(57)【要約】【課題】合成樹脂製の折板や波板などの山部と谷部が交互に連成された屋根葺き材の飛び火による延焼を有効に防止することが可能な延焼防止構造を提供する。【解決手段】合成樹脂製の屋根葺き材２の上面側に該屋根葺き材を横切るように不燃性の延焼防止部材３を設置して、延焼防止部材３の不燃性のフィンを屋根葺き材２の山部２ａ相互間の凹空部９に嵌め込み、凹空部９をその底部を残して延焼防止部材３のフィン３ａで閉塞した延焼防止構造とする。飛び火で屋根葺き材２の水下側が燃え出したとき、屋根の軒先側から棟側へ吹く風を延焼防止部材３のフィン３ａで上方に向きを変え、炎をフィン３ａで遮断して、延焼防止部材３から棟側への延焼を防止する。雨水は凹空部の閉塞されない底部を通過させて流下、排水する。【選択図】図１
2011111850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部が交互に連成された合成樹脂製の屋根葺き材と、山部と谷部が交互に連成された不燃性の屋根葺き材との双方を屋根フレームに取付けるか、又は、上記合成樹脂製の屋根葺き材のみを屋根フレームに取付けた屋根において、上記合成樹脂製の屋根葺き材の上面側に該屋根葺き材を横切るように不燃性の延焼防止部材を設置して、延焼防止部材の不燃性のフィンを上記合成樹脂製の屋根葺き材の山部相互間の凹空部に嵌め込み、該凹空部をその底部を残して延焼防止部材のフィンで閉塞したことを特徴とする、合成樹脂製の屋根葺き材の飛び火による延焼防止構造。
【請求項２】
上記凹空部に上記延焼防止部材のフィンをほぼ垂下させて嵌め込んだことを特徴とする請求項１に記載の延焼防止構造。
【請求項３】
上記合成樹脂製の屋根葺き材の下側に不燃性の面材を配置して上記屋根フレームに取付けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の延焼防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場、倉庫、ガレージ、バス停などの屋根に張り付けられた合成樹脂製の屋根葺き材の飛び火による延焼防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工場や倉庫などにおいては、屋根葺き材として金属製の折板と、採光性を有する合成樹脂製の折板を併用し、合成樹脂製の折板を通して採光できるようにした屋根を設けることが多くなってきた。また、ガレージやバス停などでは、従来から、合成樹脂製の折板や波板を用いて屋根を設けることが多い。
【０００３】
しかしながら、合成樹脂製の折板や波板などの屋根葺き材を屋根の一部又は全体に張り付けると、近くで火災が発生した場合、飛び火によって合成樹脂製の屋根葺き材が燃える危険性があった。
【０００４】
そこで、飛び火対策を施した屋根構造として、本出願人は、以下のような屋根構造を提案した。
即ち、前後に間隔をあけて配置された母屋材に金属製の折板と合成樹脂製の折板を張り付けた屋根構造であって、合成樹脂製の折板が張り付けられた部分の前後の母屋材の間に金属製の左右一対の受材を架け渡して取付け、透光性の不燃板を左右一対の受材の間に配置して、不燃板の左右端部を左右一対の受材の下端支持部で支持させた屋根構造を提案した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０３６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の屋根構造にすると、合成樹脂製折板の飛び火の落ちた部分が燃えて穴が開いても、その下側の不燃板によって、開いた穴から飛び火が屋内に飛び込んだり、熱で溶けた樹脂が屋内に落下したりするのを防止できるので、防火性が向上すると共に危険性が低下する。
【０００７】
