(57)【要約】      （修正有）【課題】地震等により天井材が落下した場合の危険性を極力低減する天井材を提供する。【解決手段】平板状の天井材１の一方の面１１ａに、落下時の空気抵抗を他方の面１１ｂよりも大きくする抵抗増大手段１２を設けた。この構成により、天井材１が落下する過程において、一方の面１１ａ側の空気抵抗を抵抗増大手段１２によって他方の面１１ｂ側よりも大きくし、落下姿勢を他方の面１１ｂが下側、一方の面１１ａが上側を向くように水平方向へ変化させ、略鉛直な状態で落下する場合に比較すると空気による天井材１が受ける抗力を著しく大きくして、落下速度を抑制する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の天井材の一方の面に、落下時の空気抵抗を他方の面よりも大きくする抵抗増大手段を設けたことを特徴とする天井材。
【請求項２】
抵抗増大手段が所要数の突起、凹凸、又はシート状物からなるものであることを特徴とする請求項１に記載の天井材。
【請求項３】
天井材の平面形状が略長方形であって、抵抗増大手段が前記長方形の短辺と平行な方向へ延びるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の天井材。
【請求項４】
抵抗増大手段が表面側よりも比重の小さい材料からなるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の天井材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公共の建物、商業施設、オフィスビル、工場などの建物に用いられる天井材（天井板）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート造りの建物の天井は、その上部空間（天井裏）に、空調機器や照明器具、換気装置、通気用のダクトなどが配置され、かつ断熱材や吸音材なども組み込まれるため、多くの場合、吊り天井構造が採用されている。すなわちこの種の天井は、躯体スラブの下に吊りボルトを垂設し、この吊りボルトの下端部にハンガーを介して複数の野縁受けを水平かつ互いに平行に吊支し、この野縁受けにクリップを介して直交する複数の野縁を水平かつ互いに平行に取り付けることによって、格子状の天井下地材を構築し、前記野縁の下面に天井材を取り付け、この天井材の外周側の隙間を下から目隠しする見切縁を壁面に取り付けて構成したものが一般的である。
【０００３】
しかしながら、このような吊り天井は、地震時にはブランコのように揺れてその端部が躯体壁などに衝突し、そのときの衝撃で天井材が野縁から剥離し、落下してしまうおそれがある。とくに近年は、体育館やホールなどの大規模集客施設において天井材の落下事故が数多く報告されている。しかもこのような建物は、地震災害などが発生した場合に避難施設として利用されることが多く、建物自体の耐震性能のみならず、天井の耐震性を高めて天井材の落下を防止することも重要である。
【０００４】
そして、このような天井材の落下を防止するための技術としては、下記の特許文献に記載のようなものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−０９３１２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９４９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、“落ちない天井”ではなく、“落ちても大丈夫な天井”という考え方も普及しつつあり、このため軽量で柔軟な天井材が用いられる場合もある。
【０００７】
しかしながら、図７に示すように、天井材ａは、天井下地材ｂからいったん垂れ下がった状態になってから落下する場合など、条件によってはほぼ鉛直に落下することがあり、このような場合は落下速度が大きく、特に、図示の例のように天井材ａが長方形状をなすものは、縦長の姿勢（長辺が略鉛直となる姿勢）で落下した場合にますます落下速度が大きくなりやすく、このため、軽量の天井材であってもそれなりに大きな衝撃が発生するので危険である。
【０００８】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、地震等により天井材が落下した場合の危険性を極力低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る天井材は、平板状の天井材の一方の面に、落下時の空気抵抗を他方の面よりも大きくする抵抗増大手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
