屋外暴露による外壁材料の汚染 : 建築物外壁仕上材料の汚染の評価方法に関する研究(その2)

【論　 文

1

UDC ：699

．

872 日本 建 築 学 会 構 造 系 論 文 報 告 集 第 393 号

・

昭 和 63 年11月

屋

外

暴

露

に

よ

る

_外

壁

_材料

の

_汚

_染

建

築物

外壁 仕 上

材料

の

汚

染

の

_評価

方法

に

_関

す る

研

究 （

その

2

_）

正 会 員 正 会 員 正 会 員

　

＊ 林 ホ 　 ホ 　 ホ

典

郎

正

義

克

敏

高

村

西

橘

上

小

　

L

序 　 本研究の 目的 は， 自 然 環 境 下で発 生 する外 壁 仕 上 材 料 の汚 染の程 度を 短期 間に評 価で き る 汚染促 進 試 験 方 法 を 確 立する ことに ある。その際の促 進 試 験 方 法の妥当性は

，

表 面 性 状の異な る数 種 類の試 料につ い て屋 外 暴 露 試 験と 汚 染 促 進試験を実施し

，

両者の_{相 関性}よ り論ずるの が妥 当 とい える

。

しかしなが ら外 壁 仕 上材料の汚染に関 する 暴露試 験方法は ま だ十 分に_検討さ れ てい ない

。

本 報では_， 外 壁 仕 上 材 料の汚 染 を評 価 する ための屋 外 暴 露 試 験方 法 を提案す る と と も に

，

屋外 暴 露に よ る各 種 外 壁 仕 上 材 料 の汚染の経 時 変 化 を把 握 した結 果 を述べ る。な お

，

前 報 1〕 で述べ た よ う に

，

本 研 究で は， 塵 埃 等の付 着による材 料 の表 面 色の変 化 を汚 染と定 義して いる。 　

2，

屋外暴露 試験の概 要 　 2

．

1　暴 露 試 験 方 法の検討 　 本 研 究で は外 壁 面の笠 木

・

窓 枠 端 部 下 面に見ら れ る流 下状の汚染を 研究 対 象と して い る こ と よ り1）

，

こ の よ う な場 所に生 じ る汚 染を再 現す る暴露試 験方 法を考 案す る こと とし た

。

実 際の笠 木

・

窓 枠 端 部 下 面に試料を設 置 す る方 法 も考え ら れ る が

，

多種の_試料に_同

一

_条件の汚染 負 荷 を均 等に与えることが難しく

，

各試料間の汚染の程 度 の比較が 困難と な る

。

そこで， 笠 木 下 面に生じる汚 染の 負 荷 を再 現 する暴 露 試 験 方法と し て， 図

一1

の暴露方法

A

を考 案した

。

　試 料の上端 部に は笠木 部を想定し た傾 斜 板 を 取り付 けてある

。

傾 斜板の角 度は水 平 面に対し て

loQ

と し

，

降雨 水が試料面に ス ム

ー

ズに流 下 するよ うに し た。 傾 斜板の奥 行 き は 30cm と し

，

先 端は湾曲さ せ試料 上 端 面に接 触させ て い る。 傾 斜 板の上 面に 堆 積し た汚 染 物 質は降 雨 時に試 料 面に雨 水 と と もに流下 する

