JP5916533B2 - 中空壁における貫通孔の耐火構造及び充填材受け具 - Google Patents

Description

本発明は、一対の壁材間に中空部を有する中空壁からなる防火区画壁において壁材を厚み方向に貫通して形成された貫通孔に配線・配管材が挿通され、貫通孔の内面と配線・配管材との間に熱膨張性耐火充填材が充填されてなる中空壁における貫通孔の耐火構造、及び熱膨張性耐火充填材を受ける充填材受け具に関する。

従来より、建築物における防火区画壁に配線・配管材を貫通させる場合、この防火区画壁の貫通孔には耐火構造が設けられる。耐火構造は、貫通孔に挿通された配線・配管の外面と貫通孔の内面との間に、熱により膨張する熱膨張性耐火充填材を充填することによって形成されている。そして、火災等が発生すると、その熱によって熱膨張性耐火充填材が膨張し、配線・配管材が焼失することで形成された空隙を閉塞する。

特許文献１には、防火区画壁としての中空壁に形成された耐火構造が開示されている。図５に示すように、防火区画壁８０は、一対の壁部材８１が立設されてなり、壁部材８１同士の間に空間８２が形成されている。各壁部材８１には厚み方向に貫通する貫通孔８１ａが対向する位置に形成されている。そして、両貫通孔８１ａに可燃性長尺体８３が挿通されている。貫通孔８１ａの内面と、可燃性長尺体８３との間には熱膨張性耐火材８４が充填されている。

特開２００８−１１１４７１号公報

ところで、特許文献１に開示の熱膨張性耐火材８４は、シーリング材に熱膨張性材を混合してなるのものであり、ペースト状である。このため、ペースト状の熱膨張性耐火材８４を、貫通孔８１ａの内面と、可燃性長尺体８３との間に充填すると、熱膨張性耐火材８４が空間８２に垂れ落ちてしまい、熱膨張性耐火材８４の充填作業が非常に行いにくいものである。

本発明は、中空壁において貫通孔の内面と配線・配管材の外面との間への熱膨張性耐火充填材の充填作業を簡単に行うことができる中空壁における貫通孔の耐火構造及び充填材受け具を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、一対の壁材間に中空部を有する中空壁において前記壁材を厚み方向に貫通して形成された貫通孔に配線・配管材が挿通され、前記貫通孔の内面と前記配線・配管材との間に熱膨張性耐火充填材が充填されてなる中空壁における貫通孔の耐火構造であって、前記貫通孔内には充填材受け具が配置され、該充填材受け具は、周壁により筒状に形成されるとともに、前記壁材の壁表側に開口する開口部と、前記開口部よりも前記中空部側に配置された前記熱膨張性耐火充填材を受ける受け部と、を備えており、前記充填材受け具を貫通した前記配線・配管材の外面と、前記周壁の内面との間に形成された充填空間に前記熱膨張性耐火充填材が充填されるとともに、前記受け部によって前記熱膨張性耐火充填材が受け止められ、前記周壁には、前記充填空間と前記周壁の外側とを連通させる連通孔が形成され、前記連通孔における前記受け部側の端縁は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えることなく前記壁材の厚み内に位置しており、前記熱膨張性耐火充填材は前記連通孔を介して前記貫通孔の内面に密着しており、前記受け部は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えて前記中空部内に位置していることを要旨とする。

（削除）

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請求項２に記載の発明は、一対の壁材間に中空部を有する中空壁において前記壁材を厚み方向に貫通して形成された貫通孔内に配置され、前記貫通孔に挿通された配線・配管材の外面と前記貫通孔の内面との間に充填される熱膨張性耐火充填材を受ける充填材受け具であって、周壁により筒状に形成されるとともに、前記壁材の壁表側に開口する開口部と、前記開口部よりも前記中空部側に配置されて前記熱膨張性耐火充填材を受け止める受け部と、を備え、前記周壁には、該周壁の内側と外側とを連通させる連通孔が形成され、前記周壁の軸方向に沿った前記開口部側の端縁から前記連通孔における前記受け部側の端縁までの長さは、前記壁材の厚みより短く設定され、前記周壁の開口部側の端縁を前記壁材の壁表面に位置させた状態では、前記連通孔における前記受け部側の端縁は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えることなく前記壁材の厚み内に位置し、前記周壁の軸方向に沿った前記開口部側の端縁から前記受け部の内面までの長さは、前記壁材の厚みより長く設定され、前記周壁の開口部側の端縁を前記壁材の壁表面に位置させた状態では、前記受け部は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えて前記中空部内に位置することを要旨とする。

