JP6670535B2 - 耐火構造物 - Google Patents

Description

本発明は、耐火構造物に関し、更に詳しくは、建築物の骨組みである建築材料、すなわち、柱、梁、壁、基礎等として用いられる耐火性を有する耐火構造物に関する。

構造耐力上主要な部分に木材を用いた、いわゆる木造建築物は、調湿性、断熱性等を有し、また、木造建築物を構成する建築材料がリサイクル可能であることから、数多く建設されている。
その一方で、木造建築物は、火災に弱いという性質を有するため、木造建築物の建築材料として、構造耐力を維持しつつ耐火性を向上させた耐火構造物が求められている。

例えば、長期荷重を支持するに足りる木材等からなる荷重支持層と、該荷重支持層の外側に配置され、木材より熱容量が大きい高熱容量材を有する燃え止まり層と、該燃え止まり層の外側に配置され、所定の燃えしろ厚さを有する木材からなる燃えしろ層とを備えた構造材が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。 かかる構造材は、火災の際に、消失する部分として燃えしろ層を備えているため、燃えしろ層が燃えている間であっても、荷重支持層が一定時間にわたり強度を保つことにより建物が倒壊することを防止することができる。

特開２００５−３６４５６号公報 特許第４０６５４１６号公報 特許第４２９２１１９号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の構造材は、燃えしろ層が燃えた後は、大量の灰が残存するという欠点がある。
また、燃え止まり層及び燃えしろ層のみが損傷した場合、従来の構造材においては、燃え止まり層及び燃えしろ層のみを交換することが困難であるため、結果として、構造材自体を取り換える必要がある。この場合、図１２に示すように、構造材１０の両側にジャッキＪを設けて、一旦、上方からの荷重を支え、その後、構造材１０を交換し、ジャッキＪを取り外すという工程が必要であり、また、ジャッキＪが負担する荷重の計算やジャッキＪの設置位置等の事前準備も必要であるため、手間と時間を要するという欠点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、火災後であっても灰が残らず、且つ、不燃木材が損傷した場合等に、当該不燃木材を比較的容易に交換することができる耐火構造物を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、支持木材と該支持木材が露出しないように、該支持木材の外側に配置された不燃木材とを備えるものとし、さらに、不燃木材を、複数のブロックを互いに連結させて形成されたものとすることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、（１）建築材料として用いられる耐火構造物であって、荷重を支持するための支持木材と、該支持木材が露出しないように、該支持木材の外側に配置された不燃木材と、を備え、不燃木材が、複数のブロックを互いに連結させて形成されたものであり、且つ、支持木材に対して交換可能となっており、ブロックが集成ブロックであり、該集成ブロックが、不燃液が付与された複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなり、中央の板状木材を突出させることにより凸部が形成され、前後の板状木材を突出させることにより凹部が形成され、該凹部に該凸部を嵌合することにより、集成ブロックが互いに連結されている耐火構造物に存する。

本発明は、（２）ブロックが端部に上面視で凸部又は凹部を有し、一方のブロックの凸部が他方のブロックの凹部に、少なくとも対面する２箇所で嵌合されている上記（１）記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（３）ブロックが端部に上面視で段状の段状部を有し、一方のブロックの段状部が他方のブロックの段状部に、当接されている上記（２）記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（４）支持木材と不燃木材との間には遮熱膜が設けられている上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（５）支持木材と不燃木材との間には空間が設けられている上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（６）支持木材の外周面、又は、不燃木材の内周面、には、スペーサーが取り付けられており、該スペーサーの厚みにより、空間が担保されている上記（５）記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（７）柱、梁又は壁として用いられる上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の耐火構造物に存する。

本発明の耐火構造物は、荷重を支持するための支持木材を備えるので、構造耐力を確実に維持することができる。
また、耐火構造物は、支持木材が露出しないように、該支持木材の外側に不燃木材が配置されているので、火が燃え移ることがなく、耐火性に優れるものとなる。なお、支持木材は、不燃木材により保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。
さらに、耐火構造物は、表面が不燃木材であり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。

本発明の耐火構造物においては、不燃木材が複数のブロックを互いに連結させて形成されているので、支持木材に対して、不燃木材を比較的容易に取り付けることができる。このことから、例えば、図１３に示すように、不燃木材２Ａが損傷した場合等に、損傷した不燃木材２Ａを取り外し、別の不燃木材２Ａを形成するための複数のブロックを互いに連結させると共に、支持木材１に取り付けることにより、比較的容易に不燃木材２Ａのみを交換することができる。

