WO2019074126A1 - 複層不燃木材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a multi-layer incombustible wood, and more particularly to a multi-layer incombustible wood used as a building material.
- Wooden buildings are constructed using wood in the main part for structural strength. Wooden buildings have humidity control and heat insulation properties, and also play a role in reducing the environmental load because the wood itself is recyclable.
- a fireproof layer having a load supporting layer made of wood or the like sufficient to support long-term loads, and a high heat capacity material disposed outside the load supporting layer and having a larger heat capacity than wood there is known a structural material provided with a fireproof layer disposed on the outside of the fireproof layer and made of wood having a predetermined fireproof thickness (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Since such a structural material is provided with a burning layer as a disappearing part during a fire, the building can be maintained by maintaining the strength of the load supporting layer for a certain period of time even while the burning layer is burning. It is possible to prevent the collapse.
- Patent Documents 1 to 3 have fire resistance, since the burning layer has a burning structure, there is a risk that the fire may burn to another object when the burning layer is burned. . In addition, since the heat is transmitted also to the load support layer (support wood portion) by the burning of the burning layer, there is a high possibility that the load support layer may be damaged.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a multi-layer non-combustible wood which is excellent in fire resistance and in which damage to supporting wood parts is extremely small even if a fire occurs around.
- the inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above problems, and by providing an inner noncombustible wood portion having a small amount of nonflammable agent and an outer noncombustible wood portion having a large amount of nonflammable agent outside the supporting wood portion. The inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
- the present invention is: (1) A multi-layered incombustible wood used as a building material, comprising: a supporting wood portion for supporting a load; an inner incombustible wood portion attached around the supporting wood portion; An outer non-combustible wood part attached to the periphery of the wood part, wherein the inner non-combustible wood part and the outer non-combustible wood part both contain a non-combustible, and the non-combustible wood part contains The amount of B is less than that of the noncombustible wood contained in the outer noncombustible wood portion, in a multi-layer incombustible wood.
- the content of the nonflammable agent in the inner noncombustible wood portion is 50 kg / m 3 or more and less than 200 kg / m 3
- the content of the nonflammable agent in the outer noncombustible wood portion is 200 kg / m 3 or more
- the inner non-combustible wood part and the outer non-combustible wood part are formed by mutually connecting a plurality of assembled block materials each containing a non-combustible therein. It exists in the multi-layer incombustible wood described in 2).
- the present invention resides in (5) the multi-layered incombustible wood according to the above (3) or (4), wherein the block assembly is formed by laminating a plurality of plate-like woods to each other.
- the present invention resides in (6) the multilayer non-combustible wood according to any one of the above (1) to (5), wherein the flame retardant is a boron-based flame retardant.
- the present invention is described in any one of the above (1) to (6), wherein a sheet portion made of carbon fiber reinforced plastic is further provided between the supporting wood portion and the inner noncombustible wood portion.
- a sheet portion made of carbon fiber reinforced plastic is further provided between the supporting wood portion and the inner noncombustible wood portion.
- the supporting wood part is a polygonal column
- the sheet part is elongated
- the sheet part is attached to each side face of the supporting wood part along the longitudinal direction of the side face It exists in the multi-layer incombustible wood as described in said (7).
- the present invention resides in (9) the multilayer non-combustible wood according to any one of the above (1) to (8) used as a column or a beam.
- the multi-layer non-combustible wood of the present invention is provided with a supporting wood portion for supporting a load, so that structural strength can be reliably maintained.
- the supporting wood portion is covered with the inner incombustible wood portion and the outer incombustible wood portion, it is possible to maintain the initial state without being affected by the outside.
- the multi-layer non-combustible wood itself can be prevented from burning ( Hereinafter, it is also referred to as "combustion prevention effect.” That is, in the case of fire, etc., the multilayer non-combustible wood is heated from the outside, and the outer non-combustible wood part having a sufficient amount of non-combustible is attached to the outermost part of the multi-layer non-combustible wood The effects can be fully realized. For this reason, there is no case that the fire burns from the multi-layer incombustible wood to other objects. In addition, the combustion resulting from the heat being transmitted from the outer side of the multilayer non-combustible wood can be sufficiently prevented even in the inner non-combustible wood part having a small amount of non-combustible.
- the amount of the incombustible agent contained in the inner incombustible wood portion is smaller than the amount of the incombustible agent contained in the outer incombustible wood portion, so heat transfer can be further suppressed (the following Also referred to as "heat transfer suppression effect".
- heat transfer suppression effect As a result, it is possible to sufficiently prevent the supporting timber from being damaged by the transmitted heat. Therefore, the multi-layer non-combustible wood provided with the inner non-combustible wood part and the outer non-combustible wood part is excellent in fire resistance by exhibiting both the combustion preventing effect and the heat transfer suppressing effect, and supports even if fire occurs around Damage to the wood can be made extremely small.
- the content of the nonflammable agent in the inner noncombustible wood portion is preferably 50 kg / m 3 or more and less than 200 kg / m 3 , and the nonflammable agent content in the outer noncombustible wood portion is 200 kg / m 3 or more preferable.
- the coated incombustible wood can more effectively exhibit the combustion preventing effect and the heat transfer suppressing effect.
- the inner incombustible wood part and the outer incombustible wood part are both formed by mutually connecting a plurality of block assemblies containing an incombustible therein, a supporting wood
- the attachment of the inner incombustible wood part to the part via the sheet part and the attachment of the outer incombustible wood part to the inner incombustible wood part can be easily performed.
- the block assembly has projections or recesses at its end, and the projections of one block assembly fit in the recesses of the other block assembly.
- the block materials can be firmly connected to each other.
- the thickness of the block assembly is adjusted by adjusting the number of plate-like woods to be laminated. It can be adjusted freely.
- the convex part or recessed part mentioned above can be easily formed by mutually shifting and sticking plate-shaped wood.
- the strength can be improved by further providing a sheet portion made of carbon fiber reinforced plastic between the supporting wood portion and the inner incombustible wood portion.
- the strength in the longitudinal direction of the multi-layer incombustible wood can be improved by forming the fiber reinforced plastic into a long shape and adhering it to each side surface of the supporting wood portion along the longitudinal direction. That is, since fiber reinforced plastic is excellent in strength and does not have stretchability, it is possible to suppress breakage or bending of the multilayer incombustible wood due to an earthquake or the like.
- the heat transmission to the supporting wood portion is blocked by the sheet portion, thereby further suppressing damage to the supporting wood portion. be able to.
- the multi-layer non-combustible wood of the present invention among the building materials, it can be suitably used as a column or a beam.
- FIG.1 (a) is a perspective view which shows 1st Embodiment which used the multi-layer incombustible wood which concerns on this invention as a pillar
- FIG.1 (b) is the horizontal sectional view.
- FIG. 2 shows a supporting wood part and a sheet part, a laminated block material of an inner incombustible wood part disassembled and a laminated block material of an outer incombustible wood part disassembled according to the first embodiment. It is a horizontal sectional view.
- FIG. 3 is a perspective view which shows typically the state which fitted the convex part of one assembly block material with the recessed part of the other assembly block material in the multilayer incombustible wood which concerns on 1st Embodiment.
- FIG. 4 is a horizontal sectional view showing a second embodiment in which the multi-layered incombustible wood according to the present invention is used as a pillar.
- FIG. 5 is a partially transparent perspective view showing a third embodiment using the multi-layer incombustible wood according to the present invention as a beam.
- 6 (a) to 6 (c) are horizontal sectional views showing an example in which the number of block assembly materials constituting the inner non-combustible wood part and the outer non-combustible wood part is different in the multi-layer non-combustible wood according to another embodiment. is there.
- FIGS. 7 (a) to 7 (d) are horizontal cross-sectional views showing an example in which the shape of the end portion of the block material is different in the multilayer non-combustible wood according to another embodiment.
- the multi-layered incombustible wood according to the present invention has a rectangular parallelepiped shape and is used as a building material. Specifically, it is suitably used as a column or a beam.
- FIG.1 (a) is a perspective view which shows 1st Embodiment which used the multi-layer incombustible wood which concerns on this invention as a pillar
- FIG.1 (b) is the horizontal sectional view.
- the multi-layer incombustible wood A is a supporting wood part 1 which is a wood for supporting a load, and an inner side attached to the periphery of the supporting wood part 1.
- the incombustible wood part 2a and the outer incombustible wood part 2b attached around the inner incombustible wood part 2a are provided. That is, in the multi-layer incombustible wood A, the periphery of the supporting wood part 1 is covered with the inner incombustible wood part 2a and the outer incombustible wood part 2b.
- the inner incombustible wood portion 2a and the outer incombustible wood portion 2b are not provided on the upper surface and the lower surface of the multilayer incombustible wood A, when using the multilayer incombustible wood A as a pillar, the upper surface and the lower surface are beams, Since it joins with other building materials, such as a pillar or a floor (slab), as a result, the upper surface and lower surface of the multi-layer incombustible wood A will not be exposed.
- the "supporting wood portion” means a portion made of wood and supporting a load.
- the inner noncombustible wood part means a part which is located inside and is made of wood containing the nonflammable agent inside
- the outer noncombustible wood part is located outside and the nonflammable agent inside It means a site consisting of wood containing.
- the inner noncombustible wood part 2a and the outer noncombustible wood part 2b are both incombustible by the action of the nonflammable agent.
- the inner incombustible wood part 2a is attached around the supporting wood part 1 and the outer incombustible wood part 2b is attached around it, even if a fire occurs in the periphery It is possible to prevent the layer incombustible wood A itself from burning. As a result, the fire does not occur from the multi-layer incombustible wood A to other objects. Further, as described later, the amount of the nonflammable agent contained in the inner noncombustible wood portion 2a is smaller than the amount of the nonflammable agent contained in the outer noncombustible wood portion 2b, so that heat transfer can be further suppressed.
- the double layer non-combustible wood according to the first embodiment is excellent in fire resistance and can make the damage to the supporting wood part extremely small even if a fire occurs in the vicinity.
- the support wood part 1 is a square pillar-shaped wood which is a core for supporting a load.
- the support wood portion 1 is designed to be safe in terms of structural strength against load. That is, since the load can be supported by the supporting wood portion 1 alone, even if the inner non-combustible wood portion 2a and the outer non-combustible wood portion 2b are removed, the structural strength can be reliably maintained.
