JP6499435B2 - Outer insulation and fireproof outer wall structure of wooden building - Google Patents
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Description
本発明は、木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造に関するものである。 The present invention relates to a heat-insulated fire-resistant outer wall structure for a wooden building.
最近、木造耐火建築物に関する研究がさかんに行われている。その背景としては、国の主導による木材のさらなる利用の推進、木造建築物の一層の普及、都市部における地震等による防災の観点からの建築物の耐火性能の向上などが挙げられる。 Recently, there have been many studies on wooden refractory buildings. The reasons include the promotion of further use of timber under the initiative of the country, further spread of wooden buildings, and improvement of fire resistance of buildings from the viewpoint of disaster prevention due to earthquakes in urban areas.
木造耐火建築物を構築するためには、建築物の主要構造部である、外壁、床、梁、柱、屋根、階段を耐火構造とすることが求められる。また、木造耐火建築物には、火災が発生しその消火後も、その建築物が倒壊せずに自立していることが求められる。 In order to construct a wooden fireproof building, it is required to make the outer walls, floors, beams, columns, roofs, and stairs, which are the main structural parts of the building, have a fireproof structure. Also, wooden fireproof buildings are required to be self-supporting without collapsing after the fire has occurred and the fire has extinguished.
建築物の外壁が耐火構造であると認められるためには、耐火性能を評価する試験を行い基準に合格しなければならない。評価試験方法はJIS−A−1304に規定されている。その試験方法は、外壁構造の試験体を屋外側からの加熱または屋内側からの加熱を計2回行う。加熱条件はISO−834で規定されており、その条件は、試験体を設置した炉内の温度を1時間かけて約950℃まで上昇させた後、加熱を止めてそのまま3時間放置するといったものである。 In order for an outer wall of a building to be recognized as fireproof, it must pass a test that tests fireproof performance. The evaluation test method is defined in JIS-A-1304. In the test method, a test body having an outer wall structure is heated from the outdoor side or from the indoor side twice in total. The heating conditions are specified in ISO-834, and the condition is that the temperature in the furnace in which the test body is installed is raised to about 950 ° C. over 1 hour, and then the heating is stopped and left as it is for 3 hours. It is.
従来の木造建築物の耐火外壁構造としては、火災が発生した時に木材で構成された構造部材が炭化や着火しないよう、構造部材が不燃材料で被覆された構造がある。その構造では、構造部材の屋内側に不燃性の内装部材が配置され、屋外側に不燃性の外装部材が配置されている。特に、外装部材については、さかんに研究開発が行われている。従来の木造建築物の耐火外壁構造としては、特許文献1および特許文献2に記載された構造が知られている。
As a conventional fireproof outer wall structure of a wooden building, there is a structure in which a structural member made of wood is covered with a noncombustible material so that the structural member made of wood is not carbonized or ignited when a fire occurs. In the structure, a nonflammable interior member is disposed on the indoor side of the structural member, and a nonflammable exterior member is disposed on the outdoor side. In particular, research and development has been conducted on exterior members. As a conventional fireproof outer wall structure of a wooden building, the structures described in
特許文献1には、木材で構成された構造部材の屋外側の外装部材が軽量気泡コンクリートパネルを突き付け接合してからなる第1被覆層と、ケイ酸カルシウム板を突き付け接合してからなる第2被覆層とが積層されて構成されるとともに、第1被覆層が屋外側に設置され、軽量気泡コンクリートパネルの目地部と、ケイ酸カルシウム目地部とが、互いに重ならないようにした構造が開示されている。特許文献1に記載された断熱工法は、構造部材の中にグラスウール又はロックウール等が充填された、いわゆる充填断熱工法である。
特許文献2には、優れた断熱性能を有する外張り断熱工法の耐火外壁構造が開示されている。また、特許文献2には、1層のラスモルタル層と、3層のスラグせっこう板と、2層のアルミニウム箔層と、を重ね張りした外装部分の構造が開示されている。
従来の木造建築物における耐火外壁構造の外装部材として、種類の異なる材料を複数重ねて張り合わせた構造や、同じ材料を複数重ねて張り合わせた構造が挙げられる。特許文献1の耐火外壁構造では、軽量気泡コンクリートパネルとケイ酸カルシウム板との2種類の外装材が用いられていると共に、外装部材の目地部を互いにずらす必要があった。また、特許文献2の耐火外壁構造では、ラスモルタル層と、スラグせっこう板と、アルミニウム箔層と、を重ね張りし、外装部材を数種類かつ複数重ねて張り合わせている。
As an exterior member of a fireproof outer wall structure in a conventional wooden building, there are a structure in which a plurality of different types of materials are laminated together and a structure in which a plurality of the same materials are laminated together. In the fire-resistant outer wall structure of
しかし、外装部材が数種類存在すると、材料の調達や品質管理に非常に手間がかかり、コストアップに繋がっていた。また、外装部材を複数施工することにより工数が増加し、工期が長くなる場合があった。さらに外装部材の目地部を互いにずらす必要があったため、設計及び施工が複雑になり工期も長くなる傾向があった。 However, when there are several types of exterior members, it takes much time to procure materials and quality control, leading to an increase in cost. Moreover, the number of man-hours increases and the construction period may be prolonged by constructing a plurality of exterior members. Furthermore, since the joint portions of the exterior member had to be shifted from each other, the design and construction were complicated and the construction period tended to be long.
また、木造建築物の建築様式が枠組壁工法の外壁構造である場合を例示して説明すると、屋内側と屋外側との温度差が大きい場合には、枠組体の複数のたて枠間に区画された複数の中空領域に各々断熱材が充填された、いわゆる充填断熱仕様のものでは、断熱材がたて枠の部分で分断されることになり、たて枠の部分が熱橋となって屋内側と屋外側との間で熱が伝わり易くなるため、断熱性能が劣ってしまうという課題があった。そこで、枠組体の屋外側に、断熱材を分断させることなく連続して取り付けることで断熱性能を向上させた、いわゆる外張り断熱による断熱構造を採用することが検討されている。 In addition, the case where the architectural style of the wooden building is an outer wall structure of a frame wall construction method will be described as an example. If there is a large temperature difference between the indoor side and the outdoor side, between the vertical frames of the frame assembly In a so-called filled thermal insulation specification in which a plurality of partitioned hollow regions are each filled with a heat insulating material, the heat insulating material is divided at the vertical frame portion, and the vertical frame portion becomes a thermal bridge. As a result, heat is easily transferred between the indoor side and the outdoor side, and there is a problem that the heat insulating performance is inferior. Therefore, it has been studied to adopt a heat insulation structure by so-called outer heat insulation in which the heat insulation performance is improved by continuously attaching the heat insulation material to the outdoor side of the frame assembly without dividing.
本発明は、以上のような従来技術が有する課題を解決するものであり、低コストかつ容易に施工を行うことが可能になると共に優れた断熱性能を発揮させることができる木造建築物の外張り断熱耐火構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the prior art as described above, and can be applied at low cost and easily, and can be used as an outer covering for a wooden building that can exhibit excellent heat insulation performance. An object is to provide an adiabatic fireproof structure.
