JP3254296B2 - 防火窓集成体 - Google Patents
防火窓集成体Info
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Description
窓パネルを含む防火窓集成体に関する。
望の時間(この時間はパネルの構成によって決まる)、
例えば15,30又は60分間、パネルによって占めら
れる空間を通って火炎が走行するのを防ぐような方法
で、隣接する壁に対するフレーム中に従来から装着され
ている。勿論、窓パネルが嵌合されるフレームの種類、
及び窓パネルをフレームに嵌合する方法が共に耐火性に
重要な効果を有する。
窓パネルを含む大きな窓集成体を構成できることを益々
欲している。彼等はこれらの集成体に、最小の可視集成
体部分を有すること、即ち透明部域を最大にすることを
望んでいる。これは例えば側縁対側縁関係で窓パネルを
配置し、パネルを頂部及び底部でのみ固定することによ
って行うことができる。しかしながら、この方法で構成
した窓集成体に対して、火炎及び煙に対する封止又は障
壁として成功裡に作用させることができるとは従来から
考えられていなかった。火災の場合、かかる集成体は、
特に集成体の大きなサイズの結果として、不均一な方法
で熱に曝露されるようになり、種々変化して又は不均一
に変形するようになり、従って火炎がパネル間に侵入で
きるようになる。
有し、かつ増大した透明面を有する大きな防火窓集成体
を提供することにある。
つの対向端でフレームに保持され、縁対縁関係で配置さ
れた少なくとも二つの透明窓パネルを有する防火窓集成
体を提供し、これは各透明防火窓パネルが、ガラス材料
のシート間に挟まれた発泡性層を含み、各パネルのガラ
ス材料の少なくとも一つが、パネルと同じ最長寸法及び
340:1以下のその最長寸法対その厚さの比及び5m
mの最小厚さを有する徐冷したソーダライムガラスとシ
ートと耐火性において少なくとも等しく、続くパネルの
隣接縁が不燃性又は自己消火性非構造用充填剤材料で封
止されていることを特徴とする。
た比較耐火試験を、試験されるパネルと同じ構造及び集
成体の条件の下に行う。この試験において、通常のソー
ダライムガラスの比較シートを、各パネル中の試験すべ
きシートに置換する。
ムに固定することが必要である。通常集成体のパネルは
側縁対側縁関係で配置される(水平配置)。この場合パ
ネルは頂部及び底部縁でフレームに固定される。又集成
体のパネルは、垂直関係、頂部縁対底部縁で配置される
こともある。この場合パネルはフレームにそれらの側縁
で固定される。後者の(垂直)配置は例えば閉じられた
階段に対して有用である。簡略化のため、以下の説明は
パネルの水平配置を想定する。しかし同じ注意は垂直配
置にも適用できる。
ートの頂部及び底部縁で固定することを要するが、その
フレームに集成体の最も右側及び左側の縁を固定するこ
ともできる。本発明の利点は隣接フレームに窓パネルの
各々のそして全ての側縁を固定する必要性をなくしうる
ことにある。
しくは2.5m未満を有するのが好ましい。各窓パネル
の幅はその高さより小さいのが好ましく、理想的には2
m以下、例えば1.5m未満である。集成体の全幅によ
って、それは最大幅の窓パネルにするのが好ましく、こ
れによって接合部の数を減少する。20mの全幅が可能
であるが、更に大きい集成体も可能である。
である。本明細書において「防火性」なる語は、各窓パ
ネルが少なくとも15分クラスのREI熱保護を提供す
ることを意味する。耐火性クラスのREIのための窓ガ
ラス集成体は、国際規格ISO 3009−1976年
(耐火試験−窓ガラス素子)の保全要求条件及びISO
834−1975年(耐火試験−ビルディング構造の
素子)の絶縁要求条件を満たすであろう。「REI」な
る語は、ISO 9051−1990年(ビルディング
に使用するための耐火性透明又は半透明ガラスを含むビ
ルディングにおけるガラス−ガラス集成体)に更に説明
されている如き、安定性/保全性/絶縁性を表わす。
に又は化学的に強化されたガラス又はガラスセラミック
材料から構成されるガラスシートを含むことができる。
強化ガラスは、階段包囲体及び/又は改良されたビルデ
ィング防護を提供するために特に有用である。
くとも一つのシートは、パネルと同じ最長寸法及び30
