JP2023173576A - 外壁パネルおよびこれを用いた外壁の構造、ならびに外壁パネルの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 建築物の外壁の水平方向に複数枚並べて配置される外壁パネルの縦目地において、簡易な構造により防耐火性能および水密性を十分に確保でき、施工性にも優れた外壁パネルおよびこれを用いた外壁の構造、ならびに外壁パネルの施工方法を提供する。【解決手段】 建築物の周囲に水平方向に複数枚並べられて接続されることにより前記建築物の外壁を構成する外壁パネルであって、耐火性能を有するパネル本体と、互いに隣接する二枚の前記外壁パネルの間に形成される縦目地を封止するように、前記パネル本体の側端部に設けられる、難燃性ゴムからなる封止部材と、前記パネル本体の側端部のうち、前記封止部材よりも屋外側となる部位に設けられる、温度発泡性を有する耐火被覆材と、を備える外壁パネル。【選択図】図２

Description

本発明は、建築物の外壁を構成する外壁パネルおよびこれを用いた外壁の構造、ならびに外壁パネルの施工方法に関する。

防火性能や耐火性能を有する外壁パネルを複数枚並べて接続することにより構成される外壁では、外壁パネルどうしの接続部の目地部にも、防火性能や耐火性能を備える必要がある。外壁パネルどうしの接続部の目地部には、水密性も要求される。そして、外壁パネルどうしの接続部の目地部の施工性も確保する必要がある。

これらの要求に対し、例えば特許文献１には、水平方向に隣り合う外壁パネルどうしの間に形成される縦目地の目地部耐火構造が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の技術では、外壁パネルが横張り状に配置された状態、すなわち、水平方向に延びる外壁パネルが複数枚上下方向に並べられた状態で、縦胴縁に固定されて構成された外壁パネルユニットを用いている。そして、この外壁パネルユニットを複数枚並べて接続することにより、建築物の外壁を構成している。そして、水平方向に隣り合う外壁パネルユニットの外壁パネルの間に形成される縦目地内に密封部材を介在させるとともに、その屋内側には、縦目地の両側の外壁パネルユニットを跨ぐようにして不燃断熱材を取り付けている。この不燃断熱材は、縦目地の両側の外壁パネルユニットの外壁パネルを支持する縦胴縁の間の全幅に渡って設けられ、縦胴縁に設けられた断熱材押え部材により押さえ付けられて固定されている。このようにして、密封部材により縦目地の水密性を確保するとともに、不燃断熱材により縦目地の防耐火性能を確保している。また、不燃断熱材は、縦目地の両側の外壁パネルユニットの縦胴縁の間に、屋内側から取り付けることができるため、無足場施工が可能とされている。

特許第６５１１２５２号 特許第６４１４８５７号

一般財団法人建材試験センター「防耐火性能試験・評価業務方法書」、２０２１年７月、ｐ．１４

しかし、特許文献１に開示される外壁パネルの縦目地の目地部耐火構造では、縦目地を跨ぐようにして取り付けられる不燃断熱材は、外壁パネルユニットの外壁パネルを支持する縦胴縁に設けられた断熱材押え部材により押さえ付けられて固定されている。この縦胴縁は、建築物の高さ方向に延びているため、特許文献１に開示される外壁パネルの縦目地の目地部耐火構造は、水平方向に延びる横目地には適用できない。特許文献１には、各外壁パネルユニットにおいて、外壁パネルが縦張り状に配置された状態、すなわち、上下方向に延びる外壁パネルが複数枚水平方向に並べられた状態で、横胴縁に固定されている例については、記載されていない。特許文献１に開示されるように、外壁パネルが横張りされる場合は、雨水や塵が滞留しやすい横目地が多くなるため、外壁パネルが縦張りされる場合に比べ、一般的に防水性能や耐久性が劣り、外壁の汚損も発生しやすい。

また、特許文献１に開示される技術では、外壁パネルユニットの外壁パネルを支持する縦胴縁を用いて、縦目地を跨ぐようにして不燃断熱材を固定しているが、このような構造では、縦目地の両側に縦胴縁が配置されている必要があり、縦胴縁の本数を多くする必要も生じる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、建築物の外壁の水平方向に複数枚並べて配置される外壁パネルの縦目地において、簡易な構造により防耐火性能および水密性を十分に確保でき、施工性にも優れた外壁パネルおよびこれを用いた外壁の構造、ならびに外壁パネルの施工方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 建築物の周囲に水平方向に複数枚並べられて接続されることにより前記建築物の外壁を構成する外壁パネルであって、耐火性能を有するパネル本体と、互いに隣接する二枚の前記外壁パネルの間に形成される縦目地を封止するように、前記パネル本体の側端部に設けられる、難燃性ゴムからなる封止部材と、前記パネル本体の側端部のうち、前記封止部材よりも屋外側となる部位に設けられる、温度発泡性を有する耐火被覆材と、を備える外壁パネル。
［２］ 前記パネル本体の前記側端部は、互いに隣接する二枚の前記外壁パネルが接続されるときに相互に係合するように凹凸状に形成されている、［１］に記載の外壁パネル。
［３］ 前記パネル本体の前記側端部には、隣接する他の前記外壁パネルの前記パネル本体の前記封止部材が係入する溝部が設けられている、［１］または［２］に記載の外壁パネル。
［４］ 前記耐火被覆材は、隣接する他の前記外壁パネルとの間に形成される前記縦目地の内部となる領域に設けられている、［１］～［３］のいずれかに記載の外壁パネル。
［５］ 前記耐火被覆材は、耐火塗料または耐火シートにより構成されている、［１］～［４］のいずれかに記載の外壁パネル。
［６］ 前記パネル本体のうち屋外側となる面は、他の前記外壁パネルと接続されたときに形成される前記縦目地を隠蔽するように、該縦目地の屋外側まで延出している、［１］～［５］のいずれかに記載の外壁パネル。
［７］ 前記外壁パネルは、前記側端部に沿う方向の寸法が、前記側端部と直交する方向の寸法よりも大きい長尺状に形成されている、［１］～［６］のいずれかに記載の外壁パネル。
［８］ 前記パネル本体は、該パネル本体のうち屋外側となる面を構成する鋼板と、前記鋼板の屋内側に設けられた不燃断熱材とを含んで構成されている、［１］～［７］のいずれかに記載の外壁パネル。
［９］ ［１］～［８］のいずれかに記載の外壁パネルを建築物の周囲に水平方向に複数枚並べて接続することにより構成される外壁の構造であって、前記外壁パネルが縦張りされて前記建築物の横胴縁に固定されている、外壁の構造。
［１０］ 前記外壁パネルが前記建築物の横胴縁に、前記建築物の屋内側からブラインドファスナで固定されている、［９］に記載の外壁の構造。

