JP3884731B2 - 床暖房用床組み - Google Patents

Description

この発明は、木造住宅等に代表される建築の分野、およびそれに関連するあらゆる分野、即ち、素材を調達、供給する建築資材の分野は固よりのこと、それらを施行するために機械器具やそれら機械器具を製造する加工機械の分野から、加工機械に必要となる各種パーツおよびそのための金属材料、プラスチック等各種素材の分野、それらに組み込まれる電子分品やそれらを集積した制御機器の分野、各種計測器の分野、加工機械を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である原子力や電気、オイルの分野といった一般的に産業機械として総称される分野に包含される分野まで、そしてそれら建築資材や施工機械器具、そのための工作機械を試験、展示、販売、輸出入、ならびに使用する分野、将又、それら施工機械器具や工作機械の作動に伴って発生する廃棄物を回収、運搬する回収、輸送の分野、廃棄物を効率的に再生利用するリサイクル分野、あるいは現時点で想定できない新たな分野までと、関係しない技術分野はない程である。

（視 点）
最近の住宅建築需要は、景気を反映して落ち込んでいるだけではなく、住宅を必要とする多くの施主が、それまでの施工業者任せの姿勢から脱却し、経済性は固よりのこと、その構造、機能上についても明確な主義、主張を持ちはじめ、それら主義、主張に基づいた十分な査定をすることもあって、購入にも慎重さが加わってきており、そのため、住宅関連業界では、それまでの格好の良さや最先端設備を組み込んで一見快適な生活が実現されるかの如き錯覚を起こさせるようにした住宅内容だけでは、これら施主を説得できないものと予見し、構造強度や経済性については勿論のこと、快適な生活を実現するために必要な各種機能上の対策についても、これまで以上の見直しを迫られ、その実現化のために各方面で様々な開発、研究が進められてきている。

例えば、住宅の快適さを維持する上で重要な要素の一つである暖冷房対策、特に東北や北関東、本州の山間部地方のように、北海道程の極端な寒さではないがために中途半端な対応で済まされてきていた地域での冬期間の暖房対策については、一頃のような高気密、高断熱構造とするために高価な費用を掛けた上に、高価な設備を組み込んで集中暖冷房を取り入れ、建築費だけではなく維持費についてまでも経済的な負担が掛かってしまうような対策では、昨今の厳しい経済環境の下での需要に対処しきれているとは言えず、建築費もとよりのこと、特に維持費について如何に経済的な配慮をするかが、今後の住宅建築において極めて重要な課題になるものと予想される。

（従来の技術）
こうした課題に対処しようとして、公的な助成金まで付けたソーラーハウスの奨励策等も実施化され始めているものの、現実的には初期投資が掛かり過ぎることに加え、冬期間の天候不順の問題があって、このシステムは、暖房を必要とする地域に必ずしも適しておらず、殆ど普及をみていないのが実情であり、そのため、これら改善を必要とする地域において、現状最も実用的なエネルギー源とされる灯油を使った暖房システム、但し従前からのファンヒーターやクリーンヒーター等を使って局所暖房をするというのではなく、それら極めて安価に入手できる温風暖房機を熱源に利用して、より効率的に暖房する新たな方式による暖房システムを本願出願人、発明者が、既に提案済みとなっている。

それは、特開平９−２５０７８８号「建造物の床暖房システム、およびそれ用の床構造パネル」として開発、実施化済みなっているものであって、所謂温風暖房機として所定の部屋の床に据え置くのではなく、その部屋に隣接した壁の中に所定の空間を設けて据え置き、温風の一部または全部をその部屋の床面の下に予め用意した暖気空間に誘導し、建造物の床面からの暖房、即ちフロアヒーティングを、従前の電熱ヒーターをフロアに埋入したタイプのものや、パイピングをしてスチームを通すタイプによるもの等に比較して遥かに経済的且つ理想的に実現し得ることを確認済みであるが、如何せん、限られた熱量のファンヒーターやクリーンヒーター等のため、その局所暖房器具の暖気を如何に効率的且つできるだけ均質なものとして広域まで達しさせるようにするかという課題が常に付いて回り、様々に間取りを異にする住宅のために、その都度、暖気送り込み空間の構造についてや、そこまでの導管の配置具合等について工夫を凝らす必要があったり、それだけの工夫をしても予定どおりに暖房効果を得られない場面に遭遇してしまう等という事態を惹起することもあった。
（1）特開平９−２５０７８８号

