JP6767092B2

JP6767092B2 - 防火区画貫通部構造

Info

Publication number: JP6767092B2
Application number: JP2015031896A
Authority: JP
Inventors: 雄亮星野; 三二　敏文; 敏文三二; 寺地　信治; 信治寺地; 健二泉
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2020-10-14
Anticipated expiration: 2035-02-20
Also published as: JP2016153569A

Description

本発明は、防火区画貫通部構造に関する。より具体的には、本発明は、樹脂管が貫通する防火区画貫通部構造であって、延焼防止効果を向上させた当該構造に関する。

配管が貫通する防火区画貫通部構造において、建造物の仕切り部と貫通配管との間に熱膨張性の耐火材料を配設させる技術が知られている。例えば、特開２００７−１５４５６６号公報（特許文献１）には、建築物等の防火区画を画成する中空の構造からなる仕切り部に形成された貫通孔をケーブルや配管等の貫通物が貫通する構造であって、貫通孔の内周面と貫通物の外周面との間に、熱膨張性耐火材料と発泡体とが積層された耐火積層体が巻回挿着されていることを特徴とする防火区画貫通部構造が開示されている。

このような膨張性の耐火材材料は、保温材で被覆された配管が貫通する防火区画貫通部構造においても用いられることが知られている。例えば、特開２００１−３０３６９２号公報（特許文献２）には、建築物の仕切り部に設けられた防火区画を貫通する配管材に使用される防火区画貫通部材であって、グラスウール保温材で被覆された配管材のグラスウール側に配設され、加熱によって耐火断熱層を形成する熱膨張性材料からなることを特徴とする防火区画貫通部材が開示されている。

特開２００７−１５４５６６号公報特開２００１−３０３６９２号公報

従来の防火区画貫通部構造では、熱膨張性耐火材料によって貫通孔と配管との間をふさぐ手段のみによって、延焼防止を図っている。
特開２００１−３０３６９２号公報に記載の技術のように、専ら鋼管、鋳鉄管などの金属管が想定されている場合には、貫通孔と配管との間を塞ぐ手段のみによって、延焼防止を効果的に図ることができる。

一方近年では、金属配管に対し、素材の特性に起因する易錆性の問題、および、重量物であることに起因する配管施工性ならびに建造物強度確保の問題が指摘されている。このため、金属配管を、錆びない且つ軽量の樹脂配管で代替する試みが行われている。
しかし、樹脂配管は金属管と異なりそれ自体が燃焼する問題がある。このため、特開２００７−１５４５６６号公報に記載の防火区画貫通部構造のように貫通孔と樹脂配管との間を塞ぐことによって配管外部からの延焼を防いだとしても、樹脂配管自体の燃焼に起因する配管内部からの延焼は防ぐことができない。

また、樹脂配管が保温材で被覆される場合、保温材として発泡樹脂が用いられることが、保温材の表面を被覆する樹脂性耐水層との接着性もしくは被覆対象である樹脂配管との接着性の観点、または独立気泡による良好な保温性確保の観点から好ましい。
しかし、発泡樹脂の保温材で被覆された樹脂管では、保温材の空気に触れる面積性が大きいためよりいっそう燃焼しやすい。つまり、樹脂配管自体の燃焼に起因する配管内部からの延焼の問題はよりいっそう大きい。

そこで本発明の目的は、上記の問題に鑑み、樹脂配管が貫通した防火区画貫通部構造であって、延焼防止効果が強化された防火区画貫通部構造を提供することにある。

本発明者らは、鋭意検討の結果、樹脂配管の保温材としては用いられることがなかった繊維部材で樹脂配管を被覆することによって上記の本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。

（１）
本発明の防火区画貫通部構造は、建造物の仕切りに設けられた貫通孔に挿通され、かつ外周面全体が耐燃性繊維部材で被覆された樹脂製管体と、貫通孔の内部で、耐燃性繊維部材を囲繞する熱膨張性部材と、を含む。

この場合、貫通孔内で、熱膨張性部材が、樹脂製管体を被覆した耐燃性繊維部材を囲繞しているため、火災発生時に熱膨張性部材が膨張して貫通孔と配管との間を塞ぐことができる。したがって、配管外部からの延焼を防ぐことができる。
さらに、樹脂製管体の外周面全体が耐燃性繊維部材で被覆されているため、火災発生時に、樹脂製管体ではなく耐燃性繊維部材が熱の影響を受けるため、内部の樹脂製管体自体の燃焼を遅延させることができる（燃焼遅延性）。したがって、配管内部からの延焼も防ぐことができる。

