JP2016142007A - 防火材及び建築物の開口部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】枠などへの取り付けが容易な防火材及び建築物の開口部構造を提供する。【解決手段】建具により開閉自在に塞がれる建築物の開口部の防火に用いられる防火材1であって、耐火性及び熱膨張性を有する熱膨張材2を少なくとも備える。熱膨張材2は、板状の第1の部分3と、第1の部分3と一体的に形成されかつ第1の部分3から折れ曲がる板状の第2の部分4と、を少なくとも備える。【選択図】図1

Description

本発明は、建築物における、窓や扉などの建具により開閉自在に塞がれる開口部の防火に用いられる防火材及び建築物の開口部構造に関する。
防火地域又は準防火地域において、例えば窓や扉などの建具で塞がれる建築物の開口部は、隣家の火災から自家への延焼を防いだり、自家の火災から隣家への延焼を防いだりするため、防火構造が施されている。具体的には、建具と、建具を建築物の壁(外壁や間仕切り壁など)に取り付けるための枠(サッシ)との間隙や、建具の部材同士の間隙から炎が通過することがないように、加熱により膨張する熱膨張性耐火材が防火材として配備されている。この防火材が、火災時の熱により膨張して上述した間隙を塞ぐことで、防火性が発現されている。
この種の防火材として、表裏面が平坦で長尺な長尺板状の防火材が提案されている(例えば特許文献1を参照)。この長尺板状の防火材は、幅広なシート状の防火材を短冊状に切断することで得られ、枠の全周にわたって長尺板状の防火材を、例えば粘着テープなどを介して貼り付けることで、枠内に配備される。
特願2014−246541号
しかし、枠は、コーナー部分については直角に折れ曲がっていることから、上述した長尺板状の防火材では、枠のコーナー部分において2つの防火材を組み合わされて取り付ける必要があるが、防火材同士の間に隙間が生じないように貼り付けるのは作業が大変手間となっていた。また、枠の種類によっては形状が複雑なものもあり、この場合には、複数の長尺板状の防火材を枠の形状に合わせて組み合せて取り付ける必要あるが、この場合においても防火材同士の間に隙間が生じないように貼り付けるのは作業が大変手間となっていた。よって、特許文献1の防火材は、取り付けを容易にする点で改良が望まれている。
本発明は、上記した課題に着目してなされたもので、枠などに対して取り付けが容易な防火材及び建築物の開口部構造を提供することを目的とする。
本発明者らは、熱膨張材を、互いに交差する板状の第1の部分と板状の第2の部分とで少なくとも構成することで、上記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、建具により開閉自在に塞がれる建築物の開口部の防火に用いられる防火材であって、耐火性及び熱膨張性を有する熱膨張材を少なくとも備え、前記熱膨張材は、板状の第1の部分と、前記第1の部分と一体的に形成されかつ前記第1の部分から折れ曲がる板状の第2の部分と、を少なくとも備える防火材からなる。
上記構成の防火材において、前記第1の部分と前記第2の部分とが、表面同士が同一平面となるように連なっていることが好ましい。
なお、前記第1の部分と前記第2の部分とが、表面同士が角度をなすように連なっていてもよい。この場合には、前記熱膨張材は、前記第1の部分と一体的に形成されかつ前記第1の部分から折れ曲がる板状の第3の部分をさらに備え、前記第1の部分は平面視矩形状をなし、前記第1の部分の対向する一対の側縁からそれぞれ前記第2の部分及び前記第3の部分が起立しており、前記第2の部分及び前記第3の部分の先端部は、それぞれ外側に折れ曲がっていてもよい。
また、上記構成の防火材において、前記熱膨張材が射出成形により形成されることが好ましい。
また、上記構成の防火材において、前記熱膨張材が、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂と、熱膨張性黒鉛と、無機充填剤とを含むことが好ましい。
また、本発明の上記目的は、上記構成の防火材が用いられている建築物の開口部構造によっても達成される。
本発明の防火材によれば、枠などのコーナー部分などに対して防火材を容易に取り付けることができ、作業効率を向上できる。