（問題意識）
以上のような状況に鑑み、既に同種の暖房システムについて開発、実用化を進めてきていた実績から得た知見に基づき、住宅毎に異なる床組みであっても、あらゆる種類の床構造に対応して満遍なくフロアヒーティングを実施可能にする有効な解決策が必要となり、既に実現している従前からのシステムを可能な限り引き継いだ上、それら従前までのものでは実現し得なかった熱エネルギー効率が得られるようにする新たな技術的手段についての開発、研究が必要となった。

（発明の目的）
そこで、この発明では、建造物の部屋単位の区画に応じて配される土台によって囲まれた単位区画平面内略全域毎の床組み構造が変っても、そこに確保することになる暖気送り込み空間内隅々まで暖気が行き渡るようにするに新規な床組みを実現することはできないものかと、継続して幾多の試作実験を繰り返し、様々に試行錯誤を重ねてきた結果、遂に茲にきてその完成を見るに至ったものであり、以下において、代表的な実施例も取り上げながら、その構成の詳細を示していくこととする。

（発明の構成）
この発明の床暖房用床組みは、基本的に以下に示すとおりの構成から成り立っている。 即ち、上位床下地板を張設した上位床構造部と、その下方に所定間隔を空けて下位床下地板を張設した下位床構造部とから建造物の床組み体を形成するに際し、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材の下面相互間に渡って薄膜材を張り巡らしてなるものとした構成を要旨とする床暖房用床組みである。

この基本的な構成の床暖房用床組みを、換言すれば、上位床下地板を張設した上位床構造部と、その下方に所定間隔を空けて下位床下地板を張設した下位床構造部とから建造物の床組み体を形成するに際し、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材の下面相互間に渡って薄膜材を張り巡らしてなるものとし、それら上位床構造部と下位床構造部との間に確保した暖気送り込み空間内に、上位床構造部の構造部材である根太または根太相当部材が直接露出してしまい、同空間を送風路として送り込む暖気の流れの障害になることを防止するようにした構成の床暖房用床組みということができる。

上記したこの発明の基本的な構成をより具体的に表現によって示すならば、所定間隔置きに配された根太または根太相当部材を少なくとも支持部として上位床下地板を張設し、その上を適宜仕上げ床面とするようにした上位床構造部と、その下方に所定間隔を空けて下位床下地板を張設した下位床構造部とから建造物の床組み体を形成するに際し、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材の下面相互間に渡って薄膜材を張り巡らしてなるものとした床暖房用床組みとなる。

以上のとおりの構成からなるこの発明の床暖房用床組みは、躯体構造が軸組構造であれ、各種パネル構造であれ、従前どおりの構造、工法によって、上位床構造部と、その下方に所定間隔を空けて下位床下地板を張設した下位床構造部とから建造物の床組み体を形成するに際し、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される根太または根太相当部材の下面相互に渡って薄膜材を張り巡らしてなるものとしたことから、この床組み体の上位床構造部と下位床構造部との間に確保した暖気送り込み空間（場合によっては寒気送り込み空間にも適用。以下、同様）内に、ファンヒーター等、専ら局所暖房用として使用されている暖房器具のように、必ずしも熱量が十分ではない熱源からの暖気を利用して送り込むようにした場合であっても、送り込んだ箇所から遠く離れた箇所に至るまで、上位床構造部の構造部材である根太または根太相当部材が直接暖気送り込み空間内に露出して凹凸面を形成することが一切なくなり、同空間を送風路として送り込む暖気が、それら上位床構造部の構造部材に衝突する等して弱められ、奥部まで到達しないか、然もなくば到達したとしても少量となったり、その熱量が途中で失われてしまうといった具合に、暖気の流れに障害を来してしまうという、万遍のないフロアヒーティングを実現する上で最大の不都合となる問題を見事に解消することができるという秀れた特徴を発揮するものとなる。

