鉄骨柱の耐火被覆構造
【課題】耐火被覆を要求される鉄骨柱周りの断熱性能と気密性能とを確保しつつ、耐火性能を向上させた鉄骨柱の耐火被覆構造を提供する。
【解決手段】不燃性の外壁３に対向して設けられる鉄骨柱４の耐火被覆構造において、鉄骨柱４の外周のうち外壁３に対向しない剥出部４Ａを覆う熱膨張性の耐火被覆シート層１０と、耐火被覆シート層１０の表面を覆う金属膜の気密層１１とを具備させ、鉄骨柱４の剥出部４Ａと耐火被覆シート層１０の間に、フェノール樹脂発泡体を主材とする断熱層１２を設ける。
【解決手段】不燃性の外壁３に対向して設けられる鉄骨柱４の耐火被覆構造において、鉄骨柱４の外周のうち外壁３に対向しない剥出部４Ａを覆う熱膨張性の耐火被覆シート層１０と、耐火被覆シート層１０の表面を覆う金属膜の気密層１１とを具備させ、鉄骨柱４の剥出部４Ａと耐火被覆シート層１０の間に、フェノール樹脂発泡体を主材とする断熱層１２を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨柱の耐火被覆構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨造の躯体からなる建物を法令により防火地域と指定されている地域で建設する場合には、当該建物を耐火建築として建築する必要があり、この種の耐火建築においては躯体を構成する鉄骨に耐火被覆を施工するのが一般的である。鉄骨に耐火被覆を施工する方法として、鉄骨に繊維系の耐火材を添わせ、該耐火材の周辺を鉄骨の周囲に存在する耐火性を有する床材や壁の下地材等に於ける最適な部位に固定する方法がある。
また、省エネルギー化を実現する建物では、建物の外壁に沿って配置された鉄骨に耐火性と共に気密性と断熱性を付与することで、建物全体の断熱気密性を確保することが必要になる場合が多い。
【０００３】
かかる要請に応じるべく、例えば特許文献１には、外壁に対向して設けられる鉄骨柱にロックウールからなる断熱材を巻装し、当該断熱材に熱膨張性の耐火被覆シートを巻装した構成が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示の構成においては、外壁と耐火被覆された鉄骨柱との間に換気通路が形成されており、建物の温熱環境に貢献するための断熱層は当該耐火被覆構造とは別に設ける構成となっているため、施工が煩雑であると共に、壁内の構成も複雑なものとなってしまう問題があった。同様に、建物内外の気密をとるための構成も耐火被覆構造とは別に設ける必要があり、これによっても施工が煩雑となってしまう問題があった。
【０００４】
また、断熱層としてロックウールが採用されているため、所望の断熱性能を得るには断熱層としての厚さが増大する問題があった。
【特許文献１】特開２００１−９８６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、耐火被覆を要求される鉄骨柱周りの耐火性能を、その断熱性能と気密性能とを確保しつつ、向上させることができる鉄骨柱の耐火被覆構造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】
【０００６】
上記課題解決のための具体的手段として、本願発明は、
（１）不燃性の外壁に対向して設けられる鉄骨柱の耐火被覆構造であって、
該鉄骨柱の外周のうち前記外壁に対向しない剥出部を覆う熱膨張性の耐火被覆シート層と、前記耐火被覆シート層の表面を覆う金属膜の気密層と、前記鉄骨柱の剥出部と耐火被覆シート層の間に設けられるフェノール樹脂発泡体を主材とする断熱層とを備えていること特徴としている。
【０００７】
上記構成においては、火災等が発生して当該鉄骨柱の近傍まで炎が到達する場合であっても、鉄骨柱と炎との間には、耐火被覆シート層のみならず、気密層と、フェノール樹脂発泡体からなる断熱層とが介在することとなる。
当該気密層により、鉄骨柱に向けての熱気の流入が防止される。また、該気密層は金属膜により形成されているために輻射熱の通過も抑制される。また、所定の温度以上となると耐火被覆シート層が膨張して（不燃性の）断熱層を形成することとなるので、これらによって当該火災による熱気の鉄骨柱に向けての流入は一次的に抑制される。
また、火災のない通常時においては、当該気密層により気密層を介しての空気の流通が著しく制限されるため、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外の気密性を確保することができるのである。
【０００８】
また、本願発明者らは、当該耐火被覆シート層と鉄骨柱との間にフェノール樹脂発泡体からなる断熱層を介在させることにより、耐火性能が著しく向上することを知見した。すなわち、本願発明者らは、実験等を通じて、火災時において、当該フェノール樹脂発泡体からなる断熱層は、過熱により炭化してしまうまでは熱気による３００℃以上の高温の温度域においても熱伝達を阻害する効果を発揮し、これによって鉄骨柱表面の温度上昇が鈍化（遅延化）することとなり、これによって耐火時間を確保することができることを確認している。また、当該断熱層は可燃性ではあるが、非発火性であり、炭化する場合にも、単に炭化するのみであって炎上や溶解等することはなく、さらには、発火や温度上昇の原因となりかねないガスの発生もないことを確認している。
したがって、当該断熱層は、火災時においても温度上昇の鈍化にのみ貢献し、温度上昇の原因となる諸要因を発現することはないので、上記気密層と耐火被覆シート層により形成される一次的な断熱を補助する二次的な断熱として有効に機能させることができると考え、上述の如き構成を採用することとした。
また、火災のない通常時においては、当該断熱層は所定の断熱性能を発揮することができ、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外間での断熱性能を確保することができる。
【０００９】
（２）また、前記耐火被覆シート層及び気密層は、前記鉄骨柱の剥出部を回りこんで前記外壁に止め付けられていることが好ましい。
これによれば、耐火被覆シート層が確実に不燃性の外壁と連続する気密に形成されている外壁に連続することとなり、建物内外の気密耐火性能をより向上させることができる。
【００１０】
（３）また、前記耐火被覆シート層は、不燃性の仕上げ材に覆われていることが好ましい。
これによれば、鉄骨柱に対する耐火性能をさらに向上させることができる。
【００１１】
（４）また、前記耐火被覆シート層と鉄骨柱との間に不燃性の下地材が介在していることが好ましい。
これによれば、耐火性能をさらに向上させることができるばかりでなく、当該下地材に仕上げ層を止めつけることができ、施工性を向上させることができる。また、かかる構成によれば、下地材によりある程度の耐火性能を担保することができるので、その分だけ耐火被覆シートの厚みを減少させることができ、比較的高価格の耐火被覆シートの使用量を減らすことができてコストダウン化を図ることができる。
【００１２】
（５）また、前記鉄骨柱と外壁との間に断熱部材が介在していることが好ましい。
