(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を仕切る防火区画に形成された貫通孔内に、受け口をなす継手接続部分と管部分を一体的に形成した、合成樹脂からなる単層構造の一体型配管の継手接続部分が配設された防火区画貫通処理構造において、前記一体型配管の貫通孔に位置している継手接続部分の外周面から管部分の外周面にわたって、その上端が貫通孔内部側で終端し、その下端が防火区画の下面よりも下方に突出するように加熱膨張性シートによる環状の被覆層が設けられ、その被覆層の厚さＸ［ｍｍ］が、
３（Ｒ／ｔ）１／２／Ａ≦  Ｘ  ≦６（Ｒ／ｔ）１／２／Ａ
であることを特徴とする防火区画貫通処理構造。
なお、Ｒ：加熱膨張性シートの被覆部分の一体型配管の外直径［ｍｍ］
ｔ：シートの被覆部分の一体型配管の外直径と内直径との差［ｍｍ］
Ａ：加熱膨張性シートの発泡倍率である。
【請求項２】
上記防火区画に形成された貫通孔の内面と、上記加熱膨張性シートによる被覆層の外面との隙間には、該隙間を埋めるように耐火材が充填されていることを特徴とする請求項１記載の防火区画貫通処理構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防火区画を貫通するように配置された配管周りの貫通処理構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複層階からなる建築物における上階と下階とを仕切る床や隣接する空間を仕切る壁など、様々な区画に対して配管手段を貫通させるための貫通処理構造が存在している。そうした区画が防火区画の場合には、区画によって仕切られた一方の空間で火災が発生した場合、火炎が他方の空間へ侵入しないような貫通処理構造が必要となる。
【０００３】
図３に、従来の防火区画を貫通する配管手段のための貫通処理構造を示す。上階と下階を仕切るコンクリートスラブ１には、配管が貫通するための貫通孔３が設けられている。上階に配置された排水管や換気管などの配管５、７と、貫通孔３を貫通して下階に配置される配管９とは、継手１１によって相互に接続されている。これら配管５、７、９及び継手１１は、鉄製管を用い、あるいは、合成樹脂からなる内管と不燃性材料の外管とを組み合わせた断熱二層構造の耐火二層管を用いて、火災時に下階の火災を上階に伝えない構造とすることが多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鉄製の配管や継手を使用する場合には、重量が増加し、コストも増加するという問題があり、また、耐火二層管を使用した場合にも、重量の増加問題が伴った。そこで、貫通孔の内側の合成樹脂製の管の外周面に加熱膨張性シートを被覆して被覆層を設け、一方の空間で火災が発生した場合には、火災の熱で加熱膨張性シートが膨張し、合成樹脂製の管の閉塞を助け、管が存在していた管路を閉塞させ、それによって他方の空間へ火炎が伝播するのを防止する技術があった。
【０００５】
しかし、かかる加熱膨張性シートを被覆する場合に、該シートを被覆対象の合成樹脂製の管に対してどのように設置することが最適であるのかは明らかでなかった。すなわち、加熱膨張性シートの被覆層が被覆対象の管に対して薄すぎる場合には、十分な管路閉塞効果が得られない恐れがある一方、厚すぎる場合にはコスト増加を招き経済的に不利となる。
【０００６】
従って、本発明は、コスト増加を抑制しながら且つ十分な管路閉塞効果を確保することができる加熱膨張性シートによる環状の被覆層を備えた防火区画に対する配管の貫通処理構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、空間を仕切る防火区画に形成された貫通孔内に、受け口をなす継手接続部分と管部分を一体的に形成した、合成樹脂からなる単層構造の一体型配管の継手接続部分が配設された防火区画貫通処理構造において、一体型配管の貫通孔に位置している継手接続部分の外周面から管部分の外周面にわたって、その上端が貫通孔内部側で終端し、その下端が防火区画の下面よりも下方に突出するように加熱膨張性シートによる環状の被覆層が設けられ、その被覆層の厚さＸ［ｍｍ］が、３（Ｒ／ｔ）１／２／Ａ  ≦  Ｘ  ≦  ６（Ｒ／ｔ）１／２／Ａ（但し、Ｒ：加熱膨張シートの被覆部分一体型配管の外直径［ｍｍ］、ｔ：シートの被覆部分の一体型配管の外直径と内直径との差［ｍｍ］、Ａ：加熱膨張性シートの発泡倍率）であることを特徴とするものである。
【０００８】
なお、防火区画に形成された貫通孔の内面と加熱膨張性シートによる被覆層の外面との隙間には、耐火材が充填されていると好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施の形態に係る防火区画貫通処理構造を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
