JP2008231865A - 断熱屋根の施工構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 屋根下地材を設けることなく垂木上に断熱パネルを直接施工して所定の強度を発揮し且つ防湿層などを設けることなく結露の発生を防止することができ、その上、正確且つ能率施工し得る断熱屋根の施工構造を提供する。
【解決手段】 吸放湿性に優れた木質繊維板からなる断熱パネル主体1Aの表面に該断熱パネル主体1Aよりも密度が大きい木質板からなる補強板1Bを貼着した断熱パネル1を使用し、この断熱パネル1の両端面に相じゃくり実部5a、5bを設けると共にその下端部に嵌合用切欠段部5を設けて、垂木2に直交して配設した雇い実3に隣接する断熱パネル1、1の嵌合用切欠段部5、5を嵌合させると共に相じゃくり実部5a、5b同士を係合させた状態で接合し、この断熱パネル1上に防水シート6を介して屋根材8を施工している。
【選択図】 図1

Description

本発明は外張り屋根断熱工法において、木質系の屋根断熱パネルを用いた断熱屋根の施工構造に関するものである。
従来から、住宅の外張り断熱工法と呼ばれている屋根断熱構造においては、この屋根断熱構造を構成する断熱パネルとして、例えば、特許文献1に記載されているように発泡ポリスチレン板や硬質ウレタンフォームなどの発泡プラスチック系断熱材などからなる板状断熱材が使用され、この板状断熱材を、垂木の上に合板等の屋根下地材を施工したのち、この下地材上に防湿層を介して敷設、固定し、さらに、この板状断熱材上に胴縁を左右方向に一定間隔毎に固着して隣接する胴縁間で通気層を形成し、該通気層を構造用合板(野地板)によって被覆すると共に、構造用合板上に防水層を介して屋根材を葺いてなる屋根断熱構造を構成している。
特開平7−207852号公報
しかしながら、上記発泡プラスチック系断熱材などからなる板状断熱材は曲げ強度等の強度に劣るために、垂木間に直接、架設状態に施工すると施工時に足場として利用する場合等において折損する虞れがあり、そのため、垂木の上に構造用合板からなる屋根下地材を施工したのち、この下地材に該板状断熱材を施工する必要が生じて著しい手間と労力を要すると共にコスト高になるといった問題点がある。さらに、板状断熱材として木質繊維板のような透湿性を有する板材を使用しても、上記のように垂木の上に下地材として構造用合板を施工すると、合板自体は透湿性が十分でないために、木質繊維板の透湿性を効果的に発揮させることができなくなると共に合板の表面等に結露が発生する等の問題点がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、優れた強度を有すると共に良好な調湿機能を発揮する木質繊維板からなる断熱パネルを使用して屋根下地材を設けることなく垂木上に直接、施工を可能にし、さらに防湿層などを設けなくても表面に結露が発生し難く且つ施工性が良好で精度よく施工することができる断熱屋根の施工構造を提供するにある。
上記目的を達成するために、本発明の断熱屋根の施工構造は、請求項1に記載したように、垂木と、この垂木上に施工された断熱パネルと、この断熱パネル上に張設された防水シートと、防水シート上に葺かれた屋根材とからなる断熱屋根の施工構造において、上記断熱パネルは、密度が0.27g/cm3 未満の平面横長長方形状の木質繊維板からなる断熱パネル主体の表面に密度が0.35g/cm3 以上の木質板からなる補強板を貼着してなる一方、上記垂木上にこの断熱パネルの幅に等しい間隔毎に該垂木と直交する方向に雇い実を配列し、対向端面を突き合わせ状に配設してなる上記断熱パネルの対向端部をこの雇い実を介して接合させた構造を有している。
