Updated on 2024/02/28

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HASEMI, Yuji
 
Affiliation
Faculty of Science and Engineering
Job title
Professor Emeritus
Degree
工学博士 ( 早稲田大学 )
Doctor of Engineering

Research Experience

  • 2005
    -
    2006

    Tokyo Institute of Technology, Visiting Professor

  • 2004
    -
     

    Tokyo University of Science, Visiting Professor

  • 2000
    -
    2002

    Graduate School of Fukui University, Lecturer

  • 1997
    -
     

    Waseda University, School of Science and Engineering, Department of Architecture, Professor

  • 1987
    -
    1997

    Building Research Institute, Ministry of Construction, Head of Fire Safety Division

  • 1983
    -
    1987

    Building Research Institute, Ministry of Construction, Chief Research Member

  • 1983
    -
    1984

    National Bureau of Standards(currently National Institute of Standards and Technology), US Department of Commerce, Guest worker

  • 1975
    -
    1983

    Building Research Institute, Ministry of Construction, Research Member

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Education Background

  •  
    -
    1975

    Waseda University   Graduate School, Division of Science and Engineering  

  •  
    -
    1973

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering  

Professional Memberships

  •  
     
     

    Japan Building Disaster Prevention Association

  •  
     
     

    地域安全学会

  •  
     
     

    International Association for Fire Safety Science

  •  
     
     

    Society of Heating Air Conditioning and Sanitary Engineering

  •  
     
     

    Japan Association for Fire Science and Engineering

  •  
     
     

    Architectural Institute of Japan

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Research Areas

  • Architectural environment and building equipment

Research Interests

  • Safety Engineering

Awards

  • Technical Award, Society of Air Conditioning and Sanitary Engineering

    2018.05   Society of Air Conditioning and Sanitary Engineering  

  • D.D.Drysdale Award

    2017.06   International Association for Fire Safety Science  

  • Fire Defense Adminsitration Distinguished Cooperation Award

    2017.03   Tokyo Fire Department  

  • Liferime Contribution Award, AOAFST

    2015.10   Asia-Oceania Association for Fire Science and Technology  

  • 2011 Sjolin Award, International Forum of Fire Research Directors

    2011.06   International Forum of Directors of Fire Research Organizations  

  • Academic Award, Society of Air Conditioning and Sanitary Engineering

    2010.06   Society of Air Conditioning and Sanitary Engineering  

  • Fire Defense Adminsitration Cooperation Award

    2005.03   Tokyo Fire Department  

  • Grand Prix, 2004 Wood Architecture Award

    2004.05   Forum for the Promotion of Wooden Atchitecture  

  • 2003 Tsuboi Award

    2003.05   Japan Platform Construction Association  

  • Howard W. Emmons Award, International Association for Fire Safety Science

    1999.07   International Association for Fire Safety Science  

  • The Best Paper Award, The 3rd Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology

    1998.07   Asia-Oceania Association for Fire Science and Technology  

  • Annual Award, Japan Association of Fire Science and Engineering

    1991.05   Japan Association of Fire Science and Engineering  

  • Honor by the Minister of Construction(Technical Contribution)

    1989.07   Ministry of Construction  

  • Medal of Excellence, International Association for Fire Safety Science

    1988.06   International Association for Fire Safety Science  

  • Annual Award for Academic Contribution, Architectural Institute of Japan

    1987   Architectural Insttute of Japan  

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Papers

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Books and Other Publications

  • 災害は忘れた所にやってくる

    長谷見雄二

    工学図書社  2002.09

  • Diffusion Flame Modeling as a Basis for the Rational Fire Safety Design of Built Environments

    Proceedings of the Sixth International Association for Fire Safety Science  1999

  • Flame Heat Transfer and Concurrent Flame Spread in a Ceiling Fire

    Proceedings of the Fifth International Association for Fire Safety Science  1997

  • Science of Fires

    Inoue Shoin Publishers  1988

  • 火事場のサイエンス

    井上書院  1988.01

Works

  • Investigation for the disaster mitigation planning in KAGAHASHIDATE Preserved district of groups of traditional buildings

    Other 

    2012.04
    -
    2014.03

  • Investigation for the disaster mitigation planning in KAKUNODATE Preserved district of groups of traditional buildings

    Other 

    2011.04
    -
    2013.03

  • Investigation for the disaster mitigation planning in NARAI Preserved district of groups of traditional buildings