なお、本発明において、耐燃性繊維部材における「耐燃性」とは、建築基準法上の不燃性能、準不燃性能、および難燃性能のいずれかを満たす性質をいう。不燃性能とは、建築基準法第2条第9号の技術的基準に適合する性能をいい、準不燃性能とは、建築基準法施行令第1条第5号の技術的基準に適合する性能をいい、難燃性能とは、建築基準法施行令第1条第6号の技術的基準に適合する性能をいう。

（２）
耐燃性繊維部材の密度は、２０ｋｇ／ｍ^３以上１００ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましい。
この構成によって、樹脂製管体の燃焼遅延性をより効果的に得ることができるとともに、良好な保温効果を得ることができる。

（３）
耐燃性繊維部材はガラスウールであることが好ましい。
この場合、耐燃性繊維部材の密度調整が容易である。このため、所望の保温効果および燃焼遅延性が得られるように調整することが容易である。また、コストの点でも有利である。

（４）
熱膨張性部材が貫通孔の外部に延出するように設けられていることが好ましい。
この構成によって、火災発生時に熱膨張性部材の延出部分が熱膨張することで、仕切り表面においても貫通孔と耐燃性繊維部材との境界をより効果的に塞ぐことができる。あるいは、樹脂製管体が仕切り近辺まで焼け落ちた場合であっても、熱膨張性部材の延出部分が熱膨張することで配管内部の貫通部分を効果的に縮径または閉塞することができる。

（５）
熱膨張性部材は、貫通孔側に固定されていることが好ましい。
この構成によって、熱膨張性部材を、貫通孔壁側から内部側（つまり配管側）へ向かって膨張させることができる。したがって、火災発生時に貫通孔内を効率的に塞ぐことができる。

第１実施形態における防火区画貫通部構造を示す模式的断面図である。図１の点線円囲み部分の模式的拡大図である。第２実施形態における防火区画貫通部構造を示す模式的断面図である。第３実施形態における防火区画貫通部構造を示す模式的断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の要素には同一の符号を付しており、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［第１実施形態］
［基本構成］
図１は、第１実施形態における防火区画貫通部構造を示す模式的断面図である。図２は、図１における点線円囲み部分の模式的拡大図である。
図１に示すように、防火区画貫通部構造１００は、仕切り２００、樹脂製管体３１０、耐燃性繊維部材３２０、熱膨張性部材４１０、および充填材４２０を含む。

［仕切り］
仕切り２００は、建造物の空間を仕切る部材であり、たとえば壁、床、天井などが挙げられる。仕切り２００は、耐燃性材料で構成されることが好ましく、具体的にはセメントを含む材料（セメント、モルタル、コンクリート、石膏）である。

仕切り２００は、材料上および／または構成上の断熱手段が講じられたものであってもよい。たとえば、仕切り２００は、耐燃性材料の発泡体で構成されていてもよい。また、図示した仕切り２００は中実構造を有するが、たとえば上下方向に断面矩形状の空洞が併設されていてもよい。

仕切り２００には、貫通孔２４０が形成されている。貫通孔２４０は、耐燃性繊維部材３２０が被覆された状態の樹脂製管体３１０が挿通可能な大きさを有している。具体的な大きさは、熱膨張性部材４１０の厚みおよび施工性等を考慮して当業者が適宜設定することができる。たとえば、貫通孔２４０が樹脂製管体３１０を被覆した状態の耐燃性繊維部材３２０の外周形状と略相似形状で形成される場合は、耐燃性繊維部材３２０の外周幅の１０３％以上１５０％以下の幅となるように設計されてよい。

［樹脂製管体］
樹脂製管体３１０としては、冷温水管、水道管、電線類を収容する配線管などが挙げられる。樹脂製管体３１０は、主として樹脂で構成される。樹脂としては特に限定されず、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。また、樹脂製管体３１０は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。樹脂製管体３１０を構成する樹脂（多層構造である場合は、一部の層を構成する樹脂）は、繊維強化樹脂であってもよいし、発泡樹脂であってもよい。
樹脂製管体３１０の呼び径は特に限定されない。本実施形態においては、樹脂製管体３１０の呼び径は２００である。

