JP2007009607A - 気密耐火被覆材及び気密耐火被覆構造 - Google Patents

Abstract

【課題】充分な耐火性と気密性を有する気密耐火被覆材と、この気密耐火被覆材を利用した気密耐火被覆構造を提供する。
【解決手段】被覆材Ａは、可撓性を有し且つ所定の厚さを持った耐火材１の少なくとも一方の面に気密性を有する気密シート２を添わせて一体化する。被覆構造は、耐火被覆すべき梁に沿って被覆材Ａを配置すると共に、該被覆材Ａの端部を建物に於ける床１３の下面及び、又は気密性を有する部位（断熱材１４或いは気密シート１８）に接続する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、可撓性を持った繊維からなる耐火材に気密性を発揮させた気密耐火被覆材と、この気密耐火被覆材を利用した鉄骨造の躯体に対する気密耐火被覆構造に関するものである。

鉄骨造の躯体を有する建物で且つ耐火建築の場合は、躯体を構成する鉄骨に耐火被覆を施工するのが一般的である。鉄骨に耐火被覆を施工するには幾つかの方法が採用されるが、その中で、対象となる鉄骨に繊維系の耐火材を添わせ、この耐火材を釘やビスによって鉄骨やその周囲に固定し、更に、耐火材の周辺を鉄骨の周囲に存在する耐火性を有する床材や壁の下地材等に於ける最適な部位に固定する方法がある。

また、省エネルギー化を実現する建物では、建物の外壁に沿って配置された鉄骨に耐火性と共に気密性を持たせることで、建物全体の気密性を安定して確保することが必要になる場合が多い。例えば、特許文献１に記載された発明は、木毛セメント板のような通気性を有する含水材料からなる芯板の表裏両面及び外周面を難燃板で気密に覆合させることによって耐火性と気密性を発揮し得る耐火ボードと、躯体を構成する梁の下フランジに沿って、及び上下フランジ間にウエブに沿って夫々前記耐火ボードを装着した耐火被覆構造とに関するものである。

特開２００４−１５００５２号公報

上記繊維系の耐火材を建物の外壁に沿って設置された鉄骨に添わせて配置することで耐火被覆を構成する場合、繊維系の耐火材が充分なしなやかさを有するため、鉄骨の形状や周囲に於ける取付部位の形状の如何に関わらず容易に施工することができる。しかし、繊維系の耐火材は気密性が全くないという問題があり、特に、鉄骨に添わせた耐火材を周囲の取付部位に接続する際に、該取合部の気密性を確保することが困難であるという問題がある。

また特許文献１に係る技術では、躯体を構成する鉄骨に沿って耐火性と気密性とを発揮させることができるものの、耐火ボードを鉄骨となる梁や柱の形状に対応させたサイズで構成することが必要となり、また直交する方向に配置された耐火ボードを気密性を確保して接続することは容易ではないという問題がある。

本発明の目的は、充分な耐火性と気密性を有する気密耐火被覆材を提供し、且つこの気密耐火被覆材を利用した気密耐火被覆構造を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る気密耐火被覆材は、可撓性を有し且つ所定の厚さを持った耐火被覆材の少なくとも一方の面に気密性を有するシート状の部材を添わせて一体化したものである。

また本発明に係る気密耐火被覆構造は、鉄骨造の躯体を有する建物に於ける気密耐火被覆構造であって、耐火被覆すべき鉄骨に沿って上記気密耐火被覆材を配置すると共に、該気密耐火被覆材の端部を建物に於ける耐火性及び、又は気密性を有する部位に接続したものである。

上記気密耐火被覆構造に於いて、耐火被覆すべき鉄骨が梁であることが好ましい。

上記した本発明の気密耐火被覆材（以下単に「被覆材」という）では、可撓性を有し所定の厚さを持った繊維系の耐火被覆材の少なくとも一方の面に気密性を持ったシート状の部材を添わせて一体化させることで、耐火被覆材による耐火性と、シート状の部材による気密性を同時に発揮することができる。特に、気密性を持ったシート状の部材として接着性能の良好なものを選択することによって、耐火被覆材との一体化や、躯体又は躯体の周囲に配置された耐火性と気密性を有する部材との接着による施工を容易に行うことができる。

