JPH05230952A

JPH05230952A - 建物における耐火断熱軽量屋根

Info

Publication number: JPH05230952A
Application number: JP3359492A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kawashima; 幸雄河島; Nobuaki Yoshii; 信秋吉井
Original assignee: Tsutsunaka Sheet Bosui KK
Current assignee: Tsutsunaka Sheet Bosui KK
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】充分な耐火遮熱性を有していて、屋根板上面
での昇温速度が遅く、断熱防水層下面の最高温度が２６
０℃以下という外断熱防水工法の条件を充分に満足する
ことができて、屋根板上面の断熱材層および防水シート
の熱による破壊を未然に防止することができ、そのうえ
軽量で、柱および梁の構造設計上の負担が小さく、ひい
ては建物の建設コストが安くつき、また資材の運搬およ
び施工においても作業の安全性と迅速化を計ることがで
きるとともに、工場で予めパネル化することが可能であ
るため、建設工期の短縮化を果たし得る、建物における
耐火断熱軽量屋根を提供する。【構成】耐火断熱軽量屋根は、横断面略波形の屋根板
(1) の下面に沿って相対的に密度の小さい下側耐火被覆
材層(2) が設けられ、同屋根板(1) の上面に相対的に密
度の大きい上側耐火被覆材層(3) が設けられている。ま
た上側耐火被覆材層(3) の上面に断熱材層(4) が載置さ
れて、断熱材層(4) が防水シート接合片(6) と固定具
(7) により固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建物における耐火断
熱軽量屋根に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、建物の屋根の断熱防水構造におい
て、断熱材および防水シートを屋根の外側に配置したい
わゆる外断熱防水工法が多くなってきている。従来の屋
根の断熱防水構造は、ＲＣ構造（鉄筋コンクリート構
造）、あるいはＡＬＣ板（軽量コンクリート板）よりな
る下地の上に断熱材を敷き、その上に防水シートを張設
しており、屋内側に蓄熱量の大きなコンクリート板が配
置されるため、室内温度が安定して居住性が向上し、省
エネルギー化を達成し得るとともに、コンクリート板よ
りなる躯体とこれより内側の屋内構造部分とが断熱材で
保護されるので、躯体および屋内構造部分の損傷が少な
く、耐久性にすぐれているものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の断熱防水構造屋根によれば、ＲＣ構造、ある
いはＡＬＣ板などよりなる下地の重量が比較的重いた
め、柱および梁の構造設計上の負担が大きく、建物の建
設コストが高くつき、また資材の運搬が容易でなく、か
つ安全性の点で問題があるとともに、施工においても作
業の安全性および迅速化の点で問題があるうえに、耐火
断熱屋根の施工をすべて現場において行なっていたゝ
め、建設工期が非常に長くかゝるという問題があった。

【０００４】そこで、本出願人は先に、上記従来技術の
問題を除去するために、横断面略波形の金属板よりなる
屋根板の下面に沿って耐火被覆材層が設けられ、屋根板
の上側に断熱材層が設けられ、断熱材層の上に防水シー
トが張設されている建物における耐火断熱軽量屋根を提
案した（例えば特開平３−２６０２５４号公報参照）。

【０００５】しかしながら、この先提案の耐火断熱軽量
屋根の構成では、耐火遮熱性がまだ不足しており、屋根
板上面での昇温が速く、とくに上記外断熱防水工法で
は、断熱防水層下面の最高温度が２６０℃以下であるこ
とが望まれるが、先提案の耐火断熱軽量屋根の構造は、
この条件を満足することができず、屋根板の上面に設け
られた断熱材層および防水シートが熱によって溶融、分
解して破壊を招くおそれがあるという問題があった。