    Other 

    2007.04
    -
    2009.03

  • Investigation for the disaster mitigation planning in KISO-HIRASAWA Preserved district of groups of traditional buildings

    Other 

    2007.04
    -
    2009.03

  • Fire Safety Design for the Restoration of a Modern Historic Building, the Japan Industrial Club Building

    Artistic work 

    1999
    -
    2000

  • Regional Disaster Safety Planning of Takayama-Sanmachi Preserved Historic District

    Other 

    1995
    -
    2000

  • Fire Safety Planning of the Himeji-jo Castle, a UNESCO World Heritage

    Other 

    1998
    -
    1999

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Research Projects

  • Validation of the Heat and Moisture Transfer within Wooden Building Assemblies under Fire Exposure and its Mechanical Impact on the Building Structure

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2019.04
    -
    2022.03
     

    Hasemi Yuji

     View Summary

    The limit for the measurement of moisture content of wooden members has been expanded to the extent that changes in moisture content could be traced from air-drying conditions at ambient temperature to the end of standard fire-resistance test. Thermal conductivity of wood at high temperature at different fiber directions was measured for the development of heat/moisture transfer model, resulting in the extremely strong anisotropy in the fiber directions; it strongly suggests that the transfer of water in axial direction of a wooden load bearing member can affect its mechanical performance. From these results, several mysteries in the fire behavior of wood such as the fact that the relationship between the deformation and span of wooden beams during a fire tends to be different from that of steel or concrete, and the inconsistency between the charring rate and the mechanical performance of wood during fire heating have been found to be caused by moisture transfer due to fire heating.

  • Development of the Framework to Mitigate Fire Hazard Targeting Early Emergency Recognition and Correspondence

    Project Year :

    2018.06
    -
    2021.03
     

  • Prediction of the fire growth on interior linings and localization of fire damage in large-scale building enclosure

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2016.04
    -
    2019.03
     

    Hasemi Yuji, KAMIKAWA Daisuke

     View Summary

    A predictive method of the occurrence of flashover for a large scale room with incombustible ceiling is developed. The main results are as follows: (1)calculation model of the surface heat transfer coefficient between the smoke layer and the wall interior has been derived by full-scale experiments. (2) predictability of the heat balance on the wall surface by the zone model with the surface heat transfer model developed through (1) has been verified. (3) Material properties of interior lining materials such as wood necessary for the prediction of the heat balance on the wall surface has been quantified. (4) Dynamic monitoring system for the moisture transfer within wood exposed to strong heating, an important element of heat transfer within wood, has been developed

  • Engineering Approach to the Fire Protection Design of Large Wooden Structural Members

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2013.04
    -
    2016.03
     

    Hasemi Yuji, ITAGAKI Naoyuki, SUZUKI Jun'ichi, KOSHIHARA Mikio, HARADA Kazunori, ONO Tetsuro

     View Summary

    Following issues not resolved for the design and development of wooden fireproof and quasi-fireproof constructions are studied: .(a)Prediction of the condition for the self-extinguishment of wood under fire exposure, (b)Prediction of the mechanical performance of wood under fire exposure, (c)Prediction of the fire safety performance of wooden beam longer than standard furnace specimen.The study a) resulted in the development of predictive method of fireproof performance of wooden assembly based on material testing and succeeded in achieving fireproof performance only with wood based materials available in common market. The study b) resulted in the finding of the strong dependence of the mechanical properties of wood on moisture and represented them as functions of temperature and moisture. The study c) resulted in the development of predictive method of fire safety performance of long wooden beam from normal furnace tests

  • Comprehensive disaster mitigation in Preserved district of groups of traditional buildings(JST)

    Project Year :

    2013
    -
     
     

  • Study for the development of the standards for wooden construction(MLIT)

    Project Year :

    2011
    -
    2013
     

  • Development of Disaster Mitigation Design Methof for Urban Underground Complex

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2009
    -
    2011
     

    HASEMI Yuji

     View Summary

    Evacuation design method for large scale urban underground complex is developed using private edifice for the smoke control of public underground passage. Evacuation from underground flood and evacuation design method based on moving and stationary escalators is proposed. The evacuation calculation methods are further applied to Tsunami evacuation

  • Strategy study for full scale fire tests of large scale wooden building(MLIT)

    Project Year :

    2010
     
     
     

  • Study on Disaster Countermeasures of Historical Built Environments

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2007
    -
    2009
     

    ADACHI Hiroshi, GOTO Osamu, HASEMI Yuji, FUJITA Kaori, INAGAKI Keiko, MASUDA Kanefusa

     View Summary

    This research treats the problem to protect historical built environments from disasters. The research has three basic fields ; engineering researches (building structure, fire protection and environment analysis), system for risk preparedness against disasters, and manpower for cultural property. However many disasters have attacked after the Hanshin-Awaji Earthquake, the measures of administrations against disasters have not be established sufficiently. The purpose of the researches is how to profit each special research outcomes to practical prevention. Each special research has been treat three stages of preparedness that are before, urgent and after disaster

  • Study on the restoration and the reconstruction of the traditional masonry popular architecture, so-called masia in Catalonia, Spain.

