JP6568446B2 - 防火構造、防火構造の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、防火構造、及び当該防火構造の施工方法に関する。

従来、建築物の壁材として、石膏ボードや珪酸カルシウム板等の耐火ボードが使用されており、耐火ボードに形成した貫通孔にコンセントやスイッチを設置することが行われている。

コンセントやスイッチの設置箇所では、火災の発生時に、コンセントやスイッチが溶融変形して、火災が、耐火ボードの貫通孔を通じて、耐火ボードの裏面側に侵入する虞がある。そして、耐火ボードの裏面側に火災が侵入すると、災がコンセントやスイッチに接続される電線を伝うことで、延焼が生じ得る。

そこで、コンセントやスイッチの背面に鋼製ボックスを設けることが行われており、特許文献１，２には、熱膨張性黒鉛からなる熱膨張性シートを用いて、鋼製ボックスに耐火措置を講じることが提案されている。鋼製ボックスは、背面板と、背面板の周縁から立設される側面板とから構成されており、側面板の内側に凹部を有する。この凹部は、電線等を収容する空間として使用されるものであり、背面板の反対面に鋼製ボックスの開口がある。鋼製ボックスは、側面板の先端が耐火ボードの裏面に沿って、側面板が耐火ボードの貫通孔を囲むように設置される。側面板には開口部（ノックアウト）が形成されており、この開口部（ノックアウト）から凹部内に引き込まれた電線が、コンセントやスイッチに接続される。熱膨張性シートは、背面板の内面に固定されており、火災の発生時には、熱膨張性シートが膨張することで、鋼製ボックスの内部が閉塞される。

特開２０１４−３９３５７号 特開２０１４−３９３５８号

しかしながら特許文献１，２では、火災の発生時に、熱膨張性シートの膨張が背面ボックスの背面板側から開始される結果、背面板の反対側にある鋼製ボックスの開口近傍に膨張残渣が到達するまでに時間を要する。このため、火災の発生時に、鋼製ボックスの開口を早期に閉塞できず、火災が鋼製ボックスの開口から内部に侵入して、延焼が拡大する虞がある。

本発明は、上記事項に鑑みなされたものであり、その目的は、貫通孔が形成される建築物の壁材と、複数の側面板の先端が前記壁材の貫通孔の周囲に沿うように設置される鋼製ボックスとを備える防火構造であって、火災の発生時に、鋼製ボックスの内部を早期に閉塞できることで、延焼を確実に防止できる防火構造、及び当該防火構造の施工方法を提供することである。

本発明者らは、鋼製ボックスが備える複数の側面板のうち、水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板の内面に熱膨張性シートを接合することで、上記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の第１観点に係る防火構造は、貫通孔が形成される建築物の壁材と、背面板と、前記背面板の周縁から立設される複数の側面板とから構成されて、前記背面板の反対面に開口を有し、当該開口を前記壁材の貫通孔に向けて、前記複数の側面板の先端が前記壁材の貫通孔の周囲に沿うように設置される鋼製ボックスと、前記複数の側面板のうち、少なくとも水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板の内面に接合される熱膨張性シートとを備える。

好ましくは、前記熱膨張性シートは、自己接着性を有することで、前記鋼製ボックスの内部底面に接合する。

好ましくは、前記熱膨張性シートは、水平方向に相対する２つの前記側面板の内面に接合され、前記鋼製ボックスの内部水平幅に対する前記熱膨張性シートの各々の厚さの比率は、前記熱膨張性シートを形成する材料の熱膨張率の逆数の１／２以上に設定される。

好ましくは、前記熱膨張性シートは、上下方向に相対する２つの前記側面板の内面に接合され、前記鋼製ボックスの内部上下高さに対する前記熱膨張性シートの各々の厚さの比率は、前記熱膨張性シートを形成する材料の熱膨張率の逆数の１／２以上に設定される。

