JPH04315690A

JPH04315690A - 防火構造物

Info

Publication number: JPH04315690A
Application number: JP3080188A
Authority: JP
Inventors: Hideo Okamoto; 岡本　秀夫; Fumihide Otsuki; 文英大槻; Katsuyoshi Hayamizu; 速水　勝義
Original assignee: ABE KOGYO KK; Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: ABE KOGYO KK; Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1992-11-06
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JP3025331B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防火構造物に関し、特
に、火災時に防火構造物の内部から発生するガスを抜く
ことが容易な防火構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】高層建築物、デパート、ホテルなど火災
が発生すると被害が大きいと予想される場所においては
、消防法により防火構造物および／または防火ドアを備
えることが義務づけられており、延焼防止により被害を
最小限に押さえている。

【０００３】実際に火災が発生すると、数百度以上の温
度にさらされるため、壁、天井、床などの防火構造物ま
たは防火ドアの内部から、構造物自体に起因するガスが
発生することが知られている。すなわち、防火構造物や
防火ドアは、ほとんどの部分が耐熱性の不燃材料などで
構成されているが、その内部には接着剤や有機物が存在
するので、これらに起因して火災時に内部からガスが発
生する。このガスは、火災時の高温化によって一気に噴
出する傾向があるため、噴出ガスの圧力により防火構造
物や防火ドアが破壊してしまうという問題が、従来から
知られている。従って、防火構造物に要求される性能と
して、遮炎性、遮煙性、遮熱性、耐熱強度の他に、内部
ガス抜け性も重要視される。

【０００４】従来、防火構造物の構造として、（１）　
耐火性板５とフレーム２を、有機系接着剤２１により固
定した構造（図８参照）。（２）　耐火性板５とフレーム２を、釘等の針状固定体
８を用いて直接固定した構造（図９参照）。などが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すような、耐火性板とフレームとを有機系接着剤によ
り固定しているものは、火災時の高温化により、接着力
が失われて保持力が低下する共に、フレーム又は芯材の
内部又は表面に存する有機成分の揮発や水分の気化によ
り、構造内部のガス圧力が高くなって耐火性板を内部か
ら圧迫し、耐火性板がフレームから剥がれ落ちることに
なり、防火の機能が失われてしまうという課題があった
。

【０００６】また、図９に示すような、耐火性板の剥が
れ落ちを防止するために、釘等の針状固定体を用いて耐
火性板とフレームとを直接固定することが考えられるが
、石膏、セメント、無機繊維集積体等からなる耐火性板
に針状固定体を打ち込むと、局部的応力のために歪みが
発生して、容易に耐火性板が破損してしまい、防火構造
物の製造が困難であった。また、製造時に破損を免れて
も、針状固定体の打ち込みによる局部的応力が残留して
破壊応力が著しく低下し、火災時の熱膨張や内部ガス圧
力の発生により、簡単に破損するという課題があった。

【０００７】前記課題を解決するため、本発明は、火災
時に耐火性板が剥がれ落ちることなく防火機能を維持す
ると共に、防火構造物の内部ガス抜きが容易にできる防
火構造物を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明の防火構造物は、フレームの中空部に断熱性の
芯材を充填した構造物本体の少なくとも片面側に、耐火
性板と可燃性板とが順に積層されている構造物であって
、前記可燃性板の上から針状固定体により前記可燃性板
と前記耐火性板が前記フレームに固定されていることを
特徴とする。

【０００９】前記構成においては、耐火性板が、少なく
とも無機繊維層と無機微粒子及びバインダーを含む層と
からなる積層体であって、無機繊維層はロックウール、
ガラス繊維、炭化ケイ素繊維、炭素繊維、シリカーアル
ミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、金属繊維、セラ
ミックス繊維から選ばれる少なくとも一種の耐熱性繊維
であることが好ましい。

【００１０】また、前記構成においては、構造物がドア
であることが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明の防火構造物の構成によれば、フレーム
の中空部に断熱性の芯材を充填した構造物本体の少なく
とも片側面に耐火性板を固定する際に、可燃性板を介し
て釘等の針状固定体を打ち込んで固定するため、可燃性
板が緩衝材として働き、局部的応力が緩和されて歪みが
発生し難くなり、製造時の破損が少なくなる。また、局
部的応力の残留が減少して破壊応力の低下が少なくなり
、火災時の破損を防止することができる。

【００１２】また、火災発生時には可燃性板が炭化した
り燃焼することにより、針状固定体の係止部と耐火性板
の間の可燃性板が薄くなり又は消滅して、可燃性板の厚
さに相当する隙間が生じ、内部ガス圧力により耐火性板
が針状固定体の係止部まで移動できる。そのため、フレ
ームと耐火性板との間に間隙が生じて、そこから内部ガ
スが解放されると共に、針状固定体の係止部により耐火
性板が剥がれ落ちないため、防火構造物の防火性能をそ
のまま維持することができる。

