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日本建築学会大会学術講演梗概集（東海） 2012 年 9 月

遮炎性能を有する耐熱強化ガラスの性能判定基準
その 1 単板耐熱強化ガラスの試験概要

耐熱強化ガラス
かかり代

正会員
正会員

表面導入圧縮応力度
アルミサッシ

○鈴木佐藤
渡部
金城

一幸*1
明憲*3
紀夫*5
仁*7

部分(建築基準法 第 2 条六号)には、主に開口部からの延正会員

久田
田原
遊佐隆司*2
雅貴*4
秀逸*6

焼防止目的として遮炎性能(建築基準法施行令第 109 条の5m

隣地境界線

はじめに建築物の外壁の開口部において、延焼のおそれのある正会員

外壁間中心線

道路境界線

1.

温度差
鉄枠

正会員

5m5m2)を有する防火設備が用いられる(図 1)。その防火設備に用いられるガラスについては、下記のような防火ガラス3mが使用される。

道路(1) 網入板ガラス：JIS R 32041)に規定され、フロート板

3m3m
2階建

3階建ガラスの中に鉄製網を入れることにより、火災時に3m

図 1 延焼のおそれのある部分ガラスが破損しても網がガラス破片の脱落を防止し、 2. 実験目的耐熱強化ガラスを用いた防火設備については、下記の遮炎性能を有している。防火ガラスで最も普及してように破損貫通、もしくは軟化・脱落によって遮炎性能いるガラス。
(2) 耐熱板ガラスが満たせない場合がある。
①加熱で発生する熱応力による破損(熱割れ)①耐熱強化ガラス：フロート板ガラスに特殊な熱処②枠の変形に起因するガラスの破損理を加えた超強化ガラスであり、火災時の急激な③ガラスの軟化・脱落温度上昇によって生じる熱応力と比較してガラスが保有する強度が上回るため、ガラスが破損せず今回は破損貫通の要因のひとつである「①熱割れ」に着目する。熱割れは、ガラス表面とエッジ部分との間にに遮炎性能を有するガラス。
②低膨張ガラス：フロート板ガラスに対し、ソー発生する温度差 ∆T による熱応力が、ガラスが保有する強ダ・石灰を減らし、主に硼酸を用いた硼珪酸ガラ度(エッジ強度と表面導入圧縮応力度)を上回ることにより、スに特殊な熱処理を加えたガラスであり、線膨張ガラスが破損する現象である。本実験では、エッジ強度率がフロート板ガラスの 1/3 程度のため、火災時のを一定とし、表面導入圧縮応力度(以下、表面応力と称す)急激な温度上昇に対してガラスに発生する応力がを、ガラスが保有する強度(=代用特性)とみなして検証し低く抑えられることにより、ガラスが破損せずにていくこととした。
火災時の加熱によって耐熱強化ガラスに発生する熱応遮炎性能を有するガラス。
③結晶化ガラス：特殊な金属酸化物を含有する組成

力は式 1 の通りである。

σ=α･∆T･Eのガラスを用い、熱線膨張率がほぼゼロであり、･･･(式 1)

火災時の急激な温度上昇に対して熱応力が発生しσ:発生応力(MPa)α:ガラスの線膨張率(/℃)

ないため、ガラスが破損せずに遮炎性能を有する∆T:ガラス温度差(℃)

E: ガラスのヤング率(MPa)ガラス。

ここで、α と E を一定とすると、熱割れを起こす発生応防火ガラスの中で、耐熱強化ガラスは防火設備等のガラス部材として、網入板ガラスに次いで数多く使用され力は温度差 ∆T に依存する。
本実験は、火災時の加熱によって耐熱強化ガラスに発ている。しかし、耐熱強化ガラスには JIS 規格が無いため、 生する温度差 ∆T を把握し、性能判定基準の代用特性とみなした表面応力との関係性を明らかにすることを目的と遮炎性能を担保するための明確な基準がない。
そこで本報では、ガラスが保有する強度が遮炎性能を有する防火ガラスの性能判定基準の代用特性となり得るする。と仮定し、耐熱強化ガラスにおける基礎実験を行ったの

3. 実験内容
各条件において、ガラスに発生する温度差 ∆T を把握すで報告する。

る実験を行った。実験に際しては、試験体となるガラス

Performance Criteria of Fire Prevent GlassSUZUKI Kazuyuki, HISADA Takashi,Part 1: Test Summary of Monolithic Fire Prevent Glass

