JP2006097234A - 建築物構造用の耐火性パネルとその製造方法及び施工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】面材(A)と面材(A’)の間に発泡石膏硬化体からなる耐火層(B)をサンドイッチ状に積層してなる建築物構造用の耐火性パネル、及び、所望のサイズに切断したパネルの切断面から、その内部の発泡石膏硬化体を除去して所定の深さの溝を形成させた後、該形成された溝に、それと適合する木桟を挿入、嵌合させて木桟とパネルを一体化させ、次いで一体化した木桟を介して、パネルを連結又は支持することを特徴とする建築物構造用の耐火性パネルの施工方法などによって提供する。
【選択図】図1
Description
また、構造用合板の間に発泡ウレタンを注入したパネル面外曲げ強度と断熱性に優れたパネル(Rコントロールパネルと呼ばれる。)が、主に寒冷地の屋根下地パネルとして用いられていた。しかしながら、これらのサンドイッチ構造のパネルは高価であり、また、前記Rコントロールパネルは木桟の無いパネルであり、その構造的使用は、2002年6月施行の建築基準法の改定にともない困難になった。
1.建築物構造用の耐火性パネルとその製造方法
本発明の建築物構造用の耐火性パネルは、面材(A)と面材(A’)の間に発泡石膏硬化体からなる耐火層(B)をサンドイッチ状に積層してなるものである。
図1は、本発明の耐火性パネルの構造の一例を表す。ここで、図1−aは、パネル1の全体の表面を表し、図中の破線は内部の発泡石膏硬化体3の位置関係を示している。ここで、発泡石膏硬化体3は面材2より小型であることが示される。すなわち、パネルの上、下、及び両横面には、所望の大きさ(深さ、幅)の溝が形成されている。この溝は、木桟によるパネルの接続に用いられる。また、図1−bは、パネル1の断面を表し、面材2の間に、面材2に密着して発泡石膏硬化体3が形成されていることを示す。
上記耐火性パネルに用いる面材((A)と(A’))の種類としては、特に限定されるものではなく、所望のパネルの剛性が得られる材料、例えば、不燃材料以外のハードボード(HB)、化粧板、合板、パーチクルボード、MDF等の定形ボードが用いられる。すなわち、可燃性の合板を用いても、石膏の耐火性効果によって準不燃材料として使用することができる。この中で、特に、内装の施工性がよい、例えば、ビス留め、釘打ち及び接着性が良好な合板又はパーチクルボードが好ましく、合板がより好ましい。これによって、石膏ボード下地を用いた場合の釘打ち等の不便性を解消することができる
また、屋根パネルとしては、面材として両面を厚さ9mmのパーチクルボードを用い、発泡石膏硬化体の密度が0.3で、厚さ107mmで1800スパン又は厚さ105mmで2700スパンのパネルが挙げられる。
また、外壁パネルとしては、面材として厚さ9mmのパーチクルボードと厚さ6mmのハードボードを用い、発泡石膏硬化体の密度が0.2で、厚さ107mm又は厚さ158mm(高断熱用)のパネルが挙げられる。
また、戸境壁パネルとしては、面材として両面を厚さ6mmの合板を用い、発泡石膏硬化体の密度が0.2で、厚さ107mm(一般用)又は厚さ158mm(高遮音用)のパネルが挙げられる。また、前記パネルは、室内の部屋間の間仕切りとしても使用することができる。
(イ)耐火性:石膏の結晶水の分解・蒸発熱を利用する。しかも、面材が燃え抜けても、石膏硬化体は崩れ落ちない。
(ロ)遮音性:合板と石膏の質量を利用する。また、発泡石膏硬化体の音の減衰性を活かして伝播音の制御を行うことができる。さらに、表面の合板の厚さを変えて、共鳴の制御が行える。
(ハ)自立性:両面の合板断面とヤング率を利用する。したがって、合板間隔を離すことが有効である。また、合板の複合剛性、すなわち剪断を伝達することができる石膏の剛性と合板との接着性を利用する。
(a)鉄骨中高層集合住宅:現状は、被覆鉄筋ラーメン+デッキRCスラブ+PCカーテンウォールの構成であるが、上記パネルを下記の用途に使用することによって、高所上屋でのコンクリート工事が省略できる利点がある。
戸境壁:上記(イ)〜(ハ)に示す作用・効果が得られる。
屋根パネル:傾斜屋根の鉄骨の軸組が大幅に削減することができる耐火・断熱下地パネルとして使用する。
非耐力外壁パネル:外装仕上げの自由な軽量・低コストな耐火・断熱壁パネルとして使用する。
床パネル:ALCに代わる内装仕上げの容易な軽量・低コストな耐火床パネルとして使用する。
戸境壁:上記(イ)〜(ハ)に示す作用・効果が得られる。
非耐力外壁パネル:RCラーメンの場合、外装仕上げの自由な軽量・低コストな耐火・断熱壁パネルとして使用する。
戸境壁:上記(イ)〜(ハ)に示す作用・効果が得られる。
耐力外壁:部分的に木桟を追加して、面外耐力を強化することで低層の耐力壁として使用する。
非耐力外壁パネル:外装仕上げの自由な軽量・低コストな耐火・断熱壁パネルとして使用する。
