CLTによる木造建築物の設計法の開発（その３）～防耐火性能の評価～
CLTによる木造建築物の設計法の開発（その３）～防耐火性能の評価～○○○○○○○○○○

平成２６年度建築研究所講演会

CLTによる木造建築物の設計法の開発（その３）～防耐火性能の評価～
建築防火研究グル プ 上席研究員
建築防火研究グループ
成瀬 友宏

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CLTによる木造建築物の設計法の開発（その３）～防耐火性能の評価～
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内 容

平成２６年度建築研究所講演会

テキスト p.45
p.45～
～50

Ⅰ はじめにⅡ CLTの燃えしろを検討するにあたっての課題
１）木材 製材 集成材 CLTの特徴
１）木材・製材・集成材・CLTの特徴
２）CLTと燃えしろ
３）CLTの燃えしろを検討するにあたっての課題
Ⅲ CLTの防耐火性能の評価）の燃えしろ 関する実験的検討
１）CLTの燃えしろに関する実験的検討
２）CLT壁パネルの非損傷性に関する実験的検討
３）CLT等の防耐火性能に関する建築研究所のその他の取り組み
Ⅳ おわりに
2
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Ⅰ はじめにCLTに期待されること¾ 寸法安定性が高い¾ 厚みのある製品→断熱性・遮音性・耐火性 図 CLTパネルのラミナ構成の例¾ 木材の有効利用
独立行政法人建築研究所（2011年～））
独立行政法人建築研究所（2011年
CLTを含む木質材料を用いた建物の防耐火設計に関する基準の整備に必要な技術的な知見を収集するための研究を実施
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Ⅱ CLT
CLTの燃えしろをの燃えしろを検討するにあたっての課題検討するにあたっての課題 1/4
１）木材・製材・集成材・CLT
１）木材・製材・集成材・CLTの特徴の特徴
２）CLT
２）
CLTと燃えしろと燃えしろ• 製材・集成材・CLT：材料は同じ木材（接着剤）• 集成材：
人工乾燥したひき板から、大きな節や割れなどの木の欠点を取り除いたものを、木目にそって長さ・幅・厚さの方向に集成接着した建築材料• 製材・集成材の燃えしろ寸法は告示で例示
製材 集成材の燃えしろ寸法は告示で例示• CLTの燃えしろ寸法は？
JASではCLTのラミナの欠点を集成材より広く許容構成の違い（ラミナ・幅はぎ接着）
燃えしろ：火災時に木部材の表面が炭化して、荷重をささえる内部の健全な木部を保護する部分

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Ⅱ CLTの燃えしろを
CLTの燃えしろを検討するにあたっての課題検討するにあたっての課題 2/4２）CLT２）
CLTと燃えしろと燃えしろ• 製材・集成材の燃えしろ寸法
製材

スギ 梁 18cm×36cm
45分加熱（背割り入り）

集成材

トドマツ
30分加熱

スギ 柱 30cm×30cm
45分加熱（背割り入り）

要求耐火時間柱，梁(JAS適合品)

30分

45分

60分

製材

30mm

45mm

60mm

柱

スギ 柱
45分加熱

柱，梁(JAS適合品)
集成材/単板積層材

トドマツ
70分加熱

柱

要求耐火時間
30分

45分

60分

25mm

35mm

45mm

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Ⅱ CLT
CLTの燃えしろをの燃えしろを検討するにあたっての課題検討するにあたっての課題 3/4３）CLT３）
CLTの燃えしろをの燃えしろを検討するにあたっての課題検討するにあたっての課題• 製材・集成材の燃えしろ：柱・梁：非損傷性• CLTパネル：壁
床 屋根 階段（防火区画を構成）
CLTパネル：壁・床・屋根・階段
非損傷性・遮熱性・遮炎性
集成材：
30mm炭化→約39分

荷重

壁の片面の炭化→偏心荷重が作用
偏心荷重が作用非損傷性：構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊その他の損傷を生じないこと
遮熱性：非加熱面の温度が一定以上に上昇しないこと
遮炎性：非加熱面に火炎を出す亀裂等の損傷を生じないこと
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Ⅱ CLT
CLTの燃えしろをの燃えしろを検討するにあたっての課題検討するにあたっての課題 4/4
３）CLT３）
CLTの燃えしろをの燃えしろを検討するにあたっての課題検討するにあたっての課題①ラミナの樹種・厚さ・接着剤の種類・層構成によるCLTの炭化速度②CLTパネルの非損傷性に対する燃えしろの考え方の適用可能性
パネルが一部炭化しても荷重を支えられるか？ 偏心荷重
③部材を構成するCLTパネルの接合部の非損傷性確認
壁、床、屋根等接合金物等④部材を構成するCLTパネルの遮熱性・遮炎性確認
部材を構成するCLTパネル 目地⑤CLTパネルにより構成する部材により防火区画を構成する際の遮熱性・遮炎性確認
壁・床、壁・屋根、壁・壁 給水管等の貫通部 防火設備
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Ⅲ CLT
CLTの防耐火性能の評価の防耐火性能の評価
１）CLT
１）
CLTの燃えしろにの燃えしろに関する実験的検討
関する実験的検討
CLTの燃えしろは
CLTの燃えしろは？
？
1.3