上階と下階を仕切るコンクリートスラブ２１には、継手や配管などからなる配管手段が貫通するための貫通孔２３が設けられている。本実施の形態では、この貫通孔２３に、上階の配管の継手２５からの排水を下階へ流すための受け口をなす継手接続部分２７が配設されている。この継手接続部分２７には、下階において延長される管部分２９が一体的に形成されており、すなわち、継手接続部分２７と管部分２９は、受け口を持つ一体型配管２６を構成している。これら継手２５、継手接続部分２７及び管部分２９は、いずれも塩化ビニルなどの合成樹脂の単層構造からなっている。継手２５は、その上部に二股に分かれた管接続部３１を有し、この管接続部３１には、上階において延長される配管３３、３５が接続されている。これら配管３３，３５もまた、継手２５や一体型配管２６と同様に、塩化ビニルなどの合成樹脂からなっている。
【００１１】
さらに、この一体型配管２６の貫通孔２３内に位置している継手接続部分２７の外周面から管部分２９の外周面にわたって、加熱膨張性シートによる環状の被覆層３７が設けられている。本実施の形態では、加熱膨張性シートとして、積水化学工業社製の「セキスイＳ耐火シート」（発泡倍率８倍）が使用されている。加熱膨張性シートによる被覆層３７の上端３７ａは、コンクリートスラブ２１の上面とほぼ面一になって貫通孔の内部側で終端しており、加熱膨張性シートの被覆層３７の下端３７ｂは、コンクリートスラブ２１の下面よりも下方に突出し、火災時にいち早くシートのこの部分が膨張できるようになっている。
【００１２】
加熱膨張性シートの被覆層３７の厚さＸ［ｍｍ］は、
３（Ｒ／ｔ）１／２／Ａ≦  Ｘ  ≦６（Ｒ／ｔ）１／２／Ａ
となっている。
ここで、Ｒは継手の被覆部分の外直径［ｍｍ］、ｔは継手の被覆部分の外直径及び内直径の差［ｍｍ］、Ａは加熱膨張性シートの発泡倍率を示している。
【００１３】
また、コンクリートスラブ２１に形成された貫通孔２３の内面と加熱膨張性シートの被覆層３７の外周面との隙間には、モルタル等の耐火材３９が充填されている。すなわち、貫通孔２３内に一体型配管２６、加熱膨張性シートの被覆層３７を配置した後、貫通孔２３における隙間は、耐火材３９によって埋め戻される。
【００１４】
次に、以上のように構成された耐火区画貫通処理構造の作用について説明する。図１のように構成された本貫通処理構造においては、コンクリートスラブ２１を、配管３３、３５の継手２５や一体型配管２６からなる配管手段が貫通しているため、コンクリートスラブ２１を挟んで上階の空間及び下階の空間の間で、排水や換気などの流体流通作用が確保されている。ここで、火災が発生した場合、下階側の火災の熱により被覆層３７の加熱膨張性シートが膨張して管の閉塞を助長するために、貫通孔２３において配管手段が通るスペースを閉塞することができる。したがって、例えば、下階の空間で火災が発生し、その熱で合成樹脂からなる一体型配管２６が収縮し、閉塞が不完全となるようなことが起きても、被覆層３７の加熱膨張性シートが膨張することによって一体配管の閉塞を助長し、一体型配管２６の配置されていたスペースが閉塞され、かかるスペースを介して火炎が上層に伝播するのを防止することができる。また、モルタル等の耐火材３９が加熱膨張性シートの被覆層３７とコンクリートスラブ２１との間の隙間を埋めているため、かかる構造によっても、上下の一方の空間から他方の空間へと火炎が伝播することが防止されている。
【００１５】
ところで、加熱膨張性シートによる環状の被覆層３７の厚さＸが、３（Ｒ／ｔ）１／２／Ａ＞Ｘである場合には、加熱膨張性シートの被覆層３７が薄すぎるため管路閉塞効果が十分ではなく、逆に、Ｘ＞６（Ｒ／ｔ）１／２／Ａである場合には、加熱膨張性シートの被覆層３７が必要以上に厚いためコストが高くなり過ぎる問題があるが、本発明では、加熱膨張性シートの被覆層３７の厚さが上記のように設定されているため、十分な管路閉塞効果を得ることが可能であるとともに、コスト低減、軽量化を図ることが可能である。
【００１６】
すなわち、具体的には、塩化ビニル製パイプとしてＪＩＳ  Ｋ６７４１「硬質塩化ビニル管」の呼び径１００とＪＩＳ  Ｋ６７３９「排水用硬質塩化ビニル管継手」の呼び径１００を用いて、図１に示されるような、第１の実施の形態に係る防火区画貫通処理構造を構成し、ＩＳＯ８３４に基づく２時間加熱試験を行ったところ、次のような試験結果が得られた。試験は、上述した条件の範囲内の厚みを備えた加熱膨張性シートによる環状の被覆層（シート２ｍｍ巻き）を有する本願実施例の構造と、当該条件の範囲から外れた厚みの加熱膨張性シートによる環状の被覆層（シート１ｍｍ巻き）を有する比較例の構造とを比較して行った。まず、加熱開始から２分経過した頃、実施例及び比較例ともに、加熱膨張性シートの発泡が始まった。加熱開始から５分後には、実施例及び比較例ともに、加熱側空間にある塩化ビニル管の脱落が始まった。さらに、加熱開始から１３分後には、比較例の方では、加熱側空間にある塩化ビニル管が殆ど脱落した。これに対し、実施例の方では、加熱膨張性シートの発泡作用で塩化ビニル管の閉塞が達成された。さらに、比較例の方では、加熱開始から６９分後には、塩化ビニル管及びその周囲のモルタル部付近から煙が発生し、７２分後には、かかる煙の量が徐々に増加しはじめ、１１２分後には、塩化ビニル管の各継ぎ目部分から激しく煙が噴出する状態に至った。これに対し、実施例の方では、加熱開始から１２０分後にも、加熱膨張性シートによる塩化ビニル管の閉塞が継続し、なんら異常は見られなかった。このように、本発明の厚みを有する加熱膨張性シートの環状の被覆層が設けられた防火区画貫通処理構造においては、十分な管路閉塞効果を確保することが可能であった。
