木造部材
【課題】通常時に木材の良さを確保でき、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させることが可能な木造部材を提供する。
【解決手段】木造部材１０を、木材本体部１１と木造部材１０の表面１０ａを形成する表面木材部１２との間に、不燃材１３と発泡層１４を積層してなる遮熱部１５を介装して形成する。また、遮熱部１５は、不燃材１３と発泡層１４を交互に積層し、木材本体部１１の表面１１ａ側と表面木材部１２の裏面１２ｂ側の厚さ方向Ｔ両端側にそれぞれ不燃材１３を配して形成する。さらに、木材本体部１１の内部と遮熱部１５の内部に連設され、遮熱部１５を木材本体部１１と一体に保持する固定具１７を備える。
【解決手段】木造部材１０を、木材本体部１１と木造部材１０の表面１０ａを形成する表面木材部１２との間に、不燃材１３と発泡層１４を積層してなる遮熱部１５を介装して形成する。また、遮熱部１５は、不燃材１３と発泡層１４を交互に積層し、木材本体部１１の表面１１ａ側と表面木材部１２の裏面１２ｂ側の厚さ方向Ｔ両端側にそれぞれ不燃材１３を配して形成する。さらに、木材本体部１１の内部と遮熱部１５の内部に連設され、遮熱部１５を木材本体部１１と一体に保持する固定具１７を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建物の構造部材などとして用いられ、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮する木造部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、調湿性、衝撃安全性、断熱性に優れ、心身不調の低減、香りによるリラックス効果、わくわく感の向上、子供たちの情緒安定等に大きな効果をもたらすことから、住宅や児童福祉施設などの建物に木材が多用されている。また、建物などを木造にすると、鉄骨造と比較し、トータルとしての二酸化炭素排出量の削減にも効果があるため、木材を有効利用することが強く求められている。
【０００３】
一方、木材（木造部材）１は、図７（ａ）に示すように火災時に燃え、且つ燃え抜けてしまうことが最大の欠点であり、従来、壁、床、柱、梁などの構造部材として用いる木造部材１に対し、図７（ｂ）に示すように燃え代２を見込んだ燃え代設計が行われてきた。この燃え代設計は、木造部材１の断面寸法の割り増しによって（燃え代２を設けることによって）、火災時の燃焼による構造強度の低下を遅延又は防止するようにし、火災に面していない裏面１ａの温度上昇を抑えるようにしたものである。しかしながら、燃え代設計を採用した場合には、燃え代２の分だけ木造部材１の厚みが増すことになるため、コスト高や重量増が生じるという問題があった。また、最近では、木造部材１に対して火災時に燃え続けずに燃え止まることが要求されるようになり、一段と厳しい性能が求められているが、木造部材１の厚みを増すだけでは、火災時に燃え止まることがないため、このような要求に十分に対応することが難しい。
【０００４】
これに対し、木材の表面を発泡耐火シートで被覆して遮熱性能を付与したり、木材に不燃性の薬液等を含浸定着させるなどして燃え止まり性能を付与した木造部材を用いることが提案、実施されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５６５０６号公報
【特許文献２】特開平７−２５１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、木材の表面に発泡耐火シートを被覆したり、薬液等を木材に含浸定着させて木造部材を形成した場合には、通常時に木材の良さである調湿性、香り、見た目、肌触り等が失われてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、通常時に木材の良さを確保でき、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させることが可能な木造部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の木造部材は、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮する木造部材であって、木材本体部と木造部材の表面を形成する表面木材部との間に、不燃材と発泡層を積層してなる遮熱部を介装して形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明においては、表面木材部（表面木材）によって木造部材の表面が形成されているため、通常時には、この表面木材部によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さを確保できる。一方、火災時には、表面木材部が燃えて遮熱部の例えば珪酸ソーダなどの珪酸塩を備えてなる発泡層が加熱されるとともに発泡し、この発泡した発泡層によって木材本体部への熱移動を抑制する遮熱性能が発揮される。また、遮熱部に設けられた例えば珪酸マグネシウムを主成分とする不燃材によって、熱気流が木材本体部側に通過することを抑制でき、この不燃材によっても遮熱性能（遮炎性能）が発揮される。このため、表面木材部は燃え落ちるが、遮熱部によって木材本体部が燃えることを抑制（防止）でき、通常時に木材の良さを確保しつつ、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させることが可能になる。
【００１１】
また、本発明の木造部材において、前記遮熱部は、前記発泡層が珪酸塩を備えて形成され、前記不燃材と前記発泡層を交互に積層して形成されていることが望ましい。
【００１２】
この発明においては、発泡層が例えば珪酸ソーダなどの珪酸塩を備えて形成されているため、火災時に加熱されるとともに確実に発泡層が発泡して遮熱性能を発揮させることができる。また、この発泡層と不燃材が交互に積層されているため、火災時に、木造部材の表面側（加熱側）の発泡層と不燃材から順次遮熱性能を発揮することになる。これにより、火災時に、確実に遮熱部が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部が燃えることを抑制（防止）できる。
【００１３】
さらに、本発明の木造部材において、前記遮熱部は、前記木材本体部の表面側と前記表面木材部の裏面側の厚さ方向両端側にそれぞれ前記不燃材を配して形成されていることがより望ましい。
【００１４】
この発明においては、表面木材部の裏面側の厚さ方向一端側に不燃材が設けられていることにより、高温の熱気流が遮熱部を通過することを確実に抑制できる。また、木材本体部の表面側の厚さ方向他端側に不燃材が設けられていることにより、火災発生から遮熱部が高温で長時間曝された場合においても、木材本体部に熱気流が達することを確実に抑制できる。これにより、より確実に遮熱部が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部が燃えることを抑制（防止）できる。
【００１５】
また、本発明の木造部材においては、前記木材本体部の内部と前記遮熱部の内部に連設され、前記遮熱部を前記木材本体部と一体に保持する固定具が具備されていることがさらに望ましい。
【００１６】
