JP2006316502A - 耐火性パネル、耐火性パネル用芯材及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐火性能だけではなく、遮音性、施工性にも優れた耐火性パネルとその施工方法を提供する。
【解決手段】耐火性パネルを、面材１と面材１の間に混練時の気泡を包含する石膏硬化体３がサンドイッチ状に積層され、更に面材１と石膏硬化体３の間に内部に気泡を含有する樹脂発泡体よりなる緩衝材２が設けられてなり、芯材は石膏硬化体をブロック状に形成し、面材１の周辺部の連結部は木桟を面材１より外方に突出させて形成した雄型連結部５と雌型連結部６を嵌合することにより連結させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物用の耐火性パネルとその施工方法に関し、さらに詳しくは耐火性だけではなく、遮音性、施工性にも優れた耐火性パネル、耐火性パネル用芯材及びその施工方法に関する。

建築物、特に共同住宅等においては、戸境壁等に対し耐火性を有する耐火性パネルが求められることがある。
そのような耐火性パネルとしては、ＡＬＣ版（軽量気泡コンクリート）を壁体方向に配し、その上にモルタルを塗着し、更に石膏ボード等を貼り付けた構造の耐火性パネルが知られている。（第１の技術）

また、特許文献１に記載の発明には、ＡＬＣ版を壁体方向に千鳥配置し、これにより生じた壁体の凹部に遮音材を充填し、ＡＬＣ版と遮音材の両表側面に石膏ボードなどの面材を貼り付けた構造の耐火性パネルが提案されている。（第２の技術）

ところで、上記第１及び第２の技術にも使用されている石膏ボードは、近年建築物の建築資材として多く使用されている。その石膏ボードの廃材は、年間１００万トン以上も発生し、処分場の受入れ容量等の事情から社会的にも問題にされている。また、我が国では２００２年から建設リサイクル法が施行されており、石膏ボード廃材に関しては現在特定建設資材には指定されていないが、産業廃棄物として処分することなく有効に利用できる手段が切望されている。
特開平８−９３０９４号公報

上記第１の技術は、ＡＬＣ版の外部側にモルタル塗りを行い、石膏ボードを組み合わせた構造のため、湿式のモルタル塗りが必要であり施工性が悪い。また、その構造において内部側のＡＬＣ版と中間層のモルタルと外表面側の石膏ボードとが当接して固定されているために、外表面側からの固体伝搬音が、内部側にあるモルタルさらにＡＬＣ版を介して直接的に裏面側へ伝搬する。よって、遮音性能の低下が見られるという問題点がある。

上記第２の技術の耐火パネルでは、ＡＬＣ版と遮音材を組み合わせた構造であるため遮音性能は有するものの、ＡＬＣパネルを千鳥に配置しなければならず、取付けのための位置決めなどの施工に大変手間が掛り、特殊な取付け金物も必要となる。

そこで、本発明の目的は、耐火性の他に遮音性、施工性にも優れた建築構造用の耐火性パネル、耐火性パネル用芯材とその効果的な施工方法を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために、建築用構造用の耐火性パネルについて、鋭意研究を重ねた結果、耐火性パネルとして、建築物で使用した廃石膏ボードからも製造可能である石膏硬化体と、緩衝材を、面材でサンドイッチ構造としたパネルを用いたところ、耐火性のほか、遮音性、施工性に優れた、建築構造用として好適な耐火性パネルが得られ、更に、木桟を用いた施工方法で、パネルの接続及び支持を行うことができることを見出し本発明を完成した。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１記載の発明は、面材と面材の間に石膏硬化体がサンドイッチ状に積層され、面材と石膏硬化体との間に緩衝材が設けられていることを特徴とする耐火性パネルである。

面材としては内装用の下地材を兼ねるものが、内装施工が容易になり好ましい。例えば、石膏ボード、ハードボード、化粧板、合板、パーチクルボード、ＭＤＦ、薄鋼板等の材料が使用できる。この際、耐火性のある石膏硬化体をサンドイッチ状に挟み込むことで、面材として可燃性の材料等の使用も可能となっている。なお、更に内装の施工を容易にするためには、合板やパーチクルボードを使用することが直接釘打ちやビス留めが可能なため好ましい。

緩衝材としては、軟らかい材質のものや、衝撃吸収作用を有するものなどが使用される。例えば樹脂発泡体、多孔質材料、気泡シート、多孔性や海面状のゴム体、ゲル体などが使用できる。なお、多孔質材料を用いる場合にはガラス長繊維ベースなどにすると耐火性もあり好ましい。また、緩衝体を設ける範囲としては、石膏硬化体の部分的でも、全体に設けてもよいが、石膏硬化体が破損しやすいものであることを考慮すると石膏硬化体の面材貼り付け面全体に緩衝材を設けることが好ましい。

