JP3984386B2 - 積層体によるパネル構造建築物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層体よりなる壁パネルを用いて建築物を構成する構造形式に係り、特に積層体で形成された複数の壁パネルを横方向に並列すると共に、これ等の壁パネルを下部支持部材と上部支持部材とで支持して構成したパネル構造建築物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の木造住宅の多くは、柱が外装材と内装材とで挟み隠される軸組大壁構法、又は構造材で組まれた枠組に構造用合板等の面材を釘打ちした床や壁によって建築物が構築される枠組壁工法で建築されている。
【０００３】
近年、軸組構法や枠組壁工法において、現場施工の省力化・構造的強度のアップを目的とした「建築壁用パネル」が採用されるようになった。財団法人日本住宅・木造技術センターの木造住宅合理化認定システムの中にも多数建築壁用パネルが認定されている。この建築壁用パネルの多くは、工場にて枠材・面材・断熱材（一部省略される場合がある）を一体化したパネルである。良好な居住性と耐久性とを得るために、断熱性、通風性、遮音性、換気、防湿性、防露性を材料・施工の両面において安定的に確保できるよう構造躯体をシステム化している。
【０００４】
また、例えば特公平７−９６８０２号公報等に示す如く、従来の軸組壁工法とは違った構造躯体、即ち発泡プラスチックを比較的薄く且つ強度の高い板で挟んでサンドイッチ状にしたパネルを構造材として使用したサンドイッチパネル構造の建築物も開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した建築壁用パネルは、あらかじめ工場にて枠材・面材・断熱材を一体化するため、様々な制約や不都合が生じることがある。日本の住宅の多くは注文生産であり、全ての建築部材を標準化するのは困難なことである。よって、建築壁用パネルの仕様も多様となり、機械化・大量生産のメリットを十分発揮できず人手による生産・現場加工が多くなり、場合によっては従来工法よりコストアップになる場合がある等の問題があった。
【０００６】
また、前述の建築用パネルの寸法は、１階分の高さ（約２．７ｍ）と約１．２ｍ程度の巾を有するので、輸送コストがかかり、かつ建築用パネルを現場で施工するためにはクレーン施工が必須となる問題があった。
【０００７】
そのために、輸送コスト、施工コストが非常に高価になると共に、現場が狭小地では前述の建築用パネルを採用して建築物を構築することが困難になる問題があった。また、パネルの１枚１枚は四辺を化粧材や補強材を兼ねた枠材が接合して縁取りしてあるため、建築現場にて寸法サイズの間違いや変更があったとしても簡便にパネルを切断できない。すなわち、パネルを現場サイズに切り詰める枠材が無くなった切断面の見栄えや強度が低下するため、便利にパネルを裁断できない。そのため、小開口部の追加や変更といった現場作業に対応しづらく、逆に工事工数が嵩んだりして手間取る不具合がある。
【０００８】
本発明に係る積層体によるパネル構造建築物は、前述の従来の多くの問題点に鑑み開発された全く新しい技術であって、特に積層体よりなる複数の壁パネルを、下部支持部材と上部支持部材とによって支持しながら建築物を構成する構造であって、クレーン等を使用せずに、かつ狭い場所に於いても簡易な現場変更に対応が可能な全く新しいパネル構造建築物の技術を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る代表的なパネル構造建築物は、リグノセルロースを主体とする皮部と多孔性の髄部とを有する植物茎を複数並列して形成した複数のシート状物を積層しかつ少なくともその片面に表面材が一体的に積層された積層体よりなって任意の大きさに切断可能な壁パネルと、
接合される左右の前記壁パネルの各上縁に跨って当接させて締結部材で結合することによって前記左右の壁パネルどうしを互いに接続するための上部支持部材と、
接合される左右の前記壁パネルの各下縁に跨って当接させて締結部材で結合することによって前記左右の壁パネルどうしを互いに接続するための下部支持部材と、