- "load” means the load by the fixed load, loading load, snow load, wind load, earthquake load and earth pressure, and water pressure which are defined in Building Standard Law.
- the multi-layer non-combustible wood A is not particularly limited as a wood used for the supporting wood part 1 and general ones such as Akamatsu, Persimmon, Karamatsu, cedar, persimmon leaf, chestnut, rice bran, spruce, rice hiba, rice pine and the like Moreover, the support wood part 1 employ
- the inner noncombustible wood part 2 a is attached around the supporting wood part 1.
- an adhesive may be applied, or both may be fixed with a fixing tool such as a screw or a nail. In this case, both can be connected more firmly.
- the adhesive is not used or when the fixing tool is not used, the inner noncombustible wood part 2a can be easily attached to and detached from the supporting wood part 1.
- the outer incombustible wood part 2b is attached around the inner incombustible wood part 2a.
- an adhesive may be applied, or both may be fixed by fasteners such as screws or nails. In this case, both can be connected more firmly.
- the adhesive is not used or the fixing tool is not used, the outer incombustible wood portion 2b can be easily attached to and detached from the inner incombustible wood portion 2a.
- Each of the inner noncombustible wood portion 2a and the outer noncombustible wood portion 2b contains a nonflammable agent inside. And the quantity of the nonflammable agent which inner side incombustible wood part 2a contains is smaller than the quantity of the nonflammable agent which outer side incombustible wood part 2b contains.
- the multi-layer non-combustible wood A is excellent in fire resistance by exhibiting both the combustion preventing effect and the heat transfer suppressing effect, and the damage to the supporting wood part is extremely small even if a fire occurs in the surroundings. It can be done.
- the content W1 of the nonflammable agent in the inner noncombustible wood portion 2a is preferably 50 kg / m 3 or more and less than 200 kg / m 3 . If the content W1 is less than 50 kg / m 3 , heat transfer to the supporting wood portion 1 can be suppressed as compared with the case where the content W1 is in the above range, but the outer noncombustible wood portion 2a The inner non-combustible wood part 2a in the vicinity may be damaged due to the transmitted heat, and when the content W1 is 200 kg / m 3 or more, the content W1 is compared with the above range. As a result, the heat transfer suppressing effect may be insufficient, and heat may be transferred to the supporting wood portion 1.
- the content W2 of the nonflammable agent in the outer noncombustible wood part 2b is preferably 200 kg / m 3 or more. If the content W2 is less than 200 kg / m 3 , the outer noncombustible wood part 2b in direct contact with the fire may be insufficient in the combustion prevention effect as compared with the case where the content W2 is in the above range. There is.
- the inner incombustible wood portion 2a and the outer incombustible wood portion 2b are each formed by connecting a plurality of block assemblies to one another.
- the thickness H1 of the inner noncombustible wood part 2a (block assembly) is preferably 5 mm to 30 mm. If the thickness H1 is less than 5 mm, compared with the case where the thickness H1 is in the above range, temporarily, if a fire occurs in the periphery, there is a risk that heat may be transmitted to the supporting wood portion 1, and the thickness H1 is If it exceeds 30 mm, the heat conductivity will be higher than in the case where the thickness H1 is in the above range, and heat may be transmitted to the supporting wood portion.
- the thickness H2 of the outer noncombustible wood portion 2b (block assembly) is preferably 5 mm to 150 mm. If the thickness H2 is less than 5 mm, fire resistance may be insufficient as compared to the case where the thickness H2 is in the above range, and if the thickness H2 is more than 150 mm, the thickness H2 is in the above range Since the weight is increased as compared with the case, there is a disadvantage that the workability is deteriorated and the cost is increased.
- FIG. 2 shows a supporting wood part and a sheet part, a laminated block material of an inner incombustible wood part disassembled and a laminated block material of an outer incombustible wood part disassembled according to the first embodiment. It is a horizontal sectional view.
- the hollow quadrangular prism-like inner incombustible wood part 2 a has four corner L-shaped block assemblies 21, 22 having a corner near the middle of each side of the supporting wood part 1. , 23, 24 are separable. That is, the inner noncombustible wood part 2a is formed by connecting the block assemblies 21, 22, 23, 24 to each other.
- the attachment of the inner incombustible wood part 2a to the supporting wood part 1 can be easily performed.
- the lower left block assembly is the first inner assembly block 21
- the upper left assembly block is the second inner assembly block 22
- the upper right assembly The block material is also referred to as the third inner assembly block 23, and the lower right assembly block is also referred to as the fourth inner assembly block 24.
- the first inner assembly block 21 has a convex portion 21a at the end on the fourth inner assembly block 24 side, and the recess 21b at the end on the second inner assembly block 22 side.
- the second inner assembly block material 22 has a convex portion 22a at an end on the first inner assembly block material 21 side and a recess 22b at an end on the third inner assembly block material 23 side.
- the third inner assembly block material 23 has a convex portion 23a at the end on the second inner assembly block material 22 side, and the end on the fourth inner assembly block material 24 side is stepped.
- the fourth inner assembly block 24 has a recess 24b at the end on the first inner assembly block 21 side, and the end on the third inner assembly block 23 side is stepped.
- the convex portion 21 a of the first inner assembly block 21 can be fitted into the recess 24 b of the fourth inner assembly block 24.
- the convex portion 22 a of the second inner assembly block 22 can be fitted into the recess 21 b of the first inner assembly block 21.
- the convex portion 23 a of the third inner assembly block 23 can be fitted into the recess 22 b of the second inner assembly block 22.
- the stepped end of the third inner assembly block material 23 and the stepped end of the fourth inner assembly block material 24 are in the opposite direction, and the shapes are matched by abutting. It has become.
- the step-like end of the third inner assembly block 23 and the step-like end of the fourth inner assembly block 24 are brought into contact with each other, , 22, 23, 24 by fitting the corresponding convex portions and concave portions to each other, the inner noncombustible wood portion 2a is formed on the outside of the support wood portion 1.
- the inner non-combustible wood portion 2a connects the block assemblies 21, 22, 23, 24 with each other by using the convex portion and the concave portion, it is possible to strengthen the connection without inadvertently coming off. can do.
- the hollow quadrangular prism-like outer incombustible wood part 2b has four L-shaped block assemblies 31, 32, 33, 34 in a top view with corners and a linear shape for connecting these block assemblies. It is separable into 35, 36, 37, and 38 of block assembly materials (referred to as "auxiliary assembly block materials"). That is, the outer non-combustible wood portion 2b is formed by connecting the block assemblies 31, 32, 33, 34 to each other via the corresponding auxiliary block assemblies 35, 36, 37, 38. Thereby, in the multi-layer incombustible wood A, the outer incombustible wood part 2b can be easily attached to the inner incombustible wood part 2a.
- the lower left block assembly is the first outer block assembly 31, and the upper left block assembly is the second outer block assembly 32, the upper right assembly.
- the block material is the third outer assembly block 33, the lower right assembly block is the fourth outer assembly block 34, the lower auxiliary assembly block is the first auxiliary assembly member 35, the left auxiliary assembly block is the first 2)
- the auxiliary assembly block 36, the upper auxiliary assembly block is also referred to as the third auxiliary assembly block 37, and the right auxiliary assembly block is also referred to as the fourth auxiliary assembly block 38.
- the first outer assembly block material 31 has a convex portion 31a at the end on the first auxiliary assembly block 35 side, and the concave portion 31b at the second auxiliary assembly block 36 Have.
- the second outer assembly block material 32 has a convex portion 32a at the end on the second auxiliary assembly block material 36 side, and has a recess 32b at the end on the third auxiliary assembly block material 37 side.
- the third outer assembly block material 33 has a convex portion 33a at the end on the third auxiliary assembly block material 37 side, and the end on the fourth auxiliary assembly block material 38 side is stepped.
- the fourth outer assembly block material 34 has a convex portion 34 a at the end on the fourth auxiliary assembly block material 38 side and a recess 34 b at the end on the first auxiliary assembly block material 35 side.
- the first auxiliary assembly block material 35 has a convex portion 35 a at the end on the fourth outer assembly block material 34 side and a recess 35 b at the end on the first outer assembly block material 31 side.
- the second auxiliary assembly block 36 has a protrusion 36 a at the end on the first outer assembly block 31 side and a recess 36 b at the end on the second outer assembly block 32 side.
- the third auxiliary assembly block material 37 has a convex portion 37a at the end on the second outer assembly block material 32 side and a recess 37b at the end on the third outer assembly block material 33 side.
- the fourth auxiliary assembly block material 34 has a recess 38b at the end on the fourth outer assembly block material 34 side, and the end on the third outer assembly block material 33 side is stepped.
- the convex portion 34 a of the fourth outer assembly block 34 is engageable with the recess 38 b of the fourth auxiliary assembly block 38. Further, the convex portion 35 a of the first auxiliary assembly block 35 can be fitted into the recess 34 b of the fourth outer assembly block 34. Also, the convex portion 31 a of the first outer assembly block 31 can be fitted into the recess 35 b of the first auxiliary assembly block 35. The convex portion 36 a of the second auxiliary assembly block 36 can be fitted into the recess 31 b of the first outer assembly block 31. Also, the convex portion 32 a of the second outer assembly block 32 can be fitted into the recess 36 b of the second auxiliary assembly block 36.
- the convex portion 37 a of the third auxiliary assembly block material 37 can be fitted into the concave portion 32 b of the second outer assembly block material 32.
- the convex portion 33 a of the third outer assembly block 33 can be fitted into the recess 37 b of the third auxiliary assembly block 37.
- the stepped end of the third outer assembly block 33 and the stepped end of the fourth auxiliary assembly block 38 are in the opposite direction, and the shapes are matched by bringing them into contact with each other. It has become.
- the step-like end of the third outer assembly block 33 and the step-like end of the fourth auxiliary assembly 38 are brought into contact with each other and the block 31 is assembled.
- 32, 33, 34 by fitting the corresponding convex and concave portions of the auxiliary assembly blocks 35, 36, 37, 38 to the outer incombustible wood portion 2a.
- Wood part 2b is formed.