。

さ らに

，

雨 水が試 料 面 に な るべ _く均等に流 下 するよ うに傾 斜 板の OOo の 本論 文の

一

部は

，

2 ）におい て発表 した

。

　1 宇都宮大学 　助手

・

工博 牌 _{宇 都 宮 大 学 　 教 授}

・

_工博 ＊＊＊ 宇都宮大学 　助 教 授

・

工 博 　 　 （昭 和63年5月6日原 稿受 理｝ 上面は凹 凸 状の 断 面 を有 する塩 化ビニ ル板 とし た

。

こ の 場合

，

傾斜 板の _凸部の幅お よび間 隔は

，

雨 水の流下の均

一

_{性に大き く影 響す る} 。 す な わ ち， 間 隔が大きい と試料 面に不 均

一

な筋 がで き， 間隔が狭い と試料 面に流 下す る 直 前に水 滴 どう し が表面 張力により_凝集し

，

流下する場 所が偏 よる。 種々 の条 件の傾 斜 板につ い て， 降 雨 時に試 料 表 面の雨 水の流 下 状 態 を観 察し た結 果

，

凸部の幅

，

高 さ お よ び間 隔が

3mm

の場 合に均 等な流 下と な ることを 確 認 した

。

　な お_， 降 雨 時に暴 露 台の 受 水 面 相 当 流れ長さ「tl ） （垂 直 面 流下水 量 （

l

／cm _）／降水 量 （cm _））を 測定し た とこ ろ ほ ぼ 30cm で あっ た。 前 報 11 で の _{実測 結}果に よると

，

その値は

一

般 的な笠 木 下 面 部で約 10cm ， 多い 部分で約

100cm

で あること より

，

本暴露 方法で の流下水量は実 際の壁 面に起こ り得る条 件といえ る

。

　 ま た， 外 壁 材 料の汚 染に は， 本 研 究で対 象 とし ている 雨水の流下 によ る もの の ほかに

_，

_{庇 下 部}壁 面の汚染の よ うに雨 水の影 響 を 受 け ずに発 生 するもの も 目 立っ て観 察 さ れること より， 庇 下 部 壁 面 を 想 定し た暴 露 も比較の た めに行っ た。 図

一1

の暴 露方法

B

が その概 要で ある。 試 料 上 部に 7cm の庇 を 設 け

，

雨 水の試 料 面 上 部へ の到 達 を防い でい る

。

　さ ら に， 主にプラ ス チッ ク建築材 料の暴 露 試 験 方法と し て

一

般 的に行われ て い る試 料 面 を傾 斜させ る方 法 も 　 　 ］eo 。 、

覈

　 　

＼

　　　　　　　　

　

　 1 一

ll

幽

斜 板 a OOoo 暴 繕 方 法A DO

円

7 。

3

_鰻

．

．

［

…

lll

コ

’

_{試 料} Ioo　 ！oo 「 「

一

↑ 　 　 　 　泌   方法n 　 　 　墨 躍 方 法G 　（m

 

） 図

一

1　 暴 露 方 法の概 要 （断 面 図 ｝

一 11 一

NII-Electronic Library Service 表

一

1 試 料 No

．

　 記　号　　　種　　　　類　　　裏面 形状　表 面の主な材 質 1CLI 外 装セ メ ント系 薄 付け 仕 上 堅材 砂壁 状　 　セ メ ン ト水柵 勾等 2 ヒL ［ 外蓑合成樹脂エ マ ル ション 系薄付け仕上塗材 砂 壁執 アク リル樹 脂 等 3ED 合成樹脂エ マ ル ション系 複層仕 上 塗材 ゆず 帆 状 ア ク リル 樹 脂等 4ALC 気 泡コ ンク リ

ー

ト （ALCl 気泡凹凸 セメ ント水和物等 5MOR モル タル （鋼 製型枠に より作製｝ 平 坦 セ_{メ ン ト水 和 併等} S！C

＝

2

．

0層〆図 鵬 6T 且LE 磁 器 質 タ イル （施 釉 ） 平 坦 C

−

S

−

A 系を主 戒 分 とす る結 晶 ガ ラス質 仕上 塗材の下 地 は 石綿スレ

ー

ト板 行った （図

一1，

暴露 方 法

C

）。 試料の傾斜角 度は 45 ° と し た。 　

2，

2

　 暴 露 試 験の実 施

　

暴 露 場 所

．

は東京工業大学 （東 京 都 目黒 区〉建築棟 （5 階 建 ）北側 1階 屋 上のテラス とし

，

試料 面を北 向き と し た。 な お本 場 所は年間を通して ほ と ん ど 日照がな く_{， 紫}外線 等の影 響に よる試 料 面の 変 色は少ないと考えられ る。 暴 露 期 間 は

1982

年

9

月か ら1987 年 9月まで の 5年 間で あ る9 　 暴露 試料の _寸法は

，

暴露 方 法

A ・B

ともに縦 20cmX 横

14cm ，

暴 露 方 法

C

は_{縦 4cmX 横 16cm} と し た。 暴 露 試 料は_， 建 築 外 壁 材料とし て代表 的なもの につ い て材 質， 表 面凹 凸 が異な る もの 6種を選 定 し た （特に表 面凹 凸の _大き な材料と して