前記壁パネルを上下方向に連接する場合に、下側の壁パネルの上縁に結合した前記上部支持部材と上側の壁パネルの下縁に結合した前記下部支持部材とを共締めして結合するための繋ぎ部材と、
を含んで構成されることを特徴とするものである。
【００１０】
前述の建築物の第１発明に於いては、建築物に使用される壁パネルが、リグノセルロースを主体とする皮部と多孔性の髄部とを有する植物茎を複数並列して形成した複数のシート状物を積層しかつ少なくともその片面に表面材が一体的に積層された積層体によって形成されているので、構造耐力を植物茎に依存しており、壁パネル１枚毎には構造材としての枠材を必要としないので、この壁パネルは任意の場所を切断することが出来、建物の開口部を任意の場所に簡単に構成することが出来る。従って、建物の開口位置の制限を大巾に緩和することが出来る。
【００１１】
また、この壁パネルは、全体的に軽くかつ任意の寸法に切断して使用することが出来るので、狭い場所に於いても、かつクレーン等を全く使用せずに施行することが出来る。かつ建築主の希望に応じた種々の間取りや外形を持った建築物を簡単に構成することが出来る。
【００１２】
かつ、本発明に係る建築物は、前述の構成を有する複数の壁パネルを横方向に並列すると共に、これ等の壁パネルの上下部に夫々上部支持部材と下部支持部材とで支持することによって構成するので、全体の構成が極めて簡単であり、種々の構造の建築物を容易にかつ安価に施工することが出来る。
【００１３】
更に、前述の壁パネルを建て込む際には、床スラブや基礎コンクリートなどの下部構造材の上に、例えばビスや釘などにより固定された壁パネル数枚分に亘り長く連続する下部支持部材に該壁パネルの下部を差し込み、ビスや釘などで壁パネルと下部支持部材とを一体化する。このようにして一方向の壁を形成した後、その壁パネルの上部に壁パネル数枚分に亘り長く連続する上部支持部材で支持させ、釘などで壁パネルと上部支持部材とを一体化する。このようにして一方向の壁を形成することが出来る。
【００１４】
本発明の建築物の第２発明は、前記上部支持部材及び下部支持部材が夫々断面コ字型材で形成されていることを特徴とした第１発明の積層体によるパネル構造建築物である。
【００１５】
前述の第２発明の建築物に於いては、壁パネルの上部及び下部を支持する上部支持部材と下部支持部材とが夫々断面コ字型材で形成されているので、壁パネルの上縁或いは下縁をこれ等の上下部の支持部材のコ字型開口部に嵌入して安定した状態で納めることが出来る。従って、これ等の上下支持部材と壁パネルの結合をより簡単かつ安定させ、強度を保つことが出来る。
【００１６】
本発明の第３発明の建築物の要旨は、相対向する位置に配設された前記上部支持部材間に梁部材が架け渡されており、かつ該梁部材の上部に水平構造材が敷き並べられて構成されていることを特徴とした第１発明或いは第２発明の積層体によるパネル構造建築物である。
【００１７】
前述の第３発明の建築物に於いては、相対向する位置に配置された上部支持部材間に梁部材が架け渡されているので、上部支持部材を介して支持されている壁パネルで形成される相対向する壁面を相互に安定した状態で固定することが出来ると共に、水平構造材が必要とする支持スパンを任意に決定することが出来る。また、相対向する上部支持部材に架け渡された梁部材上に建築用途に合わせた水平構造材を敷き並べることによって、床面を簡単に構成することが出来る。
【００１８】
本発明の第４発明の建築物の要旨は、下階に配置された前記上部支持部材と上階に配置された下部支持部材とが互いに平板或いは曲げもの等よりなる繋ぎ金具を介して結合されて構成されていることを特徴とした第１発明乃至第３発明の積層体によるパネル構造建築物である。
【００１９】
前述の第４発明の建築物に於いては、下階或いは上階に配置された上部支持部材と下部支持部材とは、平板或いは曲げもの等による繋ぎ金具で相互に結合されているので、これ等の上部支持部材、下部支持部材及び繋ぎ金具を用いて前記壁パネルを上下方向に繋ぎ合わせることが出来る。これによって、多層建築物を簡単に組立構成することが出来る。
【００２０】
本発明の第５発明の要旨は、前記建築物の複数の壁パネルに跨って開口された開口縁に断面が略コ字型の開口補強材が設けて構成されていることを特徴とした第１発明乃至第４発明の積層体によるパネル構造建築物である。