本発明の耐火構造物においては、ブロックが端部に上面視で凸部又は凹部を有し、一方のブロックの凸部が他方のブロックの凹部に、少なくとも対面する２箇所で嵌合されている場合、凸部を凹部に嵌合させることにより、ブロック同士の連結をより強固なものとすることができる。
このとき、ブロックが端部に上面視で段状の段状部を有する場合、先に、凸部を凹部に嵌合させ、最後に、一方のブロックの段状部を他方のブロックの段状部に当接させることにより、より簡単に取り付けを行うことができる。

本発明の耐火構造物においては、ブロックが集成ブロックであり、該集成ブロックが、不燃液が付与された複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる場合、ブロックを確実に不燃とすることができ、且つ、十分な強度を有するものとすることができる。
このとき、中央の板状木材を突出させることにより、凸部が形成され、前後の板状木材を突出させることにより、凹部が形成されるようにすることで、凸部及び凹部を簡単に形成できると共に、同じサイズの板状木材を用いることで、凸部を凹部に確実に嵌合させることが可能となる。その結果、集成ブロックが互いに連結されることになる。

本発明の耐火構造物においては、支持木材の外周には遮熱膜が設けられている場合、熱を遮熱することができるので、支持木材の加熱が抑制される。

本発明の耐火構造物においては、支持木材と不燃木材との間には、空間が設けられている場合、火災時に、不燃木材が加熱されたとしても、その熱が支持木材へ伝達されることを抑制することができる（熱伝達抑制）。その結果、支持木材が焦げたり、発火することを防止できる。
また、耐火構造物においては、上述した空間を介することにより、不燃木材を支持木材からより簡単に取り外すことが可能となる（離脱容易性）。

本発明の耐火構造物においては、支持木材の外周面、又は、不燃木材の内周面にスペーサーが取り付けられている場合、該スペーサーの厚みにより、空間を担保することができる。これにより、上述した、熱伝達抑制及び不燃木材の離脱容易性という効果を確実に発揮することができる。

本発明の耐火構造物においては、建築材料の中でも、柱、梁又は壁として好適に用いることができる。

図１の（ａ）は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第１実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）は、その水平断面図である。 図２は、第１実施形態に係る耐火構造物において支持木材と、解体させた不燃木材の集成ブロックとを示す水平断面図である。 図３は、第１実施形態に係る耐火構造物において一方の集成ブロックの凸部を他方の集成ブロックの凹部に嵌合させた状態を模式的に示す斜視図である。 図４は、第１実施形態に係る耐火構造物において連結手段を取り付ける位置を説明するための説明図である。 図５は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第２実施形態において支持木材と、解体させた不燃木材の集成ブロックとを示す水平断面図である。 図６は、本発明に係る耐火構造物を梁として用いた第３実施形態を示す斜視図である。 図７は、本発明に係る耐火構造物を壁として用いた第４実施形態を示す斜視図である。 図８は、他の実施形態に係る耐火構造物において、支持木材と不燃木材との間に空間を有する場合の例を示す水平断面図である。 図９は、他の実施形態に係る耐火構造物において、支持木材と不燃木材との間に遮熱膜を設けた場合の例を示す水平断面図である。 図１０の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において不燃木材を構成する集成ブロックの数が異なる例を示す水平断面図である。 図１１の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において集成ブロックの端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。 図１２は、従来の構造材の取り換え方法を説明するための説明図である。 図１３は、本発明に係る耐火構造物の不燃木材の取り換え方法を説明するための説明図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本発明に係る耐火構造物は、建築材料として用いられる。具体的には、柱、梁又は壁として好適に用いられる。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る耐火構造物の第１実施形態について説明する。
図１の（ａ）は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第１実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）は、その水平断面図である。
図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る耐火構造物Ａは、柱として用いた場合の例である。
耐火構造物Ａは、荷重を支持するための木材である支持木材１と、該支持木材１が露出しないように、該支持木材１の外側に配置された不燃木材２Ａとを備える。すなわち、耐火構造物Ａは、支持木材１と、該支持木材１を囲繞するように外側に配置された不燃木材２Ａとを備える。
また、支持木材１と不燃木材２Ａとの間には、連結手段（図示しない）が設けられている。
なお、耐火構造物Ａの上面及び下面には、不燃木材２Ａが設けられていないが、耐火構造物Ａを柱として用いる場合、上面及び下面は、梁、柱又は床（スラブ）等の他の建築材料と接合されるので、結果として耐火構造物Ａの上面及び下面は露出しないことになる。

