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低酸素空気技術（酸素低減システム（ORS）とも呼ばれる）は、保護対象室内の酸素濃度を恒久的に低減させることに基づく能動的な防火技術です。火災を検知した後に消火する従来の消火システムとは異なり、低酸素空気は火災の発生を未然に防ぐことができます。
低酸素空気で保護された空間では、常圧低酸素雰囲気が継続的に維持されます。低酸素とは酸素分圧が海面より低いことを意味し、常圧とは気圧が海面気圧と等しいことを意味します。通常、空気中に含まれる酸素の 1/4 ～ 1/2 (つまり、空気の 5 ～ 10%) が同量の窒素に置き換えられます。その結果、酸素が約 15 体積%、窒素が 85 体積% の低酸素雰囲気が生成されます。常圧低酸素環境では、局所的な小規模な発火源にさらされても、一般的な物質は発火または燃焼しません。[ 1 ]酸素レベルを 15% まで下げても、火災が発生しない、または消火されるような条件にはなりません。しかし、必要な発火エネルギーが増加することで火災が発生する確率は低下し、発火時間も長くなる兆候があります。[ 2 ]
酸素濃度を低減した空気を保護対象空間に注入し、所望の酸素濃度に達するまで酸素濃度を低下させる。その後、空気の侵入により保護対象空間内の酸素濃度が上昇する。酸素濃度が一定の閾値を超えると、所望の酸素濃度に達するまで再び低酸素空気を保護対象空間に注入する。 酸素濃度を継続的に監視するため、保護対象空間内には酸素センサーが設置されている。
保護空間内に保持すべき正確な酸素濃度は、材料、構成、および危険性を慎重に評価した後に決定されます。[ 3 ]表には、一部の材料の発火制限酸素閾値が示されています。あるいは、発火制限閾値は、BSI PAS 95:2011 低酸素空気火災防止システム仕様に記載されている適切な発火試験を実施することによって決定されます。[ 4 ]
煙感知器は、ガス消火システムと同様に、低酸素状態の空気ではくすぶりや熱分解のプロセスが妨げられないため、保護された空間に設置されます。
酸素濃度が低い空気は、空気分割装置とも呼ばれる低酸素空気発生器によって生成されます。低酸素空気発生器には、膜式、PSA式、VSA式の3種類があります。VSA式低酸素空気発生器は、通常、PSA式や膜式の発生器に比べてエネルギー消費量が少なくなります。低酸素空気発生器は、保護された室内または室外に設置できます。低酸素空気システムは、ビル管理システムと統合でき、低酸素空気発生器で発生した熱を回収するシステムを含めることができます。この熱は、そうでなければ無駄になります。[ 5 ]
酸素濃度の低い空気は、専用の配管を通して、あるいはより簡便な方法として既存の換気システムを通して、保護対象空間に送られます。後者の場合、専用の配管やダクトは必要ありません。
火災を鎮火するのではなく、火災の発生を未然に防ぐという利点から、低酸素空気は、火災によって許容できないほどの被害が生じるような用途に適しています。従来の消火システムとは異なり、専用の配管やノズルは必要ありません。
火災予防のための低酸素空気は、以下の用途で使用されます。
遺物の劣化や食品の劣化を軽減できることは、食品倉庫、保管庫、アーカイブなどの用途において大きな利点となる。
低酸素空気火災予防システムは、火災予防以外の目的にも使用できます。例えば、以下のような用途です。
火災予防、室内環境の改善、そして物品や食品の劣化抑制を組み合わせることは、防火システムにとって全く新しいアプローチである。
酸素濃度が19.5%未満になる火災予防システムは、米国連邦規則（OSHA）により、従業員に補助呼吸器を提供しない限り、人が居住する空間では許可されていません。[ 6 ]
しかし、低酸素空気はほとんどの人にとって呼吸しても安全だと考える人もいます。[ 7 ]このテーマに関する医学的研究が行われています。アンゲラーとノヴァクの結論は、「最低13%の低酸素濃度と通常の気圧の作業環境は、健康検査や曝露時間の制限などの予防措置が講じられている限り、健康被害をもたらさない」というものです。[ 8 ]キュッパーらは、酸素濃度が17.0～14.8%の間であれば、健康な人にとって低酸素症によるリスクはないと述べています。また、中等度の慢性疾患を持つ人にもリスクはありません。酸素濃度が低下するにつれて激しい作業を行う能力は低下し、運動を継続できる時間もこれらのレベルを下回ると非常に低くなり、約17%を下回ると、特に肉体的な運動を行う場合は、6時間以上屋内にいる場合は、環境の外で休憩を取る必要があるかもしれません。[ 9 ]
与圧された航空機の客室は通常、高度2,500メートル（8,200フィート） に相当する75kPaに維持されており、その結果、酸素分圧は約16kPaとなる。これは、海面気圧における低酸素空気中の酸素濃度15%に相当する。しかし、乗客は座席に座って過ごすことが多く、乗務員はすぐに酸素補給を受けることができる。
酸素欠乏の危険性を評価する際には、低酸素状態の空気は汚染された空気ではなく、清浄な空気とみなされるべきである。
保護区域（すなわち、酸素濃度が低い環境）へのアクセスに関する情報は、図解で示されています。
検査機関の認定基準は、BSI PAS 95:2011 および VdS 3527en:2007 への低酸素空気火災予防システムの適合性に関する第三者検証のために、ISO/IEC 17010 に従って確立されています。[ 12 ]
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