JP2017193949A - 耐火構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】耐火性に優れると共に、支持木材部への熱伝達性が極めて低く、且つ、不燃木材部が火災等により損傷した場合であっても、損傷した不燃木材部を簡単に取り外すことができ、更に、支持木材部に別の不燃木材部を比較的簡単に取り付けることができる耐火構造物を提供すること。【解決手段】本発明は、建築材料として用いられる耐火構造物Ａであって、荷重を支持するための支持木材部１と、該支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部１の外側に配置された不燃木材部２Ａと、を備え、支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間には、空間Ｓが設けられている耐火構造物Ａである。【選択図】図１

Description

本発明は、耐火構造物に関し、更に詳しくは、建築物の骨組みである建築材料、すなわち、柱、梁、壁、基礎等として用いられる耐火性を有する耐火構造物に関する。

構造耐力上主要な部分に木材を用いた、いわゆる木造建築物は、調湿性、断熱性等を有し、また、木造建築物を構成する建築材料がリサイクル可能であることから、数多く建設されている。
その一方で、木造建築物は、火災に弱いという性質を有するため、木造建築物の建築材料として、構造耐力を維持しつつ耐火性を向上させた耐火構造物が求められている。

例えば、長期荷重を支持するに足りる木材等からなる荷重支持層と、該荷重支持層の外側に配置され、木材より熱容量が大きい高熱容量材を有する燃え止まり層と、該燃え止まり層の外側に配置され、所定の燃えしろ厚さを有する木材からなる燃えしろ層とを備えた構造材が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
かかる構造材は、火災の際に、消失する部分として燃えしろ層を備えているため、燃えしろ層が燃えている間であっても、荷重支持層が一定時間にわたり強度を保つことにより建物が倒壊することを防止することができる。

特開２００５−３６４５６号公報 特許第４０６５４１６号公報 特許第４２９２１１９号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の構造材においては、荷重支持層、燃え止まり層及び燃えしろ層が横方向に連続しているため、仮に、燃えしろ層が長時間燃えた場合、熱が荷重支持層に伝達されることになる。そうすると、荷重支持層は当該熱により、焦げる恐れがあり、場合によっては発火する危険も生じ得る。
また、上記構造材においては、燃えしろ層が燃えた後は、大量の灰が残存すると共に、荷重支持層に燃え止まり層が連続しているため、仮に、荷重支持層が残存した場合であっても、燃え止まり層及び燃えしろ層を取り除くことが困難であり、更には、別の燃え止まり層及び燃えしろ層を当該荷重支持層に取り付けることは極めて複雑な作業を要することになる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐火性に優れると共に、支持木材部への熱伝達性が極めて低く、且つ、不燃木材部が火災等により損傷した場合であっても、損傷した不燃木材部を簡単に取り外すことができ、更に、支持木材部に別の不燃木材部を比較的簡単に取り付けることができる耐火構造物を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、支持木材部と該支持木材部の周囲が露出しないように該支持木材部の外側に配置された不燃木材部とを備えるものとし、さらに、支持木材部と不燃木材部との間に空間を設けることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、（１）建築材料として用いられる耐火構造物であって、荷重を支持するための支持木材部と、該支持木材部の周囲が露出しないように該支持木材部の外側に配置された不燃木材部と、を備え、支持木材部と不燃木材部との間には、空間が設けられている耐火構造物に存する。

本発明は、（２）支持木材部の外周面、又は、不燃木材部の内周面、には、スペーサーが取り付けられており、該スペーサーの厚みにより、空間が担保されている上記（１）記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（３）スペーサーの熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である上記（２）記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（４）支持木材部と不燃木材部との間の空間の幅が、１ｍｍ〜２０ｍｍである上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（５）不燃木材部が、複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（６）集成ブロック材が凸部又は凹部を有し、一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合されている上記（５）記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（７）集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなり、不燃剤を含有するものである上記（５）又は（６）に記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（８）支持木材部の外周面、又は、不燃木材部の内周面には遮熱膜が設けられている上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の耐火構造物に存する。

本発明は、（９）柱、梁又は壁として用いられる上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の耐火構造物に存する。

本発明の耐火構造物は、荷重を支持するための支持木材部を備えるので、構造耐力を確実に維持することができる。
また、耐火構造物は、支持木材部の周囲が露出しないように、該支持木材部の外側に不燃木材部が配置されているので、火が燃え移ることがなく、耐火性に優れるものとなる。なお、支持木材部は、不燃木材部により保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。すなわち、支持木材部は、初期の状態を維持することが可能である。
さらに、耐火構造物は、表面が不燃木材部であり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。