，

気 泡コ ン クリ

ー

ト （

ALC

）を 選 定 した 〉

。

そ れらの概 要 を 表

一1

に示し た

。

試料の 色 は すべ_{て無彩 色}で あ り仕 上 塗 材の顔 料は無機質顔 料を主 体と し た。 　

2．

3

　表面色の測 定 　既に前 報1）_{に おい て}

_，

_{汚 染の進 行を表示 する物 理 量と} し て

，

試 料 表 面の平 均 的 な測 色 値 が有 効であ ること を 示 し た。 し た がっ て

，

暴露開 始後の各試料表面の三刺 激 値

Y

，

X

，　

Z

の経 時 変 化 を測 定 面 積

2cm

φの色 差 計 （日 本 電 色

6R −2000

　

DP ，

刺 激 値 直 読 法，0

°

₋

₄₅

°

法，　

C

光 源 ） に より測 定 し た。 測定結果か ら

Y 一

刺激 値 （以下

y

値 と よぶ ） お よび色 度 座 標 （x

，

_y）を 求 めた

。

暴 露 方 法

A ・

B で の測 定 点 数は横 方 向に 3点， 縦 方 向に 6点， 計 18 点 とし， 測定 中心 点間の距 離は縦横方 向 とも

3cm

とし た

。

暴露 方 法

C

で は横方 向に 3点 （3cm 間 隔）とし た

。

　

3．

暴 露

5

年後の試料面の状態にっ いて 　

3．

1

　試料 面の観 察結果 　暴露開始 5 年後の_各試料の _外観を 写真

一1

に

，

顕 微 鏡 写 真 例を写真

一

2に_示す。 以 下， 暴 露方法別に特徴を述 べ _る 。 　

。

暴 露 方 法A 　暴 露 方 法

A

の試 料は ほ か の暴 露 方 法の試 料に比 較す る と総 じて変 色の程 度が大きい。 特に

CLI

（セ メ ン ト系

一

₁₂

− 一

薄付け仕 上 塗材 ）

，ELI

（合成 樹 脂エ マ ル ショ ン系 薄 付 け仕上塗 材 ）

，ALC

（気 泡コ ン クリ

ー

ト），　

MOR

（モ ル タル_）等で顕 著で あ る

。

暴露前の試料の状態と 比較す る と変化 後の色は ほ ぼ無 彩色である

。

CLI

は やや茶 色

，

ALC およびMOR はや や 緑 色 を 呈す る

。

　

ED

_{（合 成樹} 脂エ マ ル ショ ン系複層 仕上塗材 ）は色の変化に加えて

，

表 面の光 沢の低下な ら びに ひびわ れ の_発生等の_表面劣化 が見ら れ る。

TILE

（磁 器質タイル ｝は

，

初 期のもの と 比べ て ほと ん ど変化がな い

。

　 顕微 鏡 観 察によ り各材料 表面に は粒子状物質の付 着が 見ら れ ること

，

そ れ ら は脱脂 綿等で こすると除 去できる ことなどより表 面 色の_変化の主原因は_{粒子状物 質}の_付着 と考え ら れ る。 また

，

変色が縦筋状と な ることよ り

，

塵 埃 等を含ん だ降 雨 水が試 料 表 面 を流下する_際に_{粒子 が付} 着し たと考え られ る

。

変色の_程度は試料の上部ほ ど大き く なっ てい る

。

これ は降雨水の流下時に上部の方か ら粒 子の付 着が起こる た めと考え ら れ る。 　

ELI

お よび

ED

に見ら れ る付 着物 質は ほ と ん ど が黒 色で あ る

。CLI

に は黒 色 粒子の ほ か に_{茶 褐色粒子}の _付 着が見ら れ る。

ALC

お よび

MOR

に は さらに緑 色 物 質 の付 着 も若 干 見 られる

。

　

概し て，有機質系材料の表面に は黒 色の粒 子が， ま た

，

無機質系材 料の_表面に は褐 色 系の粒子が付 着し や すい傾 向にあり， 材料表 面の材質に よっ て付着 粒子が異な る。

EDX

（エ ネル ギ

ー

分散型X 線検出装置

1

に より元 素 分 析を行っ た結 果

，

有 機 系 材 料 表 面の粒 子か らは

S

が多く

検 出 さ れ， 無 機系材料表面の 粒子か ら は

Si，

　

Al、

　

Fe，

Ca

_等が検 出さ れ た。 分 析 結 果か ら推 定 すると黒色粒子 の

一

部は煤 煙， 排 気ガス等に含 まれ る燃焼 成生物と思わ れ

，

褐 色 系 粒子は粘 土 粒子， 鉱 物 等と思わ れ る

。

ま た

，

ALC ，

　

