JP2013158382A - 防火構造体、および防火構造体の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 施工性に優れ、材料コストを削減可能であり、特に、可燃性発泡断熱層を備えた金属管が建築物の開口部を貫通する際に用いられる防火構造体を提供する。
【解決手段】 防火構造体１は、主に、部屋等を区画する区画部である防火壁３と、防火壁３に形成された開口部５と、開口部５に設置された複数の長尺体７と、開口部５内面と長尺体７との隙間を塞ぐように設けられた熱膨張性耐火材１１ｂと、熱可塑性部材１９等から構成される。開口部５内には、複数の長尺体７が挿通される。開口部５の一方の側からは、受け部材１７が挿入される。開口部５の内部には、受け部材１７と接触するように、熱可塑性部材１９が設けられる。熱可塑性部材１９は、火災等の熱によって容易に燃焼または溶融して消失または流出可能な部材であり、例えば、高発泡ポリエチレンでできた熱可塑性樹脂製（プラスチック発泡体）やゴム状体である。
【選択図】図２

Description

本発明は、可燃性断熱層を備えた金属管が、防火壁や床等の建築物の防火区画部を貫通する際に用いられる防火構造体等に関するものである。

従来、可燃性発泡断熱層を備えた金属管や、プラスチック配管、電線・ケーブル等の可燃性長尺物が、建築物の壁や床等の防火区画を貫通する部分には、火災時の延焼を防ぐため、所要の防火処理を施す必要がある。このような、防火区画に形成された開口部を貫通する長尺物に対する防火処理は、一般的に区画貫通部防火処理と呼ばれる。区画貫通部防火処理（以下、単に「防火構造体」とする）は、公的な性能評価機関で耐火性能が評価される。

このような防火構造体としては、貫通する可燃性長尺物の周囲に熱膨張性材料を充填する方法がある。長尺物が火災時に溶融または焼失した場合には、熱膨張性材料が熱によって膨張し、生じた空間に閉塞することで延焼を防ぐことができる（特許文献１）。

このような構造の防火構造体は、可燃性長尺物の中でも比較的延焼速度が遅い樹脂管（硬質塩ビ、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等）や電線ケーブルに適している。上述のような可燃性長尺物に対しては、使用する熱膨張性材料を少なくし、防火処理の処理長（可燃性長尺物の長手方向に対する、区画貫通部防火措置を行う長さ）を短くすることができるため、施工の簡易化や材料コストの抑止を図ることが可能である。

一方、特に、片壁構造の開口部に配管やケーブルなどの長尺物を貫通させた場合に適した防火構造体として、例えば、壁構造に形成された貫通部に、長さが当該壁構造の厚さよりも長い耐熱性材料製の貫通スリーブを配置する方法がある。この際、貫通スリーブの長さ方向中心は、壁構造の厚み方向中心よりも一方側に寄せた片寄せ配置で設置される。また、貫通する長尺体の外面と貫通スリーブの間に熱膨張性充填材を配置し、熱膨張時に熱膨張性充填材が所定膨張領域から壁構造の他方側に離脱するのを規制する部材が備えられる（特許文献２）。

この構造によれば、熱膨張時には貫通スリーブ内の空間に熱膨張性充填材が充満し、貫通スリーブの長手方向にも膨張するため、当初の熱膨張性充填材の処理長（充填長）よりも長い範囲において、延焼防止性能を確保することができる。

特許第３９３９４１９号公報 特開２０１１−７４９６９号公報

しかし、特許文献１の方法に対し、空調冷媒管などに使用されている高発泡ポリエチレン被覆付銅管をはじめとした可燃性発泡断熱層を備えた金属管が用いられる場合がある。可燃性発泡断熱層は、樹脂を発泡させて形成され、空気層を備え、密度が低いため、熱容量が小さい。したがって、可燃性発泡断熱層は、非発泡の樹脂を使った樹脂管や電線ケーブルの外被と比べると延焼の速度が速い。

また、可燃性発泡断熱層が燃焼しても、心材となる金属管は火災燃焼中もそのまま残存する。このため、火災の熱が、金属管によって、火災側から反火災側（火災が起きている壁の反対側や床上側）に容易に伝導する。したがって、防火壁や床の金属管の貫通部分に、適切な防火構造体を構築したとしても、金属管や開口内壁の熱伝導によって、反火災側の可燃性発泡断熱層が溶融し、さらには可燃性発泡断熱層からの可燃性ガスの発生により発火する恐れがある。

