JP2014198942A

JP2014198942A - 耐火留付具及び外壁構造

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Publication number: JP2014198942A
Application number: JP2013074387A
Authority: JP
Inventors: 泰穂河瀬; Yasuo Kawase; 正美藤戸; Masami Fujito
Original assignee: KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2014-10-23

Abstract

【課題】複雑な構造にすることなく、火災時の加熱による変形や強度低下を少なくすることができる耐火留付具を提供する。
【解決手段】壁下地に固着される固着部１と、外装材を保持するための保持部３０とを備えた耐火留付具Ａに関する。少なくとも固着部１は鋼材よりも耐熱性の高い材料で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、外壁材などの外装材を建物の壁下地に留め付けるための耐火留付具及びこれを用いた外壁構造に関するものである。

従来より、各種の外壁構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図８に外壁構造の一例を示す。この外壁構造では、胴縁１００の屋外側に石膏ボード１０１を設け、石膏ボード１０１の屋外側面にグラスウールシート１０２を設け、グラスウールシート１０２の屋外側面に外装材１０５の留付具１０３を配置すると共に留付具１０３をビス１０４で胴縁１００に固定し、グラスウールシート１０２の屋外側に外装材（サイディング）１０５を配置すると共にこの外装材１０５を留付具１０３で留め付けるようにしている。

図９に外壁構造の他例を示す。この外壁構造では、胴縁１００の屋内側に石膏ボード１０１を設け、この石膏ボード１０１の屋外側面に断熱材１０６を設けている。また胴縁１００の屋外側に透湿防水シート１０７を設け、透湿防水シート１０７を介して胴縁１００の屋外側に外装材の留付具１０３を配置すると共に留付具１０３をビス１０４で胴縁１００に固定し、透湿防水シート１０７の屋外側に外装材１０５を配置すると共にこの外装材１０５を留付具１０３で留め付けるようにしている。

このような外壁構造では、留付具１０３が金属製であるために、熱により変形や強度低下が生じやすい。従って、留付具１０３が火災時の高温に晒されないように保護する必要がある。上記の外壁構造の場合、屋外側からの加熱に対する保護は外装材１０５で行うようにし、屋内側からの加熱に対する保護は石膏ボード１０１で行うようにしている。

特開２００６−１４４３３８号公報

しかし、外装材１０５自体や石膏ボード１０１自体の耐熱性が高いとしても、留付具１０３を十分に保護することは難しく、火災時の熱により留付具１０３に変形や強度低下が生じて外装材１０５が留付具１０３から脱落することがあった。また、留付具１０３の保護を更に向上しようとして石膏ボードなどの耐熱ボードを上記外壁構造に追加すると構造が複雑になるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複雑な構造にすることなく、火災時の加熱による変形や強度低下を少なくすることができる耐火留付具を提供することを目的とするものである。また、本発明は、上記耐火留付具を用いることにより、火災時に外装材の脱落を少なくすることができる外壁構造を提供することを目的とするものである。

本発明に係る耐火留付具は、壁下地に固着される固着部と、外装材を保持するための保持部とを備えた耐火留付具であって、少なくとも前記固着部は鋼材よりも耐熱性の高い材料で形成されて成ることを特徴とするものである。

本発明に係る耐火留付具は、壁下地に固着される固着部と、外装材を保持するための保持部とを備えた耐火留付具であって、前記固着部には、前記壁下地との間に介在させる被覆材が設けられ、前記被覆材は鋼材よりも断熱性の高い材料で形成されて成ることを特徴とするものである。

本発明にあって、前記被覆材は、熱により膨張する材料で形成されていることが好ましい。

本発明に係る外壁構造は、前記耐火留付具と前記外装材とを備え、前記耐火留付具は前記固着部が前記壁下地に固着され、前記外装材は前記耐火留付具の前記保持部に保持されて成ることを特徴とするものである。

本発明の耐火留付具は、鋼材のみで形成される場合に比べて、火災時の加熱による変形や強度低下を少なくすることができるものである。

本発明の外壁構造は、火災時の加熱による変形や強度低下の少ない耐火留付具で外装材を保持することができ、火災時に外装材の脱落を少なくすることができるものである。

本発明の耐火留付具の実施の形態の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。図１に示す耐火留付具を用いた本発明の外壁構造の実施の形態の一例を示す断面図である。本発明の耐火留付具の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図３に示す耐火留付具を用いた本発明の外壁構造の実施の形態の一例を示す断面図である。本発明の耐火留付具の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。図５に示す耐火留付具を用いた本発明の外壁構造の実施の形態の一例を示す断面図である。（ａ）は本発明の耐火留付具の他の実施の形態の一例を示し、（ｂ）は（ａ）の耐火留付具を用いた本発明の外壁構造の実施の形態の一例を示す断面図である。従来例の一例を示す平面図である。従来例の他例を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