しかしながら、合成樹脂製折板に飛び火が落ちて燃え出すと、上昇気流が生じて風が屋根の軒先側から棟側に向かって吹くため、飛び火の落ちた箇所から棟側に向かって延焼するという問題があり、この延焼は上記特許文献１の屋根構造では防止することができない。特に、山部と谷部を交互に連成した合成樹脂製の折板や波板は、その谷部を通って風が棟側へ上昇しやすいため、この延焼を食い止めることは極めて困難であり、それ故、有効な延焼防止対策が強く希求されている。
【０００８】
本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、合成樹脂製の折板や波板などの山部と谷部が交互に連成された屋根葺き材の飛び火による延焼を有効に防止することが可能な延焼防止構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る合成樹脂製の屋根葺き材の飛び火による延焼防止構造は、山部と谷部が交互に連成された合成樹脂製の屋根葺き材と、山部と谷部が交互に連成された不燃性の屋根葺き材との双方を屋根フレームに取付けるか、又は、上記合成樹脂製の屋根葺き材のみを屋根フレームに取付けた屋根において、上記合成樹脂製の屋根葺き材の上面側に該屋根葺き材を横切るように不燃性の延焼防止部材を設置して、延焼防止部材の不燃性のフィンを上記合成樹脂製の屋根葺き材の山部相互間の凹空部に嵌め込み、該凹空部をその底部を残して延焼防止部材のフィンで閉塞したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の延焼防止構造においては、上記凹空部に上記延焼防止部材のフィンをほぼ垂下させて嵌め込むことが好ましい。そして、上記合成樹脂製の屋根葺き材の下側に不燃性の面材を配置して上記屋根フレームに取付けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の延焼防止構造では、飛び火によって合成樹脂製の屋根葺き材が燃え出しても、屋根葺き材の山部相互間の凹空部を通って屋根の軒先側から棟側へ吹く風が、不燃性の延焼防止部材のフィンに当たって上方に向きを変え、炎が延焼防止部材のフィンで概ね遮断されるので、延焼防止部材から棟側への延焼を防止することができる。しかも、この延焼防止部材は不燃性であるから、燃えて消失する心配がなく、屋根葺き材が消火するまで上記の延焼防止作用を発揮し続ける。また、本発明の延焼防止構造では、屋根葺き材の山部相互間の凹空部が、その底部を残して、延焼防止部材のフィンで閉塞されているため、雨水が該凹空部の閉塞されていない底部を通過して屋根葺き材の谷部を流下し、排水される。従って、雨水の排水性が延焼防止部材によって妨げられる心配もない。
【００１２】
特に、延焼防止部材のフィンをほぼ垂下させて屋根葺き材の山部相互間の凹空部に嵌め込んであると、軒先側から棟側に向かって吹き上がる風や炎の方向をフィンによって上方へスムーズに変えることができるので、延焼防止作用がより顕著に発揮されるようになる。
【００１３】
更に、合成樹脂製の屋根葺き材の下側に不燃性の面材を配置して上記屋根フレームに取付けてあると、飛び火により合成樹脂製の屋根葺き材が部分的に燃えて穴が開いた場合でも、その穴から飛び火が屋内に飛び込んだり、熱で溶けた樹脂が屋内に落下したりするのを防止できるので、防火性や安全性が一層向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る屋根葺き材の飛び火による延焼防止構造を示す分解斜視図である。
【図２】同延焼防止構造の断面図である。
【図３】同延焼防止構造に用いられる延焼防止部材の一例を示す斜視図である。
【図４】屋根葺き材に取付けた同延焼防止部材の正面図である。
【図５】本発明の延焼防止構造を採用した飛び火試験の試験体を示す分解斜視図である。
