防火システムの概要
防火システムは、火災を検知、制御、消火し、人と財産を守るために設計された包括的なセットアップである。
防火システムは通常、2つのタイプに分類される: アクティブシステム火災探知機、警報器、給水装置、防煙装置を含む。 パッシブシステムこれは、建物の配置、耐火材料、防火間仕切りなどをカバーするものである。これらを組み合わせることで、火災による被害を最小限に抑え、人命を救うことができる。
地域の消防法を遵守することで、これらのシステムの適切な設計、設置、メンテナンスが保証される。
アクティブ・ファイヤー・プロテクションとは?
能動的防火システムは、自動または手動の操作により、火災に直接介入したり、延焼を抑制したりする。これらのシステムは、センサー、検知装置、消火装置によって火災を検知し、警報を発し、炎を消す。
火災検知・警報システム
火災検知警報システムは、能動的防火システムの中核をなすものである。その主な機能は、火災を早期に発見し、タイムリーな警告を発することである。システムには以下が含まれる:
火災検知装置 には、煙、熱、炎、ガス検知器が含まれる。これらの機器が連動して火災の危険を特定し、アラームを作動させる:
- 煙探知機:空気中の煙の粒子を検出する。
- 熱検知器:急激な温度変化を監視する。
- 炎検知器:炎からの紫外線や赤外線を感知する。
- ガス検知器:一酸化炭素やその他の可燃性ガスのような危険なガスを特定する。
消火システム
自動消火システム
自動システムは、人手を介さずに火災を初期段階で消火または制御する。一般的なタイプは以下の通り:
スプリンクラー・システム:建物内で最も一般的なシステムで、火災を感知するとスプリンクラーヘッドが自動的に散水する。住宅、商業施設、工業施設などで広く使用されている。
ガス消火システム:データセンターなど、水が適さない環境に最適。二酸化炭素や窒素などのガスを放出して酸素濃度を下げ、消火するシステム。
泡消火システム:油や液体の火災に使用され、泡が火を覆って酸素を遮断し、炎を素早く抑える。
ドライパウダーシステム:電気火災や可燃性液体火災に適しており、ドライパウダーで消火する。
手動消火装置
手動システムは、火災を制御するために人間の介入を必要とする。一般的な装置には次のようなものがある:
- 消火器:ドライパウダー、炭酸ガス、泡などのタイプがある。
- 給水栓システム:手動消火用のホースとともに使用される。
- ウォーターガンとホース:消火栓と共に使用し、手動で火災に水を導く。
換気、排煙、避難システム
1.換気・排煙システム
火災から発生する煙は、炎そのものよりも危険な場合が多いため、排煙システムは積極的な防火対策の重要な一部となっています。これらのシステムは、手動または自動で作動し、建物から煙や有毒ガスを除去して避難状況を改善します。以下のようなものがあります:
- 機械式排煙装置:換気扇と換気ダクトを使い、建物から煙を積極的に排出する。
- 自然排煙システム:建物の上部や側面にある開閉可能な窓や換気口を利用し、煙が上昇して自然に逃げるようにする。
2.緊急避難体制
緊急避難システムは、火災時に人々が迅速かつ安全に建物から避難できるようにするものである。このシステムには以下が含まれる:
- 非常用照明システム:停電時に十分な明るさを確保し、安全な出口を見つけやすくする。
- 避難誘導標識:避難経路と出口を明示し、要員を危険から遠ざける。
- 音と光の警報システム:可聴アラームと点滅ライトで人々に注意を喚起し、即時避難を促す。
3.火気リンケージ制御システム
火災連動制御システムは、火災時に複数の防災設備を連携させるシステム。火災を感知すると、自動的に防火戸を閉め、排煙ファンを作動させ、防火シャッターを開くなど、すべての防災設備が連動し、火災による被害を最小限に抑えます。
積極的な防火対策が重要な理由
能動的防火システムは、火災を早期に検知して即座に警報を発し、火災が拡大する前に素早く消火するのに役立ちます。これらのシステムは、物的損害を減らすだけでなく、安全な避難のための重要な時間を提供し、人命を守ります。
センサーと感知器を備えた能動的防火システムは、火災の危険がないか環境を継続的に監視し、迅速に対応します。多くのシステムは、火災が検知されると自動的に作動するため、人手を介する必要がなく、消火活動の効率が向上します。さらに、最新のシステムでは、他の建物の安全対策(防火ドア、排煙システムなど)と統合することで、より包括的な防火対策が可能になります。
パッシブ・ファイア・プロテクションとは?