この発明においては、遮熱部が木材本体部と固定具によって一体に保持されているため、火災時に木材本体部から遮熱部が脱落することを防止できる。また、固定具が木材本体部の内部と遮熱部の内部に連設され、表面木材部に連設されていないため、通常時に木造部材（表面木材部）の見た目等の木材の良さを損なうこともない。
【００１７】
さらに、本発明の木造部材においては、前記木材本体部と前記遮熱部、前記遮熱部と前記表面木材部、前記遮熱部の前記不燃材と前記発泡層がそれぞれ、接着剤を用いて一体に接着されていることが望ましい。
【００１８】
この発明においては、木材本体部と遮熱部と表面木材部とを接着剤によって確実に一体化して木造部材を形成することが可能になる。また、この接着剤が耐熱性を備えていることによって、火災時においても一体性を確保することが可能になる。一方、火災時に遮熱部に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させるためには、木造部材の供用時（通常時）に遮熱部の発泡層の含水状態を維持することが必要になる。これに対し、遮熱部の不燃材と発泡層を接着剤で一体化することで、発泡層が接着剤等で保護され、且つその含水率を長期にわたって好適に維持することが可能になる。これにより、火災時に遮熱部に燃え止まり性能と遮熱性能を確実に発揮させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の木造部材によれば、通常時には、表面木材部によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さを確保でき、火災時には、遮熱部の発泡層の発泡と不燃材の熱気流の遮断によって燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させることが可能になる。そして、このような木造部材は、表面木材部や遮熱部（不燃材及び発泡層）の厚さを小さくして形成でき、また、特に発泡層の主要材に水より安いとされる珪酸ソーダなどの珪酸塩を適用することで安価となり、従来の燃え代設計による場合と比較し、大幅に低コスト化及び軽量化を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る外壁相当の木造部材を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る間仕切壁相当の木造部材を示す図である。
【図３】ＩＳＯ８３４の標準加熱温度曲線の加熱による試験に用いた本発明に係る外壁相当の木造部材を示す図である。
【図４】図３の木造部材の試験結果を示す図である。
【図５】ＩＳＯ８３４の標準加熱温度曲線の加熱による試験に用いた本発明に係る間仕切壁相当の木造部材を示す図である。
【図６】図５の木造部材の試験結果を示す図である。
【図７】従来の木造部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１から図６を参照し、本発明の一実施形態に係る木造部材について説明する。本実施形態は、火災時に片側から加熱を受けることが想定される外壁などに用いる木造部材に関するものである。
【００２２】
本実施形態の木造部材１０は、図１に示すように、木材本体部（内部木材）１１と木造部材１０の表面１０ａ（１２ａ）を形成する表面木材部（表面木材）１２との間に、不燃材１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）を積層してなる遮熱部１５を介装して形成されている。
【００２３】
木材本体部１１は、その厚さ（ａ）が１０ｍｍ程度以上あればよい。一方、表面木材部１２は、その厚さが任意に設定され、例えば、木造部材１０を建物の構造部材の一部として用いる場合には、木材本体部１１の厚みを必要な強度に応じて増し、これに加えて、表面木材部１２の厚みを増した場合には、表面木材部１２を燃え代分や構造上の補強要素として利用できる。構造部材の一部でない場合には、表面木材部１２の厚さを数ｍｍ程度にすればよい。
【００２４】
本実施形態の遮熱部１５は、２つの発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）を備え、不燃材１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）を交互に積層して形成されている。すなわち、この遮熱部１５は、２つの発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）の間に１つの不燃材１３（１３ｂ）を介装し、木材本体部１１の表面１１ａ側と表面木材部１２の裏面１２ｂ側の厚さ方向Ｔ両端１５ａ、１５ｂ側にそれぞれ不燃材１３（１３ａ、１３ｃ）を配して形成されている。
【００２５】
ここで、不燃材１３は、珪酸マグネシウムを主成分とするものであり、例えば１枚の厚さが１ｍｍ程度以下の不燃紙などが適用される。そして、このような不燃材１３は、約１０００℃の高温で加熱されても、発泡層１４に癒着するなどして亀裂やひび割れが生じにくいものとされ、火災時に加熱側から非加熱側に熱気流が流通することを抑制（防止）する。
【００２６】
発泡層１４は、炭酸カルシウム等の無機剤や有機剤を珪酸ソーダ（珪酸塩）に混入したものであり、弾力性を有し、破損しにくいものである。なお、発泡層１４は、珪酸ソーダの他に、例えば珪酸カリウム、珪酸リチウムなどの珪酸塩を備えて形成してもよい。また、各発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）は、厚さが２〜３ｍｍ程度とされ、１００℃前後で加熱されるとともに発泡してその厚さが数ｃｍとなり、さらに発泡とともに略透明から白色に近い色に変色する。なお、発泡層１４の発泡厚は、一般に、７００℃程度まで維持され、高温で加熱されても大きく低減することがない。そして、各発泡層１４は、加熱により発泡するとともに遮熱性能を発揮し、発泡層１４の裏面の温度ひいては非加熱側となる遮熱部１５の裏面１５ｂの温度を木材の燃焼が進まない温度に維持する。ここで、発泡厚を維持できる温度が高い発泡層１４を用いるほど、非加熱側となる裏面の温度を低減させることができるため、例えば炭酸カルシウム等の無機剤とともにガラス繊維を珪酸ソーダ（珪酸塩）に混入するなどして、発泡層１４の発泡厚を維持できる温度を高めるようにすることが好ましい。
【００２７】
なお、不燃材１３や発泡層１４の厚さ、数、配置は必ずしも上記のように限定しなくてもよく、木造部材１０の用途（設置場所など）、必要耐火性能などに応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
一方、本実施形態の木造部材１０においては、木材本体部１１と遮熱部１５（不燃材１３ｃ）、遮熱部１５（不燃材１３ａ）と表面木材部１２、遮熱部１５の隣り合う不燃材１３と発泡層１４がそれぞれ、接着剤１６を用いて一体に接着されている。この接着剤１６としては、耐熱性を有する接着剤、例えば石膏系接着剤、珪酸塩系接着剤などを用いることが好ましいが、耐熱性を有する接着剤を不燃材１３と発泡層１４の接着にのみ用い、木材本体部１１と遮熱部１５、表面木材部１２と遮熱部１５の接着には、通常の木工用の接着剤、例えばレゾルシノール樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤、水性高分子・イソシアネート樹脂系接着剤などを用いるようにしてもよい。
【００２９】