【００１３】また、耐火性板が、少なくとも無機繊維層
と無機微粒子及びバインダーを含む層とからなる積層体
であって、無機繊維層はロックウール、ガラス繊維、炭
化ケイ素繊維、炭素繊維、シリカーアルミナ繊維、シリ
カ繊維、アルミナ繊維、金属繊維、セラミックス繊維か
ら選ばれる少なくとも一種の耐熱性繊維であるという本
発明の好ましい構成によれば、防火性に優れ、強度も高
く、軽量で、防音性にも優れ、防火建築材料として総合
的に優れたものとすることができる。

【００１４】また、構造物がドアであるという好ましい
構成によれば、強度を保つフレーム以外の断熱性の芯材
は多くの空気層を含み、耐火性板は無機微粒子及びバイ
ンダーを含んでいるため、強度が強く、且つ、音の吸収
や散乱が効率的に行われるため、ドアに要求される軽量
性と遮音性の両方を満足することが容易である。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、本発明は下記の実施例によって限定
されるものではない。

【００１６】図１は、本発明の防火構造物の一実施例の
部分破断斜視図である。フレーム２は、天然木材等の有
機材料、金属やセラミックス等の無機材料、天然木材に
防火剤を注入したもの、又はこれらの複合材料からなり
、一般に、方形状枠の形状に組み立てられる。なお、強
度を増すために、フレーム２を構成する辺の間に中桟を
組み込むのも好ましい構成である。

【００１７】フレーム２の中空部には、断熱性の芯材３
が装填され、構造物本体を構成する。断熱性の芯材３に
使用可能な耐熱性繊維としては、一例としてロックウー
ル、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維、炭素繊維、シリカー
アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、金属繊維な
どを１種類以上使用するのが好ましい。別の繊維として
は、メタ系またはパラ系芳香族ポリアミド繊維（アラミ
ド繊維）、ポリアミドイミド繊維、ポリテトラフルオロ
エチレンなどのフッ素繊維、芳香族ポリエーテルアミド
繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、フェノール繊維、
セルロース繊維などのように有機繊維であっても３００
℃以上で形状を保持できる繊維であれば使用できる。こ
れらの中でも特に好ましいのはロックウールである。本
発明の断熱性の芯材３を形成するには耐熱性の接着剤を
用いることもできる。

【００１８】芯材３は断熱性や遮音性としての機能と実
際の使用上の厚みの比較衡量から、約１０〜４０ｍｍ程
度の厚さにするのが好ましい。芯材２を形成する手段は
、前記耐熱性繊維を使用して乾式法または湿式法により
繊維集合体を形成させたり、あらかじめ耐火性板５内部
に前記耐熱性繊維を詰め込む手段などがある。また芯材
３の好ましい見掛比重は０．０５〜０．３ｇ／ｃｍ３　
の範囲である。断熱性、軽量化、および耐火性板５に外
力が加わった際の緩衝機能などを発揮させるためである
。

【００１９】構造物本体の片面又は両面には、耐火性板
５と可燃性板６とが順に部分又は全面に渡って積層され
る。可燃性板６は、天然木の挽材、単板、合板やパーチ
クルボード、繊維板等からなり、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の
厚さにするのが好ましい。これは、厚みが１ｍｍ未満で
は板自体の強度が低下する傾向にあり、逆に５ｍｍより
厚い場合は、板が炭化又は燃焼して消滅するまでの時間
がかかる等の理由によるものであり、通常の火災では、
この間の厚みが好ましい。

【００２０】なお、フレーム２の最外周面には、無機材
料からなる耐火性側板７が部分又は全面に渡って貼着さ
れる。

【００２１】図２は、本発明の防火構造物の正面図であ
る。フレーム２と耐火性板５及び可燃性板６との固定は
、可燃性板６の上からフレーム２に当たるように、釘等
の針状固定体８を打ち込むことにより行われる。なお、
耐火性板５及び可燃性板６が均一な平面性を保つために
、フレーム全体に均等分散させて固定するのが好ましい
。

【００２２】図３に針状固定体８の例を示す。図３ａは
、釘の正面図であり、棒状本体の一端に係止部９を有し
、他端は尖頭状に形成されている。図３ｂは、ステープ
ルの正面図であり、コ字状本体の頭部に係止部９´を有
し、足部は尖頭状に形成されている。但し、本発明に用
いられる針状固定体８は、係止部を有するものであれば
、これらのものに限定されない。