特にこの傾向は、木製または鋼製の枠組みの両側に石こうボードを貼り付けた中空構造の壁、もしくは木製または鋼製の枠組みの片側に石こうボードを貼り付けた片壁構造における防火構造体に対して顕著に現れる。このような壁は、コンクリートや軽量気泡コンクリート壁の場合と比較して、中空構造の枠組み内などの中空部分や、片壁構造の片面部分に火災時の火炎が容易に入りこむことができる。このため、防火構造体における金属管が直接火炎に晒されることになり、防火壁等の反火災側への熱影響が著しく大きくなるためである。

一方、特許文献２の記載の方法では、上記の課題を解決することができるが、貫通スリーブ内部に熱膨張性充填材を配置する方法については言及されていない。特に、パテ状の熱膨張性充填材を充填する実施例が記載されているが、熱膨張性充填材の充填量を管理することが困難である。したがって、過剰に熱膨張性充填材を充填することによるコスト増や、充填材料の不足による性能劣化などの恐れがある。

これに対し、開口部に材料を充填する防火構造体に対して、開口部内に耐火性材料からなる受け材を設置する方法がある。受け部材によって、熱膨張性充填材の充填量を規制することができる。

しかし、このような受け部材を使用すると、熱膨張性充填材が熱膨張する際に、当該受け板が障害物となり、受け部材方向へ熱膨張させることが困難となる。すなわち、熱膨張性充填材の充填長に対して、より長い領域に膨張させて延焼防止性能を確保することが困難である。したがって延焼速度が速い可燃性発泡断熱層を備えた金属管の延焼防止を図るためには、熱膨張性充填材の充填量（充填長）を増やす必要があり、施工性の悪化や材料コストのアップを伴うものとなる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、施工性に優れ、材料コストを削減可能であり、特に、可燃性発泡断熱層を備えた金属管が建築物の開口部を貫通する際に用いられる防火構造体を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、区画部に設けられた開口部と、前記開口部を貫通するように設けられ、周囲に金属製の長尺体と、前記開口部の内部に配置される熱可塑性部材と、前記開口部の内部に前記熱可塑性部材と接触するように配置され、前記開口部の内部への充填量が前記熱可塑性部材に接触することで規制される第１の熱膨張性耐火材と、を具備し、火災時において、前記熱可塑性部材が燃焼または溶融可塑化して流出することで、前記第１の熱膨張性耐火材が、前記熱可塑性部材が配置されていた方向に膨張可能となることを特徴とする防火構造体である。

前記開口部の内部には、さらに受け部材が設けられ、前記受け部は、前記開口部の内部において、前記第１の熱膨張性耐火材が配置される側とは逆側の前記熱可塑性部材と接触し、前記熱可塑部材は、前記受け部材によって前記開口部の内部に保持されることが望ましい。

前記熱可塑性部材は、前記開口部の内部において、前記熱可塑性部材の断面がつぶれて前記長尺体および前記可燃性断熱層の外形状および前記開口部の内面形状に対応して変形可能な弾性体であることが望ましい。

前記熱可塑性部材は、可撓性を有する長尺部材であり、前記開口部の内部において、前記熱可塑性部材の長手方向が前記開口部の周方向になるように、前記開口部の内面に沿って屈曲して配置されることが望ましい。

前記熱可塑性部材の長手方向に垂直な方向の断面において、前記熱可塑性部材の内部に中空部が形成されてもよい。

前記開口部の前記第１の熱膨張性耐火材が配置される側の前記区画部には、前記長尺体を覆うように筒状部材が設けられ、前記筒状部材の内部には、前記長尺体の周囲に第２の熱膨張性耐火材が設けられ、さらに前記第２の熱膨張性耐火材の外周に不燃性部材が設けられてもよい。ここで、長尺体とは、たとえば発泡成形樹脂を被覆した可燃性断熱層を有する熱交換器配管などの金属管や、あるいは樹脂被覆した電線、ケーブル類などの長尺体をさすものとする。

第１の発明によれば、開口部に配置される第１の熱熱膨張性耐火材の充填量が、熱可塑性部材によって規制されるため、第１の熱膨張性耐火材を開口部内に過剰に充填することがない。したがって、材料コストを削減することができる。

