JP2015517039A - 改良型多プライパネル - Google Patents

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Abstract

本発明は、好ましくは木製の平行な構造用板材と、構造用板材の材料とは異なる材料製で構造用板材の間に配置される充填用板材とで構成されたものを、少なくとも一つ含むプライの重なりで構成されている、壁、床または天井あるいは建物用傾斜面の構造用または充填用の多プライパネルであり、前記材料が断熱性または防音性、熱慣性または耐火性によって選定され得る。少なくとも一つの剛性充填用板材は0.038W/m.K未満の熱伝導率を有する遮断材製である。【選択図】図4

Description

本発明は、建物の構造に関する。本発明は、より詳細には、例えば断熱性および/または防音性あるいは耐火性を改善する目的で、床または壁または屋根の傾斜面を構成するため、または壁の充填材を構成するためのパネルに関する。
断熱性および/または防音性あるいは耐火性を改善する目的で壁または壁の充填材を構成するために、数多くの材料が提案されてきた。新規基準RT2012、その先のRT2020およびラベルの発効に伴って、要件は変化し、したがって異なる壁または壁の充填材の品質を提案できることが必要となっている。その上、求められる品質は、内壁か外壁、天井、屋根の傾斜面のいずれであるかにより同一ではなく、建造物のタイプに応じて、要件もまた変わる。このためパネルまたは材料の供給業者は、あらゆる需要に対処できるように大量の商品構成を想定することを余儀なくされている。
本発明は、これらの欠点を少なくとも部分的に改善することを目的とする。このため、本発明は、好ましくは木製の平行な構造用板材と、構造用板材の材料とは異なる材料製で構造用板材の間に配置される充填用板材とで構成されたものを、少なくとも一つ含むプライの重なりで構成されている、壁、床または天井あるいは建物用傾斜面の構造用または充填用の多プライパネルであり、前記材料が、断熱性または防音性、熱慣性または耐火性によって選定され得る。このパネルは、少なくとも一つの充填用板材が0.038W/m.K未満、好ましくは0.035W/m.K未満の熱伝導率を有する遮断材製であることを特徴とする。
これらの措置により、単純な設計で各ニーズに適応した特徴を有し、かつ効率、特に断熱に関する効率が高くなった複数のタイプのパネルを得ることができる。
他の特徴によると、
− 前記遮断材は、優れた断熱性品質を有する材料であるガラスウール、ロックウールあるいは白色発泡ポリスチレンまたは黒鉛含有発泡ポリスチレン製であってよい。
− 前記パネルは、1000kJ/m3.K超の熱慣性を有する慣性材料製の板材を含んでいてよい。この措置により、前記パネルに対して優れた熱慣性を付与して、夜間および/または冬季にはより緩やかに温度が降下し、昼間および/または夏季にはより緩やかに温度が上昇するようにすることが可能となり、前記板材は有利には、建物の内部により近い室内壁の側に配置されて、ユーザーに最大限の快適性を提供することができる。
− 前記材料は、優れた熱慣性を提供する比熱と密度の組合せを示す木材、石膏、セルロースワッディング、または木材粒子製であってよい。
− 前記パネルは、防音性材料でできた充填用板材を含んでいてよい。
− 前記防音性材料は、防音に充分適した材料であるロックウールまたは木質繊維製であってよい。
− 前記パネルは、このパネルに対し優れた耐火性を付与する不燃性材料製の板材を含んでいてよい。
− 前記不燃性材料は、優れた耐火性を示す材料である、石膏またはロックウール製であってよい。他の特徴がこのパネルに求められているものに最も対応している材料が選択される。
− 前記パネルは、技術回線網の通過を可能にするような形で構造用板材間の空間がパネル内にある、技術回線網用のプライを含んでいてよく、こうしてパネル内に前記技術回線網を内蔵することができる。
本発明の利点は、詳細には、プライおよびウエハの形に組立てられた構造用板材と充填用板材である少数の基本的構成要素から、複数の利用分野のために適応され改善された特性を有するパネルを提供することを可能にするという点にある。
本発明は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより、より良く理解されるものである。
