JP2009243105A - 貫通孔防火措置材及び貫通孔防火措置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】火災前後での防火性能の低下率を効果的に低減し得る貫通孔防火措置材及び貫通孔防火措置構造を提供する。
【解決手段】区画体Ｙに形成された貫通孔Ｈの内周面とこれに挿通された挿通体Ｐの外面との間の隙間に装填される、若しくは、その隙間に対応する区画体Ｙの外面側に配設される貫通孔防火措置材Ｔであって、可撓性と不燃性とを有する不燃材層１と、可撓性と耐火性と熱膨張性とを有する耐火熱膨張材層２とを備える複層構造に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁・床・天井などの区画体に形成された貫通孔や区画体に貫通固定された金属製スリーブをもって形成される貫通孔など、区画体に形成された貫通孔の内周面とこれに挿通される配管やケーブル等の挿通体の外面との間の隙間を通じての火炎や熱の漏洩を抑止するための貫通孔防火措置材及び貫通孔防火措置構造に関する。

この種の貫通孔防火措置材としては、ロックウール（不燃材の一例）に未焼成バーミキュライト粉末（熱膨張性材の一例）を混在させた熱膨張性部材の多数枚が、ＰＥ素材等からなる袋体に積層状態で収容されたものが知られている（下記特許文献１参照）。

つまり、当該貫通孔防火措置材は、貫通孔の内周面と挿通体の外面との間の隙間などに装填された状態で火災が発生したとき、袋体に内装された全ての熱膨張性材が火災時の熱で膨張することによって、挿通体の燃焼（或いは、溶融）に伴い発生した新たな空間（すなわち、熱膨張性部材が装填されていなかった空間）を閉塞する。
特開２００７−３２６３１号公報

ところが、熱膨張性材は熱膨張時の低密度化によって非常に脆くなる性質があるため、基本的に熱膨張性材のみから構成されている上記従来の貫通孔防火措置材では、火災時の熱膨張性材の低密度化に伴い防火性能が著しく低下し、そのことで、火災後に防火性能が極端に悪くなる問題があった。

本発明は、上述の実情に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、火災前後での防火性能の低下率を効果的に低減し得る貫通孔防火措置材及び貫通孔防火措置構造を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は貫通孔防火措置部材に係り、その特徴は、
区画体に形成された貫通孔の内周面とこれに挿通された挿通体の外面との間の隙間に装填される、若しくは、その隙間に対応する区画体の外面側に配設される貫通孔防火措置材であって、
可撓性と不燃性とを有する不燃材層と、可撓性と耐火性と熱膨張性とを有する耐火熱膨張材層とを備える複層構造に構成されている点にある。

つまり、前記不燃材層については、火災後でも熱膨張による低密度化が生じないことから、上記構成によれば、前記不燃材層と前記耐火熱膨張材層とが貫通孔の径方向で積層する状態に装填又は配設することによって、その不燃材層の存在分だけ、火災時の耐火熱膨張層の低密度化に伴う防火措置部位全体としての低密度化体積を小さくすることができ、これにより、火災前後での防火性能の低下率を効果的に低減することができる。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な構成を特定するものであり、その特徴は、
前記耐火熱膨張材層が、非不燃性の素材から構成されている点にある。

つまり、耐火熱膨張材層が非不燃性の素材から構成されている場合には、耐火熱膨張材層が不燃性の素材から構成されている場合に比べて熱膨張率を高くすることができることが知られている。

そのため、上記構成によれば、耐火熱膨張材層が不燃性の素材から構成されている場合に比べて熱膨張率を高くできるから、その分、全体に占める耐火熱膨張材層の体積比を小さくすることができて、全体に占める不燃材層の体積比を大きくすることができる。

したがって、火災時の耐火熱膨張層の低密度化に伴う防火措置部位全体としての低密度化体積を一層小さくすることができ、これにより、火災前後での防火性能の低下率を一層効果的に低減することができる。

本発明の第３特徴構成は貫通孔防火措置構造に係り、その特徴は、
区画体に形成された貫通孔の内周面とこれに挿通された挿通体の外面との間の隙間又はその隙間に対応する区画体の外面側に、可撓性と不燃性とを有する不燃材と、可撓性と耐火性と熱膨張性とを有する耐火熱膨張材とが貫通孔の径方向に積層されている点にある。

