3018

日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道） 2013 年 8 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 4 複合品評価と網入板ガラスとの比較 結果〜

温度差
複合品

1. 実験結果
前報(その 3)の実験結果を示す。

500

2.耐熱強化で構成された複合品の実験結果と考察
耐熱強化で構成された複合品について、遮炎性能評価を実施した温度差⊿T のグラフを図 1〜図 3 に示す。加熱面側⊿T 及び透明系複合品の非加熱面側⊿T は、加熱開始とともに上昇しはじめ、最大温度差に到達後、徐々に低下していく。一方、Low-E 系複合品の非加熱面側⊿T は、＜加熱面側＞

透明複層：185MPa、7分20秒で破損

200
透明複層：105MPa、12分50秒で破損

100＜非加熱面側＞

002の複合品については、耐熱強化 200MPa 以上必要である。
(2) Low-E 膜の垂直放射率( ε )による影響(No.8〜11)

垂 直 放 射 率 ε =0.05 ± 0.03( 日 射 遮 蔽 型 ) 、 ε =0.12 ±0.03(中庸型)、 ε =0.18±0.03(日射取得型)の⊿T 測定結果を図 4 に示す。耐熱強化側加熱において、 ε が大きくな

400300となる表面応力と垂直放射率 ε を表 1 に示す。
表 1 両面遮炎性能を担保できる耐熱強化複合品

1.2×2.4

13

鉄枠

1.2×2.4

合わせ

1.2×2.4

装飾
合わせ

0.9×2.1

131313

鉄枠
鉄枠
鉄枠

合わせ複層

1.2×2.4

13

鉄枠

Low-E
合わせ複層

1.2×2.4

13

鉄枠

390〜400

210〜230

両面遮炎性能を担保できるガラス構成
耐熱強化：190MPa以上
強化：130MPa以上-40 〜 -60 耐熱強化：200MPa以上
410〜420：ε=0.05±0.03※マイナス推移 Low-E
耐熱強化：190MPa以上
370〜380
150〜160
強化：130MPa以上
耐熱強化：190MPa以上
350〜360
150〜160
強化：130MPa以上
耐熱強化：190MPa以上
390〜400
160〜180
強化：130MPa以上-40 〜 -60 耐熱強化：200MPa以上
410〜420：ε=0.05±0.03※マイナス推移 Low-E

上 表 は 「 枠 ： 鉄 枠 」「 ガ ラ ス 寸 法 ： 1.2m× 2.4m( 一 部0.9m×2.1m)」で評価した結果であり、枠の仕様やガラス寸法によって結果が異なると考えられるため、その影響は別途検討が必要である。

ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)

各複合品において、本実験結果によって見出した必要Low-E
複層14161820

No13 :合わせ(190MPa/13MPa)
No15 :装飾(190MPa/130MPa)
No17 :装飾(170MPa/100MPa)＜加熱面側＞

200

合わせ：170MPa、6分40秒で破損

100＜非加熱面側＞

0024681012141618201820time(min)No18ガラス温度差：加熱⇒耐熱強化+A12+強化:合わせ複層(170MPa/130MPa)
No19 :合わせ複層(190MPa/130MPa)
No20 :Low-E合わせ複層(170MPa/ε0.05±0.03)
No21 :Low-E合わせ複層(200MPa/ε0.05±0.03)

500
400

＜加熱面側＞

300
合わせ複層：170MPa、7分10秒で破損

200
Low-E合わせ複層：170MPa、6分30秒で破損

100＜非加熱面側＞

002468-1001012

1416time(min)

図 3 合わせ複層・Low-E 合わせ複層 温度差
ガラス温度差：加熱⇒耐熱強化+A12+強化
No8:Low-E複層(200MPa/ε0.05±0.03)
No9:Low-E複層(200MPa/ε0.05±0.03)
No10:Low-E複層(200MPa/ε0.12±0.03)
No11:Low-E複層(200MPa/ε0.18±0.03)500
ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)度の垂直放射率を有する Low-E ガラスが必要である。

⊿Tmax(K)12

図 2 合わせ・装飾合わせ温度差(No10,No11)。Low-E 膜は、日射遮蔽型(ε=0.05±0.03)程⊿Tmax(K)10

No12 :合わせ(170MPa/120MPa)
No14 :合わせ(190MPa/13MPa)
No16 :装飾(170MPa/100MPa)

ガラスが破損して遮炎性能を満たせないケースがあった

透明複層

8-100

ると耐熱強化の⊿T は小さくなるが、非加熱面側の Low-E

枠

6time(min)500
ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)

ガラス 130MPa 以上で両面の遮炎性能を有する。Low-E 系

ガラス品種

4

図 1 複層・Low-E 複層温度差

透明系複合品については、耐熱強化 190MPa 以上、強化非加熱面側(強化/Low-E)

No2:透明複層(170MPa/105MPa)
No4:透明複層(190MPa/130MPa)
No6:Low-E複層(200MPa/ε0.05±0.03)

Low-E複層：180MPa、8分20秒で破損

300

-100

加熱面側(耐熱強化)

隆司*2
晋司*4
秀逸*6

久田
西川
遊佐

正会員

No1:透明複層(160MPa/105MPa)
No3:透明複層(185MPa/105MPa)
No5:Low-E複層(180MPa/ε0.05±0.03)
No7:Low-E複層(200MPa/ε0.05±0.03)
透明複層：160MPa、5分20秒で破損(1)表面応力の影響(耐熱強化の複合品:No.1〜7 ,No.12〜21)

