特許 7511302 耐火性を有する木質壁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】耐火性を有する木質壁

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/94 20060101AFI20240628BHJP

   E04C 2/20 20060101ALI20240628BHJP

   E04B 2/56 20060101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

E04B1/94 W

E04C2/20 L

E04B2/56 645F

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024028421

(22)【出願日】2024-02-28

【審査請求日】2024-02-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517242751

【氏名又は名称】合同会社良品店

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】芳賀沼 養一

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 洋一

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－３１７０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－００５９１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－０４６３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１５１２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／６２ － １／９９

Ｅ０４Ｃ ２／００ － ２／５４

Ｅ０４Ｂ ２／５６ － ２／７０

Ｂ３２Ｂ １／００ － ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

準耐火６０分以上の耐火性能を備える耐火壁パネルであって、
複数の同一断面形の矩形状の木軸材が互いに軸平行に緊結された木質面材を備え、
該木質面材同士が空間を形成し、
複数の断熱材が該空間において各木質面材に接合され、該断熱材同士が接合されていることを特徴とする耐火壁パネル。

【請求項2】

前記断熱材はポリイソシアヌレート発泡体を含むことを特徴とする請求項１に記載の耐火壁パネル。

【請求項3】

厚さ１２ｍｍの前記木質面材が箱型の前記断熱材の両面に配されている断熱壁パネルの、一方の前記木質面材が８５０℃で燃焼されたときの、前記断熱材の１ｍｍ当たりの耐火時間が１．２分以上であることを特徴とする請求項２に記載の耐火壁パネル。

【請求項4】

前記断熱材の吸水率が１０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の耐火壁パネル。

【請求項5】

前記木質面材と前記断熱材との接合面に、透湿防水シートもしくは気密シートが密着されていることを特徴とする請求項４に記載の耐火壁パネル。

【請求項6】

前記木質面材の木裏あるいは木表にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の耐火壁パネル。

【請求項7】

前記空間には、所定の間隔を空けて平行に設置された柱材を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の耐火壁パネル。

【請求項8】

前記空間には、所定の間隔を空けて平行に設置された柱材を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の耐火壁パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高い断熱等級に応じる木質の耐火壁パネルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリート建築と比べた木造建築は、低く建築費用を抑えることができるが耐火性は劣っているといわれている。木造建築においては耐火性を高めるためにツーバイフォー工法又は木造軸組み工法によって、火災の延焼を抑えることができるものとなっている。さらに、外内面材間に断熱層を加え、断熱材によって火災の延焼を防ぐことができる。

【0003】

そこで、木製部材に耐火能力を持たせる技術が提案されているが開示されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２１―３８６５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

住宅の品質確保の促進等に関する法律にて規定された省エネ性能を満たすために、断熱等級に応じた断熱性が求められ、断熱材の厚みを所定以上に保つ必要があるが、断熱材を厚くするほど、断熱性および耐火性は高くなるが建築費用も高くなる。
例示した特許文献１などにおいては、被覆層を厚くすることによって耐火能力を高める一方で重量が大きくなり、施工までの工程及び手間が増え、建築費用も高くなる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高い断熱等級に応じる木質の耐火壁パネルを提供することを目的とする。

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の第１は準耐火６０分以上の耐火性能を備える耐火壁パネルであって、
複数の同一断面形の矩形状の木軸材が互いに軸平行に緊結された木質面材を備え、
該木質面材同士が空間を形成し、
複数の断熱材が該空間において各木質面材に接合され、該断熱材同士が接合されていることを構成としている。

【0008】

(作用効果)
上記第１発明によれば、木材同士を緊結させた木質面材に断熱材を張り合わせたパネルとし、パネル同士を接合させた耐火壁パネルによって、耐火壁パネル毎に工場で事前に組み立てることができ、現場に持ち込むことができる。施工するときに耐火壁パネルの各部材を現場で組み立てることなく、現場にて施工することができるので工期の短縮につなぐことができる。

【0009】

また、前記断熱材はポリイソシアヌレート発泡体を含む構成としてもよい。

【0010】

(作用効果)
上記態様によれば、耐火壁パネルの耐火性を向上させることが可能となる。

【0011】

また、厚さ１２ｍｍの前記木質面材が箱型の前記断熱材の両面に配されている断熱壁パネルの、一方の前記木質面材が８５０℃で燃焼されたときの、前記断熱材の１ｍｍ当たりの耐火時間が１．２分以上である構成としてもよい。