本発明の第1実施形態に係る防火材の斜視図である。 片開き窓の斜視図である。 図2の枠の背面図である。 図2のA−A線における概略断面図である。 枠の背面図であり、枠への防火材の取り付け方法の変形例を示している。 火災が生じた場合の枠に取り付けられた防火材の防火性を示す概略断面図である。 枠の背面図であり、枠への防火材の取り付け方法のその他の変形例を示している。 枠の背面図であり、枠への防火材の取り付け方法のその他の変形例を示している。 本発明の第2実施形態に係る防火材の斜視図である。 引き違い窓の正面図である。 図10のB−B線における概略断面図である。 火災が生じた場合の枠に取り付けられた防火材の防火性を示す概略断面図である。 枠の概略断面図であり、枠への防火材の取り付け方法の変形例を示している。 窓の概略断面図であり、窓への防火材の取り付け方法を示している。 窓の概略断面図であり、窓への防火材の取り付け方法の変形例を示している。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の防火材は、建築物における、窓や扉などの建具により開閉自在に塞がれる開口部の防火に用いられる。具体的には、開口部に固定される窓枠やドア枠などの枠(サッシ)や建具、又は、枠が固定される壁や屋根などの建築物の構造材に取り付けられる。なお、以下の説明では、防火材1が窓や窓枠に取り付けられる例を説明しているが、本発明の範囲はこの実施態様に限定されるものではないことは言うまでもない。
図1は、本発明の第1実施形態に係る防火材1の外観構成を示している。第1実施形態の防火材1は、耐火性及び熱膨張性を有する熱膨張材2を少なくとも備えている。熱膨張材2は、板状の第1の部分3と、第1の部分3と一体的に形成されかつ第1の部分3から折れ曲がる板状の第2の部分4とを少なくとも備えており、この第1の部分3と第2の部分4とが、表面同士及び裏面同士が同一平面となるように連なっている、つまりは、段差なくフラットな状態で連なっている。また、第1の部分3の一端側に第2の部分4が直角に突き合わされるようにして連なっており、熱膨張材2の外形はL字型となっている。なお、表面及び裏面は、偏平状の板材において、最も面積の大きい面のことを指す。
熱膨張材2は、熱膨張性黒鉛などの難燃性材料を混練した合成樹脂、エラストマー又はゴムなどの、加熱により膨張する熱膨張材料から形成される。熱膨張材料を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。熱膨張材料を構成する耐火性樹脂組成物は、通常、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂と、熱膨張性黒鉛と、無機充填剤とを含み、これらの成分の割合は特に限定されないが、例えば熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂100重量部に対して熱膨張性黒鉛が10〜300重量部、無機充填剤が30〜500重量部である。このような熱膨張材を構成する耐火性樹脂組成物としては、種々のものが公知であるが、例えば熱可塑性樹脂に、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び無機充填剤を含有し、それぞれの含有量が、熱可塑性樹脂100重量部に対して、リン化合物と中和処理された熱膨張性黒鉛との合計量が20〜200重量部、無機充填剤が50〜500重量部であり、中和処理された熱膨張性黒鉛:リン化合物の重量比が、9:1〜1:100であることを特徴とする耐火性樹脂組成物(特開平9−227716号公報);エポキシ樹脂100重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛10〜300重量部及び無機充填剤50〜500重量部からなることを特徴とする耐火性樹脂(特開2000−143941号公報);エポキシ樹脂100重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛15〜150重量部及び無機充填剤30〜500重量部からなる厚み0.3〜6mmのシート中に、1m当たりの重量が25〜2000gの不燃性繊