JP6829967B2 - ベースパネル及びこれを備えた耐火壁 - Google Patents

Description

本発明は、外壁等に使用される耐火性能を備えた耐火壁に関するものであり、特に、当該耐火壁の基体となるベースパネルに関するものである。

建物の外壁として使用される壁体には、強度やハンドリングの容易性が求められることは勿論であるが、これに加えて耐火対策を講じることが義務付けられることがある。
このような耐火性能を満たすために、石膏ボード等の耐火材料を積み重ねて層構成を形成された外壁パネルが使用されている。

例えば、特許文献１に記載の外壁では、下張材と上張材とを合わせて構成された内装材の外側面に対し、構造用面材、外装下地材、防水紙、モルタル層、グラスファイバーネット等を厚み方向に積層することにより、耐火性能を確保している。
また、特許文献２に記載の外壁では、石膏ボードにより構成された壁体の外側面にフェノールフォーム、金属外装板を厚み方向に積層することにより耐火性能を確保している。

特許第５８２３２６８号公報 特開２０１１−１４０８３４号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術では、上記構成要素を具備した外壁全体にて耐火性能を確保しており、外装材を変える毎に再度耐火認定を受ける必要があった。
このため、壁体の基本となる部分である所謂「ベースパネル」において、耐火性能を確保し、外装材の選択の自由性を確保したいという要求があった。
つまり、ベースパネルにおいて、十分な耐火性能を確保すれば、このベース部分にて耐火機能を担えるため、外側面に配設される外装材に対し、耐火性能を依存する必要がなくなる。
一方、通常、外壁においては、複数の板材が縦・横胴縁等に留め付けられて、一枚の大きな壁体となっている。
このため、隣り合う板材間（突合わせ部）には、境界部（僅かな間隙）が形成されることとなる。
また、外壁に使用される板材は、熱により収縮するため、熱せられると、上記境界部である突合わせ部の間隔が広がることとなる。
このように突合わせ部が広がることが、耐火性能が低下する大きな要因であった。
このため、何重にも下地材を重ねることも考えられるが、厚みが大きくなるという問題や、重量が大きくなるため施工性が悪くなるという問題があった。

本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、簡易な構成かつ低コストで、耐火性能を高く維持するとともに外装材の選択自由度を向上させることができるベースパネル及びこれを備えた耐火壁を提供することにある。
本発明の他の目的は、厚みや重さを大きくすることなく、高い施工性を実現することができるベース部材及びこれを備えた耐火壁を提供することにある。

上記課題は、本発明に係るベースパネルによれば、建物の壁の基体を構成するものであって、フレーム状の枠体と、該枠体の内孔を塞ぐように配設された複数の上張材と、前記枠体において、前記上張材と所定の間隙を介して対面するよう配設された複数の下張材と、を備え、前記上張材と前記下張材との間には、耐火性板体が配設されており、該耐火性板体は、隣り合う前記上張材の突合わせ部及び隣り合う前記下張材の突合わせ部のうち少なくとも一方の突合わせ部と対面する位置に配設されており、前記耐火性板体は、複数配設されており、左右方向に隣り合う前記耐火性板体と、上下方向に隣り合う前記耐火性板体と、前記下張材と、前記上張材とで囲まれた空間には、耐火性を有するものが配設されていることにより解決できる。

このように構成されているため、耐火性板体を上張材と下張材との間に介在させることができるとともに、上張材及び下張材の突合わせ部を耐火性板体にて閉塞することができる。
なお、ここで言う「前記上張材と前記下張材との間には、耐火性板体が配設される」の中の「配設される」という文言の意図は、耐火性部材が、必ずしも上張材及び下張材の両方に密着している必要はないという意図である。つまり、例えば、耐火性板体が、上張材の突き合わせ部側に密着しているが、下張材の突合わせ部側には密着していないという状態を排除するものではないという意味である。
このように構成されているため、耐火性能を低下させる要因である突合わせ部を閉塞して、耐火性能を向上させることができる。
このように、ベースパネル自体に高い耐火性能をもたせることで、耐火性能を外装材に依る必要性が低く、よって、外装材の選択自由度が高まる。
また、突合わせ部の位置に耐火性板体を配置すればよいため、ベースパネルの自重を小さくすることができ、施工性が向上する。
同様に、何層も耐火性板体を重ねる必要がないため、ベースパネルの厚さが大きくなることを防止し、施工性が向上する。
なお、本発明にいう「上張材」とは、屋外側に配置される構成材（例えば、耐火下地材）を指し、「下張材」とは、屋内側に配置される構成材（例えば、耐火下地材）を指すものとする。