好ましくは、前記熱膨張性シートを形成する材料は、熱膨張率が２倍以上５０倍以下の熱膨張性黒鉛である。

好ましくは、前記熱膨張性シートを形成する材料は、熱膨張性黒鉛を含むことで、熱膨張率が２倍以上２０倍以下とされたブチルゴムである。

好ましくは、前記熱膨張性シートを形成する材料は、熱膨張性黒鉛を含むことで、熱膨張率が５倍以上５０倍以下とされたエポキシ樹脂である。

本発明の第２観点に係る施工方法は、前記防火構造の施工方法であって、前記少なくとも水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板の内面に前記熱膨張性シートを接合する工程と、前記鋼製ボックスの開口を前記壁材に向けて、前記複数の側面板の先端が前記壁材の貫通孔の周囲に沿うように前記鋼製ボックスを設置する工程と、前記鋼製ボックスの開口と重なるように、前記壁材に前記貫通孔を形成する工程とを有する。

本発明の第３観点に係る施工方法は、前記防火構造の施工方法であって、前記鋼製ボックスの開口を前記壁材に向けて、前記複数の側面板の先端が前記壁材に沿うように前記鋼製ボックスを設置する工程と、前記鋼製ボックスの前記開口と重なるように、前記貫通孔を前記壁材に形成する工程と、前記熱膨張性シートを、前記貫通孔から前記鋼製ボックスの内部に挿入して、前記少なくとも水平方向或いは上下方向に相対する２つの前記側面板の内面に前記熱膨張性シートを接合する工程とを有する。

本発明によれば、水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板の内面に熱膨張性シートが接合されるので、火災の発生時には、熱膨張性シートの膨張が、鋼製ボックスの内部の水平方向両側或いは上下方向両側から行われる。このため、鋼製ボックスの内部が早期に閉塞されるので、災が鋼製ボックスの内部に侵入することが確実に阻止される。したがって、延焼の拡大を確実に防止できる。

本発明の第１実施形態に係る防火構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る防火構造を示す垂直断面図である。 本発明の第１実施形態に係る防火構造を示す水平断面図である。 鋼製ボックスを示す斜視図である。 水平方向に相対する側面板の内面に熱膨張性シートを接合した状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る防火構造の施工工程を説明するための垂直断面図である。 第１実施形態に係る防火構造の施工工程を説明するための垂直断面図である。 本発明の第２実施形態に係る防火構造を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る防火構造を示す垂直断面図である。 本発明の第２実施形態に係る防火構造を示す水平断面図である。 上下方向に相対する側面板の内面に熱膨張性シートを接合した状態を示す斜視図である。 第２実施形態に係る防火構造の施工工程を説明するための垂直断面図である。 第２実施形態に係る防火構造の施工工程を説明するための垂直断面図である。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る防火構造１を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る防火構造１を示す垂直断面図であり、図３は、第１実施形態に係る防火構造１を示す水平断面図である。図４は、後述の鋼製ボックス３を示す斜視図である。

第１実施形態に係る防火構造１は、壁材２と、鋼製ボックス３と、熱膨張性シート４とを備える。壁材２は、壁材５とともに、中空壁６を構成するものである。壁材２，５は、石膏ボードや珪酸カルシウム板を２枚重ね合わせた耐火ボードであり、上下方向に延びる。壁材２及び壁材５は、支柱としての軽量鉄骨７（図３）の一方面及び他方面に張り付けられており、壁材２と壁材５との間には、軽量鉄骨７の幅ほどの間隔があいている。壁材２には、コンセント８やスイッチを設置するための貫通孔２０が形成される。