また、本実施形態の木造部材１０においては、木材本体部１１の内部と遮熱部１５の内部に連設され、遮熱部１５を木材本体部１１と一体に保持する例えばステーブルなどの固定具１７が具備されている。すなわち、この固定具１７は、その一端を遮熱部１５内に配し、木造部材１０の表面を形成する表面木材部１２に連設されていない。このため、表面木材部１２の表面に固定具１７の一端を露出させることなく木造部材１０が形成され、木造部材１０（表面木材部１２）の見た目を損なうことなく、接着剤１６とともに固定具１７によって遮熱部１５が木材本体部１１と一体化されている。
【００３０】
ここで、本実施形態では、木造部材１０を火災時に片側から加熱を受けることが想定される外壁などに用いるものとしているため、この木造部材１０の加熱側の一面（表面１０ａ）側にのみ遮熱部１５と表面木材部１２を設けるようにしている。これに対し、図２に示すように両面（一面１０ａと他面１０ｂ、表面）側から加熱を受けることが想定される間仕切壁や床などとして用いる場合や、全表面から加熱を受けることが想定される柱などとして用いる場合には、加熱側の各面１０ａ、１０ｂ側にそれぞれ遮熱部１５と表面木材部１２を設けて、木造部材１０が形成される。
【００３１】
ついで、上記構成からなる本実施形態の木造部材１０の作用及び効果について説明する。
【００３２】
まず、本実施形態の木造部材１０は、表面木材部１２と遮熱部１５の不燃材１３と発泡層１４をそれぞれ数ｍｍの小さな厚さにすることができるため、従来の燃え代設計のように木造部材１０の厚みが大きく増すことがない。また、水より安いとされる珪酸ソーダ（珪酸塩）を主要材とした発泡層１４を用いて遮熱部１５が形成されているため、木造部材１０が低コストで形成される。
【００３３】
そして、木造部材１０は、その表面１０ａが表面木材部（表面木材）１２で形成され、また、固定具１７の一端が表面木材部１２の表面１０ａに露出していないため、通常時には、この表面木材部１２によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さが確保される。
【００３４】
また、木造部材１０の供用時（通常時）には、遮熱部１５の発泡層１４の乾燥を防ぎ、所定の含水状態（所定の含水率）で維持することが必要になるが、各発泡層１４が接着剤１６などで挟み込まれるように設けられているため、これら接着剤１６などによって発泡層１４が保護され、且つその含水率が長期にわたって好適に維持される。
【００３５】
一方、火災時には、表面木材部１２が加熱されるとともに炭化し、亀裂が入って脱落し、木造部材１０に欠損が生じる。このように表面木材部１２が脱落することによって遮熱部１５が露出して加熱される。このとき、表面木材部１２の脱落とともに表面木材部１２の裏面側の厚さ方向Ｔ一端側に設けられた不燃材１３ａが露出することになり、この不燃材１３ａによって、高温の熱気流が遮熱部１５を通過することが抑制される。これにより、表面木材部１２が脱落するとともに急激に例えば７００℃を超えるような高温で発泡層１４が加熱されることがない。
【００３６】
また、これとともに、不燃材１３ａを介して徐々に発泡層１４ａへの熱移動が生じ、この発泡層１４ａが加熱されてゆく。そして、発泡層１４ａが、長期にわたって好適に含水状態が維持されているため、１００℃前後の温度に達するとともに発泡し、その厚さが数ｃｍになり、また、略透明から白色に近い色に変色する。これにより、遮熱部１５の深部（木材本体部１１側）への熱移動が抑制される。また、このように発泡層１４ａ（１４）が発泡するとともに不燃材１３ａ（１３）が癒着し、不燃材１３ａに亀裂やひび割れがさらに生じにくくなり、熱気流の通過を抑制する効果がさらに継続的に発揮される。
【００３７】
このように発泡して熱移動を抑制する発泡層１４ａが８００℃近い高温で長時間継続的に加熱されて多少溶融し、また、不燃材１３ａも長時間加熱されて徐々に劣化した場合においても、本実施形態の木造部材１０は、遮熱部１５が不燃材１３と発泡層１４を交互に積層して形成されているため、木造部材１０の表面１０ａ側（加熱側）から順次木材本体部１１側に配設された不燃材１３ｂ、１３ｃと発泡層１４ｂによって順次熱気流の通過が抑制され、熱移動が抑制される。
【００３８】
また、遮熱部１５の厚さ方向Ｔ他端側（木材本体部１１の表面１１ａ側）に不燃材１３ｃが設けられていることで、火災発生から遮熱部１５が高温で長時間曝された場合においても、確実に木材本体部１１に熱気流が達することが抑制される。
【００３９】
これにより、火災によって木造部材１０が高温で長時間加熱された場合においても、表面木材部１２は燃え落ちるが、遮熱部１５によって木材本体部１１の表面１１ａの温度は、木材が燃えることがない低温で維持される。よって、本実施形態の木造部材１０は、表面木材部１２と遮熱部１５までで（木材本体部１１の表面１１ａまでで）燃え止まり、確実に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して、木材本体部１１の断面欠損、燃え抜けが生じることが防止される。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、固定具１７によって遮熱部１５が木材本体部１１と一体に保持されているため、火災時に遮熱部１５が加熱され、発泡層１４に発泡が生じた場合においても、遮熱部１５が木材本体部１１の表面１１ａから脱落することがない。このため、木造部材１０が長時間加熱された場合であっても、確実に、燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部１１が燃えることが防止される。
【００４１】
ここで、ＩＳＯ８３４の標準加熱温度曲線の加熱を行い、本発明の木造部材の優位性を確認した結果を示す。
【００４２】
図３は、試験に用いた外壁相当の木造部材１０を示し、図４は、この外壁相当の木造部材１０を一面１０ａ（１２ａ）側から標準加熱温度曲線の３０分加熱で加熱した際の木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）と木材本体部１１の裏面１１ｂ（１０ｂ）（計測点２）における温度を計測した結果を示している。なお、この試験で用いた図３の木造部材１０は、２つの発泡層（珪酸ソーダ層）１４（１４ａ、１４ｂ）の間に１枚の不燃材１３（１３ｂ）を介装して遮熱部１５が形成され、表面木材部１２の裏面１２ｂ側と木材本体部１１の表面１１ａ側には不燃材１３（１３ａ、１３ｃ）を設けていない。また、試験に用いた木造部材１０は、幅３０ｃｍ、高さ３０ｃｍで、木材本体部１１を厚さ９．６ｍｍのスギ合板、表面木材部１２を厚さ３．２ｍｍのスギ単板とし、発泡層１４の厚さを２．０ｍｍ、不燃材１３の厚さを１．０ｍｍに設定して形成した。また、接着剤１６には、耐熱性を有する接着剤を用いている。
【００４３】
そして、図３の外壁相当の木造部材１０に標準加熱温度曲線の３０分加熱を行った場合には、図４に示すように、木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）及び木造部材１０の裏面１０ｂ（計測点２）の温度上昇が１４０℃以下に大幅に抑えられ、遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮し、木材本体部１１が燃えることを確実に防止できることが実証された。
【００４４】
