JP2006138145A - 耐火外壁およびこれを使用した建物 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚さの薄い耐火外壁材を使用し、施工性が良好であると共に、耐熱性に優れており、衝撃が加わっても亀裂が生じにくい耐火外壁を提供する。
【解決手段】 不燃無機質板体である石膏ボード１１と、石膏ボードの表面、裏面および端面を覆う金属板材である鋼板１２，１３および外周鋼板１４とを備える耐火外壁材である鋼板パネル１０を支持体として鋼製スタッド２０に固定してあり、鋼板パネル１０と鋼製スタッド２０との間に、シート状の熱膨張性耐火材として耐火シート３０を設置している。鋼板パネル１０は石膏ボード１１の表面、裏面の少なくとも１面を覆う鋼板１２，１３は波板形状であり、例えば三角形の溝１５を長手方向に沿って平行に連続して形成すると好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、耐火外壁材を用いた耐火外壁と、これを使用した建物に係り、特に、耐火外壁材が軽量で薄く構成されるため施工性に優れており、加熱等により亀裂が入りにくい耐火外壁と、この耐火外壁を使用することにより安定した耐火性能を発揮できる建物に関する。

従来、この種の耐火外壁材としては、軽量気泡コンクリート板（ＡＬＣパネル）が一般的である。ＡＬＣパネルを用いた耐火外壁として、特許文献１に記載のＡＬＣパネルの取付け構造は、図７に示すように、アンカー５０ａが埋設されたＡＬＣ壁パネル５０は、稲妻プレート５１、板状部材５２および自重受け部材５３の３つに分かれた部材および定規アングル５４を用いて梁５５にボルト５６により取付けられる。この取付け構造は、アンカーの埋設位置や上層パネルと下層パネルの取付位置にずれがあっても容易にＡＬＣ壁パネルと梁に固定することが可能であるという長所を有している。
特開２０００−７３４８１号公報（段落［０００２］）

ところで、前記構造のＡＬＣパネルの取付け構造は、国土交通省告示で示されているように、ＡＬＣパネル厚が７５ｍｍ以上、一般的には１００ｍｍ程度の厚さが必要であり、厚さが大きく施工が煩雑であった。また、ＡＬＣパネルの場合、衝撃に弱く亀裂が発生する虞がある。さらに、ＲＣ造の場合、分厚くて重い外壁である。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、厚さの薄い耐火外壁材を使用し、施工性が良好である耐火外壁を提供することにある。また、耐熱性に優れており、衝撃等が加わっても亀裂が生じにくい耐火外壁を提供することにある。さらに、このような耐火外壁を使用し、耐火性に優れると共に亀裂の発生しにくく耐久性に優れた建物を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明の請求項１に記載の発明による耐火外壁は、不燃無機質板体の表面、裏面および端面を金属板材で覆った耐火外壁材を支持体に固定した耐火外壁であって、耐火外壁材と支持体との間に、シート状の熱膨張性耐火材を設置したことを特徴とする。不燃無機質板体としては、石膏ボードや、ケイ酸カルシウム板等が好ましい。また、不燃無機質板体を覆う金属板材としては亜鉛メッキ鋼板等の鋼板やアルミニウム板、ステンレス鋼板が好ましい。

前記のごとく構成された請求項１に記載の発明の耐火外壁は、外壁材として不燃無機質板体を金属板材で覆った、非常に薄く、かつ、軽量な耐火外壁材を使用することにより施工性を大幅に良好とすることができる。この耐火外壁材は、表面が金属板材で覆われているため加熱されても亀裂が入ることがなく、孔が開くこともないため、耐火性能が安定している。

また、加熱により耐火外壁材が膨張すると、支持体と耐火外壁材との間に設置されたシート状の熱膨張性耐火材が熱膨張して隙間を形成し、遮炎性が低下するのを防止して耐火性能を安定させる。金属板材は不燃無機質板体の表面、裏面、端面を覆っているため、吸湿や吸水による外壁材の強度の低下がなく、衝撃等により亀裂が入ることがなく耐久性を
向上できる。特に、ユニット建物を構成する建物ユニットに本発明の耐火外壁を適用すると、耐火外壁材が薄くて出寸法を小さくできるため、トラック等による建築現場への運搬が容易となる。