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2007
    -
    2008
     

    IRIE Masayuki, KOMATSU Yukio, HASEMI Yuuzi, TANABE Shinichi, KOSHIISHI Naoyuki

  • Improvement of earthquake and fire disaster mitigation performance in densely inhabited districts through retrofitting existing wooden buildings

    Project Year :

    2005
    -
    2006
     

  • DEVELOPMENT OF QUASI-FIREPROOF BUILDINGS BY WOODEN POST & BEAM CONSTRUCTION

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2004
    -
    2006
     

    HASEMI Yuji, KOSHIISHI Naoyuki, MURAKAMI Masahide, HATA Toshimitsu

     View Summary

    Engineering design method and design examples of load-bearing members such as external walls, room partitions and floor-beam assemblies of Japanese traditional bare-timber construction are presented. Full-scale and small scale fire resistance tests on these members were conducted to develop and verify predictive method for their post-fire integrity and load-bearing capacity The study revealed significance of the long-term loading on the post-fire mechanical performance of these members, which indicates need of structural design based on occupancy consideration. The predictive method has been applied to the structural and fire safety design of a three-story traditional style townhouse and a two-story large nursery facility

  • Study on the resforation and the reconstruction of the traditional popular masonry architecture, mas in Catalonia of spain.

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2004
    -
    2005
     

    IRIE Masayuki, KOMATSU Yukio, MATUMURA Shuichi, TANABE Shinichi, HASEMI Yuji

     View Summary

    This study consists of the revivalization and restoration of masia, the catalan traditional masonry popular architecture where has survived until now in spite of the collapsed condition at the village of Fatges in the city of Vandellos-L' hospitalet del Infanto in the Tarragona prefecture.First of all we enforced the exisisting masonry wall through filling the part of the dilapidated binders by the mortar and are now constructing the steel frame structure with the new function (an architectural design studio for the Japanese and Spanish student) at the inside and outside of this existing masonry construction. Hereafter we will provide the several kinds of measurement concerned with the interior space in the environmental point of view after the accomplishment of the first constructive stage. From this year to next one the adjacent masia will be constructed under the original and traditional constructive methods

  • Basic Study on Energy Balance Sensing Robots of Solar Architecture

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2003
    -
    2004
     

    NOBE Tatsuo, HASEMI Yuji, DING Wenting

     View Summary

    It is important to comprehend ‘solar dependence' (proportion of energy consumption of the building that can be covered with solar energy) adequately in the solar energy use building. This research was contrived the energy balance sensor robot system of the building which evaluate in real time in the building under operation and conducted the basic experiment operation method about the solar dependence evaluation system. The energy balance sensor robot system of the building was considered about the whole composition and function. Both the technique for setting the heat flow sensor at key point in interior decoration material and the emulator technique for using thermally analogous models were contrived. As a technique of the former, solid state properties of interior decoration material was assembled and suitable member for the sensor was selected. On the one hand, observational study of inner wall temperature of the building under air conditioning was conducted. As a result, inner wall temperature distribution and actual conditions of energy consumption was clarified. As a technique of the latter, the theory of the emulator that was able to evaluate the skin load in the building in real time was constructed. And the basic experiment was conduct in order to verify the theory. The emulator understands the skin load in an actual building from the skin load of the thermally analogous model in the building. The emulator differs from method of measurement with a lot of sensors and method of measuring outdoor conditions with meteorological observation equipment and calculating skin load. The basic experiment that used three thermally analogous models was conducted under various conditions. As a result, the correctness of the emulator was able to be verified

  • A Study on Fire Safety for Traditional Wooden Town Houses Area Consistent with Historic Townscape