ここで、ブラインドファスナとは、被締結部材の表面側のみからの作業により、ファスナの先端部が被締結部材の裏面側で横方に広がることで、被締結部材の締結が行われるものをいう。具体的には、被締結部材に設けた孔にブラインドファスナが挿入された状態で、ファスナ先端部と連結された芯棒を引き抜いたり、ファスナ先端部に設けられたねじ穴にねじを螺入するなどにより、ファスナ先端部が手前に引き寄せられるように変形する。この結果、ファスナ先端部が横方に拡がって被締結部材の裏面側に係合し、被締結部材の締結が行われる。ブラインドファスナの具体例としては、例えば、ロックリベット、ブラインドリベット、バルブタイトリベット、プッシュボタンクリップ等のクリップ、ポップナット、ジャックナット、ウェルナット、スクリューグロメットなどが挙げられる。
［１１］ 複数枚の前記外壁パネルが、継目水切板を挟むようにして建築物の高さ方向に接続され、前記継目水切板の上側の前記外壁パネルの下端面および前記継目水切板の下側の前記外壁パネルの上端面は前記継目水切板に密着している、［９］または［１０］に記載の外壁の構造。
［１２］ ［１］～［８］のいずれかに記載の外壁パネルの施工方法であって、
前記外壁パネルの前記パネル本体を前記建築物の横胴縁に、前記建築物の屋内側からブラインドファスナで固定する、外壁パネルの施工方法。

本発明の外壁パネルおよびこれを用いた外壁の構造、ならびに外壁パネルの施工方法によれば、建築物の外壁の水平方向に複数枚並べて配置される外壁パネルの縦目地において、簡易な構造により防耐火性能および水密性を十分に確保できるとともに、優れた施工性が得られる。

図１（ａ）～図１（ｃ）は、本発明の第一の実施形態に係る外壁パネルを用いて構成された外壁を示す水平断面図、正面図、および縦断面図である。 図２は、本発明の第一の実施形態に係る外壁パネルのパネル本体の側端部を拡大して示す水平断面図である。 図３は、本発明の第一の実施形態に係る外壁パネルどうしの接続部を拡大して示す水平断面図である。 図４は、本発明の第一の実施形態に係る外壁パネルどうしの接続部が火災時の加熱を受けた状態を示す。 図５は、本発明の第一の実施形態の変形例の外壁パネルどうしの接続部が火災時の加熱を受けた状態を示す。 図６は、本発明の第一の実施形態に係る外壁パネルを、建築物の高さ方向に複数枚接続して構成された外壁を示す。 図７は、本発明の第一の実施形態に係る外壁パネルを、建築物の高さ方向に複数枚接続して構成された外壁の他の例を示す。 図８は、本発明の第二の実施形態に係る外壁パネルどうしの接続部を拡大して示す水平断面図である。 図９は、本発明の第三の実施形態に係る外壁パネルどうしの接続部を拡大して示す水平断面図である。 図１０は、本発明の外壁パネルどうしの間に形成される縦目地の目地幅と、耐火塗料の塗布厚とを、模式的に示す水平断面図である。 図１１は、本発明の第四の実施形態に係る外壁パネルどうしの接続部を拡大して示す水平断面図である。 図１２は、参考例の外壁パネルのパネル本体の側端部を拡大して示す水平断面図である。 図１３は、参考例の外壁パネルどうしの接続部を拡大して示す水平断面図である。 図１４は、参考例の外壁パネルの効果を説明するグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の外壁パネルおよびこれを用いた外壁の構造、ならびに外壁パネルの施工方法の実施形態について、具体的に説明する。
＜第一の実施形態＞
１）外壁パネルおよびこれを用いた外壁の構造
図１（ａ）～図１（ｃ）に、本発明の第一の実施形態に係る外壁パネルを用いて構成された外壁の水平断面図、正面図、および縦断面図を、それぞれ示す。