パッシブ(受動的)防火は、火災の延焼を防ぎ、人と財産を保護する建材や構造設計を含みます。能動的防火とは異なり、受動的防火システムは作動を必要とせず、材料自体の耐火性に依存する。主な目的は、火災を特定のエリア内に食い止め、避難や救助のための時間を確保すると同時に、構造物の損傷を最小限に抑えることである。
受動的防火の目的
受動的防火の目的は、建物の設計や構造上の注意によって、火災の延焼を遅らせ、被害を軽減することである。建物を保護し、人と財産を守り、避難と救助のための時間を確保します。
受動的防火対策は、外部からの起動や電気、センサーを必要とせず、火災時に自動的に機能する。建物の構造が損なわれない限り機能し、通常、メンテナンスは最小限で済みます。耐火バリアを形成し、炎や煙の拡散を遅らせることで、受動的防火設備は延焼のリスクを大幅に低減し、能動的防火設備を補完して総合的な安全性を確保します。
なぜ受動的防火戦略の策定が重要なのか?
受動的防火戦略は、火災時に必要不可欠な安全性を提供し、人、建物、財産への被害を最小限に抑える。その重要性は、いくつかの重要な分野にある:
火災のリスクと延焼を抑える:受動的防火対策は、耐火素材と区画化によって火災の拡大を遅らせるのに役立ちます。この封じ込めにより、火災の被害を特定のエリアに限定し、消火活動をより管理しやすくし、全体的な火災の影響を軽減します。
命を守る:居住者の安全を確保することが最も重要です。防火壁、ドア、間仕切りなどの受動的な防火対策は、火や煙の拡散を遅らせ、安全な避難のための時間を確保します。これにより、火災時の生存率が高まる。
構造的完全性の維持:火災は構造要素、特に鉄骨を弱体化させ、倒壊の可能性をもたらす。耐火コーティングやパネルを使用したパッシブ戦略は、耐荷重構造を保護し、建物の安定性を保ち、被害を最小限に抑える。
物的損害の軽減:火災を封じ込めることで、受動的防火対策は設備、家具、その他の資産への損害を抑え、重要なエリアを保護し、貴重な財産の損失を減らします。
火災後の修復の簡素化:火災の延焼を抑えることで、必要な修繕の範囲を縮小し、再建を迅速化し、費用と資源を削減し、建物を使用できるようにするプロセスを早めることができる。
アクティブ火災システムの補完:能動的な防火対策(スプリンクラーや煙探知機など)は効果的だが、故障の可能性など限界がある。電気やセンサーに頼らないパッシブ・システムは、アクティブ・システムのバックアップとして継続的な保護を提供する。
長持ちでメンテナンスが簡単:防火壁や耐火材のようなパッシブ・システムは、一度設置されれば、最小限のメンテナンスで継続的に保護されるため、長期的な火災安全のための費用対効果の高いソリューションとなる。
不慮の火災への対応:最新の火災検知・消火システムでも、火災は起こり得ます。受動的防火対策は、最悪のシナリオでも避難や救助の時間を確保できるよう、防御のレイヤーを増やします。
規範と基準の遵守:多くの建築基準法では、特に高層ビルや工業施設のようなリスクの高い構造では、受動的防火対策が義務付けられています。受動的防火戦略を策定することで、法規制の遵守、法的問題の回避、安全基準の達成を確実にします。
受動的防火システムの役割
受動的防火システムは、構造設計と耐火材料を利用して火災の拡大を遅らせ、建物の完全性を保護し、人命と財産の損失を最小限に抑える。受動的防火の主な役割は以下の通り:
防火区画とゾーニング:防火壁、防火扉、間仕切りは、隔離された防火区域を作り、火や煙の拡散を防ぐ。これらの障壁は火災を特定の区域に閉じ込め、避難や消火に多くの時間を割くことができる。
避難時間の延長:鉄骨の梁や壁などの構造部材に塗布された耐火材料は、火災による損傷を遅らせ、居住者が避難するための重要な時間を提供する。例えば、耐火塗料は熱で膨張し、重要な部材を断熱する。
スモークコントロール:密閉された防火扉や間仕切りは煙の拡散を抑え、避難経路を確保し、避難時に煙を吸い込むリスクを低減します。
構造の完全性を守る:耐火コーティングとパネルは、火災時に耐荷重構造物を保護し、崩壊を防ぎ、火災後の復旧を可能にします。これらの材料は、重要な部品への熱による損傷を遅らせる断熱材となります。
シーリング貫通ポイント:耐火シーリング材や耐火材料は、パイプ、ケーブル、ダクトの周りの隙間をふさぎ、これらの脆弱な部分から火や煙が広がるのを防ぎます。
火災後の修理費用の削減:効果的な火災の封じ込めにより、特定のエリアへの火災被害を軽減し、全体的な修理時間とコストを最小限に抑えることができます。この封じ込めにより、建物の影響を受けていない部分は無傷のまま残ります。
パッシブ防火システムとは?
