はじめに
現代の建築規制と安全基準は、建築資材が構造的に安全であるだけでなく、火災にも安全であることを求めています。実績のある建築材料である木材は、多くの利点をもたらすが、火花などの熱源（small ）によって発火し、煙ガスを放出する危険性もある。
煙の吸入は火災における最も一般的な死因であり、濃い煙は方向指示や脱出を困難にするため、木材の火災挙動と煙の放出を分析することは不可欠である。
この観点から建築材料としての木材の適合性を確認するには、広範な防火試験と認証が必要である。
測定条件
火災に対する反応を調べるため、スプルース材の試験片（100 x 100 x 17 mm³）をNETZSCH TCC 918 コーン熱量計で試験した。この装置は、熱放出率（HRR）、質量損失、排ガスの密度と組成を記録する。
木材サンプルは、測定中の質量損失を連続的に記録するため、ロードセルに取り付けられた水平サンプルホルダー上に置かれた。電熱コーンが試料の上方から加熱し、木材の熱分解を開始した。十分な熱分解ガスが放出されると、スパークイグナイターで点火した。発生した燃焼ガスは加熱コーンを通って流れ、排気システムで回収された。
排気システムの質量流量、排ガス温度、O₂、CO₂、CO濃度を連続測定した。さらに、レーザー光の透過によって煙濃度を測定した。ガス分析計（Siemens Oxymat/Ultramat）は測定前に校正し、メタンバーナーを使用してC係数1を確認した。測定条件を表1にまとめた。
加熱コーンを加熱した後、シャッターを閉じ、準備した試料ホルダーをベースプレート上に配置した。測定はシャッターの自動開放により開始され、放出されたガスは自動点火装置により点火された。図 2 に試料調製と測定のセットアップを示す。
1Cファクターはコーン熱量測定における重要な校正パラメータで、ISO 5660-1に準拠して定義されています。酸素濃度計からの信号と実際に放出された熱エネルギーとの関係を確立することにより、熱放出率（HRR）を正確に決定するための定数として機能する。
表1：測定条件
| 試料ホルダー | 水平 |
| 熱流量 | 50kW/m2 |
| 公称流量 | 24.0 l/s |
| コーンヒーターまでの距離 | 25 mm |
2) 試料調製と測定セットアップ
測定結果
図3は、燃焼中の3つの木材試料の質量損失を経時的に示したものである。着火直後は、水や可燃性の高い有機物などの揮発性成分の燃焼により、急激な質量減少が起こる。炎が消えた後は、ゆっくりとした燃焼が始まり、その結果、質量減少はより小さく、継続的に起こる。
図4は、試料の熱放出率（HRR）2の経過を示している。着火直後、すべての試料のHRRは急激に上昇し、約170kW/m2で最大に達した。可燃性の高い成分が消費されるにつれて、HRRは著しく低下し、燃焼がそれほど激しくないことを示している。このことは、揮発成分がほとんど消費され、固体残渣（木炭）の燃焼が支配的であることも示している。炎が消える直前にHRRがさらに上昇するのは、木炭の典型的な現象で、炭層が破壊され、より多くの揮発性成分が放出され、それが燃焼するために起こる。約20分後、値は低いレベルで安定する。これは、可燃物のほとんどが使い果たされ、主に炭化した残渣が残っていることを示している。これらの残渣はゆっくりと均一に燃焼し続け、その結果、熱放出は持続するが低くなる。
2熱放出率（HRR）とは、物質の燃焼中に単位時間当たりに放出される熱量の尺度である(https://analyzing-testing.NETZSCH.com/ja/products/fire-testing/tcc-918)
解析のもう一つの重要な側面は煙の発生で、これは透過率を測定することによって決定される。透過率の低下は煙濃度の上昇を示す。図5は、サンプルの煙の測定結果を示しており、煙の発生と熱放出の相関関係を浮き彫りにしています。当初、発煙率（SPR）には顕著な最大値があり、これは急速な点火とlarge 大量の可燃性ガスおよび粒子の放出を示す。しかし、この最初のピークはすぐに減少し、これは揮発性成分の燃焼の特徴で、すぐに煙の形成につながる。
この結果は、木材の複雑な燃焼プロセス、特に質量損失、熱放出、煙の形成に関する貴重な洞察を与えてくれる。
サンプル間の違いはわずかであり、構造、水分、密度の違いなど、木材の自然な変化で説明できる。
概要
要約すると、木材は自然な外観、持続可能性、機械的強度を備えた貴重で万能な建築材料である。木材の耐火性は、木材の内部構造を断熱し、燃焼を遅らせる炭化層の形成によって向上する。この炭化層は木材部材の寸法安定性と強度に寄与し、木造建築物は他の多くの材料よりも火災時の構造的安定性を長く保つことができる。
木材の熱伝導率が低いため、熱の放散が抑えられ、部材の寸法安定性と強度を支える。このような特性により、木造建築物は火災の際にも構造体を長く無傷に保つことができ、消防士の間で「木は安全に燃える」と言われているのも納得がいく。しかし、近代建築における木材構造の安全性と長寿命を確保するためには、木材の耐火性をさらに調査し、最適化することが不可欠である。