図１は、本発明の発明者が、天井材を落下させた時の衝撃を検証する試験を行ったときの試験方法を示すものである。この試験においては、天井材ａとして、質量が８２５グラムで長方形状のロックウール板を用い、２メートルの高さから落下させて床ｆに衝突したときの衝撃荷重を測定した。その結果、図１の（Ｂ）のように、天井材ａを長辺が略鉛直となるように保持してから落下させた場合は落下速度が速く、衝撃荷重が１８２１Ｎであったのに対し、（Ａ）のように天井材ａを略水平となるように保持してから落下させた場合は、ひらひらと不規則に揺動・回転しながら落下し、落下速度が遅く、衝撃荷重は６１７Ｎであった。このことから、同じ重さの天井材であっても、落下するときの姿勢が略水平であれば、落下時の衝撃を大幅に緩和することができることがわかる。
【００１１】
そして本発明に係る天井材によれば、一方の面側の空気抵抗を抵抗増大手段によって他方の面側よりも大きくし、もし落下直前の天井材の姿勢が略鉛直な状態にあっても、落下の過程での一方の面側と他方の面側の空気抵抗の差によって、落下姿勢が略水平方向へ変化するものである。
【００１２】
請求項２の発明に係る天井材は、請求項１に記載の構成において、抵抗増大手段が所要数の突起、凹凸、又はシート状物からなることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の発明に係る天井材は、請求項１又は２に記載の構成において、天井材の平面形状が略長方形であって、抵抗増大手段が前記長方形の短辺と平行な方向へ延びることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４の発明に係る天井材は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、抵抗増大手段が他方の面側よりも比重の小さい材料からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る天井材によれば、天井材が、その一方の面及び他方の面が略鉛直となった状態で落下しても、落下の過程で、一方の面側の空気抵抗が抵抗増大手段によって他方の面側よりも大きくなるため、落下姿勢が、他方の面が下側、一方の面が上側を向くように水平方向へ変化し、略鉛直な状態で落下する場合に比較すると、空気によって天井材が受ける抗力が著しく大きくなり、落下速度が抑制される。このため、天井材の落下による危険性を有効に低減することができる。
【００１６】
この場合、抵抗増大手段は、天井材の一方の面に所要数の突起、凹凸又はシート状物を設けることで容易に実現することができる。
【００１７】
また、天井材の平面形状が略長方形である場合、抵抗増大手段が前記長方形の短辺と平行な方向へ延びるものであれば、前記抵抗増大手段が受ける空気抵抗が、縦長の姿勢（長辺が略鉛直方向となる姿勢）での落下を抑制するように作用するため、これによっても落下速度が有効に抑制される。
【００１８】
また、抵抗増大手段が他方の面側よりも比重の小さい材料からなるものであれば、一方の面が上側、他方の面が下側を向くように落下姿勢が水平方向へ一層変化しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】天井材を水平落下させた場合と鉛直落下させた場合の衝撃を検証する試験方法を示す説明図である。
【図２】本発明に係る天井材の好ましい第一の実施の形態を示すもので、（i）は平面図、（ii）は（i）におけるii矢視図、（iii）は（i）におけるiii矢視図である。
【図３】第一の実施の形態による天井材を鉛直落下させた場合の挙動の例を示す説明図である。
【図４】第一の実施の形態による天井材の形状変更例を、図２の（ii）と同方向の側面図である。
【図５】本発明に係る天井材の好ましい第二の実施の形態を、図２の（ii）と同方向の側面図である。
【図６】本発明に係る天井材の好ましい第三の実施の形態を、図２の（ii）と同方向の側面図である。
【図７】従来の天井材が落下するときの挙動の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る天井材の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図２は、第一の実施の形態を示すものである。
【００２１】
第一の実施の形態による天井材１は、図２に示すように、ロックウール、ケイ酸カルシウム、あるいはグラスウール等から選択される軽量の耐火材からなり、平面投影形状が、短辺Ｌ１が約１ｍ、長辺Ｌ２が約２ｍ、厚さが１５ｍｍ程度の長方形をなす平板状の天井材本体１１と、この天井材本体１１の裏面１１ａに、落下時の空気抵抗を表面１１ｂよりも大きくする抵抗増大手段として、所要数（図２に示す例では３枚）の板状突起１２を設けたものである。なお、裏面１１ａは天井裏空間側となる面（上面）であって、請求項１に記載された「一方の面」に相当し、表面１１ｂは居室空間側となる面（下面）であって、請求項１に記載された「他方の面」に相当する。