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本発明によれば、中空壁において貫通孔の内面と配線・配管材の外面との間への熱膨張性耐火充填材の充填作業を簡単に行うことができる。

実施形態の中空壁における貫通孔の耐火構造を示す断面図。 充填材受け具を示す分解斜視図。 （ａ）は充填材受け具を示す正面図、（ｂ）は充填材受け具を示す斜視図。 中空壁における貫通孔の耐火構造の別例を示す断面図。 背景技術を示す図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
まず、防火区画壁としての中空壁Ｗについて説明する。
図１に示すように、中空壁Ｗは前後一対の壁材Ｗａを間隔を空けて立設して形成されている。なお、各壁材Ｗａはそれぞれ２枚の板を貼り合わせて形成されている。そして、一対の壁材Ｗａの間には一定幅の中空部Ｔが形成されている。各壁材Ｗａには、円孔状の貫通孔Ｗｂが形成されるとともに、両貫通孔Ｗｂは中空壁Ｗの厚み方向に対向する位置に形成されている。そして、両貫通孔Ｗｂには配線・配管材としての電線管Ｐが挿通され、電線管Ｐは中空壁Ｗの厚み方向に貫通している。

次に、貫通孔Ｗｂに配置される充填材受け具１０について説明する。
図２に示すように、充填材受け具１０は、合成樹脂材料により半円筒状に形成された受け具構成体１１を二つ組み付けて円筒状に形成されている。各受け具構成体１１は半円筒状の壁部１２を備える。各受け具構成体１１の軸方向一端側外周面には、係合片１３が突設されている。係合片１３は壁部１２の周方向に沿って半円状に延びるように、かつ一定の厚みを有するように形成されている。また、各受け具構成体１１の軸方向一端側は、開放されて開口部１２ａが形成されている。

各受け具構成体１１の軸方向他端側内周面には、充填材受持部としての複数の受け部１４が突設されている。各受け部１４は扇形状に形成されるとともに弾性変形可能に形成されている。そして、各受け部１４は弾性変形することにより受け具構成体１１の内側を開閉可能になっている。

受け具構成体１１の軸方向他端内周には、壁部１２とほぼ同等の厚みを有する環状基部１５が内側に向けてフランジ状に突設されている。各受け部１４は円弧状に延びる基端が環状基部１５に連設されている。各受け部１４は、環状基部１５に連結されている部分を基端として、その先端部が弾性変形する構造になっている。受け部１４の厚みは、壁部１２及び環状基部１５の厚みよりも薄く形成され、弾性変形し易くしてある。隣り合う受け部１４の対向縁の間には、放射方向に沿って隙間１６が形成されている。

図１に示すように、受け具構成体１１（充填材受け具１０）の軸方向一端側（係合片１３側）の端縁から受け部１４の内面までの受け具構成体１１の軸方向に沿った長さをＮ１とする。また、壁材Ｗａの厚みをＭとする。受け具構成体１１（充填材受け具１０）における長さＮ１は、壁材Ｗａの厚みＭより長くなっている。このため、受け具構成体１１（充填材受け具１０）を受け部１４側から貫通孔Ｗｂ内に挿入するとともに、係合片１３を壁材Ｗａの壁表面Ｗｃに係合させた状態では、受け部１４は壁材Ｗａの厚み（壁裏面Ｗｄ）を越えて中空部Ｔに位置する。