【００２１】
前述の第５発明の建築物に於いては、複数の壁パネルに跨って開口された開口部の開口縁に、断面がコ字型の開口補強材が設けて構成されているので、開口部を体裁良く形成すると共に、開口部を補強することが出来る。そのために、壁パネルに跨って大きな開口部を簡単に設けることが出来る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係る積層体によるパネル構造建築物の一実施例を具体的に説明すると、図１は本発明に係る積層体によるパネル構造建築物の一部切欠斜視説明図、図２（Ａ），（Ｂ）は夫々繋ぎ金具を示す斜視図、図３は図１の積層体によるパネル構造建築物の要部の縦断面拡大図であって、Ｌ字型の上部支持部材２ａ，下部支持部材３ａと図３（Ａ）の繋ぎ金具を使用した場合の説明図、図４は図１の積層体によるパネル構造建築物の要部の縦断面拡大図であって、断面コ字型の上部支持部材２、下部支持部材３と図３（Ｂ）の繋ぎ金具を使用した場合の説明図である。
【００２３】
図１乃至図４に於いて、１は本発明に使用される壁パネルである。この壁パネル１は、皮部とその内部に髄部または空洞を有するリグノセルロースを主成分とした複数の植物茎を並列にして形成したシート状物を複数枚積層して且つ少なくとも片面に表面材が一体化し、構成された積層体より形成されている。
【００２４】
このように壁パネル１として使用される積層体のパネルは、一般的に、壁下地面材として施行し、その部屋外側に外装材、部屋内側に内装材を施すことで実用に供することになるが、この積層体のパネルは充分に強度を有するので、外装材や内装材には壁材として使用することが出来る。
【００２５】
本発明で使用される壁パネル１の積層体を構成する植物茎としては、サトウキビ、トウモロコシ、イネ、ムギ、竹などが採用できるが、茎表皮が堅く通直で長い原料が採取しやすいコーリャンを用いた積層体パネルの実施例を示す。積層体のパネルの製造は、コーリャンを原料にした場合、積層体のパネルの製造は特開平１−２８０５３８号公報に開示された方法に準じて製造することができる。
【００２６】
即ち、原料となる茎を圧縮、その後接着剤を含浸させ乾燥、茎を簾状に束ね再度接着剤にて積層し、表面と裏面に表面材を貼り、更に蒸気による熱圧プレス工程を経て行った。この積層体のパネルの表面材は、通常１〜５ｍｍの単板（ベニヤレース、スライサー、またはベニヤソーによって木材を薄く切削した板）が使用されるが、釘保持力向上を目的として構造用合板等も使用でき、内装用途に石膏ボード等も使用出来る。また、植物茎を接着する際には、合板等に使用されるユリア系、ユリア・メラミン系、フェノール系、イソシアネート系等の接着剤が使用できる。
【００２７】
前述の壁パネル１を構成する積層体のパネルは、原料にコーリャンの茎を用いる場合、接着剤の量または熱圧プレス時の圧縮率を変えることにより、比重を０．２５〜０．６０の範囲で変化させることができ、該比重の変化に応じ該積層体パネルの曲げ強度や曲げヤング係数等の構造特性を変えることができる。また、シート状物を３層以上とし、該シート状物の茎の方向を交互に公差させることで積層体の方向性がなくなり、どのような方向に支持させても使用できることになり、壁下地面剤としてより適したものになる。
【００２８】
前記壁パネル１の上部及び下部は、夫々支持部材２と下部支持部材３とによって支持されている。これ等の上部支持部材２と下部支持部材３とは、図に示す如く、その断面型が略コ字型に形成されている。従って、これ等の支持部材２、３には、壁パネル１の上縁或いは下縁が嵌入し得るように構成されている。
【００２９】
前記実施例では、上部支持部材２と下部支持部材３とを夫々断面コ字型に構成したが、図に示す如く、単にＬ字型に折り曲げた上部支持部材２ａと下部支持部材３ａも使用することが出来る。
【００３０】
断面コ字型部材で形成される上部支持部材２と下部支持部材３は金属或いは樹脂でつくることができ、金属の場合はメッキを施すのが望ましい。厚みは部材に強度により決定されるが、金属の場合、０．５ｍｍから３．２ｍｍが使用できる。これ等の支持部材２、３と壁パネル１を一体化させるために釘４は、ビスでもよい。一体化をより強固にするため、釘４を室外・室内両面から打ち込んでもよい。
