JP3938638B2 - 断熱パネルの取り付け構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属から構成される軸組部材に面材と断熱層とが積層された断熱パネルを取り付けた構造に関し、前記断熱パネルや胴縁を止着するための止具の先端に生じる結露の発生を、効果的に防止することができる前記断熱パネルの取り付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
近年、住宅用建造物等においては、柱等の軸組(本明細書では、「軸組部材」と称する)として、金属製の軽量骨材が用いられるようになっている。この金属製の軸組部材は、鉄筋コンクリート製や木製の軸組部材とは異なり、リサイクルが可能であるので資源の有効利用が図れるという利点を有している。
【0003】
図4により、板状面材71と断熱層72とが積層されてなる断熱パネル70を軸組部材81に取り付けた、従来の断熱パネルの取り付け構造を説明する。
図4では、最初に2つの断熱パネル70を、屋外側(符合βで示す)から、端面を突き合わせて、各断熱パネル70の側端部分を、ビスN01を用いて、軸組部材81に止着する。
次に、各断熱パネル70の前記側端部分上に胴縁82を配置し、この胴縁82をビスN02を用いて、断熱パネル70の上から軸組部材81に止着する。
図4では、胴縁82の屋外側に外装材91を取り付け、軸組部材81の屋内側(符合αで示す)に内装材92を取り付けた様子もあわせて示してある。
【0004】
ところが、この断熱パネルの取り付け構造では、以下のような不都合が生じる。
すなわち、ビスN01やN02は、軸組部材81に打ち込まれて、この軸組部材81の内部空間E内にその先端側が露出する。外装材91の温度は屋外側βの温度であり、また断熱パネル70と内装材92との間の空間γの温度は室温に近い。このため、特に冬季においては、空間γとビスN01,N02先端との温度差が大きく、この結果、各ビスの先端側(比較的高温の空間γに露出している部分)に結露が生じてしまう。
【0005】
この結露は、屋外側βと屋内側αの温度差が大きい場合、たとえば、冬季の暖房時には、屋内側αが高湿度であるために、恒常的に生じ、当該結露による水分が、軸組部材81を徐々に腐食させる。このような腐食は、軸組部材81をリサイクルできなくするばかりか、当該腐食が甚だしい場合には軸組部材81の損傷(すなわち構造強度の低下)を生じさせる。
【0006】
本発明の目的は、金属から構成される軸組部材に、断熱パネルと胴縁とを釘やビスを止具として用いて止着した場合に、軸組部材の内部空間に露出した前記止具の先端側に生じる結露の発生を防止することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の結露の発生を防止することにより、軸組部材の腐食を防止し、これにより腐食による軸組部材の損傷を防止するとともに軸組部材のリサイクルを保証することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の断熱パネルの取り付け構造は、金属から構成される軸組部材に、面材と断熱層とが積層されかつ少なくとも端部に断熱層欠損部を有する断熱パネルを、前記面材が前記軸組部材側に向くように、前記断熱層欠損部において取り付けた構造、あるいは、前記面材が板状をなし、当該板状の面材が突き合わされている前記構造に適用される。
【0008】
本発明では、前記断熱パネルは、当該断熱層欠損部ににおいて、第1の止具により前記軸組部材に止着される。また、前記断熱層欠損部には桟木が配置され、当該桟木は前記面材を介して第2の止具により前記軸組部材に止着される。さらに、前記桟木の屋外側には胴縁が配置され、当該胴縁は、第3の止具によりその先端が前記軸組部材に達しないように前記桟木に止着される。
【0009】
本発明は、通常の住宅はもちろん、短期間で解体される簡易建物にも適用できるし、また、壁の他、屋根等にも適用できる。
本発明では、軸組部材として、断面が、C字形、H字形、コ字形、四角形等のものが用いられ、その材質は、金属であれば特に限定はされず、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、各種合金等の種々の材料のものが使用され、またこれらにメッキや塗装を施したものも使用される。
