JP6854148B2

JP6854148B2 - 仕上構造

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Publication number: JP6854148B2
Application number: JP2017030664A
Authority: JP
Inventors: 晃一郎高橋; 小川　晴果; 晴果小川; 信行我妻
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2037-02-22
Also published as: JP2018134790A

Description

本発明は、仕上構造に関する。

従来、可燃性基材の防火性能を高める技術が提供されている。例えば、特許文献１には、同防火性能を準不燃レベルまで高める技術として、次のようなことが開示されている。

先ず、可燃性基材に、同基材よりも厚さ方向の一方側に吸熱作用のある熱可塑性樹脂フィルムを設ける。次に、同フィルムよりも一方側に５０μｍ以下の厚さの第１アルミ箔を設ける。また、同第１アルミ箔よりも一方側に５０μｍ以下の厚さの第２アルミ箔を設ける。更に、同第２アルミ箔よりも一方側に吸熱作用のある防火塗料を設ける。最後に、同塗料よりも一方側に可燃性の表面材として木質板を設ける。そして、かかる構成によれば、可燃性基材の防火性能を準不燃レベルまで高めることができると記載されている。

特公昭５５−２９８２０号公報

しかし、当該特許文献１には、第２アルミ箔の厚さが２〜１０μｍの範囲であると良いことについては開示されていない。また、第１アルミ箔の厚さが第２アルミ箔の厚さよりも厚いと良いことについても開示されていない。更に、上記防火塗料の熱伝導率が、０．０２〜０．２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））という非常に低い範囲が良いことについても開示されていない。

そのため、上記特許文献１の構成では、この後で説明するような可燃性基材への入熱の抑制作用を奏することができず、その結果、可燃性基材の防火性能を不燃レベルまで高めることができない。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、可燃性基材の防火性能を不燃レベルまで高められるようにすることにある。

かかる目的を達成するために請求項１に示す発明は、
仕上構造であって、
可燃性基材と、
前記可燃性基材よりも一方側に設けられた熱伝導率が０．０２〜０．２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））の遮熱材と、
前記遮熱材よりも前記一方側に設けられた金属層と、
前記金属層よりも前記一方側に設けられた厚さが２〜１０μｍのアルミニウム層と、
前記アルミニウム層よりも前記一方側に設けられた可燃性の表面材と、を有し、
前記金属層の厚さは、前記アルミ層の前記厚さよりも厚いことを特徴とする。

上記請求項１に示す発明によれば、表面材が火にさらされた際の可燃性基材へ入熱を抑制して、当該可燃性基材が着火するまでの時間を長く確保することができる。そして、その結果、可燃性基材の防火性能を不燃レベルまで高めることができる。なお、可燃性基材への入熱抑制作用については、次の通りである。

先ず、表面材が火にさらされると、表面材が燃えるが、そうすると、アルミニウム層が露出して、同層の輝面で輻射熱を反射する。そして、これにより、可燃性基材への入熱を抑制することができる。

また、かかるアルミニウム層は、２〜１０μｍという薄厚である。そのため、時間が経つと、アルミニウム層も速やかに溶け落ちる。よって、アルミニウムが溶け落ちずに高温で残留する場合に起こり得る不具合、すなわち、残留するアルミニウム自身の熱量で、可燃性基材への入熱が大きくなることを防ぐことができる。また、同アルミニウム層が溶け落ちる際には、表面材が燃えてなる煤等を巻き込んで溶け落ちる（以下、「溶融自浄機能」とも言う）。よって、表面材が燃えた煤などが、この後に露出する金属層の輝面に残存した場合に起こり得る不具合、すなわち、黒い煤が付着した金属層の輝面で輻射熱を反射し難くなってしまい可燃性基材への入熱が大きくなることも防ぐことができる。

更に、同アルミニウム層が溶け落ちた後には金属層が露出するが、そうすると、当該金属層は、上述したことに基づいて、煤等の無い同層の輝面により輻射熱を速やかに反射する。そして、これにより、可燃性基材への入熱を抑制することができる。