本発明に係るパネルの木製格子の分解組立図である。 図1の組立てられた木製格子の断面図である。 本発明に係る部分的パネルの分解組立図である。 本発明に係るパネルのプライの第二の実施形態の正面図である。 本発明に係るパネルのプライの第三の実施形態の正面図である。
パネルは、層とも呼ばれる一連のプライ1で構成されている。各プライは、構造用板材2と充填用板材3を含むことができる。充填用材料は、一般に、柔軟材料、クラフト紙またはガラス繊維製の補強材に結びつけられた柔軟材料で構成された半剛性材料、および単独で形状を保つことができ板の形で取り扱われる剛性材料に分類され、柔軟材料と半剛性材料の二つのタイプの材料は、多くの場合、ロールの形で取り扱われる。本発明の充填用板材は、一般に剛性板材であるが、半剛性材料であってもよい。
図1〜3に示されている第一の実施形態によると、異なるプライ1内の構造用板材2の向きおよび配置は、構造用格子と同等の一つの構造を形成する。これらの構造用板材は、例えば接合され調整されて矩形断面を有し、プライ一枚おきに、最初は垂直にそして次に水平に配置されてよい。交差されたプライは、木製板材の部位で互いに組立てられる。この組立ては、接着によってかさらには釘打ちまたはネジ留めにより行なうことができる。図3には、構造用板材のみで構成されたプライが見られる。
同じ方向(垂直方向または水平方向)を向いた構造用板材を有するプライは、プライ相互に構造用板材の位置ずれを示していてよい。このずれにより、構造用格子が発生させる可能性のある熱橋を削減、ひいては消滅させることができる。
別の実施形態によると、平行な構造用板材、あるいは任意の角度、例えば互いに30°、45°または60°だけ傾けた構造用板材を伴う連続した二つのプライを配置することができる。
構造用板材は、木製であり得るが、金属製、好ましくはアルミニウムなどの軽量金属製、炭素繊維などの複合材料製、さらには樹脂製であってよい。
パネルの包括的な機械的強度は、構造用板材相互の接触ゾーン全体にわたる構造的組立てによって得られる。すなわち、板材が重ねられているかあるいは互いに一つの角度を成しているかに応じて、板材の長さ全体にわたる、または交差部における構造的組立てによって得られる。
構造用板材の間隔(または軸間距離)は、プライに求められる機械的性能によって決まり、標準的な幅またはパネルが遭遇する幾何学的な制約条件、例えば戸または窓の存在に適応した幅を有する一定数の充填用板材を構造用板材の間に配置することができる。
図4および5は、構造用板材の二つの異なる配置を伴う、戸5および窓6を包含するプライの二つの例を示している。こうして、図4のプライと図5のプライを交互に配置することができるが、同様に図4にしたがった、複数の連続したプライを配置するかまたは構造用板材で構成された一つのプライとしての他の構成を間置することもできる。選択された充填用板材は、プライを充填することになる。
構造用板材は一つのプライ内で平面的に置かれているため、プライの厚みは、選択された構造用板材の厚みによって与えられる。構造用板材の厚みは、場合によりプライ毎に変えてよい。こうして、異なる厚みのプライで一枚のパネルを構成することができる。
構造用板材の考えられる寸法例は以下の通りである:
− 30×100mm、
− 30×150mm、
− 45×95mm、
− 45×145mm。
充填用板材(遮断、慣性他)の考えられる寸法例は以下の通りである:
− 150mm(厚みは木製板材の厚みである)、
− 300mm(または150mmの板材2枚)、
− 450mm(または150mmの板材3枚または150mmの板材1枚と300mmの板材1枚)、
− 600mm(または150mmの板材4枚または300mmの板材2枚)、
− パネルの幾何学的な配置により課せられる任意の寸法。
各プライ内で構造用板材間の利用可能空間は、適合した材料の充填用板材により埋められるかまたは、技術回線網を組込むかまたは他のあらゆる用途のために(例えば外側プライ用に)空のまま残されてよい。
一つのプライ内で、充填用板材は、特に複数の板材が組合わされている場合、互いに側面で接着され、さらに構造用板材に接着されて、優れた気密性、断熱性および遮音性を保証する材料間の完全な接触を得ることができる。
異なるパネル(壁、スラブ、床、傾斜面)は、以下の通り、規則上の要件を遵守しながら建造物の内部で一つ以上の機能を果たさなければならない。
Figure 2015517039
こうして、一つのパネルを構成するプライの各々について、各要件に適合した厳密な作製方法によって、使用材料の合理化が導かれるはずである。パネル内に存在する構成要素は、まさに必要かつ十分な量でなければならない。