【００３１】
図に示す如く、断面コ字型部材である上部支持部材２と下部支持部材３とを壁パネル１の上下に、釘４を部屋外側から打ち込むことにより、壁パネル１は断面コ字型部材である上部支持部材２と下部支持部材３にそれぞれ一体化することが出来る。
【００３２】
上部支持部材２の長さは通常建築物の壁面の長さより短く、上部支持部材２が不連続となる箇所が生じる。壁面四周にわたって上部支持部材２を連続化するために、接合部材として平板８または上部支持部材２を挟み込むことのできる広さを持つ、長さ５０ｍｍ〜２００ｍｍの断面コ字型部材を上部支持部材２の不連続となる箇所に重ね、部屋外側から釘等を打ち込む。このことにより壁パネル１の上部は四周に亘って連結され水平に配された上部支持部材２に支持された構造となり、壁パネル１によって構成される建築物は強固になり地震などに耐えることができるようになる。
【００３３】
図に示すように、該断面コ字型部材である上部支持部材２と水平構造材である上下水平スラブ５（最下層の水平構造材は基礎コンクリート）をビス６，７等により緊結することにより、壁面としての壁パネル１と上下水平スラブ５とを一体化し、堅固なパネル構造体を構成することが出来る。
【００３４】
この場合の水平スラブ５は、ＪＡＳに規定される構造合板やＪＩＳに規定されるパーティクル若しくはＪＡＳに規定される構造用パネルを一般的に採用できるが、前記壁パネル１を水平スラブ５として使用してもよい。また、ＪＩＳに規定されるＡＬＣパネルでもよい。
【００３５】
水平スラブ５の構造的に必要とする支持スパンが、相対向する上部支持部材２の相互間より短い場合は、相対向する上部支持部材２の相互間に梁部材を架け渡し、その上部に水平スラブ５を敷き並べる。この梁部材は、材料としてはどのような材料を使用してもよいが、釘４やビス６，７の施工性を考慮して木質系または鋼製を用いるのが好ましい。
【００３６】
ビス６は水平スラブ５の上面より該断面コ字型部材である上部支持部材２を貫通するように施工する。ビス７は該断面コ字型部材である下部支持部材３を貫通し水平スラブ５に定着させる。このときビス７は、上階の壁パネル１に支持させる断面コ字型部材である下部支持部材３及び水平スラブ５を同時に貫通して、下階の壁パネル３を支持する断面コ字型部材である上部支持部材２まで貫通させる方が、上下階の壁パネル１の一体化を促進することが出来るので、より望ましい。
【００３７】
パネル構造体が複層階にまたがるときは、下階上部の断面コ字型の上部支持部材２と上階下部の断面コ字型の下部支持部材３とが、地震力により水平ずれが生じないように後述の繋ぎ金具を介して結合することは、堅固なパネル構造体を構成するのに更に好ましいことである。
【００３８】
前述のような上部支持部材２と下部支持部材３とを相互に繋ぎ合わせる金具としては、特に、図２（Ａ），（Ｂ）に示すような平板状の平板繋ぎ金物（繋ぎ部材）９ａ或いは曲げもので形成した曲げ物繋ぎ金物（繋ぎ部材）９ｂ等を使用することが出来る。これ等の繋ぎ金物９ａ，９ｂは金属、樹脂等の材料で作ることが出来る。金属材を使用した場合には、メッキを施すのが望ましい。
【００３９】
壁パネル１に窓用などとして設けた開口部の内縁に沿って、本実施形態の上部支持部材２や下部支持部材３を開口補強材１０として使用することで、釘等によりこの開口補強材１０を壁パネル１に結合する。この開口補強材１０は前述の上下支持部材２，３に使用する断面コ字型部材と併用することができる。開口補強材１０を使用することによって切り込まれた隣接する壁パネル１同士を一体化させて堅固な開口補強構造を構成することが出来る。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る積層体によるパネル構造建築物は、前述の如き構造と作用とを有するので、次のような多大な効果を有している。
【００４１】
本発明に係るパネル構造建築物は、壁パネルが従来の同種建材と比べても非常に軽量である。加えて、壁パネルの縁を従来のような枠材で縁取りしていないので、建築現場などにおいて寸法的な変更や仕様変更が生じた場合でも、定尺で現場搬入した壁パネルを自在に変更サイズに合わせて裁断し、その裁断面に上部支持部材または下部支持部材を結合して縁取ることができる。したがって、そのようにして現場での変更などに自在に対応できるので、非常に能率的なパネル構造建築物を建築することができ、工事の納期を大幅に短縮でき、また工事コストも削減できる。
