テーマ解説 構造物の火害診断業務について Fire damage diagnosis of the building 試験研究センター 構造部 耐震耐久性調査室 1．はじめに 代表する火災事例としては、1972年に発生した千日デ 国内において、2014年の総出火件数は43,741件に達 パートビル火災や、1973年に発生した大洋デパート火 し、このうち、建物火災は23,641件（うち住宅は12,922 災ならびに西武高槻ショッピングセンター火災などが挙 件）に及んでいます 。 げられます。 1） 建物の火災による被害（以下、火害と記す）は、内外 その後の1977年、大阪府内RC造倉庫の火災において、 装材や防火設備のみの軽微な場合もあれば、構造部材に 当法人が初めて火害診断を実施しており2）、1977年頃か まで及ぶ甚大な場合もあります。鉄筋コンクリート造、 ら1999年頃までは年間数件の頻度で、火害診断を実施し 鉄骨鉄筋コンクリート造（ここでは、鉄骨鉄筋コンクリ てきました。当時、火災を受けた建物の調査・診断は、 ート造も含めてRC造と記す）および鉄骨造（以下、S 設計・施工に携わった設計事務所やゼネコンの技術者が 造と記す）の建物は、基本的には構造部材が耐火性や不 行うことが多く、依頼件数もあまり多くなかったため、 燃性を備えた材料によって構成されているので、火災に 当初は、依頼内容に応じて材料試験室または耐火防火試 よって建物の取り壊しに至る被害を受ける場合は少な 験室が、各部署の担当試験業務を実施する傍ら、火害調 く、その影響を適切に把握し、被災した建物にどのよう 査業務に対応してきましたが、その後、火災を専門とす な補修または補強を施せば再利用可能かを検討すること る耐火防火試験室が本業務を担当するようになりました。 が多くあります。 その判断材料を提供するのが、構造物の「火害診断」 です。 本稿では、これまでに当法人が関わった火災事例や実 2000年以降、当法人の火害診断実施件数は徐々に増 加し、2004年以降の依頼件数は年間十数件まで増加し ています（図-1参照）。この傾向は、第三者性がより重 要視され始めた社会的風潮によるものと考えられます。 施してきた火害診断の実績などとともに、本業務の概要 についてご紹介します。 2．当法人における火害診断業務の歴史 当法人が設立された1964年当時、「火害診断」という 用語は存在していませんでした。国内は高度成長期にあ り、コンクリート構造物は、維持管理を必要としないメ ンテナンスフリーである考えが広く定着していました。 当法人においても、1976年頃までは火害診断業務を専 門に行う部署はありませんでした。ただし、不特定多数 の人々が使用する大規模建築物の火災の際に設けられ た、学識者や建築技術者などから構成される事故調査委 員会に対して、当法人は何らかの形で協力していました。 図-1 火害診断業務の年度毎の件数 33 GBRC Vol.41 No.1 2016.1 2012年には、我が国の社会的課題である高度成長期 に建設された建物の維持保全・活用や被災した建物の評 価・再生プロセス等に対応するため、構造物の調査診断 を専門に実施する耐震耐久性調査室（以下、当室と記す） が設立されました。これに伴い、火害診断業務は当室が 担当することとなり、火災後の補修・補強計画の監修等 を含めた様々な依頼者のニーズに対応しています。 火害診断を実施する場合、2015年2月に（一社）日本 建築学会より刊行された「建物の火害診断および補修・ 補強方法 指針・同解説」3）が拠り所となります。本指針 の歴史は、日本建築学会 防火本委員会において、火災 被害に特化した小委員会として2001年に発足した「火 図-2 火害診断を実施した都道府県の分布 害診断補修小委員会」に遡ります。本小委員会では、 火災時間や燃焼経路などの情報や火害の状況を聴取し、 RC造とS造を中心に火害診断およびその標準的な補修・ 調査の可否を検討します。 補強について検討が重ねられました。その成果は「構造 その後、被災した対象構造物を視察し、火災による被 部材の火害診断及び補修・補強方法」（2002年9月）と 害状況を確認し（②下見調査）、本業務の調査計画およ してシンポジウムで公表されるとともに、2004年に「建 び見積書を提示します（③計画立案・提示）。 