一方、図５は、試験に用いた間仕切壁相当の木造部材１０を示し、図６は、この間仕切壁相当の木造部材１０を一面（表面）１０ａ（１２ａ）側から標準加熱温度曲線の６０分加熱で加熱した際の加熱側の木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）と非加熱側の表面木材部１２の表面１２ａ（木造部材１０の他面（表面）１０ｂ）（計測点２）における温度を計測した結果を示している。なお、この試験で用いた図５の木造部材１０は、２つの発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）の間に１枚の不燃材１３（１３ｂ）を介装し、表面木材部１２の裏面１２ｂ側に不燃材１３（１３ａ）を設け、木材本体部１１の表面１１ａ側には不燃材１３（１３ｃ）を設けていない。また、この間仕切壁相当の木造部材１０は、表面木材部１２と遮熱部１５をそれぞれ備える一対の木材本体部１１の裏面１１ｂ同士を木工用の接着剤１６で接着して形成されている。そして、試験に用いた木造部材１０は、幅３０ｃｍ、高さ３０ｃｍで、木材本体部１１を厚さ１９．２ｍｍのスギ合板（９．６ｍｍの厚さのものを２枚接着）、表面木材部１２を厚さ３．２ｍｍのスギ単板とし、発泡層１４の厚さを２．５ｍｍ、不燃材１３の厚さを１．０ｍｍに設定して形成した。また、木材本体部１１と遮熱部１５と表面木材部１２には、耐熱性を有する接着剤１６を用いている。
【００４５】
そして、図５の間仕切壁相当の木造部材１０に標準加熱温度曲線の６０分加熱を行った場合には、図６に示すように、加熱側の木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）及び木造部材１０の他面１０ｂ（計測点２）の温度上昇が大幅に抑えられ、遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮し、木材本体部１１が燃えることを確実に抑制できることが実証された。
【００４６】
したがって、本実施形態の木造部材１０においては、表面木材部１２によって木造部材１０の表面（一面１０ａ（他面１０ｂ））が形成されているため、通常時には、この表面木材部１２によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さを確保できる。一方、火災時には、表面木材部１２が燃えて遮熱部１５の発泡層１４が加熱されるとともに発泡し、この発泡した発泡層１４によって木材本体部１１への熱移動を抑制する遮熱性能が発揮される。また、遮熱部１５に設けられた不燃材１３によって、熱気流が木材本体部１１側に通過することを抑制でき、この不燃材１１によっても遮熱性能（遮炎性能）が発揮される。このため、表面木材部１２は燃え落ちるが、遮熱部１５によって木材本体部１１が燃えることを抑制（防止）でき、通常時に木材の良さを確保しつつ、３０分耐火や６０分耐火等の要求に応じた燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させる（確保する）ことが可能になる。
【００４７】
また、本実施形態の木造部材１０は、表面木材部１２や遮熱部１５（不燃材１３及び発泡層１４）の厚さを小さくして殆んど厚みを増すことなく形成でき、さらに、発泡層１４の主要材が水より安いとされる珪酸ソーダなどの珪酸塩であり、安価であるため、従来の燃え代設計による場合と比較し、大幅に低コスト化及び軽量化を図ることが可能である。
【００４８】
そして、このように低コスト化及び軽量化を図り、木材の長所を消さずに火災時の燃え止まり性能と遮熱性能を確保できることで、建物への木材利用の促進を支援でき、環境に大きく貢献することが可能になる。
【００４９】
また、発泡層１４と不燃材１３が交互に積層されていることで、火災時に、木造部材１０の表面１０ａ側（加熱側）の発泡層１４と不燃材１３から順次遮熱性能を発揮することになる。これにより、火災時に、確実に遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部１１が燃えることを抑制（防止）できる。
【００５０】
さらに、表面木材部１２の裏面１２ｂ側の厚さ方向Ｔ一端側に不燃材１３（１３ａ）が設けられていることにより、高温の熱気流が遮熱部１５を通過することを確実に抑制できる。また、木材本体部１１の表面１１ａ側の厚さ方向Ｔ他端側に不燃材１３（１３ｃ）が設けられていることにより、火災発生から遮熱部１５が高温で長時間曝された場合においても、木材本体部１１に熱気流が達することを確実に抑制できる。これにより、より確実に遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部１１が燃えることを抑制（防止）できる。
【００５１】
また、遮熱部１５が木材本体部１１と固定具１７によって一体に保持されているため、火災時に木材本体部１１から遮熱部１５が脱落することを防止できる。また、固定具１７が木材本体部１１の内部と遮熱部１５の内部に連設され、表面木材部１２に連設されていないため、通常時に木造部材１０（表面木材部１２）の見た目等の木材の良さを損なうこともない。
【００５２】
さらに、木材本体部１１と遮熱部１５と表面木材部１２とを接着剤１６によって確実に一体化して木造部材１０を形成することが可能になる。また、この接着剤１６が耐熱性を備えていることによって、火災時においても一体性を確保することが可能になる。さらに、遮熱部１５の不燃材１３と発泡層１４を接着剤１６で一体化することで、発泡層１４が接着剤１６などで保護され、且つその含水率を長期にわたって好適に維持することが可能になる。これにより、火災時に遮熱部１５に燃え止まり性能と遮熱性能を確実に発揮させることが可能になる。
【００５３】
以上、本発明に係る木造部材の一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。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 木造部材
１０ａ 表面（一面）
１０ｂ 裏面（他面）
１１ 木材本体部（内部木材）
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１２ 表面木材部（表面木材）
１２ａ 表面
１２ｂ 裏面
１３ 不燃材（不燃紙）
１４ 発泡層
１５ 遮熱部
１５ａ 表面
１５ｂ 裏面
１６ 接着剤
１７ 固定具
Ｔ 厚さ方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建物の構造部材などとして用いられ、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮する木造部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、調湿性、衝撃安全性、断熱性に優れ、心身不調の低減、香りによるリラックス効果、わくわく感の向上、子供たちの情緒安定等に大きな効果をもたらすことから、住宅や児童福祉施設などの建物に木材が多用されている。また、建物などを木造にすると、鉄骨造と比較し、トータルとしての二酸化炭素排出量の削減にも効果があるため、木材を有効利用することが強く求められている。
【０００３】