平均炭化速度(mm/min)

1.2

表2 燃えしろの実験条件
燃え ろ 実験条件
ラミナ
樹種(3種) 厚さ－層構成(5種)
スギ(C) 12mm－13プライ
カラマツ(L) 15mm－11プライ
21mm－7プライ
スプルー 27mm－6プライス(S)30mm－5プライ

1.1
10.9
0.8
0.7
0.6
0.5

C-RF(260℃)
C-PU(260℃)
C
PU(260℃)
L-API(260℃)
S-RF(260℃)
S-PU(260℃)
API30-2mm

0.4
0.30.2

接着剤(3種)0.1

C-API(260℃)
L-RF(260℃)
L
RF(260℃)
L-PU(260℃)
S-API(260℃)
API30-1mm
LVL

0レゾルシノール樹
脂系(RF)
水性高分子イソシ
アネート系(API)
ウレタン樹脂系(PU)80102030

ラミナ厚さ(mm)

図5 炭化速度の測定結果炭化速度(0.6～1mm/min)であることを確認

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Ⅲ CLT
CLTの防耐火性能の評価の防耐火性能の評価
２）CLT
２）
CLTパネルの非損傷性に関する実験的検討
パネルの非損傷性に関する実験的検討
燃えしろを想定した断面は荷重が支えられるか？
燃えしろを想定した断面は荷重が支えられるか？
壁の載荷加熱試験
３ｍｘ３ｍ

床・屋根の載荷加熱
試験 ４ｍｘ２ｍ
30分、30分、6060分の耐火分の耐火性能を想定↓33分、33分、7070～～7777分の分の性能を確認

60分の耐火60分の耐火性能を想定↓75分の性能を75分の性能を確認
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Ⅲ CLT
CLTの防耐火性能の評価の防耐火性能の評価
２）CLT
２）
CLTパネルの非損傷性に関する実験的検討
パネルの非損傷性に関する実験的検討
燃えしろを想定した断面は荷重が支えられるか？
燃えしろを想定した断面は荷重が支えられるか？
壁の載荷加熱試験 ３ｍｘ３ｍ
10.09.008.0‐50‐100 07.01530456075

906.05.0‐1504.03.0‐2002.0‐250

鉛直変変位(mm)

水平変位 (mm) (+:炉内側)

501.00.0‐300時間(min)

図8 CLT壁パネルの載荷加熱実験による変位の一例
10床の載荷加熱試験
４ｍｘ２ｍ30分、30分、6060分の耐火分の耐火性能を想定↓
33分、33分、7070～～7777分の分の性能確認

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Ⅲ CLT
CLTの防耐火性能の評価の防耐火性能の評価
３）CLT
３）
CLT等の防耐火性能に関する建築研究所のその他の取り組み
等の防耐火性能に関する建築研究所のその他の取り組み
防火被覆が相当する燃えしろは防火被覆が相当する
燃えしろはどの程度か？（燃えしろの低減）
どの程度か？（燃えしろの低減）
150

水平加熱試験

140

実大床-燃えしろ(APIラミナ30mm)
実大床燃( ラ ナ)

加加熱面からの厚さ(mm)

130
120

実大床-メンブレン(GB-F(V)15mm)

110

0.893 mm/min

1000.709 mm/min

9080
70

燃えしろに相当燃えしろに相当

6050403020100

強化せっこうボード15mm

せっこうボード12.5mmと15mm 、強化せっこうボード
12.5mmと15mm、ケイ酸カルシウム板(0.8FK)12mm、金属サイディング、窯業系サイディング16mm

01020304050607080

90 100 110 120

260℃到達時間(min)

図9 CLT内の温度上昇の一例（強化せっこうボード15mm）

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Ⅲ CLT
CLTの防耐火性能の評価の防耐火性能の評価
３）CLT
３）
CLT等の防耐火性能に関する建築研究所のその他の取り組み
等の防耐火性能に関する建築研究所のその他の取り組み

その他の検討（ CLT床パネルの非損傷性に関する実験的検討）（・CLT床パネルの非損傷性に関する実験的検討）
・CLTパネルの接合部、区画貫通部の実験的検討・LVLパネルの燃えしろおよび非損傷性に関する実験的検討
CLTを含む木質材料を用いた建物の防耐火設計に関する基準の整備に必要な技術的知見を収集するための研究を実施

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Ⅳ おわりに¾CLTパネル構造に対して燃えしろの考え方が適用できるかどうかについて実験による検討を行った。
¾今後日本において使用されることが予想されるCLTの仕様に対する燃えしろの値について、具体の数値を定めるための知見が蓄積できた。
¾壁・床・屋根パネルに燃えしろの考え方を適用し、載荷加熱実験を実施した結果、非損傷性・遮熱性・遮炎性が期待できる結果が得られた
待できる結果が得られた。
¾防火被覆が相当する燃えしろに関する技術的知見が得られた。
¾ CLT以外の木製パネル構造の燃えしろに関する基準整
備に必要な技術的知見を収集する予定である。
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ご静聴ありがとうございました

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