受動的防火システムは、耐火材料と構造設計に依存し、火災の拡大を遅らせ、防火障壁を形成し、建物の構造を保護することによって、火災による被害を最小限に抑えます。能動的防火システムとは異なり、受動的防火システムは起動を必要とせず、火災時に内蔵された特性によって自動的に機能します。受動的防火システムの主な構成要素には、以下のようなものがあります:
避難経路
避難経路は、火災から安全な場所に避難するための安全な経路を提供するために設計されています。緊急時に迅速かつ安全に避難するためには、避難経路を適切に計画することが重要です。
防火扉
防火ドアは、通路や階段、部屋の入り口に設置され、火災時に自動的に閉じて炎や煙の拡散を防ぎ、避難経路を保護して火災による被害を抑える。
火止め
ファイヤーストッピングは、隙間や貫通部(ケーブル、ダクト、パイプの周囲など)を密閉し、壁、床、天井からの延焼を防ぐ。このシステムには、耐火ボード、防火シーリング材、耐火パッケージなどさまざまな材料が使用され、開口部の耐火性を確保します。ファイヤーストッピングは、防火区画の完全性を維持し、火災が脆弱な部分を伝わるのを防ぐために極めて重要です。
浸透性防火
イントゥメッセント防火は、構造用鋼材に塗布されるコーティングで、高温にさらされると膨張して断熱層を形成します。この層が火災による構造物への攻撃を遅らせ、構造物の完全性を維持します。また、防火被覆は滑らかで美しい仕上がりとなり、腐食防止にも役立ちます。その効率性と比較的薄い塗膜(350~700ミクロン)により、構造用鉄骨建築物に広く使用されている。
排煙・換気ダクト
火災において煙は大きな脅威となります。排煙・換気ダクトは、火災時に空気の質を維持し煙を除去し、安全な避難経路を確保するために不可欠です。耐火ダクトは、高温下で構造的完全性を維持しながら、有毒ガスや炎を遮断し、重要な役割を果たします。防火ダクトソリューションと防火におけるその重要性について詳しくは、以下をご覧ください。 FireSafeの防火ダクトソリューション.
防火区画
防火区画は、耐火構造を用いて建物を個別の区域に分割する。火災が発生した場合、これらの区画は火災を特定の区域内に封じ込め、他の区域を保護して延焼を抑える。
構造的保護
構造的保護には、建物の耐火性能を高める耐火被覆、耐火壁、防火扉などの対策が含まれる。これらのシステムは、火災時に建物の完全性を維持し、安全な避難を確保し、物的損害を最小限に抑えるのに役立ちます。
ファイヤー・パーティション
ファイヤー・パーティション防火壁、ドア、窓など、建物を防火区域に分ける構造要素。防火壁は、火災や煙の拡散を遅らせ、避難経路を保護し、消火活動に使える時間を増やす。
防火カーテンと天井バリア
防火カーテンは耐火性の生地で作られ、ロビーや階段室のような大きな開口部に設置される。このカーテンは、火災報知器システムによって作動すると自動的に展開し、日常の使用を妨げることなく保護する。天井バリアは、ケイ酸カルシウムのような材料から作られ、火災や煙が天井の隙間から広がるのを防ぎます。
パッシブ・ファイア認証
受動的防火認証は、材料やシステムの防火性能を検証し、それらが規制基準を満たしていることを確認するものです。この認証は、製品が火災時に人、財産、建物構造を効果的に保護することを確認するものである。通常、第三者機関によって実施され、耐火性と遮煙性を評価します。
受動的防火認定の主な目的
- 製品の品質と性能を保証する。
- 法的および規制上の要件を遵守する。
- 建物の安全性を高め、避難のための時間を確保する。
- デベロッパーやオーナーの責任リスクを軽減する。
一般的な受動的防火認定製品
- 防火壁と防火扉:高温や炎に対する耐性をテストし、火や煙の侵入を防ぐ。
- 耐火コーティングと材料:高温での破損を遅らせ、構造的完全性を保護する。
- 耐火ガラス:炎や煙の通過を防ぎ、火災時の完全性を保つ。
- 耐火プラグ材:ケーブルやパイプなどの貫通部をシールし、火災や煙の延焼を防ぐ。
- 防火ローリングドア:防火壁を素早く形成する能力をテスト。
- 防火シール:火災時に膨張し、隙間を塞いで炎や煙を遮断する。
受動的防火認定の共通試験項目
耐火性試験:製品が高温に耐えられる時間を測定する。
断熱試験:素材の熱伝導防止能力を評価する。
スモーク・バリア・テスト:煙の拡散を阻止する素材の有効性を評価する。
完全性テスト:火災条件下での材料や構造物の安定性を試験する。
共通防火基準
受動的防火システムは、建物と人々を火災から守る効果を確実にするために、さまざまな国際規格や地域規格を満たす必要がある。最も広く認知されている規格には、以下のようなものがある:
EN規格(ヨーロッパ):EN 1363-1は、耐火性試験に関する規格で、建築物が火災にさらされた際の性能を評価するための一般原則を概説しています。この規格は、ヨーロッパ全域の火災安全の確保に役立っています。詳細は以下をご覧ください。 BSIグループ.
UL規格(米国):UL 263は、アンダーライターズ・ラボラトリーズ(Underwriters Laboratories)によって開発された、米国における火災試験の主要規格のひとつです。UL 263は、アンダーライターズ・ラボラトリーズによって開発された米国の主要な防火試験規格のひとつで、建築材料や構造部品の防火試験を網羅し、火災時に必要な安全基準を満たすことを保証しています。
