JP2010001667A - 耐火壁構造及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一時間耐火機能を有し、施工の便宜及び強度の向上を実現し得る耐火壁構造及びその施工方法。
【解決手段】構造躯体の鉄骨材１と連結部材を介して連結する複数の耐火パネル３とその表面に定着し鉄骨材１と連結した外装下地５と難燃外装板７を備え。耐火パネル３は、無機粒子物を固化した断熱層３ａと無機繊維体又は無機発泡体を充填した中間層３ｂと金属製板状の基板層３ｃからなり。外装下地５は、難燃外装板７を定着する下地部５ａとベース部５ｃおよび起立部５ｂを備え。連結部材は、耐火パネル３の接合部に被覆する封止部と封止部の裏面において直角に屈曲し接合部へ耐火パネルの厚みの半分未満進入する充填部と充填部の先端において更に直角に屈曲しいずれか一方の耐火パネルの接合面に埋没するアンカー部を備え。一対の連結部材を各連結部材が有する封止部を以って嵌め合せ部を構成する耐火パネル３の縁部を、各々表裏から挟持する耐火壁構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、一時間以上の耐火性能を有し得る耐火壁構造及びその施工方法に関する。

従来、法令に規定の耐火壁構造の基準を満たすべく種々の耐火壁構造や耐火壁材が紹介されている。

実開平６−６５３６号公報 特開２００６−９５６４号公報 特開平８−２６０６５９号公報 特開２００７−９２２９０号公報 特開２００６−２７４５８５号公報 特開平８−１３６５６号公報

従来、耐火壁構造を形作る耐火パネルを連結するに当たっては、例えば、各耐火パネルの中間部、又は周縁に設けた固定代を鉄骨材に個別に固定する例（例えば、上記特許文献１、特許文献３、又は特許文献５参照。）、凹凸を嵌め合うなど当該耐火パネルの周縁構造に依存する例（例えば、上記特許文献２、又は特許文献４参照。）、又は連結金具を用いて隣接する耐火パネルが相互に支持し合う構成を採る例（例えば、上記特許文献６参照。）が存在した。

後の二者の様に、隣接する耐火パネルが相互に支持し合う作用を奏する構造は、施工が容易であるが、縁部の凹凸を裁断するとその利益を享受できないと言う問題がある。一方、前記特許文献６に記載の連結金具を用いる手法では、耐火パネルの表裏に連結金具を介して熱伝導が生じる他、隣接する耐火パネルの接合部の隙間から火が侵入する虞も少なくない。

更に、上記耐火パネルを覆う外装材の固定に際しても、耐火及び取付強度の点で配慮すべき問題が少なくない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、一時間以上の耐火機能を有し、且つ施工の便宜及び強度の向上を実現し得る耐火壁構造及びその施工方法の提供を目的とする。

上記課題を解決する為になされた本発明による耐火壁構造は、構造躯体の表面側に固定した鉄骨材と、当該鉄骨材の表面側に圧着し連結部材を介して相互に連結する複数の耐火パネルと、当該耐火パネルの表面に定着し前記鉄骨材と連結した外装下地と、当該外装下地に固定した難燃外装板を備えるものである。

前記耐火パネルは、無機粒子物を固化した断熱層と、無機繊維体又は無機発泡体を充填した中間層と、金属製板状の基板層からなり、前記外装下地は、前記難燃外装板を定着する下地部、前記耐火パネルの表面に定着し前記鉄骨材と連結するベース部、及び前記耐火パネルの表面と前記難燃外装板の裏面とを離隔する起立部を備え、前記連結部材は、隣接する耐火パネルの接合部に被覆する封止部と、当該封止部の裏面中央部において直角に屈曲し当該接合部へ前記耐火パネルの厚みの半分未満進入する充填部と、当該充填部の先端において更に直角に屈曲しいずれか一方の耐火パネルの接合面に埋没するアンカー部を備え、一対の前記連結部材を、各連結部材が有する封止部を以って前記嵌め合せ部を構成する耐火パネルの縁部を各々表裏から挟持する構造を有する。

