JP2012207469A

JP2012207469A - 耐火壁の施工方法

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Publication number: JP2012207469A
Application number: JP2011074556A
Authority: JP
Inventors: Kenji Homma; 建司本間; Naomi Abe; 菜穂美阿部; Tadayuki Mori; 忠之毛利; Yukiyasu Uchida; 幸泰打田
Original assignee: GIFU SEPPAN KOGYO KK; TANAKA SEISHI KOGYO KK; Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: GIFU SEPPAN KOGYO KK; TANAKA SEISHI KOGYO KK; Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-25

Abstract

【課題】耐火壁の目地部分における構成を簡易にして耐火壁の施工を容易に行うことができるとともに、遮熱、遮炎性能を高め、耐火性能の向上を図ることができる耐火壁の施工方法を提供する。
【解決手段】耐火壁１０を施工する場合には、耐火パネル１１の外側面１１ａに複合耐火目地材１３を構成するガスケット材１８の接合面１８ｂを接着する。その耐火パネル１１を隣接する耐火パネル１１の外側面１１ａに圧接し、複合耐火目地材１３を耐火パネル１１間に挟着する。その後、目地１２の前面部をシーリング材２０及びバッカー材２１で封止する。複合耐火目地材１３は、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材１７と、その外面に接着されたガスケット材１８とにより構成されている。耐火目地材１７は、耐火パネル１１の外側面１１ａに向って発泡するように発泡セラミックシート１９が積層されて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば建築物における外壁パネルの外側面間に形成される目地に複合耐火目地材を配置し、遮熱、遮炎性能を高め、耐火性能を向上させることができる耐火壁の施工方法に関するものである。

建築物の耐火壁に関する耐火性能として、建築基準法に定められている耐火時間１時間の性能を満たすためには、鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造では外壁の厚みが７０ｍｍ以上、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）構造では外壁の厚みが７５ｍｍ以上であることが要求されている。一方、金属板の間にロックウール等が充填された金属パネルでは、パネル間に形成される目地についても耐火性能が要求されることから、目地幅を狭くする構造、パネルの外側面間で迷路を形成するか又はパネルの外側面間を嵌合させる構造、さらには目地に不燃部材を詰めて目地を塞ぐ構造などが検討されている。

ところが、目地幅を狭くする構造ではパネルの固定に支障を来たすおそれがあり、目地に迷路を形成する構造では目地形状が特殊であってパネルの種類が制約され、目地に不燃部材を詰めて目地を塞ぐ構造では施工現場で施工の手間を要することが多いという問題があった。

この種の耐火構造を構成するため、例えば特許文献１に記載されている耐火パネルが知られている。この耐火パネルでは、隣接する耐火パネルの外側面において表面（前面）に近い部位にはその全長に亙って隆起部が突出形成されている。耐火パネル間の目地において隆起部よりも後方位置には防水機能を有するガスケット及び耐火性及び弾力性を有する耐火目地材が耐火パネルの外側面より突出して形成され、非押圧状態のときにガスケットの外側面と耐火目地材の外側面が面一となるように設計されている。これらのガスケットと耐火目地材は、各耐火パネルの両外側面に予め取付けられる。

そして、耐火パネルを鉄骨構造体に組付けるときには、先に組付けられた耐火パネルのガスケット及び耐火目地材に対して後から組付ける耐火パネルのガスケット及び耐火目地材を当接させ、さらにガスケット及び耐火目地材の弾性力に抗して圧縮するように押圧して固定する。同様の手順で耐火パネルを順に組付けることにより、耐火外壁が構築される。

特許第２９８０３２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている従来構成では、耐火パネルの外側面の前面側に断面台形状をなす隆起部を形成するとともに、その後方位置に断面五角形の筒状をなすガスケット及び矩形断面の棒状をなす耐火目地材を配置しなければならない。その上、ガスケットの外側面と耐火目地材の外側面とが面一となるように形成しなければならない。このため、耐火壁の目地部分における構成が複雑で、耐火パネルの施工が面倒であるという問題がある。