また本発明の気密耐火被覆構造（以下単に「被覆構造」という）では、上記被覆材を躯体を構成する鉄骨に沿って配置し、該被覆材の端部を耐火性及び、又は気密性を持った部位に接続することによって、該鉄骨に充分な耐火性と気密性を付与することができる。このため、耐火被覆材として繊維系耐火材を用いることによって、従来、繊維系耐火材では一度の作業で不可能であった鉄骨に対する耐火性と気密性の付与を容易に且つ確実に行うことができる。

特に、被覆材を構成する気密シートは被接着性に優れるため、該被覆材の端部を鉄骨に隣接した耐火性、気密性を持った部位に接続する場合、容易な作業で確実な気密性を確保することができる。同様に、被覆材を接続する作業を行っている際に気密シートが損傷しても、損傷部分を気密テープによって簡単に補修して気密性を損なうことがない。

特に、鉄骨が梁である場合、該梁の下フランジとウエブに沿った上下フランジ間を容易に被覆して気密性と耐火性を発揮させることができる。

次に、本発明に係る被覆材と被覆構造の最も好ましい形態について説明する。本発明の被覆材は、可撓性を有し所定の厚さを持った繊維系の耐火被覆材の少なくとも一方の面に気密性を持ったシート状の部材（以下「気密シート」という）を添わせて一体化させることで、耐火性と気密性を発揮し得るように構成したものである。また本発明の被覆構造は、前記被覆材を躯体を構成する鉄骨に沿って配置すると共に端部を耐火性及び又は気密性を持った部材に接続したものである。

被覆材を構成する可撓性を有し且つ所定の厚さを持った耐火被覆材としては、材料や厚さを特に限定するものではなく、充分な可撓性を発揮しうる材料からなり、且つ耐火基準を満足し得る厚さを有するものであれば良い。

従って、耐火被覆材としては、充分な耐火性能を発揮し得るロックウールやセラミックファイバ或いはアクリル繊維等の繊維を耐火基準を満足する厚さに形成したものや、ロックウールやセラミックファイバ或いはアクリル繊維等の繊維を耐火基準を満足する厚さを持ってマット状に編んだもの、等の中から選択的に利用することが可能である。しかし、耐火被覆材として、前記ロックウールやセラミックファイバ或いはアクリル繊維にのみ限定するものではないことは当然である。

耐火被覆材の少なくとも一方の面に添わせる気密シートは、充分な気密性を発揮し得るものであれば良く、材料や厚さを具体的に限定するものではない。このような気密シートとしては、合成樹脂系のシートやアルミニウムを含む金属箔のようなシートがあり、これらを選択して用いることが可能である。

気密シートとして粘着性を有するか否かを問うものではないが、粘着性を有するものであることが好ましい。気密シートが粘着性を有することにより、耐火被覆材を接着し、或いは周囲に配置されている耐火性と気密性を有する部材、例えば、上階の床を構成すコンクリートパネルや現場打ちのコンクリートスラブ、或いは外壁に沿って配置された発泡プラスチック系の気密断熱材に接着することが可能である。また気密シートが粘着性を有しない場合、接着テープを利用して耐火被覆材との一体化をはかることが可能であり、且つ気密シートの端部を他の部材に接続する際にも接着テープの利用を含む接続方法を考慮することが必要となる。

気密シートは、耐火被覆材の少なくとも一方の面に添わされていれば良く、必ずしも一方の面の全面に添わされる必要はない。即ち、被覆材を梁に沿って配置して該梁に耐火性と気密性を発揮させるような場合、ウエブに穴が形成されていないような梁では、耐火被覆材をウエブに沿って上下フランジ間に配置したとき、この上下フランジ間の気密を保持することが可能である。そして、梁の下フランジの表面から該下フランジの下側に配置された例えば気密断熱材との取合部分で気密性を損なう虞が生じる。従って、このような場合には、被覆材は、耐火被覆材の全面に気密シートを添わせることなく、梁の下フランジから気密断熱材との取合部分に添わせて配置することで、充分な気密性と耐火性を発揮させることが可能である。

