(57)【要約】【課題】  ２重に重ね張りされる石膏ボードの間に施工性の良いスムーズな作業によってアルミ層を設けることを可能にして、優れた輻射断熱機能と耐火性能とを備える耐火構造を容易に形成できるようにする。【解決手段】  木質材料で構成された木質下地１１と、木質下地１１の室内側に取り付けられた第１石膏ボード１２と、第１石膏ボード１２の室内側に取り付けられたアルミ層付ガラス繊維シート１４と、アルミ層付ガラス繊維シート１４の室内側に取り付けられた第２石膏ボード１３とを含む木造建築物の耐火構造１０であって、アルミ層付ガラス繊維シート１４は、少なくとも一方の面がアルミ箔１６によって覆われたガラス繊維シート１７からなる。アルミ層付ガラス繊維シート１４は、例えば重量が１３０〜１７０ｇ／ｍ2、厚さが０．１３〜０．１７ｍｍであり、アルミ箔の厚さは０．０１〜０．０３ｍｍである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質材料で構成された木質下地と、
該木質下地の室内側に取り付けられた第１石膏ボードと、
該第１石膏ボードの室内側に取り付けられたアルミ層付ガラス繊維シートと、
該アルミ層付ガラス繊維シートの室内側に取り付けられた第２石膏ボードとを含む木造建築物の耐火構造であって、
前記アルミ層付ガラス繊維シートは、少なくとも一方の面がアルミ箔によって覆われたガラス繊維シートからなる木造建築物の耐火構造。
【請求項２】
前記アルミ層付ガラス繊維シートは、重量が１３０〜１７０ｇ／ｍ2、厚さが０．１３〜０．１７ｍｍである請求項１に記載の木造建築物の耐火構造。
【請求項３】
前記アルミ層付ガラス繊維シートの前記アルミ箔の厚さが０．０１〜０．０３ｍｍである請求項２に記載の木造建築物の耐火構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の耐火構造に関し、特に、木造建築物における壁、天井等の面状部分の耐火性能を向上させた木造建築物の耐火構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物における壁、天井等の面状部分に耐火性能を付与する場合、これらの面状部分を構成する木質材料による骨組み部材、耐力面材等を木質下地として、これらの木質下地の例えば屋内側の面を覆って所定の厚さの石膏ボードを取り付ける方法が一般的に採用されている。石膏ボードは、これに含まれる結晶水が、火災時の熱によって水蒸気に変化することで熱エネルギーを消費するので、一定時間火災を食い止めることが可能になる。したがって、石膏ボードの厚みを適宜調整することにより、当該石膏ボードを防火被覆層として機能させて所望の耐火性能を得ることが可能になる。
【０００３】
また、鉄製（鋼製）の下地材を用いた建築物と同等の耐火性能を、木製の木質下地を用いた木造建築物に付与するには、例えば石膏ボードによる防火被覆層の耐火機能を向上させるべく、石膏ボードの厚さを大きくしたり、石膏ボードの重ね張り枚数を多くしたりする必要がある。このため、壁厚の増大による居住空間の減少や、建物の重量の増加、建築費の増加といった問題が生じていたことから、２重に重ね張りされる石膏ボードの間に、所定の厚さのアルミニウムシートを挟む込み、このアルミニウムシートの輻射断熱機能により、下地側の石膏ボードや木質下地に伝わる熱を減少させて、石膏ボードによる防火被覆層の厚さを薄くすることを可能した技術も開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６３４４８号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の２重に重ね張りされる石膏ボードの間にアルミニウムシートを挟み込んで形成される木造建築物の耐火構造によれば、建築基準法上の「耐火性能」を満足することができるように、アルミニウムシートとして、０．０５ｍｍ以上の厚さのものが用いられており、その施工性が劣ることになる。すなわち、０．０５ｍｍ以上の厚さのアルミニウムシートは、建築材料としてまとまった量の大きな面積のものが流通していないばかりか、密度が２．７ｇ／ｃｍ3以上のものであり、また一般のものはいわゆるアルミホイル状のシート材料であるため、石膏ボードによる平坦な壁面を連続して覆うようにしながら広範囲に亘って取り付けてゆく際に、シワが生じやすく、取り扱いに不便である。