(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を支持する木質材料からなる芯材と、
芯材の外側に設けられる空気層と、
空気層の外側に設けられる吸熱性および断熱性を有する無機質材料とを備え、
空気層が、空気の対流を防止するための対流防止構造によって複数のコアに分割されていることを特徴とする木質構造部材。
【請求項２】
荷重を支持する木質材料からなる芯材と、
芯材の外側に設けられる空気層と、
空気層の外側に設けられる吸熱性および断熱性を有する無機質材料とを備え、
芯材と空気層の間、または、芯材と空気層の間および空気層と無機質材料との間に、放射率が０．０８以下の薄膜材が設けられることを特徴とする木質構造部材。
【請求項３】
荷重を支持する木質材料からなる芯材と、
芯材の外側に設けられる空気層と、
空気層の外側に設けられる吸熱性および断熱性を有する無機質材料とを備え、
空気層の厚さが１０ｍｍ以上であることを特徴とする木質構造部材。
【請求項４】
無機質材料の外側に設けられる耐火被覆材と、
耐火被覆材の外側に設けられる仕上げ材とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の木質構造部材。
【請求項５】
耐火被覆材が次の（１）〜（３）の温度伝導率（熱拡散率）を有する薄膜材であることを特徴とする請求項４に記載の木質構造部材。
（１）常温〜２００℃のときの温度伝導率が０．０００８ｍ２／ｈｒ以上
（２）２００〜３００℃（遷移過程）のときの温度伝導率が０．０００８〜０．０００３ｍ２／ｈｒ
（３）３００℃以上のときの温度伝導率が０．０００３ｍ２／ｈｒ以下
【請求項６】
耐火被覆材が次の（ａ）〜（ｃ）の熱伝導率を有する薄膜材であることを特徴とする請求項４または５に記載の木質構造部材。
（ａ）常温〜２００℃のときの熱伝導率が０．０２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
（ｂ）２００〜３００℃（遷移過程）のときの熱伝導率が０．０２１〜０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（ｃ）３００℃以上のときの熱伝導率が０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
【請求項７】
薄膜材が加熱によって体積膨張するものであることを特徴とする請求項５または６に記載の木質構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重を支持するための木質材料からなる芯材と、この芯材の外側に設けられる耐火被覆材とを備える木質構造部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木質構造部材は、火災加熱等による温度上昇によって耐力低下するだけでなく、炭化・灰化、あるいは燃焼のおそれがあることから、一般には耐火被覆材等によって覆われて火災加熱を直接受けないように保護されている（例えば、特許文献１〜６を参照）。木質構造部材を火災加熱等から保護する耐火被覆材としては、例えば吹付けロックウール、耐熱ロックウールフェルト、けい酸カルシウム板、せっこうボード、発泡性耐火塗料、発泡性耐火シートなどがある。
【０００３】
このうち、せっこうボードは木質構造部材の耐火被覆材として一般的に用いられることが多い。せっこうボード（密度８４０ｋｇ／ｍ３程度）による被覆層を厚くすれば耐火性能が向上するため、例えば、２時間耐火性能の耐火木質柱として厚さ２１ｍｍのせっこうボード５層で被覆された柱が市販されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２７７４９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２９４３１号公報
【特許文献３】特開２０１５−３４４３７号公報
【特許文献４】特開２００８−２１８９号公報
【特許文献５】特開２００５−３６４５７号公報
【特許文献６】特開２００３−１５５７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、せっこうボードによる被覆層を厚くすると被覆層の重量も併せて増大するため、施工性の低下や建物重量の増大によるデメリットが懸念されていた。