JP2019218744A - 耐火化粧材及び耐火構造 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)概略
図1、図2及び図3は、本実施形態の耐火構造1として外壁構造2を示す。外壁構造2は、耐火化粧材100と下地材30と断熱材40及び支持材50を備える。耐火化粧材100と下地材30と断熱材40及び支持材50は、この順で前後方向に並んでいる。すなわち、断熱材40及び支持材50の前方に下地材30が配置されている。また下地材30の前方に耐火材20が配置されている。さらに耐火材20の前方に耐火化粧材100が配置されている。本明細書において、前記前後方向は外壁構造2の厚み方向であって、屋内外方向と同じである。また前記前後方向と直交する方向で略水平な方向を左右方向とし、前記前後方向と直交する方向で略鉛直な方向を上下方向とする。
耐火化粧材100は化粧材10と耐火材20とを備える。耐火材20は化粧材10の裏面(後面)に全面にわたって設けることができる。耐火材20は化粧材10の裏面に例えば接着して設けることができる。
化粧材10は耐火構造1の外装材であって、化粧材10によって耐火構造1が化粧される。外壁構造2の場合、化粧材10は外壁材であって、例えば、窯業系サイディングである。窯業系サイディングは、セメントを含む水硬性材料の硬化物である。化粧材10は、略平板状に形成されるが、その表面に凹凸模様や塗膜を備えて意匠性を有している。化粧材10の厚みは、例えば、10mm以上30mm以下に形成されるが、これに限定されるものではない。化粧材10の形状も任意であるが、例えば、正面視(前方から見た場合)で矩形板状に形成される。化粧材10は実を有している。化粧材10の上端部には実凹部101が設けられている。化粧材10の下端部には実凸部102が設けられている。上下に隣接して施工される化粧材10は実凹部101と実凸部102とが嵌合することにより接続される。なお、化粧材10としては、金属板を成形して得られる金属系サイディング材であってもよい。
耐火材20は耐火構造1の耐火性を向上させる。耐火材20は火災の熱で発泡して、火災前の初期状態よりも体積を増加させる。ここで、耐火性とは、熱が前後方向に伝わるのを抑制することを意味する。
ここで、耐火性とは、火熱に耐えることで、溶融温度が高く燃えにくいことを意味する。
下地材30は不燃性であり、また平板状で、耐火材20よりも硬質に形成される。下地材30は複数の下地部材35で形成される。下地部材35としては、例えば、正面視で矩形状で、石膏ボード及び珪酸カルシウム板などが使用される。下地部材35の厚みは、例えば、5mm以上30mm以下にすることができ、好ましくは9mm以上21mm以下にすることができるが、これに限定されない。下地部材35は、建築基準法第68条の26第1項の規定に基づき、同法第2条第九号及び同法施行令第108条の2(不燃材料)の規定に適合するものであることについて、国土交通大臣の認定を受けているものが好ましい。
断熱材40は耐火構造1の断熱性を向上させる。すなわち。耐火構造1を前後方向で通過する熱量を低減するためのものである。ここで、断熱性とは熱の出入りを低減する性能のことを意味する。
図2に示すように、支持材50は、化粧材10及び下地材30が取り付けられて、これらを支持する。支持材50は上下方向に長い部材であって、例えば柱及び間柱などとして形成される。支持材50は金属製であって、例えば、C形鋼(リップ付き溝形鋼)を使用することができる。この他に、支持材50としては、各種の断面形状の形鋼が使用でき、例えば、溝形鋼、H形鋼、ハット形鋼などが挙げられる。
耐火構造1として形成される外壁構造2は以下のように構成される。
図6に示す本実施形態の耐火構造1は、支持材50に充填材54を設けたものであり、その他の構成は実施形態1と同様である。
(1)耐火構造について
上記では、本実施形態の耐火構造1として外壁構造を説明したが、これに限られない。耐火構造1は、例えば、内壁構造、屋根構造、天井構造などに適用可能である。内壁構造の場合、化粧材10は合板などの内壁材となる。屋根構造の場合、化粧材10は屋根材となる。天井構造の場合、化粧材10は天井板となる。
図7Aに示す耐火化粧材100では、化粧材10の裏面の全面にわたって耐火材20が設けられている。すなわち、耐火材20の上端は実凹部101に対応する位置において化粧材10の後面を覆っている。また耐火材20の下端は実凸部102にまで達しない位置(実凸部102の上側に対応する位置)において化粧材10の後面を覆っている。
耐火材20は塗膜で形成することができ、この場合、化粧材10の後面に耐火材20となる塗料を塗布して乾燥・硬化させることができる。
支持材は、上下方向に長い縦胴縁であってもよいし、左右方向に長い横胴縁であってもよい。
上記では、複数の下地部材35で下地材30を形成したが、これに限らず、一つの下地部材35で下地材30を形成してもよい。
