甲種3類

ガス系消火設備の設置義務と技術基準|施行令第13条・放出時間・防護区画をわかりやすく解説

結論から言います。

ガス系消火設備(不活性ガス・ハロゲン化物・粉末)の設置義務は、施行令第13条がスタート地点です。この条文は「水噴霧・泡・不活性ガス・ハロゲン化物・粉末」の5設備をまとめて規定しており、どの設備を選ぶかは防護対象の性質で決まります。

技術基準は設備ごとに分かれており、不活性ガスは施行規則第19条、ハロゲン化物は施行規則第20条、粉末は施行規則第21条で定められています。

この記事で押さえる3つの柱
設置義務
施行令13条
どんな建物に必要か
5設備の選択関係
防護区画の要件
壁・床・天井の構造
開口部の制限
自動閉鎖装置
技術基準
消火剤の必要量
放出時間
安全装置の基準

設置義務 ── 施行令第13条

施行令13条の「5設備の選択関係」

屋内消火栓設備の設置義務」や「泡消火設備の設置義務」でも触れましたが、消火設備には選択関係があります。

施行令13条が対象とする場所には、以下の5設備のいずれかを設置する必要があります。

  • 水噴霧消火設備(甲1)
  • 泡消火設備(甲2)
  • 不活性ガス消火設備(甲3)
  • ハロゲン化物消火設備(甲3)
  • 粉末消火設備(甲3)

どの設備を選ぶかは法律で指定されているわけではなく、防護対象の性質と設置場所の条件によって最適なものを選びます。

設備選定の考え方
油火災で水損OK → 泡消火設備・水噴霧消火設備
油火災で水損NG → 粉末消火設備
電気火災で残留物NG → 不活性ガス・ハロゲン化物消火設備
密閉できない場所 → 粉末消火設備(局所放出)・CO₂(局所放出)

施行令13条の設置対象

施行令13条で5設備のいずれかが必要になる主な対象を見ていきましょう。

対象 面積基準
駐車場(屋上) 床面積 300㎡以上
駐車場(1階) 床面積 500㎡以上
駐車場(地階・2階以上) 床面積 200㎡以上
道路の用に供される部分 床面積 600㎡以上
危険物施設 指定数量の倍数に応じて
指定可燃物 指定数量の1000倍以上
駐車場の面積基準の覚え方
駐車場の面積基準は「泡消火設備の設置義務」と同じです。甲2の記事で学んだ内容がそのまま使えます。

地下・上階ほど危険なので基準が厳しく(200㎡)、1階は逃げやすいので緩く(500㎡)、屋上は中間(300㎡)です。

ガス系消火設備が選ばれる典型的な場所

施行令13条の対象の中で、ガス系消火設備が選定される典型的な場所を整理します。

場所 選ばれる設備 理由
電気室・変電室 不活性ガス / ハロゲン化物 水損を避けたい
通信機器室 ハロゲン化物 残留物も水損もNG
サーバールーム ハロゲン化物 精密機器の保護
美術品収蔵庫 不活性ガス(IG系) 安全性重視・分解生成物NG
駐車場 泡 / 粉末 油火災対応・コスト
ボイラー室 粉末(局所放出) 密閉困難・油火災対応

防護区画の要件 ── 全域放出方式の条件

全域放出方式でガスや粉末を放出する場合、防護区画の密閉性が消火の成否を左右します。施行規則では防護区画の構造に厳しい条件を設けています。

壁・床・天井の構造

防護区画の壁・床・天井は、以下のいずれかの構造でなければなりません。

  • 耐火構造 ── コンクリート壁など、火災に耐える構造
  • 不燃材料で造られたもの ── 鉄板やコンクリートブロックなど

なぜ耐火構造が必要かというと、全域放出方式では部屋全体を消火剤で満たすため、壁に穴が開いたり燃え抜けたりすると消火剤が漏れてしまい、必要な濃度を維持できないからです。

開口部の制限と自動閉鎖装置

防護区画には窓やドア、換気口などの開口部があります。全域放出方式では、これらの開口部からガスが漏れないようにする必要があります。

  • 開口部には自動閉鎖装置を設けて、ガス放出前に自動で閉鎖する
  • 自動閉鎖できない開口部の面積は防護区画の壁面積の3%以下(不活性ガスの場合)
  • 換気装置はガス放出前に自動停止する
開口部の面積制限は設備によって異なる
自動閉鎖できない開口部の面積制限は設備ごとに決まっています。不活性ガスの場合は壁面積の3%以下、ハロゲン化物も同様です。試験では「防護区画の開口部面積が壁面積の○%以下」という基準が問われます。