更に、隣接する前記耐火パネルの間隙から火が侵入しない様に万全を期すべく、前記耐火パネルの表面に面する前記連結部材の封止面に耐火テープを貼着した耐火壁構造とすることもできる。

上記課題を解決する本発明による耐火壁構造の施工方法は、難燃外装板と、無機粒子物を固化した断熱層、無機繊維体又は無機発泡体を充填した中間層、及び金属製板状の基板層からなる耐火パネルと、前記難燃外装板を定着する下地部、前記耐火パネルの表面（基板層上）に定着し前記鉄骨材と連結するベース部、及び前記耐火パネルの表面と前記難燃外装板の裏面とを離隔する起立部を備える外装下地と、隣接する耐火パネルの接合部に被覆する封止部、当該封止部の裏面中央部において直角に屈曲し当該接合部へ前記耐火パネルの厚みの半分未満進入する充填部、当該充填部の先端において更に直角に屈曲しいずれか一方の耐火パネルの接合面に埋没するアンカー部を備える連結部材を用いる耐火壁構造の施工方法である。

その施工において行う工程として、構造躯体表面の鉄骨材に定着する耐火パネルを貫通し前記鉄骨材に締結する下地取付ビスを以って外装下地を当該耐火パネルの表面に圧着する耐火パネル・外装下地同時セット工程と、前記鉄骨材に定着する耐火パネルの端面に表裏一対の前記連結部材を装着し当該一対の連結部材の封止部の間に追加の耐火パネルを嵌め入れる増設工程と、前記外装下地の下地部に難燃外装板を固定する外装工程とを行う。

尚、当該施工方法は、前記外装下地を水平方向に走る様に縦に複数段張り付ける横張り（この場合、前記連結金具は、鉛直方向に走る様に横に複数列使用することとなる。）で行なっても良いし、前記外装下地を鉛直方向に走る様に横に複数列張り付ける縦張り（この場合、前記連結金具は、水平方向に走る様に縦に複数段使用することとなる。）で行なっても良い。

本発明によれば、前記連結金具の封止部が接合部を表裏から被覆することによって、当該接合部の隙間を介して耐火パネルの前後を火が流通することを回避でき、耐火テープを介在することによってより高い効果が得られる。

また、前記耐火パネルとして上記構造を採用したことにより、当該耐火パネルが軽量となって運搬及び施工に都合よくなったのみならず、基板層の硬直性を以って脆い無機粒子物を固化した断熱層と、比較的軟質な無機繊維体又は無機発泡体の定形性を維持しながらも、施工箇所に応じて適当な長さに裁断し、前記連結金具のアンカー部（櫛歯状を含む）を当該耐火パネルの端面の適当な箇所へ比較的容易に刺し入れ、追加パネルを表裏から教示する連結構造を形作ることができる。
その結果、隣接する耐火パネルの連結が容易となり施工効率が大幅に向上することとなる。

また、当該封止部の裏面中央部において直角に屈曲し当該接合部へ進入する充填部の長さが前記耐火パネルの厚みの半分未満であれば、表裏を被覆する連結金具相互の離隔を以って前記耐火パネルを隔てた表裏について熱伝導の縁を切ることができる。

当該耐火パネル及び難燃外装板の固定にあっても、双方が鉄骨材に締結された外装下地に固定されており、前記耐火パネルにあっては、当該外装下地と鉄骨材との間に挟持されている。当該固定手法によれば、比較的脆い耐火パネルにあっても損傷させることなく鉄骨材へ確実に固定することができ、難燃外装板にあっても、比較的脆い耐火パネルに負担を与えることなく頑強な鉄骨に確実に締結することができる。

更に、前記外装下地は、前記難燃外装板を定着する下地部、前記耐火パネルの表面に定着し前記鉄骨材と連結するベース部、及び前記耐火パネルの表面と前記難燃外装板の裏面とを離隔する起立部を備えることから、前記耐火パネルと難燃外装板とのクリアランスを確実に保持することで耐火性を高めることが出来る。

以上の如く、本発明による耐火壁構造は、上記耐火パネル、及びそれを覆う外装材の固定をはじめとする、耐火及び取付強度の点で配慮すべき問題を解決し、一時間以上の耐火機能を有し、且つ上記施工方法による施工の便宜及び強度の向上を実現し得る耐火壁構造及びその施工方法が提供できることとなる。

