防災システム
【課題】防護区画形成設備と消火設備の共通化した貯水槽の小型化と一方の設備の放水による他方の設備への悪影響を回避する。
【解決手段】水幕用ポンプ１６からの消火用水をヘッド列１２から散水して水幕による防火区画を形成する防火区画形成設備１０と、消火用ポンプ３２からの消火用水を作動した閉鎖型ヘッド２８から散水して消火する消火設備１１とで貯水槽３５を共通化する。防火区画制御盤５０は所定の水幕保証時間（６０分）を経過した時点で設備を停止し、消火制御盤６０は所定の消火保証時間（２０分）を経過した時点で停止する。
【解決手段】水幕用ポンプ１６からの消火用水をヘッド列１２から散水して水幕による防火区画を形成する防火区画形成設備１０と、消火用ポンプ３２からの消火用水を作動した閉鎖型ヘッド２８から散水して消火する消火設備１１とで貯水槽３５を共通化する。防火区画制御盤５０は所定の水幕保証時間（６０分）を経過した時点で設備を停止し、消火制御盤６０は所定の消火保証時間（２０分）を経過した時点で停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水幕による防火区画形成設備とヘッドからの放水で消火する消火設備を備えた防災システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物や空間内の防災システムとして、火災時に、複数のヘッドを備えたヘッド列から消火用水を散水して水幕を形成し、この水幕により天井、床及び壁に囲まれる建築空間を防火区画に仕切る防火区画形成設備が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、防火区画形成設備を設置した建物や空間に、火災時に天井等に設けた消火ヘッドから火源を含む散水区画に消火用水を散水し消火を行う消火設備（スプリンクラー消火設備）を設ける場合がある。
【０００４】
このように同じ建物や空間の防災システムとして消火設備と防護区画形成設備を設置した場合、それぞれの設備が同時に起動しても良いように水源としての貯水槽を別々に設置する必要がある。
【特許文献１】特開２００２−２４８１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の消火設備と防護区画形成設備の両方を設置した防災システムにあっては、貯水槽を別々に設置する必要があったため、建物の地下階における貯水槽の設置スペースの確保が大変で設備コストが高騰し、維持管理にも手間と時間がかかる。
【０００６】
そこで、貯水槽を各設備に共通のものとすることが考えられるが、貯水槽を共通化した場合には、２つの設備の起動するタイミングによっては、先に起動した設備が後から起動した設備の散水に悪影響を与える恐れがある。
【０００７】
また防護区画形成設備と消火設備については、放水を開始してから所定時間散水を継続しなければならない散水保証時間（動作保証時間）が要求されており、この散水保証時間は防護区画形成設備と消火設備では異なっている。
【０００８】
この問題を解消するためには、先に起動した設備の散水が後から起動した設備の散水に悪影響を及ぼさないように貯水量を十分に増やす必要があり、共通化したことで貯水槽が大型化し、共通化によるメリットが失われるという問題がある。
【０００９】
本発明は、防護区画形成設備と消火設備の貯水槽を共通化した場合に、両者の起動タイミングの如何に関わらず、必要最小限の貯水量で先に起動した設備の放水による後から起動した設備への悪影響を回避し、各設備に必要な放水保証時間を確保できる防災システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、防災システムを提供するものであり、
水幕用ポンプにより加圧供給された消火用水を複数のヘッドを備えたヘッド列から散水して水幕による防火区画を形成する防火区画形成設備と、
消火用ポンプにより加圧供給された消火用水を火災により作動したヘッドから散水して消火する消火設備と、
水幕用ポンプと消火用ポンプで供給する消火用水を貯留した貯水槽と、
防火区画形成設備を作動した際に、予め定められた水幕保証時間Ｔ１を経過した時点で停止する防火区画制御部と、
消火設備の作動時に、予め定められた消火保証時間Ｔ２を経過した時点で停止する消火制御部と、
を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の防災システムは、水幕保証時間Ｔ１が消火保証時間Ｔ２より長い場合（Ｔ１＞Ｔ２）、貯水槽内における水幕用ポンプ及び消火用ポンプの吸込最低レベルを同一レベルに設定し、吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる貯水量を、水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１と消火保証時間Ｔ２を満たす水量Ｑ２との合計水量（Ｑ１＋Ｑ２）以上とする。
【００１２】
また本発明の防災システムは、貯水槽内における水幕用ポンプの吸込最低レベルを消火用ポンプの吸込最低レベルよりも下方に設定し、
消火用ポンプの吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる貯水槽の第１貯水量を、
消火保証時間Ｔ２を満たす水量Ｑ２、
水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１の内の消火保証時間Ｔ２分の水量｛Ｑ１・（Ｔ２／Ｔ１）｝、及び
所定の補償水量Ｑｄ
の合計水量以上とし、
水幕用ポンプの吸込最低レベルから消火用ポンプの吸込最低レベルまでの容積で決まる貯水槽の第２貯水量を、水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１から消火保証時間Ｔ２分の水量｛Ｑ１・（Ｔ２／Ｔ１）｝を差し引いた残り水量以上とする。
【００１３】
この場合の補償水量Ｑｄは、防火区画形成設備が作動した後に消火設備が作動するまでの遅れ時間Ｔｄの間に、防火区画形成設備が放水する放水量（Ｑ１・Ｔｄ）に基づいて設定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、防火区画形成設備の水幕保証時間Ｔ１例えばＴ１＝１時間と消火設備の消火保証時間Ｔ２例えばＴ２＝２０分を設備毎に設定し、設備が起動した際に作動時間を計測し、設定した保証時間に達したら放水を停止することで、先に起動した設備の放水による後から起動した設備への影響を防止し、両方の設備が同時に又は異なるタイミングで動作したとしても、各設備に設定された放水保証時間に亘る散水を確実に確保することができる。
【００１５】
また防火区画形成設備と消火設備の放水量と消火保証時間から貯水槽の貯水量を決めることで、必要な貯水量を最小限に抑え、共通化した貯水槽を小型化し、設置スペースと設備コストを低減するることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明による防災システムの一実施形態を示した説明図である。図１において、本発明の防災システムは、同じ建物内に防火区画形成設備１０と消火設備１１を設置している。防火区画形成設備１０は水幕用ヘッド１４を複数配列したヘッド列１２を備え、ヘッド列１２に対してはモータ１８により駆動される水幕用ポンプ１６から加圧消火用水が、給水本管２２及び分岐管２４、更に電動弁２６を介して供給され、水幕用ヘッド１４からの散水で水幕を形成し、天井、床及び壁に囲まれる建築空間を防火区画に仕切る。
【００１７】