また、請求項２に記載の発明による耐火外壁においては、この耐火外壁を構成する耐火外壁材は、裏面および端面を覆う金属板材のうちの少なくとも一方が、波板形状であることを特徴としている。金属板材に形成される波板形状は、特に限定されるものではないが、プレス成形等で形成しやすい凹凸の溝形状や三角溝形状が好ましい。また、平行で、等間隔であることが好ましく、断面形状は特に限定されない。

このように構成された請求項２に記載の耐火外壁は、耐火外壁材の少なくとも１面を覆う金属板材が波板形状であるため、耐火性、防火性に優れると共に、曲げ剛性や曲げ強度、衝撃強度、面内せん断強度を向上でき、強度の優れた耐火外壁を構成することができる。また、波板形状とすることで、不燃無機質板材と金属板材との間に空間を形成できるため、断熱性能を向上させることもできる。

さらに、請求項３に記載の発明による耐火外壁においては、耐火外壁材の金属板材に形成した波板形状の延在方向は、耐火外壁材の長手方向と一致していることを特徴としている。すなわち、凹凸の溝形状や三角溝形状の波板形状を耐火外壁材の長辺方向に沿って形成している。このように構成された請求項３に記載の耐火外壁は、波板形状の延在方向は耐火外壁材の長手方向と一致しているため、曲げ剛性や曲げ強度、衝撃強度、面内せん断強度がさらに向上し、一層強度の優れた耐火外壁とすることができる。

請求項４に記載の発明による耐火外壁においては、耐火外壁材を支持体に固定する手段は、該耐火外壁材の裏面側の金属板材を貫通して不燃無機質板体内に挿入されることを特徴としている。すなわち、不燃無機質板材の表面側の金属板材には、この耐火外壁材を固定するための孔等を開けず、裏面側の金属板材に孔等を開けて不燃無機質板材を支持体に固定している。このように構成された請求項４に記載の耐火外壁は、表面側の風雨にさらされる金属板材に錆が発生するのを防止でき、耐火外壁材の耐久性を向上できる。

請求項５に記載の発明による耐火外壁は、耐火外壁材の表面を覆う金属板材の表面に、タイル、石材、木製サイディング板、塗料のいずれか１つの加飾用材料を付加したことを特徴としている。石材としては、大理石、御影石等の自然石の板体や、珪砂や珪砂粉末、ゼオライト粉末等の自然石の粉末や、人造軽石、スラグ等の人造石を用いることができる。タイルとしては、磁器タイルが好ましいが、セメント系のタイルや合成樹脂タイルを用いてもよい。このように構成された請求項５に記載の耐火外壁は、表面の耐火外壁材のみで屋外側の耐火性能が確保できているため、表面加飾を自由に実施することができ、耐火外壁の外観を自由に変更できる。

さらに、請求項６に記載の建物は、前記したいずれかの耐火外壁を使用したことを特徴としている。このように構成された請求項６に記載の建物は、耐火外壁材が薄いパネル状に形成され軽量であるため容易に施工することができ、加熱により亀裂が発生せず安定した耐火性能を備えると共に、衝撃等が加わっても亀裂等が発生しにくく、耐久性を向上させることができる。また、支持体からの耐火外壁材の出寸法を小さくできるため、建物の外寸を小さくできる。

さらに、請求項７に記載の建物は、前記耐火外壁材を支持する支持体と、該耐火外壁材に対向して内壁面を構成する内壁材を支持する支持体とが、共に金属製の柱であり、該金属製の柱同士が互いに離れていることを特徴としている。耐火外壁材としては、石膏ボード等の不燃無機質板体の表面、裏面および端面を鋼板で覆った鋼板パネルが好ましく、金
属製の柱としては鋼製の柱が好ましい。このように構成された建物は、金属製の柱同士が離間しているため熱橋が防止され、断熱性が向上して結露を防止することができる。すなわち、鋼製骨組みの建物であっても断熱性を向上させることができ、耐火性に優れた建物とすることができる。