一方、木材（木造部材）１は、図７（ａ）に示すように火災時に燃え、且つ燃え抜けてしまうことが最大の欠点であり、従来、壁、床、柱、梁などの構造部材として用いる木造部材１に対し、図７（ｂ）に示すように燃え代２を見込んだ燃え代設計が行われてきた。この燃え代設計は、木造部材１の断面寸法の割り増しによって（燃え代２を設けることによって）、火災時の燃焼による構造強度の低下を遅延又は防止するようにし、火災に面していない裏面１ａの温度上昇を抑えるようにしたものである。しかしながら、燃え代設計を採用した場合には、燃え代２の分だけ木造部材１の厚みが増すことになるため、コスト高や重量増が生じるという問題があった。また、最近では、木造部材１に対して火災時に燃え続けずに燃え止まることが要求されるようになり、一段と厳しい性能が求められているが、木造部材１の厚みを増すだけでは、火災時に燃え止まることがないため、このような要求に十分に対応することが難しい。
【０００４】
これに対し、木材の表面を発泡耐火シートで被覆して遮熱性能を付与したり、木材に不燃性の薬液等を含浸定着させるなどして燃え止まり性能を付与した木造部材を用いることが提案、実施されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５６５０６号公報
【特許文献２】特開平７−２５１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、木材の表面に発泡耐火シートを被覆したり、薬液等を木材に含浸定着させて木造部材を形成した場合には、通常時に木材の良さである調湿性、香り、見た目、肌触り等が失われてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、通常時に木材の良さを確保でき、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させることが可能な木造部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の木造部材は、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮する木造部材であって、木材本体部と木造部材の表面を形成する表面木材部との間に、不燃材と発泡層を積層してなる遮熱部を介装して形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明においては、表面木材部（表面木材）によって木造部材の表面が形成されているため、通常時には、この表面木材部によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さを確保できる。一方、火災時には、表面木材部が燃えて遮熱部の例えば珪酸ソーダなどの珪酸塩を備えてなる発泡層が加熱されるとともに発泡し、この発泡した発泡層によって木材本体部への熱移動を抑制する遮熱性能が発揮される。また、遮熱部に設けられた例えば珪酸マグネシウムを主成分とする不燃材によって、熱気流が木材本体部側に通過することを抑制でき、この不燃材によっても遮熱性能（遮炎性能）が発揮される。このため、表面木材部は燃え落ちるが、遮熱部によって木材本体部が燃えることを抑制（防止）でき、通常時に木材の良さを確保しつつ、火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させることが可能になる。
【００１１】
また、本発明の木造部材において、前記遮熱部は、前記発泡層が珪酸塩を備えて形成され、前記不燃材と前記発泡層を交互に積層して形成されていることが望ましい。
【００１２】
この発明においては、発泡層が例えば珪酸ソーダなどの珪酸塩を備えて形成されているため、火災時に加熱されるとともに確実に発泡層が発泡して遮熱性能を発揮させることができる。また、この発泡層と不燃材が交互に積層されているため、火災時に、木造部材の表面側（加熱側）の発泡層と不燃材から順次遮熱性能を発揮することになる。これにより、火災時に、確実に遮熱部が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部が燃えることを抑制（防止）できる。
【００１３】
さらに、本発明の木造部材において、前記遮熱部は、前記木材本体部の表面側と前記表面木材部の裏面側の厚さ方向両端側にそれぞれ前記不燃材を配して形成されていることがより望ましい。
【００１４】
この発明においては、表面木材部の裏面側の厚さ方向一端側に不燃材が設けられていることにより、高温の熱気流が遮熱部を通過することを確実に抑制できる。また、木材本体部の表面側の厚さ方向他端側に不燃材が設けられていることにより、火災発生から遮熱部が高温で長時間曝された場合においても、木材本体部に熱気流が達することを確実に抑制できる。これにより、より確実に遮熱部が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部が燃えることを抑制（防止）できる。
【００１５】
また、本発明の木造部材においては、前記木材本体部の内部と前記遮熱部の内部に連設され、前記遮熱部を前記木材本体部と一体に保持する固定具が具備されていることがさらに望ましい。
【００１６】
この発明においては、遮熱部が木材本体部と固定具によって一体に保持されているため、火災時に木材本体部から遮熱部が脱落することを防止できる。また、固定具が木材本体部の内部と遮熱部の内部に連設され、表面木材部に連設されていないため、通常時に木造部材（表面木材部）の見た目等の木材の良さを損なうこともない。
【００１７】
さらに、本発明の木造部材においては、前記木材本体部と前記遮熱部、前記遮熱部と前記表面木材部、前記遮熱部の前記不燃材と前記発泡層がそれぞれ、接着剤を用いて一体に接着されていることが望ましい。
【００１８】
この発明においては、木材本体部と遮熱部と表面木材部とを接着剤によって確実に一体化して木造部材を形成することが可能になる。また、この接着剤が耐熱性を備えていることによって、火災時においても一体性を確保することが可能になる。一方、火災時に遮熱部に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させるためには、木造部材の供用時（通常時）に遮熱部の発泡層の含水状態を維持することが必要になる。これに対し、遮熱部の不燃材と発泡層を接着剤で一体化することで、発泡層が接着剤等で保護され、且つその含水率を長期にわたって好適に維持することが可能になる。これにより、火災時に遮熱部に燃え止まり性能と遮熱性能を確実に発揮させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の木造部材によれば、通常時には、表面木材部によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さを確保でき、火災時には、遮熱部の発泡層の発泡と不燃材の熱気流の遮断によって燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させることが可能になる。そして、このような木造部材は、表面木材部や遮熱部（不燃材及び発泡層）の厚さを小さくして形成でき、また、特に発泡層の主要材に水より安いとされる珪酸ソーダなどの珪酸塩を適用することで安価となり、従来の燃え代設計による場合と比較し、大幅に低コスト化及び軽量化を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る外壁相当の木造部材を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る間仕切壁相当の木造部材を示す図である。
【図３】ＩＳＯ８３４の標準加熱温度曲線の加熱による試験に用いた本発明に係る外壁相当の木造部材を示す図である。
【図４】図３の木造部材の試験結果を示す図である。