当該断熱部材により、火災のない通常時における当該鉄骨柱周りの断熱性が向上することとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の耐火被覆構造によれば、耐火被覆を要求される鉄骨柱周りの耐火性能を、その断熱性能と気密性能とを確保しつつ、向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１及び図２に基づき、本発明を実施した形態につき、詳細に説明する。
図１に示す如く、本発明に係る鉄骨柱の耐火被覆構造が利用される典型的な建物は、基礎１と、該基礎１上に組み上げられる構造躯体２と、該構造躯体２に支持される外壁３とを備えて形成される地上２階の組立住宅である。
基礎１は、外壁３や間仕切り壁の長さ方向に連続する同一断面の鉄筋コンクリート製の布基礎として形成されている。
構造躯体２は、基礎１上に立設される鉄骨柱４と、該鉄骨柱４間に架け渡される鉄骨梁５と、基礎１や鉄骨梁５に支持される床スラブ６とを備えて形成される鉄骨の軸組構造として構成されている。
【００１５】
鉄骨柱４は、鋼製の角パイプにより又は該角パイプの端部に柱頭部材や柱脚部材を取り付けて形成されている。
鉄骨梁５は、上下一対のフランジと、該上下一対のフランジの中央部間を連結するウェブとを備えて形成される所謂Ｈ型鋼により形成されており、梁端部に設けられたエンドプレートを介して鉄骨柱４に高力ボルト接合されており、これによって溶接接合を排することとして作業者の熟練によらず接合部位の品質を一定のものとしている。
床スラブ６は、複数枚の平板状の軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ（Autoclaved Lightweight aerated Concreteの略））製の床パネルを敷設することにより形成されている。１階床スラブ６を形成する床パネルは、端部を基礎の上面に載置した状態で設置されている。また、２階の床スラブ６及び屋根スラブ６を形成する床パネルは、端部を鉄骨梁５の上フランジ上面に載置した状態で、該梁５に取り付けられた剛床金物を介して当該鉄骨梁５に支持されている。
外壁３は、複数枚の平板状の軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）製の外壁パネルを並べて配備することにより形成されている。
また、各外壁パネルは、当該階の床スラブ６の下面から鉄骨梁５の上フランジの上面に至る少なくとも各階の高さに相当する高さを有している。また、各階の外壁パネルは、鉄骨梁５から外壁パネルに向けて突出した状態に取り付けられる自重受け金具やイナズマプレート等の各種支持金物を適宜介して鉄骨梁５や基礎１に上下端部が支持されている。
【００１６】
また、図２に示す如く、建物の隅部に位置する鉄骨柱４に対しては、建物の隅部を形成する位置に外壁３と同様の軽量気泡コンクリートからなるコーナーパネル部材７が設けられており、各壁面を形成する外壁３は、小口面を当該コーナーパネル部材７の小口面に対向させた状態で設けられている。
上述の如く軽量気泡コンクリートにより形成される床スラブ６や外壁３は、軽量で且つ高い断熱性能を有するものとなる。
【００１７】
また、図１に示す如く、これら構造躯体２及び外壁３に沿って、居室の壁面８ａ及び天井面８ｂを形成する内装構造８が設けられ、これら構造躯体２及び外壁３と内装構造８の間に沿外壁断熱材９が設けられている。ここで、内装構造８の壁面８ａは、外壁３に所定の間隔を空けて対向する位置で格子状に組み立てられ下地部材に、壁面８ａを構成する壁板が隙間なく敷設されて形成されている。
【００１８】
また、本実施形態の建物は、躯体を耐火構造とすべきと法令に定められている地域に建設されており、かかる要請に対応すべく、構造躯体２を形成する鉄骨柱４に本発明に係る耐火被覆構造が設けられている。
【００１９】
図２は、上記建物の隅部に位置する鉄骨柱４に耐火被覆構造を設けた構成を示しており、該耐火被覆構造は、不燃性の外壁３及びコーナーパネル７に対向して設けられる鉄骨柱４周りに設けられており、該鉄骨柱４の外周のうち前記外壁３に対向しない剥出部４Ａを覆う熱膨張性の耐火被覆シート層１０と、耐火被覆シート層１０の表面を覆う金属膜の気密層１１と、鉄骨柱４の剥出部４Ａと耐火被覆シート層１０の間に設けられるフェノール樹脂発泡体を主材とする可燃性の断熱層１２とを備えていると共に、鉄骨柱４の剥出部４Ａと断熱層１２との間に設けられる下地材１３と、気密層１１を覆う仕上材１４とを備えている。
【００２０】
鉄骨柱４の剥出部４Ａは、外壁３及びコーナーパネル７に対向していない面であって、外壁３と内装構造８との間に露出する第１内側面と第２内側面のことをいう。
耐火被覆シート層１０は、グラファイト粉末等の発泡顔料をエポキシ樹脂やブチル等の樹脂バインダーで固めたシート状に形成され、加熱により所定温度に達すると発泡・膨張し、膨張後に燃焼せずに断熱性を発揮する有機系の耐火材である。該膨張断熱シートは、通常の温度環境下では膨張することなく、２００℃程度以上に加熱されると厚さ方向に５〜４０倍程度に発泡して膨張し、当該膨張による発泡残渣が断熱層として機能するものであって、通常の温度環境下で厚さを１ｍｍ〜５ｍｍ程度とすると共に比重１〜２程度とし、火災時の高温雰囲気により５〜４０倍に膨張するものが好ましい。本実施形態においては、この種の耐火被覆シート層として、フィブロック（登録商標フィブロック／Ｆｉｂｌｏｃｋ。商標権者：積水化学工業株式会社）を用いている。
なお、耐火被覆シート層１０としては、上記フィブロックに限定されず、無機系又は有機系の他の熱膨張性の断熱シートも採用可能である。
【００２１】
また、耐火被覆シート層１０の表面に設けられる気密層１１は、アルミニウム薄膜（アルミニウム箔）を用いており、これによって、当該気密層１１は、耐火被覆シート層１０側となる裏面側から表面側に向けて又は該表面側から裏面側に向けての通気を略完全に遮断するばかりでなく、きわめて薄く且つ軽量に形成されるものとなる。
また、アルミニウムは、きわめて高い熱反射率（一般には９７％程度）を有しているので、輻射熱がアルミニウム薄膜に到達する場合であっても、殆どの輻射熱はアルミニウム薄膜表面で反射され、きわめて僅かな輻射熱がアルミニウム薄膜を貫通するのみとなり、これによって、火災時においても気密層１１を通じての鉄骨柱４に向けての熱の移動が著しく抑制され、ひいては鉄骨柱４表面の温度上昇の鈍化が図られるのである。
なお、本実施形態において耐火被覆シート層１０及び気密層１１は、上記耐火被覆シート層１０の表面に気密層１１を被覆した一体のものを用いているが、気密層１１としては、アルミニウム箔をガラス繊維により補強してなるアルミガラスクロス等を用い、耐火被覆シート層１０と別体として用いることも好ましい。
【００２２】
上述の如く本実施形態においては、耐火被覆シート層１０と気密層１１とは一体に形成されており、一方の端部が一方の外壁３に釘や鋲等の固定具１５を介して止め付けられており、鉄骨柱４の剥出部４Ａを周り込んで他方の端部が他方の外壁３に固定具１５を介して止めつけられている。これによって、鉄骨柱４の剥出部４Ａは耐火被覆シート層１０及び気密層１１に覆われることとなる。