本明細書において、「支持木材」とは、荷重を支持するための木材を意味する。
また、「不燃木材」とは、不燃液が付与された木材を意味する。なお、不燃木材は、不燃液の作用により、不燃化されている。

耐火構造物Ａにおいては、支持木材１が露出しないように、該支持木材１の外側に不燃木材２Ａが配置されているので、仮に火災が起こっても、火が耐火構造物Ａに燃え移ることがない。
また、耐火構造物Ａにおいて、支持木材１は、不燃木材２Ａにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。
さらに、耐火構造物Ａは、表面が不燃木材２Ａであり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。

耐火構造物Ａにおいて、支持木材１は、荷重を支持するための芯となる四角柱状の木材である。
当該支持木材１は、単独で荷重に対して構造耐力上安全となるように設計されたものとなっている。すなわち、支持木材１単独で、荷重を支持可能となっているため、仮に、不燃木材２Ａを取り外した場合であっても構造耐力を確実に維持することができる。
なお、「荷重」とは、建築基準法に定める固定荷重、積載荷重、積雪荷重、風荷重、地震荷重及び土圧、水圧による荷重を意味する。

ここで、支持木材１に用いられる木材としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、檜葉、栗、米栂、スプルース、米ヒバ、米松等の一般的なものが挙げられる。

支持木材１は、室内の湿度調整の観点から、丸太から切り出した木材である、いわゆる無垢材を採用している。この場合、室内の湿度調整を効率良く行うことができる。

不燃木材２Ａは、複数の集成ブロックを連結させて形成されている。これにより、耐火構造物Ａにおいては、支持木材１に対して、不燃木材２Ａを比較的容易に取り付けることができる。このことから、例えば、不燃木材２Ａが損傷した場合等に、損傷した不燃木材２を取り外し、別の不燃木材を連結させて支持木材１に取り付けることにより、比較的容易に不燃木材のみを交換することができる。

ここで、不燃木材２Ａ（集成ブロック）の厚みＨ１は、支持木材１を熱から保護する観点から、２０ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましい。
厚みＨ１が２０ｍｍ未満であると、厚みＨ１が上記範囲内にある場合と比較して、仮に、火災が起こった場合、熱が荷重支持層に伝達される恐れがあり、厚みＨ１が２００ｍｍを超えると、厚みＨ１が上記範囲内にある場合と比較して、重量が大きくなるため、作業性が悪くなると共に、コストが上昇する欠点がある。

図２は、第１実施形態に係る耐火構造物において支持木材と、解体させた不燃木材の集成ブロックとを示す水平断面図である。
図２に示すように、不燃木材２Ａは、Ｌ字状の４つの集成ブロック２１，２２，２３，２４に分けることができる。すなわち、中空四角柱状の不燃木材２Ａは、支持木材１の各側面の略中間付近で分離可能となっている。
なお、以下便宜的に、図２に示す左下の集成ブロックを第１集成ブロック２１、左上の集成ブロックを第２集成ブロック２２、右上の集成ブロックを第３集成ブロック２３、右下の集成ブロックを第４集成ブロック２４ともいう。

不燃木材２Ａにおいて、第１集成ブロック２１は、第４集成ブロック２４側の端部に凸部２１ａを有し、第２集成ブロック２２側の端部に凹部２１ｂを有している。
また、第２集成ブロック２２は、第１集成ブロック２１側の端部に凸部２２ａを有し、第３集成ブロック２３側の端部に凹部２２ｂを有している。
また、第３集成ブロック２３は、第２集成ブロック２２側の端部に凸部２３ａを有し、第４集成ブロック２４側の端部が、段状となっている。
また、第４集成ブロック２４は、第１集成ブロック２１側の端部に凹部２４ｂを有し、第３集成ブロック２３側の端部が、段状となっている。

そして、第１集成ブロック２１の凸部２１ａは、第４集成ブロック２４の凹部２４ｂに嵌合可能となっており、第２集成ブロック２２の凸部２２ａは、第１集成ブロック２１の凹部２１ｂに嵌合可能となっており、第３集成ブロック２３の凸部２３ａは、第２集成ブロック２２の凹部２２ｂに嵌合可能となっている。なお、これらの互いの嵌合関係は、締まり嵌めが好ましい。
また、第３集成ブロック２３の段状の端部と、第４集成ブロック２４の段状の端部とは点対称となっており、互いに当接させることにより、形状が合致するようになっている。

