JP4134245B1

JP4134245B1 - 耐火間仕切壁用耐火ブロック

Info

Publication number: JP4134245B1
Application number: JP2007158207A
Authority: JP
Inventors: 功前芝
Original assignee: 功前芝
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2027-06-15
Also published as: JP2008308891A

Abstract

【課題】建物が振動し層間変形が発生した場合であっても外壁との取合い部において高い断熱性能、耐火性能、及び遮音性能を確保する耐火間仕切壁用耐火ブロックを提供する。
【解決手段】耐火間仕切壁用耐火ブロック１は、外壁６と耐火間仕切壁３０の側面の軽量型鋼５との間隙に収納される取合い断熱部１１と、外壁６とボード３の側面との間隙に収納されるボード緩衝部１２と、を備え、取合い断熱部１１と、取合い断熱部１１の両側に張り出したボード緩衝部１２とで構成される凸状の断面を有する部材が一体となって成形され、外壁６と耐火間仕切壁３０及びボード３との間隙に収納される。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐火間仕切壁用耐火ブロックに係り、特に、建物の外壁と、板状の断熱材の両側面を軽量型鋼により保持し、断熱材の表面及び裏面から張られたボードを締結金物により軽量型鋼に固定して成り、鋼製の下地金物により天井面及び床面に固定される耐火間仕切壁と、の取合部の間隙に収納される耐火間仕切壁用耐火ブロックに関する。

例えば、住宅、マンション、ホテルなどの建物では、間仕切壁により室内空間が仕切られる。この間仕切壁は、建物の躯体からの荷重を負担しない非耐力壁である場合、建築基準法上、延焼の恐れのある部分では１時間耐火性能、また延焼の恐れのない部分では３０分耐火性能が要求される。このため、耐火性能を有する耐火間仕切壁として各種の工法が提案され施工されている。

また、耐火間仕切壁は、室内空間を仕切ることから高い遮音性能が要求される。この遮音性能は、例えば、音響試験室で測定された遮音壁単体の遮音性能（音響透過損失）を表すＴＬ_D値を用いて、ＴＬ_D-５５以上という基準が定められている。また、建物の外壁には建物の冷暖房効率を上げて結露を防止するために外壁の内側に断熱材を貼り、熱抵抗値等で表される断熱性能を確保することが行われている。このため、耐火間仕切壁は外壁との取合い部においても外壁の内側に貼られる断熱材と略同等の断熱性能を確保することが好ましい。

図６に、従来の耐火間仕切壁と外壁との取合い部の構成を、水平面で切断した断面で示す。また、図７に従来の耐火間仕切壁と外壁との取合い部の構成を、一部断面を含む斜視図で示す。耐火間仕切壁３０は、例えば板状にしたグラスウール等からなる断熱材２の両側面を軽量型鋼５により保持し、断熱材２の表面及び裏面から張られた例えばプラスタボードなどのボード３を締結金物８により軽量型鋼５に固定して構成される。また、耐火間仕切壁３０は、鋼製の下地金物（図示せず）により建物の天井面及び床面に固定される。この耐火間仕切壁３０と外壁６との取合い部１６には、耐火間仕切壁用耐火ブロック２０が収納される。この耐火間仕切壁用耐火ブロック２０は、外壁６と軽量型鋼５との間隙に生じる耐火欠損を補填する。従って、所定の耐火性能を有する材料として、例えばロックウールやグラスウールなどが用いられる。

また、図６に示すように、耐火間仕切壁３０の両面のボード３と外壁６とは、図６に幅（Ｗ）で示す目地が設けられ、耐火目地材４として、例えば、帯状のロックウールであるロックフェルト等がこの目地に充填される。この目地の幅（Ｗ）は、７〜９ｍｍであるのが一般的である。さらに、耐火間仕切壁３０の両面の仕上げボード９と外壁６との目地には、防水や遮音のためにシーリング材１３が充填される。また、外壁６の内側には、例えば発泡ウレタン等の断熱材７が貼られ、外壁６の断熱性能を確保し、建物の冷暖房効率を上げて結露を防止することが行われている。

一方、特許文献１には、コンクリート製の床躯体のデッキプレートとこれに当接する間仕切り用耐火ボードとの間に生じる隙間に詰める耐火間仕切の隙間詰めブロックが開示されている。

