消火用スプリンクラーの設計基準は何ですか

防火用スプリンクラーシステム 現代の建物防火の重要なコンポーネントであり、自動的に水を噴霧して火災を初期段階で抑制し、延焼を防ぎます。防火スプリンクラー システムの設計は、その有効性と安全性を確保するために一連の規格と規制によって管理されています。以下は、防火スプリンクラー システムの主要な設計基準と要件です。

1. 適用される規格および規制

防火スプリンクラー システムの設計と設置は、さまざまな地方、国内、および国際的な火災安全基準に準拠する必要があります。最も一般的に参照される標準には次のようなものがあります。

• NFPA 13: 米国の全米防火協会 (NFPA) によって発行された NFPA 13 は、世界中で最も広く使用されている防火スプリンクラー システムの設計基準の 1 つです。スプリンクラー システムの設置、メンテナンス、テストに関する詳細な要件が規定されています。

• GB 50016: 中国の「建物の防火設計規定」。さまざまなタイプの建物における防火スプリンクラー システムの特定の要件を概説しています。

• EN 12845: 給水、スプリンクラー ヘッドのレイアウト、パイプの仕様など、消火用スプリンクラー システムの設計をカバーする欧州規格。

• BS 9251: 住宅用建物の自動防火スプリンクラー システムに関する英国規格。

2. スプリンクラーシステムの種類と選定

防火スプリンクラー システムは、建物の目的と火災の危険レベルに基づいてさまざまなタイプに分類できます。一般的なタイプは次のとおりです。

• 湿式システム: パイプ内には水が常に存在します。スプリンクラーヘッドが火災の熱によって作動すると、ただちに水を放出して炎を鎮めます。

• 乾式システム: これらのシステムは、パイプ内の水が凍結する可能性がある低温地域で使用されます。システムは空気または窒素で加圧されており、スプリンクラーヘッドが作動した場合にのみ水がパイプに入ります。

• プレアクション システム: ウェット システムとドライ システムを組み合わせたプレアクション システムは、通常、高リスク環境で使用されます。水は、スプリンクラー ヘッドと追加の火災検知システムの両方が作動した後にのみ放出されます。

3. スプリンクラーヘッドの選択とレイアウト

スプリンクラー ヘッドの選択とレイアウトは、火災時に完全な範囲と有効性を確保するために非常に重要です。

• スプリンクラー ヘッドのタイプ: 標準応答、クイック応答、化学薬品保管庫などの危険性の高い場所に特化したヘッドなど、用途に応じてさまざまなタイプのスプリンクラー ヘッドが使用されます。正しい選択により、タイムリーな活性化と適切な水の分配が保証されます。

• スプリンクラーのレイアウト: スプリンクラー ヘッド間の距離は、建物のサイズ、レイアウト、火災の危険性の分類、天井の高さに基づいて慎重に計算する必要があります。一般に、スプリンクラー ヘッド間の最大距離は 9 メートルです。スプリンクラー ヘッドを取り付ける高さは、部屋のデザインと保護エリア全体を均一にカバーできるようにする用途によっても異なります。

4. 給水と圧力の要件

給水と圧力は、消火用スプリンクラー システムが効果的に動作することを保証する重要な要素です。

• 適切な水の供給: 必要な水の流量は、カバーするエリア、火災危険分類、スプリンクラー ヘッドの数に基づいて計算されます。これは通常、平方メートルあたりに必要な水流量に保護面積の合計を乗じて決定されます。

• 水圧: スプリンクラー システムの水圧は、エリア全体をカバーするのに十分な力で水が確実に供給されるのに十分な圧力でなければなりません。通常、スプリンクラー ヘッドで必要な最小圧力は 1.0 MPa ですが、特定の圧力要件はスプリンクラー ヘッドのタイプとシステム設計によって異なります。パイプの摩擦損失、漏れ、および圧力を低下させる可能性のあるその他の要因を考慮することが重要です。

5. 配管の設計と設置

パイプ ネットワークはスプリンクラー システムの重要なコンポーネントであり、水を供給源からスプリンクラー ヘッドに供給する役割を果たします。

• パイプの材質: 消火用スプリンクラー パイプの一般的な材質には、炭素鋼、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼などがあります。選択される材料は耐久性と耐腐食性があり、システムの長期信頼性を確保する必要があります。

• パイプのレイアウト: パイプのレイアウトの設計では、最小限の抵抗でスムーズな水の流れを確保する必要があります。行き止まりのパイプセクションや水が停滞する可能性のあるエリアは避けてください。スプリンクラーヘッドへの水の流れを促進するために、パイプは適切な傾斜で設置する必要があります。

• パイプの保護: 高温や低温などの極端な条件では、スプリンクラーパイプには特別な保護措置が必要な場合があります。パイプの凍結や腐食を防ぐために、断熱システムや加熱システムが使用される場合があります。

6. システムのテストと保守

防火スプリンクラー システムが設計され設置されたら、その機能を検証するために徹底的なテストを受ける必要があります。システムが適切に動作する状態を維持するには、定期的なメンテナンスも不可欠です。

• 圧力テスト: 実際の火災状況をシミュレートするには、システムの圧力テストを行う必要があります。これにより、パイプ、スプリンクラー ヘッド、給水が期待どおりに機能することが保証されます。

• スプリンクラー ヘッドのテスト: スプリンクラー ヘッドが迅速に作動し、保護エリア全体に水を均一に放出することを確認するためにテストする必要があります。テストでは、スプリンクラー ヘッドに障害物がないことも確認する必要があります。

• 定期メンテナンス: 防火スプリンクラー システムには、漏れのチェック、スプリンクラー ヘッドが詰まっていないかの確認、パイプの腐食の検査、バルブのテストなどの定期メンテナンスが必要です。少なくとも年に 1 回は完全な検査を実行する必要があります。

7. 火災検知および警報システムとの統合

最新の火災スプリンクラー システムは、火災発生時により効率的に対応できるように、火災検知および警報システムと統合されていることがよくあります。煙や熱が検知されると警報システムが作動し、スプリンクラーシステムが作動して水を放出します。この連携により、検知から鎮圧までの時間が短縮され、全体的な火災安全性が向上します。

8. 特別な用途の設計要件

化学薬品保管施設、データセンター、病院などの特定の高リスクエリアでは、防火スプリンクラー システムについて特別な設計上の考慮が必要です。

• 危険度分類: 地域の火災危険度分類は、スプリンクラー ヘッドの種類とシステム設計に影響します。リスクの高い地域では、より高度なスプリンクラー ヘッド、大規模な給水システム、またはデュアルユース システム (スプリンクラーと CO2 などの他の抑制剤を組み合わせたもの) が必要になる場合があります。

• 特殊なスプリンクラー ヘッド: 化学倉庫やハイテク環境などのエリアでは、危険物質や極端な条件に耐えるために、耐食性または特殊なスプリンクラー ヘッドが必要になる場合があります。