つまり、前記不燃材層については、火災後でも熱膨張による低密度化が生じないことから、上記構成によれば、不燃材層の存在分だけ、火災時の耐火熱膨張層の低密度化に伴う防火措置部位全体としての低密度化体積を小さくすることができ、これにより、火災前後での防火性能の低下率を効果的に低減することができる。

本発明の第４特徴構成は、第３特徴構成の実施に好適な構成であり、その特徴は、
前記不燃材と前記耐火熱膨張材とが、耐火熱膨張材を挿通体の外面に対面させる状態で積層されている点にある。

上記構成によれば、火災時において挿通体の燃焼（或いは、溶融）に伴い発生した新たな空間を、挿通体の外面に対面する耐火熱膨張材の熱膨張部分で直接的に閉塞することができるから、例えば、挿通体の外面に対面する別部材を介して耐火熱膨張部材の膨張圧力で間接的に閉塞する場合に比べ、閉塞精度及び閉塞速度を効果的に高めることができる。

本発明の第５特徴構成は、第３又は第４特徴構成の実施に好適な構成であり、その特徴は、
前記耐火熱膨張材が、貫通孔の径方向において複数の耐火熱膨張材層を分散形成する状態で積層されている点にある。

上記構成によれば、火災時の耐火熱膨張材の低密度化に伴う低密度化部分を貫通孔の径方向で分散させることができるから、低密度化部分が偏って一体的に構成される場合に比べ、低密度化部分の一部が脱落する不具合の発生確率を効果的に低くすることができる。

〔第１実施形態〕
図１は、床スラブＹ（区画体の一例）に形成された貫通孔Ｈの内周面とこれに挿通された束状の配管Ｐ（挿通体の一例）の外面との間の隙間Ｓに可撓性の貫通孔防火措置材Ｔを装填した貫通孔防火措置構造を示す。

前記貫通孔防火措置材Ｔは、可撓性と不燃性とを有する不燃材層１と、可撓性と耐火性と熱膨張性とを有する耐火熱膨張材層２とを積層した二層構造（不燃材層１と耐火熱膨張材層２ｗを備える複層構造の一例）に構成されている。

そして、この貫通孔防火措置構造では、貫通孔防火措置材Ｔが前記耐火熱膨張材層２の側が内側となる姿勢において金属製の受け部材４により受け止め支持された状態で前記隙間Ｓに装填されている。

当該貫通孔防火措置材Ｔは、図２に示すように、前記不燃材層１を構成する帯状の不燃材１ａと、前記耐火熱膨張材層２を構成する帯状の耐火熱膨張材２ａとを厚み方向に積層した状態で長尺の細長い袋体３（拘束手段の一例）に収容して構成されている。貫通孔防火措置材Ｔの長さ寸法は、配管Ｐの全周を一層巻きし得る長さ以上、本例では、約２層巻きし得る長さ寸法で構成されている。

前記耐火熱膨張材２ａは、合成樹脂やゴム等の可撓性と耐火性を有するベース材（非不燃性の素材の一例）に未焼成バーミキュラント粉末（熱膨張性基材の一例）を混成して構成されている。前記熱膨張性基材としては、膨張黒鉛やアルカリ金属ケイ酸塩などであってもよい。一方、前記不燃材１ａは、可撓性と不燃性を有するフェルト状のロックウール（不燃性の素材の一例）から構成されている。

前記袋体３は、ＰＥ等の透光性のシート材から構成されている。つまり、当該貫通孔防火措置材Ｔは、前記袋体３を構成するシート材を長円筒状に成形したのち、その長円筒状体に前記不燃材１ａと前記耐火膨張材２ａとを積層状態で一端側から挿入し、その後、長円筒状体の両端部３ａ、３ｂを熱融着することによって構成される。

前記受け部材４は、図１、図３に示すように、貫通孔Ｈ内に挿入配置されるリング状の受け部４ａと、貫通孔Ｈの周縁部に係合する状態でリング状受け部４ａを貫通孔Ｈ内で支持するＬの字状の複数の（本例では４本）の支持脚４ｂとから構成されている。

当該リング状受け部４ａの周方向の一箇所には、周方向の他箇所側を開閉操作するためのヒンジ部４ｄが構成されている。また、前記支持脚４ｂの屈折端部の各々には、ビスやネジ等の固定手段Ｋ（図示しない）で受け部材４を床スラブＹに固定するための取り付け孔４ｅが貫通形成されている。