図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、本実施形態の外壁パネル１Ａは、建築物の周囲に水平方向に複数枚並べられて接続されることにより、建築物の外壁を構成するものである。本実施形態の外壁パネル１Ａは、側端部に沿う方向の寸法が、側端部と直交する方向の寸法よりも大きい長尺状に形成されている。外壁パネル１Ａは、長さが１２ｍ以下となるように製造するのが一般的であり、この程度の長さであれば、運搬上の制約を受けることなく、建設現場に容易に搬入できる。そのため、本実施形態の外壁パネル１Ａを用いて、工場、倉庫等の平屋や２階建ての建築物の外壁を構成する際には、建築物の高さ方向に複数枚の外壁パネル１Ａを接続することなく、外壁の全高を一枚の外壁パネル１Ａで構成できる。

図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、本実施形態の外壁の構造は、外壁パネル１Ａを建築物の周囲に水平方向に複数枚並べて接続することにより構成される。具体的には、上述のとおり長尺状に形成された外壁パネル１Ａが、建築物の高さ方向に沿って縦張りされ、建築物の外周に沿って設けられた間柱５の間に水平方向に架設された横胴縁４に、屋内側からブラインドファスナ２により留め付けられている。建築物の外周に設けられる横胴縁４は、建築物の高さ方向に、例えば２７００ｍｍ以下の間隔で設けられることが一般的であり、この程度の間隔であれば、外壁パネル１Ａの建築物への固定強度は十分に確保される。本実施形態の外壁パネル１Ａに特有の構成により、横胴縁４の間隔を小さくする必要は生じない。

また、建築物の外周に沿う地盤上には立ち上がりコンクリート６が設けられており、この立ち上がりコンクリート６の上端部と外壁パネル１Ａの下端部との間に、水切板６１が介装されている。水切板６１は、外壁パネル１Ａの屋外側の面に沿って流れ落ちる雨水を、立ち上がりコンクリート６の屋外側に排出する機能を有する。そして、壁パネル１Ａの下端部は、立ち上がりコンクリート６に固定された水切板６１に、屋内側からブラインドファスナ２により留め付けられている。

本実施形態の外壁の構造では、長尺状に形成された外壁パネル１Ａが、建築物の高さ方向に沿って縦張りされるため、雨水や塵が滞留しやすい横目地が発生しないか、横目地の数が極めて少なくなる。よって、横張りされる外壁パネルに比べて防水性能や耐久性を確保しやすく、外壁の汚損も発生しにくい。そして、外壁パネル１Ａどうしの間に形成される縦目地１Ｊが竪樋として機能し、雨水の排水を促進するので、外壁の屋外側から屋内側への雨水の侵入を防ぎ、外壁パネルが横張りされて構成される外壁よりも水密性に優れている。

図２に、本実施形態の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の側端部１０ｅを拡大して示す。また、図３に、本実施形態の外壁パネル１Ａどうしが接続された状態を拡大して示す。

図２に示すように、外壁パネル１Ａは、耐火性能を有するパネル本体１０と、難燃性ゴムからなる封止部材１４と、温度発泡性を有する耐火被覆材１５と、を備えて、構成されている。

このうち、パネル本体１０は、パネル本体１０のうち屋外側となる面を構成する鋼板１１と、屋内側となる面を構成する鋼板１２と、鋼板１１の屋内側、すなわち鋼板１１、１２の間に設けられた、不燃断熱材１３とを含んで構成されている。

本実施形態の外壁パネル１Ａのパネル本体１０は、厚さが７５ｍｍに形成され、鋼板１１として、板厚０．５ｍｍの溶融亜鉛－５％アルミニウム合金めっき鋼板を用い、鋼板１２として、板厚０．５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板を用いている。鋼板１１、１２の種類および板厚は、外壁パネル１Ａに要求される仕様に応じて変更可能である。また、本実施形態の外壁パネル１Ａでは、不燃断熱材１３としては、例えば、密度８０ｋｇ／ｍ^３、厚さ４４ｍｍのロックウールを用いている。不燃断熱材１３の材質、密度、厚さも、外壁に要求される防耐火性能のレベル等に応じて変更可能である。図２に示すように、不燃断熱材１３は、パネル本体１０の屋内側となる面を構成する鋼板１２に接するように配置されており、パネル本体１０の屋外側となる面を構成する鋼板１１と不燃断熱材１３との間には、厚さ３０ｍｍの空気層が形成されている。空気層の厚さが小さくなるように不燃断熱材１３の厚さを大きくしたり、空気層が無くなるように不燃断熱材１３を鋼板１１、１２の間の全空間に充填したりすれば、外壁パネル１Ａの防耐火性能をさらに高めることができる。

パネル本体１０のうち屋内側となる面を構成する鋼板１２は、上述のとおり、屋内側からブラインドファスナ２により、建築物の横胴縁４または水切板６１に留め付けられる。ただし、不燃断熱材１３が、直接ブラインドファスナ２により留め付け可能な素材から構成されている場合には、パネル本体１０のうち屋内側となる面を構成する鋼板１２を設けなくても良い。

図２および図３に示すように、パネル本体１０の側端部１０ｅは、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ａが接続されるときに相互に係合するように凹凸状に形成されている。このようにすると、図３に示すように、外壁パネル１Ａの側端部１０ｅが緊密に接続されるので、外壁パネル１Ａの側端部１０ｅが平坦に形成されている場合に比べて、外壁パネル１Ａの縦目地１Ｊの防耐火性能および水密性を一層高めることができる。

