JP6047063B2

JP6047063B2 - 建物の断熱構造及び断熱方法

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Publication number: JP6047063B2
Application number: JP2013097940A
Authority: JP
Inventors: 翔太金子
Original assignee: Toyota Housing Corp
Current assignee: Toyota Housing Corp
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-05-07
Also published as: JP2014218814A

Description

本発明は、建物の断熱構造及び断熱方法に関する。

特許文献１に記載の発明では、既存の建物の外壁における外装材（既存外装材）の外側に外装材（新外装材）を設けることによって、外壁の改修作業を容易にすると共に、既存外装材と新外装材との間に断熱材を設けることによって、新外装材に対する断熱性能を確保するという技術が開示されている。

特開２０１１−５２４１４号公報

しかしながら、既存の外壁の屋外側に新たに外壁を設けるとなると、既存の外壁の内部において、湿気が外へ逃げず内部結露してしまう可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、既存の外壁の屋外側に新たに外壁を取り付けたとしても、既存の外壁において内部結露を抑制又は防止することができる建物の断熱構造及び断熱方法を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る建物の断熱構造は、既存の外壁における既存外装材を貫通する通気口と、前記既存の外壁の屋外側に設けられた新たな外壁と、前記新たな外壁内に設けられ、前記既存外装材の屋外側に接した状態で配置された断熱材と、前記新たな外壁の一部を構成し、前記通気口と連通する新通気層が前記断熱材との間に設けられた状態で配設された新外装材と、を有している。

請求項１に記載の発明に係る建物の断熱構造では、既存の外壁における既存外装材に当該既存外装材を貫通する通気口が設けられている。また、既存の外壁の屋外側には、新たな外壁が設けられている。この新たな外壁内には、既存外装材の屋外側に断熱材が接した状態で配置されており、新たな外壁の一部を構成する新外装材は、断熱材との間に通気口と連通する新通気層が設けられた状態で配設されている。

このように、既存の外壁における既存外装材において通気口を設け、既存の外壁における通気層（既存通気層）と新たな外壁における新通気層とを連通させることで、当該新通気層を介して、既存の外壁の内部における湿気を屋外へ逃がすことができる。

請求項２に記載の発明に係る建物の断熱構造は、請求項１に記載の発明に係る建物の断熱構造において、前記既存の外壁における既存通気層内に気流止めが設けられている。

請求項２に記載の発明に係る建物の断熱構造では、既存の外壁における既存通気層内に気流止めを設けることで、当該既存通気層内において既存の外壁の高さ方向に沿った空気の流れを防止又は抑制することができる。そして、既存の外壁における既存外装材に設けられた通気口を介して、既存の外壁における既存通気層内の空気を新たな外壁における新通気層内へ案内することができる。

請求項３に記載の発明に係る建物の断熱構造は、請求項１又は請求項２に記載の発明に係る建物の断熱構造において、前記断熱材の表面に透湿防水シートが敷設されている。

請求項３に記載の発明に係る建物の断熱構造では、断熱材の表面に透湿防水シートが敷設されている。透湿防水シートは、湿気は通すが水は通さないという性質を有するものである。このため、既存の外壁内の湿気を新たな外壁側へ通す一方、新たな外壁における新通気層内を通過する水分は既存の外壁側へ通さないようにすることができ、当該既存の外壁において内部結露を抑制又は防止することができる。

請求項４に記載の発明に係る建物の断熱構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の建物の断熱構造において、前記既存外装材における屋外側にブレースが配設されている。

請求項４に記載の発明に係る建物の断熱構造では、既存外装材における屋外側にブレースが配設されており、これにより、外壁の改修に伴って建物の耐震強度を向上させることができる。