【０００６】この発明の目的は、上記先提案の耐火断熱
軽量屋根の構成をさらに一歩進めて、充分な耐火遮熱性
を有していて、屋根板上面での昇温速度が遅く、断熱防
水層下面の最高温度が２６０℃以下という外断熱防水工
法の条件を充分に満足することができて、屋根板上面の
断熱材層および防水シートの熱による破壊を未然に防止
することができるうえに、軽量で、柱および梁の構造設
計上の負担が小さく、ひいては建物の建設コストが安く
つき、また資材の運搬および施工においても作業の安全
性と迅速化を計ることができるとともに、工場で予めパ
ネル化することが可能であるため、建設工期の短縮化を
果たし得る、建物における耐火断熱軽量屋根を提供しよ
うとするにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、横断面略波形の金属板よりなる屋根
板の下面に沿って耐火被覆材層が設けられ、屋根板の上
側に断熱材層が設けられ、断熱材層の上に防水シートが
張設されている、建物における耐火断熱軽量屋根におい
て、上記屋根板の下面に沿って相対的に密度の小さい下
側耐火被覆材層が設けられ、同屋根板の上面に相対的に
密度の大きい上側耐火被覆材層が設けられ、上側耐火被
覆材層の上面に断熱材層が載置されて、断熱材層が防水
シート接合片と固定具により上側耐火被覆材層および屋
根板に固定されていることを特徴とする、建物における
耐火断熱軽量屋根を要旨としている。

【０００８】ここで、屋根板としては、横断面略波形に
成形された鋼板よりなるいわゆるデッキ・プレートない
しはキーストン・プレートと呼ばれるものを使用する。
デッキ・プレートの厚さは、例えば０．６〜２．３mmで
ある。屋根板としては、その他の金属よりなる横断面略
波形の屋根板を使用しても、勿論良い。

【０００９】上記屋根板下面の下側耐火被覆材層を構成
する耐火被覆材としては、通常、可撓性を有するロック
ウール系耐火被覆材、ガラス繊維系耐火被覆材、セラミ
ックス繊維系耐火被覆材等を使用する。

【００１０】ロックウール系耐火被覆材の具体例として
は、ロックウール・フェルトがあげられる。下側耐火被
覆材層を構成するロックウール・フェルトは、相対的に
小さい密度すなわち３０〜５０Ｋｇ／ｍ³、好ましくは
２５〜４５Ｋｇ／ｍ³の密度をを有しており、また厚さ
は３０〜６０mm（最適密度４０Ｋｇ／ｍ³における）で
あり、熱伝導率０．０４２Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下を有す
るものである。

【００１１】ここで、下側耐火被覆材層を構成するロッ
クウール・フェルトの密度が３０Ｋｇ／ｍ³未満であれ
ば、断熱性が小さく、また５０Ｋｇ／ｍ³を越えると、
デッキ・プレートの下面に沿設するのが困難であり、か
つコスト高となるので好ましくない。ロックウール・フ
ェルトの厚さが３０mm未満であれば、断熱性が小さく、
また厚さが６０mmを越えると、デッキ・プレートの下面
に沿設するのが困難であり、かつコスト高となるので好
ましくない。

【００１２】なお、下側耐火被覆材層を構成する耐火被
覆材としては、その他ロックウール、蛭石および珪藻土
等を主材として、これにセメントおよび希釈水等が配合
せられた無機合成耐火被覆材を使用しても良い。

【００１３】つぎに、上記屋根板上面の上側耐火被覆材
層を構成する耐火被覆材としては、やはりロックウール
・フェルトを使用するが、この場合、上側耐火被覆材層
を構成するロックウール・フェルトは、相対的に大きい
密度すなわち２００〜３００Ｋｇ／ｍ³、好ましくは２
２０〜２８０Ｋｇ／ｍ³の密度をを有しており、また厚
さは４〜１０mm（最適密度２５０Ｋｇ／ｍ³における）
であり、熱伝導率０．０３２Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下を有
するものである。

