2×4工法

耐火性

木は火に強い

木は火に弱いとお考えではありませんか?実は、木の家は、耐火性にも優れています。
実は「木は火に強い」
木は火に弱い、とお考えではありませんか? 確かに木材は燃えやすい性質をもっています。しかし、ある程度の太さや厚さがある(つまり断面が大きい)木材は、いったん燃えても表面に炭化層をつくるだけ。火は内部まで進行しないため、強度が低下しにくいという性質をもっています。
これに対し、火に強いと考えられている鉄は、550℃を超えると急速に柔らかくなって変形し、その強度が大幅に低下します。住宅の場合、骨組みが崩れ落ちてしまうことにもなりかねません。
じつは「木は火に強い」のです。700〜950℃にまで達するといわれる現実の火災においても、実大火災実験の結果などから、これは事実として確認されています。


ある程度の太さや厚さがある(断面が大きい)木材は、燃えると表層部が炭化して、火の進行がストップ。
中心部は燃え残って強度を保ちます。

木材と鉄骨の耐火比較
常温での強度が同一の木材と鉄骨を使った実験です。木材は構造材として使われる通常のツーバイテン材。鉄骨はリップみぞ形鋼(150×75×20mm、厚さ3.2mm)。それぞれに500kgの荷重をかけ、約1,000℃まで加熱しています。
鉄骨は急速に湾曲しはじめました(三井ホームの実験による)

防耐火構造

木そのものの耐火性だけでなく、ツーバイフォー工法自体が、防耐火性に優れた構造になっています。
ツーバイフォーの「ファイヤーストップ構造」
ツーバイフォー住宅の場合、火の通り道となる床や壁の構造材などが、ファイヤーストップ材となって空気の流れを遮断。火が燃え広がるのをくい止めます。また床根太、枠組材などが一定間隔で組まれている床や壁の内部構造は、防火区域がいくつもつくられているのと同じ状態です。この一つひとつの区画によって火の進行はさらに遅くなります。 このように2重3重の防火機能をもつ「ファイヤーストップ構造」によって、ツーバイフォー住宅は初期消火の可能性が高く、火災時の被害を最小限に抑えます。
石こうボードでさらに耐火性アップ
ツーバイフォーでは、すべての天井や壁の内側全面に、厚さ12.5mm以上の石こうボードが貼られます。石こうボードの中には約21%の結晶水が含まれていて、炎があたると熱分解を起こして約25分もの間、水蒸気を放出するという優れた特性を発揮します。このため万一火災が発生しても、天井裏や壁の内部の温度が上昇しにくく、構造材が発火点(約450℃)に達するまでの時間を大きく遅らせることができます。
また床・壁の内部に埋め込まれる断熱材も、火災時の熱が構造材に伝わりにくくし、石こうボードとともに木材の発火を遅らせます。これによりツーバイフォー住宅の耐火性は、さらに高くなっています。

▲水蒸気を発生する石こうボード。

▲火災現場:石こうボード裏側には火がまわっていません。
もらい火に強いツーバイフォー住宅
隣家で火災が発生した場合、外壁の表面温度は800℃以上にも達するといわれますが、ツーバイフォー住宅はもちまえの優れた耐火性で類焼を防ぎます。

出火元住宅の解体後、姿を現したツーバイフォー住宅の西側の外壁。隣家との距離はわずか40cmであるにもかかわらず、表面の色がこげる程度の被害ですんでいる。(静岡県支部提供)
内部火災にも強い高気密構造
内部火災においては、外壁の室内側表面温度は100℃未満といわれます。高気密な構造をもつツーバイフォー住宅なら、窓やドアを閉めておけば、新しい酸素が供給されず、火はほとんど燃え広がりません。
この優れた耐火性によって、ツーバイフォー住宅はそれ自身だけでなく、周囲への被害をも防ぐことができます。

※参考資料:「日本火災学会火災便覧」
火災保険にも反映されています
高い耐火性能を有しているツーバイフォー住宅は、火災保険料率にも反映されています。火災保険料率の構造区分はA、B、C構造に分かれており、一般的な木造建築物は料率が最も高いC構造として扱われています。ですが、1時間以上の耐火性能を有する「耐火構造」のツーバイフォー住宅はA構造に扱われ、RC造と同等なのです。また、45分以上の「準耐火構造」であればB構造になります。
※詳しくは損害保険会社にご確認ください。

火災実験室温比較 1987年に建設省建設研究所などが中心となって実施した実物大住宅の火災実験では、耐火措置のとられていない木造軸組工法の住宅が約10分で1,000℃に達したのに対し、ツーバイフォー住宅では約35〜45分後という結果が出ています。

実大火災実験

当協会では、実物大住宅による火災実験を重ね、
ツーバイフォー耐火性向上のためのデータ収集に努めています。
木造3階建て住宅の実物大火災実験(1987年)
 
5分後
  1階リビングの開放した窓から黒煙がたち昇りはじめる。
   
10分経過
  高熱のため1階キッチンの窓ガラスが割れ、黒煙が建物全体を覆う。
   
20分経過
  キッチン以外の1階の窓ガラスも割れ、全面から炎が出る。1階キッチン、リビングは鎮火状態へ。
   
40分経過
  可燃物が燃え尽きた1階キッチン、リビングの炎が小さくなる。
   
70分経過
  3階南の寝室に設置された木製サッシは燃えているものの、落下せず、ガラスも割れていない。
   
73分経過
  消火直前。実験を中止した段階で、3階南の居室と小屋裏は500℃には達せず、火も入らなかった。
耐震性 耐火性 耐風性
耐久性 防音性 断熱性・気密性