JP2012219537A - 防火扉 - Google Patents

Abstract

【課題】輻射熱伝達を低減することで、非火災側の温度上昇を抑制することができる。
【解決手段】扉枠２に開閉自在に設置されると共に板状部材によって液密に囲われた内空部に空気層Ｅを有する扉本体３と、扉本体３の内面に沿って設けられた板状、あるいはシート状の輻射反射膜４と、内空部において扉面に平行に配列された板状、あるいはシート状の複数の輻射反射板５とを備え、輻射反射板５が内空部において扉本体３の厚さ方向に間隔をあけて複数配列された構成の防火扉１を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、非火災側の温度上昇を抑えることができる防火扉に関する。

扉などの開口部は、火災時に避難者の通りみちになると共に、熱気流の通りみちにもなっている。開口部を通して熱気流が建物内で拡大すると、避難路を閉鎖するとともに、内部の延焼拡大を促進することにもなることから、これらを防ぐために主要な開口部には、鋼製板からなる防火扉が設けられているのが一般的である。このような防火扉では、煙や火炎は遮断できるようになっており、自動閉鎖機構を有しているものもある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３０７６５４号公報

しかしながら、従来の防火扉では、以下のような問題があった。
すなわち、火災が勢いを増し、防火扉の火災側の温度が上昇してくると、火災側と非火災側を仕切っている防火扉が閉鎖していても、防火扉自体を媒介にして火災側の多量な熱を、輻射、対流、熱伝導により非火災側へ伝えてしまうことになる。これにより、熱を受けた非火災側の可燃物が着火し、防火扉が閉鎖していたにもかかわらず、火災側から非火災側へ火災が拡大するといった問題があった。
また、避難経路に面して防火扉が設けられている場合には、防火扉を介した熱により、避難者が避難経路を通れなくなるといった問題があった。
とくに火災側の火災が勢いを増してくると、その防火扉の内部での輻射熱伝達が増大することから、輻射熱伝達は非火災側の火災拡大の原因となっていた。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、輻射熱伝達を低減することで、非火災側の温度上昇を抑制することができる防火扉を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る防火扉では、板状部材によって液密に囲われた内空部に空気層を有する扉本体と、板状、あるいはシート状をなし、内空部において面方向を扉面に略平行にして配置される輻射反射部材とを備えていることを特徴としている。

本発明では、扉本体の内空部において輻射反射部材を扉板の面方向に平行に配しておくことで、この輻射反射部材によって火災側で高温となった扉板から入射される輻射熱を火災側へ向けて反射させることができる。つまり、輻射反射部材における非火災側の扉板側ヘの輻射率を抑えることができるとともに、非火災側裏面への輻射に対する反射率を高めることができる。そのため、防火扉の非火災側裏面への輻射熱伝達による入射熱が低減され、防火扉の非火災側表面の温度上昇を抑えることができる。
これにより、熱を受けた非火災側の可燃物が着火するのを防止でき、火災側から非火災側へ火災が拡大するのを防ぐことができる。しかも、避難経路に面して防火扉が設けられている場合には、防火扉を介して火災側の高温の熱が非火災側へ伝わりにくいので、非火災側の避難経路を確保することができる。
また、輻射反射部材が板状、あるいはシート状をなしているので、軽量であり、容易に施工できる利点がある。

また、本発明に係る防火扉では、輻射反射部材は、内空部において扉本体の厚さ方向に間隔をあけて複数配列されていることが好ましい。
本発明では、輻射反射部材を扉本体の厚さ寸法、すなわち扉本体の内空部の大きさに応じて輻射反射部材の数量を調整して配置することができる。そのため、輻射反射部材の材質や厚さ寸法に応じた空気層の厚さ寸法となるように輻射反射部材を配列させることができる。また、中空部で扉板より間隔をあけて配置される輻射反射部材の数量を増やすことで、扉本体（扉板）の内面に沿って設けられる輻射反射部材を省略、或いは少なくすることができる。

また、本発明に係る防火扉では、輻射反射部材によって仕切られる空気層の厚さ寸法は、１〜２ｃｍであることが好ましい。
この場合、各空気層における厚さ寸法を１〜２ｃｍとすることで、空気層内で対流を発生させることなく高い断熱性を確保することができる。