上記の貫通孔防火措置構造を構成するには、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、受け部材４のリング状受け部４ｂを開いた状態で配管Ｐに近接させ、配管Ｐをリング状受け部４ａの内側に位置させる。

次に、図３（ｂ）〜（ｃ）に示すように、リング状受け部４ａを閉じた状態で受け部材４を配管Ｐに沿って貫通孔Ｈの内部に挿入し、各支持脚４ｂの屈折端部と貫通孔Ｈの周縁部との係合により受け部材４を位置決めしたのち、各支持脚４ｂの屈折端部に形成された取り付け孔４ｅに挿通させる状態でビスやネジ等の固定手段Ｋを床スラブＹに固定することによって、受け部材４を床スラブＹに固定する。

その後、図３（ｃ）に示すように、前記不燃材層１と前記耐火熱膨張層２との積層方向が貫通孔Ｈの径方向に沿う姿勢で前記貫通孔防火措置材Ｔを配管Ｐの外周面に巻き付ける。

そして、図３（ｃ）〜（ｄ）に示すように、配管Ｐの外周面に巻き付けた状態の貫通孔防火措置材Ｔを配管Ｐに沿って貫通孔Ｈの側に移動させて、貫通孔防火措置材Ｔを前記隙間Ｓに装填し、図１に示す如き貫通孔防火措置構造が完成する。

なお、貫通孔防火措置材Ｔを前記隙間Ｓに装填した状態で、貫通孔防火措置材Ｔと配管Ｐの外面との間などに小さな隙間が残存している場合には、適宜、別途用意した小袋状の補助防火措置材ｔを小隙間に装填すればよい。

すなわち、当該貫通孔防火措置構造では、不燃材層１と耐火熱膨張材層２とが貫通孔Ｈの径方向で積層されているから、その不燃材層１の存在分だけ、火災時の耐火熱膨張層２の低密度化に伴う防火措置部位全体での低密度化体積を小さくすることができる。

〔第２実施形態〕
図４は、本発明に係る貫通孔防火措置具の別実施形態を示し、この実施形態では、床スラブＹ（区画体の一例）に形成された貫通孔Ｈの内周面とこれに挿通された束状の配管Ｐ（挿通体の一例）の外面との間の隙間Ｓに対応する床スラブＹの外面側に可撓性の貫通孔防火措置材Ｔを配設した貫通孔防火措置構造を示す。

この貫通孔防火措置構造では、前記貫通孔防火措置材Ｔが前記耐火熱膨張材層２の側が内側となる姿勢において金属製の環状保持枠９により拘束保持された状態で前記隙間Ｓの外面側に配設されている。なお、本例では、貫通孔防火措置材Ｔの長さ寸法は、配管Ｐの全周を３層巻きし得る長さ寸法で構成されている。

前記環状保持枠９は、床スラブＹに対する取り付け部１０を有し、且つ、床スラブＹに対する外面側で貫通孔Ｈから突出する部分に外装可能に構成されている。

当該環状保持枠９は、図４、図５に示すように、配管Ｐの周方向で複数に分割された複数（本例では二つ）の同形状の分割枠体１１、１１を略ハの字状の開き姿勢と環状の閉じ姿勢とに姿勢変更自在に連結して構成されている。

具体的には、環状保持枠９は、一方の分割枠体１１の一端部５と他方の分割枠体１１の他端部６とが配管Ｐの周方向から係止自在な状態で、一方の分割枠体１１の他端部６と他方の分割枠体１１の一端部５とを配管Ｐの軸芯と平行な軸芯周りで回動自在に連結して構成されている。

前記分割枠体１１の各々には、上端側ほど外径が減少する湾曲形状の側面断面形状を有する正面視略半リング形状の周壁部１１Ａと、その周壁部１１Ａの上端部から内向きに突出された正面視略半リング形状の天井壁部１１Ｂとが備えられている。

分割枠体１１の各々の一端部５における周壁部１１Ａの下端には、中央部に挿通孔５ａが形成された被係止片５Ａが連結方向（つまり、配管Ｐの周方向）に突出されている。一方、分割枠体１１の各々の他端部６における周壁部１１Ａの下端には、前記挿通孔５ａに嵌合可能（係止可能の一例）な下向き突出形状の縁部を有する筒状挿通孔６ａが中央部に形成された係止片６Ａが連結方向に突出されている。