【００１７】
また、加熱膨張性シートの被覆層の厚さを上記のように設定することで必要な管路閉塞効果を獲得し、かつ、火炎の伝播を防止することができるため、貫通孔２３を通る配管手段の部分を従来のように、鉄製にしたり、耐火二層管構造にしたりする必要がない。これに起因し、本実施の形態では、配管３３、３５及び継手２５をすべて合成樹脂からなる単層の管構造としているため、耐薬品性、耐腐食性及び内面平滑性に優れ、また、軽量であることにより施工性にも優れ、鉄製のものや耐火二層管構造に比べ、施工のコスト面でも優れている。したがって、本実施の形態の防火区画貫通処理構造においては、加熱膨張性シート自体の軽量化、コスト低減に加えて、配管手段自体の軽量化、コスト低減も図られており、防火区画貫通処理構造全体としての軽量化、コスト低減が実現されている。
【００１８】
次に、図２に基づいて、本発明の第２の実施の形態に係る防火区画貫通処理構造について説明する。第２の実施の形態の防火区画貫通処理構造は、加熱膨張性シートの被覆層１３７の被覆態様を除いて、上述した第１の実施の形態に係る構造と同様である。一体型配管２６のうち貫通孔２３内に位置している継手接続部分の外周面には、第１の実施の形態における加熱膨張性シートの被覆層３７と同様の厚さを有する加熱膨張性シートによる環状の被覆層１３７が設けられている。加熱膨張性シートの被覆層１３７の上端１３７ａは、コンクリートスラブ２１の上面から寸法Ｄ（好適には２０ｍｍ〜５０ｍｍ程度）だけ下方に位置した箇所で終端している。すなわち、貫通孔２３内の継手２５の外周面には、高さ寸法Ｄ分だけ被覆されていない部分が存在している。かかる第２の実施の形態に係る防火区画貫通処理構造においては、上記第１の実施の形態に係る防火区画貫通処理構造で奏する作用に加えて、火災時の煙の通過を遮断する効果が第１の実施の形態よりもさらに高まっている。すなわち、貫通孔２３内の上部（寸法Ｄの範囲）では、モルタル等の耐火材３９が加熱膨張性シートの被覆層１３７を介さずに配管２６の上部に直接接しているため、火災時、被覆層１３７の加熱膨張性シートが加熱発泡し、塩化ビニル管からなる一体型配管２６の変形に追従した場合にも、加熱膨張性シートの被覆層１３７と耐火材３９との間に隙間が生じ、これが気道となって煙の発生することを防ぐことが可能である。
【００１９】
以上、説明してきた本発明の防火区画貫通処理構造は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、適宜改変して実施することができる。したがって、例えば、継手は合成樹脂からなる構造に限定されるものではなく、例えば、鋳鉄により形成されていてもよく、その場合、具体的には、鋳鉄製の単管式継手を用い、受け口をなす継手接続部分と管部分とが一体構造となった塩化ビニル製の一体型配管を用いることができる。また、コンクリートスラブなどの区画は、上下に隣接する空間を仕切るものに限定されず、左右に隣接する空間を仕切るものでもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防火区画貫通処理構造によれば、加熱膨張性シートの環状の被覆層が、一体型配管の継手接続部分の外周面から管部分の外周面にわたって、その上端が貫通孔内部側で終端すると共に、その下端がコンクリートスラブの下面よりも下方に突出し、その被覆層の厚さを最適に設定されているので、火災時にいち早く膨張することにより管部分の閉塞を助長して管部分の配置スペースの閉塞を確保できるとともに、加熱膨張性シート自体の軽量化や配管手段の軽量化、コスト低減に加え、防火区画貫通処理構造全体の軽量化、コストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る防火区画貫通処理構造を示す説明図である。
【図２】  本発明の第２の実施の形態に係る防火区画貫通処理構造を示す説明図である。
【図３】  従来の防火区画貫通処理構造を示す説明図である。
【符号の説明】
２１…コンクリートスラブ（防火区画）、２３…貫通孔、２５…継手（配管手段）、２６…一体型配管（配管手段）、２７…継手接続部分（配管手段）、２９…管部分（配管手段）、３３，３５…配管（配管手段）、３７、１３７…加熱膨張性シートの被覆層。
【図１】
0004066142.tif 000002
【図２】
0004066142.tif 000003
【図３】
0004066142.tif 000004