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2002
    -
    2004
     

    HOKUGO Akihiko, KOSHIYAMA Kenji

     View Summary

    Improvements in the safety performance of city blocks of traditional wooden housed area cannot solely rely on either measures within urban planning or control over individual buildings by the building code. When the safety performance of individual buildings cannot be secured, urban planning measures should cover the insufficiency; when urban planning measures themselves are insufficient, measures for individual buildings should also be considered. In this mutually supplemental fashion, the local characteristics of a city block can be maximized and the measures can work more effectively. This study aims to evaluate the comprehensive safety performance of an entire block, going beyond the safety performance of individual buildings. Though simulation of the spreading of a fire is the primary evaluation system for the safety of a block, it was difficult to analyze the simulated results and work out measures to be taken by running merely a single simulation. Therefore, evaluation of safety performance in this study is based on potential risks. Fire risk can be assessed by block as well as by building in the same method. The safety index by building as obtained here thus reflects not only the performance of the building but also the influence of the block performance, which is obtainable through examination of the positional relationship of buildings in the block and the condition of the surrounding buildings, enabling the building performance at the block level to be indicated. This evaluation method allows the potential risk of the block to be clearly recognized, and the effectiveness of plans for improvement can be well understood through this evaluation with a simulation of the plans in practice

  • Control and use of stack effect from the view of natural ventilation and fire safety

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    2001
    -
    2003
     

    HASEMI Yuji, YAMADA Tokiyoshi, KANEMORI Yuki

     View Summary

    For the purpose of energy conservation and requirements for improving indoor air quality, buildings employing natural ventilation are increasing recently, among which the planning of utilizing atria or vertical shafts to promote stack ventilation is not scarce. In conventional researches, 'Sterile tube' solution has frequently been used, but due to the many restrictions on the atrium design and the use of the building/atrium, it is always not favored by designers. As for the other solutions, such as using a great number of shutters to separate adjacent spaces from the atrium, besides high initial cost, it is difficult to ensure that all shutters work properly, because they are only used in case of emergency and if only one of those shutters fails to close, evacuation behavior may be delayed or fail. Proper smoke control method is urgent to be found out. In this thesis, the possibility of using the same system both for natural ventilation and smoke control is examined.To secure fire safety of a building with natural ventilation planning, a new smoke control method is proposed in this research. As the prototype building, the space of the solar chimney can be used to promote natural ventilation by absorbing solar radiation, and at the same time making the neutral plane stay in the chimney, smoke prevention can be realized by pressure difference. This concept is confirmed by reduced scale model experiments and CFD calculation

  • 建築システムの高度化に関する総合的研究

    文部科学省 

    Project Year :

    1999
    -
    2003
     

  • Prediction of Heating Conditions and Thermal Response of Structural Members Exposed to Localized Flies

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    1999
    -
    2001
     

    HASEMI Yuji, WAKAMATSU Takashi, KAGIYA Koji, TAKAGUCHI Hiroto

     View Summary

    Through experiments and numerical studies, following results have been obtained.(1)Demonstration of the effectiveness of the localizedness of fire exposure for the fire safety of columnsThrough model experiments on a steel column exposed to a localized fire source, it has been found that its maximum temperature rise be reduced to 50 - 90 % of the column adjacent to an even flame heating.(2)Modeling and tabulation of heat flux distribution along a beam and a column exposed to a localized heatingModel experiments using steel structures and porous propane burners have yielded sole dependence of heat flux distribution along a beam/ column for respective configurations and structure/fire configurations. The experimental correlations have been validated against a series of full-scale heat flux measurements. Numerical fluid dynamcs has been applied to the reproduction of the heat flux field of the steelbeam above a fire source, which has resulted in th e reproduction within the error of 30 % by the improvement of the modeling of flame radiation.(3)Numerical cabulation of temperature response of metal structure exposed to a localized heatingFinite difference method has been applied to the prediction of the temperature field of a steel column exposed to a localized fire. Empirical constants such as heat transfer coeffifent have been tuned against a reference test. The cabulation has resulted in a fine reproduction of the experimental results

  • Development of Protocols for Model Experiments for the Reproduction of City Fires

    Project Year :

    2000
    -
     
     

  • Emergency Cable Network for Densely Inhibited Urban Districts

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research

    Project Year :

    1998
    -
    2000
     

    HASEMI Yuji, DEWANCKER Bart

     View Summary

    Utilizing the emergency safety cable network installed in 100 dwellings in Takayamasanmachi Preserved Historic District by the basic design by the head investigator of this project, comprehensive design guideline has been studied for the development of regional safety planning aided by community cable in densely inhibited urban district. The on-site investigation has revealed importance of the man-machine interface of the network. Simplification of the operation procedure and improvement of the display have resulted in significant decrease of the malfunction and transfer of false alarms to neighbors. Proposals for the improvement of the system functions, including the needs of the memory of the malfunction and false alarm information, are also summarized

