JP2015223475A - 防火区画貫通構造 - Google Patents

Abstract

【構成】 防火区画貫通構造１０は、耐火性能を有する状態で、建物の防火区画１２の貫通孔１４に対して合成樹脂管１６を配管するためのものであり、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間に延焼防止機能付きの防振材１８が設けられる。防振材１８は、ロックウール２０と熱膨張性黒鉛２２とを混ぜ合わせた混合材料によって形成され、合成樹脂管１６の振動を吸収すると共に、火災時には、膨張して合成樹脂管１６を押し潰すことによって、貫通孔１４を閉塞させる。
【効果】 合成樹脂管の振動が周囲に伝播されることを適切に防止でき、かつ、火災時には貫通孔からの延焼を適切に防止できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は防火区画貫通構造に関し、特にたとえば、建物の防火区画の貫通孔に配管される合成樹脂管を備える、防火区画貫通構造に関する。

従来の建物の防火区画における貫通構造の一例が特許文献１に開示される。特許文献１の技術では、合成樹脂管の外周面に対して熱膨張材（膨張性防火材料）からなる耐火熱膨張テープが巻き付けられることによって、防火区画用配管材料が形成される。この防火区画用配管材料が防火区画の貫通孔に配管される。そして、防火区画用配管材料の外周面と貫通孔の内周面との間には、モルタル等の耐火性を有する充填材が充填される。火災時には、耐火熱膨張テープが膨張して合成樹脂管を押し潰すことによって、貫通孔が閉塞され、防火区画の一方から他方への延焼（熱、火炎および煙などの到達）が防止または遅延される。

特開２００２−１１９６０８号公報 [Ａ６２Ｃ ３／１６]

特許文献１の技術では、配管の外周面と貫通孔の内周面との間がモルタル等の硬い物質で充填される。このため、配管内に排水が流れる等して配管が振動すると、その振動が減衰されることなく周囲に伝播されてしまい、騒音問題となる恐れがある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、防火区画貫通構造を提供することである。

この発明の他の目的は、合成樹脂管の振動が周囲に伝播されることを防止でき、かつ貫通孔からの延焼を防止できる、防火区画貫通構造を提供することである。

第１の発明は、貫通孔が形成された防火区画、貫通孔に配管される合成樹脂管、および貫通孔の内周面と合成樹脂管の外周面との間に設けられる延焼防止機能付きの防振材を備える、防火区画貫通構造である。

第１の発明では、防火区画貫通構造は、耐火性能を有する状態で、建物の防火区画の貫通孔に対して合成樹脂管を配管するためのものである。この防火区画貫通構造では、貫通孔の内周面と合成樹脂管の外周面との間に延焼防止機能付きの防振材が設けられる。防振材は、たとえば不燃性を有する綿状体（繊維集合体）に対して熱膨張材を混ぜ合わせた混合材料によって形成される。防振材は、合成樹脂管の振動を吸収して騒音の発生を防止すると共に、火災時には、膨張して合成樹脂管を押し潰すことによって貫通孔を閉塞させ、防火区画の一方から他方への延焼（熱、火炎および煙などの到達）を防止または遅延させる。

第１の発明によれば、貫通孔の内周面と合成樹脂管の外周面との間に延焼防止機能付きの防振材を設けたので、合成樹脂管の振動が周囲に伝播されることを適切に防止でき、火災時には貫通孔からの延焼を適切に防止できる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、防振材は、ロックウールと熱膨張性黒鉛とを混ぜ合わせた混合材料によって形成される。

第２の発明では、ロックウールと熱膨張性黒鉛とを混ぜ合わせた混合材料によって防振材が形成される。すなわち、防振材は、ロックウールの繊維間に熱膨張性黒鉛が分散配置された構造を有し、ロックウールによる振動吸収機能と、熱膨張性黒鉛による延焼防止機能とを有する。

第２の発明によれば、第１の発明と同様に、合成樹脂管の振動が周囲に伝播されることを適切に防止でき、火災時には貫通孔からの延焼を適切に防止できる。

この発明によれば、貫通孔の内周面と合成樹脂管の外周面との間に延焼防止機能付きの防振材を設けたので、合成樹脂管の振動が周囲に伝播されることを防止でき、火災時には貫通孔からの延焼を適切に防止できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である防火区画貫通構造を模式的に示す断面図である。 図１の防火区画貫通構造が備える保持部材の一例を示す図解図である。 火災時において、図１の防火区画貫通構造が貫通孔を閉塞させる様子を模式的に示す図解図である。 この発明の他の実施例である防火区画貫通構造を模式的に示す断面図である。 図４の防火区画貫通構造が備える保持部材の一例を示す図解図であって、(Ａ)は保持部材の側面図であり、(Ｂ)は保持部材の平面図である。

