JP2019002145A - 耐火主要構造部 - Google Patents

Abstract

【課題】木製芯材の表面側に耐火板を備えた耐火主要構造部であって、火災時において、火熱が木製芯材の表面に到達し難くなるようにできて、耐火性能に優れた耐火主要構造部を提供する。【解決手段】本発明に係る耐火主要構造部１は、集成材又はＣＬＴにより形成されて建築物の主要構造部を構成する木製芯材２と、木製芯材２の表面２１を被覆するように設けられた耐火性を有した熱膨張材３と、熱膨張材３の表面３１を被覆するように設けられた耐火板４とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の柱や梁等の主要構造部となる木製芯材と、木製芯材の表面に設けられた耐火材料部とを備えた耐火主要構造部に関する。

建築物の柱や梁等の主要構造部となる木製芯材と、木製芯材の表面に設けられた「燃え止まり層」と呼ばれる耐火材料部とを備えた構成の耐火主要構造部が知られている。
そして、石膏ボードと耐火シートによる燃え止まり層を形成した構成の「スリム耐火ウッド（登録商標）」と呼ばれる耐火主要構造部（非特許文献１参照）等が知られている。

スリムで優れた耐火性能を発揮する木質柱「スリム耐火ウッド」、[平成２９年５月１２日検索］、インターネット〈http://www.shimz.co.jp/news_release/2015/2015022.html〉

上述した「スリム耐火ウッド」は、木製芯材の表面に耐火板としての石膏ボードが設けられ、石膏ボードの表面に耐火シートが設けられた構成である。
しかしながら、当該「スリム耐火ウッド」においては、木製芯材の表面と石膏ボートの面との関係が、面と板面との面同士の合わせになるため、木製芯材の表面と石膏ボートの板面との間に隙間が生じる可能性が高い。また、火災時においては、石膏ボートが熱を受けて熱収縮したり反ったりすることにより、木製芯材の表面と石膏ボートの板面との間にさらに隙間が生じる可能性が高い。また、石膏ボートは、火災時に亀裂が生じたり破損したりする場合もある。
したがって、「スリム耐火ウッド」の構成では、火災時において、上述した隙間や、亀裂、破損部分に火熱が回り込んで火熱が木製芯材の表面に到達しやすくなり、耐火性能が低下する可能性がある。
本発明は、木製芯材の表面側に耐火板を備えた耐火主要構造部であって、火災時において、火熱が木製芯材の表面に到達し難くなるようにできて、耐火性能に優れた耐火主要構造部を提供するものである。

本発明に係る耐火主要構造部は、集成材又はＣＬＴにより形成されて建築物の主要構造部を構成する木製芯材と、木製芯材の表面を被覆するように設けられた耐火性を有した熱膨張材と、熱膨張材の表面を被覆するように設けられた耐火板とを備えたことを特徴とするので、火災時において、熱膨張材が膨張することにより、当該膨張部分が、木製芯材の表面と耐火板の板面との間の隙間、耐火板の亀裂部分、耐火板の破損部分を埋めるので、火熱が木製芯材の表面に到達し難くなり、耐火性能に優れた耐火主要構造部を提供できる。
また、熱膨張材として、塗料、又は、シートを使用した場合、耐火性能に優れた主要構造部同士の接合構造、耐火性能に優れた主要構造部の開口構造又は溝部構造も容易に実現できるようになる。また、特に、熱膨張材として、塗料を使用した場合、シートを用いた場合に比較して、拘束力が弱く、熱膨張しやすいので、火災時において木製芯材の表面と耐火板の板面との密着性をより高めることができ、耐火性能に優れた耐火主要構造部を提供できる。
また、耐火板は、石膏ボード、又は、けい酸カルシウム板であるので、耐火性能に優れた耐火主要構造部を提供できる。