【0012】

(作用効果)
上記態様によれば、耐火壁パネルは、６０分以上の準耐火構造にすることができる。

【0013】

また、前記断熱材の吸水率は１０％以下である構成としてもいい。

【0014】

(作用効果)
上記態様によれば、吸水率を低くし、断熱材の腐食やカビの発生を防ぐことが可能となる。

【0015】

また、前記木質面材と前記断熱材との接合面に、透湿防水シートもしくは気密シートが密着されている構成としてもよい。

【0016】

(作用効果)
上記態様によれば、透湿防水シートにより断熱材から湿気を通し、気密シートによって湿気を断熱材に通さないようにすることにより、断熱材を腐食及びカビの発生を防ぐことができる。

【0017】

また、前記木質面材の木裏あるいは木表にスリットが設けられている構成としてもよい。

【0018】

(作用効果)
上記態様によれば、スリットを設けることによって、木材が木裏或いは木表にそって反らないようにすることができる。

【0019】

また、前記空間には、所定の間隔を空けて平行に設置された柱材を備えている構成としてもよい。

【0020】

(作用効果)
柱材を断熱層に盛り込むことにより、耐火壁パネルを耐力壁として、強度を持たせることができるようにするとともに、断熱材と柱によって縁切りすることができるので延焼の防止が可能となる。

【0021】

また、前記断熱材が箱型であり、接合された前記断熱材同士の接合面の面積は、前記断熱材の前記接合面に平行な面の面積よりも小さい構成としてもよい。

【0022】

(作用効果)
上記態様によれば、断熱材同士が接合されていない断熱材の面があることにより、耐火壁パネル同士を接合するときの接触する面積が増え、その分の面積を防火処理によって耐火壁パネル間での延焼を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態における耐火壁パネル同士が断熱材どうして接合された斜視図である。

【図2】図１における耐火壁パネル同士がずれて接合された斜視図である。

【図3】木質面材同士で形成した空間に柱材を備えた耐火壁パネルの斜視図である。

【図4】燃焼試験にて耐火壁パネルを燃焼した際のモデル図である。

【図5】図１において木軸材にスリットを切れ込んだ斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明における耐火壁パネル１について説明する。図１に示すように、耐火壁パネル１は、複数の木軸材３、３を緊結した木質面材２と、断熱材４とによってなるものである。なお、図１における室内に面する耐火壁パネル１を室内側とし、室外に面し水切り１１を有する耐火壁パネル１を室外側と、耐火壁パネル１において天井側を上方向、床側を下方向、天井高さを高さ方向と呼称する。本実施の形態では、壁材として用いられる耐火壁パネルを例に挙げて説明する。

【0025】

（実施例１）
本発明の実施例１における植物形状の耐火壁パネル１について説明する。図１に示すように、集成材などである木軸材３が複数、その軸方向に沿ってビスなどの締結具によって貫入して緊結させた木質面材２が構成される。

【0026】

木軸材３は略矩形状で、棒状のものである。木質面材２の、木軸材３同士の接合した面と垂直な面における長さは、各通柱の内法の範囲に収容される大きさとなっており、略６００ｍｍまでが好ましい。また、木質面材２は施工現場にて施工せず、工場にて製作することができる。

【0027】

木質面材２同士を互いに立設させることによって、空間が形成される。この空間は、断熱材４等を設け耐火壁パネル１を介して火災が伝搬しないような構成としている。

【0028】

そして、空間側において木質面材２の高さ方向（図１参照）の面には、断熱材４が木質面材２とタッカーで留めるようにてして貫入され、一方の木質面材２と他方の木質面材２へと座彫りしてダボ埋め加工を行うことによって耐火壁パネル１が形成される。木質面材２は断熱材４の面を覆うほどであり、断熱材４はボード状のものであり木質面材２の大きさに合わせて事前に製作することが可能である。

【0029】

断熱材２はイソシアヌレート発泡体、ポリスチレン発泡体、フェノール発泡体、ロックウール、グラスウールなどから選択され、特に耐火壁パネル１の断熱材４はポリイソシアヌレート発泡体を含むことが好ましい。また、断熱材４は空間を充足するように配されており、本実施例では、木質面材２同士の対する面に、断熱材４同士が接する。

【0030】

本実施例の耐火壁パネル１は、基礎梁又は地中梁に用いて建材のように使用される。実際には複数の耐火壁パネル１、１を土台１０の上面に当接させるようにして取り付ける。具体的には、基礎１２の立ち上がりに設けられた土台１０に、室外側の耐火壁パネル１は木質面材４が覆うようにして水切り１１の一端を挟持して接合している。室内側の耐火壁パネル１は木質面材４が床パネルに接するまで延設されている。なお、後述するほかの実施例における水切り１１及び基礎１２は共通する。