【図５】ＩＳＯ８３４の標準加熱温度曲線の加熱による試験に用いた本発明に係る間仕切壁相当の木造部材を示す図である。
【図６】図５の木造部材の試験結果を示す図である。
【図７】従来の木造部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１から図６を参照し、本発明の一実施形態に係る木造部材について説明する。本実施形態は、火災時に片側から加熱を受けることが想定される外壁などに用いる木造部材に関するものである。
【００２２】
本実施形態の木造部材１０は、図１に示すように、木材本体部（内部木材）１１と木造部材１０の表面１０ａ（１２ａ）を形成する表面木材部（表面木材）１２との間に、不燃材１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）を積層してなる遮熱部１５を介装して形成されている。
【００２３】
木材本体部１１は、その厚さ（ａ）が１０ｍｍ程度以上あればよい。一方、表面木材部１２は、その厚さが任意に設定され、例えば、木造部材１０を建物の構造部材の一部として用いる場合には、木材本体部１１の厚みを必要な強度に応じて増し、これに加えて、表面木材部１２の厚みを増した場合には、表面木材部１２を燃え代分や構造上の補強要素として利用できる。構造部材の一部でない場合には、表面木材部１２の厚さを数ｍｍ程度にすればよい。
【００２４】
本実施形態の遮熱部１５は、２つの発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）を備え、不燃材１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）を交互に積層して形成されている。すなわち、この遮熱部１５は、２つの発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）の間に１つの不燃材１３（１３ｂ）を介装し、木材本体部１１の表面１１ａ側と表面木材部１２の裏面１２ｂ側の厚さ方向Ｔ両端１５ａ、１５ｂ側にそれぞれ不燃材１３（１３ａ、１３ｃ）を配して形成されている。
【００２５】
ここで、不燃材１３は、珪酸マグネシウムを主成分とするものであり、例えば１枚の厚さが１ｍｍ程度以下の不燃紙などが適用される。そして、このような不燃材１３は、約１０００℃の高温で加熱されても、発泡層１４に癒着するなどして亀裂やひび割れが生じにくいものとされ、火災時に加熱側から非加熱側に熱気流が流通することを抑制（防止）する。
【００２６】
発泡層１４は、炭酸カルシウム等の無機剤や有機剤を珪酸ソーダ（珪酸塩）に混入したものであり、弾力性を有し、破損しにくいものである。なお、発泡層１４は、珪酸ソーダの他に、例えば珪酸カリウム、珪酸リチウムなどの珪酸塩を備えて形成してもよい。また、各発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）は、厚さが２〜３ｍｍ程度とされ、１００℃前後で加熱されるとともに発泡してその厚さが数ｃｍとなり、さらに発泡とともに略透明から白色に近い色に変色する。なお、発泡層１４の発泡厚は、一般に、７００℃程度まで維持され、高温で加熱されても大きく低減することがない。そして、各発泡層１４は、加熱により発泡するとともに遮熱性能を発揮し、発泡層１４の裏面の温度ひいては非加熱側となる遮熱部１５の裏面１５ｂの温度を木材の燃焼が進まない温度に維持する。ここで、発泡厚を維持できる温度が高い発泡層１４を用いるほど、非加熱側となる裏面の温度を低減させることができるため、例えば炭酸カルシウム等の無機剤とともにガラス繊維を珪酸ソーダ（珪酸塩）に混入するなどして、発泡層１４の発泡厚を維持できる温度を高めるようにすることが好ましい。
【００２７】
なお、不燃材１３や発泡層１４の厚さ、数、配置は必ずしも上記のように限定しなくてもよく、木造部材１０の用途（設置場所など）、必要耐火性能などに応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
一方、本実施形態の木造部材１０においては、木材本体部１１と遮熱部１５（不燃材１３ｃ）、遮熱部１５（不燃材１３ａ）と表面木材部１２、遮熱部１５の隣り合う不燃材１３と発泡層１４がそれぞれ、接着剤１６を用いて一体に接着されている。この接着剤１６としては、耐熱性を有する接着剤、例えば石膏系接着剤、珪酸塩系接着剤などを用いることが好ましいが、耐熱性を有する接着剤を不燃材１３と発泡層１４の接着にのみ用い、木材本体部１１と遮熱部１５、表面木材部１２と遮熱部１５の接着には、通常の木工用の接着剤、例えばレゾルシノール樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤、水性高分子・イソシアネート樹脂系接着剤などを用いるようにしてもよい。
【００２９】
また、本実施形態の木造部材１０においては、木材本体部１１の内部と遮熱部１５の内部に連設され、遮熱部１５を木材本体部１１と一体に保持する例えばステーブルなどの固定具１７が具備されている。すなわち、この固定具１７は、その一端を遮熱部１５内に配し、木造部材１０の表面を形成する表面木材部１２に連設されていない。このため、表面木材部１２の表面に固定具１７の一端を露出させることなく木造部材１０が形成され、木造部材１０（表面木材部１２）の見た目を損なうことなく、接着剤１６とともに固定具１７によって遮熱部１５が木材本体部１１と一体化されている。
【００３０】
ここで、本実施形態では、木造部材１０を火災時に片側から加熱を受けることが想定される外壁などに用いるものとしているため、この木造部材１０の加熱側の一面（表面１０ａ）側にのみ遮熱部１５と表面木材部１２を設けるようにしている。これに対し、図２に示すように両面（一面１０ａと他面１０ｂ、表面）側から加熱を受けることが想定される間仕切壁や床などとして用いる場合や、全表面から加熱を受けることが想定される柱などとして用いる場合には、加熱側の各面１０ａ、１０ｂ側にそれぞれ遮熱部１５と表面木材部１２を設けて、木造部材１０が形成される。
【００３１】
ついで、上記構成からなる本実施形態の木造部材１０の作用及び効果について説明する。
【００３２】
まず、本実施形態の木造部材１０は、表面木材部１２と遮熱部１５の不燃材１３と発泡層１４をそれぞれ数ｍｍの小さな厚さにすることができるため、従来の燃え代設計のように木造部材１０の厚みが大きく増すことがない。また、水より安いとされる珪酸ソーダ（珪酸塩）を主要材とした発泡層１４を用いて遮熱部１５が形成されているため、木造部材１０が低コストで形成される。
【００３３】
そして、木造部材１０は、その表面１０ａが表面木材部（表面木材）１２で形成され、また、固定具１７の一端が表面木材部１２の表面１０ａに露出していないため、通常時には、この表面木材部１２によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さが確保される。
【００３４】
また、木造部材１０の供用時（通常時）には、遮熱部１５の発泡層１４の乾燥を防ぎ、所定の含水状態（所定の含水率）で維持することが必要になるが、各発泡層１４が接着剤１６などで挟み込まれるように設けられているため、これら接着剤１６などによって発泡層１４が保護され、且つその含水率が長期にわたって好適に維持される。
【００３５】