  • Field Investigation for the Analysis of Fire Growth in Urban Districts

    Project Year :

    1999
    -
     
     

  • Pilot Experiments for the Establishment of Model Fire Experiments in a Wind Tunnel

    Project Year :

    1998
    -
     
     

  • 都市火炎伝搬のCFDシミュレーションと避難誘導システム開発

     View Summary

    (1)都市火災シミュレーションコードの検証平成8年度の研究助成より開発を進めている建物周辺および街区、都市の3スケールの都市火災シミュレーションコードの検証を引き続いて行った。平成9年度は、Mellor-Yamada型の気候モデルを用い、神戸市を対象として都市スケールの火災シミュレーションを行った。(2)都市火災予測に必要な地形・都市データの整備都市火災シミュレーションに必要な地形、地物の情報を入手する。国土庁の国土情報磁気テープを利用し、地形データ、土地利用データ、建物容積率、建坪率等の詳細データの自動入力を行った。(3)風洞による検証実験都市火災シミュレーションコードの検証を目的として、風洞に於いて都市火災模擬実験を行うための予備実験を行った。(4)気象データの整備実時間で火災伝搬予測を行うため、GPVと呼ばれる広域気象数値予測データと、Amedas等の広域気象観測データを利用して、都市火災CFDシミュレーション用の境界条件を自動作成するプログラムを作成した。また、気象データを利用するための環境整備を行った

  • 風系と連成させた都市火災伝搬のCFDシミュレーションと避難誘導システム開発

     View Summary

    都市空間によって都市気候モデルの予測手法を利用して密度変化を伴う高温高浮力流れを対象としてCFDと実験により研究を行ってきた。今回CFDの予測精度の向上と、街区、地域スケールの火災による放射熱輸送をより的確に予測し、安全に非難するための住民避難誘導システムを構築してきた。(1) 都市火災シミュレーションコードの開発と検証平成8年度の研究助成より開発を進めている(1)建物周辺及び(2)街区、(3)都市の4スケールの都市火災シミュレーションコードの検証を引き続いて行った。今年度は火の粉飛散による飛び火現象の物理モデルを作成し、建物周辺気流のCFD解析と火の粉飛散を連成させて、都市火災の伝搬を解析した。本来、火の粉の形状は多様であり、また延焼能力の大きい火の粉は寸法・重量ともに相当大きいと考えられ、正確に予測するために火の粉に対して働く重力、効力、揚力を考慮してその火の粉の輸送を運動方程式で考えるのが望ましい。そのための第一段階として、火の粉を重力沈降する通常の気中浮遊粉塵微粒子としてモデル化し、この移流・拡散性状をCFDを用いて解析した。(2) 都市火災予測に必要な地形・都市データの整備都市火災シミュレーションに必要な全国主要都市の地形、建物の情報を入手した。これと、国土庁の国土情報磁気テープを組み合わせ、地形データ、土地利用データ、建物容積率、建蔽率等をシュミレーションにより利用可能なものにした。(3) 風洞実験による火災伝搬データベースの作成と検証実験今後、都市火災シミュレーションコードの検証するためのデータベースを作成するための風洞実験を行う予定である。今年度は、上記実験を行うための予備検討として、(1) ヘリウムガスを用いた浮力の影響を受ける火災プリュームの再現(2) 延焼実験を行うための都市火災を模擬した対象による予備実験を前年度に引き続き行った

  • 都市風と連成させた火災延焼のCFDシミュレーションと避難誘導システム開発

     View Summary

    都市空間内の温熱環境予測に利用される都市気候モデルの予測手法を用いて、密度変化の伴う高温高浮力流れを対象としたCFDと実験による研究を行ってきた。今年度は前年度に引き続きCFDの予測精度の向上と、街区、地域スケールの火災による放射熱輸送をより的確に予測し、安全に非難するための住民避難誘導システムを構築してきた。(1)都市火災シミュレーションコードの開発と検証平成8年度の研究助成より開発を進めている(1)建物周辺及び(2)街区、(3)都市の4スケールの都市火災シミュレーションコードの検証を引き続いて行った。今年度は前年度のモデルに加えて火炎からのガス放射も考慮し、総合的な都市火災伝搬の予測・評価を行った。(2)都市火災予測に必要な地形・都市データの整備都市火災シミュレーションに必要な全国主要都市の地形、建物の情報を入手した。これと、国土庁の国土情報磁気テープを組み合わせ、地形データ、土地利用データ、建物容積率、建蔽率等をシュミレーションにより利用可能なものにした。(3)風洞実験による火災伝搬データベースの作成と検証実験今後、都市火災シミュレーションコードの検証するためのデータベースを作成するための風洞実験を行う予定である。今年度は、上記実験を行うための予備検討として、(1)ヘリウムガスを用いた浮力の影響を受ける火災プリュームの再現(2)延焼実験を行うための都市火災を模擬した対象による予備実験を前年度に引き続き行った

