(57)【要約】【課題】  屋内に防火設備を備えた建築物において、火炎が開口部から壁内空間に侵入することを阻止することができる開口部用の防火設備を提供する。【解決手段】  開口部用の防火設備は、建築物の開口部１にサッシ２が設置され、開口部１の屋内側には防火シャッター等からなる防火設備が開口部１を覆うように設置されるとともに、開口部の屋外側の周囲には防火仕様の外壁５が設けられ、開口部１の内周面には、外壁５と防火設備との間の内周面全周を塞ぐように加熱膨張材８を貼設する。 【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の開口部にサッシが設置され、前記開口部の屋内側には防火シャッター等からなる防火設備が前記開口部を覆うように設置されるとともに、前記開口部の屋外側の周囲には防火仕様の外壁が設けられ、
前記開口部の内周面には、前記外壁と前記防火設備との間の内周面全周を塞ぐように加熱膨張材を貼設したことを特徴とする開口部用の防火設備。
【請求項２】
加熱膨張材は、常時の厚さが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、開口部に設置したサッシと柱等の下地との間に貼設され、前記加熱膨張材が火災等により高温加熱されたときに膨張して断熱層を形成し、外壁と前記防火設備との間の壁内部への火炎等侵入を阻止する請求項１に記載の開口部用の防火設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の延焼等を防止するための防火設備に関し、詳しくは、窓等の建築物の開口部から壁内に火炎の侵入を阻止するための開口部用の防火設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、近隣から火災が発生した場合に、延焼を阻止するための防災手段が講じられている。特に、耐火建築物、準耐火建築物や防火地域または準防火地域にある建築物においては、建築基準法、建築基準法施行令、国土交通省告示等で、延焼のおそれのある外壁の開口部について、炎を遮り延焼を防止するために、防火戸（防火設備）の使用が義務づけられている。防火設備は大別して防火サッシと防火シャッターに分けられる。通常、防火サッシに使用されるガラスは、耐火試験による加熱２０分、かつ加熱中の熱膨張よって割れない低膨張防火ガラス、耐熱強化ガラスおよび耐熱結晶化ガラス、網入りガラスを用いるようになっている。しかしながら、耐熱性を有するガラスを用いて閉鎖状態を保持した場合であっても、容易に輻射熱が室内に侵入し、室内温度の上昇、カーテンや内装材の発火、発煙等、非難活動に支障をきたしている。また、サッシの多くは、構造体がアルミニウムやプラスチックまたは木材でできているため、火災時の熱による強度の低下、変形、溶融または燃焼が生じることから、前記素材による防火設備の開発が困難を極めているのが現状である。
【０００３】
このような現状から、サッシ等を設けた開口部からの延焼を防止するために、防火性能を備えた防火用のシャッターを設けることが提案されている。この防火用シャッターとしては、防火防炎用の遮熱シートを用いたシャッター装置が、特開平１１−１８２１５９号公報（特許文献１）、特開２００１−２０４８３５号公報（特許文献２）、及び、特開２００７−１１１２０７号公報（特許文献３）などによって種々提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８２１５９号公報
【特許文献２】特開２００１−２０４８３５号公報
【特許文献３】特開２００７−１１１２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１乃至特許文献３は、遮熱シートを用いたシャッターを窓等の開口部の屋外側に設置して覆うようにしている。ところが、火災が発生したときには、シャッターを降ろすために、サッシのガラス戸を開けることが必要であることから、危険を伴う場合も多い。このため、電動開閉機を設置し、電動にてシャッターを降ろす装置も採用されているが、設置コストが高く一般の建築物には普及しないのが実情である。また外部防火設備は、風雨による老朽化が激しいため定期的な点検が必要であるが、特に高所に設置された防火設備の点検は不可能に近いのが現状である。また、外部シャッターの構造により出窓等の外部に突き出した窓には設置できない。
【０００６】
一方、遮熱シートを用いたシャッターを開口部の屋内側に設置し、サッシ窓等の開口部全面を覆うようにした防火装置も考えられている。しかしながら、開口部に一般の非防火設備であるサッシを設置した場合、火災が発生したときには、サッシを取り付けるための構造材であるところの、開口部の左右の柱、窓台、まぐさ等からなる下地が焼失することから、火炎が外壁と内壁の間の壁内空間に侵入し、建築物を延焼させる問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、屋内に防火設備を備えた建築物において、火炎が開口部から壁内空間に侵入することを阻止することができる開口部用の防火設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による開口部用の防火設備は、建築物の開口部にサッシが設置され、前記開口部の屋内側には防火シャッター等からなる防火設備が前記開口部を覆うように設置されるとともに、前記開口部の屋外側の周囲には防火仕様の外壁が設けられ、前記開口部の内周面には、前記外壁と前記防火設備との間の内周面全周を塞ぐように加熱膨張材を貼設したことを要旨としている。