［耐燃性繊維部材］
耐燃性繊維部材３２０は、耐燃性の繊維で構成される部材である。耐燃性繊維部材３２０は、外周面全体かつ軸方向全体に亘って樹脂製管体３１０を被覆する。これによって、仕切り２００のいずれかの側で火災が発生した時に、表層である耐燃性繊維部材３２０が先に燃焼条件に曝露される。しかし、耐燃性繊維部材３２０はそれ自体に耐燃性があるため、樹脂製管体３１０は燃焼条件から保護され燃焼しない状態が保たれる。

さらに耐燃性繊維部材３２０が燃焼条件に曝露され続けると、融解等により収縮変形し、当該条件が樹脂製管体３１０表面に到達する。これによって、樹脂製管体３１０が燃焼し始める。つまり、耐燃性繊維部材３２０による被覆によって、樹脂製管体３１０の燃焼開始を遅らせることができる。したがって、樹脂製管体３１０自体の燃焼に起因する樹脂製管体３１０内部からの延焼を効果的に抑制することができるため、仕切り２００のいずれかの側で発生した火災が他方の側へ到達することを防止または遅延させることができる。

耐燃性繊維部材３２０の平均密度は、たとえば２０ｋｇ／ｍ^３以上１００ｋｇ／ｍ^３以下、好ましくは４０ｋｇ／ｍ^３以上９０ｋｇ／ｍ^３以下である。当該平均密度が上記の下限値以上であることによって樹脂製管体３１０の燃焼遅延効果を好ましく得ることができ、上記の上限値以下であることによって良好な保温効果を得ることができる。

耐燃性繊維部材３２０の厚みは、樹脂製管体３１０の外径のたとえば２％以上４００％下、好ましくは５％以上３５０％以下である。当該厚みが上記の下限値以上であることにより、樹脂製管体３１０の燃焼遅延効果を好ましく得ることができ、上記の上限値以下であることによって、後述の熱膨張性部材４１０による延焼防止効果を好ましく得ることができる。

耐燃性繊維部材３２０の材質は非有機物であり、無機物および金属が挙げられる。無機物繊維としては、ガラス繊維、セラミックス繊維、人造鉱物繊維などの無機繊維が挙げられる。繊維部材の態様としては、ウール状であることが好ましい。本実施形態においては、耐燃性繊維部材３２０はガラスウールであることが好ましい。耐燃性繊維部材３２０は、従前より金属管の保温材として用いられていたものであってよい。これによって、樹脂製管体３１０に対する保温材としても機能しうる。

耐燃性繊維部材３２０は、図２に示すように、樹脂製管体３１０側の表面に、スキン層３２１を有することが好ましい。より具体的には、この場合、耐熱性繊維部材３２０はスキン層３２１とその他の部分を占める繊維層３２２とを含む。スキン層３２１は、繊維層３２２が直接的に樹脂製管体３１０の外周表面に接触する場合と比べて、当該外周表面に接触する空気を減少させるように構成されていればよい。つまり、スキン層３２１は、繊維層３２２よりも比表面積が小さくなるように構成される。

このようにスキン層３２１と繊維層３２２とが構成されることにより、耐燃性繊維部材３２０は、スキン層３２１で樹脂製管体３１０の外周表面に接触する空気が低減され、燃焼条件下に付された場合であっても樹脂製管体３１０をより燃焼しにくくすることができる。その一方で、繊維層３２２がスキン層３２１より多く空気を含む状態で熱膨張部材４１０に接触しているため、燃性繊維部材３２０は、燃焼条件下に付された場合に、樹脂製管体３１０よりも熱膨張部材４１０の方を効果的に燃焼条件に晒すことができる。つまり、熱膨張部材４１０を効果的に膨張させることができる。以上より、耐燃性繊維部材３２０がスキン層３２１と繊維層３２２とで構成される場合、延焼防止効果を向上させることができる。

さらに、耐燃性繊維部材３２０は、スキン層３２１で樹脂製管体３１０の外周表面に接触する空気が低減されるため、樹脂製管体３１０の外周表面での結露発生を抑制する効果も併せ持つ。