また本発明の被覆材では、耐火被覆材の両面に気密シートを添わせても良い。このように構成された被覆材では、鉄骨に添わせる際に、表裏面の判定や上下の判定等を行う必要がなく、作業を容易に進めることが可能となり好ましい。特に、耐火被覆材の両面に気密シートが添わされることとなり、片面側の気密シートが損傷したような場合でも、充分に高い気密性を確保することが可能となる。

上記の如き被覆材を構成するには、予め気密シートを袋状に構成しておき、この中に耐火被覆材を挿入すれば良く、製造手順も特別に複雑になることがない。

また気密シートの幅寸法及び長さ寸法と耐火被覆材の幅寸法と長さ寸法は、同じであるか、或いは気密シートの方が大きいことが好ましい。気密シートの寸法を耐火被覆材の寸法よりも大きくした場合には、耐火被覆材の周囲に気密シートからなる耳を形成することが可能となり、該耳を利用して周囲に配置されている耐火性及び、又は気密性を持った部材に対する接続を行うことが可能である。特に、鉄骨の長さが長いような場合、該鉄骨の長手方向に被覆材を添わせると共に隣接した他の被覆材の気密シートに対する接続を容易に行うことが可能となる。

本発明に係る被覆構造は、上記の如く構成された被覆材を建物の鉄骨に添わせると共に、端部を周囲にある耐火性及び、又は気密性を持った部材に接続したものである。本発明に於いて、耐火性を有する部材には、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネルやプレキャストコンクリート（ＰＣ）パネル或いは現場打ちコンクリート等があり、気密性を持った部材には気密シートがあり、耐火性と気密性を有する部材にはＡＬＣパネル、ＰＣパネル、発泡プラスチック系の気密断熱材等がある。

このため、鉄骨の周囲にある耐火性と気密性を持った部材とは何ら限定するものではなく、建築現場に於ける鉄骨の周囲に存在する耐火性と気密性と持った部材であれば良い。本発明に於ける鉄骨は、耐火性に加えて気密性が要求される部位に配置されている。即ち、鉄骨は外壁を含む壁、天井スラブ、上階の床スラブを構成するＡＬＣパネルやＰＣパネル等のパネルに接近した位置に配置され、該鉄骨の周辺を前記パネルや耐火被覆材によって覆うことで耐火性を付与される。

上記各パネルは充分な気密性を有するものの、特別な断熱材を設けることなく、内面に気密シートを貼り付けたものがある。この場合、パネルは充分に高い気密性を有することになる。また外壁や界壁に配置されるパネルでは、該パネルに気密性と共に断熱性を発揮させるのが一般的であり、この場合、パネルの内面に気密性を持たせた断熱材を配置する。

従って、鉄骨の周囲に存在するパネルであっても、上界の床スラブを構成するパネルのように特別な処理を施すことのないパネル、気密シートが貼り付けられたパネル、気密断熱材が貼り付けられたパネル、等の異なる性格を有することになる。従って、本発明の被覆構造は、被覆材を建物の鉄骨に添わせると共に、端部を周囲にある耐火性及び、又は気密性を持った部材に接続して構成されるものである。

鉄骨が梁である場合、被覆材は梁の下フランジの表面を覆うと共に梁のウエブに沿って上下フランジ間を覆うように配置され、一方の端部が梁の下フランジに隣接して配置されている気密断熱材の表面に、他方の端部が上階の床材の下面に接続される。被覆材の他の部材に対する接続方法については特に限定するものではなく、確実な接続と、充分な耐火性と気密性の確保を実現し得る構造であれば良い。

被覆材を対象となる梁の周囲にある他の部材に接続する場合、被覆材の端部を釘やビスを利用して適当な間隔で周囲の部材に固定することで確実な固定を実現し、且つ被覆材と他の部材との接続線に沿って気密テープを接着することで確実な気密性を実現することが可能である。

上記の如くして鉄骨に添わせて被覆材を配置して固定すに際し、気密シートに損傷を与えたような場合には、損傷個所を気密テープで塞ぐことで気密性を確保することが可能である。