BS規格(英国):BS 476は、火災試験と防火に関する英国規格であり、安全な避難と財産保護を確保するために、材料や構造物が火災時にどのような性能を発揮すべきかのガイドラインを規定している。
GB規格(中国):中国の防火規制には、GB 50016「建築設計に関する防火規定」とGB 14907「鋼構造物用防火被覆」がある。これらの規格は、材料や工法が国の防火要件に適合していることを保証するものです。
能動的防火と受動的防火の違い
能動的防火と受動的防火は、防火システムの2つの重要な要素であり、その機能、作動、適用方法が異なります。ここではその主な違いを説明する:
アスペクト | アクティブ・ファイヤー・プロテクション | パッシブ・ファイア・プロテクション |
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動作原理
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センサーや探知機を使って火災を識別し、消火システムを作動させる。
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火災や煙の拡散を遅らせるため、耐火材料や建物の設計を用いる。
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トリガー方式
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作動にはセンサー、検知器、または人の介在が必要。
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外部トリガーなしで自動的に動作。
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主な役割
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火災を早期に発見・消火し、延焼を防ぎ、被害を最小限に抑える。
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延焼を遅らせ、避難の時間を確保し、構造の完全性を守る。
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応答時間
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素早く、しばしば数秒以内に対応する。
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火災の封じ込めを維持するために、より長い期間にわたって機能する。
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アプリケーション・シナリオ
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住宅、商業ビル、工業施設などで、迅速な抑制のために使用される。
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建物の設計に組み込まれ、長期的な耐火性を提供する。
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メンテナンスと管理
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機能性を確保するため、定期的なメンテナンスとテストが必要。
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メンテナンスはほとんど必要なく、改造や損傷後に点検する。
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コストとライフサイクル
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複雑なシステムのためイニシャルコストが高く、継続的なメンテナンス費用がかかる。
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材料が建物の寿命まで有効であるため、メンテナンス費用が抑えられる。
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防火効果
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火災を素早く消火し、生命と財産を守ることができる。
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火災の延焼を抑え、構造物を保護し、安全な避難を可能にする。
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耐火材の寿命は?