本発明の耐火構造物においては、支持木材部と不燃木材部との間に空間が設けられているので、火災時に、不燃木材部が加熱されたとしても、その熱が支持木材部へ伝達されることを抑制することができる（熱伝達抑制）。その結果、支持木材部が焦げたり、発火することを防止できる。
また、耐火構造物においては、上述した空間を介することにより、不燃木材部を支持木材部から簡単に取り外すことができる（離脱容易性）。例えば、不燃木材部が火災を受けた場合や外部からの衝撃により損傷した場合等に、損傷した不燃木材部を取り外し、支持木材部に別の不燃木材部を比較的簡単に取り付けることができる。
なお、支持木材部と不燃木材部との間の空間の幅は、１ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。

本発明の耐火構造物においては、支持木材部の外周面、又は、不燃木材部の内周面にスペーサーが取り付けられている場合、該スペーサーの厚みにより、空間を担保することができる。これにより、上述した、熱伝達抑制及び不燃木材部の離脱容易性という効果を確実に発揮することができる。
このとき、スペーサーの熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である場合、断熱性に優れるので、仮に不燃木材部が熱せられたとしても、支持木材部への熱伝達を抑制することができる。

本発明の耐火構造物においては、不燃木材部が、複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである場合、支持木材部に対する不燃木材部の取り付けを容易に行うことができる。すなわち、集成ブロック材を互いに連結させることにより、支持木材部の外側に不燃木材部を取り付け、集成ブロック材を解体することにより、不燃木材部を取り外すことができる。
また、耐火構造物においては、集成ブロック材が端部に凸部又は凹部を有し、一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合された形態であると、集成ブロック材同士を強固に連結させることができる。

本発明の耐火構造物においては、集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなり、不燃剤を含有するものである場合、確実に不燃とすることができ、且つ、十分な強度を有するものとすることができる。

本発明の耐火構造物においては、支持木材部の外周面、又は、不燃木材部の内周面に遮熱膜が設けられている場合、熱を遮断することができる。すなわち、支持木材部の外周面に遮熱膜を設けた場合は、遮熱膜が熱を高反射し、不燃木材部の内周面に遮熱膜を設けた場合は、遮熱膜が低輻射で遮熱することになる。

本発明の耐火構造物においては、建築材料の中でも、柱、梁又は壁として好適に用いることができる。

図１の（ａ）は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第１実施形態を示す一部透過斜視図であり、（ｂ）は、その水平断面図である。 図２は、第１実施形態に係る耐火構造物において支持木材部と、解体させた不燃木材部の集成ブロック材とを示す水平断面図である。 図３は、第１実施形態に係る耐火構造物において一方の集成ブロック材の凸部を他方の集成ブロック材の凹部に嵌合させた状態を模式的に示す斜視図である。 図４は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第２実施形態において支持木材部と、解体させた不燃木材部の集成ブロック材とを示す水平断面図である。 図５は、本発明に係る耐火構造物を梁として用いた第３実施形態を示す一部透過斜視図である。 図６は、本発明に係る耐火構造物を壁として用いた第４実施形態を示す斜視図である。 図７の（ａ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において、支持木材部の外周面に遮熱膜を設けた場合の例を示し、（ｂ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において、不燃木材部の内周面に遮熱膜を設けた場合の例を示す水平断面図である。 図８の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において不燃木材部を構成する集成ブロック材の数が異なる例を示す水平断面図である。 図９の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において集成ブロック材の端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本発明に係る耐火構造物は、建築材料として用いられる。具体的には、柱、梁又は壁として好適に用いられる。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る耐火構造物の第１実施形態について説明する。
図１の（ａ）は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第１実施形態を示す一部透過斜視図であり、（ｂ）は、その水平断面図である。
図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る耐火構造物Ａは、柱として用いた場合の例である。
耐火構造物Ａは、荷重を支持するための木材である支持木材部１と、該支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部１の外側に配置された不燃木材部２Ａとを備える。すなわち、耐火構造物Ａは、支持木材部１と、該支持木材部１を囲繞するように外側に配置された不燃木材部２Ａとを備える。
なお、耐火構造物Ａの上面及び下面には、不燃木材部２Ａが設けられていないが、耐火構造物Ａを柱として用いる場合、上面及び下面は、梁、柱又は床（スラブ）等の他の建築材料と接合されるので、結果として耐火構造物Ａの上面及び下面は露出しないことになる。
そして、支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間には、スペーサー３を介して、空間Ｓが設けられている。