上記課題を解決すべく、本発明は、以下の[1]〜[6]に関する。
[1]木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造であって、木材で構成された構造部材の屋外側に取り付けられた構造用面材と、前記構造用面材の屋外側の面に取り付けられて厚さが12mm以上80mm以下であるフェノールフォーム保温板と、前記フェノールフォーム保温板の屋外側の面に取り付けられた軽量気泡コンクリートパネルと、を備え、前記軽量気泡コンクリートパネルの密度をd(単位はkg/m3)、前記軽量気泡コンクリートパネルの厚さをt(単位はmm)、前記軽量気泡コンクリートパネルの強熱減量値をα(単位はwt%)、としたときに、200≦d≦550、45≦t≦100、5≦α≦15、かつ、3000≦d×t3×α÷100000≦30000、を満たす。
[2]dは、250≦d≦400を満たす、[1]に記載の木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造。
[3]tは、45≦t≦75を満たす、[1]又は[2]に記載の木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造。
[4]αは、8≦α≦13を満たす、[1]〜[3]のいずれかに記載の木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造。
[5]d、t及びαは、5000≦d×t3×α÷100000≦15000、を満たす、[1]〜[4]のいずれかに記載の木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造。
[6]前記構造部材を構成するたて枠とたて枠との間、又は前記構造部材を構成する柱と間柱及び間柱と間柱の間に、断熱材が充填されている、[1]〜[5]のいずれかに記載の木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造。
In order to solve the above problems, the present invention relates to the following [1] to [6].
[1] An exterior heat-resistant fireproof outer wall structure of a wooden building, which is attached to the outdoor surface of the structural surface material and the structural surface material attached to the outdoor side of the structural member made of wood A phenol foam heat insulating plate having a thickness of 12 mm or more and 80 mm or less, and a lightweight cellular concrete panel attached to a surface on the outdoor side of the phenol foam insulating plate, and the density of the lightweight cellular concrete panel is d (unit) Is kg / m 3 ), the thickness of the lightweight cellular concrete panel is t (unit is mm), and the ignition loss value of the lightweight cellular concrete panel is α (unit is wt%), 200 ≦ d ≦ 550, 45 ≦ t ≦ 100, 5 ≦ α ≦ 15, and 3000 ≦ d × t 3 × α ÷ 100000 ≦ 30000.
[2] The outer heat insulating and fireproof outer wall structure of a wooden building according to [1], wherein d satisfies 250 ≦ d ≦ 400.
[3] The outer heat insulating and fireproof outer wall structure of a wooden building according to [1] or [2], wherein t satisfies 45 ≦ t ≦ 75.
[4] α is an outer heat insulating fireproof outer wall structure of a wooden building according to any one of [1] to [3], which satisfies 8 ≦ α ≦ 13.
[5] The external heat insulating fireproof outer wall structure of a wooden building according to any one of [1] to [4], wherein d, t, and α satisfy 5000 ≦ d × t 3 × α ÷ 100000 ≦ 15000.
[6] A heat insulating material is filled between the vertical frame and the vertical frame constituting the structural member, or between the pillar and the stud and the pillar and the pillar constituting the structural member. [5] The outer heat insulating fireproof outer wall structure of the wooden building according to any one of [5].
上述した外壁構造は、外装部材として軽量気泡コンクリートパネルを備えている。この軽量気泡コンクリートパネルは、上述した設計パラメーターを有しているため、充分なパネル強度が確保され、パネル重量の増加を抑制しつつ、高い耐火性能を発揮することが可能である。パネル重量の増加が抑制されるので、施工性や建築物の耐震性の低下が抑制される。また、外装部材が一層の軽量気泡コンクリートパネルであるので、目地部を互いにずらすといった作業も不要になる。
また、構造用面材の屋外側の面にはフェノールフォーム保温板が取り付けられている。このフェノールフォーム保温板によれば、構造用面材に対してフェノールフォーム保温板が分断されることなく連続して取り付けられることになるので、外壁構造の断熱性能を向上させることができる。従って、優れた耐火性能と断熱性能とを有し、施工が容易であると共に低コストである木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造が提供される。
The outer wall structure described above includes a lightweight cellular concrete panel as an exterior member. Since this lightweight cellular concrete panel has the design parameters described above, sufficient panel strength is ensured, and it is possible to exhibit high fire resistance while suppressing an increase in panel weight. Since the increase in the panel weight is suppressed, the deterioration of workability and the earthquake resistance of the building is suppressed. Further, since the exterior member is a lightweight lightweight concrete panel, the work of shifting the joints from each other is not necessary.
A phenol foam heat insulating plate is attached to the surface on the outdoor side of the structural face material. According to this phenol foam heat insulating plate, since the phenol foam heat insulating plate is continuously attached to the structural face material without being divided, the heat insulating performance of the outer wall structure can be improved. Therefore, there is provided an external heat insulating and fire resistant outer wall structure for a wooden building which has excellent fire resistance performance and heat insulation performance, is easy to construct and is low in cost.
ここで、軽量気泡コンクリートの設計パラメーターと耐火性能との関係について詳細に説明する。木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造における外装部材を一層の軽量気泡コンクリートパネルで構成するには、軽量気泡コンクリートパネルの耐火性能と大きく関わる以下の3個のパラメーターを考慮して、軽量気泡コンクリートパネルを設計する必要がある。3個のパラメーターとは、(1)軽量気泡コンクリートパネルの密度、(2)軽量気泡コンクリートパネルの厚さ、及び(3)軽量気泡コンクリートが有する「水」の量、つまり軽量気泡コンクリートを構成するケイ酸カルシウム水和物が有する「水」の量である。 Here, the relationship between the design parameters of the lightweight cellular concrete and the fire resistance performance will be described in detail. In order to construct the exterior member of the outer heat insulating fireproof outer wall structure of a wooden building with one layer of lightweight cellular concrete panel, the lightweight cellular concrete is considered in consideration of the following three parameters that are largely related to the fire performance of the lightweight cellular concrete panel. You need to design a panel. The three parameters are (1) the density of the lightweight cellular concrete panel, (2) the thickness of the lightweight cellular concrete panel, and (3) the amount of “water” that the lightweight cellular concrete has, that is, the lightweight cellular concrete. It is the amount of “water” that calcium silicate hydrate has.
軽量気泡コンクリートパネルの耐火性能を決める要因は何であるか、本発明者らは鋭意研究を重ねた。研究の結果、本発明者らは、軽量気泡コンクリートパネルの耐火性能は、軽量気泡コンクリートが有する「水」の量で決まることを見出した。ここで述べる「水」は、軽量気泡コンクリートを構成しているケイ酸カルシウム水和物が有する「水」である。つまり、ケイ酸カルシウムに水和している「水」である。軽量気泡コンクリートパネルの耐火性能は、ケイ酸カルシウム水和物が有する「水」の量が多いほど向上する。 The present inventors have intensively studied what factors determine the fire resistance of lightweight cellular concrete panels. As a result of the study, the present inventors have found that the fire resistance performance of the lightweight cellular concrete panel is determined by the amount of “water” possessed by the lightweight cellular concrete. The “water” described here is “water” of the calcium silicate hydrate constituting the lightweight cellular concrete. In other words, it is “water” hydrated with calcium silicate. The fire resistance performance of the lightweight cellular concrete panel improves as the amount of “water” contained in the calcium silicate hydrate increases.