次に、被覆材の実施例について図を用いて説明する。図１は被覆材の構成を説明する図である。図に示す被覆材Ａは、可撓性を有し且つ所定の厚さを持った耐火材１と、耐火材１の一方の面の全面に添わせられた気密シート２と、耐火材１を気密シート２に一体化させる接着テープ３とを有して構成されている。そして、気密シート２の幅方向の中央部分と耐火材１の幅方向の中央部分とが略一致するようにして重ねられ、この状態で接着テープ３を耐火材１，気密シート２を横断する方向に接着することで一体化して構成されている。

耐火材１は、可撓性を有するロックウールやセラミックファイバ或いはアクリル繊維等の繊維系耐火材の中から予め選択された繊維系耐火材からなり、予め設定された耐火基準を満足し得る厚さと目的の適用個所に於ける寸法を満足し得る幅寸法と長さ寸法を有している。即ち、耐火材１の厚さは選択した繊維系耐火材の材質や適用個所に設定された耐火基準に応じて設定される。また耐火材１の幅寸法は、適用すべき部位に於ける寸法を満足し得るような値に設定されている。

例えば、適用すべき部位がＨ形鋼からなる梁でありこの梁の下側面と側面であるような場合、耐火材１の幅寸法はＨ形鋼の下フランジの幅寸法と上下フランジ間の寸法よりも大きい値に設定される。更に、長さ寸法は必ずしも梁の長さと同じである必要はなく、予め設定された定尺寸法であれば良い。

気密シート２は可撓性を持った合成樹脂製のシートからなり、耐火材１の幅寸法よりも大きい幅寸法を有し、且つ耐火材１と略等しい長さを有している。このため、気密シート２を耐火材１の全面に添わせたとき、幅方向の両側に被覆材Ａの端部となる耳２ａが設けられる。耳２ａの寸法は特に限定するものではなく、接着テープ３によって耐火材１を気密シート２に一体化する際に接着テープ３の接着代を充分にとれるような寸法であれば良く、また被覆材Ａを鉄骨の周囲に存在する部位に接続する際に安定した接続状態を確保し得るような寸法であれば良い。

尚、耳２ａは幅方向の両側に形成される以外にも、長手方向の一方側、或いは長手方向の両側に形成されることもある。そして、長手方向に耳を形成した場合には、該耳を利用して被覆材Ａを長手方向に接続することが可能である。

接着テープ３は耐火材１を気密シート２に添わせて一体化させるためのものであり、気密シート２に対して確実な接着状態を確保し得るものであれば良い。また耐火材１を気密シート２に一体化させるために接着テープ３による接着数は何ら限定するものではなく、耐火材１の材質や長さに応じて適宜設定することが好ましい。従って、耐火材１の一方側の面に気密シート２を添わせた後、接着テープ３を耐火材１を横断させて耳２ａに接着することによって、耐火材１を気密シート２に一体化させている。

上記の如く構成された被覆材Ａでは、対象となる鉄骨に添わせて配置したとき、該鉄骨に対して耐火材１による耐火性と、気密シート２による気密性を付与することが可能である。特に、鉄骨に添わせた被覆材Ａを該鉄骨の周囲に存在する部位に接続する際に、耳２ａを利用して接着することが可能であり、例えば耳２ａに沿って被覆材Ａの長手方向に接着テープを配置して接続することで、確実に気密性を発揮することが可能であり、且つ施工性も良好である。

次に、上記の如く構成した被覆材を用いた被覆構造の実施例について図を用いて説明する。図２は外壁に沿って断熱層を構成した建物の鉄骨を被覆材Ａによって被覆した被覆構造の実施例を模式的に説明するものである。特に本実施例では、建物の躯体を構成する鉄骨としての梁１１を被覆材Ａによって被覆した構造が示されている。

図に於いて、梁１１は上フランジ１１ａ，下フランジ１１ｂ，ウエブ１１ｃからなるＨ形鋼によって構成されており、建物の外周に沿って配置され図示しない柱によって支持されている。梁１１の外側には外壁１２が構成され、上フランジ１１ａの上部には床１３が構成されている。外壁１２の構造については特に限定するものではなく、ＡＬＣパネルやＰＣパネル等のパネルを利用して構成することが可能である。また床１３の構造についても限定するものではなく、床用のＡＬＣパネルやＰＣパネル、或いは現場打ちコンクリート等による床スラブであって良い。このような外壁１２及び床１３は、夫々耐火性と気密性を持って構成されている。