鋼製ボックス３は、コンセントボックス、アウトレットボックス、スイッチボックス、或いはボタンボックスと称されるものであり、中空壁６の内部（壁材２と壁材５との間）に設置される。鋼製ボックス３は、一面が開口する箱状を呈する。具体的には図４に示すように、鋼製ボックス３は、略正方形状の背面板９と、背面板９の周縁から立設される側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとから構成されて、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの内側に凹部１１を有する。凹部１１は、電線２３等を収容する空間として使用されるものであり、背面板９の反対面に凹部１１の開口がある。背面板９には、ボルト挿通用の孔１２が形成される。上下の側面板１０Ａ，１０Ｃの各先端には一対の突出部１０ｂ，１０ｂが形成される。突出部１０ｂ，１０ｂは、側面板１０Ａ，１０Ｃに略垂直かつ凹部１１の内方に向かって延びる。突出部１０ｂ，１０ｂの各々には、螺子挿通用の孔１３が形成される。上下の側面板１０Ａ，１０Ｃの各々には、円形の開口部１０ｃ（ノックアウト）が形成される。

以上の鋼製ボックス３は、図２や図３に示すように、凹部１１の開口を上下に延びる壁材２に向けて、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが壁材２の貫通孔２０の周囲を囲むように設置される。図３に示すように、軽量鉄骨７には、鋼製ボックス３に向けて延びる支持金具２１が取り付けられており、鋼製ボックス３は、孔１２（図４）に挿通されるボルトと、このボルトに締結されるナットとより、支持金具２１に固定される。また、鋼製ボックス３は、孔１３（図４）に挿通される螺子により、壁材２に固定される。開口部１０ｃ（図４）にはコネクタ２２（図１，図２）が接続されており、このコネクタ２２を介して鋼製ボックス３の凹部１１内に引き込まれた電線２３が、コンセント８やスイッチ（以下、コンセント８等）に接続される。

熱膨張性シート４は、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのうち、水平方向に相対する２つの側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に設置される。熱膨張性シート４は、側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面全体に設置されて、側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に接合している。

上述の熱膨張性シート４は、耐火性を有する熱膨張材から形成されたものである。この熱膨張材として、バインダー又はマトリックスとしての熱可塑性樹脂、ゴム物質、又は熱硬化性樹脂などの合成樹脂、熱膨張性黒鉛、及び無機充填材を含む、熱膨張性樹脂組成物が挙げられる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。

ゴム物質としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエンゴム（１，２−ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＺ）、ウレタンゴム（Ｕ）等が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド等が挙げられる。

これらの樹脂は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂のうち、後述する熱膨張性黒鉛を配合する場合に、その膨張温度以下で成形可能であるという観点から、ポリオレフィン系樹脂またはゴム物質が好ましく、中でもポリエチレン系樹脂が好ましい。また、防火性能をより向上させるために、充填剤を多量に配合することが可能であるという観点からは、ゴム物質が好ましい。さらに、樹脂自体の難燃性を上げて防火性能を向上させるという観点からは、フェノール樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。特に分子構造の選択が広範囲で、樹脂組成物の防火性能や力学物性を調整することが容易であることから、エポキシ樹脂が好ましい。

膨張性黒鉛は、従来公知の物質であり、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の強酸化剤とで処理してグラファイト層間化合物を生成させたもので、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物である。このように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、さらにアンモニア、脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等で中和したものを使用するのが好ましい。

熱膨張性黒鉛の粒度は、２０〜２００メッシュが好ましい。粒度が２００メッシュより小さくなると、黒鉛の膨張度が小さく、十分な膨張断熱層が得られず、また粒度が２０メッシュより大きくなると、黒鉛の膨張度が大きいという利点はあるが、樹脂に配合する際に分散性が悪くなり、物性の低下が避けられない。熱膨張性黒鉛の市販品としては、例えば、東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、ＧＲＡＦＴＥＣＨ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」等が挙げられる。

熱膨張性樹脂組成物には、さらに無機充填剤を配合することが好ましい。

無機充填剤は、膨張断熱層が形成される際、熱容量を増大させ伝熱を抑制するとともに、骨材的に働いて膨張断熱層の強度を向上させる。無機充填剤としては特に限定されず、例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類等の金属酸化物；水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト等の含水無機物；塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩等が挙げられる。