したがって、耐火構造物Ａにおいては、向かい合う第３集成ブロック２３の段状の端部と、第４集成ブロック２４の段状の端部とを当接させると共に、集成ブロック２１，２２，２３，２４の互いに対応する凸部と凹部とを嵌合させることにより、支持木材１の外側に、中空四角柱の不燃木材２Ａが形成される。
このように、不燃木材２Ａは、凸部及び凹部を利用して集成ブロック２１，２２，２３，２４同士を連結させているので、不作為に外れることなく、その連結を強固なものとすることができる。
また、凸部と凹部とを嵌合する際、及び、段状の端部同士を当接させる際には、接着剤を付与してもよい。この場合、両者をより強固に連結させることができる。なお、接着剤を使用しない場合は、不燃木材２Ａを支持木材１から破壊を伴わずに簡単に取り外すことが可能となる。

各集成ブロック２１，２２，２３，２４は、不燃液が付与された複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる。これにより、不燃木材２Ａを十分な強度を有するものとすることができ、且つ、確実に不燃とすることができる。
ここで、板状木材に用いられる木材としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、檜葉、栗、米栂、スプルース、米ヒバ、米松等の一般的なものを適宜用いることができる。
また、板状木材の厚みＨ２は、取り扱い易さ、及び、作り易さの観点から、５ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。

不燃液としては、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸アンモニウム等のホウ素化合物、リン酸アンモニウム、リン酸グアニジン等のリン酸化合物、窒素化合物、臭化アンモニウム等のハロゲン化合物、シリコン化合物等の水溶液が挙げられる。なお、当該不燃液には公知の添加剤が含まれていてもよい。
また、例えば、特許第３４８５９１４号に記載の不燃処理液を採用することも可能である。

不燃液を付与する方法としては、特に限定されず、不燃液を吹き付ける吹付け法、乾燥した木材を不燃液に浸漬することにより、不燃液を付与する浸漬法等が挙げられる。
また、板状木材に不燃液を付与する際、又は、付与した後に、不燃液をより均一に浸透させるため、加熱冷却処理や加圧減圧処理を施してもよい。

不燃液が付与された板状木材（以下単に「不燃板状木材」という。）は、接着剤により互いに接着される。
かかる接着剤としては、特に限定されず、レゾルシノール樹脂接着剤等の公知のものを適宜用いることができる。

各集成ブロック２１，２２，２３，２４は、幅方向の長さが異なる不燃板状木材の一端を揃えるようにして面同士を接着した第１積層体を、角部を形成する（別の）不燃板状木材の端部に直角となるように接着し、幅方向の長さが異なる不燃板状木材の一端を揃えるようにして面同士を接着した第２積層体を、第１積層体の側面に直角となるように接着し、且つ、角部を形成する不燃板状木材に面同士を接着することにより得られる。
なお、第１実施形態に係る耐火構造物Ａにおいては、第１積層体として、３枚の不燃板状木材を積層させており、第２積層体として、２枚の不燃板状木材を積層させている。

このように、不燃木材２Ａを構成する集成ブロック２１，２２，２３，２４においては、幅方向の長さが異なる不燃板状木材を用いているので、集成ブロックの端部を簡単に段状とすることができる。
また、中央の不燃板状木材を突出させることにより、集成ブロックの端部に凸部を形成することができ、逆に前後の不燃板状木材を突出させることにより、集成ブロックの端部に凹部を形成することができる。

図３は、第１実施形態に係る耐火構造物において一方の集成ブロックの凸部を他方の集成ブロックの凹部に嵌合させた状態を模式的に示す斜視図である。
図３に示すように、不燃木材２Ａにおいては、一方の集成ブロックの中央の不燃板状木材を突出させることにより形成された上下方向に延びる凸部を、他方の集成ブロックの前後の不燃板状木材を突出させることにより形成された上下方向に延びる凹部に強く押し入れて嵌合させることにより、集成ブロック同士が連結される。
このとき、凸部を形成する不燃板状木材は、凹部に嵌合させ易くするため、凸部の両側の角部Ｒに丸みが設けられていることが好ましい。なお、かかる丸みは、集成ブロックを作製する際に、凸部を形成する不燃板状木材に予め設けておけばよい。また、このとき、上述したように、接着剤を用いることにより集成ブロック同士を強固に連結することができ、接着剤を用いないことにより破壊を伴わずに簡単に集成ブロック同士を取り外すことができる。