- the outer noncombustible wood portion 2a connects the assembled block members 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 with the use of the convex portion and the concave portion, so that the outer incombustible wood portion 2a can ,
- the connection can be made strong.
- Each block assembly (inner assembly block, outer assembly block and auxiliary assembly block) contains a flame retardant and consists of a plurality of plate-like woods laminated to one another.
- the inner incombustible wood portion 2a and the outer incombustible wood portion 2b can have sufficient strength, and can be surely incombustible.
- the wood used for the plate-like wood is not particularly limited, and red pine, mulberry, Japanese pine, cedar, cedar, mulberry leaf, chestnut, rice bran, spruce, rice hut, solid wood such as rice pine, veneer laminated material (LVL ), Plywood, plate-like laminated lumber, etc. can be suitably used.
- the thickness H3 of the plate-like wood is preferably 5 mm to 50 mm from the viewpoint of ease of handling and ease of production.
- the above-mentioned flame retardants include boron-based flame retardants mainly comprising boron compounds such as boric acid, sodium borate, potassium borate and ammonium borate, and phosphates such as ammonium phosphate and guanidine phosphate
- boron-based flame retardants mainly comprising boron compounds such as boric acid, sodium borate, potassium borate and ammonium borate, and phosphates such as ammonium phosphate and guanidine phosphate
- phosphorus-based flame retardants containing nitrogen-based compounds as main components
- nitrogen-based flame retardants halogen-based flame retardants mainly containing halogen compounds such as ammonium bromide
- silicon-based flame retardants mainly containing silicon compounds.
- the flame retardant is preferably a boron flame retardant from the viewpoint of excellent safety in handling, small environmental load, and sufficient incombustible effect.
- the solid content of the contained boron-based compound is preferably at least 10% by mass
- a non-combustible liquid is prepared by dissolving or dispersing a non-combustible agent in a medium such as water, and blowing is applied to a plate-like wood before laminating the non-combustible liquid or a block assembly after laminating the plate-like wood.
- the application method include an immersion method in which a non-combustible agent is provided by immersing a dried plate-like wood or a dried laminated block material in the incombustible liquid.
- the heating and cooling process or the pressure reducing process may be performed.
- the incombustible liquid for example, the incombustible liquid described in Japanese Patent No. 3485914 can also be adopted.
- the planks are bonded to one another by means of an adhesive.
- the adhesive is not particularly limited, and a known adhesive such as resorcinol resin adhesive can be appropriately used. In addition, not only in this case, the same may be said of the adhesive mentioned above.
- the two pieces of gluing are bonded at right angles to the end of the (other) plate-like wood that forms the corner, and the faces are bonded so that one end of the plate-like wood of different lengths in the width direction is aligned. It is obtained by bonding the laminate at right angles to the side surface of the first laminate and bonding the surfaces to the plate-like wood forming the corner.
- the multi-layer incombustible wood A three plate-like woods are laminated as a first laminate, and two plate-like woods are laminated as a second laminate.
- the straight block assemblies 35, 36, 37, 38 are obtained by bonding plate-like wood surfaces different in length in the width direction.
- three plate-like woods are laminated.
- each block assembly since plate-like woods having different lengths in the width direction are used, the end of the block assembly can be easily stepped.
- the central plate-like wood project it is possible to form a convex portion at the end of the block assembly, and conversely, by making the front and back plate-like wood project, it is possible to form a recess in the end of the block assembly. Can be formed.
- FIG. 3 is a perspective view which shows typically the state which fitted the convex part of one assembly block material with the recessed part of the other assembly block material in the multilayer incombustible wood which concerns on 1st Embodiment.
- FIG. 3 in the inner incombustible wood portion 2a and the outer incombustible wood portion 2b, vertically extending convex portions formed by projecting the plate-like wood at the center of one of the block assembly members are the other The block materials are connected to each other by strongly pressing into and fitting in vertically extending recesses formed by projecting plate-like woods before and after the block material.
- roundness R is provided at the corner portions on both sides of the convex portion.
- the adhesive can be used to strongly connect, and the adhesive can be made detachable without using the adhesive.
- FIG. 4 is a horizontal sectional view showing a second embodiment in which the multi-layered incombustible wood according to the present invention is used as a pillar. As shown in FIG.
- the multi-layer incombustible wood B is a supporting wood part 1 which is a wood for supporting a load, a sheet part 3 attached around the supporting wood part 1, and the sheet part 3
- the inner incombustible wood portion 2a attached to the outside of the sheet portion 3 and the outer incombustible wood portion 2b attached around the inner incombustible wood portion 2a are provided so as not to be exposed.
- the multi-layered incombustible wood B according to the second embodiment is a composite according to the first embodiment except that the sheet portion 3 is further provided between the supporting wood portion 1 and the inner incombustible wood portion 2a. It is the same as the layer incombustible wood A.
- the sheet portion 3 is attached between the supporting wood portion 1 and the inner incombustible wood portion 2a, that is, on each side surface of the supporting wood portion 1. Thereby, the strength of the multilayer non-combustible wood B is extremely improved.
- the sheet portion 3 is in the form of a flat sheet, and is attached to each side surface of the support wood portion 1 by sticking. At this time, the thickness H4 of the sheet portion 3 is preferably 0.1 mm to 5 mm.
- the thickness H4 is less than 0.1 mm, the strength improvement effect may not be sufficiently obtained as compared with the case where the thickness H4 is in the above range, and if the thickness H4 exceeds 5 mm, the thickness H4 is not Compared with the case where it is in the said range, there is a fault which weight becomes large and is inferior to handleability.
- the sheet portion 3 is long. For this reason, it adheres to each side of support wood part 1 along the longitudinal direction (upper and lower direction) of support wood part 1. Thereby, the strength in the longitudinal direction of the multilayer incombustible wood B can be improved.
- the occupancy ratio is a value obtained by dividing the area of the surface of all the sheet portions 3 stuck to the side surface of the supporting wood portion 1 by the area of the side surface of the supporting wood portion 1.
- the sheet portion 3 is made of fiber reinforced plastic. That is, since fiber reinforced plastic is excellent in strength and does not have stretchability, it is possible to suppress breakage or bending of the multilayer incombustible wood A due to an earthquake or the like. Specifically, those composed of fibers such as glass fibers, carbon fibers, resin fibers such as lignin, Kepler and Dyneema, and unsaturated polyesters, epoxy resins, polyamide resins, phenol resins and the like can be mentioned. Among these, carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is suitably used as the sheet part 3.
- CFRP carbon fiber reinforced plastic
- FIG. 5 is a partially transparent perspective view showing a third embodiment using the multi-layer incombustible wood according to the present invention as a beam. In FIG. 5, only the outline of the block assembly is shown. As shown in FIG.
- the multi-layer incombustible wood C is a supporting wood part 1 which is a wood for supporting a load, and an inner incombustible wood part attached to the side and the lower surface of the periphery of the supporting wood part 1 2a1 and an outer incombustible wood part 2b1 attached to the outside of the inner incombustible wood part 2a1. That is, in the multi-layer incombustible wood C, the side and lower surfaces of the supporting wood portion 1 are covered with the inner incombustible wood portion 2a1 and the outer incombustible wood portion 2b1.
- the inner noncombustible wood portion 2a1 and the outer noncombustible wood portion 2b1 are not provided on the upper surface and end face (surface parallel to the cross section) of the multi-layered non-combustible wood C, when using the multi-layered non-combustible wood C as a beam,
- the upper surface is joined with other building materials such as floor (slab) Q, and the left and right side surfaces are joined with other building materials such as beams (small beams), columns or the like, resulting in the upper surface of multi-layer incombustible wood C And the end face of both sides will not be exposed.
- the inner non-combustible wood part 2a1 and the outer non-combustible wood part 2b1 are provided on the side surface and the lower surface of the supporting wood part 1, so even if fire occurs around the multi-layer non-combustible wood C It can prevent itself from burning. As a result, the fire does not occur from the multi-layer incombustible wood C to other objects.
- the supporting wood part 1 since the supporting wood part 1 is protected by the inner incombustible wood part 2a1 and the outer incombustible wood part 2b1, even if the multi-layer incombustible wood C is heated, the supporting wood part 1 is heated. Can be suppressed.
- the support wood part 1 can maintain an initial state, without receiving not only from a fire but from other external influences. From these facts, the multilayer incombustible wood C according to the third embodiment is excellent in fire resistance, and the damage to the supporting wood portion 1 is extremely small even if a fire occurs in the vicinity.
- the support wood portion 1 is a square pillar-shaped wood, but it is not limited to this as long as it can support a load. That is, the support wood portion 1 may be a polygonal pillar such as a triangular prism, a pentagonal prism, a hexagonal prism, or the like, or may be cylindrical. Moreover, although the inner incombustible wood part 2a and the outer incombustible wood part 2b are hollow square pole shape, if it can arrange
- a solid wood is adopted as the supporting wood part 1, but it is made of plywood, veneer laminate (LVL), laminated wood, etc. It may be.
- the sheet portion 3 (fiber reinforced plastic) is attached to each side surface of the supporting wood portion 1 along the longitudinal direction of the side surface, but is limited thereto I will not.
- the sheet portion 3 may be provided in a spiral shape or in a ring shape with respect to the support wood portion 1.
- the number of block assemblies for forming the inner incombustible wood portion 2a or the outer incombustible wood portion 2b is not particularly limited.
- 6 (a) to 6 (c) are horizontal sectional views showing an example in which the number of block assembly materials constituting the inner non-combustible wood part and the outer non-combustible wood part is different in the multi-layer non-combustible wood according to another embodiment. is there. 6 (a) to 6 (c), only the outline of the block assembly is shown.
- the inner incombustible wood part and the outer incombustible wood part consist of two laminated block materials, and in the double-layered incombustible wood E shown in FIG.
- the outer and incombustible wood parts are composed of three laminated block materials
- the double-layered incombustible wood F shown in FIG. 6 (c) is composed of the inner incombustible wood parts
- the outer incombustible wood parts is composed of four laminated block materials .
- the number of block assemblies obtained by dividing the inner incombustible wood portion and the outer incombustible wood portion can be appropriately adjusted.
- These multi-layered reinforced woods D, E and F are obtained by connecting block assembly materials, but instead of the block assembly materials, one piece of solid material, veneer laminate (LVL), plywood, etc. May be used.