また、０．０５ｍｍ以上の厚さのアルミニウムシートは、腰が強いため、作業中にその端縁部と接触して指をカットするなどの弊害も生じやすい。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、２重に重ね張りされる石膏ボードの間に施工性の良いスムーズな作業によってアルミ層を設けることを可能にして、０．０５ｍｍ以上のアルミニウムシートを挟み込んだ場合と同等の輻射断熱機能と耐火性能とを備える耐火構造を容易に形成することのできる木造建築物の耐火構造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】
【０００６】
本発明は、木質材料で構成された木質下地と、該木質下地の室内側に取り付けられた第１石膏ボードと、該第１石膏ボードの室内側に取り付けられたアルミ層付ガラス繊維シートと、該アルミ層付ガラス繊維シートの室内側に取り付けられた第２石膏ボードとを含む木造建築物の耐火構造であって、前記アルミ層付ガラス繊維シートは、少なくとも一方の面がアルミ箔によって覆われたガラス繊維シートからなる木造建築物の耐火構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００７】
また、本発明の木造建築物の耐火構造によれば、前記アルミ層付ガラス繊維シートは、重量が１３０〜１７０ｇ／ｍ2、厚さが０．１３〜０．１７ｍｍであることが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明の木造建築物の耐火構造によれば、前記アルミ層付ガラス繊維シートの前記アルミ箔の厚さが０．０１〜０．０３ｍｍであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の木造建築物の耐火構造によれば、２重に重ね張りされる石膏ボードの間に施工性の良いスムーズな作業によってアルミ層を設けることを可能にして、０．０５ｍｍ以上のアルミニウムシートを挟み込んだ場合と同等の輻射断熱機能と耐火性能とを備える耐火構造を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好ましい第１実施形態に係る木造建築物の耐火構造１０は、図１に示すように、例えば木造軸組工法による建築物の間仕切壁１５に本発明を適用したものである。すなわち、間仕切壁１５には、例えば木質材料からなる柱１１ａや間柱１１ｂを立設状態で取り付けて、上下に配置された土台や梁（図示せず。）等と共に壁の骨組み構造１１を形成し、形成した骨組み構造１１を木質下地として、これの両側の室内側の面を各々覆って、後述する石膏ボード１２，１３やアルミ層付ガラス繊維シート１４を設置することにより、本第１実施形態の耐火構造１０が設けられることになる。
【００１１】
すなわち、本第１実施形態の耐火構造１０は、図２（ａ）にも示すように、木質材料で構成された木質下地としての骨組み構造１１と、骨組み構造１１の室内側に取り付けられた第１石膏ボード１２と、第１石膏ボード１２の室内側に取り付けられたアルミ層付ガラス繊維シート１４と、アルミ層付ガラス繊維シート１４の室内側に取り付けられた第２石膏ボード１３とを含む耐火構造であって、アルミ層付ガラス繊維シート１４は、図２（ｂ）に示すように、少なくとも一方の面（本第１実施形態では片側の面）がアルミ箔１６によって覆われたガラス繊維シート１７からなっている。
【００１２】
本第１実施形態の耐火構造１０を構成する第１石膏ボード１２としては、好ましくは、例えば強化石膏ボード（ＧＢ−Ｓ，ＪＩＳ Ａ ６９１３）を使用することができる。第１石膏ボード１２は、１５ｍｍ以上の厚さを有していることが（本第１実施形態では厚さ１５ｍｍ）、所望の耐火性能を効率良く得ることができる点で好ましい。また第１石膏ボード１２は、例えば石膏ボード用の釘（ＪＩＳ Ａ ５５０８）を用いて骨組み構造１１に固定される。
【００１３】
さらに、第１石膏ボード１２は、結晶水を含有しており、火災時の熱がアルミ層付ガラス繊維シート１４を通して室内側から伝わってくると、この結晶水が水蒸気となって温度の上昇・熱の伝達を阻害することにより、室内側から伝わってきた熱から、骨組み構造１１を保護する役割を果たすものである。なお、第１石膏ボード１２は、１枚で骨組み構造１１を覆うことができない場合には、複数枚の石膏ボードの端面同士を突き合わて、目地部１２ａ（図１参照）を形成しながら連接させた状態で取り付けられる。