図１を参照して、この発明の一実施例である防火区画貫通構造１０は、耐火性能を有する状態で、建物の防火区画１２の貫通孔１４に対して合成樹脂管１６を配管するためのものである。防火区画貫通構造１０は、防火区画１２、合成樹脂管１６および防振材１８などによって構成される。

この実施例では、防火区画１２は、１階空間と２階空間とを区画する床スラブ（防火区画床）である。防火区画１２には、その厚み方向（上下方向）に延びる貫通孔１４が形成される。貫通孔１４の径は、たとえば１８３ｍｍである。貫通孔１４には、合成樹脂管１６が挿通されて配管される。

合成樹脂管１６は、排水管、給水管または通気管などの管路を構成する管部材（管または管継手）であって、ポリ塩化ビニルおよびポリエチレン等の合成樹脂によって形成される。合成樹脂管１６の外径は、たとえば１１４ｍｍであり、その厚みは、たとえば７.１ｍｍである。ただし、合成樹脂管１６の外径および厚み等の寸法は、用途に応じて適宜変更可能であり、合成樹脂管１６の寸法などに応じて、上述の貫通孔１４の径も適宜変更される。

また、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間の隙間には、延焼防止機能付きの防振材１８が充填される。この実施例では、防振材１８は、ロックウール２０と熱膨張性黒鉛２２とを混ぜ合わせた混合材料によって形成される。

ロックウール２０は、不燃性を有する綿状体（繊維集合体）であって、高炉スラグや玄武岩などを原料として製造される。ロックウール２０の繊維間には、無数の空気層が形成され、この空気層によって振動吸収機能が発揮される。防振材１８を上記隙間に充填した際のロックウール２０の密度は、たとえば８０〜２００ｋｇ／ｍ^３に設定される。

熱膨張性黒鉛（ＴＥＧ：Thermally Expandable Graphite）２２は、鱗状グラファイト等の粉末を無機酸および強酸化剤などで処理することによって製造されるグラファイト層間化合物であって、熱によって容積が膨張する特性を有する。熱膨張性黒鉛２２は、火災時に膨張することによって、合成樹脂管１６を押し潰して貫通孔１４を閉塞させ、防火区画１２の一方から他方への延焼（熱、火炎および煙などの到達）を防止または遅延させる延焼防止機能を有する。

すなわち、防振材１８は、ロックウール２０の繊維間に熱膨張性黒鉛２２が分散配置された構造を有し、ロックウール２０による振動吸収機能と、熱膨張性黒鉛２２による延焼防止機能とを有する。

防振材１８の製造方法、つまりロックウール２０と熱膨張性黒鉛２２とを混ぜ合わせる方法は、特に限定されないが、たとえば、ロックウール２０の繊維をフェルト状（シート状）に成形する際に、ロックウール２０に対して熱膨張性黒鉛２２を混ぜ込むようにするとよい。簡単に説明すると、ロックウール２０は、高炉スラグ等の原料を溶融させて多数の噴出口から押し出すことによって繊維化され、集綿室で集綿される。集綿された繊維は、ベンジュラム方式などによって複数層に積み重ねられ、その後、硬化炉内で一定の密度および厚さに調整されて、フェルト状に成形される。このロックウール２０の繊維を複数層に積み重ねる工程において、ロックウール２０の繊維層間のそれぞれに対して熱膨張性黒鉛２２の粒状体を均一にばら撒くようにして、ロックウール２０に熱膨張性黒鉛２２を混ぜ込むとよい。また、ロックウール２０に熱膨張性黒鉛２２を混ぜ込む際には、少量の接着剤や樹脂バインダを使用して、ロックウール２０に対する熱膨張性黒鉛２２の付着性を向上させることもできる。

ロックウール２０と熱膨張性黒鉛２２との混合比率は、ロックウール２０による振動吸収機能と熱膨張性黒鉛２２による延焼防止機能とが適切に発揮される範囲内で設定され、体積比でたとえば１００：１〜１：１に設定されることが好ましく、６０：１〜２０：１に設定されることがより好ましい。