各受け具構成体１１の壁部１２において、周方向の中央には、四角形状をなす連通孔１７が壁部１２を厚み方向に貫通して形成されている。連通孔１７は、長辺方向が壁部１２の周方向へ延びるように形成されている。受け具構成体１１の軸方向一端側（係合片１３側）の端縁から連通孔１７における軸方向他端側（受け部１４側）の端縁までの受け具構成体１１の軸方向に沿った長さをＮ２とする。また、壁材Ｗａの厚みをＭとする。受け具構成体１１における長さＮ２は、壁材Ｗａの厚みＭより短くなっている。このため、受け具構成体１１を受け部１４側から貫通孔Ｗｂ内に挿入するとともに、係合片１３を壁材Ｗａの壁表面Ｗｃに係合させた状態では、連通孔１７における軸方向他端側は壁材Ｗａの厚み内に位置し、連通孔１７全体も壁材Ｗａの厚み内に位置する。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記構成の受け具構成体１１を二つ組み付けて円筒状に形成することで充填材受け具１０が形成される。充填材受け具１０において、二つの壁部１２が組み付けられて円筒状の周壁２０が形成されるとともに、この周壁２０の外径は、貫通孔Ｗｂの孔径より若干小さく設定されている。また、二つの係合片１３が組み付けられてフランジ１８が形成されるとともに、このフランジ１８の直径は、貫通孔Ｗｂの孔径より大きく設定されている。このため、充填材受け具１０は、周壁２０が貫通孔Ｗｂに挿入された状態では、フランジ１８が貫通孔Ｗｂ周縁の壁表面Ｗｃに係合するようになっている。また、二つの壁部１２の開口部１２ａを組み合わせることで、円孔状の開口部２２が形成される。

次に、貫通孔Ｗｂの耐火構造について説明する。
図１に示すように、各貫通孔Ｗｂには、充填材受け具１０の周壁２０が挿入されるとともに、貫通孔Ｗｂの開口縁部には、フランジ１８（フランジ部１３）が当接した状態で係止している。各受け具構成体１１の壁部１２の外周面は、貫通孔Ｗｂの内周面に近接している。充填材受け具１０内には電線管Ｐが挿通されるとともに、電線管Ｐは中空壁Ｗを厚み方向に貫通している。そして、充填材受け具１０は、電線管Ｐの外周面との間に充填空間Ｋａを空けて周方向の全体に亘って取り囲んでいる。この充填空間Ｋａは、充填材受け具１０における周壁２０の内周面と、電線管Ｐの外周面との間に環状に区画されている。また、充填材受け具１０の複数の受け部１４は電線管Ｐに沿って充填空間Ｋａ内へ向けて突出するように変形している。貫通孔Ｗｂの奥方では、複数の受け部１４により充填空間Ｋａが閉鎖されている。

充填空間Ｋａは、開口部２２（開口部１２ａ）によって壁材Ｗａの壁表面Ｗｃ側に開放されている。そして、充填空間Ｋａには開口部２２から熱膨張性耐火充填材２１が充填されるとともに、この熱膨張性耐火充填材２１によって充填空間Ｋａが閉塞されている。なお、熱膨張性耐火充填材２１は、シーリング材に熱膨張性材を混合してなるのものであり、ペースト状をなすものである。また、熱膨張性耐火充填材２１は、３００℃以上の熱を受けると体積が加熱前の２倍以上に膨張するものである。熱膨張性耐火充填材２１は、充填材受け具１０の周壁２０内（壁部１２内）全体に満たされている。また、熱膨張性耐火充填材２１は、各受け部１４を押し退けて中空部Ｔに到達するまで充填空間Ｋａには充填されず、受け部１４によって熱膨張性耐火充填材２１が充填材受け具１０から飛び出ることが防止されている。

また、フランジ１８（係合片１３）を壁表面Ｗｃに係合させた状態では、受け部１４は壁材Ｗａの壁裏面Ｗｄを越えて中空部Ｔに位置する。このため、受け部１４に達するまで充填された熱膨張性耐火充填材２１は、壁材Ｗａの厚みを越えて中空部Ｔに達するまで充填材受け具１０内に充填されている。

また、充填空間Ｋａに充填された熱膨張性耐火充填材２１の一部は、各受け具構成体１１の連通孔１７から受け具構成体１１の外側に漏出している。係合片１３（フランジ１８）を壁材Ｗａの壁表面Ｗｃに係合させた状態では、連通孔１７における軸方向他端側は壁材Ｗａの厚み内に位置し、連通孔１７全体は壁材Ｗａの厚み内に位置している。このため、連通孔１７から漏出した熱膨張性耐火充填材２１の一部は、貫通孔Ｗｂの内周面である壁材Ｗａに直接接着している。よって、熱膨張性耐火充填材２１の壁材Ｗａへの接着により、充填材受け具１０が貫通孔Ｗｂ内で壁材Ｗａに固定されている。