ここで、軽量気泡コンクリートパネルの密度を大きくすれば、ケイ酸カルシウム水和物の絶対量が増えるため、耐火性能は向上する。逆に軽量気泡コンクリートパネルの密度を小さくすれば、ケイ酸カルシウム水和物の絶対量が減るため耐火性能は低下する。一方、密度を大きくしすぎると、パネル重量が増えるため、施工性が低下したり、建物重量の増加により耐震性能が低下する場合がある。また、密度を小さくしすぎると、軽量気泡コンクリートパネルの物理的強度が不足する場合がある。 Here, if the density of the lightweight cellular concrete panel is increased, the absolute amount of calcium silicate hydrate increases, so that the fire resistance performance is improved. On the other hand, if the density of the lightweight cellular concrete panel is reduced, the absolute amount of calcium silicate hydrate is reduced and the fire resistance performance is lowered. On the other hand, if the density is increased too much, the panel weight increases, so that the workability may decrease or the seismic performance may decrease due to an increase in the building weight. Moreover, if the density is too small, the physical strength of the lightweight cellular concrete panel may be insufficient.
また、軽量気泡コンクリートパネルの厚さを大きくすれば、ケイ酸カルシウム水和物の絶対量が増えるため、耐火性能は向上する。逆に厚さを薄くすれば、ケイ酸カルシウム水和物の絶対量が減るため、耐火性能は低下する。一方、軽量気泡コンクリートパネルの厚さを大きくしすぎると、パネル重量が増えるため、施工性が低下したり、建物重量の増加により耐震性能が低下する場合がある。また、厚さを薄くしすぎると、軽量気泡コンクリートパネルの物理的強度が不足する場合がある。 Further, if the thickness of the lightweight cellular concrete panel is increased, the absolute amount of calcium silicate hydrate increases, so that the fire resistance performance is improved. On the contrary, if the thickness is reduced, the absolute amount of calcium silicate hydrate is reduced, so that the fire resistance performance is lowered. On the other hand, if the thickness of the lightweight cellular concrete panel is increased too much, the panel weight increases, so that the workability may be deteriorated or the seismic performance may be deteriorated due to an increase in the building weight. Moreover, if the thickness is too thin, the physical strength of the lightweight cellular concrete panel may be insufficient.
また、軽量気泡コンクリートが有する水の量、つまり軽量気泡コンクリートパネルを構成するケイ酸カルシウム水和物が有する水の量が増加すると、耐火性能は向上する。逆にケイ酸カルシウム水和物が有する水の量が減少すると、耐火性能は低下する。しかし、軽量気泡コンクリート中のケイ酸カルシウム水和物が有する水を実際に定量的に得ることは困難である。そこで、本発明では軽量気泡コンクリートが有する水の量は、軽量気泡コンクリートを加熱して減少した重量を軽量気泡コンクリートが有する水の量と定義する。その値を「強熱減量値」と定義する。従って、強熱減量値の値が大きいほど耐火性能が高いといえる。 Moreover, if the quantity of the water which lightweight aerated concrete has, ie, the quantity of the water which the calcium silicate hydrate which comprises a lightweight aerated concrete panel increases, fireproof performance will improve. Conversely, when the amount of water contained in the calcium silicate hydrate decreases, the fire resistance performance decreases. However, it is difficult to actually obtain quantitatively the water of calcium silicate hydrate in lightweight cellular concrete. Therefore, in the present invention, the amount of water contained in the lightweight cellular concrete is defined as the amount of water contained in the lightweight cellular concrete by reducing the weight of the lightweight cellular concrete by heating. This value is defined as “ignition loss value”. Therefore, it can be said that the greater the ignition loss value, the higher the fire resistance.
上述したように、外壁構造に用いる軽量気泡コンクリートパネルは、耐火性能に深く関連する強熱減量値のみを考慮して設計することは適当でない。すなわち、耐震性能や施工性などに関わるパネル強度やパネル重量を考慮しつつ、軽量気泡コンクリートパネルの密度、厚さ及び強熱減量値を総合的に評価する必要がある。 As described above, it is not appropriate to design the lightweight cellular concrete panel used for the outer wall structure considering only the ignition loss value deeply related to the fire resistance performance. That is, it is necessary to comprehensively evaluate the density, thickness, and ignition loss value of the lightweight cellular concrete panel while taking into account the panel strength and panel weight related to seismic performance and workability.
本発明者らは上述した密度、厚さ及び強熱減量値の各パラメーターについて鋭意検討を重ねた結果、(1)密度dが200kg/m3以上550kg/m3以下であり、(2)厚さtが45mm以上100mm以下であり、(3)強熱減量値αが5wt%以上15t%以下であり、かつd(kg/m3)×t3(mm3)×α(wt%)÷100000の値が3000以上30000以下である場合に、パネル重量とパネル強度と耐火性能との全てについて要求を満たすことが可能であることを見出した。 As a result of intensive studies on the above-described parameters of density, thickness, and ignition loss value, the present inventors have (1) a density d of 200 kg / m 3 to 550 kg / m 3 and (2) thickness. The thickness t is 45 mm or more and 100 mm or less, (3) the ignition loss value α is 5 wt% or more and 15 t% or less, and d (kg / m 3 ) × t 3 (mm 3 ) × α (wt%) ÷ It was found that when the value of 100,000 is 3000 or more and 30000 or less, it is possible to satisfy the requirements for all of the panel weight, panel strength, and fire resistance.
また、本発明の木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造では、構造部材を構成するたて枠とたて枠との間、又は構造部材を構成する柱と間柱及び間柱と間柱の間に、断熱材が充填されていることが好ましい。かかる構成にすれば、より優れた断熱性能を得ることができる。 Further, in the outer heat insulating fireproof outer wall structure of the wooden building of the present invention, between the vertical frame and the vertical frame constituting the structural member, or between the pillar and the stud and the stud and the stud constituting the structural member, It is preferable that the heat insulating material is filled. With such a configuration, better heat insulation performance can be obtained.
ここで述べる、「木造建築物」とは柱、梁、桁等の主要構造部材を木材で構成した建築物の総称であり、建築物の構法は木造軸組壁工法、木造枠組壁工法等、どのような構法でもかまわない。また、「木材」とは、木製の材料のことをいい、木材繊維を加工して形成される木質材料も含まれる。また、「構造部材」とは、木造軸組構法の軸組材(梁、柱、筋交い等)や木造枠組壁構法の枠組体等、建築物の荷重及び外力を支える主要な部分を言う。 The `` wooden building '' described here is a general term for buildings in which main structural members such as pillars, beams, girders, etc. are made of wood, and the construction method of the building is a wooden frame wall method, a wooden frame wall method, etc. Any construction method is acceptable. “Wood” refers to a wooden material, and includes a woody material formed by processing wood fibers. The “structural member” refers to a main part that supports the load and external force of a building, such as a frame member (a beam, a column, a brace, etc.) of a wooden frame structure method or a frame structure of a wooden frame wall method.