スキン層３２１は、たとえば、繊維層３２２よりも繊維密度を大きくすること、バインダ樹脂を含有させること、または繊維層３２２よりも繊維密度を大きくし且つバインダ樹脂を含有させることによって具現化することができる。いずれも、樹脂製管体３１０の外周表面での結露発生を抑制する効果は同等に得られるが、延焼防止効果を向上させる点では、当該外周表面の単位面積当たりに直接接触する耐燃性繊維の量がより多い態様（つまり当該外周表面が耐燃性繊維によって燃焼条件から保護される面積がより多い態様）であるほうが好ましい。したがって、延焼防止効果を向上させる点では、繊維層３２２よりも繊維密度を大きくする場合、および繊維密度を大きくし且つバインダ樹脂を含有させる場合が好ましい。

スキン層３２１の繊維密度が繊維層３２２の繊維密度よりも大きい場合、耐燃性繊維部材３２０の平均密度より大きいことが好ましい。たとえば、耐燃性繊維部材３２０の平均密度の１．３倍以上３倍以下、または２６ｋｇ／ｍ^３以上３００ｋｇ／ｍ^３以下であってよい。さらに好ましくは、スキン層３２１は、空気が透過しない程度に比表面積が小さく構成される。これによって、スキン層３２１の表面はより平滑となって樹脂製管体３１０の外表面に沿い易く、樹脂製管体３１０の外周表面に接触する空気が極力排除されるとともに当該外周表面が耐燃性繊維によって燃焼条件から保護される面積が極力多くなるため、樹脂製管体３１０をより燃焼しにくくすることができる。さらに、樹脂製管体３１０の外周表面での結露発生もより好ましく抑制することができる。

スキン層３２１にバインダ樹脂を含有させる場合、バインダ樹脂が繊維の表面をコーティングすることにより、繊維と繊維との間にバインダ樹脂が介在する。したがって、繊維と繊維との間隔が狭まることで比表面積が小さくなる。あるいは、バインダ樹脂は、スキン層３２１の表面が平滑となるように繊維が圧縮され比表面積が小さくなった状態を固定することで、スキン層３２１の表面の平滑性を安定的に維持する。バインダ樹脂としては特に限定されず、たとえば、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。

なお、本発明は、耐燃性繊維部材３２０がスキン層３２１を有さず繊維層３２２のみで構成されている態様を特に除外するものではない。

耐燃性繊維部材３２０の外周表面には、図示されない樹脂膜、金属膜、および拘束部材がこの順番に積層されてよい。
樹脂膜は、耐燃性繊維部材３２０の外周表面に巻回などにより積層される。これによって、耐燃性繊維部材を防水する。たとえばポリオレフィン系樹脂のフィルムが用いられる。

樹脂膜の表面には、金属膜が積層される。これによって、外観良好性を得ることができる。金属膜は、基材に積層された態様のものであってよく、基材とともに樹脂膜の表面を被覆してよい。基材は、樹脂製であってもよいし、非有機物製であってもよいが、延焼防止の観点からは非有機物製であることが好ましい。基材は、比表面積が大きい態様であることが、保温性を兼ねる観点から好ましい。本実施形態では、ガラスウールを基材としてアルミ箔が接着層を介して積層された、アルミニウムはく張ガラスクロス、アルミニウムはく張割布、アルミニウムはく張クラフト紙であることが好ましい。

金属膜の表面は、拘束部材で被覆される。これによって、樹脂製管体３１０に積層された耐燃性繊維部材３２０を安定的に拘束するとともに、金属膜の剥離を防止する。拘束部材は、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよいが、延焼防止の観点からは金属製であることが好ましい。拘束部材は、網状の態様のものであってよい。

［熱膨張性部材］
図１に示すように、熱膨張性部材４１０は、貫通孔２４０の内部において、耐燃性繊維部材３２０の外周面を囲繞する。本実施形態では、熱膨張性部材４１０は、耐燃性繊維部材３２０の外周面の周方向全体に接触した状態で被覆している。熱膨張性部材４１０と貫通孔２４０との間は、充填材４２０が埋め戻されており、これによって、熱膨張性部材４１０は充填材４２０を介して貫通孔２４０の孔壁面に固定されることで位置規制されている。

仕切り２００のいずれかの側で火災が発生した場合、熱膨張性部材４１０が熱を受けて膨張し、耐火断熱層を形成する。本実施形態では、熱膨張性部材４１０が貫通孔２４０の孔壁面で位置規制されているため、熱膨張性部材４１０は、貫通孔２４０の孔壁面の側から耐燃性繊維部材３２０の側へ向かって膨張する。熱膨張性部材４１０の熱膨張によって、貫通孔２４０内で耐燃性繊維部材３２０が圧迫および圧縮され、耐燃性繊維部材３２０とのわずかな隙間も耐火断熱層によって緊密に閉塞される。あるいは、耐燃性繊維部材３２０が火災によって融解等により収縮変形し熱膨張性部材４１０との隙間が広がったとしても、熱膨張性部材４１０の熱膨張により耐燃性繊維部材３２０との間を耐火断熱層が閉塞する。これによって、仕切り２００のいずれかの側で発生した火災が他方の側へ到達することを防止する。

