発煙


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発煙の概要
  • 燃焼に因る構成要素
    • 発熱
    • 発煙

  • 煙粒子の特性
    • 燻焼における煙粒子
      • 凝集液滴
      • 白/青色
    • 発煙燃焼における煙粒子
      • 脱水素反応に因る煤
      • 黒色

  • 煙の流動要因
    • 発熱に因る空気層の密度差
    • 浮力
    • 圧力差

  • 煙の誘引要素/遷移
    • 燃焼の確定要素
      • 温度
      • 酸素濃度
    • 燃焼過程における誘引要素
      • 熱分解
      • 化学反応
    • 煙の構成要素
      • 粒子の形成要素
        • 完全燃焼に因る生成物
        • 不完全燃焼に因る中間生成物
        • 未燃焼の分解生成物
      • 流体の形成要素
        • 不活性ガス
        • 未燃焼流体

発煙の性状
  • 火災における誘引障害/基準
    • 避難障害を誘引
    • 後述の減光係数に因り判定

  • 発煙濃度の分類
    • Wc[mg/m 3 ]:重量濃度、単位体積毎の含有質量
    • Nc[p/cm 3 ]:個数濃度、単位体積毎の含有数
    • Τ[%]:透過率、特定波長光の試料通過率
    • l[m -1 ]:減光係数、散乱/屈折に因る光の吸収率

  • 他発煙要素の分類
    • Sq[m 2 /g]:発煙量、材料質量毎の発煙体積
      • V[m 3 ]:煙の容積
        算出式:
        Sq=l\times V
    • Sr[m 2 /s]:発煙速度、単位秒毎の発煙面積
      • k Sf [m 2 /g]:発煙係数、単位材料質量毎の発煙面積
      • Br[g/s]:燃焼速度、単位秒毎の材料燃焼質量
        算出式:
        Sr=k_{Sf}\times Br

  • 発煙量
    • 確定要素
      • 内装材料の種類
      • 空気の流入出容量
      • 収容可燃物/空気間の接触面積
      • 形成空間の容積
    • 火災遷移における特性
      • 火災初期
        • 内装材の種類に因り確定
        • 高発煙係数/低燃焼速度に因り低発煙速度
      • フラッシュオーバ現象発生以降の遷移
        • 燃焼速度/空気の流入出容量に因り確定
        • 温度上昇に併せ低発煙係数/高燃焼速度に因り高発煙速度

  • 火災室内の煙伝播特性
    対流に因る乱流拡散に因り確定
    • 火災の初期
      • 小規模な火源に因り煙は少量
      • 熱気流の流動性状において自由空間中の空気に同一
      • 付随空調の稼動に対し低温/浮力に因り拡散
    • 火災の成長期以降
      • 熱気流は周囲空気との混合と共に天井に到達し拡散
      • 誘引浮力に因り煙層/空気層を形成
      • 煙層における天井/壁面に対し吸熱
      • 煙/空気の混合に伴い煙層が増加
      • 構造固有の特性
        • 開口部の内在
          • 煙が流出/拡散
          • 煙の流出に対し同量の空気が流入
          • 密閉性能に因り拡散量が確定
        • 天井高の寸法
          床/天井間の離隔距離伸張にて下記を誘引
          • 煙層の伸展に対し所要時間が拡大
          • 避難余剰時間が拡大

  • 建物内の煙伝播特性
    • 指向の分類
      • 水平伝播
        • 密度差に因り煙/空気層を形成し伸張
      • 垂直伝播
        • 密度差に伴う煙突作用に因る拡大
          区画形成が困難な下記に因り伝達経路を形成
          • 階段室
          • エレベータシャフト
          • 竪穴ダクト
        • 伝播の拡大要因
          • 付随暖房流体経路の付設に対し煙の浮力が上昇
    • 誘引現象
      • フラッシュオーバ現象への燃焼の近接推移
        • 火災室内の余剰空気が低下
        • 自由空間の空気に対し熱気流の流動は相違
      • フラッシュオーバ現象以降の燃焼推移
        • 出火室内に火炎が充満
        • 開口部における多量の火煙流出
          • 既設開口部
          • 火災に因る形成開口部

  • 煙制御
    • 制御要素/作用
      • 防炎
        下記にて分割し伝播を防止
        • 面積区画
        • 異種用途区画
        • 竪穴区画
        • 層間区画
      • 排煙
        避難経路への流入煙濃度の低減に因り、恕限度(じょげんど)以下に抑制
        • 濃度変更に因る分類
          • 煙の直接排気
          • 給気に因る希釈排気
        • 構造分類
          • 自然排気方式:窓/排煙口に因る排気
          • スモークタワー方式:煙流路としての竪穴
          • 吸引機械排煙方式:機械的な排気
          • 給排気機械排煙方式:機械的な給排気に因る排気

  • 煙の拡散
    • 誘引過程
      • 含有物質
        下記等の一部人体への有害物質
        • 燃焼生成物:酸化化合物(CO x )等
        • 分解物
        • 水蒸気
        • 未燃物
    • 拡散確定要因
      • 煙の拡散促進
        • 高層構造
        • 深層構造
      • 不完全燃焼
        • 建具の機密性能上昇に起因
      • 煙の複雑拡散
        • 冷暖房効果改善に伴う低天井高構造に起因
    • 拡散速度
      避難における留意事項
      • 徒歩速度参考:1.0~1.5[m/s]
      • 水平方向:0.5~1.0[m/s]
      • 垂直方向:1.0~3.0[m/s]、出火階の上階に対し影響が拡大