これらの異なる作製方法を分析することにより、それ自体以下のような異なる材料で構成された、いくつかの数のプライを有する「機能的ウエハ」4(図3)を特定することが可能となった:
− 構造用ウエハ、
− 遮断用ウエハ、
− 慣性用ウエハ、
− 技術回線網およびサイディング支持用ウエハ。
注:各々の機能的ウエハは、他の機能用には最低限の適性を有していればよい(例えば構造用ウエハは、遮断機能に対する初期応答をもたらす。)
以下で提示される異なる実施例は、各々30mmの厚みのプライを基礎として設定されている。
実施例1−新築建物または建物改築用のコンクリート、金属または木材製の主要構造上に後付けされるカーテンウォール
− 内部サイディング:石膏ボード、
− 防音隔壁/技術的空間:R48型金属レール+ミネラルウールタイプの防音材50mm:
・ R=1.40m2.K/W
・ Rw−17dB(BA13有り)
− 防湿材:厚み>=150μ/Sd>80〜100m
− 充填用パネル/断熱および防音用(本発明に係るパネル)
・ 第一の垂直プライ−木材25%/ミネラルウール75%
・ 第二の水平プライ−木材25%/ミネラルウール
・ 第三の垂直プライ−木材25%/GEPS75%
・ 第四の水平プライ−木材25%/GEPS75%
・ 第五の垂直プライ−木材25%/GEPS75%
・ 第六の水平プライ−木材25%/GEPS75%
・ 第七の垂直プライ−木材25%/ミネラルウール75%
− 防雨材:防雨材Sd<0.18m
− サイディング支持体/換気空間板材:剛性な角材30×80mm(軸間距離600mm)
− 外部サイディング:層状パネル
このようなパネルを用いて得られる性能は以下の通りである:
− 耐熱性:4.91m2.K/W
− 熱伝導率:0.203W/m2.K、(新RT2012では≦0.2W/m2.Kが課せられる)
− 耐音響性Rw:BA13無しで36dB、(NRA2000では≧30または53dBが課せられる)
− 耐音響性Rw:BA13無しで36dB、(NRA2000では≧30または53dBが課せられる)。
実施例2−多ウエハ担持壁
− 内部サイディング:石膏ボード、
− サイディング支持体/技術的空間:剛性な角材37×50mm(軸間距離600mm)
− 防湿材:厚み>=150μ/Sd>80〜100m
− 担持パネル/熱用、音響用および構造用(本発明に係るパネル)
○ 構造用ウエハ:
・ 第一の垂直プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第二の水平プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第三の垂直プライ−木材50%/GEPS50%
・ 第四の水平プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第五の垂直プライ−木材50%/GEPS50%
○ 遮断用ウエハ
・ 第六の水平プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第七の垂直プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第八の水平プライ−木材25%/ミネラルウール75%
− 防雨材:防雨材Sd<0.18m
− サイディング支持体/換気空間板材:剛性な角材27×50mm(軸間距離600mm)
− 外部サイディング:木製保護材
このようなパネルを用いて得られる性能は以下の通りである:
− 耐熱性:5.03m2.K/W
− 熱伝導率:0.198W/m2.K、(新RT2012では≦0.2W/m2.Kが課せられる)
− 耐音響性Rw:BA13有りで40dB、(NRA2000では≧30dBが課せられる)
− 耐音響性Rw:BA13有りで40dB、(NRA2000では≧30または53dBが課せられる)。
実施例3−単ウエハ担持壁
− 内部サイディング:石膏ボード、
− サイディング支持体/技術的空間:剛性な角材37×50mm(軸間距離600mm):
− 担持パネル/音響用および構造用(本発明に係るパネル)
・ 第一の垂直プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第二の水平プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第三の垂直プライ−木材50%/GEPS50%