  • 高齢者擬似体験用具を使用した高齢者の避難行動特性の定量化の手法

     View Summary

    高齢者擬似体験用具を装着した健常者(以下「擬似高齢者」と称す)による高齢者の歩行行動の再現可能性を検証するため、同様の実験条件において、実際の高齢者と擬似高齢者双方(以下「擬似高齢者等」と称す)による実験を行った。まず擬似高齢者等の単独での歩行行動を実測することで歩行行動の特性を把握し、次に擬似高齢者等と健常者が混在する群集について、擬似高齢者等の人数と配置を変化させて歩行速度を実測し、擬似高齢者等の存在が群集全体の歩行行動特性に及ぼす影響を分析した。その結果、以下の事項が明らかとなった。(1)高齢者擬似体験用具は、水平歩行時には視聴覚装備より手足の束縛や杖の使用が歩行速度に与える影響の方が大きい。(2)水平歩行の場合、擬似高齢者は単独歩行時と群集歩行時の歩行速度の差が大きく、群集歩行時には歩行速度が斉一化するが、実際の高齢者は水平歩行時の単独時歩行速度と群集時歩行速度の差が小さい。擬似高齢者は階段歩行時には単独時歩行速度と群集時歩行速度の差が小さくなり、水平歩行時に比べ高齢者の歩行行動をより良く再現する。(3)実際の高齢者は同じ年齢層でも歩行速度の個人差が大きく、系統的なデータを得るのは困難であるが、擬似高齢者の歩行速度は群集歩行時0.7〜1.1m/sの範囲に収斂し、この値は実際の高齢被験者の中でも年齢が高く歩行速度が遅い被験者の歩行速度に相当するため、擬似高齢者は高齢者の代用になり得る。(4)群集後方の健常者が前方の擬似高齢者を追い越して歩行できる場合、群集密度が約2.6人/m^2以下であれば群集は軽交通の歩行状態となり、歩行速度が約0.8m/sの擬似高齢者が群集内に1人増加するに従って群集全体の歩行速度は約0.1m/s低下する。擬似高齢者が群集前方に集中的に配置される場合、後方の健常者は前に出られず群集は重交通の歩行状態となり、密度が約1.9人/m^2以下でないと歩行状態は安定しない

  • 局部火災加熱を受ける金属柱の力学的応答とその予測

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    既往の研究により、局部火災時の柱部材の温度分布までは火源条件が与えられれば予測が可能となっており、次の段階として、温度分布から部材の力学的挙動を予測し、架構の安全性を評価することが目標となる。まず、力学的応答予測に用いる有限要素法などの数値解析の検討モデルたり得る実験データを得ることを念頭に、局部火災加熱を受ける鉄骨角柱の載荷実験を行い、その挙動を把握した。実験は拘束条件や加力条件を変えて4種行われ、水平変形形状の推移、柱頭での熱応力拘束力、鉛直変位の推移などを把握した。さらに、これら実験結果をもとに力学的挙動予測のための有限要素モデルの確立を目的とし、上記の各実験と同じ条件で柱の挙動を有限要素法にて再現することで、熱膨張率や材料特性の設定、解析方法などを検討した。解析は汎用有限要素法ソフト"ANSYS"を用い、実験で計測された温度分布をモデルへの入力条件とし、実験ごとの拘束条件にて構造解析を行った。解析では、熱膨張率の温度依存性を設定し、鋼材の温度ごとの強度を引っ張り試験を基に多直線で近似した。その結果、試験体温度分布がある程度定常状態に近付いた後の鉛直方向の拘束力ならびに鉛直変位に関しては高い精度での予測が可能であることを示した。さらに座屈荷重を求める解析では、初期不整を求める事前解析において、温度上昇に伴う鋼材強度の低下をヤング率の低減に置き換える方法を示した。局部座屈が生じた後の挙動に差があるものの、局部座屈発生時の軸力値はよく一致し、誤差は10%以内であった