また、このとき具体的には、前記耐火性板体は、左右方向及び上下方向において格子状に配設されていると好適である。
また、このとき具体的には、前記上張材と前記下張材との間の間隙には、前記耐火性板体が挟持されており、隣り合う前記上張材の突合わせ部と隣り合う前記下張材の突合わせ部とは、厚み方向に対面しており、前記耐火性板体は、隣り合う前記上張材の突合わせ部と隣り合う前記下張材の突合わせ部と双方に対面する位置に配設されていると好適である。
なお、具体的な適用例としては、前記耐火性板体は、石膏ボードであると好適である。
このように、本発明では、より好適な態様として、耐火性板体を、上張材と下張材とで挟持することとした。また、上張材と下張材の突合わせ部を厚み方向に対面させることで、必要な耐火性板体の個数を少なくすることができる。
このように構成することで、より簡易かつ確実にベースパネルの耐火性能を向上させることができ、ベースパネルの軽量化に寄与することとなる。
また、耐火性板体としては、耐火性能を有する板体であれば、どのようなものであっても使用することができ、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板、アルミニウム鋼板、ロックウールボード、グラスウールボード、木片セメント板等が例示される。
しかしながら、この耐火性部材は、石膏ボードであると、入手容易性等の観点からも好適である。

このとき、具体的な適用例としては、前記耐火性を有するものは、空気であり、隣り合う前記耐火性板体の間に形成される間隙は、耐火空間であると好適である。
本発明においては、耐火性板体は、突合わせ部を塞ぐ位置にのみ配置されればよいため、左右方向及び上下方向にとなり合う耐火性板体間には空間が形成される。詳細には、上張材、下張材、左右方向及び上下方向にとなり合う耐火性板体、で囲まれる空間が形成される。
このため、この空間は、耐火部材を配置する空間として利用することができ、ベースパネルの耐火性能を向上させることに寄与することとなる。
このように当該空間に配置される耐火部材としては、特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよいが、例えば、ロックウールボード、グラスウールボード等、が例示される。
しかしながら、好適な例としては、当該空間をそのまま残し、当該箇所に存在する空気を耐火部材（耐火性を有するもの）として使用するとよい。
このように構成すると、当該空間は、空気層となるが、空気の熱伝導率は、当該空間の奥行〈下張材と上張材との対面距離〉と同等の厚さを有する石膏ボードよりも約１０倍低く、このため、空気層である当該空間は、十分な耐火性能を発揮するものである。
そして、このように構成すると、高い耐火性能が確保されるのみならず、当該空間に、別部材を挿入しないことにより、ベースパネルの自重が大きくなることはなく、施工性が向上することとなる。

また、本発明に係る耐火壁は、請求項１乃至請求項５いずれか一項に記載のベースパネルと、前記上張材において、前記下張材と対面する側と反対側の面側に配設された外壁材と、を備えて構成されるものである。

本発明に係るベースパネルによれば、耐火性板体を上張材と下張材との間に介在させることができるとともに、上張材及び下張材の突合わせ部を耐火性板体にて閉塞することができる。
このように、耐火性能を低下させる要因である上記突合わせ部を耐火性板状体で閉塞し、ベースパネル自体に高い耐火性能をもたせることによって、外装材の選択自由度を高めることができる。つまり、外装材を選択する際に、耐火性能を向上させることを一つの判断基準とする必要性が低下するため、外装材の選択の幅が広がる。
また、突合わせ部の位置に耐火性板体を配置すればよく、このため、ベースパネルの自重を小さくすることができ、施工性が向上する。
更に、耐火性板体間に形成される空間を、耐火性能を向上させるために使用することができるため、この空間の存在により（特に、当該空間を空気層とすると）、重量軽量化のみならず耐火性能を向上させることができる。
以上のように、本発明に係るベースパネル及びこれを使用した耐火壁では、簡易な構成かつ低コストで、耐火性能を高く維持するとともに外装材の選択自由度を向上させることができる。
また、本発明に係るベースパネルでは、厚みや重さを大きくすることなく、高い施工性を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る耐火壁の概略説明図である。 本発明の一実施形態に係る耐火壁を示す横断面図である。 図２のＡ部の要部拡大図である。 本発明の一実施形態に係るベースパネルの内部説明図である。 本発明の一実施形態に係るベースパネルに外装材を取付ける様子を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
また、本実施形態においては、耐火壁を建物の外壁として使用したが、これに限られることはなく、本発明の趣旨に逸脱しない範囲において、どのような場所に使用されるものであってもよいし、形状等は耐火壁が適用される場所や躯体との取合い等によって適宜変更可能であるものとする。