しかも、この発明の床暖房用床組みに採用する薄膜材は、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材（場合によっては根太または根太相当部材を受ける大引または大引相当部材）の下面相互間に渡って張り巡らすことを可能にするだけの材質強度を有し、従前までであれば暖気送り込み空間内に露出して凹凸面を形成することになる筈の構造部材による凹凸面を平坦化あるいはそれに近い性状のものとする機能が果たし得るものであれば、特段その素材を問わず、和紙や不織布、孔あきシート、網状体等といった通気性のある素材を単層か、適宜複層に積層してなるや、プラスチックフィルムや油紙、各種コーティング紙等のような非通気性の素材を単層か、適宜複層に積層してなるもの、あるいは、和紙や不織布、孔あきシート、網状体等といった通気性のある素材と、プラスチックフィルムや油紙、各種コーティング紙等のような非通気性の素材とを適宜組合せで複層に積層してなるもの等に代表される素材からなるものはじめとし、殆どあらゆる薄膜材の採用を可能にしていることから、床暖房用床組みの採用、実施も経済的且つ簡便に実現することができるという非常に実用的な効果も得られることになる。

その結果、当該上位、下位床構造部間で構成される暖気送り込み空間内の気流の動きに抵抗が掛かったり、複雑な乱気流を惹起させてしまうような不都合は殆ど解消され、したがって、同空間に暖気（または寒気）を送ってその上の居室の空調を実施する際に、それら気流が当該空間全体にロスもなく均質且つ迅速に拡散し、熱エネルギーの伝達を極めて効率的に実施できるものとなることから、熱エネルギー発生源の性能も比較的小型のもので済ますことができ、例えば、寒冷地における床暖房としてこの発明の床暖房用床組みを採用した住宅にあっては、その熱エネルギー発生源として、一般家庭用の直接暖房機である石油ファンヒーターや温水ルームヒーター、ファン付きオイルヒーター等でも十分な効果を得ることができ、負担の大きい光熱費の節約に威力を発揮し、ひいては化石エネルギーの無駄な消費を少しでも無くすことにも繋がるという大きな利点が得られる。

上記したとおりの構成からなるこの発明の床暖房用床組みの実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。 先ず、建造物、殊にそれが木造軸組構造の住宅等のような場合、一般には平面配置の部屋単位毎に土台を回し、その土台を支持部として柱や間柱、筋交い等軸組に相当する構造骨格部分を形成し、それらの表面を壁材で覆って壁体を構成して部屋相互の区切りとすることから、土台は部屋を造る区画に相当しており、それら土台によって囲まれた範囲を単位区画平面とするものであり、したがって、この単位区画平面も、対象となる部屋が八畳間か十畳間か等といった部屋のサイズの違いによって当然大きさは変わるものであり、それら何れもがこの発明の単位区画平面に相当することは言うまでもない。なお、それが木造軸組構造ではない、例えばパネル構造等のような場合であって、部屋の区画が必ずしも土台によるとは限らないものであれば、部屋毎を仕切る壁体によって囲まれる平面区画のように、部屋を構成する区画を単位区画平面として扱うものとし、常に土台の有無だけによって決定されるとは限らないものとする。

そして、単位区画平面内には、通常の木造軸組構造においては、床下地である根太組みをするための大引が、大抵９０ｃｍ間隔で横設されており、この発明の床下地構造においても、その所定間隔置きに配される大引を床下地のための支持構造部として利用することを前提にしているが、仮に、木造軸組構造以外の、例えばパネル工法や２×４あるいは２×６工法等であって、大引を採用しない構造のものの場合には、それら工法における構造用の床パネル自体を先の大引相当部材と看做し、床からの積載荷重を構造体に伝える支持構造部とする。