0:1以下好ましくは250:1以下のその最長寸法
(即ち高さ)対その厚さの比及び6mmの最小厚さを有
する徐冷したソーダライムガラスのシートと少なくとも
等しい耐火性であることが好ましい。各透明防火窓パネ
ルは理想的には、少なくとも6mm、好ましくは少なく
とも8mmの厚さを有する少なくとも一つのガラス質窓
シートを含む。
ル間に、充填剤を供給するため空間を設ける。本発明で
はこの空間は3〜10mmであるのが好ましく、更に3
〜6mm、例えば約5mmが好ましい。隣接フレームと
極く右手及び左手側パネル縁の間にも同様の空間を設け
るのが好ましい。本発明の他の実施態様において、パネ
ルは、何ら充填剤材料を用いずに又は間の薄い充填剤の
層のみを有する、実質的に相互に接触した状態にある。
これらの例において、パネルの隣接縁面は注意深く研磨
するのが好ましく、非構造用充填剤材料を供給するため
面とりした角を設ける。これらの例はより美しい外観を
有する集成体を提供する。
は、非構造用である。本明細書において、「非構造用充
填剤」なる語は、充填剤が集成体に構造部材を与えるに
充分な剛性のものでないこと、即ち要求される(例えば
垂直)方向にパネルを維持するのを助けるに充分な剛性
のものでないことを意味するととるべきである。
ある。これらの材料を使用することによって、火が充填
剤材料を通って燃焼すること及び火炎及び煙が通ること
のあるパネル間の隙間を露出するのを防止する。本発明
の最も好ましい例において、充填剤材料は発泡性であ
る。この方法で、接合部を通って煙及び火炎が通過する
のに対する良好な封止と、接合部での良好な熱絶縁とを
得ることができる。
られている。本明細書において、この語は、窓パネルを
構成するガラス又は他の材料の膨張係数より大なる膨張
係数を有し、加熱したとき膨張する材料に適用する。
が発泡性材料との反応を避けるため、特に高温に曝され
たとき充填剤又は発泡性材料を破壊させる反応を避ける
ため、発泡性材料に対して不活性であるような相互関係
で選択するのが好ましい。
又は追加的に、充填剤材料は熱反射性及び/又は装飾的
カバー又は例えばアルミニウムの保護ストリップでカバ
ーするとよい。
剤材料はシリコーンである。特に好適なかかる材料に
は、ゼネラル・エレクトリックで作られた Pensil 1
00がある。この材料は、火に曝露されたとき、自動的
に消火し、大きく膨張し、密な燃え粕を残す。別の充填
剤は黒色シリコーンであるダウ・コーニング・コーポレ
イションのFIRESTOP SEALANTがある。
で積層されたガラスの如き平らなガラス質材料の外層を
含むのみが好ましい。窓パネルについてのこの構成は、
パネルの一面が火に曝されたとき、パネルの他の面の温
度が、特定時間特定の値以下のままであり、かかる条件
の下で、パネルができる限り長い間その保全性を保持す
る利点を有する。ガラスシートの増大した厚さは増大し
た安定性を加える。積層構造体は、二つの外側ガラスシ
ートから発泡性材料の層によって分離された中央ガラス
シートを含むとよい。かかる積層ガラスシートは、例え
ば英国特許、GB2096944−A(グラヴルベル
の)から当業者に知られている。
窓パネルに使用できる発泡性材料は、水和アルカリ金属
ケイ酸塩、例えばシリカ対アルカリ金属酸化物比2.5
〜5、好ましくは3〜4を有するものから選択する。こ
の材料は、加熱したとき、それがガラスへのその接着を
保持する追加の利点を提供する。特に好ましいのは、水
和ケイ酸ナトリウム、特に22〜40重量の水を含有
し、SiO2 :Na2 Oの重量比が3.4:1である水
和ケイ酸ナトリウムである。
5−A(グラヴルベルの)に記載されている如きケイ酸
塩安定剤を含むことができる。
て、発泡性材料は英国特許GB1585125(BFG
ガラスグループの)に記載されている如きアルカリ金属
アルミン酸塩、アルミノ硫酸塩、鉛酸塩、錫酸塩、硼酸
塩及びリン酸塩から選択できる。
れないのが好ましい。時間経過後、かかる曝露は、気泡
の形成及び/又は粒状構造部材の形成を生ぜしめ、透明
性を失わさせることがある。これは水と大気との交換及
び/又はケイ酸ナトリウムと大気の二酸化炭素の間の反
応に原因がある。本発明において、連続するパネルの隣
接縁の封止は水和ケイ酸塩と大気の間の障壁を提供す
る。
の外側ガラスシート、厚さ8mmの中央ガラスシート及