本明細書で使用する「耐火構造」、「耐火性能」の用語の意義は、建築基準法第2条及び建築基準法施行令第107条に定めるものと同義である。
The terms “fireproof structure” and “fireproof performance” used in this specification are synonymous with those defined in
本発明によれば、耐火性能かつ優れた断熱性能を有し、施工が容易であると共に低コストの木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has fireproof performance and the outstanding heat insulation performance, and it can provide construction and the external heat insulation fireproof outer wall structure of a low-cost wooden building.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造の好適な一実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態として、木造枠組壁工法の枠組体に外張り断熱耐火構造を適用した例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る外張り断熱耐火外壁構造の一部を切り欠いて示す斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係る外張り断熱耐火外壁構造を示した水平断面図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an outer heat insulating fireproof outer wall structure of a wooden building according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, as this embodiment, it demonstrates using the example which applied the outer-layer heat insulation fireproof structure to the frame structure of the wooden frame wall construction method. FIG. 1 is a perspective view showing a part of an outer heat insulating fireproof outer wall structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view showing an outer heat insulating fireproof outer wall structure according to an embodiment of the present invention.
ここで、「木造建築物」とは柱、梁、桁等の主要構造部材を木材で構成した建築物の総称であり、建築物の構法は木造軸組壁工法、木造枠組壁工法等、どのような構法でもかまわない。また、「木材」とは、木製の材料のことをいい、木材繊維を加工して形成される木質材料も含まれる。また、「構造部材」とは、木造軸組構法の軸組材(梁、柱、筋交い等)や木造枠組壁構法の枠組体等、建築物の荷重及び外力を支える主要な部分を言う。「耐火構造」、「耐火性能」の用語の意義は、建築基準法第2条及び建築基準法施行令第107条に定めるものと同義である。
Here, "wooden building" is a general term for buildings in which main structural members such as columns, beams, girders, etc. are made of wood, and the building construction method can be any of wooden frame wall construction methods, wooden frame construction methods, etc. Such a construction is also acceptable. “Wood” refers to a wooden material, and includes a woody material formed by processing wood fibers. The “structural member” refers to a main part that supports the load and external force of a building, such as a frame member (a beam, a column, a brace, etc.) of a wooden frame structure method or a frame structure of a wooden frame wall method. The meanings of the terms “fireproof structure” and “fireproof performance” are the same as those defined in
<外壁構造1>
図1及び図2に示されるように、本実施形態に係る木造建築物の外壁構造1は、建物の屋内と屋外とを仕切る壁体であり、本実施形態では枠組壁工法に用いられる構造を採用している。外壁構造1は、主に、構造部材2と、構造部材2の屋内側に設けられた内装部材3と、構造部材2の屋外側に設けられた断熱部材4と、断熱部材4の屋外側に設けられた外装部材5と、によって構成されている。
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As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
<構造部材2>
構造部材2は、壁体の骨格となる部材であり、建築物の荷重及び外力を支える。図1に示されるように、構造部材2は、複数のたて枠21と、複数のたて枠21の上端同士を連結する上枠材22と、複数のたて枠21の下端同士を連結する下枠材23と、を有している。そして、構造部材2の屋外側の面には、構造用面材24がたて枠21に取り付けられて配置されている。
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The
たて枠21、上枠材22及び下枠材23は、いずれも、枠組壁工法用の木材として知られる例えば38mm×89mmの断面寸法を備えた長尺の木製部材であり、釘又はビス等で互いに止め付けられている。たて枠21は、水平方向に455mm以下の間隔を空けて等間隔に立設されている。
The
構造用面材24は、たて枠21と上枠材22と下枠材23とで構成された骨組に釘打ちで固定され、この骨組に対して屋外側に設けられている。このように、たて枠21と上枠材22と下枠材23と構造用面材24とが一体化されることにより、構造部材2としての性能を発揮する。
The
構造用面材24は、例えば、厚さが9mm、密度が0.55g/cm3である日本農林規格に適合した構造用合板を用いることができる。また、構造用面材24としては、例えば、厚さが9mm以上の構造用合板、厚さが9mm以上の構造用パネル、厚さが9mm以上のパーティクルボード、厚さが12mm以上のシージングボード等の木質系ボード、厚さが12mm〜25mmの硬質木片セメント板、厚さが9mm以上のパルプセメント板、厚さが9mm以上のフレキシブル板、厚さが9mm以上のケイ酸カルシウム板、厚さが9mm以上の火山性ガラス質複層板、又は厚さが12mm以上の石膏ボード等を用いることができる。
As the
<充填断熱材25>
外壁構造1の建築様式は木造枠組壁工法であるので、互いに隣り合うたて枠21間に充填断熱材25が充填されていることがさらなる断熱性能の向上の点から好ましい。充填断熱材25として、例えば密度24kg/m3のグラスウールや、ロックウールなどを用いることができる。なお、外壁構造1の建築様式が木造軸組工法である場合には、柱と間柱の間および間柱と間柱の間に断熱材が充填してもよい。
<Filling
Since the architectural style of the
<内装部材3>
内装部材3は、壁体の屋内側の壁面を構成し、屋内で発生した火災などの炎から構造部材2を保護する。内装部材3は、構造部材2の屋内側に取り付けられた強化石膏ボードによる内装下張層31と、内装下張層31の屋内側に積層された強化石膏ボードによる内装上張層32とを有している。
<
The
内装下張層31は、複数の強化石膏ボードの小口面を互いに突き合わせ接合して構成されている。内装下張層31は、石膏ボード用の釘によって構造部材2に固定されている。
The
内装上張層32は、複数の強化石膏ボードの小口面を互いに突き合わせ接合して構成されている。内装上張層32は、石膏ボード用の釘によって、内装下張層31を貫通して構造部材2に固定されている。
The
これら強化石膏ボードの厚さは21mm以上であり、かさ比重が0.75以上のものを用いることが好ましい。このような強化石膏ボードによれば、屋内での火災発生時に強化石膏ボード内の水分が火災の熱によって水蒸気化されるため、火災の熱を消費して熱の伝達を遅らせることが可能になる。従って、構造部材2の炭化や着火を防ぐことができ、屋内側からの熱に対する耐火性能を確保することができる。なお、内装部材3は、内装下張層31と内装上張層32との間に挟み込まれたアルミニウム箔を有していてもよい。
These reinforced gypsum boards preferably have a thickness of 21 mm or more and a bulk specific gravity of 0.75 or more. According to such a reinforced gypsum board, the water in the reinforced gypsum board is vaporized by the heat of the fire when a fire occurs indoors, so it is possible to consume the heat of the fire and delay the transfer of heat. . Therefore, carbonization and ignition of the