緩衝材により、第１の技術のような面材と石膏硬化体とが当接固定されることがないため、耐火性パネル外表面側から入った固定伝搬音が直接的に耐火性パネル裏面側へ伝搬することが少なくなり、遮音性能が向上する。
また、石膏硬化体の表面の凹凸、面材と石膏硬化体との施工上の隙間などを、緩衝材が埋めることで耐火性パネルの主に厚み方向の施工精度を向上させることができる。また、石膏硬化体は大変壊れやすい性質をもつが緩衝材により保護されるため壊れにくくなる。

石膏硬化体としては、結晶水量が多いものとすることが耐火性を向上させるため好ましい。なお、石膏硬化体の密度や厚みにより耐火性は異なる。
また、石膏硬化体の製造方法としては、例えば、石膏を所定量の水とともに練和又は混練させ、該混練物を原型に流し込み、乾燥させることによりブロック状に成型される方法などが使用できる。材料となる石膏は、近年の廃石膏ボードの廃材の問題を考慮すると廃石膏ボードの廃材を再生したものを使用することが望ましい。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の耐火性パネルであって、上記石膏硬化体が混練時の気泡を包含する発泡石膏硬化体よりなり、上記緩衝材も内部に気泡を包含する樹脂発泡体よりなることを特徴とする。

発泡石膏硬化体としては、例えば、石膏を所定量の水とともに練和又は混練させる際に、空気や発泡剤を導入し、該混練物を原型に流し込み、乾燥させることによりブロック状に成型されることで製造される。発泡剤としては、例えば界面活性剤と必要に応じて気泡安定剤などを使用することができる。また、発泡石膏硬化体は、その発泡度合を調整することで、断熱性を得ることができる。

緩衝材として使用される内部に気泡を有する樹脂発泡体としては、例えば、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ウレタンフォームなどの樹脂発泡体が使用できる。なお、発泡体内部の気泡により断熱性を向上させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の耐火性パネルであって、前記面材の周縁部に雄雌型連結部が構成され、雄型連結部は木桟を面材より外方に突出させて形成され、雌型連結部は面材より内方に雄型連結部の木桟が嵌合する溝状に形成されていることを特徴とする。

耐火性パネルの短手方向の周縁部の両方に雄型連結部を設けてもよいし、一方に雄型連結部を設け、他方に雌型連結部を設けてもよい。なお、耐火性パネルを連結する際には、雌型連結部の溝形に、雄型連結部を嵌合させて、面材の表面側より釘打ちやビス留めを行うことで連結固定できる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耐火性パネルに用いられる芯材であって、石膏硬化体がブロック状に形成され、その面材取り付け面に緩衝材が予め貼り付けられていることを特徴とする耐火性パネル用芯材。

石膏硬化体は耐火性パネルの形状に対応させたブロック状に形成される。このブロック状にした石膏硬化体の面材取り付け面に、緩衝材が酢酸ビニル系接接着剤やエマルジョン系接着剤などにより貼り付けられる。よって、緩衝材により石膏硬化体が保護された破損しにくい芯材となる。また石膏硬化体をブロック状とすることで規格化し易く、持ち運びも容易となる。

請求項５記載の発明は、一方の面材の周縁部に木桟を取り付けて、その内側に請求項４記載の芯材を挿入し、その上に他方の面材を固定してなることを特徴とする請求項３記載の耐火性パネルの施工方法。

木桟としては、２×４構造材や２×６構造材などの普及材が使用できる。木桟は面材の周縁部に連結部に合わせて上下左右の必要箇所に木桟を取り付ける。木桟を取り付けた面材の内側部分に、請求項４記載の芯材を挿入し、その上に他方の面材を被せて固定することにより耐火性パネルを施工する。

請求項１記載の発明では、耐火性能のある石膏硬化体をサンドイッチ状に挟み込むことで耐火性能のあるパネルを容易に形成することができる。また、緩衝材により面材と石膏硬化体とが当接されることがなくなるため、耐火性パネル表面側から入った固定伝搬音が直接的に耐火性パネル裏面側へ伝搬することが少なくなり、遮音性能が向上する。また、石膏硬化体の表面の凹凸、面材と石膏硬化体との施工上の隙間などを、緩衝材が埋めることで耐火性パネルの主に厚み方向の施工精度を向上させることができる。更に、壊れやすい石膏硬化体を緩衝材で保護することができる。