図１乃至図５は、本発明に係る一実施形態を示すものであり、図１は耐火壁の概略説明図、図２は耐火壁を示す横断面図、図３は図２のＡ部の要部拡大図、図４はベースパネルの内部説明図、図５はベースパネルに外装材を取付ける様子を示す説明図である。
なお、図４は、下張材と上張材とに挟持される耐火板材を説明するために、上張材を省略した図である。

＜耐火壁の構成について＞
図１及び図２により、本実施形態に係る耐火壁Ｓについて説明する。
本実施形態においては、耐火壁Ｓとして、外壁を構成する壁体の例を説明する。
本実施形態に係る耐火壁Ｓは、ベースパネル１、外装材２を有して構成されている。
ベースパネル１は、下張材１１、上張材１２、フレーム１３、耐火性板体１４、を有して構成されている。
本実施形態に係る下張材１１及び上張材１２は、所謂「耐火下地材」である。なお、本実施形態において、「下張材１１」とは、屋内側に配置される耐火下地材を指し、「上張材１２」とは、屋外側に配置される耐火下地材を指すものとする。
本実施形態においては、複数の矩形状の下張材１１を並列させることにより、１個の下張面材が構成されており、同様に、複数の矩形状の上張材１２を並列させることにより、１個の上張面材が構成されている。

本実施形態に係るフレーム１３は、矩形に組まれた枠体であり、上方枠１３Ａ、下方枠１３Ｂ、縦枠１３Ｃ、胴縁１３Ｄ、を有して構成されている。
上方枠１３Ａ及び下方枠１３Ｂは、同長同形状の軽量鉄骨製の略コ字形状断面の長尺部材（リップ付溝型鋼）であり、縦枠１３Ｃは、軽量鉄骨製の略コ字形状断面の長尺部材である。

上方枠１３Ａの両端部と、下方枠１３Ｂの両端部と、の間に縦枠１３Ｃ，１３Ｃがわたされることにより、矩形の枠状体が形成されており、左右の縦枠１３Ｃ，１３Ｃの間には、軽量鉄骨製の略コ字形状断面長尺部材（リップ付溝型鋼）である胴縁１３Ｄが複数個配置されている。
この胴縁１３Ｄは、縦枠１３Ｃ，１３Ｃと平行となるように、上方枠１３Ａと下方枠１３Ｂとの間にわたされている。
なお、本実施形態に係る構成は一例であり、胴縁１３Ｄの本数、配置等は適宜変更することが可能である。

本実施形態に係る耐火性板体１４は、矩形の板体である。
この耐火性板体１４としては、耐火性能を有するものであれば、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板、アルミニウム鋼板、ロックウールボード、グラスウールボード、木片セメント板等、どのような部材であってもよいが、本実施形態においては、石膏ボードを所定形状及び所定サイズにカットしたものが使用されている。
本実施形態においては、耐火性板体１４は、複数個使用されており、下張材１１と上張材１２とで挟持されている。
なお、当該耐火性板体１４の詳細な配置に関しては、本実施形態の主要構成であるため、後に詳述する。

以上、本実施形態に係るベースパネル１の構成をまとめる。
矩形の枠体状に組まれたフレーム１３内には、その枠に囲まれた内孔部分を閉塞するように、下張材１１と上張材１２とが配置されている。
なお、この下張材１１及び上張材１２は、複数使用されており、複数の下張材１１及び上張材１２を左右方向及び上下方向に並列させることにより、フレーム１３内の内孔部分を閉塞するに足る面積を有する矩形の下張面材（室内側に配置される面材）及び上張面材（屋外側に配置される面材）が形成されている。
そして、下張材１１と上張材１２との間には、複数の耐火性板体１４が挟持されている。