図１に耐火留付具Ａの一例を示す。耐火留付具Ａは固着部１と保持部３０とを備えて形成されている。保持部３０は、固着部１の中央で前方に突出して設けられた水平片２と、水平片２の前端から上方に突出して設けられた上支持片３と、水平片２の前端から下方に突出して設けられた下支持片４とを備えている。固着部１の下部には開口部２０が形成されている。

固着部１は建物の壁下地６０に取り付けて固定されるものであり、釘やビス、ネジなどの固定具６１を壁下地６０に打ち付けるための固定具孔１０が形成されている。固着部１の上端部及び下端部には、強度を高めるために固定リブ２１、２２が形成されている。また、固着部１の両側端部には、水平片２の突出長さよりも短い長さで前方に突出する凸条部１１がそれぞれ設けられている。凸条部１１は、固着部１の側端から前方に略垂直に突出した凸条前片１２と、凸条前片１２の前端から略垂直に固着部１とは反対方向に突出した凸条側片１３とから構成されている。ただし、凸条部１１の上端部及び下端部は、固着部１と凸条前片１２と凸条側片１３とが滑らかに繋がった滑曲面として形成されている。

水平片２は、固着部１と略垂直に前方に、凸条部１１の突出長さよりも大きい突出長さで突出して形成されている。水平片２と固着部１との境界部分の両側端部には、強度を高めるために、上前方に突出して形成された水平リブ２３がそれぞれ形成されている。また、水平片２の中央部には上方に突出し、上部が略平面となった水平凸部１４が形成されている。この水平凸部１４はリブとして機能し、強度を高めるものである。水平凸部１４には受止水平片７が設けられている。受止水平片７は、水平片２に設けられた水平凸部１４の一部が水平凸部１４の前端で切り起こされたような形状で形成されており、斜め上方に傾斜しながら前方に延伸して突出している。つまり、受止水平片７は、水平片２と横方向で連結した片持ち構造になっている。従って、受止水平片７の先端は、水平凸部１４よりも上方に位置するように設けられている。

上支持片３としては、図示の形態においては、二つの上支持片３が設けられており、各上支持片３，３は、水平片２の両側端部のそれぞれに形成されている。上支持片３は、水平片２の前端から前方に傾斜して上方に突出している。上支持片３と水平片２との境界部分には、強度を高めるために、上後方に突出して形成された上支持リブ２４が形成されている。

下支持片４は、水平片２の前端部の中央から固着部１と略平行に下方に突出して形成されている。下支持片４は両側に形成された二つの下支持側片１５，１５と、中央に形成された固定支持片９とからなる。下支持側片１５は、水平片２と略垂直に（固着部１と略平行に）下方に突出して設けられている。一方、固定支持片９は、固着部１に向かって突出するように下支持片４に設けられており、図示の形態では、固着部１に向かって傾斜して下方に突出する挟み片９ａと、挟み片９ａから前方に傾斜して下方に突出する挟み先端片９ｂとからなり、全体として断面Ｖ字状に形成されている。この固定支持片９は、下支持片４の一部が切り起こされたような形状で形成されている。

上記の耐火留付具Ａは鋼材よりも耐熱性の高い材料で形成されている。ここで「鋼材よりも耐熱性の高い」とは、鋼材よりも熱膨張率が小さく、且つ鋼材よりも使用可能温度が高いことを意味する。具体的には、通常の鋼材は熱膨張率が１２×１０^−６／Ｋ程度であるので、耐火留付具Ａは１２×１０^−６／Ｋよりも熱膨張率が小さい材料で形成することが好ましい。また、通常の鋼材は４００℃程度で常温よりも約２０％の強度低下を起こして使用不可となるので、耐火留付具Ａは４００℃以上の温度でも強度低下を起こしにくい材料で形成するのが好ましい。さらに具体的には、耐火留付具Ａは熱膨張率が８×１０^−６／Ｋ以下で、且つ９００℃以上の温度でも２０％以上の強度低下を起こさずに使用可能な材料で形成するのが好ましい。尚、上記９００℃という温度は、１時間耐火試験における炉内到達最高温度に相当する。耐火留付具Ａを形成する材料としてはセラミック素材やカーボン素材などを例示することができる。セラミック素材としては、アルミナセラミックス（熱膨張率が７．０〜７．７×１０^−６／Ｋ、使用可能温度が１５００〜１６００℃）、炭化ケイ素セラミックス（熱膨張率が４．０×１０^−６／Ｋ、使用可能温度が１６００℃）、窒化ケイ素セラミックス（熱膨張率が２．６〜３．５×１０^−６／Ｋ、使用可能温度が１１００〜１２００℃）などを例示することができる。カーボン素材としてはＣ／Ｃコンポジット（炭素繊維強化炭素複合材料、熱膨張率が０．８×１０^−６／Ｋ、使用可能温度が１０００℃以上）などを例示することができる。