消火剤の必要量

全域放出方式で最も重要なのが、「防護区画を消火に必要な濃度にするために、どれだけの消火剤が必要か」という計算です。

不活性ガス消火設備の必要量

防護区画の体積消火濃度から算出します。

基本の考え方
必要量 = 防護区画の体積 × 消火濃度に基づく係数

消火濃度は防護対象物(何が燃えるか)によって異なります。

消火剤 表面火災 深部火災
CO₂ 34% 50%
N₂・IG-55・IG-541 防護対象物ごとに規定 (表面火災と同じ)
表面火災と深部火災
表面火災 ── 液体や気体が表面で燃える火災(油火災、電気火災など)
深部火災 ── 固体の内部まで燃え進む火災(木材、紙、繊維など)

深部火災は表面を消しても内部がくすぶって再燃するため、より高い消火濃度が必要です。CO₂の場合、表面火災は34%、深部火災は50%と大きく異なります。

ハロゲン化物消火設備の必要量

考え方は不活性ガスと同じですが、消火濃度が低いため必要量は少なくなります。

消火剤 消火濃度の目安
HFC-23 12.4〜16.3%
HFC-227ea 7.0〜9.0%
FK-5-1-12 4.2〜5.9%

HFC-227eaの消火濃度は7〜9%程度で、CO₂の34%と比べると格段に少ない量で消火できることがわかります。

粉末消火設備の必要量

粉末は体積ではなく、防護区画の体積1㎥あたりの薬剤量で規定されます。

放出方式 必要量の考え方
全域放出 防護区画の体積 × 単位体積あたりの薬剤量
局所放出 防護対象物の表面積に基づく薬剤量

放出時間の基準

消火剤を何秒以内に放出しなければならないか ── これも設備ごとに決まっています。試験で非常によく問われるポイントです。

設備 全域放出(表面火災) 全域放出(深部火災)
CO₂ 1分以内 7分以内
N₂・IG-55・IG-541 60秒以内 210秒(3.5分)以内
ハロゲン化物 10秒以内
粉末 30秒以内
放出時間の覚え方
ハロゲン化物が最速(10秒) → 化学的に消火するため素早く濃度を上げたい
粉末が次(30秒) → 沈降前に消火を完了させたい
CO₂は表面1分/深部7分 → 深部火災は内部まで浸透させる時間が必要
IG系は表面60秒/深部210秒 → CO₂より大量のガスを送る必要あり

ハロゲン化物の「10秒」が断トツで短いのがポイントです。

安全装置の技術基準

不活性ガス消火設備」で解説した安全装置には、それぞれ技術基準が定められています。

安全装置 基準
音響警報装置 防護区画内および入口付近。音声の場合「消火ガスが放出されます」の内容
遅延装置 起動から放出まで20秒以上の遅延時間
放出表示灯 防護区画の出入口付近に設置。放出中に点灯
閉止弁 防護区画の出入口付近に設置。手動で放出を中止できる
排出装置 消火後に消火剤を排出するための換気装置
自動閉鎖装置 全域放出方式の開口部に設置。放出前に自動閉鎖
起動方式と安全装置の関係
手動起動方式(原則)── 人が退避を確認してから手動で起動
自動起動方式(常時無人の場所)── 感知器の信号で自動起動

どちらの方式でも、音響警報装置と遅延装置は省略できません。自動起動の場合でも、放出前に十分な退避時間を確保する必要があるためです。

貯蔵容器の設置基準

ガス系消火設備の貯蔵容器(ボンベやタンク)は、防護区画の外に設けた専用の場所に設置します。

貯蔵容器室の条件

  • 温度が40℃以下に維持される場所(温度上昇で容器内圧力が危険になるため)
  • 直射日光や雨水がかからない場所
  • 点検・整備がしやすい場所
  • 容器の搬出入が容易な場所

CO₂低圧式の追加条件

不活性ガス消火設備」で解説した低圧式の場合、さらに以下の条件が加わります。

  • 貯蔵タンクに液面計を設ける(残量確認用)
  • タンク内を-18℃以下に保つ冷凍機を設ける
  • タンクの圧力が2.1MPaを超えた場合に警報を発する装置

配管の基準

ガス系消火設備の配管は、高圧のガスや粉末を搬送するため、水系消火設備より厳しい基準が求められます。

  • 専用の配管とする(他の設備と兼用しない)
  • 配管は鋼管を使用(圧力に耐えるため)
  • 耐圧試験に合格した配管を使用
  • 配管の末端には噴射ヘッドを設ける

非常電源

ガス系消火設備の制御盤・音響警報装置・放出表示灯などの電気機器には、非常電源が必要です。

  • 自家発電設備または蓄電池設備
  • 自火報と連動する場合は、自火報の非常電源でカバーされる部分もある

ガス系3設備の技術基準 総合比較

項目 不活性ガス ハロゲン化物
根拠条文 施行規則19条 施行規則20条
放出時間(表面) CO₂:1分 / IG系:60秒 10秒
放出時間(深部) CO₂:7分 / IG系:210秒 (深部火災なし)
必要量の基準 体積×消火濃度 体積×消火濃度
遅延装置 20秒以上 20秒以上
項目 粉末
根拠条文 施行規則21条
放出時間 30秒
必要量の基準 体積×単位体積あたりの薬剤量
遅延装置 20秒以上