【００２３】図４は、本発明の防火構造物を図２のＡ−
Ａ´断面から見た断面図であり、図４ａは火災発生前の
様子であり、図４ｂは火災発生時の様子を示す。火災発
生前の通常の使用状態では、フレーム２と耐火性板５と
可燃性板６とは、針状固定体８により各々密着して固定
され、それらの間隙は殆ど空いていない。しかし、火災
が発生して可燃性板６が炭化したり燃焼したりすると、
火災発生側の可燃性板６の厚み分が消滅し、耐火性板５
の固定力が減少して、針状固定体８の係止部までの範囲
で可動状態となる。火災発生時の熱により、防火構造物
の内部は水蒸気や有機ガスが充満して高圧状態になるた
め、可燃性板６に圧力が内部から作用して、針状固定体
８の係止部まで動いてフレーム２との間に間隙が生じ、
内部ガスはそこから解放されて、内部圧力が低下するこ
とになる。そのため、防火構造物全体の破壊を防止する
ことができる。また、火災発生側の耐火性板５も針状固
定体８の係止部で保持されるため、炎は防火構造物を越
えて侵入できず延焼を止めることが可能になる。なお、
炎がフレーム２との間隙から侵入することが想定される
が、内部ガスの噴出により防止される。

【００２４】図５は、火災発生時の内部ガスが解放され
る様子の部分斜視図である。針状固定体８で固定された
可燃性板６の周辺部が燃焼して消滅し、耐火性板５が内
部ガスの噴出により外側へ反った状態になり、フレーム
２との間に間隙が生じている。その間隙から内部ガスが
噴出して、内部圧力を低下させることができる。

【００２５】図６は、本発明の防火構造物における耐熱
性板の断面図であり、図６ａは全体断面図で、図６ｂは
図６ａのＣ−Ｃ´部分断面図である。耐火性板５は高温
流体や炎を遮断する機能を有する。また耐熱性繊維層を
含むので、高温流体の圧力によって破壊される恐れがな
い。さらに緩衝機能を発揮する芯材３と相俟って防火構
造全体として弾力性を発揮し、より高温の流体の圧力に
対して対抗できる。さらに、耐火性板５を芯材３の両面
に形成することにより、もし一方の面の耐火性板５が破
壊されても残る他方の耐火性板５´により高温流体の伝
播や延焼防止ができる。このような耐火性板５、５´を
構成する耐熱性繊維は、アルミナ繊維、シリカ繊維、ア
ルミナ−シリカ繊維、炭化ケイ素繊維（以上をセラミッ
クス繊維ともいう）などの耐熱性１０００℃以上の無機
繊維を使用することが好ましい。なお、ガラス繊維など
のように耐熱性がやや低い繊維であっても、これらのセ
ラミックス繊維と併用することにより使用できる。そし
て特に好ましくは、耐火性板５は、少なくともセラミッ
クス繊維層と無機微粒子及びバインダーを含む層とから
なる積層体（以下無機繊維ボードという）で形成するこ
とである。

【００２６】前記無機繊維ボードを形成するための好ま
しいセラミックス繊維層は、乾式法または湿式法により
不織布や抄紙シートのように形成してもよいし、織物布
または編物を形成してもよい。このようにして得られた
セラミックス繊維層の表面に無機微粒子を含浸または塗
布し、さらにその上にバインダーを塗布するか、または
無機微粒子とバインダーを混合した組成物を含浸または
塗布し、乾燥または熱処理などによって接着一体化させ
る。前記バインダーとしては、シリカゾル、アルミナゾ
ル、ジルコニアゾル、ケイ酸塩、リン酸塩、またはシリ
カセメント、アルミナセメント、マグネシアセメント、
ジルコニアセメントのような耐熱セメント類から選ばれ
るものを例示できる。次に無機微粒子としては、ロウ石
、長石、マグネシア、ケイソウ土、シリカ、シリカーア
ルミナ、ムライトアルミナ、水酸化アルミニウム、炭化
ケイ素、ジルコン、ジルコニア、酸化チタン、酸化マグ
ネシア、酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マ
グネシウム、シラス、シラスバルーン、ガラス、ガラス
バルーン、パーライト、ドロマイト、カオリン、シャモ
ット、雲母、コージェライト、窒化ケイ素、窒化ホウ素
、セピオライト、アタパルジャイト、ベントナイト、ヘ
クトライト、合成フッ素雲母、モンモリロナイト、各種
ウィスカー、炭素粉末、金属粉末などを例示できる。

