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FK―五―一―一二を使うハロゲン化物消火設備の避圧口の面積はどう求めるのか|消防庁事務連絡の算定式と記号の意味を解説

ガス系消火設備の避圧口の面積はどう求めるのか

ガス系消火設備の設計や更新で、避圧口の開口面積をどう出せばよいのかと迷ったことはありませんか。
平成23年12月28日、消防庁予防課は事務連絡「消防用設備等に係る執務資料の送付について」で、FK―五―一―一二を使うハロゲン化物消火設備の避圧口の面積の算定式を示しました。
答えは「当面、以下によられたい」という短い一文と、記号が四つ並んだ式です。
この記事では、通知が出された理由、対象、式の読み方、見落としやすい点、実務の確認手順を、通知と現行の条文をもとに解説します。

避圧口の面積を、どうやって決めればよいのか分かりません。
通知に計算式があると聞きました。

式は、通知の問3の答えとして示されています。
まず、なぜ通知が出たのかから順に確かめましょう。

記号の意味や単位も、間違えないようにしたいです。

そこは次の章で表にします。
計算の練習用の例も添えます。

この記事の結論
  • 消防庁は平成23年12月28日の事務連絡の問3で、FK―五―一―一二を使うハロゲン化物消火設備の避圧口の開口部の面積は「当面、以下によられたい」として算定式を示しました。
  • 式は、避圧口面積A(平方センチメートル)=580×Q÷√(P-ΔP)で、Qは噴射ヘッドからの最大流量(キログラム毎秒)です。
  • Pは防護区画の許容圧力、ΔPはダクトの損失で、どちらもパスカルで表します。許容圧力からダクトの損失を引いた値の平方根が、割り算の分母に入ります。
  • 避圧口を外部に面して設ける場合は、必要に応じて外気風圧等の影響を考慮した設計を行うことが望ましいと、通知は付け加えています。
  • 根拠は、消防法施行規則第20条第4項第16号の2の防護区画内の圧力上昇を防止するための措置で、点検でも措置に変更がないことが確認項目です。

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避圧口の面積を求める算定式を、圧力上昇、対象の三薬剤、避圧口の面積、流量と許容圧力とダクト損失、外気の風圧の五段階で示した図解

避圧口の面積の算定方法はなぜ消防庁の事務連絡で示されたのか

小さな機械室の建物の右に、針が高い位置を指す圧力計が置かれたイラスト
きっかけは、設計や審査の現場からの質問です。
消防庁予防課は、その質疑応答をまとめて送りました。
事務連絡「消防用設備等に係る執務資料の送付について」(平成23年12月28日、消防庁予防課設備係)の問3は、次のように尋ねています。
消防法施行規則第20条第4項第16号の2に規定する「防護区画内の圧力上昇を防止するための措置」として避圧口を設ける場合の開口部の面積算定方法について、FK―五―一―一二を用いたハロゲン化物消火設備を設置する場合の当該算定方法をご教示願いたい。
消防法施行規則(昭和三十六年自治省令第六号)第二十条第四項第十六号の二(現行)
全域放出方式のハロゲン化物消火設備(HFC―二三、HFC―二二七ea又はFK―五―一―一二を放射するものに限る。)を設置した防護区画には、当該防護区画内の圧力上昇を防止するための措置を講じること。
規則は「措置を講じること」と定め、面積の出し方までは書いていません。
通知の問いは、その措置として避圧口を設ける場合の、開口部の面積の算定方法です。
通知はこの質問に答える形で、算定式を示しました。
通知の本文は、質疑応答を「とりまとめたので、執務上の参考としてください」と述べています。
宛先は、各都道府県消防防災主管課、東京消防庁、各指定都市消防本部で、法令そのものではなく運用の参考として送られた文書です。
文書・条文日付など内容
事務連絡「消防用設備等に係る執務資料の送付について」の問3平成23年12月28日 消防庁予防課設備係避圧口を設ける場合の開口部の面積の算定方法(FK―五―一―一二を用いる設備)
消防法施行規則第20条第4項第16号の2現行の条文三つの薬剤を使う全域放出方式の防護区画に、圧力上昇を防止するための措置を講じること
消防法施行規則第20条第4項第16号の3現行の条文FK―五―一―一二を使う全域放出方式の防護区画に、過度の温度低下を防止するための措置を講じること