【００２３】
断熱層１２は、鉄骨柱４の一方の内側面に対向して設けられる一方の断熱部１２ａと、鉄骨柱４の他方の内側面に対向して設けられる他方の断熱部１２ｂと備えている。これら断熱部１２ａ、１２ｂは、一方の端部が外壁３に突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられている。
これら各断熱部１２ａ、１２ｂは、フェノール樹脂発泡体等の成形体や発泡体を板状に形成して構成されており、具体的には、本件出願人が開発して既に国際出願（特願２０００−５５８１５８）した技術（ネオマフォーム（登録商標））に係るものを用いている。当該技術に係るフェノール樹脂発泡体は、断熱材として好ましく使用することが可能で、且つ気密材としても好ましく使用することが可能である。
【００２４】
上記技術に係るフェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂基体部と、多数の微細気泡から形成される気泡部とを有し、密度を１０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３とするフェノールフォームである。また、該フェノール樹脂発泡体は、微細気泡が炭化水素を含有し且つ平均気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲にあり、大部分の微細気泡の気泡壁が滑らかなフェノール樹脂基体面によって構成されている。そして、発泡剤が炭化水素であるにも関わらず、従来のフロン系発泡剤と遜色のない熱伝導率を持ち、且つ熱伝導率の経時的な変化もなく、圧縮強度等の機械的強度に優れ、脆性が改善される。
上記フェノール樹脂発泡体では、高い断熱性と気密性を有し、且つこれらの性能を長期間維持し得る性質を有している。フェノール樹脂発泡体に於ける断熱性は、気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍと小さく、且つ独立気泡率を８０％以上と高く保持することによって確保することが可能である。
例えば、フェノール樹脂発泡体の密度を２７ｋｇ／ｍ３に設定した場合、２０℃に於ける熱伝導率は０．０２Ｗ／ｍ・Ｋである。また、当該フェノール樹脂発泡体の耐熱温度（熱変形温度）は１６０℃〜２００℃程度であり、当該温度までは形状を保持して断熱性能を発揮し続けるため、これによって、当該フェノール樹脂発泡体からなる断熱層は、自らが高温となっても高い断熱性能を維持する。
また、フェノール樹脂発泡体は、上述の如く熱変形温度が１６０℃〜２００℃であって高い耐燃焼性を有しており、火炎が作用したとき、単に炭化するのみであって、着火することのない非発火性であり、さらには、爆発・燃焼や温度上昇に起因するガスの発生もない。
【００２５】
ところで、押出法発泡ポリスチレン３種は、熱伝導率；０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；２０Ｎ／ｃｍ２、熱変形温度；８０℃であり、硬質ウレタンフォーム２種は熱伝導率；０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；８Ｎ／ｃｍ２、熱変形温度；１００℃である。そうすると、前記フェノール樹脂発泡体は、これら押出法発泡ポリスチレン３種や硬質ウレタンフォーム２種よりも充分に高い性能を有する。
このため、フェノール樹脂発泡体からなる断熱材では、従来の押出法発泡ポリスチレンや硬質ウレタンフォームの約２／３程度の厚さで略同等の断熱性能を発揮することが可能である。
また、フェノール樹脂発泡体は、比較的脆い材料であるため、少なくとも片面にクラフト紙や不織布からなる保護層を設けるのが一般的である。特に、本件出願人が開発して特許出願している特開平１１−１９８３３２号公報に開示されたフェノール樹脂発泡体積層板は、保護層を形成する不織布を改良することによって接着性能を向上させたものであり、この不織布によってフェノール樹脂発泡体の強度を改善して、強度、断熱性共に優れた建築用断熱材料として提供されるものである。
なお、各断熱部１２ａ、１２ｂは、厚さを７ｍｍ〜４５ｍｍの範囲で設定されたものを用いることが好ましく、本実施形態においては厚さを１２ｍｍとしたものを採用している。
【００２６】
下地材１３は、石膏ボードにより形成されており、鉄骨柱４と断熱層１２の一方の断熱部１２ａの間に設けられる一方の下地板１３ａと、鉄骨柱４と断熱層１２の他方の断熱部１２ｂとの間に設けられる他方の下地板１３ｂとを備え、各下地板１３ａ、１３ｂは、不燃性の接着剤等を介して鉄骨柱４に夫々取り付けられている。これら下地板１３ａ、１３ｂは、一方の端部が外壁３に突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられている。
【００２７】
また、仕上げ材１４も、石膏ボードにより形成されており、断熱層１２の一方の断熱部１２ａを介して下地材１３の一方の下地板１３ａに対向する一方の仕上げ板１４ａと、断熱層１２の他方の断熱部１２ｂを介して下地材１３の他方の下地板１３ｂに対向する他方の仕上げ板１４ｂとを備え、各仕上げ板１４ａ、１４ｂは、ビスや釘等の固定具を介して下地板１３ａ、１３ｂに鋲着されている。これら仕上げ板１４ａ、１４ｂは、一方の端部が外壁３に沿って設けられた沿外壁断熱材９に突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられており、これによって、断熱層１２の各断熱部１２ａ、１２ｂは、下地材１３と仕上げ材１４とに挟持されるものとなる。
なお、各下地材１３及び仕上げ材１４は、厚さを７ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定された板材を用いることが好ましく、本実施形態においては厚さを９.５ｍｍとしたものを採用している。
【００２８】
また、該外壁３及びコーナーパネル材７と鉄骨柱４の間には、薄板状の断熱部１６が設けられている。
該断熱部１６は、上記断熱層１２の断熱部材と同様に、フェノール樹脂発泡体を薄板状に形成したものが用いられており、鉄骨柱４と一方の外壁３及びコーナーパネル部材７の一方の片の間に設けられる一方の断熱部材と、鉄骨柱４と他方の外壁３及びコーナーパネル部材７の他方の片の間に設けられる他方の断熱部材とを備えている。各断熱部材は、一方の端部が下地材１３の各下地板１３ａ、１３ｂに突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられており、これによって、該下地材１３を介して断熱層１２に対向している。
なお、断熱部１６の各断熱部材は、厚さを７ｍｍ〜２５ｍｍの範囲で設定されたものを用いることが好ましく、本実施形態においては厚さを７ｍｍとしたものを採用している。
【００２９】