また、本発明に係る防火扉では、扉本体は、その厚さ方向に延在する外周板の少なくとも一部が不燃材により形成されていることがより好ましい。
本発明では、不燃材部分の熱伝導が小さいので、外周板全体が鋼製からなる部材に比べて、少なくとも一部に不燃材が使用された外周板を介して防火扉の火災側表面から非火災側表面へ伝導する熱を抑えることができる。

また、本発明に係る防火扉では、内空部には、対向する扉面同士が連結されるとともに、扉本体の厚さ方向に延在する支持材が設けられ、支持材の少なくとも一部が不燃材により形成されていることが好ましい。
本発明では、不燃材部分の熱伝導が小さいので、支持材全体が鋼製からなる部材に比べて、少なくとも一部に不燃材が使用された支持材を介して防火扉の火災側表面から非火災側表面へ伝導する熱を抑えることができる。

本発明の防火扉によれば、輻射反射部材における非火災側の扉板側ヘの輻射率を抑えるとともに、非火災側裏面への輻射に対する反射率を高めて輻射熱伝達を低減することで、防火扉を通しての火災側表面から非火災側表面への熱移動が抑制され、非火災側の温度上昇を抑制することができる。

本発明の実施の形態による防火扉の正面図である。 図１に示すＡ−Ａ線断面図であって、防火扉の縦断面図である。 図２に示すＢ−Ｂ線断面図であって、防火扉の水平断面図である。 第１変形例による防火扉の部分水平断面図である。 第２変形例による防火扉の部分水平断面図である。

以下、本発明の実施の形態による防火扉について、図面に基づいて説明する。

図１乃至図３に示すように、本実施の形態による防火扉１は、扉枠２に図示しないヒンジを介して開閉自在に設置されると共に板状部材によって液密に囲われた内空部に空気層Eを有する扉本体３と、扉本体３の内面に沿って設けられた輻射反射膜４（輻射反射部材）と、内空部において扉面に平行に配列された複数（ここでは２枚）の輻射反射板５（５Ａ、５Ｂ）（輻射反射部材）とを備えて概略構成されている。

扉本体３は、一対の扉板３１Ａ、３１Ｂが一定の間隔をもって対向して配置され、それら扉板３１Ａ、３１Ｂ同士間の空間の外周部の上下左右に位置する側面には一対の縦板３２、３２（外周板）と一対の横板３３、３３（外周板）とが設けられ、これら扉板３１Ａ、３１Ｂ、縦板３２、３２、横板３３、３３によって箱状に且つ液密に枠組みされている。扉本体３としては、スチール製、ステンレス製などの構成板から形成されたものを採用することができる。なお、扉板３１Ａ、３１Ｂの厚さ寸法は、例えば薄型仕様として用いられる１．０ｍｍ程度から一般的な仕様の１．６ｍｍ程度とすることが可能である。

ここで、防火扉１において、扉板３１Ａ、３１Ｂの板面に垂直となる方向を厚さ方向という。また、図２及び図３において、防火扉１の紙面左側を火災側（符号Ｓ）とし、同じく紙面右側を非火災側（符号Ｔ）とし、火災側Ｓに面する第１扉板３１Ａの表面に符号３ａを付し、非火災側Ｔに面する第２扉板３１Ｂの表面に符号３ｂを付して以下統一して用いる。

図３に示すように、扉本体３には、その内空部において、対向する扉板３１Ａ、３１Ｂ同士が連結されるとともに、扉本体３の厚さ方向に延在する支持材３４が水平断面視で２本設けられている。また、支持材３４は、扉板３１Ａ、３１Ｂの表面を凹凸無く平滑に保つために設けられている。これら支持材３４は、スチール製、或いはステンレス製の部材からなり、内空部において例えば扉本体３の幅方向で数十ｃｍ間隔で均等、あるいは集中的に配置されている。

図２および図３に示すように、輻射反射膜４は、扉本体３の内面に沿ってほぼ全面を覆って貼り付けられている。なお、輻射反射膜４と扉本体３とは、密着した状態でも、僅かに隙間をもった状態であってもかまわない。この輻射反射膜４として、銅やアルミニウム等を薄くした材料が使用され、さらに銅やアルミニウムよりも耐熱温度が高く、反射率の高い材料を採用することも可能である。

