緊急時の安全なビル避難

緊急時のビル避難

2001年9月17日

著者に連絡するには：
ジャン＝ピエール・ピエット，天体物理学者，フランス

ベンジャミン・ロティエによる翻訳

私たちは皆，高層ビルがどれほど脆弱であるかを知っています。たとえばマンハッタンの誇りであるツイン・タワーズのように，鉄とコンクリートの組み合わせがその例です。

追加コメント，2008年1月30日。私は2001年9月17日にこの文章を書きました：テロリストがビルに衝突させた飛行機は満タンの燃料を積んでおり，その点火によってビルが倒壊することを知っていたのです。この熱の使用がなければ，ビルは深刻な被害を受けるものの，立ち上がっていたでしょう。この階層ごとの連続的な崩壊現象は避けられません。このような出来事に再び遭遇した場合，ビルの住民は熱の破壊的影響が及ぶ前に非常に短時間で避難できる必要があります。

これは私たちがすぐに公式説明を信じてしまったことを示しています。それ以来，状況は変わりました。

サンフランシスコの火災の後，アメリカ人はその影響にトラウマを受け，外階段を一般的に導入しました。しかし，これは非常に高い建物には適用できませんでした。ここでは別の解決策を提案しています。

以下は，外側のケーブルに沿って行われるビルの避難計画図です。これらのケーブルは，避難する人数に応じて，異なる高さに設置されたドラムに固定されています。したがって，中央のAケーブルは，その建物の対応する側にある階の住民の救助に割り当てられます。左上には，巻き戻しシステムがあります。ドラムは，避難所に近い内部のメカニズムを操作することで解除されます。ケーブルは，外壁の形状に引っかからないようにプロファイルされた重りによって下に引き下げられ，空気抵抗ブレーキによって速度が制限されます。

カナダのエンジニアアレクサンドル・ベルーが指摘したように，上層階にはより多くのケーブルが必要です。私のカナダ人友人ノーマンに敬意を払っても，標準的な降下装置や登り用ロープの使用は不可能です。なぜなら，ロープをジグザグに折り曲げて降下装置を付ける必要があるからです。しかし，下に降りている複数の人がロープを張っている場合，これは不可能です。

「ソックス（靴下）」方式の避難システムが提案されています。これは非常に巧妙です。長く，ナイロン製のチューブが外壁に沿って展開されます。人々は上部の首元から入ります。透過性があるため，窒息死のリスクはありません。内部に突起物がないため，避難者が詰まることもありません。速度は，衣服がチューブの内側を摩擦することによって制限されます。これは，高さや体格に関係なくほぼ同じ速度になります。ノーマンが述べたように，体が大きい人はチューブとの接触面積が大きいため，速度はほぼ同じです。垂直方向の速度は約2m/sです。チューブが地面に届かないため，避難は自動的に行われます。もちろん，人々は1か所からのみチューブに入ることができます。しかし，チューブの数を増せばこの問題は解決します。これらの装置は，それほど高価ではなく，大量生産が可能です。唯一の欠点は，人々が半袖やショートパンツを着ている場合，またはビルが非常に高い場合，皮膚に摩擦が生じて火傷を引き起こす可能性があることです。しかし，軽い火傷は鉄とコンクリートの瓦礫に埋もれるよりもマシでしょう，よね？

注意：地震リスクが高い地域にあるビルにはこのような避難システムが設置されているのでしょうか？いくつかのことを思い出してください。地震が発生し，ビルが倒壊しなければ，変形によってドアがフレームに完全に閉じ込められ，開けることは絶対に不可能です。もし可能であれば，破壊する必要があります。さらに，火災の場合と同様に，階段は最初に損傷します。また，地震が連続して発生することもよくあります。もし最初の兆候で避難できていれば，たとえ数階のビルでも何人もの命を救えたかもしれません。