また、この金属層の厚さは、アルミニウム層の厚さよりも厚くなっている。よって、アルミニウム層を溶け落ち易くしながらも、金属層を破れ難くすることができる。そして、これにより、金属層の輝面での輻射熱の反射を長く維持できて、結果、可燃性基材への入熱の抑制を長く維持できる。

また、かかる金属層と可燃性基材との間には、熱伝導率が０．０２〜０．２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））の遮熱材が位置している。よって、最後には、その高い遮熱性でもって金属層から可燃性基材への入熱を抑制することができる。

請求項２に示す発明は、請求項１に記載の仕上構造であって、
前記遮熱材の比重は１以下であることを特徴とする。

上記請求項２に示す発明によれば、遮熱材の比重は１以下であるので、遮熱材の内部には空気が含まれている。よって、空気による断熱を奏し得て、その結果、同遮熱材は高い遮熱性を奏することができる。

請求項３に示す発明は、請求項１又は２に記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層と前記表面材との間には、坪量が５０（ｇ／ｍ²）以下の紙が介挿されていることを特徴とする。

上記請求項３に示す発明によれば、アルミニウム層と表面材との間には、紙が介挿されている。よって、アルミニウム層と表面材との付着性を高めることができる。
また、かかる紙の坪量は５０（ｇ／ｍ²）以下である。よって、アルミニウム層よりも上記一方側の可燃性物質の総量を減らすことができる。そして、これにより、当該可燃性物質が燃えることによる熱量の生成を抑制することができて、最終的に、このことは、可燃性基材への入熱の抑制に寄与する。

請求項４に示す発明は、請求項３に記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層よりも前記一方側に位置する可燃性物質の総量が、４００（ｇ／ｍ²）以下であることを特徴とする。

上記請求項４に示す発明によれば、アルミニウム層よりも上記一方側の可燃性物質の総量を少なくすることができる。そして、これにより、当該可燃性物質が燃えることによる熱量の生成を抑制することができて、最終的に、このことは、可燃性基材への入熱の抑制に寄与する。

請求項５に示す発明は、請求項４に記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層と前記紙とを接着する第１接着剤と、前記紙と前記表面材とを接着する第２接着剤と、を有し、
前記可燃性物質は、前記第１接着剤、前記紙、前記第２接着剤、及び前記表面材であることを特徴とする。

上記請求項５に示す発明によれば、アルミニウム層と表面材との間には、紙が介挿されている。よって、アルミニウム層と表面材との付着性を高めることができる。また、可燃性物質は、第１接着材、紙、第２接着材、及び表面材である。よって、アルミニウム層と表面材との間に紙を接着で介挿させる場合に必要な最小限の構成にすることができて、このことは、上述の可燃性物質の総量を少なくすることに有効に寄与する。

請求項６に示す発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の仕上構造であって、
前記金属層の融点は、前記アルミニウム層の融点よりも高いことを特徴とする。

上記請求項６に示す発明によれば、金属層の融点は、アルミニウム層の融点よりも高くなっている。よって、アルミニウム層を溶け落ち易くしながらも、金属層を破れ難くすることができる。

請求項７に示す発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の仕上構造であって、
前記金属層は、ステンレス層であること特徴とする。

上記請求項７に示す発明によれば、金属層はステンレス層である。よって、アルミニウム層の融点よりも高い融点の金属層を比較的廉価に設けることができる。

請求項８に示す発明は、請求項１乃至７の何れかに記載の仕上構造であって、
前記遮熱材は不燃材であることを特徴とする。

上記請求項８に示す発明によれば、上記の遮熱材は不燃材である。よって、遮熱材の燃焼起因の可燃性基材への入熱を防ぐことができる。

請求項９に示す発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層は、溶融自浄機能を有することを特徴とする。

上記請求項９に示す発明によれば、上記アルミニウム層は、溶融自浄機能を有する。よって、前述したように、表面材が燃えた煤などが、このアルミニウム層の溶融後に露出する金属層の輝面に残存することを防ぐことができる。