【００４２】
また、壁パネルは上部支持部材、下部支持部材、平板、繋ぎ金具等を使用することによって、複数の壁パネルを順に連結して種々の構造の建築物の壁面を簡単かつ安定した状態で強固に構成することが出来る。かつ、これ等の支持部材、平板、繋ぎ金具等は釘ビス等を介して壁パネル或いは水平スラブに取付けることが出来る。
【００４３】
相対向する上部支持部材間に梁部材を架け渡した場合には、水平構造材が必要とする支持スパンを任意に決定することが出来、建築用途に合わせた様々な水平スラブを採用することが出来ると共に、相対向する壁面を強固に固定して建築物を丈夫にすることが出来る。
【００４４】
かつ、下階の上部支持部材と上階の下部支持部材とは夫々繋ぎ金具によって簡単に連結することが出来るので、地震力等によって建物の水平ずれが生ずることを防止出来、堅固なパネル構造体を構築することが出来る。
【００４５】
前述のように、壁パネルは任意の位置で切断が出来るので、現場段階で開口位置を変更したり、大きな開口部を設けたり、或いは小開口部を追加することが出来る。そしてこれ等の開口部は開口補強材を用いることによって、開口部並びにその回りの壁パネルよりなる壁面を補強することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層体によるパネル構造建築物の一部切欠斜視説明図である。
【図２】図２（Ａ），（Ｂ）は夫々繋ぎ金具を示す斜視図である。
【図３】図１の積層体によるパネル構造建築物の要部の縦断面拡大図であって、Ｌ字型の上部支持部材２ａ，下部支持部材３ａと図３（Ａ）の繋ぎ金具を使用した場合の説明図である。
【図４】図１の積層体によるパネル構造建築物の要部の縦断面拡大図であって、断面コ字型の上部支持部材２、下部支持部材３と図３（Ｂ）の繋ぎ金具を使用した場合の説明図である。
【符号の説明】
１ 壁パネル
２，２ａ 上部支持部材
３，３ａ 下部支持部材
４ 釘
５ 水平スラブ
６，７ ビス
８ 平板
９ａ 平板繋ぎ金物
９ｂ 曲げ物繋ぎ金物
１０ 開口補強材

Claims (5)

1. リグノセルロースを主体とする皮部と多孔性の髄部とを有する植物茎を複数並列して形成した複数のシート状物を積層しかつ少なくともその片面に表面材が一体的に積層された積層体よりなって任意の大きさに切断可能な壁パネルと、
   接合される左右の前記壁パネルの各上縁に跨って当接させて締結部材で結合することによって前記左右の壁パネルどうしを互いに接続するための上部支持部材と、
   接合される左右の前記壁パネルの各下縁に跨って当接させて締結部材で結合することによって前記左右の壁パネルどうしを互いに接続するための下部支持部材と、
   前記壁パネルを上下方向に連接する場合に、下側の壁パネルの上縁に結合した前記上部支持部材と上側の壁パネルの下縁に結合した前記下部支持部材とを共締めして結合するための繋ぎ部材と、
   を含んで構成されることを特徴とする積層体によるパネル構造建築物。
2. 前記上部支持部材及び下部支持部材が夫々断面コ字型材で形成されていることを特徴とした請求項１の積層体によるパネル構造建築物。
3. 相対向する位置に配設された前記上部支持部材間に梁部材が架け渡されており、かつ該梁部材の上部に水平構造材が敷き並べられて構成されていることを特徴とした請求項１或いは請求項２の積層体によるパネル構造建築物。
4. 下階に配置された前記上部支持部材と上階に配置された下部支持部材とが互いに平板或いは曲げもの等よりなる繋ぎ金具を介して結合されて構成されていることを特徴とした請求項１乃至請求項３の積層体によるパネル構造建築物。
5. 前記建築物の複数の壁パネルに跨って開口された開口縁に断面が略コ字型の開口補強材が設けて構成されていることを特徴とした請求項１乃至請求項４の積層体によるパネル構造建築物。

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