JP2023125133A - 木質パネル及び木質パネルの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】木材が伸縮しても隙間及び割れの発生を抑制できる木質パネルを提案する。【解決手段】複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、隣接する木材同士を連結する連結部材と、連結部材と隣接する木材とを固定する固定部材とを備え、木材は連結面に嵌合溝と、嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、連結部材は、隣接する木材のいずれの嵌合溝にも嵌合し、嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、固定部材は、貫通孔に貫通し嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する木材同士が連結部材を介して連結した状態で固定部材が貫通孔に貫通し嵌合穴に嵌合することで、連結部材と隣接する木材とを連結固定し、木材と固定部材とは摺動自在とされており、かつ木材と連結部材とは摺動自在とされていることを特徴とする木質パネル。【選択図】図１

Description

本発明は建造物等の壁材、床材などとして利用できる木質パネルに関する。

従来、住宅等の壁材、床材として、複数の木材を隣り合うように並べて固定することにより製作した木質のパネルが一般的に用いられている。

例えば特許文献１には、柱状木材を積み重ねて固定用ボルトで連結固定した間仕切り壁が提案されている。

特開２００９－２６４０４４号公報

特許文献１の技術によれば、固定用ボルトを締め付けることによって、乾燥時期に木材が縮小しても隙間が生じず、かつ乾燥、吸湿に伴う縮小・膨張により柱状木材が変形するのを防止できると記載されている。

しかしながら、実際に特許文献１の壁は、時間の経過とともに壁を構成している木材が木目に沿って割れが生じてしまうという課題がある。

これは、固定用ボルトにより締め付けられていることによって、木材の乾燥、吸湿等に伴う自然な膨張、収縮が妨げられ、その結果として木材にストレスが繰り返しかかってしまうことが一因であると考えられる。

本発明は、上記の課題に鑑み、乾燥、吸湿等に伴って伸縮しても、隙間及び割れの発生を抑制できる木質パネルを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の木質パネルは、
複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合することで、前記連結部材と隣接する前記木材とを連結固定し、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされている
ことを特徴とする。

本発明によれば、隣り合う木材同士は、連結部材により連結されるとともに、固定部材により固定されるものの、木材は、固定部材及び連結部材に対して摺動自在である。

このような構成とすることにより、パネルを構成する木材は乾燥、吸湿等に伴って自然に膨張、収縮できるので、結果的にパネルを構成する木材の割れの発生を抑制することができる。

また、パネルを構成する木材が収縮した際に、隣り合う木材同士が離間することがあっても、隣り合う木材同士は、木材の嵌合溝に嵌合する連結部材によって連結されているので、隣り合う木材間の隙間の発生も抑制することが可能である。

このように本発明の木質パネルによれば、乾燥、吸湿等に伴って伸縮しても、隙間及び割れの発生を抑制できる木質パネルを提供することができる。

なお、本発明の木質パネルを壁や床などの施工対象物に対して固定する形で施工することが想定される。このような場合、施工対象物も乾燥、吸湿等に伴って膨張、収縮することが考えられる。

そのため、本発明の木質パネルの施工方法は、
前記木質パネルを、前記連結部材が隣り合う前記木材の前記嵌合溝に嵌合された状態であって、当該嵌合溝の底面と当該連結部材との間に隙間を形成させるとともに、隣り合う前記木材同士の間に隙間を形成させた状態とする工程と、
前記状態となった前記木質パネルを、施工対象物に固定する固定工程と、
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、嵌合溝の底面と連結部材との間及び隣り合う木材同士の間に隙間がある状態で施工対象物に固定されるので、木質パネルを構成する各木材は、乾燥、吸湿等に伴う施工対象物の膨張、収縮に追従して短辺方向に移動できる可動域を確保することができる。