本実施の形態の耐火留付具Ａは鋼材よりも耐熱性の高い材料で形成されているので、鋼材で耐火留付具Ａを形成する場合に比べて、火災時の加熱による変形や強度低下を少なくすることができる。また、耐火留付具Ａを保護するための部材（例えば、石膏ボードなどの耐熱ボード）を壁下地に別途設ける必要がなく、外壁構造が複雑にならないようにすることができる。

上記図１の耐火留付具Ａを用いた外壁構造を図２に示す。外装材５０としては、横方向に長い矩形状のものを用いることができる。この外装材５０の上端部には全長に亘って上方に突出した上係合部５４が設けられている。そして、上係合部５４は外装材５０の裏面側寄りに形成されており、外装材５０の上端面は当接面５２として形成されている。また、外装材５０の下端部には、全長に亘って下方に突出した下係合部５３と、下係合部５３よりも大きい突出長さで全長に亘って下方に突出した覆い部５１とが設けられている。そして、下係合部５３は外装材５０の裏面側寄りに設けられ、覆い部５１は外装材５０の表面側寄りに設けられている。このような形状の外装材５０を用いることにより、固定具６１を直接打ち付けることをなく外装材５０を壁下地６０に取り付けることができ、また、取り付けた後に耐火留付具Ａを覆い隠して外部に露出しないようにすることができ、建物の外装を意匠性よく容易に形成することができるものである。

まず、下側に取り付けられる外装材５０との位置合わせを行って耐火留付具Ａを胴縁等の壁下地６０の表面の所定位置に配置し、固着部１の固定具孔１０から釘やビスなどの固定具６１を壁下地６０に打ち付けて、耐火留付具Ａを壁下地６０に取り付けて固定する。図示の構造では、固定具６１として上側の固定具孔１０に釘を、下側の固定具孔１０にビスを用いた様子を示しているが、壁下地６０の胴縁や躯体（柱等）の材料に合わせてどちらか一方のみを使用してもよい。また、このとき、先に下側の外装材５０の取り付けを行って、耐火留付具Ａを上方から下方に移動しながら下支持片４と凸条部１１との間にこの外装材５０の上係合部５４を挿入して下支持片４で上係合部５４を引っ掛けて係合させて取り付ける。

次に、上側の外装材５０を上方から下方に移動させ、覆い部５１を上支持片３及び下支持片４よりも前方に配置しながら下係合部５３を上支持片３と凸条部１１との間に挿入し、上支持片３で外装材５０の下係合部５３を引っ掛けて係合するようにする。そしてさらに下方に外装材５０を押し込むと、覆い部５１の下面が下側の外装材５０の当接面５２に当接し、上側の外装材５０の荷重が下側の外装材５０に掛けられて上側の外装材５０がこの位置で下側の外装材５０の上に載置される。このとき、覆い部５１は下支持片４を覆い隠し、耐火留付具Ａの全体が外装材５０によって覆われて外部から隠れることになる。

このようにして、上側の外装材５０の下係合部５３を凸条部１１と上支持片３との間に挿入して係合し、また、下側の外装材５０の上係合部５４を凸条部１１と下支持片４との間に挿入して係合することによって、耐火留付具Ａに外装材５０を上下に保持させて取り付けることができる。ここで、上記の耐火留付具Ａでは、上側の外装材５０を下方に押し込んだ際に、上側の外装材５０の覆い部５１が下側の外装材５０の当接面５２に当接すると同時に、或いはそれよりも先に、上側の外装材５０の下係合部５３の下面が受止水平片７に弾性的に当接するようになっている。上側の外装材５０の覆い部５１が下側の外装材５０に当接するのと同時に上側の外装材５０の下係合部５３が受止水平片７に当接する場合、上側の外装材５０は下側の外装材５０の当接面５２と耐火留付具Ａの受止水平片７とによって支えられることになり、上側の外装材５０の荷重を下側の外装材５０と受止水平片７とに分散して掛けることができ、下側への外装材５０への荷重を減らすことができて、外装材５０の破損や変形を防止することができる。また、上記のように形成される外壁構造では、壁下地６０と外装材５０との間に通気スペース６２が形成される。