SATO Akinori, TAHARA Masaki, WATANABE Norio,YUSA Shuitsu, KINJO Hitoshi― 239 ―

の表面応力を事前に把握した上でガラス温度を測定し、温度差 ∆T を確認した。以下に検証項目の概略を示す。

温度測定は K 熱電対(φ0.32mm)をセラミック系の接着剤でガラスに接着させて計測した。
⑤【実験 1：表面応力の影響(100〜170MPa)】
表面応力が異なるガラスにおいて、発生する温度差∆T を確認し、表面応力との関係性を検証する。

加熱面側
② ① ③

④

【実験 2：ガラスかかり代の影響(7〜25mm)】⑥⑧

ガラスかかり代の深さを変えることにより、温度差∆T の変化の度合いを比較検証する。

⑥非加熱面側耐熱強化ガラス5ミリ【実験 3：枠材質の違いの影響(鉄とアルミ)】⑦

鉄枠とアルミサッシとの違いによる、枠変形の影響と温度差 ∆T を比較検証する。

図 4 温度測定点図

5. 実験 3：枠材質の違いの影響(鉄とアルミ)
5.1 試験装置(実験 3)
試験装置は、実験 1,2 と同じ耐火試験炉、及び(財)ベタ

4. 実験 1,2：表面応力・ガラスかかり代の影響
4.1 試験装置(実験 1,2)
本実験は日本板硝子㈱の壁用耐火試験炉を使用し（図2)2）、ISO834 の標準加熱温度曲線に沿って実験を行った。

ーリビングの壁用耐火試験炉(図 5)の 2 つの試験炉において実験を行った。

図 5 壁用耐火試験炉 写真（ベターリビング）

図 2 壁用耐火試験炉 写真（日本板硝子㈱）4.2 試験体仕様(実験 1,2)
試験体仕様を表 1 及び図 3 に示す。試験体に用いたガラスは耐熱強化ガラス 5 ミリとし、枠変形の影響を無く5.2 試験体仕様(実験 3)
試験体仕様を表 2 及び図 6 に示す。温度測定は実験 1,2と同様とした(図 4)。
表 2 試験体仕様(実験 3)

すため、JIS R 3204 の網入板ガラス防火試験方法に準拠し、鉄製の L アングルでガラスを固定した。
表 1 試験体仕様(実験 1,2)

ガラス

耐熱強化ガラス 5 ミリ

サッシ枠

アルミサッシW1,200mm×H2,400mm

開口寸法

耐熱強化ガラス 5 ミリ

ガラス

② ① ③⑧④

耐熱強化ガラス(厚さ5ﾐﾘ）

サッシ枠

鉄枠

開口寸法

W1,200mm×H2,400mm

ｼﾘｺﾝ系ｼｰﾘﾝｸﾞ材
ｾｯﾃｨﾝｸﾞﾌﾞﾛｯｸ

5

加熱膨張材

(珪酸ｶﾙｼｳﾑ板)

耐熱強化ｶﾞﾗｽ(厚さ5ﾐﾘ)5

ｼﾘｺﾝ系ｼｰﾘﾝｸﾞ材
下枠(ｱﾙﾐﾆｳﾑ合金押出形材)

加熱膨張材

L-30x30x3

M6ﾎﾞﾙﾄ@250mm

ガラスかかり代

加熱面側

非加熱面側

ｾｯﾃｨﾝｸﾞﾌﾞﾛｯｸ
珪酸ｶﾙｼｳﾑ板
ｾﾗﾐｯｸﾌｧｲﾊﾞｰﾌﾞﾗﾝｹｯﾄ
t25mm 密度130kg/m3-125x125x6

図 3 試験体仕様図・試験体写真*1 日本板硝子株式会社*2 日本板硝子株式会社

図 6 試験体仕様図・試験体写真
参考文献
1) JIS R 3204 網入板ガラス及び線入板ガラス
2) Fire-resistance tests Elements of building construction(ISO/FDIS 834-1)*1 Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
博士(工学)*2 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. ,Dr. Eng.

*3 旭硝子株式会社*3 Asahi Glass Co., Ltd.

*4 セントラル硝子株式会社*4 Central Glass Co., Ltd*5 板硝子協会*5 Flat Glass Manufacturers Association Japan*6 一般財団法人ベターリビング 工学博士

*6 The Centre for Better Living ,Dr Eng.

*7 一般財団法人ベターリビング*7 The Centre for Better Living― 240 ―