以下、本発明による耐火壁構造の実施の形態をその施工方法と共に図面に基づき説明する。
図１乃至図８に示す例は、構造躯体の表面側に固定した鉄骨材１を基体とし、当該鉄骨材１の表面側に圧着し連結部材２を介して相互に連結する複数の耐火パネル３と、当該耐火パネル３の表面に定着し前記鉄骨材１と金属製ビス４で連結した外装下地５と、当該外装下地５のみに金属製ビス６で固定した金属外装板（難燃外装板）７とから構成したものである。

当該例における前記耐火パネル３は、ケイ酸カルシウム等の無機粒子物を固化した数ｍｍ厚の断熱層３ａと、十数ｍｍ厚から数十ｍｍ厚程度のフェノール樹脂発泡材等の無機繊維体、又は塩化ビニル系の難燃樹脂発泡体等の無機発泡体を充填した中間層３ｂと、１ｍｍ厚未満の鉄板等の金属製板状の基板層３ｃからなる。当該耐火壁構造では、前記耐火パネル３の周縁部に縁取りやフレーム等を備える必要が無いので鉄骨材１の配置に応じて裁断が自由に行なえる。

前記外装下地５は、前記金属外装板７を定着するための下地であると共に、前記耐火パネル３を長尺面で支持するサポータとしての役割を果たす。当該例における外装下地５の構造は、横断面形状が均一となる様に幅方向の三箇所において、各々直角に、谷折、谷折、及び山折（又は、山折、山折、及び谷折）を順次平行に施すことによって形成される（図１、図３、又は図６参照）。

前記金属外装板７を定着する下地部５ａは隣接する二箇所の谷折（山折）に挟まれた領域に形成され、前記耐火パネル３の表面に定着し前記鉄骨材１と連結するベース部５ｃは、前記山折（谷折）部分から幅方向の端縁に至る領域に前記下地部５ａと平行に形成される。前記耐火パネル３の表面と前記金属外装板７の裏面とを離隔する起立部５ｂは、前記下地部５ａとベース部５ｃとの間、及び前記下地部５ａから幅方向の端縁に至る領域に、各々同じ長さ（所定の同じ起立高となる様に）で形成される。

当該例における前記連結部材２は、金属製の長尺板（好ましくは弾性を有するもの）に対し、横断面形状が略ｈ字状で均一となる様に幅方向の四箇所において、山折、山折、谷折、及び谷折（谷折、谷折、山折、及び山折）を順次平行に施すことで形成される（図４参照）。

隣接する耐火パネル３の接合部に被覆する封止部２ａは、隣接する二箇所の山折又は谷折の間に形成される。当該隣接する二つ山折（谷折）の間隔は、前記接合部を封じるに十分な長さがとられ、当該隣接する二つの山折（谷折）は、各々１８０度の方向へ折り返され、当該折り返された領域が封止面２ａａとなり前記耐火パネル３の表面及び裏面に接することとなる。

当該封止部２ａの裏面中央部において当該接合部へ直角に進入する充填部２ｂは、当該直角の谷折（山折）とそれに続く直角の谷折（山折）との間に形成される。当該隣接する二つの谷折（山折）の間隔は、前記耐火パネル３の厚みの半分未満とし、前記封止部２ａと当該充填部２ｂとの間隔は前記封止部２ａの幅の略半分とする。

隣接する耐火パネル３，３のうちのいずれか一方の耐火パネル３の接合面に埋没するアンカー部２ｃは、当該充填部２ｂの先端において、上記の如く直角に屈曲して存在する。当該アンカー部２ｃの形状は、平板上でも良いし、櫛歯状又は矢じり状でも良い。