<断熱部材4>
断熱部材4は、優れた断熱性能を付与する役割を有するものである。断熱部材4は、構造用面材24の屋外側の面に設けられている。断熱部材4としては、JIS A 9511によるフェノールフォーム保温板41を用いることができる。フェノールフォーム保温板41の厚さの範囲は、12mm以上かつ80mm以下であり、好ましくは20mm以上かつ60mm以下であり、より好ましくは20mm以上かつ40mm以下である。フェノールフォーム保温板41の厚さが12mm未満である場合には、優れた断熱性能を付与することができない。フェノールフォーム保温板41の厚さが80mmを超える場合には、壁厚が大きくなるため実用的ではない。フェノールフォーム保温板41は、テープや接着材を用いて、構造用面材24の屋外側に貼り付けることが好ましい。
<
The
<外装部材5>
外装部材5は、壁体の屋外側の壁面を構成する部材であり、屋外で発生した火災などの炎から構造部材2を保護する。外装部材5は、断熱部材4の屋外側の面に形成された防水層51と、防水層51の屋外側の面に形成された軽量気泡コンクリートパネル層52と、を有している。
<
The
防水層51は、外装部材5の隙間から染み込んだ雨水等から構造部材2や断熱部材4を保護するものであり、断熱部材4の屋外側の面に接着材、テープ又はステープル等によって貼り付けられている。防水層51は、直接断熱部材4に貼り付けられている。防水層51としては、JIS A 6006によるアスファルトフェルト又はJIS A 6111による透湿防水シートを用いることが好ましい。
The
軽量気泡コンクリートパネル層52は、複数の軽量気泡コンクリートパネル53を突き付け接合して構成されている。
The lightweight cellular
軽量気泡コンクリートパネル53は、板状に成型されたパネルであり、軽量、高断熱性、高加工性、高耐火性能といった優れた特性を有している。従って、軽量気泡コンクリートパネルは、超高層ビルから一般住宅まで、幅広い分野で数多くの建築に採用されている。例えば、軽量気泡コンクリートパネルは、外壁、間仕切り、床、屋根等の部位に使われている。軽量気泡コンクリートパネルは、珪酸質原料、石灰質原料、水および発泡剤などを混合して得られたスラリーを型枠に注入し、混合物を発泡させる。続いて、半硬化状になった混合物をオートクレーブで高温高圧蒸気養生して得られる。
The lightweight cellular
軽量気泡コンクリートパネル53は、板状のパネルである。ビス等を軽量気泡コンクリートパネル53と防水層51及び断熱部材4とに貫通させることによって、構造部材2に固定されている。軽量気泡コンクリートパネル53は、その密度dが200kg/m3以上かつ550kg/m3以下であり、かつその厚さtは、45mm以上かつ100mm以下であり、かつその強熱減量値αは、5wt%以上かつ15wt%以下である。そして、密度d(kg/m3)×厚さt3×強熱減量値α÷100000の値が3000以上かつ30000以下である。このようなパラメーターを満たす軽量気泡コンクリート54によれば、屋外からの火災に対しても、構造部材2の炭化や着火を防ぐことができる。
The lightweight cellular
軽量気泡コンクリートパネル53は、その内部に補強鉄筋や補強金網を埋設していることが好ましい。ここで、補強鉄筋とは、鉄筋を所望の形状に配列し、交差接点を溶接加工したものである。また、補強金網とは、鉄を網状に加工したもので、例えばラス網等がその代表例である。補強鉄筋又は補強金網の形状、寸法、鉄筋の太さ、金網の目の大きさ等は限定されるものではない。これら補強鉄筋又は補強金網は、耐久性上有効な防錆材処理が施されていることが好ましい。防錆材としては、公知の合成樹脂系材料等を使用できる。
It is preferable that the lightweight cellular
軽量気泡コンクリートパネル53の密度dが大きいほど、軽量気泡コンクリートを構成するケイ酸カルシウム水和物の絶対量が多くなり、耐火性能は向上する。しかし、軽量気泡コンクリートパネル53の密度dが大きいほど、パネル重量が重くなる。このパネル重量の増加によれば、施工性が低下したり、建物重量が重くなるので耐震性能が低下したり、軽量気泡コンクリートパネル53を製造する時の原材料が増加するので製造コストが増大するといった場合が生じ得る。
As the density d of the lightweight cellular
一方、軽量気泡コンクリートパネル53の密度dが小さいほど、パネル重量が軽くなる。従って、施工性が向上したり、建物重量が軽くなることによって耐震性能が向上したり、軽量気泡コンクリートパネル53を製造する時の原材料が低減して製造コストが低減するといったメリットがある。しかし、軽量気泡コンクリートパネル53の密度dが低いほど、ケイ酸カルシウム物の絶対量が減るので耐火性能が低下したり、パネル強度が低下する場合も生じ得る。
On the other hand, the smaller the density d of the lightweight cellular
そこで、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、軽量気泡コンクリートパネル53の密度dの範囲は、200kg/m3以上550kg/m3以下であり、好ましくは230kg/m3以上500kg/m3以下であり、より好ましくは250kg/m3以上かつ400kg/m3以下であることを見出した。ここで、密度dが200kg/m3未満になると、パネル強度が低く、かつ耐火性能が低いため、実用的ではない。一方、軽量気泡コンクリートパネル53の密度が550kg/m3を超えると、パネル重量が重いため、施工性が低下し、かつ建物重量が重くなり耐震性能は低下するため、実用的ではない。
Accordingly, as a result of intensive studies, the inventors have determined that the range of the density d of the lightweight cellular
また、軽量気泡コンクリートパネル53の厚さtが大きいほど、軽量気泡コンクリートパネル53を構成するケイ酸カルシウム水和物の絶対量が多くなるので耐火性能は向上する。しかし、軽量気泡コンクリートパネル53の厚さtが大きい場合ほど、パネル重量が重くなる。このパネル重量の増加によれば、施工性が低下したり、建物重量が重くなるので耐震性能が低下したり、軽量気泡コンクリートパネル53を製造する時の原材料が増加するので製造コストが増大するといった場合が生じ得る。
Moreover, since the absolute amount of the calcium silicate hydrate which comprises the lightweight cellular
一方、軽量気泡コンクリートパネル53の厚さtが小さいほど、パネル重量が軽くなる。パネル重量の軽量化によれば、施工性が向上したり、建物重量が軽くなるので耐震性能が向上したり、及び軽量気泡コンクリートパネル53を製造する時の原材料が低減するので製造コストが低減するといったメリットがある。しかし、ケイ酸カルシウム水和物の絶対量が減ることによる耐火性能が低下する場合が生じ得る。
On the other hand, the smaller the thickness t of the lightweight cellular
そこで、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、軽量気泡コンクリートパネル53の厚さtの範囲は、45mm以上100mm以下であり、好ましくは45mm以上80mm以下であり、より好ましくは45mm以上75mm以下であることを見出した。ここで、厚さtが45mm未満になると、耐火性能が低いため、実用的ではない。一方、厚さtが100mmを超えると、施工性が低下し、実用的ではない。
Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the range of the thickness t of the lightweight cellular
また、軽量気泡コンクリートパネル53の強熱減量値αが大きいほど、その軽量気泡コンクリートパネル53の耐火性能は高い。すなわち、強熱減量値αが大きい場合には、軽量気泡コンクリートパネル53が有する水の量、つまり軽量気泡コンクリートを構成するケイ酸カルシウム水和物が有する「水」が軽量気泡コンクリート中に多く存在しているためである。しかし、ケイ酸カルシウム水和物を多く含有する軽量気泡コンクリートパネル53の製造は、技術的に困難であるため軽量気泡コンクリート中に存在できるケイ酸カルシウム水和物の量には上限がある。一方、強熱減量値αが小さいほど、その軽量気泡コンクリートパネル53の耐火性能は低いといえる。
Further, as the ignition loss value α of the lightweight cellular
そこで本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、軽量気泡コンクリートパネル53の強熱減量値αの範囲を5wt%以上15wt%以下であり、好ましくは7wt%以上14wt%以下であり、より好ましくは8wt%以上13wt%以下であることを見出した。ここで、強熱減量値αが5wt%未満になると、耐火性能が低いため、外壁構造1に要求される耐火性能を満足することができない。
Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have determined that the range of the ignition loss value α of the lightweight cellular
しかし、軽量気泡コンクリートパネル53に要求されるパネル重量とパネル強度と耐火性能とを全て満足するためには、軽量気泡コンクリートパネル53が上記の3個のパラメータである、(1)密度d(kg/m3)、(2)厚さt(mm)、(3)強熱減量値α(wt%)が上記の数値範囲に存在する場合でも十分ではない場合が生じ得る。
However, in order to satisfy all of the panel weight, panel strength, and fire resistance required for the lightweight cellular
例えば、密度dと厚さtと強熱減量値αとが上記の数値範囲に入っている場合であっても、上記数値範囲の上限値に近い密度dと厚さtとを有する軽量気泡コンクリートパネル53は、耐火性能を満たすが、パネル重量が大きくなるので施工性が低下し実用的ではない場合がある。
