The prevention performance against interroom fire spread isgraded as- shown in tlU. 10 r according to the value of C. As the C

ior the evaluation, the small,est among those Cs for all roong isadopted.3.{ prevention Performance against Interhouse Fire Spread

(1) Viewpointt{hat is called here "ilterhouse fire spread" means the fire

spread from a house of fire origin to the neighbor houses. Sincetf,e most controlling cause of interhouse fire spread is thermalradiation, the hazaia of the fire spread depends on the amount ofthe heat radiated by the burning house, fire protection performanceof the external eleinents of the house that receive the radiation andthe geometrical relations between the two houses. However amongtheml what we should regard as a performance of a house is only fireprotection performance of external elements.

l2l ProcedureHere, each of external elements is directfy graded based on

regulations of Building Stqndard Law, and a configulation factorwhich is required for the materials of each grade so as notto catch firL from burning house is attached to every grade.

The required configulation factor can be translated to therequired diitance between a burning house and the object house toprevent fire spread by the following manner-

(f) Shape and dirnension of fireFor the sinplicity of calculation, the shape of fire of a burrr

ing house is assumed rectangular.The breadth of fire a is taken the breath of the house normal-

ly projected to the target surface and the height of fire H is takenas

a)When a bare wooden house is buェ lling

H = ―書― x (projected area of the burning house)

b)The other cagearea of openings and roofs of the)

distance ・く ・~

::.' Sl.nce the shape and the dimension of the fire when a neighborhouse burns can be estimated as above, the iequired distance corres-ponding to a requLred configulation factor added to each grade caneasily be obtained rnaking use of some proper expressions or graphsfor configulation factor.

(3) GradingThe grading for each'component of external elements of dwellings

■‐HアI¥X.嗜=議

in3r:::Eとed

・ |(■■) Calculat■on of required

=-66 (42

■s shown ュn Tab。 ■l wュ th the requュred configulation factore

3.5 EvaCuation Performance

(■ ) ViewpointFron Statistical data′ we can ■earn sevlral aspects on human

:こi』』]t::ncま:u:]T『 efiliSiof:rf:I:習pt: [R:せ

'。

1131。ltebilillng fII:s■s remはrkably high′ that a large :][t。

lftitevi:Ell:tニユ:::こ:leitnight and that the considerable pby the o■ d and childreno Ther● fore it is a matter of course thatin dealing ■ith the problem′ we cannOt diSregard these charaCter―

:i:::::lil::::::1:::i:::::::iiSiiiliSi:I:v::il:li讐 i:黒:[::::: :::::e

fi[[Sb:C:ulal::ulu二 :こ 10:f :習:3.: Iξ:rf::e l:ali::3'Will13:E′ uitfie

l::、::::::i:il::I::I:責 :!i:::y::::li::::[:i::i::::i民 [i:r::::itiVitdepend on uncerta■ n base at the present state.

Reflecting on such circumstances′ we evaluate the evacuation

:3[fI11:lC81:foitdじ :ll:ndge::mElこ。 [:習 :とこ:li:i:1 [R:t:3a:liti:n heproblem.

(2) ProcedureThe evacuation performance is evaluated fOr every important

[::翼 視 it::le[ia:Willl:呈

`uittt:1'al[:llil:ll:ya°

fet:[IIILd° fr:と::ua_

dure′ while this "reliability: dOeS ntO wear a strict sense concer貯ing with probabi■ ity′ but is Only a expedient to Classify the extentof safety ■ikeliness of a S■mple routes or a network of the routes.

The reliability of the netWork of the evacuation routes ■S

calculated according to the folloW■ng procedure.

(1) regarding any of the roolsafety area as a nod and then conlof the evacuation routes in the o】provュded that the network S,artS ithe safety area.

A Safety area etcc are defined ashazardous space8 eVery space ■n a dwelling

as a rule, ground surface but can be proper-ly interpreled according to actual circum-gtances

space between hazardous sPace and safetyarea ex. a balconY

(ii) quote the reliability of the rqrte between every pair ofnods from Tab. L2.

(iii) eolve the reliability of the network of the evacuationroutes.

The solution can be performed by iterating the following pro-cedure successively, that is

safety area=

inteニ ュllediateSpaCe3

I-67 F3

a) if paths I' and j are in series

Rij t Yi.tJ ............................ " " " " .. .. (4-1)

b) if paths I and j are Parallel*iJ t 1- (1 - f1)(1 - Yjl ..................o..o.'...(4-21

rhere y1 and y1 are the reliabilities of individual routes t and jrespectiiely and n11 le tlre reeultant reliability of the two routes.

(31 GradingIthe reltablllty of network of evacuation routes is graded as

in Tab. 13.. Usually, the value of the reliability- is consideraply high for

tfie roons oi the first floor and low for the rooms on the uPPerfloor.I. CONCLUDING REUARKS

The present evaluation'system is.based on the viewpoint thatrire ilie;e-ia- the iiansition-of burning phase.of fire and accord-ingiy i:tre fire protection performance of dwelling houses is under-stood as the syiihesis of Lne performances to prevent the transi-tions of the fire Phases. .

As a natural consequence of the viewpoint, some value whichhas a sense concerning iitn probability oi critical condition ofthe transition of the fire phase becomes essentially desirable asttre basis of the evaluationl However at present, the studies andthe data for this purpose.are so insufficient that the evaluationsystem now stays aL the stage in nhich we can only evaluate aboutririctr is likely to be superior on fire protection performance.

Therefore it is unquestionable that for a future evaluationsystem, the efforts to iccurnulate fundamental studies and data areviry ilnportant. Ttle followings are brief introductions of suchstuiies-perfonned within the present study for this aim.

REFERENCES

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tzl y. Morishita, 'statistical Analysis of Fire Spread Process inHouses", 3rd Joint Panel !{eeting on the U..J.N.R. Panel on Fire

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t3l T. Tanaka, 'A llodel on Fire Spread in Small Scale Buildings",'B.R.I. Research Paper No. 79, Sept. 1978

3 .'・ .

=-68(“

1974(B.R.I.

1975(BoC.J。 )

1976(B.C.」 。)

1977(BoC.J。 )

Fig。 l cOurse of the Study

Elementary experiments on behavlor

8f ill:ial stage(temperat`re・ dis‐tribution in room,ignition of inte-rior finishmaterial )

Revievr of the characteristics of drelllngfire and evaluatlon mthod of flreprotection perforrnance for drell lngs

Investigatlons intofactors, terms andsystem of the eval ua

tion system

Collection of flrecases and investiga-tion tnto method ofthe analysis of thecases

lntroduction of thefire phase, statis-tical analysis offire spread processein houses and model-ling of dwelling fi

Collection and analsls of fire cases(continued)

:IF:f18ell:p:ltiesof live combusti‐

t::riln:。 9晋te,perature distribu―tion above firesource)

velopment of thevaluation system onire protection per-

formance for dr*el-I ings

Collection and analysis of fire cases

(continued)

I-69 に5,

[:こ]]曇]EI}―――

盤量五[}― 盤_|…

睡 1亜l亜■―

師手ご予3眠11司

墨躍輩:三∫~~

囲警野―椰 轟l―

each type houSe draft planni

fire prot,ectionprrformance of

「‐~~~‐ ~~~‐ ―o¬ ●

卜vertical shaftトーーーL`_________‐」

fire protectionperformance at

vertical shaft

fire protectionperformance oflnterior finish

隈 橘 子F研~7~1

ロニ望1聖」l劇

Flg. 2 Structure of the Evaluatlon System (r for tall house)

ire protectionperformance ofdwellinq houses

fire protecticnperfonmnce atdetailed olanni

fire-using

PreventiOn againstfire outbreak

systen for detectiand exti ngui shn:ent prevention against

initial spread ofof fi re

live combustibles

prevention againstinter roomspread of fi re

openi ngs. dimension. flre protection

performance

fire protectionperformance of

rti ti ons

fire protectionperformance ofexternal elements prevention against

inter housespread of fi re

distance fromneighbor houses

evacuatlon

netvork o

I-70 にの

kind and amuntof conbustlbl es

arrangement conditionln room

fi re-us ing' appl i ancesih room of dnelling

cosbustible materialfactor Y

arrangernnt factor gfire-using appliancesscore o

K"aCy

50 くKく 100

100 くK( 150

150 くKく 200

VES(lst)

YEs, (zno)

(3rd)

YES,(qtn )

(5th)

SAFE

|

for average dwelllng

K ・ 100

|

HAZAR00US

Fiq. 3 Evaluation Procedure for Prevention Performance of 0utbreak of Fire

START

i = assumed room of fire oriqin

j=摯 ll. 9R賢黒 a rOundburnlng rate

Ri=5.5Aυ ‖

total effectivefuel load

l{i Calculation of delay tin€of fi re spread of componentsof parti tions

f1;1 (k=all components)fi re durationr i =t{i /R;

:,1:re lT,t♀ [ifir:r::I:adfire room

Plj・min。 (Pljk) 。

I <- every j

!ij-'iroom J'room to which fire

does not reachfrom iioom j=7eom to rhich fire reached fqom i

fire spread tinn: B burned areat: A

I-71 (4T

訓∃劇

ｃｌ測Ｊ３‐到「ョＪЫ引劃―馴ｄ目

〕一っ０こ　コこう０一””一〓”　」０　”””“”一こ一“〕“

ヨ

「

釧

ヨ

ゴ

ョ

∃

劇

司

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コ

釧

司

Ｊ

コ

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１‐

目

“０

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▲■

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▲

Ｉ

■

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1酵代

〕”つ０こ　〓０一いくつ０“”〕

」０　】“０コ↑〕〓

ユ』」」”　一

(∠■′I-72

Tab. l Phase of Flrl

l Flre prigin burning = A heat source whichflre is burning.

potentially outbreaks

= 0utbreak of fire2. A part of furniture

finish materials inwhile large part Ofyet ignitёd.

Partiallng ・

room burn- 一一一 or corbustible interior

fire room is burning,the cor$ustible has not

= Initial fire spread

3. llhole room burning =

Large part of live and dead fuel in fireignited and has burnt up whole room.

rQom

晨Lロメニ = Inter r。。m fire Spread

4. Whole house burnlng tt Fire spread out of the room of origin and whole

]:lЯ l‖:rhouse to a neighbor house and it has一一

一5。 Fi re spread

burnt up.

Tab. 2. Si, l{i of House for Exclusive Use of Living

Fire-using appl iance Si

Wi

:}Υ↓::e Ki tchen ba tn roomlミ十Arレ hnlJ

Gas

Gas rangeGas stove

Gas water heaterGas rice cooker

0.8

2.5

1.8

4.1

0.008

0.034

0.001

0.755

0。 009

0.014

0。 016

KeroseneKerosene stoveKerosene range

1。 0

]10

0.151

0.004

0。 035

0。 008

Elect‐

rici ty

Electric range

Electric stove280

52

0.016

0.028

0.001

CharcoalCharcoal range

Charcoal brazier240

54

0。 006

0.004

0。 003

Kerosene bath furnacr

Gas bath furnaceCoal bath furnaceUood bath furnace0il boiler

22２１

　

４

１

５

３

２

５

0.347

0.405

0.005

0。 0580。 010

Tabacco 0.5, 1.0, 1.5 0.220 0.016

0thers 1.0 0.529 0.144 0.174

Π-73 に1,

lrade pf in‐

|四‖::l::}1句1■ ■Ch

Combustible materialfactor

I

ヽ

′

ｔ

ｒ

ｌ

′

0。 95

1.0

1。 05

Tab. 3 Combustible Material Factor

Tab. 5 qi for Each Interior Element

re

Value of K Grade

below 50

50 ‐ 100

100 ‐ 150

150 ‐ 200

abOve 200

Element Kind of Perfomtance ql

Interior finishmateri al

Inconbustibl e nrateri al

Quasi -incorbustibl e material

Fi re-retardant materi al

Others

8

6

4

0

Opening, etc.

Flre door (Class A,

Steel door

l{ooden doorFusuma, Shoji

B)８

　

６

　

２

　

０

Tab. 6 Flre tion Per ce of Interior FjniS!

use Of roomIncombustibllityntmber

Grade

Roorm ln rhich flre-usingappllances are usuallyused

more than 8

7-86-74-6below 4

１

２

３

４

Other roms

6‐ 8

5‐ 6

4‐ 5

3‐ 4

below 3

１

　

２

　

３

　

４

　

５

I-74(ぎ o′

Tab. 7 Flre Protection Performance of Flre Preventlon lhvlces

Instal I ati on Klnd of equlpment Grade

Detector

Heat detector and smoke detectorSmoke detectorHeat detectortlo lnstallatlon

１

２

３

４

Extlngui shi n9

devices

Sprinklerr ':

Flre Hydrant

lfater for fire fightingEiti ngui sher

tlo instal I atlon

１

　

２

　

３

　

４

　

５

Tab. 8 Reductloh Rate

Kind Val ue

Due to fire protectionperformance of interiorfini sh

Incombustible 0

Quasi-incontustible 0.3

Fire retardant 0:8

combustibre tlood ' I

Plastics 2

Due to fire protectionperformance of backing

Y

Inconbustible 0.1

Quasi'inconbustible 0.4

Others - I

Due to flre protectionperformance of opening

structure6

Fire door (Class A) 0.1

Flre door (Class 8) . 0.3

Glass door 0.6

tfooden door 0.7

Fusuma 0.8

0thers I

=-75 (F/)

Tab. 9 Delay Tine of Fire Spread of Partitlons

Tested ornot Kind Delay tlme (min.)

t{i thFi reProtect-IngTest

PaFtit10n

Fall

Flrc prrof constructlon(F.P.T. . Flre Proof Tlme)

above 30 min. F.PoT. +20

“ 15 mlne 50

" 10 min. 30

Flrne protection performance 40

Same to loam coated wall 20

Door

Fire door (Class A) 120

Flre door (Clast B, 30

Glass or wood 10

Fusr,ma 3

UentSel f-closlng

Stee1 200

Almi‐ 140n l uln

Others 40

Usually opened

‖ith combustibles within

llュtan,9 1n

t{i thout combusti bl es wi thin distanceI m.......c

‖ithoutFi reprotect‐

ingTest

rlaster board

Thickness above 15nn..3012mm ‐ 1 5rrrn..20

9rrEn‐ 1 2rlnl.15

below 9 mm... 5;iber reinforced plaster boardlsbesto slatelsbesto cennnted calcir.m si I icate

hn

P of plaster board +5

'lywoodP of plaster board -5

ilass wool, Rock wool lhickness above 50trn..l0

25mm ‐ 50mm.。 5

tlastlc foan 0

Tab. lo preventlon perfomance of lnter Room Flre Spread `・ ・ ・ 、

Ualue of C Grade

belo" 2。 5

2.5‐ 5。 0

5。 0‐ 10。 0

10。 0‐ 20.0

more than 20

２

　

３

　

４

　

５

I-76 (S2)

Tab. ll Preventlon Performance of Inter House Fire Spread

I Elementi

Performance ofelement

Grade App.l icationto partsliable tocatch fire

Requi red configulation i

factor i

@house I bear woodeniI house i

xterna Iall

Superior to fireprotection structure

OK ≦ 0.50 ≦ 0.55

Fire protectionstructure 2 OK

` 0。

30 ξ O。 35

Similar.to loamcoa ted, wa I I 3

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OK ≦ 0.50 ≦ 0.55

Fi recl ass

door ofA

2 OK ≦ 0。 30 ≦ 0.35

Fi reclass

door ofB

3 OK ≦0・ 10 ≦ 0.15

Inferi orfi re doorclass B

tO

Of 4 OK(i n part) ≦ 0。 05 ≦ 0・ 10

Roof

Superior to fireprotection structure

OK ≦ o.5o ≦ 0.55

Fire protectionstructure 2 OK ≦0.30 ≦ 0.35

Incombustibl eroof coverauthorized bylaw

3 OK

( in part)≦0010 ≦ 0。 15

Other than ln‐

combustible roofcover author12edby law

4 NO ≦ 0。 05 ≦0.10

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(ξ 4I-78

I I-7

A Methodology for Evaluating Fire/Life Safety Planning of Tall Buildings

1. fntroduction' In order to prevent fire disasters in tall buildings, manykinds of qquipments and facilities such as fire detecti5n-deviies,sprinklers, fire doors, smoke control system and escape stairs hadbeen devised and are installed in many of the modern Luildings inJapan. But because of the lacking of iommon laguage that canevaluate and compare the effectiveness of each corfntermeasure.from the standpoint of life safety assurance, it is still a pendingissue to decide to what extent a Luilding should be equipped'fotpreventing fire disasters. And, as the r6sult, some Uriifhings areshort-equipped and, on the other hand, s.gme are over-equipp6a.

- To-coPe with this problem, T. Terair)had proposed dn Lvafuationmethod in which a seriei of countermeasures to pievent firedisasters ttere dealt with as systems and their affectiveness wereexPressel bV systems' reliability that vrere given in probability.Basically, !tt. evaluation method we've iroposed irere is alinostthe same as Terai's on its way of thinking fir ivaluation. Butamong a serles of fire disastirs prevention systemsr w€ have par-ticularlY- taken up a system that acts to secure occupantsr iafetyafter a fire broke out in a building. And we have expriined theconstruction of the system and the rnethod of evaluation of itseffectiveness concret-ly. And it is a characteristic of ourevaluation method that a f*e/Life safety planrting of a building isevaluated_by- the casualties of expectati6n-that i6 obtainea Uy lfreproduct of the probability that lite safety securing system o? abuilding will fail and thE nurnber of occupints who inarr encounterltfe dangerous sLtuatLons.

2. construction of ELre/Life safety securing systemIn order to secure evacuation safety of occupants, it Ls alsopossible to construct a considerably comilex sy"iE, that, forinstanee, informs occupants of the 6utbreak of fire as soon aspossible and leads to Lvacuate them to a safe pfa-e before smokespreads throughout a building. But in fire sitiations, as we have

MASAMI KOBAYASHI, Dr.Eng.

Assistant of Architectural EngineeringI(yoto UniversityI(yoto-City, Japan

I-93 6s,

to control human behavior in emergencies that is very instable andhas many indeterminant elementsr w€ think it is first of allnecessary to secure minimum saf,ety by sirnple and steady systemthat consists of steady countermeasures whose functionirreliability are confirned to be very high and stable.rn a building, if an igniting fire was.,.extinguished right atonce, its occupantsr safety is of course gu?anteed. And even thoughtltq extinguishment of fire was failed and its smoke is spreadingalf over the buildingr the occupantsr safety can be also secured ifthere remained a safe escape route in every-floor. Therefore, $reconstruct fLre/life safety securing system by these two fundamentalstrategies and as *to* in Fig.r, they form a.parallel system.

Fig.l Construction of Elte/Life Safety Securing SystemAutomatic fire extinguishers as sprinklers are very effectiveto put out flre in its early stage and they are installad in manyof the recent tarl buildings in Japan. And lately, most of the

dead in building fires are those who were suffoclted by smoke orcombustion gas and to avoid this tragedy in tall buitdings, itcould be a steady and fundamental countermeasure to secuie at leastone smoke safe stair in each floor- Therefore, we assign ,'FireExtinguishment by Automatic sprinkrer system" and ,'seciring atleast one Smoke Safe Stair in each Flooi" for the objectives of twosubsyetems Ln Flg.I (see Fig.2).

Fig.2 Object of Fire/LLfe Safety Securing SystemWe- express the effectiveness of firerllife safety securing

system by "Reli.ability" that is defined as probabilily a givensystem will perform as antieipated. And if we denote Lhereliability of fire extinguishment system by RS and the reliabilityof_safe escape route securing system by REr-the probability thatlife dangerous situation will happen to the occupants is given by:

・F = (■ ― RS)。 (■ ― RE)

And' moreoverr if we denote the nunber of occupants who shallcome to encounter this life dangerous situation by e, thecasualties of expectation by a fire is expressed by:

D=Q・ F

= 0・ (■ ― RS)o(■ ― RE)

(ご6)

FIRE EXTINGUISHMENTIN EARLY STAGE

SECURING OF SAFEESCAPE ROUTE

FIRE EXTINGUISHMENT BYAUTOMATIC SPRINKLER SYSTEM

SECURINC AT LEAST ONE SMOESAIIn STAIR IN EACH FL00R

Π-94

Therefore, it can be said that the final target of fire/lifesafety planning of buildings is to minimize this D as possible. Butas thi value oi D varies Uy tfre change of the floor where a firebreaks out and also by the-number of floor where the occupants 9f 0are stayihgr w€ explain the process of calculation of this D valuein the following chapters.

3. Evaluation of Fire/Llfe Safety Securing System

3-1 Prior Conditions for EvaluationWe evaluate fire/Iife safety securing system of a building

under the following conditions.a) The fite/Life safety securing system we evaluate here is theone that acts after a fire had broken out in a building. And sorthose countermeasures that are effective to prevent fire outbreakitself are not evaluated.b) Among the countermeasures to extinguish fires, only the in-stallation of automatic sprinkler system is evaluated here. Andfire extinguishments by occupants or fire brigades are not evalu-ated.c) And if a fire eould not be extinguished by autornatic sprin-kler system, its smoke is assumed to spread aII upper floorsthrough vertical shafts such as elevators, stairs without doorsand piping shaftsr €tc.d) But occupants in and below theassumed to be able to escape safelYe) In a building, exterior stairsfire doors are the only routes that,

floor of fire origin arefrom the building.and interior stairs which havewe regard, can be safe escaPe

routes in fire situations.f) And sor life dangerous situation for occupants is defined asthe state that there remains no smoke safe stairs in a floor whichis also contaminated by smoke.

3-2 Fire Extinguishment in a FloorWe denote the probability that a fire which broke out in the

i-th floor is extinguished in its early stage by si. And if thei-th floor has automatic sprinkler systemr w€ give si= c, (c:constant value of probability), and if it doesn't, w;l.give si= 0.0.

According to the recent research by A. Watanabe", the relia-bility of sprinkler system is estimated at about c = 0.98 which wasobtained by- the analysis of records of performance of sprinklers inreal fires. Therefore, the probability that the smoke of a firewhich broke out in the t-th floor will spread to all upper floorsis given by:

FSι = ■ ― sι

And this is the unreliability of fire extinguishing system inthe i-th floor.3-3 Evacuation Safety Ln StaLrs

We evaluate the safety of evacuationfire doors for its escape routes.

that uses stairs with

In order to be of evacuation use, a staircase musted from the spread. of smoke and must be entered easilyas well. And this is determined by the states of doorsconnecting a staircase with each floor.

be protect-by occupantsthat are

I-95 (r,

a) Evacuation Safety in an Interior StairAs smoke goes upward, if lt got in an interl.or staircase at

one of lts int6rmediite fioors, occupants in the upper floors canrt

";; the staircase any more. So, it is necessary for-interior stairsifrit their doors havi been closed when smoke is coming from floors.'gut as is often the case with stairs whi.ch are frequently usedevery day thdt their dbors have been kept open and sor it ie rec-omrneirded that interior stairs should have fire doors that are coD-nected wlth smoke detectors and are able to be cloEed automatically.

The followings are of a building which ls h stories high andhas n stairs for escaPe use.

We denotE-tfre prlUafitity that the door of the j-t! interiorstair at the .-ttt fioor is cl6sed when smoke is coming from t!e. m-thfLoor by x;,,;. And we call it the reliability of evacuation safetyof an interior stairfs door.

Wtren a fi-re broke out in the i-th floor and its smoke is

"pt"uaittf ittto-ifi ,tpp"r floors, the j-th interior staircase, inorder to be of use f;i the escape from the k-th floor (k > i), mustue protected from the spread of- smoke at all fLoors from i to k-1'So,- the probabiLity thai the j-th interior staircase can be usedfor the escape froir the k-th iLoor when smok-e is spreading from thei-th floor is given bY:

r b-lr;,i = ^tu*

-,,So, the probabilitY that

to be used for the evacuation

€L - 1 - -ithti - r 'hrih-r

= I.- E.xmrimrb

b) Evacuation SafetY

(4)

the j-th interior staircase is unablefrom-the k-th floor is written bY:

(s)

An exterior stair facing to the open air is assumed to be asafe escape route even thougf, smoke.is-spreading into it from some

floors. But instead, doors 5f exterior slairs have been often keptunder lock "rrd

f"y ior security and, as the result, it sometimeshappen that ".""p"""i" canrt usi thern in emefgencies' So, it isdesirable that exterior stairs should have fire doors that can be

unlocked electrically by the remote operation from a building'scontrol room.

we assume that though smoke is spreading into a floor, itsoccupants ."tt-.""ipe-sat6fy_if there -is an eiterior stair in thefloor whose door is unlocfla. And we denote the Probability-that-il;-a";;-;; in" j-th exterior stair at the k-th iloor is unlockedin fire situalioi"-Uy-i[,;. And we call it the re]iability ofevacuation safety of- an--6kterior stair' s door ' '

Foi exterior stairs, this xth,i Uecomes, "" it is, r-o. withoutregarding to the t-th efooi--wtr.i."t fire broke out. ' Q't

in an Exterior Stair

,ii,t = x, E,iAnd eor ff.i becornes as shown below.

