JP5777056B2

JP5777056B2 - 防火パネルおよびパネル建材

Info

Publication number: JP5777056B2
Application number: JP2011125090A
Authority: JP
Inventors: 正之広田
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2031-06-03
Also published as: JP2012251369A

Description

本発明は、火災時の断熱性及び遮熱性を高める防火パネルおよび該防火パネルを用いたパネル建材に関する。

一般に、簡易間仕切り壁や軽量扉は、建物内において会議室や応接室などの小スペースを構成するために広く使用されており、空間構成の変更に容易に対応できるよう軽量に形成されている。また、多様な場面での日常的な使い勝手を重視して、デザイン的にも多様に設けられている。このような簡易間仕切り壁や軽量扉は、火災時に燃焼を抑制するよう考慮されており、不燃扉として使用されることもある。
しかし、簡易間仕切り壁や軽量扉では、火災側から非火災側への火災時の火炎又は輻射熱等の侵入を長時間にわたって遮断することは一般的に難しい。すなわち、簡易間仕切り壁を通して熱が移動し、非火災側の可燃物が着火し非火災側に火災が拡大するおそれがある。

一方、火災側と非火災側とを仕切る鉄製の防火扉は、火炎等をほとんど遮断できるようになっている。
しかし、防火扉であっても火災側の温度が上昇してくると、防火扉を閉鎖していてもその防火扉を介して火災側の熱を非火災側へ伝えてしまい、非火災側の可燃物が着火して火災が非火災側に拡大する可能性がある。
このような問題に対する手段として、従来の防火パネルとしては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された防火パネルは、二枚の金属外皮の間にロックウールよりなる無機系断熱材と発泡ウレタンよりなる樹脂系断熱材とからなる断熱材を充填して形成されている。

特開２００８−２５５６４７号公報

しかしながら、上記従来の防火パネルによれば、２枚の金属外皮の間に上記断熱材が充填されているため、これら金属外皮の間に入射した輻射熱を金属外皮を利用して更に反射し輻射熱の非火災側への移動を抑制することが難しく、結果的に、ロックウールと発泡ウレタンとにより火災側から非火災側への熱伝導を抑制するに過ぎないため、輻射熱の移動を阻止するには限界があった。従って、輻射熱が増加して非火災側の可燃物に着火することにより、火災が非火災側に拡大するおそれがあるという問題があった。

また、火災による輻射熱の移動を効果的に抑制する防火パネルとするには、ロックウール又は発泡ウレタンの厚みを大きくしなければならず、デザイン性が要求される簡易間仕切り若しくは軽量扉又は防火規格が定められている防火扉に適用し難いという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡易間仕切り，軽量扉又は防火扉のいずれにも適用が容易であって、デザイン性を損ねず又は防火規格を維持しつつ、火災側と非火災側との遮炎性，遮熱性を高めることのできる防火パネルおよび該防火パネルを用いたパネル建材を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る防火パネルは、外殻体の内空部に挿入配置される防火パネルであって、輻射熱を反射可能な金属板がその板面間方向に間隔をおいて複数対向配置され、前記板面同士の間には中空層が形成され、前記複数の金属板のうち、前記板面間方向の一端側及び他端側に位置する前記金属板のうち少なくともいずれか一方の金属板の外方を向く板面には発泡剤が備えられていることを特徴とする。
本発明は、前記金属板が三枚以上対向配置され、前記中空層が複数形成されていることが好ましい。
また、本発明は、前記発泡剤の表面には保護層が形成されていることが好ましい。
さらに、本発明に係るパネル建材は、上述したいずれかに記載の防火パネルが、外殻体の内空部に挿入配置されたパネル建材であって、前記外殻体の内面と前記発泡剤の表面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。

本発明の防火パネルによれば、複数の金属板の少なくとも一方の端部に発泡剤（熱発泡性）が備えられているため、火災時に火災の熱を吸収して発泡剤を発泡させることにより火災側の輻射熱の上昇を抑えることができるとともに、発泡した熱発泡性樹脂の断熱効果により火災側から非火災側への輻射熱の移動を防止することができる。また、金属板を複数配し、その板面間に中空層を設けたため、火災時に火災側の輻射熱を中空層内で反射させて非火災側への輻射熱の移動を低減することができる。したがって、これら熱発泡性樹脂の断熱性と金属板による輻射熱の反射との相乗効果によって火災側と非火災側とを効果的に遮熱し、非火災側への火災の拡大を防止することができるという効果を奏する。

は、本発明の一実施形態による防火パネルを備えた簡易間仕切りの断面図である。は、本発明の一実施形態による防火パネルを挿入配置する簡易間仕切りの斜視図である。は、本発明の一実施形態による防火パネル断面図である。（ａ）は、本発明の一実施形態による防火パネルの一部を示した断面図であり、（ｂ）は一実施形態による防火パネルの変形例である。は、本発明の一実施形態による防火パネルを複数連結させた状態を示した断面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態による防火パネルの一部を拡大して示した断面図である。