・ 第四の水平プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第五の垂直プライ−木材50%/ミネラルウール50%
− 内部サイディング:石膏ボード
このようなパネルを用いて得られる性能は以下の通りである:
− 耐音響性Rw:BA13有りで38dB(NRA2000では≧35dBが課せられる)。
実施例4−床
− 床仕上げ:浮き床、
− 弾性材料:Assour Parquet
− 床パネル/音響用および構造用(本発明に係るパネル)
・ 第一の長手方向プライ−木材100%
・ 第二の横断方向プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第三の長手方向プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第四の横断方向プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第五の長手方向プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第六の横断方向プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第七の長手方向プライ−木材100%
− 吊り天井:金属レール上の石膏ボード
このようなパネルを用いて得られる性能は以下の通りである:
− 耐音響性Rw=BA13有りで39dB、(NRA2000では≧40dBが課せられる)
− スパン=7m(2点支えにおける、運転荷重150kg/m2、たわみ1/500)
実施例5−屋根の傾斜面
− 屋根:あらゆるタイプの屋根+小幅板および補助小幅板、
− 保護/密封性:HPV防雨材タイプの屋根下地遮蔽板、
− 傾斜面パネル/熱用、音響用および構造用(本発明に係るパネル)。
○ 構造用ウエハ:
・ 第一の長手方向プライ−木材100%
・ 第二の横断方向プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第三の長手方向プライ−木材50%/ミネラルウール50%
・ 第四の横断方向プライ−木材50%/GEPS50%
・ 第五の長手方向プライ−木材50%/GEPS50%
・ 第六の横断方向プライ−木材50%/GEPS50%
・ 第七の長手方向プライ−木材100%
○ 遮断用ウエハ
・ 第八の横断方向プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第九の長手方向プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第十の横断方向プライ−木材20%/GEPS80%
・ 第十一の長手方向プライ−木材25%/ミネラルウール75%
− 吊り天井:金属レール上の石膏ボード。
このようなパネルを用いて得られる性能は以下の通りである:
− 耐熱性:5.91m2.K/W
− 熱伝導率:0.17W/m2.K(新RT2012≦0.17W/m2.K)
− 耐音響性Rw=40dB(BA13有り)、(NRA2000では≧30dBが課せられる)
− スパン=7m(2点支えにおける、固定荷重および気候荷重150kg/m2、たわみ1/500)
パネルは同様に、ファサードの改修作業の場合などの既存の構造の熱用充填材としても使用可能である。
この場合、プライの熱性能が重視され、構造用板材の格子は、以下のことを保証するように大きさが決定される(各プライ内における構造用板材の%):
− パネルの機械的保持、
− 外部サイディングが発生させる応力の支持壁への伝達。
本発明に係るパネルのために使用される材料は、以下のものの中から選択することができる。
構造用板材については、トウヒ、モミ、アメリカトガサワラなどの針葉樹由来の木材、あるいはアルミニウムなどの軽量金属、複合材料、樹脂を選択することができる。板材は中実または中空であってよい。
音響、火気および経済性に関する制約条件と結びつけられた熱性能要件に応じて、複数の遮断用製品が選択された。遮断材は、例えば150mmの倍数(150、300、450および600mm)の幅ならびに30および45mmの厚みの板材の形で使用される:
ガラスウールは、断熱および防音材として使用される。
その密度は70kg/m3であり、その熱伝導率は0.030W/m.K、その水蒸気拡散に対する抵抗係数μは1.2であり、その比熱は1030J/(kg.K)である。
