JP6043072B2 - 耐震断熱改修構造 - Google Patents

Description

本発明は、既存建物の耐震性及び断熱性を向上させるための改修構造に関するものであり、特に、新耐震基準以前（昭和５６年以前）に建築された住宅の改修に好適に用いることができるものである。

従来より、経年劣化した既存建物の壁を改修（リフォーム）することにより、耐震性を向上させることが行われている。例えば、特許文献１には、既存木造住宅の４隅の隅角部から一定の範囲で、かつ、主柱、間柱において既存外装材を固定している部分を残して既存外装材を除去し、間柱の側面には補強間柱を固定し、補強間柱および主柱の上下端部に角金物を固定し、前記既存外装材を除去した部分を閉塞するように構造用面材を固定し、その後、新規外壁を形成した既存外装壁の耐震改修方法が記載されている。

特開２００６−１７７０５９号公報

しかし、上記の従来例では、既存外装材を除去するための作業が必要であり、また、除去した既存外装材が廃材として発生することから、省施工化や廃材少量化が図りにくく、高コストになるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、省施工化や廃材少量化が図りやすく低コスト化しやすい耐震断熱改修構造を提供することを目的とするものである。

本発明に係る耐震断熱改修構造は、二枚の金属外皮の間に芯材を充填した金属サンドイッチパネルを用いた耐震断熱改修構造であって、前記金属サンドイッチパネルは建物の屋内側から建物構造材に固定具により固定されて成ることを特徴とするものである。

本発明にあっては、前記建物の入隅において、前記固定具が断面略Ｌ字状の結合具と、ビスなどの挿通具とで形成され、前記結合具は前記挿通具により前記建物構造材に固定され、前記金属サンドイッチパネルは前記建物構造材に固定された前記結合具に前記挿通具により固定されていることが好ましい。

本発明は、金属サンドイッチパネルが建物の屋内側から建物構造材に固定具により固定されているため、建物の外装材を除去することなく、金属サンドイッチパネルを建物構造材に設けることができる。従って、建物の外装材を除去するための労力や廃材となった外装材を廃棄するための費用が不要となり、省施工化や廃材少量化が図りやすく低コスト化しやすいものである。もちろん、金属サンドイッチパネルの強度及び断熱性により建物の耐震性及び断熱性を向上させることができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。 同上の金属サンドイッチパネルの一例を示す斜視図である。 同上の結合具の一例を示す一部の斜視図である。 同上の実施の形態の一例を示す概略の正面図である。 同上の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。 断面略十字状の結合具を示す概略の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

図１に耐震断熱改修構造の一例を示す。この耐震断熱改修構造は、昭和５６年以前に多い土壁を用いた既存建物の壁の改修構造を示す。この壁は、建物構造材１０である柱８の間に土壁１１が形成されている。土壁１１は、例えば、柱８、８の間に、細長い竹や木材を縄などで結びながら網目状の下地材を形成し、この下地材に壁土を塗り込んで形成したものである。また、柱８及び土壁１１の屋外側にはモルタルの外装９が形成されている。すなわち、隣り合う柱８、８に架け渡すようにして、柱８及び土壁１１の屋外側に木摺り１２を設け、木摺り１２の屋外側面にラス網１３を設け、ラス網１３の屋外側にモルタル１４を設け、さらにモルタルの表面に現場塗装を行うことによって、外装９を構成することができる。

図１の耐震断熱改修構造では金属サンドイッチパネル１が用いられる。金属サンドイッチパネル１は、図２に示すように、二枚の金属外皮２，３の間に芯材４を充填して形成される。金属外皮２，３は平板状の金属板にロール成形等などの加工を施して所定の形状に形成される。金属外皮２，３は従来から建材を形成する際に使用される金属板で形成することができ、例えば、鋼板、亜鉛めっき鋼板、ガルバリウム鋼板（登録商標）、塗装鋼板などを挙げることができる。金属外皮２，３の板厚も特に限定は無く、例えば、０．３〜２．０ｍｍとすることができる。芯材４としては断熱性を有するものであればよく、さらに防火性や耐火性を有するものであることが好ましい。具体的には、芯材４としてはロックウールやグラスウールなどの無機繊維材や、ウレタンフォームやフェノールフォームなどの樹脂発泡体の成形体等を用いることができる。芯材４はその断熱性やパネル強度等を考慮して、厚み２０〜１５０ｍｍ、３０〜１００ｋｇ／ｍ^３にするのが好ましいが、これに限定されるものではない。芯材４は金属サンドイッチパネル１の全体にわたって一枚物であっても良いし、複数個のブロック状物を並設して芯材４を形成しても良い。また、金属サンドイッチパネル１の周端部には、上記無機繊維材や樹脂発泡材よりも耐火性の高い材料で形成された耐火芯材を用いることができ、例えば、石膏や珪酸カルシウムなどの無機材料からなる耐火芯材を用いることができる。金属外皮２，３と芯材４とは接着剤等を用いて接着されて一体化されている。また、金属サンドイッチパネル１はその一端（上端）に嵌合凸部４０を、他端（下端）に嵌合凹部４１を形成したものであっても良い。この場合、隣接して配設される金属サンドイッチパネル１、１を嵌合凸部４０と嵌合凹部４１との嵌合により接続することができ、接続強度を高めることができる。