ヘッド列１２の設置区画には、別々の感知器回線５２，５４に接続された複数の火災感知器５６，５８が設置されている。感知器回線５２，５４は火災受信盤４８に接続される。火災受信盤４８は感知器回線５２，５４の両方の火災発報（アンド回線発報）を受信した際に、火災信号を防火区画制御盤５０に出力する。
【００１８】
防火区画制御盤５０は、火災受信盤４８による２回線発報受信に基づく火災信号を受けて、モータ１８により水幕用ポンプ１６を起動し、また分岐管２４に設けている電動弁２６を開状態に制御し、これによってヘッド列１２の水幕用ヘッド１４に消火用水を加圧供給して水幕を形成し、水幕により防火区画を仕切り形成する。
【００１９】
消火用ポンプ１６から加圧供給する消火用水は水源用の貯水槽３５に貯水されており、水幕用ポンプ１６の吸込管が貯水槽３５に引き下ろされ、吸込管の先端にフート弁２０を設けている。このフート弁２０の設置レベルが貯水槽３５における水幕用ポンプ１６の吸込最低レベルとなる。
【００２０】
図１の防火区画形成設備１０におけるヘッド列１２の設置部分による防火区画の形成は、図２に示すようになる。図２は建物の１つのフロア６２を示しており、フロア６２の天井側に複数の水幕用ヘッド１４を配列したヘッド列１２が設置されており、分岐管２４の接続により消火用水の加圧供給が受けられるようにしている。
【００２１】
水幕用ポンプ１６の運転により水幕用ヘッド１４から消火用水を散水すると、フロア６２内に散水パターン１５ａが繋がった水幕１５が形成され、この水幕１５の形成で、フロア６２を防火区画６４−１と防火区画６４−２に仕切るようになる。
【００２２】
ヘッド列１２に対しては、その両側の天井面に火災感知器５６，５８が設置される。感知器回線５２は、防火区画６４−１に設置している３つの火災感知器５６，５８のうちの両側の２つの火災感知器５８，５８に接続した後、ヘッド列１２の部分を横切って、防火区画６４−２側に設置された火災感知器５６に終端接続している。
【００２３】
また感知器回線５４は、防火区画６４−２側に設置した２つの火災感知器５８に接続した後、ヘッド列１２の部分を横切って、防火区画６４−１側に配線され、防火区画６４−１側に設置した火災感知器５８を終端接続している。
【００２４】
このような感知器回線５２，５４と、これに対応した火災感知器５６，５８の接続により、ヘッド列１２の両側に異なる感知器回線５２，５４の火災感知器５６，５８が交互に配置される。その結果、ヘッド列１２の片側例えば防火区画６４−１側で火災が発生した場合、感知器回線５２の火災感知器５６のいずれかと感知器回線５４の火災感知器５８のいずれかが同時もしくはある程度のタイミングずれを持って火災を検出して発報し、図１の火災受信盤４８で２回線発報を受信して火災信号を防火区画制御盤５０に出力し、水幕の散水により防火区画を形成する。
【００２５】
再び図１を参照するに、消火設備１１は、消火用ポンプ３２からの給水本管３８に接続した分岐管４０に流水検知装置４２を介して閉鎖型ヘッド２８を接続しており、分岐管４０の末端には手動開閉弁を用いた末端試験弁３０が設けられている。閉鎖型ヘッド２８は火災による熱気流を受けると開放作動し、分岐管４０に加圧充填している消火用水を散水する。
【００２６】
消火用ポンプ３２の吸込管は、防火区画形成設備１０の水幕用ポンプ１６と共通化された貯水槽３５に対し吸込管を立ち下げており、吸込管の先端にはフート弁３６が設置され、フート弁３６の位置が貯水槽３５における消火用ポンプ３２の吸込最低レベルを設定している。なお、この実施形態における貯水槽３５におけるフート弁２０，３６の設置レベルは、同一レベルとなっている。
【００２７】
給水本管３８に対しては圧力タンク４４が設けられ、給水本管３８の管内圧力を導入して内部空気を圧縮しており、圧縮空気の圧力低下を検出する圧力スイッチ４６を設けている。圧力スイッチ４６は閉鎖型ヘッド２８のいずれかが火災により作動して消火用水を放水すると、分岐管４０及び給水本管３８の管内圧力が低下し、この圧力低下を検出して圧力スイッチ４６が圧力検出信号を消火制御盤６０に出力し、これによりモータ３４を駆動して消火用ポンプ３２を起動することになる。
【００２８】
図３は図１の防災システムに設けた防火区画形成設備１０と消火設備１１で共用される貯水槽３５の説明図である。図３において、貯水槽３５は、水幕用ポンプ１６及び消火用ポンプ３２の吸込管の先端に設けたフート弁２０，３６を、貯水槽３５内の底に近い吸込最低レベルＬ２の位置に設置しており、この吸込最低レベルＬ２から規定のレベルとなる水面レベルＬ１までの容積に対応した水量が有効貯水量６８となる。
【００２９】
ここで、図１の防火区画形成設備１０のヘッド列１２から水幕形成のために散水した際の単位時間当たりの散水量をｑ１とすると、例えばｑ１＝２０００リットル／分＝２ｔ／分の放水量となる。また防火区画形成設備１０に要求される水幕保証時間Ｔ１はＴ１＝１時間＝６０分となる。このため、防火区画形成設備１０に要求される水幕保証時間Ｔ１に必要な放水量Ｑ１は
Ｑ１＝ｑ１×Ｔ１＝２ｔ／分×６０分＝１２０ｔ
となる。
【００３０】
一方、消火設備１１にあっては、例えば閉鎖型ヘッド２８が１台作動した際の放水量Ｑ２は例えばｑ２＝５００リットル／分＝０．５ｔ／分であり、また消火保証時間Ｔ２はＴ２＝２０分である。このため、消火設備１１で消火保証時間Ｔ２に必要な放水量Ｑ２は
Ｑ２＝ｑ２×Ｔ２＝０．５ｔ／分×２０分＝１０ｔ
となる。
【００３１】
このような防火区画形成設備１０及び消火設備１１のそれぞれに要求される散水保証時間と単位時間当たりの放水量の関係から求めたそれぞれの必要放水量Ｑ１，Ｑ２が得られると、図３の貯水槽３５におけるレベルＬ２からレベルＬ１までの容積で決まる有効貯水量６８としては
有効貯水量＝Ｑ１＋Ｑ２
以上の貯水量とすればよいことが分かる。
【００３２】
図４は図１の防災システムにおける放水処理のフローチャートであり、防火区画制御盤５０と消火制御盤６０の連係動作により制御処理を実行する。
【００３３】
図４において、まずステップＳ１で防火区画制御盤５０に設定している水幕保証時間Ｔ１を計測する第１タイマが動作中か否かチェックし、動作中でなければ、ステップＳ２で防火区画形成設備１０が起動したか否かチェックする。
【００３４】
最初に防火区画形成設備１０が起動したとすると、ステップＳ３で水幕保証時間Ｔ１を設定した第１タイマを起動し、ステップＳ４で第１タイマのタイムアップを監視する。なお、防火区画形成設備１０の起動は、水幕用ポンプ１６をモータ１８により運転すると同時に電動弁２６を開状態に制御している。
【００３５】
第１タイマの動作中はステップＳ１からステップＳ４にスキップし、第１タイマのタイムアップを監視する。ステップＳ４で第１タイマがタイムアップすると、ステップＳ５で防火区画形成設備１０からの放水を停止する。防火区画形成設備１０の停止は、水幕用ポンプ１６を停止して電動弁２６を閉鎖状態に制御する。
【００３６】
したがって、一度動作した防火区画形成設備１０は、第１タイマにより設定された水幕保証時間Ｔ１例えばＴ１＝６０分の間、ヘッド列１２からの散水により水幕を形成し、これにより防火区画を形成することになる。
【００３７】
続いてステップＳ６で消火設備１１の消火制御盤６０において、消火保証時間Ｔ２を設定した第２タイマが動作中か否かチェックする。第２タイマが動作中でなければ、ステップＳ７で消火設備１１が起動したか否かチェックする。消火設備１１の起動が判別されると、ステップＳ８で消火保証時間Ｔ２を設定した第２タイマを起動した後、ステップＳ９で第２タイマのタイムアップを監視する。
【００３８】
ここで消火設備１１の起動は、火災による熱気流を受けた閉鎖型ヘッド２８の作動による管内圧力の低下を圧力タンク４４に設けた圧力スイッチ４６で検出し、消火制御盤６０によりモータ３４を駆動して消火用ポンプ３２を運転することである。
【００３９】