また、第１の熱膨張性耐火材の充填量を規制する部材が熱可塑性部材であるため、火災時の熱によって、容易に燃焼または流出して消失する。したがって、第１の熱膨張性耐火材は、熱可塑性部材が存在していた方向に対しても容易に膨張することができる。したがって、第１の熱膨張性耐火材の充填長よりも長い領域に対して延焼防止を図ることができる。

なお、通常、このような防火構造体に対しては、耐火材や難燃性部材を用いることが一般的であり、可燃性部材や熱に弱い熱可塑性部材を用いることは極力避けられていた。本発明は、このような常識に対して、全く逆の発想によってなされたものである。

また、熱可塑性部材が弾性部材であって、断面が容易に潰れて変形可能であれば、長尺体（可燃性断熱層を有する）の外面と開口部の内面との間の隙間の形状に容易に変形して熱可塑性部材を配置することができる。したがって、作業性にも優れる。

特に、熱可塑性部材が長尺部材であって、容易に屈曲可能であれば、開口部等の大きさに応じて長さを調整可能であり、容易に挿入することができる。

また、熱可塑性部材の断面内部に中空部を形成することで、変形量をより大きくすることができるとともに、火災時における熱可塑性部材の燃焼または流出量を抑制することができる。

また、開口部の内部に、熱可塑性部材を保持する受け部材を配置することで、より確実に熱可塑性部材を開口部内に保持することができる。

また、開口部の一方の側に、筒状部材を配置し、筒状部材の内部に第２の熱膨張性耐火材を配置することで、区画部に対してより確実に延焼防止性能を確保することができる。

第２の発明は、区画部に形成された開口部に金属製の長尺体を通す工程と、前記開口部の内部に、受け部材を配置する工程と、前記開口部の一方の開口側から、前記受け部材の位置まで熱可塑性部材を挿入する工程と、前記開口部の一方の開口側から、前記熱可塑性部材の位置まで熱で膨張する熱膨張性耐火材を挿入する工程と、を具備することを特徴とする防火構造体の施工方法である。

第２の発明によれば、施工性にも優れ、材料コストも削減可能な防火構造体を容易に得ることができる。

本発明によれば、施工性に優れ、材料コストの削減が可能であり、特に、可燃性発泡断熱層を備えた金属管が建築物の開口部を貫通する際に用いられる防火構造体を提供することができる。

防火構造体１を示す斜視図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 防火構造体１を施工する工程を示す図。 防火構造体１を施工する工程を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は受け部材１７を示す図。 受け部材１７が配置された状態の正面図。 防火構造体１を施工する工程を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は熱可塑性部材１９を示す図。 熱可塑性部材１９が配置された状態の正面図。 防火構造体１を施工する工程を示す図で、図２に対応する図。 防火構造体１を施工する工程を示す斜視図。 防火構造体１の機能を示す図。 他の防火構造体３０を示す図。 （ａ）は、受け部材３３が配置された状態の正面図、（ｂ）は受け部材３３の斜視図。 熱可塑性部材３５を示す図。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる防火構造体１を示す斜視図であり、図２は図１のＡ―Ａ線断面図である。

防火構造体１は、主に、部屋等を区画する区画部である防火壁３と、防火壁３に形成された開口部５と、開口部５に設置された複数の長尺体７と、開口部５内面と長尺体７との隙間を塞ぐように設けられた熱膨張性耐火材１１ｂと、熱可塑性部材１９等から構成される。なお、以下の例では、防火構造体１として防火壁３について示すが、鉛直方向に区画する床（天井）等に設けられてもよい。

防火壁３は、図示を簡略化するが、例えば、木製軸組、強化石こうボード両面２枚貼りからなる中空壁である。なお、開口部５の形状は図示した例に限られない。

開口部５内には、複数の長尺体７が挿通される。長尺体７は例えば金属管であり、外周に、断熱層が形成される。長尺体７としては、例えば、空調冷媒用の管体である。断熱層は、例えば、高発泡ポリエチレン等で形成された可燃性発泡断熱層である。なお、図では、２本の長尺体７が配置される例を示すが、さらに多くの長尺体７が配置されてもよく、異なるサイズの長尺体や、断熱層付長尺体以外の付属配管などが適宜配置されてもよい。

開口部５の一方の側（図２の左側であって、以下、「作業側」とする）からは、必要に応じて受け部材１７が挿入される。受け部材１７は、防火壁３の一方の外面によって支持され、開口部５の深さ方向の所定位置に配置される。受け部材１７は、例えば針金等を曲げることで形成される部材であり、熱可塑性部材１９を保持するためのものである。受け部材１７の詳細については後述する。