物の火害診断及び補修・補強方法」として刊行されまし 依頼者からの業務依頼（④業務契約）の後、対象構造 た。その後、2006年に改訂版を発行、さらに、指針の 物の外観目視による観察や非破壊試験（反発度測定や引 作成を願う声が高まったことを受け、2010年に「建物 っかき傷幅の測定等）によって大凡の被災状況を把握す の火害診断および補修・補強方法 指針（案）・同解説」 る現地調査を実施します（⑤一次調査）。また、必要に が刊行され、2015年2月には、2010年の指針（案）の内 応じて被災した部材から試料を採取して、材料の性能低 容を改定した「建物の火害診断および補修・補強方法 下の確認を目的とする試験・分析（コンクリートの圧縮 指針・同解説」の発行に至りました。 強度試験や中性化測定、UVスペクトル法、鋼材の引張 当法人においては、本小委員会発足時より吉田正友（元 試験など）を行う室内試験を実施します（⑥二次調査）。 試験研究センター 建築物理部長、現大阪工業大学 特任 二次調査で行う試験項 教授）が主査として、阪口明弘（試験研究センター 環 目を表-1に示します。 境部耐火防火試験室）が幹事として、委員会活動や指針 これらの調査結果に 発行に尽力して参りました。現在は春畑仁一（試験研究 基づいて、部材の火害等 センター 構造部 耐震耐久性調査室）が委員を引き継い 級 ならび に 建 物 の 被 災 でいます。 度 を 推 定 し（ ⑦ 火 害 診 断） 、被災した部材の再 3．当法人における火害診断業務 利用の可否を含めて、こ 火害診断の依頼者は、構造物の所有者、官公庁、マン れらを取りまとめ火害診 ション管理組合、デペロッパー、設計事務所、工事監理 断結果として報告します 者、施工者、保険会社など幅広い方々となります。また 対象とするのは、公共施設、共同住宅、個人住宅、病院、 （⑧報告書の提出） 。 さ ら に、 診 断 結 果 に 工場、発電所、商業施設などの建築物、橋梁やトンネル 基 づ き、 補 修・ 補 強 の などの土木構造物となります。 設計者等によって作成 これまでに当法人が火害診断を実施した構造物が所在 する都道府県を、図-2に示します。 当 性 を 検 討 し、 計 画 通 次に、火害診断業務の流れを解説します（図-3参照）。 りの施工がなされてい 調査の問合せ（①問合せ）は、電話や電子メール等に るかを確認する監修業 よって対応しています。火災を受けた構造物について、 34 された補修等計画の妥 務も行っています。 図-3 火害診断の流れ GBRC Vol.41 No.1 2016.1 定する方法8）を応用し、火害を受けた部材と健全な 表-1 二次調査時に実施する試験方法 試験方法 目 部材のそれぞれで本試験を実施し、引っかき傷幅の 的 大小から、コンクリート表層部の火害の影響を推定 圧縮強度試験 コンクリートの圧縮強度の確認 中性化深さ測定 コンクリート表面の受熱温度の 推定と耐久性劣化の確認 UV スペクトル法， 過マンガン酸カリウム法 金属材料の引張試験 コンクリートの深さ方向の受熱 温度の推定 鉄筋や鋼材の機械的性質（降伏 点や引張強さ及び破断伸びな ど）の確認 また、ここ数年で橋梁やトンネルなどの土木構造物に する手法を提案しています9）。 ③：コア孔を利用して、孔側面のコンクリート面の貫入 抵抗値の分布を測定し、コンクリート表面から内部 に至る劣化深さを推定する手法として提案されてい る微破壊試験です10）。当室では、火害を受けた部材 と健全な部材のそれぞれで本試験を実施し、火害に よる劣化深さを推定する手法として提案していま す。この結果は、部材の補修計画に利用することも できます9）。 おける火害診断の受託が増加しています。 平成27年7月、土木学会から「火災を受けた鋼橋の診 4） 断補修ガイドライン」 が刊行されました。本ガイドラ インは、最近、鋼橋における火災事故が頻繁に発生して いることを受けて、土木学会鋼構造委員会が、火災発生 の緊急時に橋梁管理者などが行うべきアクションと判断 についての情報を整理したものです。 5．おわりに 本稿では、当法人で実施している火害診断業務につい て紹介しました。 