耐火材料の寿命は、材料の種類、用途、環境によって異なります。材料の耐火性は一般的に 耐火等級(FRR)これは、その材料がどれだけの期間火に耐えられるかを示す。
代表的な耐火期間
30分:住宅や軽量の間仕切り壁など、危険性の低い場所に使用される。
60分:ショッピングモールやオフィスビルのような中程度の危険地域に多い。
90~120分:工業用地、病院、高層ビルなどの危険性の高い場所で使用される。
一般的な材料の耐火時間
ケイ酸カルシウム板:2~4時間の防火性能を提供。
石膏ボード:通常、30分から2時間の保護が可能。
耐火コーティング:断熱層を形成し、厚さや環境にもよるが、30分~3時間保護する。
防火扉:一般的に1~3時間の耐久性があり、グレードが高いほど保護時間が長くなる。
耐火ガラス:厚さによって異なるが、30分~2時間は完全性を保つ。
防火材料:ケーブルやパイプの開口部をシールし、1~3時間の耐火性を提供。
耐火材料の寿命に影響する要因
環境条件:湿度が高いと、コーティングやパネルの効果が低下する場合があります。このような場合は、防水処理や適切な材料が必要です。
高温および腐食性環境:耐火材料の寿命を縮める可能性があり、専門的な解決策が必要。
メンテナンス:性能を維持するためには、定期的な点検が欠かせません。耐火コーティングのような素材は、時間の経過とともに劣化し、再塗布が必要になることがあります。
火災強度:過酷な火災条件下では、高性能素材であっても耐火時間が短くなることがある。
能動的防火システムと受動的防火システムの相補性
能動的防火システムと受動的防火システムは、総合的な火災安全性を確保する上で、それぞれ異なる役割を果たしますが、補完的な役割も果たします。両システムを組み合わせることで、火災の早期発見、鎮圧から長期的な構造物の保護まで、さまざまな段階をカバーする重層的な防御を実現します。
迅速な検知と火災の封じ込め:スプリンクラーや警報器などの能動的防火システムは、火災を素早く検知して抑制し、初期被害を最小限に抑えます。耐火構造の壁やドアなどの受動的防火システムは、火災が完全に鎮火しなくても、延焼を遅らせ、建物の安定性を維持します。
避難時間:アクティブ・システムは、即座に警報を発し、火災を制御することで、居住者に避難する時間を与えます。パッシブ・システムは、特に火災がすぐに消火されない場合に、火や煙を封じ込めることで避難時間をさらに延長します。
長期的な保護:アクティブ・システムは、建物構造への直接的なダメージを軽減し、パッシブ・システムは構造破壊を遅らせることで、火災時の建物の安全性を長期にわたって確保する。
消防士を支援する:アクティブ・システムは火災を早期に鎮圧し、状況をよりコントロールしやすくすることで消防士を支援します。パッシブ・システムは、火災が急速に拡大しないようにし、消火活動のための安全な環境を作り出します。
システムの冗長性:パッシブ・システムは、アクティブ・システムが故障したり、外的要因(停電など)によって危険にさらされたりした場合に、耐火性の素材や設計によって基本的な防火を確保し、代替手段を提供する。
要約すると、アクティブ・システムは即時の火災抑制に対応し、パッシブ・システムは火災を抑制して遅らせ、建物の構造を保護し、人々に逃げる時間を与えます。この2つのシステムを組み合わせることで、火災による被害を最小限に抑え、長期的な安全性を確保する強固で信頼性の高い防火対策が実現します。
受動的防火対策におけるFireSafeとの協力の重要性
FireSafeは、経験豊富なスペシャリストチームによる専門的なパッシブ防火ソリューションの提供を専門としています。防火技術および防火材料に対する深い理解により、各クライアントのユニークなニーズを満たすオーダーメイドの戦略を策定することができます。
FireSafeは、防火ダクト、防火パーティション、防火ブロック材、防火ドアなど、包括的な防火ソリューションを提供しています。具体的なソリューションの詳細については、以下をご覧ください。 FireSafe防火ダクトソリューション そして ファイヤーセーフ・ファイヤーパーティション.これらのソリューションは、効果的な火災隔離を保証し、火災発生時に人と財産を守ります。
FireSafe製品の特徴は、その優れた耐火性と耐久性にあります。当社の製品は、最高レベルの防火基準を満たし、その効果を確実にするために厳格な試験を行っています。高度な素材と最先端の技術を活用することで、信頼性の高い防火対策を提供するだけでなく、お客様の長期的な安全投資にも貢献しています。