JP7088996B2 - 建物の断熱構造 - Google Patents
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Description
このような壁パネルは、縦横の枠材を四角枠状に組み立てた枠体の両面に合板を貼り付けてなる。また、断熱性を高めるために枠体と合板との間の空間に断熱材を充填した壁パネルが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、壁パネルの厚さを厚くする場合、新たに厚さの異なる壁パネルを施工する必要がありコスト高となることや、建物全体として重さが増すことや、新規生産設備の充当の必要などの製造上の問題があった。
前記第1の建物構造材及び第2の建物構造材の間に断熱層が設けられ、
前記第1の建物構造材及び第2の建物構造材が、建築用木質パネルであり、
前記建築用木質パネルが、縦横の框材が矩形状に組み立てられた枠体の両面又は片面に面材が貼設され、内部中空な構造であることを特徴とする。
よって、例えば、1枚の建物構造材の内部に断熱層を設ける場合には、断熱層の厚さを厚くするために、建物構造材の厚さを厚くする必要があったが、本発明では、既存の建物構造材を2枚用いて、第1の建物構造材(第1の壁パネル10)と第2の建物構造材(第2の壁パネル20)の間隔を適宜調整することで、容易に断熱層の厚さを変更することが
できる。そのため、低コストで軽量化を図れ、かつ断熱性と構造耐力を強化することができる。
また、第1及び第2の建物構造材(第1及び第2の壁パネル10,20)の間の断熱層を断熱材の充填スペースとすれば、断熱材を充填することによって、確実に断熱性を向上させることができる。
また、第1及び第2の建物構造材(例えば、第1及び第2の壁パネル10,20)が、建築用木質パネルであるので、現場での施工が容易となる。
請求項5に記載の発明は、例えば、図1及び図2に示すように、請求項4に記載の建物300の断熱構造において、前記第1の接続部81と前記第2の接続部82とが前記壁体の厚さ方向に沿って離間し、かつ、前記第1の接続部81の上端部と、前記第2の接続部82の上端部が、前記第3の接続部83により接続され、前記第1の接続部81、前記第2の接続部82及び前記第3の接続部83が側断面視門型をなしていることを特徴とする。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態の建物の断熱構造の概略斜視図、図2は、建物の断熱構造の側断面図である。
図1及び図2に示すように、建物300は、基礎50上に、下階の第1の建物構造材10が立設され、当該第1の建物構造材10の外側に下階の第2の建物構造材20が立設されている。これら第1の建物構造材10と第2の建物構造材20は、平面視一直線状に壁線を形成する一の壁体内に配置されるとともに、当該壁体の厚さ方向に沿って互いに離間して並設されている。そして、離間して並設された第1の建物構造材10と第2の建物構造材20との間が断熱層とされている。
また、基礎上50で、下階の第1の建物構造材10上に、上階の第1の建物構造材30が立設され、下階の第2の建物構造材20上に、上階の第2の建物構造材40が立設されている。これら第1の建物構造材30と第2の建物構造材40も、平面視一直線状に壁線を形成する一の壁体内に配置されるとともに、当該壁体の厚さ方向に沿って互いに離間して並設されている。そして、第1の建物構造材20と第2の建物構造材40との間も断熱層とされている。
以下では、第1の建物構造材10,30を第1の壁パネル10,30、第2の建物構造材20,40を第2の壁パネル20,40に適用した場合について説明する。
前記下階の第1及び第2の壁パネル10,20としては、縦横の框材が矩形状に組み立てられるとともに、矩形枠の内部に補助桟材が縦横に組付けられて枠体11,21が構成され、この枠体11,21の両面又は片面に面材12,22が貼設されたものであり、内部中空な構造となっている。さらに、その内部中空な部分には、断熱材13,23が充填されていることが好ましい。
なお、図3及び図4では、下階の第1及び第2の壁パネル10,20を図示したが、上階の第1及び第2の壁パネル30,40も同様の構成である。また、図1~4に示す第1及び第2の壁パネル10,20、30,40は、両面に面材12,22,32,42が貼設されている場合である。
