火災とは②（熱の伝わり方：伝熱と熱流束）

理論的に火災を知る②（熱の伝わり方：伝熱と熱流束）

このページを見た方は火災①からご覧ください。

熱の伝わり方の伝熱と熱流束を知ることにより、火災戦術及び消火作業に入る前の判断材料にもなります。

熱は暖かいところから冷たいところへ移動していきます。その熱の移動する速度は温度差や物質によっても変化し、伝わり方も関係してきます。

といいつつ、計算式が多いです。が、ここでは計算式を理解するのではなく、熱の伝わり方の種類を大まかに理解していきましょう。

※公式は、あくまでも実験から得られた数値による近似値を変数で表したものなので、火災による変異の条件にすべて当てはまるとは限りません。

熱が伝わる総称を伝熱といいます。

伝熱は、伝導、対流、放射の総称としていわれています。これらをすべて含んで伝熱といいます。

伝導及び放射の法則が伝熱と大きく関係します。

物体の中を通る熱の流れが温度差と関係（比例）し、熱伝導の法則が公式として存在します。

また、対流は伝導の動流体として分類されています。

分けて説明するとこんな感じです。

伝熱は全て熱流速で表します。

熱流速はW/㎡という単位で、１秒に１㎡進む熱量を表しています。

例えば、屋内の壁を暖めた場合、外側に熱が伝わっていきます。この壁の中を熱が伝わる過程を伝導といいます。

壁の中では熱を与えられ、原子間の動きが速くなり、衝突することで熱を持ちます。その結果熱が壁の中を伝わるという仕組みです。

熱伝導の公式は存在します。

ｑ＝ｋA（T２－T１）／ｌ

日本語で表すと

熱流束＝熱伝導率×熱が伝わる面積×（壁の表面温度A－壁の表面温度B）÷壁の厚さ

実際、これを活動で使うとなると少し厳しいです。

火災時は、何が燃えているかも分からず、形も不明確、積み重なっている量からしても浸透時間を明確にすることはできません。

熱が存在する壁側から裏側までの熱の浸透する時間を大まかに推定するにはこちらの公式を使います。

熱浸透時間＝（壁の厚さ）の２乗÷｛１６×（熱伝導率÷密度×比熱）｝

これらの値で壁の厚さを代入すれば、大まかな熱浸透時間が算出されます。

対流とは、液体と気体が（流体）が動くとき、固体表面への伝熱が対流といいますが、上位互換は伝導になります。

例えば、熱を持った煙上昇する際に壁や天井の表面にも熱が伝わります。その煙によって伝わる熱エネルギーが対流といいます。

伝導の中に対流があると考えて差し支えありません。