JP2009138499A - 防火軒構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐火性熱膨張断熱材１１を用いた軒１の防火構造であって、熱遮断の構造として基本的であり、かつ、熱遮断性能が高い構造の提供。
【解決手段】軒１の軒天を防火構造用としての性能を備えた耐火材で形成し、これに形成した軒裏と外部を連通させる換気口８の切り口面１０に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付ける。耐火性熱膨張断熱材１１の量は、熱膨張時に換気口を閉塞する量とする。換気口８の外面側に通気可能な耐火性のスクリーン９を取り付け、その軒裏側に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付けることがある。
【選択図】図１

Description

この発明は、住宅の軒構造に関し、隣接住宅の火災時に、換気用に形成されている換気口あるいは通気間隙を通じて引火するのを防止できるものに関する。

住宅の軒に形成される換気口や通気間隙（軒天材と鼻隠し材や外壁との間隙）は、外部から軒裏空間に通じるので、隣接住宅に火災があるとこれらの開口部を通じて熱気が軒裏に侵入して引火し、延焼することがある。建築基準法（平成１９年末現在）ではこの危険を予測して、例えば、一般的な住宅地が多い準防火地域内の木造住宅に防火構造を要求している。軒裏に関しては、通常の火災時に軒裏温度が１４０℃（木材の一般的な着火温度は２６０℃）となるまでに、４５分〜６０分を要する程度の熱遮断性能が要求される。
この熱遮断性能は、隣接住宅の火災時には軒付近の外気温度が８４０〜９４５℃ほどにもなることがあるので、軒天の開口部をそのままにしたのでは達成できない。このため、開口部に種々の構造が提案されている。その一つはダンパーによるものであり（特許文献１）、いま一つは、耐火性熱膨張断熱材シートの利用である（特許文献２〜５）。

特開２００１−１８２１８１号公報 特開２０００−０５４５２５号公報 特開２００３−２０６５７７号公報 特開２００４−１９７４２８号公報 特開２００４−２３９００１号公報

特許文献１の換気装置は、金属などの耐火材で構成されるスクリーン相当の部材（換気金物２）に防火ダンパー３を一体に設け、隣接火災による熱気が迫ると温度ヒューズが溶断してダンパーの蓋が落ち、換気口を閉じるものである。ダンパーの作動は正確で確実であるが、ダンパーが金属製であるために、また、ダンパーが軒裏屋内側に露出しているために、屋外の熱気がダンパーを通じて軒裏空間に拡散し、軒裏空間の気温が４５分経過で１４０℃以上となる恐れがある。また、ダンパーが軒裏にある野縁など屋内側構成部材に接触していると高温となったダンパーによって屋内側部材が焦げる恐れがある。

特許文献２〜５の耐火性熱膨張断熱材シートを利用するものは、換気口金物の通気路に耐火性熱膨張断熱材シートを配置して、火災時にはその通気路を断熱材シートの膨張で遮断しようとするものである。しかし、耐火性熱膨張断熱材による熱遮断性能は、換気口など軒天材に形成される開口部そのものを耐火性熱膨張断熱材の膨張で閉塞してしまうことが基本であり、もっとも効果的である。
この発明は、耐火性熱膨張断熱材を用いた軒の防火構造であって、熱遮断の構造として基本的であり、かつ、熱遮断性能が高い構造の提供を課題とする。

軒の下部に軒裏を外部から隔絶する軒天材を取り付け、軒天材により軒裏を外部から隔絶する構造とする。そして、軒天材に形成した軒裏と外部を連通させる換気口には耐火性熱膨張断熱材を配置する。耐火性熱膨張断熱材の量は、熱膨張時に換気口を閉塞してしまう量とする。換気口に対する耐火性熱膨張断熱材の配置として、換気口の切り口面に耐火性熱膨張断熱材を取り付けることは、一つの優れた選択である。また、換気口にスクリーンを取り付ける場合には、その軒裏側に耐火性熱膨張断熱材を配置することも優れた選択である。
軒天材に形成する換気口に変えて、軒天材と鼻隠し材または鼻隠し下地材との間あるいは軒天材と外壁との間に形成される通気間隙の場合にも、換気口と同様の技術的思想で課題を達成することができる。