び厚さ1.7mmを有する水和ケイ酸ナトリウムの二つ
の中間層を含むとよい。かかる構造は、国際規格ISO
9051により規定された如き30分の熱保護(RE
I)を与える。60分の保護のためには、このパネル
は、何れかの面上に更に1.7mmの厚さの水和ケイ酸
ナトリウム層及び別の3mmの厚さの外側ガラスシート
で更に積層するとよい。
ある下記実施例により以下に説明する。
の断面略図である。
(矢印Xの方向での)の略図である。
体の垂直断面略図である。
の断面略図である。
透明積層窓パネル10を含む対称的集成体を構成した。
各パネルは670mm×1995mmの寸法を有してい
た。パネルは、隣接側縁28間に5mmの間隔で側縁対
側縁関係で装着した。これらの間隔は充填剤12で封止
した。
鋼フレームに既知の方法で固定したPromatect H(ベ
ルギー国のプロマート・エス・エーの)のストリップ1
6と対面した鋼フレーム14に、頂部縁及び底部縁で固
定した。Promatect Hは強化ケイ酸カルシウムからな
るシート材料である。鋼フレーク14は、床19、天井
21の間の壁18に対して装着した。例えば堅木で形成
した約4mmの高さを有する多数の支持ブロック15
が、鋼フレーム14の下方に対して間隔をあけた関係
で、各パネル10の底部縁を支持する。鋼フレーム14
の上方とパネル10の頂部縁の間に約4mmの間隙17
がある。
ト20、中央ガラスシート22、及びその間に挟まれた
発泡性材料の二つの中間層24からなる積層構造のもの
である。
の代りに、堅木又はコンクリートから作られる。
ックの中性シリコーンPensil 100であった。二つの
外側ガラスシート20は厚さ3mmを有し、中央ガラス
シート22は厚さ8mmを有していた。従って中央ガラ
スパネルのその厚さに対する高さの比は約250:1で
あった。ガラスシート全部をソーダガラスから形成し
た。発泡性層24は厚さ1.7mmを有し、約30重量
%の水含有率を有する水和ケイ酸ナトリウムから形成し
た。
は、ISO 9051に特記された試験要求条件に従
い、ISO 3009及びISO 834に記載されて
いる。
組入れ、集成体の一側を予め定めたスケジュールに従っ
て火に曝すことからなる。集成体が、その非曝露面の平
均温度が140℃より大きくなるまで上昇せず、そして
最高温度が180℃より大きくなるまで上昇せず、そし
てどの場合でも220℃を越えない条件をもはや満足し
なくなった時間を測定する。予め定めた温度プロフイル
は下記式により温度を上昇せることにある。
経過時間(分)である。
0は、それら自身の面で膨張してパネル間の間隙を閉塞
させる。間隙中のシリコーン材料12はこの間隙の閉塞
をするのに充分に変形しうるままであったが、パネル間
の封止を維持するようパネルのガラスに接着したままで
あった。
判った。試験中、パネル間の接合部は閉じられ、三つの
シートは離れることなくふくらんだ。55分後、中央シ
ートはつぶれた。
窓ガラス材料のシートで置換して、実施例1を繰返し
た。この場合においては、ガラス結晶質材料のシートは
更に火に対し耐え、変形しなかった。パネルはその一体
保全性を維持し、長い時間、煙霧及び火炎に対する障壁
を提供し続けた。55分後でもガラス結晶質材料のシー
トはこわれなかった(実施例1と比較せよ)。4mmの
ガラス結晶質材料自体のシートは、高さ1995mm及
び厚さ8mm(比249:1)を有する通常の徐冷した
ソーダライムガラスのシートよりも良好な耐火性を有し
ていた。
す)を有していた。 SiO2 67.1 Al2 O3 20.7 Ti2 O3 5.9 Li2 O 4.3 K2 O 1.0 Sb2 O3 0.5 As2 O3 0.5
均圧縮表面応力を誘起した厚さ6mmの熱的に強化した
ガラスシートで置換して実施例1を繰返した。6mmの
強化ガラスシート自体は、高さ1995mm、厚さ8m
m(比249:1)を有する徐冷した通常のソーダライ
ムガラスのシートに少なくとも等しい耐火性を有してい
た。
ては、パネル10は、例えばUV重合性樹脂又はシリコ
ーンの如き接着剤の薄層のみを間に有し、実質的に相互
に接着状態にある。図4ないし図6の改変例において
は、接着剤の薄いフイルムを除き、隣接パネルは実質的
にガラス対ガラス配置にした。図4,図5及び図6に示