図３に他の実施の形態を示す。この耐火留付具Ａは、留付具本体３１と被覆材３２とを備えて形成されている。留付具本体３１は図１に示す耐火留付具Ａと同一の形状に形成することができる。留付具本体３１は耐熱性の高い材料で形成してもよいが、鋼材などの金属で形成されていてもよい。金属製の留付具本体３１はセラミック素材等に比べて、金属板を切断、折り曲げなどをして適宜加工して得られるため、容易に形成することができる。

被覆材３２は鋼材よりも断熱性の高い材料で形成されている。通常の鋼材は熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるので、被覆材３２は５０Ｗ／ｍ・Ｋよりも熱伝導率が小さい材料で形成することが好ましい。具体的には、被覆材３２は５Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する材料で形成することが好ましい。被覆材３２を形成する材料としてはセラミック素材、カーボン素材、無機素材、無機断熱材などを例示することができる。セラミック素材としてはジルコニアセラミックス（熱伝導率が２．７〜３．０Ｗ／ｍ・Ｋ）などを例示することができる。カーボン素材としてはＣ／Ｃコンポジット（炭素繊維強化炭素複合材料、熱伝導率が２．６〜８．０Ｗ／ｍ・Ｋ）などを例示することができる。無機素材としてはセメントモルタル（熱伝導率が１．５Ｗ／ｍ・Ｋ程度）、ＡＬＣボード（軽量気泡コンクリートボード、熱伝導率が０．１７Ｗ／ｍ・Ｋ程度）などを例示することができる。無機断熱材としてはロックウール（熱伝導率が０．０４Ｗ／ｍ・Ｋ程度）、グラスウール（熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ程度）などを例示することができる。また、被覆材３２は鋼材よりも耐熱性にも優れることが好ましく、９００℃以上の温度で２０％以上の強度低下を起こさずに使用可能な材料で形成するのが好ましい。

被覆材３２は固着部１の背面側（水平片２と反対側の表面）に設けられる。これにより、耐火留付具Ａを壁下地６０に固着した際に固着部１と壁下地６０との間に被覆部３２を介在させることができる。また、被覆材３２は凸条部１１の外側面（水平片２と反対側の表面）にも設けることができる。被覆材３２は固着部１の背面全面と凸条部１１の外側面全面とを覆うように設けるのが好ましい。被覆材３２は厚みを１〜１０ｍｍで設けるのが好ましい。

そして、この耐火留付具Ａでは、被覆材３２により留付具本体３１への熱伝導を少なくすることができ、火災時に留付具本体３１が高温に晒されにくくすることができる。従って、鋼材で留付具本体３１を形成する場合であっても、火災時の加熱による変形や強度低下を少なくすることができる。また、耐火留付具Ａを保護するための部材（例えば、石膏ボードなどの耐熱ボード）を壁下地に別途設ける必要がなく、外壁構造が複雑にならないようにすることができる。

上記図３の耐火留付具Ａを用いた外壁構造を図４に示す。外装材５０としては上記と同様のものを用いることができる。耐火留付具Ａも上記と同様にして配設することができる。すなわち、下側に取り付けられる外装材５０との位置合わせを行って耐火留付具Ａを壁下地６０の表面の所定位置に配置し、固着部１の固定具孔１０から釘やビスなどの固定具６１を壁下地６０に打ち付けて、耐火留付具Ａを壁下地６０に取り付けて固定する。また、先に下側の外装材５０の取り付けを行って、耐火留付具Ａを上方から下方に移動しながら下支持片４と凸条部１１との間にこの外装材５０の上係合部５４を挿入して下支持片４で上係合部５４を引っ掛けて係合させて取り付ける。そして、耐火留付具Ａの被覆材３２が壁下地６０の表面（屋外側面）に当接することになり、固着部１と壁下地６０との間に耐火性及び断熱性に優れる被覆材３２が介在することになる。従って、被覆材３２により留付具本体３１への熱伝導を少なくすることができ、屋内側からの火災時に留付具本体３１が高温に晒されにくくすることができる。

この後、上記と同様にして、上側の外装材５０を上方から下方に移動させ、覆い部５１を上支持片３及び下支持片４よりも前方に配置しながら下係合部５３を上支持片３と凸条部１１との間に挿入し、上支持片３で外装材５０の下係合部５３を引っ掛けて係合するようにする。このようにして、上側の外装材５０の下係合部５３を凸条部１１と上支持片３との間に挿入して係合し、また、下側の外装材５０の上係合部５４を凸条部１１と下支持片４との間に挿入して係合することによって、耐火留付具Ａに外装材５０を上下に保持させて取り付けることができる。この外壁構造も上記と同様に、壁下地６０と外装材５０との間に通気スペース６２を形成することができる。