当法人は、1967年に耐火試験棟を建設して耐火試験 業務を開始して以来、火災に関する実験的な研究を続け また、トンネル火災後の調査方針を示した「トンネル ており、関連する学協会の活動にも長く関わってきまし 構造物のコンクリートに対する耐火設計施工指針（案） 」 た。このように、火災に関する実験を行うことができる （土木学会）や、「コンクリートの高温特性とコンクリー 第三者機関として火害診断を行っている組織は、日本で 5） ト構造物の耐火性能に関する研究委員会報告書」 （コ 6） は当法人以外にありません。 ンクリート工学会）なども刊行されており、土木構造物 火災は決して起こしてはいけない災害ですが、日常的 においても、火災後の構造物の再利用を目的として現地 に発生しているのも事実です。火災を受けた構造物のそ 調査を行い、火害範囲を把握した上で、火害を受けた部 の後を検討される手段として、火害診断が役立ちますよ 分の補修や補強が実施されています。 う、今後も第三者の立場から本業務に取組んで参ります。 なお当室では、本ガイドラインに沿った土木構造物の 火災後の調査についても対応が可能です。 本業務につきましてのご相談、またご不明な点などは お気軽にお問合せください。 4．火害診断業務における当室の取組み 当室では、部材の火害状況をより簡便・迅速に把握で きる火害調査手法の確立を目指して、新たな調査手法の 開発研究に取組んでいます。 ① 高力ボルトセットのロックウェルC硬さ試験 ② コンクリート表層での引っかき試験 ③ 孔内局部載荷試験 ①：S造の建物に使用されている高力ボルト座金は調質 鋼であり、焼戻し温度以上の熱履歴を受けると履歴 温度に概ね反比例して材料の硬さが低下することが 知られています。当室では、Ｓ造建物に使用される 高力ボルト、ナットおよび座金のロックウェル硬さ から、受熱温度を推定する手法を提案しています7）。 ②：当室では、コンクリート表面を一定の針圧で引っか いてできた引っかき傷幅からコンクリート強度を推 【お問合せ先】 （一財）日本建築総合試験所 試験研究センター 構造部 耐震耐久性調査室 担当：春畑・根津 Tel：06-6834-5316 E-mail：[email protected] 【参考文献】 務省消防庁ホームページ：平成26年（1月～12月）におけ 1）総 る火災の状況（確定値），http://www.fdma.go.jp/neuter/ topics/ houdou/h27/07/270716_houdou_1.pdf 2）田 村 博：火災を受けた建物の躯体の構造安全性に関する調 査結果，GBRC Vol.2 No.3，1977.7 3）建 物の火害診断および補修・補強方法 指針・同解説，日本 建築学会，2015年2月 4）火 災を受けた鋼橋の診断補修ガイドライン，土木学会 火災 を受けた鋼橋の診断補修技術に関する研究小委員会，2015 年7月 35 GBRC Vol.41 No.1 2016.1 5）ト ンネル構造物のコンクリートに対する耐火設計施工指針 （案），土木学会，2014年6月 6）「 コンクリートの高温特性とコンクリート構造物の耐火性 能に関する研究委員会」報告書，コンクリート工学会， 2012年5月 7）阪 口明弘ほか：高力ボルトのセットのロックウェル硬さに 基づく受熱温度推定方法，日本建築学会構造系論文集， No.691，pp1649-1657，2013.9 8）辻 奈津子ほか：各種非破壊試験法による低強度コンクリー トの強度推定方法に関する研究 その4 垂直コンクリート面 に対する引っかき傷法の適用性，日本建築学会大会学術講 演梗概集，材料施工，pp.233-234，2010.9 9）春 畑仁一ほか：非破壊試験による火害を受けたコンクリー トの劣化範囲の評価に関する実験的検討，GBRC Vol.40 No.2，2015.4 10）皿 井剛典ほか：孔内局部載荷試験による構造物の深さ方向 のコンクリート物性評価に関する研究，コンクリート工学 年次論文集，Vol.34，No.1，pp.1828-1833，2012.7 36
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