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防火ダンパーの動作原理：熱活性化とシール機構
臨界温度における溶断リンクの作動
防火ダンパーは、溶融リンクと呼ばれる部品を用いて作動します。これは、特定の温度に達すると破断するように設計された金属部品です。多くの建物では、この溶融リンクが約165華氏度（摂氏約74度）で溶けるよう設定されていますが、地域の建築基準によっては、より高い212華氏度（摂氏100度）で溶けるよう設定されることもあります。火災発生時にダクト内の空気が過熱すると、この金属部品が破断し、ダンパー羽根を開放状態に保持していた機構から解放されます。その後の動作は非常に迅速で、前述したスプリングが即座に作動し、数秒以内に羽根を閉じます。これにより、火災の延焼および熱の建物内での拡散を阻止する遮断壁が形成されます。2023年の『ライフセーフティ・ダイジェスト』（Life Safety Digest）による最近の安全報告書によると、適切に設置された防火ダンパーは、暖房・換気システムの安全性対策を一切講じていない建物と比較して、避難者が安全に避難できる時間をおよそ2倍に延長することが実証されています。
膨張性シールおよび煙制御用気密閉止
作動すると、ダンパー枠に取り付けられた膨張性シールは約248華氏度（摂氏約120度）で膨張を始めます。その後起こることは非常に注目に値します——これらの材料は化学反応を起こし、可動部品間の微小な隙間を頑丈な炭素層で埋め尽くすのです。その結果、NFPA規格に準拠した気密バリアが形成され、ほぼすべての煙粒子の通過を阻止します。興味深い試験結果も得られています——特殊なグラファイト添加剤を配合したシールでは、通常タイプと比較して危険なガスの漏出量が約88％削減されることが確認されています。これは極めて重要です。なぜなら、火災時に階段や廊下を煙から守り、緊急時に人々が清浄な空気を確保できるようにするための、不可欠なエリアだからです。
防火ダンパーと防火・防煙ダンパー：主な機能的相違点
専用防火ダンパーで十分な場合と、複合機能（防火・防煙）が必須となる場合
防火ダンパーは、温度が非常に高くなった場合（通常は華氏165度、約摂氏74度）に作動するよう設計されており、この温度で溶断リンクが溶融します。これらの装置は、建物の換気システムを通じて炎や極端に高温となった空気が広がるのを防ぐのに非常に有効です。安全性の観点からそれほど重要でない場所、たとえば誰も立ち入らない機械室や、特に貴重な物品が保管されていない倉庫などでは、一般的に十分な性能を発揮します。こうした場所では、そもそも煙制御が求められることは少なく、通常の耐火壁だけで十分な場合が多く、追加の保護措置を講じる必要はありません。
複合型火災・煙ダムパーは、熱感知機能と煙検知機能を1台の装置に統合し、火災の延焼および危険な煙・ガスの拡散をダクト内から遮断します。建築基準法では、非常時の避難時に人が煙を吸入するリスクが最も高くなる階段や廊下の出口など、重要な避難経路にこれらの装置の設置が義務付けられています。その特徴は、火災と煙という2つの危険に対して同時に迅速に対応できる二重の機能であり、これにより避難経路を居住者が安全に脱出できる状態に保つことができます。この設計は、建物全体における煙制御に関するNFPA 105および国際建築基準（IBC）の要求事項を満たしています。
避難経路の保護のための防火ダンパーの戦略的配置
重要設置箇所：階段室、通路、空調設備貫通部
防火ダンパーの戦略的配置は、有効な区画化および避難経路の保護にとって不可欠です。エンジニアは以下の3つの高リスクゾーンを優先的に対象としています：
- 階段室および通路 主な避難経路として、これらの部位には、緊急時に煙の侵入を防ぐため、壁および床貫通部にダンパーを設置する必要があります。
- HVACダクト貫通部 防火区画を貫通するダクトの位置に設置されたダンパーは、換気システムを通じた炎および煙の拡散を阻止し、階間での垂直方向への延焼を防止します。
設置位置を正確に決定することは、すべてのダンパーが防火区画の境界と正しく一致することを確認することを意味します。例えば廊下の天井に設置されるダンパーは、強烈な放射熱を低減することで視界の確保に大きく貢献します。また、垂直方向のHVACシャフトを遮断するダンパーは、有毒ガスが建物の異なる階層間で拡散するのを実際に防止します。こうした措置に加え、適切な防火壁、優れた火災検知システム、および効果的な煙制御戦略を組み合わせることで、何が得られるでしょうか？それは、人々が安全に避難するための時間を大幅に延ばす堅固な受動的防火防御システムです。火災試験の結果によると、この構成は、適切に保護された区域において、90分以上もの間、居住可能な環境を維持できることが示されており、これは標準的な安全要件を考慮すると非常に印象的です。
よくある質問
防火ダンパーにおけるフュージブルリンクとは何ですか？
フュージブルリンクは、特定の温度で破断するように設計された金属部品であり、ダンパー羽根を解放して閉じさせ、火災および熱がダクト内を伝播するのを防ぎます。
インチュームセントシール（膨張性シール）はどのように機能しますか？
インチュームセントシールは高温で膨張し、化学反応を起こして気密性のバリアを形成し、煙やガスがダンパーフレームを通過するのを阻止します。
防火ダンパーと防火・防煙ダンパーの違いは何ですか？
防火ダンパーは主に炎および熱の拡散を阻止することを目的としており、一方、複合型防火・防煙ダンパーは火災および煙の両方を遮断し、緊急時に重要な避難路を保護します。