本発明によれば、薄く軽量な耐火外壁材を支持体に固定して耐火外壁とするため、容易に施工することができる。また、耐火外壁に衝撃等が加わっても亀裂や孔が発生しにくく、耐久性を高めることができると共に、加熱されても亀裂や孔が発生せず耐火性能を安定させることができる。さらに、耐火外壁のコストを低減でき、この耐火外壁を使用した建物のコストダウンを達成でき、耐久性を高めることができる。

以下、本発明に係る耐火外壁の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る耐火外壁の要部断面図、図２は、図１の耐火外壁の目地部分で使用するガスケットの断面図、図３ａは、図１の耐火外壁材の分解斜視図、図３ｂは耐火外壁材の他の実施形態で用いる鋼板の斜視図、図３ｃは耐火外壁材のさらに他の実施形態で用いる鋼板の斜視図である。なお、図３は図１の耐火外壁材を裏面側から見た斜視図である。

図１〜３において、本実施形態の建物１は、外壁面として耐火外壁２を使用して構成され、耐火外壁２と平行な内壁面３を備えている。内壁面３は石膏ボード４等の内壁材が軽量鉄骨の柱材５にビス６等により固定されて構成される。そして、耐火外壁２と内壁面との空隙にグラスウール７等の断熱材が挿入されている。耐火外壁２の厚さは１５ｍｍ程度であり、内壁材である石膏ボードの厚さは１５ｍｍ程度であり、中間の空隙の幅は１１０〜１２０ｍｍ程度に設定され、グラスウール７は２層に配置されている。

本実施形態の耐火外壁２は、耐火外壁材として鋼板貼り石膏ボード（以下、鋼板パネルという）１０と、この鋼板パネルを支持する鋼製スタッド２０とから構成される。鋼製スタッド２０は、鋼板パネル１０を支持する金属製の柱を構成する。鋼板パネル１０は不燃無機質板体である石膏ボード１１と、この石膏ボードの表面を覆う金属板材である鋼板１２、裏面を覆う金属板材である鋼板１３、および端面を覆う外周鋼板１４を備えるパネル材であり、全体の厚さが１５ｍｍ程度に設定された軽量の薄いパネルである。この鋼板パネル１０は中心に位置する石膏ボード１１が耐火性に優れるものであり、石膏ボードの外周が鋼板１２，１３、外周鋼板１４で覆われているため衝撃等に強い構造となっている。この構造により、鋼板パネル１０に衝撃等が加わっても、亀裂や孔が生じにくくなっている。このように構成された鋼板パネル１０は、石膏ボードの耐火性、断熱性、防音性等の特性を有すると共に、鋼板の剛性、耐熱性、防湿性等の特性を兼ね備えた安価で軽量なパネルとなる。

鋼板パネル１０を支持する鋼製スタッド２０と、鋼板パネル１０に平行状態に対向して内壁面３を構成する内壁材４を支持する軽量鉄骨の柱材５とは、共に金属製の柱であり、これらの柱同士、すなわち鋼製スタッド２０と軽量鉄骨の柱材５とは、互いに離れた状態で配置されている。このように、建物１は、耐火外壁材である鋼板パネル１０を支持する鋼製スタッド２０と、内壁面３を構成する内壁材４を支持する柱材５とが互いに離れているため、熱橋を防止して断熱性を高めることができる。また、耐火性能を向上させることもできる。

鋼板パネル１０は、例えば長辺方向の長さが２．８ｍ程度、幅が０．９ｍ程度に設定される。本実施形態の鋼板パネル１０は、表面側の鋼板１２が石膏ボード１１と略等しい面積の平坦な板材であり、裏面側の鋼板１３は短辺側が石膏ボードの厚さに略等しく折り曲
げられており、外周鋼板１４は長辺側の２辺に沿って形成されている。外周鋼板１４は断面がＬ字状に形成され、石膏ボードの端面と対接する立下り面１４ａの高さは石膏ボードの厚さと略等しく、裏面側の鋼板１３と対接する延長部１４ｂの幅は立下り面の高さより大きく設定され、所定の間隔で取付用の貫通孔１４ｃが開けられている。そして、裏面側の鋼板１３にも、取付用の貫通孔１３ａが開けられている。なお、裏面側の鋼板１３も平坦とし、外周鋼板を４辺に沿って固定する構成でもよい。また、貫通孔１４ｃ、１３ａに対応して、リベット等の固定手段が挿入される浅い穴１１ａを形成してもよい。