本発明によれば、可燃性基材の防火性能を不燃レベルまで高められるようになる。

本実施形態の仕上構造１の概略断面図である。

＝＝＝本実施形態＝＝＝
図１は、本実施形態の仕上構造１の説明用の概略断面図である。なお、同図１は、仕上構造１の一部を拡大して示している。

本実施形態の仕上構造１は、不燃化対象の可燃性基材３として略平板状の木材３を有する。但し、同基材３は、可燃性のものであれば、何等これに限らない。例えば、合板でも良いし、古紙で形成された古紙成形体でも良いし、木炭で形成された木炭成形体でも良いし、樹脂で形成された樹脂成形体でも良い。また、その形状についても、何等略平板状に限らない。例えば、略ブロック状でも良いし、これら以外の形状でも良い。

かかる可燃性基材３は、厚さ方向の一方側に平面視略矩形の平面を有する。そして、この平面よりも厚さ方向の一方側には、熱伝導率が０．０２〜０．２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））の遮熱材７が設けられている。すなわち、この例では、同遮熱材７の一例として厚さ４ｍｍのケイ酸カルシウム板７が、上記平面の略全面を覆うように設けられつつ、同面に接着剤５で固定されている。

但し、遮熱材７は、何等ケイ酸カルシウム板７に限らない。すなわち、上記数値範囲の熱伝導率のものであれば、適用可能である。例えば、木毛セメント板等も適用可能であるし、これ以外のものでも良い。ちなみに、上述のケイ酸カルシウム板や木毛セメント板は不燃材であるが、ここで、後述する可燃性基材３への入熱抑制の観点からは、遮熱材７が不燃材であるのが望ましい。しかし、何等不燃材に限らない。また、遮熱材７の厚さも何等４ｍｍに限らず、４ｍｍ以外の厚さでも良い。但し、可燃性基材３に対する遮熱性向上の観点からは、４ｍｍ以上が好ましい。

また、接着剤５の一例としてはアクリル系接着剤等の溶剤系接着剤や水系接着剤を挙げることができ、この例では、アクリル系接着剤を使用している。そして、このことは、以下で使用される接着剤５についても同様である。

この遮熱材７も、厚さ方向の一方側に、可燃性基材３の上記平面と略同形の平面を有する。そして、この平面よりも厚さ方向の一方側には、金属層９が設けられている。すなわち、この例では、同金属層９の一例としてステンレス層９が、上記平面の略全面を覆うように設けられつつ、同面に接着剤５で固定されている。なお、同ステンレス層９は、例えばステンレス箔で形成される。

また、この金属層９の厚さは、後述するアルミニウム層１１の厚さよりも厚くされている。すなわち、この例では、同アルミニウム層１１の厚さが２〜１０μｍであることから、金属層９の厚さは、２０〜２００μｍとされている。

なお、この例では、上述のように金属層９としてステンレス層９を使用しているが、何等これに限らない。例えばアルミニウム層を用いても良い。但し、望ましくは、アルミニウム層よりも融点の高いステンレス層を使用する方が良く、これについては後述する。

かかる金属層９も、厚さ方向の一方側に、遮熱材７の上記平面と略同形の平面を有する。そして、この平面よりも厚さ方向の一方側には、厚さ２〜１０μｍのアルミニウム層１１が設けられている。すなわち、同アルミニウム層１１が、上記平面の略全面を覆うように設けられつつ、同面に接着剤５で固定されている。なお、同アルミニウム層１１は、例えばアルミ箔で形成される。

このアルミニウム層１１も、厚さ方向の一方側に、金属層９の上記平面と略同形の平面を有する。そして、この平面よりも厚さ方向の一方側には、紙１３が設けられている。すなわち、紙１３は、上記平面の略全面を覆うように設けられつつ、同面に接着剤５で固定されている。なお、この紙１３は、アルミニウム層１１と後述する表面材１５との付着性を高めるためのものであるが、紙であることから可燃物である。そのため、防火性の観点からは、上記の付着性を高める機能を阻害しない範囲内で極力少量であるのが望ましく、この例では、その坪量を０（ｇ／ｍ²）より大きく５０（ｇ／ｍ²）以下としている。但し、当該紙１３は必須構成ではなく、場合によっては省略可能である。