規則には「措置を講じる」としか書いていないのですね。

そのとおりです。
面積の目安は、通知の算定式から得ます。

この算定式はどの設備と薬剤が対象なのか

密閉した部屋の建物の右に、同じ形のガス容器が三本並んだイラスト
式の対象は、問いの書き方で決まります。
規則の側の範囲とあわせて確かめます。
事務連絡の問3(平成23年12月28日)は、対象を次のように書いています。
(略)避圧口を設ける場合の開口部の面積算定方法について、FK―五―一―一二を用いたハロゲン化物消火設備を設置する場合の当該算定方法をご教示願いたい。
消防法施行令(昭和三十六年政令第三十七号)第十七条(ハロゲン化物消火設備に関する基準)
第十三条に規定するもののほか、ハロゲン化物消火設備の設置及び維持に関する技術上の基準は、次のとおりとする。(略)
通知の式が答えているのは、FK―五―一―一二の場合です。
規則第20条第4項第16号の2の対象は、全域放出方式で、HFC―二三・HFC―二二七ea・FK―五―一―一二の三つの薬剤に限られています。
ハロン2402・ハロン1211・ハロン1301を放射する設備は、この号の対象に入っていません。
通知は、HFC―二三やHFC―二二七eaの場合に同じ式を使ってよいかまでは書いていません。
他の薬剤に当てはめてよいかは、所轄の消防署に確かめてください。
区分規則第20条第4項の圧力上昇防止措置(第16号の2)規則第20条第4項の温度低下防止措置(第16号の3)
全域放出方式でHFC―二三を放射対象対象外
全域放出方式でHFC―二二七eaを放射対象対象外
全域放出方式でFK―五―一―一二を放射対象対象
ハロン2402・1211・1301を放射する設備対象外対象外

うちの設備はHFC―二二七eaですが、この式は使えますか。

通知の問いはFK―五―一―一二の場合だけです。
他の薬剤は、設計者と所轄の消防署に確認しましょう。

算定式はどんな記号と単位で書かれているのか

密閉した部屋の壁の上部に小さな四角い開口があり、右へダクトが伸びるイラスト
式は一行で、記号は四つです。
単位を取り違えないことが、いちばん大切です。
事務連絡の問3の答えは、次のとおりです。
当面、以下によられたい。
A=580・Q/√(P-ΔP)
A:避圧口面積(平方センチメートル)
Q:噴射ヘッドからの最大流量(kg/秒)
P:防護区画の許容圧力(パスカル)
ΔP:ダクトの損失(パスカル)
※避圧口を外部に面して設ける場合にあっては、必要に応じて外気風圧等の影響を考慮した設計を行うことが望ましい。
式を読み解くと、面積は流量に比例し、圧力の余裕の平方根に反比例します。
流量Qが2倍になれば、面積Aも2倍です。
許容圧力Pからダクトの損失ΔPを引いた値が4分の1になれば、平方根は2分の1になるので、面積は2倍です。
下の表は、式の使い方を確かめるための仮の数字で、実際の設計値ではありません。
通知は、許容圧力の求め方やダクトの損失の見積り方までは書いていません。
記号意味単位
A避圧口面積平方センチメートル
Q噴射ヘッドからの最大流量キログラム毎秒(kg/秒)
P防護区画の許容圧力パスカル
ΔPダクトの損失パスカル
計算の練習用の仮の数字P-ΔPの平方根避圧口面積A
Q=10、P-ΔP=40020580×10÷20=290平方センチメートル
Q=10、P-ΔP=160040580×10÷40=145平方センチメートル
Q=10、P-ΔP=10010580×10÷10=580平方センチメートル
Q=20、P-ΔP=40020580×20÷20=580平方センチメートル