また、前述のように、構造躯体２及び外壁３と内装構造８の間には沿外壁断熱材９が設けられているが、該沿外壁断熱材９も、上記断熱層１２の断熱部材と同様にフェノール樹脂発泡体を板状に形成したものが用いられており、鉄骨柱４側の端部の小口面は、気密層１１及び耐火被覆シート層１０を介して断熱層１２の断熱部に突き付けられている。これによって、該気密層１１及び耐火被覆シート層１０はこれら断熱層１２と断熱材９に挟持されると共に、気密層１１及び耐火被覆シート層１０の端部と外壁３との継目は断熱材９によって覆われることとなる。これによって、断熱層１２と気密層１１とは密着することとなり、これらの間に形成される継目に気密テープなどで気密処理を施すことにより、そこからの漏気は著しく低減され、これによって気密層１１内外の気密性能がさらに向上することとなる。また、該断熱層１２の断熱部と断熱材９とが突き合わされることとなり、これによって、一方の断熱材９→断熱層１２の一方の断熱部１２ａ→断熱層１２の他方の断熱部１２ｂ→他方の断熱材９として連続する断熱ラインが形成されることとなる。また、該断熱材９は気密性も有しており、かつ継目を気密テープなどで気密処理されているので、上述の如き構成により、一方の断熱材９→気密層１１→他方の断熱材９として連続する気密ラインが形成されることとなる。
【００３０】
本実施形態によれば、鉄骨柱４の近傍にて火災等が発生する場合であっても、鉄骨柱４と炎との間には、耐火被覆シート層１０のみならず、気密層１１と断熱層１２が介在し、当該気密層１１により、鉄骨柱４に向けての熱気の流入が防止される。また、気密層１１は金属膜により形成されているために輻射熱の通過も抑制される。さらに、所定の温度以上となると耐火被覆シート層１０が膨張して不燃性の断熱層を形成することとなるので、これらによって当該火災による熱気の鉄骨柱４に向けての流入は一次的に抑制される。
また、火災のない通常時においては、当該気密層１１により空気の流通が著しく制限されるため、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外の気密性を確保することができるのである。
【００３１】
また、本願発明者らは、耐火被覆シート層１０と鉄骨柱４との間にフェノール樹脂発泡体からなる断熱層１２を介在させることにより、耐火性能が著しく向上することを知見した。すなわち、本願発明者らは、火災時において、当該フェノール樹脂発泡体からなる断熱層１２は、過熱により炭化してしまうまでは熱気による３００℃以上の高温の温度域においても熱伝達を阻害する効果を発揮し、これによって鉄骨柱４表面の温度上昇が鈍化（遅延化）することとなり、これによって耐火時間を確保することができる。また、断熱層１２が炭化する場合にも、単に炭化するのみであって炎上や溶解等することはなく、さらには、発火や温度上昇の原因となりかねないガスの発生もない。
したがって、断熱層１２は、火災時においても温度上昇の鈍化にのみ貢献し、温度上昇の原因となる諸要因を発現することはないので、気密層１１と耐火被覆シート層１０により形成される一次的な断熱を補助する二次的な断熱として有効に機能する。
また、火災のない通常時においては、断熱層１２は所定の断熱性能を発揮することができ、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外間での断熱性能を確保することができる。
【００３２】
さらに、耐火被覆シート層１０と鉄骨柱４との間に不燃性の下地材１３を介在させたので、耐火性能をさらに向上させることができるばかりでなく、下地材１３に仕上げ材１４を止めつけることができ、施工性を向上させることができる。また、下地材１３によりある程度の耐火性能を担保することができるので、その分だけ耐火被覆シート層１０の厚みを減少させることができ、比較的高価格の耐火被覆シートの使用量を減らすことができ、コストダウン化を図ることができる。
【００３３】
以上、本発明の耐火被覆構造の実施形態について詳述したが、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではない。
例えば、上記実施形態のうち、耐火被覆シート層１０、気密層１１、鉄骨柱４の剥出部４Ａを覆う断熱層１２以外の構成を除いたものを採用することが可能であり、図３に示す如く、薄板状の断熱部を不存在とする構成や、図４に示す如く、下地材を不存在とする構成を採用する場合であっても、本実施形態と同様の作用効果を奏する。
また、鉄骨柱の一側面のみが不燃性の外壁に対向している場合、当該鉄骨柱の剥出部４Ａは当該一側面以外の側面によって構成され、当該剥出部４Ａに上述の如く断熱層、耐火被覆シート層、気密層を備えた耐火被覆構造を設ける構成を採用することも可能である。また、外壁に対向せずに建物の内部で鉄骨梁を支持する鉄骨柱は、側面が全て剥出部となるが、当該剥出部に上述の如く断熱層、耐火被覆シート層、気密層を備えた耐火被覆構造を設ける構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造を用いた建物の側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造の平断面図である。
【図３】図２と同様の図で、本発明の他の実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造を示す。
【図４】図２と同様の図で、本発明の更に他の実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造を示す。
【符号の説明】
【００３５】
１ 基礎
２ 構造躯体
３ 外壁
４ 鉄骨柱
４Ａ 剥出部
５ 鉄骨梁
６ 床スラブ
７ コーナーパネル
８ 内装構造
９ 沿外壁断熱材
１０ 耐火被覆シート層
１１ 気密層
１２ 断熱層
１２ａ、１２ｂ 断熱部
１３ 下地材
１３ａ、１３ｂ 下地板
１４ 仕上げ材
１４ａ、１４ｂ 仕上げ板
１５ 固定具
１６ 断熱部（断熱部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨柱の耐火被覆構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨造の躯体からなる建物を法令により防火地域と指定されている地域で建設する場合には、当該建物を耐火建築として建築する必要があり、この種の耐火建築においては躯体を構成する鉄骨に耐火被覆を施工するのが一般的である。鉄骨に耐火被覆を施工する方法として、鉄骨に繊維系の耐火材を添わせ、該耐火材の周辺を鉄骨の周囲に存在する耐火性を有する床材や壁の下地材等に於ける最適な部位に固定する方法がある。
また、省エネルギー化を実現する建物では、建物の外壁に沿って配置された鉄骨に耐火性と共に気密性と断熱性を付与することで、建物全体の断熱気密性を確保することが必要になる場合が多い。
【０００３】