また、封止部材１４は、クロロプレンゴムなどの難燃性ゴムからなり、図２に示すように、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ａの間に形成される縦目地１Ｊを封止するように、パネル本体１０の側端部１０ｅに設けられ、レインバリアおよびウィンドバリアとして機能する。そして、パネル本体１０の側端部１０ｅには、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ａが接続されるときに、隣接する他の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の封止部材１４が係入する溝部１０ｇが設けられている。このようにすると、図３に示すように、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ａが接続されるときに、パネル本体１０の側端部１０ｅに設けられた溝部１０ｇに、隣接する他の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の封止部材１４が係入する。よって、外壁パネル１Ａどうしの間に形成される縦目地１Ｊが密封され、外壁パネル１Ａの縦目地１Ｊの水密性を一層高めることができる。

また、図２に示すように、耐火被覆材１５は、パネル本体１０の側端部１０ｅの鋼板１１の表面のうち、封止部材１４よりも屋外側となる部位に設けられている。耐火被覆材１５は、屋外側の火災時の加熱により膨張して、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ａの間に形成される縦目地１Ｊのうち、封止部材１４より屋外側となる部位をさらに閉塞するものである。

互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ａの間に形成される縦目地１Ｊは、難燃性ゴムからなる封止部材１４によって封止され、屋外側と屋内側とが絶縁されているが、封止部材１４のみでは、縦目地１Ｊの防耐火性能は必ずしも十分でない。そこで、上述のように耐火被覆材１５を設けると、縦目地１Ｊの屋外側から屋内側への熱伝達を効果的に遮断できる。

耐火被覆材１５は、封止部材１４よりも屋外側となる部位に設ける必要がある。耐火被覆材１５が、封止部材１４よりも屋内側に設けられていると、縦目地１Ｊが屋外側の火災時の加熱を受けるとき、封止部材１４により火炎が遮られて、耐火被覆材１５が発泡温度に到達しにくく、耐火被覆材１５の防耐火性能を発揮しにくくなるためである。本実施形態の外壁パネル１Ａでは、耐火被覆材１５は、パネル本体１０の側端部１０ｅのうち、縦目地１Ｊの内面となる領域に加えて、縦目地１Ｊを中心として水平方向に所定の幅にわたってパネル本体１０の屋外側の面を覆うように設けられている。

図４に、本実施形態の外壁パネル１Ａどうしの接続部が屋外側の火災時の加熱を受けたときの状態を示す。

図４に示すように、温度発泡性を有する耐火被覆材１５は、屋外側の火災時の加熱を受けることにより膨張して、縦目地１Ｊのうち封止部材１４より屋外側となる部位をさらに閉塞して、防耐火性能を発揮する。

また、図５には、上述の外壁パネル１Ａの耐火被覆材１５の設置範囲を、パネル本体１０の側端部１０ｅのうち、縦目地１Ｊの内面となる領域のみに変更した外壁パネル１Ｂにおいて、外壁パネル１Ｂどうしの接続部が屋外側の火災時の加熱を受けたときの状態を示す。この外壁パネル１Ｂのように、耐火被覆材１５が、パネル本体１０の側端部１０ｅのうち縦目地１Ｊの内面となる領域のみに設けられる場合も、屋外側の火災時の加熱を受けて膨張する耐火被覆材１５により、縦目地１Ｊの内部が完全に閉塞されて、防耐火性能を発揮する。

ただし、図４に示すように、耐火被覆材１５を、パネル本体１０の側端部１０ｅのうち、縦目地１Ｊの内面となる領域だけでなく、縦目地１Ｊを中心として水平方向に所定の幅にわたってパネル本体１０の屋外側の面を覆うように余長を設けることが好ましい。このようにすると、後述するように、耐火被覆材１５の防耐火性能が十分に発揮されるとともに、耐火被覆材１５自体の耐候性などの耐久性も高めることができる。なお、不燃断熱材１３を構成するロックウールの密度が大きいほど、耐火被覆材１５の余長を小さくすることができる。

上述の耐火被覆材１５は、具体的には、温度発泡性を有する耐火塗料または耐火シートにより構成され、パネル本体１０の側端部１０ｅの鋼板１１に、耐火塗料を塗布するか、耐火シートを貼付することにより設けられる。このように、耐火塗料を塗布、または耐火シートを貼付する簡易な構造により、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ａの間に形成される縦目地１Ｊに、十分な防耐火性能を容易に備えることができる。そして、耐火塗料を塗布、または耐火シートを貼付しても、パネル本体１０の側端部１０ｅの納まりはほとんど変わらない。よって、パネル本体１０の側端部１０ｅに耐火被覆材１５が設けられていない従来の外壁パネルと同様の水密性および施工性を確保できる。

耐火塗料としては、株式会社グローケミカル製の「ＧＣ耐火塗料」などを使用できる。「ＧＣ耐火塗料」は、表面温度が約２５０℃になると発泡を開始し、当初の塗装皮膜の厚さの１０倍から２０倍の厚さに膨張して断熱層を形成し、耐火性能を発揮するものである。「ＧＣ耐火塗料」またはこれ同等の性能を有する耐火塗料を用いる場合には、耐火塗料１６の塗布厚を１ｍｍ程度とし、縦目地１Ｊの内面、および縦目地１Ｊを中心として水平方向に６０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下の幅にわたってパネル本体１０の屋外側の面に塗布することが好ましい。このようにすると、耐火塗料の防耐火性能が十分に発揮されるとともに、耐火塗料自体の耐候性などの耐久性も高めることができる。