このように構成した断熱屋根の施工構造において、請求項2に係る発明は、上記断熱パネル主体の長辺側の両端面下部に雇い実に係合する断面逆L字状の嵌合用切欠段部を設けていることを特徴とし、請求項3に係る発明は、断熱パネル主体の表面に貼着した補強板における長辺側の両端面から上記雇い実の嵌合用切欠段部に至る断熱パネル主体の両端面にかけて相じゃくり実を形成していることを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、垂木上に施工した断熱パネルは、密度が0.27g/cm3 未満の木質繊維板からなる断熱パネル主体の表面に密度が0.35g/cm3 以上の木質板からなる補強板を貼着してなるものであるから、良好な断熱性を備えていると共に補強板によって全体が高い強度を有しており、この断熱パネル上に作業員等が乗っても踏み抜ける虞れがなくて施工時における安全性が高めることができ、従って、断熱材等を支える合板等の屋根下地材が不要で垂木上に直接断熱パネルを施工してなる外張り断熱屋根構造を提供することができ、能率の良い施工を可能にすると共に材料コストの削減を図ることができる。
さらに、上記断熱パネルを構成している密度が0.27g/cm3 未満の木質繊維板からなる断熱パネル主体は、その下面を垂木間から下方に露出させた状態で施工されているので、この断熱パネル主体の有する優れた調湿機能を効果的に発揮させて表面に結露が発生し難い断熱屋根構造を構成することができる。また、断熱パネルの両端部を雇い実を介して垂木に直接、支持させているので、構造が簡単にして施工が容易な断熱屋根の施工構造を提供することができる。
請求項2に係る発明によれば、断熱パネルにおける断熱パネル主体の長辺側の両端面下部に雇い実に係合する断面逆L字状の嵌合用切欠段部を設けているので、この両嵌合用切欠段部を隣接する雇い実に嵌め込むだけで断熱パネル同士の接合作業が極めて簡単且つ正確に行うことができ、従って、断熱屋根の施工が能率よく行う行えると共に、雇い実に嵌合用切欠段部を係合させることによって隣接する断熱パネルの長辺側の対向端面を突き合わせ状態に容易に且つ精度よく接合させることができ、その上、雇い実によって断熱パネルの端部が補強されて強度の大きい接合構造を得ることができる。
また、請求項3に係る発明によれば、断熱パネル主体の表面に貼着した補強板における長辺側の両端面から雇い実の嵌合用切欠段部に至る断熱パネル主体の両端面にかけて相じゃくり実を形成しているので、隣接する断熱パネル同士が上述した雇い実による接続と共に相じゃくり実の雌雄実部の係合により一層確実にして精度のよい施工が可能となると共に、雇い実を介して接合した断熱パネルの対向端面間に隙間が生じても、互いに係合した相じゃくり実の雌雄実部によってその隙間を被覆した状態にすることができ、隙間が断熱パネルの表裏面間に連通するのを遮断して断熱欠損が生じ難い断熱屋根構造を提供することができる。
本発明の実施の形態を図面について説明すると、図1は断熱屋根の施工構造を示す一部切欠簡略斜視図、図2はその縦断側面図、図3は施工された断熱パネル1の斜視図、図4はその縦断側面図であって、この断熱屋根の施工構造は、一定間隔毎に設けている垂木2と、この垂木2上に該垂木2に対して直交し且つ断熱パネル1の幅間隔毎に棟から軒先に向かって並列してなる雇い実3と、隣接する雇い実3、3の上面間に架設状態で配設されてその両端部下面に設けている嵌合用切欠段部4、4を上記隣接する雇い実3、3の対向する半部分にそれぞれ嵌め込むように係合させた状態で上記垂木2上に並列して施工されている上記断熱パネル1と、この並列断熱パネル1上に張設されている防水シート6と、該防水シート6上に桟木7を介して葺かれた屋根材8とから構成されている。
垂木2上に並列状態で敷設される上記断熱パネル1は、密度が0.27g/cm3 未満の木質繊維板からなる断熱パネル主体1Aの表面に密度が0.35g/cm3 以上の木質板からなる補強板1Bを貼着してなるものであり、上記密度が0.27g/cm3 未満の木質繊維板は木質繊維と結合剤を主成分とした軟質繊維板であって、例えば、JIS A 5905で規定されているタタミボードがある。
