| Project/Area Number |
23K13442
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
鷹野 敦 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (70778092)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 直交集成板 / CLT / 耐火部材 / 断熱性能 / 木質部材 / 多機能CLT / 耐火構造 / 高断熱 / 準木質部材 |
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| Outline of Research at the Start |
CLT（直交集成板）の積層構造を利用した革新的な「多機能CLT」を開発する。
今回は、これまでの研究成果をもとに、引き続き「耐火性能」と「断熱性能」の向上に焦点を当て、異なる樹種や改質・加工を加えたラミナ（挽板）を組み合わせることで、純木質の高耐火・高断熱の外壁用CLTパネルの開発に取り組む研究を申請する。耐火性能としては1時間耐火構造の外壁の性能評価試験の合格、断熱性能としては省エネ基準で定める外壁の熱貫流率の基準値（0.35W/m2K）を目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では今後需要の拡大が予想される直交集成板(CLT)に着目し、その多機能化の手法を開発する。CLTが厚手のラミナ (挽板)の積層であることに着目し、異なる樹種や加工・改質を加えたラミナを組み合わせることで、構造強度に加え耐火・断熱・調湿・美観等の性能を高めた、次世代の多機能CLTを開発することを最終目標とする。
2023年度は、木質部材の最大の課題である「耐火性能」と、利点である「断熱性能」の向上に焦点を当て、異種ラミナの燃え止まりの特性把握を目的に1時間耐火・高断熱純木質CLTの加熱試験を実施した。
これまでの実験結果から、炭化コルク（コルクの樹皮部分を蒸し焼きにして炭化させたボード材）の遅燃性と燃え止まり（自消）性能に着目し、材の燃焼実験を実施した。結果として、スギ材と同等の燃焼性能であることが明らかとなったが、炭化コルクの高い断熱性能と合わせて考えることで、独自の燃え止まり方の可能性を仮定した。その仮説に基づき、炭化コルクを燃え止まり層に用いて、その部分と表面の燃え代層の厚さをパラメーターとした6体の試験体を製作し、加熱実験を行なった。燃え代層と燃え止まり層の厚みが一定の関係の場合、炭化コルクの高い断熱性能により、加熱時に構造層への熱の移動が抑制され、燃焼終了後、構造層表面の温度が100℃以下に停まれば、構造層が損傷を受けず、炉内の温度低下に従い炭化コルクが自消することが確認された。
今年度の研究の成果は、2023年度日本建築学会九州支部研究発表会で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に沿って概ね順調に進行している。
2023年度は小型試験体での比較検証を優先し、当初予定していた中型試験体は2024年度に実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
小型試験体による検証により、異種ラミナの燃え止まりの性質について一定の知見を得た。ただし、実験に用いた小型炉は実大試験炉と条件が異なる部分もあるため、2024年度は試験体のスケールをあげて検証を行う予定である。また、加工ラミナを用いた部材の1時間耐火性能の確保についても、小型試験体による検証を行う予定である。
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