都市火災の物理的延焼予測モデルの開発と防災性能評価システムとしての実用化

城市火灾物理火势蔓延预测模型的开发及其作为防灾绩效评估系统的实际应用

• 批准号: 04J00676
• 负责人: 樋本 圭佑
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J00676/
• 关键词: 都市火災; 延焼モデル; 火災リスク; 開口噴出気流; 飛び火; 延焼火災; ゾーンモデル

本研究では,市街地の火災安全性能に対する合理的な評価を行うため,都市火災の延焼性状を,現象の物理的知見に基づいて定式化した.延焼モデルは,建物内部の火災性状予測モデルと,建物間の火災拡大性状予測モデルの二つのモデルから構成される.このうち前者については,建物内の各室を火災性状の検査体積とみなすゾーンモデルを拡張したものを利用した.後者については,火源からの輻射熱伝達,火災気流による温度上昇,火の粉の飛散を延焼要因として考えた.なお,延焼モデルを構成する個別の現象については,開口噴出気流性状に関するサブモデルを区画模型実験の結果をもとに定式化した.また,火の粉の飛散性状については,正方形平板の飛散シミュレーションを数値流体力学的手法に基づいて行い,この結果をもとに相似則を導いた.本延焼モデルの妥当性については,建物単体の火災性状を調べた既往の実験結果,ならびに酒田市大火(1976)での観測結果との比較を行うことで検討を加えた.このうち前者については,区画を隔てる扉や壁の燃え抜け時間を調整することで妥当な一致が得られた.一方,後者については,市街地において帯状の燃焼領域を形成しながら火災が拡大するとの定性的な傾向は一致する結果が得られたものの,延焼速度は全般的に過大評価された.さらに,ここまでに構築した延焼モデルを利用し,伝統的建造物群保存地区に指定される高山市三町地区を対象とした延焼シミュレーションを行って,市街地が有する火災リスクの評価を行った.伝建地区という性格上,火災安全性能を向上させるにあたって市街地の大規模な改変を加えることは困難であることから,建物の部材レベルの防火性能を向上させることで市街地全体の火災安全性能を向上させることを考えた.こうした場合の延焼シミュレーションを行った結果,市街地の火災リスクが低減される結果が得られた.

This study aims to formulate a reasonable assessment of urban fire safety performance, and a basic understanding of urban fire delay characteristics and phenomena. Fire behavior prediction inside buildings, fire behavior prediction between buildings. The fire behavior of each room in the building is examined by the inspection volume and the utilization of the fire behavior. The latter is caused by the radiation heat of fire source, the temperature rise of fire current, and the dispersion of fire powder. The results of the model are formulated for the individual phenomena of the combustion delay and the characteristics of the open jet. The dispersion behavior of fire powder is similar to that of a square plate. The fire behavior of individual buildings has been adjusted. The results of previous tests have been compared with those of the Sakata City Fire (1976). The former is the same as the latter, and the latter is the same as the former. On the one hand, the latter is the case, and the fire in the market has a large and qualitative tendency to form a fire field. The result is that the fire rate is generally too high. In the meantime, the construction of this project will continue to burn, and the use of this project will be carried out in the designated preservation area of the traditional construction group, namely, the construction area of the three towns of Takayama City. The fire safety performance of the building area and the character of the building is improved. In this case, the fire situation in the city was reduced.