つまり、分割枠体１１は、一方の分割枠体１１の一端部５と他方の分割枠体１１の他端部６とを夫々対向させた姿勢において、一方の分割枠体１１の一端部５における被係止片５Ａの挿通孔５ａに対し他方の分割枠体１１の他端部６における係止片６Ａの筒状挿通孔６ａを嵌合（係合の一例）させ、且つ、他方の分割枠体１１の一端部５における被係止片５Ａの挿通孔５ａに対し一方の分割枠体１１の他端部６における係止片６Ａの筒状挿通孔６ａを嵌合（係合の一例）させることによって、分割枠体１１、１１どうしを合体させる状態で前記環状保持枠９を形成するように構成されている。

そして、上述の如く、分割枠体１１、１１どうしを合体させた状態において、嵌合状態にある係止片６Ａの筒状挿通孔６ａと被係止片５Ａの挿通孔５ａとの連通により形成される複数（本例では２つ）の連通孔１０ａをもって、環状保持枠９を床スラブＹに対しコンクリートネジＫで取り付け可能な前記取り付け部１０が構成されている。

また、分割枠体１１の他端部６における天井壁部１１Ｂには、係止凸部６ｂを有する補助係止片６Ｂが連結方向に突出されているとともに、一端部５における天井壁部１１Ｂの下面には、前記係止凸部６ｂに対する被係止凹部５ｂを有する補助係止受け部５Ｂが構成されている。

すなわち、分割枠体１１、１１を合体させた状態で補助係止受け部５Ｂと補助係止片６Ｂも係止状態になることによって、前記被係止片５Ａと係止片６Ａによる分割枠体１１、１１どうしの係止状態が解除されるのを抑止するように構成されている。

そして、環状保持枠９の連通孔１０ａに対する連通状態で回動自在に止着可能なハトメ７を一方の連通孔１０ａに打つことにより、その連結孔１０ａ部分を可動支点とする状態で分割枠体４、４が回動自在に連結一体化されている。なお、８は、コンクリートネジＫを取付け部１０に臨ませやすくするために分割枠体１１の周壁部１１Ａの両端部５、６に形成された凹設部である。

上記の貫通孔閉塞構造を構成するには、図６に示すように、不燃材層１と耐火熱膨張層２との積層方向が貫通孔Ｈの径方向に沿う姿勢で前記貫通孔防火措置材Ｔを前記隙間Ｓに対応する床スラブＹの外面側で配管Ｐの外周面に巻き付ける。

次に、前記環状保持枠９をハの字状の開き姿勢で床スラブＹの外面に配置したのち、床スラブＹの外面側に位置する貫通孔防火措置材Ｔの巻き付け体を囲うように環状保持枠９をハの字状の開き姿勢から閉じ姿勢に姿勢変更操作する。その後、一対のコンクリートネジＫ、Ｋを閉じ姿勢の環状保持枠９の連通孔１０ａ、１０ａに挿通する状態で床スラブＹの外面に螺入して、貫通孔防火措置構造が完成する。

なお、その他の構成は、第１実施形態で説明した内容と同様であるから、同様の構成箇所には同一の番号を付記して、その説明は省略する。

〔その他の実施形態〕
（１）前述の各実施形態では、耐火熱膨張材層２の側が配管Ｐの側（つまり、内側）になる姿勢で貫通孔防火措置材Ｔを配管Ｐに巻き付ける場合を例に示したが、不燃材層１の側が内側になる姿勢で貫通孔防火措置材Ｔを配管Ｐに巻き付けてもよい。

（２）前述の各実施形態で示した貫通孔防火措置構造では、不燃材層と耐火熱膨張材層を備える貫通孔防火措置材Ｔを隙間Ｓに備え付ける構造を例に示したが、例えば、不燃材層を備える貫通孔防火措置材と耐火熱膨張材層を備える貫通孔防火措置材とを別々に隙間Ｓに備え付ける構造であってもよい。

（３）前述の第１実施形態では、前記隙間Ｓに貫通孔防火措置材Ｔが装填されている構造として、貫通孔防火措置材Ｔが金属製の受け部材４により受け止め支持された状態で前記隙間Ｓに装填されている構造を例に示したが、例えば、貫通孔防火措置材Ｔが脱落し難い圧縮状態で前記隙間Ｓに装填されている構造などであってもよい。

（４）前述の第２実施形態では、前記隙間Ｓに対応する区画体の外面側に貫通孔防火措置材Ｔが配設されている構造として、貫通孔防火措置材Ｔが金属製の環状保持枠９により拘束保持された状態で前記隙間Ｓに対応する区画体の外面側に配設されている構造を例に示したが、例えば、区画体から両端部が突出する状態で区画体に貫通固定された金属製スリーブの端部に貫通孔防火措置材Ｔが挿設されている構造などであってもよい。

