JPH0613420B2 - 火災遮へいガラスパネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平らなガラス質シートの間に挾まれた発泡性材
料（intumescent material）の少なくとも二つの層を含
む火災遮蔽ガラスパネルに関する。

ビルデイングの構造において、ガラスパネルはしばしば
外壁または内壁または間仕切に使用されている。明らか
な例には窓に使用される透明ガラスパネルの用途があ
る。不透明ガラスパネルも内部間仕切の下部にしばしば
使用される。

かかるガラスパネルが耐火の一定の厳密な基準を満足す
べきである要求が増大している。使用に当つての種々の
近代的な基準がある。広くそれらは、かかるパネルの一
面を火災に擬した特定の加熱スケジユールに曝したと
き、他の面の平均温度が特定の時間特定の価以下のまま
であるべきであり、同じ時間の間その面のどの部分でも
その最高温度が一定のレベル以上に上昇してはならない
ことを決めている。

更にかかるパネルは、それが有効な火災および煙バリヤ
ーとして残ることができ、輻射熱に対する遮蔽を与える
ように火災発生後できる限り長くその一体性を保持すべ
きことが望ましいことは明らかである。

一つの試験が国際基準ISO８３４（耐火試験−ビルデイ
ング構造の素子）に決められている。概説するとこの試
験は炉の壁中に試験すべきパネルを装着し、これを次い
で予め定められたスケジユールに従つて加熱し、パネル
が火災および煙防止バリヤーとしてもとのままでいるこ
とがもはやできなくなつた時間またはその外面が許容し
得ない程熱くなつた時間を測定することを含む。パネル
は熱衝撃に耐えるべきであるばかりでなく、それを偶発
的に（または故意に）破壊した人が火災に突然まき込ま
れることのないよう、火災発生後できる限り長い間物理
的衝撃にも耐えるべきである。

英国特許第１２９０６９９号も含めた種々な提案が火災
遮蔽ガラスパネルの製造のためになされている。この文
献には、ガラスの耐火性に関する種々な基準で計定され
た判定基準を満足するようになしうる火災遮蔽ガラスパ
ネルの製造において、三枚のガラスシートの間に挾まれ
た二つの発泡性層および二つのガラスシートの間に挾ま
れた一つの発泡性層を使用することを教示している。

上記英国特許で特に提案されているパネルは厚さ約３mm
のガラスシートの使用をしている、これは火災遮蔽ガラ
スパネルの分野における典型的な従来からの提案であ
る。

既知の火災遮蔽パネルは特別の困難なく２０分までの間
ISO８３４を満足させることができ、より長い耐火時間
は一定の追加の工程をとることによつて達成できる。

一つの方法はパネルの厚さを増大することである。厚い
ガラス質シートは、それらが火災発生時に必然的に受け
る熱衝撃によつて亀裂形成を受け易いことは当業者に良
く知られているから、従来技術の提案で意図していた個
々のシートの最大の厚さは５mmであつた、そしてそれ以
上のパネルの厚さの増大は追加のシートおよび発泡性材
料の層の使用によつて達成されていた。これはかなりの
費用の追加と、製造の困難性を加えている。

第二の方法は二重パネルフレーム中に二つの既知の火災
遮蔽パネルを装着することである、しかしかかる二重パ
ネルも費用がかかり、ある情況の下では使用に厄介なも
のなりすぎる。

第三の方法は発泡性層中にガラス繊維および金網を含ま
せることである、しかしこれも製造の困難性を生ぜし
め、透明火災遮蔽ガラスパネル（これは特に本発明が関
係する、ただしこれのみに限るものではないが）の場
合、かかる材料の付加は、外観を損い、パネルの光透過
率を損う。