図５に他の実施の形態を示す。この耐火留付具Ａは、被覆材３２を熱により膨張する材料で形成している。また、被覆材３２は固着部１の背面と凸条部１１の外側面に設けるだけでなく、固着部１の正面や凸条部１１の上部の内側面にも設けている。その他の構成は上記図３のものと同様に形成されている。

熱により膨張する材料は、熱により初期の体積よりも１０〜３０倍の体積に膨張するものであり、その結果、初期の断熱性よりも膨張後の断熱性が向上するものである。また、熱により膨張する材料は、膨張後に火炎に晒されても燃え尽きにくく、その形状を保持しやすいもので、耐火性に優れるものである。熱により膨張する材料は、例えば、ブチルゴムやエポキシ樹脂等よりなるベース成分と、リン化合物と、中和処理された熱膨張性黒鉛と、無機充填剤などを含有する樹脂組成物を用いることができる。被覆材３２は、例えば、前記樹脂組成物と、アルミニウム箔やアルミガラスクロスやポリエステル不織布などの表層材とを積層して形成することができる。具体的には、積水化学工業株式会社製の商品名「フィブロック」などを用いることができる。

そして、この耐火留付具Ａでは、火災時の熱により膨張した被覆材３２により留付具本体３１への熱伝導を少なくすることができ、火災時に留付具本体３１が高温に晒されにくくすることができる。従って、鋼材で留付具本体３１を形成する場合であっても、火災時の加熱による変形や強度低下を少なくすることができる。また、耐火留付具Ａを保護するための部材（例えば、石膏ボードなどの耐熱ボード）を壁下地に別途設ける必要がなく、外壁構造が複雑にならないようにすることができる。

上記図５の耐火留付具Ａを用いた外壁構造を図６に示す。外装材５０としては上記と同様のものを用いることができる。耐火留付具Ａも上記と同様にして配設することができる。すなわち、下側に取り付けられる外装材５０との位置合わせを行って耐火留付具Ａを壁下地６０の表面の所定位置に配置し、固着部１の固定具孔１０から釘やビスなどの固定具６１を壁下地６０に打ち付けて、耐火留付具Ａを壁下地６０に取り付けて固定する。また、先に下側の外装材５０の取り付けを行って、耐火留付具Ａを上方から下方に移動しながら下支持片４と凸条部１１との間にこの外装材５０の上係合部５４を挿入して下支持片４で上係合部５４を引っ掛けて係合させて取り付ける。そして、耐火留付具Ａの被覆材３２が壁下地６０の表面（屋外側面）に当接することになり、固着部１と壁下地６０との間に耐火性及び断熱性に優れる被覆材３２が介在することになる。従って、火災時の熱で膨張した被覆材３２により留付具本体３１への熱伝導を少なくすることができ、屋内側からの火災時に留付具本体３１が高温に晒されにくくすることができる。

また更に、上支持片３及び下支持片４を火災時に被覆する被覆材３３を係合の妨げにならない箇所に設けても良いものである。例えば、図７（ａ）に示すように、上支持片３や下支持片４の前面（屋外側面）に設けることができる。留付具本体３１の両端側に設けられる上支持片３においては、上端側が前方に傾斜しているため、覆い部５１との間に断面略三角形形状の隙間が生じており、図７（ｂ）に示すように、この隙間に被覆材３３を設けることができるものである。そして、火災時の熱で膨張した被覆材３３が上下の外装材５０と留付具本体３１との隙間に拡がり、上支持片３や下支持片４を覆うものである。この構成は、特に、外装材５０の屋外側で発生する火災に有効である。

Ａ耐火留付具
１固着部
３０保持部
３２被覆材
５０外装材
６０壁下地

Claims

壁下地に固着される固着部と、外装材を保持するための保持部とを備えた耐火留付具であって、少なくとも前記固着部は鋼材よりも耐熱性の高い材料で形成されて成ることを特徴とする耐火留付具。
壁下地に固着される固着部と、外装材を保持するための保持部とを備えた耐火留付具であって、前記固着部には、前記壁下地との間に介在させる被覆材が設けられ、前記被覆材は鋼材よりも断熱性の高い材料で形成されて成ることを特徴とする耐火留付具。
前記被覆材は、熱により膨張する材料で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の耐火留付具。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の耐火留付具と前記外装材とを備え、前記耐火留付具は前記固着部が前記壁下地に固着され、前記外装材は前記耐火留付具の前記保持部に保持されて成ることを特徴とする外壁構造。