また、無機充填剤としては、これらの他に、硫酸カルシウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム等のカルシウム塩；シリカ、珪藻土、ドーソナイト、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」（商品名）、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。これらの無機充填剤は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

無機充填剤の粒径としては、０．５〜１００μｍが好ましく、より好ましくは１〜５０μｍである。無機充填剤は、添加量が少ないときは、分散性が性能を大きく左右するため、粒径の小さいものが好ましいが、０．５μｍ未満になると二次凝集が起こり、分散性が悪くなる。添加量が多いときは、高充填が進むにつれて、樹脂組成物の粘度が高くなり成形性が低下するが、粒径を大きくすることで樹脂組成物の粘度を低下させることができる点から、粒径の大きいものが好ましい。粒径が１００μｍを超えると、成形体の表面性、樹脂組成物の力学的物性が低下する。

無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウムでは、粒径１８μｍの「ハイジライトＨ−３１」（昭和電工社製）、粒径２５μｍの「Ｂ３２５」（ＡＬＣＯＡ社製）、炭酸カルシウムでは、粒径１．８μｍの「ホワイトンＳＢ赤」（備北粉化工業社製）、粒径８μｍの「ＢＦ３００」（備北粉化工業社製）等が挙げられる。

熱膨張性樹脂組成物では、膨張断熱層の強度を増加させ防火性能を向上させるために、前記の各成分に加えて、さらにリン化合物を添加してもよい。リン化合物としては、特に限定されず、例えば、赤リン；トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート等の各種リン酸エステル；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム等のリン酸金属塩；ポリリン酸アンモニウム類；下記化学式（１）で表される化合物等が挙げられる。これらのうち、防火性能の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類、及び、下記化学式（１）で表される化合物が好ましく、性能、安全性、コスト等の点においてポリリン酸アンモニウム類がより好ましい。

化学式（１）中、Ｒ１及びＲ３は、水素、炭素数１〜１６の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基、または、炭素数６〜１６のアリール基を表す。Ｒ２は、水酸基、炭素数１〜１６の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状あるいは分岐状のアルコキシル基、炭素数６〜１６のアリール基、または、炭素数６〜１６のアリールオキシ基を表す。

赤リンとしては、市販の赤リンを用いることができるが、耐湿性、混練時に自然発火しない等の安全性の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティングしたもの等が好適に用いられる。ポリリン酸アンモニウム類としては特に限定されず、例えば、ポリリン酸アンモニウム、メラミン変性ポリリン酸アンモニウム等が挙げられるが、取り扱い性等の点からポリリン酸アンモニウムが好適に用いられる。市販品としては、例えば、クラリアント社製「ＡＰ４２２」、「ＡＰ４６２」、Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ Ｉｂｅｒｉｃａ社製「ＦＲ ＣＲＯＳ ４８４」、「ＦＲ ＣＲＯＳ ４８７」等が挙げられる。

化学式（１）で表される化合物としては特に限定されず、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−メチルプロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、２，３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸等が挙げられる。中でも、ｔ−ブチルホスホン酸は、高価ではあるが、高難燃性の点において好ましい。前記のリン化合物は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

また、樹脂組成物には、その物性を損なわない範囲で、さらにフェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料等が添加されてもよい。また、一般的な難燃剤を添加してもよく、難燃剤による燃焼抑制効果により防火性能を向上させることができる。

樹脂組成物において、無機充填剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して１０〜４００重量部が好ましい。配合量が１０重量部以上であると、十分な防火性能が得られ、４００重量部以下であると機械的強度が維持される。無機充填剤の配合量は、より好ましくは４０〜３５０重量部である。

樹脂組成物において、リン化合物を添加する場合、リン化合物の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して３０〜３００重量部である。配合量が３０重量部以上であると、膨張断熱層の強度を向上させる効果が十分であり、３００重量部以下であると、機械的強度が維持される。リン化合物の配合量は、より好ましくは４０〜２５０重量部である。

