点検
機械排煙とは？自然排煙との違いや点検についても解説
機械排煙設備は定期的な点検が必要です。しかし、普段使うものではないので機械排煙設備についてよく知らない方もいるのではないでしょうか。この記事では機械排煙について基本的なことから分かりやすく解説します。
排煙の必要性
建物で火災が発生した際には、効果的に排煙を行う必要があります。煙が充満していると、避難が遅れるだけでなく、煙そのものによって死亡する危険があるからです。
「令和3年版 消防白書」によれば、火災による死因の割合は「火傷」が36.5％と最も多く、次いで「一酸化炭素中毒・窒息」が30.5％でした。
火災では炎だけでなく、煙も非常に危険であるとわかります。排煙設備だけでは消火できないので、火は食い止められませんが、適切に作動すれば煙による被害はある程度防げます。
そのため、人が多く利用する建物では、建物の中にいる人を火災発生時の煙から守り、避難しやすくするために排煙設備の設置と点検が必要です。
機械排煙の種類
排煙方法は、機械排煙と自然排煙の2種類に分かれます。
機械排煙
機械排煙とは、機械の力で排煙を行うことです。機械の力を使う分、安定して排煙を行えます。しかし、停電時でも動くよう予備電源が必要なほか、仕組みも複雑です。機械排煙設備は主に以下のパーツから成り立っています。
- 排煙ボタン
- 排煙口
- 排煙ダクト
- 排煙機
排煙ボタンを押すと天井などにある排煙口が開き、排煙機が起動します。その後、排煙口から吸い込まれた煙が、排煙ダクトを通って排煙機から屋外へ排出されるのが機械排煙の仕組みです。
なお、排煙口を開くときに、排煙ボタンではなくワイヤー式やレバーなどの操作によって手動で開くタイプの排煙設備もあります。
排煙設備は、火災発生時に力の弱い人や装置の勝手がわからない人でも使う可能性のある設備です。そのため、ボタン式であっても手動式であっても、簡単な操作で排煙口が開くよう設計されています。
自然排煙
一方、自然排煙とは、煙が自然に上に立ち昇る性質を利用して、室内の天井付近に設けた開口部（排煙窓）から煙を排出する方法です。
機械排煙と自然排煙の関係
排煙の仕方はここまで紹介してきた「機械排煙」と、機械は使わず煙の浮力を利用して排煙する「自然排煙」の2種類があります。機械排煙についてより詳しく説明するために、機械排煙と自然排煙の違いなどを解説します。
機械排煙と自然排煙の違い
機械排煙と自然排煙の違いを簡単に表すと、以下の表の通りです。
| 項目 | 機械排煙 | 自然排煙 |
|---|---|---|
| 排煙の方法 | 機械の力 | 煙の浮力 |
| 予備電源 | 必要 | 不要 |
| ダクト・ダクトスペース | 必要 | 不要 |
| コスト | 高い | 低い |
| 保守管理の手間 | 多い | 少ない |
| 排煙の安定性 | 高い | 低い |
機械排煙は機械の力で排煙する以上、電力が必要です。火災発生時には停電している可能性もあるので、予備電源と繋ぐ必要があります。一方、自然排煙は外に面する窓やガラリを開けて、煙の浮力によって排煙するので、電力は必要ありません。
機械排煙は自然排煙に比べるとコストが高く、保守管理の手間もかかります。さらに、自然排煙とは異なりダクト・ダクトスペースも必要です。
しかし、機械排煙は外の風や室内外の温度差に排煙が左右されず、煙の流れや排出量をコントロールできるので、排煙の安定性に優れています。
機械排煙と自然排煙の使い分け
機械排煙と自然排煙は、どちらが優れているということではなく、建物や部屋、予算事情に合わせた使い分けが必要です。
単純にコスト面だけ見れば、シンプルな自然排煙の方が機械排煙よりも優れています。また、ダクト・ダクトスペースが必要ないので、あまりスペースがない場所に設置できるのも強みです。しかし、自然排煙は窓やガラリから排煙する性質上、外に面した場所にしか設置できません。