図１の（ａ）及び（ｂ）に戻り、支持木材１と不燃木材２Ａとは、互いに当接されている。
ここで、支持木材１と不燃木材２Ａとを当接させる際、支持木材１と不燃木材２Ａとの間には、連結手段（図示しない）が設けられている。すなわち、支持木材１と不燃木材２Ａとは、連結手段により、連結されている。
かかる連結手段としては、特に限定されないが、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系等の公知の粘着剤、両面テープ、タッチファスナー等を使った物理的な連結手段が挙げられる。もし、レゾルシノール樹脂接着剤等の公知の接着剤を用いるのであれば、不燃木材２の交換を妨げないようにするため、点接着等の接着面積が可及的小さい手法を採用すべきである。

図４の（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る耐火構造物において連結手段を取り付ける位置を説明するための説明図である。
図４の（ａ）に示すように、連結手段４は、例えば、支持木材１の四隅に取り付けられる。
また、図４の（ｂ）に示すように、支持木材１の長手方向の長さが約１ｍを超える場合は、支持木材１の四隅に加え、支持木材１の長手方向の略中間の位置に左右一対となるよう、連結手段が更に取り付けられる。なお、支持木材１の長さが更に長くなる場合は、約１ｍ間隔で連結手段を取り付けることが好ましい。
このように、支持木材１と不燃木材２Ａとを連結させることにより、耐震効果をより向上させることができると共に、不燃木材２Ａを支持木材１から取り外す際に、不燃木材２Ａの破壊を最小限に留めることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る耐火構造物の第２実施形態について説明する。
第２実施形態に係る耐火構造物Ｂは、上述した第１実施形態に係る耐火構造物Ａと同様に、柱として用いた場合の例である。
耐火構造物Ｂは、荷重を支持するための木材である支持木材１と、該支持木材１が露出しないように、該支持木材１の外側に配置された不燃木材２Ｂと、を備える。すなわち、耐火構造物Ｂは、支持木材１と、該支持木材１を囲繞するように外側に配置された不燃木材２Ｂとを備える。
また、支持木材１と不燃木材２Ｂとの間には、連結手段（図示しない）が設けられており、当該連結手段により、両者は連結されている。
すなわち、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂは、不燃木材２Ｂの構造が異なること以外は、第１実施形態に係る耐火構造物Ａと同じである。

図５は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第２実施形態において支持木材と、解体させた不燃木材の集成ブロックとを示す水平断面図である。
図５に示すように、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂにおける不燃木材２Ｂは、角部を有するＬ字状の４つの集成ブロック２１，２２，２３，２５と、これらの集成ブロックを連結する直線状の集成ブロック（以下便宜的に「補助集成ブロック」という。）３１，３２，３３，３４に分けることができる。すなわち、中空四角柱状の不燃木材２Ｂは、支持木材１の各側面の２カ所で分離可能となっている。
なお、以下便宜的に、図４に示す左下の集成ブロックを第１集成ブロック２１、左上の集成ブロックを第２集成ブロック２２、右上の集成ブロックを第３集成ブロック２３、右下の集成ブロックを第５集成ブロック２５、下側の補助集成ブロックを第１補助集成ブロック３１、左側の補助集成ブロックを第２補助集成ブロック３２、上側の補助集成ブロックを第３補助集成ブロック３３、右側の補助集成ブロックを第４補助集成ブロック３４ともいう。

不燃木材２Ｂにおいて、第１集成ブロック２１は、第１補助集成ブロック３１側の端部に凸部２１ａを有し、第２補助集成ブロック３２側の端部に凹部２１ｂを有している。
また、第２集成ブロック２２は、第２補助集成ブロック３２側の端部に凸部２２ａを有し、第３補助集成ブロック３３側の端部に凹部２２ｂを有している。
また、第３集成ブロック２３は、第３補助集成ブロック３３側の端部に凸部２３ａを有し、第４補助集成ブロック３４側の端部が、段状となっている。
また、第５集成ブロック２５は、第４補助集成ブロック３４側の端部に凸部２５ａを有し、第１補助集成ブロック３１側の端部に凹部２５ｂを有している。
また、第１補助集成ブロック３１は、第５集成ブロック２５側の端部に凸部３１ａを有し、第１集成ブロック２１側の端部に凹部３１ｂを有している。
また、第２補助集成ブロック３２は、第１集成ブロック２１側の端部に凸部３２ａを有し、第２集成ブロック２２側の端部に凹部３２ｂを有している。
また、第３補助集成ブロック３３は、第２集成ブロック２２側の端部に凸部３３ａを有し、第３集成ブロック２３側の端部に凹部３３ｂを有している。
また、第４補助集成ブロック３４は、第５集成ブロック２５側の端部に凹部３４ｂを有し、第３集成ブロック３３側の端部が、段状となっている。