維状材料からなるネット又はマットが含浸されてなることを特徴とする耐火シート組成物(特開2002−12678号公報);非架橋ゴム及び/又は部分架橋ゴムからなるゴム成分(A)に、熱膨張性無機物(特には、中和処理された熱膨張性黒鉛)(B)、無機充填材(C)及び平均分子量2000〜4000の液状樹脂(D)を配合してなることを特徴とする粘着性耐火性ゴム組成物(特開2003−192840号公報);及びポリ塩化ビニル系樹脂に熱膨張性黒鉛を含有させた耐火性樹脂組成物であって、配合比がポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、熱膨張性黒鉛が1〜10重量部である耐火性樹脂組成物(特開2008−180068号公報)などを挙げることができる。
なお、熱膨張材2は、熱膨張性黒鉛を用いないものであってもよい。例えば熱膨張材料を構成する耐火性樹脂組成物として、(A)多価アルコール、(B)含窒素発泡剤、(C)ゴム物質、(D)難燃性発泡剤および(E)二酸化チタンを含む高耐火性ゴム組成物を成形してなる高耐火性ゴム組成物シートであって、含窒素発泡剤(B)が、ゴム物質(C)100重量部に対し、76〜80重量部の範囲であることを特徴とする、高耐火性ゴム組成物シート(再表2012/132475号公報)などを挙げることができる。
熱膨張材2の寸法、すなわち長さ(第1の部分の長さL1、第2の部分の長さL2)、幅(第1の部分の長さD1、第2の部分の長さD2)、厚みTは特に限定されないが、長さは、通常、L1及びL2が50mm〜2000mm程度である。一例として、熱膨張材2の長さL1及びL2は300mm、熱膨張材2の幅D1及びD2は15mm、厚さTは1.6mmを例示することができる。熱膨張材2の長さL1及びL2や幅D1及びD2は、同じであっても異なっていてもよい。
熱膨張材2は、射出成形により上述した形状に成形することが好ましいが、押出成形や圧縮成形などで成形してもよい。射出成形により成形すると、熱膨張材2を無駄なく歩留まりよく製造できるうえ、複雑な形状に成形できるので好ましい。また、幅広なシート状の熱膨張材を作製し、このシート状の熱膨張材から平面視L字型の熱膨張材2を切り取ることで成形してもよい。
この第1実施形態の防火材1は、例えば図2〜図4に示すような、片開き窓10用の枠(窓枠)11に取り付けられる。なお、図3では窓10の図示を省略している。また、図3及び図4では、窓10ないしは枠11を模式的に示し、窓10や枠11の詳細な構造の図示は省略している。この枠11は、建築物の壁(図示せず)などの構造材の開口部12に従来から公知の方法によって固定される正面視矩形状かつ断面視L字形状の周枠である。枠11の材質は特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム製、合成樹脂製、アルミニウム及び合成樹脂の複合製、木質製、及び鋼製などであってよい。窓10は、パネル13の周囲に框14が固定されたものであり、框14は、それぞれ細長い上下左右の縁框部14A〜14Dを枠状に組み合せて構成されている。框14は、アルミニウムなどの金属製、木製、合成樹脂製など、任意の材料から形成されていてよい。パネル13は、ガラス製や合成樹脂製など、任意の材料から形成されていてよい。窓10は、閉窓時に框14が枠11のL字をなす一方の板状部11Aと対向しており、ハンドル15を右回りに回して框14を外側へと回動させることで、開窓する。
防火材1は、枠11の框14と対向する面、すなわち、框14の縁框部14A〜14Dと重なって延びる枠11の一方の板状部11Aの表面に取り付けられる。このとき、防火材1の角部(第1の部分3と第2の部分4の折曲部)C1が、枠11のコーナー部分C2に当たるように防火材1が取り付けられる。なお、枠11の一方の板状部11Aの全周にわたってこの種の防火材を取り付けるためには、長さD1及びD2を適当な長さに設定し、図3に示すように、4つの第1実施形態の防火材1を枠11の四隅のコーナー部分C2に隣接する防火材1との間に隙間が生じないよう取り付けてもよいし、図5に示すように、四隅のコーナー部分C2にそれぞれ取り付けられた第1実施形態の防火材1の間に、従来の表裏面が平坦で長尺な平板状の防火材16を、それぞれ防火材1及び防火材16の端面同士を突き合わせて防火材1との間に隙間が生じないよう取り付けてもよい。防火材1は、枠11に粘着テープ(図示せず)などを介して取り付けられる。なお、粘着テープは、熱膨張材2に事前に貼り付けておくことができ、その場合、粘着テープにはさらに剥離紙(図示せず)が貼り付けられているのが好ましい。