本発明の目的は簡単にして経済的な方法で高度の耐火性
の基準を容易に達成しうるようにする改変した構造の火
災遮蔽ガラスパネルを提供することにある。

本発明によれば、少なくとも三つのガラス質シートの間
に挾まれた少なくとも二つの発泡性材料の層を含む火災
遮蔽ガラスパネルであつて、少なくとも一つの中間ガラ
ス質シートが少なくとも６mmの厚さを有することを特徴
とする火災遮蔽ガラスパネルを提供する。

少なくとも６mmの厚さであるシートをパネル中に存在さ
せることは、火災遮蔽の目的に特に有用なパネルを作る
多くの利点を提供する。しかしながら、全体が対称的で
あるパネルの場合を除いて、これらの利点はパネルの火
災発生側によつてその程度に差があることは認められる
であろう。本発明の利点は、より厚いガラス質シートが
火災とパネルの少なくとも一つのより薄いガラス質シー
トとの間にあるとき、常に非常に大であり、従つてこの
点をパネルを組立てるときに心にとめておくべきであ
る。

前述した如く、厚いガラス質シートは薄いシートよりも
熱衝撃の結果として破壊を受け易いことが当業者に知ら
れていることから、厚さが６mm以上のガラス質シートの
使用が火災遮蔽ガラスパネルに利点を与えることは事実
として驚くべきことである。

かかる厚いガラス質シートの使用は、シートのより大な
る質量のため、耐火性の点において有利に作用する。

中央ガラスシートが厚さ８ｍｍで他の二つがガラスシー
トがそれぞれ厚さ３ｍｍである三つのガラスシートに挟
まれた二つの発泡性層（２．５ｍｍの水和ケイ酸ナトリ
ウム）を有する本発明によるパネルは６０分以上ＩＳＯ
−８３４の耐火試験を満足するのに対して、厚し中間ガ
ラスシートを有しない同じパネル（中央ガラスシートの
厚さは３ｍｍ）は３０分間ＩＳＯ−８３４の耐火試験を
満足するにすぎなかった。

本発明によるパネルの原価効率は、少なくとも一つの上
記中間ガラス質シートが７〜１０mmの範囲を有するとき
増強されることが判つた、従つてこれが好ましい。事実
において、特に好ましいいかかるシートの厚さは８mmで
ある。

本発明においては、パネルの中間ガラス質シートまたは
少なくとも一つの中間ガラス質シートが少なくとも６ｍ
ｍの厚さを有し、他のガラス質シートまたは少なくとも
一つの他のガラス質シートの厚さより大なる厚さを有す
る。中央ガラスシートが厚さ６ｍｍで他の二つのガラス
シートが、それぞれ厚さ３ｍｍである三つのガラスシー
トに挟まれた二つの発泡性層（２．５ｍｍの水和ケイ酸
ナトリウム）を有する本発明によるパネルは、厚さ６ｍ
ｍの三つのガラスシート間に挟まれた二つの発泡性層を
有するパネルと比較すると、耐火基準における耐火特性
（ＩＳＯ−８３４）は同じ等級に属し、正確な耐火時間
の違いも２，３分でしかない。

逆に、後者のパネルは前者の本発明によるパネルより重
く、そしてその大きな合計の厚みのため特殊な枠を必要
とする。従って、本発明によるパネルは耐火特性に著し
い影響を与えないで、ガラス質材料および組立枠を節約
し、重量を抑えることに成功している。

本発明によるパネルにおいて厚さの異なるシートを用い
ることの利点は、一つ以上の下記の特長を採用するとき
特に明らかとなる。

i)パネルのガラス質シートによつて示される異なる厚さ
の中、最大の厚さが最小の厚さの少くとも２倍であるこ
と； ii)パネルの少なくとも一つのガラス質シートが６mm未
満の厚さを有すること； iii)パネルの中間ガラス質シートが少なくとも６mmの厚
さを有すること； iv)パネルの少なくとも一つのガラス質シートが２．５
〜４mmの範囲の厚さを有すること。