図8〜10に、化粧材10、耐火材20、下地材30及び耐火化粧材100を用いた簡易の耐火試験を示す。
図8Aでは、加熱炉500で厚み16mmの下地材(石膏ボード)30を加熱した場合を示す。加熱炉500の開口には一枚の下地材30が取り付けられており、加熱炉500内で発生させた火炎503により下地材30が加熱されるようになっている。
図8Bの場合では、加熱炉500の開口に三枚の下地材30が重ねて取り付けられており、加熱炉500内で発生させた火炎503により下地材30が加熱されるようになっている。
図8Cに図8Aの場合と図8Bの場合における下地材30の温度変化を示す。下地材30の温度は加熱炉500の外側に位置する下地材30の表面温度である。曲線(1)は加熱炉500の炉内温度の経時変化を示している。曲線(2)は図8Aの場合の下地材30の温度変化を示す。曲線(3)は図8Bの場合の下地材30の温度変化を示す。曲線(2)は加熱開始から約13分で120℃を超えている。一方、曲線(3)は加熱開始から60分以上でも100℃を超えていない。
図9Aは、図8Aの下地材30の加熱炉500の外側の表面に厚み0.8mmの耐火材20を設けている。
図9Bは、図8Aの下地材30の加熱炉500内の表面に厚み0.8mmの耐火材20を設けている。この耐火材20は発泡性耐火塗料の塗膜で形成されている。
曲線(4)は図9Aの場合の下地材30の温度変化を示す。曲線(5)は図9Bの場合の下地材30の温度変化を示す。曲線(4)は加熱開始から約16分で120℃を超えている。一方、曲線(5)は加熱開始から25分で120℃を超えている。
図10Aは、加熱炉500の開口に二枚の下地材30を設けている。二枚の下地材30はスペーサ505を介して対向配置されている。二枚の下地材の間には空間506が形成されており、二枚の下地材30の間隔は15mmである。
図10Bは、図10Aにおける二枚の下地材30うち、加熱炉500側の下地材30を耐火化粧材100に置き換えたものである。この耐火化粧材100は、化粧材10が窯業系サイディングであり、その裏面(下地材30側の表面)に厚み0.8mmの耐火材20が設けられている。この耐火材20は発泡性耐火シートが用いられている。
曲線(6)は図10Aにおける内側(火炎503に近い側)の下地材30の空間506側の表面の温度変化を示す。
第1の態様に係る耐火化粧材(100)は、化粧材(10)と、化粧材(10)の裏面及び端面の少なくとも一方に設けられた耐火材(20)と、を備えている。
10 化粧材
20 耐火材
21 厚肉部
30 下地材
40 断熱材
50 支持材
51 取付部
52 対向部
53 結合部
54 充填材
56 中空部
88 発泡空間
100 耐火化粧材
Claims (9)
- 化粧材と、
前記化粧材の裏面及び端面の少なくとも一方に設けられた耐火材と、を備えた
耐火化粧材。 - 請求項1において、
前記耐火材がシートで形成されている
耐火化粧材。 - 請求項1において、
前記耐火材が塗膜で形成されている
耐火化粧材。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記耐火材が前記化粧材よりも弾性を有している
耐火化粧材。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載された耐火化粧材と、その下地材と、を備え、
前記下地材が不燃性を有し、
前記耐火化粧材は前記耐火材が前記下地材側に向くように配置されている
耐火構造。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載された耐火化粧材と、その下地材と、を備え、
前記下地材の前記耐火化粧材と反対側に断熱材が配置され、
前記耐火化粧材は前記耐火材が前記下地材側に向くように配置されている
耐火構造。 - 請求項5または6において、
前記耐火材が発泡性を有し、
前記耐火材と前記下地材との間に発泡空間が形成されている
耐火構造。 - 請求項6または7において、
前記断熱材は、繊維系断熱材であって、その密度が10kg/m3以上32kg/m3以下である
耐火構造。 - 請求項6ないし8のいずれか1項において、
前記下地材を支持するための複数の支持材を更に備え、
前記断熱材を複数備え、
前記複数の支持材は、前記下地材の前記耐火化粧材側とは反対側に並べて配置され、
複数の前記断熱材の各々が隣り合う前記支持材の間に配置され、
前記各支持材は、前記下地材が取り付けられる取付部と、前記取付部と対向する対向部と、前記取付部と前記対向部とを結合する結合部とを備えて長尺に形成され、
前記取付部と前記対向部と前記結合部とで囲まれる中空部には充填材が配置され、
前記充填材は前記断熱材を延長して形成される
耐火構造。
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