MOR

の緑色物質は微生物と思わ れ る。 　こ れ ら の観察結果は

，

汚 染 促 進 試 験で代 替 汚 染 物質を 選 定する_際の_参考資料とな る

。

　表面状 態に よ る差異に関し て は

，TILE

等の平滑材料 に比較し て_，

CLI

_，　ELI ，　

ALC

等の表面凹 凸の大き な試 料ほど粒子が付着し や すい傾 向に あ る。 これ は塵埃等を 含ん だ降雨水が材料表面を流下する際に

，

凸部には遮り による粒 子の付着4｝_{が起こ りや すく}

_，

_{付 着 量が増 すた め} と考えられ る。 　 ・暴 露 方 法B 　粒子状 物 質の付 着に よ り材 料 表 面の色が変化し てい る が暴 露 方 法A ほど大き な変 化ではない

。

材 料による変 色 の程 度の差も暴 露 方 法

A

ほど顕 著で はない

。

いずれ の試 料においても付 着 粒 子は暴 露 方 法

A

よりも簡単に除 去で きる

。

　

ED

にっ い て は表層の摩 耗あるい は光沢の低下等が暴 露 方 法

A

よ りも少ない

。

これ は庇に よっ て試 料 面へ の雨 水の到 達が妨 げられ

，

表 面の劣 化が起こ りに くい ため と N工 工

一

Eleotronio _Library

　　 　 　　 　　 　 　　 　写 真

一1

暴 露 試料 （5年 〉の_外観 　 e

．

5mm 一 写 真

一

2　 暴 露 試 料と外 壁 面の顕 微 鏡写真の比較 例 ｝

5cm

゜

_{暴 露 試 料 はモ ル} タノレ 　 　 　

ー 13 −

NII-Electronic Library Service 考え ら れ る

。

　顕微 鏡観 察による と有機系 材料に は黒色粒子が，また， 無 機 系 材 料に は茶 褐 色系粒 子の付着が多く見られ

，

材 質 と付 着粒子との _関係につ いて暴 露方法

A

と同様の_{傾 向}が 見 られ た

。

　・ _暴露方 法

C

　ほ かの暴 露 方 法の試 料に比べ る と

，

粒子状物 質の付 着 は少な く表 面の劣 化

・

摩 耗が激しい

。

特に

CLI

，

　

ALC

，

MOR

で顕著で ある。 この理由は

，

暴露 方法

C

は常 時

45

ゆ

に傾 斜し てい る た め， 試 料 面へ 衝 突す る降 水の頻 度 が ほ か の暴 露 方 法 よ り も大き く

，

付着粒 子の_除去な らび に表 層 部の摩 耗 が 起こりや すい た め と考えられ る

。

　

3．

2

　 建物 外壁の_汚染状況との_比較

　

写 真

一

2に_， 暴 露試料な ら び に暴 露 場 所付近の既存 建 物 外壁面の汚染 部の_顕微鏡写真例 を 示す

。

暴 露 方 法Aの 試料と笠 木下部壁 面を

，

暴露方法

B

の試料と庇下部壁 面 を 比 較 して示 して い る

。

暴 露 方 法

C

の試 料 と上 記 以外の 壁面 （目視によ り未 汚 染 部 と判 断 さ 　 　 　 80 　 　 　 （x） 　 　 　 70 れ る部 分 と した）の写真も示 し た

。

な お， 有機系 材料および無機系材 料の 代 表 と して_， 合 成 樹 脂系複層仕 上 塗 材と打ち放しコ ンクリ

ー

ト（表 面 材 質 はモ ル タルと 同

一

と考え

，

暴露試 料は モル タル と して い る）を示し た

。

　粒 子 状 物 質の_{付 着状態}の_{傾 向}は， 暴 露 方 法

A

で は表 面 凹 部へ こび りつ く ような付着であ るの に_対し， 暴露 方 法

B

で は表面の凸部に引っ か か る よ う な付 着と なって い る

。

　このよ うな差異の原 因は以下によ るもの と思わ れ る

。

前者で は降雨水 が粒 子を試料 面に運び， そ の後乾 燥 する とい う負 荷が繰り返さ れ る た め， 吸着液膜の表 面張 力による付 着 力5）_{が大き く働き}