For example, even if the density d, the thickness t, and the ignition loss value α are within the above numerical range, the lightweight cellular concrete having the density d and the thickness t close to the upper limit of the numerical range. Although the
また、密度dが上記の数値範囲に入っているが、密度dが上記数値範囲の下限値に近い軽量気泡コンクリートパネル53は、耐火性能を満足しない場合も生じ得る。その場合には、軽量気泡コンクリートパネル53の厚さt、または強熱減量値αを大きくする必要がある。
Moreover, although the density d is in the above numerical range, the lightweight cellular
従って、軽量気泡コンクリートパネル53に要求されるパネル重量、パネル強度および耐火性能の全てを満足するためには、軽量気泡コンクリートパネル53は、上記の3個のパラメーターを総合的に評価する必要がある。その評価方法について本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、密度d(kg/m3)×(厚さt)3(mm3)×強熱減量値α(wt%)÷100000という新たなパラメーターにより評価し得ることを見出した。
Therefore, in order to satisfy all of the panel weight, panel strength, and fire resistance required for the lightweight cellular
そして、新たなパラメーターである密度d(kg/m3)×(厚さt)3(mm3)×強熱減量値α(wt%)÷100000の値が3000以上30000以下であり、好ましくは4000以上25000以下、より好ましくは5000以上15000以下である場合に、パネル重量とパネル強度と耐火性能とを好適に満足し得ることを見出した。 And the value of density d (kg / m 3 ) × (thickness t) 3 (mm 3 ) × ignition loss value α (wt%) ÷ 100,000, which is a new parameter, is 3000 to 30000, preferably It has been found that the panel weight, the panel strength, and the fire resistance can be satisfied satisfactorily when they are 4000 or more and 25000 or less, more preferably 5000 or more and 15000 or less.
軽量気泡コンクリートパネル53を備える外壁構造1によれば、軽量気泡コンクリートパネル53に要求されるパネル重量と、パネル強度と、耐火性能とをバランスよく満たすことが可能である。従って、外装部材5を僅か一種類の材料で、かつ一層の外装部材すなわち軽量気泡コンクリートパネル53で構成することができる。このため、施工が簡易で、かつ低コストの耐火外壁構造1を実現できる。例えば、外壁構造1によれば、屋外側または屋内側からのISO−834で規定された加熱条件で1時間の加熱を行い、その加熱を止めてから3時間放置させた後構造部材に炭化や着火は全く見られないことが確認できている。そして、外壁構造1によれば、木造の耐火建築物を容易に建築することが可能となり、木造建築のより大きな普及を図ることができる。
According to the
また、外壁構造1は、木材で構成された構造部材2の屋内側は、強化石膏ボードによる内装下張層31と、内装下張層31の屋内側に、強化石膏ボードによる内装上張層32とを積層してなる二層構造を有している。この二層構造によれば、屋内からの火災に対して、木材で構成された構造部材2に伝達される火災の熱を減少させ、構造部材2の炭化や着火を防ぐことができる。
The
次に、図1及び図2に示される外壁構造1を用いて、耐火性能評価試験を行った場合の実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に例示される具体的な寸法に限定されるものではない。
Next, the Example at the time of performing a fireproof performance evaluation test is demonstrated using the
まず外壁構造1について詳しく説明する。外壁構造1は、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5から構成されており、木造枠組壁工法に用いられる構造を採用している。
First, the
<構造部材2>
構造部材2は、複数のたて枠21と、複数のたて枠21の上端同士を連結する上枠材22と、複数のたて枠21の下端同士を連結する下枠材23と、たて枠21の屋外側の面に取り付けられた構造用面材24から構成されている。たて枠21、上枠材22及び下枠材23は、いずれも枠組壁工法用の木材として用いられる38mm×89mmの断面寸法を備えた長尺の木製部材である。たて枠21、上枠材22及び下枠材23はビスで互いに留め付けた。たて枠21は、455mmの等間隔を空けて立設させた。構造用面材24としては、厚さが9mmの構造用合板を用いた。その構造用面材24は、たて枠21の屋外側の面に釘を打ち付けて、たて枠21、上枠材22および下枠材23に固定した。
<
The
<内装部材3>
内装部材3は、構造部材2の屋内側に、内装下張層31である厚さが21mmの強化石膏ボードと、内装下張層31の屋内側に位置する内装上張層32である厚さが21mmの強化石膏ボードと、が積層された2層構造で構成した。内装下張層31は、複数の強化石膏ボードが互いに突き合わされ接合されることによって構成されている。内装下張層31は、石膏ボード用の釘によって構造部材2に打ち付けた。内装上張層32は、複数の強化石膏ボードが互いに突き合わされ接合されることによって構成されている。内装上張層32は、釘を内装上張層32と内装下張層31とに貫通させることによって、構造部材2に打ち付けた。また、内装上張層32の目地部には、内装材用目地処理剤としてJIS A 6914による石膏ボード用目地処理剤を施し、平滑に仕上げた。
<
The
<断熱部材4>
断熱部材4は構造用面材24の屋外側の面にテープを用いて貼り付けた。断熱部材4は、厚さが20mmである複数のフェノールフォーム保温板41(メーカー:旭化成建材(株) 商品名:ネオマフォーム)を互いに付き合わせ接合することによって構成した。上記フェノールフォーム保温板の縦横の目地部には専用のテープを施した。
<
The
<外装部材5>
外装部材5は、断熱部材4の屋外側の面に配置する防水層51と、防水層51の屋外側の面に配置する軽量気泡コンクリートパネル層52から構成されている。防水層51は、透湿防水シート(メーカー:旭・デユポン・フラッシュ・スパンプロダクト(株) 商品名:タイベック)であり、接着材を用いて断熱部材4の屋外側の面に貼り付けた。上記透湿防水シートの継ぎ目は縦横共に90mmで重ね合わせた。軽量気泡コンクリートパネル層52は、複数の軽量気泡コンクリートパネル53を突き付け接合して構成させた。軽量気泡コンクリートパネル53は、ビスを軽量気泡コンクリートパネル53と防水層51と断熱部材4とに貫通させて構造部材2に打ち付けることにより、固定させた。また、軽量気泡コンクリートパネル層52の目地部には、アクリル系のシーリング材を施した。
<
The
本実施例の外壁構造1は、上記の構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成させた。
The
次に軽量気泡コンクリートパネル53についての各値の測定方法及び外壁構造1の耐火性能評価試験法について説明する。
Next, the measurement method of each value about the lightweight cellular
<軽量気泡コンクリートパネルの密度d>
軽量気泡コンクリートパネル53を100(mm)×100(mm)×40(mm)のサイズのブロックとして切りだし、そのブロックを105℃の乾燥機で恒量になるまで乾燥させた。その乾燥後の重量W(kg)と、そのブロックの体積V(m3)とを測定し、式(1)により密度dを算出する。
d(kg/m3)=W/V (1)
<Density of lightweight cellular concrete panel>
The lightweight cellular
d (kg / m 3 ) = W / V (1)
<軽量気泡コンクリートパネルの厚さt>
ノギスによって、1mmの単位で厚さtを測定した。
<Thickness t of lightweight cellular concrete panel>
The thickness t was measured in units of 1 mm with a caliper.
<軽量気泡コンクリートパネルの強熱減量値α>
軽量気泡コンクリートを粉末状になるまで粉砕させた。その粉末を105℃の乾燥機で恒量になるまで乾燥させた。その乾燥後の重量をA(g)とする。次に、その恒量になった粉末を1000℃の電気炉を用いて1時間加熱した。そして、加熱後の重量を計測し、その重量をB(g)とする。強熱減量値αは式(2)により算出する。
α(wt%)=(A−B)×100/B (2)
<Light loss value α of lightweight cellular concrete panel>
The lightweight cellular concrete was pulverized until it became powdery. The powder was dried with a dryer at 105 ° C. until a constant weight was reached. The weight after drying is defined as A (g). Next, the powder which became the constant weight was heated for 1 hour using the electric furnace of 1000 degreeC. And the weight after a heating is measured and let the weight be B (g). The ignition loss value α is calculated by the equation (2).