まとめ

  • 設置義務は施行令13条:水噴霧・泡・不活性ガス・ハロゲン化物・粉末の5設備から選択
  • 駐車場の面積基準:地階・2階以上 200㎡ / 屋上 300㎡ / 1階 500㎡
  • 全域放出方式の防護区画は耐火構造または不燃材料で、開口部には自動閉鎖装置
  • 消火剤の必要量は防護区画の体積×消火濃度で計算(CO₂は表面34%/深部50%)
  • 放出時間:ハロゲン化物10秒 < 粉末30秒 < CO₂表面1分 < IG系深部210秒 < CO₂深部7分
  • 安全装置は全設備共通:音響警報・遅延装置(20秒以上)・放出表示灯・閉止弁・排出装置
  • 貯蔵容器室は40℃以下、防護区画の外に設置

次の記事では、ガス系消火設備の点検・整備と試験方法を解説します。

理解度チェック問題

【問題1】ガス系消火設備の全域放出方式における放出時間の基準として、正しいものはどれか。

(1)CO₂消火設備の表面火災における放出時間は、7分以内である。
(2)ハロゲン化物消火設備の放出時間は、30秒以内である。
(3)粉末消火設備の放出時間は、10秒以内である。
(4)ハロゲン化物消火設備の放出時間は、10秒以内である。

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正解:(4)
ハロゲン化物消火設備の放出時間は10秒以内で、ガス系3設備の中で最も短いです。(1)はCO₂の表面火災は「1分以内」が正しく、7分以内は深部火災の基準です。(2)は30秒以内は「粉末消火設備」の基準です。(3)は10秒以内は「ハロゲン化物消火設備」の基準であり、粉末は30秒以内です。

【問題2】ガス系消火設備の防護区画に関する記述のうち、誤っているものはどれか。

(1)全域放出方式の防護区画の壁・床・天井は、耐火構造または不燃材料で造る。
(2)防護区画の開口部には自動閉鎖装置を設け、ガス放出前に自動で閉鎖する。
(3)防護区画の換気装置は、ガス放出後に自動で停止する。
(4)貯蔵容器は防護区画の外に設置し、温度40℃以下の場所に置く。

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正解:(3)
換気装置が停止するのは「ガス放出」です。放出後ではありません。ガスを放出する前に換気を止めないと、せっかく放出した消火剤が換気で排出されてしまい、消火に必要な濃度に達しません。(1)(2)(4)はいずれも正しい記述です。

【問題3】CO₂消火設備の消火濃度に関する記述のうち、正しいものはどれか。

(1)表面火災も深部火災も、消火濃度は同じ34%である。
(2)深部火災の消火濃度は50%で、表面火災の34%より高い。
(3)表面火災は深部火災よりも消火濃度が高い。
(4)消火濃度は防護区画の体積に関係なく一定である。

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正解:(2)
CO₂消火設備の消火濃度は、表面火災が34%、深部火災が50%です。深部火災は固体の内部まで燃え進むため、表面を消火しても内部のくすぶりから再燃するリスクがあります。そのため、より高い濃度(50%)が必要です。(1)は表面と深部で濃度が異なるため誤りです。(3)は逆で、深部火災の方が高いです。(4)は消火濃度は防護対象物の種類で変わりますが、体積ではなく火災の種類に依存します。

【問題4(応用)】ある電気室に不活性ガス消火設備(全域放出方式)を設置する際、「IG-541」と「CO₂」のどちらを採用するか検討している。安全性を最優先にする場合、IG-541が選ばれる理由として最も適切なものはどれか。

(1)IG-541はCO₂より消火濃度が低いため、少ない量で消火でき経済的だから。
(2)IG-541は放出時間がCO₂より短いため、素早く消火できるから。
(3)IG-541はCO₂に比べて人体への危険性が低く、消火濃度でも作業者が即座に意識を失うリスクが低いから。
(4)IG-541は環境への影響がCO₂より小さいため、環境規制をクリアしやすいから。

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正解:(3)
安全性を最優先にする場合、IG-541が選ばれる最大の理由は人体への危険性の低さです。CO₂は消火に必要な濃度(34%以上)で人体に致命的ですが、IG-541は消火濃度まで酸素を下げても、含まれるCO₂ 8%が呼吸中枢を刺激して深い呼吸を促すため、作業者が即座に意識を失うリスクが低く設計されています。(1)はIG-541の方が必要量は多い(不活性ガスは大量に必要)ため誤りです。(2)は放出時間の基準は同じ(60秒/210秒)です。(4)は環境への影響は「安全性」の論点ではなく、またCO₂もIG-541も環境規制の問題はありません。

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