_，

_{材 料 表面}へ の付 着 が 堅 固 に な る

。

ま た

， ALC ，

MOR

_等の多孔材 料の場 合に は， 雨 水の_吸水に伴い粒_{子 が表 面}の細 孔に 吸 引さ れ強固に付 着 す る

。

後者の場 合には

，

粒 子の付 着に降 雨水は あ ま り関 与せ ず

，

主に慣 性 衝 突

，

熱泳 動 力 等に よ り粒 子が材 料 表 面に接触 し 付 着する6 ）ため

，

前 者ほ ど強 固な付 着は起こらな い

。

　以上の付 着 状態の_{差 異}は

，

建物 外 壁 面の雨 水 流 下 部と庇 下 部の汚 染 部 分の顕 微 鏡 写 真に も 認 め ら れ る

。

ま た

，

付 着 物 質の 形状 等に _関して も各 Y 値 6050403050403020106050403060504030203020Io605040 　 0 材 質につ い て暴露試料と実際の壁面と は ほ ぼ類似して い る といえ

，

暴 露 方 法

A

および

B

によ り

，

外 壁 面の雨 水の 流 下 部および庇 下 部に生 じる汚 染 と近 似 した条 件 を再 現 でき る と考え る

。

　な お暴 露 方 法

C

と近 似し た汚 染 条 件は垂直壁 面では見 いだ し難か った

。

　

4

．

測 色 結 果 お よび考察 　

4．1

　

y

値

，

色 度 座

ec

　_（x

_，

　_y）の_経時変化 　暴 露 期 間

5

年 間での各 試 料の

y

憊

，

色 度 座 標 （x

，y

） それぞ れの_平均 値の経 時変化 を 図

一2

およ び 図

一3

に示 す。 暴 露 方 法

A ・B

に関して は試 料 面 最上部の測 定 点3 点の_平均 値 を， 暴露 方 法

C

では

1

試料

3

点の平均値 を示 し た

。

な お 図

一3

中の記 号は色相を示す

。

　各 試 料の

Y

値はい_ずれも暴 露 期 間の増 加 と と もに減 少の_{傾 向}にある

。

その_変化は x

_，

_y よりも顕著で ある

。

すな わち

，

主に材 料 表 面の明 度が低 下して いることを示 す が， こ の原 因は試 料 面 よりも低 明度の粒 子 が 材料表 面 1　 　 　 　 2　 　 　 　 3　 　 　 　 4　 　 　 　 5 　 　 　 　 暴 露 期間 　 　 　 （years ） 図

一

2　y値の経 時 変 化

．

37

．

36

．

35

，

34

．

33

，

32

．

39

，

38

．

37y 　

、

36

．

35

．

36

，

35

．

34

．

33

．

37

，

36

．

35

．

34

．

35

．

34

．

33

．

32

．

33

．

32

．

31 　

．

31　

．

32　

．

33　

“

34　

．

35　

・

36

　　　　　

x 図

一

3　x

，

y の経 時 変 化 CLI 5Y 2

，

5Y 0年　2年　5奪 し 一 〇 _暴露 A 贋

一

← ロ 畢 露B 凸

一

一 暴 露

　

C

．

5Y ELI ED ALC フ

、

5Y5Y 7

．

5Y1DYR MOR TILE

一 14 ．

一

・

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

の_{方 向}を向い て い る

。

_黄色に_向 か う原因と し て は

，

顕微鏡観察 で認め られた ように茶 褐 色系の 粒子 が付着し ている た め と考え られる

。

また

，

暴 露期間が長く なると 徐々 に微 生物 等の_繁殖が 起こ り

，

黄色 系か ら緑 色系に向 か う もの と思わ れる

。

ED に は 色度の大き な変化は み ら れ な い

。

こ れ は付 着 粒子の大 部 分が 黒 色で あ ること に よ る。 　暴 露 方 法

B

に おい ても

， y

値は暴 露 期間の_増加と と もに減 少し

，

そ の変 化は初 期に大 き く 徐々 に緩 慢に な る傾 向にあ るe 材料 間の_変化の_差は暴 露 方 法A よ り も少ない

。

x

，

　y に関し て は

一

部の 試 料が や や黄 色に _向 かっ ているがこれ も大き な変化 では ない。 　 暴露 方 法

C

で は

，y

値に関 し 暴露開 始後 ］

，

2年の _間は暴 露 方 法

A

と似た よ う な減 少 傾 向 を示す が

，

その後の減 少は少な い

。ED

で は初 期に大き く減 少 し

，

その_後は増 加の傾 向に あ る

。

CLI ，

　

ELI

_等も3年 目あた りか ら

Y

値が増 加し て い る

。

すな わ ち

，

暴 露 方 法

C

は

，

空気 中の 沈降塵埃 お よ び雨 水 中の塵 埃 等 へ _{徐々 に付 着 して いくた めと考え ら れ る} 。

　