α (wt%) = (A−B) × 100 / B (2)
<軽量気泡コンクリートパネルの含水率β>
軽量気泡コンクリートパネル53を600(mm)×600(mm)×40(mm)のサイズのブロックとして切りだし、そのブロックの重量C(kg)を計測する。そのブロックを105℃の乾燥機で恒量になるまで乾燥させた。その乾燥後の重量D(kg)を計測する。軽量気泡コンクリートパネルの含水率βは式(3)により算出する。
β(wt%)=(C−D)×100/D (3)
<Moisture content β of lightweight cellular concrete panel>
The lightweight cellular
β (wt%) = (C−D) × 100 / D (3)
<外壁構造の耐火性能評価法>
外壁構造1の試験体を屋外又は屋内から、ISO−834に規定された加熱曲線に従って1時間加熱し、その後、加熱を止め、そのまま3時間放置させる。その後、試験体を解体し、構造部材2の炭化や着火の有無を目視で検査する。
<Firewall performance evaluation method for outer wall structure>
The test body of the
(実施例1)
実施例1では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=375(kg/m3)
t=50(mm)
α=11.5(wt%)
d×t3×α÷100000=5391
β=2.6(wt%)
Example 1
In Example 1, fire resistance performance evaluation of the
d = 375 (kg / m 3 )
t = 50 (mm)
α = 11.5 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100000 = 5391
β = 2.6 (wt%)
(実施例1の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
(Fire resistance evaluation result of Example 1)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from the outside: The
(実施例2)
実施例2では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=490(kg/m3)
t=50(mm)
α=8.1(wt%)
d×t3×α÷100000=4961
β=2.8(wt%)
(Example 2)
In Example 2, fire resistance performance evaluation of the
d = 490 (kg / m 3 )
t = 50 (mm)
α = 8.1 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100,000 = 4961
β = 2.8 (wt%)
(実施例2の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
(Fire resistance evaluation result of Example 2)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from the outside: The
(実施例3)
実施例3では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=350(kg/m3)
t=50(mm)
α=8.3(wt%)
d×t3×α÷100000=3631
β=2.5(wt%)
(Example 3)
In Example 3, fire resistance performance evaluation of the
d = 350 (kg / m 3 )
t = 50 (mm)
α = 8.3 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100,000 = 3631
β = 2.5 (wt%)
(実施例3の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
(Fire resistance evaluation result of Example 3)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from the outside: The
(実施例4)
実施例4では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=275(kg/m3)
t=75(mm)
α=11.1(wt%)
d×t3×α÷100000=12878
β=2.5(wt%)
Example 4
In Example 4, fire resistance performance evaluation of the
d = 275 (kg / m 3 )
t = 75 (mm)
α = 11.1 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100,000 = 1287
β = 2.5 (wt%)
(実施例4の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
(Fire resistance evaluation result of Example 4)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from the outside: The
(実施例5)
実施例5では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=500(kg/m3)
t=50(mm)
α=12.0(wt%)
d×t3×α÷100000=7500
β=2.5(wt%)
(Example 5)
In Example 5, fire resistance performance evaluation of the
d = 500 (kg / m 3 )
t = 50 (mm)
α = 12.0 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100,000 = 7500
β = 2.5 (wt%)
(実施例5の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
(Fire resistance evaluation result of Example 5)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from the outside: The
(実施例6)
実施例6では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。また、構造部材2を構成するたて枠21とたて枠21との間に密度24kg/m3のグラスウールを充填断熱材25として充填させた。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=375(kg/m3)
t=50(mm)
α=11.0(wt%)
d×t3×α÷100000=5156
β=2.6(wt%)
(Example 6)
In Example 6, fire resistance performance evaluation of the
d = 375 (kg / m 3 )
t = 50 (mm)
α = 11.0 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100000 = 5156
β = 2.6 (wt%)
(実施例6の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
(Fire resistance evaluation result of Example 6)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from the outside: The
(比較例1)
比較例1では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=375(kg/m3)
t=37(mm)
α=11.1(wt%)
d×t3×α÷100000=2108
β=2.5(wt%)
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, fire resistance performance evaluation of the
d = 375 (kg / m 3 )
t = 37 (mm)
α = 11.1 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100,000 = 2108
β = 2.5 (wt%)
(比較例1の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化が見られた。
(Results of fire resistance evaluation of Comparative Example 1)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from outside: Carbonization was observed in the
(比較例2)
比較例2では、構造部材2、内装部材3、断熱部材4及び外装部材5で構成された外壁構造1の耐火性能評価を行った。軽量気泡コンクリートパネル層52を構成する軽量気泡コンクリートパネル53は以下の物を用いた。
d=500(kg/m3)
t=37(mm)
α=8.1(wt%)
d×t3×α÷100000=2051
β=2.5(wt%)
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, fire resistance performance evaluation of the
d = 500 (kg / m 3 )
t = 37 (mm)
