2019年7月18日、受付付近で燃焼促進剤を撒かれて放火された京都アニメーション第一スタジオは、非常に速い火の回りで35名もの死者を出す、希に見る大惨事となった。　この火災は火災安全的に問題のあった建物で起こったが、それでも何故このような大きな災害となったのであろうか。　3次元煙流動シミュレーションでこの謎を紐解いてみよう。

火災検討には３種類の方法がある。　1つは火災実験であり、あと２つは数値シミュレーションである。　火災実験は費用や手間の割に再現性が乏しいので置いておくとして、数値シミュレーションは二層ゾーンモデルと3次元煙流動シミュレーションの２つの手法がある。

 

火災シミュレーションの目的としては、煙流動を予測　　―　所定時間内での避難可否判定、熱・煙濃度の移流拡散の評価火災現象の解明　―　プリューム熱対流の性状，蓄煙現象、建物構造・換気の影響 などである。
また２つの手法の違いは、
◆二層ゾーンモデル：ネットワークモデル（回路網）で簡易に解く
◆3次元煙流動シミュレーション（CFD）：建物躯体・火源を設定し煙流動を詳細に解く
二層ゾーンモデルが解析精度で著しく劣るのは明らかであり、それに対して3次元煙流動シミュレーションは、精度では優位だが計算時間が掛かる。

 

 

 

 

 

 

　火災時の写真、報道された平面図などから建物躯体を構築し、解析モデルを作成した。

 

 

 

 

 

・火源設定：300MW
（ガソリン40Lが30秒で燃焼）
　参考ーテグ地下鉄火災；5MW
　 （ガソリン4Lが3分で燃焼定常大火源火災）
　 気象条件　2019年7月18日
気温：28.4℃　　湿度：77％
風向：東北東　　　風速：1.4m/sec
躯体熱伝達：断熱
日射・空調負荷：無し
輻射は考慮していない