材 料の種 類に より変 化程 度に は差が み ら れ

，

概して

TILE

_，

　ED 等に比べ て

CLI ，

　

ALC ，

　

ELI

な どの表 面凹

凸の大 きな材料の方 が変化が大きい

。

　

暴 露 方 法

A

は ほ かの_{方 法}に比べ ると y 値の_{低 下}が大 きい_{。 各 試 料}とも

y

値の 変 化は初 期に大き く徐々 に緩 慢に な り， 暴 露5 年間の間に ほぼ最低値に達し て い る

。

その_後の_変化はあま り な く， 材 料 表 面の光 学的な変化は ほぼ

一

定 値に なるとい え る

。

た だ し

ED

は 3年 目位か ら

y

値が若干 大き く な る傾 向に ある

。

これ は

，ED

の トップコ

ー

トがチョ

ー

キング等の表層 劣化を生じ

，

表 面 の付 着粒子が降雨水と ともに洗い流さ れ た た め と考え ら れ る。 ま た

，

MOR が初 期に

Y

値が や や 上昇 して い る の はエ フ ロ レッセン ス の _{発 生}に よる もの と思わ れ る

。

　

x

，

y は

CLI ，

　

ALC

，　MOR 等の無機 質 系 多孔材 料に おい て変 化が見 られる

。

変 化の 方向は無 彩 色か ら5Y 等の_黄色の_彩度が大き く なっ て お り

，

暴露

5

年で は

，

や や緑 色 　 　 　 80 　 　 　 ｛7e＞ 　 　 　 7060504030Y50 値40302010605040306050403020302010505040 が試 料 表 面に付 着 するとい う点で

，

初期の_変化は暴露 方 法

A

と似た傾向を示 すが

，

降 雨 水 滴の衝 突に より徐々 に 表 層 劣 化 が 起こり表 面の付 着 物 質が除 去さ れ

，

暴露方 法 A と異なっ た傾 向を示す と考え ら れ る

。

こ の傾 向 は表 面 強度の_低い材料 （

CLI ，

　

ELI ，

　

ED

等 ）ほ ど顕 著であ る

。

　

また

，

無 機系多 孔 材 料

ALC ，

　

MOR

に 関して は

，

暴 露方 法

A

で は

Y

値の_低下が大 きいが暴 露 方 法

C

では 少 ない

。5

年 後の試 料の外 観 も大 き く異な る。 この理由も

，

暴露方 法

C

で は表面の_{付 着 物 質}が降 雨 水により除 去 さ れ や すい条 件にある ため と 考え ら れ る

。

　4

，

2 　

Y

値の鉛 直 方 向の分布 　暴 露 方 法

A

およびB の試 料に おけ る

y

値の鉛直方向 （各 位 置3点 平 均 ）の分布を 図

一

3に示 し た

。

　暴露方 法

A

で は試 料の上 部ほ ど

Y

値 が 低く な る傾 向 にある

。

特に

ALC ，

　

CLI

で顕著である。 し か し な が ら

ED

，　

TILE

では明確で は ない。 この理 由は以 下に よる 暴露方法八 1　 　 　 47 　 　 10　 　 13 　 80 （

°

1

，

） 　 7060504030Y 　50 値 403020106050403060504030403020106050 星 露 方 法B 　 　 　 　 40 　16　　　　　　　　　1 　　　　4 　　　　7 　　　10　　　13　　　 16 試 科 上 端 部 か らの距 離　 　 　 　（cm ） 図

一

4　y値の 上下 方 向の分 布

一 15 一

NII-Electronic Library Service と思わ れ る。 ALC

，

　

CLI

等は表 面凹 凸が大き く か つ 吸 水 性が大きい た め

，

雨水 流下 開 始 時に試料上 部におい て 雨水 中の_{粒 子}を捕 集しや すく

，

上部ほ ど粒 子の付着量が 多 くな る。

ED ，

　

TILE

は表 面が平滑であり， かつ 吸水 性が低い ため，懸 濁 水が試料 表面を

一

_{気に流下し やすく}

_，

試料面 全 面に わ たっ て粒 子が付 着し， 付 着 量の上 下の差 が生 じに くい

。

　