【００１４】ここで、上側耐火被覆材層を構成するロッ
クウール・フェルトの密度および厚さをこのような範囲
内のものとするのは、上側耐火被覆材層の上にさらに断
熱材層と防水シートとよりなる断熱防水層を設けるさい
の被覆作業を容易にするためであり、下側耐火被覆材層
の場合に比べ、密度が大きくかつ厚さが小さい方が好ま
しい。

【００１５】なお、上側耐火被覆材層を構成する耐火被
覆材にも、その他ロックウール、蛭石および珪藻土等を
主材として、これにセメントおよび希釈水等が配合せら
れた無機合成耐火被覆材を使用することもある。

【００１６】屋根板の上面に上側耐火被覆材層を設ける
には、つぎの３つの態様がある。

【００１７】すなわちまず第１に、上側耐火被覆材層が
平坦な形状を有していて、横断面略波形の金属板よりな
る屋根板の頂部にのみ上側耐火被覆材層が渡される場
合。従ってこの場合には、屋根板の谷部とこれの開口部
を塞ぐ上側耐火被覆材層との間には、空間部があけられ
ている。

【００１８】第２に、上側耐火被覆材層が横断面略波形
の屋根板に沿設される場合。

【００１９】第３に、上記第１の場合において、上側耐
火被覆材層と屋根板の谷部との間にあけられた空間部内
に耐火断熱材が充填されている場合。

【００２０】なおここで、この空間部内に充填される耐
火断熱材としては、上記の下側耐火被覆材層を構成する
ロックウール・フェルト等と同様のものを使用する。

【００２１】上側耐火被覆材層の上面に載置する断熱材
層を構成する断熱材としては、有機断熱材あるいは無機
断熱材を使用する。

【００２２】ここで有機断熱材としては、厚さ２０〜１
００mm、密度０．０１５〜０．４０Ｋｇ／ｍ³、および
熱伝導率０．０５Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下を有するもので
あって、これには例えば発泡ポリスチロール、発泡ポリ
ウレタン、および発泡フェノール樹脂等を使用する。

【００２３】また無機断熱材としては、厚さ１５〜７５
mm、密度０．０１５〜０．４０Ｋｇ／ｍ³、および熱伝
導率０．０５Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下を有するものであっ
て、これには例えばロックウール保温材、珪酸カルシウ
ム保温材、および撥水性パーライト保温材等を使用す
る。

【００２４】また上記防水シートとしては、例えば軟質
ポリ塩化ビニル、クロロスルホン化ポリエチレン、エチ
レン−ビニルアセテート共重合体、塩素化ポリエチレン
等を使用する。防水シートの厚さは、通常約０．８〜
２．０mmである。

【００２５】上記防水シート接合片としては、例えば金
属板、あるいは接着性を良くするために塩化ビニル樹脂
等を片面もしくは両面に被覆した合成樹脂被覆鋼板等の
板材を使用する。接合片の形状は、帯板、あるいは円
形、角形、あるいは楕円形等の板状である。

【００２６】この接合片と共に断熱材を屋根板に取り付
ける固定具としては、例えばタッピンネジ（セルフ・ド
リル・ビス）およびブラインド・リベット等を使用す
る。

【００２７】防水シートを接合片に接合する接着剤とし
ては、エポキシ系、ウレタン系およびゴム系接着剤等を
使用し得るが、とくに防水シートおよび接合片の接合面
が共に塩化ビニル樹脂からなる場合には、テトラヒドロ
フラン単独、あるいはテトラヒドロフランに少量の塩化
ビニル樹脂を溶解した溶剤型接着剤を使用すれば、耐久
性にすぐれた接着効果を生じるので好ましい。

【００２８】

【作用】上記耐火断熱軽量屋根によれば、屋根板の下面
に沿って相対的に密度の小さい下側耐火被覆材層が設け
られ、同屋根板の上面に相対的に密度の大きい上側耐火
被覆材層が設けられているから、本発明者らによる先提
案の耐火断熱軽量屋根の構成をさらに一歩進めて、充分
な耐火遮熱性を有していて、屋根板上面での昇温速度が
遅く、断熱防水層下面の最高温度が２６０℃以下という
外断熱防水工法の条件を充分に満足することができて、
屋根板上面の断熱材層および防水シートが熱によって溶
融、分解して破壊するのを未然に防止することができ
る。