開口部５の内部には、受け部材１７と接触するように、受け部材１７の作業側に熱可塑性部材１９が設けられる。熱可塑性部材１９は、火災等の熱によって容易に燃焼または溶融して消失または流出可能な部材である。熱可塑性部材１９としては、例えば、熱可塑性樹脂発泡体やゴム状体を用いることができる。ここで、熱可塑性樹脂発泡体としては、発泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレンを用いることができ、ゴム状体としては、加熱すると熱可塑性を示す熱可塑性エラストマーを用いることができる。熱可塑エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなど種々の材料が考えられ、これらのエラストマーをそのまま使用しても、発泡させて使用しても良い。熱可塑性部材１９は、開口部５の内面と断熱層９（長尺体７）の外周面との隙間に配置される。熱可塑性部材１９については、詳細を後述する。

開口部５の内部の熱可塑性部材１９の作業側には、熱膨張性耐火材１１ｂが設けられる。熱膨張性耐火材１１ｂは、火災等の熱によって体積膨張する部材である。長尺体７と開口部５の内面との隙間に、できるだけ隙間を作らないように充填するためには、熱膨張性耐火材１１ｂとしては、変形自在なパテ状の材料を使用することが望ましい。

熱膨張性耐火材は、通常パテ材に用いられる材料であるベースポリマーに炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム等の無機材料に、可塑剤として油分を加えた混合物に、膨張黒鉛（膨張性グラファイト）を加えたものを用いるが、両者の混合比率を制御することで膨張倍率や膨張温度を変更することができる。また、熱膨張性耐火材は、開口部に詰め込むことができる程度に柔軟性を有するものである必要がある。

なお、熱膨張性耐火材１１ｂの膨張温度は、例えば、具体的な膨張温度としては、熱可塑性部材１９の溶融可塑化温度よりも高く、発火温度よりも低い温度である必要があるが、熱膨張性耐火材の膨張温度を、１５０℃以上で２４０℃以下の温度で熱膨張を開始することが望ましく、この熱膨張性耐火材の膨張温度に合わせて。具体的な膨張倍率は必要に応じて適宜設計できるが、２倍以上に体積膨張するものを使用するのが望ましく、かつ５倍以上に体積膨張するものを使用することがさらに望ましい。

防火壁３の作業側の外面には、必要に応じて筒状部材１５が設置される。筒状部材１５は、開口部５の開口径よりもやや大きな内径を有する筒状の部材である。なお、筒状部材１５は、周方向に複数に分割（例えば二分割）して、互いに対向するように配置することで筒状としてもよい。筒状部材１５は、例えば金属製である。

筒状部材１５の内部において、長尺体７（断熱層９）の外周面には、熱膨張性耐火材１１ａが配置される。熱膨張性耐火材１１ａは、熱膨張性耐火材１１ｂと略同様の部材である。なお、熱膨張性耐火材１１ａ、１１ｂは、一体であってもよい。

筒状部材１５の内部であって、熱膨張性耐火材１１ａの外周部には、不燃材１３が配置される。不燃材１３は、セラミックウール、ロックウール、グラスウール、ケイ酸質繊維などの無機質繊維が望ましい。さらに、それらの無機質繊維の周囲をプラスチックフィルム、可燃性不織布、可燃性織布などで包装することが施工性向上の面で望ましい。

なお、筒状部材１５、熱膨張性耐火材１１ａ、および不燃材１３は、必ずしも必要ではなく、熱膨張性耐火材１１ｂによって防火性能を確保できる場合には、筒状部材１５等を設けなくてもよい。また、熱可塑性部材１９を開口部５の所定位置に保持可能であれば、受け部材１７を設けなくてもよい。

次に、防火構造体１の施工方法について説明する。まず、図３に示すように、あらかじめ防火壁３に形成された開口部５に断熱層９が設けられた長尺体７を挿通する。開口部５の大きさおよび形状は、挿通する長尺体７のサイズ、本数等に応じて適宜設定される。

次に、図４（ａ）に示すように、作業側から受け部材１７を開口部５に設置する（図中矢印Ｂ方向）。図４（ｂ）は、受け部材１７を示す図である。前述の通り、受け部材１７は、針金などの金属線を屈曲させることで形成される。受け部材１７の一部には、切れ部２１が設けられる。切れ部２１を開くことによって、長尺体７が挿通された開口部５に対しても、容易に設置することができる。