そして、上記の金属サンドイッチパネル１を既存建物の壁に取り付けることにより耐震断熱改修構造が形成される。ここで、図１に示すように、金属サンドイッチパネル１は柱８の屋内側に取り付けられる。すなわち、金属サンドイッチパネル１の側端部の裏面を柱８の屋内面に沿わせて配置し、金属サンドイッチパネル１の側端部の表面から柱８にまで固定具１５を挿通することによって、金属サンドイッチパネル１を柱８に固定することができる。ここで、固定具１５としてはビスや釘などを用いることができるが、ビスのほうが好ましい。ビスを用いるほうが釘よりも抜けにくいために金属サンドイッチパネル１を強固に固定することができる。また、金属サンドイッチパネル１を柱８及び土壁１１の屋内側から施工するために、外装９や土壁１１を除去する必要がなくなる。従って、外装９や土壁１１を除去する労力が不要になり、また除去した外装９や土壁１１が廃材として発生することがなくなって、これを処理する費用もなくすることができ、低コスト化を図ることができる。また、外装９や土壁１１を除去する際に生じる粉塵もなくなり、近隣住宅への被害もなくすることができる。さらに、外装の屋外側に高い足場を設置する必要もなく、省力化や低コスト化を向上させることができる。しかも、土壁１１を改修後も残存させるために、土壁１１の断熱性及び耐火性に加えて金属サンドイッチパネル１の断熱性や耐火性を付与することができ、既存の建物よりも断熱性や耐火性を向上させることができる。また、合板や石膏ボードに比べて、断熱性の高い金属サンドイッチパネル１を用いることにより、合板や石膏ボードを用いる場合よりも壁内結露を少なくすることができ、建物の長寿命化を図ることができる。さらに、合板や石膏ボードに比べて、強度の高い金属サンドイッチパネル１を用いることにより、合板や石膏ボードを用いる場合よりも建物の耐震性を向上させることができる。

上記の金属サンドイッチパネル１を建物の入隅に取り付けるにあたっては、固定具１５として、結合具１６と挿通具１７とを用いることができる。結合具１６は鉄などの金属製で長尺に形成することができる。また、図３に示すように、結合具１６は固定片１９と取付片１８とからなる断面略Ｌ字状部材（Ｌ型アングル等）を用いることができる。挿通具１７はビスや釘などを用いることができるが、上記と同様に理由でビスを用いるのが好ましい。

そして、まず、建物の入隅にある柱８に結合具１６を取り付ける。この場合、結合具１６は柱８の上下方向に沿って配設するが、図４に示すように、結合具１６の上端は天井レベルＴよりも下に位置し、結合具１６の下端は床レベルＹよりも上に位置するようにする。尚、符号４２は建物の梁を、符号４３は建物の土台を示し、工事現場において、天井材や床材を撤去する場合は、金属サンドイッチパネル１を梁４２や土台４３にビスや釘等の固定具を用いて固定することもできる。また、結合具１６は固定片１９を柱８の外面に沿わせて配置し、固定片１９の表面から複数の挿通具１７を柱８にまで挿通することによって、結合具１６を柱８に固定することができる。ここで、図５に示すように、柱８に対する固定片１９の固定位置は、「ちり」と称される柱８と土壁１１との段差の部分である。この「ちり」の寸法Ｈは、通常、１５〜２０ｍｍ程度であり、この部分を利用して結合具１６を取り付けることができる。尚、「ちり」の部分が無い場合は土壁１１を若干削って結合具１６を取り付けるようにする。また、結合具１６の取付片１８は、固定片１９を固定した柱８の一つの外面と垂直な他の外面と略面一になるように配置される。そして、取付片１８の表面に金属サンドイッチパネル１の側端部の裏面を沿わせて配置し、金属サンドイッチパネル１の側端部の表面から取付片１８にまで挿通具１７を挿通することによって、金属サンドイッチパネル１を結合具１６に固定することができる。また、結合具１６を介して金属サンドイッチパネル１を入隅の柱８に固定することができる。