そして、第１補助集成ブロック３１の凸部３１ａは、第５集成ブロック２５の凹部２５ｂに嵌合可能となっており、第１集成ブロック２１の凸部２１ａは、第１補助集成ブロック３１の凹部３１ｂに嵌合可能となっており、第２補助集成ブロック３２の凸部３２ａは、第１集成ブロック２１の凹部２１ｂに嵌合可能となっており、第２集成ブロック２２の凸部２２ａは、第２補助集成ブロック３２の凹部３２ｂに嵌合可能となっており、第３補助集成ブロック３３の凸部３３ａは、第２集成ブロック２２の凹部２２ｂに嵌合可能となっており、第３集成ブロック２３の凸部２３ａは、第３補助集成ブロック３３の凹部３３ｂに嵌合可能となっている。なお、これらの互いの嵌合関係は、締まり嵌めが好ましい。
また、第３集成ブロック２３の段状の端部と、第４補助集成ブロック３４の段状の端部とは点対称となっており、互いに当接させることにより、形状が合致するようになっている。

したがって、耐火構造物Ｂは、第１実施形態に係る耐火構造物Ａと同様な効果を奏すると共に、不燃木材２Ｂを、第１実施形態に係る耐火構造物Ａよりも細かく分割することにより、集成ブロック自体を軽量化することができるので、比較的容易に施工することが可能となる。
また、補助集成ブロックの幅方向の長さを変えることにより、不燃木材２Ｂを、支持木材１のサイズに対応させることができる。

各集成ブロック２１，２２，２３，２５及び各補助集成ブロック３１，３２，３３，３４は、第１実施形態に係る集成ブロックと同様に、不燃液が付与された複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる。なお、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂにおいては、３枚の不燃板状木材を積層させて補助集成ブロックとしている。
これにより、不燃木材２Ｂを確実に不燃とすることができ、且つ、十分な強度を有するものとすることができる。

各補助集成ブロック３１，３２，３３，３４は、不燃板状木材の面同士を接着することにより得られる。
また、中央の不燃板状木材を突出させることにより、凸部を形成することができ、逆に前後の不燃板状木材を突出させることにより、凹部を形成することができる。
さらに、幅方向の長さが異なる不燃板状木材を用いることにより、補助集成ブロックの端部を簡単に段状とすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る耐火構造物の第３実施形態について説明する。
図６は、本発明に係る耐火構造物を梁として用いた第３実施形態を示す斜視図である。
図６に示すように、第３実施形態に係る耐火構造物Ｃは、梁として用いた場合の例である。
耐火構造物Ｃは、荷重を支持するための木材である支持木材１と、該支持木材１が露出しないように、該支持木材の外側に配置された不燃木材２Ｃとを備える。すなわち、耐火構造物Ｃは、支持木材１と、該支持木材の側面及び下面を覆うように外側に配置された不燃木材２Ｃとを備える。
また、支持木材１と不燃木材２Ｃとの間には、連結手段（図示しない）が設けられており、当該連結手段により、両者は連結されている。
いる。
なお、耐火構造物Ｃの上面及び左右の側面には、不燃木材２Ｃが設けられていないが、耐火構造物Ｃを梁として用いる場合、上面は床（スラブ）Ｆ等の他の建築材料と接合され、左右の側面は梁（小梁）、柱又は壁等の他の建築材料と接合されるので、結果として耐火構造物Ｃの上面及び左右の側面は露出しないことになる。

耐火構造物Ｃにおいては、支持木材１が露出しないように、該支持木材１の外側に不燃木材２Ｃが配置されているので、仮に火災が起こっても、火が耐火構造物Ｃに燃え移ることがない。
また、耐火構造物Ｃにおいて、支持木材１は、不燃木材２Ｃにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。
さらに、耐火構造物Ｃは、表面が不燃木材２Ｃであり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。
さらにまた、耐火構造物Ｃにおいては、不燃木材２Ｃが複数のブロックを互いに連結させて形成されているので、支持木材１に対して、不燃木材２Ｃを比較的容易に取り付けることができる。このことから、比較的容易に不燃木材２Ｃのみを交換することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る耐火構造物の第４実施形態について説明する。
図７は、本発明に係る耐火構造物を壁として用いた第４実施形態を示す斜視図である。
図７に示すように、第３実施形態に係る耐火構造物Ｄは、壁として用いた場合の例である。
耐火構造物Ｄは、荷重を支持するための木材である支持木材１と、該支持木材１が露出しないように、該支持木材の外側に配置された不燃木材２Ｄとを備える。すなわち、耐火構造物Ｄは、支持木材１と、該支持木材の側面を挟むように外側に配置された不燃木材２Ｄとを備える。
また、支持木材１と不燃木材２Ｄとの間には、連結手段（図示しない）が設けられており、当該連結手段により、両者は連結されている。
なお、耐火構造物Ｄの上面、下面及び左右の側面には、不燃木材２Ｄが設けられていないが、耐火構造物Ｄを壁として用いる場合、上面及び下面は梁又は床（スラブ）等の他の建築材料と接合され、左右の側面は柱又は壁等の他の建築材料と接合されるので、結果として耐火構造物Ｄの上面、下面及び左右の側面は露出しないことになる。

