スプリンクラー
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スプリンクラーとは、消防用設備の一つであり、火災時大量の散水を行い消火を図る設備である。一部を除き自動的に作動し、信頼性は極めて高い。 設備のコストは最も高いが、現在の所建物の火災時の安全を図るには事実上最高の設備である。 火災で莫大な経済的損失を被る虞のある大倉庫・工場や、火災が発生すれば消火が困難な高層建築物や地下街、殊に福祉施設、病院、ホテル、百貨店等一旦火災が発生すれば大量の人命に関わる事態が懸念される場所で重要である。
また消火液量に限りはあるものの天井などに設置して火災時に自動的に散水する自動消火器も存在する。これは水道配管が不要である。
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[編集] 歴史
自動的な消火装置の考案は古くからあるが、現在見る形になったのは全米防火協会（NFPA）が規格を指定した19世紀末であろう。日本では明治期に紡績機械と共に輸入されたと言われているが、実際の普及は戦後、建築物の大型化が進んでからである。昭和30年代まではスプリンクラーヘッドはNFPA規格で消防用設備の規格自体殆どが損害保険料率算定協会のものであった。これは米国同様、協会の指定する設備を設けた場合、火災保険料の大幅な値下げが得られたからである。協会の規定は厳しく却って普及の妨げになる場合もあり、後に現在の消防法規格の設備が一般的になる。 現在でも、海外資本の場合、FM規格等の民間規格による設備を要求される場合もある。 設備の高額な事から普及は妨げられて来たが、度重なる病院・福祉施設・ホテル等で火災により大量の死者が発生し暫時消防法の規定も厳しくなってきた。
[編集] 構造
水源と加圧送水装置、配管、制御弁、流水検知装置、スプリンクラーヘッドからなる。 加圧送水装置には水源を兼ねた、高架水槽や圧力水槽があるが、制約が大きいので殆どが電動モーターとタービンポンプを採用している。電源には非常電源の付置が必要である。この代替として、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン駆動のポンプが用いられる場合もある。 古くは工場等でボイラ設備のある場合、蒸気駆動のウオシントンポンプが用いられた時代もある。 欧米では公設水道をそのままスプリンクラー設備に結合する場合も多いが、国内では制約が大きく、住宅用の簡易なスプリンクラーにしか用いられない。
加圧送水装置以降の設備については数種の方式がある。
[編集] 湿式
もっとも広く採用されている物である。 スプリンクラーヘッドは火災時の熱により容易に溶ける合金（ヒュージブルリンク）や火災の熱で破裂する揮発性の液体を満たしたガラス球（グラスバルブ）で封じられている、閉鎖式スプリンクラーヘッドが用いられる。 配管はアラーム弁と制御弁を経由して加圧送水装置に繋がっている。 一般的なスプリンクラーポンプは加圧水槽を付置して配管内に水圧を与えており、火災時、ヘッドが開いて流水が始まるとアラーム弁が動作し、加圧水槽の水圧が下がる、この二つの信号何れかで自動的にスプリンクラーポンプが起動し散水を継続させる。
アラーム弁はその名の通り、流水が始めると電気的に信号を送る他、現在ではあまり設置されないが、ウォーターモーターゴングへの送水を始め、ゴングの吹鳴により火災の発生を知らせる。
スプリンクラーヘッドは火災が鎮火しても自動的に水は止まらないため、鎮火を確認して、アラーム弁と同じ場所にある制御弁を人が閉じる必要がある。
[編集] 乾式
寒冷地等で、凍結により散水不能や配管の破損の虞のある場所で採用される。配管に圧縮空気を封入しておき、火災時ヘッドが開くことによって内圧が低下しそれにより乾式流水検知装置が作動し、引き続いて放水するようになっているものである。 但し非火災時にスプリンクラーヘッドが誤作動を起こした場合は圧縮空気により金属片が高速で飛散し大変危険な設備でもある。空気銃と同じである。言ってみれば空気銃の銃口が頭の上に何千個も付いているのと同じである。安全の為の設備が実は人を傷つける危険をはらんでいる。