鋼板パネル１０の中心に位置する石膏ボード１１は石膏を主成分として板状に形成したものであって、厚さは１０〜２０ｍｍ程度に設定される。石膏ボード１１は一般的には石膏の上下の面に厚紙を貼り付けて強度を大きくしているが、石膏の中に繊維材料を混入して強化したものでもよい。また、上下の面に厚紙のない石膏ボードでもよい。通常用いられる石膏ボードは、主原料の石膏を焼成し、パーライト等を混入して水で練り、これを芯材として両面を厚紙で挟んで板状に形成したものである。

鋼板パネル１０は、前記のように石膏ボード１１の表面と裏面に鋼板１２，１３が積層された構成となっており、石膏ボード１１の両面に接着剤で鋼板１２，１３を貼着した構成が好ましい。すなわち、鋼板パネル１０は表面の鋼板１２、接着層、石膏ボード１１、接着層、裏面の鋼板１３の積層構成となっている。そして、石膏ボード１１の長辺方向の外周の端面は、断面がＬ字状に折り曲げられた厚手の外周鋼板１４で覆われている。外周鋼板１４も接着により石膏ボード１１の端面に固定されている。金属板の厚さは特に限定されないが、表面と裏面の鋼板の厚さは０．０５〜０．４ｍｍ程度が好ましく、外周鋼板の厚さは０．４〜１．６ｍｍ程度が好ましい。

石膏ボード１１と鋼板１２，１３、外周鋼板１４とを固定する接着剤としては特に制限はないが、水系接着剤やエマルジョン系接着剤を適宜使用することができる。酢酸ビニル系の接着剤やアクリル系の接着剤が特に好ましい。また、防水性を有する接着剤を用いると、表面側の鋼板１２と外周鋼板１４との接合部分で水の進入が防止されて好ましい。なお、外周鋼板１４は、断面がＬ字状でなく、表面側の鋼板１２の表面に対接するリブを有する断面コ字状に形成すると、防水性能が向上して最適である。

ここで、図３ｂ、ｃを参照して、耐火外壁材の他の実施形態について説明する。耐火外壁材である鋼板パネル１０は不燃無機質板材である石膏ボード１１を芯材として、表面、裏面および端面を金属板材として鋼板１２，１３、外周鋼板１４で覆う構成であり、表面、裏面の少なくとも１面の鋼板は波板形状となっている。図３ｂに示す実施形態では、表面側の鋼板１２Ａに波板形状として断面が山形（逆Ｖ字状）の三角形の溝１５が長手方向に沿って形成してある。波板形状は平行で等間隔に形成され、短辺方向の両端部は平坦面となっている。そして、波形形状は前記の平坦面より外側に突出形成され、平坦面が石膏ボード１１に密着する構成となっている。波板形状の平坦面からの突出量は５〜１０ｍｍ程度が好ましい。

また、図３ｃに示す実施形態では、波板形状として、表面側の鋼板１２Ｂに凹凸の段差により形成された溝１６が長手方向に沿って形成してある。このように、鋼板パネル１０の外周を覆う鋼板に波板形状として三角形の溝１５、凹凸の溝１６を等間隔で平行に形成することで、鋼板パネル１０の曲げ剛性や曲げ強度、衝撃強度、面内せん断強度を向上させることができる。特に、波板形状を鋼板パネル１０の長辺方向に沿って形成するとより効果を大きくできるため、耐火外壁材の施工中に不用意に撓むことがなくなり、施工性が向上する。

鋼板パネル１０と鋼製スタッド２０とは適宜の手段で固定される。本実施形態では、鋼
板パネルの裏面側の鋼板１３、外周鋼板１４に貫通孔１３ａ、１４ｃをあけ、この孔にＣ型の鋼製スタッド２０の貫通孔を合わせて室内側からリベット２１の先端の拡張部を挿入し、中心軸を引き抜いて先端を拡張させて固定している。このように鋼製スタッド２０に鋼板パネル１０を固定すると、鋼板パネルの外側の鋼板１２に孔があけられないため外観が良好となり、防水性を向上できると共に、鋼板パネルの耐久性を向上させることができる。なお、鋼製スタッドは建物１の躯体を構成する柱材であってもよい。また、鋼製スタッドと鋼板パネルとの固定は、ビスや釘等で固定するようにしてもよい。リベットは鋼板パネルを固定後に、中心軸が除去できるものでもよい。