この木質繊維板からなる上記断熱パネル主体1Aの厚さは、必要とする断熱性能に応じて適宜に設定することができるものであり、例えば、断熱パネル1として必要とする熱抵抗値が0.8 m2・K/Wの場合であれば40mm厚程度となり、必要とする熱抵抗値が1.2 m2・K/Wの場合であれば55mm厚程度となる。また、一枚の木質繊維板によって断熱パネル主体1Aを構成しておいてもよいが、製造可能な木質繊維板の厚みは制限されるので、一定厚みを有する木質繊維板を2枚、或いはそれ以上の数枚を重ね合わせて互いに貼着することにより断熱パネル主体1Aに必要な厚みに形成している。
この断熱パネル主体1Aの表面に貼着している補強板1Bとしての密度が0.35g/cm3 以上の上記木質板は、木質繊維と結合剤を主成分とした木質繊維板や合板、パーティクルボードからなり、その厚みは断熱パネル1に必要な強度に応じて設定することができるが、その厚みが5mm未満であると必要な強度が確保し難くなり、20mm厚を超えると釘が打ち難くなったり取り回しがし難い等の施工上の問題点が生じるので、5〜20mm厚の木質繊維板を使用することが好ましい。また、このように断熱パネル主体1Aの表面に補強板1Bを一体に積層してなる断熱パネル1は、例えば、幅が455mm で長さが1820mmの図5に示すような横長長方形状に形成されている。
断熱パネル主体1Aを構成する数枚の木質繊維板同士の貼着や、断熱パネル主体1Aと補強板1Bとを貼着する接着剤としては、特に限定することなく適宜の接着剤を使用することができ、例えば、酢酸ビニル系やEVA系、アクリル系、ゴム系の接着剤等を挙げることができる。また、接着剤を断熱パネル主体1Aを形成する木質繊維板の接着すべき面や補強板1Bを形成する木質繊維板の接着すべき面に全面に亘って塗布してもよいが、これらの面にビード状、或いは点状に塗布して、この部分的な塗布によって木質繊維板と木質板を接着しておくことが好ましく、このように部分接着を施すことによって、接着剤層による木質繊維板間や木質繊維板と木質板間の透湿の阻害を低減して結露防止効果を向上させることができる。なお、断熱パネル1の表裏面、即ち、外部に露出している補強板1Bの表面と断熱パネル主体1Aの裏面とに防水剤や撥水剤を塗布しておいてもよい。
さらに、断熱パネル主体1Aの長辺側の両端面における下部を断面逆L字状に切り欠くことによって角棒形状の上記雇い実3の嵌合用切欠段部4、4に形成している。この嵌合用切欠段部4は断熱パネル主体1Aの長辺側の両端面下部を一定幅でもって全長に亘り、断面逆L字状に切り欠くことによって一定幅を有する下向き係止面4aとこの係止面4aの内端から断熱パネル主体1Aの裏面に達した垂直面4bとからなる係合段部に形成されてあり、その幅(係止面4aの幅)は雇い実3の略1/2の幅に形成されていて、隣接する断熱パネル1、1の対向する嵌合用切欠段部4、4に雇い実3を嵌合させることにより、この雇い実3を介して断熱パネル1、1が互いに接合し、且つ、その対向端部が雇い実3を介して垂木2上に支持された状態で施工されている。
なお、隣接する断熱パネル1、1の対向端部を雇い実3により接続する構造として、上記嵌合用切欠段部4以外に、例えば、断熱パネル主体1Aの長辺側の両端面中央部を断面コ字状に切除することによって水平方向に開口した嵌合溝部に形成し、対向する断熱パネル1、1の嵌合用溝部に板状の雇い実3の一半部と他半部とをそれぞれ嵌め込むことによって接続するように構成してもよいが、上記のように断熱パネル主体1Aの両端面下部を断面逆L字状に切り欠くことによって下向きに開口した係合段部に形成しておくことが好ましく、このように形成しておくことによって、雇い実3を介しての断熱パネル1、1同士の接合作業が雇い実3に嵌合用切欠段部4を上方から嵌め込むようにして容易に行え、垂木2上への断熱パネル1の施工が能率よく行えるばかりでなく、雇い実3を垂木2、2上に交差状に支持させて断熱パネル1、1の接合端部をこの雇い実3を介して垂木2に支持させることができ、その接合端部の曲げ強度が補強されて断熱パネル1に荷重がかかった時における端部の折損等の発生を防止することができる。