した例において、パネルの隣接縁面28は注意して研磨
し、面とり角26を設け、非構造用充填剤材料12を供
給した。この方法で、充填剤材料での連続パネルの隣接
縁の封止を確実にした。これらの例は、更に美的は外観
を有する集成体を提供する。図4においては、二つのパ
ネル10a及び10bは同じ平面にある。図5において
は、二つのパネル10c及び10dは相互に対し直角に
ある。図6においては、一つの大きなパネルが切断され
て、面とりされた隣接縁面28a及び28bを有する二
つのパネル10e及び10fを形成した。図5及び図6
に示したパネルの配置、即ち相互に直角に配置又は面と
りした切断縁を有する大きなパネルから切った配置は、
隣接パネル間に設けた空間がある図1及び図2の改変と
して示しうる。
である。
向での)の略図である。
略図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 フレーム(14)、及び二つの対向縁で
フレーム(14)に保持され、かつ縁対縁関係で配置さ
れた少なくとも二つの透明窓パネル(10)を有する防
火窓集成体であって、各透明防火窓パネル(10)が、
ガラス材料のシート(20,22)の間に挟まれた発泡
性層(24)を含み、各パネル(10)のガラス材料の
少なくとも一つのシート(22)が、パネル(10)と
同じ最長寸法及び340:1以下のその最長寸法対その
厚さの比及び最小厚さ5mmを有する徐冷したソーダラ
イムガラスのシートに少なくとも等しい耐火性であり、
続くパネル(10)の隣接縁(28)が不燃性又は自己
消火性非構造用充填剤材料(12)で封止されているこ
とを特徴とする防火窓集成体。 - 【請求項2】 各パネル(10)のガラス材料の少なく
とも一つのシートが、パネル(10)と同じ最長寸法及
び300:1以下、好ましくは250:1以下のその最
長寸法対その厚さの比及び最小厚さ6mmを有する徐冷
したソーダライムガラスのシートに少なくとも等しい耐
火性であることを特徴とする請求項1の防火窓集成体。 - 【請求項3】 前記充填剤材料(12)が発泡性材料で
あることを特徴とする請求項1又は2の防火窓集成体。 - 【請求項4】 充填剤材料(12)が発泡性材料に対し
て不活性であることを特徴とする請求項1,2又は3の
防火窓集成体。 - 【請求項5】 不燃性充填剤材料(12)がシリコーン
であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項の防
火窓集成体。 - 【請求項6】 各透明防火窓パネル(10)が、少なく
とも6mm、好ましくは少なくとも8mmの厚さを有す
る少なくとも一つのガラスシート(22)を含むことを
特徴とする請求項1〜5の何れか1項の防火窓集成体。 - 【請求項7】 少なくとも6mmの厚さを有する少なく
とも一つのガラスシート(22)が、各透明防火窓パネ
ルの内層を形成することを特徴とする請求項6の防火窓
集成体。 - 【請求項8】 少なくとも一つの前記透明防火窓パネル
(10)が、発泡性材料の中間層(24)で積層された
平らなガラス材料の三つのシート(20,22,20)
を含むことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項の防
火窓集成体。 - 【請求項9】 少なくとも三つの透明防火窓パネル(1
0)を含むことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項
の防火窓集成体。 - 【請求項10】 少なくとも一つの前記透明防火窓パネ
ル(10)が、ガラス結晶質ガラス材料のシートを含む
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項の防火窓集
成体。 - 【請求項11】 連続する窓パネル(10)間の空間
が、3〜10mm、好ましくは3〜6mmを有すること
を特徴とする請求項1〜10の何れか1項の防火窓集成
体。 - 【請求項12】 窓パネル(10)が、側縁対側縁関係
で配置され、それらの頂部及び底部縁でフレーム(1
4)に保持されていることを特徴とする請求項1〜11
の何れか1項の防火窓集成体。
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