（５）前述の各実施形態では、前記拘束手段として、不燃材１ａと耐火熱膨張材２ａとを収容する袋体を例に示したが、不燃材１ａと耐火熱膨張材２ａを接着する接着剤や粘着テープ、或いは、不燃材１ａと耐火熱膨張材２ａを拘束保持する紐、ゴムなどであってもよい。

（６）前述の各実施形態では、貫通孔防火措置材Ｔの長さが挿通体の全周を一層巻きし得る長さよりも大なる長さ寸法で構成されている場合を例に示したが、それよりも小なる長さ寸法や大なる長さ寸法、或いは、丁度一層巻きし得る長さ寸法などで構成されていてもよい。

（７）前述の各実施形態の改良として、貫通孔防火措置材Ｔが、袋体３の長手方向の適宜箇所を熱融着し、その熱融着箇所（被切断箇所の一例）で切断分離可能に構成されていてもよい。例えば、図７（ａ）に示すように、袋体３の長手方向の等間隔に被切断箇所３ｄが形成されていたり、或いは、図７（ｂ）に示すように、配管径や配管数などに対応した適所に被切断箇所３ｄが形成されていたりしてもよい。また、これらの場合、不燃材層１と耐火熱膨張材層２の積層順序を長手方向で順次に入れ替えるようにしてもよい。

（８）前述の各実施形態では、前記貫通孔防火措置材Ｔが、不燃材層１と耐火熱膨張材層２とを積層した二層構造に構成されている場合を例に示したが、不燃材層１の一層又は複数層と耐火熱膨張材層２の一層又は複数層とを備える二層以上の複層構造、或いは、不燃材層１や耐火熱膨張材層２とは別の組成の層を含む複層構造などであってもよい。

（９）前述の各実施形態では、区画体が床スラブＹである場合を例に示したが、側壁や天井壁などであってもよい。

（１０）前述の各実施形態では、前記挿通体が複数本を束にした束状の配管Ｐである場合を例に示したが、１本の配管や１本のケーブル又は束状のケーブル、或いは、１本又は束状のパイプなどであってもよい。

（１１）不燃材２ａは、前述の各実施形態で示したロックウールに限らず、炭酸カルシウム等を主成分とする防火用のパテ剤等であってもよい。

第１実施形態における貫通孔防火措置構造の側面断面図 第１実施形態における貫通孔防火措置材の説明図 第１実施形態における貫通孔防火措置工法を示す説明図 第２実施形態における貫通孔防火措置構造の側面断面図 環状保持枠の分解図 第２実施形態における貫通孔防火措置工法を示す説明図 その他の実施形態における貫通孔防火措置材の説明図

符号の説明

Ｙ 区画体（床スラブ）
Ｈ 貫通孔
Ｐ 挿通体（配管）
Ｓ 隙間
Ｔ 貫通孔防火措置材
１ 不燃材層
２ 耐火熱膨張材層
１ａ 不燃材
２ａ 耐火熱膨張材

Claims (5)

1. 区画体に形成された貫通孔の内周面とこれに挿通された挿通体の外面との間の隙間に装填される、若しくは、その隙間に対応する区画体の外面側に配設される貫通孔防火措置材であって、
   可撓性と不燃性とを有する不燃材層と、可撓性と耐火性と熱膨張性とを有する耐火熱膨張材層とを備える複層構造に構成されている貫通孔防火措置材。
2. 前記耐火熱膨張材層が、非不燃性の素材から構成されている請求項１記載の貫通孔防火措置材。
3. 区画体に形成された貫通孔の内周面とこれに挿通された挿通体の外面との間の隙間又はその隙間に対応する区画体の外面側に、可撓性と不燃性とを有する不燃材と、可撓性と耐火性と熱膨張性とを有する耐火熱膨張材とが貫通孔の径方向に積層されている貫通孔防火措置構造。
4. 前記不燃材と前記耐火熱膨張材とが、耐火熱膨張材が挿通体の外面に対面する状態で積層されている請求項３記載の貫通孔防火措置構造。
5. 前記耐火熱膨張材が、貫通孔の径方向において複数の耐火熱膨張材層を分散形成する状態で積層されている請求項３又は４記載の貫通孔防火措置構造。

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