また、基礎50と下階の第1及び第2の壁パネル10,20との間には、床下に外気を取り入れるための換気台輪52が介在している。
このように下部接続部材80は、第1~第3の接続部81~83からなり、側断面視門型をなしているので、例えば、側断面視矩形型の接続部材(例えば、中実の梁材など)とした場合に比べて、軽量と断熱強化となる。
下階の第1及び第2の壁パネル10,20を構成する下側の横框材には、アンカーボルト51を挿通させるための貫通孔(図示しない)がそれぞれ形成されている。
そして、基礎50に埋設されたアンカーボルト51のうち、内側のアンカーボルト51はその上部が、換気台輪52を挿通し、さらに下部接続部材80と床パネル60の側端面の間を挿通し、第1の壁パネル10の下端部において、座金(図示しない)を介して締付ナットNが螺合されている。また、同様に、基礎50に埋設されたアンカーボルト51のうち、外側のアンカーボルト51はその上部が、換気台輪52を挿通し、さらに下部接続部材80と半土台53との間を挿通し、第2の壁パネル20の下端部において、座金(図示しない)を介して締付ナットNが螺合されている。
このようにして、基礎50上に離間して立設された下階の第1及び第2の壁パネル10,20が、下部接続部材80を介して接続されている。
断熱材100としては、前記した第1及び第2の壁パネル10,20内に充填される断熱材13,23と同様に、グラスウールやロックウール等の繊維系断熱材や、フェノールフォームやポリエチレンフォーム等の発泡樹脂系断熱材が挙げられる。
そして、第1の壁パネル10と第2の壁パネル20の間隔を適宜調整することで、断熱材100,200の充填量を容易に調整することができる。
上部建物構造材70としては、例えば、木造軸組工法に用いられる梁や、パネル工法に用いられる床パネルや屋根パネルなどの建築用木質パネルが用いられる。以下では、上部建物構造材70を上階の床パネル70とした場合について説明する。
上階の第1及び第2の壁パネル30,40を構成する下側の横框材には、下階の壁パネル10,20と上階の壁パネル30,40とを連結する胴差ボルト55(図1では省略)を挿通させるための貫通孔(図示しない)がそれぞれ形成されている。
このようにして、基礎50上に離間して立設された下階の第1及び第2の壁パネル10,20と、下階の第1及び第2の壁パネル10,20上に離間して立設された上階の第1及び第2の壁パネル30,40が、下部接続部材80及び上部接続部材90によって接続されている。
また、上階の第1及び第2の壁パネル30,40の間にも、断熱材200が充填されていることが好ましい。さらに、図示しないが、上部接続部材90の第1及び第2の接続部91,92間にも、断熱材を充填してもよい。
よって、例えば、1枚の壁パネルの内部に断熱層を設ける場合には、断熱層の厚さを厚くするために、壁パネルの厚さを厚くする必要があったが、本発明では、既存の壁パネルを2枚用いて、第1及び第2の壁パネル10,20,30,40の間隔を適宜調整することで、容易に断熱層の厚さを変更することができる。そのため、低コストで軽量化を図れ、かつ断熱性を強化することができる。
また、上階の第1の壁パネル30及び上階の第2の壁パネル40においても、同様に、上部接続部材90により、上階の第1及び第2の壁パネル30,40が接続されているので、前記第1及び第2の壁パネル30,40を離間した状態で強固に立設することができ、断熱層を確実に確保することができる。
図5は、本発明の第2の実施形態の建物の断熱構造の概略斜視図、図6は、建物の断熱構造の側断面図である。
第2の実施形態の建物の断熱構造では、第1の実施形態における下部接続部材80及び上部接続部材90の形状が異なるものである。その他の基礎50、下階の第1及び第2の壁パネル10,20、上階の第1及び第2の壁パネル30,40、下階及び上階の床パネル60,70、換気台輪52、半土台53、胴差54等については、前記した第1の実施形態と同様のため、同様の構成部分については同様の符号を付してその説明を省略する。
また、換気台輪52の上で、下階の床パネル60の側端部と半土台53との間には、下部接続部材80Aが載置されている。
具体的に、前記第4及び第5の接続部81A,82Aは、基礎50に沿って長尺な板状をなしている。前記打ち込み部材83Aは、円筒形又は円柱形であり、半土台53から第5の接続部82A、第4の接続部81A及び床パネル60の側端部に貫通する長さであることが好ましい。また、打ち込み部材83Aは、例えば、金属製や木製などで、具体的にはダボ等であることが好ましい。