外壁１２の屋内側の面に断熱材１４が配置されている。この断熱材として如何なるものを利用するかは特に限定するものではないが、断熱性と気密性を併せ持つことが必要である。例えば、断熱材１４として発泡プラスチック系の板を利用した場合、該発泡プラスチック系の板が高い断熱性と気密性を発揮することが可能なため、外壁１２に沿って並べることで、外壁１２の屋内側の面に断熱性と気密性を付与することが可能となる。また断熱材１４が気密性を有するものではない場合、断熱材１４の屋内側の面に全面にわたって気密シートを貼り付けることで、断熱性と気密性を発揮させている。

断熱性能の観点からは、外壁１２に沿って配置された断熱材１４の上端部分が梁１１の下フランジ１１ｂに接触していることが好ましい。しかし、気密性能の観点からは、断熱材１４の上端部分が下フランジ１１ｂに接触していなくとも良く、本実施例では、断熱材１４の上端部分と梁１１の下フランジ１１ｂの間に隙間が形成されている。

梁１１のウエブ１１ｃの屋外側の面に沿って且つ上下フランジ１１ａ，１１ｂの間に断熱材１５が設けられている。この断熱材１５の梁１１に対する取付構造は何ら限定するものではなく、上下フランジ１１ａ，１１ｂの間から離脱することのないように取り付けられていれば良い。

例えば、断熱材１５がフェノール樹脂発泡体を含む発泡プラスチック系の板であるような場合、断熱材１５の幅寸法を上下フランジ１１ａ，１１ｂの間の寸法よりも多少大きく形成すると共に、幅方向の両端側（上下フランジ１１ａ，１１ｂに接近した端部側）に厚さ方向に該厚さの半分よりも深い複数の溝を交互に形成しておき、幅方向に圧縮力を作用させて溝の幅を狭めた状態で上下フランジ１１ａ，１１ｂの間に嵌め込んだ後、圧縮力を除去することで端面を各フランジ１１ａ，１１ｂに圧接させて自己保持させることが可能である。

梁１１の屋内側には被覆材Ａが配置されており、この被覆材Ａの配置によって梁１１に対する耐火性が付与されると共に気密性が付与される。被覆材Ａは、梁１１のウエブ１１ｃ及び下フランジ１１ｂに沿って配置され、耐火材１の幅方向の一方の端部側が床１３の下面に接触し、耐火材１の幅方向の略中央部分が梁１１のウエブ１１ｃから下フランジ１１ｂの面を覆って、耐火材１の幅方向の他方の端部側が断熱材１４の上端部と外壁１２の内面に同時に接触して配置されている。

上記の如く、梁１１に沿って配置された被覆材Ａは、耐火材１の幅方向の両端側部側で釘やビスを含む固定ピン１６によって床１３，外壁１２に対し点状に固定される。このとき、耐火材１に添わせた気密シート２は固定ピン１６によって損傷を受けるが、損傷部位に図示しない粘着性を持った気密テープを貼り付けることで容易に補修することが可能である。

更に、被覆材Ａは、気密テープ１７によって床１３の下面、及び断熱材１４の屋内側の面の上端側に接続されている。被覆材Ａを床１３の下面及び断熱材１４の屋内側の面に接続するに際し、気密シート２の耳２ａの床１３の下面との接続部位、及び耳２ａの断熱材１４の屋内側の面との接続部位を夫々全長にわたって気密テープ１７によって接着することが好ましい。このように、被覆材Ａを構成する気密シート２の耳２ａを床１３の下面、及び断熱材１４の屋内側の面に接触させて気密テープ１７によって接着することで、確実に気密性を確保することが可能である。

上記の如く構成された被覆構造では、躯体を構成する梁１１は屋内側の面が被覆材Ａによって覆われるため、該梁１１は耐火材１による耐火性が付与され、同時に気密シート２による気密性が付与される。特に、気密シート２の耳２ａが、一方の端部側で外壁１２に沿って配置された断熱材１４に接続され、他方の端部側で気密性を持った床１３の下面に接続されるため、連続した気密ラインを構成することが可能となる。