熱膨張性部材４１０の厚みは、耐燃性繊維部材３２０の厚みの１％以上５０％以下であることが好ましい。当該厚みが１％以上であることにより、十分な部材量を確保し、火災時に耐燃性繊維部材３２０の収縮変形に伴い拡大する隙間を十分に埋めることができる。また、当該厚み５０％以下であることにより、熱膨張量を十分に確保し、熱膨張後の耐火断熱層の断熱性を確保することができる。

本実施形態では、熱膨張性部材４１０の長さ（樹脂製管体３１０の軸方向の長さ）は、貫通孔２４０の長さと略同一であり、熱膨張性部材４１０の一方の端および他方の端の軸方向の位置は、それぞれ、仕切り２００の一方の面および他方の面の軸方向の位置と略同一である。しかしながら本実施形態はこの態様に限定されるものではなく、貫通孔２４０内に配設される熱膨張性部材４１０の長さ（樹脂製管体３１０の軸方向の長さ）は、特に限定されるものではないが、貫通孔２４０の長さの１０％以上であることが好ましい。これによって、火災発生時の耐燃性繊維部材３２０の収縮変形による拡大された隙間を十分に埋めることができる。

熱膨張性部材４１０の形状としては特に限定されないが、施工性の点から、樹脂製管体３１０を被覆した状態の耐燃性繊維部材３２０の外周形状に沿う筒状、またはシート状の成形体であることが好ましい。筒状成形体の場合は、施工性の点から半分または３つ以上に分割された部材から構成されていてよい。熱膨張性部材４１０がシート状の場合は、樹脂製管体３１０を被覆した状態の耐燃性繊維部材３２０の外周に対応する長さに切断して、所定の厚みとなるように巻回すればよい。

熱膨張性部材４１０の材質は、加熱によって膨張し耐火断熱層を形成する材料であれば特に限定されないが、好ましくは、エポキシ樹脂、リン化合物、熱膨張性無機化合物、及び無機充填剤を含有する樹脂組成物Ｍ１、または、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物、熱膨張性無機化合物、及び無機充填剤を含有する樹脂組成物Ｍ２である。

樹脂組成物Ｍ１に用いられるエポキシ樹脂は特に限定されないが、基本的にはエポキシ基をもつモノマーと硬化剤とを反応させることにより得られるものである。エポキシ樹脂の硬化方法としては特に限定されず、公知の方法が当業者によって適宜選択される。エポキシ基をもつモノマーとしては、例えば、２官能のグリシジルエーテル型、２官能のグリシジルエステル型、多官能のグリシジルエーテル型等のモノマーが挙げられる。２官能のグリシジルエーテル型のモノマーとしては、例えば、ポリエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール型等が好ましく、グリシジルエーテル型のモノマーとしては、例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸型、テトラヒドロ無水フタル酸型等が好ましく、多官能のグリシジルエーテル型のモノマーとしては、例えば、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型等が好ましい。これらのエポキシ基をもつモノマーは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

エポキシ樹脂の硬化剤としては、重付加型または触媒型のものが挙げられる。重付加型の硬化剤としては、例えば、ポリアミン、酸無水物、等が好ましく、触媒型の硬化剤としては、例えば、第３級アミン、イミダゾール類、等が好ましい。エポキシ樹脂は、加熱時に形成された炭化層（燃焼残渣）が耐火断熱層として機能する上に、架橋構造をとるため熱膨張後の形状保全性に優れている。

樹脂組成物Ｍ２に用いられる熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質としては特に限定されず、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂や、ポリブテン系樹脂、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等の各種樹脂、ブチルゴム、ニトリルゴム、水素添加石油樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。また、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質の溶融粘度、柔軟性、粘着性等を調整するため、２種以上をブレンドしたものをベース樹脂として使用してもよい。