- the block assembly is formed by laminating a plurality of plate-like woods to each other, but the number of plate-like woods to be laminated is particularly It is not limited. Moreover, although the plate-like wood from which the length of the width direction differs is employ
- FIGS. 7 (a) to 7 (d) are horizontal cross-sectional views showing an example in which the shape of the end portion of the block material is different in the multilayer non-combustible wood according to another embodiment. 7 (a) to 7 (d), only the outline of the block assembly is shown. As shown in FIGS.
- the inner non-combustible wood part 2a and the outer non-combustible wood part 2b are formed of a plurality of assembled block materials containing non-combustible It is also possible to adopt solid wood, veneer laminated material (LVL), plywood or the like as long as it contains
- finish processing may be applied to the outer surface.
- a known coating may be applied as an exterior, and a known sheet, a veneer, or a decorative plate may be attached.
- precipitation of the nonflammable agent can be suppressed, and the durability of the multilayer reinforced wood is also improved.
- Table 1 The amount of boron-based flame retardants shown in Table 1 was applied to the laminated block material to obtain noncombustible wood. Then, the heat transfer suppressing effect and the combustion preventing effect were tested on such noncombustible wood. The obtained results are shown in Table 1.
- Table 1 “A1” is excellent in the heat transfer suppressing effect and the effect of the present invention can be obtained, “B1” is the heat transfer suppressing effect recognized and the effect of the present invention can be obtained, “C1” Means that the heat transfer suppressing effect is not recognized and the effect of the present invention can not be obtained.
- A2 is excellent in the combustion preventing effect, and those which can obtain the effect of the present invention, "B2” can be recognized the combustion preventing effect, those which can obtain the effect of the present invention, “C2” is the combustion preventing effect. It means that which is not recognized and the effect of the present invention can not be obtained.
- the non-combustible wood having a non-combustible content of 50 kg / m 3 or more and less than 200 kg / m 3 has a heat transfer suppressing effect, it can be used in the inner noncombustible wood part of the multilayer incombustible wood of the present invention It was confirmed to be suitable. Further, it is confirmed that the incombustible wood having a content of the incombustible of 200 kg / m 3 or more is suitable for the outer incombustible wood portion in the multilayer incombustible wood of the present invention because the combustion preventing effect is recognized.
- the multi-layered incombustible wood according to the present invention is suitably used as a building material which is a framework of a building, for example, a pillar or a beam.
- the multi-layer incombustible wood according to the present invention is excellent in fire resistance, and can minimize damage to the supporting wood even if a fire occurs in the vicinity.
- Support wood 21 First inner block assembly (block assembly) 21a, 22a, 23a, 31a, 32a, 33a, 35a, 36a, 37a ... convex portions 21b, 22b, 24b, 31b, 32b, 34b, 35b, 36b, 37b, 38b ...
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Abstract
【課題】耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さい複層不燃木材を提供すること。 【解決手段】本発明は、建築材料として用いられる複層不燃木材Aであって、荷重を支持するための支持木材部1と、該支持木材部1の周囲に取り付けられた内側不燃木材部2aと、該内側不燃木材部2aの周囲に取り付けられた外側不燃木材部2bと、を備え、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bが、共に、内部に不燃剤を含有するものであり、内側不燃木材部2aが含有する不燃剤の量が、外側不燃木材部2bが含有する不燃剤の量よりも少ない複層不燃Aである。
Description
本発明は、複層不燃木材に関し、更に詳しくは、建築材料として用いられる複層不燃木材に関する。
構造耐力上主要な部分に木材を用いた木造建築物が数多く建設されている。
木造建築物は、調湿性、断熱性等を有しており、また、木材自体がリサイクル可能であることから、環境負荷の低減の役割を果たしている。
木造建築物は、調湿性、断熱性等を有しており、また、木材自体がリサイクル可能であることから、環境負荷の低減の役割を果たしている。
ところが、木材は、可燃性であり、火災に弱いという性質を有する。
そのため、近年では、木造建築物に用いられる建築材料として、耐火性を有すると共に、強度に優れるものが求められている。
そのため、近年では、木造建築物に用いられる建築材料として、耐火性を有すると共に、強度に優れるものが求められている。
例えば、耐火性を有する建築材料としては、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。
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。
しかしながら、上記特許文献1~3に記載の構造材は、耐火性を有するものの、燃えしろ層が燃える構成であるため、燃えしろ層の燃焼時に、その火が他の物体に燃え移る恐れがある。
また、燃えしろ層の燃焼により、荷重支持層(支持木材部)にも熱が伝わることになるため、当該荷重支持層にもダメージが残る可能性が高い。
また、燃えしろ層の燃焼により、荷重支持層(支持木材部)にも熱が伝わることになるため、当該荷重支持層にもダメージが残る可能性が高い。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さい複層不燃木材を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、支持木材部の外側に、不燃剤の量が少ない内側不燃木材部と、不燃剤の量が多い外側不燃木材部とを設けることにより、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複層不燃木材であって、荷重を支持するための支持木材部と、該支持木材部の周囲に取り付けられた内側不燃木材部と、該内側不燃木材部の周囲に取り付けられた外側不燃木材部と、を備え、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が、共に、内部に不燃剤を含有するものであり、内側不燃木材部が含有する不燃剤の量が、外側不燃木材部が含有する不燃剤の量よりも少ない複層不燃木材に存する。
本発明は、(2)内側不燃木材部における不燃剤の含有量が50kg/m3以上200kg/m3未満であり、外側不燃木材部における不燃剤の含有量が200kg/m3以上である上記(1)記載の複層不燃木材に存する。
本発明は、(3)内側不燃木材部及び外側不燃木材部が、いずれも、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである上記(1)又は(2)に記載の複層不燃木材に存する。
本発明は、(4)集成ブロック材が凸部又は凹部を有し、一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合されている上記(3)記載の複層不燃木材に存する。
本発明は、(5)集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる上記(3)又は(4)に記載の複層不燃木材に存する。
本発明は、(6)不燃剤が硼素系不燃剤である上記(1)~(5)のいずれか1つに記載の複層不燃木材に存する。
本発明は、(7)支持木材部と内側不燃木材部との間には、炭素繊維強化プラスチックからなるシート部が更に設けられている上記(1)~(6)のいずれか1つに記載の複層不燃木材に存する。
本発明は、(8)支持木材部が多角柱状であり、シート部が長尺状であり、該支持木材部の各側面に、該側面の長手方向に沿って、シート部が貼着されている上記(7)記載の複層不燃木材に存する。
本発明は、(9)柱又は梁として用いられる上記(1)~(8)のいずれか1つに記載の複層不燃木材に存する。
本発明の複層不燃木材は、荷重を支持するための支持木材部を備えるので、構造耐力を確実に維持することができる。
また、支持木材部は、内側不燃木材部及び外側不燃木材部より被覆されているので、外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。
また、支持木材部は、内側不燃木材部及び外側不燃木材部より被覆されているので、外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。
本発明の複層不燃木材は、支持木材部の周囲に内側不燃木材部が取り付けられ、その周囲に外側不燃木材部が取り付けられているので、複層不燃木材自体が燃焼することを防止できる(以下「燃焼防止効果」ともいう。)。すなわち、火災等においては、複層不燃木材は、外側から加熱されるところ、複層不燃木材の最も外側には、不燃剤の量が十分な外側不燃木材部が取り付けられているので、燃焼防止効果を十分に発揮することができる。このため、複層不燃木材から他の物体に火が燃え移るという事態も生じない。
なお、複層不燃木材の外側から、熱が伝達されることに起因する燃焼は、不燃剤の量が少ない内側不燃木材部であっても十分に防止できる。
なお、複層不燃木材の外側から、熱が伝達されることに起因する燃焼は、不燃剤の量が少ない内側不燃木材部であっても十分に防止できる。
本発明の被覆不燃木材は、内側不燃木材部が含有する不燃剤の量が、外側不燃木材部が含有する不燃剤の量よりも少なくなっているので、熱が伝わることをより抑制できる(以下「熱伝達抑制効果」ともいう。)。これにより、支持木材部が、伝達される熱によりダメージを受けるということも十分に防止できる。
したがって、内側不燃木材部及び外側不燃木材部を備える複層不燃木材は、燃焼防止効果及び熱伝達抑制効果の両方を発揮することにより、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さいものとすることができる。