第２タイマによる計測時間が消火保証時間Ｔ１＝２０分に達すると、ステップＳ９で第２タイマのタイムアップが判別され、ステップＳ１０で消火設備１１を停止する。即ち消火用ポンプ３２の運転を停止する。
【００４０】
図４のフローチャートにあっては、防火区画形成設備１０及び消火設備１１が同時に作動した場合には第１タイマ及び第２タイマがほぼ同時に起動され、この場合には水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２が同時に運転され、毎分（ｑ１＋ｑ２）の消火用水が水幕用ポンプ１６及び消火用ポンプ３２から、それぞれの設備に供給されて散水されることになる。
【００４１】
この同時起動の場合には、起動から第２タイマの設定時間Ｔ２、即ち消火保証時間Ｔ２＝２０分に達すると消火用ポンプ３２が停止し、それ以降は水幕用ポンプ１６のみによる消火用水の供給となる。そして第１タイマによる水幕保証時間Ｔ１＝４０分に達すると水幕用ポンプ１６も停止することになる。
【００４２】
図５は図１の防災システムで使用する貯水槽３５の他の実施形態の説明図である。この実施形態は、貯水槽３５に対し必要放水量が多い防火区画形成設備１０の水幕用ポンプ１６について、その吸込管の先端に設けたフート弁２０で決まる吸込最低レベルＬ３を、必要放水量が少ない消火設備１１の消火用ポンプ３２の吸込管の先端に設けたフート弁３６で決まる吸込最低レベルＬ２より低いレベルに設置している。
【００４３】
このように水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２の吸込最低レベルをＬ２，Ｌ３と異ならせた場合、貯水槽３５における有効貯水量は次のようにして定める。
【００４４】
まず、消火用ポンプ３２のフート弁３６で決まる吸込最低レベルＬ２から貯水面となる規定レベルＬ０までの容積で決まる第１貯水量７０を、
（１）消火保証時間Ｔ２を満たす水量Ｑ２と、水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１の内の消火保証時間Ｔ２分の水量｛Ｑ１・（Ｔ２／Ｔ１）｝を併せた併用水量７４
（２）補償水量７６
の合計水量とする。
【００４５】
ここで併用水量７４は、水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２を消火保証時間Ｔ２の間、同時に運転した場合の必要水量であり、水幕保証時間Ｔ１＝６０分に対し消火保証時間Ｔ２＝２０分と、時間的には３分の１の時間であることから、この間の水幕用ポンプ１６による必要放水量はＱ１／３であり、これに消火保証時間Ｔ２に必要な消火用ポンプ３２の給水による放水量Ｑ２を加えた水量（Ｑ１／３＋Ｑ２）が併用水量７４となる。具体的には、
（Ｑ１／３＋Ｑ２）＝（１２０ｔ／３＋１０ｔ）＝５０ｔ
となる。
【００４６】
補償証水量７６は、水幕用ポンプ１６に対し消火用ポンプ３２の起動タイミングが遅れた場合の水量を保証する。即ち、水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２が同時に起動すれば併用水量７４分の水量で足りる筈であるが、水幕用ポンプ１６が先に起動した場合、消火用ポンプ３２が起動するまでの遅れ時間の間に併用水量７４が減少し、消火用ポンプ３２が起動してからフート弁３６で決まる吸込レベルＬ３までの水量が消火保証時間Ｔ２＝２０分に必要な水量Ｑ２を下回る可能性がある。
【００４７】
そこで、消火用ポンプ３２の起動がタイミング遅れを生じた場合の消火保証時間Ｔ２に必要な水量Ｑ２を確保するため、併用水量７４に対し補償水量７６を上乗せしている。この補償水量７６は、消火用ポンプ３２のタイミング遅れ時間にもよるが、同じ火災による起動タイミングの遅れであることから、経験的には１０分程度の最大遅れ時間に基づいて補償水量７６を定めればよい。例えば補償水量７６をＱｄとすると、
Ｑｄ＝ｑ１×Ｔ２＝２ｔ／分×１０分＝２０ｔ
とすれば良い。
【００４８】
一方、第２貯水量７２は、水幕用ポンプ１６のフート弁２０で決まる吸込最低レベルＬ３から消火用ポンプ３２のフート弁３６で決まる吸込レベルＬ２までの容積で決まる貯水量であり、第１貯水量７０に割り当てられている水幕用ポンプ１６の水量Ｑ１／３を差し引いた残り水量である（２／３）・Ｑ１とすればよい。具体的には、
（２／３）Ｑ１＝（２／３）×１２０ｔ＝８０ｔ
となる。
【００４９】
もちろん、図４について示した併用水量７４、補償水量７６及び第２貯水量７２のそれぞれは最低値であり、実際には、これらの水量に１以上の安全係数を掛けた水量を設定することになる。
【００５０】
次に図５における水量の決め方を詳細に説明する。図６は図５の実施形態で水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２を同時に起動した場合の貯水槽３５の水位変化の説明図であり、定常時の水面レベルＬ０は図５の補償水量７６を除いたレベルとしている。
【００５１】
この水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２を同時に起動の場合には、毎分（ｑ１＋ｑ２）が消費され、消火保証時間Ｔ２を経過した時点での消費水量は、
（ｑ１＋ｑ２）×Ｔ２＝（２ｔ／分＋０．５ｔ／分）×２０分＝５０ｔ
となり、この時点で水面は消火用ポンプ３２のフート弁３６で決まる吸込最低レベルＬ１まで下がり、吸込最低レベルＬ１の設定で消火保証時間Ｔ２に亘る消火用ヘッドからの散水を保証する。
【００５２】
続いて以後４０分は水幕用ポンプ１６のみによる消費となり、
（ｑ１）×（Ｔ１−Ｔ２）＝（２ｔ／分）×（６０分−２０分）＝８０ｔ
を消費すると、水幕用ポンプ１６のフート弁２０で決まる吸込最低レベルＬ２に水面が下がり、吸込最低レベルＬ２の設定で水幕保証時間Ｔ１に亘る水幕用ヘッドからの散水を保証する。
【００５３】
図７は図６における水位レベルの時間変化のグラフ図である。ｑ１＝２ｔ／分の水幕用ポンプ１６のみを起動した場合には特性８０となり、水幕保証時間Ｔ１＝６０分経過時点で水位は吸込最低レベルＬ２より上のＡ点にあり、水幕散水を保証できる。
【００５４】
またｑ２＝０．５ｔ／分の消火用ポンプ３２のみを起動した場合には特性８２となり、消火幕保証時間Ｔ２＝２０分経過時点で水位は吸込最低レベルＬ１より上のＢ点にあり、消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保できる。
【００５５】
また図６のように、水幕用ポンプ１６と火災用ポンプ３２を同時に起動した場合には、ｑ１＋ｑ２＝２．５ｔ／分となって特性８４となり、消火保証時間Ｔ２＝２０分を経過した時点で水面レベルはＣ点にあり、消火散水を保証でき、この時点で消火用ポンプ３２は停止する。その後、水幕用ポンプ１６のみの運転となり、ｑ１＝２ｔ／分となってＣから特性７５となり、残り時間５０分を経過した時点で水面レベルは吸込最低レベルＬ２に下がってＤ点となり、水幕保証時間Ｔ１＝６０分を確保できる。
【００５６】
更に、消火用ポンプ３２が先に起動し、例えば２０分後に水幕用ポンプ１６が起動するというタイミング遅れを生じた場合は、最初に起動した消火用ポンプ３２による消費で特性８２となり、２０分経過時点で水面レベルはＢ点のレベルＬ１にあり、この時、消火用ポンプ３２は停止し、同時に水幕用ポンプ１６を起動することになる。このため、水幕用ポンプ１６の２０分遅れの起動による水面レベルはＢ点からの特性８６となり、６０分後に吸込最低レベルＬ２に下がり、水幕保証時間Ｔ１＝６０を確保できる。
【００５７】