ここで、「支持木材部」とは、木材からなり、荷重を支持するための部位を意味する。
また、「不燃木材部」とは、不燃剤を含有する木材からなる部位を意味する。なお、不燃木材部は、不燃液の作用により、不燃化されている。

耐火構造物Ａにおいては、支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部１の外側に不燃木材部２Ａが配置されているので、仮に火災が起こっても、火が耐火構造物Ａに燃え移ることがない。
また、耐火構造物Ａにおいて、支持木材部１は、不燃木材部２Ａにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。
さらに、耐火構造物Ａは、表面が不燃木材部２Ａであり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。

耐火構造物Ａにおいては、支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間に空間Ｓが設けられているので、火災時に、不燃木材部２Ａが加熱されたとしても、その熱が支持木材部１へ伝達されることを抑制することができる。その結果、支持木材部１が焦げたり、発火することを防止できる。

耐火構造物Ａにおいて、支持木材部１は、荷重を支持するための芯となる四角柱状の木材である。
当該支持木材部１は、単独で荷重に対して構造耐力上安全となるように設計されたものとなっている。すなわち、支持木材部１単独で、荷重を支持可能となっているため、仮に、不燃木材部２Ａを取り外した場合であっても構造耐力を確実に維持することができる。
なお、「荷重」とは、建築基準法に定める固定荷重、積載荷重、積雪荷重、風荷重、地震荷重及び土圧、水圧による荷重を意味する。

ここで、支持木材部１に用いられる木材としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、檜葉、栗、米栂、スプルース、米ヒバ、米松等の一般的なものが挙げられる。

支持木材部１は、室内の湿度調整の観点から、丸太から切り出した木材である、いわゆる無垢材を採用している。
なお、第１実施形態に係る耐火構造物Ａにおいては、支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間に積極的に空間Ｓを設けていることから、支持木材部１は、その空間Ｓの空気を介して、室内の湿度を調整する機能を発揮することができる。このため、支持木材部１が上述したように無垢材からなるものであると、室内の湿度調整をより効率良く行うことができる。

不燃木材部２Ａは、複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されている。
なお、不燃木材部２Ａ（集成ブロック材）の厚みＨ１は、支持木材部１を熱から保護する観点から、２０ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましい。
厚みＨ１が２０ｍｍ未満であると、厚みＨ１が上記範囲内にある場合と比較して、仮に、火災が起こった場合、熱が荷重支持層に伝達される恐れがあり、厚みＨ１が２００ｍｍを超えると、厚みＨ１が上記範囲内にある場合と比較して、重量が大きくなるため、作業性が悪くなると共に、コストが上昇する欠点がある。

図２は、第１実施形態に係る耐火構造物において支持木材部と、解体させた不燃木材部の集成ブロック材とを示す水平断面図である。
図２に示すように、不燃木材部２Ａは、上面視でＬ字状の４つの集成ブロック材２１，２２，２３，２４に分けることができる。すなわち、中空四角柱状の不燃木材部２Ａは、支持木材部１の各側面の略中間付近で分離可能となっている。
なお、以下便宜的に、図２に示す左下の集成ブロック材を第１集成ブロック材２１、左上の集成ブロック材を第２集成ブロック材２２、右上の集成ブロック材を第３集成ブロック材２３、右下の集成ブロック材を第４集成ブロック材２４ともいう。

不燃木材部２Ａにおいて、第１集成ブロック材２１は、第４集成ブロック材２４側の端部に凸部２１ａを有し、第２集成ブロック材２２側の端部に凹部２１ｂを有している。
また、第２集成ブロック材２２は、第１集成ブロック材２１側の端部に凸部２２ａを有し、第３集成ブロック材２３側の端部に凹部２２ｂを有している。
また、第３集成ブロック材２３は、第２集成ブロック材２２側の端部に凸部２３ａを有し、第４集成ブロック材２４側の端部が、階段状となっている。
また、第４集成ブロック材２４は、第１集成ブロック材２１側の端部に凹部２４ｂを有し、第３集成ブロック材２３側の端部が、階段状となっている。

そして、第１集成ブロック材２１の凸部２１ａは、第４集成ブロック材２４の凹部２４ｂに嵌合可能となっており、第２集成ブロック材２２の凸部２２ａは、第１集成ブロック材２１の凹部２１ｂに嵌合可能となっており、第３集成ブロック材２３の凸部２３ａは、第２集成ブロック材２２の凹部２２ｂに嵌合可能となっている。なお、これらの互いの嵌合関係は、締まり嵌めとすることが好ましい。
また、第３集成ブロック材２３の階段状の端部と、第４集成ブロック材２４の階段状の端部とは逆向きとなっており、当接させることにより、形状が合致するようになっている。