-i.fi,i= t - x't'i

tr-96 (J2

3-4 Evacuation Safety in a FloorWe-'ve guranteed the success of evacuation from a floor by thestate that there remains at least one smoke safe stair into

"ririctpeople can enter from the floor. So, the failure of evacuation isdefined as the state that all stairs in a floor are contaminatedby smoke or blocked by locking. Therefore, in a h-stories uuiiaingwith n stairs for escape, when smoke generated in the i-th flooris spreading -int9 all upper fLoors, tf,e probability that all stairsin the k-th (k > i) can not be used for elacuation is given bvi ----

FE: =コ E fι′

=fr" e

J=l (r t n';-1

And among n stairs, if the first to the nr-th are interiorand the rest are exterior, FEi is written by:.' ''t' .' n

ErF- - t|'FE; =r5,t ,t,i)';-="*ft - ti,i, ltt' _ h-t n=rT.tt -#r*^'i

''r#.Jt - x'&'i ) --- (6)'

rhis FEf is the unreliability of the safe escape routesecuring system in the k-th floor when a fire broke but in thei-th floor.3-5 casualities of Expectation in a Building by a Fire

Ae lndlcated ao far, in a h-storied building that has n stairsfor escape, the probability that fire which Urot6 out in the i-thfroor was not extinguished-and its smoke spreads into arl upperfJ-oors is-given by rsd . And the probability tnat iir stairs inthe k-th floor are unable to be uled for gvicuation when smoke iscoming from the i-th floor is given by rnf . Therefore, theprobability.that life danger witt happen.€o the qccupants of thek-th floor is given by the product oi- rs,i and FEI . 'L'rui = rsa. re f (7)

- Then, if we denote the nurnber of occupants in the k-th floorbI g?, lhg casualties of expectation in thl k-th floor caused bythe i-th floor's fire is given by:

di = qた。FLE= qた 。FSι・FE.

As the life danger caused by the i-th fl6or's fire willhappen to all occupants in upper- floors, the casualties -of expec-tation in a wlorp buirding ii- given uy itre sum of all df. , wtrliek equals i+I to h.

Dピ = 査dだた‐

`,1た qた FSt FI=Σ Eた 。

た・ ι・ l

I-97 Cll

And′ moreover′ if we denOte the probabi■ ity that a fire breaks

:::::li圭 ::ili::Ii:[:y :i:[i]::::: ::i:iril:yc::ua.:le:h:f 』露peft:11

D = 属

pι . Dι

た‐i nl■

」Ⅲ),緊1~・ 0れ

′)~~は 0)

So′ the value Of D is determined by the variables shOwn be■ ow.

Tabe■ List of Var■ab■es of Expectation casualtiesin a Building by a Fire

h

n

n・

pι

q々

St

XmP′

Xふ′′

nunlcer of stories.number of stairs for escape.number of interior stairsr sorexterior stairs.probability that a fire breakssor the sum of all p; becomesone to h.number of occupants in the k-th floorprobability that fire which broke out in the i-thfloor is extinguishedoprobability that the flre door of the j-th interiorstair at the m-th floor is closed when smoke iscomingr.probability that the fire door of the j-th exteriorstair at the m-th floor is unlocked in-fire s'ituations.

is the number of

out in the i-th floor,1.0, where i equals

4. ApplicationTo show the application of our evaluation methodr w€ calcu-late the casuarties of_expectation by a fire in the folrowingbuilding, for an example.It is a ten-storied building with four stairs for escape. Afire is assumed to break out in itr floors by the same prouiuiti-

!y. so, L/LO is given to all p; where i equars one to ten. Eachfloor has fifty persons and so; five hundfeds persons are stayingin the. buitding.At first, we calculate the casualties in the case that thereLs no automatic sprinkler system in the building. And all fourstairs are interior and all-their doors are giv6n the reliabilityof x = 0.5, (see Tab.2).

Tab.2 1nitia■ Conditions

n. pι qι Sι Xι ,′

0.■ 50 Oe0 0。 5

* i equals one to ten, and j equals one to four.10

Ⅱ-98 \QJ I

The results of calculations are as follows. The change of Ff,i,which is the probability that life danger will happen in i,ne j-thtfloor when a.fire broke out in the i-th floor, beiomes as shown inTab.3, and Ds , which is the sum of casualties of all floors when afire broke out in the i-!h floor, becomes as shown in Tab.4. And inthis case, the value of 5, which is the casualties of expectationin the building by one fire, becomes L29.3 persons.

Tab.3 Ft: : Probability that life danger wilr happen in the j-tha flooT when a fire broke out in the i-th floor underEhe initial conditions of Tab.2.

＼ 1 2 4 5 6 7 9 9 10

ユ

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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0。 0

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0.3164

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0。 0

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0。 0

0.7725

0.5862

0.3164

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0。 0

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0.7725

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0.3164

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0。 0

0。 0

0。 0

0.9390

0.0007

0。 7725

0。 5862

0。 3164

0。 0625

0.0

0.0

0。 0

0.0

0.9691

0.9390

0.3007

0。 7725

0.5862

0.3164

0。 0625

0。 0

0.0

0。 0

0.9845

0.9691

0。 9390

0.8807

0.7725

0.5862

0.3164

0。 1625

0.0

0.0

0。 9922

0。 9845

0.9691

0。 9390

0。 8807

0.7725

0・.5862

0.3164

0。 0625

0.0

Tab.4 Pl : Casualties when aunder the initial

fire broke out in the i-th floorconditions of Tab.2.

123{5678910325.2 275.5 226.3 177。 9 ■30。 9 86.9 48.3 18.9 3.1 0.0

Then, to see the effects of installation of exterior stairs,automatic sprinkler.-system and fire doors of higher reliability,we change those variables independently and caliulate 5 in eacir'case.

a) Installation of Exterior Stairsg{hen two stairs out of fogr are exterior, the change of rr,i

becomes as shown in Tab.5 and D becomes 39.9 persons. eia when itlfour stairs are-exterior, ELi becomes 0.0625 ior all i and j, andthe value of D becomes l4.l lersons (see Tab.G).b) Installation of Automatic Sprinkler System

l{e give si = 0.9 ifas the nunber of floorsvalue decreases as shown

tliti:::;:き::Inli:r :」 :t[lein:I:よ :習 : 3nd

c) fnstallation of FLre Doors of High ReliabiliqyIn the initial conditions of Tab.2, all fire doors of stairsttere given the reliability of x = 0.5. io see the effects of in-stallation of higher reliability doors, we calculate 6 ly incieas-ing the floors gradualry in whiih arl ihe doors of stair-s aregJ.ven the reliability oi x = 0.9.The results are shown in Tab.g.

Ⅱ-99 (61)

Tab.5 FL;′:1:19[習

°stairs under the initial conditions areto exterior stairs.

tXj ■ 2 3 4 5 6 7 8 9 ■0

■

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.0

0。 0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0。 0

0。 0

0。 0625

0.0

0。 0

0。 0

0。 0

0。 0

0。 0

0.0

0。 0

0。 0

0。 1406

0。 0625

0。 0

0。 0

0。 0

oゝ o

O。 0

0。 0

0。 0

0。 0

0.1914

0.1406

0.0625

0。 0

0。 0

0。 0

0。 0

0。 0

0。 0

0.0

0.2197

0。 1914

0.1406

0。 0625

0.0

0。 0

0.0

0.0

0。 0

0.0

0.2346

0.2197

0。 1914

0。 1406

0。 0625

0.0

0。 0

0。 0

0。 0

0.0

0.2423

0.2346

0。 2■ 97

0。 1914

0.1406

0.0625

0。 0

0.0

0。 0

0.0

2461

2423

2346

2197

1914

1406

0625

0

0

0

０

　

０

　

０

　

０

　

０

　

０

０

　

０

　

０

　

０

0.2481

0.2461

0.2423

0.2346

0。 2197

0.1914

0.■ 406

0.0625

0.0

0.0

0.24900。 248■

0.2461

0。 2423

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0.2■ 97

0.1914

0。 1406

0。 0625

0。 0

NUMBER OF STAIRSINTERIOR EXTERIOR

２

　

０

Tab.5 Installation of Exterior Stairs

CASE 6 (persons)

a-1

a-2

39.9

14。 ■

Tab.7 Installation of Automatic Sprinkler System

CASE 6 (persons)

Tab。 8 1nsta■ ■ation of Fire Doors of High Re■iability

CASE 6 (persons)

b-1

b-2

b-3

b-4

b-5

C― ■

c-2

c-3

c-4

c-5

54.9

27.1

13。 2

12.9

115。 2

■04。 3

69。 1

■2.6

5。 2

88.2

(2)

FL00R WITH AUTOMATICSPRINKLER SYSTEM (Sι = 0.9)

■′2′ 3f

■′2′ 3′ 4′ 5f

■′2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ 8f

■′2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ 8′ 9′ 10f

5′ 6′ 7′ 8′ 9′ ■Of

FL00R WITH HIGHER (x = 0.9)REL工ABILITY STAIR D00RS

■′2′ 3f

■′2′ 3′ 4′ 5f

■′2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ 8f

■′2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ 8′ 9′ ■Of

5′ 6′ 7′ 8′ 9′ ■Of

Ⅱ-100

d) Alteration of tl7 P; and qiIf there are only two interior stairs in the building, that is

n=2, and other conditi.ons gre the same as Tab.2, the casualties ofexpectation becomes uP to D = 159.4 persons.- If we could redule the rate of Pi, which is the probabilitythat a. fire breaks out in the i-th floorr ES the floor goes down asshown in Tab.9, and other conditions are the same as Tab.2, D valuebecomes 65.3 persons

And if we- could reduce Ai t which is the number of occuPants inthe i-th floorr ds the floor goes gp as shown in Tab.IO' and otherconditions are the same as Tab.2, D value becomes, also, 66.3persons.

Tab.9 Alteration of FireOutbreak Rates of Floors

Tab.10 Alteration ofOccupants DistributionFL00R

ユ

PERSONSFL00R■

■0

9

8

7

6

5

4

3

2

■

PROBAB工 L工TYpι

0.19

0。 ■7

0.■ 5

0。 ■3

0。 11

0。 09

0。 07

0.05

0.03

0。 0■

■0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

二 pι =1。 0

D=66。 3

conditiong of Tab.2.Tab.l2 shows the

combinations, and sorcountermeasures to thereduce the casualtiesoccupants.

二 qι =500D=66。 3

results of calculations of 6 values of majorl.f we give more than case €-1, e-3 or e-6building of initial conditions, we can

of expectation less than I t of the total

e) Effects of Combining Different CountermeasuresBy aombining three types of six different countermeasures

which lre shown in Tab.ll, we try to see the effects when more thantwo kLnds of countermeasures are given to the bqilding of initial

I-101 (`二 〕

Tab.ll Varieties of Countermeasures

ＢＢ

Ｂ

ＣＣ

AA

A

e-1

e-2

e-3

e-4

e-5

e-6

COUNTERMEASURE

A11 floors have automatic sprinkler system.Half lower floors (If -5f) have automatic sprinkrersystem.All four gtairs are exterior.faro stairs out of four are exterior.All stair {oors ofreliability of x =

all floors are given the

All stair dodrs of halfgiven the reliability of

■9wer f■ oors (■ f´ν5f)arex= 0.9。

5. Conclusionrf we could obtain fire freguency rate of occurrence per yearon each rvpe of buildlnss, and w6 shoi it by i (ii;;7y;iil.-iii.--casualties ir 3 buirding per year can be exlressed bi M = D x yr (per-son,/year). And, moreover, if we could sel ttre standard value ofM through the comparisons with other casualties of expectation insuch accidents as aircrafts, and trains' , we can ctrect trre .p-propriAteness of a building,s fire,/life iafety pfi""i"g ina iaiustit by operating the variabies in fiU.t.rn the evaluation method werve proposed here, the fire/lifesafety-of a building is evaluated by-thl probauirity that at leastone safe escape route can be secured in a- floor wneir a fire brokeout in a builiing. And to secure the above stater w€,ve constructedtlt" firerllife safetlt-securing system by physical countermeasureswhose f'unctional reliability-cai ue meisured as that of the in-dustrial products.- This is 6eciu".-r.-tiy to secure the minimumor fundamenral fire/Life safety of i-uuiiaing-;y;;"tirr.ry systemand have eliminated those countermeasures which'p"irit the inter-vention of human factors and,as the resurt, wtrosl r"ii.uiiiat-;;.difficult to be predicted quantitativeiy. However, for the successof evacuation under the coridition trrai-it least one smoke safestair is secured in a floor, it is neces""iv-tn"t""ri stairs inthe floor are recognizible and accessible f6r the occupants. so,the evaluation method we've- proposed here can be apprila ;;i"it fortalr office buildings that hive-simple irchitecturii prans.

Tab.12 Effects of Combining DifferentCountermeasures

D (persons)

4。 0

6。 9

4.2

10。 9

8.2

5.2

COMBINAT10N OF COUNTERMEASURES

AA + B

AA+C

BB +A

BB + C

A+B+C

CC′ (See case c-4)

I-102餡 〕

And WithOut the aid of proper human behavior in fire

il::i::[::lil:el::::::i:i:モ :el[[rュn emergencies.

AcknO¥l:d::li:I wou.d .ike to tha

ReferenCe

l):iI:::: i::::1:ia:::u:::::」

:::ftiCti:e51甘

r3:NRaf:1普1 ∴::lll:

)ct. ■976.

2):i:::::::『

li::bi:::;::V:[iS:」:i 3:1:IeME:[in:r:le:il:nR:普:よ]:1

iliP:1::::::::i:y:i::i::::::::l:i

Ⅱ-103

雌 能を5段階で評価建物の“健康診断"可能に都火災予防審議会が数量的手法を開発

建物に潜む火災時の人命危険度・安全

度を数量的に把握するための「防災性

能の評価方法」が開発された。東京都

知事の諮問を受けた火災予防審議会が・

東京消防庁の協力を得てこの 3月 に答

申したもの.建物相互の安全性の比較,

ランクづけや,建物内の弱点の診断 も

できるこの方法は,世界でも画期的。

より効率的でメリハリのある防災対策,

防災設計にも役立つと期待 される.

次ページのグラフを見てほしい。建

物の防災性能がどの程度あるかを評価

するパランスグラフだ。上はある病院

のっ下はホテルの診断結果である。

二つの建物のうち,ど ちらが防災性

能が高いか,つ まり,よ り安全なのだ

ろうか一―.

グラフに放射状に並んだ「スプリン

クラー」「外壁開口部」などの軸は,人

命安全に関わりの深い安全対策事項を

示す。そして,色塗 りの部分は,各対

策事項ごとにみた建物の性能の高低を

表わす。外側の薄青の部分が各対策事

項 とも満点の状態,濃い青色の部分が

実際の建物の得点である。

つまりっ濃ぃ青色部分が大 きければ

大きいほど,防災性能が高いというこ

と。二つの事例では「某ホテル」の方

が安全度が上なのである。グラフの数

値目盛 りは,各対策ごとの点数を示す。

「某ホテル」の得点会計は 930.5,「某

病院」は 562.5点 となっている。

それだけではない。各建物の,防災

的にすぐれた点とまずい点の分布もわ

かる。病院では,③ (来館着つ)行動

・意識度,⑫非常ベル・自火報の活用

などのソフト関係の項目で得点が高い

のに,①防火戸の開閉をはじめ,Oスプリンクラー設備などハード部分の得

点が極めて低い (欠陥がある)。

一方.ホ テルの場合だと,④空間特

性.⑮水平区画・界壁といったハード

面は高得点だが,⑥ (従業員の)防災

意識,③行動・意識度などの項目で点

数が低い。ここがウイークポイントだ

といえる。これは「新設の建物だった

ので,施設 。設備面は高水準だが,人

々の防災意識などの点でまだ未熟だと

いう実態を映している」(火災予防審議

会人命安全対策部会長,岸谷孝一 。東

大教授)。

薄青色の満点の範囲がデコポコの形

になっているのは,各対策事項が建物

の総合的な安全性に及ぼす影響度,つ

まリウエー トの違いを示すためである。

火災例から「安全に関わる要因」抽出

こんな数量評価がなぜ可能なのか。

そして,本当に確かな評価方法なのだ

ろうか。

審議会が提案したのは,正式には「特

定防火対象物の防災性能の評価方法」

と呼ぶ。評価手法の対象としたのは,

①百貨店 0マーケット (消防法施行例

別表第 1の四項)②旅館・ホテル (同

五項イ)③病院・診療所 (同六項イ)

④複合用途ビル (同 16項イ)一―とい

う4用途の「特定防火対象物」.不特定

多数の人間を収容し,潜在する人命危

険が特に大きいものである。

手法の骨子は次の通 りだ。

まず,評価すべき項目を決める。人

間の健康診断でいえば,血圧・体温な

どのほか何 と何を測れば,総合的な健

康・不健康度をチェックできるか,と

いうようなことだ。このため,過去に

発生した火災実例の詳細な調査分析を

中心に,評価対象とする項目を引き出

した。調査 した実例は,ボヤ程度の小

火災 0部分火災 。拡大火災など規模別

に,計 134件の火災である。

同審議会は 2年前にも,過去の火災

事例から人命危険要因を抽出し,危険

度合を数量化する手法を発表した (本

誌1981年 7月 6日号参照)。 この時の調

査は,多数の死者を出すなど極端に悪

い実例を対象にっ“遺体解剖"し たよう

なもの。それに比 し,今回は「火災が

起 きても大事に至らなかった奏功例で,

何が良かったかの分析も加え」(岸谷教

授),“健康体"の診断方法にまで発展

させたわけだ。

今回の研究では,計34項 目の「人命

安全に関与する要因」を抽出した。図

2のマ トリックス図の横軸に並べたの

がそれ。各火災事例のマ トリックス図

法による解析を軸として,他に事象樹

(イ ベント・ツリー)分析,建物の用途

88 N:KKE:ARCHITECTURE 1983年 6月 20日号

(68

tl●■"よ

り綸●,日長●,■■■・■●13-■ ホ

“

●・■■●●詢`た

●■■した。●T■ )

別分析,火災遭遇者のアンケー ト調査

など,各種の調査をすり合わせて求め

た項目である。

どの項目も,そのあり方の如何によ

つて,火災時の危険要因にも安全要因

にもなり得る重要な事項だ。これらを

「安全対策事項」と称する。従来の防災

対策が施設・設備などハード面に片寄

りがちなのに対し,こ の因子抽出では

人間の側の状態 (ソ フト)や人間と施

設 。設備との対応 (ソ フト・ ハー ド)

にも目を向けたのが特徴といえる。

各因子の “重要度"を算出する

次に,これらの対策事項の重要度を

算定する。どれも安全性に関わりある

といつても,ウ エー トは当然違うから

だ。ある一つの項目で欠落があるのと,

他の一項目で欠落があるのとでは,全体の安全性に影響を及ぼす重みは一律

に評価できない。

重要度をどう算出するか。ここでも

マ トリックス解析を軸とした。横軸の

「対策事項」に対し,火災の発生から進

展,さ らに消火・避難など人間の対応

に関する各フェーズを縦軸にとる。そ

して,横軸の各対策事項が,縦軸の火

災現象 。人間行動のどのフェーズに関

わつたかを,善悪両面で検証する。

火災を助長させたり,人命危険の側

に作用したとみられる個所に×印を,

逆に火災の拡大阻止や人間の避難に効

果があったと思われる個所に○印を記

入,各対策事項別にX印数とo印数を

集計する (図 2の最下欄)。 この数は,

ある対策事項が計何段階にわたって悪

影響や効果を及ぼしたか,を示す。

134火 災すべてについて同様のチェ

ックを行い,横軸の各対策事項 ごとに

X印の数 (欠陥数)と o印の数 (効果

数)を集計する。それらを, 134例の

うち,具体的に欠陥や効果の指摘があ

国1●防災性能の

「

●パランスグラフ

９

「

′

８

６

l-1 a{e:tasl'l-l r*os3

1983年 6月 20日号 N:KKE:ARCH「 ECTURE

□2●マトリックスロの■Ao―小火災に口まつたホテル(′卜火災とは,彙損部分が■ 内で。かつ3.3m2以 下)

防大に■ ,o■ 腱・ 停■・ ■行の安全対菫事項)

(澁)_■_“ 分``.●

安全財鑽事項 が

『火員のEEJ及 び「人の対応 Jに対

して■わ●●■っていない●分●示す

▼火災の■●。人日の行鵬

つた火災事例数で割 り算したのが,別図 3に示すβt.βaである。

βl,β2は,あ る対策事項が安全側又

は危険側に作用した場合,火災 i件当

た り平均何段階に影響を及ぼしたかを

示す指数だ。β:が危険側に働 く指数.

日 3●各安全対薫事項の■■魔決定方法

(碁費データの饉明妥から.)2号 E号 ■明

βaが安全側|=働 く指数といぇる。そし

て,各対策事項の人命安全に対する影

響は,βlと βaを加算した値の範囲内

で変動すると考えられ,その幅が大き

いほど重要だ, とすることができる。

そこで,「火災の進展」。「人間の火災

対策」という質の異なる局面ごとにβ:

(危険指数)と β.(効果指数)を合算し

たものが 71,78で ある。71が「火災の

進展」に対する重要度,72が「人間の

火災対応」に対する重要度だ。これら

,は,異質な局面に対する重要度だから,

単純に合算できない。スキーのジャン

プ競技で,飛距離 と飛型点の数値をそ

のまま足すのはおかしい。それと似て

いるかもしれない。

このため,7tと"を

90° の角度をな

すベクトルとみなし,ベクトル合成す

る。こうして,ウ エー トの合成で出てく

るγ値が最終的に,①卜⑭までの各事

項の重要度を表わすものとした(図 4)。

全火災事例を基に算出すると,34項

目中。重要度の最大値は⑪可燃物質量,

①内装材料(共に2.49),最小値は②雌

難設備 (0.1)と なった。

なお,γ 値を火災規模別で算出する

と,0-Oの防災施設・設備の分野で,

菫 当対a螢 (G〕 安全対,3項の■ヽ■|ごとに。欠饉〈マトリッタスロのX印 )及びm彙(Oo)が チ8ツ タ

`ILた菫当火費3●の腱

●■■籠

・13(火■のヨ晨〕 全火災o■の,小■●単位の彙饉腱(X印のa)●.火■0ヨ■.

人の火彙対応ごとに合計した腱(人あ火災対応〕

“二8〔遺晨〕 全火■●■の.小嘔 日単位の鶴墨腱 (0印のa)●

・火民の二晨 .

人の火災

"6●とに含8Pし た腱(対応〕

′ハ

|キ |

A〔二E〕 欠ran(。 )● .火費の遺晨及び人の火費針ら ,と に分け,菫当対a腱(C)¬障 した■.3●欠陥■ 1件早崎で何a■にわたって3“●●晨嗜した●・●示す。

ハ(対応〕

ハ(遺層〕 麟曇腱 (ハ )● .火費のこ晨晨υ人の火■鶴ら ごとに分け.菫当対

象腱(C)rtし た●。● 0対菫項 ●●|. 1件早綺で何臓■ にわた

つて,■い●彙 ●晨口 した●・ ●示す。ハ(対応〕

ァベタ

ト

ル饉

"(火■の選晨籠口

“

菫)

(ハニ層+ハ遺晨〕

欠ra薔腱(■ )と 鶏彙■●(ハ )● .火費のこ晨。人の火費対応という■なつたフ8-ズことに

"二ttもの。

"《人の火災●●●■饉餞)

●対応+ハ対応〕

●小項目のベタトル●

「

/メ ●メ

火費め遣■。人の火羮鶴ら という■t,た 2フ 8~ズの担口饉螢(,と ぉ)●ベタトル會■ したもの.こ

“

●|.●■全対日‐ 0■■=●

摯†.

〓要度ニ

０内姜＝綺

０遭■歓■

―‥ｌｌｌｉｌｌ

（暉出手■〕

134

2

40

40

002

012

000

240 002

038 012

8“

90 N:KKE:ARCHiTECTURE 1983年 3月 20日号

(″ ノ

E4●各対策事項の菫黎皮 (γ儘)と

「

●饉ランク配分グラフ

ァ 25各項目

1 2

饉

1.6

1

小火災と拡大火災の差異が表われた。J、

火災では施設・ 設備の影響まで現われ

ない場合が多いからだ。それらの項目

では,拡大火災事例から得た大 きな ア

値を重要度として採用した。

重要度に応して得点配分

測定項目と,その重要度が決まった。

だが,こ れだけでは,ま だ火災を起こ

していない実際の建物の評定はできな

い。次は,モノサシをどう作るかっと

いう問題になる。

図 4の重要度 (γ 値)を みると。イヽ数

点以下で差が出る項目が多い。その饉

差でもって重要度の順を決めつけるの

は無理がある。そこで,γ 値が一定範囲

内にある項目を同じ重要度のグループ

としてくくり,A・ B・ ceDという

4つのランクでおよその重要度の大小

を区別する。その際には,事象樹分析

など他の解析結果を使って部分的に補

正も加えている。

34項 目の対策事項は図 4の右端のよ

うにランク分けされた。この重要度の

違いをっ実際の建物の評価にも反映す

るため,ラ ンク男りに次のような差をつ

けて持ち点を与える。Aラ ンク (16項

目)=各50点.Bラ ンク (6項 目)='各40点

`Cランク (6項目)=各 30点 ,

Dラ ンク (5項目)=各20点。34項 目

中,①の項目 (出火場所)だけは,事

前評価の段階では除 く。

重要度に応じて持ち点が決まった33

項目を。さらに現存建物の調査に向く

ように計 102の細項目に分類して,持ち点も配分した調査マニュアルが,図6(一部).項目によって持ち点を3～

5段階に分け,採点していく。採点方

法は図 6の (注)にある通りだ。

採点結果をバランスグラフで示す

各項目の得点を積み上げたものが,

小In日

"饉雀配分

Aラ ンク (171n3)

0411r,61■ 力:“ 11,11

『

囀

“""沖31● 4

トラ…m

Fmm"

1鶉酎

oラ ンク (6:ロ ロ)

rO~lolctlたo

(注 )

●…・全 対

'(134対鋤 で

,出 した ン饉

O・・・■ 大火災(33対 a)で纂出したァ●A― Dの ,ン タ付 19に用 して13.“分的に拡大火災で

'出

したァ儡 ●露用した0.