このため、施工性の低下や建物重量の増大を招来しない耐火性能に優れた木質構造部材の開発が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、施工性の低下や建物重量の増大を招来しない軽量で耐火性能に優れた木質構造部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る木質構造部材は、荷重を支持する木質材料からなる芯材と、芯材の外側に設けられる空気層と、空気層の外側に設けられる吸熱性および断熱性を有する無機質材料と、無機質材料の外側に設けられる耐火被覆材と、耐火被覆材の外側に設けられる仕上げ材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る他の木質構造部材は、上述した発明において、空気層が、空気の対流を防止するための対流防止構造によって複数のコアに分割されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の木質構造部材は、上述した発明において、芯材と空気層の間、または、芯材と空気層の間および空気層と無機質材料との間に、放射率が０．０８以下の薄膜材が設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他の木質構造部材は、上述した発明において、空気層の厚さが１０ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他の木質構造部材は、上述した発明において、無機質材料の外側に設けられる耐火被覆材と、耐火被覆材の外側に設けられる仕上げ材とをさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る他の木質構造部材は、上述した発明において、耐火被覆材が次の（１）〜（３）の温度伝導率（熱拡散率）を有する薄膜材であることを特徴とする。
（１）常温〜２００℃のときの温度伝導率が０．０００８ｍ２／ｈｒ以上
（２）２００〜３００℃（遷移過程）のときの温度伝導率が０．０００８〜０．０００３ｍ２／ｈｒ
（３）３００℃以上のときの温度伝導率が０．０００３ｍ２／ｈｒ以下
【００１３】
また、本発明に係る他の木質構造部材は、上述した発明において、耐火被覆材が次の（ａ）〜（ｃ）の熱伝導率を有する薄膜材であることを特徴とする。
（ａ）常温〜２００℃のときの熱伝導率が０．０２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
（ｂ）２００〜３００℃（遷移過程）のときの熱伝導率が０．０２１〜０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（ｃ）３００℃以上のときの熱伝導率が０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
【００１４】
また、本発明に係る他の木質構造部材は、上述した発明において、薄膜材が加熱によって体積膨張するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る木質構造部材によれば、荷重を支持する木質材料からなる芯材と、芯材の外側に設けられる空気層と、空気層の外側に設けられる吸熱性および断熱性を有する無機質材料と、無機質材料の外側に設けられる耐火被覆材と、耐火被覆材の外側に設けられる仕上げ材とを備えるので、空気層を設けることによって、必要な無機質材料の厚さを薄くすることができる。無機質材料が薄くなるので、その必要な積層枚数が減って施工性が向上するとともに、木質構造部材の軽量化が図られる。これにより、この木質構造部材を用いた建物の重量を軽減することができる。したがって、施工性の低下や建物重量の増大を招来しない軽量で耐火性能に優れる木質構造部材を提供することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、空気層が、空気の対流を防止するための対流防止構造によって複数のコアに分割されているので、火災時の無機質材料からの熱が空気層内の空気の対流を通じて芯材に直接的に伝導するのを防ぐことができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、芯材と空気層の間、または、芯材と空気層の間および空気層と無機質材料との間に、放射率が０．０８以下の薄膜材が設けられるので、火災時の芯材に対する遮熱効果を高めることができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、空気層の厚さが１０ｍｍ以上であるので、所定の耐火性能（例えば２時間耐火の性能）を実現することができるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、無機質材料の外側に設けられる耐火被覆材と、耐火被覆材の外側に設けられる仕上げ材とをさらに備えるので、耐火性能をより一層高めることができるという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、耐火被覆材が次の（１）〜（３）の温度伝導率（熱拡散率）を有する薄膜材であるので、内側への熱伝導を抑制することができるという効果を奏する。
（１）常温〜２００℃のときの温度伝導率が０．０００８ｍ２／ｈｒ以上
（２）２００〜３００℃（遷移過程）のときの温度伝導率が０．０００８〜０．０００３ｍ２／ｈｒ