流量が2倍なら面積も2倍なのですね。

はい。
単位をそろえたうえで、QとPとΔPの根拠を設計者に確認してください。

算定式を使うときに見落としやすいのはどこか

部屋の建物の右に、二か所曲がる長いダクトが屋外の羽板まで伸びるイラスト
見落としやすい点は四つあります。
通知の性格、記号の中身、外気風圧、そして温度低下対策との関係です。
消防法施行規則第二十条第四項第十六号の三(現行)
全域放出方式のハロゲン化物消火設備(FK―五―一―一二を放射するものに限る。)を設置した防護区画には、放射された消火剤が有効に拡散することができるように、過度の温度低下を防止するための措置を講じること。
消防庁の点検要領(第7 ハロゲン化物消火設備)の機器点検には、防護区画の区画変更等の項目があります。
防護区画内の圧力上昇を防止するための措置及び過度の温度低下を防止するための措置を講じているものにあっては、当該措置に変更がないこと。
一つ目は、通知が「当面」の扱いを示した事務連絡だという点です。
答えの書き出しは「当面、以下によられたい」で、期限や見直しの時期は書かれていません。
二つ目は記号で、通知はΔPを「ダクトの損失」とだけ書き、どのダクトを指すかまでは説明していません。
三つ目は、避圧口を外部に面して設けるときの外気風圧で、通知は「必要に応じて」考慮するよう求めています。
四つ目は、FK―五―一―一二には圧力上昇の措置とは別に、温度低下の措置が規則で定められている点です。
両方の措置は、点検でも変更がないことを確かめる項目です。
項目通知や条文の書き方確認のしかた
適用の範囲問いはFK―五―一―一二を用いる設備。「当面」の扱い設計者と所轄の消防署に確認する
ΔP(ダクトの損失)「ダクトの損失(パスカル)」とだけ記載設計図書で、どのダクトの損失を見込んだかを確かめる
外部に面する避圧口必要に応じて外気風圧等の影響を考慮した設計が望ましい設置位置と向きを設計図書で確かめる
温度低下の措置規則第20条第4項第16号の3圧力上昇の措置とは別に、措置が講じられているかを確かめる

ΔPがどのダクトの損失なのか、私には分かりません。

通知にも詳しい説明はありません。
設計図書の計算書で確かめ、迷うときは所轄に相談しましょう。

明日からなにを確認すればよいのか

空欄のチェック表の板、小さな部屋の模型、電卓が並んだイラスト
通知は、事業者向けの手順書ではありません。
そこで、通知と条文から、確認したい点を五つに整理します。
事務連絡の問3の答えの注記(平成23年12月28日)は、次のとおりです。
※避圧口を外部に面して設ける場合にあっては、必要に応じて外気風圧等の影響を考慮した設計を行うことが望ましい。
確認の順番は、設備、計算書、単位、外気風圧、変更管理の五つです。
次の手順は通知に書かれた義務ではなく、通知と条文を踏まえた実務上のおすすめです。
個別の設計の適否は、設計者と所轄の消防署で確かめてください。
  • 設置している設備が、全域放出方式でFK―五―一―一二を使うものか、薬剤名を銘板や設計図書で確かめる
  • 避圧口の面積の計算書に、A・Q・P・ΔPの数値と単位が書かれているかを確かめる
  • Qがキログラム毎秒、Aが平方センチメートル、PとΔPがパスカルで統一されているかを見る
  • 避圧口を外部に面して設けている場合は、外気風圧をどう見込んだかを設計者に確認する
  • 増築や区画の変更があったときは、圧力上昇と温度低下の措置に変更がないかを点検で確かめる