図８は、先に消火用ポンプ３２が起動し、２０分遅れで水幕用ポンプ１６が起動した場合の水面レベルの変化であり、この場合には消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保することができる。
【００５８】
図９は、先に水幕用ポンプ１６が起動し、２０分遅れで消火用ポンプ３２が起動した場合の水面レベルの変化であり、この場合には消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保することができない。
【００５９】
図１０は図９における時間に対する水面レベルの変化を示したグラフ図であり、先に水幕用ポンプ１６を起動しており、このため特性７２の水面レベルの変化となる。この状態で消火ポンプ３２が２０分後に起動したとすると、Ｅ点から特性７４に従って水面が低下する。
【００６０】
しかし、Ｅ点からの経過時間が消火保証時間Ｔ２＝２０分に達する前のＦ点で水面レベルは消火用ポンプ３２の吸込最低レベルＬ１に達し、ここで消火用ポンプ３２による散水が停止してしまう。この場合の不足水量は、Ｅ点から２０分経過した後のＧ点までの容積の２０ｔとなる。
【００６１】
この場合に消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保するためには、貯水槽３５の最初の水面レベルをレベルＬ０より不足水量４０ｔ分多くしておく必要がある。本発明にあっては、この不足水量を図５のように補償水量７６として上乗せしてい吸込最低レベルＬ２，Ｌ３を決めている。
【００６２】
実際の設備にあっては、同じ建物の火災について水幕形成設備と消火設備が作動することとなり、両者のタイミング遅れは火災感知器の火災検出温度や閉鎖型ヘッドの火災作動温度の設置条件の相違を考慮しても１０分を超えることはないため、本発明にあっては、遅れ時間Ｔｄ＝１０分とし、したがって、この場合は図１０の特性８０によるＨ点、Ｉ点、Ｊ点の水面レベルの変化となり、この場合のＪ点で与えられる不足水量は２０ｔであり、これに基づき図５の補償水量７６をＱｄ＝２０ｔとしている。
【００６３】
このような図５の水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２で貯水槽における吸込レベルを変えた場合についても、図４のフローチャートに示した第１タイマ及び第２タイマに従った設備の停止制御が行われることになるが、図５の実施形態にあっては、フート弁２０，３６により水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２の吸込最低レベルを変えているため、タイマによる制御に依存することなく、貯水量が吸込レベルＬ２以下に下がると消火用ポンプ３２からの消火用水の供給が停止し、更に貯水量がフート弁２０で決まる吸込レベルＬ３以下に下がると水幕用ポンプ１６からの消火用水の供給も停止することになる。
【００６４】
このため、図４のフローチャートに従った第１タイマ及び第２タイマによる制御に障害などが発生したとしても、図４の実施形態にあっては貯水槽３５における吸込レベルの相違に対応して消火設備１１と防火区画形成設備１０に対する加圧消火用水の供給が停止して、順次散水が停止されることになる。
【００６５】
また図５の実施形態は、吸込最低レベルＬ１，Ｌ２を消火ポンプ３２のフート弁３６、水幕用ポンプ１６のフート弁２０の設置レベルで決め、タイマでポンプ停止を制御しているが、他の実施形態として、フート弁２０，３６を低い方の吸込最低レベルＬ２以下に設置し、吸込最低レベルＬ１，Ｌ２を計測するレベル計を設置し、吸込最低レベルＬ１への到達を検知して消火用ポンプ３２を停止し、また吸込最低レベルＬ２への到達を検知して水幕用ポンプ１６を停止する制御を行い、タイマを使用しない制御としても良い。
【００６６】
なお、上記の実施形態は防災システムとして作動保証時間として放水量の異なる防火区画形成設備１０と消火設備１１の２つを設置した場合を例に取るものであったが、本発明はこれに限定されず、作動保証時間と放水量の異なる任意の防災設備を複数設置して貯水槽を共通化した場合にそのまま適用することができる。
【００６７】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。更に本発明は、上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による防災システムの一実施形態を示した説明図
【図２】図１の防火区画形成設備における水幕形成の説明図
【図３】図１の貯水槽の一実施形態を示した説明図
【図４】本発明による防災システムの処理動作を示したフローチャート
【図５】図１の貯水槽の他の実施形態を示した説明図
【図６】図５において水幕用ポンプと消火用ポンプが同時に起動した場合の水位変化の説明図
【図７】図６における水位レベルの時間変化のグラブ図
【図８】図５において消火用ポンプが先に起動し、２０分後に水幕用ポンプが起動した場合の水位変化の説明図
【図９】図５において水幕用ポンプが先に起動し、２０分後に消火用ポンプが起動した場合の水位変化の説明図
【図１０】図９における水位レベルの時間変化のグラブ図
【符号の説明】
【００６９】
１０：防火区画形成設備
１１：消火設備
１２：ヘッド列
１４：水幕用ヘッド
１５：水幕
１５ａ：散水パターン
１６：水幕用ポンプ
１８，３４：モータ
２０，３６：フート弁
２２，３８：給水本管
２４，４０：分岐管
２６：電動弁
２８：閉鎖型ヘッド
３０：末端試験弁
３２：消火用ポンプ
３５：貯水槽
４２：流水検知装置
４４：圧力タンク
４６：圧力スイッチ
４８：火災受信盤
５０：防火区画制御盤
５２，５４：感知器回線
５６，５８：火災感知器
６０：消火制御盤
６２：フロア
６４−１，６４−２：防火区画
６８：有効貯水量
７０：第１貯水量
７２：第２貯水量
７４：併用水量
７６：補償水量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水幕による防火区画形成設備とヘッドからの放水で消火する消火設備を備えた防災システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物や空間内の防災システムとして、火災時に、複数のヘッドを備えたヘッド列から消火用水を散水して水幕を形成し、この水幕により天井、床及び壁に囲まれる建築空間を防火区画に仕切る防火区画形成設備が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、防火区画形成設備を設置した建物や空間に、火災時に天井等に設けた消火ヘッドから火源を含む散水区画に消火用水を散水し消火を行う消火設備（スプリンクラー消火設備）を設ける場合がある。
【０００４】
このように同じ建物や空間の防災システムとして消火設備と防護区画形成設備を設置した場合、それぞれの設備が同時に起動しても良いように水源としての貯水槽を別々に設置する必要がある。
【特許文献１】特開２００２−２４８１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の消火設備と防護区画形成設備の両方を設置した防災システムにあっては、貯水槽を別々に設置する必要があったため、建物の地下階における貯水槽の設置スペースの確保が大変で設備コストが高騰し、維持管理にも手間と時間がかかる。
【０００６】
そこで、貯水槽を各設備に共通のものとすることが考えられるが、貯水槽を共通化した場合には、２つの設備の起動するタイミングによっては、先に起動した設備が後から起動した設備の散水に悪影響を与える恐れがある。
【０００７】
また防護区画形成設備と消火設備については、放水を開始してから所定時間散水を継続しなければならない散水保証時間（動作保証時間）が要求されており、この散水保証時間は防護区画形成設備と消火設備では異なっている。