（３）３００℃以上のときの温度伝導率が０．０００３ｍ２／ｈｒ以下
【００２１】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、耐火被覆材が次の（ａ）〜（ｃ）の熱伝導率を有する薄膜材であるので、内側への熱伝導を抑制することができるという効果を奏する。
（ａ）常温〜２００℃のときの熱伝導率が０．０２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
（ｂ）２００〜３００℃（遷移過程）のときの熱伝導率が０．０２１〜０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（ｃ）３００℃以上のときの熱伝導率が０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
【００２２】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、薄膜材が加熱によって体積膨張するものであるので、火災時に内側への燃焼の進行を遅らせることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明に係る木質構造部材の実施の形態を示す水平断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る木質構造部材の実施の形態の変形例を示す鉛直断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る木質構造部材の実施の形態の他の変形例を示す図であり、（１）は鉛直断面図、（２）は芯材側面図（格子状パターンの場合）、（３）は芯材側面図（水平帯状パターンの場合）である。
【図４】図４は、本発明に係る木質構造部材からなる柱部材の断面のモデル化を説明する図であり、（１）はモデル化部分Ａを示す断面図、（２）は部分Ａの１次元モデル図である。
【図５】図５は、本発明の効果を検証するために行った解析ケース１〜４の解析結果を示すグラフ図であり、（１）は全体図、（２）は要部拡大図である。
【図６】図６は、本発明の効果を検証するために行った解析ケース５〜７の解析結果を示すグラフ図であり、（１）は全体図、（２）は要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る木質構造部材の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態に係る木質構造部材１０は、建物の柱部材等に用いられ、荷重を支持する木質材料からなる芯材１２と、芯材１２の外側に設けられる空気層１４と、空気層１４の外側に設けられる吸熱性および断熱性を有するせっこうボード１６（無機質材料）と、せっこうボード１６の外側に設けられる薄膜の耐火被覆材１８と、耐火被覆材１８の外側に設けられる木質化粧材２０（仕上げ材）とを備える。
【００２６】
つまり、この木質構造部材１０は、火災時に加熱される外側の表面から内側に向けて木質化粧材２０、耐火被覆材１８、せっこうボード１６、空気層１４の順に積層した耐火性を有する被覆層が芯材１２の外側周囲を覆うことで構成されている。
【００２７】
空気層１４は、空気の対流を防止するための図示しない対流防止構造によって多数のコアに分割されている。この対流防止構造は、例えば周知のハニカムコア（例えば紙製のハニカムコアなど）や複数の小さな空気袋を備えるエアー緩衝材（例えばエアセルマットやエアーキャップ（登録商標））などを用いて構成することができる。対流防止構造により空気層１４内部の空気の対流は防止されるので、火災時にせっこうボード１６からの熱は直接的に芯材１２に伝導しない。なお、空気層１４の厚さは内側への熱伝導を抑制するため厚いほどよく、例えば１０ｍｍ以上の厚さとするのが望ましい。
【００２８】
この空気層１４は、せっこうボード１６からの蒸発水分（水蒸気）を滞留させ、かつ、沸点（大気圧で約１００℃）以下の温度において、水蒸気を水に凝縮させる空間としての機能も有している。凝縮水は、空気層１４の温度が沸点を超える温度になった時に蒸発潜熱によって空気層１４の空間の温度上昇を抑制する効果を発揮すると考えられる。
【００２９】
また、後述するように、木質材料からなる芯材１２の表面にアルミ箔のような放射率が比較的小さい薄膜材を設ける場合、高温になるせっこうボード１６表面からの放射熱の流入を抑制するだけでなく、芯材１２表面からの水分の逸散・放出を抑制することになり、芯材１２表面の温度上昇を抑制する効果が得られる。
【００３０】
空気層１４は、対流を起こさない構造であることが最も重要なため、本実施の形態では上述したようにハニカムコアやエアー緩衝材などを用いた対流防止構造としているが、本発明の空気層１４はこれに限るものではなく、例えば以下に示すような構造とすることもできる。
【００３１】
