JP4781055B2 - 壁体の目地部構造 - Google Patents

Description

本発明は、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）板やＰＣａ（プレキャストコンクリート）板等の壁パネルを接合する目地部の構造に関するものである。

建築分野において、ＡＬＣ板を間仕切壁として使用する場合、間仕切壁は、通常複数のＡＬＣ板を一列に配置して接合することによって形成され、建築基準法の下では遮熱性に関して１時間耐火の耐火性能が要求されている。しかし、建築基準法改正により建築物の設計段階において、いわゆる性能設計も可能となっており、例えば、室の構造によっては、室の構築に必要な可燃物量に応じて通常は１時間耐火を要求される箇所が、２時間あるいは３時間といった長時間耐火の性能を要求される場合も生じてくる。

ＡＬＣ板の接合箇所である従来の目地仕様は、ＡＬＣ板の端面間に耐火接着剤を充填して接合したり、一方の端面に形成された凸部と他方の端面に形成された凹部とを嵌合させた本実目地を耐火接着剤で接合したりして形成するものである。しかし、当該目地仕様では、長時間の加熱に対し、建築基準法における遮熱性の基準を満足することはできない。

ここで、耐火性能の等級は、熱により変形、破壊等を生ずることなく、安全な状態を保ち得る耐久時間が区分されている。
また、１時間耐火の性能とは、構造部材の耐火性能試験において１時間加熱を行い合格したものをいう。

特許文献１は、プレキャストコンクリート板（ＰＣａ板）間の目地に施される耐火断熱目地材に関して開示している。当該特許文献１では、耐火目地材として強度が低く取り扱い困難なセラミックファイバーブランケットやフェルトを四角柱状に形成して用い、それを熱収縮性の合成樹脂フィルムで覆い、該合成樹脂フィルムで覆った耐火目地材と防湿目地材とを剥離紙を有する接着層上に隣接配置して一体化し、それをＰＣａ板の壁厚方向の室内側端部近傍に剥離紙を剥いで接着配置している。なお、耐火目地材はＰＣａ板を接合したときに圧縮して防湿目地材と同一面で対向するＰＣａ板と当接する。
実公平７−４３２９５号

特許文献１は、セラミックファイバーブランケットまたはフェルトの耐久性を向上させるために、合成フィルムで覆って耐火目地材を構成している。しかし、ＰＣａ板の縦目地が長いと、セラミックファイバーブランケットまたはフェルトもそれに応じた長さを要することとなるので、取り扱いが困難となる。

また、火災時の炎による熱によってＰＣａ板が収縮し、目地部の間隔が耐火目地材の圧縮量よりも広がってしまった場合は、目地部には室内と室外とを直接貫通する隙間が形成されて、炎が室外に広がってしまう可能性がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、複数の壁パネルを接合して壁体を構成する目地部構造であって、長時間の耐火性能を有する目地部構造を提供することを目的とする。

（１）上述の目的を達成するため、本発明は、壁パネルを一列に接合することで構成される壁体の目地部構造であって、隣接する壁パネルの端面それぞれに形成された溝部を対向することで形成された中空部と、中空部に充填された耐火性能を有する目地充填材と、
を具備している。
（２）また、本発明における壁パネルの溝部は、長手方向に延び、壁厚方向の中間部位において凹部を有する横断面形状に形成されていることが好ましい。
（３）さらに、本発明における目地充填材は、セラミックファイバーブランケット及び耐火接着剤であることが好ましい。
（４）さらに、本発明における前記セラミックファイバーブランケットは複数部材が当接して構成され、該当接部は目地部の軸方向に対して斜め方向の横断面で当接していることが好ましい。
（５）さらに、本発明における前記セラミックファイバーブランケットは中空部に予め圧縮状態で充填されていることが好ましい。
（６）さらに、本発明における中空部は、長手方向に沿って略同一の横断面形状を有することが好ましい。
（７）さらに、前記中空部の横断面形状が略円形状、四角形状または略長円形状に形成されていることが好ましい。
（８）さらに、本発明における前記目地部において、壁パネルの端面における壁厚方向の前記溝部以外の部分同士の対向するクリアランス（隙間）と中空部とが連通するように、壁パネルの端面間の目地部クリアランスが形成され、目地部クリアランスの壁パネルの端面間の寸法は、壁厚の略中間部位の寸法が、壁厚の両端部の寸法よりも大きく形成されていることが好ましい。
（９）さらに、本発明における目地部は、火災時に壁パネルが収縮して壁パネルの端面間の目地部クリアランスが広がった場合において、中空部の目地充填材の横方向断面形状が膨張することによって中空部を塞いで所定の耐火性能を有することが好ましい。