次に、被覆構造の他の実施例について図を用いて説明する。図３は外壁に沿って配置された梁の屋内側を被覆材Ａによって被覆した被覆構造を模式的に説明するものである。尚、図に於いて前述の実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図に示すように、本実施例では、外壁１２に沿って断熱材（１４，１５）が配置されることがなく、外壁１２の屋内側の面には断熱材に代えて気密シート１８が全面にわたって設けられている。気密シート１８の外壁１２の屋内側の面に対する固定方式は特に限定するものではなく、図示しない下地材に対する接着や、外壁１２を構成するＡＬＣパネルやＰＣパネルに対する接着等、何れの方式を採用しても良い。

梁１１に沿って配置された被覆材Ａは、幅方向の端部であって床１３の下面に対応する部分が固定ピン１６によって床１３の下面に固定されると共に、気密シート２の耳２ａが気密テープ１７によって接着されている。また被覆材Ａの反対側の端部は、固定ピン１６によって外壁１２に固定され、気密シート２の耳２ａは気密テープ１７によって外壁１２に沿って配置された気密シート１８に接着されている。

上記の如く構成された被覆構造であっても、躯体を構成する梁１１は屋内側の面が被覆材Ａによって覆われるため、該梁１１は耐火材１による耐火性が付与され、同時に気密シート２による気密性が付与される。また気密シート２の耳２ａが外壁１２に沿って配置された断熱材１４、床１３の下面に夫々接続されるため、梁１１を挟んで連続した気密ラインを構成することが可能となる。

次に、被覆構造の更に他の実施例について図を用いて説明する。図４は建物の中間に配置された梁を被覆材Ａによって被覆した被覆構造を模式的に説明するものである。

図に示すように、被覆材Ａは梁１１の両側面と下面を被覆し得るように構成されている。即ち、被覆材Ａは、梁１１の上下フランジ１１ａ，１１ｂ間の寸法の２倍の寸法に下フランジ１１ｂの幅寸法を加えた寸法よりも充分に大きい幅寸法を有して構成されている。

被覆材Ａは、床１３の下面から突出している梁１１の突出部分を全体に包むように配置されており、両端部分を床１３の下面に接触させて固定ピン１６によって点状に固定されている。また被覆材Ａを構成する気密シート２の耳２ａと床１３の下面との接続部分が気密テープ１７によって接続されている。

上記の如く構成された被覆構造では、被覆材Ａによって梁１１の全露出面を被覆することで、該梁１１に耐火性を付与することが可能であり、且つ気密性を付与することも可能である。

上記した本発明の被覆材Ａ、及び被覆材Ａを用いた被覆構造は、簡単な作業で建物の躯体を構成する梁や柱を効果的に被覆して耐火性と気密性を付与することが可能となり、鉄骨造の躯体を持った建物の省エネルギー化をはかる上で有利である。

被覆材の構成を説明する図である。 外壁に沿って断熱層を構成した建物の鉄骨を被覆材Ａによって被覆した被覆構造の実施例を模式的に説明するものである。 外壁に沿って配置された梁の屋内側を被覆材Ａによって被覆した被覆構造を模式的に説明するものである。 建物の中間に配置された梁を被覆材Ａによって被覆した被覆構造を模式的に説明するものである。

符号の説明

Ａ 被覆材
１ 耐火材
２ 気密シート
２ａ 耳
３ 接着テープ
１１ 梁
１１ａ 上フランジ
１１ｂ 下フランジ
１１ｃ ウエブ
１２ 外壁
１３ 床
１４ 断熱材
１５ 断熱材
１６ 固定ピン
１７ 気密テープ
１８ 気密シート

Claims (3)

1. 可撓性を有し且つ所定の厚さを持った耐火被覆材の少なくとも一方の面に気密性を有するシート状の部材を添わせて一体化したことを特徴とする気密耐火被覆材。
2. 鉄骨造の躯体を有する建物に於ける気密耐火被覆構造であって、耐火被覆すべき鉄骨に沿って請求項１に記載した気密耐火被覆材を配置すると共に、該気密耐火被覆材の端部を建物に於ける耐火性及び、又は気密性を有する部位に接続したことを特徴とする気密耐火被覆構造。
3. 前記耐火被覆すべき鉄骨が梁であることを特徴とする請求項２に記載した気密耐火被覆構造。
   

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