18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design Tohoku University Tohoku University of Art and Design 機能材料 的作用 外 力 機能材料 熱・光・音・水・空気等 断熱材料・音響材料・防火材料・ 耐火材料・防水材料・塗料・ 建築用仕上げ塗材・接着剤･･･ 的作用 的作用 酸・アルカリ・塩等 菌・虫・動植物等 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #1 Tohoku University 塗料・仕上塗材 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #2 Tohoku University of Art and Design Tohoku University 塗料・ペイント (錆止め・防食・防湿・防火・・・) Tohoku University of Art and Design MSDS (Material Safety Data Sheet)：特定 の化学物質を含んだ製品を出荷する際に添付 が義務付けられた安全情報を記載したシート 「化学物質等安全データシート」 油性ペイント 合成樹脂ペイント 溶剤系樹脂 塗膜形成形 塗料 ペイント （不透明） 水性（エマルション）ペイント ワニス （透明） 油ワニス 合成樹脂ワニス・ラッカー ステイン （伝統的塗料：漆・柿渋･･･） 薄付け仕上げ塗材 仕上塗材 厚付け仕上げ塗材 複層仕上げ塗材 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 溶剤の蒸発 樹脂の 濃度が増す 水の蒸発 モノマーの 濃度が増す エマルション系樹脂 天然樹脂ワニス 浸透形 樹脂 ＋ 溶剤 建築材料 #3 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 樹脂による被膜 モノマーの融合 融合により 膜を作る 建築材料 #4 1 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 仕上塗剤 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 仕上塗剤 立体的な質感など、パターン・色調が豊富で化粧性が高い 表面被覆材として機能し、 向上に寄与できる 施工が比較的容易で 薄付け仕上材 （リシン状） 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #5 Tohoku University 防水材料 厚付け仕上材 （スタッコ状） 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials Tohoku University of Art and Design 教科書 p.210 複層仕上材 （ゆず肌状） 建築材料 #6 Tohoku University Tohoku University of Art and Design メンブレン防水の例 アスファルト防水 シート防水 防 水 工 法 塗膜防水 ステンレスシート防水 ケイ酸質系塗布防水 モルタル防水 シーリング材による防水 教科書 p.210 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #7 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #8 2 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design アスファルト防水 Tohoku University アスファルト防水 Tohoku University of Art and Design 穴あきルーフィング アスファルト： 常温で固体、防水工事には加熱して液体にしたものを使用 石油精製時の残渣として得られるアスファルトを改質したもの 耐酸性・耐アルカリ性・耐久性・防水性・接着性・電気絶縁性 に優れる。（JIS K 2207で規定） アスファルト： 常温で固体、防水工事には加熱して液体にしたものを使用 石油精製時の残渣として得られるアスファルトを改質したもの 耐酸性・耐アルカリ性・耐久性・防水性・接着性・電気絶縁性 に優れる。（JIS K 2207で規定） 脱気装置 教科書 p.210 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #9 Tohoku University 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials Tohoku University of Art and Design メンブレン防水 建築材料 #10 Tohoku University Tohoku University of Art and Design シーリング材・ガスケット 防水 部材間の取り付け・接合部分、 目地間などに生じる、隙間や ひび割れを封緘する材料 水密性・気密性、 、 耐疲労性・耐候性、接着性 などが要求される 防水 ステンレス防水 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 9 シリコーン系（SR） 9 変成シリコーン系（MS） 9 ポリサルファイド系（PS） 9 アクリルウレタン系（UA） 9 ポリウレタン系（PU） 9 アクリル系（AC） 9 ポリイソブチレン系（IB） 建築材料 #11 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials シーリング 建築材料 #12 3 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design シーリング材 （JIS A 5758：2010） クラス20 クラス30S G-25LM G-25HM G-20LM G-20HM G-30SLM G-30SHM タイプF クラス25 クラス20 クラス12.5 クラス7.5 Tohoku University of Art and Design シーリング材 （JIS A 5758：2010） 製品の呼び方 タイプG クラス25 Tohoku University ［タイプ］-［クラス］［サブクラス］-［耐久性］ （［主成分］-［製品形態］） ※ クラスの値は試験における 目地幅の拡大率および縮小率 ※ Sは目地幅に対する せん断変形率 F-25LM F-25HM F-20LM F-20HM F-12.5E F-12.5P F-7.5P 例えば・・・ 試験条件 圧縮加熱温度（℃） 変形率（%） 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #13 Tohoku University シーリング材のジョイント 耐久性による区分 10030 9030 8020 100 90 80 ±30 7020 7010 70 ±20 9030G 90 ±10 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 30 建築材料 #14 Tohoku University of Art and Design 教科書 p.216 目地構成材料 タイプF・クラス25・低モジュラス・ 耐久性区分9030・変成シリコーン系2成分 の場合 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 開口部：内⇔内・内⇔外 目地構成材料 内 ※ 非接着 バックアップ材 ※ 接着 バックアップ材 内 シーリング材 シーリング材 内 外 内 外 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #15 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #16 4 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 水と納り Tohoku University Tohoku University of Art and Design 接着剤 朝日新聞山形支局（妹島和世設計） 多様な種類と用途 ⇒ 適当な材料の選定が重要 動物質接着剤 接着剤 天然系接着剤 植物質接着剤 酢酸ビニル樹脂系接着剤 ゴム系接着剤 （木工用ボンド） 合成接着剤 エポキシ樹脂系接着剤 樹脂系接着剤 シアノアクリレート系 接着剤 （瞬間接着剤） 混合形接着剤 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #17 Tohoku University 接着剤の原理 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials Tohoku University of Art and Design 教科書 p.220 Tohoku University △ × × × ◎ △ △ △ × ○ ◎ エポキシ樹脂系 酢酸ビニ ル樹脂系 機械的接着 ファスナー効果 合成ゴム 系 多様な種類と用途 ⇒ 材料表面の組成・形状などに依存 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #19 耐候性 × 経済性 × 耐熱性 ◎ 耐水性 水素結合 耐アルカリ性 × 接着力 × 作業性 プラスチック プラスチック／ × 金属／金属 プラスチック 金属／ 投錨効果 ファンデルワールス結合 プラスチック 木材／ 接着 分子間結合 木材／金属 プラスチック コンクリート／ アスファルト系 接着剤の種類 木材／木材 金 属 コンクリート／ イオン結合 被着材の適用性 木 材 コンクリート／ 能 教科書 p.219 コンクリート コンクリート／ 性 固有接着 Tohoku University of Art and Design 接着剤の性能 共有結合 原子間結合 建築材料 #18 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ エマル ション形 △ ◎ × △ ◎ × ◎ × × × ◎ △ × × △ △ ○ 溶剤形 △ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ ○ ○ × × △ △ ○ ラテック ス形 △ ○ △ ○ ◎ △ ◎ × △ × ◎ ○ △ △ △ ○ ○ 溶剤型 △ ○ ○ △ ◎ ○ ◎ ○ ○ △ ○ ◎ △ △ △ ○ ○ 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #20 5 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design Tohoku University Tohoku University of Art and Design 防火材料・耐火材料 シックハウス症候群（化学物質過敏症） 耐火材料：火災時でも耐力低下や 有害な変形を生じない材料 【症状】 特に新築やリフォーム、引越しに当たって 室内に入ると気分が悪くなる、だるい、のどの痛み などの体調の変調が出る 材料 【原因】 建材や家具などからVOC ( などの化学物質（ホルムアルデヒド、トルエン、 有機リン系殺虫剤等）が揮発、室内に充満 材料 ：火災に際して燃えない・ 燃えにくい特性を持つ材料 材料 ) 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #21 Tohoku University 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #22 Tohoku University of Art and Design 不燃材料・難燃材料 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 不燃・準不燃・難燃材料の例 教科書 p.227 表5.7.1から抜粋 教科書 p.227 図5.7.2 １：燃焼しない 不燃性能 のランク 金属板・鉄鋼・アルミニウム 石・レンガ・瓦・陶磁器質タイル・ガラス・ロックウール板・ グラスウール板 コンクリート・モルタル・しっくい 繊維混入ケイ酸カルシウム板（厚さ5mm以上） 石膏ボード（厚さ12mm以上、原紙厚さ0.6mm以下） ２： 有害な変形、 溶融、亀裂その他の損 傷を生じない ３： 有害な煙 またはガスを発生しない （外装材は除く） 石膏ボード（厚さ9mm以上、原紙厚さ0.6mm以下） パルプセメント板（厚さ6mm以上） 木毛セメント板（厚さ15mm以上） 木片セメント板（厚さ30mm以上、かさ比重0.5以上） 難燃材料 防火施工管理ラベル 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 