したがって、内側不燃木材部及び外側不燃木材部を備える複層不燃木材は、燃焼防止効果及び熱伝達抑制効果の両方を発揮することにより、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さいものとすることができる。
このとき、内側不燃木材部における不燃剤の含有量が50kg/m3以上200kg/m3未満であることが好ましく、外側不燃木材部における不燃剤の含有量が200kg/m3以上であることが好ましい。これらの場合、被覆不燃木材は、燃焼防止効果及び熱伝達抑制効果をより効果的に発揮することが可能となる。
本発明の被覆不燃木材においては、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が、いずれも、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである場合、支持木材部に対するシート部を介した内側不燃木材部の取り付け、及び、内側不燃木材部に対する外側不燃木材部の取り付けを容易に行うことができる。
本発明の被覆不燃木材においては、集成ブロック材が端部に凸部又は凹部を有し、一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合された形態であると、集成ブロック材同士を強固に連結させることができる。
本発明の複層不燃木材においては、集成ブロック材が、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、貼り合わせる板状木材の枚数を調整することにより、集成ブロック材の厚みを自由に調整することができる。
また、板状木材を互いにずらして貼り付けることにより、上述した凸部又は凹部を容易に形成することができる。
また、板状木材を互いにずらして貼り付けることにより、上述した凸部又は凹部を容易に形成することができる。
本発明の複層不燃木材においては、支持木材部と内側不燃木材部との間に、炭素繊維強化プラスチックからなるシート部を更に設けることにより、強度を向上させることができる。
特に、上記繊維強化プラスチックを長尺状とし、支持木材部の各側面に対して、長手方向に沿って貼着することにより、複層不燃木材の長手方向における強度を向上させることができる。すなわち、繊維強化プラスチックは、強度に優れると共に、伸縮性を有さないので、地震等により複層不燃木材が折れたり曲がったりすることを抑制できる。
また、複層不燃木材においては、仮に内側不燃木材部が蓄熱したとしても、シート部により、支持木材部への熱の伝達が遮断されるため、支持木材部がダメージを受けることをより抑制することができる。
特に、上記繊維強化プラスチックを長尺状とし、支持木材部の各側面に対して、長手方向に沿って貼着することにより、複層不燃木材の長手方向における強度を向上させることができる。すなわち、繊維強化プラスチックは、強度に優れると共に、伸縮性を有さないので、地震等により複層不燃木材が折れたり曲がったりすることを抑制できる。
また、複層不燃木材においては、仮に内側不燃木材部が蓄熱したとしても、シート部により、支持木材部への熱の伝達が遮断されるため、支持木材部がダメージを受けることをより抑制することができる。
本発明の複層不燃木材においては、建築材料の中でも、柱又は梁として好適に用いることができる。
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。
本発明に係る複層不燃木材は、直方体状であり、建築材料として用いられる。具体的には、柱又は梁として好適に用いられる。
(第1実施形態)
まず、本発明に係る複層不燃木材の第1実施形態について説明する。
第1実施形態に係る複層不燃木材Aは、柱として用いた場合の例である。
図1(a)は、本発明に係る複層不燃木材を柱として用いた第1実施形態を示す斜視図であり、図1(b)は、その水平断面図である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、複層不燃木材Aは、荷重を支持するための木材である支持木材部1と、該支持木材部1の周囲に取り付けられた内側不燃木材部2aと、該内側不燃木材部2aの周囲に取り付けられた外側不燃木材部2bとを備える。すなわち、複層不燃木材Aにおいては、支持木材部1の周囲が、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bによって被覆されている。
なお、複層不燃木材Aの上面及び下面には、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bが設けられていないが、複層不燃木材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、結果として複層不燃木材Aの上面及び下面は露出しないことになる。
まず、本発明に係る複層不燃木材の第1実施形態について説明する。
第1実施形態に係る複層不燃木材Aは、柱として用いた場合の例である。
図1(a)は、本発明に係る複層不燃木材を柱として用いた第1実施形態を示す斜視図であり、図1(b)は、その水平断面図である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、複層不燃木材Aは、荷重を支持するための木材である支持木材部1と、該支持木材部1の周囲に取り付けられた内側不燃木材部2aと、該内側不燃木材部2aの周囲に取り付けられた外側不燃木材部2bとを備える。すなわち、複層不燃木材Aにおいては、支持木材部1の周囲が、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bによって被覆されている。
なお、複層不燃木材Aの上面及び下面には、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bが設けられていないが、複層不燃木材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、結果として複層不燃木材Aの上面及び下面は露出しないことになる。
ここで、「支持木材部」とは、木材からなり、荷重を支持するための部位を意味する。
また、「内側不燃木材部」とは、内側に位置し、内部に不燃剤を含有する木材からなる部位を意味し、「外側不燃木材部」とは、外側に位置し、内部に不燃剤を含有する木材からなる部位を意味する。なお、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bは、いずれも、不燃剤の作用により、不燃化されている。
また、「内側不燃木材部」とは、内側に位置し、内部に不燃剤を含有する木材からなる部位を意味し、「外側不燃木材部」とは、外側に位置し、内部に不燃剤を含有する木材からなる部位を意味する。なお、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bは、いずれも、不燃剤の作用により、不燃化されている。
複層不燃木材Aにおいては、支持木材部1の周囲に内側不燃木材部2aが取り付けられ、その周囲に外側不燃木材部2bが取り付けられているので、仮に周辺で火災が生じたとしても、複層不燃木材A自体が燃焼することを防止することができる。これにより、複層不燃木材Aから他の物体に火が燃え移るという事態も生じない。
また、後述するように、内側不燃木材部2aが含有する不燃剤の量が、外側不燃木材部2bが含有する不燃剤の量よりも少なくなっているので、熱が伝わることをより抑制できる。これにより、支持木材部が、伝達される熱によりダメージを受けるということも十分に防止できる。
また、複層不燃木材Aにおいては、支持木材部1は、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2b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く、初期の状態を維持することが可能である。
これらのことから、第1実施形態に係る複層不燃木材は、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さいものとすることができる。
また、後述するように、内側不燃木材部2aが含有する不燃剤の量が、外側不燃木材部2bが含有する不燃剤の量よりも少なくなっているので、熱が伝わることをより抑制できる。これにより、支持木材部が、伝達される熱によりダメージを受けるということも十分に防止できる。
また、複層不燃木材Aにおいては、支持木材部1は、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2b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く、初期の状態を維持することが可能である。
これらのことから、第1実施形態に係る複層不燃木材は、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さいものとすることができる。
複層不燃木材Aにおいて、支持木材部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。
当該支持木材部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、支持木材部1単独で、荷重を支持可能となっているため、仮に、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2b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。
当該支持木材部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、支持木材部1単独で、荷重を支持可能となっているため、仮に、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2b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。
複層不燃木材Aにおいて、支持木材部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
また、支持木材部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。
また、支持木材部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。
内側不燃木材部2aは、支持木材部1の周囲に取り付けられる。
複層不燃木材Aにおいて、内側不燃木材部2aを支持木材部1に取り付ける際には、接着剤を付与してもよく、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、支持木材部1に対する内側不燃木材部2aの着脱を容易に行うことが可能となる。
複層不燃木材Aにおいて、内側不燃木材部2aを支持木材部1に取り付ける際には、接着剤を付与してもよく、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、支持木材部1に対する内側不燃木材部2aの着脱を容易に行うことが可能となる。
外側不燃木材部2bは、内側不燃木材部2aの周囲に取り付けられる。
複層不燃木材Aにおいて、外側不燃木材部2bを内側不燃木材部2aに取り付ける際には、接着剤を付与してもよく、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、内側不燃木材部2aに対する外側不燃木材部2bの着脱を容易に行うことが可能となる。
複層不燃木材Aにおいて、外側不燃木材部2bを内側不燃木材部2aに取り付ける際には、接着剤を付与してもよく、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、内側不燃木材部2aに対する外側不燃木材部2bの着脱を容易に行うことが可能となる。
内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bは、いずれも、内部に不燃剤を含有している。
そして、内側不燃木材部2aが含有する不燃剤の量は、外側不燃木材部2bが含有する不燃剤の量よりも少なくなっている。
これにより、複層不燃木材Aは、燃焼防止効果及び熱伝達抑制効果の両方を発揮することにより、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さいものとすることができる。
そして、内側不燃木材部2aが含有する不燃剤の量は、外側不燃木材部2bが含有する不燃剤の量よりも少なくなっている。
これにより、複層不燃木材Aは、燃焼防止効果及び熱伝達抑制効果の両方を発揮することにより、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さいものとすることができる。
具体的には、内側不燃木材部2aにおける不燃剤の含有量W1は50kg/m3以上200kg/m3未満であることが好ましい。当該含有量W1が50kg/m3未満であると、含有量W1が上記範囲内にある場合と比較して、支持木材部1に熱が伝達されることは抑制できるものの、外側不燃木材部2aに近接する内側不燃木材部2aが伝達される熱に起因してダメージを受ける恐れがあり、当該含有量W1が200kg/m3以上であると、含有量W1が上記範囲内にある場合と比較して、熱伝達抑制効果が不十分となり、支持木材部1に熱が伝達する恐れがある。
一方、外側不燃木材部2bにおける不燃剤の含有量W2は200kg/m3以上であることが好ましい。当該含有量W2が200kg/m3未満であると、含有量W2が上記範囲内にある場合と比較して、直接火災と接触する外側不燃木材部2bは、燃焼防止効果が不十分となる恐れがある。
一方、外側不燃木材部2bにおける不燃剤の含有量W2は200kg/m3以上であることが好ましい。当該含有量W2が200kg/m3未満であると、含有量W2が上記範囲内にある場合と比較して、直接火災と接触する外側不燃木材部2bは、燃焼防止効果が不十分となる恐れがある。
内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bは、いずれも、複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されている。