以下、図を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、図１，図３〜図６は、本発明の防火パネル１を模式的に示したものであり、実際の寸法比を表したものではない。
図１，図２に示すように、本実施形態の防火パネル１は、板部材２〜４に囲われ内空部Ｓが形成された簡易間仕切りや防火扉等（パネル建材）の外殻体５の該内空部Ｓに挿入配置されるものであって、金属板６Ａ〜６Ｅ，不燃材７，発泡剤８Ｘ，保護フィルム９，接着剤１０，剥離紙１１（図３参照）を備えている。なお、本実施形態においては、簡易間仕切りに用いられる防火パネルとして説明する。

図２に示すように、外殻体５は、一対の平板２，２が間隔をおいて対向配置され、これら平板２，２同士間の外周部の上下左右に位置する側面に一対の縦板３，３と一対の横板４，４とが設けられ、平板２，２、縦板３，３、横板４，４によって箱状に枠組みされている。外殻体５としては、スチール製、鉄製、又は難燃性の合成樹脂等を採用することができる。なお、平板２，２の厚さ寸法は、例えば薄型仕様として用いられる１．０ｍｍ程度から、一般的な仕様の１．６ｍｍ程度とすることが可能である。

図３に示すように、防火パネル１の金属板６Ａ〜６Ｅは、輻射反射率の高い、例えば銅やアルミ等の金属により形成された略矩形の部材であり、その板面ａ１〜ｅ２間方向Ｔに所定の間隔を置いて配置されている。
金属板６Ａ〜６Ｅの厚さは、例えば数μｍ〜数百μｍの範囲で極めて薄く形成されている。複数の金属板６Ａ〜６Ｅの板面ａ２とｂ１，ｂ２とｃ１，ｃ２とｄ１，ｄ２とｅ１の間寸法は、特に限定されないが例えば１〜２ｍｍに設定されるのが好ましい。

金属板６Ａ〜６Ｅの材質としては、１０００℃程度の耐熱性のある銅などの金属が用いられる。低温６００℃〜７００℃の範囲の輻射熱を反射する場合には、アルミなどの金属を用いることができる。

図４（ａ）に示すように、不燃材７は、金属板６Ａ〜６Ｅの外周部に沿って（すなわち紙面奥行き方向に）延在する略直方体形状の部材であり、金属板６Ａ〜６Ｅの外周部の少なくとも一部に介挿され、接着剤１０により金属板６Ａ〜６Ｅと接着されて複数の金属板６Ａ〜６Ｅ同士を所定の間隔を於いて保持固定するとともに、金属板６Ａ〜６Ｅ間を封止して図３に示す中間層Ｍ１〜Ｍ４を形成している。

不燃材７の材質としては、伝導率が小さく、軽量で、且つ大気圧に押し潰されないような圧縮強度を有する部材であって、例えばコンクリート等が用いられる。
金属板６Ａ〜６Ｅの不燃材７による固定は、粘性及び１０００℃程度の耐熱性のある接着剤１０で行われる。
この不燃材７は、図４（ｂ）に示すように、その厚さ方向に複数の金属板６Ａ〜６Ｅを所定の間隔を於いて挟持し得るよう、該厚さ方向に直交する複数の溝１３，１３・・を設けてなるものであってもよい。

図３に示すように、発泡剤８Ｘは、金属板６Ａ〜６Ｅの板面間方向Ｔの両端に位置する金属板６Ａ，６Ｅの外方を向く板面ａ１，ｅ２すなわち、他の板面に対向していない側の板面に１層ずつ形成されている。発泡剤８Ｘの材質は、珪酸ソーダを主とする熱発泡性樹脂であり、タンカルなどの無機剤の添加が可能となっている。また、発泡剤８Ｘは、水分、酸化珪素、酸化ナトリウム、酸化カリウムなどの重量を調整可能となっている。
発泡剤８Ｘの非火災時の層の厚みは、１〜２ｍｍ前後に設定されており、火災時に、火災による熱を受けて１００℃を超えた付近で発泡を始めるようになっている。この発泡剤８Ｘの断熱性は、厚みを増すことにより発現されるものであり、所望の断熱性能に応じて厚みを適宜調整可能となっている。
この発泡剤８Ｘは、金属板６Ａ，６Ｅに塗布して形成されている。

なお、発泡剤８Ｘには、タンカル等の無機剤及びガラス繊維を混入するか、又は、水分、酸化珪素、酸化ナトリウム、酸化カリウム等の重量を変更することによって、発泡剤８Ｘの厚さを維持できる温度が高められている。具体的には、上記材料の調整により発泡剤８Ｘの火災時の厚さ寸法は、約７００℃まで維持されるようになっている。これによって、該厚さ寸法が維持され、火災側の輻射熱が約７００℃に至るまで非火災側Ｒ２への輻射熱の移動を効果的に抑制できるようになっている。