本発明においては、パネルは少なくとも三つのガラス質
シートおよび少なくとも二つの挾まれた発泡性層を含
む。これはパネルの原価に明らかに加えられるが、それ
は耐火性の特に厳しい基準に合格しなければならないと
きに立証される。勿論本発明による個々のパネルに使用
されるガラス質シートおよび中間挿入発泡性層の数はそ
のパネルによつて合格すべき耐火基準によつて決る。

本発明において、少なくとも一つの中間ガラス質シート
が上記の少なくとも６mmの厚さを有することが、これが
耐火性の点において有利である。

あるいは、またそれに加えて、パネルの三枚のガラス質
シートの一つに厚さが少なくとも他の二つの厚さの合計
に等しいような三枚のガラス質シートのパネルであるの
が好ましい。これは不都合な重量の増大をもたらすこと
なくパネルの効率を促進する。

それぞれの厚さに従つてパネルの中心に対して対称的に
配置することがガラス質シートに対して特に好ましい、
それはそのときパネルが、火災が発生する側が何れの側
にあつても同等に有効に作用するからである。

熱衝撃による亀裂形成または破砕が起る可能性を減ずる
ため、厚さが６mm以上である少なくとも一つのまたは各
ガラス質シートが０〜４００℃の温度範囲における膨張
係数(E)が最大でも７．５×１０^-6／℃である材料から
形成するのが好ましい。

火災遮蔽パネルのシートの破砕の問題に加えて、かかる
パネルが非常に強力な熱の作用を受けるとき、ある状況
の下では、ガラス質材料はその軟化点以上の温度に加熱
されることがあり、従つてシート中の亀裂が開かれ、シ
ートがその自重の下でつぶれ始めるようになる別の問題
に遭遇する。この点から見てガラスの変形点（dilatome
tric softening point）が特に重要であり、これはガラ
ス質材料が、１０^11.5ポイズの粘度（１１．５温度）を
有する温度として定義される。

かかる膨張基準および軟化基準は硼ケイ酸ガラス、結晶
化ガラス（vitro-ceramic）またはガラス結晶質材料、
またはアルミノケイ酸ガラスまたはアルミノ硼ケイ酸ガ
ラスから上記材料を選択することによつて合致させるこ
とができて好ましい。満足できることが判つたアルミノ
ケイ酸ガラスおよび３種のアルミノ硼ケイ酸ガラスの組
成物には次のものがある（重量部）。

パネルはガラス質シートおよび発泡性層を一緒に結合さ
せた形の積層体として構成するのが好ましく、それは透
明であるのが好ましい。

本発明のある例においては、好ましくは厚さ６mm以上で
ある各シートを含めて、パネルの少なくとも一つのシー
トが強化ガラス、特に化学的強化ガラスである。これは
火災発生前のパネルの破壊に対する抵抗性が特に重要で
ある場合にパネルを使用するとき利点を提供する。

各発泡性層が少なくとも１．５mmの厚さであるとき、そ
して好ましくはパネル中の発泡性材料の合計の厚さが少
なくとも３．５mmであるとき高度の耐火性が達成でき
る。使用する発泡性材料の量はパネルが耐火性を維持す
る時間に効果を有する。

多くの観点から発泡性材料は水和ケイ酸ナトリウムであ
る、しかし他の水和金属塩も好適である。特にSiO₂：Na
₂Oの重量比が３．４：１であり、水を３０〜３５重量％
含有する水和ケイ酸ナトリウムを使用するのが好適であ
る。

本発明を添付図面を参照して説明する。第１図〜第４図
は火災遮蔽パネルの種々の具体例の断面略図である。

第１図において示したパネルは少なくとも６mmの厚さを
有するガラス質シート１を含む。発泡性材料の層２が第
一ガラス質シート１と、第１シートの右側に置いた第二
ガラス質シート３の間に挾まれている。第一ガラス質シ
ート１は第二ガラス質シート３よりも厚いものとして示
してある。