暴 露方法

B

に おい て も 試料上 部ほど y 値が低い傾 向 にある

。

こ の理由は

，

試料下部は強風時に降雨 水 滴が到 達 し や す く

，

雨 滴に よ り付 着 物 質が除 去さ れ る頻度が高 い た め と考えられ る。

MOR

につい て は雨水

．

のぬ れに伴 うエ フロ レッセ ン ス の湧 出 も

一

原 因と考え ら れ る

。

　

暴 露 方 法

B

の試料のこ のよ う な特 徴は， 実 外 壁 面の庇 下部 面の汚 染が矩 形状を 呈 す ることに対応 するe 　 以上よ り， 外壁材料の汚染に関しては降 雨 水の作用 が 重 要で あ り

，

暴露 方法

A

の ように主に汚 染 物 質の運搬作 用に なる場 合と， 暴 露 方 法

B

で の試料下部お よび 暴 露 方 法

C

のよ うに主に付着物 質の 除 去 作 用になる場 合と が あ るD 表

一

2　y値の変 動 係 数 （弘） L（cm） CLIELIEDALC 髄0民 TILE Me 匚hodA L471013168

．

810

．

012

．

99

．

89

，

59

．

0 2

、

8 ア

，

45

．

86

．

89

．

1 工L4 9

．

1U

．

25

．

9L65

．

0 ら

．

9 2ユ 7

．

210

．

97

．

210

．

58

．

5 7

．

28

．

59

．

89

．

615

．

320

．

3 1ユ 0

．

60

．

70

．

41

．

20

．

9 MethodB 14710B161

．

94

．

7L91

．

30

．

91

．

9 O

．

60

．

9L60

．

60

．

80

．

4 LO2

．

72

．

21

．

7L30

、

7 4

．

40

，

6L61

．

80

，

41

．

4 6

．

13

．

95

．

72

．

35

．

58

，

9 o

．

30

．

50

，

90

．

6L5L4 C 1

．

51

．

2L85

．

93

．

0L7 　

4。

3　

y

値の バ ラ ツキ 　暴 露 期 間

5

年での_各試料の

y

値の横 方 向の バ ラ ツキ （変 動 係 数）を表

一

2に_示す

。

な お

，

x

_，

　_y は

Y

値 と同 様の_傾向を示し たので省略し た

。

　暴 露 方 法

B

お よび

C

で は大き な バ ラ ツキは なく

，

横 方 向に ほ ぼ均

一

な汚 染 物 質の付 着あ るい は劣 化 作 用が起こ るといえ る。 　暴 露 方 法A で は

，

ED

_，

　

MOR

等の_平滑材 料に おい て 変 動 係数が大きく_，

CLI ，

　ALC _等の凹 凸 材 料で は小さ い

。

これ は 凹凸 枋 料に比べ て平 滑 材 料の_方が材料表面の 雨水の流 下 速 度が速い ために不 均

一

な水み ち が生じ や す く， それ に沿っ て汚 染 物 質の付 着が 起こ る た め と考え ら れ る

。

しか し な が ら

，

表

一

2の 変 動 係 数の範 囲 では特に 大き な バ ラツキと はい え ず

，

雨 水の流 下に よ る 汚染の負 荷 を試 料 面に作 用さ せ る方法 と して暴 露 方 法A は妥 当と 考え る

。

一

₁₆

−．

一

一

　

5．

結 　降雨水の流下に よ り垂直外 壁 面に発 生 する汚 染を再 現 する暴 露試験 方法と し て暴露方 法

A

を， ま た

，

庇 等の突 出物下部壁 面の汚 染を再 現す る暴 露 試験方 法と し て暴 露 方法

B

を提案し た

。

さ らに_， 代 表 的な外 壁 材料につ いて 5 年間の暴 露 試 験を実 施し

，

表面 状 態の観 察

，

表 面 色の 経時変化の測 定等を行っ た結 果

，

主に以 下の事項が考察 さ れた

。

　

・ 屋 外暴 露_によ_り材 料 表 面の

y

値および x

_，y

は変 化 する

。

その変化の程度は材質お よび暴露 方 法により明 確な差が_見られ る

。

今 回 検 討し た 試料の_範囲では

，

変 化 を も た ら す主要因は粒子状 物 質の付 着 と 考えられ る。 　

。

屋 外 暴 露に よ る試 料の

Y

値の変化は初 期に大きく 次第に緩慢に な り

…

定 値 と な る傾 向にある。 　

・

各材 料の

Y

_値の_{変 化}は暴露 方 法

A

におい て大き な 差 がみ られ， 表 面 凹 凸の大きい材料ほ ど変化が大きい傾 向にあ る。 　

・

試 料 面を傾

，

2S

さ せ る暴 露 方 法

C

は ほ か の暴 露 方 法に 比べ て

，

雨 水に よる表 面 劣 化な ら び に付着物質の除去 等 の作 用が 起こり や すい

。

　