【図６】同試験体の飛び火試験結果（延焼範囲）を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る屋根葺き材の飛び火による延焼防止構造は、山部と谷部が交互に連成された合成樹脂製の屋根葺き材と、山部と谷部が交互に連成された不燃性の屋根葺き材との双方を屋根フレームに取付けた屋根、又は、上記合成樹脂製の屋根葺き材のみを屋根フレームに取付けた屋根において、その合成樹脂製の屋根葺き材に適用されるものであり、飛び火によって燃えない不燃性の屋根葺き材には適用されない。
【００１６】
図１，図２は、本発明の延焼防止構造を適用した合成樹脂製の屋根葺き材が取付けられている屋根の一部を示しており、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは屋根フレーム、２は合成樹脂製の屋根葺き材、３は不燃性の延焼防止部材、４は不燃性の面材、５はタイトフレーム、６は棟面戸、７は見切り面戸、８は棟包である。なお、面材とは、板状あるいはシート状の部材を表す言葉として使用している。
【００１７】
具体的に説明すると、屋根フレーム１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれＨ鋼からなる棟材、母屋材、軒げた材であり、これらの棟材１ａ、母屋材１ｂ，軒げた材１ｃは、図２に示すように合掌材１ｅに支持されて屋根の骨格が組み立てられている。また、屋根フレーム１ｄは面材４を支持する板金製の面材支持材であり、この面材支持材１ｄは棟材１ａ、母屋材１ｂ、軒げた材１ｃの相互間に架け渡されている。
【００１８】
屋根葺き材２は、山部２ａと谷部２ｂが交互に連成された採光性を有する合成樹脂製の折板であり、好ましくは、耐熱性、耐衝撃性に優れたポリカーボネート製の折板が使用され、より好ましくは、難燃剤を添加したポリカーボネート製の折板が使用される。合成樹脂製の屋根葺き材２の厚さは特に限定されないが、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。０．５ｍｍより薄いものは屋根葺き材として十分な強度を発現できず、また、５ｍｍより厚いものは重量が増し、材料が無駄になるからである。
この屋根葺き材２は、支持フレーム１ａ，１ｂ，１ｃの上面に設けたタイトフレーム５（屋根葺き材２の山部２ａと谷部２ｂに対応する山部と谷部が交互に連成された板金製のタイトフレーム）に載置され、タイトフレーム５の山部から突き出すボルトを屋根葺き材２の山部２ａのボルト挿通孔に通してナットで締着することにより、タイトフレーム５を介して支持フレーム１ａ，１ｂ，１ｃに取付けられている。
【００１９】
合成樹脂製の屋根葺き材２の下側には不燃性の面材４が配置され、その四周縁が支持フレーム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに取付けられている。この面材４は、飛び火により合成樹脂製の屋根葺き材２が部分的に燃えて穴が開いたとき、その穴から飛び火が屋内に飛び込んだり、熱で溶けた樹脂が屋内に落下したりするのを防止するためのものであり、例えば、ガラスクロス、ガラス板、メタルクロス、パンチングメタル、金網など、不燃性で採光性を有する面材が使用される。尚、面材４の取付手段は面材４の種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、ガラスクロスを取付ける場合は、その四周縁を帯板で押えて止具で固定するのが良い。
【００２０】
合成樹脂製の屋根葺き材２の上面側には、本発明の特徴とする不燃性の延焼防止部材３が屋根葺き材２の山部２ａと谷部２ｂを直角に横切るように設置され、この延焼防止部材３のフィン３ａが屋根葺き材２の山部２ａ，２ａ相互間の凹空部９に嵌め込まれている。この延焼防止部材３は、金属板を打ち抜いて曲げ加工することにより、図３，図４に示すように、複数（本実施形態では３つ）のフィン３ａと横長の上部防火板３ｂとを一体に形成したものであって、上部防火板３ｂの両端およびフィン３ａ，３ａ相互間には前方へ折れ曲がる取付片３ｃが形成されており、また、各フィン３ａの両側辺と底辺には後方へ折れ曲がる折曲縁３ｄが形成されている。