請求項５に記載の発明に係る建物の断熱方法は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の建物の断熱構造に適用される建物の断熱方法であって、既存の外壁における既存外装材に前記通気口を貫通させる第１工程と、前記既存の外壁における既存通気層に気流止めを配設する第２工程と、前記既存外装材の屋外側に通気胴縁を配設する第３工程と、前記既存外装材の屋外側に接した状態で断熱材を配設する第４工程と、前記既存の外壁の屋外側に新たな外壁における新外装材を前記通気胴縁に取り付ける第５工程と、を有している。

請求項５に記載の発明に係る建物の断熱方法では、第１工程において、既存の外壁における既存外装材に通気口を貫通させ、第２工程において、当該既存の外壁における通気層に気流止めを配設する。これにより、既存の外壁内において当該既存の外壁の高さ方向に沿った気流を防止又は抑制し、既存の外壁における既存外装材に設けられた通気口を介して、既存の外壁内の既存通気層内の空気を新たな外壁内の新通気層内へ案内することができる。

また、第３工程では、既存の外壁における既存外装材の屋外側に通気胴縁を配設し、第４工程において、当該既存外装材の屋外側に断熱材を接した状態で配設する。さらに、第５工程において、新たな外壁における新外装材を前記通気胴縁に取り付ける。このように、既存の外壁における既存外装材に通気胴縁を配設し、当該通気胴縁を介して、新たな外壁における新外装材を既存外装材に取り付けることによって、新たな外壁において、新通気層を設けることができる。

請求項６に記載の発明に係る建物の断熱方法は、請求項５に記載の発明に係る建物の断熱方法において、前記断熱材の表面に透湿防水シートを敷設する敷設工程を有している。

請求項６に記載の発明に係る建物の断熱方法では、断熱材の表面に透湿防水シートを敷設するため、既存の外壁内の湿気を新たな外壁側へ通す一方、新たな外壁における新通気層内を通過する水分は既存の外壁側へ通さないので、当該既存の外壁において内部結露を抑制又は防止することができる。

請求項７に記載の発明に係る建物の断熱方法は、請求項５又は請求項６に記載の発明に係る建物の断熱方法において、前記既存外装材における屋外側にブレースを配設し、前記ブレースの一端部を天井大梁に固定し、当該ブレースの他端部を床大梁に固定するブレース配設工程を有している。

請求項７に記載の発明に係る建物の断熱方法では、既存外装材における屋外側にブレースを配設することで、外壁の改修に伴って建物の耐震強度を向上させることができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る建物の断熱構造は、既存の外壁の屋外側に新たに外壁を取り付けたとしても、既存の外壁において内部結露を抑制又は防止することができる、という優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る建物の断熱構造は、既存の外壁において内部結露を抑制又は防止することができる、という優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る建物の断熱構造は、通気口を介して既存の外壁に水分が浸入しないようにすることができる、という優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る建物の断熱構造は、外壁の改修に伴って建物の耐震強度を向上させることができる、という優れた効果を有する。

請求項５記載の本発明に係る建物の断熱方法は、既存の外壁の屋外側に新たな外壁を設けることで、既存の外壁を剥がす手間が省け、外壁の改修に伴う作業工数を大幅に削減することができる、という優れた効果を有する。

請求項６記載の本発明に係る建物の断熱方法は、通気口を介して既存の外壁に水分が浸入しないようにすることができる、という優れた効果を有する。

請求項７記載の本発明に係る建物の断熱方法は、建物の外壁の改修作業の際、耐震強度を向上させることができる、という優れた効果を有する。

本実施の形態に係る建物の断熱構造において、改修前の既存の外壁を示す縦断面図である。図１における建物の断熱構造において、既存の外壁を示す水平断面図である。本実施の形態に係る建物の断熱構造において、改修後の新たな外壁を示す縦断面図である。図３における建物の断熱構造において、既存の外壁及び新たな外壁を示す水平断面図である。本実施の形態に係る建物の断熱構造において、既存の外壁に新たな外壁を取り付ける状態を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る建物の断熱構造の変形例の一例をそれぞれ示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。図６（Ｂ）に対応する本実施の形態に係る建物の断熱構造の一部を構成する通気胴縁を示す正面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る建物の断熱構造について説明する。
＜建物の断熱構造の構成＞