したがって、耐火構造物Ａにおいては、向かい合う第３集成ブロック材２３の階段状の端部と、第４集成ブロック材２４の階段状の端部とを当接させると共に、集成ブロック材２１，２２，２３，２４の互いに対応する凸部と凹部とを嵌合させることにより、支持木材部１の外側に、中空四角柱の不燃木材部２Ａが形成される。
このように、不燃木材部２Ａは、凸部及び凹部を利用して集成ブロック材２１，２２，２３，２４同士を連結させているので、不作為に外れることなく、その連結を強固なものとすることができる。
また、凸部と凹部とを嵌合する際、及び、階段状の端部同士を当接させる際には、接着剤を付与してもよく、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。この場合、両者をより強固に連結させることができる。なお、接着剤を使用しない場合や固定具を使わない場合は、支持木材部１に対する不燃木材部２Ａの着脱を容易に行うことが可能となる。

各集成ブロック材２１，２２，２３，２４は、不燃剤を含有し、複数の板状木材を互いに貼り合わせたものからなる。これにより、不燃木材部２Ａを十分な強度を有するものとすることができ、且つ、確実に不燃とすることができる。
ここで、板状木材に用いられる木材としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、檜葉、栗、米栂、スプルース、米ヒバ、米松等の無垢材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板、板状の集成材等の一般的なものを適宜用いることができる。
また、板状木材の厚みＨ２は、取り扱い易さ、及び、作り易さの観点から、５ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。

不燃剤としては、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸アンモニウム等のホウ素化合物、リン酸アンモニウム、リン酸グアニジン等のリン酸化合物、窒素化合物、臭化アンモニウム等のハロゲン化合物、シリコン化合物等が挙げられる。

集成ブロック材に不燃剤を含有させる方法は、特に限定されない。例えば、不燃剤を水等の媒体に溶解又は分散させた不燃液を作製し、当該不燃液を貼り合わせる前の板状木材、若しくは、板状木材を貼り合わせた後の集成ブロック材に吹き付ける吹付け法、当該不燃液に、乾燥した板状木材、若しくは、乾燥した集成ブロック材を浸漬することにより、不燃剤を付与する浸漬法等が挙げられる。
また、板状木材、若しくは、集成ブロック材に不燃液を付与する際、又は、付与した後に、不燃液をより均一に浸透させるため、加熱冷却処理や加圧減圧処理を施してもよい。
なお、不燃液としては、例えば、特許第３４８５９１４号に記載の不燃処理液を採用することも可能である。

板状木材は、接着剤により互いに接着される。
かかる接着剤としては、特に限定されず、レゾルシノール樹脂接着剤等の公知のものを適宜用いることができる。

各集成ブロック材２１，２２，２３，２４は、幅方向の長さが異なる板状木材の一端を揃えるようにして面同士を接着した第１積層体を、角部を形成する（別の）板状木材の端部に直角となるように接着し、幅方向の長さが異なる板状木材の一端を揃えるようにして面同士を接着した第２積層体を、第１積層体の側面に直角となるように接着し、且つ、角部を形成する板状木材に面同士を接着することにより得られる。
なお、第１実施形態に係る耐火構造物Ａにおいては、第１積層体として、３枚の板状木材を積層させており、第２積層体として、２枚の板状木材を積層させている。

このように、不燃木材部２Ａを構成する集成ブロック材２１，２２，２３，２４においては、幅方向の長さが異なる板状木材を用いているので、集成ブロック材の端部を簡単に階段状とすることができる。
また、中央の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凸部を形成することができ、逆に前後の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凹部を形成することができる。

図３は、第１実施形態に係る耐火構造物において一方の集成ブロック材の凸部を他方の集成ブロック材の凹部に嵌合させた状態を模式的に示す斜視図である。
図３に示すように、不燃木材部２Ａにおいては、一方の集成ブロック材の中央の板状木材を突出させることにより形成された上下方向に延びる凸部を、他方の集成ブロック材の前後の板状木材を突出させることにより形成された上下方向に延びる凹部に強く押し入れて嵌合させることにより、集成ブロック材同士が連結される。
このとき、凸部を形成する板状木材は、凹部に嵌合させ易くするため、凸部の両側の角部に丸みが設けられていることが好ましい。なお、かかる丸みは、集成ブロック材を作製する際に、凸部を形成する板状木材に予め設けておけばよい。また、このとき、上述したように、接着剤を用いることにより強固に連結することができ、接着剤を用いないことにより着脱可能とすることができる。