【００１４】
本第１実施形態の耐火構造１０を構成する第２石膏ボード１３としては、第１石膏ボード１２と同様に、好ましくは、例えば強化石膏ボード（ＧＢ−Ｓ，ＪＩＳ Ａ ６９１３）を使用することができる。第２石膏ボード１３は、２１ｍｍ以上の厚さを有していることが（本第１実施形態では厚さ２１ｍｍ）、所望の耐火性能を効率良く得ることができる点で好ましい。また第２石膏ボード１３は、例えば石膏ボード用の釘（ＪＩＳ Ａ ５５０８）を用いて骨組み構造１１に固定される。さらに、第２石膏ボード１３は、ステープルや釘などを用いて第１石膏ボード１２に打ち付けることができ、これによって第１石膏ボード１２と、アルミ層付ガラス繊維シート１４と、第２石膏ボード３との密着性が高められる。
【００１５】
そして、第２石膏ボード１３がアルミ層付ガラス繊維シート１４の室内側に配置されることにより、アルミ層付ガラス繊維シート１４は火災時に室内側から直接火炎に曝されることがなくなり、アルミ層による輻射断熱機能を十分発揮することが可能になる。すなわち、第２石膏ボード１３は、結晶水を水蒸気に変化させてアルミ層付ガラス繊維シート１４への熱の伝達を遅延させるのみならず、アルミ層付ガラス繊維シート１４を火炎から保護して輻射断熱機能を十分に発揮させる役割を果たすことになる。なお、第２石膏ボード１３は、１枚でアルミ層付ガラス繊維シート１４を覆うことができない場合には、第１石膏ボード１２と同様に、複数枚の石膏ボードの端面同士を突き合わて、目地部１３ａ（図１参照）を形成しながら連接させた状態で取り付けられる。
【００１６】
本第１実施形態の耐火構造１０を構成するアルミ層付ガラス繊維シート１４は、図２（ｂ）に示すように、一方の面がアルミ箔１６によって覆われたガラス繊維シート１７であり、好ましくは、例えば国土交通省の機械設備工事共通仕様書における風道等の不燃化指定外装材であるアルミガラスクロスを用いることができる。
【００１７】
アルミ層付ガラス繊維シート１４のガラス繊維シート１７は、例えばガラス繊維不織布よりなる不燃性のシート材料であり、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｒ ３４１４）に適合するものを使用することができる。ガラス繊維シート１７をアルミ層付ガラス繊維シート１４の積層要素とすることにより、アルミ層付ガラス繊維シート１４は、不燃性に優れるだけでなく、強度、寸法安定性、電気絶縁性、耐腐食性、耐薬品性の面でも良好なシート材料となる。
【００１８】
アルミ層付ガラス繊維シート１４のアルミ箔１６は、アルミニウムの純金属またはその合金の総てを含むものである。アルミニウムは、金属の中でも高い輻射断熱性能を有しており（輻射率０．０４〜０．０８程度）、火災時における輻射熱を効率良く反射して、骨組み構造１１に伝達される熱を効果的に減少させることが可能になる。またアルミニウムは、不燃性の材料であり、鉄や銅等と比べて融点は低いが、アルミ層付ガラス繊維シート１４の室内側に第２石膏ボード１３が配置されることにより、アルミ箔１６によるアルミ層が室内側から直接火炎に曝されることが無く、比較的長時間輻射断熱機能を発揮することが可能になる。さらに、アルミ箔１６をアルミ層付ガラス繊維シート１４の積層要素とすることにより、アルミ層付ガラス繊維シート１４は、不燃性に優れるだけでなく、強度、寸法安定性の面でも良好なシート材料となる。
【００１９】
ここで、本第１実施形態では、アルミ箔１６は、例えばＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｈ ４１６０）に適合するものを使用することができ、その厚さは０．０１〜０．０３ｍｍ（重量が２７〜８２ｇ／ｍ2）であることが好ましい。アルミ箔１６の厚さが０．０１ｍｍ以上であることにより、ガラス繊維シート１７と一体となって十分な耐火性能を発揮することができると共に、所望の輻射断熱機能を効果的に発揮することが可能になる。またアルミ箔１６の厚さが０．０３ｍｍ以下であることにより、ガラス繊維シート１７と一体となった場合でも、柔軟性に富むと共に、軽量で施工性に優れたアルミ層付ガラス繊維シート１４を形成することが可能になる。
【００２０】