特開２０００−１７７５４号公報

上述したように、建物の外壁と耐火間仕切壁との取合い部においては、所定の耐火性能、断熱性能、及び遮音性能を確保しなければならない。しかし、耐火目地材は施工現場において帯状のロックウールであるロックフェルト等を充填していたため、施工精度を上げても耐火間仕切壁用耐火ブロックとの間に隙間が発生し、断熱欠損が発生して取合い部の内部に結露が生じる虞があった。これは、充填された耐火目地材は柔らかな素材であり、建物の変形やボードの伸び縮みにより圧縮されて容易に収縮し、その収縮が耐火間仕切壁用耐火ブロックとの隙間となることによる。

また、地震や台風などの災害により建物が振動し層間変形した場合、耐力壁である外壁と、非耐力壁である間仕切壁とでは異なる振動をする。この異なる振動によりそれらの接触点である取合い部の耐火間仕切壁用耐火ブロック及び耐火目地材はそれぞれ異なる変形が生じ、それらの間の隙間が拡大する。この隙間が拡大することにより、断熱欠損だけではなく耐火性能や遮音性能の欠損が生じ、耐火間仕切壁としての機能が低下する虞があった。

さらに、地震や台風などの災害により建物が層間変形した場合に、振動した耐火間仕切壁が耐火目地材を介して外壁と衝突し、ボードの端部に割れが発生する虞があった。

本願の目的は、かかる課題を解決し、建物が振動し層間変形が発生した場合であっても、外壁との取合い部において高い断熱性能、耐火性能、及び遮音性能を確保する耐火間仕切壁用耐火ブロックを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る耐火間仕切壁用耐火ブロックは、建物の外壁と、板状の断熱材の両側面を軽量型鋼により保持し、断熱材の表面及び裏面から張られたボードを締結金物により軽量型鋼に固定して成り、鋼製の下地金物により天井面及び床面に固定される耐火間仕切壁と、の取合部の間隙に収納される耐火間仕切壁用耐火ブロックにおいて、外壁と、ボード側面との間隙に収納されるボード緩衝部と、外壁と、耐火間仕切壁の側面の軽量型鋼との間隙に収納され、両面のボードの間に挿入されて締結金物により締め付けられる取合い断熱部と、を備え、取合い断熱部と、取合い断熱部の両側に張り出したボード緩衝部とで構成される凸状の断面を有し、ロックウールから成るブロックが一体となって成形され、外壁と耐火間仕切壁との間隙に収納され、取合い断熱部及びボード緩衝部は、地震時の建物の層間変形により発生する外壁とボードとの間隙の変動のうち、外壁に略直交するＸ方向の変動に対してはボード緩衝部が緩衝材として機能し、外壁に略平行なＹ方向の変動に対しては締結金物に締め付けられた取合い断熱部及びボード緩衝部が一体として挙動し、それぞれ両面のボードの端部に発生する応力集中を吸収し、ボード緩衝部は、外壁とボードとの間隙において、ボードと略同等の遮音性能を有する遮音材として機能することを特徴とする。

また、耐火間仕切壁用耐火ブロックは、ボード緩衝部が、外壁とボード側面とを結ぶ方向の厚みが略３０ｍｍであることが好ましい。

また、耐火間仕切壁用耐火ブロックは、取合い断熱部が、所定の厚みを有することで、外壁と耐火間仕切壁との間隙において外壁の室内側に設けられる断熱材と略同等の断熱性能を有する断熱材として機能することが好ましい。

また、耐火間仕切壁用耐火ブロックは、取合い断熱部が、外壁と軽量型鋼とを結ぶ方向の厚みが少なくとも略５０ｍｍであることが好ましい。

また、耐火間仕切壁用耐火ブロックは、耐火間仕切壁を天井面又は床面に取り付ける鋼製の下地金物が、外壁面とボード緩衝部を挟んで設置されることが好ましい。

さらに、耐火間仕切壁用耐火ブロックは、耐火ブロックが、成形されたロックウールから成ることが好ましい。

上記構成により、耐火間仕切壁用耐火ブロックは、取合い断熱部とその両側のボード緩衝部とが一体となって成形され、外壁と耐火間仕切壁との間隙に収納される。これにより、これまで施工の際に発生していたそれらの間の隙間がなくなり、断熱欠損による結露等を防止することができる。また、地震や台風などの災害により建物が振動して層間変形した場合であっても、耐火間仕切壁用耐火ブロックは一体となって挙動するため、耐火性能や遮音性能の欠損が生じない。