また、耐火シートとしては、例えば、特許文献２に開示される「柔軟性を有する耐火シート、積層型耐火シート」や、積水化学工業株式会社製の熱膨張耐火材「フィブロック」（登録商標）などを使用できる。このような耐火シートを用いても、上述の耐火塗料と同等の耐火性能および耐久性を得ることができる。耐火シートの貼付範囲は、耐火塗料と同様に、縦目地１Ｊの内面、および縦目地１Ｊを中心として水平方向に６０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下の幅にわたってパネル本体１０の屋外側の面に貼付することが好ましい。このようにすると、耐火シートの防耐火性能が十分に発揮されるとともに、耐火シート自体の耐候性などの耐久性も高めることができる。

非特許文献１に規定されている防火性能試験方法では、屋外側から３０分間で２０℃から８４２℃まで上昇する温度で加熱する試験条件に対して、屋内側の表面温度の温度上昇が平均で１４０℃以下、最高で１８０℃以下であること等が要求されている。上述のように、耐火被覆材１５を、パネル本体１０の側端部１０ｅの表面のうち、封止部材１４よりも屋外側となる部位に設けることにより、縦目地１Ｊ部分においても、この要求水準を満たすことができる。

耐火被覆材１５を構成する耐火塗料や耐火シートの種類、塗布厚またはシート厚、余長は、外壁に要求される防耐火性能のレベルに応じて適宜変更することが好ましい。

耐火被覆材１５を構成する耐火塗料の塗布または耐火シートの貼付は、外壁パネル１Ａを製作する工場で行うか、または建設現場において外壁パネル１Ａを建築物に取り付ける現場建て方よりも前に行うことが好ましい。このようにすると、後述するように、建築物の屋内側からの作業により、外壁パネル１Ａを建築物に取り付けることができるため、無足場施工が可能となり、施工性に優れる。
２）外壁パネルの施工方法
図２および図３を参照して、本実施形態の外壁パネルの施工方法について説明する。

本実施形態の外壁パネルの施工方法は、建築物の屋内側からの作業により、上述の外壁パネル１Ａを建築物の横胴縁４にブラインドファスナ２により固定することにより、実現される。

上述のように、耐火被覆材１５を構成する耐火塗料の塗布または耐火シートの貼付は、外壁パネル１Ａを製作する工場で行うか、または建設現場において外壁パネル１Ａを建築物に取り付ける現場建て方よりも前に行うことが好ましい。このようにすると、建築物の屋内側からの作業により、外壁パネル１Ａを建築物に取り付けることができるため、無足場施工が可能となる。

このように構成された外壁パネル１Ａの建て方時には、外壁パネル１Ａを建築物の周囲に水平方向に複数枚並べる。そして、図２および図３に示すように、水平方向に並ぶ二枚の外壁パネル１Ａのうちの一方の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の側端部１０ｅに設けられた封止部材１４を、他方の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の側端部１０ｅに設けられた溝部１０ｇに係入させる。これと同時に、水平方向に並ぶ二枚の外壁パネル１Ａのうちの一方の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の側端部１０ｅに設けられた溝部１０ｇに、他方の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の側端部１０ｅに設けられた封止部材１４を係入させる。

そして、この状態で、図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、建築物の屋内側からの作業により、複数枚の外壁パネル１Ａの各々を建築物の横胴縁４にブラインドファスナ２により固定する。このように、本実施形態の外壁パネルの施工方法では、建築物の屋内側からの作業により、外壁パネル１Ａを建築物に取り付けることができるため、無足場施工が可能となり、施工性に優れる。
３）建築物の高さ方向の外壁パネルの接続
図６および図７に、建築物の階数が大きく、一枚の外壁パネル１Ａでは長さが不足する場合などに、本実施形態の外壁パネル１Ａを、建築物の高さ方向に複数枚接続して構成された外壁の例を示す。図６には、建築物の外壁に沿って設けられた横胴縁４とほぼ同じ高さで外壁パネル１Ａどうしが接続される例を、図７には、建築物の床スラブ７とほぼ同じ高さで外壁パネル１Ａどうしが接続される例を、それぞれ示している。

図６に示す例では、建築物の外壁に沿って設けられた横胴縁４の屋外側に、継目水切板３が取り付けられている。また、図７に示す例では、建築物の床スラブ７を支持する小梁７０にアングル胴縁７１が取り付けられ、このアングル胴縁７１の屋外側に、継目水切板３が取り付けられている。

そして、図６および図７に示すように、外壁パネル１Ａの下端面および上端面は平坦に形成されており、継目水切板３の上側の外壁パネル１Ａの下端面および継目水切板３の下側の外壁パネル１Ａの上端面が継目水切板３に密着している。このように、継目水切板３の上側および下側の外壁パネル１Ａが、継目水切板３を挟むようにして、建築物の高さ方向に接続するように配置される。そして、この状態で、継目水切板３の上側の外壁パネル１Ａの下端部および継目水切板３の下側の外壁パネル１Ａの上端部が横胴縁４またはアングル胴縁７１にブラインドファスナ２で固定される。このブラインドファスナ２による固定も、建築物の屋内側からの作業により実施できる。