【０００９】
また、加熱膨張材は、常時の厚さが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、開口部に設置したサッシと柱等の取付下地との間に貼設され、前記加熱膨張材が火災等により高温加熱されたときに膨張して断熱層を形成し、外壁と前記防火設備との間の壁内部への火炎等侵入を阻止するように構成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例え一般の既製の非防火サッシが火災による高温加熱によって溶解しても、開口部の内周面に貼設した加熱膨張材が火災等により高温加熱されて膨張することにより断熱層を形成して遮蔽するので、開口部の内周面から外壁と前記防火設備との間の壁内部に火炎等が侵入することを阻止するができる。このとき、開口部の屋内側には、防火シャッター等からなる防火設備によって覆われているので、火炎等が屋内に侵入することを阻止することができ、この結果、開口部の屋内側及び内周面のいずれからも火炎等の侵入を阻止することができるので、建築物全体への火災の延焼を防止することができる。また、屋内側に防火設備を設置することにより、出窓等の外部サッシの形状にかかわらず建築物の開口部を防火設備とすることが可能となる。
【００１１】
また、加熱膨張材は、常時は０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの厚さであり、開口部の内周面に貼設しても、極めて薄いことから、既製のサッシを取り付けるための開口部の左右の柱、窓台、まぐさ等の下地の設定寸法に殆ど影響を与えることがないことから、建築物の構造体寸法、及び既製サッシの寸法変更をする必要が無いため通常の強度と性能を維持することができる。さらに、加熱膨張材が火災により加熱されると数倍から数十倍の厚さに膨張して断熱層が形成されるので、壁内空間への火炎の侵入を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による開口部用の防火設備を示す水平断面図である。
【図２】本発明による開口部用の防火設備を示す垂直断面図である。
【図３】本発明による開口部用の防火設備の部分拡大図である。
【図４】加熱膨張材の動作状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明による開口部用の防火設備は、建築物の開口部にサッシが設置され、前記開口部の屋内側には防火シャッター等からなる防火設備が前記開口部を覆うように設置されるとともに、前記開口部の屋外側の周囲には防火仕様の外壁が設けられ、前記開口部の内周面には、前記外壁と前記防火設備との間の内周面全周を塞ぐように加熱膨張材を貼設するように構成している。
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明による開口部用の防火設備の実施例を示している。
【００１５】
建築物には開口部１が設けられ、この開口部１の内側には、図１及び図２において点線で示すように、既成品のサッシ２が取り付けられている。図示のサッシ２は、アルミニウム製、木製、或いは樹脂製の一般に市販されている防火性能を備えていない既製の非防火サッシである。開口部１には、サッシ２を取り付けるために、左右の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃによって窓枠が構成され、サッシ２に設けられた取付縁２ａを左右の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃの内周面に木ねじＳにより固定することにより取り付けられる。このようなサッシ２が固定される開口部１内周面の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃは、通常の建築物の場合は、不燃材料は使用されていない。
【００１６】
さらに、開口部１の屋外側の周囲には、耐火ボードやタイル等からなる防火構造の外壁５が設置されている。一方、開口部１の室内側の周囲には、仕上げ用ボード等の内壁６が設けられ、サッシ２を取り付けるために設けられた左右両側の柱１ａには、防火設備としての後述する遮熱シート３の上下動を案内するためのガイドレール４が左右両側に各々取り付けられている。なお、開口部１の室内側に設置される防火設備としては、遮熱シート３の他、防火用のシートシャッター、鋼製シャッター、防火性能を備えた扉、等からなる防火設備を設置しても良い。
【００１７】