このような下部接続部材80Aは、接着剤により、下階の床パネル60の側端部及び半土台53に接着されていることが好ましい。
また、第5の接続部82Aから第4の接続部81Aを貫通するように、半土台53の外側面から下階の床パネル60側に向けて略水平方向に、複数の打ち込み部材83Aが間隔(例えば、等間隔)をあけて打ち込まれて、半土台53、第4及び第5の接続部81A,82Aと下階の床パネル60が連結されている。
このようにして、基礎50上に離間して立設された第1及び第2の壁パネル10,20が、下部接続部材80を介して接続されている。
そして、下階の第1の壁パネル10と下階の第2の壁パネル20の間隔を適宜調整することで、断熱材100の充填量を容易に調整することができる。
上部接続部材90Aは、前記した下部接続部材80Aと同様の形状で、第4の接続部91A、第5の接続部92A及び打ち込み部材93Aにより構成されている。
このような上部接続部材90Aは、接着剤により下階の第1の壁パネル10、第2の壁パネル20、上階の床パネル70の側端部、及び胴差54に接着されていることが好ましい。
また、第5の接続部92Aから第4の接続部91Aを貫通するように、胴差54の外側面から上階の床パネル70側に向けて略水平方向に、複数の打ち込み部材93Aが所定間隔で打ち込まれて、胴差54、第4及び第5の接続部91A,92Aと上階の床パネル70が連結されている。
このようにして、基礎50上に離間して立設された下階の第1及び第2の壁パネル10,20と、下階の第1及び第2の壁パネル10,20上に離間して立設された上階の第1及び第2の壁パネル30,40が、下部接続部材80A及び上部接続部材90Aによって接続されている。
図7は、本発明の第3の実施形態の建物の断熱構造の側断面図である。
第3の実施形態の建物の断熱構造では、第1の実施形態で用いた下部接続部材80及び上部接続部材90とは異なる形状の下部接続部材80B及び上部接続部材90Bを用いている。その他の基礎50、下階の第1及び第2の壁パネル10,20、上階の第1及び第2の壁パネル30,40、下階及び上階の床パネル60,70、換気台輪52、半土台53、胴差54等については、前記した第1の実施形態と同様のため、同様の構成部分については同様の符号を付してその説明を省略する。
次に、第1~第3の実施形態で説明したような、本発明の断熱構造である、第1及び第2の建物構造材が離間して並設されてなる構造(以下、「ダブル構造」ともいう。)を適用する箇所について説明する。
建物を構成する複数の壁体のうち、前記ダブル構造を適用する壁体は、その対象となる壁体を挟んだ一方の領域と他方の領域が、屋外の外気属性の領域であるか又は屋内の内気属性の領域であるかにより決定される。
前記内気属性の領域としては、玄関ホール、廊下、リビング、キッチン、収納、個室、階段室、ユーティリティー、寝室、トイレ、脱衣室、バスルーム等が挙げられる。
なお、図8において、「外気+NON」の表記は、外気属性の領域が接する建物外の領域を意味し、「外気+外気」の表記は、外気属性の領域と外気属性の領域の間の壁体を意味し、「外気+内気」の表記は、外気属性の領域と内気属性の領域の間の壁体を意味し、「内気+内気」の表記は、内気属性の領域と内気属性の領域の壁体を意味する。
また、図8において「W」とはダブル構造を表し、「S」とはシングル構造を表し、シングル構造とは、壁パネルが1枚の従来の構造である。
「外気+外気」の場合は、上階がダブル構造のとき、ダブル構造でかつ前記断熱材を無しとし、上階がシングル構造のとき、シングル構造でかつ断熱材無しとする。
「外気+内気」の場合は、上述したとおり、ダブル構造でかつ断熱材有りとする。
「内気」+「内気」の場合は、通常の内壁とし、上階がダブル構造のとき、ダブル構造の内壁とし、上階がシングル構造のとき、シングル構造の内壁とする。
図9~図12は、本発明の断熱構造を適用した建物の施工方法を示した概略斜視図である。
図9~図12に示す建物300では、玄関301の右側にリビング302が配置され、玄関301の左側にはガレージ303が配置されている。さらに、ガレージ303の奥に収納304が配置されている。また、ガレージ303の上は吹き抜けとなっており、玄関301の上はバルコニー305が配置され、下階のリビング302の上は、上階の寝室306とバルコニー305が配置されている。