本実施形態に係る外装材２は、ベースパネル１の上張材１２の外側面に、外装材留付金具Ｇ１を介して固定される。
本実施形態においては、公知の窯業系サイディングが使用されている。
なお、後述するが、本実施形態においては、ベースパネル１に高い耐火性能を持たせた。
このため、外装材２に対しては、高い耐火性能は必ずしも要求されない。
つまり、本実施形態においては、外装材２として使用される素材に関しては、選択の自由度が高くなっている。

＜耐火性板体の配置と耐火性能について＞
次いで、図３乃至図５により、耐火性板体１４の配置と耐火性能について説明する。
上述したように、本実施形態においては、耐火性板体１４は、下張材１１と上張材１２とに挟持された状態に配置される。
また、上述したように、下張材１１及び上張材１２は、それぞれ複数枚使用されており、これらを左右方向及び上下方向に並列させて使用する。
このとき、下張材１１及び上張材１２は、その突合わせ部Ｔが上下方向及び左右方向に一直線状に延びるように並列される。つまり、突合わせ部Ｔを境界に格子状となるように、複数の下張材１１及び上張材１２が配置されることとなる。
なお、本実施形態においては、上下方向及び左右方向に隣り合う下張材１１及び上張材１２の境界部分を「突合わせ部Ｔ」と記載している。所謂、広い意味での「横目地」及び「縦目地」のことであるが、隣り合う外装材２間に形成される溝部を一般的に「横目地」及び「縦目地」と称し、本実施形態においては、以下、当該溝部のうち上下方向に延びるものを「縦目地Ｍ」と記載するため、彼是区別するために、「突合わせ部Ｔ」という文言を使用することとしたものである。

本実施形態に係る耐火性板体１４は、これら複数の突合わせ部Ｔを閉塞するように配置される。具体的には、図４に示すように、上下方向及び左右方向に一直線状に延びる突合わせ部Ｔを被覆するように配置されている。
なお、この耐火性板体１４の幅は、突合わせ部Ｔを被覆すれば足りる程度で十分であり、このため、配置後には、図４に示すように格子状に配設されることとなる。換言すれば、フレーム１３内全てをカバーするような大型の板体は不要である。
このため、本実施形態に係るベースパネル１は、高い耐火性能を発揮するとともに、自重も大きくならず、施工性もまた向上することとなる。

また、上記のように構成されているため、隣り合う耐火性板体１４の間には、空間Ｋ１が形成される。
本実施形態においては、左右方向に隣り合う耐火性板体１４と、上下方向に隣り合う耐火性板体１４、下張材１１、上張材１２で囲まれた矩形空間である空間Ｋ１が複数形成されることとなる。
この空間Ｋ１は、耐火部材（本実施形態においては、耐火性能を有するものであればよいという広い範囲を包含する意図する文言であり、例えば、定型の物体のみではなく、不定形の物質等であっても、耐火性能を有するものであれば広く含有する）の配置空間として使用されるとよく、例えば、ロックウールボード、グラスウールボード等が配置されているとよい。

しかしながら、本実施形態では、好適な構成として、当該空間Ｋ１をそのまま残し、当該箇所に存在する空気を耐火部材（耐火性を有するもの）として使用している。
つまり、空間Ｋ１は、空気層であるが、空気の熱伝導率は、当該空間の奥行〈下張材１１と上張材１２との対面距離〉と同等の厚さを有する石膏ボードよりも約１０倍低く、このため、当該空気層である空間Ｋ１は、十分な耐火性能を発揮するものである。
そして、耐火性能を確保するのみならず、当該箇所に、別部材を挿入しないことで、ベースパネル１の自重が大きくなることはなく、上記のように、施工性が向上することとなる。

なお、耐火性板体１４は、図２及び図３に示すように、上張材１２の外側から、耐火性板体１４及び下張材１１を貫通して胴縁１３Ｄに向かい挿入される下地固定ビスＶ１により締結される。
また、左右方向端部においては、下地固定ビスＶ１は、上張材１２の外側から、耐火性板体１４を貫通して縦枠１３Ｃ（これに取付けられた上面視Ｚ形状のフレーム側金具Ｇ２）に向かい挿入されて、締結される。これにより、縦枠１３Ｃ部分は、２層構成とするとともに、他の部分（３層構成の部分）は、下張材１１を内部側に落とし込んで、耐火壁Ｓの壁厚が大きくなることを防止している。
そして、下地固定ビスＶ１が、耐火性板体１４を貫通して締結される構成であるため、この耐火性板体１４は、下地固定ビスＶ１のビス支持材としても機能することとなる。