隣接住宅の火災により軒付近が高温になると（例えば、６００℃以上）軒天材の換気口に配置された耐火性熱膨張断熱材が膨張し、換気口を閉塞するので、高温の外気が軒裏に侵入することがなく、また、軒天材は防火構造用としての性能を備えたものであるから、軒裏温度の上昇は緩慢であり、また、木材着火温度よりはるかに低い１４０℃以下で停滞する状態となるので、防火構造の軒裏に要求される性能を満たすことができる。

特に、換気口（あるいは前記の通気用間隙）に耐火性熱膨張断熱材を配置する態様の一つとして、換気口の切り口面（通気用間隙では軒天材と鼻隠し下地材などの通気間隙を画定している間隙側の面）に耐火性熱膨張断熱材を取り付けた構造では、軒天材の開口部に対する耐火性熱膨張断熱材の取り付けが簡単で能率良く配置することができる。また、これらの取り付け箇所は、外気温度にもっとも反応しやすい位置であることから、耐火性熱膨張断熱材による開口部の閉塞が早期にまた確実に行われる。
軒天材を軒裏側の下地材と外面側の防火構造用としての性能を備えた面板とからなる二重構造にすると、軒天材による熱遮断性能が向上し、前記の軒裏に要求される防火性能を達成し易い。

図１は、住宅の軒１を示し、屋根２、垂木３、鼻隠し材４、鼻隠し下地材５、軒天材６及び野縁７などで構成されている。軒天材６は耐火性の面板（石膏ボード（珪酸カルシウム板）や窯業系の面板など、施工例において厚さ１５ｍｍ）であり、軒裏に関する防火構造用としての条件を満たしている。軒天材６は、軒裏を外部から隔絶するもので、野縁７と鼻隠し下地材５に釘打ちにより取り付けられている。
軒天材６には適宜間隔で換気口８（開口部）が形成され、ステンレス製の換気口スクリーン９が取り付けられている。

図２は、実施例１における要部を示したもので、軒天材６に換気口８が形成されており、その切り口面１０に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付けてある。耐火性熱膨張断熱材１１は、この実施例において市販の「フィブロック」（商標、積水化学工業株式会社）の厚さ１ｍｍを利用している。なお、必要とする膨張量に応じて、１〜３ｍｍのものを利用する。この耐火性熱膨張断熱材１１はシート状に成形したものをリボン状に切断したものであり、６００℃、２０分加熱で３０倍に膨張し、不燃性である。耐火性熱膨張断熱材１１は、換気口８の周囲にボード用の釘を用いて釘打ちにより直貼りで固定してある。換気口の長手方向寸法は、この実施例において８５０ｍｍ、幅５０ｍｍであり、換気口８の切り口面に配置された耐火性熱膨張断熱材１１の量は、３０倍というその膨張量から換気口８を閉塞するのに充分な量である。

換気口スクリーン９は、図２，図４に示す構造であって、この実施例において、長さ９０９ｍｍ、幅７０ｍｍ、高さ５ｍｍの短冊形をしたステンレス板（厚さ０．４ｍｍ）のプレス成形品である。幅方向の中央部に横断方向の通気孔１２をガラリ構造により長手方向へ多数備えると共に、その周囲を軒天材６に対する当て付け部１３としている。多数の通気孔１２を構成しているガラリ構造は、軒天材６の換気口８と対応した部分である。換気口スクリーン９の長辺に沿った両側の当て付け部１３には、固定用のビスを通すビス孔１４が設けられている。

軒天材６の換気口８における周囲の切り口面１０に耐火性熱膨張断熱材１１を釘打ちによる直貼りで固定して、耐火性熱膨張断熱材１１を換気口８に配置した後、軒天材６の外面側に換気口スクリーン９を取り付けて防火軒構造が完成する。
換気口８が細長い場合には、対向した長辺側の切り口面１０に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付ければ充分である。