（１）本願発明は、隣接する壁パネルの端面それぞれに形成された溝部を対向することで目地部に中空部が形成され、中空部に耐火性能を有する目地充填材が充填されているので、長時間の耐火構造を実現することができる。さらに、火災時に熱によって壁パネルが収縮し、それにより壁パネル端面間のクリアランスが拡大しても、炎が目地部を通じて一方の室内空間から他方の空間に貫通しない。
（２）本願発明は、壁パネルの端面において、壁厚方向の略中間部位で、かつ、長手方向に溝部が伸びているので、壁パネルの端面が接合されて任意形状の中空部が形成されると、目地充填材を所望形状に形成し、かつ、目地部の長手方向全域に渡って密実に充填することができる。
（３）本願発明は、耐火性能の高いセラミックファイバーブランケット及び所定の耐火性能を有する接着剤を目地充填材として選択することによって、火災時に壁パネルの収縮等によって目地部のクリアランスが拡大しても接着剤の粘着力によりセラミックファイバーブランケットの断面形が伸展し、拡大したクリアランスを追従することができるので、一方の壁面から他方の壁面への空隙を常に塞いで耐火性能を向上させることができる。
（４）本願発明は、複数片からなるセラミックファイバーブランケットが、それぞれの対向する先端部において、軸方向に対して斜め方向の横断面で当接するように形成されているので、火災時に壁体の一方の壁面に目地部の軸方向と直交する方向から炎を受け、その熱によってセラミックファイバーブランケットが長手方向に収縮し、セラミックファイバーブランケットの当接部にクリアランスが生じても、炎を受ける方向に対して壁体の一方の壁面側から他方の壁面側に向けて炎が貫通しにくいので、長時間耐火を実現できる点で有利である。
（５）本願発明は、セラミックファイバーブランケットが予め圧縮して充填されているので、火災時に炎の熱によって壁パネルが壁面内方向に収縮して中空部の内径が拡大しても目地充填材が追従して膨張し、目地充填材が中空部を密実に塞ぐことができる。
（６）本願発明は、中空部の壁厚方向の横断面が同一形状であるため、比較的容易に目地充填材を成形することが可能となり、目地充填材の立体形状を中空部の立体形状と略同一な棒状体として形成できる。
（７）本願発明は、中空部が略円柱形状、四角柱形状または長円柱形状に形成されるので、目地充填材に最適な中空部の横断面形を選択することができるとともに、壁パネルの製作が容易である。
（８）本願発明は、目地部クリアランスの壁パネルの端面間の寸法は、壁厚の略中間部位の寸法が、壁厚の両端部の寸法よりも大きく形成されているので、目地充填材の横断面における壁面内方向の寸法を壁厚の略中間部位の寸法よりも大きくすることができ、それにより目地部の耐火性能を向上させることができる。

本発明の好ましい実施形態について実施例を挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図において同じ構成要素には同一符号を用い、適宜その説明を省略する場合がある。

実施の形態
図１は、隣接する壁パネル３の端面２同士を接合した壁体１の目地部構造を図示している。目地部構造には縦目地、横目地及び斜め目地等が含まれるが、本実施形態では縦目地について説明する。なお、図示されたＸＹＺの座標軸の各方向について説明すると、Ｘ軸が壁体１の壁面と同一方向のいわゆる面内方向を示し、Ｙ軸が壁体１の壁厚方向を示し、Ｚ軸は壁体１の端面２の長手方向を示している。
壁体１は、一方の室空間と他方の室空間とを仕切るための間仕切壁である。壁パネル３は、乾式構造部材からなり、本実施形態では一例としてＡＬＣ板を用いて説明するが、他にもＰＣａ板等を用いることもできる。また、目地部５は、隣接する壁パネル３の端面２それぞれに形成された溝部４を対向することで形成された中空部１０を有し、中空部１０には耐火性能を有する目地充填材を充填する（図１では図示されていない）。

