JP5460910B1 - 防火構造、防火構造体の施工方法、および保持部材の仕切り部からの脱落防止方法 - Google Patents
防火構造、防火構造体の施工方法、および保持部材の仕切り部からの脱落防止方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 貫通孔25の一方の側に露出するケーブル5aおよび配管5bの外周およびケーブル5aおよび配管5bの間には、熱膨張材13が配置される。熱膨張材13は、例えばパテ状であり、熱により体積が膨張する部材である。熱膨張材13の外周には膨張部材13と接触するように、緩衝部材23が設けられる。緩衝部材23は、保持部材7によって保持される。保持部材7は、一対の半割部材9a、9bによって形成される。半割部材9a、9bを組み合わせることで、略筒状の形態の保持部材7となる。保持部材7は、略筒形状の側面を構成する側壁部17と、側壁部17の一方の縁部側に形成され、中心方向に向けて折り曲げられた折曲げ部19を有する。
【選択図】図3
Description
前記側壁部の外周部には、前記貫通孔の径方向の外側に向かって突出し、前記仕切り部に対して前記保持部材を固定するための固定部が設けられ、
前記舌片部および前記固定部は、それぞれ、前記貫通孔の中心に対して対称な位置に複数個所形成されることが望ましい。
あらかじめ内部に前記緩衝部材が前記折曲げ部により保持されるように配置された前記保持部材を、前記構造物の仕切り部に設けられた貫通孔に挿通された配管またはケーブルの前記貫通孔の外部に露出する部分の外周に、被せる工程dと、前記保持部材を前記仕切り部に固定する工程eと、前記緩衝部材と前記仕切り部の外部に露出する前記配管またはケーブルの間に熱膨張材を設ける工程fと、を具備することを特徴とする防火構造の施工方法である。
仕切り部3は、部屋等を区画する区画部である。なお、以下の例では、防火構造1として仕切り部3について示すが、鉛直方向に区画する床(天井)等に設けられてもよい。また、図示を簡略化するが、例えば、仕切り部3の構造としては、鉄筋コンクリート造(RC)、軽量気泡コンクリート造(ALC)、木製又は鋼製の間柱をはさみこむように両側に石膏ボードを貼付して形成される間仕切壁(中空壁)、枠体の片側に石こうボードを貼付して形成する間仕切壁(薄壁)が挙げられ、厚さが42mm以上であることが望ましい。なお、本発明では、壁厚さよりも長い貫通スリーブは不要である。
仕切り部3には、貫通孔25が形成される。なお、貫通孔25の形状は図示した例に限られない。貫通孔25内には、複数のケーブル5a、配管5bが挿通される。なお、以下の図において、ケーブル5a、配管5bが1本ずつ挿通される例について示すが、ケーブル5a、配管5bの本数、配置は図示した例には限られない。また、ケーブル5aまたは配管5bのみであってもよい。
貫通孔25の一方の側(図3、図4の左側で)に露出するケーブル5aおよび配管5bの外周およびケーブル5aおよび配管5bの間には、熱膨張材13が配置される。熱膨張材13は、例えばパテ状であり、熱により体積が膨張する部材である。
熱膨張材13の外周には熱膨張材13と接触するように、緩衝部材23が設けられる。緩衝部材23の材質としては、グラスウール、ロックウール、セラミックウール、炭素繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、二酸化ケイ素繊維、シリカ繊維、スラグ繊維、ケイ酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維又はシリカ、カルシア及びマグネシア等を原料とした繊維等の無機繊維が考えられる。断熱性と取扱い性等を考慮すると、二酸化ケイ素、カルシア及びマグネシア等またはアルミナ、シリカアルミナ、シリカを原料とした繊維が望ましい。なお、二酸化ケイ素、カルシア及びマグネシア等を原料とした繊維としては、新日本サーマルセラミックス社製「スーパーウール ブランケット(superwool Plus,superwool HT)」(商品名)等、アルミナ、シリカアルミナ、シリカ等を原料とした繊維としては、株式会社ITM製「ファイバーエクセル ブランケット(Fibrexcel)」(商品名)等が挙げられる。
緩衝部材23は、保持部材7によって保持される。図5は、保持部材7の分解斜視図、図6は組立斜視図である。保持部材7は、一対の半割部材9a、9bによって形成される。半割部材9a、9bを組み合わせることで、略筒状の形態の保持部材7となる。半割部材9a、9bは、互いの係合爪29と係合部31とを係合することで組み合わせることができる。さらに、係合部には、予め所定のクリアランスを設けることが望ましい。このように、所定のクリアランスを設けることで、熱膨張材の膨張時の膨張力を緩和できる。また、係合部材の係合方法は、係合爪によらない係合方法であっても問題なく、公知の係合方法を適宜用いることができる。
ここで、開口部15の径を貫通孔25の径以上とする理由は、開口部15の径が貫通孔25の径より小さいと、折曲げ部がケーブル及び配管等に喰い込んでしまうことが多々発生するのに対して、開口部15の径が貫通孔25の径以上であると、挿通するケーブル及び配管等を傷付けてしまうことを低減できる。
次に、防火構造1の施工方法について説明する。まず、図7に示すように、あらかじめ仕切り部3に形成された貫通孔25にケーブル5a、配管5bを挿通する。貫通孔25の大きさおよび形状は、挿通するケーブル5a、配管5bのサイズ、本数等に応じて適宜設定される。
次に、防火構造1の機能について説明する。図11は、火災時における防火構造1の機能を示す概念図である。火災が発生すると、熱膨張材13は膨張を開始する。なお、ケーブル5a、配管5bの溶融・燃焼については図示を省略する。この際、保持部材7の側壁部17側からの熱は、緩衝部材23によって断熱されるため、急激に熱膨張材13に熱が伝わることが防止される。