保護フィルム９は、発泡剤８Ｘの表面に配されるものであり、ＰＥＴを主な成分とする７５〜１００μm程度の厚さに形成された樹脂材料よりなるフィルムである。この保護フィルム９は、発泡剤８Ｘが乾燥するのを防止するとともに、衝突や接触などに基づく傷や欠損を防止できるようになっている。このように発泡剤８Ｘの表面に設けて該発泡剤８Ｘを保護する部材としては、保護フィルム９の代わりに、発泡剤８Ｘの表面に塗布して形成される耐アルカリ性を有するコーティング膜であってもよい。

この図３に示すように、複数の金属板６Ａ〜６Ｅの外周部を不燃材料７で保持し、複数の金属板６Ａ〜６Ｅの両端に位置する金属板６Ａ，６Ｅの外方を向く板面ａ１，ｅ２上に発泡剤８Ｘ及び保護フィルム９がそれぞれ設けられているとともに、これら複数の金属板６Ａ〜６Ｅ，不燃材料７，発泡剤８Ｘ及び保護フィルム９を備えて形成されたパネル状の部材の、厚さ方向に延在する面１ａ〜１ｄ（１ｃは紙面手前側の板面、１ｄは紙面奥側の板面であり、本図面においては図示されていない）上に、接着剤１０が塗布されており、更にこの接着剤１０の上面に剥離紙１１が配されて、一の防火パネル１を形成している。パネル状の部材の厚さ方向に延在する面上１ａ〜１ｄに塗布される接着剤は、１０００℃程度の耐熱性を有する材質により形成されている。
上記の防火パネル１は、例えば図５に示すように、剥離紙１１を剥がして他の防火パネル１と接着，連結して、簡易間仕切り５に合う大きさとした上で該簡易間仕切り５中に挿入して用いられるようになっている。

次に、本実施形態の防火パネル１の作用について説明する。
まず、図１に示すように、防火パネル１は、通常時は、発泡剤８Ｘの状態で外殻体５に挿入配置されているが、火災時には、図６（ａ）に示すように、火災が起こっている側Ｒ１から発生する輻射熱の増加によって防火パネル１の発泡剤８Ｘが高温となって保護フィルム９を溶融し、１００℃に達した付近で火災側Ｒ１の輻射熱を吸収しながら該発泡剤８Ｘが発泡し始める。この発泡剤８Ｘが輻射熱を利用して発泡することによって、発泡剤８Ｘが完全に発泡するまでの間火災側Ｒ１の熱の上昇が抑制される。

そして、火災側Ｒ１に近接する発泡剤８Ｘが発泡性樹脂８Ｙになると、火災側Ｒ１の輻射熱を断熱し、非火災側Ｒ２への火災による熱の移動を抑える。発泡性樹脂８Ｙにより断熱し切れなかった輻射熱Ｈ１は、金属板６Ａを経て中空層Ｍ１に入射し、金属板６Ａに隣り合う金属板６Ｂの板面ｂ１で反射し（符号Ｆ１）、輻射熱量が低減された第２輻射熱Ｈ２が中間層Ｍ２に入射して金属板６Ｃによって反射（符号Ｆ２）し、更に輻射熱量が低減された第３輻射熱Ｈ３が中間層Ｍ３に入射して金属板６Ｄによって反射（符号Ｆ３）し、更に輻射熱量が低減された第４輻射熱Ｈ４が中間層Ｍ４に入射して金属板６Ｅによって反射（符号Ｆ４）し、輻射熱量が最小化した第５輻射熱Ｈ５が金属板６Ｅの外方を向く板面ｅ２に配された発泡剤８Ｘ内で蓄熱されるか、発泡剤８Ｘを通じて非火災側Ｒ２に出射することになる。

このようにして、火災側Ｒ１の輻射熱の非火災側Ｒ２への移動が極力抑制されるが、図６（ｂ）に示すように、金属板６Ｅを通過した第６輻射熱Ｈ６がなお１００℃に達するものであった場合には、金属板６Ｅの板面ｅ２に配された発泡剤８Ｘが発泡を始め、発泡性樹脂８Ｙになることによって断熱性を備えることとなり、輻射熱の非火災側Ｒ２への移動を抑制する。