そして、本実施形態に係るベースパネル１には、図５に示すように、外装材２が配置されるとともに、柱Ｈ１に取付けられる。
外装材２は、外装材留付金具Ｇ１を介して、外装材固定ビスＶ２を締結することにより、上張材１２の外側面に取付けられる。
また、縦目地Ｍ（耐火壁Ｓ，Ｓ間の継ぎ目であり、上下方向に一直線状の延びている）には、断面ハット形状の目地キャップＧ３が配置され、縦目地Ｍを外部と縁切りするとともに保護している。

以上のように構成されたベースパネル１は、これ自体に十分な耐火性能を備えるものである。
これは、ベースパネル１を層構成とすること、下張材１１と上張材１２との間に耐火性板体１４を介在させるに当り、ピース状の下張材１１及び上張材１２の継ぎ目である突合わせ部Ｔを閉塞するように耐火性板体１４を配置したこと、上下方向及び左右方向に隣り合う耐火性板体１４間に形成される空間Ｋ１を耐火性能発揮させるために使用したこと（本実施形態においては、熱伝導率の低い空気層としたこと）、により発揮される性能である。
このように、本実施形態に係るベースパネル１は、それ自体が十分な耐火性能を有するため、その耐火性能を外装材２に依るところがほぼ無く、このため、外装材２の選択自由度が大きくなる。更に、外装材２毎に、耐火性能の低下を懸案する必要性が低くなる。
また、このような構成としたため、三層構成であるに関わらず、重量が大きくなることが抑制され、施工性を向上させることができる。

なお、従来例に形成される空気層は、ベースパネル１（又は、これに相当する構造）内に形成された空間ではなく、ベースパネル１外に形成された通気空間である。
つまり、本実施形態のように、ベースパネル１内に形成された閉じた空間ではなく、また、耐火性能を発揮させるためのものでもない。

Ｓ 耐火壁
１ベースパネル
１１ 下張材
１２ 上張材
１３ フレーム（枠体）
１３Ａ 上方枠
１３Ｂ 下方枠
１３Ｃ 縦枠
１３Ｄ 胴縁
１４ 耐火性板体
２ 外装材
Ｇ１ 外装材留付金具
Ｇ２ フレーム側金具
Ｇ３ 目地キャップ
Ｈ１ 柱
Ｋ１ 空間
Ｍ 縦目地
Ｔ 突合わせ部
Ｖ１ 下地材固定ビス
Ｖ２ 外装材固定ビス

Claims (6)

1. 建物の壁の基体を構成するものであって、
   フレーム状の枠体と、
   該枠体の内孔を塞ぐように配設された複数の上張材と、
   前記枠体において、前記上張材と所定の間隙を介して対面するよう配設された複数の下張材と、を備え、
   前記上張材と前記下張材との間には、耐火性板体が配設されており、
   該耐火性板体は、隣り合う前記上張材の突合わせ部及び隣り合う前記下張材の突合わせ部のうち少なくとも一方の突合わせ部と対面する位置に配設されており、
   前記耐火性板体は、複数配設されており、
   左右方向に隣り合う前記耐火性板体と、上下方向に隣り合う前記耐火性板体と、前記下張材と、前記上張材とで囲まれた空間には、耐火性を有するものが配設されていることを特徴とするベースパネル。
2. 前記耐火性板体は、前記左右方向及び前記上下方向において格子状に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のベースパネル。
3. 前記上張材と前記下張材との間の間隙には、前記耐火性板体が挟持されており、
   隣り合う前記上張材の突合わせ部と隣り合う前記下張材の突合わせ部とは、厚み方向に対面しており、
   前記耐火性板体は、隣り合う前記上張材の突合わせ部と隣り合う前記下張材の突合わせ部と双方に対面する位置に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のベースパネル。
4. 前記耐火性板体は、石膏ボードであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のベースパネル。
5. 前記耐火性を有するものは、空気であり、
   隣り合う前記耐火性板体の間に形成される空間は、耐火空間であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のベースパネル。
6. 請求項１乃至請求項５いずれか一項に記載のベースパネルと、
   前記上張材において、前記下張材と対面する側と反対側の面側に配設された外壁材と、を備えたことを特徴とする耐火壁。

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