【００２１】
延焼防止部材３のフィン３ａは、合成樹脂製の屋根葺き材２の山部２ａ，２ａ相互間の凹空部９に嵌め込まれる逆二等辺台形状に形成されているが、図４に示すように、フィン３ａの上下寸法は凹空部９の深さ寸法よりも少し小さく設定されており、それ故、フィン３ａを凹空部９に嵌め込んで延焼防止部材３を設置すると、凹空部９がその底部９ａを残してフィン３ａにより閉塞されるようになっている。また、フィン３ａを凹空部９に嵌め込むと、フィン３ａの両側辺の折曲縁３ｄ，３ｄが屋根葺き材２の山部２ａと谷部２ｂの斜面に隙間なく接触するため、凹空部９の閉塞性が底部９ａを除いて向上すると共に、延焼防止部材３の設置安定性も向上するようになる。尚、フィン３ａの両側辺と底辺に形成された折曲縁３ｄは、フィン３ａが変形しないように補強する役目も果たしている。
【００２２】
フィン３ａによって閉塞されない凹空部９の底部９ａは、屋根葺き材２の水上側から谷部２ｂを流下する雨水を通過させるために開放したものであるから、大雨のときに雨水が滞留することなく通過できる大きさ（開放面積）とすれば十分であり、あまり大きく開放すると延焼防止効果の低下を招くことになる。従って、フィン３ａの上下寸法を凹空部９の深さ寸法（山部２ａの頂部から谷部２ｂの底部までの寸法）の９／１０〜６／１０程度に設定して、適度な開放面積の底部９ａを形成することが好ましい。フィン３ａの上下寸法が凹空部９の深さ寸法の９／１０よりも大きくなると、凹空部９の底部９ａの開放面積が小さくなり過ぎて、大雨の際に雨水の流下が妨げられる恐れが生じるし、逆に、６／１０よりも小さくなると、凹空部９の底部９ａの開放面積が大きくなり過ぎて、飛び火により屋根葺き材２の水下側が燃えたときに炎が底部９ａを通って水上側へ延焼し易くなるので、いずれも好ましくない。また、延焼防止部材３の上部防火板３ｂの高さ寸法は、フィン３ａの上下寸法の１／１０〜５／１０程度に設定することが好ましく、この程度の高さ寸法とすれば、十分な防火性能を発揮でき、美観を損なう心配もない。なお、凹空部９の底部９ａの開口部は最底部の一部が開放しておればよいので、パンチングメタルのように孔を設けてもよい。
【００２３】
この延焼防止部材３の取付けは、図４に示すように、フィン３ａを屋根葺き材２の山部２ａ，２ａ相互間の凹空部９に嵌め込んで、延焼防止部材３の取付片３ｃを屋根葺き材２の山部２ａの頂部に載置し、支持フレーム１ｂ（母屋材）に設けられたタイトフレーム５の山部から突き出すボルト５ａを、屋根葺き材２の山部２ａの頂部のボルト挿通孔と延焼防止部材３の上記取付片３ｃのボルト挿通孔に挿通して、ナット５ｂで上記取付片３ｃと屋根葺き材２の山部２ａの頂部を共締め固定することにより行われている。
【００２４】
尚、この延焼防止部材３は、フィン３ａを凹空部９に嵌め込んで屋根葺き材２の任意の箇所に設置し、取付片３ｃを止具で屋根葺き材２の山部２ａの頂部に固定することによって取付けてもよいし、また、後述するように内部面戸を屋根葺き材２の下側に取付ける場合は、取付片３ｃと内部面戸を止具で共締め固定して取付けてもよい。また、延焼防止部材３の取付箇所は、屋根葺き材２の中間部一箇所に限らず、複数箇所（例えば屋根葺き材２の水下側と中間部の二箇所、あるいは、屋根葺き材２の水下側と中間部と水上側の三箇所）に取付けてもよい。
【００２５】
延焼防止部材３のフィン３ａは、屋根葺き材２に対して直角となるように凹空部９に嵌め込んでもよいし、図２に示すように、フィン３ａを垂下させて嵌め込んでもよいが、後者のようにフィン３ａを垂下させて凹空部９に嵌め込むことによって延焼防止部材３を垂直の状態で屋根葺き材２に取付けると、屋根葺き材２の水下側（軒先側）が飛び火で燃え出したとき、水下側（軒先側）から水上側（棟側）に向かって吹き上がる風や炎の方向を、延焼防止部材３のフィン３ａと上部防火板３ｂによって上方へスムーズに変えることができるので、延焼防止作用をより顕著に発揮できる利点がある。