また、防振材１８の下面には、保持部材２４が設けられる。保持部材２４は、防振材１８を下から支えることによって、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間に防振材１８を確実に保持しておくための部材である。保持部材２４としては、従来のモルタルによる孔埋め作業に用いられる部材を用いるとよく、たとえば、株式会社ＵＡＣＪ製箔製の「Ａ-ＰＡＴ（商品名）」を用いることができる。

具体的には、図２に示すように、保持部材２４は、アルミニウム箔に粘着材とポリエチレンフォームとを張り合わせた構造を有する矩形板状の部材本体２６を備える。部材本体２６の中央部には、円形状および放射状の複数の切込み線が設けられており、この切込み線を利用して舌片２８を折り曲げることによって、部材本体２６の中央部に挿通孔３０が形成される。また、部材本体２６には、その側縁から挿通孔３０まで延びる１つのスリット３２が形成される。

また、図示は省略するが、防振材１８の上面には、防振材１８を覆うカバーを設けておくとよい。

なお、図１（後述する図３および図４についても同様）は、防火区画貫通構造１０の断面構造を分かり易く示すための模式図であり、特に、防振材１８部分におけるロックウール２０の繊維および熱膨張性黒鉛２２の数、大きさ、形状および配置などを正確に示すものではない。

防火区画貫通構造１０を施工する際には、先ず、防火区画１２に形成された貫通孔１４に対して合成樹脂管１６を挿通して配管する。続いて、貫通孔１４の下側開口を塞ぐように保持部材２４を取り付ける。すなわち、保持部材２４のスリット３２を通して保持部材２４の挿通孔３０に合成樹脂管１６を嵌め込むと共に、保持部材２４の上面を防火区画１２の下面に貼り付けることによって、保持部材２４を取り付ける。その後、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間の隙間に対して、その上側開口から防振材１８を均一に詰め込む。これによって、防火区画貫通構造１０の施工が完了する。

このような防火区画貫通構造１０では、火災が発生していない通常時においては、合成樹脂管１６内を排水が流れる等して合成樹脂管１６が振動しても、その振動は防振材１８（具体的にはロックウール２０）によって吸収される。つまり、合成樹脂管１６の振動に起因する騒音の発生は、防振材１８によって防止される。

一方、図３に示すように、たとえば１階空間で火災が発生したときには、火災の熱によって防振材１８（具体的には熱膨張性黒鉛２２）が膨張して、合成樹脂管１６を押し潰して貫通孔１４を閉塞させる。つまり、火災時には、防火区画１２の貫通孔１４が防振材１８によって閉塞され、防火区画１２の一方側（１階空間）で発生した熱、火炎および煙などが貫通孔１４を通過して他方側（２階空間）に到達することが防止される。

以上のように、この実施例によれば、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間に延焼防止機能付きの防振材１８を設けたので、合成樹脂管１６の振動が周囲に伝播されることを適切に防止でき、火災時には貫通孔１４からの延焼を適切に防止できる。

また、この実施例によれば、防火区画１２の貫通孔１４に合成樹脂管１６を配管した後、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間に防振材１８を充填するだけで施工が完了するので、施工性に優れる。

続いて、図４を参照して、この発明の他の実施例である防火区画貫通構造１０について説明する。図４に示す実施例では、保持部材の構成が図１に示す実施例と異なる。その他の部分の構成については同様であるので、図１に示す実施例と共通する部分については、同じ参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。

図４に示すように、防火区画貫通構造１０は、防火区画１２、合成樹脂管１６および防振材１８などによって構成される。防火区画１２の貫通孔１４には、合成樹脂管１６が挿通されて配管される。また、貫通孔１４の内周面に沿うように有底円筒状の保持部材４０が取り付けられる。そして、保持部材４０の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間の隙間に、延焼防止機能付きの防振材１８が充填される。つまり、この発明においては、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間の隙間は、必ずしも防振材１８のみによって充填されている必要はなく、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間に保持部材４０が介在しても構わない。