図6に示されるように火災が発生すると、防火材1(熱膨張材2)が火の熱により膨張することで、窓10と枠11との間隙Sを塞ぐ。これにより、防火材1が用いられている建築物の開口部構造においては、窓10と枠11との間から火や煙が侵入・侵出することが低減又は防止され、片開き窓の防火性を大きく改善することができる。
このように、第1実施形態の防火材1によると、熱膨張材2が、第1の部分3と、第1の部分3から折れ曲がる第2の部分4とを備えていて、枠11のコーナー部分C2の形状に沿った形状を有しているので、継ぎ目なく取り付けることが難しい枠11のコーナー部分C2に対して、継ぎ目が生じることなく防火材1を取り付けることができる。よって、防火材1の取付作業を大いに効率化することができる。
なお、防火材1は、枠11の窓10との対向面11aに取り付けてもよいし、窓10(框14)の枠11との対向面に取り付けてもよい。また、枠11及び窓10の両方の対向面に取り付けてもよい。よって、防火材1が用いられている建築物の開口部構造においても、防火材1は、枠11の窓10との対向面11aに取り付けられてもよいし、窓10(框14)の枠11との対向面に取り付けられていてもよく、また、枠11及び窓10の両方の対向面に取り付けられていてもよい。
以上、本発明の第1実施形態について説明したが、第1実施形態は上記内容のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、熱膨張材2は外形がL字型のものには限定されず、図7に示すようなコ字型の他、図8に示すような矩形枠型のものであってもよい。
図7では、熱膨張材2は、第1の部分3と一体的に形成されかつ第1の部分3から折れ曲がる板状の第3の部分5をさらに備えており、3つの部分3〜5が、表面同士が同一平面となるように連なっている。つまり、熱膨張材2は、板状の3つの部分3〜5が一体的に形成され、かつ、隣接する2つの部分同士が直角をなすよう形成されている。また、図8では、熱膨張材2は、第2の部分4及び第3の部分5と一体的に形成されかつ第2の部分4及び第3の部分5から折れ曲がる板状の第4の部分6をさらに備えており、4つの部分3〜6が、表面同士が同一平面となるように連なっている。つまり、熱膨張材2は、板状の4つの部分3〜6が一体的に形成され、かつ、隣接する2つの部分同士が直角をなすよう形成されている。
また、防火材1は、熱膨張材2と、熱膨張材2の少なくとも一部を被覆する化粧材(図示せず)とを備えた構成のものであってもよい。熱膨張材2を化粧材で被覆することにより、防火材1の意匠性を高めることができる。さらに、化粧材で被覆することにより、熱膨張材2の耐候性が向上し、防火材1の長期耐久性も向上する。このような化粧材は、粘着剤や接着剤などで熱膨張材2に貼り付けることができる。
また、防火材1を枠11や窓10に取り付けるための手段は、粘着テープに限られず、接着剤、ねじなどの物理固定を用いてもよい。
次に、図9は、本発明の第2実施形態に係る防火材1の外観構成を示している。第2実施形態の防火材1も、第1実施形態と同様に、耐火性及び熱膨張性を有する熱膨張材2を少なくとも備えている。熱膨張材2は、板状の第1の部分3と、第1の部分3と一体的に形成されかつ第1の部分3から折れ曲がる板状の第2の部分4とを少なくとも備えており、この第1の部分3と第2の部分4とが、表面同士及び裏面同士が角度をなすように連なっている、つまりは、一方の部分3の一つの側縁に他方の部分4が起立するように連なっている。また、第1の部分3と第2の部分4とは直交するようにして連なっており、熱膨張材2の外形は側面視L字型となっている。なお、表面及び裏面とは、偏平状の板材において、最も面積の大きい面のことを指す。