また、断熱パネル1における長辺側の両端面にはさらに施工性を向上させるために、上記図1、図3〜図5に示すように、上記嵌合用切欠段部4と共に相じゃくり実を設けている。即ち、断熱パネル1の補強板1Bの長辺側における一端部を全長に亘って一定幅だけ切除して、該補強板1Bの一端面1b1 の下端から断熱パネル主体1Aの一端部における上半部をこの補強板1Bの切除幅に相当する幅だけ外方に突出させることにより相じゃくり実の雄実部5aに形成していると共に、断熱パネル主体1Aの他端部における上半部を上記補強板1Bの切除幅に相当する幅だけ補強板1Bの他端部下面に沿って切除することにより、補強板1Bの他端面1b2 から該断熱パネル主体1Aの他端面1a2 が内方に凹んでなる相じゃくり実の雌実部5bに形成している。さらに、断熱パネル主体1Aの長辺側の両端面における下部を断面逆L字状に切り欠くことによって上記雇い実3の嵌合用切欠段部4、4に形成している。
このように構成した断熱パネル1を上記垂木2上に施工するには、断熱パネル1の長さ方向を屋根の傾斜方向に直交する方向に向けて垂木2上に架設させながら屋根の傾斜方向に順次並列状態となるように敷設する際に、隣接する断熱パネル1、1の対向する嵌合用切欠段部4、4によって形成された矩形状の空間部に雇い実3を嵌め込み、且つ、対向する相じゃくり実の雌雄実部5a、5bを互いに嵌合させることにより、雇い実3を介して断熱パネル1、1をその対向端面を接合させた状態にして順次施工し、垂木2上に載っている断熱パネル1部分を垂木2に釘着する。しかるのち、この断熱パネル1を足場としてこれらの並列断熱パネル1上に防水シート6を張設し、該防水シート6上に桟木7を介して屋根材8を葺くことによって断熱屋根構造を構成する。
このように構成した断熱屋根構造を上述したように施工する際に、上記断熱パネル1にはその両端面下部に断面逆L字状に切り欠くことによって雇い実3に係合させる下向きに開口した矩形状の嵌合用切欠段部4、4を形成しているので、雇い実3を垂木2上に交差させながら施工してこの雇い実3上に断熱パネル1の端部を落とし込むようにしてその嵌合用切欠段部4を該雇い実3に嵌め込むことにより容易に且つ正確に架設状態に施工することができると共に、断熱パネル1の両端部の強度が雇い実3によって補強されて端部の折損等が生じ難い施工が可能となる。
さらに、隣接する断熱パネル1、1が相じゃくり実の対向する雌雄実部5a、5b同士の嵌合によって接合しているので、これらの断熱パネル1、1における補強板1B、1Bの対向端面1b1 、1b2 間に隙間が生じても相じゃくり実の雄実部5aの上面に雌実部5bの下面が密接した状態で重なり合っているので、断熱パネル1、1の接合部における表裏面間の通気が完全に遮断され、断熱欠損をなくして優れた断熱機能を発揮する。従って、例えば、断熱パネル1、1の接合部をテープ等による隙間防止等の作業を行う必要はなく、施工コストを削減することができる。
また、図6に示すように、雇い実3の長辺側上端における両端稜角部に突条部3a、3aを突設しておく一方、断熱パネル1の両端面下部に設けている上記嵌合用切欠段部4、4の隅角部に上記突条部3a、3aを係止させる係止溝部4c、4cを設けておけば、雇い実3と嵌合用切欠段部4、4との係合が一層確実に行われるばかりでなく、突条部3aが係止溝部4cに引っかかって、屋根の傾斜方向に断熱パネル1がズレようとするのを確実に防止することができると共に、対向端面を隙間なく接合させてさらに精度よく施工することができる。なお、雇い実3の材質は特に限定されることなく、木材や木質材料以外に、硬質合成樹脂や金属板からなるものであってもよい。