また、熱膨張性シート４を形成するために使用可能な市販の熱膨張性の耐火性シートとしては、例えば積水化学工業社製フィブロック（登録商標。エポキシ樹脂またはブチルゴムを樹脂成分とし、リン化合物、熱膨張性黒鉛および無機充填材等を含む熱膨張性樹脂組成物のシート状成形物）、住友スリーエム社のファイアバリア（クロロプレンゴムとバーミキュライトを含有する樹脂組成物からなるシート材料、膨張率：３倍、熱伝導率：０．２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）、三井金属塗料化学社のメジヒカット（ポリウレタン樹脂と熱膨張性黒鉛を含有する樹脂組成物からなるシート材料、膨張率：４倍、熱伝導率：０．２１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）などが挙げられる。

なお、熱膨張性シート４を側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に接合する作業を容易とするために、熱膨張性シート４は、自己粘着性を有する熱膨張性黒鉛或いはブチルゴム等から形成されることが好ましい。また本発明では、自己粘着性のない熱膨張性シート４を使用することもでき、この場合、側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に塗布した粘着層に熱膨張性シート４を重ね合わせることや、接着剤を用いることで、熱膨張性シート４が側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に接合される。

次に、本実施形態に係る防火構造１の施工方法について図５や図６を参照して説明する。
防火構造１の施工は、壁材５が軽量鉄骨７に貼り付けられていないことで、壁材２の裏側から作業が可能なときに行われる。

まず図５に示すように、鋼製ボックス３の側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に熱膨張性シート４を接合する。

ついで図６（ａ）に示すように、鋼製ボックス３の凹部１１の開口を壁材２の裏面側壁面２ａに向けて、各側面板１０の先端が壁材２の壁面２ａに沿うように、鋼製ボックス３を設置する。この際には、側面板１０Ｂ，１０Ｄが、水平方向に相対するように鋼製ボックス３の向きを調整する（図１参照）。また、孔１３（図４）に挿通される螺子により、鋼製ボックス３を壁材２に固定し、孔１２（図４）に挿通されるボルトと、これに締結されるナットとより、鋼製ボックス３を支持金具２１に固定する。

ついで図６（ｂ）に示すように、壁材２に貫通孔２０を形成する。この際には、鋼製ボックス３の凹部１１の開口と、貫通孔２０とが重なるように、貫通孔２０の形成位置が調整される。

以上の工程で、防火構造１が構成される。この後、貫通孔２０からの作業により、図６（ｃ）に示すように、コネクタ２２を介して凹部１１内に電線２３を引き込むとともに、電線２３をコンセント８等に接続して、コンセント８等を貫通孔２０の周囲に取り付けることが行われる。

或いは、防火構造１を構築するために以下に示す施工が行われてもよい。

まず図７（ａ）に示すように、鋼製ボックス３の凹部１１の開口を壁材２の壁面２ａに向けて、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの先端が壁材２の壁面２ａに沿うように、鋼製ボックス３を設置する。

ついで図７（ｂ）に示すように、鋼製ボックス３の凹部１１の開口と重なるように、貫通孔２０を壁材２に形成する。

ついで図７（ｃ）に示すように、熱膨張性シート４を、貫通孔２０から挿入して、水平方向に相対する側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に接合する。

以上の工程によっても防火構造１が構築され、この後、図７（ｄ）に示すように、コネクタ２２から凹部１１内に引き込んだ電線２３をコンセント８等に接続して、コンセント８等を貫通孔２０の周囲に取り付けることが行われる。

本実施形態によれば、水平方向に相対する２つの側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に熱膨張性シート４が接合されるので、火災の発生時には、熱膨張性シート４の膨張が、鋼製ボックス３の内部の水平方向両側から行われる。このため、鋼製ボックス３の内部が早期に閉塞されるので、災が鋼製ボックス３の内部に侵入することが確実に阻止される。したがって、延焼を確実に防止できる。