加えて、耐火目地材は、ポリエチレン等の合成樹脂製の袋の中に耐火材料としてセラミックスファイバーが詰め込まれて構成されているだけであることから、その弾力性が弱く、耐火パネルの外側面に対する押圧力は小さい。そのため、火災に際して耐火壁の目地における遮熱性、遮炎性等の耐火性能を十分に発揮することが難しい場合があるという問題があった。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、耐火壁の目地部分における構成を簡易にして耐火壁の施工を容易に行うことができるとともに、遮熱、遮炎性能を高め、耐火性能の向上を図ることができる耐火壁の施工方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明の耐火壁の施工方法は、耐火パネルの外側面間に形成される目地に、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材と、その外面に被覆されるガスケット材とにより構成された複合耐火目地材を介装した後、目地の前面部をシーリング材で封止することを特徴とする。

請求項２に係る耐火壁の施工方法は、請求項１に係る発明において、前記耐火目地材は、耐火パネルの外側面に向って発泡するように構成されていることを特徴とする。
請求項３に係る耐火壁の施工方法は、請求項２に係る発明において、前記耐火目地材は、複数枚の発泡セラミックシートが耐火パネルの外側面に向って発泡するように積層されて構成されていることを特徴とする。

請求項４に係る耐火壁の施工方法は、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記複合耐火目地材は、予め耐火パネルの外側面に接合されていることを特徴とする。

請求項５に係る耐火壁の施工方法は、請求項４に係る発明において、前記ガスケット材には、複合耐火目地材を耐火パネルの外側面に接合するための平坦な接合面が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１に係る発明の耐火壁の施工方法は、耐火パネルの外側面間に形成される目地に、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材と、その外面に被覆されるガスケット材とにより構成された複合耐火目地材を介装した後、目地の前面部をシーリング材で封止するものである。このため、耐火壁の施工時には、目地に複合耐火目地材を介装後、その前面部をシーリング材で封止すればよく、耐火壁を簡単かつ速やかに施工することができる。さらに、複合耐火目地材の耐火目地材には発泡性材料が含まれていることから、施工後において火災等により高温に晒されたとき発泡性材料が発泡し、無機繊維が耐火パネルの外側面に強く押圧される。

従って、本発明の耐火壁の施工方法によれば、耐火壁の目地部分における構成を簡易にして耐火壁の施工を容易に行うことができるとともに、遮熱、遮炎性能を高め、耐火性能の向上を図ることができるという効果を発揮する。

実施形態において耐火パネルの外側面間の目地に複合耐火目地材等を配置した状態を示す要部拡大断面図。耐火パネルを構造躯体に取付けた状態を示す断面図。３枚の発泡セラミックシートを積層した耐火目地材を示す斜視図。耐火パネルの外側面に複合耐火目地材を取付けた状態を示す部分断面図。一方の耐火パネルの外側面に取付けた複合耐火目地材を対向する耐火パネルの外側面に押圧した状態を示す断面図。複数枚の耐火パネルを構造躯体に順に取付けた状態を示す正面図。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
図６に示すように、建築物の耐火壁１０を構成する耐火パネル１１は正面矩形状に形成され、例えばこの実施形態では長手方向が鉛直方向、短手方向が水平方向になるように、上下左右に格子状に配置されている。上下左右に隣接する耐火パネル１１の外側面１１ａ間には鉛直方向及び水平方向に延びる目地１２が形成されている。図２に示すように、各耐火パネル１１はその後面（背面）において、構造躯体３０に溶接接合されたアングル材３１にリベット３２やボルトなどで取付けられている。ここで、耐火パネルの形状は矩形に限定されるものではなく、版状の部材を連続的に隣接させて壁面を形成するものであれば、形状は問わない。

図１に示すように、複合耐火目地材１３は、これら耐火パネル１１の外側面１１ａ間に形成された目地１２に配置される。この耐火パネル１１は、パネル本体１４の外側面に補強材としてのケイ酸カルシウム板１５が接合され、その状態で前面側（図１の上側）、目地側及び後面側が金属板としての鋼板１６により四角枠状に被覆されて構成されている。パネル本体１４としては、ロックウール、グラスウール、スラグウール等で形成される耐火パネル、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネル等のコンクリートパネルが用いられる。ここで、耐火パネルの形態はこれに限定されるものではなく、所定の耐火性能を有する壁パネルであれば金属板のみで形成されたものや、コンクリート製、ＡＬＣ製、ＧＲＣ製、セメント系など、材質は問わない。