鋼製スタッド２０に固定された鋼板パネル１０，１０の接合部には幅が１０ｍｍ程度の隙間が形成され、この隙間にガスケット２５が嵌め込まれている。ガスケット２５は合成ゴム等から形成され、中心リブ２６から左右に複数のリブ２７が延出している。ガスケット２５は並設固定された鋼板パネル１０の端面同士の隙間に押込まれて両パネルを防水状態に接合するものである。本実施形態では、ガスケット２５は中心リブ２６から両側に３本のリブ２７が延出しており、目地部分の隙間は９ｍｍ程度に設定され、左右のリブ２７先端同士の長さは１２〜１５ｍｍ程度となっている。このため、目地部分に挿入されると左右のリブ２７は湾曲して鋼板パネル１０の端面である外周鋼板１４に弾接して雨水等の進入を防止する構成となっている。ガスケットは合成ゴムを主成分として、熱膨張性耐火材の粒子や破片を混入したものを使用し、加熱されたときに鋼板パネル間の目地部分で熱膨張して耐火断熱層を形成するものを用いると好適である。

そして、この耐火外壁２は鋼板パネル１０，１０と支持体である鋼板スタッド２０との間にシート状の熱膨張性耐火材として耐火シート３０と、防水シート３１とを挟んだ状態に固定されている。耐火シート３０は厚さが０．５〜２ｍｍ程度に設定すると好ましく、１ｍｍ程度が最適である。防水シート３１はポリエチレン樹脂等のシート材やフィルムが使用され、構成スタッド２０の幅とほぼ等しい幅に形成されている。本実施形態では、鋼板パネル１０の裏に耐火シート３０が位置し、その裏に厚さが１ｍｍ程度の防水シート３１が位置している。

耐火シート３０を構成する熱膨張性耐火材とは、火災時等の高温にさらされると、体積膨張して膨張断熱層を形成する材料のことであり、火災等で加熱されると熱膨張して耐火断熱層を形成し、火炎の貫通を防止する材料であり、遮炎性を有している。熱膨張性耐火材としては、後述する樹脂成分に熱膨張性無機物等が含有された樹脂組成物、あるいは防火塗料から調製される成形体等が挙げられるが、製造の容易さから樹脂組成物からなる成形体が好ましい。

耐火シート３０を構成する熱膨張性耐火材は、樹脂成分１００重量部に対して、熱膨張性無機物を１０〜３００重量部、無機充填材を３０〜４００重量部含有し、熱膨張性無機物及び無機充填材の合計量が４０〜５００重量部含有する樹脂組成物の材料で形成される。また、熱膨張性耐火材は、５０ｋＷ／ｍ^２の加熱条件下で３０分間、加熱したあとの体積膨張率が３〜５０倍であり、かつ圧縮試験器にて０．２５ｃｍ^２の圧子を用いて測定した体積膨張後の破断点応力が４．９ｋＰａ（０．０５ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上の材料で形成されるものである。このように耐火シート３０は、熱膨張後でも所定の強度を備えている。

熱膨張性耐火材を構成する樹脂組成物の樹脂成分としては特に限定されず、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。

また、前記の熱可塑性樹脂の代わりに、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエンゴム（１，２−ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＺ）、ウレタンゴム（Ｕ）等のゴム物質を使用することができる。さらに、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド等の熱硬化性樹脂を使用することも可能である。

耐火シート３０を構成する熱膨張性耐火材料に含有される熱膨張性無機物としては、加熱して膨張する熱膨張性無機物であれば特に限定されないが、例えば、バーミキュライト、カオリン、マイカ、熱膨張性黒鉛、ケイ酸金属塩、ホウ酸塩等が挙げられる。これらの中でも、膨張開始温度が低くかつ膨張度が高いことから熱膨張性黒鉛が好ましい。