【０００８】
この問題を解消するためには、先に起動した設備の散水が後から起動した設備の散水に悪影響を及ぼさないように貯水量を十分に増やす必要があり、共通化したことで貯水槽が大型化し、共通化によるメリットが失われるという問題がある。
【０００９】
本発明は、防護区画形成設備と消火設備の貯水槽を共通化した場合に、両者の起動タイミングの如何に関わらず、必要最小限の貯水量で先に起動した設備の放水による後から起動した設備への悪影響を回避し、各設備に必要な放水保証時間を確保できる防災システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、防災システムを提供するものであり、
水幕用ポンプにより加圧供給された消火用水を複数のヘッドを備えたヘッド列から散水して水幕による防火区画を形成する防火区画形成設備と、
消火用ポンプにより加圧供給された消火用水を火災により作動したヘッドから散水して消火する消火設備と、
水幕用ポンプと消火用ポンプで供給する消火用水を貯留した貯水槽と、
防火区画形成設備を作動した際に、予め定められた水幕保証時間Ｔ１を経過した時点で停止する防火区画制御部と、
消火設備の作動時に、予め定められた消火保証時間Ｔ２を経過した時点で停止する消火制御部と、
を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の防災システムは、水幕保証時間Ｔ１が消火保証時間Ｔ２より長い場合（Ｔ１＞Ｔ２）、貯水槽内における水幕用ポンプ及び消火用ポンプの吸込最低レベルを同一レベルに設定し、吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる貯水量を、水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１と消火保証時間Ｔ２を満たす水量Ｑ２との合計水量（Ｑ１＋Ｑ２）以上とする。
【００１２】
また本発明の防災システムは、貯水槽内における水幕用ポンプの吸込最低レベルを消火用ポンプの吸込最低レベルよりも下方に設定し、
消火用ポンプの吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる貯水槽の第１貯水量を、
消火保証時間Ｔ２を満たす水量Ｑ２、
水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１の内の消火保証時間Ｔ２分の水量｛Ｑ１・（Ｔ２／Ｔ１）｝、及び
所定の補償水量Ｑｄ
の合計水量以上とし、
水幕用ポンプの吸込最低レベルから消火用ポンプの吸込最低レベルまでの容積で決まる貯水槽の第２貯水量を、水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１から消火保証時間Ｔ２分の水量｛Ｑ１・（Ｔ２／Ｔ１）｝を差し引いた残り水量以上とする。
【００１３】
この場合の補償水量Ｑｄは、防火区画形成設備が作動した後に消火設備が作動するまでの遅れ時間Ｔｄの間に、防火区画形成設備が放水する放水量（Ｑ１・Ｔｄ）に基づいて設定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、防火区画形成設備の水幕保証時間Ｔ１例えばＴ１＝１時間と消火設備の消火保証時間Ｔ２例えばＴ２＝２０分を設備毎に設定し、設備が起動した際に作動時間を計測し、設定した保証時間に達したら放水を停止することで、先に起動した設備の放水による後から起動した設備への影響を防止し、両方の設備が同時に又は異なるタイミングで動作したとしても、各設備に設定された放水保証時間に亘る散水を確実に確保することができる。
【００１５】
また防火区画形成設備と消火設備の放水量と消火保証時間から貯水槽の貯水量を決めることで、必要な貯水量を最小限に抑え、共通化した貯水槽を小型化し、設置スペースと設備コストを低減するることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明による防災システムの一実施形態を示した説明図である。図１において、本発明の防災システムは、同じ建物内に防火区画形成設備１０と消火設備１１を設置している。防火区画形成設備１０は水幕用ヘッド１４を複数配列したヘッド列１２を備え、ヘッド列１２に対してはモータ１８により駆動される水幕用ポンプ１６から加圧消火用水が、給水本管２２及び分岐管２４、更に電動弁２６を介して供給され、水幕用ヘッド１４からの散水で水幕を形成し、天井、床及び壁に囲まれる建築空間を防火区画に仕切る。
【００１７】
ヘッド列１２の設置区画には、別々の感知器回線５２，５４に接続された複数の火災感知器５６，５８が設置されている。感知器回線５２，５４は火災受信盤４８に接続される。火災受信盤４８は感知器回線５２，５４の両方の火災発報（アンド回線発報）を受信した際に、火災信号を防火区画制御盤５０に出力する。
【００１８】
防火区画制御盤５０は、火災受信盤４８による２回線発報受信に基づく火災信号を受けて、モータ１８により水幕用ポンプ１６を起動し、また分岐管２４に設けている電動弁２６を開状態に制御し、これによってヘッド列１２の水幕用ヘッド１４に消火用水を加圧供給して水幕を形成し、水幕により防火区画を仕切り形成する。
【００１９】
消火用ポンプ１６から加圧供給する消火用水は水源用の貯水槽３５に貯水されており、水幕用ポンプ１６の吸込管が貯水槽３５に引き下ろされ、吸込管の先端にフート弁２０を設けている。このフート弁２０の設置レベルが貯水槽３５における水幕用ポンプ１６の吸込最低レベルとなる。
【００２０】
図１の防火区画形成設備１０におけるヘッド列１２の設置部分による防火区画の形成は、図２に示すようになる。図２は建物の１つのフロア６２を示しており、フロア６２の天井側に複数の水幕用ヘッド１４を配列したヘッド列１２が設置されており、分岐管２４の接続により消火用水の加圧供給が受けられるようにしている。
【００２１】
水幕用ポンプ１６の運転により水幕用ヘッド１４から消火用水を散水すると、フロア６２内に散水パターン１５ａが繋がった水幕１５が形成され、この水幕１５の形成で、フロア６２を防火区画６４−１と防火区画６４−２に仕切るようになる。
【００２２】
ヘッド列１２に対しては、その両側の天井面に火災感知器５６，５８が設置される。感知器回線５２は、防火区画６４−１に設置している３つの火災感知器５６，５８のうちの両側の２つの火災感知器５８，５８に接続した後、ヘッド列１２の部分を横切って、防火区画６４−２側に設置された火災感知器５６に終端接続している。
【００２３】
また感知器回線５４は、防火区画６４−２側に設置した２つの火災感知器５８に接続した後、ヘッド列１２の部分を横切って、防火区画６４−１側に配線され、防火区画６４−１側に設置した火災感知器５８を終端接続している。
【００２４】
このような感知器回線５２，５４と、これに対応した火災感知器５６，５８の接続により、ヘッド列１２の両側に異なる感知器回線５２，５４の火災感知器５６，５８が交互に配置される。その結果、ヘッド列１２の片側例えば防火区画６４−１側で火災が発生した場合、感知器回線５２の火災感知器５６のいずれかと感知器回線５４の火災感知器５８のいずれかが同時もしくはある程度のタイミングずれを持って火災を検出して発報し、図１の火災受信盤４８で２回線発報を受信して火災信号を防火区画制御盤５０に出力し、水幕の散水により防火区画を形成する。
【００２５】
再び図１を参照するに、消火設備１１は、消火用ポンプ３２からの給水本管３８に接続した分岐管４０に流水検知装置４２を介して閉鎖型ヘッド２８を接続しており、分岐管４０の末端には手動開閉弁を用いた末端試験弁３０が設けられている。閉鎖型ヘッド２８は火災による熱気流を受けると開放作動し、分岐管４０に加圧充填している消火用水を散水する。