かかる要請に応じるべく、例えば特許文献１には、外壁に対向して設けられる鉄骨柱にロックウールからなる断熱材を巻装し、当該断熱材に熱膨張性の耐火被覆シートを巻装した構成が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示の構成においては、外壁と耐火被覆された鉄骨柱との間に換気通路が形成されており、建物の温熱環境に貢献するための断熱層は当該耐火被覆構造とは別に設ける構成となっているため、施工が煩雑であると共に、壁内の構成も複雑なものとなってしまう問題があった。同様に、建物内外の気密をとるための構成も耐火被覆構造とは別に設ける必要があり、これによっても施工が煩雑となってしまう問題があった。
【０００４】
また、断熱層としてロックウールが採用されているため、所望の断熱性能を得るには断熱層としての厚さが増大する問題があった。
【特許文献１】特開２００１−９８６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、耐火被覆を要求される鉄骨柱周りの耐火性能を、その断熱性能と気密性能とを確保しつつ、向上させることができる鉄骨柱の耐火被覆構造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】
【０００６】
上記課題解決のための具体的手段として、本願発明は、
（１）不燃性の外壁に対向して設けられる鉄骨柱の耐火被覆構造であって、
該鉄骨柱の外周のうち前記外壁に対向しない剥出部を覆う熱膨張性の耐火被覆シート層と、前記耐火被覆シート層の表面を覆う金属膜の気密層と、前記鉄骨柱の剥出部と耐火被覆シート層の間に設けられるフェノール樹脂発泡体を主材とする断熱層とを備えていること特徴としている。
【０００７】
上記構成においては、火災等が発生して当該鉄骨柱の近傍まで炎が到達する場合であっても、鉄骨柱と炎との間には、耐火被覆シート層のみならず、気密層と、フェノール樹脂発泡体からなる断熱層とが介在することとなる。
当該気密層により、鉄骨柱に向けての熱気の流入が防止される。また、該気密層は金属膜により形成されているために輻射熱の通過も抑制される。また、所定の温度以上となると耐火被覆シート層が膨張して（不燃性の）断熱層を形成することとなるので、これらによって当該火災による熱気の鉄骨柱に向けての流入は一次的に抑制される。
また、火災のない通常時においては、当該気密層により気密層を介しての空気の流通が著しく制限されるため、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外の気密性を確保することができるのである。
【０００８】
また、本願発明者らは、当該耐火被覆シート層と鉄骨柱との間にフェノール樹脂発泡体からなる断熱層を介在させることにより、耐火性能が著しく向上することを知見した。すなわち、本願発明者らは、実験等を通じて、火災時において、当該フェノール樹脂発泡体からなる断熱層は、過熱により炭化してしまうまでは熱気による３００℃以上の高温の温度域においても熱伝達を阻害する効果を発揮し、これによって鉄骨柱表面の温度上昇が鈍化（遅延化）することとなり、これによって耐火時間を確保することができることを確認している。また、当該断熱層は可燃性ではあるが、非発火性であり、炭化する場合にも、単に炭化するのみであって炎上や溶解等することはなく、さらには、発火や温度上昇の原因となりかねないガスの発生もないことを確認している。
したがって、当該断熱層は、火災時においても温度上昇の鈍化にのみ貢献し、温度上昇の原因となる諸要因を発現することはないので、上記気密層と耐火被覆シート層により形成される一次的な断熱を補助する二次的な断熱として有効に機能させることができると考え、上述の如き構成を採用することとした。
また、火災のない通常時においては、当該断熱層は所定の断熱性能を発揮することができ、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外間での断熱性能を確保することができる。
【０００９】
（２）また、前記耐火被覆シート層及び気密層は、前記鉄骨柱の剥出部を回りこんで前記外壁に止め付けられていることが好ましい。
これによれば、耐火被覆シート層が確実に不燃性の外壁と連続する気密に形成されている外壁に連続することとなり、建物内外の気密耐火性能をより向上させることができる。
【００１０】
（３）また、前記耐火被覆シート層は、不燃性の仕上げ材に覆われていることが好ましい。
これによれば、鉄骨柱に対する耐火性能をさらに向上させることができる。
【００１１】
（４）また、前記耐火被覆シート層と鉄骨柱との間に不燃性の下地材が介在していることが好ましい。
これによれば、耐火性能をさらに向上させることができるばかりでなく、当該下地材に仕上げ層を止めつけることができ、施工性を向上させることができる。また、かかる構成によれば、下地材によりある程度の耐火性能を担保することができるので、その分だけ耐火被覆シートの厚みを減少させることができ、比較的高価格の耐火被覆シートの使用量を減らすことができてコストダウン化を図ることができる。
【００１２】
（５）また、前記鉄骨柱と外壁との間に断熱部材が介在していることが好ましい。
当該断熱部材により、火災のない通常時における当該鉄骨柱周りの断熱性が向上することとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の耐火被覆構造によれば、耐火被覆を要求される鉄骨柱周りの耐火性能を、その断熱性能と気密性能とを確保しつつ、向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１及び図２に基づき、本発明を実施した形態につき、詳細に説明する。
図１に示す如く、本発明に係る鉄骨柱の耐火被覆構造が利用される典型的な建物は、基礎１と、該基礎１上に組み上げられる構造躯体２と、該構造躯体２に支持される外壁３とを備えて形成される地上２階の組立住宅である。
基礎１は、外壁３や間仕切り壁の長さ方向に連続する同一断面の鉄筋コンクリート製の布基礎として形成されている。
構造躯体２は、基礎１上に立設される鉄骨柱４と、該鉄骨柱４間に架け渡される鉄骨梁５と、基礎１や鉄骨梁５に支持される床スラブ６とを備えて形成される鉄骨の軸組構造として構成されている。
【００１５】
鉄骨柱４は、鋼製の角パイプにより又は該角パイプの端部に柱頭部材や柱脚部材を取り付けて形成されている。
鉄骨梁５は、上下一対のフランジと、該上下一対のフランジの中央部間を連結するウェブとを備えて形成される所謂Ｈ型鋼により形成されており、梁端部に設けられたエンドプレートを介して鉄骨柱４に高力ボルト接合されており、これによって溶接接合を排することとして作業者の熟練によらず接合部位の品質を一定のものとしている。
床スラブ６は、複数枚の平板状の軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ（Autoclaved Lightweight aerated Concreteの略））製の床パネルを敷設することにより形成されている。１階床スラブ６を形成する床パネルは、端部を基礎の上面に載置した状態で設置されている。また、２階の床スラブ６及び屋根スラブ６を形成する床パネルは、端部を鉄骨梁５の上フランジ上面に載置した状態で、該梁５に取り付けられた剛床金物を介して当該鉄骨梁５に支持されている。