これにより、施工対象物の膨張、収縮によって木質パネルを構成する各木材にかかるストレスを軽減できる。

このように本発明によれば、乾燥、吸湿等に伴って木質パネルの施工対象物が伸縮しても、木質パネルを構成する各木材の割れの発生を抑制できる。

木質パネルの斜視図である。 木質パネルを上方から見た平面図である。 木質パネルの施工図である。

以下、各図面を参照して、本発明に係る木質パネルの一実施形態について説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

図１は本発明で提案する木質パネル１の斜視図である。図１に示すように、本実施形態の木質パネル１は、複数の木材１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…）を連結させてなる木質パネルであって、隣接する木材１０同士を連結する連結部材３０と、連結部材３０と隣接する木材１０とを固定する固定部材５０とを備える。

複数の木材１０は、例えば図１に示すような、正面視で短辺と長辺とを有する長方形状の柱状であるが、板状であってもよい。また、複数の木材１０は、例えば長辺が隣り合うように並列される。

木材１０は連結面（すなわち、他の木材１０と隣り合う面）に連結部材３０が嵌合される嵌合溝１３と、嵌合溝の底面１５に形成された、固定部材５０が木材１０の短辺方向Ｄ１に挿入される嵌合穴１１とを有する。

嵌合穴１１は、例えば固定部材５０が嵌合される窪みであってもよく、木材１０を短辺方向Ｄ１に貫通していてもよい。嵌合穴１１が貫通していない窪みである場合の嵌合穴１１の深さは、例えば木材の短辺の長さ１０センチメートルに対し、１５ミリメートル程度であるが、適宜に任意の深さが採用されてよい。

連結部材３０は、その一方の縁部が、隣接する一方の木材１０の嵌合溝１３に、また他方の縁部が、隣接する他方の木材１０の嵌合溝１３に嵌合することにより、隣接する木材１０のいずれの嵌合溝１３にも嵌合するように構成されている。また連結部材３０は、嵌合穴１１に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔３１を有する。

連結部材３０は、例えば木材１０に形成された長方形の嵌合溝１３の形状に対応した形状及び長さに形成される。すなわち嵌合溝１３は例えば、木材１０それぞれの長辺の一端から他端に亘って形成されており、連結部材３０は、木材１０それぞれの長辺の一端から他端に亘って嵌合溝１３に嵌合される。

固定部材５０は、貫通孔３１に貫通し嵌合穴１１に嵌合する棒体であって、図１に示すような円柱であってもよく、あるいは四角柱などの多角柱であってもよい。

固定部材５０は隣接する木材１０同士が連結部材３０を介して連結した状態で固定部材５０が貫通孔３１に貫通し嵌合穴１１に嵌合することで、連結部材３０と隣接する木材１０とを連結固定する。なお、嵌合穴１１の断面の形状及び大きさ及び貫通孔３１の断面の形状及び大きさは、固定部材５０の断面の形状及び大きさに対応している。

すなわち例えば固定部材５０が円柱であれば嵌合穴１１及び貫通孔３１の断面の形状は円であり、その径の大きさは固定部材５０を隙間なく挿入することができる大きさである。あるいは例えば固定部材５０が多角柱であれば嵌合穴１１及び貫通孔３１の断面の形状は固定部材５０と同一の多角柱であり、その各辺の長さは固定部材５０を隙間なく挿入することができる長さである。

また固定部材５０の長さは、並列する２つの木材１０と、その間に配置される連結部材３０とを固定する長さ以上であればよく、並列する３つ以上の木材１０と、その間に配置される連結部材３０とを固定する長さ（すなわち例えば木質パネル１を構成する一方の端の木材１０の嵌合穴１１から、他方の端の木材１０の嵌合穴１１まで一気に貫通する長さ）でもよい。

図２に木質パネル１を上方から見た平面図を示す。図２に示す通り、木質パネル１は木材１０ａと木材１０ｂが隣り合う側面には、連結部材３０が嵌合されて、固定部材５０により固定される。

