JP5960553B2 - 耐火処理材 - Google Patents

Description

本発明は、建築物の防火区画体に形成された貫通部と該貫通部内に挿通された配線・配管材との間に充填される耐火処理材に関する。

従来より、建築物における防火区画体としての防火区画壁に配線・配管材を貫通させるために、防火区画壁を厚み方向に貫通した貫通孔が形成されている。そして、防火区画壁において貫通孔と配線・配管材との間に耐火処理が施されている。この耐火処理は、例えば、防火区画壁を挟んだ一方の壁表側で火災等が発生したとき、貫通孔を経由して他方側に火炎、煙、有毒ガスが流入するのを阻止するために設けられている。すなわち、耐火処理は、火災等の発生時、貫通孔と配線・配管材との間を閉鎖することで、火炎、煙、有毒ガスの火災発生側と反対側への流入を阻止するようになっている。

このような耐火処理として、貫通孔と配線・配管材との間に耐火処理材を充填して施されるものがある。耐火処理材としては、例えば、特許文献１に開示される耐火処理材が挙げられる。この耐火処理材は、クッション性及び不燃性を有するブロック体を、膨張材を混入したゴムに加硫加工を経てなる熱膨張性耐火材で覆って形成されている。

なお、特許文献１では、クッション性及び不燃性を有する材料として、セラミックウールやロックウール等が用いられている。

特開２００８−２４５５０８号公報

しかしながら、セラミックウールやロックウールは、細かい繊維によって構成されている。このため、貫通孔に合わせた耐火処理材のサイズ調整のために、耐火処理材を切断したり、折り曲げたりすると、切断面や折り曲げた箇所から繊維が外部に露出すると、その繊維が飛散する虞がある。これにより、特許文献１においては、繊維の露出面を蓋体で覆って繊維の飛散を防止する処理が必要であり、耐火処理材の施工が面倒であった。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブロック体を形成する材料の飛散をなくして簡単に施工することができる耐火処理材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、建築物の防火区画体を厚み方向に貫通して形成された貫通部の内面と該貫通部内に挿通された配線・配管材の外面との間に充填される耐火処理材であって、クッション性を有し、かつ非飛散性の材料で形成されたクッション体を、膨張材を混入したゴムに加硫工程を経てなる熱膨張性耐火材又は軟質合成樹脂を主体とする熱膨張性耐火材からなる外装部材で全体を覆って形成されることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の耐火処理材において、前記クッション体は、六面体状のブロック体であって、前記外装部材は、前記ブロック体の全ての面を覆って形成されることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の耐火処理材において、袋状をなす前記外装部材によって前記クッション体の全体が覆われていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の耐火処理材において、前記クッション体は、難燃性の発泡体で形成されていることを要旨とする。

本発明によれば、ブロック体を形成する材料の飛散をなくして簡単に施工することができる耐火処理材を提供することができる。

耐火処理を施した防火区画壁を示す正面図。 実施形態の耐火処理材を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は、実施形態の耐火処理材を示す断面図。 耐火処理を施す前の防火区画壁を示す正面図。

以下、本発明を具体化した耐火処理材の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、防火区画体としての防火区画壁Ｗには、配線・配管材３３を防火区画壁Ｗの厚み方向に貫通させるための四角孔状の貫通孔３４（貫通部）が形成されている。

次に、防火区画壁Ｗにおける貫通部の耐火構造を形成するため、貫通孔３４に充填される耐火処理材１１について説明する。
図２に示すように、耐火処理材１１は、直方体状に形成されている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、耐火処理材１１は、六面体状、より詳しくは直方体状に形成されたクッション体としてのブロック体１２と、四角箱状をなす熱膨張性耐熱材製の外装部材１３（熱膨張性耐火材）とを有する。より詳しくは、耐火処理材１１を構成するブロック体１２の全体が、四角箱状をなす熱膨張性耐熱材製の外装部材１３内に収容されている。そして、ブロック体１２は外装部材１３によって全体が包まれることにより、外装部材１３から脱落不能になっており、ブロック体１２と外装部材１３は分離不能に一体化されている。

まず、ブロック体１２について説明する。
耐火処理材１１を形成するブロック体１２は、ウレタン、ポリスチレン系樹脂等の難燃性の発泡性材料によって直方体状に形成されるとともに、ブロック体１２自身はクッション性を有し、所要の弾性を有する。すなわち、ブロック体１２は圧縮変形可能であるとともに、圧縮変形した状態から原形状に復帰可能である。