請求項２記載の発明では、発泡石膏硬化体とすることで、石膏硬化体の質量が軽くなり持ち運び等が容易になり、施工性が向上する。また、緩衝材を樹脂発泡体にすることにより、その内部に含まれる気泡によって断熱性が向上する。

請求項３記載の発明では、雄型連結部と雌型連結部を嵌合する容易な連結手段を用いることで耐火性パネルを連結することができ、施工性が向上する。

請求項４記載の発明では、緩衝材により石膏硬化体が保護された芯材となる。また、石膏硬化体をブロック状とすることで規格化し易く、持ち運びも容易となる。

請求項５記載の発明では、湿式工法ではなく、組み立てるだけの乾式工法で耐火性パネルを施工できるので、現場での養生期間が不要であり施工時間を短縮できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の耐火性パネルの斜視図、図２は本発明の耐火性パネルの断面図、図３は本発明の耐火性パネルの連結時の説明図である。

本実施例の耐火性パネルＡは、面材１と面材１の間に、石膏硬化体３をサンドイッチ状に積層し、石膏硬化体３の両面には緩衝材２を設けたものである。

面材１には、厚みが略５．５ｍｍの合板が使用されている。面材に合板を使用することで、石膏ボード等用いた場合に比べ、釘打ちやビス留めを行うことができ内装用の下地材としての使用には便利である。また、クロス貼りも容易にできる。また、面材１として可燃性の合板を使用できるのは、石膏硬化体３をサンドイッチ状に挟み込むことにより、可燃性の面材１を用いても石膏硬化体３より耐火性能が確保できるためである。

石膏硬化体３としては、混練時の気泡を包含した発泡石膏硬化体が使用されている。発泡石膏硬化体は、石膏を所定量の水とともに練和又は混練させる際に、空気や発泡剤を導入し、該混練物を原型に流し込み、乾燥させることによりブロック体に形成されることで製造される。なお、発泡剤としては、界面活性剤や気泡安定剤などを使用できる。また、材料となる石膏は、廃石膏ボードの廃材を再生したものを使用することができる。また、発泡石膏硬化体は、その発泡度合を調整することで、断熱性を得ることができる。また発泡石膏硬化体としては、およそ０．３乃至０．７程度の密度のものを使用している。発泡石膏硬化体とすることで、質量も軽くなり持ち運びも容易となっている。また、石膏硬化体３の大きさを４１０ｍｍ×６５５ｍｍ程度とすることで持ち運びが行い易い大きさとしている。

緩衝材２としては、ポリスチレン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ウレタン発泡体などの樹脂発泡体などが使用される。内部に気泡が配置され、その気泡の存在により断熱性が向上する。なお、この緩衝材２を石膏硬化体３の面材取り付け面の両面全体にわたってエマルジョン系接着剤などの接着剤で貼り付けしたものが芯材１０となる。

面材１の短手方向の周縁部の一方には、木桟４の短手方向の半分が外方に突出した状態で形成され、雄型連結部５となっている。また面材１の短手方向の周縁部の他方には、木桟４の短手方向の半分が内方に入る大きさの溝形が形成され、雌型連結部６となっている。そして、雄型連結部５が雌型連結部６に嵌合されることにより連結されるようになっている。

なお、木桟４としては、２×４構造材や２×６構造材などの普及材が使用される。
２×４構造材を用いると耐火性パネルＡの厚みが約９０ｍｍ程度にでき、面材１と緩衝材２の厚みを考慮すると、石膏硬化体３の厚みを約８２ｍｍ程度確保できるため耐火性能だけでなく、耐力壁としても使用できる強度を有する耐火性パネルとすることができる。また、２×６構造材を用いると、耐火性パネルＡの厚みが約１４５ｍｍ程度にでき、面材１と緩衝材２の厚みを考慮すると、発泡石膏硬化体の厚みを約１３３ｍｍ程度確保できるため耐火性能だけでなく、耐力壁としても使用できる強度を有し、質量が２×４構造材の場合に比べ幾分重くなるため遮音壁としても使用できる耐火性パネルとすることができる。

以上の構成により、耐火性のある石膏硬化体３を面材でサンドイッチ状に挟み込む容易な構成で、耐火性パネルを構成できる。なお、面材１として可燃性の材料である合板を使用しても耐火性能を確保することができる。また、緩衝材２により面材１と石膏硬化体３とが当接されることがないため、耐火性パネルＡの外表面側から入った固定伝搬音が直接的に耐火性パネルＡの裏面側へ伝搬することが少なくなり、遮音性能が向上する。