図１には、建物１０における改修前の既存の外壁１２を示す縦断面図が示されており、図２には、図１の水平断面図が示されている。また、図３には、建物１０における改修後の新たな外壁１４を示す縦断面図が示されており、図４には、図３の水平断面図が示されている。

（改修前の状態）
図１に示されるように、建物１０の下部には、当該建物１０を支持する布基礎１６が設けられており、布基礎１６の上方側には、例えば略矩形状の床フレーム１８が図示しないアンカボルトを介して固定されている。床フレーム１８は溝型鋼の床大梁２０を備えており、互いに対向して配置された床大梁２０間には、鉄骨製の床小梁２２が所定の間隔で複数設けられている。

床大梁２０の下フランジ部２０Ａと布基礎１６の上端面１６Ａの間には、床下空間２４と外気とを連通させるための隙間２６が設けられている。床大梁２０の上フランジ部２０Ｂ及び床小梁２２の上には、これらに対向して床根太２８が設けられている。床根太２８の上には、パーティクルボード等によって形成された床下地材３２が設けられており、床下地材３２上には、フローリング等の床仕上げ材３４が敷設されている。

また、床下地材３２上には、外壁１２の一部を構成する内装材３６が建物１０の高さ方向に沿って立設している。内装材３６の下端部には巾木３８が設けられており、当該巾木３８によって床仕上げ材３４と内装材３６との間の見切りがなされている。

床フレーム１８の上方には、当該床フレーム１８との間に図示しない柱を介して、略矩形状の天井フレーム４０が固定されている。天井フレーム４０は溝型鋼の天井大梁４２を備えており、互いに対向して配置された天井大梁４２間には、鉄骨製の天井小梁４３が所定の間隔で複数設けられている。

また、天井大梁４２の下面には野縁４４が固定されている。この野縁４４の下面には、石膏ボード等による天井下地材４６が固定されており、天井下地材４６の下面には、クロスなどの天井仕上げ材４８が貼着されている。また、内装材３６の上端部には廻り縁５０が設けられ、当該廻り縁５０によって天井仕上げ材４８と内装材３６との間の見切りがなされている。

図２及び図５に示されるように、内装材３６の屋外５２側には、角形鋼管５４が建物１０の高さ方向に沿って複数立設している。互いに隣接して配置された角形鋼管５４Ａ、５４Ｂには、外壁１２の一部を構成する既存外装材としての外装材５６を取り付けるためのフレーム５８、５９がそれぞれ取り付けられている。

フレーム５８は、クランク状を成すフレーム５８Ａと、Ｌ字状を成し当該フレーム５８Ａと一体化されたフレーム５８Ｂと、で構成されている。フレーム５８Ａには、角形鋼管５４Ａの側壁５４Ａ１が固定され、フレーム５８Ｂには外装材５６Ａの幅方向（水平方向）の一端部が固定されている。

また、フレーム５９は、クランク状を成すフレーム５９Ａと、Ｌ字状を成し当該フレーム５９Ａと一体化されたフレーム５９Ｂと、で構成されている。そして、フレーム５９Ａには、角形鋼管５４Ｂの側壁５４Ｂ１が固定され、フレーム５９Ｂには外装材５６Ｂの幅方向（水平方向）の一端部が固定されている。

つまり、フレーム５８を介して外装材５６Ａが角形鋼管５４Ａに固定され、フレーム５９を介して外装材５６Ｂが角形鋼管５４Ｂに固定される。なお、外壁材５６Ａ、５６Ｂには、例えば窯業系サイディング等が用いられ、外装材５６Ａと外装材５６Ｂの間の縦目地５７には、シーリング剤（図示省略）が充填されている。