建物の入隅では、図６に示すように、上記のような結合具１６と挿通具１７とを用いて、柱８の一面に金属サンドイッチパネル１の側端部が固定され、柱８の上記一面と略垂直な他の一面にも別の金属サンドイッチパネル１の側端部が固定される。この場合、二枚の金属サンドイッチパネル１，１が略垂直に配置され、一方の金属サンドイッチパネル１の側端部の表面に他の金属サンドイッチパネル１の側端面が当接して配置される。尚、この他の金属サンドイッチパネル１の側端面は、一方の金属サンドイッチパネル１の側端部の表面に当接させるため、一方の金属サンドイッチパネル１の厚み分だけ入隅の柱８の表面から控えて（図５に寸法ｈで示す）配置される。

そして、上記のようにして複数枚の金属サンドイッチパネル１を建物の屋内側から柱８等の建物構造材１０に取り付けることによって、耐震性及び断熱性を有する改修構造を形成することができる。この改修構造では、合板や石膏ボードを用いる場合に比べて、強度の大きい金属サンドイッチパネル１を用いているために、耐震性を向上させることができる。具体的には、金属サンドイッチパネル１を用いた場合の壁強度が６．５ｋＮ／ｍであるのに対して、石膏ボードを用いた従来工法の壁強度が３．２ｋＮ／ｍとなる。また、合板や石膏ボードを用いる場合は、耐震性を確保するために、柱８，８間に横胴縁等の受け材を補強材として設ける必要があるが、金属サンドイッチパネル１を用いた場合は、補強材のような他の部材を極力用いないで、耐震性を確保することができる。尚、金属サンドイッチパネル１を用いた場合であっても、柱８，８間の寸法Ｌが１ｍを超える場合は、横胴縁等の補強材を柱８，８間に架設するのが好ましい。この改修構造では、熱伝導率が０．１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）の合板や０．２２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の石膏ボードを用いる場合に比べて、熱伝導率が小さい金属サンドイッチパネル（０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ））１を用いているために、断熱性を向上させることができる。

上記では、土壁１１を有する比較的古い既存建物の改修について説明したが、これに限らず、比較的新しい既存建物に対しても上記改修構造を適用することができる。比較的新しい既存建物の壁は、柱間にロックウール等の断熱材を充填して形成されている場合が多い。また、この壁の外装はセメント板等で形成される外装材で構成されている。また、壁の内装は石膏ボードや合板などを設けて形成されている。このような既存建物に対しては、まず、内装を除去した後、上記と同様にして、金属サンドイッチパネルを柱等の建物構造材に取り付けることができる。この場合、断熱材を残したまま改修するので、壁の断熱性を大きく低下させずに耐震性を向上させることができるものである。

図７に結合具１６の他例を示す。この結合具１６は一対の固定片１９と一対の取付片１８とを備えて断面略十字状に形成されている。一対の固定片１９は互いに略垂直となるように形成され、一対の取付片１８も互いに略垂直となるように形成されている。そして、一対の固定片１９を柱１８の屋内側の隣接する二つの表面に沿わせ、この各固定片１９を挿通具１７で柱１８に固定することによって、結合具１６を柱８に取り付けることができる。この後、上記と同様にして各取付片１８に金属サンドイッチパネル１を固定することによって、入隅に金属サンドイッチパネル１を取り付けることができる。この結合具１６を用いると、図６のもののように二個の結合具１６を別々に取り付ける場合に比べて、結合具１６の取付作業を軽減することができ、省施工化を図ることができるものである。

１ 金属サンドイッチパネル
１０ 建物構造材
１５ 固定具
１６ 結合具
１７ 挿通具

Claims (1)

1. 二枚の金属外皮の間に芯材を充填した金属サンドイッチパネルを建物の屋内側から柱に固定する耐震断熱改修構造であって、
   前記金属サンドイッチパネルの一方の側端部は、建物の入隅における柱に固定具により固定され、
   前記金属サンドイッチパネルの他方の側端部は、前記入隅以外の柱の屋内面に固定され、
   前記固定具は、固定片と取付片が略垂直に形成された断面略Ｌ字状の結合具と、ビスなどの挿通具とで形成され、
   前記結合具の固定片は、前記挿通具により前記入隅における柱の一つの屋内面に固定され、
   前記結合具の取付片は、前記固定片を固定した前記入隅における柱の一つの屋内面と垂直な他の屋内面と略面一になるように配置され、
   前記取付片に前記金属サンドイッチパネルの前記一方の側端部が挿通具により固定されて成ることを特徴とする耐震断熱改修構造。

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