【００２６】
消火用ポンプ３２の吸込管は、防火区画形成設備１０の水幕用ポンプ１６と共通化された貯水槽３５に対し吸込管を立ち下げており、吸込管の先端にはフート弁３６が設置され、フート弁３６の位置が貯水槽３５における消火用ポンプ３２の吸込最低レベルを設定している。なお、この実施形態における貯水槽３５におけるフート弁２０，３６の設置レベルは、同一レベルとなっている。
【００２７】
給水本管３８に対しては圧力タンク４４が設けられ、給水本管３８の管内圧力を導入して内部空気を圧縮しており、圧縮空気の圧力低下を検出する圧力スイッチ４６を設けている。圧力スイッチ４６は閉鎖型ヘッド２８のいずれかが火災により作動して消火用水を放水すると、分岐管４０及び給水本管３８の管内圧力が低下し、この圧力低下を検出して圧力スイッチ４６が圧力検出信号を消火制御盤６０に出力し、これによりモータ３４を駆動して消火用ポンプ３２を起動することになる。
【００２８】
図３は図１の防災システムに設けた防火区画形成設備１０と消火設備１１で共用される貯水槽３５の説明図である。図３において、貯水槽３５は、水幕用ポンプ１６及び消火用ポンプ３２の吸込管の先端に設けたフート弁２０，３６を、貯水槽３５内の底に近い吸込最低レベルＬ２の位置に設置しており、この吸込最低レベルＬ２から規定のレベルとなる水面レベルＬ１までの容積に対応した水量が有効貯水量６８となる。
【００２９】
ここで、図１の防火区画形成設備１０のヘッド列１２から水幕形成のために散水した際の単位時間当たりの散水量をｑ１とすると、例えばｑ１＝２０００リットル／分＝２ｔ／分の放水量となる。また防火区画形成設備１０に要求される水幕保証時間Ｔ１はＴ１＝１時間＝６０分となる。このため、防火区画形成設備１０に要求される水幕保証時間Ｔ１に必要な放水量Ｑ１は
Ｑ１＝ｑ１×Ｔ１＝２ｔ／分×６０分＝１２０ｔ
となる。
【００３０】
一方、消火設備１１にあっては、例えば閉鎖型ヘッド２８が１台作動した際の放水量Ｑ２は例えばｑ２＝５００リットル／分＝０．５ｔ／分であり、また消火保証時間Ｔ２はＴ２＝２０分である。このため、消火設備１１で消火保証時間Ｔ２に必要な放水量Ｑ２は
Ｑ２＝ｑ２×Ｔ２＝０．５ｔ／分×２０分＝１０ｔ
となる。
【００３１】
このような防火区画形成設備１０及び消火設備１１のそれぞれに要求される散水保証時間と単位時間当たりの放水量の関係から求めたそれぞれの必要放水量Ｑ１，Ｑ２が得られると、図３の貯水槽３５におけるレベルＬ２からレベルＬ１までの容積で決まる有効貯水量６８としては
有効貯水量＝Ｑ１＋Ｑ２
以上の貯水量とすればよいことが分かる。
【００３２】
図４は図１の防災システムにおける放水処理のフローチャートであり、防火区画制御盤５０と消火制御盤６０の連係動作により制御処理を実行する。
【００３３】
図４において、まずステップＳ１で防火区画制御盤５０に設定している水幕保証時間Ｔ１を計測する第１タイマが動作中か否かチェックし、動作中でなければ、ステップＳ２で防火区画形成設備１０が起動したか否かチェックする。
【００３４】
最初に防火区画形成設備１０が起動したとすると、ステップＳ３で水幕保証時間Ｔ１を設定した第１タイマを起動し、ステップＳ４で第１タイマのタイムアップを監視する。なお、防火区画形成設備１０の起動は、水幕用ポンプ１６をモータ１８により運転すると同時に電動弁２６を開状態に制御している。
【００３５】
第１タイマの動作中はステップＳ１からステップＳ４にスキップし、第１タイマのタイムアップを監視する。ステップＳ４で第１タイマがタイムアップすると、ステップＳ５で防火区画形成設備１０からの放水を停止する。防火区画形成設備１０の停止は、水幕用ポンプ１６を停止して電動弁２６を閉鎖状態に制御する。
【００３６】
したがって、一度動作した防火区画形成設備１０は、第１タイマにより設定された水幕保証時間Ｔ１例えばＴ１＝６０分の間、ヘッド列１２からの散水により水幕を形成し、これにより防火区画を形成することになる。
【００３７】
続いてステップＳ６で消火設備１１の消火制御盤６０において、消火保証時間Ｔ２を設定した第２タイマが動作中か否かチェックする。第２タイマが動作中でなければ、ステップＳ７で消火設備１１が起動したか否かチェックする。消火設備１１の起動が判別されると、ステップＳ８で消火保証時間Ｔ２を設定した第２タイマを起動した後、ステップＳ９で第２タイマのタイムアップを監視する。
【００３８】
ここで消火設備１１の起動は、火災による熱気流を受けた閉鎖型ヘッド２８の作動による管内圧力の低下を圧力タンク４４に設けた圧力スイッチ４６で検出し、消火制御盤６０によりモータ３４を駆動して消火用ポンプ３２を運転することである。
【００３９】
第２タイマによる計測時間が消火保証時間Ｔ１＝２０分に達すると、ステップＳ９で第２タイマのタイムアップが判別され、ステップＳ１０で消火設備１１を停止する。即ち消火用ポンプ３２の運転を停止する。
【００４０】
図４のフローチャートにあっては、防火区画形成設備１０及び消火設備１１が同時に作動した場合には第１タイマ及び第２タイマがほぼ同時に起動され、この場合には水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２が同時に運転され、毎分（ｑ１＋ｑ２）の消火用水が水幕用ポンプ１６及び消火用ポンプ３２から、それぞれの設備に供給されて散水されることになる。
【００４１】
この同時起動の場合には、起動から第２タイマの設定時間Ｔ２、即ち消火保証時間Ｔ２＝２０分に達すると消火用ポンプ３２が停止し、それ以降は水幕用ポンプ１６のみによる消火用水の供給となる。そして第１タイマによる水幕保証時間Ｔ１＝４０分に達すると水幕用ポンプ１６も停止することになる。
【００４２】
図５は図１の防災システムで使用する貯水槽３５の他の実施形態の説明図である。この実施形態は、貯水槽３５に対し必要放水量が多い防火区画形成設備１０の水幕用ポンプ１６について、その吸込管の先端に設けたフート弁２０で決まる吸込最低レベルＬ３を、必要放水量が少ない消火設備１１の消火用ポンプ３２の吸込管の先端に設けたフート弁３６で決まる吸込最低レベルＬ２より低いレベルに設置している。
【００４３】
このように水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２の吸込最低レベルをＬ２，Ｌ３と異ならせた場合、貯水槽３５における有効貯水量は次のようにして定める。
【００４４】
まず、消火用ポンプ３２のフート弁３６で決まる吸込最低レベルＬ２から貯水面となる規定レベルＬ０までの容積で決まる第１貯水量７０を、
（１）消火保証時間Ｔ２を満たす水量Ｑ２と、水幕保証時間Ｔ１を満たす水量Ｑ１の内の消火保証時間Ｔ２分の水量｛Ｑ１・（Ｔ２／Ｔ１）｝を併せた併用水量７４
（２）補償水量７６
の合計水量とする。
【００４５】
ここで併用水量７４は、水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２を消火保証時間Ｔ２の間、同時に運転した場合の必要水量であり、水幕保証時間Ｔ１＝６０分に対し消火保証時間Ｔ２＝２０分と、時間的には３分の１の時間であることから、この間の水幕用ポンプ１６による必要放水量はＱ１／３であり、これに消火保証時間Ｔ２に必要な消火用ポンプ３２の給水による放水量Ｑ２を加えた水量（Ｑ１／３＋Ｑ２）が併用水量７４となる。具体的には、
（Ｑ１／３＋Ｑ２）＝（１２０ｔ／３＋１０ｔ）＝５０ｔ
となる。
【００４６】