そして、電線管Ｐは、両貫通孔Ｗｂ側で充填材受け具１０によって取り囲まれるとともに、それら充填材受け具１０の内周面と電線管Ｐの外周面との間の充填空間Ｋａに熱膨張性耐火充填材２１が充填されている。電線管Ｐにおいて、充填材受け具１０で挟まれた部位は中空部Ｔ内で露出している。

次に、充填材受け具１０及び耐火構造の作用について、耐火構造の形成方法とともに記載する。
まず、貫通孔Ｗｂに電線管Ｐを挿通する。次に、充填材受け具１０を形成する一対の受け具構成体１１を貫通孔Ｗｂに壁表面Ｗｃ側から別々に挿入する。このとき、各受け具構成体１１に設けられた複数の受け部１４を電線管Ｐの外周面に押し当てることにより、各受け部１４を壁表面Ｗｃ側に向けて弾性変形させる。さらに、各受け具構成体１１を貫通孔Ｗｂの奥方に押し込むと、各係合片１３が貫通孔Ｗｂ周縁の壁表面Ｗｃに係合する。すると、それ以上の受け具構成体１１の貫通孔Ｗｂ奥側への挿入が規制されるとともに、二つの受け具構成体１１によって充填材受け具１０が形成される。

図１に示すように、各受け部１４は、壁表面Ｗｃ側に向けて弾性変形されて電線管Ｐの外周面に密接するとともに、これら複数の受け部１４により電線管Ｐが支持される。また、複数の受け部１４によって、充填空間Ｋａの貫通孔Ｗｂの奥側が閉鎖されている。

続いて、図示しないコーキングガンを使用して、開口部２２から充填空間Ｋａに熱膨張性耐火充填材２１を充填する。充填材受け具１０において、中空部Ｔ内には受け部１４が配置され、しかも、各受け部１４は電線管Ｐの外周面に密接している。このため、熱膨張性耐火充填材２１は壁材Ｗａの厚み方向で壁表面Ｗｃより中空部Ｔ側にで受け部１４によって受け止められ、中空部Ｔに垂れ落ちることなく充填空間Ｋａのみに熱膨張性耐火充填材２１を充填することができる。

また、熱膨張性耐火充填材２１の充填中においても、電線管Ｐは、複数の受け部１４によって貫通孔Ｗｂの中央部に支持された状態が維持されるために、熱膨張性耐火充填材２１の充填作業が容易であると共に、その充填後においても、電線管Ｐの位置は、貫通孔Ｗｂの中央部からずれることはない。

さらに、充填空間Ｋａに熱膨張性耐火充填材２１を充填していくと、連通孔１７から漏出した熱膨張性耐火充填材２１が貫通孔Ｗｂの内周面に接着する。このため、熱膨張性耐火充填材２１の壁材Ｗａへの接着により各受け具構成体１１の貫通孔Ｗｂからの移動や抜け出しが防止される。その結果、電線管Ｐの周囲の充填空間Ｋａに熱膨張性耐火充填材２１が均等に充填される。

このように構成された中空壁Ｗの一方の壁表面Ｗｃ側で火災等が発生すると、電線管Ｐやその他のものの燃焼により煙が発生する。このとき、貫通孔Ｗｂは、熱膨張性耐火充填材２１により閉塞されているため、貫通孔Ｗｂが煙の経路となることが防止され、中空部Ｔ内や他方の壁表面Ｗｃ側へ煙が伝わる不都合がなくなる。