木材１０と固定部材５０とは、木材１０の短辺方向Ｄ１に摺動自在とされており、隣り合う木材１０同士の間の隙間Ｇ２の長さは適宜に変えることができる。

木材１０と連結部材３０とは、木材１０の短辺方向Ｄ１に摺動自在とされており、木材１０の嵌合溝の底面１５と連結部材３０との間の隙間Ｇ１の長さは適宜に変えることができる。

なお試験環境において、長辺の長さ３ｍ、短辺の長さ１０ｃｍ、厚さ３ｃｍ、含水率１２％の板材を木材１０として使用したところ、板材１枚につき、吸湿に伴って板材の短辺方向に最大で０．５ｍｍ程度膨張し、乾燥に伴って最大で８ｍｍ程度収縮した。収縮した際の板材の含水率を測定したところ概ね５％であった。

従って、隣り合う木材１０同士の間の隙間Ｇ２の長さは例えば０．５～１ｍｍ程度であればよい。そして木材１０の嵌合溝の底面１５と連結部材３０との間の隙間Ｇ１の長さは０．３ｍｍ程度以上（例えば０．３～０．５ｍｍ程度）であればよい。

この場合、連結部材３０の短辺方向Ｄ１の長さは、木材１０が最も収縮した際にも嵌合溝１３から連結部材３０が外れてしまわない十分な長さであればよい。そして嵌合溝１３の深さは、当該長さの連結部材３０が上記の隙間Ｇ２を有して嵌合溝１３に嵌合された際に、嵌合溝の底面１５と連結部材３０との間の隙間Ｇ１を形成する長さであればよい。

例えば本実施形態においては、連結部材３０の短辺方向Ｄ１の長さは３ｃｍであり、嵌合溝１３の深さは１．５ｃｍである。

このような構成とすることにより、木材１０が膨張した場合にも、隣り合う木材同士の間の隙間Ｇ２と木材１０の嵌合溝の底面１５と連結部材３０との間の隙間Ｇ１が確保できるので、木材１０にかかる圧縮応力が軽減され、結果的に木質パネル１を構成する木材の割れの発生を抑制することができる。

あるいは木質パネル１を構成する木材１０が収縮した場合は、隣り合う木材同士の間の隙間Ｇ２と木材１０の嵌合溝の底面１５と連結部材３０との間の隙間Ｇ１の距離が長くなるが、連結部材３０が隣り合う両方の木材１０の嵌合溝１３に嵌合している状態が維持されるので、木質パネル１に隙間は発生し難い。

試験環境において本願の木質パネル３００枚を施工した住宅を１年間通常使用したところ、いずれの木材１０にも割れの発生は認められなかった。また、ＪＩＳＡ２２０１（送風機による住宅等の気密性能試験方法）に基づき試験を行ったところ、住宅気密性の指標である相当隙間面積Ｃ値は０．８センチメートル／平方メートルであった。

平成１１年「次世代省エネ基準」では、相当隙間面積Ｃ値が５．０以下であると気密性能があると認定されるため、本試験結果は住宅の気密性が十分に確保できている値であり、木質パネルを構成する木材１０に割れが発生していないこと及び、木質パネル１に隙間が発生していないことを示唆している。

＜木質パネル施工方法＞
木質パネル１は例えば、枠組壁工法における内壁材として利用することができる。枠組壁工法とは、木材を使用した枠組に構造用合板その他これに類するものを打ち付けることにより、壁及び床版を設ける工法である。

枠組壁工法では木材でできた枠組７１に外壁側から構造用面材７３を取り付けることで基礎となる構造物を作る。建物の断熱性を確保するために、枠組７１と枠組７１の間には断熱パネル７７が取り付けられ、外壁側には外壁用面材７５が取り付けられることが一般的である。あるいはさらに必要に応じて、内壁側に石膏ボード７９が取り付けられる。