【0031】

通柱間に設置された耐火壁パネル１、１は、天井梁によって圧設され、気密性を保ちながら建物の外部と内部を隔てることが可能となる。また、耐火壁パネル１は、木質面材２と断熱材４との面の間に、気密シート７もしくは透湿防水シート８を封入することが可能である。透湿防水シート８により断熱材４から湿気を通し、気密シート７によって湿気を断熱材４に通さないようにすることにより、断熱材４を腐食及びカビの発生を防ぐことができる。なお、室内側もしくは室外側に封入する両シートの選択は任意である。またシートは後述する実施例に選択して封入することができる。

【0032】

すなわち、木質面材２同士によって土台１０上に空間を形成し、その空間内において断熱材４がお互いの木質面材２に接合するようにして位置している。さらに、柱間が事前に把握できていれば工場で事前に耐火壁パネル１を準備でき、施工現場に運搬し、施工することによって施工時期および人工の短縮になる。

【0033】

（実施例２）
別の、実施形態の耐火壁パネル１について説明する。上記の耐火壁パネル１と異なり、図２に示すように各々の耐火壁パネル１、１が異なる方向に所定の位置だけずれているものになっている。

【0034】

また、断熱材４を箱型のように立体形状にすることによって、ある程度の強度を保たせることができ、空間を成す木質面材２によらずとも自立して立設することができる。さらに、耐火壁パネル１同士を接合する際、耐火壁パネル１、１をずらすことによって、断熱材４同士が接合されていない断熱材４の面があることにより、耐火壁パネル１同士を接合するときの接触する面積が増え、その分の面積を防火処理によって耐火壁パネル１間での延焼を防止できる。

【0035】

（実施例３）
本実施例は、図３に示すように空間において断熱材４同士を縁切りするように、柱材５を立設させる。柱材５の周面には不燃塗料を塗布し、耐火壁パネル１の耐火性に寄与している。柱材５、５同士は、略1000メートルまでの間隔で配置される。すると、柱材５を通柱又は間柱として用いた耐火壁パネル１、１は強度をもたせることができ、加えて、柱材５を用いない耐火壁パネル１、１とを組み合わせて壁を構成することも可能である。さらに断熱材４と柱材５によって縁切りすることにより延焼防止となる。すなわち断熱材４同士が接合されていない断熱材４の面があることにより、耐火壁パネル１同士を接合するときの接触する面積が増え、その分の面積を防火処理によって耐火壁パネル１間での延焼を防止できる。

【0036】

(耐火実験)
耐火壁パネル１の耐火実験を行い、準耐火の指標を計測した。図４に示す通り厚さ１２ｍｍの木質面材２同士によって断熱材を挟持した耐火壁パネル１を、レンガの炉に投入し、一方の木質面材２を８５０℃のバーナーで加熱したときの、木質面材２の非加熱面の表面温度が１００℃になるまでの倒壊、亀裂及び損傷を観察した。ポリイソシアヌレート発泡体とほかの比較例としてフェノールフォーム、グラスウールを使用した。

【0037】

各々の断熱材の厚み１ｍｍごとに非加熱面が１００℃に達するまでの時間を計算したところグラスウールが０.４分以上であり、フェノールフォームは１．０分以上であり、その他は１.２分以上を示した。

【0038】

上記の実験から、断熱材４としてポリイソシアヌレート発泡体を使用することによって準耐火６０分以上の耐火壁パネル１とすることが可能となる。

【0039】

(吸水試験)
さらに、断熱材の吸水試験を行ったところ、どれも吸水率が１０％以下であることを示した。これにより、断熱材４の腐食及びカビの発生を防ぐことが可能となる。

【0040】

上述した実施例に加え、耐火壁パネル１は、図５に示すように、木質面材２の木裏また木表には片面からスリット６が切り込まれており、スリットによって、木材が木表にそってそらないようにすることができる。

【符号の説明】

【0041】

１…耐火壁パネル、
２…木質面材、３…木軸材、４…断熱材、
５…柱材、６…スリット、７、８‥シート、
１０…土台、１１…水切り、１２…基礎、

【要約】

【課題】高い断熱等級に応じる木質の耐火壁パネルを提供する。
【解決手段】
準耐火６０分以上の耐火性能を備える耐火壁パネル１であって、
複数の同一断面形の矩形状の木軸材３が互いに軸平行に緊結された木質面材２を備え、
この木質面材同士２が空間を形成し、
複数の断熱材４が該空間において各木質面材２に接合され、この断熱材４同士が接合されていることを特徴とする耐火壁パネル。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】