外壁３は、複数枚の平板状の軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）製の外壁パネルを並べて配備することにより形成されている。
また、各外壁パネルは、当該階の床スラブ６の下面から鉄骨梁５の上フランジの上面に至る少なくとも各階の高さに相当する高さを有している。また、各階の外壁パネルは、鉄骨梁５から外壁パネルに向けて突出した状態に取り付けられる自重受け金具やイナズマプレート等の各種支持金物を適宜介して鉄骨梁５や基礎１に上下端部が支持されている。
【００１６】
また、図２に示す如く、建物の隅部に位置する鉄骨柱４に対しては、建物の隅部を形成する位置に外壁３と同様の軽量気泡コンクリートからなるコーナーパネル部材７が設けられており、各壁面を形成する外壁３は、小口面を当該コーナーパネル部材７の小口面に対向させた状態で設けられている。
上述の如く軽量気泡コンクリートにより形成される床スラブ６や外壁３は、軽量で且つ高い断熱性能を有するものとなる。
【００１７】
また、図１に示す如く、これら構造躯体２及び外壁３に沿って、居室の壁面８ａ及び天井面８ｂを形成する内装構造８が設けられ、これら構造躯体２及び外壁３と内装構造８の間に沿外壁断熱材９が設けられている。ここで、内装構造８の壁面８ａは、外壁３に所定の間隔を空けて対向する位置で格子状に組み立てられ下地部材に、壁面８ａを構成する壁板が隙間なく敷設されて形成されている。
【００１８】
また、本実施形態の建物は、躯体を耐火構造とすべきと法令に定められている地域に建設されており、かかる要請に対応すべく、構造躯体２を形成する鉄骨柱４に本発明に係る耐火被覆構造が設けられている。
【００１９】
図２は、上記建物の隅部に位置する鉄骨柱４に耐火被覆構造を設けた構成を示しており、該耐火被覆構造は、不燃性の外壁３及びコーナーパネル７に対向して設けられる鉄骨柱４周りに設けられており、該鉄骨柱４の外周のうち前記外壁３に対向しない剥出部４Ａを覆う熱膨張性の耐火被覆シート層１０と、耐火被覆シート層１０の表面を覆う金属膜の気密層１１と、鉄骨柱４の剥出部４Ａと耐火被覆シート層１０の間に設けられるフェノール樹脂発泡体を主材とする可燃性の断熱層１２とを備えていると共に、鉄骨柱４の剥出部４Ａと断熱層１２との間に設けられる下地材１３と、気密層１１を覆う仕上材１４とを備えている。
【００２０】
鉄骨柱４の剥出部４Ａは、外壁３及びコーナーパネル７に対向していない面であって、外壁３と内装構造８との間に露出する第１内側面と第２内側面のことをいう。
耐火被覆シート層１０は、グラファイト粉末等の発泡顔料をエポキシ樹脂やブチル等の樹脂バインダーで固めたシート状に形成され、加熱により所定温度に達すると発泡・膨張し、膨張後に燃焼せずに断熱性を発揮する有機系の耐火材である。該膨張断熱シートは、通常の温度環境下では膨張することなく、２００℃程度以上に加熱されると厚さ方向に５〜４０倍程度に発泡して膨張し、当該膨張による発泡残渣が断熱層として機能するものであって、通常の温度環境下で厚さを１ｍｍ〜５ｍｍ程度とすると共に比重１〜２程度とし、火災時の高温雰囲気により５〜４０倍に膨張するものが好ましい。本実施形態においては、この種の耐火被覆シート層として、フィブロック（登録商標フィブロック／Ｆｉｂｌｏｃｋ。商標権者：積水化学工業株式会社）を用いている。
なお、耐火被覆シート層１０としては、上記フィブロックに限定されず、無機系又は有機系の他の熱膨張性の断熱シートも採用可能である。
【００２１】
また、耐火被覆シート層１０の表面に設けられる気密層１１は、アルミニウム薄膜（アルミニウム箔）を用いており、これによって、当該気密層１１は、耐火被覆シート層１０側となる裏面側から表面側に向けて又は該表面側から裏面側に向けての通気を略完全に遮断するばかりでなく、きわめて薄く且つ軽量に形成されるものとなる。
また、アルミニウムは、きわめて高い熱反射率（一般には９７％程度）を有しているので、輻射熱がアルミニウム薄膜に到達する場合であっても、殆どの輻射熱はアルミニウム薄膜表面で反射され、きわめて僅かな輻射熱がアルミニウム薄膜を貫通するのみとなり、これによって、火災時においても気密層１１を通じての鉄骨柱４に向けての熱の移動が著しく抑制され、ひいては鉄骨柱４表面の温度上昇の鈍化が図られるのである。
なお、本実施形態において耐火被覆シート層１０及び気密層１１は、上記耐火被覆シート層１０の表面に気密層１１を被覆した一体のものを用いているが、気密層１１としては、アルミニウム箔をガラス繊維により補強してなるアルミガラスクロス等を用い、耐火被覆シート層１０と別体として用いることも好ましい。
【００２２】
上述の如く本実施形態においては、耐火被覆シート層１０と気密層１１とは一体に形成されており、一方の端部が一方の外壁３に釘や鋲等の固定具１５を介して止め付けられており、鉄骨柱４の剥出部４Ａを周り込んで他方の端部が他方の外壁３に固定具１５を介して止めつけられている。これによって、鉄骨柱４の剥出部４Ａは耐火被覆シート層１０及び気密層１１に覆われることとなる。
【００２３】
断熱層１２は、鉄骨柱４の一方の内側面に対向して設けられる一方の断熱部１２ａと、鉄骨柱４の他方の内側面に対向して設けられる他方の断熱部１２ｂと備えている。これら断熱部１２ａ、１２ｂは、一方の端部が外壁３に突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられている。
これら各断熱部１２ａ、１２ｂは、フェノール樹脂発泡体等の成形体や発泡体を板状に形成して構成されており、具体的には、本件出願人が開発して既に国際出願（特願２０００−５５８１５８）した技術（ネオマフォーム（登録商標））に係るものを用いている。当該技術に係るフェノール樹脂発泡体は、断熱材として好ましく使用することが可能で、且つ気密材としても好ましく使用することが可能である。
【００２４】
上記技術に係るフェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂基体部と、多数の微細気泡から形成される気泡部とを有し、密度を１０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３とするフェノールフォームである。また、該フェノール樹脂発泡体は、微細気泡が炭化水素を含有し且つ平均気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲にあり、大部分の微細気泡の気泡壁が滑らかなフェノール樹脂基体面によって構成されている。そして、発泡剤が炭化水素であるにも関わらず、従来のフロン系発泡剤と遜色のない熱伝導率を持ち、且つ熱伝導率の経時的な変化もなく、圧縮強度等の機械的強度に優れ、脆性が改善される。