また、外壁１２内における内装材３６の裏面には、角形鋼管５４Ａ、５４Ｂの外側において、角形鋼管５４Ａと隙間を設けた状態で、角柱状の木レンガ６２、６３が互いに隣接された状態で角形鋼管５４Ａと略平行に配設されている。また、角形鋼管５４Ｂと隙間を設けた状態で、角柱状の木レンガ６４、６５が互いに隣接された状態で角形鋼管５４Ｂと略平行に配設されている。そして、木レンガ６２、６３の屋外５２側には、角柱状の外壁下地材６６が配設され、木レンガ６４、６５の屋外５２側には、角柱状の外壁下地材６８が配設されている。

外壁下地材６６の屋外５２側には、溝型フレーム６０が配置されている。外壁下地材６６を間に置いて、木レンガ６２には溝型フレーム部６０Ａを構成し屋内７０側に位置する内側フランジ部６０Ａ１が固定され、木レンガ６３には溝型フレーム部６０Ｂを構成し屋内７０側に位置する内側フランジ部６０Ｂ１が固定されている。そして、溝型フレーム部６０Ａのウエブ６０Ａ２と溝型フレーム部６０Ｂのウエブ６０Ｂ２とが面接触している。

また、溝型フレーム部６０Ａにおいて、内側フランジ部６０Ａ１と対向して屋外５２側に位置する外側フランジ部６０Ａ３には、外装材５６Ｃの幅方向の一端部が固定されている。また、溝型フレーム部６０Ｂにおいて、内側フランジ部６０Ｂ１と対向して屋外５２側に位置する外側フランジ部６０Ｂ３には、外装材５６Ａの幅方向の他端部が固定されている。

一方、外壁下地材６８の屋外５２側には、溝型フレーム６１が配置されている。外壁下地材６８を間に置いて、木レンガ６４には溝型フレーム部６１Ａを構成し屋内７０側に位置する内側フランジ部６１Ａ１が固定され、木レンガ６５には溝型フレーム部６１Ｂを構成し屋内７０側に位置する内側フランジ部６１Ｂ１が固定されている。そして、溝型フレーム部６１Ａのウエブ６１Ａ２と溝型フレーム部６１Ｂのウエブ６１Ｂ２とが面接触している。

また、溝型フレーム部６１Ａにおいて、内側フランジ部６１Ａ１と対向して屋外５２側に位置する外側フランジ部６１Ａ３には、外装材５６Ｂの幅方向の他端部が固定されている。また、溝型フレーム部６１Ｂにおいて、内側フランジ部６１Ｂ１と対向して屋外５２側に位置する外側フランジ部６１Ｂ３には、外装材５６Ｄの幅方向の一端部が固定されている。なお、図示はしないが、溝型フレーム６０、６１と略直交して溝型フレームが水平方向に沿って延在されている。

また、溝型フレーム６０と角形鋼管５４Ａ、角形鋼管５４Ａと角形鋼管５４Ｂ、角形鋼管５４Ｂと溝型フレーム６１の間には、それぞれ断熱材７４が配設されている。断熱材７４として、例えば、グラスウールやロックウール等の繊維系断熱材が用いられ、当該断熱材７４は袋体７５に収容されている。

そして、図１に示されるように、断熱材７４と外装材５６との間には、既存通気層としての通気層７６が形成されている。この通気層７６は外気と連通しており、これにより当該通気層７６内を空気（矢印で示す）が流動可能とされている。

なお、各部材間の組み付けにおいて、用いる部材は、確実な組み付けが可能であれば特に限定されない。すなわち、各部材の材質や、組み付け部分の形状などに応じて選択できる。具体的には、釘、ネジ、鋲、リベット、建材用ステープラー、クリップ、接着剤等を適宜用いることが可能である。以下の説明においても同じである。

（改修後の状態）
図３に示されるように、既存の外壁１２における外装材５６には、外装材５６の板厚方向に貫通する通気口８２が当該外装材５６の強度に影響を及ぼさない範囲で複数設けられている。また、既存の外壁１２における通気層７６の上部及び下部には、それぞれ気流止め７８、８０が配設されている。