【００２２】
板状突起１２は、天井材本体１１の裏面１１ａに対して垂直に立設されており、かつ短辺Ｌ１と平行な方向へ延びている。したがって、各板状突起１２は互いに平行に設けられている。
【００２３】
板状突起１２の素材は特に限定されるものではなく、例えば天井材本体１１と同材質であっても良いが、軽量・薄肉で、天井材本体１１の裏面１１ａからの突出高さｈが、十分な空気抵抗を得るために天井材本体１１の平面投影形状における短辺Ｌ１の0.01〜0.50倍であることが好ましい。
【００２４】
上記構成を備える天井材１によれば、図３に実線で示すように、落下直前において天井材本体１１の裏面１１ａ及び表面１１ｂが略鉛直な状態となった場合、落下の過程で、表面１１ｂに接する空気の相対的な流れはこの表面１１ｂと平行であるのに対し、裏面１１ａ側では、空気の相対的な流れが板状突起１２に垂直に衝突することになる。このため、裏面１１ａ側の空気抵抗が表面１１ｂ側よりも著しく大きくなり、その空気抵抗差によって、落下姿勢が、空気抵抗の小さい表面１１ｂが下側、空気抵抗の大きい裏面１１ａが上側を向くように水平方向へ変化し、その後は下方を向いた表面１１ｂが受ける空気抵抗と、裏面１１ａの上側空間に生じる渦流などによって、図３に一点鎖線で示すようにひらひらと揺動・回転などの不規則な挙動をしながら落下する。このため、天井材１の落下速度が抑制され、危険性を有効に低減することができる。
【００２５】
また、板状突起１２は、天井材本体１１の短辺Ｌ１と平行な方向へ延びているため、図３に実線で示す略鉛直な姿勢で落下するときに板状突起１２が受ける空気抵抗が最も大きくなる。このため、略鉛直な姿勢では落下しにくいものとなり、このことも、落下速度の抑制に有効に作用する。
【００２６】
さらに、板状突起１２が天井材本体１１よりも比重の小さい発泡材料などからなるものとすることも、天井材１の落下姿勢を、表面１１ｂが下側、裏面１１ａが上側を向くように水平方向へ変化させるのに有効である。
【００２７】
図２に示す例は、板状突起１２が３枚設けられているが、この板状突起１２は、図４の（Ａ）に示すように、天井材本体１１の裏面１１ａにおける長手方向一端寄りの位置に１枚設けたものや、（Ｂ）に示すように、天井材本体１１の裏面１１ａにおける長手方向中間位置に１枚設けたものや、（Ｃ）に示すように、天井材本体１１の裏面１１ａにおける長手方向両端寄りの位置に２枚設けたものなど、種々の変更が可能である。
【００２８】
次に、図５は、本発明に係る天井材の好ましい第二の実施の形態を示すものであり、図６は、第三の実施の形態を示すものである。
【００２９】
このうち、図５に示す第二の実施の形態は、天井材本体１１の裏面１１ａに、抵抗増大手段として、多数の凹凸条１３を形成し、表面１１ｂを相対的に平滑に形成したものである。裏面１１ａに形成した凹凸条１３は、図示の面と直交する方向、すなわち天井材本体１１の短辺と平行な方向へ延びており、鉛直落下によって長辺方向へ空気との摩擦を生じた時に、平滑な表面１１ｂに比較して顕著な空気抵抗を受けるものである。
【００３０】
また、図６に示す第三の実施の形態は、天井材本体１１の裏面１１ａに、抵抗増大手段として、織布又は不織布などからなる複数のシート１４を取り付けたものである。このシート１４は、鉛直落下によって空気との摩擦を生じた時に、これによってシート１４自体が波打つように反復変形しながら、平滑な表面１１ｂに比較して顕著な空気抵抗を受け、天井材１の落下姿勢を水平方向へ変化させるものである。
【００３１】
なお、図５に示す凹凸条１３などからなる抵抗増大手段は、適当な意匠性を有するものであれば、居室空間側となる表面１１ｂ側にこれを形成しても良い。
【００３２】
また、上述の実施の形態では、天井材本体１１の平面投影形状が長方形状をなすものであるとして説明したが、その寸法は上述の例のような１ｍ×２ｍ×１５ｍｍに限定されるものではなく、さらに正方形のものや、その他の多角形などをなすものにおいても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  天井材
１１  天井材本体
１１ａ  裏面（一方の面）
１１ｂ  表面（他方の面）
１２  板状突起（抵抗増大手段）
１３  凹凸条（抵抗増大手段）
１４  シート（抵抗増大手段）
Ｌ１  短辺
Ｌ２  長辺
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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