JP4936190B2 - 防火ガラス - Google Patents

Description

本発明は、防火ガラスに関する。

従来、例えば一般住宅やオフィスビルなどの建物のガラス窓、ガラス扉、ガラス壁等には、フロートガラスが多用されている。しかしながら、このフロートガラスは、安価であるという大きな利点を有する反面、火災発生時に高温で加熱されると割れて脱落しやすく、火炎や煙を遮断して火災の拡大を抑制する効果が期待できないという欠点があった。

これに対し、建物のガラス窓、ガラス扉、ガラス壁等に、例えば網目状のワイヤをガラスの内部に埋設して形成し、火災時にひび割れが生じてもガラスがワイヤで保持されて脱落しないようにした網入りガラスや、例えば純粋な無水珪酸のみを成分として形成することで優れた耐熱性を備える耐熱強化ガラスを用いることが多くなっている。しかしながら、網入りガラスや耐熱強化ガラスにおいては、ガラスの脱落などを防止して火災の拡大を抑制することが可能である反面、フロートガラスに比べて非常に高価であり、さらに、火災時に放射熱がガラスを透過し火災側から非火災側に伝搬して、延焼を発生させるおそれがあった。また、網入りガラスにおいては、通常使用時に、ガラスに埋設した網目状のワイヤが見えるため、空間の開放感や空間同士の連続感などの本来この種のガラスに期待される効果が損なわれるという問題があった。

一方、例えば図３及び図４に示すように、間隔をあけて厚さが等しい複数のガラス１を積層するとともに隣り合うガラス１の間に液状の珪酸ソーダ（水ガラス）２を封入し、複層ガラス化して構成した防火ガラスＡがある（例えば、特許文献１参照）。この防火ガラスＡにおいては、火災時に高温で加熱されると、封入した珪酸ソーダ２が発泡して遮炎性を発揮するため、特に非火災側のガラス１が割れることを防止でき、火災の拡大を抑制することが可能になる。また、封入時に透明である珪酸ソーダ２は、発泡するとともに不透明（白色）に変化するため、火災側から非火災側に放射熱が伝搬することを防止でき、非火災側の延焼を防止でき、確実に火災の拡大を防止することが可能になる。
特開平３−２８６０５８号公報

しかしながら、上記従来の防火ガラスＡにおいては、隣り合うガラス１の間に液状の珪酸ソーダ２を封入して構成されているため、防火ガラスＡの周囲に珪酸ソーダ２の漏出を防止するための堅牢な封止対策（封止部材）４を施す必要があった。

また、同一の厚さの各ガラス１にフローガラスを用いた場合には、例えば防火ガラスＡの厚さＨが二十数ミリと大きくなり、数ミリのオーダーの厚さＨが要求されることが多い建築設計では、使用場所が極めて限定されてしまうという問題があった。このとき、積層数を減らしてあえて数ミリのオーダーの厚さＨの要求に応えるようにすることも考えられるが、この場合には、１枚のフロートガラス１自体は薄く熱容量が小さいために、火災時にフロートガラス１が溶融し、脱落する危険性が高まってしまう。このため、積層数を減らしてこの種の防火ガラスＡに求められる例えば２０分程度の遮炎性の確保が困難になるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑み、珪酸ソーダの封止対策を簡易にあるいは不要にすることができるとともに、フロートガラスを用いて安価で、遮炎性に優れた防火ガラスを提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の防火ガラスは、第１フロートガラスと、該第１フロートガラスよりも小さな厚さで形成され、前記第１フロートガラスの少なくとも一方の面側に間隔をあけて平行に積層された第２フロートガラスと、前記第１フロートガラスと前記第２フロートガラスの間に介装されたゼリー状の珪酸ソーダ層とを備え、前記珪酸ソーダ層が発泡しはじめる温度で加熱されると前記第２フロートガラスにひび割れが生じるように形成されていることを特徴とする。