指定材料 建築材料 #23 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 難燃合板（厚さ5.5mm以上） 石膏ボード（厚さ7mm以上、原紙厚さ0.6mm以下） 建築材料 #24 6 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 断熱材料 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 建築材料の熱伝導率 建築材料の密度と熱伝導率 ・熱伝導率が小さく、 熱を遮断する材料 室温 ・アルミ：ρ = 2.7 λ = 204 ・密度や含水状態の 影響を大きく受ける 「 外気温 教科書 p.232・図5.8.1 」が 最も優れた断熱材料 ・鋼鉄 ：ρ = 7.83 λ = 53 ・ガラス：ρ = 2.54 λ = 0.78 発泡ウレタン・グラスウール･･･ 外装タイル 内装ボード 密度 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #25 Tohoku University 吸収される音の エネルギー 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials Tohoku University of Art and Design 材料中に多数の小さな や があり、入射音が中を 通る際、空気と付近の吸音材料 との摩擦などにより熱エネル ギーに変換され、吸音される 透過音の エネルギー 反射音の エネルギー 吸音率 α 入射音の エネルギー ・孔あき板材料 （天井ボードなど） 低周波数を吸収 Tohoku University 吸音機構：多孔質材料 高周波数を吸収 ・板状材料 （ボード・合板など） 建築材料 #26 Tohoku University of Art and Design 音響材料 ・多孔質材料 （グラスウールなど） 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 一般に周波数が高いほど変換 エネルギーは大きい 周波数 f (入射)＝(反射)＋(吸収)＋(透過) 建築材料 #27 ・木毛セメント板・軽量コンクリートブロック・ フェルト・織物・カーテン・絨毯 など・・・ 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #28 7 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design 吸音率 α の空気が質量 を持った１つの塊、背後の空 気がばねとなり、１つの振動 系を構成する。ここに振動系 の共鳴周波数の音が入射す ると、孔の部分の空気が激し く振動し、付近との摩擦により 熱エネルギーに変換され、 吸音される 周波数 f 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #29 Tohoku University など・・・ 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #30 Tohoku University Tohoku University of Art and Design せっこうボード・ロックウール板 ・ に優れる ・現場での ・寸法が安定 吸音率 α 吸音率 α 周波数 f ・繊維強化セメント板・ハードボード・ パーティクルボード・板 Tohoku University of Art and Design 吸音機構と吸音率 吸音率 α 板の に近い 周波数の音が入射すると、その 圧力により板が振動する（音エ ネルギーが機械エネルギーに変 換）。さらに板の内部摩擦や取り 付け部の摩擦などにより熱エネ ルギーに変換される。これら一 連のエネルギー変換により、吸 音される。 周波数 f ・孔あきせっこうボード・孔あきアルミニウム板・ 孔あきケイ酸カルシウム板 など・・・ 周波数 f Tohoku University of Art and Design 吸音機構：板状材料 吸音率 α 吸音機構：孔あき板材料 Tohoku University 周波数 f 岩綿吸音板 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #31 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #32 8 18, 25 June, 2014 建築材料 #10・11 Tohoku University Tohoku University of Art and Design ロックウール板 • 大部分が 断熱・吸音・耐火に すぐれる Tohoku University せっこう系材料 を原料として製造 Tohoku University of Art and Design 教科書 p.181 http://www.yoshino-gypsum.com/sekkou/what/what01.html より せっこうボード 二水せっこう CaSO4･2H2O 加熱 （180～190℃） 加水 CaSO4･ 1 2 H2O + 半水せっこう 3 2 H2O 脱水蒸発 （焼せっこう） 水和反応により硬化 http://www.rwa.gr.jp/about/img/about04.gif http://sc-smn.jst.go.jp/playprg/index/3773 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #33 Tohoku University 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #34 Tohoku University of Art and Design 化学せっこうと脱硫 【石灰石-せっこう法】 火力発電所からの排気に含まれる CaCO3+ の除去 + 1/2H2O → CaSO3・1/2H2O+ CO2 CaSO3・1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→ 18, 25 June, 2014｜#11, 12 Functional Materials 建築材料 #35 9
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