図１の（ａ）及び（ｂ）に戻り、スペーサー３は、支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間、すなわち、支持木材部１の外周面、又は、不燃木材部２Ａの内周面に取り付けられており、該スペーサー３の厚みにより、支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間の空間Ｓが担保されている。なお、スペーサー３は、支持木材部１の外周面、又は、不燃木材部２Ａの内周面に対して、少なくとも四隅に取り付けられる。
ここで、支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間の空間Ｓの幅（支持木材部１と不燃木材部２Ａとの間の水平方向の距離）Ｈ３は、１ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。なお、かかる幅Ｈ３は、スペーサー３の厚みにも相当する。
幅Ｈ３が１ｍｍ未満であると、幅Ｈ３が上記範囲内にある場合と比較して、熱が伝達され易くなるという欠点があり、幅Ｈ３が２０ｍｍを超えると、幅Ｈ３が上記範囲内にある場合と比較して、空間Ｓ内において熱の対流が生じる恐れがある。なお、対流が生じると、熱が伝導され易くなる。

スペーサー３は、平板状であり、その材質としては、例えば、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板等の不燃ボード、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、製材等の木質系材料、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー、羊毛、ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム等の断熱材等が好適に用いられる。
これらの中でも、スペーサー３は、熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材質を選択することが好ましい。この場合、仮に、不燃木材部２Ａが火災等により熱せられたとしても、支持木材部１への熱伝達を確実に抑制することができる。

第１実施形態に係る耐火構造物Ａにおいては、スペーサー３の厚みにより、空間Ｓを担保することができ、且つ、スペーサー３の厚みを変更することにより、空間Ｓの幅を調整することができる。これにより、用いる環境に応じて、熱伝達抑制及び不燃木材部２Ａの離脱容易性という効果を調整することができる。
また、耐火構造物Ａにおいては、スペーサー３を介することにより、不燃木材部２Ａを支持木材部１から簡単に取り外すことが可能となる。このことから、例えば、不燃木材部２Ａが火災を受けた場合や外部からの衝撃により損傷した場合等に、損傷した不燃木材部２Ａを取り外し、支持木材部１に別の不燃木材部を取り付けることにより、比較的簡単に元の状態とすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る耐火構造物の第２実施形態について説明する。
第２実施形態に係る耐火構造物Ｂは、上述した第１実施形態に係る耐火構造物Ａと同様に、柱として用いた場合の例である。
耐火構造物Ｂは、荷重を支持するための木材である支持木材部１と、該支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部１の外側に配置された不燃木材部２Ｂと、を備える。すなわち、耐火構造物Ｂは、支持木材部１と、該支持木材部１を囲繞するように外側に配置された不燃木材部２Ｂとを備える。
そして、支持木材部１と不燃木材部２Ｂとの間には、スペーサー３を介して、空間Ｓが設けられている。
すなわち、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂは、不燃木材部２Ｂの構造が異なること以外は、第１実施形態に係る耐火構造物Ａと同じである。

図４は、本発明に係る耐火構造物を柱として用いた第２実施形態において支持木材部と、解体させた不燃木材部の集成ブロック材とを示す水平断面図である。
図４に示すように、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂにおける不燃木材部２Ｂは、角部を有する上面視でＬ字状の４つの集成ブロック材２１，２２，２３，２５と、これらの集成ブロック材を連結する直線状の集成ブロック材（以下便宜的に「補助集成ブロック材」という。）３１，３２，３３，３４に分けることができる。すなわち、中空四角柱状の不燃木材部２Ｂは、支持木材部１の各側面の２カ所で分離可能となっている。
なお、以下便宜的に、図４に示す左下の集成ブロック材を第１集成ブロック材２１、左上の集成ブロック材を第２集成ブロック材２２、右上の集成ブロック材を第３集成ブロック材２３、右下の集成ブロック材を第５集成ブロック材２５、下側の補助集成ブロック材を第１補助集成ブロック材３１、左側の補助集成ブロック材を第２補助集成ブロック材３２、上側の補助集成ブロック材を第３補助集成ブロック材３３、右側の補助集成ブロック材を第４補助集成ブロック材３４ともいう。