色の分析腱員●■● して,ンクづ19● ■正 したりしてい0(■ 正の|1明 t3,本比が

省嗜 )

その建物の総合得点となる。モノサシ

はこの総合得点だけではない。さらに

多様な観点から性能評価することにし

た。

総合得点のほか,①防火対策事項,

②必須項目という二つの部門別でも点

数を吟味したうえ,国安全性大,国良

好,国許容可能,E危険性有,匝に険

性大一― という5段階の最終評価ラン

クをつける。これらの結果を示すのが,

89ページに掲げたバランスグラフだ。

防火対策事項別とは,火災の「予防,

発生・ 成長抑止」「拡大抑止」「避難・

救助」という三つの重点の異なる対策

ごとに得点をみて,安全対策のパラン

スをはかるというもの。先のパランス

グラフでも,各項目を三対策ごとにま

とめて並べているのは,そのためだ。

必須項目別 とは,建物用途別に γ値

を算出し,用途特性に応じた最重要な

項目 (必須項目,図 5)を定め,それ

1903年 6月 20日■ N:KKE:ARCHiTECTURE 91

(`9

国6●防災性能

「

●のための口査費(一部分 )

対策‘項

大項目

小項目

方

向

性

ベクトル

口壼項ロチェ ′クポィント

〈口項目)

籠 （，

ンタ）

ウエイト

■ 点

C ● C C C ′lヽ ■ 日

“

項●

訪火

・ヨ”〓臓

ハード●項

０ネ平区日

一椰螢（平目的な区■嵩日

遺

(19・ )

BE組三及び口下との

仕切E “

量相互及び■下との仕

切璧``耐

火性籠●有して●ヽ●

m相 互及υ口下 との仕

切螢 t`不●‖|1又 t3肪 火

●■ であ0

BE相互の仕切璧t3“

火.防火又:`不日材||

であ0が■下との仕切

``可“

材料であ●

‐ 欄五及び●Tと の

仕切甍●可日村料であ

●

b

■槙的な区日 全て0`薔 睾面l■はTに E■

`“."本 戸13● ロロ

日の用であう

lf^tt,)t.rFrlf-lta r El a na !.I

耐火■■の■・庫であ

●●G.● ●■積●■■

てい0

月遣相二.籠単位の区

■

用遺・員||● 量Hにロ ロ

“

の ない耐火輌置 で区日

=れてい 0

用逮・ ■||●菫割に■火

偶遺 と甲|1防 火戸で区■

されてい 0

用迪・■組日■劇に■

火区■がr.ぃ

区■螢 (庫 )● ■通す

0“位及びカーテンウ

ォール●見●れ

“

分の

防火括置

●―cの ■火璧●ダタト.

配管額が■●してなく日

籠●4な い

ダタト.E管日の■

遇が少なく埋凛 LFDOで防火■置

=おてい0

グク ト.配管頭の■■が

あって, 壇晨 し. ダン′ヾ

-0で防火槽置されてい

0

ダタ ト.配管■の■■

が多いが防火薔=さ

れ

てい 0

ダタト.E督■の■■

3の防火籠=が

ヨ当で

ない

(7t l)採 点方法は以下の■ 0。 r面的な区■|(綺 ち点 15点 )の■合,チ 8ツ クロ暴が‖嘔Cな ら,■ 点は,5点 ,絆優C● 1綺点の半分の75慮 ."優Cな ら■点ゼ0と な0.同||に ,「 用途IBI.薇 単位の区■J(IIち 点10点)の■合13.諄●Cな ら●点は10点 。Cな ら5点,Cな らゼロと,● .

(注 2)小項目の僣に口 とあぅの`3。

その項目●IIl予防・発生・咸長抑止.口拡大抑止。□踵■・穣助という三

“

円の対饉

`瑶

のうちどれに■ ,● ●・●示す●号。

をどれだけクリアーしているかをみる

もの。パランスグラフでいうと,線の

太い軸が必須項目である。

総合得点である評価ランクを得ても,

防火対策項 目別や必須項 目別で低ラン

クしか得 られない場合は,そ の下位の

ランクが最終評価 となる (図 7)。

総合得点は,オ ール満点だと1320点

になる。

弱点わか り,対策にメリハ リが

建物の防災性能を数量的に把握する

手法の開発には,最近,日本でもいく

つかの機関で取 り組んでぃる。外国で

も部分的に提案された手法がある。だ

が,今回の研究の指揮をとった岸谷孝

-0東京大学教授によれば,「総合性 ,

実証性において,こ の手法は世界的に

も例を見ない水準」という。

これまで我が国で行われている消防

査察や「適マーク」制度は,法令で決

まった対策の「有無」だけで判断,程

度の高低まで評価はできなかった。各

安全対策の重みまで判断できる今回の

手法を,東京消防庁は「今後,各ビル

の防火管理者などに自ら防災診断をや

って弱点を把握してもらうと同時に,

査察行政にも反映させていきたい」(勝

野仁 。同庁予防部副主幹)と 受けとめ

る。

建物の所有者側・ 設計者側にとって,

この手法の意義は何か。答申に協力し

た渡部健次郎・清水建設設計資料セン

ター課長は「建物同士の比較以外に,

自分の建物b低 ランクである原因はど

こにあるか,弱点がよくわかる」とい

う点を挙げる。また。「γ値で示された

重要度はそのまま,設計時にどの点に

より念を入れるべきかの有力な参考に

なろう」とも。

岸谷教授は「多少甘 くなるかもしれ

ないが,設計中の建物でも自己採点し

てパランスグラフを作成することが可

能だ」という。それは,施主への説得

材料にもなり得るだろう.効率的,合

理的防災設計に向け,こ うした数量的

手法の活用は,そ れこそ “重要度"を

増していくに違いない。

国 7●特定防火対

'物の防災性能評価の評価基準表

諄●は回 ―回 の 5臓籠に区分し。『=合

点.及び対贅事項Dl● 点と必績項 目■点からな0「量贅

"優a」 ●もって

"●●行う。 こ

の場合最"静

優色の決定にあたっては■ なった,ン タ●|あ 0■含13●●のランク●もって決定す0.

"饉轟凛饉レ 量姜

"優▼

"儡ランク ■合点 対策8項劇苺慮 ら須項目■点 ●

"繹●色

□ 900点 酢 防・発生・虚長抑止 340点以上

安全性大 以上 E,大 抑止 280点以上

E"菫・載助 400点以上

O - [Do*l|trttolrt'ttr.. r n?noalaoTs%Er.lt. f r*$,l4.tl t r+n?nso%rJ}.oaart'' r: a

800点趾

日“

[!+t;.t*.iln! z2strilr.l:lhtfrL 2roaulE!Ir.!n 3ooaul'

回 一回 の各対策事項鋼の合tta● 1モ れぞれ

の最=色

のoO%以上■ ●・つ各必須小項目で

それぞれ50%以上の■点があること 対菫事項目■

日 000点許客可饉 ●LL

E+u.t+.tlsr rroturl:[h*ft r.|oas]f:ilr.!i 2ooau!

回 ―回 の各対策●項用の合m■ それぞ

“の最=饉

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の■■色の30%以上であ●こと

回危険性大

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(注 1)露合点の最嘉点 :31.320患

は 2)対策事項別合at饉 の最

`饉:3.□ 420点. □ 365点. 団 535点

(田辺 昭次 )

ヨ

(聡う92 N:KKEI ARCH:TECTURE 1983年 6月 20日号

論回

は じめに

防火対象物が火災に遭った場合に、在館 して

いる人達の危険性や安全性を評価する方法とし

ては、消防法令や建築基準法令などの防火関係

の基準に適合 しているか否かによって判定され

ている。 しかしながら、防火対象物が法令の基

準に適合 している場合には、どの程度の安全性

が保障されているか、また、法令の基準に違反

している場合にはどの程度の人命危険があるの

かを定量的に知ることができない現状にある。

このため東京消防庁では、昭和56年 5月 に都

知事の諮問機関である火災予防審議会に、防火

対 象物の安全性や危険性を定量的に把握するこ

とのできる「 特定防火対象物の防災性能の評価

方 法」について研究、調査をお願 しでいたとこ

ろ、 2年間にわたって、火災事例の調査分析、

.防火対象物の関係者の防災意識調査など各種の

、調査を基本とした審議、検討が行な わ れ た 結

果、きる 3月 23日 に一応の結論が得られ、答申

:が示された。以下答申された「 特定防火対象物

の防災性能の評価方法」について概要を紹介す

ることとする。

1.人 命に寄与する要因の抽出

防火対象物の人命安全を目的とした性能評価

防火対象物の防災性能の評価方法

東京消防庁予防部

方法を確立するに当って最も重要なことは、人

命安全に寄与する諸要因を抽出する こ とで あ

る。 この人命安全に寄与する要因については、

現行の法令規制で各種の対策が行なわれている

ところであるが、当審議会では、主として火災

事例の調査分析の結果や防火対象物の関係者の

防災意識度の調査等を勘案し、「安全対策事項」

と称する対策項目を抽出した。

この「安全対策事項」は、大きく分けて 3つ

の大項目 (ソ フ ト事項、ソフト0バ ー ド事項、

ハー ド事項)と 34の小項 目からなっている。ま

た、「安全対策事項」と併せて、火災の発生か

ら拡大していく進展過程について 8項 目を抽出

し、また、火災の発見から消火までの人間の火

災対応について 5項 目を抽出した.

この「 安全対策事項」の各項 目、「火災進展」

の項目および「 人の火災対応」の各項 目は以下

に記すとお り防災性能評価方法を導びき出す基

本要素となるものである.

2.火 災事例の調査分析と各要因の重要

度の順位決定

防火対象物の防災性能の評価方法を見い出す

ために、人命安全に寄与する要因である「安全

対策事項」の抽出に続いて重要なことは、同要

因が人命の安全に係わ りの深い度合すなわち、

-2-

(7/,

重要度の1贋 位(グ レード)を決めることである。

このグレードの決定は、火災事例の調査分析か

ら得ることとされ、この分析方法としてマトリ

ックス図法による分析と事象樹分析 を採 用 し

,こ .

なお、重要度の順位を決定するに当って調査

分析の対象とした火災事例は、主要構造部が耐

火構造である百貨店、ホテル、病院、複合用途

対象物で、次の火災規模について計 134事例を

実施した。

◎小火災、昭和51年から57年までの間に主とし

て東京都内で発生した 火災 で、焼失面積が

3.3r以 下のもの ・

◎部分火災、昭和50年から昭和56年 までの間に

主として東京都内で発生 した火災で、焼失面

積が 3.3nfを こえ、かつ、 1つの防火区画内

でおさまったもの

◎拡大火災、近年わが国で発生した大規模の火

災で、焼失部分が 2つの防火区画にわたった

もの

① マ トリックス分析

134の 火災事例から抽出され た「安全対策事

項」の34項 目を横軸とし、「 火災の進展」およ

び「人間の火災対応」の各項目を縦軸としたマ

トリックス図を図-1に示す方法で作成し、「 安

全対策事項」の各項目が、火災事例ごとに火災

の進展していく過程において火災を助長させた

要素、避難の阻害要素等問題となったところに

「 X」 印、火災の発見、拡大阻止等の効果をあ

げたところに「○」印を付し (図-1マ トリック

ス参照)各項目ごとに「 Xゝ ○」印の数を集計

し「 安全対策事項」の各項目の重要度の順位な

らびに必須項目と称する用途上必要不可欠分の

関係にある項目を決定するための基本要素とし

た.

② lf象村1分析

事象樹分析は、火災が発生し、成長していく

過程において初j切 の火災現象や火災対応が、ど

のような事象に発展し、火災を進展させたかを

段階的に把握する方法である。

防火対象物の防災性能評価方法を確立するに

当って、事象樹分析を採用した理由としては、

マ トリックス手法から得られる「安 全対 策 事

項」の重要度の順位を決定する段階での検証を

行なった り、補正を行なうことを目的としたも

のである。この事象樹分析は、火災の進展して

いく過程で■物の施設設備がどのように係わっ

ていったかという面と、人間行動が火災にどの

ように対応していったかをハード、ソフトの両

面から分析したものである。

なお、事象樹分析の人間の火災対応面の 1事

例を図-2に示す。

③ 「安全対策事項」の重要度の決定

134対 象の火災事例を マ トリックス分析と事

象樹分析の結果「安全対策事項」の34項 目を次

の順序によりA、 B、 C、 Dの 4ラ ンクに区分

した。

O マトリックス図法による134の火災事例

分析

④ 「安全対策事項」の小項目の「 X、 ○」

の集計 (α )

② 小項目α値を直接係わり合った火災事例

で除す (β )→ (標準化を図るための目

的)

OJヽ項目のβ値を「火災の進展 (β l)」 と

「人の火災対応(β2)」 の値を用い、合成

・ ベクトル値とした.

r=νβl.+風2 ※= ′

0 0の r値のほか、事象樹分析、拡大火災

のγ値を考慮してランクを決定

--3-

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-5-

Aランク1雪靱為鷺[lllI17項 目 l④内装材料 ④空間特性 0水平区画

・界壁 G堅穴区画 0防火戸 ④避難施設 ①警報設備 Oスペリンクラー設備

Bラ ンク l②訓練 。消防計画 ③施設管理 。点検

6項目 1日

外慧署易理動塁讐麗肇

備 C消火設

Cラ ンク l⑤~般設備管理 ③行動 。意識度

6項目 l⑬放送設備の活用 ⑮避難施設の活用0火気使用設備 ②主要構造

:晏

`´

18蓬輩設備の活用 8拿暑設備の活用●避難設備

② 結果は、下表のように4ラ ンクに定め

た。

そ して、Aラ ンクに該当する項 目には、50点

Bラ ンタに該当する項 目には、40点

Cラ ンクに該当する項 目には、30点

Dラ ンクに該当する項 目には、20点

をそれぞれ持たせることとした。

※ュ r値を合成ベクトル値とした理由は、「火災の

進展」と「人の火災対応」の独立した内容を単

純加算することは、適当でないため(合成ベク

トルとしたものである。

3.必 須 項 目と防 火対 策別 項 目

①必須項目の決定

特定防火対象物のうち、百貨店、ホテル、病

院、複合用途といずれも使われ方が異なってい

るため、防災性能評価方法を画一的な内容とす

ると用途上の特性を生かすことができなくなる

ため、用途上の特性を勘案することが大切であ

る。 .このことから、「安全対策事項」の各項 目がヽ

用途 ごとに必要不可分である必須項 目を決定す

ることとした。この必須項目は、マ トリックス

分析の結果各用途ごとに「 X、 O」 印の多い項

目と、事象倒分析の結果火災を助長させた事象

を考慮して 表-1の とおり決定されたものであ

る。

②防火対策別項目

防火対象物には、火災を想定 した多くの対策

が組まれている.こ れらの対策を火災の進展段

階で区分した場合には、一般的に 3段階に分け

られる。

その 1つは、火災の発生から初期の段階での

措置対策、その 2に火災の拡大していく過程で

の延焼防止対策、その 3と して避難、救助対策

が考えられ、これを整理 して、次のような段階

的な区分を行なった。

□ 予防 。発生・成長抑止策

□ 拡大抑止策

□ 避難・救助策

そこで、「 安全対策事項」の34項 目が、どの

段階で対策を講ずるのが最も有効であるかを検

討した結果、表-3の とお り定められた。

この場合 1つの小項目が 2つの対策に係わる

場合には、おのおの 1/2を受け持つ こ とに し

た.

4.評 価マニアル

① 調査表

現存している防火対象物の安全性や危険性の

評価を行なうには、対象物に立入って防災施設

設備の状況、管理の状況などの調査を行なうこ

とができる調査マニアルが必要である.

この、調査マニアルを調査表と呼 ぶ こ と と

し、「 安全対策事項」の小項目を母体として、

マトリックス分析の過程での問題となった要素

や現行の査察項目などを考慮して 102項目から

-6-

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(チ ェックポイント)

評 価 ラ

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得 点

⑥ ③ ◎ 0 O /Jヽ 1頁目1柔才多《

①

組織・体観。権限

オーナーの防災意謝 高 中 低

A 50

防災教育、研究への関心度、防災投資への意欲、消防、

防災機関との連携度等を勘案する

b

選任済体制

より |選任済体制

普通

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火

い

で

防

が

任　ヽ者

選

が

任

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責

る

未選任

10

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権限鶴

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各分担に専

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充実

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継がれる

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へとなる。

5

yJlる 調査項目(チ ェックポイント)を決定した。 の項日を例示すると次のような内容となる。

この調査表のうち、「①組織・体制。権限」

このような調査項目(チ ェックポイント)は、 配点を行なったものである`

「安全対策事項」の小項目の細部内容をいくつ 。 ② 調査結果の集計と評価基準値

かのポイントを定め、各チェックポイントをO 調査表を用いて、防火対象物を102項 目のチ

から○までの3～ 5段階に評価を行なうもので ェックポイントをそれぞれ④からOに該当する

ある。この場合のチェックポイントの得点は、 ところにチェッタが終了し、得点を集計する場

さきに定めた「安全対策項目」の小項目の得点 合にチェックポイントの得点の配分は 表-4に

のうちからチェックポイントの重要度に応 じて 示すとおり扱うこととされた。

-8-

(7刀

表-3 チェックポイントの配点区分

細項目配点区分

渕Ｘ囃ヽ＜チェ猜Ｍ⑥ ⑪ O 0 0

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10 10 5 2.〔 0

15 7.1 4 0

20 20 10 5 0

12.1 0

30 30 22.I 15 0

調査項目であるチェックポイン トの得点を集

計 し、防火対象物を総合的に評価を行なうため

には、次の要領により総合点、対策 項 目別 得

点、必須項目別得点を算出するものである。

ア 総合点は、102項 目のチェックポイ ン トの

得点を合計した値をいい最高点は1320点 と

なる。

対策項目別得点は、 3、 ②で区分された項

目の得点をそれぞれ合計した値をいう.

回の予防・発生・成長抑止策は小項目 9.5

項目、チェッタポイント30.5項 目、最高点

4021黒. .

画の拡大抑止策は、小項目9項 目、チェッ

クポイント23.5項 目、最高点365点 .

回の避難、救助策は、小項目9項 目、チェ

ックポイント48項 目、最高点535点。

必須項目別得点は、 3、 ①で決定された用

途別の項目を合計した値をいい、更に対策

項目別に集計する。各用途ごとのチェック

ポイント数、最高点は 表-4に示すとおり

である。

上記のような総合点、対策別項 目得点、必須

項目別得点をもって 表-6に示す評価ランク、

日 (安全性大)か ら回(危険性大)、 までの 5段階

表-4 用途別チェックポイント数

の評価を行なうものである。

この場合、最終評価値li、 回、回、国の対策

別得点と必須項目得点のうち最下位のランクを

変 チェックポイント数 最 高 点

百 貨 店

□予防。発生・成長 20.5 270

□拡 大 抑 止 16.0 245

国壽 難、教 助 215

ホ テ ル

□ 19.0

□ 18.5 270

□ 215

病 院

回 19.0 245

□ 17.0 245

□ 20.0 210

複 合 用 途

□ a)5 270

□ 20。 5 290

□ 18.5 210

-9-

(石 )

l一 二 もって評価するものである。 この理由は、総合 月に欠陥が生 している場合は、総合的な安全パ

点や他の対策項目の得点が高くても、重要な項 ランスが失なわれることからである.

TI~■ 輸嘔 }回 の5雌 嘔 分し、「 飴 点」及び聯 頼 鵬 点と必額 日鯨 からなる 阻 縮 価

「~■ ~~~~~ ・ 値」をもって評価を行う。この場合最終評価値の決定にあたっては異ったランタがある場合は低位のランタ

1_1___二 _ をもって決定する。

療 総合点 ※ I

価評終最

対策事項別得点 ※ I 必 須 項 目 得 点 最終評価値

□(安全性大)

900点 以上

回予防・発生。成長抑止3観点以上

回拡 大 抑 止 230″

回避 難・救 助 400 ″

ロト回の各対策411項別の合計

値が、それぞれの最高値の75%以上で、かつ各必須小項目にあっては各 5々0%以上の得点であ

ること.

対策1`項別

得点と必須

項 目得点の

低位のラン

ク

日(良 好)

願 点以上

回予防 。発生・成長抑止め 点以上

回拡 大 抑 止 210″

□避 難・救 助 300″

″ ″

″ ∞%以上″

50%以上 ″

□(許容可能)

600点 以上

回予防 。発生。成長抑止170点以上

回拡 大 抑 止 140″

□避 難・救 助 200″

回卜回の各対策事nlJの合計

値が、それぞれの最高値の50%以上であること.

□(危険性有)

～回の各対策事項別の合計、それぞれの最高値の30%であるあと.

回範 険性ガ

までに該当しないもの

※ 1の総合点の最高点は1320点

※ Iの対策事項別合計値の最高得点は ⊂卜→"点

ロト365点 回卜53■Э| | |

‐ ・

F‐~T

なお、評価の表現方法として、「 安全対策事 が適性な部分と欠陥の部分を 1目瞭然に表現す~1~■ ~

項」の各項目ごとの評価結果の値いや総合点、 ることができ、防火対象物の防災上のウ1-ク

「

~「下 対策項目別得点等を 図-3の型のパランスグラ. ポイントが容易に発見できるものである。

・ T~丁J

フに記すことによって、防火対象物の安全対策―――――一――‐―

†――

-10-

(77)

運Ｅ鮨Ｏｍ暉や饉量トトヽＯヽ、、「　回暉朦ミ饉灘属Ｏヽ、ヽ「測◎

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| | |

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―- 11 -―

| |

おわ りに

以上、火災予防審議会から答申された「特定

.防火対象物の防災性能評価方法」についての概

要を紹介したところであるが、この種の現存す

る防火対象物の安全性や危険性を総合的に評価。する手法は、わが日においては現在のところ例

をみないものであるだけに各方面から注目され

ているところである.われわれ消防機関として

:は、この手法を用いて都内の防火対象物を多く

検証し、この手法のより精度を高めるととも

に、防火対象物の関係者が自ら活用できるよう

この手法の普及につとゃ、関係者が防火対象物

の自己診断を行なって防災上の欠陥を発見し是

正され人,安全対策に資されんことを望むもの

である.

‐一‐‐」‐‐一‐一‐一」‐一

(文責・勝野仁) _二

一‐一‐」」卜【」一｝‐‐-12-―

(81♪

1量:

| :

建築物の防災性能の評価について

―火災予防審議会答申(そ の 4)一

_: は じめに

建築物の火災に対 しての安全性 または危険性の尺度

となるものは,-11的に防災関係の法令基準に適合し

ているかヽ違反しているかによってほぼ決定されてい

るのが現状である。防災関係の法令基準に違反してい

る建築物ほど危険性が高いことは常識であるが。では

その危険性の程度がどの位であるか, また。安全性の

程度が高いのか低いのか決定することが難か しい問題

であり,特に火災になった場合,法令に違反している

建築物が人命の危険 とどのように関係するかとなると

益々難かしい問題である。。

建築物の防災性能を評f面 するにあたっては, これま

でわが国に:ま 2-3の 方法が研究されており。 また。

諸外国においても数事例の研究がなされているが,いずれも防火・避難の施設面を主体とした評価であって

人間の行動など人との係わ り合い。いわゆるソフ ト面

を考慮されたものが少ない。

そこで現存の建築物の中で百貨店 。マーケット.旅館・ホテル.病院・診療所,複合用

'2な

どの不特定 多

数を収容する建築物が, 日常の使われている過程の中

で防災上の危険性や安全性 を評価 し・把握 し真の危険

性,安全性を見いだし,人命の安全を確立する必要性

から,火 災予防審議会では,都知事の諮間に応 して,

過去に発災した特異火災事例を基に 2年間にわたって

調査,研究を続けた結果去る 3月 末一応の結論がなさ

れ,防災性能の評価手法の方向が示されたのでその概

要を紹介し、大方のご意見を賜われば幸である。また。

| | この防災性能の評価を確立させるに当ってご指導を賜

| | わつた東京大学rF・ 谷教授を始め,火災予防審議会の各

率 F員駆 l璽 、iい

て あれ

IIl・

.