その火気に対する反応は、Euroclasse NF EN 13501−1に準じてM0、およびA2 S1 d0と分類されている。このような火気に対する反応は、Euroclasseの少なくともA2 S1の分類に対応する、フランス規格に準じて「非引火性」と呼ぶことのできる材料に対応している。
ロックウールは、断熱材として使用可能であるが、防音材としてきわめて評価が高い。
その密度は100〜150kg/m3であり、その熱伝導率は0.036〜0.038W/m.Kであり、その水蒸気拡散に対する抵抗係数μは1であり、その比熱は1030J/(kg.K)である。
火気に対する反応は、Euroclasse NF EN 13501−1に準じて不燃性、そしてA1と分類されており、したがって、これは、何にもまして非引火性である。
黒鉛含有発泡ポリスチレン(GEPS)は、断熱材として使用される。これは、ペンタン(混合された異性体の混合物)と98%の封入空気で構成される。セルロースワッディングタイプの遮断材も同様に適切である。
GEPSの密度は20kg/m3であり、その熱伝導率は0.031〜0.032W/m.Kであり、その水蒸気拡散に対する抵抗係数μは60であり、その比熱は1450J/(kg.K)である。
火気に対する反応はEuroclasse NF EN 13501−1に準じてM4、そしてEと分類され、あるいは耐火性の発泡ポリスチレン(EPS)についてはM1として分類される。
木質繊維は、断熱および防音材として使用可能であるが、その断熱性能はわずかに低い。これは、優れた慣性(夏季/冬季の快適性)を示し、98%の木質繊維(針葉樹の繊維のフェルティング)およびパラフィン(またはポリオレフィン)で構成されている。
その密度は、80kg/m3から150kg/m3まで変動し、その熱伝導率は0.039〜0.042W/m.Kであり、その水蒸気拡散に対する抵抗係数μは5であり、その比熱は2100J/(kg.K)である。
その火気に対する反応は、Euroclasse NF EN 13501−1に準じてM4、そしてEと分類されている。
80kg/m3未満の密度を有する「ウッドウール」と呼称される材料が存在する。
一方、建物の熱的性能は、建物内に存在する包括的慣性と密に関係している。この慣性は「夏季/冬季の快適性」の改善に寄与する。したがって、この機能をもたらす材料は、本発明に係るパネルの内部プライの中に組込むことが可能である。これらの充填用材料は、同様に、音響的性能を改善できるようにし、その性質によると、パネルの防火度および火気安定性に寄与する。これらの材料の中には、石膏(天然石膏)、セルロースワッディング(紙の再生利用)または木材粒子を見出すことができ、これらは例えば15mmの厚みで使用される。
石膏の密度は1250kg/m3、その熱伝導率は0.320W/m.K、その水蒸気拡散に対する抵抗係数μは13、そしてその比熱は1265J/(kg.K)である。石膏は、31dB(A)の吸音を得ることを可能にする。
比熱と密度を組み合わせることにより、約1500kJ/m3.Kの単位体積あたりの熱慣性が得られ、これは厚み30mmの板材の場合、45kJ/m2.Kの熱慣性を提供する。以上で記載のもののような極めて遮断性の高い物質は、多くの場合、はるかに低い熱慣性を呈し、したがって、パネルにとっては、遮断ウエハを構成する複数の遮断プライと慣性用ウエハを構成する慣性の高い複数のプライとを組み合わせることが有利であり得る。木材は、石膏よりもわずかに低いおよそ1000kJ/m3.Kの単位体積あたりの熱慣性を示すことから、慣性については効果がわずかに低いものの優れた構造的強度ももたらす100%木材のプライが好まれる。
石膏の火気に対する反応はEuroclasse NF EN 13501−1に準じてM0、そしてA2 s1 d0と分類され、したがってこの材料は同様に不燃性、そして何にもまして非引火性を認めることができる。
水蒸気に対する密封性は、パネルの内部面上に防湿材フィルムを使用することによって得られる。密封層の接合および建具造作の連結は、適合した接着性板材によって行なわれる。
製品は、DTU31.2に適合した0.005g/m2.mmHgの最大透湿率および100μmの最小厚みを有する。
本発明に係るパネルを構成する各充填用製品(遮断および慣性)に固有の「水蒸気拡散に対する抵抗」に応じて、かつ水蒸気圧曲線の計算結果にしたがって、防湿材の除去を企図することが可能である。
雨に対する保護に関しては、垂直壁の分類(DTU20.1)にしたがい、本発明に係るパネル上に後付けされる外部サイディングの性質に応じて、外装とは独立した耐水性が必要であるかもしれない。防雨材フィルムが建物の耐水性を確保できる。