  • 災害時避難不要病棟の基盤技術

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    本研究では、病棟患者の生命に対する脅威の性格が対極的な災害として、火災及び大地震を対象としている。火災については、平成20年度に技術的可能性の解明に必要な基本的な検討を終えており、平成21年度は、従来、研究例の少ない地震時及び地震後の医療継続・生命維持について、実態調査と計画の基本的方向性を検討した。調査は、大地震の経験のある新潟県、大阪府、兵庫県及び被災経験はないが、地震に強い関心のある千葉県、静岡県の神経内科を有する200床以上の病院34施設を対象とした。調査は、各病院へのアンケート及び看護師長・病院管理者に対するヒアリング・実態調査より成る。1)病棟・病室における震災後の生命維持に必要な条件の把握生命維持については、調査先病院が保有する人工呼吸器等の生命維持機器の性能、寸法・重量、バッテリーの重量・使用可能時間、現状の搬送方法等を調査し、震災後の機能維持の方法については、看護師、医師等の意見をヒアリング調査した。2)病棟・病室における震災後の生活維持に必要な条件の把握病棟・病室の日常生活に必要なエネルギー等を調査のうえ、震災後のエネルギー等、ライフラインの利用可能性と復旧過程を踏まえ、患者の生活維持に必要な施設・設備機器の必要量・管理体制を分析した。3)地震後の病棟・病室の生命・生活維持計画指針の誘導2),3)の調査・分析から、施設の計画、生命維持機器の性能及び病棟・病室における震災後の生命・生活維持計画指針をとりまとめた。以上を踏まえ、平成21年度に実施した火災対策を含む報告書をとりまとめた

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Industrial Property Rights

  • 耐火設計方法および建築物

    5545760

    長谷見 雄二

    Patent

 

Internal Special Research Projects

  • 大断面木質部材の防耐火性能設計の工学モデル

    2012  

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    鋼材等の構造材料に比べて防耐火性能の工学的予測が著しく立ち遅れている木材について、火災加熱時の部材断面の力学的性能を予測する基礎情報として、以下の実験研究を行った。火災加熱を想定した高温下での熱分解・燃焼性状の温度帯別測定スギ・カラマツ・ベイマツ・アカマツ・キリ・ケヤキの無処理材及びスギ難燃処理材について、400℃以下の範囲で温度帯別に吸熱・発熱特性を空気及び窒素雰囲気中で測定した。木材の力学的物性に対する温度上昇の影響の把握構造用木材であるスギ、カラマツ、ベイマツ、ケヤキについて、炭化に至らない200℃以下の範囲で、高温時及び高温から常温に低下した段階でのヤング係数及び曲げ強度を測定した。

  • 病院病棟の管理実態にもとづく災害時人命安全計画

    2007  

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    病院病棟は、診療科によっては自力避難できない患者が数多く存在し、火災等の災害時に人命危険が及ぶ前に避難完了させるには病院職員の介助を前提とする避難を機能的に行う必要がある。しかし、病棟の避難で一般に想定されるストレッチャー等を用いた担送避難等については病室での担送器具への移動、避難先での担送器具からの移動等を含む避難時間の予測自体に困難があり、介助避難を合理的に計画する基盤は脆弱であった。本研究では、ストレッチャー、シーツ、車椅子を使用した介助避難を想定して、病因病等で多数の患者が同時に避難する状況を反映させた避難行動実験を、実際の病院病棟階において改装のため不使用となる期間を利用して実施し、それをもとに病院病棟における群集介助避難時間を予測するモデルを作成した。更に、本モデルに基づいて、病院病棟の平面計画と夜間管理体制が、病棟における群集避難時間にどう影響するかを明らかにし、病院病棟の防災計画やその評価の基盤となる手法として提案した。 一方、本研究では、神経内科、小児科等では自力避難できない患者比率が極めて高く、この防災計画手法では、日常的な医療行為と合理的な避難計画を両立させるのは極めて困難であるとの見通しが得られた。そこで、火災時でも出火室以外の病室は避難しなくても在室患者の人命安全を維持できる「災害時避難不要病棟」の概念を考案して、その技術的可能性を検討した。それには出火室の排煙・共用廊下の加圧、出火室間仕切りを通じる延焼防止が必要であるが、病室では火災荷重が小さく、他室との間の区画性も高いことから、火災継続時間は短く、壁を介する延焼防止は容易であること、居室の必要排煙量は一般的な排煙と特に変わらないこと等を明らかにし、避難不要病棟とする上で特に検討が必要なのは共用部分の加圧を確実にするための平面計画と、遮煙性を確保できる病室扉の開発のみであり、技術的実現可能性が高いことを明らかにした。