111'

建築物の防災性能の評価を行なうに当っては,種々

の基本的な要素を多角nりに検討する必要がある。ここ

で試みた防災性能の評価の方法については火災時に入

金の危険に最もかかわリイトいの高い要因を抽出するこ

とであり。 この人命危険の要L10が 火災の,笙 展 してい く

東 京消 防庁 予 防部

過程でどのように人命に影響を与えるかを検討 してい

くことを基本としたものである。人命に係る要因とし

て定めた人命危険要因を抽出する方法については,過

去に発火した特異火災事例。具体的にいえば昭和 7年

に発災した東京日本橋の白木屋百貨店の火災から昭和

54年 H月 東京板橋のイトーヨーカ堂大面店の火災まで

の全国の Hl事例対象の問題点や教訓を検討 し導びき

出し,更に予防査察の指摘内容を考慮した結果人命危

険要因となるものの要素は次に示すソフ ト. ソフ ト・

ハー ド.ハー ドの事項を基本としたものである。

① 防火のための管理組織体制,防火準備等の防火管

理面での不備事項 (ソ フ トに関する事項 )

② 火災時の防災施設・設備等の活用面での不適事項

(ソ フ ト・ハー ドに関する事項 )

③ 建築物の防災施設・設備等の施設面での未設置 。

欠陥事項 (ハ ー ドに関する事項 )

以上の二つの要素を基本とし,特異火災事例から,

死者の発生要因,火 災の拡大要因,避難の阻害要因,

消防活動の阻害要因等を総合的に検討した結果は,人命危険に最 も深 く係わり合う事項が96の細部要因が抽

出され。その細部要因を整理総合した結果は,図 1

に示すようにノl頓 目29,中 項目3,大項目3に 分類す

ることとなった。ここで抽出された大項目の うち,「防

火に対する体制・運営の状態」は主 として防火の管理

や火災時の組織.体制のための防災要員.更には建物

に出入する人の状態等の人間の行動に係わる内容であ

る。次に「人と火災 。設備・施設との対応」は,火 災が

発生 した場合防災設備・施設等をいかに活用し効果を

あげえたか という内容である。最後の「建物・防火施

設等の状況」は,建築物の構造.防火区画.避難施設,

消防用設備等の施設。設備の機能。性能上の内容である。

又。人命危険要因と深い係わり合いのある火災の予

防 と火災発生から鎮火までの火災の進展過程 となる重

要事項 を図 2に 示すように14項 目に集約 した。この火

災の予防かメ)消防活動までを「火災の防ぎょ関 j生 要素」

とよぶこととした。

「人命危険要IN」 と「火災防ぎょ関 i主 要素」につい

ては,本評価手法の最 も基本となる1`Jrtで ぁり,火 災

(8め

方火に対す 0体鋼・遍営の状■ 人と火災・腱●・籠餃 との ■ ● 。 肪 火 ■ 設 等 の 状 況

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図 1 人命危険要因

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図2 防ぎょ関jt要 素

とのかかわ り合いのある内容の中にはここにあげた項‐

日以外にも若千の内容があると思われるが,今後更に

_ 検討し修正,追加等をすることも可能なようにされて

いるもの といえる。

2.マ トリックス図によ る分析 .

前述の人命危険要因の各項 目を横にならべ「行」とし,

火災防ざよ関j主要素の各項 目を経にならべ「列」とした

L形マ トリックス図法と呼ばれる方法で分析を行なっ

た。このマ トリックス図を使用し,特異火災事例の111

の対象を各事例ごとに「行」の29項 目の人命危険要因項

目を「列」の火災が進展していく過程で問題となった個

所又は火災の延焼,煙の伝播要素等に関係のあった個

所にX印 を記入し,全ての火災事例対象を用途別に集

計し,グループごとの火災の特徴及び人命危険要因の

各項目ごとの重みづけを行なったものである。

ここで特異火災事例のマ トリックスによる分析方法

について某デパー トの事例を図 3に 示す。

この某デパー トのマ トリックス図法の事例でX印 を

記入するに当って。例えて説明すると「行」① の「組織・

体制」の項には,「

'1」

の「火災の予防管理」。「火災の 発

生 。成長.発見,通報,消 火」及び「避難誘導」にそ

れぞれ×が付さオし,合計 5個の欠陥が生 している。こ

れは,防火管理上の組織・体制が不備であったことを

2

示 し,更に消防法令に定める消防計画が定められてお

らす。火災にそなえた組織的な対応が悪いことを意味

している。又「行」①の区画開口部 (シ ャンタ~・ 防

火戸)の項では.シ ャッターや防火戸が閉鎖不良であ

ったことから火災が拡大し,平面的にも立体的にも火

災の拡大及び煙の伝播要因となっており,更に避難の

円滑性を阻害していることを意味している。

この×印を入命危険要因の項 目ごとに合計した値は

別図-4に 示す とおりである。マ トリンクス図により

分析 した結果から特異火災事例の各用途に共通 した傾

向は概ね次のことがいえる。

(1)「 列」(縦軸 )を 中心 としてみた傾向

ア。「火災予防上の管理」ではソフ トに高い指摘がさ

れ,特に「組織・体制l」「防火準備」「出火要素の管

理」に欠陥が 多く現われており,使 用者,管理者

の防災意識や防火教育の低さを示している。

イ.火災の発生 。成長の過程では,ソ フ ト面の「防

災要因の管理的状況」に高い指摘がされており,

防災要因の防災意識のlltさ を示している。 |ウ.火 災の拡大では,「

uT燃 物の燃え易さ」「可燃物量

J毒性等」及び「堅穴区画」が重大な要素となって |いる。 |

工,避難誘導は.r防 災要卜1等の管理的状 i兄」が原因

で避難時期を遅らせ死者及び傷者を発生させた要|

因ともなっている。 .(2)「行」(横軸 )を 中′しヽとしてみた傾向 :寸

ア,「防火準備」「防災要員の管理的状況」が高い指摘

がされてお り,防火管理の欠陥が人命危険に強い|

■

影響を及ぼ している。 , ,■イ。「可燃物量・毒性」が非常に高い指摘を示し火災

.

の成長過程において人命危険に大きな影響を及:工|

している。 ・ 1

ウ,消防用設備等のうち,「 スプリンクラー設備」の二‐未設1薦 (昭和49年消防法の改正で既存そ及となる

1

対象物)がために延焼危険 と人命危険の要素とな

Vol.31 No.6(135)

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火 災

図 4 マ トリンクス図法による用途別指摘政

(Σセ年)

っている。

工。自動火災報知設備の未警戒及び機能上の欠陥が

高 く指摘されてお り,周知・避難を遅らせ人命危

険を高める要素 となっている。

3.危 険係数について

ここで試みた防災性能の評価手法は,人命危険要因

を抽出し,火 災事例を基に人命危険要因の各小項目ご

との係数を導びき,そ の係数を防災性能評価の基礎 と

した。この係数の導びき方は,マ トリックス図の「行」

である人命危険要因の小項 目ごとに×印の合計した値

(以下「全指摘数」という。)を 各項 目ごとにX印 を記し

該当した火災事例数 (以下「該当対象数」という。)で除

した値を危険係数と呼ぶこととした。危険係数の各用

途ごと及び各項目ごとの数値をグラフ化した ものを図

5に示した。

ここで×印の指摘数合計を単純に火災事例数で除 し

た値を危険係数 としているが,こ れがどのような意味

を持つか。又指摘数をどのように取扱ったら人命危険

を表わす数値が得られるかを考察してみると,火 災事

例で共通していえることは,①指摘事項が生している危険要因の小項目は.火災時人命に対して危険となりやすい。②指摘事項が生した割合が少なく。指摘数の

値に大きな差がある項 目は,危険の要素には比較的な

りに くいが,一且危険性が生した場合は人命の危険,

安全に大きな影響を及trす項 目であると考えられる。

そこで用途別に小項目の指摘数を調査全対象数で除し

た値 と,指摘数を指摘事項が生した火災該当事例数で

除 した値 (危険係数)と 比較検討した結果は,後者で

ある危険係数 (指摘数を該当対象数で除 した値)の方

が用途別及び項目別の特徴を表わしているといえる。

一方危険係数の基礎 となる指摘数について考察する

と,指摘数を基にして得られる値が火災事例 と対照し

てみて,人 命安全に対する危険性を表わすのに適切で

あればその値が入命危険を評価する場合の基準として

用いることが可能である。現存する特殊用,2の建築物

に潜在危険性は,指摘数に相当する評価値をその基準

に比較 して危険性が大きいか,4ヽさいかの評価ができ

ることになるので。指摘数を基にして得られたデータ

ーは人命危険の基礎値として適切であると考えられる.

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ｆ図 5 用途別、危険要因項目811の 危険係数値

Vol.31 No.6(135)

(85)

4.数 理処理による防災性能の評価

| | (1)考 え方~一 建築物の防災性能を評価するに当って,前述のとお

二__ り人命危険要因を抽出し,マ トリックス図法により火

‐ 災事例 を分析し!そ の結果危険係数を導きその係数を

基本として数理処理による評価を行なうが,こ の評価

の基本的な考え方で本に掲げる事項に着目している。

ア,評価目的は,人命の危険性を評価することとした。

イ,評価対象は,不特定多数を収容する特殊用途の建

築物の総合評価とすることとした。

ウ,防災管理等人間の行為を伴なうソフ ト面 と防災施

設・設備等のハー ド面の要素を組合せて評価するこ

ととした。

工,特異火災事例を分析し,火災事例建物の危険性を

評価 し,その結果を基に現存建築物について評価す

る方法を試みることとした。

オ,具体的な評価 として!死者発生確率の低いもの,

死者発生の比較的生 し易いもの,死者発生確率の高

いものの二つに分け全体の評価と,要因別の評価を

することとした。

力,火 災が発生 した場合の人命危険の評価であり,出火危険の評価,火 災の拡大性の評価については当面

の対象とはしなかった。

(2)評価の手順

さきにあげた基本的な考え方に基づいて次のような

数理による評価を試みることとした。

ア,特異火災事例対象の人命危険要因の小項 目単位に

指摘数 (× 印 )を 用途ごとに合計する。(用 途ごとの全

指摘数 )

イ,用途 ごとの全指摘数を該当対象数で除 した値を危

険係数 とする。又,危険係数を大項目ごとに平均値

を算出し,こ の数値を「小項目基準値」 とする。

ウ,各事例対象物ごとの人命危険要因小項目の指摘散

と前イの「小項目基準値」を乗 した値を「各対象物の

危険数値」とする。

工,前ウの「各対象物の危険数値」の合計 した値を総

合危険数値 とする。

オ,ウの危険数値を中項目ごとに小計した値を中項目

の危険数値 とする.

力,危険係数の平均値を中項目単位に集計 し,中項目1の

基準値 とする。更に中項目ごとの危険数値 と基準

値 との関係で中項目ごとにグレー ドを定める。その

方法は次の 5段階とする。

的 基準値の%以下の数lF_をrA」 とする。

的 基準値の%を こえ%以下の数値を「 B」 とする。

0 基準値の%を こえ標準値以下を「 C」 とする。

0 基準値をこえ 2倍未満を「 D」 とする.

ltl 基準値の 2倍以上を「 E」 とする。

キ,前 力で決定した中項目ごとの「 A」 ～「 E」のグレー

ドに対 して次のような数値を決定する。

m 「 A」 ランクを1 0 「 D」 ランタを4.(イ)「 B」 ランクを2. ltl「 E」 ランクを 5.

0)「 C」 ランクを3.

ク,中項目ごとの評価は,前 キにランクした数値に中

項目の危険値を乗して決定する。

ケ。中項目ごとの評価値を各事例ごとに合計して得た

値を次の基準により総合危険評価値のランクとする。

330以 下の数値をランク 上

330を こえ660以下の数値をランク中

660を こえる数値をランク 下

以上一連の評価の手順については,図 6に 示す手順

表のとおりであり,又,某デパー ト事例の評価手順を

図 7に 示した。

5.デ ー ターの検証

マ トリックス図により抽出した基礎データーは,種種の要素を表わしているため,こ れ等データーのうち

人命危険を表わす度合でどれが適切であるか。又信頼

度はどうかを検証するため電算機を活用し,多面的な

考察をするために数量化 I類及び主成分分析を行なっ

た。

(1)数 量化 I類

死者発生人数 と一般分析データー との関係は,焼損

面積。延面積及び在館者数に大きな関係があることは.

当然のことながら火災の発生年時 とも深ぃ関係をもっ

ていることは,時代 とともに建築物の潜在する危険性

が増大 していることを表わしている。次に死者発生の

人数を入命危険要因の中項 目で集約 した結果の相関係

数を図 8に 示すとお り。「防火管理」「主体構造及び防

火区画」「出火室」との関係が大 きい。用途別の特徴

は,百 貨店 。マーケット,旅館・ホテル.複合用途の

3用途に共通 していることは,防火管理,消防設備の

欠陥 との関係が大きい。ここで死者数γ火災規模等の

一般分析デー ター及びマ トリックスの人命危険要因の

データーを用い2通 りの分析を行なったものであるが,

人命危険要因の重相関係数が一般分析データーより高

い結果が得られた。従ってこの結果から危険要因は,

火災事例の中から人命の安全に影響を及ぼした要素が

概ね摘出しているということがいえる。

(2)主成分分析

人命危険要因の中項目にある重みづけをし,主成分

| |

t%)

①解夕「手法

解伊「F法をL型マ トリ

危険要l月 の決定

大 項 目 3中小 Fri日 29細

・FT価の し易さ

・man,man― m山山山e,… 系に区

分 し,オ1策化が容 易 (絶 台およびサ

ブシステムが取 Jtる ような項 目であ

る。)

・限定 されたrrt ilに おいて危険要素を

代表 している。

④小項目危険値

・各項 目ごとの指数値のウェ ィ トを更

にlFt日 指摘該当で1判 った値は真の危

険進民 |た イ,を 表すので,こ の数 rrIを

,1'1し た。

・前記数lrlの 妥当性の検証 として死 者

数のたrLを 従

`変数 とする中項 ロラ

ンクで検討 した値 と比較 した場 合.

t この‖1関性が一致した

⑦ll項 目,HI危険債

②評価基本要素

・小rrt ilの 更に細部である。細rFt‖ で

検討 したが,作業手順 ltび 1要 lldの

代表し

'1る

限界等より検討したが,

小項 目で扱 うのが妥当であるので基

本要素を29の 小rrt日 とした。

⑤小項目標:♯値

|° ilili!I:i:lill艦単:

C中項目標準債

。人命危険要因 (29項 日)が火災進展

過程で何ヵ所障害にLtっ たかの度合

を絶計的に表わし重みイ|け とした。

・ コンピュータを活用した主成分分析

(多 項式回iL分析)に より。この×

印の合計数lAが 入命危険に及ぼす影

響が強い事が証明出来た。

⑥小項目危険値データ

・火災事lJlに おいては時系列14項 目該

当指lll数 の合計値とした。

・既存建物においては細項目の該当項

目の数と,特異火災事1珂 全対象にお

ける小項目ごとの指摘数を表わした

ヒストグラフの図を活用して決定す

る。(別 添 rt・ 料参照 )

◎中項目危険嘆

９

９６

日

日

項

項

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総合危険グレー ドの決定

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口 6 マ トリッタス図を用いた敏理処理による評1面の手H員

のデーターにより特異火災事例 をグループ分けした結

果,図 9。 10に 示す とおり死者の発生した火災事例と

死者の発生 しなかった火災事例の 2つのグループに分

けることができた。又用途別では大まかな区分ができ

る程度であった。以上のことか ら人命危険要因の中項

目は,死者の発生の有無。すなわち人命に対する危険

性を表わしているといえる。

6

6.特 異火災事例の建築物の評価結果

4の数理処理による防災性能評価で述べた手法を用

いて,特異火災事例の建物を評価 した結果は,百貨店

にあっては図‖に旅館・ホテルにあっては図 12に 示す

とおりである。この図で総合危険評価の値と死者熱

焼‖1面 積をおのおの事例ごとに比較 した。

Vol.31 No.6(135)

評l● 手法の基本要よの決定

29の 小項‖とした

人命危険要因 (29項 目)の 基本数値の

決定

Step l

各rrl‖ ごとの時系列14項 目に該当する

X自1を 合計した数値とした。

小項目ごとの危険係数の決定

S"p2用途ごとの29項 目の指摘数の各合計を

各該当数の合計で割ったr● を1未 用した。

各十ブシステム (大 Jrt‖ ごと)ご との

任ltl的 な｀「

“J小項 H係数の決定

Step 3

前S"p2の 危険係数を三つのシステム

ごとに集計し, 各システムのま当する

小項目で割った値とした。

調 rt対 象の小瑣 日ごとの被評 1面 指敏

(指摘数)の決定

豪J調査 tlaの 中rrtBの 具体的危険値の決定H IPrrl日 ご,平 均係

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標準値 りの決定 IJ中 項目の危険 /レ ー ドの決定 ト

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図7 火災事例による評価手順フロー図 (某デハー ト)

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相関係数

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1.防 火 管 理

2防 災 要 因

3.在 館 者

4.:k設響

等との対

5.出 火 室

6.麦笹醤

造およLF防

7.避 難 施 設

8.消 防 設 備

固 8 'ヒ者数 と人命危険要因中項日との■irtl性

(88)

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一一‐‐Ｆけ

i:O 死者が発生しなかっ火災事例:日 死者が発生した火災事例

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目9 主成分分析-1

日10 主成分分析-2

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5.021(欠陥係数 )

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22● (童 しさの係数 )

Z2(激 しきの係数 )

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日有ベタルトの平均住

]死者が発生した火災事例の固有ベ

タルトの平均饉‐ 標準蝙差値の範囲 (■ )

‐ 標準48差値の 2倍の範囲 (2o)

Vol.31 No.6(135)

(81)

7

(103人 )

几例

口 :総合評価値

x :死者発生■ 15000"0:燒 損面積 (15人 )

死者欧および燒損面積

（０内は死者歌）

囲　勁　枷

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つるやホテル

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火災事例

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日11 百貨店火災事例建物の評果結果の比較

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:総合評価値

:死者発生盪

:焼損面積 死者数および蛯損面積

（０内は死者歓）

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(10人

5000"

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総合危険評価住

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富士ホテル

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‐T-7.お わ りに

以上,火 災事例を基に不特定 多数を収容する建築物

の防災性能の評価手法について,都知事の諮間に応 じ

火災予防審議会で検討され,現在までまとめられた内

容を紹介したところであるが,こ の評価方法について

は,火災に遭遇 した建築物の評価方法であって,現存

している建築物への評価については今後の課題 とされ

ている。このため。今後は建築物の機能性,経済性ゃ更に使用形態。営業形態,管理状況の変転等を勘案 し現状に相応した防災性能の評価方法を確立するようJJl

在検討,審議が進められている。この評価方法が確立さ

tLるには,前述の諸条件を考慮しながら多面的な検

討を重ね,火 災に対 して真の安全性,危険性 を的確に

掌握することができ,建築物の火災から人命危険の軽減に役立てられることが望 まれる。(文責 勝野 仁 )

■ 編 集 委 員 会 だ よ り ■

主査 塚本孝一

幹事 本江豊治

″ 萩野昭夫

委員 岩崎信雄

″ 梅津 実

″ 清久淑人

″ 斉藤文春

″ 佐藤仁一

″ 高野孝次

″ 内藤道夫

日本大学工学部

日本消防設備安全センター

能美防災工業(株 )営業技術部

関東電気保安協会

通産省工業技術院公害資源研究所

横浜市消防訓練センター

建設省建築研究所第 2研究部

東京海上火災保険(株 )技術室

建材試験センター

労働省産業安全研究部化学研究部

先般,新潟の佐渡に飛行機で渡った。パィロットを

含め10人 乗 りの小型飛行機である。海上を高度 700mで飛び,約 20分で着いたが,妙に飛行機に乗った気分

になった。船で行 く積 りが,海が荒れ欠航。船が欠航

なれば,当然飛行機 も欠航 と思いあさらめかけたとこ

ろ,飛行機は飛ぶ というので利用 したわけ。

ところが,小型飛行機だからハイジャック防止の検

査はないだろうと思ったが,例のとおり同じである。

アメ リカのア トランタ空港か ら双発のプロペ ラ機

(YS機 と同じぐらい)に 2時間余乗ったことがある。いわゆるローカル線である。このときはいっさい検査

がなかった。その点を尋ねると,プロベラ機を乗取っ

ても役に立たない。ハィジャックのおそれは全 くない。

との答だった。これを考えると,わが国は規員|づ くめ

で。画一的な取 り扱いをするのだと思え,国内の諸事

情が連想されてきた。

航空機旅行する時にハイジャック防止のため金属探

知機のグー ト(名 不知 ),を くぐらされる。羽田空港で

同じ持物でもチンと鳴るの と,鳴らないゲー トがある。

鳴ると身体検査がある。あの検査の仕方では,刃物 ぐ

らい持ち込める。ハワィ空港で経験 したのは,チ ンと

鳴ると,係官が金属製の持物を出してもう一度通れという。それで鳴らないとOK。 どうもこのほ うが紳士

的である。

| | ″

中久喜厚 危険物保安技術協会

永山一男 深田工業(株 )技術研究開発センター

萩原隆一 警察庁科学警察研究部法科学第 2部

細野義純 自治省消防研究所第 1研究部

村上保富 東京消防庁予防部調査課

安富重文 鹿島建設(株 )建築設計本部

Vol.31 No.6(135)

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for Hcalth(

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ln tllCb Ullited states― ¨ are abOut E剛 疇 ‐ 鳳 d“ b」故裏IS品 lptthihedupOnfing hOmes(hOmes for elderly)and 7,000 hOspitals.Some ve10ping absOIЧ te values Of pЮ bability,which are belol thじ sc icnitLs do not meet current standards for Are_ yond the state Of the al at thぉ timei therefOre,hこsafc・りand thereお“require upgnang.In an erott t。

置:rd Ⅲhg VJucs ofrelative nsl,Or equaani

achieve economicJ retЮ nt systems and minimize dis‐

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∬tl糖11[機器Stt nequ∝ぉn Jnsk LvdホO mse m ttepЮЫemご

designing buildings for ea出 quake loads.J.Ho wiggins2

tions.These、vaivers have been based On the use of al_ proposed a,yStem in which the risk level for seismic

temate protection means tO provide equivalency to he loading was deterrnined by an``importance FactOr."The

regulatiOns.The dlncult decisiOn as to what constimtes “importance factOr''was based on the nature ofthe build_equivalency has been leFt tO the various local jurisdic‐ ing occupancy,the tomi number Of occupants,and thetions,and,therefOre,there has been a lack Ofunifo品 ity amount oftime that the occupants spend in the building.

across the country in terms of、 vhat lnay be waived and

器i謝i盤lЪl諾望9よettγ9=b pЮ彎山el薔督ぶ蹴富庶■∫縄iti器置思鶏尉

As a restllt of this problem, the National Bureau of issued by the ltalian Ministtγ of lnteHOr3 deVe10ped aShndards(NBS)waS requested to develop a system that cOn9ept Of Classitting buildings by using an evaluatiOn

、vOuld provide a unifbrm method of evaluating healtt index.The ltalian regulatlons were designed to assist the

care lldh●es b detemme what Aresarety measures designer Of tte bundmび h sdecthg cHteHa br proper、vould prOvide a level of saFety equivalent tO ttat pro‐ lre prOtection.The building is described in tenns Ofa宙ded by NFPA 101,the Lル Sψ

`y Cοル,the 1973 6re load times an evJuatわ n index∞ emcient.The coe「

Editioni ncient is determined iom the evaluation index,which

ne roЫem J daammmg eq饉 vdenり wOddbe mmttl蹴 鷲 誌 乳 常 識 謝 :誡 馬写 :

more easily solved if there were an absolute degree Of tem,sprinkler systems,and other LctOrs that are ac‐

risk that could be determined,and ifthe risk level could ∝pted pararneters in Aresafety. The evaluation index

be calculated.The question ofabsolllte level ofrisk was provided a relativO risk level lbr the bullding;and thお

discussed by Chauncey Starr in his paper,3θ ■び"Cο

St index made possible the selection of the nre pЮ tec● onS,“″θs:73 SOCiorachn“

`:sys″ms.l He presented his design required fOr that designated risk.

data l,te.“ Is ofぬe pЮbability Of“ fatalities per person The Ce.1“ an lnsdtutioh for standardizatiOn't recOm_per hour exposed"in rehtiOn to a pammeter designated mendation DIN 182304is aSO∞ ncemed宙trdetemm‐as the“average annual benent per person involved。 '° He ing structural nre protectiOn, and its deterlninatiOn ismade the interesting observation that the public's ac‐ alsO based On a rik analysis evaluation。 ■ e predictedceptance ofrisk level can be related tO the pЮ bability of level for Are resistance is deterrnined■ om a series of

缶 tOrs that renect the pOssible degree of hv01vement,

Mr. Benjamin is Chief of the Fire Safcty Enginecring Division,Ccnter for Fire Research, Nationd Bureeu of Strnderds. Wrshington,D.C.

An address presented by the euthor et the Intcmrtiond Firc Srfetyin Llospikrls Symposium, held .f,pril 4-5, 197E, in Peris, Frencrt. Itctork on the firesa.fety evaluation system was sponsod by the USDepartment of llcalth, Education, and Welhre, undcr a HEIV-NBSLilL/Firesal'ety Project.

I Chauncey Strr, Beneft-Cort Sfudirr in Sociotechnical Syslerns,Public Safety: A Crouing Foctor in lloclqn Design. Nationd Academyof Engineers, Washington, D.C.. 1970.

5 2 . FrRE JOURNAL - MARCH 1979

I J. H. Wiggint, "Code Chengc Pmgosd No. ZXl.- EsildangStand-crdr, publishcd by thc Internatbnal Confcrenoe of Euilding Ofiicidr,Part III, MapJuno 193.

t Circular 91, ltalian Spccificatuncfr thc Ftc hotcction of Struc-nral Stccl Euildingc Dcdicatcd to Nor-.Militurl, Non-Industrial Ilu.Itelian lllinistry of Interior, Ililan, Italy, 1963.

' "Determination of the Fire Protection Class of Industrid Struc-tures," draft document DIN 18230. German Institution br Stand-ardization, Berlin, Germany, fune 1968 (trurslated by American lronand Steel Institute).

t92)

.,r,r5lblc fire loacls,.the nature and type of material to be

::,riuipatetl, :,nil tlre probable effectiveness of the ffre-

::rlitinq eflbrt. .ilthough this procedure does not present

!rotcr.rll fire risk concept, it does indicate a procedure

:or conrbiniru a number of probable levels of hazard.

Recently, Union Technique Interprofessionel de laf cderirtion du Batiment et des Travaux Publics (UTI) inFr.rnces published a draft document presenting a system

:ur evaluating ftre risk for both people and property.Using an extension of the system initially proposed by

Itar Gretener for insurance use, LI'II suggested egeneralized system for evaluating the safety of people in.r building, based on four components: evacuation Ume,

inroke development, toxicity, and tlae of ocrupancy.f'rorn these components, they arrived at e recpm-rnended desirable factor for the building, an approxima-rion of a risk level, without indication of the base fromrrhich the factor was derived.