樹脂組成物Ｍ１，Ｍ２に用いられる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等の各種リン酸エステル、リン酸ナトリウム等のリン酸金属塩、ポリリン酸アンモニウム類等の化合物等が用いられる。これらのうち、耐火性の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類が好ましく、性能、安全性、費用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。赤リンは少量の添加で難燃効果を向上する。赤リンとしては、市販の赤リンを用いることもできるが、耐湿性、混錬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。

樹脂組成物Ｍ１，Ｍ２に用いられる熱膨張性無機化合物としては中和処理された熱膨張性黒鉛が好ましい。
熱膨張性黒鉛は、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト等の粉末を、濃硫酸、硝酸等の無機酸と、濃硝酸、過塩素酸等の強酸化剤とで処理することにより生成するグラファイト層間化合物であり、炭素の層状構造を維持した結晶化合物である。酸処理された熱膨張性黒鉛は、更に、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することによって、中和処理された熱膨張性黒鉛となる。中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度は、２０メッシュ以上２００メッシュ以下が好ましい。粒度が２０メッシュ以上であることによって、黒鉛の膨張度が十分であるため所定の耐火断熱層が得られる。粒度が２００メッシュ以下であることによって、樹脂成分と混練する際の分散性が良好であるため、良好な物性を維持することができる。

樹脂組成物Ｍ１，Ｍ２に用いられる無機充填剤としては特に限定されず、例えば、アルミナ、酸化亜鉛等の金属酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の含水無機物、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属炭酸塩、硫酸カルシウム等のカルシウム塩、シリカ、珪藻土等を使用することができる。前記の無機充填剤は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。前記の無機充填剤のうち、特に含水無機物と金属炭酸塩の併用が好ましい。含水無機物と金属炭酸塩は、骨材的な働きをするところから、燃焼残渣の強度向上や熱容量の増大に寄与するものと考えられる。無機充填剤の粒径としては、たとえば０．５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下である。

［充填材］
充填材４２０は、建築用の充填材が適宜用いられてよい。たとえば、セメントを含む材料、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂などが挙げられる。

［施工］
防火区画貫通部構造１００の施工の一例においては、まず、樹脂製管体３１０に、耐燃性繊維部材３２０、樹脂膜、金属膜および拘束部材を積層する。この樹脂製管体３１０の積層体を貫通させる仕切り２００の場所に貫通孔２４０を穿設する。得られた積層体の表面の、仕切り２００の貫通孔２４０に対応させる位置に、熱膨張性部材４１０を巻き付ける。樹脂製管体３１０の積層体を貫通孔２４０に挿通させ、貫通孔２４０に対する所望の位置へ熱膨張性部材４１０が位置するように、熱膨張性部材４１０の位置調節を行う。その後、熱膨張性部材４１０と貫通孔２４０の孔壁面との間に充填材４２０を埋め戻し、養生する。

［第２実施形態］
図３は、第２実施形態における防火区画貫通部構造を示す模式的断面図であり、図１に対応する。
図３に示す防火区画貫通部構造１００ａは、第１実施形態と同じ仕切り２００、樹脂製管体３１０、耐燃性繊維部材３２０、熱膨張性部材４１０、および充填材４２０を含むが、熱膨張性部材４１０の配設位置が第１実施形態と異なる。

防火区画貫通部構造１００ａにおいて、熱膨張性部材４１０の一方の端が貫通孔２４０の外部に位置するように設けられる。つまり、熱膨張性部材４１０は、その一方の端部が貫通孔２４０の外部に延出している。これによって、火災発生時に熱膨張性部材４１０が熱膨張する場合、貫通孔２４０の孔壁面で規制されている部分は貫通孔２４０の限られた空間内で膨張し、延出部分は露出しているため限界まで大きく膨張することができる。すなわち、熱膨張性部材４１０は不均一な厚みに膨張することになる。このため、仕切り２００の一方の面において貫通孔２４０と耐燃性繊維部材３２０との境界をより効果的に塞ぐことができる。あるいは、樹脂製管体３１０が仕切り２００の一方の面近辺まで焼け落ちた場合であっても、限界まで膨張した熱膨張性部材４１０によって樹脂製管体３１０内部の貫通部分を効果的に縮径または閉塞することができる。これによって、内部延焼を防止することができる。

