吊り天井

吊り天井とは、主天井（構造天井）の下に吊り下げられる二次的な天井のことです。ドロップシーリング、Tバーシーリング、偽天井、吊り天井、グリッドシーリング、ドロップインシーリング、ドロップアウトシーリング、シーリングタイルなどとも呼ばれ、住宅用・商業用を問わず、現代の建築・建設において欠かせない要素となっています。

日本では、室町時代（1337年～1573年）にはすでに美的理由から吊り天井や天井タイルが用いられていた。 ^{[ 1 ]}これらは単純な板で作られることもあれば、^{[ 2 ]}格天井にすることもできた。^{[ 1 ]} 1596年に建てられたイギリスのロンドンにあるブラックフライアーズ劇場は、音響効果を高めるために吊り天井を採用していた。^{[ 3 ]}

現代の吊り天井に関する米国特許第1,470,728号は、EE Hallによって1919年5月28日に出願され、1923年10月16日に付与されました。^{[ 4 ]}当初、現代の吊り天井は連結タイルを使用して構築され、タイルの上の領域の修理や検査のためにアクセスできるようにする唯一の方法は、天井の端または指定された「キータイル」から始めて、アクセスしたい場所に到達するまで隣接するタイルを1つずつ取り外すことでした。修理または検査が完了すると、タイルを再設置する必要がありました。このプロセスは時間がかかり、費用がかかる可能性がありました。1958年9月8日、オハイオ州ウェストレイクのドナルドA.ブラウンは、アクセス可能な吊り天井構造の特許を出願しました。この発明は、任意の場所で容易にアクセスできる吊り天井構造を提供しました。特許番号US 2,984,946 Aは1961年5月23日に付与されました。^{[ 5 ]}ブラウンは、下の表に示すように、彼の特許より前に他の特許があったにもかかわらず、吊り天井の発明者として評価されることがあります^{[ 6 ] 。}

効果的な建築設計には、美観、音響、環境要因、建物のインフラとの統合といった複数の目標のバランスを取る必要があり、建設コストや長期的な運用コストも考慮しなければなりません。^{[ 7 ]}

一般的な吊り天井は、逆「T」字型の金属製チャンネルの格子構造で構成され、天井構造からワイヤーで吊り下げられています。これらのチャンネルは、一定間隔で配置されたセル状に連結されます。各セルには、軽量の天井タイルまたは「パネル」がはめ込まれ、格子に簡単に取り付けられます。主な格子タイプは、「標準1」（15/16インチ幅）、スリムライン（9/16インチ 幅）、および隠し格子です。

米国とその近隣諸国では、吊り下げグリッドのセルサイズは通常、2フィート×2フィート（610 mm × 610 mm） または2フィート×4フィート（610 mm × 1,220 mm）で、天井タイル、照明器具、蛍光灯も同じサイズです。ヨーロッパでは、吊り下げグリッドのセルサイズは600×600 mmですが、天井タイルと照明器具はわずかに（5 mm）小さく、595 mm×595 mm（1.952フィート × 1.952フィート）または595 mm×1,195 mm（1.952フィート × 3.921フィート）で、T5蛍光灯とLEDチューブは、破損することなくより簡単かつ安全に挿入および取り外しができるように、37 mm短くなっています。                

隠蔽格子

古く、あまり一般的ではない吊り天井のタイプとして、隠しグリッドシステムがあります。これは、「スプライン」と呼ばれる小さな金属片を使ってパネル同士とグリッドを連結する方式です。通常、取り外せる「キーパネル」（通常はコーナー部分）があり、これを使うと他のパネルをグリッド（「Z バー」と呼ばれる一連の金属チャンネル）から1枚ずつスライドさせて取り外すことができ、最終的に目的のパネルを取り外すことができます。このタイプの天井は、古い設備や、天井裏へのアクセスが一般的に不要とみなされる設備でよく見られます。