不燃木材部２Ｂにおいて、第１集成ブロック材２１は、第１補助集成ブロック材３１側の端部に凸部２１ａを有し、第２補助集成ブロック材３２側の端部に凹部２１ｂを有している。
また、第２集成ブロック材２２は、第２補助集成ブロック材３２側の端部に凸部２２ａを有し、第３補助集成ブロック材３３側の端部に凹部２２ｂを有している。
また、第３集成ブロック材２３は、第３補助集成ブロック材３３側の端部に凸部２３ａを有し、第４補助集成ブロック材３４側の端部が、階段状となっている。
また、第５集成ブロック材２５は、第４補助集成ブロック材３４側の端部に凸部２５ａを有し、第１補助集成ブロック材３１側の端部に凹部２５ｂを有している。
また、第１補助集成ブロック材３１は、第５集成ブロック材２５側の端部に凸部３１ａを有し、第１集成ブロック材２１側の端部に凹部３１ｂを有している。
また、第２補助集成ブロック材３２は、第１集成ブロック材２１側の端部に凸部３２ａを有し、第２集成ブロック材２２側の端部に凹部３２ｂを有している。
また、第３補助集成ブロック材３３は、第２集成ブロック材２２側の端部に凸部３３ａを有し、第３集成ブロック材２３側の端部に凹部３３ｂを有している。
また、第４補助集成ブロック材３４は、第５集成ブロック材２５側の端部に凹部３４ｂを有し、第３集成ブロック材２３側の端部が、階段状となっている。

そして、第１補助集成ブロック材３１の凸部３１ａは、第５集成ブロック材２５の凹部２５ｂに嵌合可能となっており、第１集成ブロック材２１の凸部２１ａは、第１補助集成ブロック材３１の凹部３１ｂに嵌合可能となっており、第２補助集成ブロック材３２の凸部３２ａは、第１集成ブロック材２１の凹部２１ｂに嵌合可能となっており、第２集成ブロック材２２の凸部２２ａは、第２補助集成ブロック材３２の凹部３２ｂに嵌合可能となっており、第３補助集成ブロック材３３の凸部３３ａは、第２集成ブロック材２２の凹部２２ｂに嵌合可能となっており、第３集成ブロック材２３の凸部２３ａは、第３補助集成ブロック材３３の凹部３３ｂに嵌合可能となっている。なお、これらの互いの嵌合関係は、締まり嵌めとすることが好ましい。
また、第３集成ブロック材２３の階段状の端部と、第４補助集成ブロック材３４の階段状の端部とは逆向きとなっており、当接させることにより、形状が合致するようになっている。

したがって、耐火構造物Ｂは、第１実施形態に係る耐火構造物Ａと同様な効果を奏すると共に、不燃木材部２Ｂを、第１実施形態に係る耐火構造物Ａよりも細かく分割することにより、集成ブロック材自体を軽量化することができるので、比較的容易に施工することが可能となる。
また、補助集成ブロック材の幅方向の長さを変えることにより、不燃木材部２Ｂを、支持木材部１のサイズに対応させることができる。

各集成ブロック材２１，２２，２３，２５及び各補助集成ブロック材３１，３２，３３，３４は、第１実施形態に係る集成ブロック材と同様に、不燃剤を含有し、複数の板状木材を互いに貼り合わせたものからなる。なお、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂにおいては、３枚の板状木材を積層させて補助集成ブロック材としている。
これにより、不燃木材部２Ｂを確実に不燃とすることができ、且つ、十分な強度を有するものとすることができる。

各補助集成ブロック材３１，３２，３３，３４は、板状木材の面同士を接着することにより得られる。
また、中央の板状木材を突出させることにより、凸部を形成することができ、逆に前後の板状木材を突出させることにより、凹部を形成することができる。
さらに、幅方向の長さが異なる板状木材を用いることにより、補助集成ブロック材の端部を簡単に階段状とすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る耐火構造物の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明に係る耐火構造物を梁として用いた第３実施形態を示す一部透過斜視図である。
図５に示すように、第３実施形態に係る耐火構造物Ｃは、梁として用いた場合の例である。
耐火構造物Ｃは、荷重を支持するための木材である支持木材部１と、該支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部の外側に配置された不燃木材部２Ｃとを備える。すなわち、耐火構造物Ｃは、支持木材部１と、該支持木材部の側面及び下面を覆うように外側に配置された不燃木材部２Ｃとを備える。
なお、耐火構造物Ｃの上面及び左右の側面には、不燃木材部２Ｃが設けられていないが、耐火構造物Ｃを梁として用いる場合、上面は床（スラブ）Ｆ等の他の建築材料と接合され、左右の側面は梁（小梁）、柱又は壁等の他の建築材料と接合されるので、結果として耐火構造物Ｃの上面及び左右の側面は露出しないことになる。
そして、支持木材部１と不燃木材部２Ｃとの間には、スペーサー３を介して、空間Ｓが設けられている。