上記フェノール樹脂発泡体では、高い断熱性と気密性を有し、且つこれらの性能を長期間維持し得る性質を有している。フェノール樹脂発泡体に於ける断熱性は、気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍと小さく、且つ独立気泡率を８０％以上と高く保持することによって確保することが可能である。
例えば、フェノール樹脂発泡体の密度を２７ｋｇ／ｍ３に設定した場合、２０℃に於ける熱伝導率は０．０２Ｗ／ｍ・Ｋである。また、当該フェノール樹脂発泡体の耐熱温度（熱変形温度）は１６０℃〜２００℃程度であり、当該温度までは形状を保持して断熱性能を発揮し続けるため、これによって、当該フェノール樹脂発泡体からなる断熱層は、自らが高温となっても高い断熱性能を維持する。
また、フェノール樹脂発泡体は、上述の如く熱変形温度が１６０℃〜２００℃であって高い耐燃焼性を有しており、火炎が作用したとき、単に炭化するのみであって、着火することのない非発火性であり、さらには、爆発・燃焼や温度上昇に起因するガスの発生もない。
【００２５】
ところで、押出法発泡ポリスチレン３種は、熱伝導率；０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；２０Ｎ／ｃｍ２、熱変形温度；８０℃であり、硬質ウレタンフォーム２種は熱伝導率；０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；８Ｎ／ｃｍ２、熱変形温度；１００℃である。そうすると、前記フェノール樹脂発泡体は、これら押出法発泡ポリスチレン３種や硬質ウレタンフォーム２種よりも充分に高い性能を有する。
このため、フェノール樹脂発泡体からなる断熱材では、従来の押出法発泡ポリスチレンや硬質ウレタンフォームの約２／３程度の厚さで略同等の断熱性能を発揮することが可能である。
また、フェノール樹脂発泡体は、比較的脆い材料であるため、少なくとも片面にクラフト紙や不織布からなる保護層を設けるのが一般的である。特に、本件出願人が開発して特許出願している特開平１１−１９８３３２号公報に開示されたフェノール樹脂発泡体積層板は、保護層を形成する不織布を改良することによって接着性能を向上させたものであり、この不織布によってフェノール樹脂発泡体の強度を改善して、強度、断熱性共に優れた建築用断熱材料として提供されるものである。
なお、各断熱部１２ａ、１２ｂは、厚さを７ｍｍ〜４５ｍｍの範囲で設定されたものを用いることが好ましく、本実施形態においては厚さを１２ｍｍとしたものを採用している。
【００２６】
下地材１３は、石膏ボードにより形成されており、鉄骨柱４と断熱層１２の一方の断熱部１２ａの間に設けられる一方の下地板１３ａと、鉄骨柱４と断熱層１２の他方の断熱部１２ｂとの間に設けられる他方の下地板１３ｂとを備え、各下地板１３ａ、１３ｂは、不燃性の接着剤等を介して鉄骨柱４に夫々取り付けられている。これら下地板１３ａ、１３ｂは、一方の端部が外壁３に突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられている。
【００２７】
また、仕上げ材１４も、石膏ボードにより形成されており、断熱層１２の一方の断熱部１２ａを介して下地材１３の一方の下地板１３ａに対向する一方の仕上げ板１４ａと、断熱層１２の他方の断熱部１２ｂを介して下地材１３の他方の下地板１３ｂに対向する他方の仕上げ板１４ｂとを備え、各仕上げ板１４ａ、１４ｂは、ビスや釘等の固定具を介して下地板１３ａ、１３ｂに鋲着されている。これら仕上げ板１４ａ、１４ｂは、一方の端部が外壁３に沿って設けられた沿外壁断熱材９に突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられており、これによって、断熱層１２の各断熱部１２ａ、１２ｂは、下地材１３と仕上げ材１４とに挟持されるものとなる。
なお、各下地材１３及び仕上げ材１４は、厚さを７ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定された板材を用いることが好ましく、本実施形態においては厚さを９.５ｍｍとしたものを採用している。
【００２８】
また、該外壁３及びコーナーパネル材７と鉄骨柱４の間には、薄板状の断熱部１６が設けられている。
該断熱部１６は、上記断熱層１２の断熱部材と同様に、フェノール樹脂発泡体を薄板状に形成したものが用いられており、鉄骨柱４と一方の外壁３及びコーナーパネル部材７の一方の片の間に設けられる一方の断熱部材と、鉄骨柱４と他方の外壁３及びコーナーパネル部材７の他方の片の間に設けられる他方の断熱部材とを備えている。各断熱部材は、一方の端部が下地材１３の各下地板１３ａ、１３ｂに突き付けられると共に、他方の端部を互いに突き付けた状態で設けられており、これによって、該下地材１３を介して断熱層１２に対向している。
なお、断熱部１６の各断熱部材は、厚さを７ｍｍ〜２５ｍｍの範囲で設定されたものを用いることが好ましく、本実施形態においては厚さを７ｍｍとしたものを採用している。
【００２９】
また、前述のように、構造躯体２及び外壁３と内装構造８の間には沿外壁断熱材９が設けられているが、該沿外壁断熱材９も、上記断熱層１２の断熱部材と同様にフェノール樹脂発泡体を板状に形成したものが用いられており、鉄骨柱４側の端部の小口面は、気密層１１及び耐火被覆シート層１０を介して断熱層１２の断熱部に突き付けられている。これによって、該気密層１１及び耐火被覆シート層１０はこれら断熱層１２と断熱材９に挟持されると共に、気密層１１及び耐火被覆シート層１０の端部と外壁３との継目は断熱材９によって覆われることとなる。これによって、断熱層１２と気密層１１とは密着することとなり、これらの間に形成される継目に気密テープなどで気密処理を施すことにより、そこからの漏気は著しく低減され、これによって気密層１１内外の気密性能がさらに向上することとなる。また、該断熱層１２の断熱部と断熱材９とが突き合わされることとなり、これによって、一方の断熱材９→断熱層１２の一方の断熱部１２ａ→断熱層１２の他方の断熱部１２ｂ→他方の断熱材９として連続する断熱ラインが形成されることとなる。また、該断熱材９は気密性も有しており、かつ継目を気密テープなどで気密処理されているので、上述の如き構成により、一方の断熱材９→気密層１１→他方の断熱材９として連続する気密ラインが形成されることとなる。
【００３０】
本実施形態によれば、鉄骨柱４の近傍にて火災等が発生する場合であっても、鉄骨柱４と炎との間には、耐火被覆シート層１０のみならず、気密層１１と断熱層１２が介在し、当該気密層１１により、鉄骨柱４に向けての熱気の流入が防止される。また、気密層１１は金属膜により形成されているために輻射熱の通過も抑制される。さらに、所定の温度以上となると耐火被覆シート層１０が膨張して不燃性の断熱層を形成することとなるので、これらによって当該火災による熱気の鉄骨柱４に向けての流入は一次的に抑制される。
また、火災のない通常時においては、当該気密層１１により空気の流通が著しく制限されるため、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外の気密性を確保することができるのである。