このシステムには、より一般的な「ドロップパネル」システムと比較していくつかの大きな欠点があります。特に、パネルをグリッドから取り外したり再取り付けしたりするのが難しく、場合によっては取り外したパネルに修復不可能な損傷を与える可能性があります。このタイプの吊り天井の交換用パネルを見つけるのは、需要と部品の生産が減速するにつれてますます困難になっています。タイルが欠けている天井の隙間にタイルを挿入できる小さなクリップが利用可能で、隠れたタイルの端に置き、タイルを配置しながらスライドさせて固定することで機能します。

吊り天井と同様の利点を持つストレッチ天井は、配管、配線、または既存の天井を隠すためによく使用されます。また、通常は色や質感の選択肢が豊富で、膜をさまざまな形状に加工できます。^{[ 12 ]}

ストレッチ天井は吊り天井システムの一種で、主に3つの構成要素から成ります。

• 外周レール–アルミニウムまたはプラスチック（PVC）
• メンブレン– 一般的にはPVCまたはナイロン素材で、軽量シートはロール状の素材からサイズや形状に合わせて製造されます。印刷や塗装を施すことで、希望する効果を得ることができます。
• 銛またはキャッチ– これは工場で膜またはシートの端に超音波溶着され、縁取りが周囲のトラックに差し込まれて天井を所定の位置に保持します。

ストレッチ天井を設置する際には、ほとんどの建築家やデザイナーが好んで用いる半隠し式のプラスチック／アルミ製トラックを天井の周囲に合わせてカットし、固定します。次に、膜を伸ばし、銛先または留め具の端をトラックにクリップで留めます。膜やシートを取り付け前に温めておくと、伸ばしやすくなります。

承認されたドロップアウト天井（またはドロップアウト天井）は、既存の消火スプリンクラーの下に吊り天井を設置することを可能にします。これは、溶融天井タイルと呼ばれることもあるタイルが熱に敏感で、火災時に吊り天井の吊り下げグリッドから落下するように設計されているため、スプリンクラーが水を噴射できるようになるからです。

ドロップアウト式天井タイルは、消火スプリンクラーがタイルで隠れるため、天井の美観を高める効果があります。一般的にビニールや発泡ポリスチレンで作られるドロップアウト式天井タイルは、様々なメーカーから多様なサイズと仕上げで販売されています。

設置は管轄当局（AHJ）の許可が必要であり、米国においては、少なくとも下記のセクションに記載されている基準を満たさなければなりません。

古い建物では、吊り天井の上の空間は換気システムのプレナム空間としてよく利用され、新鮮な空気を下の部屋に送る密閉されたダクトと、天井に設けられた開口部を通して天井空間に戻ってくる還気管だけで済んでいた。しかし、この方法は新しい建物ではあまり見られなくなった。

吊り天井をプレナムとして使用する場合、コンジット内に設置されていない低電圧ケーブルや配線には、特殊な低煙・低毒性の電線絶縁材を使用する必要があります。この絶縁材は、自然に炭化して燃焼が止まる性質があります。これにより、火災発生時に換気システムを通して吸い込まれる有毒化学物質によって建物の居住者が中毒になるのを防ぎ、隠れたプレナム空間内で火災が広がるのを防ぐことができます。この特殊な低煙ケーブルは、一般的にプレナムケーブルまたは低煙ゼロハロゲン（LSZHまたはLS0H）ケーブルと呼ばれます。ネットワークや電話サービス用のツイストペアケーブルが最も一般的なプレナムケーブルですが、同軸ケーブルも安全のためにプレナム定格である必要があります。