この発明においては、重量比で、珪酸ソーダ１００に対し、従来は水が１５０前後であったのに対し、水を５０前後に下げることにより珪酸ソーダ層をゼリー状にすることで、防火ガラスの外部に珪酸ソーダが漏出することがなく、従来の液状の珪酸ソーダを隣り合うガラスの間に封入した場合と比較し、防火ガラスの周囲に設ける封止対策を簡易にでき、あるいは封止対策を不要にできる。また、このように珪酸ソーダ層をゼリー状にすることで、第１フロートガラスと第２フロートガラスを貼り合わせる接着層として機能させることが可能になる。これにより、防火ガラスのコストの低減を図ることが可能になるとともに、長期にわたって珪酸ソーダが漏出することのない信頼性の高い防火ガラスにすることが可能になる。

そして、この防火ガラスにおいては、火災時に第２フロートガラスを通じて珪酸ソーダ層が加熱され発泡することで、遮炎性（断熱性）を発揮し、第１フロートガラスが火災の熱によって損傷することを抑制できる。また、例えば８００℃近い高温で長時間継続的に加熱された場合には、発泡した珪酸ソーダ層が溶融し、第１フロートガラスにひび割れが生じるおそれがあるが、このように第１フロートガラスにひび割れが生じた場合においても、この第１フロートガラスに珪酸ソーダ層が癒着し、且つ珪酸ソーダ層が発泡によってひび割れに入り込むことで、確実に第１フロートガラスが脱落することを防止できる。これにより、火炎や煙を確実に防火ガラスで遮断でき、非火災側に火災が拡大することを防止できる。さらに、このような珪酸ソーダ層は、平常時に透明で、火災によって発泡するとともに不透明（白色）に変化するため、火災時の放射熱を遮断することが可能になり、非火災側に延焼が生じることをも防止できる。

また、この防火ガラスにおいては、第２フロートガラスが珪酸ソーダ層を保護するとともにその含水率を保持するためのものであるため、第１フロートガラスよりも小さな厚さで極めて薄くすることが可能である。このため、防火ガラスの厚さを小さくすることが可能になり、使用場所の制限を少なくすることが可能になる。

さらに、安価な第１及び第２フロートガラスと、安価な珪酸ソーダ（珪酸ソーダ層）とを組み合わせて構成することによって、防火ガラスのコストを低減することが可能になる。

本発明の防火ガラスによれば、珪酸ソーダ層をゼリー状にすることで珪酸ソーダの封止対策を簡易にあるいは不要にすることができるとともに、フロートガラスと珪酸ソーダ層を組み合わせて構成することで、安価で、遮炎性に優れた防火ガラスを提供することが可能になる。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る防火ガラスについて説明する。本実施形態は、例えば一般住宅やオフィスビルなどの建物のガラス窓、ガラス扉、ガラス壁等に多用されるフロートガラスを積層して複層ガラス化した防火ガラスに関するものである。

本実施形態の防火ガラスＢは、図１及び図２に示すように、内部フロートガラス（第１フロートガラス）５と、この内部フロートガラス５の一方の面５ａ及び他方の面５ｂ側にそれぞれ間隔をあけて平行に積層された一対の表面フロートガラス（第２フロートガラス）６、７と、内部フロートガラス５と各表面フロートガラス６、７の間に介装された珪酸ソーダ層８とを備えて方形状に形成されている。

内部フロートガラス５は、透明のフロートガラスであり、例えば６ｍｍ程度の厚さＨ１で形成されている。一対の表面フロートガラス６、７は、透明のフロートガラスであり、それぞれ例えば２ｍｍ以下の厚さＨ２で内部フロートガラス５よりも薄く形成されている。また、これら表面フロートガラス６、７は、珪酸ソーダ層８を保護するとともに、珪酸ソーダ層８の好適な保水状態、すなわち珪酸ソーダ層８の乾燥を防ぎその含水率を所定の状態で保持するために設けられている。

一方、珪酸ソーダ層８は、透明の珪酸ソーダからなり、１ｍｍ程度の厚さＨ３で形成されている。また、本実施形態の珪酸ソーダ層８は、従来のように液状ではなく、重量比で珪酸ソーダ１００に対し水を５０前後にすることで、ゼリー状になっている。そして、このようにゼリー状の珪酸ソーダからなる珪酸ソーダ層８は、内部フロートガラス５と表面フロートガラス６、７とを一体に貼り合わせる接着層として機能する。また、ゼリー状であることによって、防火ガラスＢの外部に珪酸ソーダが漏出しにくくなるため、従来の液状の珪酸ソーダを隣り合うガラス１の間に封入する場合と比較し、防火ガラスＢの周囲に設ける封止対策を簡易にしたり、あるいは封止対策が不要になる。