【００２９】また、上記耐火断熱軽量屋根は、非常に軽
量であり、従って柱および梁の構造設計上の負担が小さ
く、ひいては建物の建設コストが安くつく。また資材の
運搬および施工においても作業の安全性と迅速化を計る
ことができるとともに、屋根板と下側耐火被覆材層と上
側耐火被覆材層とは、これらを工場で予めパネル化する
ことが可能であるため、建設工期の短縮化を果たし得る
ものである。

【００３０】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。

【００３１】この発明の第１実施例を示す図１と図２に
おいて、この発明による耐火断熱軽量屋根においては、
横断面略波形状に成形された厚さ０．８mmの鋼板製デッ
キ・プレートよりなる屋根板(1) の下面に、厚さ５０m
m、標準密度４０Ｋｇ／ｍ³および熱伝導率０．０４２
Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下のロックウール・フェルト（商品
名ダンロール４３０ＡＬＫ、日東紡績株式会社製）より
なる下側耐火被覆材層(2) が設けられている。

【００３２】これに対し、上側耐火被覆材層(3) は平坦
な形状を有していて、横断面略波形の屋根板(1) の頂部
にのみ上側耐火被覆材層(3) が渡されている。従って、
屋根板(1) の谷部とこれの開口部を塞ぐ上側耐火被覆材
層(3) との間には、空間部(9) があけられている。上側
耐火被覆材層(3) としては、具体的に厚さ４mm、標準密
度２５０Ｋｇ／ｍ³および熱伝導率０．０３２Ｋｃａｌ
／ｍｈ℃以下のロックウール・フェルト（商品名ルーフ
ネン、日東紡績株式会社製）を使用した。

【００３３】そして、この上側耐火被覆材層(3) を有す
る屋根板(1) の上に、発泡ポリスチロールよりなる有機
断熱材層(4) が載置されて、有機断熱材層(4) が所要数
の塩ビ鋼板よりなる接合片(6) とタッピンネジ（セルフ
・ドリル・ビス）(7) とにより上側耐火被覆材層(3) お
よび屋根板(1) に取り付けられている。

【００３４】さらに、この有機断熱材層(4) の上に軟質
ポリ塩化ビニル製の厚さ１．０mmの防水シート(5) が被
せられて、これの各接合片(6) と、これに対応する防水
シート部分が接着剤を介して接合されている。

【００３５】上記発泡ポリスチロールよりなる有機断熱
材層(4) は、厚さ２５mm、密度３０Ｋｇ／ｍ³、および
熱伝導率０．０３２Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下を有するもの
（商品名カネライトフォームＦ１、鐘淵化学工業株式会
社製）を使用した。

【００３６】また接合片(6) と防水シート(5) を接着す
る接着剤としては、これらの接合面がいずれも塩化ビニ
ル樹脂よりなるものであるため、テトラヒドロフランに
少量の塩化ビニル樹脂を溶解した溶剤型接着剤を使用し
た。これによって耐久性にすぐれた接着効果が得られ
た。なお、詳細な図示は省略したが、接合片(6) として
は、帯板状のもの、および円形状のものを使用した。

【００３７】上記耐火断熱軽量屋根は、例えば各屋根板
(1) と、これの下面の下側断熱被覆材層(2) とを工場で
予めパネル化して製作することができ、パネル化された
耐火被覆材層付屋根板(1) は、建物頂部のＩ形鋼よりな
る梁(10)の上に設置される。