さらに、電線管Ｐが燃焼し、火災等や燃焼により発生した熱により熱膨張性耐火充填材２１が加熱される。すると、熱膨張性耐火充填材２１が貫通孔Ｗｂの径方向及び軸方向に向けて膨張し、電線管Ｐを押し潰しながら貫通孔Ｗｂを密封閉鎖する。その結果、電線管Ｐの外周面と貫通孔Ｗｂの内周面との間が熱、煙の経路となり、中空部Ｔ及び他方の壁表面Ｗｃ側へ熱、煙が伝わる不都合がなくなる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）中空壁Ｗにおける貫通孔Ｗｂの耐火構造において、貫通孔Ｗｂ内に充填材受け具１０を配置した。充填材受け具１０は、中空部Ｔ側に受け部１４を備えている。そして、充填空間Ｋａに充填された熱膨張性耐火充填材２１は、充填材受け具１０の受け部１４によって、壁材Ｗａの厚み方向で壁表面Ｗｃより中空部Ｔ側で受け止められる。このため、受け部１４によって、中空壁Ｗの中空部Ｔに熱膨張性耐火充填材２１が垂れ落ちることを防止することができる。また、受け部１４が熱膨張性耐火充填材２１を受け止めるため、充填空間Ｋａに熱膨張性耐火充填材２１を充填するとき、熱膨張性耐火充填材２１の垂れ落ちを考慮せずに充填作業を行うことができ、熱膨張性耐火充填材２１の充填作業を簡単に行うことができる。

（２）充填材受け具１０の周壁２０に連通孔１７を形成した。そして、充填材受け具１０を貫通孔Ｗｂに配置したとき、連通孔１７は壁材Ｗａの厚み内に位置している。このため、充填空間Ｋａに充填された熱膨張性耐火充填材２１を、連通孔１７を介して貫通孔Ｗｂの内周面に接着させることができる。よって、充填材受け具１０が貫通孔Ｗｂから抜け出ることを防止することができる。しかも、連通孔１７から熱膨張性耐火充填材２１が中空部Ｔに垂れ落ちることを防止することができる。

（３）充填材受け具１０を貫通孔Ｗｂに配置したとき、受け部１４は壁材Ｗａの壁裏面Ｗｄを越えて中空部Ｔに配置される。このため、受け部１４が壁材Ｗａの厚み内に位置する場合と比べると、充填空間Ｋａへの熱膨張性耐火充填材２１の充填量を多くすることができ、耐火性能を高めることができる。さらには、中空壁Ｗの壁材Ｗａの厚みが薄い場合は、受け部１４を中空部Ｔに位置させることで必要量の熱膨張性耐火充填材２１を確保することができる。

（４）充填材受け具１０は、２分割構造になっている。このため、貫通孔Ｗｂに電線管Ｐを挿通した後でも、充填材受け具１０を二つの受け具構成体１１に分割することで、受け具構成体１１を貫通孔Ｗｂに簡単に挿入することができる。したがって、充填材受け具１０を簡単に貫通孔Ｗｂに設けることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、充填材受け具１０として受け具構成体１１を二つ組み付けて形成されるものに具体化したが、これに限らない。充填材受け具１０は、受け具構成体１１に分割されない一つの円筒状に形成されたものであってもよい。

○ 実施形態では、充填材受け具１０を貫通孔Ｗｂに配置したとき、受け部１４が中空部Ｔに位置するように充填材受け具１０を形成したが、受け部１４は壁材Ｗａの厚み内に位置していてもよい。

○ 実施形態では、充填材受け具１０に連通孔１７を形成し、連通孔１７を介して熱膨張性耐火充填材２１を壁材Ｗａに密着させたが、連通孔１７は無くてもよい。
○ 実施形態では、配線・配管材を電線管Ｐに具体化したが、配線・配管材はケーブルやその他の管材に具体化してもよい。

○ 実施形態では、受け部１４を弾性変形可能な扇形状に形成したが、受け部は弾性変形しないものであってもよく、例えば、受け部は、半円状をなす底板であってもよい。
○ 実施形態では、貫通孔Ｗｂに充填材受け具１０を配置し、この充填材受け具１０の受け部１４によって充填材受持部を形成したが、これに限らない。例えば、充填材受け具１０は用いず、壁材Ｗａの厚み方向における壁表面Ｗｃより中空部Ｔ側（例えば、壁材Ｗａの壁裏面）に複数の弾性片を取付けるとともに、これら弾性片によって充填材受持部を形成してもよい。