図２（ａ）は、図１の長手方向（Ｚ軸方向）から見た目地部５のＸＹ軸方向横断面（以下横断面とはＸＹ軸方向の面を言う）の部分拡大図であって、目地充填材が充填された態様を図示している。また、図２（ｂ）は、目地充填材が充填されていない態様であって、図２（ａ）における壁パネルの端面２を面内方向（Ｘ軸方向）からみた側面図である。
溝部４は、図２（ａ）において、壁パネル３の端面２の壁厚方向（Ｙ軸方向）ではその略中間部位において、両側に壁パネル３の側方部８，８を残すような半円形の横断面形状に切り欠かれて形成されており、図２（ｂ）において、側方部８，８に挟まれて端面２の長手方向（Ｚ軸方向）全体に渡って連続して伸びている。
中空部１０は、壁パネル３の壁厚内で長手方向（Ｚ軸方向）に貫通した略円筒形状の空間であり、その内径はＣＬ２である。また、壁パネル３の各端面２における溝部４以外の側方部８，８間の対向方向には、若干のクリアランスＣＬ１が設けられている。
目地部５では、当該ＣＬ１及びＣＬ２によって室の一方側から他方側へ向けて壁厚方向（Ｙ軸方向）に連通している構造であるため、図２（ａ）で示されたように耐火性能を有する目地充填材が充填されてクリアランスＣＬ１及びＣＬ２を塞いでいる。目地充填材には、セラミックファイバーブランケット７及び耐火接着剤９が複合耐火材として用いられており、セラミックファイバーブランケット７は、中空部１０内に、例えば横断面が四角形の角柱状に形成されて配置され、耐火接着剤９は、それ以外の目地の空間部分に密実に充填されている。当該耐火接着剤９によってセラミックファイバーブランケット７が固定されるとともに、壁パネル３同士が接合される。特に、中空部１０内のセラミックファイバーブランケット７の周囲に耐火接着剤９が充填されているので、セラミックファイバーブランケット７と壁パネル３の端面２とを接着している。

図３は、図２（ａ）におけるセラミックファイバーブランケット７及び耐火接着剤９の目地充填材が充填された目地部５における透視図である。セラミックファイバーブランケット７は、圧縮性を有するため、中空部１０内に予め圧縮した状態で耐火接着剤９とともに充填しておくことができる。

さらに、図３における中空部１０内に充填されたセラミックファイバーブランケット７に注目する。当該セラミックファイバーブランケット７は、長手方向（Ｚ軸方向）に所定の長さで切断された複数の部材（図３は切断面１１が２つ）からなる。これは、セラミックファイバーブランケット７が軸方向に対して傾斜方向の強度が低いことを考慮したものである。各部材の切断面１１同士は、セラミックファイバーブランケット７の軸方向に対して斜め方向の切断面１１で軸方向に圧接している。

また、中空部１０の横断面形状は、図１ないし図３とは異なる変形例として円形、略長円形、あるいは、角形を選択することができ、セラミックファイバーブランケット７は、中空部１０と略同形状で充填してもよい。

次に、壁パネル３を接合した本発明の目地部構造における火災時の壁パネルの収縮について説明する。
火災時には、図１に示した壁体１は高温の熱によって収縮する。すると、図２に示したクリアランスＣＬ１及びＣＬ２が面内方向（Ｘ軸方向）に拡大し、中空部１０内に圧縮状態で充填されたセラミックファイバーブランケット７も追従して膨張するので、拡大したクリアランスが補償されいわゆる目地開きを抑制することができる。また、目地部５には、耐火接着剤９が密実に充填されているので、壁パネル３は、接着効果により加熱面側では収縮が抑制され目地部５のクリアランスの拡大が発生しにくくなるとともに、非加熱面側では目地部５のクリアランス拡大が発生しても耐火接着剤の粘着力によりセラミックファイバーブランケット７が伸展され、拡大したクリアランスに追従して空隙を生じることもないので、加熱面側からの炎が非加熱面側に通過しにくくなる。以上のように、目地充填材は室内外の遮断状態を保ち、２時間以上の、好ましくは３時間以上の長時間の耐火性能及び耐炎性能を満足することができる。