また、石膏硬化体３の表面の凹凸や、施工上のゆがみ、木桟４の反り等による隙間を緩衝材２が埋めるので耐火性パネルの厚み精度を向上させることができる。更に、緩衝材２が壊れやすい石膏硬化体３を保護するため、施工も容易で耐火性能も維持される。

また、木桟４の厚みを変更し、石膏硬化体３の厚みを増すことにより耐力壁として使用できる強度や、遮音壁としても使用できる遮音性を得ることができる。
また、緩衝材２を発泡体とすることで、内部に気泡を有するため断熱性を向上させることができる。

なお、石膏を使用して耐火性パネルを構成できるため、廃石膏ボードの廃材を再利用することができ、廃石膏ボードを産業廃棄物として処分することなく有効に利用できる新しい使用手段としても有効である。

また、耐火性パネル内には図３のように、ＴＶや電気の配線８を埋め込んだり、ボックス９を埋め込みスイッチやコンセントとして使用したりすることもできる。

次にこの耐火性パネルＡの連結方法を説明する。
図３（イ）に示すように、耐火性パネルＡ１と耐火性パネルＡ２を隣接配置する。耐火性パネルＡ２の周縁部に設けられた雌型連結部２６に、耐火性パネルＡ１の周縁部に設けられた雄型連結部材１５を図３（ロ）のように嵌合させる。その後、雌型連結部２６の面材１１の表面部よりビス７を雄型連結部材１５に向かって挿入して連結固定する。

この連結方法によると、雄型連結部１５を雌型連結部２６に嵌合するだけの容易な作業で耐火性パネルＡ１と耐火性パネルＡ２を連結することができる。よって、雄雌型連結部の組合せを変更することで様々な連結部を構成でき施工性がよい。

次にこの耐火性パネルの施工方法を説明する。
まず面材１の短手方向の周縁部の一方に、木桟４の短手方向の半分が外方に突出した状態で固定を行う。次に事前に製造しておいた石膏硬化体３の面材取り付け面の両面に緩衝材２をエマルジョン系接着剤で貼り付けし芯材１０とする。木桟４を固定した面材１の内側部分に、芯材１０を挿入し、他方の面材１を被せて固定することにより耐火性パネルＡを施工する。この際、面材１の短手方向の周縁部の一方から木桟４が突出した部分が雄型連結部材５となり、面材１の短手方向の周縁部が溝型になった部分が雌型連結部４となる。

この施工方法によると、乾式工法となるため組み立て作業のみの容易な作業で施工でき、施工時間も短縮できるため施工性がよい。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれるのは勿論である。
例えば、緩衝材２を石膏硬化体３の一部のみに接着固定したり、木桟４に集成材などを用いたりすることもできる。また、緩衝材２として、ガラス長繊維ベースの多孔質材料、気泡シート、衝撃吸収作用を有するゴム体やゲル体などを使用することもできる。

建築物に、耐火性だけではなく、断熱性、遮音性、施工性にも優れた耐火性パネルとその施工方法としての使用に好適である。

本発明の耐火性パネルの斜視図である。 本発明の耐火性パネルの断面図である。 本発明の耐火性パネルの連結時の説明図である。

符号の説明

Ａ、Ａ１、Ａ２ 耐火性パネル
１ 面材
２ 緩衝材
３ 石膏硬化体
４ 木桟
５、１５、２５ 雄型連結部材
６、１６、２６ 雄型連結部材
７ ビス
８ 配線
９ ボックス
１０ 芯材

Claims (5)

1. 面材と面材の間に石膏硬化体がサンドイッチ状に積層され、面材と石膏硬化体との間に緩衝材が設けられていることを特徴とする耐火性パネル。
2. 前記石膏硬化体が混練時の気泡を包含する発泡石膏硬化体よりなり、前記緩衝材も内部に気泡を包含する樹脂発泡体よりなることを特徴とする請求項１記載の耐火性パネル。
3. 前記面材の周縁部に雄雌型連結部が構成され、雄型連結部は木桟を面材より外方に突出させて形成され、雌型連結部は面材より内方に雄型連結部の木桟が嵌合する溝状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の耐火性パネル。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耐火性パネルに用いられる芯材であって、石膏硬化体がブロック状に形成され、その面材取り付け面に緩衝材が予め貼り付けられていることを特徴とする耐火性パネル用芯材。
5. 一方の面材の周縁部に木桟を取り付けて、その内側に請求項４記載の芯材を挿入し、その上に他方の面材を固定してなることを特徴とする請求項３記載の耐火性パネルの施工方法。

Images