隣接する住宅が火事となって、２００℃を超える熱気が到達するようになると、換気口８の切り口面１０に取り付けた耐火性熱膨張断熱材１１は、図５のように、膨張して周囲から換気口８を完全に閉塞してしまう。換気口８を閉塞している膨張した物質は耐火性であると共に多くの気泡を含んで構成された断熱材であるから、換気口８を通じて軒裏に到達した熱気は遮断される。そして、外部気温が８４０℃から９４５℃に達してから６０分経過しても、軒裏の温度は１４０℃を超過することはない。

図６は、実施例２を示し、換気口スクリーン９の軒裏側に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付けることにより、耐火性熱膨張断熱材１１を換気口８に配置した構造である。耐火性熱膨張断熱材１１は、市販の「フィブロック」であり、厚さ１ｍｍで熱膨張時に換気口８を閉鎖する量である。耐火性熱膨張断熱材１１は、換気口スクリーン９の軒裏側に固定した門形部材１５に吊り下げる格好で取り付けた支持板１６の両面に取り付けてある。

門形部材１５は、両側の脚１７と連結部１８とからなり、換気口スクリーン９を横断する配置で換気口スクリーン９の長手方向に間隔をとって複数個配置される（図７）。支持板１６は、換気口スクリーン９の長手方向に長い厚さ０．５ｍｍの平鋼板であり、上部を断面においてＬ字状に屈曲し、垂直部１９と水平部２０としてある（図８）。垂直部１９には複数個の挟み付け片２１が間隔をとって上下方向に形成されている。挟み付け片２１は、下部を残して爪状に切り起こされたものであり、この実施例において、２個を一対として垂直部１９の面の両側に切り起こされている（図６，図７）。

門形部材１５と支持板１６は、間隔を取って配置した複数個の門形部材１５に支持板１６を差し渡し、門形部材１５における連結部１８に幅方向中央に支持板１６の水平部２０をスポット溶接で固定する。そして、門形部材１５の両脚１７の本部を換気口スクリーン９の当て付け部１３の軒裏側にスポット溶接して換気口スクリーン９に固定する。ついで、耐火性熱膨張断熱材１１を支持板１６の一端側から垂直部１９と挟み付け片２１の間に差し込み、挟み付け片２１を内側に変形させて耐火性熱膨張断熱材１１を支持板１６の両側に取り付ける（図６，図７）。
そして、支持板１６に耐火性熱膨張断熱材１１を備えた換気口スクリーン９を軒天材６の換気口８に嵌め込み、当て付け部１３を軒天材６にビスで取り付ける。耐火性熱膨張断熱材１１は、換気口８に配置される。

この構造であると、支持板１６に耐火性熱膨張断熱材１１を備えた換気口スクリーン９を工場生産とし、現場ではこれを軒天材６の換気口８に嵌め込むだけで耐火性熱膨張断熱材１１を軒天材６の換気口に配置できるから、作業能率が良い。また、耐火性熱膨張断熱材１１は、挟み付け片２１によって支持されるから、取り付けやすく、かつ、接着による場合と異なって、長年を経過しても脱落してしまうことがない。更に、耐火性熱膨張断熱材１１は換気口８の中央に、気流と平行に配置されるので、外気温度の変化に敏感であり、隣接住宅が火災となったとき、敏感に反応して遅れることなく換気口８を閉塞して延焼を防ぐことができる（図９）。

図１０、１１は、実施例３を示し、軒天材６と鼻隠し材４との間に形成した軒裏と外部を連通させる通気間隙２２に耐火性熱膨張断熱材１１を配置した構造である。すなわち、軒１の下部に軒裏を外部から隔絶する軒天材６を取り付けてある。軒天材６はいわゆる石膏ボードなどの耐火性の材であり、軒裏の防火構造用としての性能を備える。通気間隙２２は、軒裏と外部を連通させる換気口として機能させるものであり、外面側に通気可能なステンレス材の通気間隙スクリーン２３（一種の見切り材）が取り付けられ、このスクリーン２３の軒裏側に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付け、熱膨張時に通気間隙２２を閉塞する量としてある。なお、鼻隠し下地材５の下端面にもステンレス板などの耐火材の板２４を貼り付けた上で耐火性熱膨張断熱材１１ａを取り付けてある。
隣接住宅が火災になったとき、熱気によって耐火性熱膨張断熱材１１，１１ａが膨張して通気間隙２２を閉塞する経過は実施例１，２の場合と同様である。