さらに、火災時にはセラミックファイバーブランケット７自体も長時間高温の熱の影響を受けて収縮する場合も考えられる。図３のセラミックファイバーブランケット７は、長手方向（Ｚ軸方向）に所定の長さで切断された複数の部材（図３は３つ）からなり、特に、セラミックファイバーブランケット７の長手方向（Ｚ軸方向）に対する収縮を考えた場合、各部材の切断面１１が長手方向（Ｚ軸方向）に離隔し、各部材間に隙間が生じる。しかし、当該隙間は、各部材の切断面１１がセラミックファイバーブランケット７の軸方向（Ｚ軸方向）に対して斜め方向の切断面に沿って形成されるので、壁パネルの壁厚方向（Ｙ軸方向）から壁面に当たる炎に対して、炎が容易に一方の室空間から他方の室空間へ通過しにくい。

実施例
次に、本発明による目地部構造の耐火実験の概要及び結果を以下に示す。

本実験の試験体は、乾式構造の間仕切壁としてＡＬＣ板を利用し、目地充填材としてセラミックファイバーブランケット及び耐火接着剤の双方を利用した。
試験体の諸元を表１に示す。

使用材料の諸元を表２に示す。

次に、実験方法及び判定基準について表３に示して説明する。
加熱試験は、「防耐火性能・評価業務方法書」に基づいて実施する。
また、加熱方法については、ＡＬＣ板を取付けフレームに固定し、試験体を片面よりＩＳＯ−８３４に規定された標準加熱温度曲線に従って加熱する（加熱面は３０００ｍｍ Ｘ３０００ｍｍ）。裏面温度上昇が許容温度（最高１８０Ｋ、平均１４０Ｋ）に到達前に加熱を終了し、加熱終了後、加熱時間の３倍後追い計測を行い、許容温度を満足することを確認する。

次に、測定項目及び測定方法について説明する。
測定は、「防耐火性能・評価業務方法書」に基づき図４で示されたように実施する。
温度測定
ＡＬＣ板の一般部に６箇所、目地部に８箇所の計１４箇所で裏面温度を測定する。温度測定には、固定熱電対に用いるディスク熱電対を使用する。

次に、実験結果を図５に示す。
間仕切壁の耐火性能は遮熱性に基づき評価する。

図５から、試験実施中の裏面温度（最高温度もしくは平均温度）が許容温度の範囲内であることがわかる。

以上、実施例を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で適宜、付加、変形等をなし得るものである。

ＡＬＣ板の端面同士を接合した壁体の本発明による目地部構造の斜視図である。 （ａ）は、Ｚ軸方向から見た壁パネル同士の接合目地部横断面の部分拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）において目地充填材が充填されていない態様であって、壁パネルの端面のＸ軸方向からみた側面図である。 目地部の中空部内に充填された目地部充填材の内部斜視図である。 耐火性能試験の概要図である。 耐火試験の結果である。

符号の説明

１ 壁体
２ 壁パネルの端面
３ 壁パネル
４ 溝部
５ 目地部
７ セラミックファイバーブランケット
８ 側方部
９ 耐火接着剤
１０ 中空部
１１ 切断面

Claims (4)

1. 壁パネルを一列に接合することで構成される壁体の目地部構造であって、
   隣接する壁パネルの端面それぞれに形成された溝部を対向することで形成された中空部と、
   中空部に充填された耐火性能を有する目地充填材と、
   を具備し、
   前記目地充填材は、セラミックファイバーブランケット及び耐火接着剤であることを特徴とする目地部構造。
2. 前記壁パネルの溝部は長手方向に延び、壁厚方向の中間部位おいて凹部を有する横断面形状に形成されている請求項１に記載の目地部構造。
3. 前記セラミックファイバーブランケットは複数の部材が当接して構成され、目地部の軸方向に対して斜め方向の横断面で当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の目地部構造。
4. 前記セラミックファイバーブランケットは中空部に予め圧縮状態で充填されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の目地部構造。

Images