○ 実施形態では、熱膨張性耐火充填材２１を貫通孔Ｗｂの内周面に接着させて充填材受け具１０を壁材Ｗａに固定したが、その他の方法で充填材受け具１０を壁材Ｗａに固定してもよい。例えば、フランジ１８と壁材Ｗａの壁表面Ｗｃとを、粘着テープ又は接着剤によって固着して充填材受け具１０を壁材Ｗａに固定してもよい。又はフランジ１８の表面から壁材Ｗａの壁表面Ｗｃにかけて難燃性のパテを塗り、このパテ内にフランジ１８を埋め込んで充填材受け具１０を壁材Ｗａに固定してもよい。

○ 実施形態では、両貫通孔Ｗｂに充填材受け具１０を設けて耐火構造を形成したがこれに限らない。
図４に示すように、一対の貫通孔Ｗｂのうちいずれか一方の貫通孔Ｗｂに充填材受け具１０及び熱膨張性耐火充填材２１を設けて耐火構造を形成してもよい。

○ 実施形態では、貫通孔Ｗｂを円孔状に形成したが、貫通孔Ｗｂは四角孔状等の多角孔状であってもよいし、楕円孔状であってもよい。

Ｐ…配管材としての電線管、Ｔ…中空部、Ｗ…中空壁、Ｋａ…充填空間、Ｎ１，Ｎ２…長さ、Ｗａ…壁材、Ｗｂ…貫通孔、Ｗｃ…壁表面、Ｗｄ…壁裏面、１０…充填材受け具、１２ａ，２２…開口部、１４…充填材受持部としての受け部、１７…連通孔、２０…周壁、２１…熱膨張性耐火充填材。

Claims (2)

1. 一対の壁材間に中空部を有する中空壁において前記壁材を厚み方向に貫通して形成された貫通孔に配線・配管材が挿通され、前記貫通孔の内面と前記配線・配管材との間に熱膨張性耐火充填材が充填されてなる中空壁における貫通孔の耐火構造であって、
   前記貫通孔内には充填材受け具が配置され、該充填材受け具は、周壁により筒状に形成されるとともに、前記壁材の壁表側に開口する開口部と、前記開口部よりも前記中空部側に配置された前記熱膨張性耐火充填材を受ける受け部と、を備えており、前記充填材受け具を貫通した前記配線・配管材の外面と、前記周壁の内面との間に形成された充填空間に前記熱膨張性耐火充填材が充填されるとともに、前記受け部によって前記熱膨張性耐火充填材が受け止められ、
   前記周壁には、前記充填空間と前記周壁の外側とを連通させる連通孔が形成され、前記連通孔における前記受け部側の端縁は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えることなく前記壁材の厚み内に位置しており、前記熱膨張性耐火充填材は前記連通孔を介して前記貫通孔の内面に密着しており、
   前記受け部は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えて前記中空部内に位置していることを特徴とする中空壁における貫通孔の耐火構造。
2. 一対の壁材間に中空部を有する中空壁において前記壁材を厚み方向に貫通して形成された貫通孔内に配置され、前記貫通孔に挿通された配線・配管材の外面と前記貫通孔の内面との間に充填される熱膨張性耐火充填材を受ける充填材受け具であって、
   周壁により筒状に形成されるとともに、前記壁材の壁表側に開口する開口部と、
   前記開口部よりも前記中空部側に配置されて前記熱膨張性耐火充填材を受け止める受け部と、を備え、
   前記周壁には、該周壁の内側と外側とを連通させる連通孔が形成され、前記周壁の軸方向に沿った前記開口部側の端縁から前記連通孔における前記受け部側の端縁までの長さは、前記壁材の厚みより短く設定され、
   前記周壁の開口部側の端縁を前記壁材の壁表面に位置させた状態では、前記連通孔における前記受け部側の端縁は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えることなく前記壁材の厚み内に位置し、
   前記周壁の軸方向に沿った前記開口部側の端縁から前記受け部の内面までの長さは、前記壁材の厚みより長く設定され、前記周壁の開口部側の端縁を前記壁材の壁表面に位置させた状態では、前記受け部は、前記壁材における前記中空部側の壁裏面を越えて前記中空部内に位置することを特徴とする充填材受け具。