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2011年6月30日 (木)

国土交通大臣認定の「不燃木材」、10社中9社が性能不足

建築基準法に基づく「不燃材料」として、国土交通大臣の認定を受けた「不燃木材」の抜き打ちサンプル調査を同省が行ったところ、10社10製品中、9社9製品が必要な不燃性能を有しておらず、かつ大臣の認定した仕様を満たしていないことが明らかになった。

ちなみに、私が共同研究で関係した会社、および不燃材料はこの9製品の中に含まれていなかった。

国土交通省報道発表資料「不燃木材に関する不燃材料の大臣認定仕様との不適合について」

9社9製品の内訳はこちら mlitlist.pdf 。9社は(株)ヨコタニ、アドコスミック(株)、(有)ASA・不燃木材合板、(有)ナニハ木材、チャネルオリジナル(株)、(株)丸七ヒダ川ウッド、亀村木材(株)、越井木材工業(株)、(株)ARS。(使用実績の多い順)

1998年に建築基準法が改正され、不燃材料は「仕様規定」から、「性能規定」に変更された。つまり、それまで材質が鉄、コンクリート等でなければ不燃材料として認められなかったのが、試験で一定の不燃性能を満たせば、木材でも不燃材料として認められるようになった木材を不燃加工し、手続きを経て、国土交通大臣の認定を取得すれば、建築物で鉄が使われていた場所に、不燃木材を使用できるようになったのである。

不燃材料の認定を受けるには、10cm×10cmの試験片を、コーンカロリーメータで加熱し、20分間の発熱量が8MJ/m2以下で、かつ試験片に亀裂、貫通が生じないことが必要条件になる。試験片の厚さは、認定を受けたい厚さにしておく。ちなみに10分間の発熱量が8MJ/m2以下なら「準不燃」、5分間の発熱量が8MJ/m2以下なら「難燃」となる。

認定の際には、上記の条件をクリアした際の試験片の厚み、比重(密度)、塗装の有無、使用した薬剤とその量などを記載して、その仕様での認定となる。上記の9製品は不燃性能を満たさないどころか、比重でさえ認定を受けた仕様の範囲になかった。これは注入した薬剤量の不足を意味する。不燃認定を受けた後は、いい加減な品質管理のもとに出荷していたようである。不燃木材なのに、かなり安い価格で流通していたとも聞く。

基準を満たさなかった9製品のうち、7製品の発熱量が基準の8MJ/m2の5倍を超え、1製品が10倍を超えた。1製品は裏側まで亀裂が入ったという。

木材は、工業製品とは異なって、加工前の木材の性質にばらつきが大きい。丸太のロットによって異なるし、辺材か芯材か、節の付近かによっても異なる。特にスギ材はばらつきが大きいようである。まじめな業者は、安全のために少し多めに薬剤を注入しておく。

ちなみに、不燃木材は、上述の不燃性能を満たすものであるが、炭化しない訳ではない。炭化して黒くなるが炎を出さないものをいう。炎が出るものは、上述の発熱量をクリアできないはずである。

現在、不燃認定試験は以前よりかなり厳格になっている。サンプルの切断を先方でやったり、提供した多数の試験片の中から先方が選んだりである。今回の9製品は、いずれも2004~2007年に認定を受けたものであった。

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2011年6月28日 (火)

電車のレールには電流が流れているのに触っても感電しない理由

電車は架線から電気を取って、レールを通じて変電所まで電気を戻している。乾電池につないだ豆電球に例えればプラス側の銅線が架線、マイナス側の銅線がレールである。

架線に触れると感電して死亡の危険があるが、レールに触っても感電しない。レールには電流が流れているにもかかわらずである。

簡単に、その理由をいえば、レールの電位が、我々の電位とあまり変わらないからとされている。ただし、レールが地面にアースされているからという説明は厳密には正確ではない。アースされた状態だと、レールから地面への漏れ電流があると言うことになり、電食(電気による腐食)を起こして付近に埋設された金属製のガス管、水道管、下水管に悪影響を与えるし、通信に誘導障害を及ぼす。

■ レールの電位はどれくらいなのか

前から気になっていたので、計算してみた。

架線は電気をよく通す銅でできているが、レールは鉄だ。鉄は銅の11~13倍の電気抵抗をもつが、レールは架線より断面積が桁違いに大きいので、架線並みに電気をよく通す。よく使われる50kg/mのレールで、長さ1km当たり0.017Ωである。

直流電化区間では5~10kmおきに変電所が設置されている。最も遠い場合で5km。直流電化区間の電圧は1500V(JR在来線など)

電車の消費電力であるが、10両編成をフル稼働させておおむね1600~4000kWである。1500Vで4000kWを得ようとすると、1500で割って、約2700アンペアの電流。

これが1編成レール上にあって、変電所から5km離れた場所から、2700Aを帰電させるとすると、0.017×5×2700÷2=115V (レールは2本あるので2で割った)。

フル稼働の1編成が乗っかっていると、レールの電位は115V。最高になる条件の時であるが、結構、電位は高い。触り方によっては感電する・・・。普通に靴を履いた状態で素手で触れても大丈夫だとは思うが。