[編集] 予作動式
電算室等で、不慮の散水により莫大な損失を被るおそれのある場所で用いられる。自動火災報知設備等からの信号とスプリンクラーヘッドの開放の二つの動作がなければ散水しない構造である。したがって、単なるヘッドの破損等のみでは動作しない。 最近予作動式スプリンクラーの発展型で「真空スプリンクラー」なるシステムが開発されている。予作動弁の2次側に負圧水を充填したもので火災時以外は放水せず、火災の時には迅速に放水消火する画期的なシステムである。地震の時に、スプリンクラーが破損し甚大な水損が散見されています、それを防ぐ為にも適したシステムである。
[編集] 開放式
舞台等で、閉鎖式スプリンクラーヘッドでは感知が遅くなり、有効でない場合に、予め感熱部の無いヘッドと配管を配置し、火災時、人の手や火災報知設備等で起動させ、一定の範囲のスプリンクラーヘッドから一斉に散水し消火を図る設備である。舞台上の散水区画は数箇所に分けている。各バルブがどの位置に散水するバルブか判りやすいよう表示する必要がある。
[編集] ドレンチャー設備
水幕防火設備の名称もある。構造は開放式と酷似しているが、ドレンチャー設備は延焼の阻止を目的に設置される設備で、防火壁等の代替となり得る設備である。また、散水にもドレンチャーヘッドと呼ばれる専用の物が設置される。手動で起動する物が多い。大規模な木造の社寺仏閣等に良く用いられる。
[編集] 放水形
最近出来た物である。 アトリウムや吹き抜け等の大空間で開放式スプリンクラーも不適当な場合もあるが、センサーで火災現場を特定し、放水銃の照準を合わせ放水するものである。
[編集] 水噴霧消火設備
機構はスプリンクラーとほぼ同じであるがこちらは放射水圧を高め、ヘッドも専用のものを使用して水を霧状に放射するものである。スプリンクラーと違い、電気室内でも使用できる。また放射された水が火災の熱で瞬時に水蒸気となるため窒息効果もあり、駐車場などで用いられることもある。特にアルコールなど水溶性の可燃性液体には高い消火能力を発揮する。
[編集] 付属設備
スプリンクラーヘッドの配置の不要な浴室・トイレ等にも散水できるように2号消火栓設備同様の消火用散水栓が 設けられる場合がある。 また、水が無くなっても、散水を続ける事ができるように、消防隊からの水の供給を受ける為のスプリンクラー用連結送水口を置くのが一般的である。
[編集] 規格
スプリンクラーヘッドは水圧0.1Mpa以上毎分80リットルの散水が可能な物である。近年は小区画型と称するヘッドもあり、これは水圧0.1Mpa以上毎分50リットルの規格である。毎分80リットルの標準型のヘッドは感熱部の鋭敏さで在来の物を二種、感度の鋭敏な物を一種としている。その他、ラック式倉庫用に毎分114リットルの散水をする特殊な物や、住宅用として設計され、水道管に直結して用いるものには毎分30リットルというものもある。
同時に開口し散水するスプリンクラーヘッドは普通の場合、二種のヘッドでは10個以上である。多い物では同時開口数40個以上の義務があるものもある。小区画型ヘッドや一種のヘッドは同時開口数が軽減される。
実際の火災では1～3個程度で制圧される場合が多い。
[編集] 注意
もっとも信頼性の高い設備ではあるが、万一バルブが閉鎖されていたり、ポンプが動かなかったりすると全く機能しないので、送水停止には特に注意を払う必要がある。また、スプリンクラーヘッドのそばに間仕切りをしたり、物を置いたりすると、有効に散水できない可能性がある。有効に作動しないおそれがあるので、スプリンクラーヘッドには塗装をしてはならない。
水は自動的に止まらないから、スプリンクラー設備のある建物では予め制御弁の場所を覚えておく必要がある。