高電圧電気機器（一般的に50Vを超えるもの）は、吊り天井の上のプレナム空間に露出させることは許可されておらず、電線管または配線ダクトに収め、低電圧配線から物理的に隔離する必要があります。同様に、高電圧電気機器は、プレナム空間内の金属製容器に収める必要があります。同様に、家庭用電源機器のコンセントはプレナム空間内に設置することはできませんが、天井タイル内の電気ボックスに設置し、コンセントを吊り天井の外側下面に露出させることは可能です。これらの制限の目的は、高電圧機器または配線の故障が発生した場合に、目に見えないプレナム空間内での延焼を制限することです。低電圧ケーブルは、電流の流れが通常無視できるほど小さいため、過熱や火災のリスクが限定的であることから、使用が許可されています。

カリフォルニアのような地震多発地域では、建築基準法で斜めのワイヤー支柱が義務付けられていることが多く、これは地震時に天井グリッドが横方向に揺れるのを防ぐためです。横方向に揺れると、激しい揺れの際に天井グリッドが部分的に、あるいは完全に崩落し、下の階の居住者に被害を与える可能性があります。また、地震時に天井が垂直方向に揺れるのを防ぐために、圧縮支柱が追加される場合もあります。

吊り天井に設置された照明器具やその他の機器は、吊り天井のフレームにしっかりと固定する必要があります。吊り天井の上で火災が発生した場合、消防士は火災現場に迅速にアクセスするために、天井を急いで取り外す必要が生じることがよくあります。フレームに重力だけで固定されている照明器具は、外れて電源ケーブルを引っ張って落下し、下の消防士に当たる可能性があります。照明器具をフレームに固定することで、フレームを取り外す必要が生じた場合でも、照明器具も一緒に落下し、消防士にとって危険な揺れ動く物体となることを防ぐことができます。

ドロップアウト天井は、消火スプリンクラーの下に取り付けて、スプリンクラーを隠してより魅力的な外観にすることができます。^{[ 17 ]}

この天井システムの潜在的な欠点の1つは、天井高が低くなることです。天井タイルや照明器具を取り付けるには、グリッドと上部の配管やダクトとの間にクリアランスが必要です。一般的に、最も低い障害物と天井グリッドのレベルの間には、最低100～200ミリメートル（4～8インチ）のクリアランスが必要になることがよくあります。吊り天井の利便性を望みながらも天井高が限られている場合は、直付けグリッドが適しているかもしれません。ストレッチ天井のサポートには25ミリメートル（1インチ）未満の垂直スペースしか必要なく、ストレッチ天井ではタイルを取り外すためのスペースは必要ありませんが、MECのためのスペースを確保するため、または美観上の理由から、より大きなクリアランススペースを選択する場合があります。   

吊り天井は一般的に建物の機能的・構造的な要素の多くを覆い隠してしまうため、機能的な建築システムを美的デザイン要素として活用することを阻害します。改修工事における吊り天井は、古い建物の美的に魅力的な構造要素を覆い隠してしまうとして、しばしば批判されます。

吊り天井によく使われる鉱物繊維パネルは、経年劣化が早く現れることがあります。たるみやすく、取り扱いによって簡単に損傷し、汚れも付きやすく、しかも落ちにくいのです。

20世紀半ばに人気を博したため、多くの古い吊り天井には断熱性と耐火性を目的としてアスベストが使用されていました。アスベスト含有部材が適切に除去されない場合、居住者、特に作業員にとって深刻な健康被害をもたらす可能性があります。

• 熱成形天井パネルとタイル：消火スプリンクラーの下に設置されるドロップアウト式天井パネル、『ザ・コンストラクション・スペシファイアー・マガジン』、2014年（特にメンテナンスのセクション）
• エド・デイビスとマイケル・チュシッドによる「消火スプリンクラー下のドロップアウト天井の仕様策定」、コンサルティング・スペシファイング・エンジニア誌、2016年
• エド・デイビスとマイケル・チュシッドによる「ドロップアウト天井の安全性と法規制上の問題」、コンサルティング・スペシファイング・エンジニア誌、2016年

• ウィキメディア・コモンズにある「吊り天井」に関連するメディア