  • 自力避難困難者の多い施設の避難安全計画に関する基礎的研究

    2006  

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    高齢化に伴う高齢者施設の増加、バリアフリー化の進行に伴う公共施設の障がい者・高齢者の利用の増加等を背景として、災害時に自力避難できない在館者の多い施設が増加している。一方、火災時の人命安全は一般的には地上までの避難を前提としているが、こうした自力避難困難者の増加を防災的にどう補って人命安全性を確保するかは調査研究のレベルでも立ち遅れており、2005年頃からは高齢者施設等を中心に複数の死者を出す火災が発生し始めている。高齢化の更なる進行によって高齢者施設が増加すれば、その火災被害が大規模化したり、死亡火災が頻発化することが予想されている。本研究は、高齢者福祉施設を中心に、自力避難困難者の居住実態と施設の防災管理体制を調査し、併せて、高齢者の行動能力を避難計画という観点から実測調査するものである。本研究では、2000年以降、増加してきた認知症グループホームについて、東京都内の施設の悉皆調査を行い、多くの施設において、出火後早い段階で確実に消火・介助避難するための設備・管理体制が成立していないこと、居住者の要介護度は居住年数とともに進行し、避難上の困難が増加する傾向があること等を明らかにした。また、東京都の高齢者住宅(シルバーピア)で発生した火災の記録の悉皆調査を行い、高齢者住宅でも、認知症等の症状を伴わない場合は、生活様態によっては出火率が一般世帯よりもむしろ低下し得ること、出火後、早い段階で駆けつけることができる人がいることが高齢者施設の人命安全の向上に極めて効果的であること等を明らかにした。一方、高齢者・障がい者の避難行動特性の実験的把握は、被験者確保の容易性のため、健常者に擬似高齢者体験用具を装着させて実施するのが通例であるが、実際の高齢者の行動能力を再現し得ているかについては疑問があった。本研究では、高齢者住宅の住民の協力を得て、実際の高齢者、車椅子使用者の歩行行動能力測定を実施し、擬似高齢者体験用具による実験方法の指針を誘導した。

  • 歴史的都市景観保存と両立する地域防災対策手法

    1997  

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    全国の重要伝統的建造物群保存地区(伝建地区)のうち市街地を構成する28地区を対象としてアンケートによる防災意識及び防災安全性の実態を把握するための調査を行った。この結果から、都市内に存在する伝建地区では空家の増加と定住人口率の低さが地域防災の課題を特徴づけているのに対して、小都市や集落型の地区では高齢者人口比率の増加が顕著であること、更に、これらの課題に対する地域共同体の取組は、小都市・集落型の方が大都市型伝建地区より総じて積極的であることなどが判明した。また、土蔵・塗屋系の町家は防火性能は高い反面、街路等に対して住宅が閉鎖的であるため、近隣関係が疎遠になる傾向があり、地域災害における近隣の協力関係の形成をかえって阻害する傾向があることが判明した。 研究代表者が地域防災計画を指導・支援している岐阜県高山市三町伝建地区を対象として、歴史的景観に影響しない地域防災対策手法として防火塗料とケーブルネットワークの適用性のケーススタディを行った。即ち、木造軸組工法の伝統的町家群の出火・延焼抑制手法として、透明性の高い防火塗料を試作し、施工直後での防火性能の確認と促進暴露試験による耐候性の把握を行ったうえ、岐阜県高山市三町伝建地区の修景建造物に適用して、この手法の景観への影響評価と今後の防火性能の経年変化の検討を進める基盤を整えた。既に防火を目的として敷設が始まっているケーブルネットワークについては、利用者の満足度等を生活実態と併せて調査し、今後、住民の急病・事故等の際の通報機能等を付加すれば、本地区が直面する種々の地域安全上の課題の解決に著しく寄与し得ることが判明した。研究成果の発表1998年5月 日本火災学会研究発表会「重要伝統的建造物群保存地区における地域防災の基盤的条件について」1999年7月 The Sixth International Symposium on Fire Safety Science(投稿中)“A Regional Fire Safely Planning for Wooden Preserved Historic District”