構造物の壁を見立てた仕切りに厚さ100mmのALCを用い、直径160mmの貫通孔を設けた。配管類には、空調冷媒管・電線管及びケーブル・空調排水管として、表1のものを貫通孔に挿通した。
実施例1に対して、緩衝部材を厚さが13mmのものに変更し、これに応じた量の熱膨張材を張り付け、実施例1と同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から脱落せず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。
実施例2に対し、緩衝部材の熱伝導率を0.48W/m・Kに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から若干の浮きが見られたものの脱落には至らず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。しかし、貫通孔を閉塞した熱膨張材の密度はやや低かった。
実施例1に対し、緩衝部材を、熱伝導率を0.23W/m・Kのシート状のものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から脱落せず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。
実施例2に対し、熱膨張材を、膨張倍率が周囲温度180℃のときに2.4倍、同350℃のときに5.4倍のものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から脱落せず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。
実施例2に対し、配管類には、空調冷媒管・空調排水管・電線管及びケーブルとして、表2のものを貫通孔に挿通したものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。
実施例6に対し、熱膨張材を、膨張倍率が周囲温度180℃のときに2.4倍、同350℃のときに5.4倍のものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から脱落せず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。
実施例2、実施例5、実施例6、実施例7に対し、仕切り部の総厚さが100mm、仕切り部の厚さ方向の厚さが50mmの鋼製下地の間柱の両側に厚さ12.5mmの普通石膏ボードを重ね張りした構造のものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から脱落せず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。
実施例2、実施例5、実施例6、実施例7に対し、仕切り部の総厚さが42mm、仕切り部の厚さ方向の厚さが45mmの鋼製下地の間柱の片側に厚さ21mmの強化石膏ボードを重ね張りした構造のものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から脱落せず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。
実施例2、実施例5、実施例6、実施例7に対し、仕切り部が、構造物の床を見立てたものに変更し、床上側に保持部材を設置した状態で同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができた。保持部材は仕切り部から脱落せず、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を60分の間継続的に閉塞した。
実施例1に対し、緩衝部材を使用せず、配管類と保持部材との間に熱膨張材のみを設け、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができなかった。保持部材が仕切り部から脱落し、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を継続的に閉塞することができなかった。
実施例1に対し、熱膨張材を、膨張倍率が周囲温度180℃のときに2.2倍、同350℃のときに8.4倍のものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができなかった。保持部材が仕切り部から脱落しないが、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を継続的に閉塞することができなかった。
実施例1に対し、保持部材の厚さを0.5mmのものに変更し、同様の防火性能試験を行なった。その結果、60分の防火性能を得ることができなかった。保持部材が変形して仕切り部から脱落し、熱膨張材は配管類が溶融又は焼失した空間を継続的に閉塞することができなかった。
3………仕切り部
5a………ケーブル
5b………配管
7………保持部材
9a、9b………半割部材
11………固定部
13………熱膨張材
15………開口部
17………側壁部
19………折曲げ部
21………舌片部
23………緩衝部材
25………貫通孔
27………緩衝部材保持部
29………係合爪
31………係合部
100………防火構造体
103………仕切り部
105a………ケーブル
105b………配管
107………保持部材
113………熱膨張材
123………貫通孔
Claims (15)
- 構造物の仕切り部に設けられる防火構造であって、
前記仕切り部に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔に挿通される配管またはケーブルと、
前記貫通孔の外部に露出する前記配管またはケーブルの周囲に設けられる熱膨張材と、
前記熱膨張材の周囲に設けられる緩衝部材と、
前記緩衝部材および前記熱膨張材を保持する金属製の保持部材と、
を具備し、
前記保持部材は前記仕切り部に固定され、