内側不燃木材部2a(集成ブロック材)の厚みH1は、5mm~30mmであることが好ましい。厚みH1が5mm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、周辺で火災が起こった場合、熱が支持木材部1に伝達される恐れがあり、厚みH1が30mmを超えると、厚みH1が上記範囲内にある場合と比較して、熱伝達性が高くなり、支持木材部に熱が伝わる恐れがある。
同様に、外側不燃木材部2b(集成ブロック材)の厚みH2は、5mm~150mmであることが好ましい。厚みH2が5mm未満であると、厚みH2が上記範囲内にある場合と比較して、耐火性が不十分となる恐れがあり、厚みH2が150mmを超えると、厚みH2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。
内側不燃木材部2a(集成ブロック材)の厚みH1は、5mm~30mmであることが好ましい。厚みH1が5mm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、周辺で火災が起こった場合、熱が支持木材部1に伝達される恐れがあり、厚みH1が30mmを超えると、厚みH1が上記範囲内にある場合と比較して、熱伝達性が高くなり、支持木材部に熱が伝わる恐れがある。
同様に、外側不燃木材部2b(集成ブロック材)の厚みH2は、5mm~150mmであることが好ましい。厚みH2が5mm未満であると、厚みH2が上記範囲内にある場合と比較して、耐火性が不十分となる恐れがあり、厚みH2が150mmを超えると、厚みH2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実施形態に係る複層不燃木材において支持木材部及びシート部と、解体させた内側不燃木材部の集成ブロック材と、解体させた外側不燃木材部の集成ブロック材とを示す水平断面図である。
図2に示すように、中空四角柱状の内側不燃木材部2aは、支持木材部1の各側面の略中間付近で、角部を有する上面視でL字状の4つの集成ブロック材21,22,23,24に分離可能となっている。すなわち、内側不燃木材部2aは、集成ブロック材21,22,23,24を互いに連結させて形成されたものである。これにより、複層不燃木材Aにおいては、支持木材部1に対する内側不燃木材部2aの取り付けを容易に行うことができる。
なお、以下便宜的に、図2に示す内側不燃木材部2aのうち、左下の集成ブロック材を第1内側集成ブロック材21、左上の集成ブロック材を第2内側集成ブロック材22、右上の集成ブロック材を第3内側集成ブロック材23、右下の集成ブロック材を第4内側集成ブロック材24ともいう。
図2に示すように、中空四角柱状の内側不燃木材部2aは、支持木材部1の各側面の略中間付近で、角部を有する上面視でL字状の4つの集成ブロック材21,22,23,24に分離可能となっている。すなわち、内側不燃木材部2aは、集成ブロック材21,22,23,24を互いに連結させて形成されたものである。これにより、複層不燃木材Aにおいては、支持木材部1に対する内側不燃木材部2aの取り付けを容易に行うことができる。
なお、以下便宜的に、図2に示す内側不燃木材部2aのうち、左下の集成ブロック材を第1内側集成ブロック材21、左上の集成ブロック材を第2内側集成ブロック材22、右上の集成ブロック材を第3内側集成ブロック材23、右下の集成ブロック材を第4内側集成ブロック材24ともいう。
内側不燃木材部2aにおいて、第1内側集成ブロック材21は、第4内側集成ブロック材24側の端部に凸部21aを有し、第2内側集成ブロック材22側の端部に凹部21bを有している。また、第2内側集成ブロック材22は、第1内側集成ブロック材21側の端部に凸部22aを有し、第3内側集成ブロック材23側の端部に凹部22bを有している。また、第3内側集成ブロック材23は、第2内側集成ブロック材22側の端部に凸部23aを有し、第4内側集成ブロック材24側の端部が、階段状となっている。また、第4内側集成ブロック材24は、第1内側集成ブロック材21側の端部に凹部24bを有し、第3内側集成ブロック材23側の端部が、階段状となっている。
そして、第1内側集成ブロック材21の凸部21aは、第4内側集成ブロック材24の凹部24bに嵌合可能となっている。また、第2内側集成ブロック材22の凸部22aは、第1内側集成ブロック材21の凹部21bに嵌合可能となっている。また、第3内側集成ブロック材23の凸部23aは、第2内側集成ブロック材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、締まり嵌めとすることが好ましい。
また、第3内側集成ブロック材23の階段状の端部と、第4内側集成ブロック材24の階段状の端部とは逆向きとなっており、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。
また、第3内側集成ブロック材23の階段状の端部と、第4内側集成ブロック材24の階段状の端部とは逆向きとなっており、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、複層不燃木材Aにおいては、向かい合う第3内側集成ブロック材23の階段状の端部と、第4内側集成ブロック材24の階段状の端部とを当接させると共に、集成ブロック材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、支持木材部1の外側に、内側不燃木材部2aが形成される。
このように、内側不燃木材部2aは、凸部及び凹部を利用して集成ブロック材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、階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く、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、支持木材部1に対する内側不燃木材部2aの着脱を容易に行うことが可能となる。
このように、内側不燃木材部2aは、凸部及び凹部を利用して集成ブロック材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、階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く、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、支持木材部1に対する内側不燃木材部2aの着脱を容易に行うことが可能となる。
また、中空四角柱状の外側不燃木材部2bは、角部を有する上面視でL字状の4つの集成ブロック材31,32,33,34と、これらの集成ブロック材を連結するための直線状の集成ブロック材(「補助集成ブロック材」という。)35,36,37,38とに分離可能となっている。すなわち、外側不燃木材部2bは、集成ブロック材31,32,33,34を、対応する補助集成ブロック材35,36,37,38を介して、互いに連結させて形成されたものである。これにより、複層不燃木材Aにおいては、内側不燃木材部2aに対する外側不燃木材部2bの取り付けを容易に行うことができる。
なお、以下便宜的に、図2に示す外側不燃木材部2bのうち、左下の集成ブロック材を第1外側集成ブロック材31、左上の集成ブロック材を第2外側集成ブロック材32、右上の集成ブロック材を第3外側集成ブロック材33、右下の集成ブロック材を第4外側集成ブロック材34、下側の補助集成ブロック材を第1補助集成ブロック材35、左側の補助集成ブロック材を第2補助集成ブロック材36、上側の補助集成ブロック材を第3補助集成ブロック材37、右側の補助集成ブロック材を第4補助集成ブロック材38ともいう。
なお、以下便宜的に、図2に示す外側不燃木材部2bのうち、左下の集成ブロック材を第1外側集成ブロック材31、左上の集成ブロック材を第2外側集成ブロック材32、右上の集成ブロック材を第3外側集成ブロック材33、右下の集成ブロック材を第4外側集成ブロック材34、下側の補助集成ブロック材を第1補助集成ブロック材35、左側の補助集成ブロック材を第2補助集成ブロック材36、上側の補助集成ブロック材を第3補助集成ブロック材37、右側の補助集成ブロック材を第4補助集成ブロック材38ともいう。
外側不燃木材部2aにおいて、第1外側集成ブロック材31は、第1補助集成ブロック材35側の端部に凸部31aを有し、第2補助集成ブロック材36側の端部に凹部31bを有している。また、第2外側集成ブロック材32は、第2補助集成ブロック材36側の端部に凸部32aを有し、第3補助集成ブロック材37側の端部に凹部32bを有している。また、第3外側集成ブロック材33は、第3補助集成ブロック材37側の端部に凸部33aを有し、第4補助集成ブロック材38側の端部が、階段状となっている。また、第4外側集成ブロック材34は、第4補助集成ブロック材38側の端部に凸部34aを有し、第1補助集成ブロック材35側の端部に凹部34bを有している。また、第1補助集成ブロック材35は、第4外側集成ブロック材34側の端部に凸部35aを有し、第1外側集成ブロック材31側の端部に凹部35bを有している。また、第2補助集成ブロック材36は、第1外側集成ブロック材31側の端部に凸部36aを有し、第2外側集成ブロック材32側の端部に凹部36bを有している。また、第3補助集成ブロック材37は、第2外側集成ブロック材32側の端部に凸部37aを有し、第3外側集成ブロック材33側の端部に凹部37bを有している。また、第4補助集成ブロック材34は、第4外側集成ブロック材34側の端部に凹部38bを有し、第3外側集成ブロック材33側の端部が、階段状となっている。
そして、第4外側集成ブロック材34の凸部34aは、第4補助集成ブロック材38の凹部38bに嵌合可能となっている。また、第1補助集成ブロック材35の凸部35aは、第4外側集成ブロック材34の凹部34bに嵌合可能となっている。また、第1外側集成ブロック材31の凸部31aは、第1補助集成ブロック材35の凹部35bに嵌合可能となっている。また、第2補助集成ブロック材36の凸部36aは、第1外側集成ブロック材31の凹部31bに嵌合可能となっている。また、第2外側集成ブロック材32の凸部32aは、第2補助集成ブロック材36の凹部36bに嵌合可能となっている。また、第3補助集成ブロック材37の凸部37aは、第2外側集成ブロック材32の凹部32bに嵌合可能となっている。また、第3外側集成ブロック材33の凸部33aは、第3補助集成ブロック材37の凹部37b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、締まり嵌めとすることが好ましい。
また、第3外側集成ブロック材33の階段状の端部と、第4補助集成ブロック材38の階段状の端部とは逆向きとなっており、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。
また、第3外側集成ブロック材33の階段状の端部と、第4補助集成ブロック材38の階段状の端部とは逆向きとなっており、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、複層不燃木材Aにおいては、向かい合う第3外側集成ブロック材33の階段状の端部と、第4補助集成ブロック材38の階段状の端部とを当接させると共に、集成ブロック材31,32,33,34の凸部及び凹部と、対応する補助集成ブロック材35,36,37,38の凸部及び凹部とを嵌合させることにより、内側不燃木材部2aの外側に、外側不燃木材部2bが形成される。
このように、外側不燃木材部2aは、凸部及び凹部を利用して集成ブロック材31,32,33,34,35,36,37,38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、階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く、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、内側不燃木材部2aに対する外側不燃木材部2bの着脱を容易に行うことが可能となる。
このように、外側不燃木材部2aは、凸部及び凹部を利用して集成ブロック材31,32,33,34,35,36,37,38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、階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く、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。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や固定具を使わない場合は、内側不燃木材部2aに対する外側不燃木材部2bの着脱を容易に行うことが可能となる。
各集成ブロック材(内側集成ブロック材、外側集成ブロック材及び補助集成ブロック材)は、不燃剤を含有し、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、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2b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、米松等の無垢材、単板積層材(LVL)、合板、板状の集成材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H3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。
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、米松等の無垢材、単板積層材(LVL)、合板、板状の集成材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H3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。
複層不燃木材Aにおいて、上述した不燃剤としては、硼酸、硼酸ナトリウム、硼酸カリウム、硼酸アンモニウム等の硼素系化合物を主成分とする硼素系不燃剤、リン酸アンモニウム、リン酸グアニジン等のリン酸系化合物を主成分とするリン系不燃剤、窒素系不燃剤、臭化アンモニウム等のハロゲン系化合物を主成分とするハロゲン系不燃剤、シリコン化合物を主成分とするシリコン系不燃剤等が挙げられる。