耐火構造物Ｃにおいては、支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部１の外側に不燃木材部２Ｃが配置されているので、仮に火災が起こっても、火が耐火構造物Ｃに燃え移ることがない。
また、耐火構造物Ｃにおいて、支持木材部１は、不燃木材部２Ｃにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。
さらに、耐火構造物Ｃは、表面が不燃木材部２Ｃであり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。
さらにまた、耐火構造物Ｃにおいては、支持木材部１と不燃木材部２Ｃとの間に空間Ｓが設けられているので、火災時に、不燃木材部２Ｃが加熱されたとしても、その熱が支持木材部１へ伝達されることを抑制することができる。その結果、支持木材部１が焦げたり、発火することを防止できる。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る耐火構造物の第４実施形態について説明する。
図６は、本発明に係る耐火構造物を壁として用いた第４実施形態を示す斜視図である。
図６に示すように、第３実施形態に係る耐火構造物Ｄは、壁として用いた場合の例である。
耐火構造物Ｄは、荷重を支持するための木材である支持木材部１と、該支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部の外側に配置された不燃木材部２Ｄとを備える。すなわち、耐火構造物Ｄは、支持木材部１と、該支持木材部の側面を挟むように外側に配置された不燃木材部２Ｄとを備える。
なお、耐火構造物Ｄの上面、下面及び左右の側面には、不燃木材部２Ｄが設けられていないが、耐火構造物Ｄを壁として用いる場合、上面及び下面は梁又は床（スラブ）等の他の建築材料と接合され、左右の側面は柱又は壁等の他の建築材料と接合されるので、結果として耐火構造物Ｄの上面、下面及び左右の側面は露出しないことになる。
そして、支持木材部１と不燃木材部２Ｄとの間には、スペーサー３を介して、空間Ｓが設けられている。

耐火構造物Ｄにおいては、支持木材部１の周囲が露出しないように、該支持木材部１の外側に不燃木材部２Ｄが配置されているので、仮に火災が起こっても、火が耐火構造物Ｄに燃え移ることがない。
また、耐火構造物Ｄにおいて、支持木材部１は、不燃木材部２Ｄにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもない。
さらに、耐火構造物Ｄは、表面が不燃木材部２Ｄであり、燃えしろを有さないので、火災後であっても灰等が残存することが無い。
さらにまた、耐火構造物Ｄにおいては、支持木材部１と不燃木材部２Ｄとの間に空間Ｓが設けられているので、火災時に、不燃木材部２Ｄが加熱されたとしても、その熱が支持木材部１へ伝達されることを抑制することができる。その結果、支持木材部１が焦げたり、発火することを防止できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材部１と不燃木材部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとの間に、スペーサー３を介して、空間Ｓが設けられているが、必ずしもスペーサー３を介する必要はない。すなわち、支持木材部１と不燃木材部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとの間に空間Ｓが設けられていればよい。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材部１が四角柱状の木材となっているが、荷重を支持することが可能であれば、これに限定されない。すなわち、支持木材部１は、三角柱状、五角柱状、六角柱状等の多角柱状であってもよく、円柱状であってもよい。
また、不燃木材部は中空四角柱状となっているが、支持木材部１の周囲が露出しないように配置可能であれば、これに限定されない。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、スペーサー３は、平板状となっているが、立方体であってもよい。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材部１として無垢材を採用しているが、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、集成材等からなるものであってもよい。

第１〜第４実施形態に係る耐火構造物Ａ〜Ｄにおいては、支持木材部１の外周面、又は、不燃木材部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの内周面に遮熱膜５が設けられていてもよい。
図７の（ａ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において、支持木材部の外周面に遮熱膜を設けた場合の例を示し、（ｂ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において、不燃木材部の内周面に遮熱膜を設けた場合の例を示す水平断面図である。
図７の（ａ）に示すように、支持木材部１の外周面に遮熱膜５が設けられていてもよい。この場合、仮に、熱が不燃木材部２Ｅに付与された場合であっても、遮熱膜５が熱を高反射して遮熱するので、当該熱が支持木材部１に伝達することを抑制することができる。その結果、支持木材部１が加熱されることをより一層抑制することができる。
また、図７の（ｂ）に示すように、不燃木材部２Ｆの内周面に遮熱膜５が設けられていてもよい。この場合、仮に、熱が不燃木材部２Ｆに付与された場合であっても、遮熱膜５が低輻射で遮熱するので、当該熱が支持木材部１に伝達することを抑制することができる。その結果、支持木材部１が加熱されることをより一層抑制することができる。
なお、遮熱膜５としては、例えば、遮熱塗料により形成される膜、アルミニウム箔、スズ箔等が挙げられる。