【００２７】耐火性板５、５´の見掛密度は０．２〜０
．８ｇ／ｃｍ３　程度が好ましく、耐火性板５、５´の
厚さは２ｍｍ以上が好ましい。

【００２８】次に耐熱性板５の製造方法の一例を説明す
る。繊維直径２〜３μｍのシリカーアルミナ系セラミッ
ク繊維集合体シートを湿式抄造法によって作成する。こ
の繊維集合体シートは、２ｗｔ％アクリルエマルジョン
を含む、目付９０ｇ／ｍ２　、見掛密度０．１８ｇ／ｃ
ｍ３　、厚さ０．５ｍｍのものである。この繊維集合体
シートを８枚用意し、下記に示す配合により作成した粘
度１０００ｃｐｓ　のバインダーを、１枚の繊維シート
上に乾燥重量で４７０ｇ／ｍ２　塗布した。このように
して得られた繊維シート上無機微粒子を含むバインダー
を塗布したものを８枚積層し、１０ｋｇ／ｃｍ２　の圧
力を掛けて密着させた後、乾燥し、目付４０００ｇ／ｍ
２　、見掛密度０．７０ｇ／ｃｍ３　、厚さ５．７ｍｍ
の板状に成形した。

【００２９】　　（配合）　　アルミナ粉末（平均粒子直径：３μｍ）　　　　　
　　　３２重量％　　　　　　　　　　　　　　　　　
　シリカ粉末（平均粒子直径：２μｍ）　　　　　　　
　　　１６重量％　　　　　　　　　　　　　　　　　
　コロイダルシリカ（濃度３０ｗｔ％）　　　　　　　
　　　　　３９重量％　　　　　　　　　　　　　　　
　　　セピオライト　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　６．５重量％　　　
　　　　　　　　　　　　　水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　６．５重量％図７は、本発明の防火構造物
の他の実施例の部分破断斜視図である。フレーム２の内
側の中空部には断熱性の芯材３が装填され、フレームの
外側面には耐火性側板７が貼着される。この両面には、
耐火性板５、５´及び可燃性板６、６´が部分又は全面
に渡って針状固定体８により固定される。この外側面に
は、熱膨張率の大きい膨脹材１２が板状に貼着される。そして、全ての表面に化粧板１１、１３を貼着して、防
火構造物の装飾を行う。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の防火構造
物は、火災時に耐火性板が剥がれ落ちることなく防火機
能を維持すると共に、防火構造物の内部ガス抜きが容易
にできるため、防火構造物が破壊して延焼が拡大するの
を防止することができる。

【００３１】また、耐火性板を固定する際に、可燃性板
が緩衝材として働き、局部的応力が緩和されて歪みが発
生し難くなり、製造時の破損が少なくなるため、防火構
造物の製造歩留まりを上げることができる。また、緩衝
材としての可燃性板により局部的応力の残留が減少して
破壊応力の低下が少なくなり、火災時の破損を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防火構造物の一実施例の部分破断斜視
図である。

【図２】本発明の防火構造物の一実施例の正面図である
。

【図３】本発明の防火構造物に使用する針状固定体の例
である。

【図４】本発明の防火構造物を図２のＡ−Ａ´断面から
見た断面図であり、図４ａは火災発生前の様子であり、
図４ｂは火災発生時の様子を示す。

【図５】火災発生時の内部ガスが解放される様子の部分
斜視図である。

【図６】本発明の防火構造物に使用する耐熱性板の断面
図であり、図６ａは全体断面図で、図６ｂは図６ａのＣ
−Ｃ´部分断面図である。

【図７】本発明の防火構造物の他の実施例の部分破断斜
視図である。

【図８】従来の防火構造物の一例の部分破断斜視図であ
る。

【図９】従来の防火構造物の他の例の部分破断斜視図で
ある。

【符号の説明】

１　　防火構造物２　　フレーム３　　芯材５、５´　　耐火性板６、６´　　可燃性板７　　耐火性側板８、８´　　針状固定体９、９´　　係止部１１、１１´、１３　　化粧板１２　　膨脹材２１　　有機系接着材３２、３２´　　無機繊維層３３、３３´　　無機繊維、無機微粒子と無機接着剤の
混合層３４　　バインダー層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　フレームの中空部に断熱性の芯材を装
填した構造物本体の少なくとも片面側に、耐火性板と可
燃性板とが順に積層されている構造物であって、前記可
燃性板の上から針状固定体により前記可燃性板と前記耐
火性板が前記フレームに固定されていることを特徴とす
る防火構造物。
【請求項２】　　耐火性板が、少なくとも無機繊維層と
無機微粒子及びバインダーを含む層とからなる積層体で
あって、無機繊維層はロックウール、ガラス繊維、炭化
ケイ素繊維、炭素繊維、シリカーアルミナ繊維、シリカ
繊維、アルミナ繊維、金属繊維、セラミックス繊維から
選ばれる少なくとも一種の耐熱性繊維である請求項１に
記載の防火構造物。
【請求項３】　　構造物がドアである請求項１に記載の
防火構造物。