次報において は屋 外 暴 露 と相 関性の_得られ る促進試験 方 法につ い て述べ _{る予定である}

。

　 謝 　辞

　

仕入豊和 教授 （東工 大

・

工 博 ）には本 研 究 を実施す る に_当た り貴 重な意 見を賜わっ た

。

小 野英哲教 授 （東工 大

・

工博

1

に は

，

暴露 試 験の重 要 性 を早く から御指摘頂く と と もに御 意 見 等 賜わっ た。 ま た

，

暴 露 試 験の実 施に は大 崎健

一

氏 （長 谷 川 工 務 店 ）の協 力 を得た。 記し て謝意を 表し ま す。 注1） 前 報で は 「流 下 水 比 」と定義し ていたが

，

単位 との関 　 　 　係 か ら用 語が適切では ないと思わ れ る た め

，

「受水 面 　 　 　 椙 当 流れ長 さ」と し た

．

参 考 文 献 1） 橘 高 義 典：建築 物外壁面の_汚染の_調査お よび基 礎 的 考 察 　

一

建 築 物 外 壁 仕上材料の_汚染の評 価 方 法に関す る研 究 （そ 　 　の 1）

一

， 日本 建 築 学 会 構 造 系 論 文報 告集

，

第370号

，

　 　pp

．

　ll

−

18

，

　王986

．

12 2｝ 仕入豊 和

，

橘 高 義典

，

大崎 健

一

：建 築 物 外 壁 面の汚れに 　 　関す る研究

一

屋 外暴露 試 験

一，

日本 建 築 学 会 大会学術 講 　 　演 梗 概 集，pp

．

517

−

518

，

1983

．

9 3）

JIS

　A　1410 ：プラスチック建築 材料の屋外暴露試 験 方 法 4） 葭 村 雄二

，

上 田 光三郎

，

森 冬比古

_，

吉 岡 直 哉 ：清澄濾過 　 　に お ける初期 粒 子捕 集機構

，

化学工学 論 文 集

．

第5巻t 　 第3号

，

PP

．

225

−

231

，

1979 5） 井 伊谷鋼

一

， 村 元溥司 ：水膜による粒子 付 着 力の近似計 　 　算

，

　材 料

，

　第16巻

，

　第164号

，

　pp

．

70

−−

75

，

　1967

．

5

6｝WiMam 　C

．

　 Hinds ：Aerosol　Technology

−

properties

，

　 　behavier

，

　andmeasurement 　Df　alTbone 　partic］es

−，

　pp

．

127

　　−

163

，

1982

，

AWiLEY

・

INTERSCIENCE 　PUBLICA

．

　 　TION

_，

　

JOHN

　WILEY ＆ SONS

，

　INC

．

SYNOPSIS

UDC:699.872

SOILING

BEHAVIOR

OF

BUILDING

MATERIALS

UNDER

THE

OUTDOOR

EXPOSURE

CONDITION

-Study

_{on an evaluation method}

_for

_{the soiling on}

_finishing

materials of external

building

walls

(Part

2)-byDr.YOSHINORI KITSUTAKA, ReseaichAssoc.of Utsu･

nomiya

Univ.,

Dr.KATSUROU

KAMIMURA,

Prolessor

of Utsunomiya Univ. and Dr.TOSHIMASA KONISHI,

AssociatePTofessorof

Utsunomiya

Uniy,,Membeis of

A.LJ.

Inthis _paperwe dealwith various outdoor exposure testmethods

for

soiling of materials, and _theresults of the

exposure tests

for

5

_yearsare _presented,

The

exposure testmethod "A" and "B"

were considered to

be

suitable

for

eyaluating the tendency of soiling on

finishingmaterials of external vertical walls.

The

color of material surfaces vary

due

_tetheoutdooT exposure

tests.

The

main

factor

determining

the color change could

be

considered thesticking ef _particlesto the material surface.

In

the case of the exposure _testmethod "A",

thetristimulusvalue

Y

of material

decreased

with the

in-crease of exposure _periodand approached tostationary vaiue.

The

degree

of color change

depends

on the_quality

of materials and the types ef exposure testmethod.