PUサンドイッチパネルの耐火等級とは?

ポリウレタン(PU)サンドイッチ・パネルは、その優れた断熱性、軽量性、施工の容易さから、建築に広く採用されている。しかし、特に高い安全基準が要求される環境では、その耐火性能は極めて重要な検討事項です。

火災格付け基準

建材の防火等級は、中国のGB 8624-97のような規格で定義されており、以下のように分類されている:

  • クラスA:あらゆる燃焼に耐える不燃材料。
  • クラスB1:難燃性材料、発火しにくく、火源なしで燃焼を停止する。
  • クラスB2:可燃性物質で、ある程度の難燃性を有し、着火後は自己消火する。
  • クラスB3:耐火性のない可燃性の高い材料。

PUサンドイッチパネルの防火性能は、PURやPIRからハイブリッドPUエッジロックウール設計まで、その芯材によって決まる。

PURサンドイッチパネルの耐火等級

ポリエーテルポリオールと低いイソシアネートインデックスを使用した標準的なポリウレタン(PUR)サンドイッチパネルは、断熱性には優れているが、耐火性には劣る:

  • 難燃剤不使用クラスB3に分類され、酸素指数(OI)26以下で容易に燃焼する。
  • 難燃剤入り:添加剤によりクラスB2に昇格し、発火のしやすさを軽減し、自己消火を可能にし、OI値は26-32である。
  • 強化配合:まれにB1クラスになることもあるが、コストの関係であまり一般的ではない。

PURコアのサンプルにライターを当てて素早くテストすると、B3は連続燃焼と滴下、B2は自己消火を示す。

PIRサンドイッチパネルの耐火等級

ポリイソシアヌレート(PIR)パネルは、ポリエステルポリオールと高いイソシアネート指数(250以上)で作られており、熱安定性(150℃まで)と耐火性に優れている:

  • 標準的なPIRパネル:通常クラスB1、OI≥32の耐火性。
  • 最適化されたPIRパネル:高度な配合と不燃性フェーシング(スチールなど)により、クラスAに近い性能を持つが、完全な不燃性には追加材料が必要。

PIRパネルは、工業施設や公共施設など、高い防火安全性が求められる用途に適しています。

PUエッジ・ロックウール・サンドイッチ・パネル

PUエッジロックウールサンドイッチパネルは、ポリウレタンをエッジシーラントとして、天然の不燃素材であるロックウールコアを組み合わせたもの:

  • 防火等級:ロックウールは1000℃以上の高温にも耐えることができ、燃焼や煙の発生はほとんどありませんPUエッジは断熱性と構造的完全性を高めます。
  • 用途冷蔵倉庫、高層ビル、工業施設に最適で、火災安全性、断熱性、耐久性のバランスがとれている。

比較PUエッジロックウールパネルの長所と短所

PURやPIRサンドイッチ・パネルと比較すると、PUエッジ・ロックウール・パネルには明確な長所と短所がある:

メリット

  1. 優れた耐火性クラスAを達成し、PUR(B2-B3)やPIR(B1)をはるかに上回るため、危険性の高い場所に最適です。
  2. 最小限の煙の発生:有毒ガスを発生させるPURやPIRとは異なり、ロックウールは火にさらされてもほとんど煙を出しません。
  3. 熱安定性:ロックウールのコアは極度の暑さに耐え、PUのエッジは断熱性を維持し、PURの耐熱性の低さを上回る。
  4. 規制遵守:高価なアップグレードを必要とすることが多いPURとは異なり、厳しい消防法にも簡単に対応できます。

デメリット

  1. 高いコスト:ロックウールとPUエッジングの組み合わせは、単体のPURまたはPIRパネルに比べて製造コストが高くなる。
  2. 重量:ロックウールはPUフォームより密度が高く重いため、施工が複雑になり、構造上の要求が高まる可能性がある。
  3. 限られた断熱性:PUエッジは断熱を助けるが、ロックウール・コアはPURやPIRフォームに比べ効率が低く、同等の断熱性能を得るにはパネルを厚くする必要がある。
  4. 複雑な製造:PUエッジングとロックウールの一体化には精密な工程が要求されるため、均一なPURやPIRの製造よりも複雑さが増す。

火災性能に影響する要因

火災の等級は、以下の条件によって決まる:

  1. コア素材:ロックウール(クラスA)は、PUR(B2~B3)やPIR(B1)に勝る。
  2. 難燃剤:PURとPIRを強化するが、ロックウールには不要。
  3. フェーシング素材:スチールまたはアルミニウムは、あらゆるタイプの火炎の広がりを制限します。
  4. デザイン:PU加工されたロックウールは、不燃性コアの優位性から恩恵を受ける。

結論

PUサンドイッチパネルは、PIRとPURでB1からB2まであり、未処理のPURはB3である。対照的に、PU加工ロックウールサンドイッチパネルはクラスAを達成し、ロックウールの不燃性とPUの断熱効果を融合させている。防火安全性とコンプライアンスに優れている反面、コストと重量が高いため、予算が限られているプロジェクトでは使用が制限される可能性がある。メーカーのデータをもとに、地域の規制や具体的なニーズに合わせて選択する必要がある。