例えば、図２に示すように、空気層１４内に水平板状の仕切り板１４ａを上下方向に所定間隔で複数配置し、空気層１４内部の空間を上下複数に仕切る構成としてもよい。仕切り板１４ａを複数配置することによって空気層１４内の対流による熱伝達を抑制することができる。仕切り板１４ａの設置間隔は概ね１０ｃｍ以下としてよい。仕切り板１４ａの材質はせっこうボードのような無機質材料、紙のような材質でも構わないが、せっこうボード１６−芯材１２の熱橋（ヒートブリッジ）にならないものが好ましく、せっこうボード１６や芯材１２の熱伝導率以下の材料がより好ましい。
【００３２】
また、図３（１）に示すように、芯材１２の側面を凹凸状に加工して凸部１２ａ、凹部１２を設けるとともに、凸部１２ａの外側にせっこうボード１６を設け、せっこうボード１６と凹部１２間によって形成されるセル状の空間を利用して空気層１４を構成してもよい。この場合、せっこうボード１６と芯材１２との境界面に薄い断熱材２２（例えば厚さ５ｍｍ以下）を挟み込んで上記のセル状の空間を形成してもよい。断熱材２２としては、例えばロックウールフェルト、生体溶解性繊維フェルトなどを用いることができる。凹凸の配置パターンとしては、図３（２）に示すように、凸部１２ａ、凹部１２を格子状に配置した格子状パターンでもよいし、図３（３）に示すように、水平帯状の凸部１２ａ、凹部１２を上下方向に交互に配置した水平帯状パターンでもよい。
【００３３】
また、図１に示すような構造において、空気層１４を発泡スチロールのような発泡プラスチックで構成してもよい。発泡スチロールは、気泡を含ませたポリスチレンからなり、体積の９８％は空気でできている。発泡スチロールの別称としては発泡ポリスチレン、発泡スチレン、ポリスチレンフォーム、スチレンフォーム、スタイロフォーム（登録商標）がある。また、発泡スチロールの原材料であるポリスチレンは耐熱温度が約８０〜９０℃であり、それ以上加熱すると軟化・融解することから、加熱により発泡スチロールが溶けてなくなっても、そこには空気の層が形成される。発泡スチロールの引火点は３４５〜３６０℃、自然発火温度は４８８〜４９６℃程度といわれており、芯材１２を構成する木の引火点が２６０℃程度であることから、木が燃え出す前に発泡スチロールが燃えることはないので、耐火性能を低下させることにはならない。
【００３４】
なお、熱伝導率が小さい材料ほど断熱性能は高い。熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））の値は、例えば空気０．０２４、発泡スチロール０．０４０、木材０．１４、水０．５８、鉄８３．５である。このように、発泡スチロールの熱伝導率は空気よりも高いが、火災加熱時に溶けてなくなってしまえばこの部分は空気の層となるため、大きく耐火性能を低下させることにはならない。
【００３５】
上記の実施の形態において、芯材１２と空気層１４の間、または、芯材１２と空気層１４の間および空気層１４とせっこうボード１６との間に、放射率が比較的小さい薄膜材を設けて遮熱効果を高めてもよい。ここで、放射率が小さいほど遮熱効果は高くなることから、放射率がより小さい材料で薄膜材を構成することが好ましく、例えば放射率が０．０８以下の薄膜材を用いてもよい。この要件を満たす薄膜材としては、例えばアルミニウム等の材料がある。良く磨かれたアルミニウムの表面、普通に磨されたアルミニウムの表面の放射率は、０．０８〜０．０４程度と比較的小さく、こうした材料を薄膜材として用いれば、外側から照射される熱放射を反射する性能が向上するので好ましい。また、放射率が小さい薄膜材を芯材１２や空気層１４に貼り付ける態様で用いれば、比較的簡易に施工できるとともに火災時の芯材１２に対する遮熱効果を高められるので望ましい。
【００３６】
耐火被覆材１８としては、次の（１）〜（３）の温度伝導率（熱拡散率）を有する薄膜材を用いることが内側への熱伝導を抑制するうえで望ましい。
【００３７】
（１）常温〜２００℃のときの温度伝導率が０．０００８ｍ２／ｈｒ以上
（２）２００〜３００℃（遷移過程）のときの温度伝導率が０．０００８〜０．０００３ｍ２／ｈｒ
（３）３００℃以上のときの温度伝導率が０．０００３ｍ２／ｈｒ以下
【００３８】
また、耐火被覆材１８として、次の（ａ）〜（ｃ）の熱伝導率を有する薄膜材を用いることが内側への熱伝導を抑制するうえで望ましい。
【００３９】
（ａ）常温〜２００℃のときの熱伝導率が０．０２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
（ｂ）２００〜３００℃（遷移過程）のときの熱伝導率が０．０２１〜０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（ｃ）３００℃以上のときの熱伝導率が０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
【００４０】