上記のように構成した防火ガラスＢは、通常のフロートガラス５、６、７に、フロートガラス５、６、７の数分の一と安価な珪酸ソーダ（珪酸ソーダ層８）を組み合わせて構成することで、低コスト化が図られている。また、表面フロートガラス６、７が珪酸ソーダ層８を保護し、珪酸ソーダ層８の保水状態を確保する機能のみを期待するものであるため、これら表面フロートガラス６、７を例えば２ｍｍ以下の厚さＨ２で極めて薄く形成することにより、防火ガラスＢが数ミリのオーダーの厚さＨで形成可能になる。これにより、本実施形態の防火ガラスＢは、使用場所の制限が少なく、確実に建物のガラス窓、ガラス扉、ガラス壁などに使用できる。また、本実施形態の防火ガラスＢにおいては、内部フロートガラス５、表面フロートガラス６、７、珪酸ソーダ層８がそれぞれ透明であるため、通常使用時に空間の開放感や空間同士の連続感などの効果が損なわれることもない。

そして、建物に火災が発生した場合には、火災側の表面フロートガラス６（７）が加熱され、極めて薄く形成されている表面フロートガラス６（７）は、１００℃前後の温度に達するとともにひび割れる。これとともに１００℃前後の加熱によって珪酸ソーダ層８が発泡しその厚さＨ３を増大させて遮炎性（断熱性、防火性能）を発揮しはじめる。このとき、珪酸ソーダ層８が発泡しはじめる１００℃前後の温度の加熱によって表面フロートガラス６（７）がひび割れているため、珪酸ソーダ層８の発泡に表面フロートガラス６（７）が支障をきたすことはなく、確実に珪酸ソーダ層８の発泡によって遮炎性が発揮される。

また、火災側から８００℃近い高温で加熱された場合においても、発泡した珪酸ソーダ層８により熱（火炎）が遮断され、火災に伴って内部フロートガラス５に破損が生じることが抑制される。この一方で、８００℃近い高温で長時間継続的に加熱された場合には、発泡した珪酸ソーダ層８が多少溶融したり、内部フロートガラス５にひび割れが生じるおそれがあるが、珪酸ソーダ層８は、その発泡によって遮炎性を発揮するとともに内部フロートガラス５に癒着する癒着性を発揮する。このため、内部フロートガラス５は、珪酸ソーダ層８が癒着し、且つ発泡によって珪酸ソーダ層８がひび割れに入り込むことによって、脱落が確実に防止される。これにより、火炎や煙が確実に遮断され、非火災側に火災が拡大することが抑制される。また、このとき、珪酸ソーダ層８が発泡とともに透明から不透明（白色）に変化することによって放射熱が遮断され、非火災側に延焼が生じることも防止される。

したがって、本実施形態の防火ガラスＢにおいては、珪酸ソーダ層８をゼリー状にすることによって、防火ガラスＢの外部に珪酸ソーダが漏出することがなく、従来の液状の珪酸ソーダ２を隣り合うガラス１の間に封入した防火ガラスＡと比較し、防火ガラスＢの周囲に設ける封止対策を簡易にでき、あるいは封止対策を不要にできる。また、このように珪酸ソーダ層８をゼリー状にすることで、内部フロートガラス５と表面フロートガラス６、７（第１フロートガラスと第２フロートガラス）を貼り合わせる接着層として機能させることが可能になる。これにより、防火ガラスＢのコストの低減を図ることが可能になるとともに、長期にわたって珪酸ソーダが漏出することのない信頼性の高い防火ガラスＢにすることが可能になる。