そのため、例えば、窓がある部屋は自然排煙を利用し、窓のない部屋や廊下は機械排煙を利用するといった使い分けをするケースもあります。また、煙の流れをコントロールする必要から、高層ビルでは機械排煙が採用されます。
機械排煙設備は保守管理の手間とコストがかかる設備ですが、機械排煙設備でなければ設置できない場所もあるのです。
機械排煙と自然排煙の併用
機械排煙と自然排煙の設置については細かな規定があります。使い分けに関連して一例を挙げると、機械排煙と自然排煙の併用についての規定があります。
機械排煙と自然排煙は、隣接した2つの防煙区画で併用することができません。機械排煙と自然排煙では排煙の仕方が異なるために、隣接した防煙区画で2つの排煙方法を併用すると、それぞれの排煙設備がうまく機能しない可能性があるからです。
管理しているビルや施設などで、「なぜここで機械排煙設備を設置しているのだろう」と不思議に思う箇所には、こうした細かな規定が関係している場合もあります。
機械排煙設備の種類
機械排煙設備には3種類の方式があります。管理しているビルや施設の機械排煙設備がどのタイプかを知っておくと、より機械排煙設備についてイメージが深まるかもしれません。ここからは、機械排煙設備の方式について解説します。
排煙口方式
排煙口方式は、排煙口が開き排煙するシンプルな方式で、最も一般に採用されています。外に煙が出ていくので、部屋の中が負圧になり、他の部屋に煙が移動しにくくなります。
他の方式に比べるとやや安全性は落ちるものの、構造がシンプルで比較的スペースを取らないというメリットがあります。
加圧排煙方式
加圧排煙方式は、排煙口方式での排煙に加えて、火災が発生していない場所に新鮮な空気を送り込む方式です。
単に排煙するだけではなく、新鮮な空気を供給できるので、一酸化炭素中毒や窒息のリスクが下がります。また空気が供給された場所は加圧状態になるので、煙が入ってきにくくなります。
排煙だけでなく給気しなければならないので、排煙口方式に比べると構造が複雑です。しかし、避難する際の安全性を高められるため、避難が難しい高層ビルなどに向いた排煙方式です。
天井チャンバー方式
天井チャンバー方式は、天井に煙を溜める「天井チャンバー」という箱型の空間を作り、天井チャンバーから煙を吸い出して屋外に排煙する方式です。
排煙口方式に比べて煙の戻りが少ないのでより安全ですが、設置にはチャンバーを設置できるだけのスペースが必要なので、設置場所を選びます。
機械排煙設備の点検
機械排煙設備は、きちんと動作するかを1年に1度点検する必要があります。機械排煙設備の点検はいわゆる12条点検の一環の「建築設備定期検査」で行います。
12条点検全体については以下の記事をご参照ください。
12条点検とは？対象となる建築物などや点検内容を改正後の法律に沿って解説
点検内容には以下のようなものがあります。
- 排煙機の設置状況
- 排煙機の作動の状況
- 排煙機の排煙風量
- 排煙口の周囲の状況
- 排煙口の排煙風量
- 排煙ダクトの劣化と損傷の状況
詳しい点検内容は以下の国土交通省の告示に詳しく記載されているので、ご興味のある方はご参照ください。
建築設備等（昇降機及び遊戯施設を除く。）の定期検査報告における検査及び定期点検における点検の項目、事項、方法及び結果の判定基準並びに検査結果表を定める件（平成20年3月10日国土交通省告示第285号）
機械排煙設備の点検を行う「建築設備定期検査」は以下の有資格者による点検が必要です。
- 一級建築士
- 二級建築士
- 建築設備検査員
建築設備定期検査は法律で義務として定められています。資格を持っていない場合は、有資格者のいる業者などに点検を外注しましょう。
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