こうして、単位区画平面内全域における大引またはそれ相当部材が取り付けられたところで、根太がそれらに直交する方向で、互いに所定間隔置き、例えば３０ｃｍ間隔あるいは４５ｃｍ間隔等といった間隔置きに平行に架け渡してから、合板その他の下位床下地板を張設して下位床構造部とし、この下位床構造部の下位床下地板から１０ないし３０ｃｍ程度上方（この範囲は、対象とする住宅等建造物の軒高や床暖房の規模、局所暖房器具等熱源の脳力その他によって変るため、一応の目安とする。）には、上記した下位床構造部と基本的に同様とした構造手段、即ち大引またはそれ相当部材と根太、下地板とによるか、あるいは既に開発済みとなっている本願出願人、発明者による特許第３４３２２００号「床下地構造およびそれ用の浮き根太匡体」発明や特願２０００−１８９８６４号「二重床下構造」発明等による手段とするかして、上位床構造部を組み込んで建造物単位区画平面内全域に床組み体を形成するものである。

そして、この発明では、この床組み体を形成するに際し、このまま上位床構造部と下位床構造部とに挟まれた空間を暖気送り込み空間としてしまうのではなく、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材の下面相互間に渡って薄膜材を張り巡らしてしまい、それら上位床構造部と下位床構造部との間に確保した暖気送り込み空間内に、上位床構造部の構造部材である根太または根太相当部材が直接露出してしまい、同空間を送風路として送り込む暖気の流れの障害になることを防止するようにしなければならないが、その際の薄膜材には、上位床構造部の構造部材である根太または根太相当部材が暖気送り込み空間内に直接露出してしまわないようにする機能を果たし得るものであれば特に素材は限定されず、その材質強度や取扱い性、経済性等を勘案し、その代表的なものとして、例えば和紙や不織布、孔あきシート、網状体等といった通気性のある素材を単層か、適宜複層に積層してなるや、プラスチックフィルムや油紙、各種コーティング紙等のような非通気性の素材を単層か、適宜複層に積層してなるもの、あるいは、和紙や不織布、孔あきシート、網状体等といった通気性のある素材と、プラスチックフィルムや油紙、各種コーティング紙等のような非通気性の素材とを適宜組合せで複層に積層してなるもの等々、例示できないものも含め殆どあらゆる素材の薄膜材を採用することができる。

こうして実現するこの発明による建造物床組み体における暖気送り込み空間内には、少なくとも根太または根太相当部材が露出せず、単に大引またはそれ相当部材か、必要最小限の断面形で、必要最小限の本数に規制してなる複数の細断面束様材だけが林立する空間となり、水平方向の気流の動きに極力影響しないようにした床暖房用床組みを実現するものとなり、どの方向からでも暖気を導入できる、換言すれば間取りに制約されて熱源の配置が規制されたとしても、それが床暖房効率に全く影響することがない極めて都合のよい暖気の供給が実現されるという利点が得られる外、単位区画平面内の居室空間側からは、この発明の二重構造の床暖房用床組みが形成されていることは全く知れず、従前どおりに大引またはそれ相当部材にこれまた従前どおりに床下地板が張設されている如く看取されるものであって、したがって、当該単位区画平面に予定されている居室に応じた床材、例えば、それが和室であれば直に畳を敷き詰め、またそれが洋間であればフローリング材等公知の洋間用床張り仕上げとするものである。

また、必要があれば、この発明の二重構造となる床暖房用床組みによって形成される暖気送り込み空間に面することとなる上層および下層各下地板の表面（即ち、上層下地板骨材では下面、下層下地板では上面）にアルミニウム箔やアルミ蒸着シート等の熱反射機能層を形成するようにしたり、あるいは、上層および下層各下地板自体を蓄熱合板のような特殊合板を採用してなるものとすることもでき、それら平滑面機能、断熱機能に配慮すると共に、取扱い性も考慮して極力軽量化に有利なものとするのが望ましいといえる。 以下、具体的な実施例を取り上げ、上記したこの発明の床暖房用床組みの構成がより明確に把握できるように説明を加えていくことにする。