これらに中でも、不燃剤は、取扱い時の安全性に優れ、環境負荷も小さく、不燃効果も十分に得られるという観点から、硼素系不燃剤であることが好ましい。なお、硼素系不燃剤においては、含まれる硼素系化合物の固形分量が少なくとも10質量%以上であることが好ましい。
これらに中でも、不燃剤は、取扱い時の安全性に優れ、環境負荷も小さく、不燃効果も十分に得られるという観点から、硼素系不燃剤であることが好ましい。なお、硼素系不燃剤においては、含まれる硼素系化合物の固形分量が少なくとも10質量%以上であることが好ましい。
集成ブロック材に不燃剤を含有させる方法は、特に限定されない。例えば、不燃剤を水等の媒体に溶解又は分散させた不燃液を作製し、当該不燃液を貼り合わせる前の板状木材、若しくは、板状木材を貼り合わせた後の集成ブロック材に吹き付ける吹付け法、当該不燃液に、乾燥した板状木材、若しくは、乾燥した集成ブロック材を浸漬することにより、不燃剤を付与する浸漬法等が挙げられる。
また、板状木材、若しくは、集成ブロック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。
なお、不燃液としては、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。
また、板状木材、若しくは、集成ブロック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。
なお、不燃液としては、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。
板状木材は、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。なお、この場合に限らず、上述した接着剤についても同様である。
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。なお、この場合に限らず、上述した接着剤についても同様である。
L字状の集成ブロック材21,22,23,24,31,32,33,34は、幅方向の長さが異なる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)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、角部を形成する板状木材に面同士を接着することにより得られる。なお、複層不燃木材Aにおいては、第1積層体として、3枚の板状木材を積層させており、第2積層体として、2枚の板状木材を積層させている。
直線状の集成ブロック材35,36,37,38は、幅方向の長さが異なる板状木材の面同士を接着することにより得られる。なお、複層不燃木材Aにおいては、3枚の板状木材を積層させている。
直線状の集成ブロック材35,36,37,38は、幅方向の長さが異なる板状木材の面同士を接着することにより得られる。なお、複層不燃木材Aにおいては、3枚の板状木材を積層させている。
各集成ブロック材においては、幅方向の長さが異なる板状木材を用いているので、集成ブロック材の端部を簡単に階段状とすることができる。
また、中央の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凸部を形成することができ、逆に前後の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凹部を形成することができる。
また、中央の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凸部を形成することができ、逆に前後の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凹部を形成することができる。
図3は、第1実施形態に係る複層不燃木材において一方の集成ブロック材の凸部を他方の集成ブロック材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、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bにおいては、一方の集成ブロック材の中央の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材の前後の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、集成ブロック材同士が連結される。
このとき、凸部を形成する板状木材は、凹部に嵌合させ易くするため、凸部の両側の角部に丸みRが設けられていることが好ましい。なお、かかる丸みRは、集成ブロック材を作製する際に、凸部を形成する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着脱可能とすることができる。
図3に示すように、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bにおいては、一方の集成ブロック材の中央の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材の前後の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、集成ブロック材同士が連結される。
このとき、凸部を形成する板状木材は、凹部に嵌合させ易くするため、凸部の両側の角部に丸みRが設けられていることが好ましい。なお、かかる丸みRは、集成ブロック材を作製する際に、凸部を形成する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着脱可能とすることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明に係る複層不燃木材の第2実施形態について説明する。
第2実施形態に係る複層不燃木材Bは、上述した第1実施形態に係る複層不燃木材Aと同様に、柱として用いた場合の例である。
図4は、本発明に係る複層不燃木材を柱として用いた第2実施形態を示す水平断面図である。
図4に示すように、複層不燃木材Bは、荷重を支持するための木材である支持木材部1と、該支持木材部1の周囲に取り付けられたシート部3と、当該シート部3が露出しないように、当該シート部3の外側に取り付けられた内側不燃木材部2aと、当該内側不燃木材部2aの周囲に取り付けられた外側不燃木材部2bと、を備える。
すなわち、第2実施形態に係る複層不燃木材Bは、支持木材部1と内側不燃木材部2aとの間に、シート部3が更に設けられていること以外は、第1実施形態に係る複層不燃木材Aと同じである。
次に、本発明に係る複層不燃木材の第2実施形態について説明する。
第2実施形態に係る複層不燃木材Bは、上述した第1実施形態に係る複層不燃木材Aと同様に、柱として用いた場合の例である。
図4は、本発明に係る複層不燃木材を柱として用いた第2実施形態を示す水平断面図である。
図4に示すように、複層不燃木材Bは、荷重を支持するための木材である支持木材部1と、該支持木材部1の周囲に取り付けられたシート部3と、当該シート部3が露出しないように、当該シート部3の外側に取り付けられた内側不燃木材部2aと、当該内側不燃木材部2aの周囲に取り付けられた外側不燃木材部2bと、を備える。
すなわち、第2実施形態に係る複層不燃木材Bは、支持木材部1と内側不燃木材部2aとの間に、シート部3が更に設けられていること以外は、第1実施形態に係る複層不燃木材Aと同じである。
シート部3は、支持木材部1と内側不燃木材部2aとの間、すなわち、支持木材部1の各側面に取り付けられている。これにより、複層不燃木材Bは、強度が極めて向上する。
シート部3は、平坦なシート状であり、支持木材部1の各側面に対して、貼着することにより、取り付けられる。
このとき、シート部3の厚みH4は0.1mm~5mmであることが好ましい。厚みH4が0.1mm未満であると、厚みH4が上記範囲内にある場合と比較して、強度向上の効果が十分に得られない場合があり、厚みH4が5mmを超えると、厚みH4が上記範囲内にある場合と比較して、重量が大きくなり、取り扱い性に劣る欠点がある。
シート部3は、平坦なシート状であり、支持木材部1の各側面に対して、貼着することにより、取り付けられる。
このとき、シート部3の厚みH4は0.1mm~5mmであることが好ましい。厚みH4が0.1mm未満であると、厚みH4が上記範囲内にある場合と比較して、強度向上の効果が十分に得られない場合があり、厚みH4が5mmを超えると、厚みH4が上記範囲内にある場合と比較して、重量が大きくなり、取り扱い性に劣る欠点がある。
複層不燃木材Bにおいては、シート部3が長尺状となっている。このため、支持木材部1の各側面に対して、支持木材部1の長手方向(上下方向)に沿うように貼着される。これにより、複層不燃木材Bの長手方向における強度を向上させることができる。
ここで、支持木材部1の各側面におけるシート部3の占有割合は、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。これにより、十分な強度向上が認められる。なお、占有割合は、支持木材部1の側面に貼着された全てのシート部3の表面の面積を、支持木材部1の側面の面積で除した値である。
ここで、支持木材部1の各側面におけるシート部3の占有割合は、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。これにより、十分な強度向上が認められる。なお、占有割合は、支持木材部1の側面に貼着された全てのシート部3の表面の面積を、支持木材部1の側面の面積で除した値である。
シート部3は、繊維強化プラスチックからなる。すなわち、繊維強化プラスチックは、強度に優れると共に、伸縮性を有さないので、地震等により複層不燃木材Aが折れたり曲がったりすることを抑制できる。
具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、リグニン、ケプラー、ダイニーマ等の樹脂繊維等の繊維と、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等とからなるものが挙げられる。
これらの中でも、シート部3としては、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)が好適に用いられる。
具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、リグニン、ケプラー、ダイニーマ等の樹脂繊維等の繊維と、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等とからなるものが挙げられる。
これらの中でも、シート部3としては、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)が好適に用いられる。
(第3実施形態)
次に、本発明に係る複層不燃木材の第3実施形態について説明する。
第3実施形態に係る複層不燃木材Cは、外観が四角柱状であり、梁として用いた場合の例である。
図5は、本発明に係る複層不燃木材を梁として用いた第3実施形態を示す一部透過斜視図である。なお、図5においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図5に示すように、複層不燃木材Cは、荷重を支持するための木材である支持木材部1と、該支持木材部1の周囲のうち、側面と下面に取り付けられた内側不燃木材部2a1と、当該内側不燃木材部2a1の外側に取り付けられた外側不燃木材部2b1とを備える。すなわち、複層不燃木材Cにおいては、支持木材部1の側面及び下面が、内側不燃木材部2a1及び外側不燃木材部2b1によって被覆されている。
なお、複層不燃木材Cの上面及び端面(断面に平行な面)には、内側不燃木材部2a1及び外側不燃木材部2b1が設けられていないが、複層不燃木材Cを梁として用いる場合、上面は床(スラブ)Q等の他の建築材料と接合され、左右の側面は梁(小梁)、柱又は等の他の建築材料と接合されるので、結果として複層不燃木材Cの上面及び両側の端面は露出しないことになる。
次に、本発明に係る複層不燃木材の第3実施形態について説明する。
第3実施形態に係る複層不燃木材Cは、外観が四角柱状であり、梁として用いた場合の例である。
図5は、本発明に係る複層不燃木材を梁として用いた第3実施形態を示す一部透過斜視図である。なお、図5においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図5に示すように、複層不燃木材Cは、荷重を支持するための木材である支持木材部1と、該支持木材部1の周囲のうち、側面と下面に取り付けられた内側不燃木材部2a1と、当該内側不燃木材部2a1の外側に取り付けられた外側不燃木材部2b1とを備える。すなわち、複層不燃木材Cにおいては、支持木材部1の側面及び下面が、内側不燃木材部2a1及び外側不燃木材部2b1によって被覆されている。
なお、複層不燃木材Cの上面及び端面(断面に平行な面)には、内側不燃木材部2a1及び外側不燃木材部2b1が設けられていないが、複層不燃木材Cを梁として用いる場合、上面は床(スラブ)Q等の他の建築材料と接合され、左右の側面は梁(小梁)、柱又は等の他の建築材料と接合されるので、結果として複層不燃木材Cの上面及び両側の端面は露出しないことになる。
複層不燃木材Cにおいては、支持木材部1の側面及び下面に、内側不燃木材部2a1及び外側不燃木材部2b1が設けられているので、仮に周辺で火災が起こっても、複層不燃木材C自体が燃焼することを防止することができる。これにより、複層不燃木材Cから他の物体に火が燃え移るという事態も生じない。
複層不燃木材Cにおいては、支持木材部1が、内側不燃木材部2a1及び外側不燃木材部2b1により保護されているので、複層不燃木材Cが加熱されたとしても、支持木材部1に熱が伝わることを抑制することができる。
また、支持木材部1は、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。
これらのことから、第3実施形態に係る複層不燃木材Cは、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部1へのダメージが極めて小さいものとなる。
複層不燃木材Cにおいては、支持木材部1が、内側不燃木材部2a1及び外側不燃木材部2b1により保護されているので、複層不燃木材Cが加熱されたとしても、支持木材部1に熱が伝わることを抑制することができる。
