1、煙,煙性質,煙(smoke)火災時不完全燃焼生煤低分子量燃焼生成縮合微粒子固体(炭化水素粒子)、液滴(粒子)、表面液体覆固体微粒子複合体燃焼熱分解(CO2、CO、HCN、HC、炭化水素)共分散粉塵固体破砕生微粒子熱分解電気分解固相気相噴出飛散微粒子浮遊分散液体微粒子,煙性質,煙組成可燃物種類、燃焼条件(温度、酸素濃度、気流有無)異固体煙粒子熱分解炭化進高分子煤混合液体煙粒子炭化水素高分子酸化生水蒸気、溶込有機酸、炭化水素、凝縮体煙粒子粒径木質系材料:0.10.2m系材料:0.71.5m,煙性質,煙濃度評価一定体積中煙粒子質量(濾過秤量)一定体積中粒径煙粒子個数単位距離当光減衰(濁度):CsCs
2、=-1/Lln(I/I0)L:光源目距離(光路長)I:光路長L光強度I0:光源光強度煙濃度(Cs:m-1)見通距離(Lv:m )積一定扉、反射型標識:CsLv=24窓、発光型標識:CsLv=510見通距離光強、強弱目粘膜対刺激強系燃焼塩化塩化水素石油系刺激小,煙性質,煙発生燃焼温度、高煙発生能、小(一般)塩化逆塩素分解塩素燃焼反応阻害抑制未燃炭化水素増加木材燻焼有炎燃焼境界温度(450)煙発生量大幅変化煙量=工学的煙濃度(Cs)煙含気積(V)燃焼量比例煙量増加(早期燃焼状態),煙性質,煙発生発煙量温度依存性,煙性質,煙性質,煙濃度予測(Csm*:無次元化煙濃度)Csm*=1/(0.035+0.
3、15r/H)2/3r/H0.2(天井面下沿分布場合)r:火源中心水平距離H:火源天井面高天井流温度r/H-4/3乗減衰、伝熱放射熱損失影響煙濃度r/H-2/3乗減衰、熱遠方到達,煙性質,煙中歩行速度見通距離影響目対刺激有無大小影響視覚情報低下天井下煙滞留成層照明遮断光量低下心理的圧迫生理機能低下目喉鼻粘膜刺激生理的負荷判断力行動力低下系可燃物高温煙呼吸器系強刺激咳込呼吸数増加吸引有毒量増加不適切避難誘導、避難経路情報不備不安感、心理的判断力行動力低下集団行動,煙性質,煙中歩行速度,煙性質,刺激与煙濃度,煙性質,煙層降下降下速度火炎雰囲気空気巻込量影響火災室規模(床面積、天井高)影響熱煙気流質量
4、mzmz=0.21QD*1/3(Z/D+Z0/D)5/3QD*=Q/CpT(gD)1/2D2Z:仮想点源垂直上方距離Zuloski:Z0/D=0.5-0.33Lf/D(床面上火源):Z0/D=0.5-0.33Lf/D(床浮状態火源)Heskestad:Z0=1.02-0.083Q2/5Thomas:Z0=1.5AfD:火源代表径、Lf:火炎長、Af:火源面積実火災時(長崎屋火災)100kg吊下燃焼2分間床面積約800m2、高2.7m空間煙充満,煙性質,煙層降下,煙性質,区画天井流気流温度速度、煙濃度火災感知器作動、作動予測重要天井達熱煙気流熱流量Qc上昇温度Ts関係QcsCpsvTsAsCps
5、vTsA=sCpsTs3/2AsCps変化小Qc/(sCpsA)QTs3/2熱流量Qc気流速度vc関係(則)vcTs=Qc2/3=Qc1/3TsH-5/3、vH-1/3減衰性状呈天井衝突,煙性質,区画天井流気流温度速度、煙濃度天井流(天井面沿流)天井流上昇温度Ts対主支配則TsQ2/3/H5/3=Q2/3/(H3/3r2/3)=(Q/r)2/3/H性質流動開始A:熱煙気流流動断面積s:熱煙気流密度Cps:熱煙気流比熱Ts:熱煙気流雰囲気上昇温度H:床近傍火災火源高(天井高、代表長)r:天井面沿流動長天井流速度vc対主支配則vcQ1/3/H1/3=Q1/3H1/2/r5/6性質流動開始,煙性質,
6、区画天井流気流温度速度、煙濃度天井流(天井面沿流)Alpert提案天井流上昇温度Ts=5.38(Q/r)2/3/H(r/H0.18)=16.9Q2/3/H5/3(r/H0.18)天井流速度vs=0.197Q1/3H1/2/H(r/H0.18)=0.946Q1/3/H1/3 (r/H0.18)Heskestad-Delichatosis提案T*=(Ts/T)/Q*2/3=(0.188+0.313r/H)-4/3Q*=Q/(CpTgHH2)v=0.68(T*)1/2(r/H)-0.63(r/H0.3),煙性質,区画天井流気流温度速度、煙濃度須川予測式(上昇温度T、気流速度v、煙濃度Cs)T=k(H
7、+r)/Q2/5-5/3v=H/(H+2r)(Ts/T)gHCs=ks(H+2r)/Q2/3-1k=2022ks:1015(%kW3/2)(、有炎燃焼):35(、有炎燃焼):2.5(n-、有炎燃焼):4.55(木、有炎燃焼):12001800(綿、燻焼)Q(t-t0)2熱煙気流45秒天井到達天井下流火源変化同期,煙性質,区画天井流気流温度速度、煙濃度角度傾斜天井場合T=k(H+rcos)/Q2/5-5/3v=H/(H+2rcos)(Ts/T)gH火源位置室隅(2壁面)近接場合T=k(4/1)2/5(H+r)/(4Q)2/5-5/3火源4個相当分天井面温度v=H/(H+2r)(Ts/T)gH火源位置壁面近接場合T=k(4/2)2/5(H+r)/(2Q)2/5-5/3火源2個相当分天井面温度v=H/(H+2r)(Ts/T)gH,煙性質,室隅火源場合天井下熱煙気流温度,煙性質,壁面火源場合天井下熱煙気流温度,