熱膨張材2の素材は、第1実施形態と同様であり、ここでは詳細な説明は省略する。熱膨張材2の寸法、すなわち長さL、幅(第1の部分の長さD1、第2の部分の長さD2)、厚み(第1の部分の厚さT1、第2の部分の厚さT2)は特に限定されないが、長さは、通常、Lが50mm〜2000mm程度である。一例として、熱膨張材2の長さLは300mm、幅D1及びD2は25mm、厚さT1及びT2は1.6mmを例示することができる。熱膨張材2の幅D1及びD2や厚さT1及びT2は、同じであっても異なっていてもよい。
熱膨張材2は、射出成形により上述した形状に成形することが好ましいが、押出成形や圧縮成形などで成形してもよい。射出成形により成形すると、熱膨張材2を無駄なく歩留まりよく製造できるうえ、複雑な形状に成形できるので好ましい。また、柱状の熱膨張材を作製し、この柱状の熱膨張材から側面視L字型の熱膨張材2を切り取ることで成形してもよい。
この第2実施形態の防火材1は、例えば図10及び図11に示すような、引違い窓20用の枠(窓枠)21に取り付けられる。なお、図11では、窓20及び枠21を模式的に示し、窓20や枠21の詳細な構造の図示は省略している。この枠21は、建築物の壁(図示せず)などの構造材の開口部22に従来から公知の方法によって固定される正面視矩形状かつ断面視コ字形状の周枠である。枠21の材質は特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム製、合成樹脂製、アルミニウム及び合成樹脂の複合製、木質製、及び鋼製などであってよい。2つの窓20は、パネル23の周囲に框24が固定されたものであり、框24は、それぞれ細長い上下左右の縁框部24A〜24Dを枠状に組み合せて構成されている。框24は、アルミニウムを初めとする金属製、木製、合成樹脂製など、任意の材料から形成されていてよい。パネル23は、ガラス製や合成樹脂製など、任意の材料から形成されていてよい。2つの窓20は、閉窓時に框24の上縁框部24A、下縁框部24B、さらに左縁框部24Cないしは右縁框部24Dが枠21の基板部21Aと対向しており、鍵25を下方向に回動させて各框24を左右方向にスライドさせることで、開窓する。
防火材1は、枠21の框24と対向する面、すなわち、框24の縁框部24A〜24Dの端面と重なって延びる枠21の基板部21Aの表面に取り付けられる。このとき、防火材1の角部(第1の部分3と第2の部分4の折曲部)C1が、枠21の基板部21Aと一方の側板部21Bとのコーナー部分C3に当たるように防火材1が取り付けられる。なお、枠21の基板部21Aの全周にわたって防火材1を取り付けるためには、長さLを適当な長さに設定し、例えば4つの第2実施形態の防火材1を枠21の上下左右の各長手部に沿って隣り合う防火材1との間に隙間が生じないよう取り付ける。防火材1は、枠21に粘着テープ(図示せず)などを介して貼り付けられる。なお、粘着テープは、熱膨張材2に事前に貼り付けておくことができ、その場合、粘着テープにはさらに剥離紙(図示せず)が貼り付けられているのが好ましい。
図12に示されるように火災が発生すると、防火材1(熱膨張材2)が火の熱により膨張することで、窓20と枠21との間隙Sを塞ぐ。これにより、防火材1が用いられている建築物の開口部構造においては、窓20と枠21との間から火や煙が侵入・侵出することが低減又は防止され、引違い窓の防火性を大きく改善することができる。なお、第2実施形態の防火材1は、枠21の基板部21Aと、基板部21Aの両端の側板部21Bとのコーナー部分C3以外にも、基板部21Aにその他の板状部が基板部21Aから突き出ている場合、寸法を適宜調整することで、基板部21Aと上記板状部とのコーナー部分にも配置することができる。
このように、第2実施形態の防火材1によると、枠21の基板部21Aに例えば側板部21Bなどが一体的に設けられていて、枠21の形状が複雑になっていても、熱膨張材2が、第1の部分3と、第1の部分3から折れ曲がる第2の部分4とを備えており、枠21の形状に沿った形状を有しているので、枠21の当該複雑な形状となる部分に対しても継ぎ目が生じることなく防火材1を取り付けることができる。よって、防火材1の取付作業を大いに効率化することができる。
以上、本発明の第2実施形態について説明したが、第2実施形態は上記内容のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、熱膨張材2の第1の部分3及び第2の部分4は直交しているが、折れ曲がっていれば直交していなくてもよい。また、熱膨張材2の第1の部分3及び第2の部分4はともに平板状であるが、枠21の形状に応じて例えば第2の部分4を曲板状などにしてもよい。