The present evaluation concept at NBS was presentedinitially by the author at a Symposium in Ottawa,Cunula, in 1975, at a meeting of the NFPA Life SafetyCode Committee. Following that presentation, Harold\elson and Jeftey Shibe at NBS developed the conceptinto its present workable state. The cpncept presenteds'as a sy'stem that would provide for evaluating a build-ing aqainst theLife SofttV Code, endwould use conceptstrrken from the decision tree system that has been de-veloped over the last ten years and from the quantitativer:rting svstem, initially developed in the United Statesbv A. F. Dean in 1908. This system would be easilyrsorkirble, would present useful information for theiunount of effort expended, and would be one in whichthe authority having jurisdiction could place his conft-dence.

The evaluation system provides a tool for evaluating abuilding to determine its level of safety, either in rela-tiorr to the Life Safety Code or in relation to any othercode or regulation. The system provides a mechanismtlrat e.nables a designer to evaluate a range of alternativesolutions to determine those that can most ecunomicdlyupgrlde a facility so that the facility will end up with arerluired level of safety. And finally, using the systemsnggests alternative designs to the designer - designsthat may not have occurred to him or her, and that pro-vide new approaches for achieving the required level ofsafety.

The system is based upon the equivalency option thatis included in all the US codes. The speciffc rvording inthe NFPA Life Safety Code is as follows:

\othing in this Code is intended to prevent the use ofr!\r(.nrs, methods, or devices of equivalent quality, strength,

S E、aluatiOn du Risquc lncendie,'・ draFe d∝ument, unbn Tech‐

出‖穐ll蹴鮮l肥lふ夕

Fede面bn du B面 mett d“s TttШ=

ffre resistance, effectiveRess, durability, and safety to thoseprescribed by this Code, providing technical data is submittedto the authority havingjurisdiction to demonstrate equivalencyand the iystem, method, or devicc is approved for the in-tended purpos€.

This statement has been taken by the enforcing au-tborities in the United States to mean that one can pro-vide alternative designs to satis$ the regulations, if theddsigns provide a level of safety equivalent to that whichis called for in the existing regulations.

The system that we are describing is one that attemptsto calculate the risk to which the occupants of the build-ing are exposed and to provide a safety level in thebuilding equd to that level of risk.

From an analysis of the Ltfe Safag Co&, NBS re-searehers determined that there were l3 elements ofdesign, crnstruction, or eguipment that are specified atvarious levels. For a given type ofoccupancy, dependingupon the size and height of the building, these add to ameasure of the overall safety required for that type ofbuilding. In addition, our analysis of the Code indicatedthat the requirements could be broken down into threespecial subsystems: one having to do with containmentof ftres, a second having to do with extinguishment, anda third having to do with movement of people. To meetthe intent of the Code, one would have to meet the levelof safety of the total overall set of requirements plus thelevel for each of the three subsystems just mentioned.

The methodology used for developing this system was toevaluate in detail all the elements of risk and elements ofconstruction, and to assign relative values to each of theelements. The initial rvork was done in a Delphi exer-cise,o using ftre protection engineers and ffre researchersat.NBS. Following this initid exercise, a group of con-sultants was assembled consisting of designers, enforcingauthorities, and other experts in the ffeld to review andmalie changes in the initial evaluation. [n addition, rep-resentatives of the US Department of Health, Educa-tion, and Welfare were brought in to evaluate the ease ofuse of the system. The system was then fteld-tested onexisting buildings by various people to determine what,if *y, problems might develop.' To understand how the system works, we shall lookseparately at the risk evaluation part of the system, andthen look at the safety parameters or construction ele-ments. The risk evaluation for any building is calculated&om the product of ffve factors, after assigning weiglrting.6ctors to each of the ffve categories, depending upon thenature and type of the facility (see Table l).

.ltc Delphi technique t onc in whk*r crpcrts in r given ffcld srcasscmbled and their opinions recorded. The divergence in opiirion isthen rcpeatedly discussed until there is a generd ctmmon agieementon the result. The process is described in ur article by Nturray Turoff,*The Desigr of a Policy Delphi,- in Tehaobgicol Forecosting andSorial Changes 2, No. 2 (f9/0).

FIRE JOURNAL一 MARCH 1979 053°(■ )

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Teblc l. Occupurcy rirk parameter 6ctors.

Patient mobilit7 is probably the single most importantfactor controlling risk in a health care facility. Mobilityrepresents the degree to rvhich patients must be assistedand/or can take actions necessary for their safety.

Patient density refers to the number of peopl6 at riskin a given ffre zone. The building is divided into ftrezones, and the risk is increased as the number ofpatientsin a given fire zone increases.

The fre zone location reflects the ac.cessibility of thezone to the fire department for suppression and rescue.The system recognizes the inherent advantage of a ftrst-floor fire zone, and imposes penalties for zones in theupper floors of a building.

The attendantlpatient rafio takes into account the im-pact on the safety of the patients of the number of sta.ffavailable to respond in an emergency. Emergency ac-tions that may be undertaken by the staff include detec-tion, alarm, ftre extinguishment, conffnement of the fire,establishing barriers between the patients and the ftre,rescue, emergency medical aid, and other related func-tions. The staffing ratio considered is based on the staffimmbdiately available at the minimum staftng level,which normally occuns at night.

We have added one other factor, to reflect the age ofthe patients. This rating takes into account the suscepti-bility to harm by smoke of people less than one year oldand over 65 years old. The imposition of this chargeprovides an additional risk factor in nursing homes andpediatric hursery rvards.

The total occupancy risk is therefore the product ofthe five factors, and this calculated risk must be olfset bythe building design or salety hctors (see Table 2).

The safety pararneters are the components of thebuilding constrrrction and are divided into l3 elements(see Table 3). These are a nleasure of those building and

5 { . FIrtE IOURNAL - MARCH 1979

“"“mm□ xttx由 :山 x由 8」

Trbl€ 2. Occ,upucT ri* 6c.tor celculetbo.

ftre-protection factors that afiect the safety of the perso6p.who may be in a parti,cular ftre zone et the time of a ftrelEach of the hctors is assigred a value, depending upspits presence or absence in the building and the level of.sophistication at which it is employed. The values trrg*from a negative value when a required component ir-missing to a positive value when more protection is pro..vided than the Code requires. The vdues assigned re. '

flect the relative merit ofeach of the items to each other,in relation to their effectiveness in life safety.

Values are assigned to evaluate the quality of the con-struction of the building. The values vary from *4 to .

-13, depending upon the number of floon in the build-ing, whether it is of combustible or noncombustible con-struction, and also whether the construction is "not pro-tected," "protected," or "ftre resistive" in accordancewith deffnitions available in the US codes.

The values assigned to each of the elements or cpm-ponents for the given building are additive. The totalvalue of the 13 elernents determines rvhat general levelof safety is provided in the building. The safety levelmust equal or exceed the value cdculated for risk.

An analysis of the 1976 Life SafetV Coda shorvs thatthe additive value of the components required in theCode tor a health care facility will vary, depending uponwhether the building is sprinklered or not sprinklered,and whether it is a nerv or existing building (see Table 4).

It should be noted that the Co& allows a lower level ofsafety for existing buildings, because of the problemsand costs of retrofttting to upgrade the existing build-ings. On an overall composite evaluation basis, the sunrrequired by the Life Safety Code for an existing build-ing, based on the addition of the sum of the values of therequired components in the 19/6 Edition, rvas approxi-mately one-half that of a new building.

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100V〔 F:lST FL001 5.0

Table 4. Ilandatory safety reguirements.

As mentioned previously, the total safety of the build-ing is evaluated in terms of the general safety, rvhich isthe sum of 13 components, and in terms of three subsys-terrts designated as containrnent safety, extinguishrnentsafety, and people movement (see Table 5).

(11)

Table 3.SaFety p"Bmeters values.

PARA‖[T[lS ,111‖ [了〔lS VAtuIS

1. C01SIluCTloH00曽WSI:3ι〔

101・CO■ 00SIIBLE

"r● “

c ●●輌●●|

rtou 0「 10HE じ●P00'tCl10 ●●01CC=10 ●●Pmtcctc●"0,“

1“―

‐・・

H●0'C,CI IH“"31

FttSI -2 0 2 2

SECO10 -7 -2 -4 -2 ―

=2

`-9 -7 -0 -7 ‐1=

`7“

1300V〔 ― 11 -7 -13 -1 -0 -7`

2.‖TEI:00F‖iS“

lC“「.3〔=itl

CLASS C C14330 CuSS A

‐5

3.旧 TEl:01 Fl"lS“

1100●3:

CLA3S C Cι

`330ctass`

-3 :

4. 0011:001

,117:l101S/WlttS

●0●こ00 GI′1“ う:″ `:Om ●:0“

―!011ド 0 ::0:・ コ:01・

5. 0001S T00011:001

"00“ “10● :● rl ・ 20●

“ " ●|'O CtOS

l10:"・ 210,・・°

0〔■0〔●●●001'“ハ

"10000-100 “

OC■ 0〔

“

OS,30・ HO●〔ι

“

G:“

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-6101°・ =4101・・ -2 0 1

フ. VIRT:CALO,〔‖:‖6S

0,こ●10● ●001

「100●S

-14

0,C● 20● 3

,100● s

-10“: い|

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10,E: ・ Ooo 10:● 01● lee● 513-10 ・ U31101● bOI`:|● :“ 餞“el ol:● 3:i100,8011● ,00● |

・・ 130:|:口 100 ite● :O i3-| ||"110Ctl`t"o01 0St“ etil● .

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“●●口

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Table 5.Fire 20ne sarety equivalency evュ luation.

““

:ll:‖

‖‖

ill :ess 柵 鵬=lsa1 20 由―由=由

:I器Ⅲ'断

‖T h∬酬闘臨[‖T隋lコ 山―曲=由

P[OPL[ ‖A‖ OA70RV

冊Hド

31 hS鵬 ‖Tド J』S3 SC P

□―□=□

:il:llL lsGI :ess lllIPA‖CΥ

IR1 20

6ヽ 口 5

□―□=□

(Continued on page 95)

(%

II rrurnooucrloN

Several methods has been used in the world to determine the level of firesafety in buildings- In Europe, the first useful method was initially pro-posed by M. GRETENER ( 1 ) for insurance use. This evaluarion concepE wasbased on the fundamental retation :

II‐4

MCthode E.8.1.C・ Evaluation du Risque Incendie par le Calcul

De CLUZEL P. SARRAT

Inglnieurs a la Direction de la Recherche del・ Un■on Technique lnterprofesslo■ nelle des

Fこ dこ rations Nationales du Batinent et des Travaux Pub■ icST REMY LES CHEVREUSE, FRANCE

where : R probable level of flre safetyP overall fire hazards

l{ protectlve and prevention measures

Since 1975, this approach led to further development in different Etropean

‐1 ::11liliSib[1:deI:::::el :letl:1::1。 ::::甲::1:al:::c::】 lin〔 ::c::llistll〕

iザ〕・

:il;11:蟹 :i:Iealddi[::[i::iptation from the、°riginal cRETENER Method

I-37(913)

In France, the same approach is developed by Union Technique Interprofession-nelle du Bitinent et des Travaux Publics (U.T.I.).

This body \ras requested by the French Government (Direction de la Securit€Civil.e) to develop a system which would provide a universal and sinple methodof evaluating the fire safety level in different types of existing buildingsor construction projects. Basic users are potentially : fire safety engineersor consulcants, fire authorities, fire figthers

The principal application for this trethod is to suggest economical retrofitsystems specially when decisions cannot be based on codes or current srandards

tt '.for fire safety engineering.

Ttre way that U.T.I.has chosen is to use an extension of the Gretener System,where the fire safety is evaluated for proper.ties protection and also forpeople safeguardlgenerally there is no conflict between life safety and pro-perties safety, but we consider that one protective or prevention measurehas not the same weight when we consider the first or the second fire safetyevaluation.

The system is based on the equivalence between all protection and preventionmeasures, that are nontral1y included in all codes or auEhorities juridiction.ERIC .Method (Evaluation du Risque Incendie par le Calcul) is principally fordesigners, or fire authorities use. We hoped Ehat the ERIC Method which purPu-sely is not scientific will be used in the future io determine the level offire protection and also to propose alternative protection measures.

To use this nethod suggest two statements :

must choosegoal

- secondty, to have a "fire safety barometer'r directly linked withfire prevention and proEection effort by two different calculaEions,one to evaluate people safetyranoEher to evaluate the level of pro-' tection for goods.

The evaluation of fire hazards for any building is calculated from Ehe pro-duct of different factors. The first factors(in relation with people safety)are evaluated with a large group of fire protection engineers, fire authori-ties and also representatives of laboratories ard French Government (Educa-tion Department, Health Departmenc ...). The second factors(in relation withproperties safety) are given by the GRETENER Method generally use for firesafety evaluation of industrial buildings

- first, to give different equivalent solutions ; youbetween all of them in relacion with your own safety

Ⅱ-38 (97)

l{e have also checked with the group every fire prevention and protectionmeasure.

Different values, one for people safety another for properties protectionare atlocated to evaluate the performance of usual meaaures adopted in firebuilding protection.

We have guccessively etudied the following topics 3

t. E!:e-E*ergg :

- for people protection- for goods protection

2. Eleygggigg-eg9_Eg,g9gglgg_gggggEeg, weight of measures relarively ro :

- people safety,- proPerties protection. '

The mechanism of the ERIC Method is sirnple, each fire compartment or firezone must be individually calculated.

2 rr^, HAzARDs FoR pEopLE pl

The level of safety depends on different principal factgrs :

- evacuation time, (T)

- smoke density (visibility decreases) (f)- toxicity of sraoke (I)- probability that the fire will start and the physical fitness and

environmental knowledge of the people (R)

- combqsri^bility of materials (C)tk-rlrTtre potential danger for people is defined by :

Pt - (t) (f) (i) (r) (c) t'

iwhere the value of the coefficients. ( . ) depends on the eetinated influencefor people safety of each five precedent factore.

I-39 (`?8ノ

_ (t〕 EVACuAT10N

evacuation tiue ia calculated or estiDated by( I ) provide good information when real data

relation between (t) and the total evacuation

drills. Eupirical forurlasare not available.

tiure is given by the figure

雅的〕　Ｔｈｅ

■VACUAT10NCO■ FFttC:■NT

R■FUG■

when the occupancyof building includesmore Ehan l0 Z ofhandicppped peopleand when the peopleare sleeping(t) - 2 (oinutes)

inute{25time

■■■■mum

ElgttF9_1 :

8 10

T Total evacuatlon(t) as a functlon of

tlme (mln)

the total evacuatlon tlme T

I-40 9:

(t) SilgKE DENSITY

The smoke production depends on the ventilation and the nature of naterialeused in building fabrics and furniture.

The snoke density is classified in four classes :

F = 0 no smoke hazard (good visibility)p r t small smoke hazard (visibility reduced)

E - 2 reat smoke hazard (visibility < t5 (nl)F = 3 very hlgh hazard (visibiliry ( a (m))

The value F is given in tables established for different uses by the fire Bri-gade; the F value includes all the materials generatry in place and also anaverage of associated smoke production.

(i) SmoKE ToXtCITy

I{e have no real simple data on smoke toxicity during fires. Wtren lre are pre-dieting any danger the value (il is equal to 1.2, when there is no real dan-ger (i) = I

This approach is purposely very simple, but at the presen! time it is irnpos-sible to include fallacious data, the problem is too complex for this type ofapproach.

_ (c) CoMBUSTIBILtTY

The fire propagation depends on the nature of the fuel. The European InsuranceComittee (C.E.A.) has claseified all the materials in six categories.

M. GREIENER give some correlations between building dses and cmbustibilityclasses. Examples are given in appendix.

TABLE I

(C.E.A.) 6

l,0

2

1,4

3

1,2

4

:,0

51C。

(c) 1,6 l'0

I-41 ( {orr)

(T] RISK DUE TO THE OccUPANTS AND THE NORMAL BEHAvIOUR OF PEOPLE

This Jactor includes the hunan influence on fire ignition and also the averagealertness of people (nental, physical, and environmental knowledge).

The value (r) is given by trro other values A and P..

FIRST A ig the probability that the fire will start (risk of acciva-tion). It depends on the normal activity inside the buil-ding.

'l

SECOND P depends on the ability of people

These two values A and P are given for each building use (see appendix I)

TABLE II PROBABILIttY OF IGNIT10N

A

Potentlalhazards'

for people

Pl 2 3 4 5 6

0 0,85 1 l,20 :,45 1,85 2,60

l 0,95 1,15 1,40 :,75 2,35 3,70

2 : l,25 l,55 2 2,90 5,20

3 l,10 :,40 1,75 2,35 3,70 8,70

COEFFICIENT 〔r〕

To sum up we can say that the potential fire hazard for people Pl is :

=〔 t〕 .〔 f〕 .〔 i〕 .〔 r〕 Ic〕

_ APPENDIX =

…: |

・li

(1ol i

EЖmple of no― l table.of Qo C. P・ K. A・ P, ■.

: : ・ DESTI‖ハT101: ■ : 卜1」 /卜12 C F :( ハ

■ ● IICIヽ ■ ■ ■ II● ■ 1■ rr■ ■ 1■ r`■ ■ ■

“

I.X

CORllFFtrE, υE‖TE ■ 501. 3 2 1〔:oRIltlNNERI:I ■ 6ιO。 3 3 . 2

1櫛罐鷺∫II:ぶ: ・i llず : :―

‐

average. total fire load .

(per floOr area)

PI I

1

1

1

21

Π-42

3 FIRE HAZARD FOR G00DS P2

The principal hazard for the building andbuilding, its shape, its accessibility andof furniture (fire load, emoke production

Six factors are listed to define P2 3

- the fire load (a)

. .-.: .'

its content isalio the type

\

accessibility (C)

●

:fl l.1 1

3■ Ze Of thisthe quantity

ｈｅ

ｎｄ

　

一．‘

ｔ　ａ

― the number of level (E)`、要増t- smoke hazard (opacity F)

-'snoke-hazard due to corrosion (X)' '

-.probability of ignition due to the normal acitivity of peopleand building mechanical services (A)

¨　

　

一 geli::::b:li:II!f::i:::lili:(:I:

Consequently, P2 3

P2 =〔 li〕 〔e〕 〔g〕 〔f〕 〔k〕 (a〕 〔c)

where each coefficient 〔。・`〕

dependS On the influence of the associated factor.

二 〔q〕 FIRE LOAD

: The value 〔til〕 depends on the total fire load (furniture ＋

　

　

・

buildinR materials)

`ヽ

:t .口 ' "

‐‐― ―・ TOTAL FIRE LO‐AD‐ CMJ′ M2, ・

The Beverity. of.the fire'is considered greater when the fire{the rela'tion:berween the f.ire load.andl(q) is logarithrnic)-

Ftgure 2 z coefflclent (q) as a functlon of total fire load

load is high

COEFFIC口 ENT

I-43 (lo2)

_ 〔e) NUMBER OF LEVELS

+(e') multi-srorey building

(e-) subgrade conetruction (or for'basement)

. for single-ctorey building

TABLE III INOUSTRIAL BUILDINGS I

e for multi― storey building

L壁ユ_毀 Q』墾ε二重_1■塾

(g] GEOMETRY AND AccESSIBILTTY oF FIRE coMPARTMENT

'Srfxl

where : S : area of cunpartment (u2)

b: wldth ' I (n)

1: length t t (n)

r when the surface of the cmpartnent is lower than I ZOO (n?)

h〔口〕 ３

”　

１

5 6 7 9 :2 :5 :8

〔e+〕 1,05 :,15 :,3 l,5 :,65 :,75

TABLE IV OFFICE AND RESIDENTIAL BUILDIN6S t '

h〔m) 3 6 9 :2 :5 18 21 24 27 30 33

(e+〕 l,3 :,5 :,65 1,75 1,8 1,83 1,85 1,87 1,90

〔e 〕 l,85 2,6 3,05 3,:

biユ 1 loo 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200

理_上_____― 一三二

tg*t f o,7zs 0,750 o,77s 0,800 0,g25 0,875 0,900 o,g25 0,950 o,gls I

TABLE V

I-44υ鉾 )

r vrhen the surface of

. if the comparcment

A-b21. if the compartment

A - \,fi5TABLE VI

the compartment is greater

is acceeeible with the fire

ie not accessible

than l

eng■ne

zo0 (n2)

Жl。6A 0,04 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,5 2,5 3 :0

〔g+〕 l l,2 1,5 :,95 1,35 2,7 3,6 4,2 4,4 4,75

E匹」望L望坐ェ璽La聾■9■TABLE VIIb.1(.2〕

400 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

〔g 〕 : 1,08 1,21 1,34 1,47 1,6 1,73 :,86

〔f〕 SMOKE DENSITY

The s■oke deボsity is divided intOcient 〔f〕 depends oi the estimated

TABLE VIII

four classes ;initial smoke

the variation ofproduction.

the coeffi-

Ｆ

Ｆ

Ｆ

Ｆ

　

ｅｕａ．

一　

　

　

　

・　　　　　　　　　　　Ｖ

a Q no smoke hazardr I small smoke hazard

- / real smoke hazardr J very hlgh smoke hazard

F is given in appendix f for different

i,

building user.

F 0 1 2 3

〔f〕 l Ⅲ l,l 1,2 1,3

I-45 (tu-')

(K) RISK OF CORROSION BY SMOKE FOR GOODS

Generally there is no risk for properties by aooke corrogion but yhen thisevent is possible, the potential fire hazard P2 is considerably increased :

K-0 nohazard. K - | normal hazard (ln lndustry)

K - 2 :;il"!:t:.:;.""0

(corputer room, elEctrontc equtpment

TABLE IX 1,

K 1 0 1 2

〔k〕 1 1。 0 1。 2 :。 4

'. Examples for the nornal value of K is given in apendlx for different buildinguses.

(A) COEFFICIENT DEPENDENT ON THE PROBABILTTY OF TGNTTTON DUE TO

THE NORMAL ACTIVITY OF PEOPLE AND BUTLDING MECHANICAL SERVICES

A i.s the probability that the fire will start (risk of activation). Itdepends on the'nornal activity inside the building and also on thecurrent building mechanical services (boiler-roorl, electricity, heatingand ventilation circuits).TABLE X

A

(a) 0 r85 1,2 I,45 | ,85 2 160

hazard very small smal I medlum htgh very htgh spectal

To ― up, we can say that the potential fire hazard for 800dS P2 188

P2 - (q).(e).(g).(f ).(k).(a).(c)

Π-46 (toi )

4 r*otrcrtvE AND 'REVENTToN

MEASURE'

The potential fire hazard must be reduced by the appropriate choice of protec-tive and prevention measures. To understand how the system workg, ne ehatl lookqeparately at the five following factors 3

. location oF the building S

. detection and alarm T

. extingubhnent rrEf, E

. smoke control DF

. fire partition and fire resistance F

Each factor affects the safety of the people (Ul) and the eafety of goode (lO)

Ml ‐ Sl Ж TI x El x DFl Ж Fl

M2 ‐ S2 Ж T2 Ж E2 x DF2 Ж F2

See attndIЖ II the ccmplete chart of ERIC fire evaluation system.