また、玄関301を構成する壁体Pのうち、ダブル構造を適用する壁体が設けられる基礎50上に、前記下部接続部材80と半土台53を載置する。また、玄関301を構成する壁体Pのうち、前記シングル構造を適用する壁体が設けられる基礎50上には、半土台53のみ載置する。
さらに、ガレージ303を構成する壁体Pのうち、ダブル構造を適用する壁体が設けられる基礎50上に、前記下部接続部材80と半土台53を載置する。また、ガレージ303を構成する壁体Pのうち、前記シングル構造を適用する壁体が設けられる基礎50上には、半土台53のみ載置する。
そして、基礎50上の所定の箇所に下階の床パネル60等を載置する。
また、シングル構造を適用する箇所では、半土台53の上に壁パネルSを載置し、アンカーボルトで締結する。さらに、居室の内壁となる床パネル60上には、壁パネルSを設置する。
また、シングル構造を適用する箇所では、胴差の上に壁パネルSを載置し、胴差ボルトで締結する。さらに、居室の内壁となる床パネル70上には、壁パネルSを設置する。
また、上階の壁パネル30,40、Sの所定箇所には、屋切パネルY等を設置する。
また、上階において、所定の壁体P1が、互いに離間して並設された第1及び第2の壁パネル30,40で構成されているとき、前記所定の壁体P1の下方に位置する下階の壁体P2も、互いに離間して並設された第1及び第2の壁パネル10,20で構成されているので、建物300としての強度を十分に確保することができる。
図13~図17に示す建物400では、図9~図12に示す建物300と異なり、ガレージ403の上に寝室407が配置されている。なお、符号401は玄関、符号402はリビング,符号404及び406は寝室、符号405はバルコニーである。
そして、基礎50上の所定の箇所に下階の床パネル60等を載置する。
また、シングル構造を採用する箇所では、胴差(図示しない)の上に壁パネルSを載置し、胴差ボルトで締結する。さらに、居室の内壁となる床パネル70上にも、壁パネルSを設置する。
また、上階の壁パネル30,40、Sの所定箇所には、屋切パネルY等を設置する。
図18及び図19は、5階建ての建物の施工方法を示した図である。
図18及び図19に示すように、建物500を構成する複数の壁体Pのうち、所定の壁体P1について、所定の壁体P1を挟んだ一方の領域が外気領域Raで、他方の領域が内気領域Rbであるとき、前記所定の壁体P1を、互いに離間して並設された第1及び第2の建物構造材(例えば、第1及び第2の壁パネル10,20,30,40)で構成された前記ダブル構造とする。
次に、建物の断熱構造の参考例について図20及び図21に基づいて説明する。
図20は、第1及び第2の壁パネルを離間させずに背合わせで立設した建物の断熱構造を示した図である。
すなわち、図20に示す建物300の断熱構造は、建物300の構造躯体上に第1の建物構造材(例えば、第1の壁パネル10)及び第2の建物構造材(例えば、第2の壁パネル20)が立設されており、前記第1の建物構造材(第1の壁パネル10)及び前記第2の建物構造材(第1の壁パネル20)が、平面視一直線状に壁線を形成する一の壁体内に配置されるとともに当該壁体の厚さ方向に沿って互いに離間せずに背合わせで並設されている。
具体的に、第1及び第2の壁パネル10C,20C,30C,40Cは、面材12C,22C,32C,42Cが枠体11C,21C,31C,41Cの片面のみに貼設されたものであり、内部中空な部分には、断熱材13C,23C,33C,43Cが充填されている。
そして、各壁パネル10C,20C,30C,40Cの面材12C,22C,32C,42C同士が背合わせとなるように立設されている。
このように、第1及び第2の壁パネル10C,20C,30C,40Cが背合わせ構造であるので、第1及び第2の壁パネル全体としての壁厚が厚くなり断熱性に優れる。よって、例えば、1枚の建物構造材(壁パネル)の内部に断熱層を設ける場合には、断熱層の厚さを厚くするために、建物構造材(壁パネル)の厚さを厚くする必要があったが、図20に示す建物の断熱構造では、既存の建物構造材(壁パネル)を複数枚用いて、第1の壁パネル10Cと第2の壁パネル20Cを背合わせに立設することで、容易に壁厚を厚くすることができる。そのため、低コストで軽量化を図れ、かつ断熱性と構造耐力を強化することができる。
なお、このような背合わせ構造を本発明に係る建物の一部に適用してもよい。
