業界最大級の大型壁加熱炉を新設、運用開始へ
過酷な火災条件下での実大壁部材の耐火性能検証が可能
2019年11月21日
大成建設株式会社
大成建設株式会社（社長：村田誉之）は、技術センター（横浜市戸塚区）の施設拡充計画の一環として、防耐火実験棟に業界最大級の能力を備えた大型壁加熱炉を新設し、2019年11月より運用を開始しました。本装置では、実大壁部材に実際の建物と同等の荷重を加えた状態で、長時間、急速昇温、超高温という過酷な火災条件下で加熱することができるため、部材の耐火性能を検証することが可能です。
建物で発生する火災では、室内に可燃物量が多く、窓や出入口など開口部の面積が小さい諸室等で、火災が長時間継続する場合があります。そのため、室内の可燃物量に基づいて建物に必要な部材の耐火性能を設定する性能設計が導入されており、載荷状態での長時間加熱試験による部材の耐火性能に関するデータ蓄積が非常に重要となります。また、道路トンネルのような長大空間において、車両事故などで火災が生じた場合、トンネル内に熱が籠りやすく、数分で1,000°Cを超えるような、急速な昇温と超高温を想定した検討が必要とされます。しかし、これらの条件を満たす能力を備えた試験装置は国内でも極めて少なく、試験装置を用いた部材の耐火性能検証が困難な状況でした。
そこで当社は、実大壁部材の耐火性能検証を可能とするため、部材に載荷した状態で長時間加熱、急速な昇温、超高温加熱など複数の加熱条件に対応可能な本試験装置を新設し、運用を開始しました。
「大型壁加熱炉」の特徴は以下のとおりです。
- 1実大壁部材の載荷加熱試験が可能
本装置の有効加熱寸法は幅3.5ｍ×高3.4ｍで、実大壁部材に最大1000kN（約100t）まで鉛直に載荷した状態で加熱試験を実施することができます。これにより、火災時における部材の熱変形や内部温度など様々な測定項目に基づき、耐火性能を評価することが可能です。 - 2長時間加熱が可能
本装置では、性能設計で要求される最長6時間までの加熱を継続することができ、より過酷な火災条件での実大壁部材の長時間加熱試験が可能です。
- 3急速な昇温、超高温加熱が可能
道路トンネルで発生する火災を想定した試験では、出火から5分で1,200°Cに達するRABT加熱曲線※1に対応した急速な昇温、超高温な状況下での部材の耐火性能検証が求められます。本装置では、従来の建築火災用バーナーに加え、道路トンネル用バーナーを付加しており、トンネル火災を再現した加熱状況での性能検証が可能です。
今後、当社は、土木・建築分野を問わず、本装置を用いた載荷加熱試験により蓄積した部材の防耐火性能データに基づき、さらに耐火性能に優れた新材料や新構工法の技術開発を推進してまいります。
表1 大型壁加熱炉仕様
| 項目 | 概要 |
|---|---|
| 加熱能力 |
・ISO834標準加熱曲線で最長6時間加熱 |
| 載荷能力 | 最大1000kN（約100t） |
| 有効加熱寸法 | 幅3.5ｍ×高3.4ｍ |
| 測定項目 |
加熱温度、試験体裏面・内部温度 |
- ※1RABT加熱曲線：
RABT（ドイツ交通省、道路トンネルの設備と運用に関する指針）で規定された加熱曲線。
道路トンネル内で可燃物を満載したトラックに火災が生じた場合に想定されるトンネル内の温度変化を設定している。