輻射反射板５Ａ、５Ｂは、それぞれの面方向を扉板３１に平行に配列され、互いに所定の間隔ｄをもって配置され、縦板３２と横板３３に固定されている。また、輻射反射板５Ａ、５Ｂは、それぞれ扉本体３の内周面に設けられる輻射反射膜４に対しても所定の間隔ｄをあけて配置されている。この輻射反射板５Ａ、５Ｂとして、銅やアルミニウム等を薄くフィルムやシート状にした材料が使用され、さらに銅やアルミニウムよりも耐熱温度が高く、反射率の高い材料を採用することも可能である。

扉本体３の内空部には上述したように空気層Ｅが設けられており、この空気層Ｅは輻射反射板５Ａ、５Ｂによって仕切られ、複数層（ここでは３層）の空気層Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３が設けられた構成となっている。この各空気層Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の厚さ寸法ｄは、１〜２ｃｍとなるように輻射反射板５の配置枚数により設定されている。ここで、空気層Ｅの厚さ寸法ｄを１〜２ｃｍとすることで高い断熱性を確保することができる。２ｃｍを超える厚さになると、空気層Ｅ内で対流が生じて断熱力が増えず、断熱効果が期待できなくなる。これは、「建築気候」（斎藤平蔵、ｐ６−ｐ７、共立出版）に記載されている。

次に、上述した防火扉１の作用について図１乃至図３に基づいて詳細に説明する。
図２に示すように、防火扉１では、扉本体３の内空部において輻射反射膜４および輻射反射板５Ａ、５Ｂを扉板３１の面方向に平行に配しておくことで、これら輻射反射膜４および輻射反射板５Ａ、５Ｂによって火災側で高温となった扉板３１から入射される輻射熱を火災側Ｓへ向けて反射させることができる。つまり、輻射反射膜４および輻射反射板５Ａ、５Ｂにおける非火災側Ｔの扉板３１側ヘの輻射率を抑えることができるとともに、非火災側裏面への輻射に対する反射率を高めることができる。そのため、防火扉１の非火災側裏面への輻射熱伝達による入射熱が低減され、防火扉１の非火災側表面３ｂの温度上昇を抑えることができる。

さらに具体的には、火災側Ｓの第１扉板３１Ａから入射される第１輻射熱Ｈ１は輻射反射膜４によって反射し、輻射熱量が低減された第２輻射熱Ｈ２が火災側Ｓの輻射反射板５Ａによって反射（符号Ｆ２）し、さらに輻射熱量が低減された第３輻射熱Ｈ３が非火災側Ｔの輻射反射板５Ｂによって反射（符号Ｆ３）し、さらに第４輻射熱Ｈ４が非火災側Ｔの輻射反射膜４によって反射（符号Ｆ４）した第５輻射熱Ｈ５が非火災側Ｔの扉板３１Ｂより出射することになる。このときの第５輻射熱Ｈ５は、複数回の反射により入射される第１輻射熱Ｈ１に比べ小さくなる。そして、本実施の形態では、縦材３２や横材３３の内周面側にも輻射反射膜４が設けられているので、この部分の輻射反射膜４においても輻射熱が反射されることになる。

これにより、熱を受けた非火災側Ｔの可燃物が着火するのを防止でき、火災側Ｓから非火災側Ｔへ火災が拡大するのを防ぐことができる。しかも、避難経路に面して防火扉１が設けられている場合には、防火扉１を介して火災側Ｓの高温の熱が非火災側Ｔへ伝わりにくいので、非火災側Ｔの避難経路を確保することができる。

また、輻射反射板５を扉本体３の厚さ寸法、すなわち扉本体３の内空部の大きさに応じて輻射反射板５の数量を調整して配置することができる。そのため、輻射反射板５の材質や厚さ寸法に応じた空気層Ｅの厚さ寸法となるように輻射反射板５を配列させることができる。また、中空部で扉板３１より間隔をあけて配置される輻射反射板５の枚数を増やすことで、扉本体３（扉板３１）の内面に沿って設けられる輻射反射部膜４を省略、或いは少なくすることができる。