受け部材１７は、少なくとも一部に、防火壁３の外面（作業側の外面）に接触し、受け部材１７自体が、開口部５の反作業側方向に抜け落ちることを防止する腕部１８を有する。また、受け部材１７は、開口部５の内部において、長尺体７との干渉を避けつつ、長尺体７（断熱層９）と開口部５の内面との隙間に配置される受け部１６を有する。すなわち、受け部材１７は、防火壁３の外面と接触する腕部１８と、腕部１８から略垂直に曲げられ、さらに腕部１８と略平行な方向に略垂直に屈曲されて受け部１６が形成される。

図５は、受け部材１７を開口部５に設置した状態の正面図である。図５に示すように、受け部材１７は、開口部５の内部であって、長尺体７（断熱層９）と開口部５の内面との間に受け部１６が位置するように配置される。なお、受け部１６は、おおよそ開口部５の内面形状に沿うように、適宜屈曲される。この状態で、一対の腕部１８同士の最大幅が、開口部５の開口幅よりも広く設定されるため、受け部材１７が、開口部５の内部に落ち込むことがない。また、受け部１６を、開口部５の所定の深さ位置に配置することができる。

次に、図６（ａ）に示すように、開口部５の作業側から熱可塑性部材１９を挿入する（図中矢印Ｃ方向）。図６（ｂ）に示すように、例えば、熱可塑性部材１９は、可撓性を有する断面円形の長尺部材である。熱可塑性部材１９は、容易に変形し、屈曲させることができる。したがって、開口部５の形状に合うように、長手方向を開口部５形状に沿って例えば円形に屈曲させることができる。

熱可塑性部材１９は、その長手方向が開口部５の周方向になるように、開口部５の内面に沿って屈曲した状態で作業側より開口部５内に挿入され、受け部材１７の受け部１６に接触するまで押し込まれる。すなわち、熱可塑性部材１９は、受け部材１７によって、開口部５内に保持され、開口部５の内部における深さ方向の位置が定まる。

図７は、熱可塑性部材１９を開口部５に設置した状態の正面図である。図７に示すように、熱可塑性部材１９は、開口部５の内部であって、長尺体７（断熱層９）と開口部５の内面との間に挿入される。この際、長尺体７（断熱層９）と開口部５の内面との隙間が狭い部位もあるが、熱可塑性部材１９は容易に断面が潰れるため、狭い隙間に対しても押し込むことができる。

なお、図では、熱可塑性部材１９のみが潰れている状態を示すが、断熱層９も同様に潰れてもよい。また、熱可塑性部材１９と、開口部５内面または長尺体７（断熱層９）との間に隙間が形成されても良い。また、熱可塑性部材１９は、必ずしも長尺物でなくても良く、ブロック状の物を用いても良い。この場合、複数の熱可塑性部材１９を用いても良い。

次に、図８に示すように、開口部５の作業側から熱膨張性耐火材１１ｂを挿入する（図中矢印Ｄ方向）。熱膨張性耐火材１１ｂは、開口部５の内部であって、長尺体７（断熱層９）と開口部５の内面との間に挿入される。また、熱膨張性耐火材１１ｂは、熱可塑性部材１９に当たる深さまで挿入され、防火壁３の外面（作業側）位置まで充填される。前述の通り、熱可塑性部材１９の開口部５内部における位置は、受け部材１７によって定まるため、熱膨張性耐火材１１ｂの充填深さも、熱可塑性部材１９によって定まる。したがって、開口部５内部への熱膨張性耐火材１１ｂの充填量を規制することができる。

なお、熱可塑性部材１９は、長尺体７（断熱層９）の外周に巻き付けるように配置されるため、開口部５の内面と長尺体７（断熱層９）の外面との隙間が確実に保持される。したがって、熱膨張性耐火材１１ｂの挿入作業が容易である。

次に、開口部５の作業側に突出する長尺体７（断熱層９）の所定範囲に対し、さらに熱膨張性耐火材１１ａを巻きつける。熱膨張性耐火材１１ａを巻きつける長さとしては、例えば５０ｍｍ以上であることが望ましい。

図９には、防火構造体１を施工する工程図を示す。熱膨張性耐火材１１ａの外周には、さらに不燃材１３を巻きつける（図中矢印Ｅ方向）。さらに、不燃材１３の外周側から、反割り状の筒状部材１５を被せる（図中矢印Ｆ方向）。筒状部材１５は、防火壁３に固定される。以上により、防火構造体１を構築することができる。