第１実施形態に係る耐火構造物Ａにおいては、不燃木材部２Ａが、４個の集成ブロック材を連結させて形成されたものからなり、第２実施形態に係る耐火構造物Ｂにおいては、不燃木材部２Ｂが、８個の集成ブロック材を連結させて形成されたものからなっているが、これに限定されない。
図８の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において不燃木材部を構成する集成ブロック材の数が異なる例を示す水平断面図である。なお、図８の（ａ）〜（ｃ）においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図８の（ａ）に示す不燃木材部２Ｇは、２個の集成ブロック材からなり、図８の（ｂ）に示す不燃木材部２Ｈは、３個の集成ブロック材からなり、図８の（ｃ）に示す不燃木材部２Ｉは、４個の集成ブロック材からなっている。このように、不燃木材部を分割した際の集成ブロック材の個数は、適宜調整することができる。

第１及び第２実施形態に係る耐火構造物Ａ，Ｂにおいて、集成ブロック材は、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなっているが、貼り合わせる板状木材の枚数は特に限定されない。
また、このとき、幅方向の長さが異なる板状木材を採用しているが、幅方向の長さが同じものが含まれていてもよく、幅方向の長さが全て同じものを用いてもよい。

第１及び第２実施形態に係る耐火構造物Ａ，Ｂにおいて、集成ブロック材の端部の側面には、互いの連結のため、凹部、凸部、階段状の部分等を設けているが、必ずしも必須ではない。
図９の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係る耐火構造物において集成ブロック材の端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。なお、図９の（ａ）〜（ｃ）においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図９の（ａ）〜（ｃ）に示すように、耐火構造物においては、集成ブロック材の端部の側面を平面とし、これらの面を互いに接着することにより、集成ブロック材同士を連結させることも可能である。

第１及び第２実施形態に係る耐火構造物Ａ，Ｂにおいて、不燃木材部は、不燃剤を含有する複数の集成ブロック材から形成されているが、不燃剤を含有するものであれば、無垢材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板等を採用することも可能である。

本発明に係る耐火構造物は、建築物の骨組みである建築材料、すなわち、柱、梁、壁、基礎等として好適に用いられる。
本発明に係る耐火構造物によれば、耐火性に優れると共に、支持木材部への熱伝達性が極めて低く、且つ、不燃木材部が火災等により損傷した場合であっても、損傷した不燃木材部を簡単に取り外すことができ、更に、支持木材部に別の不燃木材部を比較的簡単に取り付けることができる。

１・・・支持木材部
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，２Ｉ，２Ｊ，２Ｋ，２Ｌ・・・不燃木材部
２１・・・第１集成ブロック材（集成ブロック材）
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２５ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ・・・凸部
２１ｂ，２２ｂ，２４ｂ，２５ｂ，３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ・・・凹部
２２・・・第２集成ブロック材（集成ブロック材）
２３・・・第３集成ブロック材（集成ブロック材）
２４・・・第４集成ブロック材（集成ブロック材）
２５・・・第５集成ブロック材（集成ブロック材）
３・・・スペーサー
３１・・・第１補助集成ブロック材（集成ブロック材）
３２・・・第２補助集成ブロック材（集成ブロック材）
３３・・・第３補助集成ブロック材（集成ブロック材）
３４・・・第４補助集成ブロック材（集成ブロック材）
５・・・遮熱膜
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・耐火構造物
Ｈ１，Ｈ２・・・厚み
Ｈ３・・・幅
Ｓ・・・空間

Claims (9)

1. 建築材料として用いられる耐火構造物であって、
   荷重を支持するための支持木材部と、
   該支持木材部の周囲が露出しないように、該支持木材部の外側に配置された不燃木材部と、
   を備え、
   前記支持木材部と前記不燃木材部との間には、空間が設けられている耐火構造物。
2. 前記支持木材部の外周面、又は、前記不燃木材部の内周面、には、スペーサーが取り付けられており、
   該スペーサーの厚みにより、前記空間が担保されている請求項１記載の耐火構造物。
3. 前記スペーサーの熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項２記載の耐火構造物。
4. 前記支持木材部と前記不燃木材部との間の前記空間の幅が、１ｍｍ〜２０ｍｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐火構造物。
5. 前記不燃木材部が、複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐火構造物。
6. 前記集成ブロック材が凸部又は凹部を有し、
   一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合されている請求項５記載の耐火構造物。
7. 前記集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなり、不燃剤を含有するものである請求項５又は６に記載の耐火構造物。
8. 前記支持木材部の外周面、又は、不燃木材部の内周面には遮熱膜が設けられている請求項１〜７のいずれか１項に記載の耐火構造物。
9. 柱、梁又は壁として用いられる請求項１〜８のいずれか１項に記載の耐火構造物。

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