本実施形態の木質パネル施工方法は、図３のように内壁側に木質パネルを取り付ける方法であり、木質パネル１を連結部材３０が隣り合う木材１０の嵌合溝１３に嵌合された状態であって、嵌合溝の底面１５と連結部材３０との間に隙間Ｇ１を形成させるとともに、隣り合う木材１０同士の間に隙間Ｇ２を形成させた状態とする工程と、前記状態となった木質パネル１を、施工対象物に固定する固定工程とを含む。

本実施形態によれば、木質パネル１は、木材１０の嵌合溝の底面１５と連結部材３０との隙間Ｇ１と、隣り合う木材同士の間の隙間Ｇ２がある状態で施工対象物である木材でできた枠組７１に固定されるので、木質パネルを構成する各木材１０は、乾燥、吸湿等に伴う木材でできた枠組７１の膨張、収縮に追従して短辺方向に移動できる可動域を確保することができる。

これにより、木材でできた枠組７１の膨張、収縮によって木質パネルを構成する各木材にかかるストレスを軽減できる。

このように本発明によれば、乾燥、吸湿等に伴って木質パネルを取り付けている木材でできた枠組７１が伸縮しても、木質パネルを構成する各木材の割れの発生を抑制できる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、これに限定されず、種々の変更が可能である。

１…木質パネル、１０…木材、１１…嵌合穴、１３…嵌合溝、１５…嵌合溝の底面、３０…連結部材、３１…貫通孔、５０…固定部材、Ｄ１…短辺方向、Ｇ１…凹部底面と接続部材との間の隙間、Ｇ２…隣り合う木材同士の間の隙間。

上記の課題を解決するために、本発明の木質パネルは、
複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合し、
前記嵌合溝の底面と前記連結部材との間及び隣り合う前記木材同士の間に隙間を設けた状態で当該連結部材と隣接する当該木材とを連結固定することで、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされている
ことを特徴とする。

そのため、本発明の木質パネルの施工方法は、
前記木質パネルは、
複数の木材を連結させてなり、
隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
を備え、
前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合することで、前記連結部材と隣接する前記木材とを連結固定し、
前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされており、
前記木質パネルを、前記連結部材が隣り合う前記木材の前記嵌合溝に嵌合された状態であって、当該嵌合溝の底面と当該連結部材との間に隙間を形成させるとともに、隣り合う前記木材同士の間に隙間を形成させた状態とする工程と、
前記状態となった前記木質パネルを、施工対象物に固定する固定工程と、
を含むことを特徴とする。

Claims (2)

1. 複数の木材を連結させてなる木質パネルであって、
   隣接する前記木材同士を連結する連結部材と、
   前記連結部材と隣接する前記木材とを固定する固定部材と
   を備え、
   前記木材は連結面に嵌合溝と、当該嵌合溝の底面に形成された嵌合穴とを有し、
   前記連結部材は、隣接する前記木材のいずれの前記嵌合溝にも嵌合し、前記嵌合穴に対応した位置に貫通して設けられた貫通孔を有し、
   前記固定部材は、前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合する棒体であって、隣接する前記木材同士が前記連結部材を介して連結した状態で当該固定部材が前記貫通孔に貫通し前記嵌合穴に嵌合することで、前記連結部材と隣接する前記木材とを連結固定し、
   前記木材と前記固定部材とは摺動自在とされており、かつ当該木材と前記連結部材とは摺動自在とされている
   ことを特徴とする木質パネル。
2. 請求項１に記載の木質パネルの施工方法であって、
   前記木質パネルを、前記連結部材が隣り合う前記木材の前記嵌合溝に嵌合された状態であって、当該嵌合溝の底面と当該連結部材との間に隙間を形成させるとともに、隣り合う前記木材同士の間に隙間を形成させた状態とする工程と、
   前記状態となった前記木質パネルを、施工対象物に固定する固定工程と、
   を含むことを特徴とする木質パネルの施工方法。

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