かかり代(mm)正会員

400

マイナス方向へ推移していく。

寸法(m)

一幸*1
明憲*3
紀夫*5
仁*7

○鈴木佐藤
渡部
金城

正会員
正会員

表面応力
垂直放射率

ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)

耐熱強化ガラス
網入板ガラス

正会員

400＜加熱面側＞

300
200
ε0.12±0.03、11分00秒で破損

100

ε0.18±0.03、7分10秒で破損

0＜非加熱面側＞

0-1002468101214161820time(min)

図 4 Low-E 複層 温度差（εの影響）
Performance Criteria of Fire Prevent GlassSUZUKI Kazuyuki, HISADA Takashi,Part 1: Test Summary of Monolithic Fire Prevent Glass

SATO Akinori, NISHIKAWA Shinji, WATANABE Norio,YUSA Shuitsu, KINJO Hitoshi― 35 ―

500

3. 耐熱強化と網入との比較検証結果と考察(3) 耐熱強化と網入の温度差⊿T の比較(図 5〜図 8)

ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)No22 網入磨き板ガラス

網入は加熱 1 分程度で熱割れを起こすが、耐熱強化との比較のため破損後も測定を継続し、耐熱強化に発生する温度差と比較した。⊿T の最大値は耐熱強化と網入で概ね同じ結果となり、明確な差は見られなかった。
(4) 耐熱強化と網入の遮炎性能試験における挙動比較①網入合わせガラスの発炎(No.31〜34)

No.23 網入型板ガラス

400

No.24 耐熱強化6.5ミリ

300
200
100002

装飾合わせガラスについて、網入の割れた隙間から発

4

61820

No.27 Low-E網入複層(ε0.05±0.03)
No.28 Low-E耐熱複層(200MPa/ε0.05±0.03)
No.29 Low-E網入複層(ε0.12±0.03)
No.30 Low-E耐熱複層(200MPa/ε0.12±0.03)500
ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)隙間から炎

図 9 網入装飾合わせガラスで発炎に至るケース②網入 Low-E 複層ガラスの破損・微小発炎(No.27,28)
Low-E 複層ガラスついて、網入の初期割れと軟化変形の400＜加熱面側＞

300
200
Low-E網入複層：ε0.12±0.03、10分14秒で破損

100＜非加熱面側＞ Low-E耐熱複層：ε0.12±0.03、11分00秒で破損

002

46810-100

影響により、Low-E ガラスの接触割れが一部見られた。

1214161820time(min)(5) ガラスの軟化・脱落

図 6 耐熱強化と網入の比較（複層・Low-E 複層）

本実験の全ての試験体において、加熱面側ガラスは軟500
ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)化するものの、脱落は見られなかった。
4. まとめ
寸法 1.2m×2.4m(一部 0.9m×2.1m)で鉄枠の耐熱強化複合品の遮炎性能評価、網入との比較検証を実施した。
(1) 耐熱強化複合品における耐熱強化の表面応力は透明系 190MPa 以上、Low-E 系 200MPa 以上必要であり、対になる強化ガラスは 130MPa 以上必要である。

400

網入合わせ：4分50秒で破損

網入装飾：5分30秒で破損＜加熱面側＞＜非加熱面側＞

200
100

耐熱合わせ：5分00秒で破損
耐熱装飾：4分40秒で破損

002

46810 12time(min)(3) 耐熱強化と網入では⊿T の最大値に明確な差は無い。
(4) 耐熱強化と網入の遮炎性能試験における挙動比較に

161820No.35 網入合わせ複層(130MPa)
ガラス温度差：加熱⇒耐熱強化+A12+強化
No.36 耐熱合わせ複層(190MPa/130MPa)
No.37 Low-E網入合わせ複層(ε0.05±0.03）
No.38 Low-E耐熱合わせ複層(200MPa/ε0.05±0.03)500
ガラス中央・エッジ温度差⊿T(K)

ついては、網入合わせと網入 Low-E 複層で遮炎性能を満たせないケースがあった。
(5) 20 分の遮炎性能試験では、加熱側の耐熱強化・網入の軟化は見られるが、脱落は無かった。
※ガラス寸法や枠仕様の影響は別途検討が必要である。
本実験に用いた耐熱強化については、エッジ強度を一定とし、表面応力をガラス保有強度と見なして評価して400＜加熱面側＞

300200100＜非加熱面側＞

002468101214161820-100いる。実用上の管理では、エッジ強度も含めて品質管理

time(min)を実施していくことが望ましい。

図 8 耐熱強化と網入の比較（合わせ複層・Low-E 合わせ複層）*1 Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
博士(工学)

14

図 7 耐熱強化と網入の比較（合わせ・装飾合わせ）0.03(日射遮蔽型)程度の Low-E 膜が必要である。

*1 日本板硝子株式会社

No.31 網入合わせ(130MPa)
No.32 耐熱合わせ(130MPa/190MPa)
No.33 網入装飾(130MPa)
No.34 耐熱装飾(130MPa/190MPa)300(2) Low-E 系複合品の Low-E 膜の垂直放射率はε=0.05±*2 日本板硝子株式会社

16No.25 透明網入複層(130MPa)

網入

強化が割れる

14

No.26 透明耐熱複層(190MPa/130MPa)
ガラス温度差：加熱⇒耐熱強化+A12+強化

破損しない限り、発炎は見られない。

網入が割れる12

図 5 耐熱強化と網入の比較（単板）炎に至るケースも一部見られた(No.33 図 9)。耐熱強化は強化

810time(min)*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― 36 ―