さらに、輻射反射膜４および輻射反射板５が板状、あるいはシート状をなしているので、軽量であり、容易に施工できる利点がある。

上述のように本実施の形態による防火扉では、輻射反射膜４および輻射反射板５における非火災側Ｔの扉板３１側ヘの輻射率を抑えるとともに、非火災側裏面への輻射に対する反射率を高めて輻射熱伝達を低減することで、防火扉３を通しての火災側表面３ａから非火災側表面３ｂへの熱移動が抑制され、非火災側Ｔの温度上昇を抑制することができる。

次に、上述した実施の形態による防火扉の変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。

図４に示すように、第１変形例による防火扉１Ａは、扉本体３の厚さ方向に延在する外周部に位置する縦板３２と支持材３４に不燃材を用いた部分（図４で符号Ｋ）を備えた構造となっている。この不燃材としては、熱伝導率が小さく、軽量で、且つ大気圧に押し潰されないような圧縮強度を有する部材であって、例えばコンクリート、木材などが好ましい。
第１変形例では、不燃材部分Ｋの熱伝導が小さいので、縦板３２及び支持材３４の全体が鋼製からなる部材に比べて、不燃材が使用された縦板３２及び支持材３４を介して防火扉１の火災側表面３ａから非火災側表面３ｂへ伝導する熱を抑えることができる。

次に、図５に示す第２変形例による防火扉１Ｂは、縦材３２及び支持材３４のそれぞれの長さ方向の両端部に前記第１変形例と同様の不燃材部分Ｋを採用した構成となっている。支持材３４の鋼製部分（符号Ｉ）と不燃材部分Ｋとは適宜な接着剤により固着されている。
このような防火扉１Ｂでは、縦材３２及び支持材３４の扉板３１Ａ、３１Ｂとの接触部分に不燃材（不燃材部分Ｋ）が設けられているので、縦材３２及び支持材３４の全体が鋼製からなる部材に比べて、不燃材が使用された縦板３２及び支持材３４を介して防火扉１の火災側表面３ａから非火災側表面３ｂへ伝導する熱を抑えることができる。

以上、本発明による防火扉の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では輻射反射膜４及び輻射反射板５を扉本体３の中空部に備えているが、これらを設けることに限定されることはなく、輻射反射膜４及び輻射反射板５のいずれか一方を省略することも可能である。そして、本実施の形態では、輻射反射膜４を扉本体３の内周面全面にわたって配置しているが、これに限定されることはなく、扉板３１Ａ、３１Ｂの内周面のみに沿って配置させるようにしても良い。

また、輻射反射板５の配列枚数についても、本実施の形態では２枚を設ける構成としているが、１枚、あるいは３枚以上であってもかまわない。
そして、輻射反射板５の設置間隔、輻射反射板５と扉板３１との間隔についても適宜設定可能であり、これらの間隔ｄが同一寸法であることに限定されることもない。

さらに、本実施の形態では防火扉１として片開き式のものを対象としているが、これに限らず、親子式扉、両開き式扉などの防火扉を適用対象とすることができる。

１、１Ａ、１Ｂ 防火扉
２ 扉枠
３ 扉本体
４ 輻射反射膜（輻射反射部材）
５、５Ａ、５Ｂ 輻射反射板（輻射反射部材）
３１Ａ、３１Ｂ 扉板
３２ 縦板
３３ 横板
３４ 支持材
Ｋ 不燃材部分
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ 空気層
Ｓ 火災側
Ｔ 非火災側

Claims (5)

1. 板状部材によって液密に囲われた内空部に空気層を有する扉本体と、
   板状、あるいはシート状をなし、前記内空部において面方向を扉面に略平行にして配置される輻射反射部材と、
   を備えていることを特徴とする防火扉。
2. 前記輻射反射部材は、前記内空部において扉本体の厚さ方向に間隔をあけて複数配列されていることを特徴とする請求項１に記載の防火扉。
3. 前記輻射反射部材によって仕切られる前記空気層の厚さ寸法は、１〜２ｃｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の防火扉。
4. 前記扉本体は、その厚さ方向に延在する外周板の少なくとも一部が不燃材により形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の防火扉。
5. 前記内空部には、対向する扉面同士が連結されるとともに、前記扉本体の厚さ方向に延在する支持材が設けられ、
   該支持材の少なくとも一部が不燃材により形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の防火扉。

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