図４に示されるように、外装材５６の屋外５２側には、当該外装材５６を間に置いて、溝型フレーム６０、６１と対向するようにして、通気胴縁８４が建物１０の高さ方向に沿ってそれぞれ配設されている。そして、互いに隣接する通気胴縁８４間には、断熱材７４が配設されている。この断熱材７４の表面には、透湿防水シート８６が敷設されている。なお、透湿防水シート８６は、湿気は通すが水は通さないという性質を有する防水シートである。

また、通気胴縁８４の屋外５２側には、新たな外壁１４における新外装材としての外装材８８が取り付けられている。そして、図３に示されるように、外装材８８と断熱材７４との間には通気層９０が形成されている。この通気層９０は外気と連通しており、当該通気層９０内を空気（矢印で示す）が流動可能とされている。

外壁材８８には、例えば窯業系サイディング等が用いられており、隣接する外装材８８同士の縦目地８９は、シーリング材（図示省略）が充填されている。つまり、既存の外装材５６の表面が新たな外装材８８によって覆われている。

＜建物の断熱方法＞
図５に示されるように、第１工程において、既存の外壁１２における外装材５６に通気口８２を設け、図３に示されるように、第２工程において、外壁１２における通気層７６の上部及び下部にそれぞれ気流止め７８、８０を配設する。

次に、図４及び図５に示されるように、第３工程において、外装材５６の屋外５２側における溝型フレーム６０、６１と対向する位置に通気胴縁８４を配設する。また、第４工程において、互いに隣接する通気胴縁８４間に断熱材７４を配設し、敷設工程において、断熱材７４の表面に透湿防水シート８６を敷設する。さらに、第５工程において、新たな外壁１４における外装材８８を通気胴縁８４に取り付ける。なお、第１工程〜第５工程において、工程の順番は問わないものとする。

＜建物の断熱構造の作用・効果＞
図３に示されるように、本実施形態では、既存の外壁１２の屋外５２側に新たな外壁１４を設ける際、既存の外壁１２における通気層７６の上部及び下部には、それぞれ気流止め７８、８０が配設されている。このため、既存の外壁１２内において当該既存の外壁１２の高さ方向に沿った空気の流れが防止又は抑制されることになる。

また、既存の外壁１２における外装材５６には通気口８２が設けられているため、当該通気口８２を介して、既存の外壁１２の通気層７６内の空気を新たな外壁１４の通気層９０内へ案内することができる。この通気層９０は外気と連通しているため、当該通気層９０を介して、外壁１２内における湿気を屋外５２側へ逃がすことができる。これにより、既存の外壁１２の屋外５２側に新たに外壁１４を取り付けたとしても、外壁１２において内部結露を抑制又は防止することができる。

また、本実施形態では、図４に示されるように、外装材５６の屋外５２側には通気胴縁８４が複数配設されており、互いに隣接する通気胴縁８４間には断熱材７４が配設されている。また、通気胴縁８４の屋外５２側には、新外装材としての外装材８８が取り付けられており、この外装材８８と断熱材７４との間に通気層９０が設けられるように設定されている。

さらに、本実施形態では、既存の外壁１２における外装材５６に通気胴縁８４を配設し、当該通気胴縁８４を介して、新たな外壁１４における外装材８８を外装材５６に取り付けることによって、既存の外壁１２を剥がす手間が省け、外壁１２の改修に伴う作業工数を大幅に削減することができる。また、改修の際、新たな外壁１４の外装材８８において、材質、色、デザイン等を既存の外壁１２における外装材５６の材質、色、デザイン等から変えることもできる。