次に、防火構造体１の機能について説明する。図１０は、火災時における防火構造体１の機能を示す概念図である。なお、以下は、防火壁３の作業側が火災になった場合について説明する。

作業側が火災になると、作業側に配置されている長尺体７の外周の断熱層９は即座に燃焼して焼失する。したがって、筒状部材１５内部に位置する断熱層９も焼失する。一方、熱膨張性耐火材１１ａは、火災の熱によって膨張する。熱膨張性耐火材１１ａは、反作業側方向に熱膨張性耐火材１１ｂが配置されているため、防火構造体１の中心方向（図中矢印Ｇ方向）と長尺体７の長手方向であって作業側方向（図中矢印Ｈ方向）に主に膨張する。

なお、熱膨張性耐火材１１ｂも火災の熱や、長尺体７を伝達する熱等によって膨張する。この際、反作業側には、熱可塑性部材１９が配置されるため、熱膨張性耐火材１１ｂは、まず、主に中心方向に膨張する（図中矢印Ｉ方向）。したがって、断熱層９の焼失によって生じる隙間を効率よく埋めることができる。

図１０（ｂ）は、さらに火災によって熱膨張性耐火材１１ａ、１１ｂの膨張が進行した状態を示す概念図である。火災がさらに進行すると、熱膨張性耐火材１１ａは、断熱層９が焼失して露出した長尺体７を覆うように膨張するとともに、さらに長尺体７の長手方向に対して膨張して、長尺体７の外周を覆う。

一方、熱可塑性部材１９は、熱によって軟化して流出するか、または燃焼により焼失する。したがって、熱膨張性耐火材１１ｂは、中心方向への膨張に加え、長尺体７の長手方向であって、反作業側方向に膨張し（図中矢印Ｊ方向）、長尺体７（断熱層９）を覆う。なお、受け部材１７は、熱によっても焼失することはないが、線状であるため、熱膨張性耐火材１１ｂの膨張の妨げとなることがない。

以上のように、熱膨張性耐火材１１ａ、１１ｂの中心方向への膨張によって、断熱層９の焼失によって生じた、長尺体７と開口部５内面の隙間を完全に塞ぐことができる。また、熱膨張性耐火材１１ａの長手方向の膨張によって、長尺体７（断熱層９）の外周が、その長手方向に所定長さだけ熱膨張性耐火材で被覆される。したがって、その間における長尺体７が火災の炎と接触することを防止することができる。また、中空壁であっても、火災の炎が防火壁３内に進入することもない。

なお、反作業側が火災になった場合にも同様の効果を得ることができる。この場合には、まず、反作業側に位置する断熱層９と熱可塑性部材１９がすぐに焼失する。したがって、熱膨張性耐火材１１ｂは、熱によって、中心方向および反作業側に向かって即座に膨張する。同様に、熱膨張性耐火材１１ａも熱によって、中心方向および長手方向（作業側方向）へ膨張を開始する。以上により、熱膨張性耐火材１１ａ、１１ｂが、開口部５の隙間を塞ぎ、開口部５近傍の長尺体７（断熱層９）を被覆する。

なお、熱可塑性部材１９の位置に、仮に断熱材や不燃材が配置されていると、断熱材等によって熱膨張性耐火材１１ｂに熱が伝わることが遅れる。このため、熱膨張性耐火材１１ｂの膨張タイミングが遅れ、例えば作業側の断熱層９が燃焼する恐れがある。しかし、本発明では、熱可塑性部材１９はすぐになくなるため、熱膨張性耐火材１１ｂの膨張開始が早くなる。したがって、より高い延焼防止効果を発揮することができる。

以上説明したように、本発明にかかる防火構造体１によれば、熱膨張性耐火材１１ａ、１１ｂによって、開口部５の近傍を確実に塞ぎ、延焼を防止することができる。また、施工時に、開口部５の内部に熱可塑性部材１９が配置されるため、熱可塑性部材１９が熱膨張性耐火材１１ｂのストッパとなり、熱膨張性耐火材１１ｂを必要以上に開口部５内に充填することがなく、また、充填量が不足することがない。

また、熱可塑性部材１９は、火災時に流出または焼失する。このため、熱膨張性耐火材を長尺体７の長手方向に膨張させることができる。したがって、熱膨張性耐火材の充填長に対して、より長い範囲に対して、延焼防止構造を確保することができる。