また、ブロック体１２は、繊維質ではない。さらに、ブロック体１２は、樹脂内に気泡が不均一に分散されて形成されているが、気泡を除く樹脂同士の凝集性が、セラミックウールやロックウールを構成する繊維の凝集性よりも高い。このため、ブロック体１２を切断したり折り曲げたりしたとしても、ブロック体１２の切断面（露出面）や折り曲げた箇所から、ブロック体１２を形成する発泡性材料が飛散することはない。つまり、ブロック体１２は、発泡性かつ非飛散性を備えた材料から形成されていることになる。

次に、外装部材１３について説明する。
図３（ａ），（ｂ）に示すように、外装部材１３は、外装部材１３の内部空間にブロック体１２を収容可能となるよう、ブロック体１２の外形よりも僅かに大きく形成されている。また、外装部材１３は、難燃性の熱膨張性耐熱材よりなり、該熱膨張性耐熱材は、１２０℃以上の熱を受けると体積が加熱前の３倍以上に膨張する膨張材（膨張黒鉛）を混入し、所定形状に成形した（成形工程を経た）ゴム（熱膨張性ゴム）に加硫工程を経てなるものである。なお、加硫工程とは、成形工程を経たゴムに熱を加え、加硫（架橋）反応や接着反応を起こさせ、ゴム弾性を有する製品を得る工程である。そして、加硫工程を経ることで熱膨張性耐熱材を四角箱状の外装部材１３に成形することが可能となるとともに、外装部材１３にゴム性を付与することが可能となる。

次に、耐火処理材１１の製造方法について説明する。
まず、図２に示すような四角箱状の外装部材１３を製造する。次に、図２の２点鎖線に示す位置から外装部材１３の短手方向における一側部を切断する。すなわち、外装部材１３を、開口部１３ａを有する袋状部材１３ｂと、該開口部１３ａを閉鎖する蓋部材１３ｃとに分離する。そして、袋状部材１３ｂの開口部１３ａからその内部空間にブロック体１２を収容し、蓋部材１３ｃを袋状部材１３ｂに溶着する。すると、外装部材１３が四角箱状に成形され、ブロック体１２全体が外装部材１３によって包まれるとともに、ブロック体１２と外装部材１３とが一体化される。

次に、耐火処理材１１を用いて防火区画壁Ｗの貫通孔３４に耐火処理を施す方法について説明する。
図４に示すように、貫通孔３４の内部に配線・配管材３３を配置するための配線・配管材支持ラック２０を、防火区画壁Ｗに形成された貫通孔３４に配設する。次に、配線・配管材支持ラック２０に複数の配線・配管材３３を支持させるとともに、防火区画壁Ｗに配線・配管材３３を貫通させる。なお、配線・配管材３３とは、建築物内に配設される配線（制御用ケーブル、同軸ケーブル、光ケーブル等）及び配管材（合成樹脂製可撓電線管、鋼製電線管等）の総称のことである。

そして、図１に示すように、貫通孔３４の内面と配線・配管材３３の外面との間に多数の耐火処理材１１を充填する。すなわち、貫通孔３４の横方向へのサイズに合わせて耐火処理材１１を複数充填し、貫通孔３４の縦方向へのサイズに合わせて耐火処理材１１を複数充填する。貫通孔３４の縦方向及び横方向に隣接する耐火処理材１１同士は、隙間を無くすために互いが縦方向及び横方向に圧接している。

耐火処理材１１は、ブロック体１２がクッション性を有するため圧縮変形可能であり、外装部材１３もゴム性を有するため弾性変形可能である。そして、耐火処理材１１は圧縮変形可能となっており、その圧縮変形状態で貫通孔３４内に充填されている。このため、貫通孔３４に充填された耐火処理材１１は、圧縮変形状態から原形状への復帰力によって縦方向及び横方向に隣接する耐火処理材１１の外面となる外装部材１３に圧接している。さらに、外装部材１３はゴム性を有するため、圧接した外装部材１３同士が互いに滑り難くなっており、貫通孔３４に充填された耐火処理材１１が位置ずれすることが防止される。そして、配線・配管材３３の外面に対して耐火処理材１１の外装部材１３の外面が圧接している。

また、貫通孔３４の縦方向及び横方向において、耐火処理材１１同士の間や貫通孔３４の内周面と配線・配管材支持ラック２０との間に該耐火処理材１１のサイズよりも小さい隙間が形成された場合は、該隙間の大きさに合わせた耐火処理材１１が充填される。すなわち、耐火処理材１１を所要のサイズに切断して用いられる。前述したように、ブロック体１２は、発泡性かつ非飛散性を備えた材料から形成されている。このため、図３（ｂ）に示すように、切断後のブロック体１２の露出面からブロック体１２を形成する発泡性材料が飛散することがない。また、切断された耐火処理材１１が貫通孔３４に充填される際、ブロック体１２の露出面に対して隣接する耐火処理材１１の外装部材１３が圧接するように耐火処理材１１が貫通孔３４に充填される。