図１２，１３は実施例４を示し、軒１の軒裏を外部から隔絶する軒天材６と外壁２５との間に通気間隙２６が形成され、その外面にスクリーンをかねた見切り材２７が取り付けられている。軒天材６は耐火材であり、軒裏の防火構造用としての性能を備えたものである。見切り材２７の軒裏側に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付け、熱膨張時に通気間隙２６を閉塞する量としてある。
隣接住宅が火災になったとき、熱気によって耐火性熱膨張断熱材１１が膨脹して通気間隙２６を閉塞する経過は実施例１，２の場合と同様である。

図１４は、実施例５の要部を示したものであり、軒天材６を下地材２８と外面側の防火構造用の性能を備えた面板２９とからなる二重構造となっていることを特徴とする。軒天材６を二重構造にすると、一枚の軒天材６を該当する厚さ（例えば２倍）にするよりも、熱遮断性能が高く、９４５℃・６０分で軒裏空間の温度は１４０℃以下を簡単に達成することができ、隣接住宅が火災の際に、軒裏に要求される防火性能を達成しやすい。この実施例において、下地材２８は厚さ９．５ｍｍのシージングボード、面板２９は厚さ１２ｍｍの石膏ボードや窯業系の面板などである。熱遮断性能が向上するのは、外面側の面材と下地材との間に熱伝達上の断絶部ができるためと考えられる。いずれにしても、軒天材６は耐火性であると共に厚さ１５ｍｍ以上のものとする。

以上、実施例について説明した。耐火性熱膨張断熱材は「フィブロック」に限らず他の熱膨張材で耐火性及び断熱性のものであれば利用できる。
換気口８の形状は長方形、正方形、円形など種々のものがある。耐火性熱膨張断熱材１１を取り付ける際の「周囲」は全周に連続することもあれば、断続することもある。
換気スクリーン９や通気間隙スクリーン２３あるいは見切り材２７に設ける通気孔１２などは、ガラリ構造ばかりでなくパンチ構造としてもよい。
軒天材の端や切り口に耐火性熱膨張断熱材１１を取り付ける手段（直貼りを含む）としては、釘打ちの他にネジ、針、これらと接着材の併用なども考えられる。接着材は、外気にさらされる環境で接着力が低下しないものや６００℃以上に耐えるものを選択する必要がある。

軒裏構造の、断面による側面図。 要部を断面で示す実施例１の側面図。 軒天部分を軒裏側から見た平面図。 軒天部分を外部側から見た平面図。 発泡した状態を示した断面図。 実施例２における耐火性熱膨張断熱材の取り付け箇所を示す断面図。 実施例２の換気口スクリーンを軒裏側から見た斜視図。 換気口スクリーンの要部を拡大して示した斜視図。 発砲した状態を示した断面図（実施例２）。 実施例３における軒裏構造。 要部を拡大して示す断面による側面図（実施例３）。 実施例４における軒裏構造。 要部を拡大して示す断面による側面図（実施例４）。 実施例５の要部を示す軒天部分の断面図（発砲した状態）。

符号の説明

１ 軒
２ 屋根
３ 垂木
４ 鼻隠し材
５ 鼻隠し下地材
６ 軒天材
７ 野縁
８ 換気口
９ 換気口スクリーン
１０ 切り口面
１１ 耐火性熱膨張断熱材
１２ 通気孔
１３ 当て付け部
１４ ビス孔
１５ 門形部材
１６ 支持板
１７ 脚
１８ 連結部
１９ 垂直部
２０ 水平部
２１ 挟み付け片
２２ 通気間隙
２３ 通気間隙スクリーン
２４ 耐火材の板
２５ 外壁
２６ 通気間隙
２７ 見切り材
２８ 下地材
２９ 防火構造用の面板