以下の図は，避難所の内部図です。この窓のみが完全に開き，小さなプラットフォームに通じています。そこでは，数人が安全に立つことができます。階段は，避難プラットフォームに迅速に到達するためのものです。ケーブルが展開されているのが見えます（直径：約5mm）。下には，ケーブルの展開と，回転する空気抵抗ブレーキの様子が見えます。

以下の図は，避難を間近に控えた人々（夫婦と子供）の様子です。それぞれの装備は後で詳しく説明します。

以下は，メカニズムのベースです。これは摩擦で動作する降下ブレーキです。Aでは，自動車の遠心クラッチから取り出された柔らかい羽根のシステムがケース内にあります。Dでは，この羽根のシステムがケースの外に示されています。柔らかい鋼製の羽根は，Eドラムの内側に接触する部品に接続されています。Bでは，ケーブルがローラーの一つに接触している様子が見えます。これは，回転を増加させるギアと相互に関連しています。Cでは，図面が示されています。右側にはローラーとギア，左側にはブレーキ用の羽根がハウジング内で回転しています。Gには，降下ブレーキに接続される方法が異なる2つの装置の収納庫があります。左側には，ヘリコプターから人を引き上げるために使用されるハーネスに似た簡易ハーネスがあります。

以下の図は，完全な降下ブレーキです。摩擦で動作する羽根はもう見えません。これらはケース内に収められています。Aの図：ケーブルカバーは上にあり，ロック解除されています。この状態では，装置はフックで吊るされて収納されています。下には，2つのケースに接続されたプレートがあります（2つ目には，ローラーに接続された増速ギアが含まれており，その一部が黒いゴムローラーとして見えています）。プレートには，人々が取り付けるためのマジックハックルが取り付けられています。システムにはケーブルを配置する溝があります。ケーブルは，地面まで降下させた重りによって強く張られています。これは，風によってケーブルが動かないようにするためのテンションスプリングで接続されています。その後，ケーブルカバーとハンドブレーキハンドルを180度回転させることで，ケーブルを溝に収めます。Bの図：降下準備が整った状態です。三角形のケーブルカバーは，ケーブルが挿入された溝を隠しています。これにより，ケーブルは最初のゴムローラーに押しつけられます。ハンドブレーキハンドルは下向きです。Cの図：装置の側面図です。

次の図は，収納状態です。A：ハンドブレーキが上向きで，ロック解除された状態で吊るされています。ケーブルが通る溝が見えます。B：パンツのようなナイロンハーネスで，意識のない人やパニックになりそうな人を避難させるために使用されます。ヘリコプターから引き上げられることや，400メートルの高さからジャンプすることには，同じ感覚は得られません。高齢者，移動が困難な人，または子供たちを忘れてはなりません。C：パンツハーネスを引いている人物。D：彼はベルトを締めています。彼の近くには，引き上げ用の簡易ハーネスを装備した人物がいます。接続は，マジックハックルで終了する縫製されたナイロンストラップで行われます。

以下は，ジャンプ準備中の人物です。彼の降下ブレーキが設置されています。ケーブルカバーは閉じており，これによりケーブルがローラーに接触しています。彼はベルトを締め，ブレーキに固定されています。彼は右の手で吊り下げ用のストラップを持っており，左の手でブレーキハンドルを掴もうとしています。これらの取り付けは安全にとって必須ではありません。装置は自動的に地面まで降下します。

上空からのビューでは，降下中の人物が見えます。彼の左の手はブレーキハンドルにあり，理論的には地上に近づくまで使用されます。地上に到着した人物がまだ離れていなかったり，取り除かれていない場合に衝突を避けるためです。通常の体重の人であれば，約2m/sの速度で降下できます。摩擦は降下速度の二乗に比例するため，複数の人が同じブレーキに吊るされている場合や，より重い人がいる場合でも速度はそれほど増加しません。私は古い半球型パラシュートを使ってジャンプしたことがありますが，衝突時の通常の垂直速度は6m/sでした。