複合耐火目地材１３は目地１２の後部側に配置され、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材１７と、その外周面に被覆されるガスケット材１８とにより構成されている。図３に示すように、耐火目地材１７は、断面矩形状をなす発泡セラミックシート１９が３枚積層されて構成されている。図１に示すように、発泡セラミックシート１９の積層方向は、耐火パネル１１の外側面１１ａに直交する方向（図１の矢印方向）に設定され、発泡セラミックシート１９が高温に達して発泡したとき耐火パネル１１の外側面１１ａに向かって発泡されるようになっている。

発泡セラミックシート１９は、無機繊維及び発泡性材料を含む発泡用原料が混合されたスラリーを抄紙法に準じた方法で形成される。無機繊維としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）及びシリカ（ＳｉＯ_２）を主成分とするセラミックファイバーのほか、グラスファイバー、ロックウール、アルミナファイバー等が用いられる。発泡性材料は高温に加熱されると発泡（膨張）する材料であり、好ましくは天然鱗状黒鉛、熱分解黒鉛、キッシュ黒鉛等の粉末を濃硫酸、濃硝酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩等の強酸化剤で処理して黒鉛（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状態の結晶化合物である。膨張黒鉛は、この層間化合物を経由して作製される。すなわち、化学反応を利用して層間に物質を挿入した黒鉛層間化合物を急熱すると、層間に挿入された物質が燃焼してガス化し、そのガスの放出が層と層との間を押し広げるため、黒鉛が層の積層方向に膨張する。

発泡用原料には有機バインダーが配合される。この有機バインダーとしては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）等のゴムラテックス、アクリル樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。さらに、発泡用原料には、凝集剤としての硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等を配合することもできる。

そして、無機繊維、有機バインダー等を水に混合してスラリー化し、そこへ発泡性材料を加えて混和する。このスラリーを抄紙法の常法に従ってシート状に形成することにより発泡セラミックシート１９が作製される。この発泡セラミックシート１９は、例えば３００℃以上の高温に晒されたとき発泡性材料によって発泡する。この発泡セラミックシート１９の発泡方向は、シートの厚み方向（図１の矢印で示す方向）である。

前記耐火目地材１７の発泡倍率は２〜８倍であることが好ましく、３〜５倍であることがさらに好ましい。この発泡倍率が２倍を下回る場合には、耐火目地材１７が高温に晒されて発泡したとき、発泡量が不足して目地１２における耐火性能を十分に発揮することができなくなる。その一方、発泡倍率が８倍を上回る場合には、耐火目地材１７の発泡が過剰になって目地１２からはみ出したりし、かえって耐火性能が低下する。

前記ガスケット材１８は厚みが５ｍｍ程度のシート状ゴム材で形成され、耐火目地材１７の外周面に巻き付けられて接着剤や溶着などで接合されている。または、耐火目地材１７の周囲に溶融した発泡性ゴム材を所定厚さに塗布して被覆するなどして形成することもできる。このように、耐火目地材１７の外周面を弾力性のあるガスケット材１８で被覆することにより、複合耐火目地材１３と耐火パネル１１の外側面１１ａとの間のシール性能を高めることができるとともに、耐火目地材１７の割れを防止し、複合耐火目地材１３の耐震性を向上させることができる。ゴムとしては、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム等が使用される。

このガスケット材１８の耐火パネル１１外側面１１ａと対向する一側部には必要に応じて幅広に形成された脚部１８ａが設けられ、該脚部１８ａの端面には平坦な接合面１８ｂが形成されている。この接合面１８ｂが耐火パネル１１の外側面１１ａに接着されるようになっている。なお、耐火パネル１１の長手方向又は短手方向のいずれの外側面１１ａにガスケット材１８の接合面１８ｂを接合するかは、施工現場において適宜設定される。

図１に示すように、目地１２の前面部にはゴム製のシーリング材２０が配置され、その両側面が鋼板１６に接着剤で接合され、外部から目地１２内に水が入り込まないようになっているとともに、目地１２の外観が良好に保持されるようになっている。このシーリング材２０の背面には、シーリング材２０の３面接着の回避、シーリング材２０の充填深さの調整及び目地１２底の形成を目的とするバッカー材２１が配置されている。バッカー材２１としては合成繊維又は合成ゴムが用いられるが、クッション性、耐水性、耐薬品性に優れた軟質独立発泡体としての高発泡ポリエチレンが好ましい。なお、目地１２において、このバッカー材２１より後方には隙間２２が形成され、外部から浸入した雨水などの水がその隙間２２から落ち排出されるようになっている。