上記構成を有する連結部材２は、耐火パネル３の端面に、一対の前記連結部材２，２を、各々のアンカー部を刺し入れることにより耐火パネルの接合部に定着し、各連結部材が有する封止部２ａ，２ａを以って前記嵌め合せ部８を構成し、当該耐火パネル３の端面に密着する他の耐火パネル３の縁部を各々表裏から挟持する。状況に応じて、前記耐火パネル３の表面の接合部を覆う様に、又は当該耐火パネル３の表面に面する前記連結部材２の前記封止面に耐火テープ９を貼着する（図４参照）。ここで、耐火テープとは、耐火性を有し熱膨張性を有する素材をテープ状に裁断したものである。アルミや鉄等の金属粉を含有するものもあり、火災時に熱膨張する事によって、貼着した部分の目地や隙間を封じる効果を奏する。

当該例における金属外装板７は、いわゆる角波と呼ばれ、例えば、カラー亜鉛鉄板、フッ素樹脂塗装鋼板、アルミめっき鋼板、ガルバリウム鋼板、塩ビ鋼板、耐酸被覆鋼板、カラーアルミ、又はカラーステンレス鋼板等を素材とする約０．４ｍｍから約０．６ｍｍ厚の薄板を、例えば、Ｈ型又はＭ型等の断面が均一に且つ連続的に並列する様に曲げ成形を施したものであるが（図２及び図５参照）、これと同等の耐火・耐熱性を有する外装板であって、前記外装下地に定着できるものであれば良い。

上記耐火壁構造は、構造躯体表面の鉄骨材に定着する耐火パネルを貫通し前記鉄骨材に締結する下地取付ビスを以って外装下地を当該耐火パネルの表面に圧着する耐火パネル・外装下地同時セット工程（以下、同時セット工程と記す。）と、前記鉄骨材に定着する耐火パネルの端面に表裏一対の前記連結部材を装着し当該一対の連結部材の封止部の間に追加の耐火パネルを嵌め入れる増設工程と、前記外装下地の下地部に難燃外装板を固定する外装工程を経て構築される。

当該例においては、先ず、構造躯体において耐火壁を構成する面の最下位に存在する定着対象となる鉄骨材１に水平に水切り板１０を設定し、その上に施工の基準となるパネル３（以下、ベースパネルと記す。）を載置して位置決めを行う。位置決めの際には、前記鉄骨材１と前記外装下地５とで当該ベースパネル３を挟持し、前記下地取り付けビス４を耐火パネルに貫通させて前記鉄骨材１に締結し、当該締結作業を以って当該耐火パネル３を当該鉄骨材１に圧着する（図３及び図５参照）。

次に、前記増設工程として、上記の如く固定されたベースパネル３の上又（縦張り）は左右少なくとも一方（横張り）端面に表裏一対の連結部材２，２を適宜装着し当該一対の連結部材２，２の封止部２ａ，２ａの間に嵌め合せ部８を形成した上で、当該嵌め合せ部８に隣接して固定する耐火パネル３を嵌め入れる。この工程によって、当該耐火パネル３が鉄骨材１の表面に位置決めと仮止めがなされることとなる。

更に、前記同時セット工程として、位置決めした当該耐火パネル３を貫通し前記鉄骨材１に締結する下地取付ビス４を以って当該耐火パネル３の表面に外装下地５を定着することで、当該耐火パネル３は、前記鉄骨材１の表面へ強固に本固定されることとなる。

前記外装下地５は、複数枚の前記耐火パネル３に亘る長さを有し、その締結は、通常、前記横張りの場合には、当該施工面の一段を張る作業の中で外装下地５の所要本数に応じて各々単数回又は複数回行ない、縦張りの場合には、当該施工面の縦一列を張る作業の中で外装下地５の所要本数に応じて各々単数回又は複数回行なう。各段又は各列における耐火パネル３，３の連結部においては、ベース部５ｃが幅広の外装下地５を用い、隣接する両耐火パネル３，３の縁部を挟持する様に当該外装下地を締結する。

施工面全て（状況に応じて所望の一部でも良い。）に、前記外装下地５を用いた耐火パネル３の本固定を行なった後（図７（Ｂ）又は図８（Ｂ）参照）、前記外装工程として、前記外装下地５の下地部５ａに外装板７の凹部をビス止めする。各外装板７は、下方から順に相互の重合部を設けつつ貼り進め、原則として下地部５ａにのみビス６を締結する（図７（Ａ）又は図８（Ａ）参照）。各重合部には、必要に応じて防水テープや耐火テープを介在する。