さらに、上記断熱パネル1の短辺側の端面にも相じゃくり実を設けておいてもよく、このように形成することによって、さらに施工が容易で正確に行えると共に長さ方向に隣接する断熱パネル1、1の対向する短辺側の端面同士も目隙を生じさせることなく接合させることができ、また、断熱パネル1の短辺側の端部を垂木2上に載るように設計しておいた場合にはこの垂木2上に相じゃくり実が位置して十分な接合強度を確保することができる。なお、断熱パネル1の端面に上記相じゃくり実に代えて本実を設けておいてもよい。
また、以上の実施の形態においては、雇い実3の嵌合用切欠段部4と共に相じゃくり実を設けた断熱パネル1を示しているが、図7〜図9に示すように、相じゃくり実を設けることなく雇い実3の嵌合用切欠段部4を設けた断熱パネル1'であっても、本発明を満足させることができる。
即ち、この断熱パネル1'は、上記断熱パネル1と同じく、密度が0.27g/cm3 未満の一定厚みを有する平面横長長方形状の木質繊維板からなる断熱パネル主体1A' の表面に、密度が0.35g/cm3 以上の一定厚みを有する木質板からなる補強板1B' を貼着してなり、この断熱パネル主体1A' の長辺側の両端面における下部を断面逆L字状に切り欠くことによって雇い実3の嵌合用切欠段部4'、4'に形成している。詳しくは、この嵌合用切欠段部4'は上記断熱パネル1と同様に、該断熱パネル主体1A' の長辺側の両端面下部を一定幅でもって全長に亘り、断面逆L字状に切り欠くことによって一定幅を有する下向き係止面4aとこの係止面4aの内端から断熱パネル主体1A' の裏面に達した垂直面4bとからなる係合段部に形成されてあり、その幅(係止面4aの幅)は雇い実3の1/2の幅に形成されている。
なお、このように形成している断熱パネル1'を使用した断熱屋根構造としては、相じゃくり実による接続構造以外は上記実施の形態と同じであるので、その詳細な説明を省略する。また、相じゃくり実や雇い実3の嵌合用切欠段部4'を設けることなく長辺側の両端部下面を雇い実3上に直接、支持させた断熱パネルであっても本発明を満足させることができる。次に、本発明の断熱屋根構造に用いている断熱パネルの実施例と比較例とを示す。
〔実施例1〕
密度が0.23g/cm3 、厚さ20mm×幅455mm ×長さ1820mmの木質繊維板(タタミボード)を2枚と、密度が0.33g/cm3 、厚さ8mm×幅455mm ×長さ1820mmの木質繊維板(シージングボード)を1枚、使用し、これらの木質繊維板の重ね合わせ面に酢酸ビニル接着剤をビード状に30g/m2 塗布したのち、貼り合わせて厚さ48mm×幅455mm ×長さ1820mmの断熱パネルを得た。この断熱パネルを荷重面積80mmφ、スパン455mm でもって荷重試験を行ったところ、載荷重が180kgfまで破壊しないことが確認できた。また、この断熱パネルの透湿度を測定したところ、15.4g/m・h・mmHgであった。また、熱抵抗値を測定したところ、0.913 m2k/Wであった。
〔実施例2〕
密度が0.23g/cm3 、厚さ20mm×幅455mm ×長さ1820mmの木質繊維板(タタミボード)を2枚と、密度が0.33g/cm3 、厚さ8mm×幅455mm ×長さ1820mmの木質繊維板(シージングボード)を1枚、使用し、これらの木質繊維板の重ね合わせ面に酢酸ビニル接着剤をビード状に30g/m2 塗布したのち、貼り合わせて厚さ48mm×幅455mm ×長さ1820mmの断熱パネルを得た。さらに、この断熱パネルにおける上記タタミボードからなる木質繊維板の四方端面における下部に雇い実の嵌合用切欠段部を形成した。この断熱パネルの嵌合用切欠段部を屋根の垂木上に直交して並列、固定している隣接する雇い実(ベイツガ材製)に係合させることによって良好に施工することができた。また、上記のように雇い実間上に架設状態で施工した断熱パネルの中央部及び雇い実上に支持されている両端部のそれぞれに、荷重面積80mmφ、スパン455mm でもって荷重試験を行ったところ、載荷重が180kgfまで破壊しないことが確認できた。また、この断熱パネルの透湿度を測定したところ、15.4g/m・h・mmHgであり、熱抵抗値を測定したところ0.913 m2k/Wであった。