【００３８】このとき、各屋根板(1) 下面の下側断熱被
覆材層(2) を梁(10)の上面に押し付けて、下側断熱被覆
材層(2) の一部を圧潰せしめた後、該圧潰部分に屋根板
(1)の上から鋲（商品名ヒルティ鋲）(8) を打ち込むこ
とにより、屋根板(1) と下側断熱被覆材層(2) とを同時
に梁(10)に固定するものである。なお、鋲(8) を打ち込
みのさい、上側耐火被覆材層(3) がじゃまであれば、こ
れの一部を捲り上げて、鋲(8) を打ち込むようにすれば
良い。

【００３９】そして、この実施例では、梁(10)の下方と
両側方を囲むように耐火被覆層(12)が設けられ、また図
２に示すように、パネル化された下側耐火被覆材層付屋
根板(1) の接続端部同志の間にパッキン(13)が介在され
ている。

【００４０】なお、図示は省略したが、各屋根板(1)
と、下側断熱被覆材層(2) と、上側耐火被覆材層(3) と
の３者を工場で予めパネル化して、製作することもでき
る。

【００４１】つぎに、この第１実施例による耐火断熱軽
量屋根と、本発明者らによる先提案の耐火断熱軽量屋根
につき、下記のような屋根の３０分耐火性能試験（ＪＩ
ＳＡ−１３０４による）を実施して、両者の耐火性能、
すなわち遮熱性を比較検討した。

【００４２】すなわち、加熱炉の上面開口部に第１実施
例による耐火断熱軽量屋根と、先提案の耐火断熱軽量屋
根とをそれぞれ別個に載置し、加熱炉内を軽油バーナー
により３０分間加熱して、８４０℃に保持したのち、上
側耐火被覆材層(3) と有機断熱材層(4) との間であっ
て、かつ屋根板(1) の山部に面する部位Ａと、同じく谷
部に面する部位Ｂとにおける温度をそれぞれ側定した。

【００４３】その結果、第１実施例による耐火断熱軽量
屋根では、部位Ａでの温度が１８２℃、および部位Ｂで
の温度が１３３℃であり、いずれも２６０℃以下という
外断熱防水工法の条件を充分に満足するものであった。

【００４４】これに対し、先提案の耐火断熱軽量屋根で
は、部位Ａでの温度が３１０℃、および部位Ｂでの温度
が２７０℃であり、いずれも２６０℃以下という外断熱
防水工法の条件を満足するに至らず、耐火断熱軽量屋根
としては、不適当であった。

【００４５】また、第１実施例による耐火断熱軽量屋根
と先提案の耐火断熱軽量屋根につき、上記の遮熱性だけ
でなく、たわみ試験、衝撃試験、および外観試験（変
形、破壊、脱落、割れ目、煙試験等）を行なったとこ
ろ、これらの項目については、両耐火断熱軽量屋根は、
いずれも合格するものであった。

【００４６】図３は、この発明の第２実施例を示すもの
である。ここで、上記第１実施例の場合と異なる点は、
上側耐火被覆材層(3) が横断面略波形の屋根板(1) に沿
って、同じく波形に設けられている点にある。この場
合、上側耐火被覆材層(3) は、上記第１実施例の場合と
全く同様に、厚さ４mm、標準密度２５０Ｋｇ／ｍ³およ
び熱伝導率０．０３２Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下のロックウ
ール・フェルト（商品名ルーフネン、日東紡績株式会社
製）を使用すれば、良いものである。

【００４７】図４は、この発明の第３実施例を示すもの
である。この第３実施例では、上記第１実施例の場合と
同様に、上側耐火被覆材層(3) が平坦な形状を有してい
て、横断面略波形の金属板よりなる屋根板(1) の頂部に
のみ上側耐火被覆材層(3) が渡されているもので、屋根
板(1) の谷部とこれの開口部を塞ぐ上側耐火被覆材層
(3) との間には、空間部(9) があけられている。しかし
ながら、この第３実施例では、この空間部(9) 内に耐火
断熱材(11)が充填されている点が、第１実施例の場合と
異なっているものである。ここで、耐火断熱材(11)は、
下側断熱被覆材層(2) と全く同様に、厚さ５０mm、標準
密度４０Ｋｇ／ｍ³および熱伝導率０．０４２Ｋｃａｌ
／ｍｈ℃以下のロックウール・フェルト（商品名ダンロ
ール４３０ＡＬＫ、日東紡績株式会社製）を使用すれば
良い。