また、ガラス繊維シート１７とアルミ箔１６とからなるアルミ層付ガラス繊維シート１４は、その重量を１３０〜１７０ｇ／ｍ2、厚さを０．１３〜０．１７ｍｍとすることが好ましい。これによって、アルミ層付ガラス繊維シート１４は、重量が軽く、適度な柔軟性を備えると共に、ガラス繊維シート１７の存在によって切れ難く、裂き難く、破れ難いことに加えて、ハサミやカッターによって容易に切断することが可能な、取扱い易く、施工性に富んだシート材料を形成することできる。なお、本第１実施形態によれば、アルミ層付ガラス繊維シート１４は、その重量が１５０ｇ／ｍ2、厚さが０．１５ｍｍのものとなっている。
【００２１】
なお、上述のような構成を備えるアルミ層付ガラス繊維シート１４は、例えば工場等において、接着剤として好ましくはアクリル系エマルジョン等を用いてアルミ箔１６をガラス繊維シート１７の表面に加圧接着することにより、アルミ箔１６とガラス繊維シート１７が一体となったアルミ層付ガラス繊維シート１４が、例えば幅１．０ｍ、長さが３０ｍ程度のロール状に巻かれたシート材料として容易に形成されることになる。
【００２２】
本第１実施形態によれば、さらに、骨組み構造１１の両側の面に各々取り付けた第１石膏ボード１２によって挟まれる壁内部の中空部分には、柱１１ａ、間柱１１ｂ等によって仕切られる部分を充填するように配置されて、断熱材１８として、例えば厚さ１００ｍｍ、密度１６ｋｇ／ｍ3程度のグラスウール保温板が設置されており、これによって間仕切壁１５に断熱機能が付与されている。
【００２３】
本第１実施形態によれば、骨組み構造１１の土台、梁、柱１１ａ、間柱１１ｂ等によって仕切られた部分に断熱材１８を配置した後に、第１石膏ボード１２を、石膏ボード用の釘を両面の室内側から骨組み構造１１に向けて打ち込むことにより、骨組み構造１１に固定する。また、固定した第１石膏ボード１２の室内側の表面に、例えばステープルを用いて、アルミ層付ガラス繊維シート１４を、必要に応じて端部を重ね貼りしつつ、好ましくアルミ箔１６を室内側に配置して貼り付ける。さらに、貼り付けたアルミ層付ガラス繊維シート１４の室内側の表面に、第２石膏ボード１３を、石膏ボード用の釘を両面の室内側から骨組み構造１１に向けて打ち込むことにより、骨組み構造１１に固定し、必要に応じて第２石膏ボード１３の室内側からステープルや釘などを第１石膏ボード１２に打ち付けることにより、本第１実施形態の耐火構造１０が形成されることになる。なお、取り付けた第２石膏ボード１３の表面には、さらに内装仕上材等が適宜取り付けられることになる。
【００２４】
そして、本第１実施形態の木造建築物の耐火構造１０によれば、２重に重ね張りされる石膏ボード１２，１３の間に施工性の良いスムーズな作業によってアルミ層を設けることを可能にして、０．０５ｍｍ以上のアルミニウムシートを挟み込んだ場合と同等の輻射断熱機能と耐火性能とを備える耐火構造を容易に形成することができる。
【００２５】
すなわち、本第１実施形態によれば、第１石膏ボード１２と第２石膏ボード１３との間に挟み込まれてアルミ層を形成するアルミ層付ガラス繊維シート１４として、０．０５ｍｍ以上の厚さのアルミニウムシートに代えて、０．０５ｍｍよりも厚さの薄い、好ましくは０．０１〜０．０３ｍｍの厚さのアルミ箔１６と、不燃性を備え、強度、寸法安定性等に優れたガラス繊維シート１７とを一体化したもの用いるので、アルミ箔１６が薄くてもガラス繊維シート１７の不燃性と相俟って、０．０５ｍｍ以上の厚さのアルミニウムシートと同等以上の耐火性能を発揮することができると共に、アルミ箔１６によって輻射断熱機能を効果的に発揮することが可能になる。これらによって、０．０５ｍｍ以上のアルミニウムシートを挟み込んだ場合と同様に、間仕切壁１５に強固な耐火性能を付与する防火被覆層を形成するための石膏ボード１２，１３の厚さを、薄く留めることが可能になる。
【００２６】
また、アルミ箔１６とガラス繊維シート１７とを一体化したアルミ層付ガラス繊維シート１４は、工場等において相当の面積を備えるまとまった量のシート材料として容易に製造できると共に、適度な柔軟性を備えており、また例えば重量が１３０〜１７０ｇ／ｍ2程度と軽量で強度や寸法安定性にも優れているので、アルミホイール状の０．０５ｍｍ以上の厚さのアルミニウムシートと比較して、第１石膏ボード１２への貼付け時の取扱い性や施工性に優れており、効率の良い貼付け作業が可能になる。さらに、アルミ層付ガラス繊維シート１４は、好ましくは厚さが０．１３〜０．１７ｍｍの薄厚となっていて、第１石膏ボード１２と第２石膏ボード１３との間に挟み込んで一体化する際の取扱性や作業性に影響を及ぼすことがなく、またアルミ箔１６とガラス繊維シート１７が重なった状態でシート材料の端縁部が形成されるので、作業中にアルミ層付ガラス繊維シート１４の端縁部と接触しても指をカットすることがなく、より安全に施工することが可能になる。