また、上記の耐火被覆材１８に用いる薄膜材としては、加熱により増厚（体積膨張）して断熱性を発現する材料を用いれば、火災時に内側への燃焼の進行を遅らせることができるので望ましい。この薄膜材としては、例えば厚さが２ｍｍ程度で、熱を受けると発泡して著しく厚みを増し、断熱性を発現する発泡性耐火材、耐火シート、耐火フィルムなどの材料を用いることができる。
【００４１】
耐火被覆材１８として、薄膜状あるいは薄板状の発泡性耐火材（発泡性耐火塗料や発泡性耐火シートを含む）を用いる場合、発泡する主成分として一般的にはリン酸アンモニウムが使用されることが多く、２００〜３００℃の温度範囲で膨張する。この発泡性耐火材の温度依存変化の区分は、次のように考えることができる。
【００４２】
・初期状態（常温〜２００℃）：発泡性耐火材が薄膜状あるいは薄板状の状態のままで発泡による形状変化がなく、熱伝導率が大きい温度範囲である。
・遷移状態（２００〜３００℃）：発泡性耐火材が薄膜状あるいは薄板状の状態から発泡を開始して体積膨張する温度範囲で、熱伝導率が遷移状態にある温度範囲である。
・安定状態（３００℃以上）：発泡性耐火材の発泡が終了して一定の体積を有する安定状態で、熱伝導率も安定状態に入る温度である。
【００４３】
耐火被覆材１８の高温時における熱伝導率、温度伝導率（熱拡散率）の好適な範囲については、上記の発泡性耐火材の温度依存変化の区分を前提として行った実験結果に基づいて設定している。
【００４４】
本実施の形態によれば、火災時において最も外側の木質化粧材２０が燃え代層として機能し、耐火被覆材１８、せっこうボード１６、空気層１４がこの順で燃え止まり層として機能することになる。外側の耐火被覆材１８は、より内側のせっこうボード１６、空気層１４への燃焼の進行を遅らせる機能を有する。また、内側のせっこうボード１６、空気層１４は、外側の耐火被覆材１８が火災により上記機能を失った後に、芯材１２への熱の伝達を防止し、芯材１２を炭化や燃焼させない機能を有する。このように、燃え止まり層が、耐火被覆材１８、せっこうボード１６、空気層１４による機能・材料の異なる３層からなり、これらの層厚を薄くしても、火災時の断熱性を確保することができ、例えば、少なくとも２時間耐火の性能を確保可能である。また、燃え止まり層全体の厚さを薄くできるので、同じ断面積の芯材１２を有する耐火仕様の部材において、部材全体の断面積を小さくできる。したがって、本実施の形態によれば、所定の耐火性能を有しつつ、部材のスリム化が図られた木質構造部材１０を提供することができる。
【００４５】
特に、本実施の形態によれば、空気層１４を設けることによって、必要なせっこうボード１６の厚さを薄くすることができる。せっこうボード１６が薄くなるので、その必要な積層枚数が減って施工性が向上するとともに、木質構造部材１０の軽量化が図られる。これにより、この木質構造部材１０を用いた建物の重量を軽減することができる。したがって、施工性の低下や建物重量の増大を招来しない軽量で耐火性能に優れる木質構造部材を提供することができる。
【００４６】
（本発明の効果の検証）
本発明の効果を検証するために、２時間の火災加熱に対して、木質構造部材１０の芯材１２の表面温度が１２０℃以下になる柱部材の断面仕様に関する検討を数値解析による伝熱計算により行った。検討対象の柱部材のモデル断面図を図４（１）に示す。図４（１）に示すような検討対象を、図４（２）に示すように１次元モデル化して数値解析を行った。解析ケースを表１に示す。
【００４７】
【表１】
0006664701.tif 000002
【００４８】
表１に示すように、各解析ケースにおいては木質化粧材２０の厚さを１５ｍｍとし、発泡性耐火材からなる薄膜の耐火被覆材１８の厚さを２ｍｍとし、使用枚数を１枚とした。また、せっこうボード１６の厚さを３０ｍｍ〜５５ｍｍの範囲で変えるとともに、空気層１４がない場合、空気層１４の厚さが５ｍｍ、１０ｍｍの場合を設定し、さらに、空気層１４の内側の面（片面）に放射率０．０４のアルミ箔（アルミニウム箔）からなる薄膜材を貼り付ける場合、貼り付けない場合を設定した。
【００４９】
芯材１２の表面温度に関する解析ケース１〜４の解析結果を図５に、解析ケース５〜７の解析結果を図６に示す。図５（１）、図６（１）は全体図であり、図５（２）、図６（２）は縦軸の縮尺を拡大した要部拡大図である。
【００５０】
図５に示すように、２時間の加熱を受けて芯材１２の表面の最高温度を１２０℃以下にするには、せっこうボード１６の総厚を５５ｍｍ以上にしなければならないことがわかる。一方、図６に示すように、せっこうボード１６の厚さを４５ｍｍとし、空気層の厚さを１０ｍｍとしてその内側の面（片面）にアルミニウム箔を貼り付けると、２時間の加熱を受けた場合の芯材１２の表面の最高温度を１２０℃以下にすることができる。
【００５１】
せっこうボード１６の密度を８４０ｋｇ／ｍ３と仮定すると、厚さ１０ｍｍの空気層１４を設けることによって１平方メートル当たり１２．６ｋｇの軽量化が可能である。上記の実施の形態の木質構造部材１０を適用した角型の柱部材の外寸が高さ３ｍ、一辺の長さ１ｍと仮定すると、柱部材１本当たり約１５０ｋｇの軽量化が可能となる。