一方、火災時には、表面木材部１２が加熱されるとともに炭化し、亀裂が入って脱落し、木造部材１０に欠損が生じる。このように表面木材部１２が脱落することによって遮熱部１５が露出して加熱される。このとき、表面木材部１２の脱落とともに表面木材部１２の裏面側の厚さ方向Ｔ一端側に設けられた不燃材１３ａが露出することになり、この不燃材１３ａによって、高温の熱気流が遮熱部１５を通過することが抑制される。これにより、表面木材部１２が脱落するとともに急激に例えば７００℃を超えるような高温で発泡層１４が加熱されることがない。
【００３６】
また、これとともに、不燃材１３ａを介して徐々に発泡層１４ａへの熱移動が生じ、この発泡層１４ａが加熱されてゆく。そして、発泡層１４ａが、長期にわたって好適に含水状態が維持されているため、１００℃前後の温度に達するとともに発泡し、その厚さが数ｃｍになり、また、略透明から白色に近い色に変色する。これにより、遮熱部１５の深部（木材本体部１１側）への熱移動が抑制される。また、このように発泡層１４ａ（１４）が発泡するとともに不燃材１３ａ（１３）が癒着し、不燃材１３ａに亀裂やひび割れがさらに生じにくくなり、熱気流の通過を抑制する効果がさらに継続的に発揮される。
【００３７】
このように発泡して熱移動を抑制する発泡層１４ａが８００℃近い高温で長時間継続的に加熱されて多少溶融し、また、不燃材１３ａも長時間加熱されて徐々に劣化した場合においても、本実施形態の木造部材１０は、遮熱部１５が不燃材１３と発泡層１４を交互に積層して形成されているため、木造部材１０の表面１０ａ側（加熱側）から順次木材本体部１１側に配設された不燃材１３ｂ、１３ｃと発泡層１４ｂによって順次熱気流の通過が抑制され、熱移動が抑制される。
【００３８】
また、遮熱部１５の厚さ方向Ｔ他端側（木材本体部１１の表面１１ａ側）に不燃材１３ｃが設けられていることで、火災発生から遮熱部１５が高温で長時間曝された場合においても、確実に木材本体部１１に熱気流が達することが抑制される。
【００３９】
これにより、火災によって木造部材１０が高温で長時間加熱された場合においても、表面木材部１２は燃え落ちるが、遮熱部１５によって木材本体部１１の表面１１ａの温度は、木材が燃えることがない低温で維持される。よって、本実施形態の木造部材１０は、表面木材部１２と遮熱部１５までで（木材本体部１１の表面１１ａまでで）燃え止まり、確実に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して、木材本体部１１の断面欠損、燃え抜けが生じることが防止される。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、固定具１７によって遮熱部１５が木材本体部１１と一体に保持されているため、火災時に遮熱部１５が加熱され、発泡層１４に発泡が生じた場合においても、遮熱部１５が木材本体部１１の表面１１ａから脱落することがない。このため、木造部材１０が長時間加熱された場合であっても、確実に、燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部１１が燃えることが防止される。
【００４１】
ここで、ＩＳＯ８３４の標準加熱温度曲線の加熱を行い、本発明の木造部材の優位性を確認した結果を示す。
【００４２】
図３は、試験に用いた外壁相当の木造部材１０を示し、図４は、この外壁相当の木造部材１０を一面１０ａ（１２ａ）側から標準加熱温度曲線の３０分加熱で加熱した際の木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）と木材本体部１１の裏面１１ｂ（１０ｂ）（計測点２）における温度を計測した結果を示している。なお、この試験で用いた図３の木造部材１０は、２つの発泡層（珪酸ソーダ層）１４（１４ａ、１４ｂ）の間に１枚の不燃材１３（１３ｂ）を介装して遮熱部１５が形成され、表面木材部１２の裏面１２ｂ側と木材本体部１１の表面１１ａ側には不燃材１３（１３ａ、１３ｃ）を設けていない。また、試験に用いた木造部材１０は、幅３０ｃｍ、高さ３０ｃｍで、木材本体部１１を厚さ９．６ｍｍのスギ合板、表面木材部１２を厚さ３．２ｍｍのスギ単板とし、発泡層１４の厚さを２．０ｍｍ、不燃材１３の厚さを１．０ｍｍに設定して形成した。また、接着剤１６には、耐熱性を有する接着剤を用いている。
【００４３】
そして、図３の外壁相当の木造部材１０に標準加熱温度曲線の３０分加熱を行った場合には、図４に示すように、木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）及び木造部材１０の裏面１０ｂ（計測点２）の温度上昇が１４０℃以下に大幅に抑えられ、遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮し、木材本体部１１が燃えることを確実に防止できることが実証された。
【００４４】
一方、図５は、試験に用いた間仕切壁相当の木造部材１０を示し、図６は、この間仕切壁相当の木造部材１０を一面（表面）１０ａ（１２ａ）側から標準加熱温度曲線の６０分加熱で加熱した際の加熱側の木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）と非加熱側の表面木材部１２の表面１２ａ（木造部材１０の他面（表面）１０ｂ）（計測点２）における温度を計測した結果を示している。なお、この試験で用いた図５の木造部材１０は、２つの発泡層１４（１４ａ、１４ｂ）の間に１枚の不燃材１３（１３ｂ）を介装し、表面木材部１２の裏面１２ｂ側に不燃材１３（１３ａ）を設け、木材本体部１１の表面１１ａ側には不燃材１３（１３ｃ）を設けていない。また、この間仕切壁相当の木造部材１０は、表面木材部１２と遮熱部１５をそれぞれ備える一対の木材本体部１１の裏面１１ｂ同士を木工用の接着剤１６で接着して形成されている。そして、試験に用いた木造部材１０は、幅３０ｃｍ、高さ３０ｃｍで、木材本体部１１を厚さ１９．２ｍｍのスギ合板（９．６ｍｍの厚さのものを２枚接着）、表面木材部１２を厚さ３．２ｍｍのスギ単板とし、発泡層１４の厚さを２．５ｍｍ、不燃材１３の厚さを１．０ｍｍに設定して形成した。また、木材本体部１１と遮熱部１５と表面木材部１２には、耐熱性を有する接着剤１６を用いている。
【００４５】
そして、図５の間仕切壁相当の木造部材１０に標準加熱温度曲線の６０分加熱を行った場合には、図６に示すように、加熱側の木材本体部１１の表面１１ａ（計測点１）及び木造部材１０の他面１０ｂ（計測点２）の温度上昇が大幅に抑えられ、遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮し、木材本体部１１が燃えることを確実に抑制できることが実証された。
【００４６】
したがって、本実施形態の木造部材１０においては、表面木材部１２によって木造部材１０の表面（一面１０ａ（他面１０ｂ））が形成されているため、通常時には、この表面木材部１２によって調湿性、香り、見た目、肌触り等の木材の良さを確保できる。一方、火災時には、表面木材部１２が燃えて遮熱部１５の発泡層１４が加熱されるとともに発泡し、この発泡した発泡層１４によって木材本体部１１への熱移動を抑制する遮熱性能が発揮される。また、遮熱部１５に設けられた不燃材１３によって、熱気流が木材本体部１１側に通過することを抑制でき、この不燃材１１によっても遮熱性能（遮炎性能）が発揮される。このため、表面木材部１２は燃え落ちるが、遮熱部１５によって木材本体部１１が燃えることを抑制（防止）でき、通常時に木材の良さを確保しつつ、３０分耐火や６０分耐火等の要求に応じた燃え止まり性能と遮熱性能を発揮させる（確保する）ことが可能になる。