耐火構造物Ｄにおいては、支持木材１が露出しないように、該支持木材１の外側に不燃木材２Ｄが配置されているので、仮に火災が起こっても、火が耐火構造物Ｄに燃え移ることがない。
また、耐火構造物Ｄにおいて、支持木材１は、不燃木材２Ｄにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。
さらに、耐火構造物Ｄは、表面が不燃木材２Ｄであり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。
さらにまた、耐火構造物Ｄにおいては、不燃木材２Ｄが複数のブロックを互いに連結させて形成されているので、支持木材１に対して、不燃木材２Ｄを比較的容易に取り付けることができる。このことから、比較的容易に不燃木材２Ｄのみを交換することができる。

以上、本発明の好適な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。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材１が四角柱状の木材となっているが、荷重を支持することが可能であれば、これに限定されない。すなわち、支持木材１は、三角柱状、五角柱状、六角柱状等の多角柱状であってもよく、円柱状であってもよい。
また、不燃木材は中空四角柱状となっているが、支持木材１が露出しないように配置可能であれば、これに限定されない。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材１として無垢材を採用しているが、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、集成材等からなるものであってもよい。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材１と不燃木材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとの間に連結手段４を設けているが、必ずしも必須ではない。すなわち、支持木材１の外周に、不燃木材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを組み付ける際に、連結手段４を介さずに、支持木材１と不燃木材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとを単に当接させた構造としてもよい。

図８は、他の実施形態に係る耐火構造物において、支持木材と不燃木材との間に空間を有する場合の例を示す水平断面図である。
第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材１に、不燃木材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが当接されているが、図８に示すように、支持木材１と不燃木材２Ｅとの間には、空間Ｋが設けられていてもよい。この場合、火災時に、不燃木材２Ｅが加熱されたとしても、その熱が支持木材１へ伝達されることを抑制することができる（熱伝達抑制）。その結果、支持木材１が焦げたり、発火することを防止できる。
また、当該空間Ｋを介することにより、不燃木材２Ｅを支持木材１からより簡単に取り外すことも可能となる（離脱容易性）。

このとき、支持木材１の外周面、又は、不燃木材２Ｅの内周面にスペーサー３が取り付けられていることが好ましい。この場合、該スペーサー３の厚みにより、空間Ｋを担保することができる。これにより、上述した、熱伝達抑制及び不燃木材２Ｅの離脱容易性という効果を確実に発揮することができる。なお、スペーサー３は、支持木材１と不燃木材２Ｅとの間、すなわち、支持木材１の外周面、又は、不燃木材２Ｅの内周面に対して、少なくとも四隅に取り付けられる。
スペーサー３の材質としては、例えば、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板等の不燃ボード、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、製材等の木質系材料、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー、羊毛、ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム等の断熱材等が好適に用いられる。

ここで、支持木材１と不燃木材２Ｅとの間の空間の幅（支持木材１と不燃木材２Ａとの間の水平方向の距離）Ｈ３は、１．０ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。なお、かかる幅Ｈ３は、スペーサー３の厚みにも相当する。

図９は、他の実施形態に係る耐火構造物において支持木材と不燃木材との間に遮熱膜を設けた場合の例を示す水平断面図である。
第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材１と不燃木材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとが当接されているが、図９に示すように、支持木材１と不燃木材２Ｆとの間には、遮熱膜５が設けられていてもよい。この場合、熱を放射することができるので、支持木材１の加熱が抑制される。
なお、遮熱膜５としては、例えば、遮熱塗料により形成される膜、アルミニウム箔、スズ箔等が用いられる。