床パネル:部分的に木桟を追加して、面外耐力を強化することで低層の剛床として使用する。
屋根パネル:傾斜屋根の鉄骨の軸組が大幅に削減することができる耐火・断熱下地パネルとして使用する。
上記耐火性パネルを施工する際の、耐火性パネルの接続及び支持の方法としては、所望のサイズに切断したパネルの切断面から、その内部の発泡石膏硬化体を除去して所定の深さの溝を形成させた後、該形成された溝に、それと適合する木桟を挿入、嵌合させて木桟とパネルを一体化させ、次いで一体化した木桟を介して、パネルを連結又は支持することを特徴とする。これによって、汎用の木桟を用いて、パネルの接続及び支持を確実に行うことができるので、耐火構造物として前述の基準法の改定に適応することができる。
上記使用方法で用いる溝の大きさは、深さが20mm程度が好ましい。
図2は、本発明のパネル同士の接続方法を表す断面図である。図2において、パネル1間の接続部の溝に木桟4が嵌めこまれ、釘5で固定される。さらに、必要に応じて、隙間はパテ6で充填されてもよい。
(1)耐火性の評価方法:建築基準法2条7号(耐火構造)の規定に基づく認定にかかわる性能評価であり、建築試験センターの業務方法書「耐火性能試験・評価方法」に準じて行なった。
面材の間に発泡石膏硬化体をサンドイッチ構造とした耐火性パネルを製造し、戸境壁パネルとしての評価を行った。
まず、面材として両面を厚さ6mmの合板を用いた一般用のパネル(厚さ107mm)を製造するため、両合板の内部面間隔を95mmに調整して、石膏硬化体を成形するための形枠を作製した。次に、市販のβ半水石膏100重量部、石膏用凝結調整剤として高分子凝結剤0.05重量部、起泡剤として界面活性剤0.05重量部及び水105重量部を高速混練して混練物を作成後、前記形枠に混練物を注入した。その後、石膏の凝結が終了後に、パネル中に含まれる余剰水を乾燥機を用いて除去して、製品パネルを得た。得られた製品パネルの発泡石膏硬化体の密度は、0.2であった。
面材の間に発泡石膏硬化体をサンドイッチ構造とした耐火性パネルを製造し、床パネルとしての評価を行った。
まず、面材として表面を厚さ9mmの合板と裏面を厚さ9mmのパーチクルボードを用いたパネル(厚さ158mm)を製造するため、両合板の内部面間隔を140mmに調整して、石膏硬化体を成形するための形枠を作製した。次に、市販のβ半水石膏100重量部を80重量部の水と混練して混練物を作成後、事前に発泡機を用いて起泡させて得た気泡を該混練物に対して1.8倍(体積比)加えて混練し、その後前記形枠に混練物を注入した。その後、石膏の凝結が終了後に、パネル中に含まれる余剰水を乾燥機を用いて除去して、製品パネルを得た。得られた製品パネルの発泡石膏硬化体の密度は、0.4であった。
面材の間に発泡石膏硬化体をサンドイッチ構造とした耐火性パネルを製造し、屋根パネルとしての評価を行った。
まず、面材として両面を厚さ9mmのパーチクルボードを用いたパネル(厚さ107mm)を製造するため、両合板の内部面間隔を89mmに調整して、石膏硬化体を成形するための形枠を作製した。次に、市販のβ半水石膏100重量部を80重量部の水と混練して混練物を作成後、事前に発泡機を用いて起泡させて得た気泡を該混練物に対して2.9倍(体積比)加えて混練し、その後前記形枠に混練物を注入した。その後、石膏の凝結が終了後に、パネル中に含まれる余剰水を乾燥機を用いて除去して、製品パネルを得た。得られた製品パネルの発泡石膏硬化体の密度は、0.3であった。
2 面材
3 発泡石膏硬化体
4 木桟
5 釘
6 パテ
7 ロックウール
8 ビス
9 ライナー
10 グラウト
11 天井スラブ
12 床スラブ
Claims (5)
- 面材(A)と面材(A’)の間に発泡石膏硬化体からなる耐火層(B)をサンドイッチ状に積層してなる建築物構造用の耐火性パネル。
- 前記面材(A)、(A’)は、それぞれ合板であることを特徴とする請求項1に記載の建築物構造用の耐火性パネル。
- 前記耐火層(B)は、混練時の気泡を包含した発泡石膏硬化体であることを特徴とする請求項1に記載の建築物構造用の耐火性パネル。
- 平行に保持した2枚の面材の間に半水石膏と混練水を含む調合物を注入し凝結させた後、乾燥してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の建築物構造用の耐火性パネルの製造方法。
- 所望のサイズに切断したパネルの切断面から、その内部の発泡石膏硬化体を除去して所定の深さの溝を形成させた後、該形成された溝に、それと適合する木桟を挿入、嵌合させて木桟とパネルを一体化させ、次いで一体化した木桟を介して、パネルを連結又は支持することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の建築物構造用の耐火性パネルの施工方法。
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