延出部分の長さ（樹脂製管体３１０の軸方向長さ）としては特に限定されず、耐燃性繊維部材３２０の厚みおよび貫通孔の孔径などに基づいて当業者が適宜決定することができるが、たとえば１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。延出部分の長さが上記の下限値以上であることによって、貫通孔２４０と耐燃性繊維部材３２０との境界を塞ぐ効果、または、樹脂製管体３１０内部の貫通部分を縮径または閉塞する効果を好ましく得ることができる。延出部分の長さが上記の上限値以下であることによって、部材量を節約することができる。

熱膨張性部材４１０の他方の端は、貫通孔２４０の内部に位置するように設けられている。このため、充填材４２０が、耐燃性繊維部材３２０の表面と熱膨張性部材４１０の表面との両方に接触する。耐燃性繊維部材３２０も充填材４２０によって位置規制されるため、防火区画貫通部構造１００ａがより安定化し、火災発生時において熱膨張性部材４１０を所望の位置で膨張させやすい。

［第３実施形態］
図４は、第３実施形態における防火区画貫通部構造を示す模式的断面図であり、図１および図３に対応する。
図４に示す防火区画貫通部構造１００ｂは、第１実施形態及び第２実施形態と同じ仕切り２００、樹脂製管体３１０、耐燃性繊維部材３２０、熱膨張性部材４１０、および充填材４２０を含むが、熱膨張性部材４１０の配設数および配設位置が第１実施形態および第２実施形態と異なる。

防火区画貫通部構造１００ｂにおいて、熱膨張性部材４１０は仕切り２００の貫通方向に２個配設される。一方の熱膨張部材４１０は、その一方側の端部が貫通孔２４０の一方側から外部に延出し、他方の熱膨張部材４１０は、その他方側の端部が貫通孔２４０の他方側から外部に延出している。これによって、いずれの熱膨張部材４１０も、貫通孔２４０の孔壁面で規制されている部分は貫通孔２４０の限られた空間内で膨張でき、延出部分は露出しているため限界まで大きく膨張することができる。すなわち、いずれの熱膨張性部材４１０も不均一な厚みに膨張できることになる。このため、仕切り２００のいずれの側で火災が発生したとしても、火災が発生した側で、貫通孔２４０と耐燃性繊維部材３２０との境界をより効果的に塞ぐことができる。あるいは、樹脂製管体３１０が仕切り２００の近辺まで焼け落ちた場合に、限界まで膨張した熱膨張性部材４１０によって樹脂製管体３１０内部の貫通部分を効果的に縮径または閉塞することができる。

さらに、一方の熱膨張部材４１０の他方側の端面と、他方の熱膨張部材４１０の一方側の端面とは、貫通孔２４０内で互いに離間している。この離間部分にも充填材４２０が充填されるため、充填材４２０が、耐燃性繊維部材３２０の表面と熱膨張性部材４１０の表面との両方に接触する。これによって、耐燃性繊維部材３２０も充填材４２０によって位置規制されるため、防火区画貫通部構造１００ｂがより安定化し、火災発生時において熱膨張性部材４１０を所望の位置で膨張させやすい。

［変形例］
上記の第１実施形態から第３実施形態における樹脂製管体３１０は、耐燃性繊維を含んだ繊維強化樹脂であってもよい。耐熱性繊維としては、定性的には耐熱性繊維部材３２０として挙げた繊維が特に限定されることなく用いられる。好ましくは、ガラス繊維が用いられる。耐熱性繊維を含ませることによって、樹脂製管体３１０自体にも耐燃性が付与されるため、内部延焼をより効果的に防ぐことができる。

樹脂製管体３１０中に含まれる耐熱性繊維の量は、たとえば１０重量％以上５０重量％以下、好ましくは２０重量％以上４０重量％以下、さらに好ましくは２０重量％以上３５重量％以下である。耐熱性繊維の量が上記下限値以上であることは、耐燃焼性をより効果的に付与する点で好ましく、上記上限値以下であることは、耐衝撃性および耐震性などを付与する点で好ましい。

樹脂製管体３１０は、単層管および多層管を問わない。多層管である場合、内部層（樹脂製管体３１０の外周面および内周面のいずれも構成しない層であり、多層管がたとえば３層構造である場合は中間層に相当する。）に耐燃焼性繊維を含んでよい。この場合、耐燃焼性繊維を含まない外側層が焼失したとしても、内部層の耐燃焼性繊維は残りやすいため、熱膨張性部材４１０が膨張することにより閉塞すべき空間を小さくとどめることができる。したがって、熱膨張性部材４１０による閉塞機能を効果的に発揮することができる。