軸組部材は、その断面がC字、H字形またはコ字である場合、当該開口が、断熱パネルが取り付けられる面と直角となるような向きに施工される。なお、軸組部材の室内側には、内装下地材や内装材が取り付けられる。軸組部材は、複数(たとえば2つ)を一組として使用することもできる。たとえば、断面がC字形の2つの軸組部材を開口側が向き合うように当接させ、かつ相互の当接面が断熱パネルの表面(または裏面)と垂直になるようにしたものも用いられる。
【0010】
本発明における断熱パネルは、面材と断熱層とが積層され、端部に断熱層欠損部が形成されている。この断熱層欠損部は、軸組部材に対応する部位であれば、さらに断熱パネルの端部以外の部分(たとえば、中央部)に設けることもでき。断熱層欠損部の面材が軸組部材に止着されることで、断熱パネルが軸組部材間に取り付けられる。なお、断熱パネルを相隣り合わせる場合には、2つの断熱パネルの対向する側端部の面材が突き合わされるようにして、あるいは重ね合わせるようにして軸組部材に止着することができる。
面材としては、合板、無機質板など一定長の板状で扱われる板状面材、紙、プラスチックフィルムなど不定長で扱われるシート状面材等が用いられる。面材として、住宅金融公庫の仕様書に記載された構造用面材を用いいれば、断熱耐力壁構造を構築することができる。
面材として具体的には、合板、ベニヤ板、構造用合板、パーティクルボード、ハードボード、シージングボード、石膏や珪酸カルシウム等の無機質板、硬質木片セメント板、ラスシート、板紙、ポリエチレンやポリエステル等の合成樹脂フィルムまたはシート、ライナー紙やクラフト紙、炭酸カルシウム混抄紙等の紙、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属箔、あるいはこれらの積層体が挙げられる。
【0011】
断熱層として、従来の断熱パネルに使用し得るもの、たとえば、硬質ポリウレタンフォーム、イソシアヌレートフォーム、スチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、フェノールフォーム、発泡ゴム等のプラスチック系断熱材や、グラスウール、ロックウール等の無機繊維系断熱材、セルロースファイバー等の有機繊維系断熱材等を用いることができ、また、これらに、ライナー紙やクラフト紙等の紙、ポリエチレンフィルムやポリエステルフィルムなどの合成樹脂フィルム、鉄やアルミニウムやステンレス鋼などの金属箔や蒸着層が付加された積層体等を、片面または両面に積層したラミネート断熱ボードも使用することができる。
断熱層欠損部は、たとえば同一面積の面材と断熱層とからなる断熱パネルの端部の、軸組部材に対応する部分の断熱層を除去することで作成することもできる。また、面材に、縦幅や横幅が狭い断熱層を貼り付けて形成することもできる。
【0012】
本発明では、桟木としては天然木材、合成木材(MDF、LVL等)等の熱伝導率の小さいものが使用される。
桟木は、軸組部材に沿って配置され、2つの断熱パネルの対向する側端部の面材が突き合わされるようにして、あるいは重ね合わせるようにして軸組部材に取り付けられた、その断熱パネルの断熱層欠損部に収容され、面材を介して第2の止め具にて軸組部材に止着される。
桟木の幅は、軸組部材の幅よりも小さく、断熱層欠損部に収容される大きさを有していればよく、断熱層端面との間で隙間を作ることなく前記断熱層欠損部に収容される大きさであることが好ましい。また桟木の厚さは、適宜選択されるが、断熱層の厚さと同一乃至半分程度であることが好ましい。
一方、胴縁は、桟木に沿って、第2の止具を覆うようにして軸組部材に止着される。この胴縁としては、天然木材、合成木材等の熱伝導率の小さいものの他、熱伝導率の大きい金属等(たとえば、前述の軸組部材と同様のもの)を使用することもできるが、第2の止具に接触しないように取り付ける必要がある。
【0013】
止具としては、たとえばビス、釘が用いられる。止具の太さ,長さ、材質は、第1および第2の止具については、軸組部材を構成する金属の材質、肉厚等に応じて適宜選択され、また第3の止具については、胴縁の材質、厚み等に応じて適宜選択される。具体的には、止具として、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属の他、エンジニアプラスチック、FRP、セラミック等の非金属からなるものが使用できる。
なお、ビスは、通常のビスが使用でき、ねじ頭は丸、なべ、平、チーズ、さら、六角、四角、等の何れの形状でもよく、ねじ頭部上面にマイナス穴、プラス穴、六角穴、四角穴、ULR、LHなどの加工が施され、工具で回してねじ込むことができればよい。また、ビス先端の形状は、切り刃先、とがり先など通常使用されるいる形状であればよい。ねじ部は全ねじ、半ねじの何れでもよく、一条ねじ、二条ねじ、ハイローねじなどの何れでもよい。