また、支持木材部1は、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。
これらのことから、第3実施形態に係る複層不燃木材Cは、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部1へのダメージが極めて小さいものとなる。
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3実施形態に係る複層不燃木材A~Cにおいては、支持木材部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、支持木材部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、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bは中空四角柱状となっているが、支持木材部1の周囲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。
また、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bは中空四角柱状となっているが、支持木材部1の周囲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3実施形態に係る複層不燃木材A~Cにおいては、支持木材部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2実施形態に係る複層不燃木材Bにおいては、シート部3(繊維強化プラスチック)が支持木材部1の各側面に、該側面の長手方向に沿って貼着されているが、これに限定されない。
例えば、支持木材部1に対して、シート部3を螺旋状に設けてもよく、リング状に設けてもよい。
例えば、支持木材部1に対して、シート部3を螺旋状に設けてもよく、リング状に設けてもよい。
第1実施形態に係る複層不燃木材Aにおいて、内側不燃木材部2a又は外側不燃木材部2bを形成するための集成ブロック材の数は特に限定されない。
図6(a)~図6(c)は、他の実施形態に係る複層不燃木材において内側不燃木材部及び外側不燃木材部を構成する集成ブロック材の数が異なる例を示す水平断面図である。なお、図6(a)~図6(c)においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図6(a)に示す複層不燃木材Dは、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が2個の集成ブロック材からなり、図6(b)に示す複層不燃木材Eは、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が3個の集成ブロック材からなり、図6(c)に示す複層不燃木材Fは、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が4個の集成ブロック材からなっている。このように、内側不燃木材部及び外側不燃木材部をそれぞれ分割した際の集成ブロック材の個数は、適宜調整することができる。
なお、これらの複層強化木材D,E,Fは、集成ブロック材を連結させたものであるが、集成ブロック材の代わりに、1枚の無垢材、単板積層材(LVL)、合板等を用いてもよい。
図6(a)~図6(c)は、他の実施形態に係る複層不燃木材において内側不燃木材部及び外側不燃木材部を構成する集成ブロック材の数が異なる例を示す水平断面図である。なお、図6(a)~図6(c)においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図6(a)に示す複層不燃木材Dは、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が2個の集成ブロック材からなり、図6(b)に示す複層不燃木材Eは、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が3個の集成ブロック材からなり、図6(c)に示す複層不燃木材Fは、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が4個の集成ブロック材からなっている。このように、内側不燃木材部及び外側不燃木材部をそれぞれ分割した際の集成ブロック材の個数は、適宜調整することができる。
なお、これらの複層強化木材D,E,Fは、集成ブロック材を連結させたものであるが、集成ブロック材の代わりに、1枚の無垢材、単板積層材(LVL)、合板等を用いてもよい。
第1及び第2実施形態に係る複層不燃木材A,Bにおいて、集成ブロック材は、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。
また、このとき、幅方向の長さが異なる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。
第1実施形態に係る複層不燃木材Aにおいて、集成ブロック材の端部の側面には、互いの連結のため、凹部、凸部、階段状の部分等を設けているが、必ずしも必須ではない。
図7(a)~図7(d)は、他の実施形態に係る複層不燃木材において集成ブロック材の端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。なお、図7(a)~図7(d)においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図7(a)~図7(d)に示すように、複層不燃木材G,H,I,Jにおいては、集成ブロック材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、集成ブロック材同士を連結させることも可能である。
なお、これらの複層強化木材G,H,I,Jは、集成ブロック材を連結させたものであるが、集成ブロック材の代わりに、1枚の無垢材、単板積層材(LVL)、合板等を用いてもよい。
図7(a)~図7(d)は、他の実施形態に係る複層不燃木材において集成ブロック材の端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。なお、図7(a)~図7(d)においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図7(a)~図7(d)に示すように、複層不燃木材G,H,I,Jにおいては、集成ブロック材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、集成ブロック材同士を連結させることも可能である。
なお、これらの複層強化木材G,H,I,Jは、集成ブロック材を連結させたものであるが、集成ブロック材の代わりに、1枚の無垢材、単板積層材(LVL)、合板等を用いてもよい。
第1及び第2実施形態に係る複層不燃木材A,Bにおいて、内側不燃木材部2a及び外側不燃木材部2bは、不燃剤を含有する複数の集成ブロック材から形成されているが、不燃剤を含有するものであれば、無垢材、単板積層材(LVL)、合板等を採用することも可能である。
本発明に係る複層強化木材においては、その外側の面に、いわゆる仕上げ加工が施されていてもよい。例えば、外装として、公知の塗装が施されていてもよく、公知のシートや突き板、化粧板が貼着されていてもよい。この場合、不燃剤の析出を抑制でき、複層強化木材の耐久性も向上する。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
集成ブロック材に対し、表1に示す量の硼素系不燃剤を付与し、不燃木材とした。
そして、かかる不燃木材に対し、熱伝達抑制効果及び燃焼防止効果について試験を行った。
得られた結果を表1に示す。なお、表1中、「A1」は熱伝達抑制効果が優れ、本発明の効果が得られるもの、「B1」は熱伝達抑制効果が認められ、本発明の効果が得られるもの、「C1」は熱伝達抑制効果が認められず、本発明の効果が得られないもの、を意味する。
同様に、「A2」は燃焼防止効果が優れ、本発明の効果が得られるもの、「B2」は燃焼防止効果が認められ、本発明の効果が得られるもの、「C2」は燃焼防止効果が認められず、本発明の効果が得られないもの、を意味する。
そして、かかる不燃木材に対し、熱伝達抑制効果及び燃焼防止効果について試験を行った。
得られた結果を表1に示す。なお、表1中、「A1」は熱伝達抑制効果が優れ、本発明の効果が得られるもの、「B1」は熱伝達抑制効果が認められ、本発明の効果が得られるもの、「C1」は熱伝達抑制効果が認められず、本発明の効果が得られないもの、を意味する。
同様に、「A2」は燃焼防止効果が優れ、本発明の効果が得られるもの、「B2」は燃焼防止効果が認められ、本発明の効果が得られるもの、「C2」は燃焼防止効果が認められず、本発明の効果が得られないもの、を意味する。
表1の結果より、不燃剤の含有量が50kg/m3以上200kg/m3未満の不燃木材は、熱伝達抑制効果が認められることから、本発明の複層不燃木材における内側不燃木材部に適していることが確認された。
また、不燃剤の含有量が200kg/m3以上の不燃木材は、燃焼防止効果が認められることから、本発明の複層不燃木材における外側不燃木材部に適していることが確認された。
また、不燃剤の含有量が200kg/m3以上の不燃木材は、燃焼防止効果が認められることから、本発明の複層不燃木材における外側不燃木材部に適していることが確認された。
本発明に係る複層不燃木材は、建築物の骨組みである建築材料、例えば、柱や梁として好適に用いられる。
本発明に係る複層不燃木材によれば、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さくすることができる。
本発明に係る複層不燃木材によれば、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージを極めて小さくすることができる。
1・・・支持木材部
21・・・第1内側集成ブロック材(集成ブロック材)
21a,22a,23a,31a,32a,33a,34a,35a,36a,37a・・・凸部
21b,22b,24b,31b,32b,34b,35b,36b,37b,38b・・・凹部
22・・・第2内側集成ブロック材(集成ブロック材)
23・・・第3内側集成ブロック材(集成ブロック材)
24・・・第4内側集成ブロック材(集成ブロック材)
2a,2a1・・・内側不燃木材部
2b,2b1・・・外側不燃木材部
3・・・シート部
31・・・第1外側集成ブロック材(集成ブロック材)
32・・・第2外側集成ブロック材(集成ブロック材)
33・・・第3外側集成ブロック材(集成ブロック材)
34・・・第4外側集成ブロック材(集成ブロック材)
35・・・第1補助集成ブロック材(集成ブロック材)
36・・・第2補助集成ブロック材(集成ブロック材)
37・・・第3補助集成ブロック材(集成ブロック材)
38・・・第4補助集成ブロック材(集成ブロック材)
A,B,C,D,E,F,G,H,I,J・・・複層不燃木材
H1,H2,H3,H4・・・厚み
21・・・第1内側集成ブロック材(集成ブロック材)
21a,22a,23a,31a,32a,33a,34a,35a,36a,37a・・・凸部
21b,22b,24b,31b,32b,34b,35b,36b,37b,38b・・・凹部
22・・・第2内側集成ブロック材(集成ブロック材)
23・・・第3内側集成ブロック材(集成ブロック材)
24・・・第4内側集成ブロック材(集成ブロック材)
2a,2a1・・・内側不燃木材部
2b,2b1・・・外側不燃木材部
3・・・シート部
31・・・第1外側集成ブロック材(集成ブロック材)
32・・・第2外側集成ブロック材(集成ブロック材)
33・・・第3外側集成ブロック材(集成ブロック材)
34・・・第4外側集成ブロック材(集成ブロック材)
35・・・第1補助集成ブロック材(集成ブロック材)
36・・・第2補助集成ブロック材(集成ブロック材)
37・・・第3補助集成ブロック材(集成ブロック材)
38・・・第4補助集成ブロック材(集成ブロック材)
A,B,C,D,E,F,G,H,I,J・・・複層不燃木材
H1,H2,H3,H4・・・厚み
Claims (9)
- 建築材料として用いられる複層不燃木材であって、
荷重を支持するための支持木材部と、
該支持木材部の周囲に取り付けられた内側不燃木材部と、
該内側不燃木材部の周囲に取り付けられた外側不燃木材部と、
を備え、
前記内側不燃木材部及び前記外側不燃木材部が、共に、内部に不燃剤を含有するものであり、
前記内側不燃木材部が含有する不燃剤の量が、前記外側不燃木材部が含有する不燃剤の量よりも少ない複層不燃木材。 - 前記内側不燃木材部における前記不燃剤の含有量が50kg/m3以上200kg/m3未満であり、
前記外側不燃木材部における前記不燃剤の含有量が200kg/m3以上である請求項1記載の複層不燃木材。 - 前記内側不燃木材部及び前記外側不燃木材部が、いずれも、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである請求項1又は2に記載の複層不燃木材。
- 前記集成ブロック材が凸部又は凹部を有し、
一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合されている請求項3記載の複層不燃木材。 - 前記集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる請求項3又は4に記載の複層不燃木材。
- 前記不燃剤が硼素系不燃剤である請求項1~5のいずれか1項に記載の複層不燃木材。
- 前記支持木材部と前記内側不燃木材部との間には、炭素繊維強化プラスチックからなるシート部が更に設けられている請求項1~6のいずれか1項に記載の複層不燃木材。
- 前記支持木材部が多角柱状であり、
前記シート部が長尺状であり、
該支持木材部の各側面に、該側面の長手方向に沿って、前記シート部が貼着されている請求項7記載の複層不燃木材。 - 柱又は梁として用いられる請求項1~8のいずれか1項に記載の複層不燃木材。
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- 2018-10-12 JP JP2019547553A patent/JPWO2019074126A1/ja active Pending
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