また、熱膨張性シート４が側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面に接合されるので、地震により鋼製ボックス３が揺れた場合などにも、熱膨張性シート４の位置がずれたり、熱膨張性シート４が屈曲することが生じない。このため、熱膨張性シート４が拡がった状態を確実に維持できる。したがって、火災の発生時に熱膨張性シート４の膨張で、鋼製ボックス３の内部を確実に早期に閉塞できる。

なお本実施形態では、熱膨張性シート４の膨張で鋼製ボックス３の内部全体を閉塞するために、好ましくは、熱膨張性シート４が、熱膨張率が２倍以上５０倍以下の熱膨張性黒鉛、或いは、熱膨張性黒鉛を含むことで熱膨張率が２倍以上２０倍以下とされたブチルゴム、或いは、熱膨張性黒鉛を含むことで熱膨張率が５倍以上５０倍以下とされたエポキシ樹脂を用いて形成されるとともに、鋼製ボックス３の内部水平幅Ｎ（図３）に対する熱膨張性シート４の各々の厚さＢの比率Ｎ／Ｂが、熱膨張性シート４を形成する熱膨張性黒鉛・ブチルゴム・エポキシ樹脂の熱膨張率の逆数の１／２以上に設定される。このようにすれば、熱膨張性シート４の膨張で鋼製ボックス３の内部全体を閉塞できるので、延焼をより確実に防止できる。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態と共通する点については同一の符号を付して説明を省略する。

図８は、本実施形態に係る防火構造３０を示す斜視図である。図９は、第２実施形態に係る防火構造３０を示す垂直断面図であり、図１０は、第２実施形態に係る防火構造３０を示す水平断面図である。

第２実施形態の防火構造３０では、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのうち、上下方向に相対する２つの側面板１０Ａ，１０Ｃの内面に、熱膨張性シート４が設置される。熱膨張性シート４は、側面板１０Ａ，１０Ｃの内面全体に設置されて、側面板１０Ａ，１０Ｃの内面に接合している。この側面板１０Ａ，１０Ｃへの熱膨張性シート４の接合は、熱膨張性シート４が自己粘着性を有する熱膨張性黒鉛或いはブチルゴム等から形成されること、側面板１０Ａ，１０Ｃに塗布された粘着層に熱膨張性シート４が重ね合わされること、或いは、接着剤が用いられることによって実現される。

第２実施形態の防火構造３０を施工するにあたっては、以下の工程が実行される。

まず図１１に示すように、鋼製ボックス３の側面板１０Ａ，１０Ｃの内面に熱膨張性シート４を接合する。

ついで図１２（ａ）に示すように、鋼製ボックス３の凹部１１の開口を壁材２の壁面２ａに向けて、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの先端が壁材２の壁面２ａに沿うように、鋼製ボックス３を設置する。この際には、図６（ａ）と同様の方法で、鋼製ボックス３を支持金具２１や壁材２に固定する。

ついで図１２（ｂ）に示すように、鋼製ボックス３の凹部１１の開口と重なるように、貫通孔２０を壁材２に形成する。

以上の工程で、防火構造３０が構成される。この後、貫通孔２０からの作業により、図１２（ｃ）に示すように、コネクタ２２を介して凹部１１内に電線２３を引き込むとともに、電線２３をコンセント８等に接続して、コンセント８等を貫通孔２０の周囲に取り付けることが行われる。

或いは、防火構造３０を構築するために以下に示す施工が行われてもよい。

まず図１３（ａ）に示すように、鋼製ボックス３の凹部１１の開口を壁材２の壁面２ａに向けて、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの先端が壁材２の壁面２ａに沿うように、鋼製ボックス３を設置する。

ついで図１３（ｂ）に示すように、鋼製ボックス３の凹部１１の開口と重なるように、貫通孔２０を壁材２に形成する。

ついで図１３（ｃ）に示すように、熱膨張性シート４を、貫通孔２０から鋼製ボックス３の内部に挿入して、上下方向に相対する側面板１０Ａ，１０Ｃの内面に接合する。

以上の工程によっても防火構造３０を構築でき、この後、図１３（ｄ）に示すように、コネクタ２２から凹部１１内に引き込んだ電線２３をコンセント８等に接続して、コンセント８等を貫通孔２０の周囲に取り付けることが行われる。