熱膨張性黒鉛とは、従来公知の物質であり、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の強酸化剤とで処理してグラファイト層間化合物を生成させたもので、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物である。このように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、さらにアンモニア、脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等で中和したものを使用するのが好ましい。

熱膨張性耐火材を構成する樹脂組成物に、さらに無機充填材を配合することが好ましい。無機充填材は、膨張断熱層が形成される際、熱容量を増大させ伝熱を抑制するとともに、骨材的に働いて膨張断熱層の強度を向上させる。無機充填材としては特に限定されず、例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類等の金属酸化物；水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト等の含水無機物；塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩等が挙げられる。

また、無機充填材としては、これらの他に硫酸カルシウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム等のカルシウム塩；シリカ、珪藻土、ドーソナイト、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」（商品名）、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。これらの無機充填材は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。無機充填材の中でも、含水無機物および／または金属炭酸塩が好ましい。

熱膨張性耐火材からなる耐火シート３０を、支持体である鋼製スタッド２０と鋼板パネル１０との間に設置しやすくするため、樹脂組成物自体に粘着性を有することが好ましく、その方法としては、例えば、ゴム物質に粘着付与樹脂、可塑剤、油脂類、低分子量化合物等を添加することが挙げられる。粘着付与樹脂としては特に限定されず、例えば、ロジン、ロジン誘導体、ダンマル樹脂、コーパル、クマロン−インデン樹脂、ポリテルペン、
非反応性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、石油系炭化水素樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。

粘着性を付与する可塑剤は、単独で粘着性を発現させることは難しいが、粘着付与樹脂との併用で粘着性を向上させることができる。例えば、フタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可塑剤、セバシン酸エステル系可塑剤、リシノール酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、塩化パラフィン等が挙げられる。

粘着性を付与する油脂類は、可塑剤と同じ作用を有するため、可塑性付与と粘着調整剤の目的で用いることができる。油脂類としては特に限定されず、例えば、動物性油脂、植物性油脂、鉱物油、シリコーン油等が挙げられる。また粘着性を付与する低分子量化合物は、粘着性付与以外に耐寒性向上、流動調整の目的を兼ねて用いることができる。低分子量化合物としては特に限定されず、例えば、低分子量ブチルゴムや、ポリブテン系化合物等が挙げられる。

前記の如く構成された本実施形態の耐火外壁２の施工動作について以下に説明する。建物１を構成する耐火外壁２は、鋼製スタッド２０の外側面に防水シート３１と耐火シート３０とを積層して配置し、鋼板パネル１０，１０を密着させてリベット２１で固定する。リベット２１は鋼板パネル１０の裏面側の鋼板１３を貫通して拡幅して鋼製スタッド２０に鋼板パネル１０，１０を固定するため、表面側の鋼板１２に孔をあける必要がなく防水性を高めることができる。また、外観を良好にすることができる。耐火外壁２を構成する鋼板パネル１０は１５ｍｍ程度に薄く形成されており、軽量であるため、施工が容易となる。

鋼製スタッド２０に鋼板パネル１０，１０を支持させて固定したあと、鋼板パネル同士の隙間、すなわち目地部分にガスケット２５を嵌め込む。ガスケット２５の複数のリブ２７が鋼板パネル１０の端面、すなわち外周鋼板１４に弾接し、雨水等の進入を防止する。この構成により、鋼板パネル１０，１０同士の継目の部分からの漏水を防止することができる。また、耐火外壁２を構成する鋼板パネル１０は鋼板１２，１３および外周鋼板１４で表面が覆われているため、衝撃が加わっても孔や亀裂等が発生することがない。これにより耐火外壁２の耐火性能を確保でき、耐久性を高めることができる。

この耐火外壁２が火災等で加熱されると、不燃無機質板体である石膏ボード１１と、石膏ボードを覆う鋼板１２，１３および外周鋼板１４により断熱すると共に遮炎する。そして、熱膨張性耐火材で形成された耐火シート３０が膨張し、耐火断熱層を形成して隙間部分を塞ぐため、遮炎性能を安定して確保できる。耐火シート３０が熱膨張して形成された耐火断熱層は所定の強度を備えているため、熱風等により鋼板パネル１０が押されて移動することがなく遮炎性が安定している。