このように、耐火処理材１１の外面が貫通孔３４の内周面に圧接することによって、耐火処理材１１の外面と貫通孔３４の内周面との間に隙間がなくなる。同様に、耐火処理材１１の外面が配線・配管材３３の外面に圧接することによって、耐火処理材１１の外周面と配線・配管材３３の外面との間に隙間がなくなる。

また、配線・配管材支持ラック２０と配線・配管材３３との間や配線・配管材３３同士の間に形成される僅かな隙間には熱膨張性耐熱シール材（図示せず）が充填される。
次に、耐火処理材１１及び耐火構造の作用について記載する。

防火区画壁Ｗに耐火処理が施された建築物において、防火区画壁Ｗの一方の壁表側で火災等が発生し、配線・配管材３３が燃焼したとする。このとき、貫通孔３４は、耐火処理材１１の貫通孔３４内周面への圧接により閉塞されている。このため、耐火処理材１１によって貫通孔３４が煙の経路となることが防止され、防火区画壁Ｗの他方の壁面側へ煙が伝わる不都合がなくなる。

また、配線・配管材３３の外面には、耐火処理材１１の外装部材１３が圧接している。そして、外装部材１３は難燃性の熱膨張性耐熱材によって形成されている。このため、配線・配管材３３から発生する熱によって外装部材１３が即座に焼失してしまうことはなく、外装部材１３は熱を受けて膨張する。また、ブロック体１２は難燃性を有する材料より形成されているため、外装部材１３が膨張したとき、ブロック体１２は燃焼し難い。

すると、配線・配管材３３が燃焼して隙間が形成されたとしても、加熱された外装部材１３は配線・配管材３３が燃焼して形成された隙間に向けて膨張し、圧接する外装部材１３同士が接合（溶着）して複数の耐火処理材１１が一つの塊状となる。そして、配線・配管材３３が燃焼して形成された隙間が、一つの塊状をなす耐火処理材１１によって密封閉鎖される。その結果、配線・配管材３３の外面と貫通孔３４との間の隙間が火炎、煙、有毒ガス、熱の経路となり、防火区画壁Ｗの他方の壁表側へ火炎、煙、有毒ガス、熱が伝わることが防止され、耐火処理材１１によって耐火機能が発揮される。

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）クッション性を有し、かつ非飛散性の材料で形成したブロック体１２を熱膨張性耐熱材製の外装部材１３で覆うことで、耐火処理材１１を構成した。これによれば、ブロック体１２を形成する材料が飛散することがなく、かつ、耐火処理材１１の切断加工又は折り曲げ加工を行ってブロック体１２の露出面が形成されても、その露出面からブロック体１２を形成する材料が飛散することがない。そして、ブロック体１２を形成する材料が飛散しないことで、ブロック体１２の露出面を外装部材１３とは別部材で覆う必要もなくなり、耐火処理材１１を簡単に施工することができる。

（２）ブロック体１２は、クッション性を有しているので、外装部材１３内にブロック体１２を押し込む作業を容易に行うことができる。
（３）耐火処理材１１は、ブロック体１２の全体を熱膨張性耐熱材製の外装部材１３で包むことにより形成されている。このため、耐火処理材１１を圧縮変形させることができ、貫通孔３４への充填状態では耐火処理材１１の原形状への復帰によって隣接する耐火処理材１１同士を圧接させることができる。また、ブロック体１２が熱膨張性耐熱材製の外装部材１３で包まれていることから、ブロック体１２に熱が伝わらない限り、ブロック体１２が外装部材１３の外部に逃げることがないので、耐火処理材１１がクッション性を失うことがない。

（４）さらに、外装部材１３はゴム性を有し、外装部材１３同士が接触した状態では互いに滑り難くなっている。よって、貫通孔３４に充填された耐火処理材１１が貫通孔３４内からずれ落ちたり位置ずれしたりすることを防止でき、耐火処理構造を維持することができる。

（５）ブロック体１２を難燃性の発泡体で形成することで、ブロック体１２を形成する材料として、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維等を使用する場合に比して耐火処理材１１を安価に製造することができる。

（６）ブロック体１２と外装部材１３とは接着されていない。このため、外装部材１３内でブロック体１２は自由に変形することができ、耐火処理材１１を容易に圧縮変形させることができる。