次に、上記のように構成された耐火壁１０の施工方法についてその作用を説明する。
さて、隣接する耐火パネル１１間の目地１２に複合耐火目地材１３を設置する場合には、まず図３に示すように、３枚の発泡セラミックシート１９をその厚み方向に積層して接着剤で接合し、耐火目地材１７を製作する。このとき、積層される各発泡セラミックシート１９の位置をずらすことにより、発泡時に各発泡セラミックシート１９が突き合わせ面で離れないようにして一体的に発泡させることができる。

続いて、耐火目地材１７の外周面にガスケット材１８を巻き付けて接着剤で接合し、複合耐火目地材１３を作製する。図４に示すように、得られた複合耐火目地材１３を、そのガスケット材１８の接合面１８ｂが耐火パネル１１外側面１１ａの若干後部側に位置するようにして、前記接合面１８ｂを耐火パネル１１外側面１１ａの鋼板１６に接着する。次いで、図５に示すように、外側面１１ａに複合耐火目地材１３が接着された耐火パネル１１を、その複合耐火目地材１３が隣接する耐火パネル１１の外側面１１ａに当たるようにし、さらに押圧する。

その後、図１に示すように、複合耐火目地材１３の前面にバッカー材２１を配置し、その両側面を隣接する耐火パネル１１外側面１１ａの鋼板１６に接着する。次いで、目地１２の最前面にシーリング材２０を配置し、その両側面を隣接する耐火パネル１１外側面１１ａの鋼板１６に接着する。このようにして、耐火パネル１１間の目地１２に複合耐火目地材１３、バッカー材２１及びシーリング材２０が設置される。

図６に示すように、耐火パネル１１は耐火壁１０の一端部から横方向へ順に施工され、さらにその上の段に一端部から耐火パネル１１が載せられて横方向へ順に施工される。このとき、鉛直方向に延びる目地１２と水平方向に延びる目地１２においては、いずれも上記と同様の施工が施される。目地１２に複合耐火目地材１３が設置された状態では、発泡セラミックシート１９の外周面がガスケット材１８で被覆され、そのガスケット材１８が鋼板１６に密着されていることから、目地１２において常に水密性及び気密性を発現することができる。

そして、火災の発生によって耐火パネル１１及び目地１２の外面側が高温に到ったとき、目地１２の部分においてはシーリング材２０及びバッカー材２１が変形し、さらに消失して複合耐火目地材１３が高温に晒される。このとき、ガスケット材１８が変形乃至は消失する一方、耐火目地材１７を構成する発泡セラミックシート１９は積層方向つまり耐火パネル１１の外側面１１ａと直交方向（図１の矢印方向）へ向かって発泡し、鋼板１６に圧接されるとともに、無機繊維が耐火パネル１１の外側面１１ａに強く押圧され、目地１２部分の密閉状態が保持される。従って、目地１２の部分には隙間が形成されることなく、熱や炎の遮蔽状態が維持され、耐火性能が保持される。

以上の実施形態によって発揮される効果を以下にまとめて記載する。
（１）本実施形態の耐火壁１０の施工方法によれば、耐火壁１０の施工時に、耐火パネル１１間の目地１２に複合耐火目地材１３を介装後、その前面部をシーリング材２０で封止すればよい。このため、耐火壁１０を簡単かつ速やかに施工することができる。さらに、複合耐火目地材１３の耐火目地材１７には発泡性材料が含まれていることから、耐火壁１０の施工後において複合耐火目地材１３が火災等により高温に晒されて発泡性材料が発泡して目地１２内で膨らみ、無機繊維が耐火パネル１１の外側面１１ａに密接される。