α = 8.1 (wt%)
d × t 3 × α ÷ 100,000 = 2051
β = 2.5 (wt%)
(比較例2の耐火性能評価結果)
屋内からの加熱:構造部材2に炭化や着火は見られなかった。
屋外からの加熱:構造部材2に炭化が見られた。
(Fire resistance evaluation result of Comparative Example 2)
Indoor heating: No carbonization or ignition was observed in the
Heating from outside: Carbonization was observed in the
実施例1〜6に示すように、屋内側及び屋外側からの加熱を行った結果、構造部材2に炭化や着火は見られなかったことから、外壁構造1は「耐火構造」であることがわかった。
As shown in Examples 1 to 6, as a result of heating from the indoor side and the outdoor side, the
木造建築物の外壁構造を、優れた断熱性能を発揮できる外張り断熱工法であって、施工が簡便で、かつ低コストであり、外装部材が僅か一種類で、かつ一層の外装部材だけで耐火構造として達成するには、鋭意検討の結果、その外装材を軽量気泡コンクリートパネルである結論に至った。本実施形態の外壁構造1は、木材で構成された構造部材2の屋外側に取り付けられた構造用面材24と、該構造用面材24の屋外側の面に取り付けられて厚さが12mm以上80mm以下であるフェノールフォーム保温板と、このフェノールフォーム保温板の屋外側の面に外装部材として軽量気泡コンクリートパネル53が構成されている。
It is an external heat insulation method that can provide excellent heat insulation performance for the outer wall structure of a wooden building, is easy to construct and low in cost, has only one type of exterior member, and is fireproof with only one exterior member. In order to achieve the structure, as a result of intensive studies, it was concluded that the exterior material was a lightweight cellular concrete panel. The
この軽量気泡コンクリートパネル53の密度をd(kg/m3)、軽量気泡コンクリートパネル53の厚さをt(単位mm)、軽量気泡コンクリートパネル53の強熱減量値をα(wt%)、としたときに、200≦d≦550、45≦t≦100、5≦α≦15、かつ、3000≦d×t3×α÷100000≦30000、を満たしている。
The density of the lightweight cellular
本発明の木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造をより優れた断熱性能を付与するために、建築様式が木造軸組壁工法である場合においては、柱と間柱の間及び間柱と間柱の間に充填断熱材25を充填させてもよい。また、建築様式が木造枠組壁工法である場合においては、上述したようにたて枠21とたて枠21との間に充填断熱材25を充填させても良い。
In order to give the thermal insulation outer wall structure of the wooden building of the present invention better thermal insulation performance, when the architectural style is a wooden framed wall construction method, between the pillars and the studs and between the pillars and the studs. The filling
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、木造枠組壁工法に用いる壁体に本発明を適用した場合を一例として説明したが、木造軸組工法等の他の壁体に適用しても良い。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. In this embodiment, although the case where this invention was applied to the wall body used for a wooden frame wall construction method was demonstrated as an example, you may apply to other wall bodies, such as a wooden frame construction method.
本発明によれば、優れた断熱性能を付与できる外張り断熱工法であり、外装部材を僅か一種類の材料でかつ一層の外装部材、すなわち軽量気泡コンクリートパネル53で構成することができ、施工が容易な、低コストの木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造を提供することができる。よって、断熱性能が優れた木造の耐火建築物を容易に建築することが可能となり、木造建築のより大きな普及を図ることができる。
According to the present invention, it is an external thermal insulation method capable of imparting excellent heat insulation performance, and the exterior member can be composed of only one type of material and a single layer exterior member, that is, the lightweight cellular
1…外壁構造、2…構造部材、3…内装部材、4…断熱部材、5…外装部材、21…たて枠、22…上枠材、23…下枠材、24…構造用面材、31…内装下張層、32…内装上張層、41…フェノールフォーム保温板、51…防水層、52…軽量気泡コンクリートパネル層、53…軽量気泡コンクリートパネル。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
木材で構成された構造部材の屋外側に取り付けられた構造用面材と、
前記構造用面材の屋外側の面に取り付けられて厚さが12mm以上80mm以下であるフェノールフォーム保温板と、
前記フェノールフォーム保温板の屋外側の面に外装材として取り付けられた軽量気泡コンクリートパネルと、を備え、
前記軽量気泡コンクリートパネルの密度をd(単位はkg/m3)、前記軽量気泡コンクリートパネルの厚さをt(単位はmm)、前記軽量気泡コンクリートパネルの強熱減量値をα(単位はwt%)、としたときに、
250≦d≦400、
45≦t≦75、
8≦α≦13、かつ、
3000≦d×t3×α÷100000≦15000、
を満たし、
前記強熱減量値αは、α(wt%)=(重量A−重量B)×100/重量Bにより算出され、前記重量Aは、恒量になるまで乾燥させた前記軽量気泡コンクリートパネルの粉末の重量であり、前記重量Bは、前記重量Aである前記粉末を1000℃で1時間加熱した後の前記粉末の重量である、木造建築物の外張り断熱耐火外壁構造。 It is an outer heat insulating fireproof outer wall structure of a wooden building,
A structural face material attached to the outdoor side of a structural member made of wood;
A phenol foam heat insulating plate attached to the surface on the outdoor side of the structural face material and having a thickness of 12 mm to 80 mm;
A lightweight cellular concrete panel attached as an exterior material to the outdoor side surface of the phenol foam heat insulating plate,
The density of the lightweight cellular concrete panel is d (unit is kg / m 3 ), the thickness of the lightweight cellular concrete panel is t (unit is mm), and the ignition loss value of the lightweight cellular concrete panel is α (unit is wt %),
250 ≦ d ≦ 400 ,
45 ≦ t ≦ 75 ,
8 ≦ α ≦ 13 , and
3000 ≦ d × t 3 × α ÷ 100,000 ≦ 15000
We meet the,
The ignition loss value α is calculated by α (wt%) = (weight A−weight B) × 100 / weight B, and the weight A is the weight of the lightweight cellular concrete panel powder dried to a constant weight. The weight B is a weight of the powder after heating the powder of the weight A at 1000 ° C. for 1 hour, and is an outer heat insulating fireproof outer wall structure of a wooden building.
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