【００３１】
また、本願発明者らは、耐火被覆シート層１０と鉄骨柱４との間にフェノール樹脂発泡体からなる断熱層１２を介在させることにより、耐火性能が著しく向上することを知見した。すなわち、本願発明者らは、火災時において、当該フェノール樹脂発泡体からなる断熱層１２は、過熱により炭化してしまうまでは熱気による３００℃以上の高温の温度域においても熱伝達を阻害する効果を発揮し、これによって鉄骨柱４表面の温度上昇が鈍化（遅延化）することとなり、これによって耐火時間を確保することができる。また、断熱層１２が炭化する場合にも、単に炭化するのみであって炎上や溶解等することはなく、さらには、発火や温度上昇の原因となりかねないガスの発生もない。
したがって、断熱層１２は、火災時においても温度上昇の鈍化にのみ貢献し、温度上昇の原因となる諸要因を発現することはないので、気密層１１と耐火被覆シート層１０により形成される一次的な断熱を補助する二次的な断熱として有効に機能する。
また、火災のない通常時においては、断熱層１２は所定の断熱性能を発揮することができ、これによって、当該耐火被覆構造を介しての建物内外間での断熱性能を確保することができる。
【００３２】
さらに、耐火被覆シート層１０と鉄骨柱４との間に不燃性の下地材１３を介在させたので、耐火性能をさらに向上させることができるばかりでなく、下地材１３に仕上げ材１４を止めつけることができ、施工性を向上させることができる。また、下地材１３によりある程度の耐火性能を担保することができるので、その分だけ耐火被覆シート層１０の厚みを減少させることができ、比較的高価格の耐火被覆シートの使用量を減らすことができ、コストダウン化を図ることができる。
【００３３】
以上、本発明の耐火被覆構造の実施形態について詳述したが、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではない。
例えば、上記実施形態のうち、耐火被覆シート層１０、気密層１１、鉄骨柱４の剥出部４Ａを覆う断熱層１２以外の構成を除いたものを採用することが可能であり、図３に示す如く、薄板状の断熱部を不存在とする構成や、図４に示す如く、下地材を不存在とする構成を採用する場合であっても、本実施形態と同様の作用効果を奏する。
また、鉄骨柱の一側面のみが不燃性の外壁に対向している場合、当該鉄骨柱の剥出部４Ａは当該一側面以外の側面によって構成され、当該剥出部４Ａに上述の如く断熱層、耐火被覆シート層、気密層を備えた耐火被覆構造を設ける構成を採用することも可能である。また、外壁に対向せずに建物の内部で鉄骨梁を支持する鉄骨柱は、側面が全て剥出部となるが、当該剥出部に上述の如く断熱層、耐火被覆シート層、気密層を備えた耐火被覆構造を設ける構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造を用いた建物の側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造の平断面図である。
【図３】図２と同様の図で、本発明の他の実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造を示す。
【図４】図２と同様の図で、本発明の更に他の実施形態に係る鉄骨柱の耐火被覆構造を示す。
【符号の説明】
【００３５】
１ 基礎
２ 構造躯体
３ 外壁
４ 鉄骨柱
４Ａ 剥出部
５ 鉄骨梁
６ 床スラブ
７ コーナーパネル
８ 内装構造
９ 沿外壁断熱材
１０ 耐火被覆シート層
１１ 気密層
１２ 断熱層
１２ａ、１２ｂ 断熱部
１３ 下地材
１３ａ、１３ｂ 下地板
１４ 仕上げ材
１４ａ、１４ｂ 仕上げ板
１５ 固定具
１６ 断熱部（断熱部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不燃性の外壁に対向して設けられる鉄骨柱の耐火被覆構造であって、
該鉄骨柱の外周のうち前記外壁に対向しない剥出部を覆う熱膨張性の耐火被覆シート層と、前記耐火被覆シート層の表面を覆う金属膜の気密層と、前記鉄骨柱の剥出部と耐火被覆シート層の間に設けられるフェノール樹脂発泡体を主材とする断熱層とを備えていることを特徴とする鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項２】
前記耐火被覆シート層及び気密層は、前記鉄骨柱の剥出部を回りこんで前記外壁に止め付けられていることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項３】
前記耐火被覆シート層及び気密層は、不燃性の仕上げ材で覆われていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項４】
前記耐火被覆シート層と鉄骨柱との間に不燃性の下地材が介在していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項５】
前記鉄骨柱と外壁との間に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項１】
不燃性の外壁に対向して設けられる鉄骨柱の耐火被覆構造であって、
該鉄骨柱の外周のうち前記外壁に対向しない剥出部を覆う熱膨張性の耐火被覆シート層と、前記耐火被覆シート層の表面を覆う金属膜の気密層と、前記鉄骨柱の剥出部と耐火被覆シート層の間に設けられるフェノール樹脂発泡体を主材とする断熱層とを備えていることを特徴とする鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項２】
前記耐火被覆シート層及び気密層は、前記鉄骨柱の剥出部を回りこんで前記外壁に止め付けられていることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項３】
前記耐火被覆シート層及び気密層は、不燃性の仕上げ材で覆われていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項４】
前記耐火被覆シート層と鉄骨柱との間に不燃性の下地材が介在していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【請求項５】
前記鉄骨柱と外壁との間に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の鉄骨柱の耐火被覆構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−４３４４５（Ｐ２０１０−４３４４５Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０７４８３（Ｐ２００８−２０７４８３）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
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