従って、本実施形態の耐火壁１０の施工方法によれば、耐火壁１０の目地１２部分における構成を簡易にして耐火壁１０の施工を容易に行うことができるとともに、遮熱、遮炎性能を高め、耐火性能の向上を図ることができるという効果を発揮する。加えて、ガスケット材１８が複合耐火目地材１３と耐火パネル１１の外側面１１ａとの間を水密及び気密に保持することができ、常には優れたシール性能を発揮することができる。
（２）前記耐火目地材１７を構成する発泡セラミックシート１９は、耐火パネル１１の外側面１１ａに向って発泡するように構成されている。このため、複合耐火目地材１３が耐火パネル１１の外側面１１ａに圧接され、複合耐火目地材１３の耐火性能を一層向上させることができる。
（３）前記耐火目地材１７は複数枚の発泡セラミックシート１９で形成され、各発泡セラミックシート１９が耐火パネル１１の外側面１１ａに向って発泡するように積層されて構成されている。従って、耐火パネル１１の外側面１１ａへの発泡が一層有効に行われ、耐火性能をより一層向上させることができる。
（４）前記複合耐火目地材１３は、予め耐火パネル１１の外側面１１ａに接合されている。そのため、耐火パネル１１の外側面１１ａに接合されて一体化された複合耐火目地材１３を隣接する耐火パネル１１の外側面１１ａに押し当てるだけで耐火壁１０を一層容易に施工することができる。
（５）前記ガスケット材１８には、複合耐火目地材１３を耐火パネル１１の外側面１１ａに接合するための平坦な接合面１８ｂが形成されている。このため、その接合面１８ｂに接着剤を塗布することにより、複合耐火目地材１３を耐火パネル１１の外側面１１ａに容易に接合することができるとともに、接合強度を高めることができる。

なお、前記実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・複合耐火目地材１３を耐火パネル１１の外側面１１ａに接着することなく、複合耐火目地材１３を隣接する耐火パネル１１間に支持した状態で耐火壁１０の施工を行うことも可能である。

・耐火パネル１１のパネル本体１４外側面に接合されるケイ酸カルシウム板１５に代えて、石膏ボード（プラスターボード）等を使用することもできる。また、実施形態のケイ酸カルシウム板１５を省略することも可能である。

・前記耐火目地材１７として、発泡セラミックシート１９を２枚又は４枚以上積層して構成したり、発泡セラミックシート１９を積層することなく、１つの成形体で構成したりすることも可能である。

・前記耐火目地材１７の発泡方向は、耐火パネル１１の外側面１１ａに対して直交方向のみでなくてもよく、例えば全周方向であっても差し支えない。
・複合耐火目地材１３を目地１２の後端部に配置することができ、或いは目地１２のほぼ中央より後方位置のいずれに配置することも可能である。

・耐火パネル１１を構成する金属板として、鋼板１６をアルミニウム板等の他の金属板に変更することもできる。
次に、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）前記発泡性材料は黒鉛であり、無機繊維はセラミックファイバーであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の耐火壁の施工方法。このように構成した場合、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、複合耐火目地材の発泡性能及び耐火壁の耐火性能を向上させることができる。
（ロ）前記耐火パネルは、耐火パネル本体の外側部に補強材が接合されて構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の耐火壁の施工方法。このように構成した場合、請求項１から請求項５のいずれか１項に係る発明の効果に加えて、耐火パネルの目地側部を補強することができ、耐火壁の施工を安定した状態で行うことができるとともに、耐火壁の目地部分におけるシール性能や耐火性能を向上させることができる。
（ハ）前記耐火パネルは、周囲が金属板で被覆されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の耐火壁の施工方法。このように構成した場合、請求項１から請求項５のいずれか１項に係る発明の効果に加えて、耐火パネルの強度を高めることができるとともに、その取り扱いを良好にすることができる。

１０…耐火壁、１１…耐火パネル、１１ａ…外側面、１２…目地、１３…複合耐火目地材、１７…耐火目地材、１８…ガスケット材、１８ｂ…接合面、１９…発泡セラミックシート、２０…シーリング材。

Claims

耐火パネルの外側面間に形成される目地に、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材と、その外面に被覆されるガスケット材とにより構成された複合耐火目地材を介装した後、目地の前面部をシーリング材で封止することを特徴とする耐火壁の施工方法。
前記耐火目地材は、耐火パネルの外側面に向って発泡するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の耐火壁の施工方法。
前記耐火目地材は、複数枚の発泡セラミックシートが耐火パネルの外側面に向って発泡するように積層されて構成されていることを特徴とする請求項２に記載の耐火壁の施工方法。
前記複合耐火目地材は、予め耐火パネルの外側面に接合されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の耐火壁の施工方法。
前記ガスケット材には、複合耐火目地材を耐火パネルの外側面に接合するための平坦な接合面が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の耐火壁の施工方法。