第２実施形態によれば、上下方向に相対する２つの側面板１０Ａ，１０Ｃの内面に熱膨張性シート４が接合されるので、火災の発生時には、熱膨張性シート４の膨張が、鋼製ボックス３の内部の上下方向両側から行われる。このため、鋼製ボックス３の内部が早期に閉塞されるので、災が鋼製ボックス３の内部に侵入することが確実に阻止される。したがって、延焼を確実に防止できる。

なお本実施形態では、熱膨張性シート４の膨張で鋼製ボックス３の内部全体を閉塞するために、好ましくは、熱膨張性シート４が、熱膨張率が２倍以上５０倍以下の熱膨張性黒鉛、或いは熱膨張性黒鉛を含むことで熱膨張率が２倍以上２０倍以下とされたブチルゴム、或いは熱膨張性黒鉛を含むことで熱膨張率が５倍以上５０倍以下とされたエポキシ樹脂を用いて形成されるとともに、鋼製ボックス３の内部上下高さＴ（図９）に対する熱膨張性シート４の各々の厚さＢの比率Ｂ／Ｔが、熱膨張性シート４を形成する熱膨張性黒鉛・ブチルゴム・エポキシ樹脂の熱膨張率の逆数の１／２以上に設定される。

例えば、熱膨張性シート４を形成する熱膨張性黒鉛やエポキシ樹脂の熱膨張率が５０倍であり、鋼製ボックス３の内部上下高さＴが１０ｃｍである場合には、熱膨張性シート４の各々の厚さＢは、０．１ｃｍ以上２．５ｃｍ以下に設定される（上記の比率Ｂ／Ｔは１／１００以上１／４以下に設定される）。また、熱膨張性シート４を形成するブチルゴムの熱膨張率が２０倍であり、鋼製ボックス３の内部上下高さＴが１０ｃｍである場合には、熱膨張性シート４の各々の厚さＢは、０．２５ｃｍ以上２．５ｃｍ以下に設定される（上記の比率Ｂ／Ｔは１／４０以上１／４以下に設定される）。

以上のようにすれば、熱膨張性シート４の膨張で鋼製ボックス３の内部全体を閉塞できるので、延焼をより確実に防止できる。また、上述のように熱膨張性シート４の厚さが２．５ｃｍ以下に設定されれば、熱膨張性シート４が、電線２３を引き込む作業の妨げにならない。

本発明は上記第１及び第２実施形態に示す例に限定されず、種々変更することができる。

例えば、上記第１及び第２実施形態では、必ずしも、水平方向に相対する側面板１０Ｂ，１０Ｄの内面や、上下方向に相対する側面板１０Ａ，１０Ｃの内面だけに、熱膨張性シート４を接合する必要はなく、例えば、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのうちの３つの内面、或いは側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの全ての内面に、熱膨張耐火シート４を接合してもよい。以上のようにすれば、火災の発生時に、熱膨張性シート４の膨張が、水平方向及び上下方向に生じるので、鋼製ボックス３の内部をより確実に閉塞できる。

また上記第１及び第２実施形態では、熱膨張性シート４の寸法は、耐火効果が確保される限り、任意の幅に設定され得る。

また上記第１及び第２実施形態では、必ずしも鋼製ボックス３の背面板９の形状が略正方形である必要もなく、背面板９は、略長方形のような他の矩形であってよいし、矩形以外の形状をしていてもよい。例えば、背面板９が５以上の辺を有する多角形を呈し、背面板９の各辺から側面板１０が延びている場合には、これら側面板１０のうち、少なくとも水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板の内面に熱膨張性シート４が接合される。