また、この耐火外壁２は、耐火外壁材として使用されるＡＬＣパネルやＰＣ造等よりも安価に作製することができる。さらに、耐火外壁２の厚さを薄くできるため、建物１の構造体からの出寸法を小さくできて好ましい。鋼板パネル１０を鋼製スタッド２０に固定するリベット２１は、裏面側の鋼板１３を貫通して石膏ボード１１内に挿入されており、火炎に直接触れることがなく断熱されているため、鋼板パネル１０，１０の固定状態が安定し、加熱時間が長くても耐火性能を確保できる。

本発明の他の実施形態を図４，５に基づき詳細に説明する。図４は本発明に係る耐火外壁を構成する耐火外壁材の他の実施形態を分解した状態の斜視図、図５は図４の耐火外壁材の取付状態を示す要部の断面図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し
、耐火外壁材の構成が異なることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図４，５において、この実施形態の鋼板パネル４０では、石膏ボード４１の外周を覆う裏面側の鋼板４２は石膏ボードの外形より大きく形成され、その表面には、波板形状として断面が半円形の溝部４２ａが長手方向に沿って形成されている。表面側の鋼板４３は石膏ボード４１の端面に沿うように直角に折り曲げられ立ち上がり部４３ａが形成され、そのあと裏面側の鋼板４２と接合するように外側に向けて直角に折り曲げられて平坦部４３ｂが形成されている。

そして、表面側の鋼板４３の周囲の平坦部４３ｂと裏面側の鋼板４２の外周部とが接合して接着剤等により固定されている。また、石膏ボード４１の両面に接着剤を塗布し、鋼板４２，４３と接着している。このように構成された鋼板パネル４０は、石膏ボード４１の表面、裏面および端面が鋼板４２，４３で覆われており、外周の全周に取付用のリブが突出する形態となっている。この実施形態の鋼板パネル４０は支持体４５に耐火シート４６を挟んだ状態でリブを貫通する釘４７により固定され、耐火外壁２Ａを形成することができる。なお、耐火シート４６と支持体４５との間に、防水シートを挟んでもよい。また、目地部分は図示していないが、コーキング剤等を注入して封止する。

この実施形態においても、耐火外壁２Ａは耐火外壁材である鋼板パネル４０が薄く軽量であるため施工が容易となり、支持体４５からの突出量を少なくできるため、建物の構造体からの鋼板パネル４０の出寸法を小さくすることができる。また、鋼板パネル４０は鋼板４２，４３で覆われているため、衝撃等で亀裂や孔が生じにくく、耐火性能が安定していると共に、耐久性を向上させることができる。この鋼板パネル４０は裏面側の鋼板４２に波板形状として長手方向に沿って溝部４２ａが形成されており、剛性が高められているため施工性が良くなる。

また、図６に示すように、耐火外壁材である鋼板パネル４０Ａは、裏面側の鋼板４２には波板形状として凹凸に溝部４２ｂが形成されている。そして、表面を覆う表面側の鋼板４３の表面に、加飾用材料として木製サイディング板４８を付加して加飾している。加飾用材料としては、他にタイル、石材、塗料のいずれか１つの加飾用材料を付加することができる。タイルや石材を付加する場合は接着剤を用いて付加することが好ましい。例えば、セメントモルタルや漆喰等の無機質の接着剤や、弾性エポキシ接着剤等の有機質の接着剤を使用してもよい。有機質の接着剤を使用すると、バーナー等でタイルや石材を加熱して容易に剥がすことができ、タイルや石材が損傷したときに容易に修復することができて好ましい。

本発明の耐火外壁は、表面の耐火外壁材である鋼板パネル４０Ａのみで屋外側の耐火性能が確保できているため、表面加飾を自由に実施することができる。また、ベースとなる鋼板パネル４０Ａの厚さが小さいため厚さの大きい加飾用材料を付加でき、外壁材の立体感を増して重厚感を与えることができる。

図１に示す耐火外壁２の構成で耐火試験を実施して耐火性能を評価した。この耐火試験は、財団法人、建材試験センターの試験業務方法書で規定された耐火外壁評価方法に準拠して実施した。試験結果を表１に示す。

