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日本建築学会大会学術講演梗概集（九州） 2007年 8 月

ガス有害性試験における毒性評価についての検討

動物実験
燃焼効率

１．はじめに不燃材料等の防火材料に要求される性能基準の１つとして，建築基準法施行令第 108 条の 2（避難上有害な煙又はガスを発生しないものであること）があり，その性能を評価するためにガス有害性試験を実施している．ガス
有害性試験は，性能評価機関が「防耐火性能試験・評価業務方法書」（以下，方法書と呼ぶ）の中で定めている試
験方法で，建築基準法改正（平成 12 年 6 月）以前の昭和51 年建設省告示第 1231 号に規定されて以来，防火材料の性能評価において実施される試験である．近年では，燃焼ガスに含ませる成分の濃度を測定する分析手法も確立されてきているものの，専門性が強く，評価試験として採用するにはまだまだ困難な状況にあり，当面はガス有害性試験にて燃焼ガスの毒性を確認していかねばならないのが現状である．
２．検証の目的と方法
方法書では，材料に含まれる有機質量が少ない場合に限り，ガス有害性試験を省略できる緩和規定が設けられている．有機質量が少ない場合は燃焼ガスの発生が少ないことがその理由で，例えば不燃材料の場合，有機質量が 200g/㎡以下，せっこうボードを基材として使用する場
合などでは，ボード用原紙の質量を勘案し，400g/㎡以下であれば同試験を省略することができる１)．試験に供する
せっこうボードは，ボード用原紙の質量が 200g/㎡（片面）のものを使用する規定で，壁紙の有機質量が施工接着剤も含めて 200g/㎡を超えるものについては，ガス有害性試験を実施することとなる．しかし，平成 12 年の性能規定化以降，多くの試験結果が蓄積されており，緩和規定を超える有機質量であっても，必ずしも燃焼ガスの毒性に問題があるわけではないことが分かってきた．そこ
で，動物実験を減らすためにも，新たな緩和基準を制定することができないかどうかについて，先ずは壁紙のような化粧材料に限定し，紙壁紙やビニル壁紙といった壁紙の材種について区別せず，壁紙の単位面積あたりの有機質量[g/㎡]に着目して検討を行うこととした．さらに，木質系材料のデータ集積として，難燃処理木材の試験結果を昨年度実施したガス有害性試験ラウンドロビンテス
ト２)の結果に加え検証することとした．難燃処理木材についても，薬剤の種類や樹種については限定せず検証を行うこととした．なお，検証を行った試験データは，ここ 2年間に実施された試験データから無作為に抜粋したもの

同同
同

土橋 常登*1
西本 俊郎*2
遊佐 秀逸*4で，発熱性試験の判定基準を満足したもののみである．
３．試験結果3.1 最大 CO 濃度と壁紙の有機質量（壁紙）
壁紙の最大 CO 濃度と壁紙の有機質量との関係を図 1 に示す．図 1 より，壁紙の有機質量は 200g/㎡から 350g/㎡の範囲にほとんどの製品が収まっている．これは，ガス有害性試験を実施しなければならない製品のうち，発熱性試験に合格するには，有機質量が上記範囲内でなければ判定基準を満足しないためであると考えられる．有機質量が上記範囲内であれば，最大 CO 濃度も 0.35％を超えず，ラウンドロビンテストでの検証結果である 1.0％を大きく下回っている．また，せっこうボード，ケイカル板や鋼板下地といった下地材の違いによって，最大 CO 濃度値に顕著な差は見られなかった．
0.40
最大CO濃度 [%]ＣＯ濃度
有機質量0.35

せっこうボード下地

0.300.25

ケイカル又は鋼板下地

0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
050100

図1150200250
有機質量 [g ]300350400

最大 CO 濃度と壁紙の有機質量3.2 最大 CO 濃度と平均行動停止時間（壁紙）
壁紙の最大 CO 濃度と平均行動停止時間との関係を図 2に示す．図 2 より，最大 CO 濃度が 0.35％未満であれば，平均行動停止時間が 12 分を下回らないことが分かる．平
均行動停止時間も下地による差は見られなかった．

最大CO濃度 [%]

ガス毒性
加熱減量

○上垣 拓也*1
田坂 茂樹*1
入江 雄司*3

正会員
同同0.400.350.300.25

せっこうボード下地
ケイカル板又は鋼板下地

0.20
0.15
0.100.050.00

A Study of Evaluation Method of Gas Toxicity Based onCombustion Gas Toxicity Test―17―

判定基準値[6.8分]

03

図2

6912
平均行動停止時間 [分]1518

最大 CO 濃度と平均行動停止時間

Takuya UEGAKI, Tsuneto TSUCHIHASHI, Shigeki TASAKA,
Toshiro NISHIMITO, Yuji IRIE and Shuitsu YUSA

最大CO濃度 [%]