耐火主要構造部の斜視図。 耐火主要構造部の断面図。

図１；図２に示すように、実施形態の耐火主要構造部１は、集成材又はＣＬＴ（Cross
Laminated Timber）により形成されて建築物の主要構造部を構成する木製芯材２と、木製芯材２の表面２１を被覆するように設けられた耐火性を有した熱膨張材３と、当該熱膨張材３の表面３１を被覆するように設けられた石膏ボード、又は、けい酸カルシウム板等の耐火板４と、当該耐火板４の表面４１を被覆するように設けられた化粧材としての木製表材５とを備えた構成とした。
つまり、木製芯材２の表面２１を被覆する熱膨張材３と当該熱膨張材３の表面３１を被覆する耐火板４とによって燃え止まり層を形成し、当該燃え止まり層を形成する熱膨張材３及び耐火板４によって耐火性能を確保した構成の耐火主要構造部１とした。

主要構造部とは、建築基準法第二条の五に「構造耐力上主要な部分」として定められた、「壁、柱、床、梁、屋根又は階段」のことである。
尚、図１及び図２では、建築物の主要構造部を構成する木製芯材２の例として「柱」を図示している。

集成材は、張り合わせる板の繊維方向が並行方向となるように複数の板を張り合わせて構成された木材である。
ＣＬＴは、張り合わせる板の繊維方向が直交するように複数の板を張り合わせて構成された木材であり、直交集成板と呼ばれている。

熱膨張材３は、熱を受けて膨張することにより耐熱耐火材として機能する材料であり、例えば、積水化学工業株式会社製の「フィブロック（登録商標）（発泡性耐火シート）」、又は、エスケー化研株式会社製の「ＳＫタイカシート（登録商標）（発泡性耐火シート）」、又は、エスケー化研株式会社製の「ＳＫタイカコート（発泡性耐火塗料）」等を用いればよい。
これら熱膨張材３は、所定温度（例えば２００℃）以上に加熱された場合、数ｍｍ（例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ）程度の厚さから１０倍〜３０倍程度の厚さに膨張（発泡）して耐火断熱効果を発揮する材料である。

実施形態の耐火主要構造部１によれば、火災時において、耐火板４が熱を受けて熱収縮したり反ったりした場合、あるいは、耐火板４に亀裂が生じたり破損した場合、木製芯材２と耐火板４との間に設けられている熱膨張材３が膨張することにより、木製芯材２の表面２１と耐火板４の板面との間の隙間、耐火板４の亀裂部分、耐火板４の破損部分を埋めるので、火熱が木製芯材２の表面２１に到達し難くくなり、耐火性能に優れた耐火主要構造部１を提供できる。
換言すれば、火災時において熱膨張材３が膨張し、当該熱膨張材３の膨張部分を介して木製芯材２の表面２１と耐火板４の板面との密着性が維持されるとともに、耐火板４の亀裂部分、耐火板４の破損部分が当該熱膨張材３の膨張部分で埋められるので、火熱が木製芯材２の表面２１に到達し難くくなり、耐火性能に優れた耐火主要構造部１となる。
従って、主要構造部となる集成材又はＣＬＴにより形成された木製芯材２の表面２１を被覆するように設けられた熱膨張材３が火災時において膨張し、その膨張部分と耐火板４とによる燃え止まり層によって耐火耐熱効果を発揮することにより、火災発生後の所定時間の間、木製芯材２に主要構造部としての機能を維持させることができる耐火構造を備えた耐火主要構造部１となる。
また、耐火板４として、優れた耐火性能を有する、石膏ボード、又は、けい酸カルシウム板を用いたことにより、耐火性能に優れた耐火主要構造部１となる。
即ち、実施形態の耐火主要構造部１によれば、木製芯材２の表面２１側に耐火板４を備えた耐火主要構造部１であって、火災時において、火熱が木製芯材２の表面２１に到達し難くなるようにできて、耐火性能に優れた耐火主要構造部１となる。