このように、上下に並ぶ外壁パネル１Ａの間に継目水切板３を介在させ、外壁パネル１Ａの下端面および上端面が継目水切板３に密着するように配置されるので、建築物の高さ方向の外壁パネル１Ａの接続部は、防耐火性能上の弱点となることがない。
＜第二の実施形態＞
図８に、本実施形態の第二の実施形態に係る外壁パネル１Ｃの接続部を示す。

図８に示すように、本実施形態の外壁パネル１Ｃでは、第一の実施形態の外壁パネル１Ａの耐火被覆材１５が設けられる位置が変更されている。具体的には、本実施形態では、耐火被覆材１５のうち、縦目地１Ｊを中心として水平方向に所定の幅にわたってパネル本体１０の屋外側の面を覆うように設けられる余長部分が、パネル本体１０の側端部１０ｅの鋼板１１の表面ではなく、パネル本体１０の側端部１０ｅの鋼板１１の裏面に設けられている。耐火被覆材１５のうち、縦目地１Ｊの内面となる領域については、第一の実施形態の外壁パネル１Ａと同様に、パネル本体１０の側端部１０ｅの鋼板１１の表面に設けられている。その他の点については、本実施形態の外壁パネル１Ｃは、第一の実施形態の外壁パネル１Ａと同様に構成されている。

本実施形態では、耐火被覆材１５は、パネル本体１０の側端部１０ｅの鋼板１１の裏面に設けられるため、縦目地１Ｊが屋外側の火災時の加熱を受けるとき、耐火被覆材１５は直接火炎に接しない。しかし、鋼板１１の熱伝導性は高く、かつ鋼板１１の厚さは０．５ｍｍと薄いため、鋼板１１の裏面に設けられた耐火被覆材１５は、支障なく発泡温度に到達する。パネル本体１０の屋外側となる面を構成する鋼板１１と不燃断熱材１３との間には、上述のとおり、厚さ３０ｍｍの空気層が形成されているので、鋼板１１の裏面に設けられた余長部分の耐火被覆材１５が発泡温度に到達すると、この空気層内で膨張する。これにより、縦目地１Ｊの両側のパネル本体１０内部の空気層が閉塞されて断熱効果が高められ、縦目地１Ｊの防耐火性能がさらに向上する。空気層の厚さは、耐火被覆材１５の膨張率を考慮して適宜決定される。

また、本実施形態の外壁パネル１Ｃでは、パネル本体１０の屋外側の面を構成する鋼板１１の表面に耐火被覆材１５が露出せず、鋼板１１の裏面側に隠蔽されるため、外壁パネル１Ｃにより構成される外壁の屋外側の面の意匠性が損なわれることがない。また、耐火被覆材１５が外気中に露出しないことにより、耐火被覆材１５の耐候性などの耐久性も高められる。
＜第三の実施形態＞
図９に、本実施形態の第三の実施形態に係る外壁パネル１Ｄの接続部を示す。

図９に示すように、本実施形態の外壁パネル１Ｄでは、第一の実施形態の外壁パネル１Ａのパネル本体１０の屋外側の面を構成する鋼板１１の形状のうち、縦目地１Ｊの内面となる領域の形状が変更されている。これにより、図９に示すように、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ｄの間に形成される縦目地１Ｊの目地幅Ｗが、第一の実施形態よりも小さくなっている。その他の点については、本実施形態の外壁パネル１Ｄは、第一の実施形態の外壁パネル１Ａと同様に構成されている。

本実施形態のように、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ｄの間に形成される縦目地１Ｊの目地幅Ｗが小さくなると、縦目地１Ｊの屋外側と屋内側との間の断熱効果が高められ、縦目地１Ｊの防耐火性能がさらに向上する。

図１０に、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ｄの間に形成される縦目地１Ｊの目地幅Ｗと、耐火被覆材１５の厚さＴとを、模式的に示す。

上述のとおり、耐火塗料または耐火シートにより構成される耐火被覆材１５は、火災により表面温度が約２５０℃になると発泡を開始し、当初の塗装皮膜の厚さの１０倍から２０倍の厚さに膨張して断熱層を形成し、耐火性能を発揮する。よって、縦目地１Ｊの目地幅Ｗは、耐火被覆材１５の膨張率に対応する大きさに設定することが好ましい。

表１に、耐火被覆材１５の厚さＴが１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍのときの、縦目地１Ｊの目地幅Ｗ（ｍｍ）の好適値を示す。図１０に示すように耐火被覆材１５が縦目地１Ｊの内面の両側に設けられている場合、縦目地１Ｊの目地幅Ｗが２０ｍｍであれば、耐火被覆材１５の厚さＴを１．０ｍｍとするのが適切である。また、耐火被覆材１５が縦目地１Ｊの内面の片側に設けられる場合、縦目地１Ｊの目地幅Ｗが２０ｍｍであれば、耐火被覆材１５の厚さＴを２．０ｍｍとするのが適切である。

＜第四の実施形態＞
図１１に、本実施形態の第四の実施形態に係る外壁パネル１Ｅの接続部を示す。

図１１に示すように、本実施形態の外壁パネル１Ｅでは、パネル本体１０のうち屋外側となる面を構成する鋼板１１が、互いに隣接する二枚の外壁パネル１Ｅの間に形成される縦目地１Ｊを隠蔽するように、縦目地１Ｊの屋外側まで延出している。そして、耐火被覆材は、鋼板１１により隠蔽された縦目地１Ｊの内面となる領域のみに設けられている。その他の点については、本実施形態の外壁パネル１Ｅは、第一の実施形態の外壁パネル１Ａとほぼ同様に構成されている。

