1級建築施工管理技士 設備工事 雷から人・建物・設備を守る

建築品質 設備


99)雷から人・建物・設備を守る

大気中で発生した雷は建物を直撃して破壊し、建物内部に侵入した誘導雷は絶縁破壊を引き起こし、建築設備に障害を引き起こす。
建築基準法では、建物の高さが20mを超える部分を旧JIS或いは新JISで規定する避雷設備の設置を義務付けている。ただし、市区町村によっては火災予防条例等により、新JISによる避雷設備を指導する場合があるので確認が必要である。

1.外壁面への側撃雷からの保護

建物が高さ60mを超えると、外壁への側撃雷を受けやすくなる。特に建物のコーナー部分や集合住宅の最上部バルコニー屋根庇等の突起部は避雷設備の保護角内であっても側撃雷を受けて、建物が損傷する事故がある。避雷設備は雷撃による損傷を最小限に抑えることができても、落雷は防げない。側撃雷からの保護対策が必要となる。


建物高さが60mを超えた場合の側撃雷からの保護

2.避雷設備設置の留意点

①旧JISでは、避雷針の保護角は一般建物では60° 以下、危険物を扱う貯蔵所等では45° 以下と規定している。建物高さが60m以上になると、旧JISの避雷針では側撃雷による落雷は防げない。

②新JISによる保護レベルに応じた受雷部の配置をすることが望ましい。


新JISによる保護レベルと受雷部の配置
③金属笠木や屋上外周部に設けられた金属手すりは、相互に電気的に接続すれば棟上げ導体として使用できる。メンテナンス用のタラップや鉄骨階段が棟上げ導体より突出する場合は、棟上げ導体に電気的に接続し保護する必要がある。

階段は棟上げ導体に接続して保護
ただし、棟上げ導体の保護範囲は導体から水平距離で10m以内である。

④自立型避雷突針が全長6mを超えると、強風時の揺れで躯体に共振して、下階の居住者に不快な音や振動を与える。集合住宅は棟上げ導体方式の採用がよい。

⑤近くに落雷した雷が配電線や通信線を通じて建物内に侵入し、電子機器の誤動作や建築設備の障害を引き起こす。電子機器の保護のためサージ保護デバイス(SPD)の設置が必要となる。

⑥屋上の設備機器と避雷導体との離隔距離は1.5m以上確保する。屋上が狭くて離隔距離を確保するのが困難な場合は設置極(アースボンド)を設ける。

屋上設備機器と避雷導体の離隔

1級建築施工管理技士 設備工事 爆発から建物を守る

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100)爆発から建物を守る

燃焼の伝搬速度が急速な燃焼を爆発といい、衝撃波を伴い超音速で伝搬するもの爆轟、秒速数メートル以上の音速に近い速度で火炎が伝播するものを爆燃という。
爆発は次の三つの要素が揃うことで発生する。

①可燃性ガスや引火性液体の蒸気、粉体といった燃えるもととなる可燃物
②燃焼を起こす酸素などの支燃性ガス
③電気火花や高温部などの点火源

水素などの可燃性ガスが空気と混合すると燃発性のガスとなり、このガスが電気回路の接点部からの電気火花や静電気の放電、高温度の物体などの点火源に触れることにより爆発が起きる。
可燃物となるのは化学物質等ばかりではない。機械加工時に発生する金属粉や食用の小麦粉などでも条件が揃えば粉塵爆発を起こす。

1.さまざまな爆発

①粉塵爆発
小麦粉や砂糖等の通常は発火物とは言わない物質でも空気中に小さな粉塵となって浮遊していると非常に燃えやすい状態となり爆発を起こす場合がある。

②ガス爆発
可燃性物質であるガスが密封された状態で充満している時に、点火エネルギーがあると強い爆発が起こる。爆発の大半がこのガス爆発である。都市ガスのガス管はガスで充満しているが、ガス管内に酸素が存在しないため、発火点まで温度が上昇しても燃えることはない。

③混合爆発
二つの物質を混ぜ合わせ衝撃を与えることによって引き起こされる爆発をいう。亜鉛と硝酸塩、亜鉛と過マンガン酸カリ、マグネシウムと硝酸塩等は混合するだけで爆発する。硫黄と硝酸銀、炭素と硝酸銀等は衝撃を与えると爆発する。

④水蒸気爆発
高温の金属と水が接触した時に水が水素と酸素に分解し、その水素に点火し爆発を起こす場合と、高温によって爆発的な速度で水蒸気になり体積を急激に増やすことで爆発現象を起こす場合がある。高温の溶融炉の事故や火災現場で消火活動中に起きる事故等は前者のケースで、火山の水蒸気爆発は後者のケースを示す。

2.防爆対策について

可燃性ガスや粉体を取り扱う工場では、爆発事故を防止するために爆発性雰囲気が発生しないように換気することや、点火源をなくす、あるいはスパークして点火源となる可能性のある電気機械器具は隔離することが必要となる。労働安全衛生規則では事業者に対して、爆発・火災の危険性が生じる濃度に達する可能性がある危険場所では、防爆構造の電気機械器具の使用を義務付けている。
電気機械器具の防爆構造には、ガス蒸気に対する防爆仕様と粉塵に対する防爆仕様がある。防爆対策についえの規制内容の詳細は、労働安全衛生法(厚生労働省所管)や消防法(総務省所管、各自治体消防署)、電気事業法(経済産業省所管)の関連法規を参照する。


避難誘導灯の防爆仕様


非常照明の防爆仕様


設備操作スイッチの防爆仕様


自動火災報知赤色灯の防爆仕様