補償証水量７６は、水幕用ポンプ１６に対し消火用ポンプ３２の起動タイミングが遅れた場合の水量を保証する。即ち、水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２が同時に起動すれば併用水量７４分の水量で足りる筈であるが、水幕用ポンプ１６が先に起動した場合、消火用ポンプ３２が起動するまでの遅れ時間の間に併用水量７４が減少し、消火用ポンプ３２が起動してからフート弁３６で決まる吸込レベルＬ３までの水量が消火保証時間Ｔ２＝２０分に必要な水量Ｑ２を下回る可能性がある。
【００４７】
そこで、消火用ポンプ３２の起動がタイミング遅れを生じた場合の消火保証時間Ｔ２に必要な水量Ｑ２を確保するため、併用水量７４に対し補償水量７６を上乗せしている。この補償水量７６は、消火用ポンプ３２のタイミング遅れ時間にもよるが、同じ火災による起動タイミングの遅れであることから、経験的には１０分程度の最大遅れ時間に基づいて補償水量７６を定めればよい。例えば補償水量７６をＱｄとすると、
Ｑｄ＝ｑ１×Ｔ２＝２ｔ／分×１０分＝２０ｔ
とすれば良い。
【００４８】
一方、第２貯水量７２は、水幕用ポンプ１６のフート弁２０で決まる吸込最低レベルＬ３から消火用ポンプ３２のフート弁３６で決まる吸込レベルＬ２までの容積で決まる貯水量であり、第１貯水量７０に割り当てられている水幕用ポンプ１６の水量Ｑ１／３を差し引いた残り水量である（２／３）・Ｑ１とすればよい。具体的には、
（２／３）Ｑ１＝（２／３）×１２０ｔ＝８０ｔ
となる。
【００４９】
もちろん、図４について示した併用水量７４、補償水量７６及び第２貯水量７２のそれぞれは最低値であり、実際には、これらの水量に１以上の安全係数を掛けた水量を設定することになる。
【００５０】
次に図５における水量の決め方を詳細に説明する。図６は図５の実施形態で水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２を同時に起動した場合の貯水槽３５の水位変化の説明図であり、定常時の水面レベルＬ０は図５の補償水量７６を除いたレベルとしている。
【００５１】
この水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２を同時に起動の場合には、毎分（ｑ１＋ｑ２）が消費され、消火保証時間Ｔ２を経過した時点での消費水量は、
（ｑ１＋ｑ２）×Ｔ２＝（２ｔ／分＋０．５ｔ／分）×２０分＝５０ｔ
となり、この時点で水面は消火用ポンプ３２のフート弁３６で決まる吸込最低レベルＬ１まで下がり、吸込最低レベルＬ１の設定で消火保証時間Ｔ２に亘る消火用ヘッドからの散水を保証する。
【００５２】
続いて以後４０分は水幕用ポンプ１６のみによる消費となり、
（ｑ１）×（Ｔ１−Ｔ２）＝（２ｔ／分）×（６０分−２０分）＝８０ｔ
を消費すると、水幕用ポンプ１６のフート弁２０で決まる吸込最低レベルＬ２に水面が下がり、吸込最低レベルＬ２の設定で水幕保証時間Ｔ１に亘る水幕用ヘッドからの散水を保証する。
【００５３】
図７は図６における水位レベルの時間変化のグラフ図である。ｑ１＝２ｔ／分の水幕用ポンプ１６のみを起動した場合には特性８０となり、水幕保証時間Ｔ１＝６０分経過時点で水位は吸込最低レベルＬ２より上のＡ点にあり、水幕散水を保証できる。
【００５４】
またｑ２＝０．５ｔ／分の消火用ポンプ３２のみを起動した場合には特性８２となり、消火幕保証時間Ｔ２＝２０分経過時点で水位は吸込最低レベルＬ１より上のＢ点にあり、消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保できる。
【００５５】
また図６のように、水幕用ポンプ１６と火災用ポンプ３２を同時に起動した場合には、ｑ１＋ｑ２＝２．５ｔ／分となって特性８４となり、消火保証時間Ｔ２＝２０分を経過した時点で水面レベルはＣ点にあり、消火散水を保証でき、この時点で消火用ポンプ３２は停止する。その後、水幕用ポンプ１６のみの運転となり、ｑ１＝２ｔ／分となってＣから特性７５となり、残り時間５０分を経過した時点で水面レベルは吸込最低レベルＬ２に下がってＤ点となり、水幕保証時間Ｔ１＝６０分を確保できる。
【００５６】
更に、消火用ポンプ３２が先に起動し、例えば２０分後に水幕用ポンプ１６が起動するというタイミング遅れを生じた場合は、最初に起動した消火用ポンプ３２による消費で特性８２となり、２０分経過時点で水面レベルはＢ点のレベルＬ１にあり、この時、消火用ポンプ３２は停止し、同時に水幕用ポンプ１６を起動することになる。このため、水幕用ポンプ１６の２０分遅れの起動による水面レベルはＢ点からの特性８６となり、６０分後に吸込最低レベルＬ２に下がり、水幕保証時間Ｔ１＝６０を確保できる。
【００５７】
図８は、先に消火用ポンプ３２が起動し、２０分遅れで水幕用ポンプ１６が起動した場合の水面レベルの変化であり、この場合には消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保することができる。
【００５８】
図９は、先に水幕用ポンプ１６が起動し、２０分遅れで消火用ポンプ３２が起動した場合の水面レベルの変化であり、この場合には消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保することができない。
【００５９】
図１０は図９における時間に対する水面レベルの変化を示したグラフ図であり、先に水幕用ポンプ１６を起動しており、このため特性７２の水面レベルの変化となる。この状態で消火ポンプ３２が２０分後に起動したとすると、Ｅ点から特性７４に従って水面が低下する。
【００６０】
しかし、Ｅ点からの経過時間が消火保証時間Ｔ２＝２０分に達する前のＦ点で水面レベルは消火用ポンプ３２の吸込最低レベルＬ１に達し、ここで消火用ポンプ３２による散水が停止してしまう。この場合の不足水量は、Ｅ点から２０分経過した後のＧ点までの容積の２０ｔとなる。
【００６１】
この場合に消火保証時間Ｔ２＝２０分を確保するためには、貯水槽３５の最初の水面レベルをレベルＬ０より不足水量４０ｔ分多くしておく必要がある。本発明にあっては、この不足水量を図５のように補償水量７６として上乗せしてい吸込最低レベルＬ２，Ｌ３を決めている。
【００６２】
実際の設備にあっては、同じ建物の火災について水幕形成設備と消火設備が作動することとなり、両者のタイミング遅れは火災感知器の火災検出温度や閉鎖型ヘッドの火災作動温度の設置条件の相違を考慮しても１０分を超えることはないため、本発明にあっては、遅れ時間Ｔｄ＝１０分とし、したがって、この場合は図１０の特性８０によるＨ点、Ｉ点、Ｊ点の水面レベルの変化となり、この場合のＪ点で与えられる不足水量は２０ｔであり、これに基づき図５の補償水量７６をＱｄ＝２０ｔとしている。
【００６３】
このような図５の水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２で貯水槽における吸込レベルを変えた場合についても、図４のフローチャートに示した第１タイマ及び第２タイマに従った設備の停止制御が行われることになるが、図５の実施形態にあっては、フート弁２０，３６により水幕用ポンプ１６と消火用ポンプ３２の吸込最低レベルを変えているため、タイマによる制御に依存することなく、貯水量が吸込レベルＬ２以下に下がると消火用ポンプ３２からの消火用水の供給が停止し、更に貯水量がフート弁２０で決まる吸込レベルＬ３以下に下がると水幕用ポンプ１６からの消火用水の供給も停止することになる。
【００６４】
このため、図４のフローチャートに従った第１タイマ及び第２タイマによる制御に障害などが発生したとしても、図４の実施形態にあっては貯水槽３５における吸込レベルの相違に対応して消火設備１１と防火区画形成設備１０に対する加圧消火用水の供給が停止して、順次散水が停止されることになる。
【００６５】