本実施形態では、耐火被覆材１５は、縦目地１Ｊの屋外側まで延出している鋼板１１により隠蔽されるため、縦目地１Ｊが屋外側の火災時の加熱を受けるとき、耐火被覆材１５は直接火炎に接しない。しかし、鋼板１１の熱伝導性は高く、かつ鋼板１１の厚さは０．５ｍｍと薄いため、鋼板１１により隠蔽された耐火被覆材１５は、支障なく発泡温度に到達して膨張する。これにより、縦目地１Ｊの内部が、膨張した耐火被覆材１５により閉塞されて断熱効果が高められ、縦目地１Ｊの防耐火性能がさらに向上する。

また、本実施形態の外壁パネル１Ｅでは、パネル本体１０の屋外側の面を構成する鋼板１１の表面に耐火被覆材１５が露出せず、鋼板１１の裏面側に隠蔽されるため、外壁パネル１Ｅにより構成される外壁の屋外側の面の意匠性が損なわれることがない。また、耐火被覆材１５が外気中に露出しないことにより、耐火被覆材１５の耐候性などの耐久性も高められる。
＜参考例＞
本発明に係る外壁パネルの構成を一部変更した参考例の外壁パネル、およびこれを用いた外壁の構造について、以下に説明する。

図１２に、本参考例の外壁パネル９のパネル本体９０の側端部９０ｅを拡大して示す。また、図１３に、本参考例の外壁パネル９どうしが接続された状態を拡大して示す。

図１２および図１３に示すように、本参考例の外壁パネル９では、第一の実施形態の外壁パネル１Ａの耐火被覆材１５が省略されている。そして、図１３に示すように、水平方向に互いに隣接する二枚の外壁パネル９が接続された後、これら二枚の外壁パネル９の間に形成される縦目地９Ｊの屋内側に、不燃断熱材９５がビス９６により留め付けられている。その他の点については、本実施形態の外壁パネル１Ｃは、第一の実施形態の外壁パネル１Ａとほぼ同様に構成されている。

本参考例では、縦目地９Ｊの屋内側に留め付けられる不燃断熱材９５として、例えば、厚さ９．５ｍｍの石こうボード、厚さ１０ｍｍのケイ酸カルシウム板などの耐火ボードを使用できる。そして、不燃断熱材９５の幅Ｗを、適切な大きさに設定することにより、上述の非特許文献１で要求される防火性能を満たすことができる。

本参考例の外壁の構造では、不燃断熱材９５のビス９６による留め付けは、建築物の屋内側から施工できる。そして、不燃断熱材９５が留め付けられた外壁パネル９も、建築物の屋内側からの作業により、建築物の横胴縁４にブラインドファスナ２により固定できる。よって、無足場施工が可能となり、施工性に優れている。

また、不燃断熱材９５をビス９６で留め付ける構成とすることにより、パネル本体９０の側端部９０ｅの納まりはほとんど変わらない。よって、従来の外壁パネルと同様の水密性および施工性を確保できる。

本参考例における不燃断熱材９５の幅Ｗとして必要な大きさについて、加熱試験を行って確認したので、これについて以下に説明する。

本加熱試験では、図１３に示す形状の外壁パネル９どうしの接続部を試験対象とした。外壁パネル９のパネル本体９０の厚さは７５ｍｍとした。パネル本体９０の屋外側の面を構成する鋼板９１として、板厚０．５ｍｍの溶融亜鉛－５％アルミニウム合金めっき鋼板を用い、パネル本体９０の屋外側の面を構成する鋼板９２として、板厚０．５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板を用いた。また、外壁パネル９のパネル本体９０の鋼板９１、９２の間に形成される空間の全体に、不燃断熱材９３としてロックウールを充填した。不燃断熱材９３を構成するロックウールの密度は、４０Ｋ（３７～４４ｋｇ／ｍ^３）、８０Ｋ（７３～８７ｋｇ／ｍ^３）の二種類とした。

外壁パネル９のパネル本体９０内の不燃断熱材９３として、密度４０Ｋのロックウールを用いる場合については、縦目地９Ｊの屋内側に不燃断熱材９５が設けられていない一例のみを試験対象とした。また、外壁パネル９のパネル本体９０内の不燃断熱材９３として、密度８０Ｋのロックウールを用いる場合については、縦目地９Ｊの屋内側に不燃断熱材９５が設けられていない例、不燃断熱材９５として厚さ９．５ｍｍの石こうボードを用いた例、不燃断熱材９５として厚さ１０ｍｍのケイ酸カルシウム板を用いた例の三例を、試験対象とした。

そして、上述の非特許文献１に規定されている防火性能試験方法に従って、縦目地９Ｊを含む外壁パネル９どうしの接続部に対し、屋外側から３０分間で２０℃から８４２℃まで上昇する加熱条件で、加熱試験を実施した。

図１４に、本加熱試験の結果得られた、外壁パネル９の屋内側の表面温度の温度上昇の分布を示す。図１４に示すとおり、縦目地９Ｊの中心からの距離が大きくなるほど、外壁パネル９の温度上昇が小さくなっている。また、不燃断熱材９３として密度４０Ｋのロックウールを用いた場合と、密度８０Ｋのロックウールを用いた場合とを比較すると、前者よりも後者のほうが、外壁パネル９の温度上昇が小さくなっている。