図１に示す要部縦断面図には、この発明の床暖房用床組みの最も基本的な構成からなるものを示してあり、現場において建造物の所定単位区画平面毎に施工されるようにした代表的な事例を取り上げたものである。 建造物の基礎Ｂ上には土台１が載置され、アンカーボルトＢ１によって固定されると共に、開口部や耐力壁等の配置に応じた所定箇所には柱２，２，‥‥‥が立設され、これら土台１，１，‥‥‥で囲まれた区画が、建造物における一つの部屋を構成する単位区画平面となり、該単位区画平面内には、平行する土台１，１を両端支持部として大引３，３，‥‥‥が９０ｃｍ間隔で架け渡されて軸組構造の基礎回り構造に形成されている。図中、Ｂ２は、大引を支える基礎構造としての束を示している。

この基礎回り構造における大引３，３，‥‥‥上には、面としての荷重を受ける心配が無いことから、通常採用される根太よりも小さめの断面とした骨材（根太相当部材）８１，８１，‥‥‥を４５ｃｍ間隔置に架け渡し、その上に下位下地板８を張設することによって下位床構造部となすと共に、該下位床構造部の下位下地板８から約２０ｃｍ程度上方となる位置には、今度は部屋に面した床となって直接面として荷重を支持する構造部材として、土台１や大引３等の半裁断面に相当する根太相当部材（所謂根太のように土台１や大引３を直接支持部としない）９１，９１，‥‥‥を、先の下位床構造部における骨材（根太相当部材）８１，８１，‥‥‥と同様の配置に配した上、各根太相当部材９１毎に約９０ｃｍ間隔でφ９ｍｍの丸鋼棒からなる細断面束様材６，６，‥‥‥を立設して支持するようにした上で、その上面に合板等の上位下地板９を張設して上位床構造部とすることにより、内部が暖気送り込み空間に形成されてなる床組み体とする。

その際に、このままの床組み体の構造で暖気を送り込んでしまうと、該床組み体における上位床構造部の根太相当部材９１，９１，‥‥‥が暖気送り込み空間内に垂下がり状となって凹凸空間を形成してしまい、その凹凸空間に起因して暖気の流れに支障を来し、暖気送り込み空間全域への満遍のない暖気の供給をできなくしてしまう、あるいはその虞れが高いために、そうした弊害を払拭するための有効な手段として、この発明の薄膜材５として、入手が容易で安価でもある厚さ約０.８ｍｍ程度のプラスチックフィルムを根太相当部材９１，９１，‥‥‥の下面相互間に張り巡らすようにしている。図中、５１は、暖気送り込み空間Ｓの周壁７へ当該プラスチックフィルム（薄膜材５）を固定するための押し当て材であり、各根太相当部材９１下面には、ステープラー止め（図中、表示は省略）
することによってプラスチックフィルム（薄膜材５）の中間が垂れてしまうのを防止して上下とも平坦面とした暖気送り込み空間を有するこの発明の床暖房用床組みが実現されることになる。

（実施例の作用効果）
こうして単位区画平面内に約２０ｃｍの間隔を置いて二重構造となったこの発明の床暖房用床組みは、既述したこの発明の作用効果のとおり、住宅の間取りの都合等で、熱源としてのファンヒーターを配置する箇所に制約を受け、仮令その場所が対象となる部屋に対してどの方向に決定されることになったとしても、それに対応する周壁７のどの方角の位置からでも暖気を暖気送り込み空間Ｓ内に送り込むことができ、どの方角から送り込まれた暖気であっても、構造部材である根太相当部材９１，９１，‥‥‥等の凹凸がプラスチックフィルム（薄膜材５）で平坦化されてしまっていることから、それら根太相当部材９１，９１，‥‥‥等に一切煩わされることなく円滑に流れていくことになり、したがって供給される暖気が満遍なく暖気送り込み空間Ｓ内全域に行き渡って、暖気の熱エネルギーを途中で失わせたり、一箇所に滞ったりさせることなく、間断なく何時でも略均等に供給できるという作用を保証し、効率的且つ経済的な床暖房を実現可能にするという大きな効果を発揮するものとなる。