以上のように本発明の防火パネル１によれば、複数の金属板６Ａ〜６Ｅの両端側に発泡剤８Ｘが備えられているため、火災時に輻射熱を吸収して発泡剤８Ｘを発泡させることにより火災側Ｒ１の熱又は非火災側Ｒ２に移動する輻射熱の上昇を抑えることができるとともに、発泡した熱発泡性樹脂８Ｙの断熱効果により火災側Ｒ１から非火災側Ｒ２への輻射熱の移動を防止することができる。また、この発泡剤８Ｘないし発泡性樹脂８Ｙの存在により金属膜６Ａ〜６Ｅが輻射熱から保護される。更に、金属板６Ａ〜６Ｅを配し、その板面ａ２とｂ１，ｂ２とｃ１，ｃ２とｄ１，ｄ２とｅ１間に中空層Ｍ１，Ｍ２・・を設けたため、火災時に火災側Ｒ１の輻射熱を中空層Ｍ１，Ｍ２・・内で反射して非火災側Ｒ２への輻射熱の移動を低減することができる。したがって、これら熱発泡性樹脂８Ｙによる断熱と金属板６Ａ〜６Ｅによる熱の反射との相乗効果によって火災側Ｒ１と非火災側Ｒ２との間を効果的に遮熱するとともに、輻射熱によって非火災側Ｒ２の可燃物に着火し火災が拡大することを有効に防止することができるという効果が得られる。

また、防火パネル１は、簡易間仕切り等（パネル建材）の外殻体５に挿入配置して用いられるものであるため、外殻体５の外観を自由に設計しつつ、容易に遮熱性を向上することができる。すなわち、防火パネル１によれば、簡易間仕切りや防火扉等の外殻体５のデザイン上の自由度を維持しつつ、火災時に建物の延焼防止性能を向上することができるという効果が得られる。
また、防火パネル１によれば、延焼防止機能が高められることにより、火災時に建物内での避難経路を維持しやすくなり、建物内の安全性が向上するという効果が得られる。

また、通常時においても、断熱効果を発揮して、防火パネル１を用いて仕切った空間内の温度を一定に維持しやすくなり、冷暖房を効率的に使用できることによって環境負荷低減にも貢献することができるという効果が得られる。
また、金属板６Ａ〜６Ｅにより遮熱性を向上できるため、簡易間仕切壁や防火扉全体を軽量に形成することができるという効果が得られる。

なお、上記実施形態において、金属板６Ａ〜６Ｅは全て同じ厚さで形成されているが、この構成に限定されるものではなく、複数の金属板６Ａ〜６Ｅのうち板面間方向Ｔの両端（一端側と他端側）に位置する金属板６Ａ，６Ｅが、他の金属板６Ｂ〜６Ｄよりも厚めに設定されていてもよい。このような構成とすることによって、火災時に輻射熱の影響を受けやすい金属板６Ａ，６Ｅを容易に燃焼し難くするとともに、輻射熱の反射効率を向上させて防火パネル１の性能を向上できる。
また、これらの金属板６Ａ〜６Ｅの外周部には、凹凸が形成されたものであってもよい。このような構成とすることによって、金属板６Ａ〜６Ｅの外周部の強度を補強することができる。

また、上記実施形態において、金属板は５枚設置した構成としたが、金属板は、反射率が高いものほど輻射熱を効果的に反射して熱が非火災側Ｒ２に移動することを抑制することができ、金属板を数多く用いることによって非火災側Ｒ２への輻射熱の移動を防止することができるので、輻射反射率が小さい金属板６の場合は枚数を増やしたり、或いは輻射反射率が大きい金属板を用いて枚数を抑えたりすることによって、所望の遮炎，遮熱性能を有するよう適宜調整すればよい。
また更に、上記実施形態においては、発泡剤８Ｘが、金属板６Ａと金属板６Ｅの双方に配された構成とされているが、必ずしも双方に配置されている必要はなく、いずれか一方に配されたものであってもよい。

１防火パネル
６Ａ〜６Ｅ金属板
８Ｘ発泡剤
ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ１，ｅ２金属板の板面
Ｍ１〜Ｍ４中空層
Ｔ板面間方向

Claims

外殻体の内空部に挿入配置される防火パネルであって、
輻射熱を反射可能な金属板がその板面間方向に間隔をおいて複数対向配置され、
前記板面同士の間には中空層が形成され、
前記複数の金属板のうち、前記板面間方向の一端側及び他端側に位置する前記金属板のうち少なくともいずれか一方の金属板の外方を向く板面には発泡剤が備えられていることを特徴とする防火パネル。
請求項１に記載の防火パネルであって、
前記金属板が三枚以上対向配置され、
前記中空層が複数形成されていることを特徴とする防火パネル。
請求項１または２に記載の防火パネルであって、
前記発泡剤の表面には保護層が形成されていることを特徴とする防火パネル。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の防火パネルが、外殻体の内空部に挿入配置されたパネル建材であって、
前記外殻体の内面と前記発泡剤の表面との間に隙間が形成されていることを特徴とするパネル建材。