実際には、変電所が0V、レールが+115Vとなるのではなく、変電所が-57.5V、レールが+57.5Vとなることが多いようである。漏れ電流のため。

電流も2700アンペア前後と相当な量である。地面に漏れたりするのはよくないので、レール同士は隙間があっても、電気が流れるように、レールボンドで電気的に短絡させてある。

■ レールには電気が流れている

レールに触っても感電しないのはなぜですか?という質問に、的はずれな回答が出回っている。レールに電気が流れているというとき、次の3つの意味がある。

1.上に述べたような帰電線としてのレール

2.信号用の電流・・・電車がレール上にあることを信号機に知らせる電流、直流電化区間では交流を用いる。二本のレールの間に例えば24ボルトの電位をかけて置く。二本のレールを車輪などで同時に踏めば短絡されて、信号電流が流れ、信号を赤にする。よほど運が悪くない限り、この信号電流で重傷を負うことはないように思う。

3.古い地下鉄の第三軌条・・・銀座線、丸ノ内線などでは架線の代わりにレールの横に、もう一本のレールが敷かれている。これは架線の代わりに使う高電圧が流れているレールなので、これを触るのは架線を触るのと同じ。トンネルのサイズを小さくするために、架線+パンタグラフの代わりに敷設されたものである。

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2011年6月 5日 (日)

定格寿命よりも早く切れてしまう  東芝ネオボールも・・・

Panasonicの長寿命型の白熱電球が通常タイプよりも早く、しかも定格寿命内に再現性よく切れてしまうことを下記のように3回ほど、このブログでグチグチと取り上げたのだった。

Panasonicの長寿命白熱電球は通常タイプより早く切れる。再現性あり

寿命タイプの白熱電球が、普通タイプよりも早く切れてしまった。定格寿命内にもかかわらず

白熱電球を長寿命タイプと普通タイプの両方に交換してみる

しかし、東芝の電球型蛍光ランプ、ネオボールZリアルPRIDE(プライド)まで定格寿命内に切れてしまった・・・。以下はそのメモ。

定格寿命より早く切れたのは、型番EFA15EL/10-PD、JANコード357652、定格寿命12,000時間、点滅性能40,000の品。

切れた後、振ると中でカラカラ音がしている。

使用開始年月日は2009年8月1日、切れているのが見つかったのが2011年6月4日、引き算すると使用したのは672日間である。風呂の脱衣場に使用していたので、使用時間はどんなに長くても一日6時間程度である。せいぜい4,000時間、定格寿命の3分の1で切れてしまったことになる。仮に一日18時間弱使用していたら、定格寿命に達することになるかもしれないが、風呂場の脱衣場という性格上、それはあり得ない。

価格は1個1500円前後で安くはない。白熱電球を使うよりは電気代で得をしているが、定格寿命の3分の1以下しか持たなかったのは非常に残念である。

おそらく、蛍光灯とか電球の寿命なんて、測っている人は少ないので(一般家庭で、私のように使用開始日を記録している方が珍しい)、誰も定格寿命分、持たなかったことに気づかず、苦情も言っていないんだろうなと思う。

各社が、どんな風に寿命について品質管理をしているのかはなはだ疑問である。実際の寿命を確認してたらそれまで出荷できないので、加速試験を行うはずだが、その加速試験が当てにならないのだろうか。

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東大駒場時代の同級生のことなど

先日、18年ぶりに大学時代の友人と会った。教養課程で同じクラスだった男である。東京大学理科1類では進学振り分けがあるため、1~2年生の教養学部時代(昔で言う一般教養課程、パンキョー)と3年生以上の専門課程をまったく別のクラスで過ごす。3年生以降では、1~2年時の仲間がバラバラだ。教養課程は当時、1クラス60数名で、一部の実験、実技科目以外、授業に出ても出なくても良いような妙な雰囲気があった。

その教養課程のクラスメートの今が話題になったのだが、大卒後、約20年。皆さんご活躍のようである。結構な割合で大学などに残って、アカデミックポジションを得ている。

同じクラス出身でアカデミックポジション等にいる同窓生をリストしてみた(個人情報の関係もあるので、Web上に本名、大学入学年度等が記されている人に限った)。民間企業で活躍中の同窓も多いが、企業の場合、Web上には個人名を公表しないようなのでリストにはしていない。

クラス名:1987年度(昭和62年度)入学 東京大学教養学部理科1類22組。略称'87 S1-22組である。

なお、敬称は略してます。同級生ということもあります。

■ アカポス

川勝康弘 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部 准教授 リンク

佐久間哲哉 東京大学大学院新領域創成科学研究科環境学研究系 准教授 リンク

鈴木正太郎 長岡技術科学大学工学部機械系 准教授 リンク

高橋浩樹 広島大学大学院理学研究科(総合科学部) 准教授 リンク

等々力賢 東京大学大学院工学系研究科システム創成学専攻 助教 リンク

中山一昭 信州大学理学部 数理・自然情報科学科 准教授 リンク

舟橋正浩 香川大学工学部材料創造工学科 教授 リンク

■ 官庁

寺家克昌 経済産業省東北経済産業局地域経済部長 リンク

■ その他

堂前宣夫 (株)ファーストリテイリング/ユニクロ 上席執行役員 リンク

大学4年のときにS1-22組の同窓会があったが、そのときの幹事が確か堂前氏だったと思う。いつの間にかユニクロの偉い人におさまっていた・・・。

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