表１から明らかなように、屋外からの加熱での遮熱性は、判定基準は裏面最大温度上昇１８０Ｋ以下であり、裏面平均温度上昇１４０Ｋ以下であるが、この実施形態の裏面最大温度上昇は７０Ｋで、裏面平均温度上昇は５８Ｋであった。また、遮炎性は非加熱側へ１０秒を超えて継続する火炎の噴出がなく（イ）、非加熱面で１０秒を超えて継続する発煙がなく（ロ）、火炎が通る有害な亀裂等の損傷を生じなかった（ハ）。さらに、屋内からの加熱での遮炎性は、前記のイ、ロ、ハ全て満足した。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、鋼板パネルを支持する鋼製スタッドとしてＣ型鋼の例を示したが、Ｈ型鋼やアングル等、適宜の形状の支持体を使用することができる。鋼板パネルの目地部分にはガスケットを押込む例を示したが、コーキング剤を注入して目地を塞ぐ構成でもよい。

金属板材として鋼板の例を示したが、亜鉛メッキ鋼板やアルミニウム板材、ステンレス鋼板、これらの合金等の板材を、耐蝕性や加工性を考慮して用いてもよい。防水シートは鋼製スタッドの幅と略等しい幅としたが、幅の広いポリエチレンフィルム等を使用してグラスウールの外側全面を覆うように設置してもよい。

不燃無機質板体として石膏ボードの例を示したが、ケイ酸カルシウム板、石綿ケイ酸カルシウム板、岩綿保温板、硬質木片セメント板、石綿スレート板、軽量気泡コンクリート板等を使用することができる。

本発明に係る耐火外壁の一実施形態の要部断面図。 図１の耐火外壁で用いるガスケットの断面図。 （ａ）は図１の耐火外壁材の分解斜視図、（ｂ）は耐火外壁材の他の実施形態で用いる鋼板の斜視図、（ｃ）は耐火外壁材のさらに他の実施形態で用いる鋼板の斜視図。 本発明に係る耐火外壁を構成する耐火外壁材の他の実施形態を分解した状態の斜視図。 図４の耐火外壁材の取付状態を示す要部の断面図。 耐火外壁材のさらに他の実施形態の斜視図。 従来の耐火外壁の構造を示す分解した状態の斜視図。

符号の説明

１：建物、２，２Ａ：耐火外壁、１０，４０，４０Ａ：鋼板パネル（耐火外壁材）、１１，４１：石膏ボード（不燃無機質板体）、１２，１３，４２，４３：鋼板（金属板材）、１４：外周鋼板（金属板材）、１５：三角形の溝（波板形状）、１６：凹凸の溝（波板形状）、２０，４５：鋼製スタッド（支持体）、２１：リベット（固定手段）、３０，４６：耐火シート（熱膨張性耐火材）、４２ａ，４２ｂ：溝部（波板形状）、４７：釘（固定手段）、４８：木製サイディング板（加飾用材料）

Claims (7)

1. 不燃無機質板体の表面、裏面および端面を金属板材で覆った耐火外壁材を支持体に固定した耐火外壁であって、
   前記耐火外壁材と支持体との間に、シート状の熱膨張性耐火材を設置したことを特徴とする耐火外壁。
2. 前記裏面および端面を覆う金属板材のうちの少なくとも一方は、波板形状であることを特徴とする請求項１に記載の耐火外壁。
3. 前記波板形状の延在方向は、前記耐火外壁材の長手方向と一致していることを特徴とする請求項２に記載の耐火外壁。
4. 前記耐火外壁材を支持体に固定する手段は、該耐火外壁材の裏面側の金属板材を貫通して前記不燃無機質板体内に挿入されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐火外壁。
5. 前記耐火外壁材の表面を覆う金属板材の表面に、タイル、石材、木製サイディング板、塗料のいずれか１つの加飾用材料を付加したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐火外壁。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の耐火外壁を使用したことを特徴とする建物。
7. 前記耐火外壁材を支持する支持体と、該耐火外壁材に対向して内壁面を構成する内壁材を支持する支持体とが、共に金属製の柱であり、該金属製の柱同士が互いに離れていることを特徴とする請求項６に記載の建物。

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