また上記第１及び第２実施形態では、中空壁６を構成する壁材２に鋼製ボックス３を取り付ける例を示したが、鋼製ボックス３は、上下方向に延びる片壁や水平方向に延びる水平壁に取り付けられてもよい。この場合、片壁や水平壁は、例えばＳウオール（吉野石膏登録商標）と称される耐火ボードから構成され、片壁や水平壁には、コンセント８やスイッチを設置するための貫通孔が形成される。鋼製ボックス３は、凹部１１の開口を片壁や水平壁の貫通孔に向けて、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの先端が片壁や水平壁の貫通孔の周囲に沿うように設置される。そして、側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのうち、少なくとも水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの内面に熱膨張性シート４が接合される。この防火構造は、図５〜図７や図１２，図１３に示す工程と同様の工程から構築できる。

１，３０ 防火構造
２ 壁材
３ 鋼製ボックス
４ 熱膨張性シート９ 背面板
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 側面板
２０ 貫通孔

Claims (9)

1. 貫通孔が形成される建築物の壁材と、
   背面板と、前記背面板の周縁から立設される複数の側面板とから構成されて、前記背面板の反対面に開口を有し、当該開口を前記壁材の貫通孔に向けて、前記複数の側面板の先端が前記壁材の貫通孔の周囲に沿うように設置される鋼製ボックスと、
   前記複数の側面板のうち、水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板の内面のみに接合される熱膨張性シートとを備える防火構造。
2. 前記熱膨張性シートは、自己粘着性を有することで、前記鋼製ボックスの内部底面に接合する請求項１に記載の防火構造。
3. 前記熱膨張性シートは、水平方向に相対する２つの前記側面板の内面に接合され、
   前記鋼製ボックスの内部水平幅に対する前記熱膨張性シートの各々の厚さの比率は、前記熱膨張性シートを形成する材料の熱膨張率の逆数の１／２以上に設定される請求項１又は２に記載の防火構造。
4. 前記熱膨張性シートは、上下方向に相対する２つの前記側面板の内面に接合され、
   前記鋼製ボックスの内部上下高さに対する前記熱膨張性シートの各々の厚さの比率は、前記熱膨張性シートを形成する材料の熱膨張率の逆数の１／２以上に設定される請求項１又は２に記載の防火構造。
5. 前記熱膨張性シートを形成する材料は、熱膨張率が２倍以上５０倍以下の熱膨張性黒鉛である請求項３又は４に記載の防火構造。
6. 前記熱膨張性シートを形成する材料は、熱膨張性黒鉛を含むことで、熱膨張率が２倍以上２０倍以下とされたブチルゴムである請求項３又は４に記載の防火構造。
7. 前記熱膨張性シートを形成する材料は、熱膨張性黒鉛を含むことで、熱膨張率が５倍以上５０倍以下とされたエポキシ樹脂である請求項３又は４に記載の防火構造。
8. 請求項１に記載の防火構造の施工方法であって、
   前記水平方向或いは上下方向に相対する２つの側面板の内面のみに前記熱膨張性シートを接合する工程と、
   前記鋼製ボックスの開口を前記壁材に向けて、前記複数の側面板の先端が前記壁材の貫通孔の周囲に沿うように前記鋼製ボックスを設置する工程と、
   前記鋼製ボックスの開口と重なるように、前記壁材に前記貫通孔を形成する工程とを有する防火構造の施工方法。
9. 請求項１に記載の防火構造の施工方法であって、
   前記鋼製ボックスの開口を前記壁材に向けて、前記複数の側面板の先端が前記壁材に沿うように前記鋼製ボックスを設置する工程と、
   前記鋼製ボックスの前記開口と重なるように、前記貫通孔を前記壁材に形成する工程と、
   前記熱膨張性シートを、前記貫通孔から前記鋼製ボックスの内部に挿入して、前記水平方向或いは上下方向に相対する２つの前記側面板の内面のみに前記熱膨張性シートを接合する工程とを有する防火構造の施工方法。