【００５２】
このように、本実施の形態に係る木質構造部材１０によれば、空気層１４を設けることによって、必要なせっこうボード１６の厚さを薄くすることができる。せっこうボード１６が薄くなるので、必要な積層枚数が減って施工性が向上するとともに、木質構造部材１０の軽量化が図られる。これにより、この木質構造部材１０を用いた建物の重量を軽減することができる。したがって、本実施の形態によれば、施工性の低下や建物重量の増大を招来しない軽量で耐火性能に優れた木質構造部材を提供することができる。
【００５３】
以上説明したように、本発明に係る木質構造部材によれば、荷重を支持する木質材料からなる芯材と、芯材の外側に設けられる空気層と、空気層の外側に設けられる吸熱性および断熱性を有する無機質材料と、無機質材料の外側に設けられる耐火被覆材と、耐火被覆材の外側に設けられる仕上げ材とを備えるので、空気層を設けることによって、必要な無機質材料の厚さを薄くすることができる。無機質材料が薄くなるので、その必要な積層枚数が減って施工性が向上するとともに、木質構造部材の軽量化が図られる。これにより、この木質構造部材を用いた建物の重量を軽減することができる。したがって、施工性の低下や建物重量の増大を招来しない軽量で耐火性能に優れる木質構造部材を提供することができる。
【００５４】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、空気層が、空気の対流を防止するための対流防止構造によって複数のコアに分割されているので、火災時の無機質材料からの熱が空気層内の空気の対流を通じて芯材に直接的に伝導するのを防ぐことができる。
【００５５】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、芯材と空気層の間、または、芯材と空気層の間および空気層と無機質材料との間に、放射率が０．０８以下の薄膜材が設けられるので、火災時の芯材に対する遮熱効果を高めることができる。
【００５６】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、空気層の厚さが１０ｍｍ以上であるので、所定の耐火性能（例えば２時間耐火の性能）を実現することができる。
【００５７】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、無機質材料の外側に設けられる耐火被覆材と、耐火被覆材の外側に設けられる仕上げ材とをさらに備えるので、耐火性能をより一層高めることができる。
【００５８】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、耐火被覆材が次の（１）〜（３）の温度伝導率（熱拡散率）を有する薄膜材であるので、内側への熱伝導を抑制することができる。
（１）常温〜２００℃のときの温度伝導率が０．０００８ｍ２／ｈｒ以上
（２）２００〜３００℃（遷移過程）のときの温度伝導率が０．０００８〜０．０００３ｍ２／ｈｒ
（３）３００℃以上のときの温度伝導率が０．０００３ｍ２／ｈｒ以下
【００５９】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、耐火被覆材が次の（ａ）〜（ｃ）の熱伝導率を有する薄膜材であるので、内側への熱伝導を抑制することができる。
（ａ）常温〜２００℃のときの熱伝導率が０．０２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
（ｂ）２００〜３００℃（遷移過程）のときの熱伝導率が０．０２１〜０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（ｃ）３００℃以上のときの熱伝導率が０．００８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
【００６０】
また、本発明に係る他の木質構造部材によれば、薄膜材が加熱によって体積膨張するものであるので、火災時に内側への燃焼の進行を遅らせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明に係る木質構造部材は、荷重を支持するための木質材料からなる芯材と、この芯材の外側に設けられる耐火被覆材とを備える木質構造部材に有用であり、特に、施工性の低下や建物重量の増大を招来しない木質構造部材として適している。
【符号の説明】
【００６２】
１０  木質構造部材
１２  芯材
１２ａ  凸部
１２ｂ  凹部
１４  空気層
１４ａ  仕切り板
１６  せっこうボード（無機質材料）
１８  耐火被覆材
２０  木質化粧材（仕上げ材）
２２  断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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