【００４８】上記第２実施例と第３実施例のその他の点
は、上記第１実施例の場合と同様であるので、図面にお
いて同一のものには同一の符号を付した。

【００４９】なお、上記各実施例においては、断熱材層
(4) として有機断熱材が用いられているが、これは勿
論、無機断熱材であっても良い。

【００５０】また、この発明による耐火断熱軽量屋根
は、これの屋根板(1) と下側断熱被覆材層(2) と上側耐
火被覆材層(3) との３者を、予め工場においてパネル化
する方が、建設工期の短縮化のために好ましいものであ
るが、場合によっては、これを現場施工により製作する
場合もある。

【００５１】

【発明の効果】この発明は、上述のように、横断面略波
形の金属板よりなる屋根板の下面に沿って耐火被覆材層
が設けられ、屋根板の上側に断熱材層が設けられ、断熱
材層の上に防水シートが張設されている、建物における
耐火断熱軽量屋根において、上記屋根板の下面に沿って
相対的に密度の小さい下側耐火被覆材層が設けられ、同
屋根板の上面に相対的に密度の大きい上側耐火被覆材層
が設けられているから、この発明の耐火断熱軽量屋根に
よれば、先提案の耐火断熱軽量屋根の構成をさらに一歩
進めて、充分な耐火遮熱性を有していて、屋根板上面で
の昇温速度が遅く、断熱防水層下面の最高温度が２６０
℃以下という外断熱防水工法の条件を充分に満足するこ
とができて、屋根板上面の断熱材層および防水シートが
熱によって溶融、分解して破壊するのを未然に防止する
ことができるものである。

【００５２】また、上側耐火被覆材層の上面に断熱材層
が載置されて、断熱材層が防水シート接合片と固定具に
より上側耐火被覆材層および屋根板に固定され、さらに
断熱材の上に防水シートが被せられて、その所要部分が
上記接合片に接合されているので、屋根全体が非常に軽
量であり、従って柱および梁の構造設計上の負担が小さ
く、ひいては建物の建設コストが安くつく。また資材の
運搬および施工においても作業の安全性と迅速化を計る
ことができるとともに、屋根板と下側耐火被覆材層と上
側耐火被覆材層とは、これらを工場で予めパネル化する
ことが可能であるため、建設工期の短縮化を果たし得る
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における耐火断熱軽量屋根
を示す要部拡大断面図である。

【図２】同耐火断熱軽量屋根の部分斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例における耐火断熱軽量屋根
を示す要部拡大断面図である。

【図４】本発明の第３実施例における耐火断熱軽量屋根
を示す要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１横断面波形の鋼板よりなる屋根板２下側耐火被覆材層３上側耐火被覆材層４断熱材層５防水シート６防水シート接合片７タッピンネジ（固定具）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】横断面略波形の金属板よりなる屋根板
(1) の下面に沿って耐火被覆材層(2) が設けられ、屋根
板(1) の上側に断熱材層(4) が設けられ、断熱材層(4)
の上に防水シート(5) が張設されている、建物における
耐火断熱軽量屋根において、上記屋根板(1) の下面に沿
って相対的に密度の小さい下側耐火被覆材層(2) が設け
られ、同屋根板(1) の上面に相対的に密度の大きい上側
耐火被覆材層(3) が設けられ、上側耐火被覆材層(3) の
上面に断熱材層(4) が載置されて、断熱材層(4) が防水
シート接合片(6) と固定具(7) により上側耐火被覆材層
(3) および屋根板(1) に固定されていることを特徴とす
る、建物における耐火断熱軽量屋根。