【0014】
第1の止具は、断熱パネルの軸組部材への止着のみを行うものであり、各止具の先端が軸組部材に到達するように、好ましくは軸組部材を構成する金属材の厚みを貫通して、先端が壁内空間または軸組部材の内部空間に露出するように取り付けることができる。また、面材が紙などのシート状の場合には、第1の止具として、接着剤、粘着剤、両面粘着テープを用いることもできる。
【0015】
本発明では、たとえば、第1〜第3の止具が何れも熱伝導率の大きいビスからなる場合に、第1の止具および第2の止具には軸組部材の熱が伝わる一方、第3の止具には胴縁に取り付けられた外装材の熱が伝わるが、第1および第2の止具と、第3の止具とは桟木によって熱的に絶縁されている。胴縁が金属からなる場合でも、桟木の熱伝導率は相対して小さいので、第1および第2の止具と、第3の止具との間での熱のやり取りは桟木によって制限を受ける。したがって、たとえば、屋内側温度が高く、屋外側温度が低い場合(すなわち、軸組部材の温度が高く、外装材の温度が低い場合)であっても、第1および第2の止具の温度勾配は小さくはならないし、また第3の止具の温度勾配も小さくはならず、第1,第2の止具には結露が生じることはない。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図1および図2を参照して説明する。
図1に示すように、まず、縦方向に複数配列した軸組部材1(図1では1本のみを示す)に、2枚の断熱パネル2,2(図1では、それぞれ側端の一部のみを示す)を、その面材の端部を突き合わせて(すなわち、一方の左を、他方の右に突き合わせて)取り付ける。この断熱パネル2は、住宅金融公庫の仕様書に構造用面材として示されている構造用合板からなる板状面材21に、硬質ポリウレタンフォームからなる断熱層22が形成されてなるもので、板状面材21の両側端が突出するように断熱層欠損部Qを有している。そして、2つの断熱パネル2の各板状面材21は、その断熱層欠損部Qにおいて、軸組部材1に第1の止具(ビスN1)により止着されている。
【0017】
本実施例では、軸組部材1として、断面がC字形をなすリップみぞ形鋼が用いられている。軸組部材1は、C字の開口面が、断熱パネル2の取り付け面と直角になる向きに配置されている。図1には表れていないが、上記ビスN1は軸組部材1の長さ方向に間隔を空けて、その先端側が軸組部材1の内部空間Eに露出するように打たれている。
【0018】
次に、木製の桟木3を、相方の断熱パネルの断熱層欠損部Qによって形成される空間に収容して、第2の止具(ビスN2)により、板状面材21を介して、軸組部材1に止着する。本実施例では、桟木3の厚みは、断熱層22の厚みと同一であり、幅は軸組部材1の幅よりも小さく、しかも断熱層端面との間に隙間を形成しないように2つの断熱層欠損部Qによって形成される空間(溝)の幅と同一幅である。図1には表れていないが、上記ビスN2は、軸組部材1の長さ方向に間隔を空けて、軸組部材1の板厚を貫通し、各ビスの先端側が軸組部材1の内部空間Eに露出するように、たとえば列(1列、2列等)となって、複数打たれている。
【0019】
さらに、断熱パネル2の軸組部材1側とは反対側(室外側)に胴縁4を配置して、この胴縁4を桟木3上にビスN2を覆うように、第3の止具(ビスN3)により止着する。ここで、本実施例では、胴縁4は木製であり、桟木3と重ね合わせて、縦胴縁として配置してある。図1には表れていないが、上記ビスN3は軸組部材1の長さ方向に間隔を空けて、ビスN2と接触しないようにして、しかも先端が前記軸組部材に達しないように打たれている。
【0020】
このようにして胴縁4を止着した後に、この胴縁4の屋外側から外装材5が取り付けられる。なお、軸組部材1の室内側に内装材6も取り付けられる。
図2は、上記のようにして構成した断熱パネル1の取り付け構造を示す、軸組部材1の長さ方向に垂直な断面図である。
従来の壁構造では、胴縁を軸組部材に止着する構造であるために、長い釘やビスを使用せざるを得ず、壁全体の重量が直接的に釘やビスに作用するために、片持梁支持構造となって、外装材の重量が極端に重い場合には胴縁が下方にずれる虞があったが、本発明では、桟木を軸組部材に止着し、胴縁を桟木に止着する構造であるために釘やビスを短くできて支持構造強度を高めることもできる。
この実施例は、断熱パネルの両側端部に断熱層欠損部を設けた構造の実施例であるが、断熱パネルの中央に断熱層欠損部を設けてもよい。この場合、桟木および胴縁の取り付け態様は、断熱パネルの両側端部に断熱層欠損部を設けたパネル構造と同様にできる。
【0021】