かような紙１３も、厚さ方向の一方側に、アルミニウム層１１の上記平面と略同形の平面を有する。そして、この平面よりも厚さ方向の一方側には、可燃性の表面材１５が設けられている。すなわち、同表面材１５の一例として突き板１５が、上記平面の略全面を覆うように設けられつつ、同面に接着剤５で固定されている。但し、かかる表面材１５は、何等突き板１５に限らない。例えば、塗料や壁紙などでも良い。

以上、本実施形態の仕上構造１の構成３，５，７，９，１１，１３，１５について説明したが、かかる仕上構造１によれば、以下で説明するような可燃性基材３への入熱抑制作用に基づいて、可燃性基材３が着火するまでの時間を長く確保することができる。そして、その結果、同基材３の防火性能を不燃レベルまで高めることができる。すなわち、建築基準法に規定の不燃材料の基準を満足することができる。より詳しく言えば、コーンカロリー計試験機を用いて行う防火材料認定試験において、試験時間２０分内で、最大発熱速度２００ｋＷ／ｍ²以下、総発熱量８ＭＪ／ｍ²以下を満たすことができる。ちなみに、ここでの「可燃性のもの」とは、上記を満たさないようなものと言うこともできる。

以下、本実施形態の仕上構造１が奏し得る可燃性基材３への入熱抑制作用について詳しく説明する。
先ず、表面材１３よりも厚さ方向の一方側に火が存在して、表面材１５が火にさらされると、表面材１５や紙１３が燃えるが、そうすると、アルミニウム層１１が露出して、同層１１の輝面によって輻射熱を反射する。そして、これにより、可燃性基材３への初期の入熱が抑制される。

また、かかるアルミニウム層１１は、２〜１０μｍという薄厚である。そのため、時間が経つと、アルミニウム層１１も速やかに溶け落ちる。よって、アルミニウムが溶け落ちずに高温で残留する場合に起こり得る不具合、すなわち、残留するアルミニウム自身の熱量で、可燃性基材３への入熱が大きくなることを防ぐことができる。また、同アルミニウム層１１が溶け落ちる際には、表面材１５及び紙１３が燃えてなる煤等を巻き込んで溶け落ちる。よって、表面材１５等が燃えた煤などが、この後に露出する金属層９の輝面に残存した場合に起こり得る不具合、すなわち、黒い煤が付着した金属層９の輝面で輻射熱を反射し難くなってしまい可燃性基材３への入熱が大きくなることも防ぐことができる。

更に、同アルミニウム層１１が溶け落ちた後には金属層９が露出するが、そうすると、当該金属層９は、上述したことに基づいて、煤等の無い同層９の輝面により輻射熱を速やかに反射する。そして、これにより、可燃性基材３への入熱が抑制される。また、この金属層９の厚さは、アルミニウム層１１の厚さよりも厚くなっている。よって、アルミニウム層１１を溶け落ち易くしながらも、金属層９を破れ難くすることができる。そして、これにより、金属層９の輝面での輻射熱の反射を長く維持できて、結果、可燃性基材３への入熱の抑制を長く維持できる。

また、かかる金属層９と可燃性基材３との間には、熱伝導率が０．０２〜０．２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））の遮熱材７が存在している。よって、最後には、この高い遮熱性でもって金属層９から可燃性基材３への入熱が抑制される。更に、この例では、同遮熱材７は、ケイ酸カルシウム板７であり、つまり不燃材である。よって、かかる遮熱材７の燃焼起因の可燃性基材３への入熱も防ぐことができる。

そして、本実施形態の不燃材１によれば、以上のような入熱の抑制に基づいて、可燃性基材３が着火するまでの時間を長く確保することができて、その結果、同基材３の防火性能を不燃レベルまで高めることができる。