製品は、DTU31.2に適合する0.5g/m2.mmHgの最大透湿率を有する。
本発明に係る壁に後付けされる外部サイディングは、次の二つの種類に分けられる:
− 換気空間板材を組込んだ二次的フレームに固定される板材または板タイプのサイディング、
− パネルに直接塗布されるコーティング。
前者の場合、耐水性は、換気空間板材の部位に位置づけされた防雨材によって確保される。
外部サイディングは、二次的木製フレームタイプの不連続支持体に固定される。フレーム要素の軸間距離および断面は、(DTUまたはメーカーの技術的通知書の規定に準じて)ファサードに後付けされる材料のタイプに応じたものとなる。
本発明に係る壁と組み合わせることのできる外部サイディングの例:
− 剛性の木製の板材でできた保護材(DTU41.2)、
− 合成材料の板材でできた保護材、
− 金属パネルでできた保護材、
− 高圧装飾用の層状パネル、
− 屋根板タイプの木製鱗状保護材、
− テラコッタ製の鱗状保護材、
− 薄石材状に付着した壁コーティング。
繊維製フレームに結びつけられた上塗りタイプのコーティングは、本発明に係るパネルを100%遮断する最終プライに、後付けすることができる。既存の外部上塗り系の推奨事項に応じて、支持用遮断材は、木質繊維(最低60mm)、ロックウール(最低40mm)または発泡ポリスチレン(最低30mm)製であると考えられる。
本発明によりもたらされる利点は、主として、それが、優れた特性を提供しながら、構造用板材および充填用板材という少数の基本的構成要素から、複数の利用分野に求められている特性を有するパネルを提案することを可能にしているという点にある。
本発明について、具体的な一実施形態にしたがって説明してきたが、本発明は全くそれに限定されるものではなく、本発明の枠から逸脱することなく変形形態ならびに記載の変形形態の組合せをそれに対してもたらすことが可能である。
1 プライ
2 構造用板材
3 充填用板材
4 機能的ウエハ
5 戸
6 窓

Claims (9)

  1. 好ましくは木製の平行な構造用板材(2)と構造用板材(2)の材料とは異なる材料製で構造用板材(2)の間に配置される充填用板材(3)とで構成されたものを、少なくとも二つ含むプライ(1)の重なりで構成されている、壁、床または天井あるいは建物用傾斜面の構造用または充填用の多プライパネルにおいて、前記材料が、その断熱性または防音性、その熱慣性または耐火性によって選定され得る多プライパネルであり、前記二つのプライ(1)のうちの一方のプライの少なくとも第一の充填用板材(3)が剛性でかつ0.038W/m.K未満、好ましくは0.035W/m.K未満の熱伝導率を有する遮断材製であること、および前記二つのプライ(1)のうちの他方のプライの少なくとも一つの充填用板材(3)が前記第一の材料とは異なる材料製であることを特徴とする、多プライパネル。
  2. 前記遮断材が、ガラスウール、ロックウールあるいは白色発泡ポリスチレンまたは黒鉛含有発泡ポリスチレン製であることを特徴とする、請求項1に記載のパネル。
  3. 1000kJ/m3.K超の熱慣性を有する慣性材料製の充填用板材(3)を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のパネル。
  4. 前記慣性材料が、木材、石膏、セルロースワッディング、または木材粒子製であることを特徴とする、請求項3に記載のパネル。
  5. 防音性材料でできた充填用板材(3)を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載のパネル。
  6. 前記防音性材料が、ロックウールまたは木質繊維製であることを特徴とする、請求項5に記載のパネル。
  7. 不燃性材料製の充填用板材(3)を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一つに記載のパネル。
  8. 前記不燃性材料が、石膏またはロックウール製であることを特徴とする、請求項7に記載のパネル。
  9. 技術回線網の通過を可能にするような形で構造用板材(2)間の空間が内部にある、技術回線網用のプライ(1)を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一つに記載のパネル。
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