また、本実施形態では、断熱材７４の表面に透湿防水シート８６が敷設されている。透湿防水シート８６は、湿気は通すが水は通さないという性質を有する防水シートである。このため、既存の外壁１２内の湿気を新たな外壁１４側へ逃がす一方、新たな外壁１４における通気層９０内を通過する水分は既存の外壁１２側へ通さないようにすることができるので、当該既存の外壁１２において内部結露を抑制又は防止することができる。すなわち、通気口８２を介して既存の外壁１２に水分が浸入しないようにすることができる。なお、断熱材７４が収容される袋体７５自体が透湿防水シートで形成されても良い。

（その他の実施形態）
図５に示す既存の外壁１２に新たな外壁１４と取り付ける際、当該外壁１２の外装材５６における屋外５２側に、図６（Ｂ）に示されるように、互いに交叉するブレース９２を配設しても良い。

この場合、図６（Ｃ）に示されるように、外装材５６及び天井大梁４２、外装材５６及び床大梁２０にそれぞれ貫通孔９３を形成し、ワンサイドボルト９４を貫通孔９３に挿通させる。そして、当該ワンサイドボルト９４を介して、ブレース９２の上端部を天井大梁４２に固定し、ブレース９２の下端部を床大梁２０に固定する（ブレース配設工程）。

これにより、図６（Ａ）に示されるように、既存の外壁１２がブレース９２によって補強されることになる。その結果、外壁１２の改修に伴って建物１０の耐震強度を向上させることができる。また、建物１０の耐震強度を向上させるためのブレース９２は、外観に現れないため美観が損なわれない。

なお、図５に示す外壁１２の外装材５６における屋外５２側にブレース９２を配設する場合、図７に示されるように、外装材８８に配設する通気胴縁９６において、ブレース９２と干渉する部分は寸断された状態となって配設される。

また、本実施形態では、図６（Ｂ）に示されるように、建物１０の外壁１２において、対角線上に沿ってブレース９２が配設されているが、建物１０に設けられた図示しない玄関や窓の位置によって適宜変更可能である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０建物
１２外壁（既存の外壁）
１４外壁（新たな外壁）
２０床大梁
４２天井大梁
５２屋外
５６外装材（既存外装材）
７４断熱材
７６通気層（既存通気層）
７８気流止め
８０気流止め
８２通気口
８４通気胴縁
８６透湿防水シート
８８外装材（新外装材）
９０通気層（新通気層）
９２ブレース
９６通気胴縁

Claims

既存の外壁における既存外装材を貫通する通気口と、
前記既存の外壁の屋外側に設けられた新たな外壁と、
前記新たな外壁内に設けられ、前記既存外装材の屋外側に接した状態で配置された断熱材と、
前記新たな外壁の一部を構成し、前記通気口と連通する新通気層が前記断熱材との間に設けられた状態で配設された新外装材と、
を有する建物の断熱構造。
前記既存の外壁における既存通気層内に気流止めが設けられている請求項１に記載の建物の断熱構造。
前記断熱材の表面に透湿防水シートが敷設されている請求項１又は請求項２に記載の建物の断熱構造。
前記既存外装材における屋外側にブレースが配設されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の建物の断熱構造。
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の建物の断熱構造に適用される建物の断熱方法であって、
既存の外壁における既存外装材に前記通気口を貫通させる第１工程と、
前記既存の外壁における既存通気層に気流止めを配設する第２工程と、
前記既存外装材の屋外側に通気胴縁を配設する第３工程と、
前記既存外装材の屋外側に接した状態で断熱材を配設する第４工程と、
前記既存の外壁の屋外側に新たな外壁における新外装材を前記通気胴縁に取り付ける第５工程と、
を有する建物の断熱方法。
前記断熱材の表面に透湿防水シートを敷設する敷設工程を有する請求項５に記載の建物の断熱方法。
前記既存外装材における屋外側にブレースを配設し、前記ブレースの一端部を天井大梁に固定し、当該ブレースの他端部を床大梁に固定するブレース配設工程を有する請求項５又は請求項６に記載の建物の断熱方法。