【００２６】
上記の延焼防止部材３は、金属板を打ち抜き曲げ加工して作製されたものであるが、不燃性の無機材料を成形して作製されたものを使用しても勿論よい。
【００２７】
図１，図２に示すように、屋根葺き材２の棟側端部の上面側には、金属板を打ち抜いて曲げ加工した棟面戸６が取付けられており、また、屋根葺き材２の軒先側端部の下面側には、同様に金属板を打ち抜いて曲げ加工した見切り面戸７が取付けられている。そして、屋根葺き材２の棟側端部の上側には、金属板を曲げ加工した棟包８が設けられている。上記の棟面戸６と見切り面戸７は、美観の向上と風雨の浸入を防止するために取付けられたものである。
【００２８】
棟面戸６は一見すると延焼防止部材３に似ているが、逆二等片台形状の面戸部６ａの上下寸法が屋根葺き材２の凹空部９の深さ寸法と同一であり、面戸部６ａを凹空部９に嵌め込んで棟面戸６を取付けると、凹空部９が面戸部６ａによって完全に閉塞されるようになっている点で、延焼防止部材３と異なるものである。また、面戸部６ａを連結する帯板部６ｂが、延焼防止部材３の上部防火板３ｂのように起立することなく後方へ折曲され、防火の役目を果たさない点でも延焼防止部材３と異なるものである。
【００２９】
尚、屋根葺き材２の中間部の下面側には、上記の棟面戸６を上下反転させた形状の内部面戸を取付けてもよく、また、屋根葺き材２の棟側先端の上面側に、雨水の浸入を二重に阻止するための水止面戸（不図示）を取付けてもよい。そして、屋根葺き材２の軒先側先端に、美観を更に向上させるための化粧フレーム（不図示）を取付けてもよい。
【００３０】
以上のような屋根葺き材の飛び火による延焼防止構造を採用した屋根は、飛び火によって合成樹脂製の屋根葺き材２の水下側が燃えだしても、図２に矢印Ｘで示すように、屋根葺き材２の山部相互間の凹空部９を通って屋根の軒先側から棟側へ吹く風が、延焼防止部材３のフィン３ａ及び上部防火板３ｂによって上方に向きを変え、炎が延焼防止部材３のフィン３ａと上部防火板３ｂで概ね遮断されるため、延焼防止部材３から棟側への延焼を防止することができる。しかも、この延焼防止部材３は不燃性の金属板を打ち抜いて曲げ加工したものであるから、燃えて消失する心配がなく、屋根葺き材２が消火するまで上記の延焼防止作用を発揮し続ける。また、屋根葺き材２の山部相互間の凹空部９の底部９ａは延焼防止部材３のフィン３ａで閉塞されていないため、雨水がこの底部９ａを通過して屋根葺き材２の谷部２ｂを流下し、排水される。従って、雨水の排水性が延焼防止部材２によって妨げられる心配もない。更に、屋根葺き材２の下側には不燃性の面材４が配置されて屋根フレーム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに取付けられているので、飛び火により合成樹脂製の屋根葺き材２が部分的に燃えて穴が開いた場合でも、その穴から飛び火が屋内に飛び込んだり、熱で溶けた樹脂が屋内に落下したりするのを該面材４によって防止し、防火性や安全性を一層向上させることができる。
【００３１】
以上の実施形態では、合成樹脂製の屋根葺き材２として角張った山部２ａと角張った谷部２ｂが交互に連成された折板を使用しているが、丸みのある山部と丸みのある谷部を交互に連成した波板を使用しても勿論よい。その場合は、波板の丸みのある山部相互間の凹空部に対応した形状のフィンを有する延焼防止部材であって、そのフィンの上下寸法が凹空部の深さ寸法の９／１０〜６／１０程度に設定された延焼防止部材を取付ければよい。