LOCAT10N OF THE BUILDING SA/SBTABLE XI

SA ― Availability of extinguishing water

SA

flow rate and Ipressure sufficient

not sufficient

Public fire hydrantPrivate fire hydrant connected withpublic water eupply

Permanent reseryoir' ; 'Non pernaoent resenroir

Electric fire engine + resenroirIdeo with power supplyWater resenre (pond, pool , dam. . . )No water

0。 7

９

Ｂ

ｌ

　

　

・

Ｓ

　

　

　

Ｏ

SB

:

0。 6J′

0.9

1

0.65

0.5

Location coefficient :

Sl-S2-SAxSBl{tren the evaeuation time ie greater than 26 minutes, S I - |

fr- 17 (16,,

l_ DETECT10N AND ALARM

l′‐ T l Petecti°n I Man:il:計 re・

tr」董■sion We.8hting

Tl ‐ DT: Ж A x TR + PI (people)

T2 ・ DT2 x A Ж TR + P2 (800d3) . ´

HUMAN DETECT10NTABLE Xll

AUTOMATIC DETECT10N丁ABLE XIII I

S■oke detection■hとn I 口 : Orwhen I チ 1 0r

Flame detection

３

３

一　′田′

Ｆ

Ｆ

21。 9

1.52

1。 040。 88

2

l。 9

1。 60

:.3:。 1

. Sprinkler or themalh く 6〔■〕h>6〔 m〕

detectOrs

The'decection coefficient is the greatest of all then we have a cmbination ofdetection systeus

Detection by occupants :

- continuous

- discontinuous':

Presence of safetyguards

- perDanent

- during rhe day

- during rhe nighr

劉　

　

ｏ２

　

ｏ２

Ｄ

　

Ｉ　‥

DT2

1。 2

:。 0

1.3

1。 2

】.3

:.l

].:

:

I-48 t107;

MANUAL FIRE ALARM

TABLE XIV

Not any alarm 1.00

One per compartment I . l0Insurance regulation 1.20

ALARM TRANSMISS10N

TABLE XV

_ FIRE BRIGADE

A

TR

丁ABLE XVI

Arrival time t A B C

tく 10・・

e

fg

c

d

e

f

a

b

c

,d.'e

lo (t 1ts Dn

15 (t <zO un

20 (t 4fo on

t )so un

A: voluntary flre flghtersB : voluntary and professlonal fire flghters

:,t t professtonal flre flghters

i [-ls ( lot ,

Alarm on the totalarea of buildirg(klaxon, bell ...)Just for the fire area

Cal1 internalfire fighters (industry)Call the fire station.automatic call. human call by telephone

Close fire resistive doorsOperate smoke controlOperate extinguishers. autonatic for the fire area. automatic for the total area

t. r0

t.20

r.20

r .401.25

| .25|.r0

_ EXTINGUISHMENT

E: ‐ EXl

E2 ‐ EX2

PEI (people)

PED + PU (goods)

Ｅ

　　　　ｘ

　

ｘ

EXTINGUISHERo

INTERNAL FIRE F:GHTERSTABLE XVIII

TABLE XVII

Aglgee!is

. Sprinklersone sourcetl,o sources

. Halons type l30tother

. coz

. Powder

Portable

. l{ater

. Powder

. Noc any, insufficient

Er9'esg

. Normal arrangement

. One per level

. Not any or insufficient

EXl

l.:5:.15

:

0。 8

0。 8

:.00

:.0

1。 0

0。 9

EX2

:.60:.90

1.201.20

1。 20

:。 20

:.2

1。 2

0。 9

:。 2

1。 1

0。 9

:.2

1.2

0。 9

. A11 the tiue

. All the time(elept week-end)

. Ihrring the day

. Ihrring the night

PEl

le5

1。 5

1.25

1。 5

PE2

1。 6

1。 5

1。 25

1。 2

I-50 (げ )

EttigL二主ユE (Only

TABLE

for

XIX

goods)

SMOKE CONTROL

,DFl

DF2

(people)

(goods)

0.26 0。 25 0.25 0。 25 0。 25

Fire fightersclass

TABLE XX

INDUSTRIAL BUILDINGS DFl

l.15

0。 9

DF2

1.:0

0。 9

In agreement withNot in agreement

insurance regulation

PUBLIC BUILDING

R00MS Not any smoke controlNatural ventSmoke ventltechanical ventilationnot any smoke controlNatural ventMechanical ventilationOrtside corridorsNoE any smoke venESmoke ventPiessurized or exterior

0。 9

0.951.051。 05

0。 80

0。 9

0。 951.051.05

0。 901。 001。 10

1。 10

0。 901。 001。 10

CORRIDOR。05。15

。20

STAIRCASE 0。 801。 001。 10

RESIDENTIAL

CORRIDOR

BUILDING

. NoB anY smoke control

. Natural vent

. Uechanical smoke control

. Ortside corridors

. Not anY suoke vent

. Smoke vent

. Exterior or Pressurized

0。 7

0。 951.:51。 20

0.91。 001。 10

0.90。 951.101。 10

0。 9:.001。 10

STAIRCASE

(||〔I-51

_ FIRE RESISTANCE

TABLE XXI sTABILITY OF STRuCTURE

RFA :ノ4h。 1ノ 2 h. l h. :h. :ノ 2 2h.

withoutopen■ng セ

opening betweent":?irttnis

iイ(Sく15〔 m2〕

Sン5(■2〕

1

0。 95

0。 9

0.75

l。 3 :。 6

1。 5

1.4

:.25

:。 9

:。 7

1。 6

1.4

2。 2

1。 9

:.7

:。 5

:。 25

1.2

:.:

The RF coefficient ie the srnallest one between RFA and RFB.

t{eighting PFl PF2

stability

stability

l〔 h〕 0。 9 0.8

1〔 h〕 0。 7 0.9

TABLE XXII INTEGRITY OF FIRE WALLS

Fl ‐ RF x PFl (people) :

F2 ‐ RF Ж PF2 (800d3)

:/4 h. :ノ2 h. l h. lh. :ノ2 2 h.

without openingexcePt front of I I :。 3 1。 6 :.9 2.2the buildingopening betweencomPartments(except fireresistive doorg)

s<0.5 fr2-ll 0.95 t.2 t.5 t.7 t.80,5<S < t (n2) | O.SO t. I t.3 1.4 t.6

s)rt (.2) | o.zs r I I I

I-52 (′ ′′j

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(//3)I-54

EXAttPLE OF COMFUTER CALCULAT10N

FOR HIGH SCH00L BU工 LDINC

(40 YEARS OLD)

PROGRAMME ER・ IC 03-NOυ -78 21=53832■螢贅姜贅姜■■■■贅贅贅贅善螢姜姜姜着姜贅贅姜姜■■■■■姜姜姜姜姜姜贅姜姜善贅姜姜姜

螢 LYCEE 姜

姜姜姜姜姜姜姜姜姜姜姜姜姜姜■■■■姜姜姜善姜姜姜姜贅姜贅贅贅贅姜■■姜姜姜姜■■■■姜

｀ CHハ沢GE CALORIIFIQUE IMMOBILIERE = 105. (M」 /M2)・ ′

MOBILIERE = 250。 (M」/M2)TOTAL.E 3 355。 (M」/M2)

NOMBRE IIE NIVEAUX EN SOuS… soL 8 0HORS-30L = 5

PROFONEIEtlR DU BATIMENT 8 0。 (M)HAUTEUR DU BAttIMENT = 15。 (M)

DIMENS10N Elu COMPARTIMENT COuPE― FEU =LONGUEUR = 10.00 (M)LAR・6EUR = 7。 00 (M)

STABILIttE DU BATIMENT = 1/2 HEIEGRE COUFE― FEU Ilu CoMF=ARTIMENT = l H

LONGUEUR Ilu cHEMIN El'EUACUAT10N 8 70. (M)LAR6EUR TOTALE EIES UNITES IllE PASSAGE : 6。 00 (M)

NOMBRE EIE FERSONNES A EVACUER : 1000NOMIIRE EIE F'ERSONNES HANnICAFEES : 0TEMFIS Il'EVACUAT10N CALCULE = 6.6 MN

COEFFICIENttS IIE DANGER FOTENTIEL ・■■■姜贅贅姜贅姜姜姜姜姜姜姜姜善贅姜贅贅・I贅贅姜贅贅姜姜姜警贅

CALCUL EFFECTUE POUR LE COMF・ ARTIMENT HDRS― SOL

CRITERES CHOISISI贅姜晏螢贅姜I贅贅姜姜贅晏姜■ .

PRESS10N ET EIEIIIT INSUFFISANttS A l_A ItOuCHF OU AU F・ 00TEAU D'INCENDIE

AuCUNE IIISPOSItt10N II'ALIMENTAT10N ET IE RESERυ E EN EAUDETECT10N CONTINUE FAR LES OCCUPANTSAEISENCE El'ALARMEPAS IIE CENttRALE EIE TRANSMISS10NEXTINCIEURS INEXISTANTS OU INAIIAPTESROBINETS D'INCENEIIE ARMES INEXISTANTS Ou INEFFICACESAISENCE DE F00MPIERS Il'ENTREF・ RISEABSENCE EIE EIESENFUMAGE DANS LE l.OCAL LABSENCE IIE EIESENFUMAGE EIES CIRCULAT10NS HORIZONTALESArSENCE D'EXuTOIRE DハNS L'ESCALIEROUυERTURES ENTRE NIυ EAUX: S TOTALE 》OU = 5 M20UυERttURES DANS DES CL01SONS AUTRES QUE FACADES CF OU PF 》 OU = l M2

■■■■■■■■■■

RISaUE POuR LES PERSONNES = 姜 2.フ 1 姜

III姜 着姜贅姜・II

姜姜■螢螢贅姜螢贅贅

RISQUE FOUR LES IIIENS = ■ 3.01 ■

■姜姜贅贅贅姜螢姜贅

(ノ ノイ ノI-55

7.0*.'-rs IoN

ERIC Method is an empirical method but based on the practice and experienceof a large group of people engaged in fire protection engineering. Usersare generally non scientific people, fire protection engineers, fire-fighters,fire-authoricies .

this approach is a very sinple tool for conposing different fire rieke orlevel of proEection,r lt ie possible to set values of mininum safety leve1.After having composeh the calculated level R nith such adnissible values,Ire can decide further suitable protection or prevention meaaures.

This method is usefut for fire authorities specially to suggest economicalretrofi t systems when it is not possible to base the fire protection on co-des or existing regulacions.

In the future attempt should be made Eo prove the validity of these enpiri-cal faccors in building fire safety using the already defined nathenacicaland srarisrical merhods ( 5)( g).

APPENDIX エエ FLOW CHART ERIC SYSttEM

EVACUAT10N T■ HE

SmKE TOX■ CITY

PEOPLE BEHAnO▼R

ACHVAT10N

SHЮКE OPACITY

COIBUSTIBILITY

FIRE ■OAD

LEVEL OF FL00R

"IDTl1 0「 ,■RE 20NE

smlc coRRos■ ON

LOCAT10N OF THE BU■LDINC

DETECT10N

…

TRANSlaSSIoH

EXTINGUISIn・ cNT

INTERNAL F=REFICITRS

SraKE CONTROL

F工RE RESISTANCE

∽●ＥＣＮＣ〓

∽日〓コ∽Ｃ口〓

Ml".or.tM2oooor

I-56 C'5ブ

8 tTBLT'GRAPH rE

(1) DETERMINAT工 ON DES MESURES DE PROTECT10N decoulant de L'EVALUAT■ ON DU DANCERPOTENTIEL D。 工NCENDIE

selon M6thode de M. GRETENER

A● sociation des Etabliss・ ments cantonaux d'assurance contre l.incendieservice de Prlvention d.Incendie pour l.industrie et l'artisanat (1973)

(2〕 HETHODE D.EVALUAT10N bU DANGER D.INCENDIE DANS L.INDUSTRIE ET AUTRES OB」 ETS

4ё口に Slminaire lnternatioial pOur la protection contre 101ncendieZURICH (1973)

(3〕 EVALUAT■ ON DU RISQUE INCENDIE

H. RAES

Revue belge du feu (oct. 1975)

〔4〕 HETHODE EURALARM― CHOIX DES MESURES DE PROTECT10N

Dr. PURT (197:)

〔5〕 THE EFFECTS OF DIFFERENT PROTECT10N MEASIIRES WITH RECARD TO FIRE― DAMACEAND PERSONAL SAFETY

Staffan BEN6STON

FOUBRAND (Suこde) (:978)

(6〕 A SYSTEM FOR FIRE SAFETY EVALUAT10N OF HEALTH CARE FACIL工 TIES

A.」 . SHIBE, I.A. BENJAMIN, H.E NELSON, M.Jo SLIFKA

Program for design concepts fire safety engineer■ ng div■ s■on center for fireresearchNational Bureau of Standard, (juin 1976)

〔7〕 sTuDY ON FIRE ESCAPES BASED ON THE OBSERVAT■ ON OF MULTITUDE CURRENTS

TOGAWA K.

Japanese Building Research lnstitute Report n° 14。

TOKYO (1955),.

(8〕 AN ANALYSIS OF EVACUAT10N TIMES AND THE MOVEENT OF CROWDS IN BIIILDINCS

S.」 。 MELINEK and S. 800TH ・

Building Research Establishnent (1975)

〔9〕 INTERNAT工ONAL SYrOSIUM oN FIRE RISK EVALUAT■ON IN INDUSTRY

STOCKHOLM 7-8 may :979

I-57 (//ろリ

q目 1>デ ィンジ ロン・ ツリーの概観 く目 2)Cmtml of F腱 OMract― ttC3に おけ る事象の構成

1は じ め に

近年,建築物の防火対策を総合的に

どう評●すれば良いかについて,設計,

行政′研究の各面から関心が寄せられ

てきている。

建築物の防火対策には周知のように

材料の不燃化`耐火構造′煙制御`火災感知,消火′避難といつた様々な対

策があり,従来の火災分野の研究はこ

うした個々の対策に対応 して進められ

てきたが,こ うした対策を組合せた場

合に実現される安全性の総合的評価手

法についてはわが日では未だ開発され

ていないのが現状である。このことは,

防火に関する法規定が羅列的で相互関

連性・総合性が不明快であることの一

因となつており,ま た設計サイ ドにお

いても防火対策については単に法規に

合致 しているか否かを機械的にチェッ

クするだけといぅ設計姿勢を助長する

結果となつている。建築物を計□する

主目的は当然のことながら防火安全性

を実現することに:tないので=こ うし

た傾向はある程度やむを得ないことか

もしにないが,法規定が満たすべき最

低の基準であつて安全性を保障するも

のではないことを考えると決 して望ま

しいことではない. ・最近になつて米国では防火対策を総

合的に葬饉・計画するための手法の研

究開発が進められており,一部の建築

物についてはその実用化が口られ従来

の法規定 との代書性が認められるに及

んでいる.こ うした防火対策の総合的

且つ定量的な拝薔・計画手法の開発が

要請されているねらいは,要約すると

次のような点にあると考えられる.

1腱 理 性

防火対策が法規に合致 しているか否

かを機械的にチェックするだけでなく,

防火対策の設計識理が設計者に認識さ

れていてこそ防火安全性を十分に生か

した建築物が実現できるであろうし,

他の計画との矛盾が生 じた場合に解決

の方向を見出すことも容易となろう.

また。設計の最終段階で防火対策を考

えるのでなく,防火対策の論理が理解

されておれば設計当初の段階からデザ

インの中に防火安全性を錮ユんだ計画

ができ′他計画との矛盾自体も少くて

すむのではないだろうか。

2E択 可 籠 性

現状での網羅的な法規定では一伸【

防火対策のあり方が定められており,

設計のフレキシビリティを狭くする結

果となつている.一定の安全性が達成

されているならあとは設計者の自由意

国に任されるような規定が望ましく,

このためには防火対策の総合的評価法

とそれに対応 した総合的な基準の確立

が必要である。

3比 餞 可 饉 性

建築物の防火安全性の優劣について

法規に合致 しているか否か以上の比較

が可能となれば,防火安全性に対 して

も商品的薔伍が生まれ,安全性に対す

るより積極的な姿勢を引出すことが可

能となる。更に,防火安全性に優れて

いるものについては他の面での制限を

緩和する等の特典的措置を諄ずれば防

火安全への投■をより3!出 し易くなろ

う.

4経 済 性

だけ対策費用は嵩むことになる。対策

の効果と費用の30係 についての分析が

なされれば,同一の費用で最も効果の

ある対策や`逆に同一の安全性を達成

する最 も経済的な対策を見出すことが

できる。一般に経済的な面からのスい

えば損失の期待饉と対策費用の和であ

る総損失を最小にするものが最適な計

画となるが,こ の場合問題となるのは

人金である。人命を金餞に換算 して対

策の検討を行 うのも一つの方法ではあ

ろうが,私見では人命について清たす

べき基準を別途設けておきその条件下

での最適化を行うことが望ましいと考

える。何れにせよ, こうしたコス ト・

ベネフィット分析のためには`防火対

策の総合的評価が可能となつているこ

とが第 1要件である。

2 デ ィレジョン・ツリーシステム

米目において建築物の防火対策に対

する総合的なシステムズアプローチの

機運が高まつたのは197o年 代にはいつ

てからのことで,特に1971年 6月 のシ

ア トル連邦ビルの設計を契機としてで

あり,こ の連邦ビルは「防火対策のシ

ステムズアプローチの子というよりは

む しろ父である」とさえいわれている.

このビルの設計に当つて連邦行政機構

の一つであるCSA(Ceneral ServiceB

Administration)は ,信頼性工学の分

野で故障解析手法として用いられてい

たフォール ト・ツリーの考え方を応用

して建築物の防火安全性に係る種々の

事象を綸理的に整理 し直 し, シア トル

連邦ビルにおける防火対策がどの程度

の水準のものか,また対策相互間には

どのような論理的な関係があるかにつ

いての表示を試みている。このときの

成果をベースとして CSAでは1972年

4月 ディシジョン・ツリーシステムと

いう総合評饉システムを開発 した。現

在,こ の評

“

システムは連邦政府によ

う建設される10万 ft'ま たは 5階建以

上の建築物に適用されており,従来の

規定との代替性が認められるに至つて

いる.

ディシジョン・ツリーそのものは防

火安全性のインパク トとなる事象の論

理的な関係を図式化 したものであり,

防火対策の論理的な相互関係を視党的

に理解できるように意園されている。

日 1は ディシジョン・ツリーの概括的

な構成を示 したもので,各 々の事象は

更に関連するより詳細な事象に分割さ

れている。□ 2は ,「火災性状のコン

トロール」の校の詳細を示 したもので,

他の校についても同様に更に詳細に分

割されている.

ディシジョン・ツリーにおいては燿

々の事象の論理的な関係を示すために,

ANDゲ ー トまたはORゲー トとヽヽう

綸理的な紀号が用いられている。ANDグー トの場合,その上の事象が成功す

るためにグー トの下に結び付けられて

いるすべての事象が成功する必要のあ

ることを意味 しており,ORゲ ー トの

場合,その上の事象が成功するために

lS-sdl Sui.-alFrDllr-OC|!e rd'r'&l &r|ir td For culr,

bb.ldt t.11.,6..R-R- F-Fl-

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Sr-$cl run r|

対員を強化すれば安全性は向上 し損

失の期待億は下がることになるがそれ

く目 3>「火災住状のョン トロール」の成功薔率に関する轟串

轟下弥二郎

+LOtE: TL Fd.n .F x i!.t,-iLErlr*.5lrttdffi |

'bli.trr!trE.bd6isi6 Iitl- . .w Lld thr .r.Er Iトロol●t`"“ r_1-3● in■ ■

|ギ千∵ギlTIII

52 ,000 防火対

"の鯰合的評● (海外の実倒 )

く目`>消

火の成功薔率

(ノ /,アリ

ゲー トの下に結び付けられた事象のう

ち少くとも一つ以上が成功すれば良い

ことを意味 している。こうした綸理的

な関係が事象間に与えられれば,下位

の事象の成功の確率に対 して上位の事

象の嘔側の確率tt次のような計算によ

り求めることができることになる.

ANDゲ ート:′.=,1・ p・…・・,.

ORグート:夕==1-(1-夕 :)。 (1

~p3)……(1-,.)

但 し,

,1;ゲー トの上の事象のⅨ″饉率

′`:ゲ

ートの下の事象の成功饉事

火災拡大の確率 (「火災性状のコン

トロール」の事象の成功確率)につい

てit口 3の ように基準が定められてお

り,図 2における下位の事象の成功確

率から火災拡大の段階ごとに「 火災性

状のコントロール」の成功確率を順次

饉率計算により求め,その結果この基

準を満たせば良いという評価法がとら

れている。国4は燃長規模と自動また

は手動消火の成功確率との関係を示 し

ており,国 5は燃焼継続時間と床や間

仕切の延焼防止成功饉事との関係を示

しているが,こ うした個々の事象の成

功薔率から「火災性状のコン トロール」

の成功確率を順次求めていくわけであ

る。例えば図6は 自動消火 (□ 4のω

曲線), 不燃簡易間仕切 (国 5の par・

漁m― Xに相当)な どの条件下において

「火災性状のコン トロール」の成功饉

率を求めたものであるが,こ の場合計

算結果は基準億として示されている成

功饉率をすべての火災拡大の段着で清

足 していることを示 している。仮に火

災拡大の段饉の一部でも基準値を■Hれば設計変更が必要となる.

ところで,国 4や図 5に示されてい

るような個々の事象の崚功饉率は,現

在のところ専門家の判●Fに 負 うところ

が大きく′如何に して客観的に確率は

を決定するかは今後に残された重要な

課題である。また現状でIrt, こうした

置率計算を行つてシステムの成功確率

を求め,その値の評価を行つているの

は「 火災性状のコント●―ル」につい |

てのみであつて,他の事象についてit l

例えば次のような規定 として示されて ||

いる。 1●避難時間

火災室 :警報から90秒以内に■彙完

了. |火災室から安全域 :火災室を離れた 。

のち,安全域が火災室より上方であれ

ば 1分,下方であれば 5分以内に■彙

完了。

●安全崚

火炎の優入.温度′幅射から安全で.

十分な酸素があり,火災室からの儀焼

ガス濃度が 1%以下である場所は■饉

に対 して安全であるとななし得る。

以上述べたように,デ ィシジョン・ |

ツリーシステムは対策相互間の論理的

な構成を明らかにすることによつて防

火対策の綸理的なチェックを可能とし,

全面的にではないにせよ総合的な評価

と基準という形式をとることにより対

策の選択可能性の幅を与えている点に

おいて詳鮨されよう.但 し,従来の網

層的な評鮨方法に比べるとより技術的

テタニックを要する評鮨法となつてお

り,設計の是JFの判断にはむ しろより

多くの労力を伴う形となつていること

にも注目すべきであろう。

3 保●医 療鮨■の詳傾法

ディシジョン・ツリーシステムカ:主

として薔率を尺度として諄

“

法である

のに対 し,評薔得点を用いた総合的詳

●方法が未目の HEW(Departmentof Halth′ Education alld Welrare)

と NBS(Natおnal Bur“u oF Sttmd・

ard3)と の共同研究により1978年に関

発されている.こ れは保健医療施設の

防火安全性を相対的且つ定量的に評饉

することを目的としたもので,1973年

NFPA (Nationa: Fire Protection

Aspciation)の LiFe Safety C● de

101に 規定されている保健医療施設の

基準と同等の安全佳力峰 保されるよう

に考慮されている.Life Safety Code

は建築物の防火対策に対する任意的な

基準ではあるものの,防火安全の目安

として米日に広く受入れられているも

のであるが,通常の法規定 と同様に対

策の代替性を認めるものではなく,た

だ単に固定された対策のあり方 しか与

えてはいない.そ こで, Life SaFety

Code と同程度の安全性を確保 しつつ

防火対策の選択可能性を与える評価法

の開発が拭みられたわけである。

この評価法においては次の三つの基

礎的な颯念が用いられている。

(J占 有危険度 (Occupancy Riよ )

……建物を利用する人の行動能力や致

などから決まる人的危険度。

12)建築安全国子 (Building Sarety

Features)・… 建築物や設備による受

動的,或は籠動的な防火対策。

13陵全冗長度(SaFety Redundallcy)

……火煙の区画内への封 じ込め,消火

及び避曇の三つの冗長度。

く表 1>「 占有危険度」Occupancソ RIsk Paramer Fact¨

Ri● k Paramete●

即ち,次のような澤

“

の考え方をと

る.利用者の行動籠力`人数,建物の

■さなどが組合わされて決る「占有危

険度」を,建築物の受動的,裁は籠動

的な防火対策である「建築安全国子」

により補Itべき最低限の目標である

と考えて総合評任を行 う.一方`―艘

に安全の問題に00し ては総合的な辞薔

と同時に,ある程度の冗長度が確保さ

れていることが望ましいので,こ こで

は火煙の区日内への封 じ込め′消火及

び■難という並列的な関係にある三つ

のサプシステムを「安全冗長度」とし

てn卜げ′夫々一定の基離を設けて評

●するとの考え方である。

具体的には次のような順序で評価を

行 う.

(1)「占有危険度」(2)を 表 1にあげ

た五つの因子の積により計算する。印

ち′R=″×DXι X rx■ となる (但

し,既存のビルのr・●を行う場合は,

Life SaFety Codeと の対応■ 0.5倍

する).

②総合的な防火対策の水準 (Sc)について表 2にあげた「建築安全国子」

のパラメータの故当する値を合計する

ことにより求める。

13)「 安全冗長度」に00す る3種のサ

プシステムの水準.即ち火煙の区画内

封 じ込め(S:),消 火(Sl),避難 (S3)

について表 3に示されている「建築安

全国子」の敏当する値を夫々合計する

ことにより求める。

141以上により求められたSt,S・′St

が夫 定々められた基準饉を満たしてい

るか否かを評●する。更に, SOに つ

いては,島≧Pと い う基準を用いて評

薔を行 う。但し,こ うした基準はいず

れも従来の Life Safety Codeと 等饉

Risk Fact∝ V● :●‐

1.Pattent

Mめilitr(M)

2 Pattent

Dellsit,(D)

■ZomL―th(D

4 Rati● ●`Patlents to

Attendants c)

ユPatlent

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R●k Fac“ r°Ri●ヒFactor of 4 0 18 Chttrged to Ally Z00e That HOll腱 3Patient● Without An,Starf ilt immediate A“ endance

防火対童の電合的諄● (海外の■日)● 下弥二郎 p●●● 53

く日 5>建燎趣●lmと 間仕切.■体の属焼防止佳

||‐ ■墨ふL二」1P.dtri- ir tF X

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2:llterior Filli3b Cia30 C(Corr &Exit)

3. Intcrior Fini.b Ch.. C(R∞ m● )

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か否かについては可観測で且つ影響の

大きい属性を見落としていないかなど

の吟味が必要となる。例えば,管理状

=を表わす日性として建物用途を用い

てある設備の作助薔率を統計から推定

し,事務的用途の建物について,土`,

という作動率を得たとしても経営が零

細で小規模な建物については同一設備

について全く作勁率が異る場合も予想

され慎重な吟味が必要とされる。

第二に,本質的に不薔定要因ではな

い (建物完成後は確定 している)が設

計段籠では決つていない要因があると

いう点である。鮨エミスにより防火区

面のパイプロ通部の埋め戻 しがなされ

ていないといつた場合がこれに当る。

この種の要因は施工段階でチェックさ

れねば,火災が起るまでわからないと

というこになりかねない.

以上のことから。設計段階の呼価は

勿鍮,建物が崚工したのちの評価にお

いても,諄●された値にはある程度の

ばらつきが存在せぎるを得ないことに

なる。評

“

が有効なものとなるか否か

は,こ のばらつきをどこまで小さく抑

えることができるかに一つの重要なポ

イン トがあるといつて良いであろう。

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五研究

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となるよう考慮されている.