（７）耐火処理材１１は、難燃性を有するブロック体１２が難燃性を有する外装部材１３により包まれている。このため、耐火処理材１１全体は火災等によっても一気に焼失してしまうことがなく、貫通孔３４の耐火機能を十分に発揮させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
○耐火処理材１１において、ブロック体１２の全体を外装部材１３で覆わなくても良い。例えば、ブロック体１２を形成する六つの面のうち互いに対向する最も大きい二つの面のみ、外装部材１３で覆うようにしても良い。又は、貫通孔３４に耐火処理材１１を充填した状態における耐火処理材１１の前面及び背面を除く上下左右４方向のブロック体１２の外面を、外装部材１３で覆うようにしても良い。つまり、実施形態では、ブロック体１２が非飛散性の材料によって形成されているため、ブロック体１２の露出面からブロック体１２を形成する材料が飛散することがないので、ブロック体１２の露出面全体を外装部材１３で覆う必要がないからである。そして、耐火構造において、火災等の発生時に、配線・配管材３３が燃焼して隙間が形成されたとしても、配線・配管材３３が燃焼して形成された隙間に向けて外装部材１３が膨張し、互いに圧接する外装部材１３同士が接合（溶着）する。したがって、外装部材１３の膨張によって複数の耐火処理材１１が一つの塊状となるのであれば、ブロック体１２全体を外装部材１３で覆わなくても、ブロック体１２の一部を外装部材１３で覆うだけでも、外装部材１３同士を接合（溶着）させることができる。よって、耐火処理材１１の製造コストを抑えながらも、貫通孔３４が火炎、煙、有毒ガス、熱の流入経路になることを防止して耐火機能を発揮することができる。

○耐火処理材１１において、外装部材１３からブロック体１２が脱落しない状態であれば、外装部材１３に開口部を形成し、ブロック体１２を外装部材１３外へ露出させても良い。

○クッション体は、クッション性及び非飛散性を有する材料であれば、クッション体の燃焼性の高低は問わない。例えば、クッション体が不燃性材料で形成されていても良いし、可燃性材料で形成されていても良い。不燃性材料としては、バネなどであっても良いし、可燃性材料としては、可燃性発泡樹脂や一枚の布を丸めたものなどであっても良い。

○熱膨張性耐熱材製の外装部材１３が膨張することで、貫通孔３４を閉塞することができるのであれば、クッション体は、火災時に焼失するような可燃性の材料で形成されていても良い。

○耐火処理材１１において、クッション体を熱膨張性耐火材で形成するのであれば、外装部材１３は、火災などにより焼失するような可燃性の材料で形成されても良い。
○外装部材１３を、軟質合成樹脂を主体とする熱膨張性耐火材で形成しても良い。

○ブロック体１２と外装部材１３とは接着剤によって接着されていても良い。
○外装部材１３を形成する六つの面のうち互いに対向する最も大きい二つの面の外面において、外装部材１３の長手方向に直交する方向へ延びる目盛りを、外装部材１３の長手方向に沿って等間隔おきに複数設けても良い。これによれば、耐火処理材１１の切断の際、目盛りを指標とすることができるので、耐火処理材１１の切断作業が行い易くなる。

○耐火処理材１１は、立方体状に形成されていても良い。
○耐火処理材１１は直方体状でなくてもよく、球状、八面体状、三角錐状のように形状を変更しても良い。

○配線・配管材として、配線や配管材を複数本纏めたものであっても良い。
○防火区画体として、コンクリート壁のような中実壁や床、天井、又は造営材を一対の壁材で挟んで形成する中空壁の貫通孔に耐火処理材１１を用いて耐火処理構造を設けても良い。

○貫通孔３４の形状は、円形状や四角形状を除く多角形状としても良い。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記ブロック体は、前記耐火処理材を折り曲げ加工又は切断加工した際に形成された露出面から前記ブロック体を形成する材料が飛散しない請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の耐火処理材。

Ｗ…防火区画体としての防火区画壁、１１…耐火処理材、１２…クッション体としてのブロック体、１３…熱膨張性耐火材としての外装部材、３３…配線・配管材、３４…貫通部としての貫通孔。

Claims (4)

1. 建築物の防火区画体を厚み方向に貫通して形成された貫通部の内面と該貫通部内に挿通された配線・配管材の外面との間に充填される耐火処理材であって、
   クッション性を有し、かつ非飛散性の材料で形成されたクッション体を、膨張材を混入したゴムに加硫工程を経てなる熱膨張性耐火材又は軟質合成樹脂を主体とする熱膨張性耐火材からなる外装部材で全体を覆って形成される耐火処理材。
2. 前記クッション体は、六面体状のブロック体であって、前記外装部材は、前記ブロック体の全ての面を覆って形成される請求項１に記載の耐火処理材。
3. 袋状をなす前記外装部材によって前記クッション体の全体が覆われている請求項１に記載の耐火処理材。
4. 前記クッション体は、難燃性の発泡体で形成されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の耐火処理材。