耐燃焼性繊維を含む内部層の厚みは、樹脂製管体３１０全体の厚みに対して２０％以上８０％以下であってよい。当該内部層の厚みが上記下限値以上であることは、耐燃焼性繊維を含まない外側層が焼失し内部層の耐燃焼性繊維が残った場合に熱膨張性部材４１０による閉塞機能を効果的に発揮させやすい点で好ましい。当該内部層の厚みが上記上限値以下であることは、耐衝撃性および耐震性などを付与する点で好ましい。

樹脂製管体３１０に含まれてよい耐燃焼性繊維の繊維長（樹脂組成物に混練する前の繊維長さの平均）はたとえば０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以上６ｍｍ以下である。繊維長を上記下限値以上とすることは、耐燃焼性、高温での伸び、強度および剛性を付与しやすい点で好ましく、上記上限値以下とすることは、良好な成形性を確保しやすい点で好ましい。

樹脂製管体３１０に含まれてよい耐燃焼性繊維の繊維径（繊維の断面の最大径の平均）は、たとえば１μｍ以上３０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上２０μｍ以下である。繊維の繊維径を上記下限値以上とすることは、繊維自体の強度を確保して繊維の所定長を確保しやすい点で好ましく、繊維径を上記上限値以下とすることは、繊維の強度が過剰になることを防止し良好な成形性を確保しやすい点で好ましい。

本発明の好ましい実施形態は上記の通りであるが、本発明はそれらのみに限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱することのない様々な実施形態が他になされる。

本明細書において、防火区画貫通部構造１００，１００ａ，１００ｂが請求項における「防火区画貫通部構造」に相当し、仕切り２００が「仕切り」に相当し、貫通孔２４０が「貫通孔」に相当し、樹脂製管体３１０が「樹脂製管体」に相当し、耐燃性繊維部材３２０が「耐燃性繊維部材」に相当し、熱膨張性部材４１０が「熱膨張性部材」に相当する。

１００，１００ａ，１００ｂ防火区画貫通部構造
２００仕切り
２４０貫通孔
３１０樹脂製管体
３２０耐燃性繊維部材
４１０熱膨張性部材

Claims

建造物の仕切りに設けられた貫通孔に挿通され、かつ外周面全体かつ軸方向全体が耐燃性繊維部材で被覆された樹脂製管体と、
前記貫通孔の内部で、前記耐燃性繊維部材を囲繞する熱膨張性部材と、
を含み、
前記樹脂製管体は、ガラス繊維を１０重量％以上５０重量％以下含有するポリオレフィン樹脂で構成され、
前記耐燃性繊維部材は、前記樹脂製管体の表面に設けられるスキン層と繊維層とを含み、前記スキン層は前記繊維層よりも比表面積が小さくかつ繊維密度が大きくなるように構成されている、防火区画貫通部構造。
前記スキン層は、前記樹脂製管体の外周表面に接触する空気の比率が低く、前記樹脂製管体の燃焼を防止し、
前記繊維層は、前記スキン層より多く空気を含む状態で前記熱膨張性部材に接触し、前記熱膨張性部材を燃焼に晒すことができる、請求項１に記載の防火区画貫通部構造。
前記耐燃性繊維部材の密度が２０ｋｇ／ｍ^３以上１００ｋｇ／ｍ^３以下であり、
前記スキン層の繊維密度が前記耐燃性繊維部材の繊維密度よりも大きい、請求項１または２に記載の防火区画貫通部構造。
前記耐燃性繊維部材がガラスウールである、請求項１から３のいずれか１項に記載の防火区画貫通部構造。
前記熱膨張性部材が前記貫通孔の外部に延出するように設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載の防火区画貫通部構造。
前記熱膨張性部材が前記貫通孔の側に固定されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の防火区画貫通部構造。
前記熱膨張性部材は、前記貫通孔の内部において前記仕切りの一方側に配設される第１の熱膨張性部材と、前記貫通孔の内部において前記仕切りの他方側に配設される第２の熱膨張性部材と、を含み、
前記貫通孔内で、前記第１の熱膨張性部材の端面と、前記第２の熱膨張性部材の端面とは互いに離間し、前記離間した部分に充填材が充填され、前記充填材が前記耐燃性繊維部材の表面と前記熱膨張性部材の表面との両方に接触する、請求項１から６のいずれか１項に記載の防火区画貫通部構造。