建物の火災安全機能で最も重要なもののいくつかは、目に見えないものです。 受動的防火 (PFP) は、私たちが住み、学び、働き、ビジネスを行う建物で安全を確保する包括的な防火システムの不可欠なコンポーネントです。
PFP は、居住者を保護し火災被害を最小限に抑えるために、建物の構造体に設計され組み込まれています。 PFP は、火災や煙が建物全体に広がるのを防ぐために協働する、いくつかの異なる構造要素で構成されます。
パッシブ火災保護は、20 世紀の大半において建築基準の一部となっており、その間、火災科学や建築技術の進歩、および新しく優れた建築材料の入手により継続的に改良が加えられてきました。 この投稿では、PFP の最も重要な要素の 1 つであるファイアウォールを紹介します。
ファイアウォールとは何か (そして何か)
他の種類の PFP と同様、ファイアウォールの主な目的は、建物のあるエリアから別のエリアへの火と煙の広がりを遅らせ、居住者に逃げる時間を与え、可能なら火災を閉じ込めることです。
National Fire Protection Association (NFPA) 221 Standard for High Challenge Firewalls, Firewalls, and Fire Barrier Walls は、防火壁を、構造安定性を維持し耐火性を提供しながら火災拡大を防止するために建物を分離する壁または建物を小分けする壁として定義します。 防火壁のように、これらの構造は耐火性であり、火災の広がりから保護するのに役立ちます。
「High fire challenge」ファイアウォールは、NFPA 221 で特定された特別なタイプのファイアウォールです。
「高火力チャレンジ」防火壁は、NFPA 221で特定された特殊な防火壁で、爆発物、高可燃物、毒物などの製造や保管を行う建物向けに耐火等級やその他の保護が強化されていますが、通常の防火壁と同じ目的を持っています。
Buildings within Buildings
Firewalls are fire-resistant structures — usually made of concrete, concrete blocks, or reinforced concrete — designed to restrict the spread of fire by means of compartmentization.
The key defining features of firewalls are their structural independence.The high fire challenge firewall is also used for warehouse that contain large amounts of combustible materials that can result in long, sustained fire if ignited.Building within BuildingsFIREWALLS は、耐火構造–通常、コンクリートまたはコンクリートブロック、鉄筋コンクリート製–で、区分によって延焼を制限するように設計されています。 防火壁は、事実上、建物内に完全に分離した独立した構造を作り出します。 防火壁の設置により、火災時に建物の一部が構造的に不安定になった場合、その部分は崩壊から居住者を保護するために他の部分から破壊または落下することができます。 耐火等級は、ファイアウォールが火災への暴露に耐えられる時間を分または時間で表したものです。
防火壁の種類
必要な構造的安定性を達成するために、状況に応じて使用できる防火壁には、主に3つのタイプがあります。 二重防火壁、片持ち防火壁、結束防火壁である。 この3つのタイプは、いずれも自重のみを支える非耐力壁でなければならない。
二重防火壁
二重防火壁は、2つの背中合わせの壁からなり、その間にフラッシング以外の接続はない。 各壁は、その側の建物のフレームによって横方向にサポートされており、隣の防火壁や反対側の建物のフレームから構造的に完全に独立しています。
二重防火壁は、建物の追加により、既存の構造と新しい建物の間に防火壁が必要な場合によく使用されます。 二重防火壁では、すでに建物の躯体に接続されている既存の壁を必要に応じて変更し、その部分に必要な耐火性と保護を提供する一方で、新しい防火壁を隣接して建設し、新しい建物の躯体に接続します。
Cantilevered Firewalls
Cantilevered Firewalls は、基礎のみで接続された独立した自立型の壁であります。 このタイプの防火壁は垂直方向の補強に依存しているため、一般に高さが制限されます。
Tied Firewalls
Tied Firewalls は、建物のフレームから横方向の安定性を得ています。 その名が示すように、防火壁は建物の構造フレームに固定され、通常、両側の壁が建物のフレームに別々に接続されています。
火災が発生すると、壁の火災側の構造部材の崩壊の引きは、反対側の構造の強度によって抵抗されます。 火災は壁のどちら側でも起こりうるので、一方が他方に倒れるのを防ぐために、それぞれの側が同じ構造強度を持つことが重要である。
Features Common to All Firewalls
There are several basic features that are common to all firewalls, regardless their type. 例えば、防火壁は一般的に建物の基礎から屋根の表面から少なくとも30インチまで伸びているが、NFPA221は建物で使用されている構造の種類に基づくいくつかの例外を含んでいる。 水平方向には、以下のいずれかの方法で防火壁を連続させる必要があります。
- ある外壁から別の外壁までで、外壁の外側表面から少なくとも18インチ延長する
- 外壁の外側表面から少なくとも18インチ延長し、同じ耐火等級を持つ別の防火壁まで
- ある防火壁から同じ耐火等級の別の防火壁まで
すべての開口部は防火システムまたは装置で保護されていなければなりません。 また、耐火性能は最大4時間までとする。 防火壁は耐荷重性を持たせることができないので、設計する必要があります。
- 両側の構造物が崩壊しても自立していること
- 火災による破壊、貫通、断片化に耐えられること
- 火災時の温度上昇により壁が熱膨張し、座屈を防ぐために伸縮ジョイントまたは制御ジョイントを含むこと
- 落下のような壁にかかる他の力に対して抵抗すること
- 火災時の熱による破壊を防ぐために制御ジョイントを含むこと
- 火災時の温度上昇により壁が熱膨張し、座屈を防ぐこと
- 落下のような壁にかかる他の力に対して抵抗すること。 さらに、防火壁は、建築構造および材料の火災試験のガイドラインを提供する米国材料試験協会 (ASTM) E119 規格またはアンダーライターズ・ラボラトリー (UL) 263 規格の要件を満たす材料で設計および構築することが要求されます。
おそらく、すべてのファイアウォールに共通する最も重要な特徴は、建物をより安全にするのに役立つということでしょう。 何十年も前に防火壁を備えた最初のビルが建設されて以来、どれだけの人命が救われたかを知る術は本当にないのです。
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