そして第二ガラス質シート３と第三ガラス質シート５の
間に挟まれた第二発泡性層４と共に同様のサンドイウツ
チ１，２，３を含む。この第三ガラス質シート５も第一
シート１より薄いものとして示したが、ここでもそれは
第一シート１と同じ厚さにしてもよい。第一ガラス質シ
ート１の左側に第四ガラス質シート７（これも第一シー
トより薄い）との間に挾まれた第三発泡性層６を加え、
そして第四の薄いシート７とこれも薄いガラス質材料の
第五シート９の間に挾まれた第四発泡性層８を加えてあ
る。

第２図は第１図に示したパネルに相当する対称パネルを
示すが、外側発泡性層４および８と、外側ガラス質シー
ト５および９を除いて変えてある。

第１図および第２図において、中間ガラス質シート１
は、パネルの他のガラス質シート（第１図における３，
５，７，９および第２図における３，７）の厚さの少な
くとも２倍である。これらのパネルの厚いシート１を含
む三つの連続シートの例では、厚いシート１は他の二つ
のシートの厚さの合計に少なくとも等しい厚さを有す
る。

実施例１（第２図） 透明耐火性ガラスパネルは厚さ３mmの二枚のシート７，
３を含み、その各々と中央ガラスシート１（厚さ８mm）
との間に厚さ１．８mmの水和ケイ酸ナトリウムの層６，
２を挾んだ。

かかるパネルを国際基準ISO８３４および対応するベル
ギー基準NBN７１３−０２０に従つて試験した。

概説すると、この試験は炉の壁に実際に使用する大きさ
のパネルを装着し、炉の温度（常温以上のＴ℃）を下記
式に従つて上昇させる。

Ｔ＝３４５log₁₀（８ｔ＋１） 式中ｔは経過時間（分）である。

これは次の如き温度スケジユールを与える。時間（分） 温度（常温以上の℃） ５ ５５６ １０ ６５９ １５ ７１８ ３０ ８２１ ６０ ９２５ ９０ ９８６ １２０ １０２９ 試験を満足させるためには、パネルは耐炎および耐溶融
バリヤーとして完全なままでなくてはなず、炉の外に向
いたパネルの面の温度がその始めの温度（常温）以上１
４０℃より高く上昇してはならず、パネルのその面上の
点で１８０℃より上まで温度上昇する点があつてはなら
ない。

本実施例によるパネルはこの試験に少なくとも３０分応
じうることが判つた。事実１８０℃以上まで温度上昇し
た炉の外に向いたパネル面上の第一点は約５０分後にし
か見出されなかつた。

実施例１のパネルを二つの他のパネルと比較した、即ち
その一つは水和ケイ酸ナトリウムの二つの同じ厚さの層
を挾んだ厚さ３mmの三つのガラスシートを有しており、
その第二は一つの水和ケイ酸ナトリウム層と二つの３mm
のガラスシートから構成した。発泡性層の同じ合計の厚
さに対して、実施例１によるパネルはかかる比較パネル
の第一のものよりも１０〜１５分長く、また第二のもの
よりも２０〜２５分長く続くことが判つた。

実施例２（第２図） 水和ケイ酸ナトリウムの各層を厚さ２．５mmまで増大さ
せた以外は実施例１に記載した如く、透明耐火性ガラス
パネルを作つた。

同じ試験を受けさせたとき、かかるパネルは少なくとも
６０分間、正確には６３分間満足できた。

この実施例の改変において、ケイ酸塩層２，６を比較的
薄いガラス質シート３，７上に形成させ、それらはポリ
ビニルブチラールのフイルムを用いて厚ガラス質シート
１に結合させた。これはパネル（火災にそれが曝露され
る前）に良好な老化性を与える利点を有する、従つて高
度の透明性を長く維持した。