第１実施形態に係る耐火構造物Ａにおいては、不燃木材２Ａが、４個の集成ブロックを連結させて形成されたものからなり、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂにおいては、不燃木材２Ｂが、８個の集成ブロックを連結させて形成されたものからなっているが、これに限定されない。
図１０の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において不燃木材を構成する集成ブロックの数が異なる例を示す水平断面図である。
すなわち、図１０の（ａ）に示す不燃木材２Ｇは、２個の集成ブロックからなり、図１０の（ｂ）に示す不燃木材２Ｈは、３個の集成ブロックからなり、図１０の（ｃ）に示す不燃木材２Ｉは、４個の集成ブロックからなっている。このように、不燃木材を分割した際の集成ブロックの個数は、適宜調整することができる。

第１及び第２実施形態に係る耐火構造物Ａ，Ｂにおいて、集成ブロックは、不燃液が付与された複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなっているが、貼り合わせる板状木材の枚数は特に限定されない。
また、このとき、幅方向の長さが異なる不燃板状木材を採用しているが、幅方向の長さが同じものが含まれていてもよく、幅方向の長さが全て同じものを用いてもよい。
さらに、集成ブロックは、板状木材を貼り合わせたものではなく、図１０の（ａ）〜（ｃ）に示すように、いわゆる無垢材からなるものであってもよい。

第１及び第２実施形態に係る耐火構造物Ａ，Ｂにおいて、集成ブロックの端部の側面には、互いの連結のため、凹部、凸部、段状の部分等を設けているが、必ずしも必須ではない。
図１１の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において集成ブロックの端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。
図１１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、耐火構造物においては、集成ブロックの端部の側面を平面とし、これらの面を互いに接着することにより、集成ブロック同士を連結させることも可能である。なお、この場合、強度は向上するものの、不燃木材の着脱は不能となる。

本発明に係る耐火構造物は、建築物の骨組みである建築材料、すなわち、柱、梁、壁、基礎等として好適に用いられる。
本発明に係る耐火構造物によれば、火災後であっても灰が残らず、且つ、不燃木材が損傷した場合等に、当該不燃木材を比較的容易に交換することが可能となる。

１・・・支持木材
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，２Ｉ・・・不燃木材
２１・・・第１集成ブロック（集成ブロック）
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２５ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ・・・凸部
２１ｂ，２２ｂ，２４ｂ，２５ｂ，３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ・・・凹部
２２・・・第２集成ブロック（集成ブロック）
２３・・・第３集成ブロック（集成ブロック）
２４・・・第４集成ブロック（集成ブロック）
２５・・・第５集成ブロック（集成ブロック）
３・・・スペーサー
３１・・・第１補助集成ブロック（集成ブロック）
３２・・・第２補助集成ブロック（集成ブロック）
３３・・・第３補助集成ブロック（集成ブロック）
３４・・・第４補助集成ブロック（集成ブロック）
５・・・遮熱膜
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・耐火構造物
Ｈ１，Ｈ２・・・厚み
Ｈ３・・・幅
Ｋ・・・空間
Ｒ・・・角部

Claims (7)

1. 建築材料として用いられる耐火構造物であって、
   荷重を支持するための支持木材と、
   該支持木材が露出しないように、該支持木材の外側に配置された不燃木材と、
   を備え、
   前記不燃木材が、複数のブロックを互いに連結させて形成されたものであり、且つ、前記支持木材に対して交換可能となっており、
   前記ブロックが集成ブロックであり、
   該集成ブロックが、不燃液が付与された複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなり、
   中央の前記板状木材を突出させることにより凸部が形成され、
   前後の前記板状木材を突出させることにより凹部が形成され、
   該凹部に該凸部を嵌合することにより、前記集成ブロックが互いに連結されている耐火構造物。
2. 前記ブロックが端部に上面視で凸部又は凹部を有し、
   一方のブロックの前記凸部が他方のブロックの前記凹部に、少なくとも対面する２箇所で嵌合されている請求項１記載の耐火構造物。
3. 前記ブロックが端部に上面視で段状の段状部を有し、
   一方のブロックの前記段状部が他方のブロックの前記段状部に、当接されている請求項２記載の耐火構造物。
4. 前記支持木材と前記不燃木材との間には遮熱膜が設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐火構造物。
5. 前記支持木材と前記不燃木材との間には、空間が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐火構造物。
6. 前記支持木材の外周面、又は、前記不燃木材の内周面、には、スペーサーが取り付けられており、
   該スペーサーの厚みにより、前記空間が担保されている請求項５記載の耐火構造物。
7. 柱、梁又は壁として用いられる請求項１〜６のいずれか１項に記載の耐火構造物。

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