また、熱可塑性部材１９は、受け部材１７によって保持されるため、作業性にも優れる。なお、受け部材１７は、線材であるため、熱膨張性耐火材１１ｂの膨張に対してほとんど妨げとなることがない。また、熱可塑性部材１９は、容易に断面が潰れるため、設置作業性に優れる。さらに、熱可塑性部材１９が長尺材であるため、開口部５の内面全周に容易に設置することができる。

また、作業側が火災の場合には、熱可塑性部材１９は、熱膨張性耐火材１１ｂの膨張を一時規制し、熱膨張性耐火材１１ｂが確実に径方向に膨張させることができる。なお、長尺体７からの熱伝導等によって、熱可塑性部材１９は、比較的早期に溶融し形状を維持しなくなり、熱膨張性耐火材１１ｂの支持強度を低下させる。したがって、その後の熱膨張性耐火材１１ｂの長手方向への膨張の妨げとなることはない。

また、反作業側が火災の場合にも、熱可塑性部材１９が即座に流出または焼失するため、熱膨張性耐火材１１ｂは即座に膨張を開始し、長尺体７と開口部５の内面との間に断熱層を形成し、また開口部を長手方向に膨張することで隙間に流入する空気を遮断することが可能となる。

このように、いずれの側で火災が発生した場合であっても、熱膨張性耐火材１１ｂを長手方向にも膨張させることができるため、充填した熱膨張性耐火材１１ｂの効果を最大限に発揮することができる。すなわち、熱膨張性耐火材の使用量を従来よりも減らすことができる。したがって、材料コストの削減を図ることができるとともに、熱膨張性耐火材１１ｂを充填する深さを減らすことができるので施工性が大幅に改善される。

なお、防火構造体１の性能を実際に評価したところ、その防火性能が確認された。評価は、総壁厚８０ｍｍの中空壁に設置された丸穴の開口部に、可燃性発泡断熱層を備えた金属管および付属配管などの可燃性長尺物を貫通させた構造を対象とした。熱膨張性充填材の充填深さは、現場での作業性が良好となる３５ｍｍに設定した。図１、図２に示した防火構造体１と同様に構築された構造に対し、ＩＳＯ８３４に規定された標準加熱曲線に準拠した加熱を行った。作業側を火災側とし、反火災側に熱可塑性部材を配置した。

この結果、加熱３０分を過ぎた頃から熱可塑性部材が熱で溶融し、その直後から充填材が反火災側に著しく膨張を開始して開口内壁と可燃性長尺物との間を密に閉塞した。このため、６０分以上の防火（延焼防止）性能を発揮することが確認された。

これに対し、熱可塑性部材に代えて、不燃材を用いた場合には、可燃性発泡断熱層の燃焼が、６０分も持たずに反火災側に伝わった。すなわち、熱膨張性耐火材の充填量を規制するための部材としては、熱可塑性部材を用いる方が、より高い延焼防止性能を発揮した。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

たとえば、図１１に示す防火構造体３０を用いてもよい。なお、以下の説明では、防火構造体１と同様の機能を奏する部材については、図１、図２と同様の符号を付し、重複する説明を省略する。防火構造体３０は、防火構造体１と同様の構成であるが、筒状部材１５およびこの内部の構成を用いない点で異なる。

熱膨張性耐火材３１は、熱膨張性耐火材１１ｂと同様の部材を用いることができるが、パテ状ではなく、たとえば、パテ又はペースト状のものをポリエチレンなどに袋詰めをしたブロックまたはシート状であってもよい。防火構造体１においては、筒状部材１５を用いたが、開口部５の内部において、十分な熱膨張性耐火材３１を充填可能であれば、開口部５の内部のみで防火構造体３０を構成してもよい。なお、この場合でも、必要な量の熱膨張性耐火材３１を確実に把握するために、熱可塑性部材１９が設けられる。防火構造体３０も、防火構造体１と同様の効果を得ることができる。

また、熱可塑性部材１９を保持する受け部材としては、図１２に示す受け部材３３を用いてもよい。図１２（ａ）は、受け部材３３を開口部５に設置した状態を示す正面図、図１２（ｂ）は、受け部材３３を示す斜視図である。