また、火災時に珪酸ソーダ層８が加熱され発泡することで、遮炎性を発揮し、内部フロートガラス５が火災の熱によって損傷することを抑制でき、例えば８００℃近い高温で長時間継続的に加熱されて内部フロートガラス５にひび割れが生じた場合においても、この内部フロートガラス５に珪酸ソーダ層８が癒着し、且つ珪酸ソーダ層８が発泡によってひび割れに入り込むことで、確実に内部フロートガラス５が脱落することを防止できる。これにより、火炎や煙を確実に防火ガラスＢで遮断でき、非火災側に火災が拡大することを防止できる。さらに、珪酸ソーダ層８が火災によって透明から不透明（白色）に変化することで、火災時の放射熱を遮断し、非火災側に延焼が生じることをも防止できる。

また、表面フロートガラス６、７が珪酸ソーダ層８を保護するとともにその含水率を保持するためのものであるため、内部フロートガラス５よりも小さな厚さＨ２で極めて薄くすることが可能になる。このため、防火ガラスＢの厚さＨを小さくすることが可能になり、使用場所の制限を少なくすることが可能になる。

さらに、安価なフロートガラス５、６、７と珪酸ソーダ（珪酸ソーダ層８）とを組み合わせて構成することによって、防火ガラスＢのコストを低減することが可能になる。

以上、本発明に係る防火ガラスの実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、防火ガラスＢが、内部フロートガラス（第１フロートガラス）５の一方の面５ａ及び他方の面５ｂ側にそれぞれ間隔をあけて一対の表面フロートガラス（一対の第２フロートガラス６、７）を積層し、内部フロートガラス５と各表面フロートガラス６、７の間に珪酸ソーダ層８を介装して構成されているものとしたが、防火ガラスＢを挟んで一方の側が火災側になることが特定されている場合には、内部フロートガラス５の火災側にのみ表面フロートガラス６（７）を設け、この表面フロートガラス６（７）と内部フロートガラス５の間に珪酸ソーダ層８を介装して防火ガラスＢを構成するようにしてもよい。

また、内部フロートガラス５を例えば強化ガラスとしたり、表面フロートガラス６、７をすりガラスにして防火ガラスＢを構成してもよい。さらに、本実施形態では、厚さＨ１が６ｍｍ程度の内部フロートガラス５、厚さＨ２が２ｍｍ以下の表面フロートガラス６、７を用い、珪酸ソーダ層８の厚さＨ３を１ｍｍ程度として、防火ガラスＢを構成するようにしているが、必ずしも内部フロートガラス５、表面フロートガラス６、７、珪酸ソーダ層８の各厚さＨ１、Ｈ２、Ｈ３を限定しなくてもよい。特に珪酸ソーダ層８の厚さＨ３は、所望の遮炎性を発揮できる範囲で適宜決められればよい。すなわち、本発明の防火ガラスは、珪酸ソーダ層８の厚さＨ３を調節することによって、必要に応じた遮炎時間の確保が可能であり、安全レベルのニーズに対して柔軟に対応することが可能である。

本発明の一実施形態に係る防火ガラスを示す正面図である。 図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。 従来の防火ガラスを示す正面図である。 図３のＸ１−Ｘ１線矢視図である。

符号の説明

４ 封止部材（封止対策）
５ 内部フロートガラス（第１フロートガラス）
５ａ 一方の面
５ｂ 他方の面
６ 表面フロートガラス（第２フロートガラス）
７ 表面フロートガラス（第２フロートガラス）
８ 珪酸ソーダ層
Ａ 従来の防火ガラス
Ｂ 防火ガラス
Ｈ 防火ガラスの厚さ
Ｈ１ 内部フロートガラスの厚さ
Ｈ２ 表面フロートガラスの厚さ
Ｈ３ 珪酸ソーダ層の厚さ

Claims (1)

1. 第１フロートガラスと、該第１フロートガラスよりも小さな厚さで形成され、前記第１フロートガラスの少なくとも一方の面側に間隔をあけて平行に積層された第２フロートガラスと、前記第１フロートガラスと前記第２フロートガラスの間に介装されたゼリー状の珪酸ソーダ層とを備え、
   前記珪酸ソーダ層が発泡しはじめる温度で加熱されると前記第２フロートガラスにひび割れが生じるように形成されていることを特徴とする防火ガラス。

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