Claims (11)

1. 軒の下部に軒裏を外部から隔絶する軒天材を取り付けてあり、軒天材は防火構造用としての性能を備え、これに形成した軒裏と外部を連通させる換気口に耐火性熱膨張断熱材を配置し、熱膨張時に換気口を閉塞する量としてあることを特徴とした防火軒構造。
2. 軒の下部に軒裏を外部から隔絶する軒天材を取り付けてあり、軒天材は防火構造用としての性能を備え、これに形成した軒裏と外部を連通させる換気口の切り口面に直貼りで耐火性熱膨張断熱材を取り付け、熱膨張時に換気口を閉塞する量としてあることを特徴とした防火軒構造。
3. 軒天材に形成した換気口の外面側開口部に耐火性素材のスクリーンを取り付けてあることを特徴とした請求項１又は２に記載の防火軒構造。
4. 軒の下部に軒裏を外部から隔絶する軒天材を取り付けてあり、軒天材は防火構造用としての性能を備え、これに軒裏と外部を連通させる換気口が形成され、換気口の外面側に通気可能な耐火性のスクリーンが取り付けられ、スクリーンの軒裏側に耐火性熱膨張断熱材を取り付け、熱膨張時に換気口を閉塞する量としてあることを特徴とした防火軒構造。
5. 軒の下部に軒裏を外部から隔絶する軒天材を取り付けてあり、軒天材は防火構造用としての性能を備え、これに軒裏と外部を連通させる換気口が形成され、換気口の外面側に通気可能な耐火性のスクリーンが取り付けられ、スクリーンの軒裏側に両脚と連結部とからなる門形部材をスクリーンを横断する配置として両脚で固定し、スクリーンの長手方向に長い支持板を連結部に固定し、支持板に耐火性熱膨張断熱材を取り付け、熱膨張時に換気口を閉塞する量としてあることを特徴とした防火軒構造。
6. 支持板は、長手方向に間隔をとって挟みつけ片を備え、耐火性熱膨張断熱材は長い条片に形成されていて、挟み付け片に支持されて耐火性熱膨張断熱材が支持板に取り付けられていることを特徴とした請求項５に記載の防火軒構造。
7. 軒の下部に軒裏を隠す軒天材を取り付けてあり、軒天材は防火構造用としての性能を備え、これと鼻隠し材または鼻隠し下地材との間あるいは軒天材と外壁との間に形成した軒裏と外部を連通させる通気間隙に耐火性熱膨張断熱材を配置し、熱膨張時に通気間隙を閉塞する量としてあることを特徴とした防火軒構造。
8. 軒の下部に軒裏を隠す軒天材を取り付けてあり、軒天材は防火構造用としての性能を備え、これと鼻隠し材または鼻隠し下地材との間あるいは軒天材と外壁との間に軒裏と外部を連通させる通気間隙を形成し、この通気間隙を画定している部材の間隙側面に耐火性熱膨張断熱材を取り付け、熱膨張時に通気間隙を閉塞する量としてあることを特徴とした防火軒構造。
9. 軒の下部に軒裏を隠す軒天材を取り付けてあり、軒天材は防火構造用としての性能を備え、これと鼻隠し材または鼻隠し下地材との間あるいは軒天材と外壁との間に形成した軒裏と外部を連通させる通気間隙に耐火性熱膨張断熱材を配置し、熱膨張時に通気間隙を閉塞する量にしてあるとともに通気間隙の外面側にスクリーンを取り付けてあることを特徴とした防火軒構造。
10. スクリーンの軒裏側に耐火性熱膨張断熱材を取り付けてあることを特徴とした請求項９に記載の防火軒構造。
11. 軒天材は軒裏側の下地材と外面側の防火構造用の性能を備えた面板とからなる二重構造となっていることを特徴とした請求項１〜１０のいずれか一つに記載の防火軒構造。

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