【００４７】
また、本実施形態の木造部材１０は、表面木材部１２や遮熱部１５（不燃材１３及び発泡層１４）の厚さを小さくして殆んど厚みを増すことなく形成でき、さらに、発泡層１４の主要材が水より安いとされる珪酸ソーダなどの珪酸塩であり、安価であるため、従来の燃え代設計による場合と比較し、大幅に低コスト化及び軽量化を図ることが可能である。
【００４８】
そして、このように低コスト化及び軽量化を図り、木材の長所を消さずに火災時の燃え止まり性能と遮熱性能を確保できることで、建物への木材利用の促進を支援でき、環境に大きく貢献することが可能になる。
【００４９】
また、発泡層１４と不燃材１３が交互に積層されていることで、火災時に、木造部材１０の表面１０ａ側（加熱側）の発泡層１４と不燃材１３から順次遮熱性能を発揮することになる。これにより、火災時に、確実に遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部１１が燃えることを抑制（防止）できる。
【００５０】
さらに、表面木材部１２の裏面１２ｂ側の厚さ方向Ｔ一端側に不燃材１３（１３ａ）が設けられていることにより、高温の熱気流が遮熱部１５を通過することを確実に抑制できる。また、木材本体部１１の表面１１ａ側の厚さ方向Ｔ他端側に不燃材１３（１３ｃ）が設けられていることにより、火災発生から遮熱部１５が高温で長時間曝された場合においても、木材本体部１１に熱気流が達することを確実に抑制できる。これにより、より確実に遮熱部１５が燃え止まり性能と遮熱性能を発揮して木材本体部１１が燃えることを抑制（防止）できる。
【００５１】
また、遮熱部１５が木材本体部１１と固定具１７によって一体に保持されているため、火災時に木材本体部１１から遮熱部１５が脱落することを防止できる。また、固定具１７が木材本体部１１の内部と遮熱部１５の内部に連設され、表面木材部１２に連設されていないため、通常時に木造部材１０（表面木材部１２）の見た目等の木材の良さを損なうこともない。
【００５２】
さらに、木材本体部１１と遮熱部１５と表面木材部１２とを接着剤１６によって確実に一体化して木造部材１０を形成することが可能になる。また、この接着剤１６が耐熱性を備えていることによって、火災時においても一体性を確保することが可能になる。さらに、遮熱部１５の不燃材１３と発泡層１４を接着剤１６で一体化することで、発泡層１４が接着剤１６などで保護され、且つその含水率を長期にわたって好適に維持することが可能になる。これにより、火災時に遮熱部１５に燃え止まり性能と遮熱性能を確実に発揮させることが可能になる。
【００５３】
以上、本発明に係る木造部材の一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。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 木造部材
１０ａ 表面（一面）
１０ｂ 裏面（他面）
１１ 木材本体部（内部木材）
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１２ 表面木材部（表面木材）
１２ａ 表面
１２ｂ 裏面
１３ 不燃材（不燃紙）
１４ 発泡層
１５ 遮熱部
１５ａ 表面
１５ｂ 裏面
１６ 接着剤
１７ 固定具
Ｔ 厚さ方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮する木造部材であって、
木材本体部と木造部材の表面を形成する表面木材部との間に、不燃材と発泡層を積層してなる遮熱部を介装して形成されていることを特徴とする木造部材。
【請求項２】
請求項１記載の木造部材において、
前記遮熱部は、前記発泡層が珪酸塩を備えて形成され、前記不燃材と前記発泡層を交互に積層して形成されていることを特徴とする木造部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の木造部材において、
前記遮熱部は、前記木材本体部の表面側と前記表面木材部の裏面側の厚さ方向両端側にそれぞれ前記不燃材を配して形成されていることを特徴とする木造部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の木造部材において、
前記木材本体部の内部と前記遮熱部の内部に連設され、前記遮熱部を前記木材本体部と一体に保持する固定具が具備されていることを特徴とする木造部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の木造部材において、
前記木材本体部と前記遮熱部、前記遮熱部と前記表面木材部、前記遮熱部の前記不燃材と前記発泡層がそれぞれ、接着剤を用いて一体に接着されていることを特徴とする木造部材。
【請求項１】
火災時に燃え止まり性能と遮熱性能を発揮する木造部材であって、
木材本体部と木造部材の表面を形成する表面木材部との間に、不燃材と発泡層を積層してなる遮熱部を介装して形成されていることを特徴とする木造部材。
【請求項２】
請求項１記載の木造部材において、
前記遮熱部は、前記発泡層が珪酸塩を備えて形成され、前記不燃材と前記発泡層を交互に積層して形成されていることを特徴とする木造部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の木造部材において、
前記遮熱部は、前記木材本体部の表面側と前記表面木材部の裏面側の厚さ方向両端側にそれぞれ前記不燃材を配して形成されていることを特徴とする木造部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の木造部材において、
前記木材本体部の内部と前記遮熱部の内部に連設され、前記遮熱部を前記木材本体部と一体に保持する固定具が具備されていることを特徴とする木造部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の木造部材において、
前記木材本体部と前記遮熱部、前記遮熱部と前記表面木材部、前記遮熱部の前記不燃材と前記発泡層がそれぞれ、接着剤を用いて一体に接着されていることを特徴とする木造部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３６２５５（Ｐ２０１０−２３６２５５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５００１（Ｐ２００９−８５００１）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、独立行政法人科学技術振興機構、地域イノベーション創出研究開発事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（３９１０５４５１２）三生技研株式会社 (2)
【出願人】（０００１００６９８）アイカ工業株式会社 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、独立行政法人科学技術振興機構、地域イノベーション創出研究開発事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（３９１０５４５１２）三生技研株式会社 (2)
【出願人】（０００１００６９８）アイカ工業株式会社 (566)
【Ｆターム（参考）】
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