（まとめ）
叙述の如く、この発明の床暖房用床組みは、その新規な構成によって所期の目的を普く達成可能とするものであり、施工も簡便、確実で効率的に実施可能となり、完成した仕上げ床面下には、効果的な暖気送り込み空間としての空間を確実に確保することができ、空調その他様々な用途への使用が果たし得るものになることから、そのままでも十分に断熱、保温機能に秀れた建造物床の実現が可能な上、安価な熱源によってでも十分な暖房効果が得られることとなって、特に寒冷地等に立地する住宅用床暖房として大いに役立つものとなり、経済的且つ効率的な住宅が強く求められている住宅関連業界からは固よりのこと、それに住まう一般の人々から高い評価を得て広く採用され、大いに普及、発展していくものと予想される。

図面は、この発明の床暖房用床組みを代表する実施例を示したものである。
この発明の床暖房用床組みを示す要部縦断面図である。 従前までのこの種床組み構造を示す要部縦断面図である。

符号の説明

１ 土台
２ 柱
３ 大引
４ 根太掛け
５ 薄膜材
５１ 同 押え縁
６ 細断面束様材
７ 周壁
８ 下層床下地板
８１ 同 骨材（根太相当部材）
９ 断熱壁部
９１ 同 根太相当部材
Β 基礎
Β１ 同 アンカー
Β２ 同 束

Claims (6)

1. 上位床下地板を張設した上位床構造部と、その下方に所定間隔を空けて下位床下地板を張設した下位床構造部とから建造物の床組み体を形成するに際し、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材の下面相互間に渡って薄膜材を張り巡らしてなるものとしたことを特徴とする床暖房用床組み。
2. 上位床下地板を張設した上位床構造部と、その下方に所定間隔を空けて下位床下地板を張設した下位床構造部とから建造物の床組み体を形成するに際し、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材の下面相互間に渡って薄膜材を張り巡らしてなるものとし、それら上位床構造部と下位床構造部との間に確保した暖気送り込み空間内に、上位床構造部の構造部材である根太または根太相当部材が直接露出してしまい、同空間を送風路として送り込む暖気の流れの障害になることを防止するようにしたことを特徴とする床暖房用床組み。
3. 所定間隔置きに配された根太または根太相当部材を少なくとも支持部として上位床下地板を張設し、その上を適宜仕上げ床面とするようにした上位床構造部と、その下方に所定間隔を空けて下位床下地板を張設した下位床構造部とから建造物の床組み体を形成するに際し、上位床構造部の構造部材として所定間隔置きに配される少なくとも根太または根太相当部材の下面相互間に渡って薄膜材を張り巡らしてなるものとしたことを特徴とする床暖房用床組み。
4. 薄膜材は、和紙や不織布、孔あきシート、網状体等といった通気性のある素材を単層か、適宜複層に積層してなるものとした、請求項１または２何れか記載の床暖房用床組み。
5. 薄膜材は、プラスチックフィルムや油紙、各種コーティング紙等のような非通気性の素材を単層か、適宜複層に積層してなるものとした、請求項１または２何れか記載の床暖房用床組み。
6. 薄膜材は、和紙や不織布、孔あきシート、網状体等といった通気性のある素材と、プラスチックフィルムや油紙、各種コーティング紙等のような非通気性の素材とを適宜組合せで複層に積層してなるものとした、請求項１ないし３何れか記載の床暖房用床組み。
   

Images