図５に示すように、この実施例の保持部材４０は、ステンレス等の金属製であって、貫通孔１４の内周面に沿う円筒状の側壁４２を備える。側壁４２の上端には、外方に突出する円環状の係止部４４が形成され、側壁４２の下端には、内方に突出する円環状の底部４６が形成される。また、底部４６の中央部には、挿通孔４８が形成され、挿通孔４８の内周面には、ゴムまたはエラストマ等のリング状の弾性体５０が設けられる。この弾性体５０は、貫通孔１４に保持部材４０を取り付けた際に合成樹脂管１６の外周面に密着され、挿通孔４８の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間から防振材１８が漏れ落ちることを防止すると共に、合成樹脂管１６の振動が保持部材４０を介して防火区画１２に伝播することを防止する。また、保持部材４０は、１対の半割体によって形成されており、側壁４２の周方向の一方端同士は、ヒンジ５２によって結合される。つまり、保持部材４０は、このヒンジ５２を中心として開くことができる。

このような保持部材４０を用いて防火区画貫通構造１０を施工する際には、先ず、防火区画１２に形成された貫通孔１４に対して合成樹脂管１６を挿通して配管する。続いて、貫通孔１４の内周面に沿うように保持部材４０を取り付ける。すなわち、防火区画１２上（床スラブ上）において、ヒンジ５２を中心として保持部材４０を開いて保持部材４０の挿通孔４８に合成樹脂管１６を嵌め込む。そして、保持部材４０を下方にスライドさせて、貫通孔１４の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間に保持部材４０を嵌め込むことによって、保持部材４０を取り付ける。その後、保持部材４０（貫通孔１４）の内周面と合成樹脂管１６の外周面との間の隙間に対して、その上側開口から防振材１８を均一に詰め込む。これによって、防火区画貫通構造１０の施工が完了する。

図４に示す実施例においても、図１に示す実施例と同様の作用効果を奏し、合成樹脂管１６の振動が周囲に伝播されることを適切に防止でき、火災時には貫通孔１４からの延焼を適切に防止できる。

また、図４に示す実施例によれば、防振材１８の設置作業（詰め込み作業）と同じく、保持部材４０の設置作業を防火区画１２上において実施できるので、施工性により優れる。

なお、上述の各実施例では、防火区画１２として床スラブを例示したが、防火区画１２は、横方向に隣り合う空間同士を仕切る壁（防火区画壁）であってもよい。この場合には、防振材１８の端部に必ずしも保持部材を設ける必要はない。ただし、防振材１８の両端部（露出部）には、不燃性のカバーを取り付けておくことが好ましい。

また、合成樹脂管１６としては、原管を形状記憶温度において拡径成形（拡径加工）することによって形成されたものを用いてもよい。すなわち、合成樹脂管１６に対して、形状記憶温度以上に加熱されると周方向に収縮して縮径するという性質を予め付与しておくこともできる。これによって、火災時には、合成樹脂管１６が熱によって拡径成形前の元の形状に戻ろうとして自ら縮径するので、防振材１８（熱膨張性黒鉛２２）によって合成樹脂管１６が容易に押し潰される。したがって、より確実に貫通孔１４が閉塞される。

また、上述の各実施例では、ロックウール２０と熱膨張性黒鉛２２とを混ぜ合わせた混合材料によって防振材１８を形成するようにしたが、ロックウールの代わりに、セラミックウール（セラミックファイバ）およびグラスウール等の不燃性を有する綿状体（繊維集合体）を用いることもできる。ただし、セラミックウールはロックウールと比較して高価であり、また、グラスウールはロックウールと比較して耐火性能に劣り、３００〜４００℃の熱で急激に体積が小さくなる。このため、防振材１８を構成する綿状体（繊維集合体）としては、安価でかつ耐火性能に優れるロックウール２０を用いることが好ましい。

なお、上で挙げた寸法などの具体的数値は、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …防火区画貫通構造
１２ …防火区画
１４ …貫通孔
１６ …合成樹脂管
１８ …防振材
２０ …ロックウール
２２ …熱膨張性黒鉛
２４,４０ …保持部材

Claims (2)

1. 貫通孔が形成された防火区画、
   前記貫通孔に配管される合成樹脂管、および
   前記貫通孔の内周面と前記合成樹脂管の外周面との間に設けられる延焼防止機能付きの防振材を備える、防火区画貫通構造。
2. 前記防振材は、ロックウールと熱膨張性黒鉛とを混ぜ合わせた混合材料によって形成される、請求項１記載の防火区画貫通構造。

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