前記保持部材は、前記緩衝部材を周囲から覆う側壁部と、前記側壁部から内側に向かって張り出すように形成されるフランジ状の折曲げ部と、を有することを特徴とする防火構造。 - 前記保持部材の前記側壁部からの前記折曲げ部の張り出し長さは、前記側壁部の内部に配置される前記緩衝部材の厚みよりも長く、正面視において、前記熱膨張材の外周部の一部が前記折曲げ部の背面に隠れるように、前記熱膨張材の外周に前記緩衝部材が前記熱膨張材に接触して配置されることを特徴とする請求項1に記載の防火構造。
- 前記保持部材の前記仕切り部への固定部側には、前記貫通孔の中心に向かって折り曲げられた舌片部が設けられ、
前記側壁部の外周部には、前記貫通孔の径方向の外側に向かって突出し、前記仕切り部に対して前記保持部材を固定するための固定部が設けられ、
前記舌片部および前記固定部は、それぞれ、前記貫通孔の中心に対して対称な位置に複数個所形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の防火構造。 - 前記保持部材の前記仕切り部への固定部側には、前記貫通孔の中心に向かって折り曲げられ、さらに前記折曲げ部の方向に折り返された緩衝部材保持部が設けられ、前記緩衝部材が前記緩衝部材保持部と、前記側壁部と、前記折曲げ部とによって保持されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の防火構造。
- 前記保持部材の前記折曲げ部によって形成される開口部の大きさが、前記貫通孔の大きさ以上であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の防火構造。
- 前記舌片部の先端が、前記貫通孔の外縁から中心方向に突出することを特徴とする請求項3記載の防火構造。
- 前記緩衝部材は、グラスウール、ロックウール、セラミックウール、炭素繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、二酸化ケイ素繊維、シリカ繊維、スラグ繊維、ケイ酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、および、シリカ、カルシア及びマグネシアを原料とした繊維からなる群から選ばれる1種又は2種以上を含む無機繊維からなることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の防火構造。
- 前記無機繊維は、被覆部材で被覆され、
前記被覆部材は、有機繊維、ガラスメッシュ、ガラスペーパー、ガラスクロス、ガラスクロスで補強したアルミ箔、ポリエチレンにアルミ蒸着したフィルムに樹脂コートしたもの、アルミ箔と紙を積層したアルミ積層紙、ガラス繊維強化アルミ積層紙及びポリエチレン、および、塩化ビニル又はフッ素樹脂の有機材料のフィルムからなる群から選ばれる1種又は2種以上を含むことを特徴とする請求項7記載の防火構造。 - 前記熱膨張材の熱膨張倍率は、1.5倍から7倍の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の防火構造。
- 前記緩衝部材は、熱伝導率0.48W/m・K(1000℃)以下で、厚さが6mm以上であり、断熱層として機能することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の防火構造。
- 構造物の仕切り部に設けられる防火構造の施工方法であって、
構造物の仕切り部の貫通孔に設けられた配管またはケーブルの、前記貫通孔から外部に露出する部分の周囲に熱膨張材を設ける工程aと、
前記熱膨張材の周囲に緩衝部材を配置するとともに、前記緩衝部材の外周に半割の金属製の保持部材とを配置する工程bと、
前記保持部材を前記仕切り部に固定する工程cと、
を具備し、
前記保持部材は、前記緩衝部材を周囲から覆う側壁部と、前記側壁部から内側に向かって張り出すように形成されるフランジ状の折曲げ部と、を有することを特徴とする防火構造の施工方法。 - 前記工程bは、前記熱膨張材の周囲に、あらかじめ内部に前記緩衝部材が前記折曲げ部により保持されるように配置された前記保持部材を、前記熱膨張材の外周に被せることを特徴とする請求項11記載の防火構造の施工方法。
- 前記工程bは、前記熱膨張材の周囲に前記緩衝部材を配置した後、前記緩衝部材および前記熱膨張材を覆うように、前記保持部材を被せることを特徴とする請求項11記載の防火構造の施工方法。
- 構造物の仕切り部に設けられる防火構造の施工方法であって、
緩衝部材を周囲から覆う側壁部と、前記側壁部から内側に向かって張り出すように形成されるフランジ状の折曲げ部とを有する保持部材を用い、
前記構造物の仕切り部に設けられた貫通孔に挿通された配管またはケーブルの、前記貫通孔から外部に露出する部分の外周に、あらかじめ内部に前記緩衝部材が前記折曲げ部により保持されるように配置された前記保持部材を被せる工程dと、
前記保持部材を前記仕切り部に固定する工程eと、
前記緩衝部材と前記仕切り部の外部に露出する前記配管またはケーブルの間に熱膨張材を設ける工程fと、
を具備することを特徴とする防火構造の施工方法。 - 構造物の仕切り部に設けられる防火構造体における熱膨張材を保持する保持部材の仕切り壁からの脱落防止方法であって、
構造物の仕切り部に設けられた貫通孔に配管またはケーブルが挿通され、
前記貫通孔の外部に露出する前記配管またはケーブルの周囲に設けられる熱膨張材と、前記熱膨張材を保持する保持部材との間であって、前記保持部材の内部に緩衝部材を配置するとともに、前記保持部材を前記仕切り部に固定し、
前記保持部材が、前記緩衝部材を周囲から覆う側壁部と、前記側壁部から内側に向かって張り出すように形成されるフランジ状の折曲げ部と、を有することを特徴とする保持部材の仕切り部からの脱落防止方法。
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