また、上述したように、熱膨張材３として、「フィブロック」又は「ＳＫタイカシート」等のシート（発泡性耐火シート）、あるいは、「ＳＫタイカコート」等の塗料（発泡性耐火塗料）を使用するので、例えば、柱と梁、柱と床、床と壁等の主要構造部同士を接合する場合において、当該主要構造部を構成する木製芯材２；２同士を接合させた後、木製芯材２；２の表面２１及び当該木製芯材２；２同士の接合部分の表面を被覆するように熱膨張材３を設け、当該熱膨張材３の表面３１を被覆するように耐火板４を設け、当該耐火板４の表面４１を被覆するように木製表材５を設けることによって、火災時において熱膨張材３が膨張して、木製芯材２；２同士の接合部分の表面と耐火板４との間の隙間を埋め、木製芯材２；２同士の接合部分の表面と耐火板４との密着性が維持されるので、火熱が当該木製芯材２；２同士の接合部分に到達し難くなり、耐火性能に優れた耐火主要構造部１を提供できる。即ち、耐火性能に優れた主要構造部同士の接合構造を容易に実現できるようになる。
また、柱、梁、床、壁等の主要構造部を構成する木製芯材２が開口又は溝部を有する場合、当該主要構造部を構成する木製芯材２の開口又は溝部の表面を被覆するように熱膨張材３を設け、当該熱膨張材３の表面３１を被覆するように耐火板４を設け、当該耐火板４の表面４１を被覆するように木製表材５を設けることによって、火災時において熱膨張材３が膨張して、木製芯材２の開口又は溝部の表面と耐火板４との間の隙間を埋め、木製芯材２の開口又は溝部の表面と耐火板４との密着性が維持されるので、火熱が当該木製芯材２の開口又は溝部の表面に到達し難くなり、耐火性能に優れた耐火主要構造部１を提供できる。即ち、耐火性能に優れた主要構造部の開口構造又は溝部構造を容易に実現できるようになる。
尚、上述した「スリム耐火ウッド」は、木製芯材の表面に耐火板（石膏ボード）が設けられ、耐火板の表面に耐火シートが設けられた構成であるため、火災時において木製芯材同士の接合部分の表面と耐火板との間や木製芯材の開口又は溝部の表面と耐火板との間に隙間が生じやすい。このため、火災時において耐火板に亀裂や破損が生じた場合、当該耐火板の亀裂部分や破損部分、及び、当該木製芯材の開口又は溝部の表面と耐火板との間の隙間を介して、火熱が木製芯材同士の接合部分の表面や木製芯材の開口又は溝部の表面に到達しやすくなり、木製芯材に対する耐火性能が低下する。

尚、熱膨張材３として、上述した「ＳＫタイカコート（発泡性耐火塗料）」等の塗料を用いた場合、上述した「フィブロック（発泡性耐火シート）」、又は、エスケー化研株式会社製の「ＳＫタイカシート（発泡性耐火シート）」等のシートを用いた場合を比較して、拘束力が弱く、熱膨張しやすいので、火災時において木製芯材２の表面２１と耐火板４の板面との密着性をより高めることができ、耐火性能に優れた耐火主要構造部１となる。

また、実施形態の耐火主要構造部１によれば、耐火板４の表面に化粧材としての木製表材５を備えるので、表面が木製表材５で化粧されて美観に優れた耐火主要構造部１を得ることができる。

尚、耐火板４は、石膏ボード、又は、けい酸カルシウム板以外の耐火板を用いても構わない。
また、上記では、耐火板４の表面に木製表材５を設けた例を示したが、耐火板４の表面にクロス等のシート状の化粧材を設けるようにしてもよい。

１ 耐火主要構造部、２ 木製芯材、３ 熱膨張材、４ 耐火板。

Claims (3)

1. 集成材又はＣＬＴにより形成されて建築物の主要構造部を構成する木製芯材と、木製芯材の表面を被覆するように設けられた耐火性を有した熱膨張材と、熱膨張材の表面を被覆するように設けられた耐火板とを備えたことを特徴とする耐火主要構造部。
2. 熱膨張材は、塗料、又は、シートであることを特徴とする請求項１に記載の耐火主要構造部。
3. 耐火板は、石膏ボード、又は、けい酸カルシウム板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐火主要構造部。

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