遮熱シート３は、シリカファイバーシート、バサルトシート、炭素繊維シート、ガラスファイバーシート、或いは、アラミド繊維シート、などの摂氏２００度以上の高耐熱性を有する厚さが０．６ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の屈曲可能な無機質素材によってシート状に形成された耐熱性を有する不燃シートから選択され、好ましくは、最も高耐熱性を有するシリカファイバーシートが好適である。シリカファイバーシートは、シリカ（Ｓｉ０２）を主成分とした無機質繊維のシートであり、市販品（例えば、アントジャパン株式会社製）は、シートの厚さが０．６５ｍｍ〜１．１ｍｍであり、柔軟性を有している。また、耐熱温度は、瞬間耐熱温度が約摂氏１６５０度、連続耐熱温度が約摂氏１０００度と高耐熱性を有している。また、バサルトシートは、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化鉄をはじめとする無機物を含む玄武岩を主成分としたシートであり、連続耐熱温度が約摂氏６５０度と高耐熱性を有している。その他、炭素繊維シートは、約摂氏５００度、ガラスファイバーシートは、約摂氏２００度、アラミド繊維シートは、約摂氏３００度の連続耐熱温度を有している。
【００１８】
遮熱シート３は、開口部１を覆うように横と縦の長さが設定されていて、左右両端には各々抜け止め部３ａが形成されている。また、遮熱シート３は、ロール状に巻回されて、図２に示すように、開口部１の室内側の上部に設置した収納カバー１０に収納され、駆動用チェーン１０ｂを駆動することにより、遮熱シート３を巻き付けた巻き芯１０ａが回転して遮熱シート３を上下動させることができる。この構成は、一般に周知のロールカーテンと同じであり、遮熱シート３の先端を下げたときに、図３に示すように、開口部１としての窓の室内側を完全に覆うようにしている。このように構成することにより、遮熱シート３を一般のロールカーテンとして兼用させることができ、火災発生時以外のときは、ロールカーテンとして使用できる。なお、遮熱シート３の先端には、重り１１が取り付けられている。この重り６は、駆動用チェーン１０ｂを駆動して遮熱シート３を下降させたときに確実に開口部１の下端位置に到達させるためのものであり、遮熱シート３の重量が比較的大きく円滑に下降する場合には、重り１１を省略しても良い。また、ロール状に巻回された遮熱シート３を収納する収納カバー５は無くても良く、ロール状に巻回された遮熱シート３を壁内或いは天井に埋め込むように設置しても良い。
【００１９】
また、開口部１には高さ方向の全長にわたってガイドレール４が左右両側に各々取り付けられている。このガイドレール４は、例えば耐熱性を有する鋼製、アルミ合金製、又はステンレス製等からなり、断面形状が中空の四角形に形成されていて、内部に遮熱シート３の抜け止め部３ａを内装するための空間部４ｂが形成され、左右両側のガイドレール４が対向する面にはガイド溝４ａが形成されている。これにより、遮熱シート３の抜け止め部３ａがガイド溝４ａに案内されて上下動することができる。
【００２０】
このように構成された遮熱シート３は、火災発生時に、駆動用チェーン１０ｂを駆動して一般のロールカーテンと同様に遮熱シート３を下降することにより、開口部１としての窓の室内側が完全に覆われる。この結果、遮熱シート３とガイドレール４によって火炎の侵入を阻止し室内の温度上昇を遅らせることから、余裕のある避難時間を確保することが可能となる。上述したように、サッシ２として耐火性能のない一般に市販されている既製のサッシを使用しても、遮熱シート３を用いた防火設備によって、２０分以上の耐火性能が得られることから、耐火建築制限の要件を達成することができる。なお、遮熱シートの抜け止め部がガイドレールのガイド溝から離脱させない構成としては、遮熱シートの両側に、別個の抜け止め用の部材を取り付けるようにしても良い。なお、開口部に防火シャッター等の防火設備を設置する場合は、前述したガイドレール４と異なる周知のガイドレールが設置される。
【００２１】
一方、開口部１の内周面には、外壁５と遮熱シート３との間に加熱膨張材８が貼設されている。加熱膨張材８としては、商品名フィブロック（積水化学工業株式会社製）、または、商品名ＳＫタイカシ−ト（エスケー化研株式会社製）、或いは、これと同等以上の膨張断熱性能を持つ加熱膨張材が好適である。この加熱膨張材８は、樹脂成分に対して、熱膨張性無機物、無機充填材を含有させた素材からなり、通常の室温環境下では膨張することはないが、摂氏２００度以上の加熱により５〜４０倍に膨張して断熱層を形成するものである。また、加熱膨張材８はシート状に形成されていて、その厚さは、約０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度が好ましい。この加熱膨張材８の厚さは、サッシ２を取り付けるための開口部１の左右の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃの設定寸法に殆ど影響を与えない程度に設定することが望ましい。
【００２２】
加熱膨張材８は、開口部１の縦方向に内周面において、図１に示すように、外壁５からガイドレール４に至るまで、左右の柱１ａを被覆するように貼設されている。さらに、開口部１の横方向の内周面においては、図２に示すように、窓台１ｂ、及び、まぐさ１ｃを完全に被覆するように貼設されている。また、サッシ２の外周部に設けられた取付縁２ａは、図３に示すように、加熱膨張材８により包囲され、取付縁２ａの部分においても開口部１の内周面を完全に被覆している。このため、サッシ２を取り付けるときに、加熱膨張材８を左右の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃに貼設した後に、取付縁２ａを木ねじＳによって固定する。従って、取付縁２ａと左右の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃの内周面との間には加熱膨張材８が介在される。