本発明による耐火壁構造（横張り）の一例を示す縦断面図である。 本発明による耐火壁構造（横張り）の一例を示す横断面図である。 本発明による耐火壁構造（横張り）の一例を示す縦断面図である。 本発明による耐火壁構造に用いる連結部材の実施態様例を示す横断面図である。 本発明による耐火壁構造（縦張り）の一例を示す縦断面図である。 本発明による耐火壁構造（縦張り）の一例を示す横断面図である。 本発明による耐火壁構造（横張り）の一例を示す正面図（（Ａ）は、難燃外装板貼付後、（Ｂ）は、難燃外装板貼付前）である。 本発明による耐火壁構造（縦張り）の一例を示す正面図（（Ａ）は、難燃外装板貼付後、（Ｂ）は、難燃外装板貼付前）である。

符号の説明

１ 鉄骨材，
２ 連結部材，２ａ 封止部，２ａａ 封止面，２ｂ 充填部，２ｃ アンカー部，
３ 耐火パネル，３ａ 断熱層，３ｂ 中間層，３ｃ 基板層，
４ ビス，
５ 外装下地，５ａ 下地部，５ｂ 起立部，５ｃ ベース部，
６ ビス，
７ 外装板，８ 嵌め合せ部，９ 耐火テープ，１０ 水切り板，

Claims (3)

1. 構造躯体の表面側に固定した鉄骨材と、
   当該鉄骨材の表面側に圧着し連結部材を介して相互に連結する複数の耐火パネルと、
   当該耐火パネルの表面に定着し前記鉄骨材と連結した外装下地と、
   当該外装下地に固定した難燃外装板を備え、
   前記耐火パネルは、無機粒子物を固化した断熱層と、無機繊維体又は無機発泡体を充填した中間層と、金属製板状の基板層からなり、
   前記外装下地は、前記難燃外装板を定着する下地部、前記耐火パネルの表面に定着し前記鉄骨材と連結するベース部、及び前記耐火パネルの表面と前記難燃外装板の裏面とを離隔する起立部を備え、
   前記連結部材は、隣接する耐火パネルの接合部に被覆する封止部と、当該封止部の裏面中央部において直角に屈曲し当該接合部へ前記耐火パネルの厚みの半分未満進入する充填部と、当該充填部の先端において更に直角に屈曲しいずれか一方の耐火パネルの接合面に埋没するアンカー部を備え、
   一対の前記連結部材を、各連結部材が有する封止部を以って前記嵌め合せ部を構成する耐火パネルの縁部を各々表裏から挟持する耐火壁構造。
2. 前記耐火パネルの表面に面する前記連結部材の封止面に耐火テープを貼着した前記請求項１に記載の耐火壁構造。
3. 難燃外装板と、
   無機粒子物を固化した断熱層、無機繊維体又は無機発泡体を充填した中間層、及び金属製板状の基板層からなる耐火パネルと、
   前記難燃外装板を定着する下地部、前記耐火パネルの表面に定着し前記鉄骨材と連結するベース部、及び前記耐火パネルの表面と前記難燃外装板の裏面とを離隔する起立部を備える外装下地と、
   隣接する耐火パネルの接合部に被覆する封止部、当該封止部の裏面中央部において直角に屈曲し当該接合部へ前記耐火パネルの厚みの半分未満進入する充填部、当該充填部の先端において更に直角に屈曲しいずれか一方の耐火パネルの接合面に埋没するアンカー部を備える連結部材を用いる耐火壁構造の施工方法であって、
   構造躯体表面の鉄骨材に定着する耐火パネルを貫通し前記鉄骨材に締結する下地取付ビスを以って外装下地を当該耐火パネルの表面に圧着する耐火パネル・外装下地同時セット工程と、
   前記鉄骨材に定着する耐火パネルの端面に表裏一対の前記連結部材を装着し当該一対の連結部材の封止部の間に追加の耐火パネルを嵌め入れる増設工程と、
   前記外装下地の下地部に難燃外装板を固定する外装工程と、
   からなる耐火壁構造の施工方法。
   

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