図3(A)〜(D)は、桟木あるいは胴縁の取り付け態様が、図2とは異なる断熱パネルの取り付け構造を示す軸組部材の長さ方向に垂直な断面図である。これらの図では、桟木と胴縁以外の各構成要素については、図2の各要素と同一の符号を使用し、また外装材5と内装材6の図示はしていない。
図3(A)では、桟木3aの厚さは、図2と同様、断熱層22の厚さと同一厚さとされているが、胴縁4aの幅が桟木3aの幅よりも広い点が図2とは異なっている。施工のバラ付きにより、断熱層22と桟木3aの間に隙間が生じても、図3(A)の取り付け構造では、室内側と室外側との、より高い気密を得ることができる。
【0022】
図3(B)では、胴縁4bの幅は図2と同様、2つの断熱層欠損部Qで形成される溝幅と同一であるが、桟木3bの厚さが断熱層22の厚さよりも薄く、かつ胴縁4bの一部が2つの断熱層欠損部Qで形成する溝に収容されている点で図2とは異なっている。この場合、桟木3bを止めるビス(N2)が短くできて保持力が高まる。
【0023】
図3(C)では、桟木3cの厚さおよび胴縁4cの形状が図2の胴縁4とは異なっている。すなわち、図3(C)では、胴縁4cは、断面が凸状に構成されており、幅が広い部分が2つの断熱層欠損部Qで形成する溝幅よりも広く形成され、凸状部分が収容された形状をなしている。図3(C)は図3(A)および図3(B)の構造を合わせ持つものであり、室内側と室外側とのより高い気密と、保持力を得ることができる。
【0024】
図3(D)では、桟木3bの厚さが断熱層22の厚さよりも薄く、かつ胴縁4bの幅が、2つの断熱層欠損部Qに形成される空間の溝幅(桟木3dの幅)よりも狭く構成されている。図3(D)の取り付け構造では、胴縁の重量を軽減して壁全体の重量を抑え、種々の幅の胴縁4dを使用できるという利点がある。
【0025】
【発明の効果】
屋外側の温度が、屋内側温度よりも低い場合であっても、断熱パネルを取り付けるための止具(第1および第2の止具)、あるいは胴縁取り付けるための止具(第3の止具)の先端側には結露が生じないので、軸組部材の腐食が生じにくくなる。これにより、軸組部材のリサイクルが保証され、前記腐食による軸組部材の損傷を防止することができる。また、長さの短い止具を用いることができて、保持力が高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す、断熱パネルの取り付け構造の切り欠き説明図である。
【図2】図1に示した断熱パネルの取り付け構造の断面図である。
【図3】図2とは異なる断熱パネルの取り付け構造の他の実施例を示す図である((A)〜(D))。
【図4】従来の断熱パネルを示す断面図である。
【符号の説明】
1 軸組部材
2 断熱パネル
21 板状面材
22 断熱層
3 桟木
4 胴縁
5 外装材
6 内装材
Q 断熱層欠損部
N1 ビス(第1の止具)
N2 ビス(第2の止具)
N3 ビス(第3の止具)
α 屋内側
β 屋外側
γ 断熱パネルと内装材との間の空間
Claims (3)
- 金属から構成された軸組部材に、
面材と断熱層とが積層されかつ少なくとも端部に断熱層欠損部を有する断熱パネルを、前記面材が前記軸組部材側に向くように、前記断熱層欠損部において取り付けた構造であって、
前記面材は、前記断熱層欠損部において第1の止具により前記軸組部材に止着され、
前記断熱層欠損部に桟木が配置され、当該桟木は前記面材を介して第2の止具により前記軸組部材に止着され、
前記桟木の上に胴縁が配置され、当該胴縁は、第3の止具によりその先端が前記軸組部材に達しないように前記桟木に止着されてなることを特徴とする断熱パネルの取り付け構造。 - 前記面材が板状をなし、相隣り合う断熱パネルの板状面材が、相互に軸組部材上で突き合わされていることを特徴とする請求項1に記載の断熱パネルの取り付け構造。
- 金属から構成された軸組部材に、
板状の構造用面材と断熱層とが積層されかつ少なくとも端部に断熱層欠損部を有する断熱パネルを、前記板状の構造用面材が前記軸組部材側に向いて突き合わさるように、前記断熱層欠損部において取り付けた構造であって、
前記板状の構造用面材は、前記断熱層欠損部において第1の止具により前記軸組部材に止着され、
前記断熱層欠損部に桟木が配置され、当該桟木は前記板状の構造用面材を介して第2の止具により前記軸組部材に止着され、
前記桟木の上に胴縁が配置され、当該胴縁は、第3の止具によりその先端が前記軸組部材に達しないように前記桟木に止着されてなることを特徴とする断熱パネルの取り付け構造。
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