以上のように、本発明に係る耐火間仕切壁用耐火ブロックによれば、建物が振動し層間変形が発生した場合であっても、外壁との取合い部において高い断熱性能、耐火性能、及び遮音性能を確保することが可能となる。

以下に、図面を用いて本発明に係る耐火間仕切壁用耐火ブロックの実施の形態につき、詳細に説明する。

図１に、耐火間仕切壁用耐火ブロックの一つの実施形態の概略構成を示す。図１は、図６と同様に、耐火間仕切壁を水平面で切断した断面である。また、図２に、耐火間仕切壁用耐火ブロックを斜視図で示す。図１及び図２では、図６及び図７と同様な部材については同一の符号を付す。耐火間仕切壁１０は、例えば板状にしたグラスウールからなる断熱材２の両側面を軽量型鋼５により保持し、断熱材２の表面及び裏面から張られたボード３（プラスタボード）を締結金物８により軽量型鋼５に固定して構成される。また、耐火間仕切壁１０は、鋼製の下地金物（図示せず）により建物の天井面及び床面に固定される。

本実施形態では、耐火間仕切壁用耐火ブロック１は、取合い断熱部１１と取合い断熱部１１の両側に張り出したボード緩衝部１２とから構成される。その形状は、図２に示すように、凸状の断面を有するブロックが一体となって成形され、外壁６と耐火間仕切壁１０との取合い部１６の間隙に収納される。

取合い断熱部１１は、外壁６と耐火間仕切壁１０の側面の軽量型鋼５との間隙に収納される。この取合い断熱部１１は、外壁６から軽量型鋼５を離間して設置させる。これは、断熱性能を有する耐火間仕切壁１０を挟むことで、軽量型鋼５が結露により腐食するのを防止するためである。このように外壁６から耐火間仕切壁１０を離間させたことで、耐火間仕切壁１０の離間した部分が耐火欠損にならないようにしなければならない。このため、本実施形態では、耐火間仕切壁１０の材料として耐火性能に優れたロックウール（密度１５０ｋｇ／ｍ³）を耐火間仕切壁用耐火ブロック１の取合い断熱部１１として収納する。

また、取合い断熱部１１は、外壁６と耐火間仕切壁１０との間隙において、外壁６の室内側に設けられる、例えば発泡ウレタンなどの断熱材７と略同等の断熱性能を有する断熱材として機能させる。このため、取合い断熱部１１は、図１及び図２中において記号（Ｈ₁）で示す、外壁６と軽量型鋼５とを結ぶ方向の厚みを略５０ｍｍ程度とするのが好ましい。この密度１５０ｋｇ／ｍ³のロックウールを厚み略５０ｍｍで用いた場合、３０ｍｍの発泡ウレタン吹き付けと略同程度の断熱性能が確保できることが知られている。また、この取合い断熱部１１の厚みは、寒冷地においては、断熱性能をさらに確保するためにより大きな厚み、例えば、略１００ｍｍ程度としても良い。

このように、取合い断熱部１１は、耐火間仕切壁１０の外壁６との取合い部１６において耐火間仕切壁１０の両端部の耐火欠損を補う機能と、外壁６との取合い部１６において所定の断熱性能を確保するという２つの機能を有する。

ボード緩衝部１２は、外壁６とボード３の側面との間隙に収納される。ボード緩衝部１２は、ボード３と略同等の遮音性能を有する遮音材として機能させる。これは、耐火間仕切壁１０の遮音性能は、主としてボード３により確保されているからである。しかし、このボード３は、外壁６の近傍ではボード緩衝部１２の手前で納められるため遮音性能の欠損が生じる。そこで、ボード緩衝部１２にはボード３と同程度の遮音性能が要求される。

図３に、ボード３を外壁６まで延長した場合（ケースＡ）と外壁６との取合い部１６に３０ｍｍの厚みのロックウール（密度１５０ｋｇ／ｍ³）を設けた場合（ケースＢ）との中心周波数（Ｈｚ）ごとの音響透過損失（ｄＢ）の測定結果を比較した表を示す。また、図４は、図３の表の測定結果をグラフで示したものである。図４中、実線は、ＴＬ_D-５５の基準を示す線である。また、白丸はケースＡの測定結果を示し、黒丸はケースＢの測定結果を示す。