ところで、望ましくは、遮熱材７の比重が１以下であると良い。そして、この例では、前述のように遮熱材７がケイ酸カルシウム板７であることから、その比重は１以下である。よって、同板７たる遮熱材７の内部には空気が含まれていて、これにより、空気での断熱を奏し得る。そして、その結果、遮熱材７は、その高い遮熱性でもって可燃性基材３への入熱を抑制可能となる。

また望ましくは、アルミニウム層１１よりも厚さ方向の一方側に位置する可燃性物質の総量が、４００（ｇ／ｍ²）以下であると良い。例えば、この例では、アルミニウム層１１よりも厚さ方向の一方側には、アルミニウム層１１と紙１３とを接着する接着剤５（第１接着剤に相当）と、紙１３と、紙１３と表面材１５とを接着する接着剤５（第２接着剤に相当）と、表面材１５と、が位置しているが、これらは何れも可燃物である。そして、この例では、これらの総量が、例えば３００（ｇ／ｍ²）とされている。よって、当該可燃性物質が燃えることによる熱量の生成を抑制することができて、このことも、可燃性基材３への入熱の抑制に有効に寄与する。

更に望ましくは、金属層９の融点は、アルミニウム層１１の融点よりも高いと良い。そして、この例では、前述のように金属層９はステンレス層であることから、同層９の融点は１３５０℃以上であって、つまり、アルミニウム層１１の融点の６６０℃よりも高くなっている。よって、アルミニウム層１１を溶け落ち易くしながらも、金属層９を破れ難くすることができて、これにより、当該金属層９の輝面で前述の輻射熱の反射を確実に行うことができる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。

上述の実施形態では、金属層９の一例としてステンレス層及びアルミニウム層を例示したが、何等これに限らない。例えば、チタン箔等を用いてチタン層としても良い。

上述の実施形態では、金属層９と遮熱材７との間には、別途金属層を設けていなかったが、何等これに限らない。すなわち、上記の間に、更に別の金属層を設けても良い。なお、この場合の金属層の例としては、アルミニウム層、ステンレス層、及びチタン層等を挙げることができる。

１仕上構造、３木材（可燃性基材）、５接着剤、７ケイ酸カルシウム板（遮熱材）、
９ステンレス層（金属層）、１１アルミニウム層、１３紙、
１５突き板（表面材）、

Claims

仕上構造であって、
可燃性基材と、
前記可燃性基材よりも一方側に設けられた熱伝導率が０．０２〜０．２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））の遮熱材と、
前記遮熱材よりも前記一方側に設けられた金属層と、
前記金属層よりも前記一方側に設けられた厚さが２〜１０μｍのアルミニウム層と、
前記アルミニウム層よりも前記一方側に設けられた可燃性の表面材と、を有し、
前記金属層の厚さは、前記アルミニウム層の前記厚さよりも厚いことを特徴とする仕上構造。
請求項１に記載の仕上構造であって、
前記遮熱材の比重は１以下であることを特徴とする仕上構造。
請求項１又は２に記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層と前記表面材との間には、坪量が５０（ｇ／ｍ²）以下の紙が介挿
されていることを特徴とする仕上構造。
請求項３に記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層よりも前記一方側に位置する可燃性物質の総量が、４００（ｇ／ｍ²）以下であることを特徴とする仕上構造。
請求項４に記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層と前記紙とを接着する第１接着剤と、前記紙と前記表面材とを接着する第２接着剤と、を有し、
前記可燃性物質は、前記第１接着剤、前記紙、前記第２接着剤、及び前記表面材であることを特徴とする仕上構造。
請求項１乃至５の何れかに記載の仕上構造であって、
前記金属層の融点は、前記アルミニウム層の融点よりも高いことを特徴とする仕上構造。
請求項１乃至６の何れかに記載の仕上構造であって、
前記金属層は、ステンレス層であること特徴とする仕上構造。
請求項１乃至７の何れかに記載の仕上構造であって、
前記遮熱材は不燃材であることを特徴とする仕上構造。
請求項１乃至７の何れかに記載の仕上構造であって、
前記アルミニウム層は、溶融自浄機能を有することを特徴とする仕上構造。