1.80
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.200.00

難燃処理木材
ラウンドロビンテスト結果

判定基準値[6.8分]

03

6912
平均行動停止時間 [分]最大CO濃度 [%]図31.80
1.60
1.40
1.20
1.000.80
0.60
0.40
0.200.00

18

最大 CO 濃度と平均行動停止時間

ラウンドロビンテスト結果

204060
加熱減量 [g]図4

加熱減量 [g]15

難燃処理木材0908070605040302010080100

最大 CO 濃度と加熱減量
難燃処理木材
ラウンドロビンテスト結果

判定基準値[6.8分]

036912
平均行動停止時間 [分]図5

最大CO濃度 [%]3.3 難燃処理木材の試験結果
難燃処理木材の最大 CO 濃度と平均行動停止時間との関係を図 3 に，最大 CO 濃度と加熱減量（試験体の加熱減量）との関係を図 4 に，加熱減量と平均行動停止時間との関係を図 5 にそれぞれ示す．なお，図 3 から図 5 では
ラウンドロビンテストでの結果も合わせて表記した．
図 3 より，難燃処理木材の最大 CO 濃度は 0.4％を超えることがなく，平均行動停止時間は 9 分を上回っている．
ラウンドロビンテストの結果と比較すると，最大 CO 濃度の値が大きく異なっており，その結果，平均行動停止時間にも差が生じていると考えられる．また，図 4 から，難燃処理木材の加熱減量は 20g から 40ｇの間で，ラウンドロビンテストの天然木材料の加熱減量（50g〜60g）に比べて小さい値となっている．因みに，加熱減量が 80gを超える 2 点は，MDF とパーティクルボードの試験結果で，天然木材料ではない．加熱減量と平均行動停止時間との関係を示した図 5 より，加熱減量が 50ｇを超えると平均行動停止時間が判定基準値を超える場合がある．木質 系 材 料 の 場 合 で は ， 50g （ 平 米 あ た り に 換 算 す る と1.0kg/㎡）を下回ると最大 CO 濃度も低くなり，平均行動停止時間も判定基準を満足する結果となっている．
3.4 CO2／CO 値（燃焼効率）
難燃処理木材の最大 CO 濃度と燃焼効率との関係を図 6に示す．なお，CO2/CO 値はラウンドロビンテストの赤ラワンでの値を基準（CO2/CO=1）としている．壁紙や難燃処理木材は，ラウンドロビンテストの結果と燃焼性状が異なっていることが分かる．特に壁紙は最大 CO 濃度が低いこともあるが，CO2/CO 値がラワンに対して大きく，不完全燃焼を起しにくいことが分かる．
４．まとめ
ガス有害性試験を実施した壁紙の有機質量は，200g/㎡から 350g/㎡の範囲内となる製品が多く，この場合では最大 CO 濃度が 0.35％を超えず，平均行動停止時間も 12 分を下回らない結果であった．燃焼性状についても不完全燃焼を起しにくく，壁紙の有機質量が 350g/㎡以下であれば判定基準値（6.8 分）を十分に満足するものと考えられる．また，下地材の違いによる平均行動停止時間に顕著な差はみられず，ボード用原紙が平均行動停止時間に与える影響は少ないと考えられる．難燃処理木材では，天然木に比べて最大 CO 濃度が低く半分程度であった．加熱減量も小さく，燃焼性状を考えると無処理の木質系材料と比べて燃焼が抑えられている結果，燃焼ガスの発生が少なく平均行動停止時間が長くなる傾向にあった．

1518

加熱減量と平均行動停止時間

1.80
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00

せっこうボード下地
ケイカル板又は鋼板下地
ラウンドロビンテストデータ
難燃処理木材012

図63CO2/CO [-]456

最大 CO 濃度と CO2/CO 値＜参考文献＞
1）日本建築総合試験所制定：防耐火性能試験・評価業務方法書
ｐ39，4.10 不燃性能試験・評価方法，H12 年 6 月 1 日制定
2）上垣拓也他：ガス有害性試験における燃焼ガスの毒性評価についての検討（その 1〜その 3），日本建築学会大会梗概集，2006 年＜謝辞＞
本研究内容は，防火材料試験検討 WG で作業を行ったデータベースの一部を活用した．また，同 WG メンバーである吉田正志氏（独立行政法人建築研究所），五頭辰紀氏（国土交通省国土技術政策総合研究所）には，本研究を進めるにあたり多大なるご助言，ご協力をいただきました．ここに感謝の意を表します．

*1（財）日本建築総合試験所*2（財）建材試験センター*3 北海道立北方建築総合研究所*4（財）ベターリビング筑波試験研究センター ・工博*1 General Building Research Corporation of Japan*2 Japan Testing Center for Construction Materials*3 Hokkaido Northern Regional Building Res.Int.
*4 Tsukuba Building Testing Laboratory, The Center for Better Living. Dr. Eng.

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