ケースＡでは、軽量型鋼５が外壁６と接しており、ボード３がロックフェルトによる耐火目地材４を介して外壁６と接している。すなわち、図６に示す従来の耐火間仕切壁３０において、耐火間仕切壁用耐火ブロック２０を取り去った構成である。この構成では、耐火間仕切壁３０の外壁６と取合い部１６にはボード３及び仕上げボード９が目地のみを残して貼られる。従って、この耐火間仕切壁３０の遮音性能は、ほとんどボード３及び仕上げボード９により確保されるとして良い。一方、ケースＢでは、外壁６と軽量型鋼５との間には厚さ３０ｍｍのロックウール（密度１５０ｋｇ／ｍ³）が設けられている。従って、この耐火間仕切壁３０の遮音性能は、ほとんど厚さ３０ｍｍのロックウールにより確保されるとして良い。

図３及び図４に示す測定結果から、外壁６との取合い部１６に３０ｍｍの厚みのロックウール（密度１５０ｋｇ／ｍ³）を設けた場合（ケースＢ）は、ボード３を外壁６まで延長した場合（ケースＡ）と略同等の遮音性能を有することが分かる。また、これらの遮音特性は、図３に示すようにＴＬ_D-５６となり、ＴＬ_D-５５以上という基準を満足する。従って、本実施形態では、このボード緩衝部１２は、外壁６とボード３の側面とを結ぶ方向の厚みを略３０ｍｍｍとする。

また、ボード緩衝部１２は、災害時、例えば、地震や台風などの振動により建物に生じる層間変形による、外壁６とボード３との間隙の変動を吸収する緩衝材として機能する。この建物の振動により生じる層間変形による耐火間仕切壁１０の振動の方向を、図１に示すように直交する“Ｘ”方向及び“Ｙ”方向に分解して説明する。耐火間仕切壁１０が“Ｘ”方向に振動した場合、ボード３は、ボード緩衝部１２と衝突する場合がある。これは、耐力壁である外壁６と、非耐力壁である耐火間仕切壁１０とでは、それぞれ固有周期が異なるため、耐火間仕切壁１０は外壁６と異なる振動をすることによる。この衝突の際の衝撃に対し、ボード緩衝部１２はこの衝撃エネルギを吸収する。つまり、衝撃の際にボード３の端部に発生する応力集中のエネルギを吸収する。これにより、従来の耐火間仕切壁３０のようにボード３が耐火目地材４を介して外壁６と衝突し、ボード３の端部や締結金物８の周囲に応力集中による割れが発生するのを避けることができる。

また、耐火間仕切壁１０が“Ｙ”方向に振動した場合、この振動の際の衝撃に対して、取合い断熱部１１及びボード緩衝部１２は一体となって挙動する。ここで、耐火間仕切壁１０は天井面及び床面で支持されている。従って、耐火間仕切壁１０の中間部は“Ｙ”方向の振動により中間部が面外にはみだすように振動する。このときに、凸状の断面を有する取合い断熱部１１及びボード緩衝部１２は、耐火間仕切壁１０の両面のボード３及び仕上げボード９の相対的な振動による衝撃エネルギを吸収する。これにより、ボード３の端部や締結金物８の周囲に発生する応力集中による割れを避けることができる。

このように、ボード緩衝部１２は、耐火間仕切壁１０の外壁６との取合い部１６において、ボード３の遮音性能を確保する機能と、外壁６とボード３との間隙の変動を緩衝材として吸収するという２つの機能を有する。そして、地震や台風などの災害により建物が振動して層間変形した場合であっても、耐火間仕切壁用耐火ブロック１は一体となって挙動するため、耐火性能や遮音性能の欠損が生じない。

さらに、耐火間仕切壁用耐火ブロック１の取合い断熱部１１は、耐火間仕切壁１０の両面のボード３の間に挿入され、締結金物８により締め付けられる。すなわち、耐火間仕切壁１０の両端部を封鎖する蓋の役目を果たす。すなわち、地震や台風などの振動により建物に生じる層間変形に対して耐火間仕切壁１０とも一体となって振動する。これにより、建物が振動し層間変形が発生した場合であっても、外壁６との取合い部１６において高い断熱性能、耐火性能、及び遮音性能を確保することが可能となる。

図５に、耐火間仕切壁１０を床面に取り付ける際の下地金物の施工状態を示す。図５は、耐火間仕切壁用耐火ブロック１及び軽量型鋼５を水平面で切断した透視図である。また、耐火間仕切壁１０は、ボード３及び仕上げボード９を貼る前であり、外壁６の断熱材７を吹き付ける前の状態を示す。下地金物１４は、Ｕ字形のチャンネル材であり、図５に示すように、両方の刃を上向きにして床面１５の所定の位置に設置される。そして、軽量型鋼５が下地金物１４上に置かれ固定される。このとき、下地金物１４は、外壁６に対してその間に耐火間仕切壁用耐火ブロック１のボード緩衝部１２を挟んで設置される。

