不燃木材についてちょっと調べてみた


WOOD・ALC協会の「最新!木造・木質化構造の防耐火性能~防耐火から見る木造建築の可能性」セミナーの記事、秋田県立大学で秋田杉の耐火梁開発に成功した記事、少し異なりますが、パナソニックES社がテクノストラクチャー工法の床・屋根仕様で耐火構造の大臣認定取得の記事など木造建築物の防耐火に関する記事が目につきました。(木材新聞)

WOOD・ALC協会のセミナー記事では、「木材は良く燃えるといった偏見払拭」って見出しと「そもそも木材を壁に使って大丈夫なのか、燃えないのかという疑問があると思う」と問題を提起したらしいのですが、この記事だけではよくわからないことが多い。

そもそも木材が燃えるとはなんだ?

木材は炎で熱せられることにより、木材の主成分のセルロースが熱分解されます。
熱分解によって可燃性のガスを発生し、そのガスが空気中の酸素と結びついて炎が発生し、燃焼します。
熱分解された所は炭化していきます。

言葉にすると分かりにくくなりますが、経験上こんな感じってイメージはしやすいかと思います。

では、不燃化された木材はなぜ燃えないのでしょう?

不燃木材は、ホウ酸系やリン酸系などの薬剤を木材に染みこませて作られるようです。
詳しい薬液に関しては、さすがに企業秘密なのか、情報が見当たりません。当然でしょう。

燃えにくくする方法もメーカーによって異なるようです。
薬液の差でしょうか?

不燃性ガスを発生させるタイプ

熱せられた際に可燃性ガスが発生する同時に不燃性ガスを発生させます。
不燃性ガスにより可燃性ガスと酸素の結合を妨害して、燃焼を抑えます。

発泡するタイプ

熱せられると、薬剤が発泡し、空気と熱を遮断することで、燃焼を抑えます。

吸熱分解反応をするタイプ

熱せられると、吸熱分解反応を起こし、対象物の温度を発火温度以下に抑えます。
発生する可燃性ガスの濃度を下げることで燃焼を抑えます。

吸熱分解反応って何?
化学反応を起こすために熱を必要とする反応だそうで。
熱を加える、または周りの熱を吸収し、その熱を反応に使うとのこと。

炭酸水素ナトリウムに熱を加えると、炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水が発生する。
ということだそうですが・・・・。

・・・中2の理科で習うらしいです。

で、燃焼を抑えつつも、燃えてしまった部分は焦げてしまいますが、焦げ=炭化することによって、内部の木材に熱を伝えにくくします。

といった具合で燃えにくくしているようです。

やり方は各社様々かもしれませんが、木材の利用範囲を広げる素敵なことだと思います。

2000年の改正建築基準法で、木材であっても一定の基準を満たせば防火材料として認める「性能規定」が導入されました。
2011年に「不燃木材の大臣認定仕様との不適合」なんて残念なこともありましたが、まだまだこれから新しい研究や技術が現れてくると思います。
安全と安心を実現していただきと思います。

・・・すでに夏の熱にやられつつあります。