まず計算書を出してもらって、単位を確かめます。

それが入り口です。
薬剤名と単位の確認から、始めてください。

よくある質問

Qこの式はどの薬剤のハロゲン化物消火設備にも使えますか?
A通知の問いはFK―五―一―一二を用いた設備の場合です。他の薬剤に当てはめてよいかは通知に書かれていないので、所轄の消防署に確認してください。
Q「当面」とは、いつまでのことですか?
A通知は期限を書いていません。その後に別の算定方法が示されていないかも含めて、所轄の消防署に確認するのが確実です。
Q圧力上昇を防ぐ措置は、避圧口でなければいけませんか?
A規則は「措置を講じること」と定めるだけで、方法までは書いていません。通知は、避圧口を設ける場合の面積の算定方法を答えています。
Q避圧口を屋外に面して付けるときの注意はありますか?
A通知は、必要に応じて外気風圧等の影響を考慮した設計を行うことが望ましいと付け加えています。

まとめ

✔消防庁予防課は平成23年12月28日の事務連絡の問3で、避圧口の開口部の面積の算定式を示した
✔式は、A=580×Q÷√(P-ΔP)で、Aは平方センチメートル、Qはキログラム毎秒、PとΔPはパスカルで表す
✔問いはFK―五―一―一二を用いたハロゲン化物消火設備の場合で、答えは「当面」の扱いとして書かれている
✔ΔPは「ダクトの損失」とだけ書かれており、どのダクトかは設計図書で確かめる
✔避圧口を外部に面して設けるときは、必要に応じて外気風圧等の影響を考慮した設計が望ましい
✔規則第20条第4項第16号の2・第16号の3の圧力上昇と温度低下の措置は、点検で変更がないことを確かめる
✔計算書の薬剤名と単位を確かめ、迷う点は所轄の消防署に相談する

計算書の単位の確認から、始めます!

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お問い合わせ

監修・編集者
青木 俊輔
青木 俊輔

㈱防災屋 代表取締役/消防設備士

平成元年生まれ、三重県鈴鹿市出身。祖父が創業した消防設備業者で10年間勤務した後、独立・起業。現在は青木マーケ㈱、㈱防災屋、(一社)予防団の運営に携わる。Amazonベストセラー1位『改訂版 消防設備士0類』著者。月刊誌「電気と工事(オーム社)」でコラム連載中!

本記事の消防法令、消防用設備等の技術情報および記述内容を監修・編集しています。

詳しい経歴・保有資格を見る
学歴
  • 鈴鹿工業高等専門学校 材料工学科 卒
  • 静岡大学工学部物質工学科 材料科学コース 卒
  • 静岡大学大学院工学研究科物質工学専攻 修了
保有資格
  • 消防設備士:甲種特類、甲種1~5類、乙種6・7類
  • 危険物取扱者:甲種、乙種1~6類、丙種
  • 防火対象物点検資格者/防災管理点検資格者/甲種防火管理者
  • 第二種電気工事士/工事担任者(総合通信)/第三種電気主任技術者
  • 自家用発電設備専門技術者/特種電気工事資格者/職長・安全衛生責任者
  • eco検定/民泊適正管理主任者/フォークリフト運転技能講習 修了

趣味:ギター、バスケットボール(全国高専大会優勝・キャプテン)

主な活動

参考・出典

  • 事務連絡「消防用設備等に係る執務資料の送付について」(平成23年12月28日 消防庁予防課設備係)問3
  • 消防法施行令(昭和36年政令第37号)第17条 e-Gov法令検索
  • 消防法施行規則(昭和36年自治省令第6号)第20条第4項第16号の2・第16号の3 e-Gov法令検索
  • 消防庁「消防用設備等の点検要領」第7 ハロゲン化物消火設備(機器点検・防護区画)

※本記事は公表されている法令および消防庁の通知に基づく一般的な解説です。条例や運用は市町村ごとに異なる場合があります。個別の判断は所轄消防署にご確認ください。

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