以上の評価では家具や敷物,=は運

用的な事項(避雌誘導.最難訓練など)

は対象となつていないが,こ れらにつ

いては別途義務的に守らね`【

ならない

事項として評

“

システムに添えるとい

う形式をとつている。

ところで,表 1,表 2に示されたパ

ラメータの値は客観的データに基づい

て得られたものではなく,デルファイ

法を用いて専門家のコンセンサスを得

ることにより定められた値である。即

ち,NBSの 火災研究所のグループと

保健医療施設の法律や設計に携わる専

門拿から構成される外部ヨンサルタン

トグループの二つのグループカ1結 成さ

れ,tず火災研究所のグループがデル

ファイ法により防火安全に関係する因

子に対 して暫定的な饉を定め,次 いで

コンサルタン トグループがその値の批

判検討を行うという方式がとられた。

更に,こ うして定められた饉を現実の

.Ue (0) vhan itcm I it bard oa fitrt tl@r &il or onrn unglotactcd typa o( conrtruction...U8 (0) in ronc *itb lera !h.n 3l prtiartr ..U* (0) ?hcn itcm I ia brEd oa an uDprotactcd tyta

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施設に適用 したり, コンピュータによ

り可能な対策の組合せをアウトブット

させることなどによりその妥当性の検

討がなされ,最終的にコンセンサスの

得られた辞●システムがこのように作

成されたのである.

4お わ り に

ここで紹介 した 2題の総合的評価法

においては,諄価の尺度として用いら

れているこ率や得点を何れも専門家の

判断に基づいて定めるという方法をと

つており,客観的データに裏付けられ

たものではない。従つて,従来の法規

定と技術的根拠は殆ど変 ,ttな く,そ

うした意味からは表現形式が変つただ

けといつても良い。

勿綸′先に述べた論駐 選択可能

性`比較可能性が明快になつた点は評

●できようし,こ うした億を用いれば

コス ト・ベネフィッ ト分析を行い最も

経済的に有利な対策を見出すことも可

能である。然 し,椰価された値が真の

火災危険度と対応 したものとなつてい

なければ,計画上大きなミスを犯すこ

とになりかねず慎重な吟味が必要とき

れる。

一畿に,こ うした設計段僣での防火

対策の評価は次の二つの点から制約を

受けている.

第一に,火災現象が自然現象`管理

状態,人間の行動など不確定な要因の

影響を受けているという点である。但

し,日や外気温度などの自然条件につ

いてIt頻度分布がはつきりしており絆

缶の際確率的に取薇えば処理可能であ

る.同 じ不薔定要因でも厄介なのは管

理状態や人間の行動である。これらに

ついては,ますデータの取得が自然条

件ほど簡単ではない上に極めて多くの

■性により状態が左右されており信頼

度の高い推定億を得ようとすると大量

のデータが必要となる。更に,得 られ

た指定値が個々のケースに適用できる

Doublc DclicicDct

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54 P●●● 防火対策の電合的肝● (■ 外の実倒)● 下弥三

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[第 6部](火災)

υoc 614.● 4:フ 2● .51

医療施設 に対す る火災安全評価 シ

ステム

l.A. Ben■min:A FiresaFety EvaluatiOn

S,tetn for IIcalth Care Facilities EFire JOurnal

・ 7903"pp.52～ 55」

現在米国には,約 160011の 老人ホームと70∞

のは療機関があるが,これらの施設は防火に関す

る現rIの基準に適合しているものが少なく,そ の

改善が望まれている。監督機関は施設を経済的に

改善できるよう,また施設の運営に支障をきたす

ことのないようにと,火災安全法令に適用除外規

定を設けてきたoこれら適用除外規定とは,法令

に規定する消防設備と同等の消防設備を使用する

という代替手段に根拠を置いている.どのような

ものが同等とみなされるのかという困難な問題

:ま,地方の自治体にまかされているため,何が適

用除外となり何が必要とされる安全規定を満たす

適9Jな代替えとなるかについて,国全体の統一を

欠いている.

この問題に対処するため,米国規格局は,どん

な火災安全手段が1973年版 NFPA(米国防火協

会)101「 人命安全準則」に規定されている火災

安全規準と同等にみなされるのかを決定するため

に,保腱施設に関する統一した評価方法を示すシ

ステムを「28発するよう諮問を受けれ

代絆え手段の決定という問題は,絶対危険度を

決定でき,ま たもし危険度が算定できればより簡lllに解決できるであろう。絶対危険度の問題は,

チョンシー・スター氏が「社会工学システムにお

ける利益対費用の研究」という論文の中で論じて

いる.同氏は「関係者1人当りの年間平均利益」

として示した係数に関連した「災害危険にさらさ

れている1時間当り, 1人当りの死亡」の確率という見地からデータを発表した。また,大衆は危険度を病気で死亡する確率と関係づけて考えるという興味ある所見を述べている.ス ター氏の理論は現在の水準を越えた確率の絶対値を開発して初めて可能となるものである。したがって,現在の

段諸では,相対的危険値又は平均危険慎を用いることを提案した.

また地震荷重に対する建物の設計段階で危険度の問題が起こった. J.H.ウイギンズは,地震荷■に関する危険度は「重要要素」により決定されるとぃぅシステムを提案した「重要要素」 は建物用途,収容人員及び彼らが建物で過ごす合計時円を基礎としたものである.

このシステムは米国の安全準則に定められている11等 の代替え措置を基礎としている.米国防火協会の「人命安全準則」には次のような特記事項がある.「米国防火協会の準則に規定された ものと11等であることを示す技術的データを執行機関に提‖:して承認されれば,同準則に規定された設

IIlii:|]:]:::[|]需1男奎賃iま

ここで述べてぃるシステムは,建物内の人々が

当面する危険度を算出し,そ してその建物の危険

度に見合った安全度を見つける試みである.

米国規格局の研究員は人命安全準則 を分 析 し

て,建物の設計,構造,設備等 13の構成要素が

それぞれの基準で示されていることを割 り出 し

た.一定用途については,建物の規模と高さに従

つてこの種の建物に必要な総合安全値 を付加 す

る.さ らに,人命安全準則を分析して,同準則が

火災の制圧,消火及び避難の二つの項目に分類ナ

ることができることがわかった.人命安全準則の

趣旨に適合するためには,全般的安全準則の安全

度と上記 3項目の基準に適合しなけれ ば な らな

セヽ.

このシステムの開発に用いられた方法は,すべ

ての危険要素と建築要素を詳細に評価して,各要

素に相対的な値を割 り当てることである.最初の

仕事は米国基格局の防火技術者と火災研究員達に

より,デルクイ専門家委員会で行なわれた。この

第1回専F]家委員会の会議の結果に従って,見直

しのための設計家,執行機FIl関係者及びその他ttl

門家からなる顧間が集まって,最初の評価を検討

し改訂を加えた さらに米国保健文部厚生省の間

係職員が集まつて同システム運用の難易度を検討

した またそのシステムは,ど のような問題が発

生する可能性があるかを調べるため多くの人々が

既存の建物に対して実験を行なった

このシステムがどのように作用するかを理解ナ

るため,システムの危険評価の分野と安全要素又

は構造要素を個別に検討してみよう.いかなる建

物の危険評価も,施設の種類と態様に従って,エつの項目ごとに加重係数を付与したのち五つの係

数の積により算出する (Table l参 照).

Table l用 途 別危険係数

従って総合用途別危険度は二つの係数の積であ

り,こ こで算出された危険値を建物の設計すなわ

ち安全要素で埋め合わせなければならない.

(Table 2参照)

Table 2 用途別危険係数の計算式

用途別危険係数 F‐χ ×Dxι x Tx4

安全要素とは建築構造を表わすもので, 13項目に分類される (次頁 Table 3参照)。

1976年版「人命安全準則」を分析すると,保健施設に必要とされる各要素値の合計は建物にス

プリンクラーが設置されるかどうか,及び新築で

あるか既存であるかにおいて種々変化しているこ

とがわかった crable 4参 照)。

Table`必 要 安 全 値

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1 籠 6.013.0

2贈 以 上 s.o I s.o

同準則が既存建物を改善するためには,改築の

問題が起こりまた,費用がかかるので,既存建物

については安全水準を低くしているということは

注目すべきことである.総合評価で言えば,既存

建物に関し 1976年版「人命安全準則」に規定さ

れている構成要素値の合計は,新築建物のそれの

およそ半分である。

前に述べたように,建物の総合安全性は 13要

素の総和である全般的安全水準及び制圧安全値,

消火安全値それに避難安全値という三つのサプシ

ステムにより評定されることとされこれらについ

て検討を加えている。

最後に,このシステムは絶対的な危険4Eと 安全

_饉■示しているのではなくて,準則や法令と比較

した相対的な安全性を示しているという点で,曖定されている。

このシステムはすでに実験により証明され,米

国防火協会の火災安全準則の補遺に入れる提案が

なされている.そ うすれば執行機関は,建物の火

災安全向上のための代替え手段を決定するのに役

立てることができるだろう.こ のシステムは試験

的にいくつかの建物に当てはめて,法令に従うた

めの多くの代替え解決案が出されている.ま た,

米国保建文部厚生省の各施設に対して使用するた

め,同省に提出されている.

米国規格局は現在このシステムを他の用途に適

用する作業を進めるとともに,あらゆる用途に適

用できる一般的なシステムを開発する努力を続け

ている. (東京消防庁 河崎和夫・抄)

[第 7部](建築歴史・意匠)

UOC 72.02,:711.03(321.1→

和田藩領城下町 。在郷給人町の官

製図について一作図契機と形式系

統を中心に一

阿部和彦 [東北大学建築学報 第 20号 “79"

pp.“～78](建築学会)

はじめに 護政期における城下町や在郷の給人

町について,集落史の立場から調査を行う場合,

建く稚ユ V●1.出 N。.H74 1郷1年 1月 号 59

(ノ芝マ),

危 険 要 素 危 険 係 欧 色

1 患者つ移動性

∽

移 r■ 性 1歩 行 可 色 限定的歩行可饉 1 歩 行 不 饉 移 動 不 鶴

危 険 係 数 1 1.0

2患 者 密 度

の

患 者 敗 1 1～ 5 6～ 10 11～

"

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3 ノーンの場所

0階 層 1 階 1 2階 又

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の割合 くつ

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付添人数'

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1人 以上※0

危 険 係 数|

5 3者の平均せ

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※ 忠者がいて付添人がいない防火区壌の危険係数は 4.0と する.

T● ble 3安 全 要 素 値

要全

燎不

:構 遺

1 階

2 階

3 階

4階以上

2 廊下の選肇路の内装

3名 邸 量 の 内 装

4 廊下の区日/防火壁

5 廊下に通 ず る ドア

6プ ー ン の 規 模

-2

-7

防火区画な し 防火区画お り 防火区画な し 防火区西あ り 1 防火区画な し 1 防火区画 ,,, 1 耐 火 構

~l

-7

-2

-4

-9

-3

な し 又 は 不 完 全

―10(0)※

-9

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く1/3

"

く

"分配

9m～mmで 行 止 り

-4(0)※ ※

-7

-2-2

B

-7 -7

間 1/3く 1 時 間

行止 りな し>9mで 以下のプー ンの長さ

2(0)※

F ア な

-10

mm以 上 で 行 止 り

-6(0)※ ※

く30m

1(0)※

排 煙 設 備 な し

-2(0)※ )K※

防 煙 区 百 機 械 排 煙 設 備

廊 下 に よ る

11手 動 警 報 機

な

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屋部下=

廊 下 と 居 住 区 壇

廊 下 と 居 住 区 壌

°第 1項について ノー ンが 1層にあるが防火区日な しの構造 の場合 0と する.

¨第 1項について防火区口な しの構造の場合は 0とす る.

…°第 4項が -10の 場合は 0とする.

12煙 底 知 機

13 自動スプ リンクラー

※ 第 5項が -10の 時は 0とする.

※※ 第 10項が -3の 時は 0と する.

※※※ 既存建物の忠者数 鉤 人以下のプー ンでは とする.

下 だ

2(0)・・

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ゾ ー ン に よ る

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水 平 方 向 あ り

消 防 隊 連 結 口 な し 1 消 防 隊 連 結 口 あ り

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防人部門

総合防人設計の確立は可能か

Ic総合防人設計の必要性

′:l越 邦 雄

1. まえがき

去る6月「建物の火災安全 :ニ ーズと規準」 と題する CIBの

シンポジウムがアムステルダムで開かれ,使用者,行政官,消防

官,保険,設計者,システム研究者等の招待発表を軸に,それぞ

れ異なる立場からの思い切った討論が行われた. この中で英国の

防火コンサルタント A.C.Parnell氏 は「建築デザイナーがIF故

′)度に,行政,保険,立法者の自己弁護及び法改正のためのスケ

ープゴー トとされてきたこと,火事による死者の"%が

住宅以外

の業態の, しかも安全に対するデザインのされていなかった建物

で生じていること,防火の研究は極めて微視的なもの 力三多 いの

に,法改正の支えとして使われてきたこと, エネルギー問題にと

もない火災安全を計る上でデザイナーが本来の使命を果たす時期

に来たこと, そして,全く新しい考え方にもとづく数種の設計例

を示し, 立法者はデザイナーを責任の負える人であると認め,敵

として取扱わないようにしてほしい」と述べ喝采を博した。

2.火事のコスト

表-1は昭和 49年度の火事にともなうわが国のコス トを勝手

に私なりに想像してみたものである。 このような統計は立法,行

政の基をなすはずだが, 不思議 とどの自書にも出てこない。はっ

表-1 火災こともなうコスト(昭 49年 )

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表-2 各国のメ(災にともなうロス ト (直損を 1∞ として換算)

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~ⅢⅢ I日 本

衰-3 建物の人災損害 (昭 Ю 年,自書)

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1 ■ 以 11

― 卜のような惨事が起こらなければ, 他の災害に比ベビル火災の

災害は大きくない。表-1の建物の防火投資はほとんどビルに対

するものである.高層大規模建物では総建築費の 10%近 くに及ぶ

という。東京で木造 l eJo ma焼失に対し死者 1人 ,ビルのそれ

`ま

2～5人に及び,将来を予想すれば11然の経費とも目されるし,

これ程の投資は不必要 ともとれる。予測値が知りたい。

4.防火投資の効率化

いずれにしてもビルに対し, 欧米'1_Lの

大きな防災投資を行っ

ていることは確からしい。欧米の防バの理念は燃え上った火事を

開じこめようとする コンパー トメン‐―シヨンにあるのに対し,

わが国のは明けっばなしのビルに対一るアクティプな火災発生防

止および避難にある.国民性,建築Iζ化,ビルの歴史の長短に根

ざす差異であろう。地震,風の外力は地域によって異なるが,火

災力はどこでもほとんど同じである。 国民性に合ったうまい総合

設計により, 欧米なみの投資で安全::計れるはずであるc耐火性

賦与,煙制御,避難の工学的計算手法:ま 既に欧米に先がけて実用

化され始めた。要は設計者が工学的良心の下に責任をとるかどう

かにかかってこよう。

5.火災の社会経済

災害は時に低所得者層の救いの神となる。 また法規による間答

無用の防火投資を歓迎 している分野も数多い。火災は極めて社会

的現象であり, コストベネフ r・′卜では片付かない問題を含む。

広い日で,納得づくで眺めていくことが大事である.

、11と,1に京理fl大学敦授)

H.米国における防人安全システム

の 研 究 一``Decision Tree System"に ついて一

若松孝旺 。森下弥二郎

米|■で1ま ,最近,建築物の防火安全キF策 を総合的にとらえ,合

理的な防火安全設計を行おうとする研究が進められている。 こう

した研究it,Seatle Federal Buil(111lgハ :it計1)(1"1年 )を契

間として進熙したもので,現在では,¨ Dccisiotl Tree"と 呼ばれ

も防火安全シス手」、として腱Ftaさ れていう。

UEttlt Vol. 92. No. tt:]6 8tc 53 + 9 ,! t 7

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・ T.T Lie:Fire“ d Buildin38=り ・"V.SI● ll● :Fi"R― arch ALtruct

Vol. 16. 1974

きりした統計値の発表が望まれる。喪-2は大分古いものが多い

が,各国のコストである。木造から耐火造への急速 /・・建て替え時

期であり, また地震火災の脅威を受けているという日本の特殊 'ド

情によると思えるが, わがFl」のコス トのパランスが特異であるこ

とは間違いない。

3.建物の防火投資

ところで建物火'tを

取 :)出 十 ヒ, 表-3.表-4の ようで, ビ

'レ火jた によう損害は約 21'0億円, 死者 170へ に留まる。大i羊デバ

(ノ,7)

“Dedsion Tree"に おいては,防火安全性に対してイレパ ツト

となる事象の論理的な構成が示されてお り。そのねらいは,総合

的な防火安全度に対して個々の対策を定量的に位置づけ,対策相

互間の トレー ド・オフや対策の コスト・ベネフイ ,′ 卜を明らか:ニ

することにある.

図-1は ,連邦行政機関の 1つである G.S.A.(General SC‐ ‐

i∝ Administration):こ より作成された “DecLion Tree"8'の 価

観を示したもので,図に示された各 の々事象:ま さらに詳細な事象

に分割される。図-2は ,“ContrOl of Fire Charact.eristics"

(火災性状の抑制)と いう事象を,さ らにいくつかの事象に分割し

た例である.

ANDアー ト

OR ダー ト

こうした事象の論理的な構成を示すために, “Decision Trec"

においては,ANDゲ ー トまたはORゲー トとぃう論理記号が用

いられている。ANDゲー トは,そ の上の事象が成功するために ,

ゲートの下に結びつけられたすべての事象が成功する必要のある

ことを示しており,ORゲ ー トは,その上 の事象が成功するた

めに, ゲー トの下に結びつけられた事象のうち少なくとも一つが

成功すればよいことを示している. こうした論理的な関係が事象

相互間に与えられれば, ゲー トの下に結びつけられた事象の成功

の確率に対してゲー トの上に位置する事象の成功の確率が計算で

きることになる.その計算法は,ゲー トの下の事象の成功確率を

Pr,ゲートの上の事象の成功確率を鳥 とすると次のようになる。

ANDゲ ー トの場合 几 =′ 1・p.……・・′. .

ORゲートの場合 ′コ=1-(1-pl)。 (1_2)¨ ¨ ¨(1-p")

ただし,現状では, こうした計算法を適用してシステムの成功

の確率を求め,その値の評価を行っているのは “COntrol of Fire

Characteristts"お校についてのみであって,他の技については ,

設計を行う場合の論理的な考え方の基礎 を与えているというr―t階

ではある。

現状の “Decision Trec¨ :ま , 対策相互間の論理|'な 輸成七明

らかにすることによって, 防火対策の論理的なチェr,ク を可能 と

8 建築雄t V●1.92,No_■ 26 昭 1■ ■ 年 9月 号

し,対策めコスト・ベネフィット分析:こ対十る見通しを与えた点

において評価されよう。 しかしながら,同時に,次のような問題

点がある。

1)事象の成功の確率を与えるためのデーケの蓄積や技術水

“

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が十分でなく,確率を推定する際に,多 く,委員会形式の合意に

基づかぎるを得ない.

2)現状の “Decision Tree"に は,火災拡大の過程やそれに

伴う時間の要因が十分に考慮されていない.実際。“Decision T,・

eC"は火災全過色を通してのものだが,火災拡大の段階に応して

防火安全に対しインパタトとなる事象とそうはならない事象とが

ある。例えば,建物の耐火性能は,火災の初期では,防火安全性

に対しほとんど影響を与えない。

そこで,現在では,“ Decision Trec‐ における個 の々事象に対

するデータを火災拡大の段階に対応した形で整備し, さらには,

人命安全に関わる “Prot∝tion"の枝と“ContrO1 0f Fire Chara‐

cteristics"の枝とを結びつけていく方向に研究が展開されようと

している4,。

1) G.S.A.:R― n、ened lnternational Conference o● Fireヽ fctF

in High Rise Bullding8,1971.

2)G.S.A.:I●tcrim Cuide For Ce1 0riented S,stems Apprach

to B● lding Fire SaFety.

G.S.A. : Fire Safety S!'stems, Richard B. Russcll Courthous.end Federal Officc Building, Atlanta. Geogis, 197{.

E. NEISON : Drections to Imgrove Applicatioo o{ Svstcm

Approch to Fire Protcctioo Requiremcnt for Buildings. 1976.

(tf, Eafts,rxxFfi)

[「I「「IIIIIIII卜三_1____

(注)0O

ローl “Decision Tree"の概観

目-2 ℃ mtrol of Fire CharacterLtics"に おける事象の1青成

(/25

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In 」une 1977 in Amsterdam the interest of insurance in we■ ■

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星[1:RSoEhils:111::t[]tthEns:li[i:ス::i[:L:員:]:]i:ibli二:::ili:ili::[riP_Partialo This statement wi■ ■ be fu】

2. CALCULATION SYSTEMS FOR FIRE HAZARD AND FIRE SAFETY。 。

ur-l

Risk Improvernent by Active Systerns

Relative Protection values for Insurance considerations

1・ EVERT Co WESSELS,Dre

Director,TBBSTechnical Bureau for Loss PreventionPost OffiCe Box 54, 3740 AB Baarn

The Netherlands

Historically, fire hazard evaluation has always manifested-t-

it―

υηl

Self mgre aS an "art" than as a "SCienCe". In the paSt, numerous SySt-ems and schedules have been proposed and tried out (and mostly reject-ed for practical reasons!) in an effort to erect an objective, neutraland scientiflc basls for the assessment of fire hazards and the ca1cul-ation of the effects of preventive measures on fire safety.

It was not before'the l970ts that an approach was developed, tlatls still c.onsidered to be appllcable ln practice. The ploneerlng work,of M.?tGretener has become the source for many very practlcal develop-'ments ln. the last flve years (2). One example ls the EURALARM-study byDr. G. Purt, where a procedure is given to determine what kind ofprotection - automatic extlnguishment, automatic detectlonr none orLottr - is necessary in certain buildings from the viewpoint of equip-'ment, manufacturers (3). More recently, the French development of ERICmay be mentioned (4) also presented at this slrmposium -, while adap!-ations of the r'Gretener-method'r r^rere also published in Austrla (5) andBelgium (6). The "Gretener-philosophy"has in a way - become theEuropean counterpart, of t,he American "decision-tree-approach" (7) .

It has been a loglcal development, that the Worklng Group "Fire"of the European Insurance Commlttee - (Cne, Comit6 Europ€en desAssurances) - i where L7 European countries cooperate in matters pert-ai.ning to, fire insurance, has also adopted the Gretener studies as abasis'for its further work on the objectivation of flre risk assessment.fn the annual CEA "Fire"-meeting of f970 ln Rome it was decided, that atechnj.cal sub-committee should study the relative flre-protection valuesof automatic sprinklersystems and automatlc fire-detection- and -alarm-installations. The sub-committee under the chairmanship of Switzerland,with members from Austria, France, Germany, The Netherlands and theUnited Kingdom, has conducted intensive studies and elaborate discuss-ions with technical representatives of all CEA-member-countries. Aconfj.dential interim-report hras circulated in April L976 and it is tobe expected, that a final report will be presented in the annual meet-ing of CEA "Fire" in 1980.

. In order to understand the lmplications of the CEA-results correct-Iy it is most necessary to have an idea of the lnsurance-part in thetotal safety picture.

3. RISKIMPROVEITENT, PREII{IUMS Al{D COSTS.

Of course, rates and premiums for fire lnsurance play an lmportantpart'in economic consideralions of fire safety. It Ls often assumed,Itrat there should be a direct mat,hematical relationship between thecosts and effects of ri.skimprovement and rebates on the lnsurance-premiums. However, this is usually not correct as is shown in theialculatory examples in appendix A. Although every measure to lowerthe fire rLsk for insurerl- should be and ls taken into account ln therate- and premium-setting of flre insurers two very significant con-clusj.ons can be drawn from the examples given:

a. Because of the nature of'the insurance operation an lnvestment in. fire protectj.on measures can never be fully flnanced out of'savinls on the premi.um. Thls could only be sor !f _and when-avery low lnv'estment ln flre protection would yletd a very largeprol,ectlve effect. However, such measures are almost alvJayg aI-ieady lncorporated ln the offlclal bulldlng regulations. tl:o,a delrease ln the flrethreat to llfe cannot be compensated forin the premiums, as usually this risk is not part of the normalcover, that is provided in the fire insurance contract. The In-

-2- (t.p)

sured, however, - and the authoritles - must indeed be concern-' ed with the protect j.on of life but the coii -of --such meaiuitJ-that are designed for life-safety should not and cannot be borneby insurers. _They can onJy offer-.financj_al assistance againstthe costs of measures trrlt (also) affect ttre aciuei-u"iiiii-costs

b' There is always a certain amount of monetary loss potentiar forthe insured that cannot and is not included in the i.nsurancecover. Premium rebates can again only retfect In"t part of risk-. improvement through fire pro[ectloD, that is subject of the-in-: surance contract. The costs of reducing the incidence of uncover-ed conseguenll?I and- emotional losses must be borne fully uy-tt"insured himsdlf, or by society.' So, alY guantitative values of fire protection neasures that in-surers aPPry must be based on their way oi operation, their statisticsand experiences-. Any application of thl aata given in appendix B musttheref,ore only be seen- in the described context and any conclusj.onsdrawn for purloses oud"ia" insurance should ue aaiftea-accoraingiv.

4. .RELATTVE PROTECTTON VALUES OF ACTIVE SYSTEMS.

The CEA-subcommi.ttee mentioned before has used the ,,Gretener-formula" for the risk in buirdings ;"-ia; starting-point:

R =

where R is a measure of the risk, P is the inherent hazard of the build-ing, A is the hazard of ignition, while N refers to,,standard,, prevent-l3tt,-s-99'special" prote-tive measures and F to the fire resistance ofthe building. .