受け部材３３は、例えば金属製の板状部材が屈曲されて構成される。受け部材３３は、受け部材１７と同様に、防火壁３の外面と接触する腕部３５と、開口部５の内部に位置し、熱可塑性部材１９を保持するための受け部３７を有する。

図１２（ａ）に示すように、受け部材３３は、開口部５の縁部の複数個所に設置される。なお、受け部材３３は、防火壁３の外面にネジ等で固定してもよい。受け部材３３のように構成しても、受け部材１７と同様の効果を得ることができる。また、受け部材３３を複数個用いることで、開口部５の内部において、熱可塑性部材を確実に保持することができるとともに、既設の長尺体７に対しても、容易に設置することができる。尚、長尺体を後から挿通する場合には、受け部材３３は、開口部５の縁部を複数個所に分割して覆うものではなく、開口部の縁部の全周を一つの部材で覆う構造のものとすることもできる。

また、図１３に示すような熱可塑性部材３９を用いることもできる。図１３（ａ）は、全体図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＫ−Ｋ線断面図である。熱可塑性部材３９は、熱可塑性部材１９と略同様であるが、内部に中空部４１が形成される点で異なる。

熱可塑性部材３９は、内部に中空部４１を有するため、その断面方向における潰れ量が大きい。したがって、開口部５の内面と長尺体７（断熱層９）との隙間が大きい部位においては、大きな外径によって、その隙間を効率良く塞ぎ、また、狭い隙間においては、断面が大きく潰れることで、容易に挿入することができる。

また、熱可塑性部材３９は、外径を大きくしても、体積が小さい。このため、火災時に即座に流出または燃焼して消失する。このため、より早く熱膨張性耐火材を膨張させることができる。

１、３０………防火構造体
３………防火壁
５………開口部
７………長尺体
９………断熱層
１１ａ、１１ｂ、３１………熱膨張性耐火材
１３………不燃材
１５………筒状部材
１６、３７………受け部
１７、３３………受け部材
１８、３５………腕部
１９、３９………熱可塑性部材
２１………切れ部
４１………中空部

Claims (7)

1. 区画部に設けられた開口部と、
   前記開口部を貫通するように設けられた金属製の長尺体と、
   前記開口部の内部に配置される熱可塑性部材と、前記開口部の内部に配置され、前記熱可塑性部材と接触するように配置され、前記開口部の内部への充填量が前記熱可塑性部材に接触することで規制される第１の熱膨張性耐火材と、
   を具備し、
   火災時において、前記熱可塑性部材が燃焼または溶融可塑化して流出することで、前記第１の熱膨張性耐火材が、前記熱可塑性部材が配置されていた方向に膨張可能となることを特徴とする防火構造体。
2. 前記開口部の内部には、さらに受け部材が設けられ、
   前記受け部材は、前記開口部の内部において、前記第１の熱膨張性耐火材が配置される側とは逆側の前記熱可塑性部材と接触し、前記熱可塑性部材は、前記受け部材によって前記開口部の内部に保持されることを特徴とする請求項１記載の防火構造体。
3. 前記熱可塑性部材は、前記開口部の内部において、前記熱可塑性部材の断面がつぶれて前記長尺体の外形状および前記開口部の内面形状に対応して変形可能な弾性体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防火構造体。
4. 前記熱可塑性部材は、可撓性を有する長尺部材であり、前記開口部の内部において、前記熱可塑性部材の長手方向が前記開口部の周方向になるように、前記開口部の内面に沿って屈曲して配置されることを特徴とする請求項３記載の防火構造体。
5. 前記熱可塑性部材の長手方向に垂直な断面において、前記熱可塑性部材の内部に中空部が形成されることを特徴とする請求項４記載の防火構造体。
6. 前記開口部の前記第１の熱膨張性耐火材が配置される側の前記区画部には、前記長尺体を覆うように筒状部材が設けられ、
   前記筒状部材の内部には、前記長尺体の周囲に第２の熱膨張性耐火材が設けられ、さらに前記第２の熱膨張性耐火材の外周に不燃性部材が設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の防火構造体。
7. 区画部に形成された開口部に長尺体を通す工程と、
   前記開口部の内部に、受け部材を配置する工程と、
   前記開口部の一方の開口側から、前記受け部材の位置まで熱可塑性部材を挿入する工程と、
   前記開口部の一方の開口側から、前記熱可塑性部材の位置まで熱で膨張する熱膨張性耐火材を挿入する工程と、
   を具備することを特徴とする防火構造体の施工方法。
   
   

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