実施例３（第１図） 厚いシート１を８mmのガラスのシートとし、他の各ガラ
ス質シート９，７，３，５を３mmのガラスシートとし
て、第１図に従つてガラスパネルを構成した。各発泡性
層８，６，２，４は厚さ２．５mmの水和ケイ酸ナトリウ
ムの層とした。かかるパネルは９０分以上、正確には９
５分間ISO−８３４の耐火試験を満足することが判つ
た。

実施例１〜３の何れかの改変において、厚いガラスシー
トを前述した組成を有するアルミノケイ酸塩ガラスおよ
びアルミノ硼ケイ酸塩ガラスの何れか一つで形成した。

各実施例の別の改変において、パネルの厚いシート１お
よび／または何れかのガラス質シートを化学的に強化し
たガラスのシートとした。

各実施例の別の改変において、パネルの厚いシート１お
よび／または他のガラス質シートの何れかを結晶化ガラ
ス材料またはガラス結晶質材料のシートとした。かかる
材料は、その中に一つ以上の微結晶質相の形成を誘起さ
せるようにガラスを熱処理して作ることができる。２種
の好適なガラス結晶質材料は下記組成（重量％）および
性質を有していた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図は火災遮蔽パネルの種々な例の断面略図
である。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パネルが少なくとも三つのガラス質シート
   および少なくとも二つの挟まれた発泡性層を有し、中間
   ガラス質シートまたは少なくとも一つの中間ガラス質シ
   ートが少なくとも６ｍｍの厚さを有し、他のガラス質シ
   ートまたは少なくとも一つの他のガラス質シートの厚さ
   より大なる厚さを有することを特徴とする平らなガラス
   質シートの間に挟まれた発泡性材料の層を有する火災遮
   蔽ガラスパネル。
2. 【請求項２】上記中間ガラス質シートが７〜１０ｍｍの
   範囲の厚さを有する特許請求の範囲第１項記載のパネ
   ル。
3. 【請求項３】パネルの各シートによって示される異なっ
   た厚さの中、最大の厚さが最小の厚さの少なくとも２倍
   である特許請求の範囲第１項記載のパネル。
4. 【請求項４】パネルの少なくとも一つのガラス質シート
   が６ｍｍ未満の厚さを有する特許請求の範囲第１項また
   は第３項記載のパネル。
5. 【請求項５】パネルの少なくとも一つのガラス質シート
   が２．５〜４ｍｍ範囲の厚さを有する特許請求の範囲第
   ４項記載のパネル。
6. 【請求項６】パネルの三つのガラス質シートがあり、そ
   れらの一つの厚さが他の二つの厚さの合計に少なくとも
   等しいようにした特許請求の範囲第１項〜第５項の何れ
   か一つに記載のパネル。
7. 【請求項７】ガラス質シートがそれらのそれぞれの厚さ
   によってパネルの中心から対称的に配置されている特許
   請求の範囲第１項〜第６項の何れか一つに記載のパネ
   ル。
8. 【請求項８】厚さが６ｍｍ以上であるガラス質シートま
   たは各ガラス質シートが０℃〜４００℃の温度範囲にわ
   たっての膨張係数が最大でも７．５×１０^-6／℃である
   材料から形成された特許請求の範囲第１項〜第７項の何
   れか一つに記載のパネル。
9. 【請求項９】厚さが６ｍｍ以上である少なくとも一つの
   ガラス質シートまたは各ガラス質シートが、変形点（１
   １．５温度）が少なくとも６００℃である材料から形成
   された特許請求の範囲第１項〜第８項の何れか一つに記
   載のパネル。
10. 【請求項１０】上記材料の硼ケイ酸ガラス、結晶化ガラ
    ス、ガラス結晶質材料、アルミノケイ酸ガラスおよびア
    ルミノ硼ケイ酸ガラスから選択する特許請求の範囲第８
    項または第９項記載のパネル。
11. 【請求項１１】上記ガラス質シートおよび上記発泡性材
    料が共に積層されている特許請求の範囲第１項〜第１０
    項の何れか一つに記載のパネル。