. e, A and F are not discussed in the context of this paper andbuildings are further assurned to have ',standard,, pioiection, i.e. fireextinguishers, hydrants, watersupply, trained personnel and public fireservice, to make N = l.'Then tte-ieiative risk! in two identicaJ, build-_ings gith identicar use and oper.ai;;.;;n be expressed as R, = ! andR2 = ;, where C is a constant factor.- -2 :ant factor - r ol

. In appendix B S-values_are given for actlve protection measures,as-they have been determined by [ne-suucommittee ind have been checkedand corrected after consultations with all cEA-member countries. Thef igures have no absolute signif icance i"-tt.-".;;;;"t they are nowarready-fully tncorporated Ln any rnsuii.J;- ;;il;g-system in Europe.They only represent at this time a weigtrted averag6 o'r present Europeanthinklng .rmong flre i,nsurance technical specialists on the rerativeprotection value" of fire-protection syst-ms as far as they relate tothe specific operatlons of-flre rnsureis. However, ln The Netherlandsand ln other countries the cEA-s:;;il;"-h..r" been'testea against exist-ing- rating- and tartfication-schedules for commercial and industrialrisks and it has been found, that there usuarry Ls- a distj.nct correl-ation between these "objective' reraiive protection varues of activesystems and the calculation-factors curreirtly used in- the commercialnarket for setting rates for risks to be lnsured.

-3-(13/)

5. CONCLUSIONS TO BE DRAWN FROM S-VAI.UES

As an example a "standard" risk (N =. l) wif,hout any extra pro-tection (S = f .0O) can be represented by Rn = #n'= C- tfhen a guardservice, making its rounds every two hours, is'6ifanized,-one findsin appendix B an S-value of I.05 to apply: R guarded = fii<, andR unguarded : R guarded = lr05 : 1.00 3 an unguarded rlSR-Is consi,der-ed to be 5t less "attractlve" for the insurer than a guarded rlskSimilarly, a fully sprinklered risk with two lndependent water sources,completely installed according to the rules (S = 2.401 ls evaluated astvrice as "good" for insurers as a risk equiped with automatLc flre de-tection (S is I.20) r.,again complefely according to the exJ.sting lnstall-i:}3",11;;.=*i.;.fr and Rd = ft' : lt forlows that Rs : Rd =

. It should be noted - as has been explained ln appendlx A - that.this does not necessarily- imply that the actual insurance rates forsprinklered risks must be half of the rates for risks with automaticfire detectioni_ nor may be concluded, that in any given buildlng

independent of any other factors that do influence the risk -, equip-ed wilf a sprinkler installation the "sprinklered rate" should alwaysbe a-Ifr = 4L.67 t of the "unsprinklered raterr .. An other complicatlngfac€6?"is, that a rat,e of f OO applies to a "standard" rl'sk (N = l),while, of course, in actual practice there does not exist the theoret-ical i'standard" building. The "base-rate" of I00 ls usually alreadymodified by considerations of structure, building materials used,special processes.being carried out, etc. So, again_S-values may not

.be seen ls absoluie, but they do serve a very useful PurPose ln com-paring the protective value in the eyes of insurers - of a varietyirt fiie prolection rtteasures. Finally, the aspect of life safety, thatof course does play a very important role in any fire Protection cons-iddration, is not Lafen tnto iccount in the approach described here.

For general orientational purposes the risk synbol R used heremight be inserted for the burning costs BC in the formula of appendix A:P+IR=BC+OC+RF+TR+IR.The maximum S-value in an optinally protected building is I 4-00.. Abuilding equiped with simullaneous alarm (I.05), fire detection (f'20)'automatic €ransmission of the alarm signal (f.04), a professj-onal firebrigade (f.28) and an automatic sprinkler installation (2.40) can beconiidered to have a maximum protLction by active systens. The totalS-value ls 1.05 x 1.20 x I.04 x 1.28 x 2.40 = 4.02. Rn:Rmax = 4:I :BCmin = t x BCn = * 15. Calculatlng Pmin for the lnstallation of activesystems one finds E maximum rebate of + 50t for maximur Protection.

6. SUMMARY

European insurers have provlsionally reached a degree of _agreementon the reiative Protection values of active systems, expres:9d il "table of ,,S-vaIuLs". However, in the actual application of "S-values"j.n any country modifications tg the table rnight be necessary becauseof naiional insurance pract.ices and differences in national standardsand regulatlons pertainlng'fo the installation of active systems

-4-(ノ32)

REFERENCES.

l. Fire Safety ln Buildings : Needs and Crlterla; ClB-Proceedings,Publication 48, pages 55-50: "The insurance interest in identlf-ying and integrating the various needs for fire safety'1E.C. Wessels - L977.

2. Bewertung der Brandgef5hrdung und Ableitung von Schutzmassnahmen;nach Methode M. Gretener; Brand-Vertrtitungs-Dienst ffir Industrieurld. Gewerbe, Ziirich, L973 - plus earller and subseguent public-ations.

3. Die Beurteilung des Brandrisikos als Grundlage fiir die ProjektierungYg"

automatischen Brandschutzeinrichtungen, G. Purt, EURALARM, L97L.

4. Methode E.R.I.C., Evaluation du Risque Incendie par le Calcul,P. Sarrat and D. Cluzel, Revue Technique du Feur W, lrlay 1979,pages 82-85

5. Rechenmethode der 6sterr. Brandverhiitungsstellen zur Ermlttlung derBrandschutzmassnahmen, Brandverhiitung, Sonderheft, Apr5.I 1973.

6. Evaluation du Rlsque Incendle, H. Raes, Revue Belge du Feu, October1975.

7. see' for. instance: Flresafety Systems Analysis for ResldentlalOccupancies, NFPA/HUD, llarch L977

8. European fire loss statistics compared, Tom Wilmbt, Fire fnternational53, March L979, pages 79-82, table 3 ptus text.

● :

-5- αお)

APPENDIX A.

TherI:lali:1。3:二習:[na::Sllr:fiilI]al[:t:ELilll讐 :asures′ :heiF effects

a. GENERAL ′ ― ‐

ュt :[ :s::IIe[: :bp:[];:a[1:nf:[mII:8 rem■um― calcu■atiOn in insur,nce

P+IR=Bc+"+RF+TR+IR′ where ・

・ | |

P i ・= :I:‖

l11 1:ldiVll」 :: :IettlttT.ξ :rrisl:『:ifiC FiSk °

, t,t'・ |工R = ■nVestment resu■ ts: the premュ um is cO■■ected at the start― :

::ヨ.::|:n:fil::r::き・lX↓c °SSes are pa■d during the po■ icy―

:st the premium― fundsiBc = burning cOsts′ being the actual (expeOted)monetary loss in

the r■sk or class of r■ sks:OC = operating costs fOr insurers8 the COsts of spreading the

r■ sksF .RF = reServe funds: prem■ uln― funds must be reserved′ partly to

7:とRf?rbl::1:: ::[::dFe::Iじ [r::id:サ: ::itI『ti:]ilel:Lcted)

■osses in the future (PRF: premium reserve funds)FTR .= teChnica■ resu■ ts3 the profit (or loss)on the insurance

operation,IR tt TR= total result = RP + IR = turnoverRF = PRF + BCRF′OC = Cc + Ic,CC = commissiOn costs3 payments to brokers′ etc. to compensate

for their acquisitiOn′ consu■ tation and inspection servicesFIC = ■nterna■ costs: the office― and inspection― costS of insurers

themse■ vese

b. SPECIFIC

To demonstrate the mutua■ re■atlon between the monetaty sums ュnthe foェ `1:ula an example has been drafted′ based on offic■ a■ figurestaken from the annua■ report of The Nether■ ands. Insurers Associationof 1978。 These figures re■ ate to the total non― life insurance marketin The Netherlands′ ュncluding fir:こ

1 [illillte習 :t:II′ thと91。

.1:尋II:nCe.The effects of reinsurance have b(equation can then be given in m■ ■■■ons of Dutch gu■ ■ders: ・

6。 600 (P)+ 535 (IR)8 4e267 (BC)+ 850 (CC)+ l。 075 (IC)+ 284 (PRF)+ 452 (BcRF)- 328 (TR)+ 535 (IR)。 :

ors r00 + $ = 65 + 29 (r3 + 16) + tt G + 7l + 3 {-5 + g) MuPIRBCOCRFR,where llU stands for any rmonetary unit,'.

c. INE.LUENCE OF PREVENTTON oN PREMIUM.

If lt is assumed, that a certaln fire protection measure lowersthe burning costs (BC) wlth 20t - to 52 - the turnover (p + IR),the commission cost,s (CC) and the premium reserve funds -(pRF) willbe lowered by a factor x. The j.nternal costs (IC) witl be somewhathigher, because of'the need to control and lnspect the flre protect-lon measure: an lncrease of IC rnlght for lnstance be 6t. ff lhe

-6-(なの

burning costs reserve funds (BCRF) are assumed to remain the sameand if the insurer wants to maj.ntain hls total result, the follow-ing equation results:r00.x + 8.x = s2 + l3.x + L7 + 4.x + 7 + 3; it follows that x is1 0,87 and this brings the equation to:85 + J = 32 + 2g + f0 + 3, wherethe insured has been given the beneflt of the difference in round-ing offSo, if BC aoes from 65 to 52 (2Ot risk improvement), p goes fromf00 to 86 (f 4t rebate). It i.s obvj.ous, thit only a part (7Ot) ofthe risk improvement can be returned to the inslrred- in premium-'savings

If we assume a rj-sk improvement of 40t (instead of zot in theexample above), the eguation becomes:

72rS + 5,8 = 39 + 26,4 + 9r9 + 3.

Hgre P goes from 100 to 7215 (Z7 rlt rebate) for a risk improvementof 40t; only 59s of the risk improvement shows up in.,the lowerpremium.

' In. the very theoretical case, that the fire hazard is completelyelj-minated, the rebate can only be 65t; of course this is an irre-alistic sj-tuation, as insurance has lost his meaning long Ueforethis "absolute safety level".d. COST OF PREVENTION AND BENEFITS TO THE TNSURED.

rn order to construct a calculation-model for the evaluation of-th" cost,/benef it-aspects of active f ire protection systems, Iet itbe assumed rhar rheie are rooo idenri.car-;;ii;i;;;, each varued at1000 Mu- The totar value of this class of buildiigi is then onemirlion MU (and this should arso be the insured varue).

Furthermore, i.t is assumed that in a given year the followinglosses occur:

I total loss = 1000 !,tU4 losses of L2\t = 500 MU20 losses of 5t = f0O0 MU

25 1o,seS = 2500 Mu: the average ■oss = loo Mu.

T:[ ::I]li:jeT:ulh:n ::甘::臓38=ユ:号85 oテ ::: MU = 3846 MU′

the prOmium

The insured wants to lnvest. lt of the buildlng-value in a fire pro-tection system: this would te an investment oi l0 MUi the annuarcost fqr the insured wourd be: depreciatior, (r03) = i r,ru pruslnt€rest (l x fot) = 0r5 tr{U, totai t.5 !,tU. .

The fire protection system might ylerd a zot or 40t reduction inthe l0ss-hazard. The indlviauil ri=i l"i u,rirding is eguar to thetotar burning costs divtded by the nriu.r of uuiidings.

-7-(/」えf「シ

The followj-ng sohedule results:

Risk ■mpr ovement Prernlum Cost Risk

:Q t20r40r

3r853r3l2 r79

0lr5r.r 5

2r52tOlr5

If decisions about fire protectlon were only to be based on thepremium-, cost- and risk-relation, these figures lmply, thatthere rrrould be very little incentive to take any measures. However,it should be remembered, that consideratlons of life safety are'eli-minated from this approach, while in "real llfe" they certainly.are a very i.mportant factor

However, apart from life safety, there is one more loss-aspectthat is usually not or insufficiently taken into account in thlstype of calculation. The monetary value of direct losses can usu-aIIy be insured and so can consequential losses, such as a decreasein earningiir reconstitution of files, etc. There are also lndirectlosses, bofh material and lmmaterial, that are associated with anyfj.re and that are not subject to insurance-cover. Estimates of the-se indirect losses have never been very accurate, but the most re-cent publicatj.on on the problem citesan average - all over Europeof indirect losses to be 50t of the direct losses (8). If thisfactor is taken into account a different picture emerges:

40t2 r79I ,500r75

These figures show, that the investment does pay off in real moneyif the risk improvement would be 40t. Again, life safety aspectsare not included but they will certainly be influenqed very favour-ably by the installation of the fi.re protection system.

Note: These calculatj.ons are only meant as numerical examples ofEf,-e main considqrations, that should play a part in any decislonabout fire protection. Most figures assumed here can be replacedby practical data and analogous conclusions can be drawn. The larg-est problem, of course, ls still the estlmation of the "Ioss Potent-ial" of a class of buildings. Statistlcs on loss results ln sprink-Iered and unsprinklered buitdingsr,in premises.equiped or notequiped with fj.re ddtection'installationsr €tc. r are bei-ng compiledby the insurance and the manufacturing industry. These statisticscould very well provide factual support to future calculation-models.

20r3r3trr50lr00

0r3, 850L r25

Risk improvementPremiumCost of protectionIndirect loss

Total costs

-8- v36)

RELAT工 VE S―VALUES FOR ACTIVE

ActiVe system

FIRE DETECTION

Guard serv■ cecontro■ rounds m■ n■mum tw■ceContro■ rounds every 2 hoursA■armboxes (manua■ )

AutOmatic fire detectionDetectors

■n relation w■ thpub■ ic fire serv■ ce

l.031.051。 04

1。 201.■ 51.ll

l。 071。 041e02

1.10

1。 031。 041。 051。 03

1.051.171.28

2 .402.402.392.382.362.33L.62r.6rr .60'1.59I .57r .55

) not yet determlned

The efficiency of autornaticdetection and. e:<tinction isconeidered to be a firnction ofthe operation of the public fireservice. S-values have there-fore been determined iIl relatioawith t:he I'E-factoril for'thepublic fire service. r' (t.j7 )

APPENDIX B.

SYSTEMS.

per night

ElE2E3E4E5E6

Ｓ．一

Automatic extinction insta■ lationDeteCtion va■ ue

ALARM TRANSMttSS10N

Centra■ station in bui■ dingAutomatic transm■ ss■onsimu■ taneous a■ armSecur■ty line

INHOUSE FIRE FIGHTING

Fire fighting teamsVo■ untary fire serv■ ceProfess■ ona■ fire serv■ce

AUTOMATIC EXTINCT工 ON

sprink■ erinsta■lation c■ ass I

ュn re■ ation w■thpub■ic fire service

Sprink■erinsta■■ation c■ass II

in re■ ation withpub■ic fire service

::1:1111:t:11ま :1。n l

FIRE VENTILAT工 ON )

１

２

３

４

５

６

１

２

３

４

５

６

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

Ｅ

C FIRE SERVICE

E time (min) distance (km)１

２

３

４

５

６

4 10

'10 - 15ン15 - 20

'20 - 30,30 - 40>40

１

３

６

０１

＞＞ン＞

(■- 3- 6- 10- 15ン15

-9-

FrRE September,1982 157

o Over the past two years a "Fire safety evaluation scheme" has been developed in the UK,essenrially for patient areas in hospitals. This background to the scheme has been prepared byPaul Stollard, a research associate with the Oepartment of Fire Safety Engineering, Edinburgh

University.

Developing an easy―tO口use systematiё「

technique of determinino■ re safetyLJOSPITALS. by their vcry nature :rcI I occupied by the ill. thc aged, the infirm.thc handicapped and thc immobile. Therefore,they pr6cnt spccial problcms whcn consideringfrresafety. In addition, they normally conoin

. potentiatly hazardous cquipment or materialswhich are rhemsclves a fire risk. ln psychiatrichosgitals thc problem is funhcr acccntuated asthcy are often housc patienls who may starthres deliber-ately.

Many hospitals still in usc datc from thc lastccn(ury, and were not designed with frre safetyin ,:rind. As the economic constraints on thchcalth scrvice increase, less money is beingmade availablc for new buildings and so thcre

' is an incrcasing need to upgrade thc existinglbuilding stock so tha!- it can conainuc to

- gtovide adequate and safe accommodation.Improving thc frre safety of existing

buildings does not automatically mcan thcptovision of morc hrc doors or hreixringuishcrs. but it does mean a carefulevduirion of all factors contributing to firesafcty so as to identify problem areas. Asystematic evaluation technique applicdconsistently to hcalth buildings will cnablcavailablc moncy to bc uscd to-thc gre.t6tbcncfit.- - A method of cvduating thc frre safety ofpatient areas within cxisting hospitals has bcert ..=derclcae<i by thc Depanment of Firc Safety ':-

E:rgineering at the Univcrsity of Edinburgh,under the sponsorship of thc Depanmcnt ofHcatth and Social Security. This schcmc secksto :rss6s exactly which patient arcas fall belowan acceptable standard of fire safety and toindicate how imprnverrents could be made.

Twcnty indepcndent componcnts of ftresafety have bccn identified (see Tablc l) and for

- each one a worksheet has been prepared. Thcworksheets are designed for usc by thehospital's firc prevention 9ffr631 61 worksoffrccr, and a detailed survcy should takc aboutonc hour for each particular watd or nursing

. area. Thc numcrous sub{omponen6 of eachj of thc twenty componcnts are listcd on the

worksheets along with an indication oi thcdcsircd standard so tha( the asscsor can gradecach componena bctwecn 0 and 5 for each

Table 1: complonantt o{ frrc refcty.

Ol StaffO2 Patients and visitotsO3 Factors affecting

smoke movemgntO4 Protected areasO5 Oucts, shalts and

cavitisg06 Hazard ItotectionO7 Interior frnishO8 Furnishings09 Access to protected

a(e€s1O Oiract €xternal egressI 1 Travel distancal2 Staircases| 3 Corridors14 Ufts15 Communications

systemsl6 Signs and frre noticss17 Manual frre-ftghting

rquipment| 8 Escage lightinql9 Automatrc suppression2O Fire brigade

Peccentagecontribution

96

76

4756

445553

51

3534

nursing scction. A scorc of 5 indicatcs nofailings, 4 a 20 per cent defrciency and so ondown to 0 shich rcprgenas a 100 pcr centdeficiency. To achicvc a value for thc.overallfirc safety of thc survey arca th€ twcnty survcygrades are muitiplicd by thc pcrccntagc conrri-butions of thc components to frrc safety (sccTeblc l).

Thc pcrccntage clntributioru of thc twcntycomponents to hrc safety wcrc calculated byconsidering thcir relativc contributions to theachicvcment of a sct of frre safety tactics, andthrough thcsc to thc attainmcnt of threcobjectives which constitutc th€ ovcrall hrcsaiety policy.

The tacdcs considered werc ignition,prcvention. fire control, ctress, refugc andrescue. which ari thc technical measuret

availablc to mcct thc objectives of 6re safctyfiife safcty, mission continuity and prop<typrotcction). Thc interadions bctwecn thedifferent componcnc have bccn carcfullyenalyscd and takcn inlo account whcncalculating thc valuc of relative pcrccntag€contributions to fue safay.

Thc multiplication of the survey grades forcach componcnt by thcir percentagc contribu-tions gives a sct of products which, whensummcd, will givc a iinglc score betwecn 0 and5fl). This rcprerents a me:rsure of the overallfrre safcty of thc particular patient area. Ascorc of 500 indicatcs tha( th€ dcsirablestandard has been achieved. whilc 400 indicatesa 20 pcr cent residual dehciency and so on undl0 which r€p.es€nts a totally deficient situation.

Although any score of lcss than 500 indicates

Evelua tion workshee t - O3 factors a ffecting smoke movement

Oefrnition:Constructional components which affect air movemsnt in the survey volu,n6.

Make an initial assessment of the 'leakiness' of th€ building by the followingcalculation;'leakiness' - l'windows' +'doors'l x'fitting' x'position' x'exposure'

-The 'windows' factor is derived from the following table:

j:;: . :T Area ol -r!: : Percentage oF oreneole winoow=rea100‐ 80% ‐ 80‐ 6096 ~ 60‐40% 40ワ6●′:ess--windows {sqm}

up to 7575‐ 150

150‐ 225225‐300

1.5 21 1.5

0.5 10 0_5

2.5 32 2.51.5 21 1.5

-The 'doors' facior is;O.9 if O- 5 doors to the outside0.6 if 6-1O doors to the outsidsO.3 if I l-15 doors to the oirtsid€O if over 15 doors to the outsade

-The 'frtting' factor is;1.1 it the windows and doors are sealed or weather stripped1 if the windows and doors are tight fttting

O.9 if the windows and doors are badly fttting

It the survay yolume is a basement tha 'position' will be 1.1

-The 'cxposurc' factor is;1.1 if the survev volum€ has an external wall on on. sids1 if th€ survey volume has external walls on two side3

O.9 if the survev volume has external walls on three sidasO.8 if th€ survey volume has extarnal walls on four sides

N.B. It tha surv.y volume has no exte.n€l walls thcn the 'leakiness' will automaticallybe4or5.This initial assessnl€nt can ba modifred depending upon yout evaluation of lhefollowing sub-components;Al Assess any existing forms of smoke control8t Assass the number of open windows and doors at iama of survey.cl Assess the degr€€ and integrity of internal sub-divisions in th€ survey voiuma

le.g. open ward ot singlc bed roomsl.Asiess tha surrounding terrain and direction of prevailing wind.Assass tha vzntilation sYstom.

０，０

position of survey Number of storeys in buildingvolumeinbuilding 1 2 3 4 5 9 over 9

gfosnd floofft.st tloo.second floorthird lloorfourth tloorfifth floorsixth floorseventh flooreighth floorninrh floor and over

0.9 0.9 1 1 1 1.1 ■・1 1.1 1.1 1.10.9 0.8 0.9 0.9 1 1 1 1 1。 1

0.9 0.8 0.8 0.9 0.9 ｀1 1 10.9 0.8 0.8 0.9 0.9 0。 9 1

o.9 0.8 ‐0.8 0.9 0.9 0」 9o.9 0.8 0.8 0.9・ 0.9

0.9 0.8 0.8 0.90.9 0.8 0.8

0.9 0:8.8

(/Jレジ

r58

tome measurc of deficiency it is imporrant tocstablish at what lcvcl this inadequacyconstitutes an unacceptable situarion.

Through a series of freld rrials andrcpcatability tests carried out over the lasr twoyears it has been possible to scr this level ofacceptability at 350, with scores of below thisbcing considered as unacccptablc. Any score ofless than 280 must be regarded as defrnitelyunacceptable, and only scorcs of over 450 canever bc considered as good.' This scale of acceptability can be illusrraredby figurc l. The limits of accurasy of the survcytechnique employed mean that borderlinescor6 of approximately 450, 3J0, or 2EOcannot bc definitely assigned to panicularcatcgories. The evaluation scheme wiUlhcrcfore identify the worst patient arcaswithin a hospital, or a health authority, andindicatc whcther thcy are acceptablc or not.

This should enablc thc rcsources available tobe spcnt where they can be of most benefrt, andit is imponant to rccognisc that the objcctivesof all improvement work should bc to raisc lhefire safety scorc to ovcr 350.

Thc results of thc surveys will indicatc inwhich of the componenrs an individual ward ispanicularly defrcient, and cnable improve-ments to bc conccntrated in these arcas. The

Figure 1: levels of acceptability

500

450

3so

2AO

Good

ACCEPTABLE

UNACCEPTABLE

DefrnitelvUnacceciable

FIRE, September, 1982

frgurcs for the percentage conrribution of eachcomponent indicatc which will give the biggestincrease in overall fire safety for a.one pointimprovcment in thc survey scorc.

For examplc, improving thc Bradc for thestaff component from a three to a four is aseffective as jmproving lhe manual frre-fightingcomponent from a score of rwo to hve. It isthercfore possiblc to ensure thar the availablcfrnance is where it is most needed and where ityields the Ireatest improvement in safcry.

The principal objective of thc evaluationschcmc is the provision of a sysrcmatictcchniquc of determining fire safety, which isers]' to usc and repcarablc. It is hopcd that thetwcnty worksheets, along with a fullerdescription of the schcmc and derails of itsapplicarion, will be published in rhc form of aHospital Technical Memorancium, sponsordby thc Departmcnt of Health and Social

Security, and published by the HMSO later thisycar.

This will provide hcalth authorities wirh auniform mcthod of assessing frre safery andmay help to cstablish uniform srandardsinitially throughout England and Wales. lt willbc possiblc to identify wherc debcicncics dooccur and to be reasonebly sure than anrcceptablc standard has been obtained onceimprovemcnts are madc.

Acknowl.dgsmnttThe sponsorship and financial suppon of the

Dcpanment of Hcalth and Social Sccuritl'hasbeen invaluable, and thanks arc also duc ro DrEric Marchant (Senior Lectorer in the

.Departmcnt of Fire Safety Engincering,University of Edinburgh) who has direcred thcoverall project and assisred in th. pr.parationof this aniclc.

Evaluation worksheet-O2 patients and visitors

Deftnition:Patients are all people receiving trestment in the survey volume.Visirors are those people other than staff allocated to the survey volume or patients.Make an assessment based on the mobiliry of the patients as tollows:

Patients able to walk without assistancePatients able to walk il assistedPatients needing blanket or mattress evacus:ion =Parients requiring bed evacuationPatients who should not be moved =

This initial assessmont can be modified depending upon y(rur evaluation of thcf ollowing suFcompon€nts;Al Assess the psychological condition of the patientsB, Assess the ability of visitors to assist or impede evacuation of patients and

assimilate this in the assessment. How many are'likely, at whst times, of whatages end physical abilities, and how well they will know th€ escape ?outes.

Cl Assess the likely increase in tre hazard due to smoking.Dl Assess the responsiveness of patients to instructions G.g. consider sedation,

ability to communicate in Englishl.

５

４

３

２

１

０

０

●

０

０

４

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２

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