【００２３】
このように、取付縁２ａの外周部分までも加熱膨張材８によって包囲することにより、外壁５からガイドレール４に至るまで隙間なく開口部１の内周面が被覆される。なお、加熱膨張材８は、前述したように、加熱により膨張するので、外壁５からガイドレール４に至るまでの間で若干の隙間が生じても断熱性能を維持することができる。また、加熱膨張材８は、図１において、外壁５からガイドレール４の間に貼設したが、実質的には、外壁５から前述した遮熱シート３までの幅を被覆するように貼設することが望ましい。加熱膨張材８を開口部１の内周面に施工する際は、加熱膨張材８が平板状のシート材の場合は、外壁５と遮熱シート３との間の寸法にあわせて帯状に切断した後に貼設する他、予めテープ状に形成された加熱膨張材を開口部１の内周面に貼設しても良い。
【００２４】
次に、本発明による壁内防火構造の動作について説明する。まず、火災発生時に、駆動用チェーン１０ｂを駆動して遮熱シート３を一般のロールカーテンと同様に下降させ、開口部１としての窓の室内側を完全に覆う。遮熱シート３の先端側の抜け止め部３ａは、予め左右両側のガイドレール４に内装されているので、先端に取り付けた重り６の重量によって円滑に下降させることができる。遮熱シート３が下降するとき、抜け止め部３ａの内端側３ｃの自由状態の部分がガイド溝４ａの幅よりも大きいことから、抜け止め部３ａがガイド溝４ａから離脱することなく下降する。
【００２５】
その後、火災による火炎熱や輻射熱によって、サッシ２のガラスや枠が焼失または溶解する。前述したように、サッシ２が耐火性能のない一般に市販されている既製のサッシの場合には、摂氏２００度以上に加熱されると１０分程度で焼失または溶解する。これにより、火災による火炎熱や輻射熱が直接遮熱シート３に当てられ、摂氏２００度以上に加熱される。このとき、熱風圧により遮熱シート３が室内側に押され、或いは、シリカファイバーシートが高温加熱によって寸法が縮むことにより、抜け止め部３ａがガイド溝４ａから離脱しようとする。ところが、遮熱シート３の抜け止め部３ａの内端側３ｂの自由状態部分が屈曲することによってガイド溝４ａを封止するので、火炎、熱風がガイドレール４との隙間から室内に流入することを阻止することができる。この結果、火炎、火炎熱や輻射熱が遮熱シート３によって２０分以上の時間にわたって遮断することができ、この遮熱シート３とガイドレール４によって室内の温度上昇を遅らせることから、余裕のある避難時間を確保することが可能となる。
【００２６】
一方、遮熱シート３によって室内側の延焼を遅延しても、サッシ２のガラスや枠の焼失または溶解によって、火災による火炎熱や輻射熱が開口部１の内周面における左右の柱１ａ窓台１ｂ、及び、まぐさ１ｃが露出または熱伝導して燃焼しようとする。ところが、左右の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃの内周面には加熱膨張材８が貼設され、被覆している。そして、火炎熱や輻射熱より加熱膨張材８が約摂氏２００度に加熱されると、図４に示すように、加熱膨張材８の厚さが５倍以上に膨張することによって断熱層が形成される。この断熱層により、火炎が外壁５と内壁６の間の壁内空間に侵入することを阻止するので、開口部１から壁内空間を介して他の部分への延焼を防火設備の基準である２０分にわたり阻止することができる。なお、サッシ２に設けられた取付縁２ａも、加熱膨張材８により包囲した状態で左右の柱１ａ、窓台１ｂ、まぐさ１ｃに固定している。加熱膨張材８の種類によって異なるが、押圧された状態では加熱膨張しないことがある。しかし、加熱膨張材８が膨張しない場合であってもある程度の断熱性を有していることから、壁内空間への延焼を阻止することが可能である。また、サッシ２の取付縁２ａが焼失または溶解、熱膨張によって歪みが生じた場合には、加熱膨張材８に対する押圧が解除されるので、通常のように加熱膨張して断熱性能を発揮させることができる。
【００２７】
以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
前述した実施例は、加熱膨張材としてシート状のものを貼設するようにしたが、加熱することによって体積膨張する加熱膨張塗料が塗布し、その結果、塗膜が実質的に加熱膨張材が貼設された状態に形成されるものであって良い。また、サッシに設けられた複数個の取付縁も加熱膨張材により包囲するようにしたが、サッシの種類によって取付手段が異なることもあり、取付縁に対する加熱膨張材の包囲を省略しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、住宅、ビル、公共施設などのあらゆる建築物の開口部に適用される。
【符号の説明】
【００２９】
１    開口部
２    サッシ
３    遮熱シート
３ａ  抜け止め部
４    ガイドレール
４ａ  ガイド溝
５    外壁
６    内壁
８    加熱膨張材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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