【００２７】
なお、本第１実施形態の耐火構造１０の耐火性能を検証するべく、上述の耐火構造１０と同様の耐火構造を備える間仕切壁の試験体Ａ、及び上述の耐火構造１０のアルミ層付ガラス繊維シート１４に代えて、厚さ０．０５ｍｍのアルミニウムシートを用いた耐火構造を備える間仕切壁の試験体Ｂに対して、（財）ベターリビング筑波試験所の耐火炉において、ＩＳ０８３４標準加熱曲線による６０分間の非載荷加熱実験を実施して比較した結果、本第１実施形態の耐火構造１０に係る試験体Ａは、厚さ０．０５ｍｍのアルミニウムシートを用いた試験体Ｂと同等以上の耐火性能を備えていることが判明した。
【００２８】
図３は、本発明の好ましい第２実施形態に係る木造建築物の耐火構造２０を示すものであり、本第２実施形態によれば、木造建築物の面状部分として、天井部２１に耐火構造２０を設けたものである。すなわち、本第２実施形態によれば、天井部２１の骨組み構造２２は、根太、梁、吊木受等（図示せず）から吊り下げられた吊木２３、吊木２３の先端に取り付けられた野縁受２４、野縁受２４に所定間隔で取り付けられた野縁２５等からなるものであり、このような骨組み構造２２を木質下地として、室内側となる野縁２５の下面に、上記第１実施形態の耐火構造１０と同様に、第１石膏ボード１２、アルミ層付ガラス繊維シート１４、及び第２石膏ボード１３を順次下面側に取り付けてゆくことにより、天井部２１の耐火構造２０が設けられることになる。
【００２９】
本第２実施形態の耐火構造２０によっても、第１石膏ボード１２と第２石膏ボード１３との間に挟み込まれるアルミ層付ガラス繊維シート１４として、少なくとも一方の面がアルミ箔１６によって覆われたガラス繊維シート１７を用いることにより、上記第１実施形態の耐火構造１０と同様の作用効果を奏することになる。このように、本発明の耐火構造は、間仕切壁に限定されることなく、外壁や天井部の他、床部等、木造建築物における種々の面状部分に適用することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、第１石膏ボードが取り付けられる木質下地は、柱、間柱、野縁等による骨組み構造である必要は必ずしもなく、例えば骨組み構造に合板等からなる耐力面材を配置して、この耐力面材を木質下地として第１石膏ボードを取り付けることもできる。また、耐火構造が設けられる木造建築物は、木造軸組工法による建築物の他、枠組壁工法等、その他の種々の工法による木造建築物であっても良い。さらに、耐火構造が設けられる壁の内部に断熱材を設ける必要は必ずしもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の好ましい第１実施形態に係る耐火構造が設けられた間仕切壁の構成を説明する部分切欠き斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の好ましい第１実施形態に係る耐火構造が設けられた間仕切壁の構成を説明する横断面図、（ｂ）はアルミ層付ガラス繊維シートの構成を例示する、（ａ）のＡ部略示断面図である。
【図３】本発明の好ましい第２実施形態に係る耐火構造が設けられた天井部の構成を説明する部分切欠き斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０，２０  木造建築物の耐火構造
１１，２２  骨組み構造（木質下地）
１１ａ  柱
１１ｂ  間柱
１２  第１石膏ボード
１３  第２石膏ボード
１４  アルミ層付ガラス繊維シート
１５  間仕切壁
１６  アルミ箔
１７  ガラス繊維シート
１８  断熱材
２１  天井部
２３  吊木
２４  野縁受
２５  野縁
【図１】
2007039915.tif 000003
【図２】
2007039915.tif 000004
【図３】
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