上述のとおり、非特許文献１では、屋内側の表面温度の温度上昇が平均で１４０℃以下、最高で１８０℃以下であること等が要求されている。これに対し、図１４に示すとおり、パネル本体９０内部の不燃断熱材９３として、密度４０Ｋのロックウールを用いた場合には、縦目地９Ｊの中心からの距離が９０ｍｍ以上であれば、屋内側の表面温度の平均温度上昇が、制限値１４０℃を下回っている。つまり、縦目地９Ｊの屋内側に留め付ける不燃断熱材９５の幅Ｗは１８０ｍｍ以上確保すれば、非特許文献１に規定されている防耐火性能を備えるようにできる。

また、パネル本体９０内部の不燃断熱材９３として、密度８０Ｋのロックウールを用いた場合には、縦目地９Ｊの中心からの距離が６０ｍｍ以上であれば、屋内側の表面温度の平均温度上昇が、制限値１４０℃を下回っている。つまり、縦目地９Ｊの屋内側に留め付ける不燃断熱材９５の幅Ｗを１２０ｍｍ以上確保すれば、非特許文献１に規定されている防耐火性能を備えるようにできる。

また、縦目地９Ｊの屋内側に不燃断熱材９５として厚さ９．５ｍｍの石こうボードを用いた例、不燃断熱材９５として厚さ１０ｍｍのケイ酸カルシウム板を用いた試験例では、縦目地９Ｊの中心位置の温度上昇は、それぞれ１０３℃、１０９℃に抑えられた。

１Ａ～１Ｅ 外壁パネル
１Ｊ 縦目地
１０ パネル本体
１０ｅ 側端部
１０ｇ 溝部
１１、１２ 鋼板
１３ 不燃断熱材
１４ 封止部材（難燃性ゴム）
１５ 耐火被覆材（耐火塗料、耐火シート）
２ ブラインドファスナ
４ 横胴縁
５ 間柱
６ 立ち上がりコンクリート
６１ 水切板
７ 床スラブ
７０ 小梁
７１ アングル胴縁
９ 外壁パネル
９Ｊ 縦目地
９０ パネル本体
９０ｅ 側端部
９１、９２ 鋼板
９３ 不燃断熱材
９４ 封止部材（難燃性ゴム）
９５ 耐火ボード
９６ ビス
Ｔ 耐火塗料の塗布厚
Ｗ 縦目地の目地幅

Claims (12)

1. 建築物の周囲に水平方向に複数枚並べられて接続されることにより前記建築物の外壁を構成する外壁パネルであって、
   耐火性能を有するパネル本体と、
   互いに隣接する二枚の前記外壁パネルの間に形成される縦目地を封止するように、前記パネル本体の側端部に設けられる、難燃性ゴムからなる封止部材と、
   前記パネル本体の側端部のうち、前記封止部材よりも屋外側となる部位に設けられる、温度発泡性を有する耐火被覆材と、
   を備える外壁パネル。
2. 前記パネル本体の前記側端部は、互いに隣接する二枚の前記外壁パネルが接続されるときに相互に係合するように凹凸状に形成されている、請求項１に記載の外壁パネル。
3. 前記パネル本体の前記側端部には、隣接する他の前記外壁パネルの前記パネル本体の前記封止部材が係入する溝部が設けられている、請求項１または２に記載の外壁パネル。
4. 前記耐火被覆材は、隣接する他の前記外壁パネルとの間に形成される前記縦目地の内部となる領域に設けられている、請求項１～３のいずれかに記載の外壁パネル。
5. 前記耐火被覆材は、耐火塗料または耐火シートにより構成されている、請求項１～４のいずれかに記載の外壁パネル。
6. 前記パネル本体のうち屋外側となる面は、他の前記外壁パネルと接続されたときに形成される前記縦目地を隠蔽するように、該縦目地の屋外側まで延出している、請求項１～５のいずれかに記載の外壁パネル。
7. 前記外壁パネルは、前記側端部に沿う方向の寸法が、前記側端部と直交する方向の寸法よりも大きい長尺状に形成されている、請求項１～６のいずれかに記載の外壁パネル。
8. 前記パネル本体は、該パネル本体のうち屋外側となる面を構成する鋼板と、前記鋼板の屋内側に設けられた不燃断熱材とを含んで構成されている、請求項１～７のいずれかに記載の外壁パネル。
9. 請求項１～８のいずれかに記載の外壁パネルを建築物の周囲に水平方向に複数枚並べて接続することにより構成される外壁の構造であって、
   前記外壁パネルが縦張りされて前記建築物の横胴縁に固定されている、外壁の構造。
10. 前記外壁パネルが前記建築物の横胴縁に、前記建築物の屋内側からブラインドファスナで固定されている、請求項９に記載の外壁の構造。
11. 複数枚の前記外壁パネルが、継目水切板を挟むようにして建築物の高さ方向に接続され、前記継目水切板の上側の前記外壁パネルの下端面および前記継目水切板の下側の前記外壁パネルの上端面は前記継目水切板に密着している、請求項９または１０に記載の外壁の構造。
12. 請求項１～８のいずれかに記載の外壁パネルの施工方法であって、
    前記外壁パネルの前記パネル本体を前記建築物の横胴縁に、前記建築物の屋内側からブラインドファスナで固定する、外壁パネルの施工方法。

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