排煙設備とは?
火災の煙を外に逃がす安全設備
【超解説】とても簡単に言うと何か?
火事のときに出る煙を、建物の外に強制的に排出するための
設備のこと。煙は火よりも速く広がり、視界の確保と安全な呼吸を妨げるため、
避難の時間を確保する命綱です。
1. 基本概要
そもそも何か
排煙設備とは、火災により発生した煙を建物外に排出し、避難経路の視界と呼吸環境を
確保するための防災設備です。
建築基準法(施行令第126条の2)および消防法に基づき、一定の規模・用途の建築物には
設置が義務づけられています。
なぜ必要なのか
火災で最も危険なのは炎そのものではなく煙による被害です。
煙は毎秒3〜5mの速さで水平に広がり、階段では毎秒3〜5mで上昇します。
排煙設備は、この煙を建物の上部から強制的に排出することで、床面から1.8m以下の空間に
煙が降りてくるのを遅らせ、避難に必要な時間を確保します。
2. 構造や原理
排煙方式の種類
排煙設備には大きく分けて2つの方式があります。
-
自然排煙方式:
天井付近に設けた排煙窓(排煙口)を
開放して、煙の浮力と外気の風力で
自然に排煙する方式。
外壁に面した部屋で採用されます。 -
機械排煙方式:
排煙機(ファン)と排煙ダクトを用いて
強制的に煙を吸い出す方式。
地下室や内部の廊下など
外壁に面しない空間で採用されます。
機械排煙の作動原理
機械排煙方式の作動手順は以下のとおりです。
-
1. 火災検知:
自動火災報知設備が
火災を検知し、信号を発報します。 -
2. 排煙口の開放:
手動開放装置を操作するか、
連動制御盤の信号により
排煙口のダンパーが開きます。 -
3. 排煙機の起動:
排煙口の開放と連動して
屋上の排煙機が自動起動し、
強制排気が開始されます。 -
4. 煙の排出:
排煙ダクトを通じて煙が
屋外に排出されます。
排煙区画ごとに1m³/分以上の
排煙量が必要です。
3. 素材・形状・規格
排煙設備の構成機器
機械排煙設備は以下の機器で構成されます。
-
排煙口:
天井面または壁面上部に設置される
開口部。通常は閉鎖されており、
火災時にダンパーが開放されます。 -
排煙ダクト:
排煙口から排煙機まで煙を導く管路。
1.5mm以上の鋼板で製作され、
耐火構造の区画を貫通する場合は
防火ダンパーが設置されます。 -
排煙機(排煙ファン):
屋上に設置される耐熱性の
大型排気ファン。280℃の高温煙に
30分以上耐える性能が要求されます。 -
手動開放装置:
壁面に設置される操作ボタンまたは
ハンドル。床面から80〜150cmの
高さに設置が義務づけられています。
種類や関連規格
自然排煙窓は建築基準法施行令により防煙区画面積の1/50以上の開口面積が
必要です。排煙口は天井面から80cm以内の高さに設置し、天井面から50cm以上突出した
防煙垂れ壁で区画する必要があります。
4. 主に使用されている場所
使用される施設
建築基準法により、以下の建物には排煙設備の設置が義務づけられています。
- 延べ面積が500m²を超える建築物
- 3階以上の階で500m²を超えるもの
- 地下階で居室のある建築物
- 排煙無窓の居室
- 特殊建築物(劇場、百貨店、病院等)
具体的な設置位置
排煙口は各防煙区画の天井面または壁面上部に設置されます。
手動開放装置は排煙口の近くの壁面で避難経路上の見やすい位置に設置されます。
排煙機は屋上の機械室または屋上に露出して設置されます。排煙ダクトは各階の天井裏を通り、
竪穴区画を貫通して屋上まで立ち上がります。
5. メリット・デメリット
メリット(長所)
ここでは自然排煙と機械排煙を比較してそれぞれの長所を示します。
-
自然排煙のメリット:
機械設備が不要でコストが安い。
停電時でも排煙機能が維持される。
メンテナンスが容易。 -
機械排煙のメリット:
外壁に面しない空間でも排煙可能。
排煙量を確実にコントロールできる。
地下室や大規模建物の内部廊下に
対応できる。
デメリット(短所・弱点)
-
自然排煙のデメリット:
外壁に面した空間でしか使えない。
風向きや気温差によって
排煙性能が左右される。
排煙窓の開放忘れによる機能不全。 -
機械排煙のデメリット:
設備費・維持管理費が高い。
排煙機・ダクト・制御盤など
機器が多く定期点検が必要。
停電時には非常電源が不可欠。
6. コスト・価格の目安
導入や更新にかかる費用
排煙設備のコストは方式や建物規模によって大きく異なります。
おおよその相場
-
自然排煙窓(排煙オペレーター付き):
1箇所あたり約5〜15万円 -
排煙口(天井型ダンパー式):
1箇所あたり約3〜8万円 -
排煙機(屋上設置型):
1台あたり約50〜150万円 -
排煙ダクト工事費:
1フロアあたり約30〜80万円
目安: 中規模ビル1棟の機械排煙設備で約300〜800万円程度
7. 更新周期と注意点・絶対にやってはいけない悪い使用方法
更新周期(推奨交換時期)
排煙機の耐用年数は15〜20年程度です。排煙ダンパーは10〜15年で
動作確認と交換を検討してください。年2回以上の定期点検が法令で義務づけられています
(建築基準法第12条の定期報告)。
絶対にやってはいけない悪い使用方法
排煙口や手動開放装置の前に
家具・荷物・パーテーションを
設置して操作できなくすること。
火災時に排煙口が開放できません。
法定の定期点検を行わず、
排煙ダンパーの開閉や排煙機の
動作確認を何年も怠ること。
悪い使用方法をするとどうなるか(末路)
排煙口が開放できない場合、火災時に煙が建物内に充満し、避難者が視界を失って逃げ遅れます。
一酸化炭素は高濃度になると短時間で意識を失う危険があり、
排煙不良は避難の安全に直結する重大問題です。
定期点検を怠ると、排煙ダンパーが錆びて固着したり、排煙機のモーターが焼損していても
気づかず、いざ火災が発生した際に排煙設備が一切機能しないという最悪の事態を招きます。
この場合、建物管理者が刑事責任を問われることもあります。
8. 関連機器・材料の紹介
排煙設備と密接に関連する機器を紹介します。
-
自動火災報知設備(自火報):
火災を検知して排煙設備の連動起動の
きっかけとなる設備。
排煙設備と連動制御されます。
▶ 詳細記事はこちら -
非常電源(自家発電設備):
停電時に排煙機を動かすための
バックアップ電源。
機械排煙には非常電源が不可欠です。
▶ 詳細記事はこちら -
防煙垂れ壁:
天井面から50cm以上突出する不燃材の壁。
煙の水平移動を遮って防煙区画を形成し、
排煙設備の効果を高めます。
9. 多角的なQ&A(20連発)
壁にある「排煙」と書かれたボタンは何ですか?触っても大丈夫ですか?