〔実施例3〕
密度が0.23g/cm3 、厚さ20mm×幅455mm ×長さ1820mmの木質繊維板(タタミボード)を2枚と、密度が0.33g/cm3 、厚さ12mm×幅455mm ×長さ1820mmの木質繊維板(シージングボード)を1枚、使用し、これらの木質繊維板の重ね合わせ面に酢酸ビニル接着剤をビード状に30g/m2 塗布したのち、貼り合わせて厚さ52mm×幅455mm ×長さ1820mmの断熱パネルを得た。さらに、密度が0.23g/cm3 の上記木質繊維板(タタミボード)の四方端面における下部に雇い実の嵌合用切欠段部を形成すると共にこの嵌合用切欠段部の上部側における上記タタミボードからなる木質繊維板の上部に相じゃくり実を設けた。この断熱パネルの嵌合用切欠段部を屋根の垂木上に直交して並列、固定している隣接する雇い実(ベイツガ材製)に係合させることによってズレや隙間を生じさせることなく良好に施工することができた。また、上記実施例と同様に、同一条件で荷重試験を行ったところ、載荷重が180kgfまで破壊しないことが確認できた。また、この断熱パネルの透湿度や熱抵抗値も上記実施例と同じ値を示した。
〔比較例1〕
密度が0.23g/cm3 、厚さ20mm×幅455mm ×長さ1820mmの木質繊維板(タタミボード)を2枚と、密度が0.45g/cm3 、厚さ7.5mm ×幅455mm ×長さ1820mmの合板を1枚、使用して屋根用のパネルを得る際に、上記合板について実施例1と同じ荷重試験を行ったところ、破壊荷重が180kgfであった。同様に、透湿率の測定を行ったところ、0.87g/m・h・mmHgであり、熱抵抗測定では0.11m2k/Wであった。
上記実施例と比較例とから明らかなように、実施例1の断熱パネルは、合板と同等の強度を有し、さらに、合板よりも透湿率が大きく熱抵抗も大きいことが確認できた。さらに実施例2及び実施例3の断熱パネルは、その幅方向の中央部においても実部においても合板と同等以上の強度を有し、合板よりも透湿率が大きく、熱抵抗も大きいことが確認できた。
断熱パネルを施工した断熱屋根構造の一部切欠簡略斜視図。 その縦断側面図。 施工された断熱パネルの斜視図。 その縦断側面図。 断熱パネルの簡略斜視図。 嵌合用切欠段部と雇い実との係合状態の変形例を示す縦側側面図。 断熱パネルの別な形状を示す簡略斜視図。 その施工状態を示す縦断側面図。 その縦断側面図。
符号の説明
1 断熱パネル
1A 断熱パネル主体
1B 補強板
3 雇い実
4 嵌合用切欠段部
5a、5b 相じゃくり実部
6 防水シート
8 屋根材

Claims (3)

  1. 垂木と、この垂木上に施工された断熱パネルと、この断熱パネル上に張設された防水シートと、防水シート上に葺かれた屋根材とからなる断熱屋根の施工構造において、上記断熱パネルは、密度が0.27g/cm3 未満の平面横長長方形状の木質繊維板からなる断熱パネル主体の表面に密度が0.35g/cm3 以上の木質板からなる補強板を貼着してなる一方、上記垂木上にこの断熱パネルの幅に等しい間隔毎に該垂木と直交する方向に雇い実を配列し、対向端面を突き合わせ状に配設してなる上記断熱パネルの対向端部をこの雇い実を介して接合させていることを特徴とする断熱屋根の施工構造。
  2. 断熱パネルにおける断熱パネル主体の長辺側の両端面下部に雇い実に係合する断面逆L字状の嵌合用切欠段部を設けていることを特徴とする請求項1に記載の断熱屋根の施工構造。
  3. 断熱パネル主体の表面に貼着した補強板における長辺側の両端面から雇い実の嵌合用切欠段部に至る断熱パネル主体の両端面にかけて相じゃくり実を形成していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の断熱屋根の施工構造。
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