これにより、下地金物１４は、外壁６と直接接触することなく、断熱性能を有するボード緩衝部１２を挟んで設置される。そのため、下地金物１４の表面に結露が発生するのを防止できる。

本発明に係る耐火間仕切壁用耐火ブロックの１つの実施形態の概略構成を示す断面図である。耐火間仕切壁用耐火ブロックの透視図である。ボードを外壁まで延長した場合（ケースＡ）と外壁との取合い部に３０ｍｍの厚みのロックウール（密度１５０ｋｇ／ｍ³）を設けた場合（ケースＢ）との中心周波数（Ｈｚ）ごとの音響透過損失（ｄＢ）の測定結果を比較した説明図である。図３の測定結果をグラフで示した説明図である。耐火間仕切壁を床面に取り付ける際の下地金物の施工状態を示す一部断面を含む透視図である。従来の耐火間仕切壁と外壁との取合い部の構成を水平面で切断して示す断面図である。従来の耐火間仕切壁と外壁との取合い部の構成を示す一部断面を含む斜視図である。

符号の説明

１，２０耐火間仕切壁用耐火ブロック、２断熱材（グラスウール）、３ボード（プラスタボード）、４耐火目地材（ロックフェルト）、５軽量型鋼、６外壁、７断熱材（発泡ウレタン）、８締結金物、９仕上げボード、１０，３０耐火間仕切壁、１１取合い断熱部、１２ボード緩衝部、１３シーリング材、１４下地金物、１５床面、１６取合い部。

Claims

建物の外壁と、板状の断熱材の両側面を軽量型鋼により保持し、断熱材の表面及び裏面から張られたボードを締結金物により軽量型鋼に固定して成り、鋼製の下地金物により天井面及び床面に固定される耐火間仕切壁と、の取合部の間隙に収納される耐火間仕切壁用耐火ブロックにおいて、
外壁と、ボード側面との間隙に収納されるボード緩衝部と、
外壁と、耐火間仕切壁の側面の軽量型鋼との間隙に収納され、両面のボードの間に挿入されて締結金物により締め付けられる取合い断熱部と、
を備え、
取合い断熱部と、取合い断熱部の両側に張り出したボード緩衝部とで構成される凸状の断面を有し、ロックウールから成るブロックが一体となって成形され、外壁と耐火間仕切壁との間隙に収納され、
取合い断熱部及びボード緩衝部は、地震時の建物の層間変形により発生する外壁とボードとの間隙の変動のうち、外壁に略直交するＸ方向の変動に対してはボード緩衝部が緩衝材として機能し、外壁に略平行なＹ方向の変動に対しては締結金物に締め付けられた取合い断熱部及びボード緩衝部が一体として挙動し、それぞれ両面のボードの端部に発生する応力集中を吸収し、ボード緩衝部は、外壁とボードとの間隙において、ボードと略同等の遮音性能を有する遮音材として機能することを特徴とする耐火間仕切壁用耐火ブロック。
請求項１に記載の耐火間仕切壁用耐火ブロックであって、ボード緩衝部は、外壁とボード側面とを結ぶ方向の厚みが略３０ｍｍであることを特徴とする耐火間仕切壁用耐火ブロック。
請求項１又は２に記載の耐火間仕切壁用耐火ブロックであって、取合い断熱部は、所定の厚みを有することで、外壁と耐火間仕切壁との間隙において外壁の室内側に設けられる断熱材と略同等の断熱性能を有する断熱材として機能することを特徴とする耐火間仕切壁用耐火ブロック。
請求項１乃至３のいずれか１に記載の耐火間仕切壁用耐火ブロックであって、取合い断熱部は、外壁と軽量型鋼とを結ぶ方向の厚みが少なくとも略５０ｍｍであることを特徴とする耐火間仕切壁用耐火ブロック。
請求項１乃至４のいずれか１に記載の耐火間仕切壁用耐火ブロックであって、耐火間仕切壁を天井面又は床面に取り付ける鋼製の下地金物は、外壁面とボード緩衝部を挟んで設置されることを特徴とする耐火間仕切壁用耐火ブロック。