排煙口を開放するための手動開放装置です。火災時に操作すると天井の排煙口が開き
煙が排出されます。火災時以外は触らないでください。
火災のときは自分で排煙ボタンを押すべきですか?
自分の安全を最優先にしてください。余裕がある場合は押してから避難すると
後続の避難者の安全性が高まります。まず避難、余裕があれば操作が原則です。
天井に見える四角い蓋のようなものは排煙口ですか?
天井面の四角い開口で「排煙」の表示がある場合は排煙口です。通常は閉じており、火災時に
自動または手動で開放されます。
排煙窓が開いているビルを見かけますが常時開放ですか?
自然排煙窓は日常の換気にも使われることがあります。ただし火災時に
確実に開放できる状態を維持することが法令上の要件です。
火事で煙が来たときどう逃げればよいですか?
煙は上に溜まるため、姿勢を低くしてハンカチで口と鼻を覆いながら避難してください。
壁を伝って避難方向を確認します。
排煙ダクトの板厚の基準は?
排煙ダクトは1.5mm以上の鋼板で製作することが求められます。
一般空調ダクト(0.5〜0.8mm)より大幅に厚い仕様です。
排煙ダクトの断熱処理は必要ですか?
排煙ダクトが耐火構造の区画内を通過する場合は、耐火被覆
(ロックウール保温等)が必要です。告示基準に適合する仕様を確認してください。
防火ダンパーの設置位置は?
排煙ダクトが防火区画を貫通する位置に設置します。ただし排煙ダクト用の
ダンパーは温度ヒューズ280℃作動の特殊仕様(HFD)が必要です。
排煙口のワイヤー式開放装置の施工で注意する点は?
ワイヤーの曲がりを最小限にし、引っかかりや摩擦が生じないよう
プーリーの位置を適切に設定します。施工後に確実に開放動作するか試験を行ってください。
排煙機の電源はどこから取りますか?
排煙機は防災動力盤から耐火配線(耐熱電線)で接続します。非常電源回路であり、
一般電源との兼用は禁止です。
防煙区画の面積制限は?
1つの防煙区画は500m²以下にしなければなりません。防煙垂れ壁で区画を分割し、
各区画に排煙口を設置します。
排煙設備の設置が免除される条件はありますか?
居室の面積が100m²以下で準耐火構造の壁と防火戸で区画された場合などに免除規定が
あります。告示1436号を確認してください。
排煙量の計算方法を教えてください。
防煙区画の床面積に1m³/(分・m²)を乗じた値以上で、かつ2つ以上の
防煙区画にまたがる場合は最大区画の2倍以上が必要です。
完了検査で排煙設備は何を確認されますか?
排煙口の位置・開口面積・手動開放装置の高さ・防煙垂れ壁の寸法・排煙機の起動
連動確認・排煙風量測定が主な検査項目です。
他の設備(空調ダクト等)との兼用は認められますか?
原則として排煙ダクトは専用です。ただし一定の条件を満たせば
空調ダクトとの兼用(兼用排煙)が認められる場合があります。
排煙設備の点検はどのくらいの頻度で必要ですか?
建築基準法第12条に基づく定期報告として年1回の総合点検、消防法に基づく機器点検として
年2回の実施が必要です。
排煙ダンパーが固着している場合の対処法は?
ダンパー軸の注油・清掃で改善する場合もありますが、錆がひどい場合は
ダンパーごと交換してください。点検時の動作確認が極めて重要です。
排煙口の手動開放装置の「復旧」はどうすればよいですか?
手動で開放した排煙口は手動で閉鎖・復旧する必要があります。開放装置のボタンを戻し、
排煙口が確実に閉まったことを目視確認してください。
排煙設備の改修工事はどの程度の費用がかかりますか?
排煙ダンパーの交換は1箇所あたり約5〜10万円、排煙機の更新は
1台あたり約100〜200万円程度です。足場や仮設の費用も加算されます。
テナントが排煙口の前に家具を置いている場合は?
法令違反に該当する可能性があるため速やかに撤去を指示してください。
排煙口と手動開放装置の周囲は常に操作可能な状態を維持する義務があります。