また図５の実施形態は、吸込最低レベルＬ１，Ｌ２を消火ポンプ３２のフート弁３６、水幕用ポンプ１６のフート弁２０の設置レベルで決め、タイマでポンプ停止を制御しているが、他の実施形態として、フート弁２０，３６を低い方の吸込最低レベルＬ２以下に設置し、吸込最低レベルＬ１，Ｌ２を計測するレベル計を設置し、吸込最低レベルＬ１への到達を検知して消火用ポンプ３２を停止し、また吸込最低レベルＬ２への到達を検知して水幕用ポンプ１６を停止する制御を行い、タイマを使用しない制御としても良い。
【００６６】
なお、上記の実施形態は防災システムとして作動保証時間として放水量の異なる防火区画形成設備１０と消火設備１１の２つを設置した場合を例に取るものであったが、本発明はこれに限定されず、作動保証時間と放水量の異なる任意の防災設備を複数設置して貯水槽を共通化した場合にそのまま適用することができる。
【００６７】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。更に本発明は、上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による防災システムの一実施形態を示した説明図
【図２】図１の防火区画形成設備における水幕形成の説明図
【図３】図１の貯水槽の一実施形態を示した説明図
【図４】本発明による防災システムの処理動作を示したフローチャート
【図５】図１の貯水槽の他の実施形態を示した説明図
【図６】図５において水幕用ポンプと消火用ポンプが同時に起動した場合の水位変化の説明図
【図７】図６における水位レベルの時間変化のグラブ図
【図８】図５において消火用ポンプが先に起動し、２０分後に水幕用ポンプが起動した場合の水位変化の説明図
【図９】図５において水幕用ポンプが先に起動し、２０分後に消火用ポンプが起動した場合の水位変化の説明図
【図１０】図９における水位レベルの時間変化のグラブ図
【符号の説明】
【００６９】
１０：防火区画形成設備
１１：消火設備
１２：ヘッド列
１４：水幕用ヘッド
１５：水幕
１５ａ：散水パターン
１６：水幕用ポンプ
１８，３４：モータ
２０，３６：フート弁
２２，３８：給水本管
２４，４０：分岐管
２６：電動弁
２８：閉鎖型ヘッド
３０：末端試験弁
３２：消火用ポンプ
３５：貯水槽
４２：流水検知装置
４４：圧力タンク
４６：圧力スイッチ
４８：火災受信盤
５０：防火区画制御盤
５２，５４：感知器回線
５６，５８：火災感知器
６０：消火制御盤
６２：フロア
６４−１，６４−２：防火区画
６８：有効貯水量
７０：第１貯水量
７２：第２貯水量
７４：併用水量
７６：補償水量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水幕用ポンプにより加圧供給された消火用水を複数のヘッドを備えたヘッド列から散水して水幕により防火区画を形成する防火区画形成設備と、
消火用ポンプにより加圧供給された消火用水を火災により作動したヘッドから散水して消火する消火設備と、
前記水幕用ポンプと消火用ポンプで供給する消火用水を貯水した貯水槽と、
前記防火区画形成設備を作動した際に、所定の水幕保証時間を経過した時点で散水を停止する防火区画制御部と、
前記消火設備の作動時に、所定の消火保証時間を経過した時点で散水を停止する消火制御部と、
を設けたことを特徴とする防災システム。
【請求項２】
請求項１記載の防災システムに於いて、前記貯水槽内における前記水幕用ポンプ及び消火用ポンプの吸込最低レベルを同一レベルに設定し、前記吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる前記貯水槽の貯水量を、前記水幕保証時間を満たす水量と前記消火保証時間を満たす水量との合計水量以上としたことを特徴とする防災システム。
【請求項３】
請求項１記載の防災システムに於いて、前記水幕保証時間が前記消火保証時間より長い場合、前記貯水槽内における前記水幕用ポンプの吸込最低レベルを前記消火用ポンプの吸込最低レベルよりも下方に設定し、
前記消火用ポンプの吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる前記貯水槽の第１貯水量を、
前記消火保証時間を満たす水量、
前記水幕保証時間を満たす水量の内の前記消火保証時間分の水量、及び
所定の補償水量
の合計水量以上とし、
前記水幕用ポンプの吸込最低レベルから前記消火用ポンプの吸込最低レベルまでの容積で決まる前記貯水槽の第２貯水量を、前記水幕保証時間を満たす水量から前記消火保証時間分の水量を差し引いた残り水量以上としたことを特徴とする防災システム。
【請求項４】
請求項１記載の防災システムに於いて、前記補償水量を、前記防火区画形成設備が作動した後に前記消火設備が作動するまでの遅れ時間の間に前記防火区画形成設備が放水する放水量に基づいて設定したことを特徴とする防災システム。
【請求項１】
水幕用ポンプにより加圧供給された消火用水を複数のヘッドを備えたヘッド列から散水して水幕により防火区画を形成する防火区画形成設備と、
消火用ポンプにより加圧供給された消火用水を火災により作動したヘッドから散水して消火する消火設備と、
前記水幕用ポンプと消火用ポンプで供給する消火用水を貯水した貯水槽と、
前記防火区画形成設備を作動した際に、所定の水幕保証時間を経過した時点で散水を停止する防火区画制御部と、
前記消火設備の作動時に、所定の消火保証時間を経過した時点で散水を停止する消火制御部と、
を設けたことを特徴とする防災システム。
【請求項２】
請求項１記載の防災システムに於いて、前記貯水槽内における前記水幕用ポンプ及び消火用ポンプの吸込最低レベルを同一レベルに設定し、前記吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる前記貯水槽の貯水量を、前記水幕保証時間を満たす水量と前記消火保証時間を満たす水量との合計水量以上としたことを特徴とする防災システム。
【請求項３】
請求項１記載の防災システムに於いて、前記水幕保証時間が前記消火保証時間より長い場合、前記貯水槽内における前記水幕用ポンプの吸込最低レベルを前記消火用ポンプの吸込最低レベルよりも下方に設定し、
前記消火用ポンプの吸込最低レベルから規定貯水レベルまでの容積で決まる前記貯水槽の第１貯水量を、
前記消火保証時間を満たす水量、
前記水幕保証時間を満たす水量の内の前記消火保証時間分の水量、及び
所定の補償水量
の合計水量以上とし、
前記水幕用ポンプの吸込最低レベルから前記消火用ポンプの吸込最低レベルまでの容積で決まる前記貯水槽の第２貯水量を、前記水幕保証時間を満たす水量から前記消火保証時間分の水量を差し引いた残り水量以上としたことを特徴とする防災システム。
【請求項４】
請求項１記載の防災システムに於いて、前記補償水量を、前記防火区画形成設備が作動した後に前記消火設備が作動するまでの遅れ時間の間に前記防火区画形成設備が放水する放水量に基づいて設定したことを特徴とする防災システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１８１５５８（Ｐ２００７−１８１５５８Ａ）
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４８３（Ｐ２００６−１４８３）
【出願日】平成１８年１月６日（２００６．１．６）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月６日（２００６．１．６）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
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