また、以上の実施形態では、軒先から棟に至るまで合成樹脂製の屋根葺き材２を張り付けているが、軒先と棟との中間部に合成樹脂製の屋根葺き材２を張り付け、この屋根葺き材２の水上側（棟側）と水下側（軒先側）に金属製の折板などの屋根葺き材を張り付けるようにしても勿論よい。
【００３２】
次に、本発明の効果確認試験（飛び火試験）について説明する。
【００３３】
［試験体の作製］
図５に示す「日」字形の枠体１０に、不燃性の面材４としてガラスクロスを張り付け、タイトフレーム５，５を枠体１０の水上側と水下側に取付けた。その上に、合成樹脂製の屋根葺き材２としてポリカーボネート製の折板［タキロン（株）製、一般グレードＹ５００、透明、厚さ１．５ｍｍ、長さ１８７０ｍｍ、幅５００ｍｍ、谷部の底部から山部の頂部までの高さ（凹空部の深さ）が１５０ｍｍ］を幅方向に２枚接続して取付け、この屋根葺き材２の中間部に、前述の金属板を打ち抜いて曲げ加工した延焼防止部材３を取付けて、試験体（１）を作製した。
また、比較のために、上記試験体（１）から延焼防止部材３を除去した比較用試験体（２）も作製した。
上記の試験体（１）に用いた延焼防止部材３は、上記折板の凹空部に対応した逆二等片台形状のフィン３ａを４枚有するもので、フィン３ａの上下寸法は１２０ｍｍ、上部防火板３ｂの高さは５５ｍｍであり、この延焼防止部材３の取付位置は、屋根葺き材２の水下側端部から水上側に向かって９３５ｍｍのところである。
【００３４】
［試験方法］
上記の試験体（１）を角度調節自在な試験体架台１２に載置して試験体（１）の勾配を１５°に設定した。そして、風洞を備えた送風装置から風を風速３ｍ／ｓｅｃで試験体（１）に送風しながら、火種を試験体（１）の屋根葺き材２の水下側端部から５００ｍｍはなして屋根葺き材２の谷部に設置し、火種による屋根葺き材２の延焼状況、及び、貫通孔（燃え抜け）の有無などを観察した。
そして、同様の条件で、比較用試験体（２）についても飛び火試験を行った。
【００３５】
［試験結果］
上記の飛び火試験の結果は、下記の表１、及び、図６に示す通りであった。
【表１】
2011111850.tif 000003
【００３６】
即ち、延焼防止部材３を取付けた試験体（１）は、図６のＡに示す小さい延焼範囲にとどまり、水上側への延焼を十分防止できることが判った。これに対し、延焼防止部材３を省略した比較用試験体（２）は、図６のＢに示すように延焼範囲が大きくなり、水上側への延焼を防止できないことが判った。これより、延焼防止部材３は、飛び火による屋根葺き材２の水上側への延焼を防止する上で極めて有効であることが立証された。
また、試験体（１）（２）はいずれも、屋根葺き材２の下側に不燃性の面材４を設けているため、貫通孔（燃え抜け）が形成されてなく、この面材４によって、飛び火の屋内への飛び込みや溶融樹脂の屋内への落下を十分防止できることが立証された。
【００３７】
以上の試験結果で裏付けられるように、本発明の延焼防止構造は、合成樹脂製の屋根葺き材の飛び火による延焼を十分防止し、燃え抜け（貫通孔）による飛び火の屋内への飛び込みや溶融樹脂の落下も防止して、防火性や安全性を向上させることができるという顕著な効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００３８】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  屋根フレーム
２    合成樹脂製の屋根葺き材
２ａ  山部
２ｂ  谷部
３    不燃性の延焼防止部材
３ａ  フィン
３ｂ  上部防火板
４    不燃性の面材
９    屋根葺き材の山部相互間の凹空部
１１  内部面戸
【図１】
2011111850.tif 000004
【図２】
2011111850.tif 000005
【図３】
2011111850.tif 000006
【図４】
2011111850.tif 000007
【図５】
2011111850.tif 000008
【図６】
2011111850.tif 000009