具体的には、建物の外側に配置される第2の壁パネル20D,40Dに充填される断熱材23D,43Dは、前記したように、断熱性能が高い発泡樹脂系断熱材を用い、建物の内側に配置される第の壁パネル10C,30Cに充填される断熱材13C,33Cは、配線工事が行いやすい繊維系断熱材を用いることが好ましい。
なお、図20及び図21において、図2と同様の構成部分については同様の符号を付している。
20 第2の壁パネル(第2の建物構造材)
50 基礎
80,80A 接続部材(下部接続部材)
81 第1の接続部
82 第2の接続部
83 第3の接続部
81A 第4の接続部
82A 第5の接続部
83A 打ち込み部材
100 断熱材
300 建物
P,P1,P2 壁体
Ra 外気領域
Rb 内気領域
Claims (9)
- 建物の断熱構造であって、
建物の構造躯体上に第1の建物構造材及び第2の建物構造材が立設されており、
前記第1の建物構造材及び前記第2の建物構造材が、平面視一直線状に壁線を形成する一の壁体内に配置されるとともに当該壁体の厚さ方向に沿って互いに離間して並設され、
前記第1の建物構造材及び第2の建物構造材の間に断熱層が設けられ、
前記第1の建物構造材及び第2の建物構造材が、建築用木質パネルであり、
前記建築用木質パネルが、縦横の框材が矩形状に組み立てられた枠体の両面又は片面に面材が貼設され、内部中空な構造であることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項1に記載の建物の断熱構造において、
前記第1の建物構造材と前記第2の建物構造材との間の前記断熱層に、断熱材が設けられていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項1又は請求項2に記載の建物の断熱構造において、
前記第1の建物構造材及び前記第2の建物構造材の端部に固定された接続部材が設けられ、
前記接続部材により、前記第1の建物構造材と前記第2の建物構造材が接続されていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項3に記載の建物の断熱構造において、
前記接続部材が、前記第1の建物構造材の端部に配置される第1の接続部と、前記第2の建物構造材の端部に配置される第2の接続部と、前記第1の接続部と前記第2の接続部の間を接続する第3の接続部と、を備えていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項4に記載の建物の断熱構造において、
前記第1の接続部と前記第2の接続部とが前記壁体の厚さ方向に沿って離間し、かつ、前記第1の接続部の上端部と、前記第2の接続部の上端部が、前記第3の接続部により接
続され、前記第1の接続部、前記第2の接続部及び前記第3の接続部が側断面視門型をなしていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項3に記載の建物の断熱構造において、
前記接続部材が、前記第1の建物構造材の端部に配置される第4の接続部と、前記第2の建物構造材の端部に配置される第5の接続部と、前記第5の接続部から前記第4の接続部に向けて打ち込む打ち込み部材と、を備えていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項3から請求項6までのいずれか一項に記載の建物の断熱構造において、
前記接続部材が、建物の床を構成する床構造材の端部に固定されていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の建物の断熱構造において、
前記建物を構成する複数の壁体のうち所定の壁体について、当該所定の壁体を挟んだ一方の領域が屋外の外気領域で、他方の領域が屋内の内気領域であるとき、
前記所定の壁体が、互いに離間して並設された前記第1の建物構造材及び前記第2の建物構造材で構成されていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 請求項8に記載の建物の断熱構造において、
前記建物を構成する複数の壁体のうち所定の壁体が、互いに離間して並設された前記第1の建物構造材及び前記第2の建物構造材で構成されているとき、
前記所定の壁体の下方に位置する下階の壁体も、互いに離間して並設された前記第1の建物構造材及び前記第2の建物構造材で構成されていることを特徴とする建物の断熱構造。
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