次のビューでは，同じ降下装置に複数の人が乗っています。いずれにしても，避難所の責任者は各プラットフォームに立っています。彼は降下ブレーキをケーブルに固定し，到着した人々にマジックハックルを付けてくれます。彼はブレーキハンドルを示し，その使い方を思い出させ，ジャンプを許可する前にすべてが整っているか確認します。

最後に，人々を受け入れる必要があります。避難をできるだけ迅速に行うために，同じケーブルに数フィートの間隔を空けて人々を配置します。彼らは手動ブレーキを使って降下速度を制御し，下の人との距離を保ち，常に垂直方向の流入を維持する責任があります。避難作業において，2人の人物が重要な役割を果たします（定期的なトレーニングが必要です）：1人は地上で「荷物」を待つためにケーブルを使用します。彼は迅速に降下装置を取り外し，ケーブルカバーを上げてケーブルが溝から出るようにします。上部では，彼がブレーキを使用し，作業を妨げないように待機しています（B）。前景では，彼が素早く離れていく（D）のが見えます。

ニューヨークのビルの4つの側面にこのようなシステムが設置されていれば，何千もの命を救えたかもしれません。しかし，誰がこのような惨劇を予測できたでしょうか？

今日，私たちは知っています。

2001年9月17日

ケーブルの展開は問題があります。特に数百メートル以上では，横風の影響があります。風の影響でケーブルが絡まると，人々が衝突してしまいます。私たちは単に重い重りを考えていました。しかし，200メートル，300メートル，あるいは400メートルのケーブルには，どんな重りでも張力をかけられません。解決策は，下部でケーブルをロックすることです。そのためには，重りがシェル（B）にプロファイルされ，Aのように速く落下（空気抵抗ブレーキは最小限）し，プラスチック製のマンホールカバーで閉じた井戸に到達するようにします。このカバーは，人の重さを支えるほど強靭ですが，衝突時に爆発するほど脆いものです。シェルはコーン型のガイドに整列し，ロックは自動的に行われます。

Dでは，ケーブルの降下を引き起こした人物は，単純なレバー（M）を使ってケーブルを引き締めることができます。上記のように，ケーブルが特定の階数の避難に割り当てられている場合，ケーブルの展開と引き締めは複数の運用および避難ステーションから行われます（なぜなら，そのうちの1つがアクセス不可能になる可能性があるからです）。

ここでは，自動車のクラッチから生まれた摩擦ブレーキについて述べました。ジェームズ・ウォットの伝統的なフライボールコントローラーから生まれたシステムは，荷重に関係なく一定の降下速度を保証します（このシステムは非常に「非線形」な応答を持つためです）。

フライボールコントローラー

このような状況では，手動ブレーキは削除され，おそらくそれが望ましいです。なぜなら，パニックになったり，意識を失ったりした人がブレーキハンドルを強く握りしめ，避難チェーン全体を止めてしまうリスクがあるからです。人々が非常に似た速度で降下すれば，プラットフォームからのジャンプの間隔が，地上の人物が到着した人々を解放するための十分な時間を確保します。

以上は私が思いついたアイデアの一部です。しかし，それらは既存の建物を変更することなく，効果的な避難システムを備えることが可能であることを示しています。誰も，テロリストの攻撃が建物の構造に与える影響を予測していませんでした。消防士，建築家，セキュリティ専門家たちは，数千リットルの灯油が鉄筋を柔らかくし，その後，ドミノのように階層が崩壊する可能性を想像できなかったのです。将来的には，最も信じられないようなアイデアも考慮する必要があります。

もう一つの言葉：

このテキストの後には特許の出願は行われません。私は，セキュリティ業界で金を稼ぐことよりも，他のことがより重要だと信じています。特に，人の命を救うことが最も重要です。したがって，これらのアイデアは，適用したい誰にとっても完全に自由です。あなたの家が火事に巻き込まれたとき，リビングルームを掃除する時間はありません。

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