また、熱膨張材2は、外形がL字型のものには限定されず、図13に示すようなコ字型のものであってもよい。図13では、熱膨張材2は、第1の部分3と一体的に形成されかつ第1の部分3から折れ曲がる板状の第3の部分5をさらに備えており、2つの部分4,5が、第1の部分3に対して、第1の部分の対向する一対の側縁から表面同士が角度をなすように起立している。つまり、熱膨張材2は、板状の3つの部分3〜5が一体的に形成され、かつ、隣接する2つの部分同士が直角に交差するよう形成されている。この場合、防火材1は、第1の部分3が枠21の基板部21Aに当たるとともに、第2の部分4及び第3の部分5が枠21の側板部21Bに当たるように、枠21に取り付けることができる。
なお、防火材1は、窓20(框24)の枠21との対向面に取り付けることもできる。よって、防火材1が用いられている建築物の開口部構造においても、防火材1は、窓20(框24)の枠21との対向面に取り付けられていてもよい。具体的には、図14に示すように、框24の縁框部24A〜24D(図示例では左側框部24C)の端面に取り付けることができる。また、窓20の框24の端面に凹部26が形成されている場合には、この凹部26内に取り付けることもできる。この場合には、L字型の防火材1を2つ並べて凹部26内に取り付けてもよいし、コ字型の防火材1を凹部26内に取り付けてもよい。また、図15に示すような、図14のコ字型の防火材1の熱膨張材2について、第2の部分4及び第3の部分5の先端部Eを、それぞれ外側に折れ曲げた形状の防火材1を凹部26内に取り付けてもよい。この場合、外側に曲がった先端部Eを左縁框部24Cないしは右縁框部24Dの凹部26の側方部分27に当たるように、防火材1を窓20に取り付けることで、防火性を向上できる。
また、第2実施形態の防火材1も、熱膨張材2と、熱膨張材2の少なくとも一部を被覆する化粧材(図示せず)とを備えた構成のものとすることができる。また、防火材1を枠21や窓20に取り付けるための手段は、粘着テープに限られず、接着剤、ねじなどの物理固定を用いてもよい。
本明細書中に引用されているすべての特許出願および文献の開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。
1 防火材
2 熱膨張材
3 第1の部分
4 第2の部分
5 第3の部分

Claims (7)

  1. 建具により開閉自在に塞がれる建築物の開口部の防火に用いられる防火材であって、
    耐火性及び熱膨張性を有する熱膨張材を少なくとも備え、
    前記熱膨張材は、板状の第1の部分と、前記第1の部分と一体的に形成されかつ前記第1の部分から折れ曲がる板状の第2の部分と、を少なくとも備える防火材。
  2. 前記第1の部分と前記第2の部分とが、表面同士が同一平面となるように連なっている請求項1に記載の防火材。
  3. 前記第1の部分と前記第2の部分とが、表面同士が角度をなすように連なっている請求項1に記載の防火材。
  4. 前記熱膨張材は、前記第1の部分と一体的に形成されかつ前記第1の部分から折れ曲がる板状の第3の部分をさらに備え、
    前記第1の部分は平面視矩形状をなし、前記第1の部分の対向する一対の側縁からそれぞれ前記第2の部分及び前記第3の部分が起立しており、
    前記第2の部分及び前記第3の部分の先端部は、それぞれ外側に折れ曲がっている請求項3に記載の防火材。
  5. 前記熱膨張材が射出成形により形成される請求項1〜4のいずれかに記載の防火材。
  6. 前記熱膨張材が、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂と、熱膨張性黒鉛と、無機充填剤とを含む請求項1〜5のいずれか記載の防火材。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の防火材が用いられている建築物の開口部構造。
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