JP7166036B1

JP7166036B1 - 金属下地屋根における軽量な高断熱耐火構造及び該構造の施工方法

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Publication number: JP7166036B1
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Inventors: 孝幸山川
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Publication date: 2022-11-07
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Abstract

【課題】断熱パネルを貫通するビスを用いることなく複数の断熱パネルを金属下地屋根に積層させることによって、軽量な高断熱耐火構造を提供する。
【解決手段】断熱耐火構造は、建築物の梁の上に積層された複数の断熱層を備える。複数の断熱層の各々は、立ち上がり部を少なくとも有する複数の基礎部材と、立ち上がり部に結合される結合部と該結合部の上部に位置するパネル載置部とを各々が有し、互いに平行に配置された複数のレール部材とを有する。複数の基礎部材と、それらに結合される複数のレール部材とによって、複数の母屋が形成される。複数の断熱層の各々は、パネル載置部の上に配置される複数の断熱パネルを有し、複数の断熱パネルとパネル載置部とは複数の固定部材によって固定される。
【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用北海道建設新聞令和３年１２月１０日付第３面

本発明は、金属下地屋根における断熱構造に関し、より具体的には、金属下地屋根の上に、固定用ビスを用いることなく複数の断熱パネルを積層させた軽量な高断熱耐火構造に関する。

建築物の屋根の施工方法として、近年、金属下地の上に、ボード又はパネル状に成形された断熱材を敷設し、その上に防水層を施す工法が多く採用されるようになっている。このような工法として、機械的固定工法が用いられている。機械的固定工法は、例えば特許文献１又は非特許文献１において提案される工法や、特許文献２又は非特許文献２において提案される工法である。

特許文献１又は非特許文献１に提案される工法は、母屋上に配置された折れ板状の金属板の上に断熱材を敷設し、固定用ビスで断熱材を貫通させて金属板に固定し、さらにその上に防水シートを配置して固定用ディスクで支持するものである。特許文献２又は非特許文献２に提案される工法は、例えば断熱材を鋼板で挟んだボード又はパネルを母屋上に敷設し、ボード又はパネルを貫通する固定用ビスでこれらを母屋に固定し、さらにその上に防水シートを配置して固定用ディスクで支持するものである。

一方、近年、地球温暖化の進行を抑制することが急務となっており、これに対応するため、各業界で、例えばカーボンニュートラルや脱炭素などといった概念が取り入れられている。学校などの公共施設や中・大規模の民間建築物についても、温暖化ガスの低減を目指して、高断熱かつ高気密の建築物が必要とされている。こうした状況下で、公共施設などの既存建築物においては、一般に、コンクリートで屋根を作り、断熱材を敷いた後に防水を施工し、天井裏にグラスウールなどの断熱材を施すことによって断熱効果を得ている。

特開２０１４－１５３３号公報特開２００２－２９４９４０号公報

住ベシート防水株式会社ウェブサイト「防水システム、屋上防水、サンブリッド－金属下地」、＜URL:http://www.sunloid-dn.jp/products/roof/sunbrid/＞住ベシート防水株式会社ウェブサイト「防水システム、屋上防水、サンブリッド－ルーフボード下地」、＜URL:http://www.sunloid-dn.jp/products/roof/roofboard/＞

特許文献１及び非特許文献１に提案される工法、並びに特許文献２及び非特許文献２に提案される工法は、いずれも、断熱材、ボード又はパネルなどの断熱パネル部材を固定する多数のビスと、防水シートを支持するディスクを固定する多数のビスが用いられる。したがって、断熱パネル部材の下面には、これらを貫通して多くのビスが突出し、多数のビスの存在によって結露が発生する可能性がある。また、これらの固定用のビスは、建築物の微振動によって抜けかかる場合があり、抜けかかったビスが打ち込まれている断熱パネル部材の貫通孔を通して漏水が発生するおそれがある。さらに、多数のビスを施工するため、工程が多くなる。

また、従来の屋根における断熱構造、すなわち、コンクリートで屋根を作り、断熱材を敷いた後に防水を施工し、天井裏にグラスウールなどの断熱材を施すことによって断熱効果を得る構造は、重量が大きくなり、大地震の際などに倒壊のおそれがある。

さらに、特許文献１及び非特許文献１に提案される工法、並びに特許文献２及び非特許文献２に提案される工法では、固定用ビスで断熱材を貫通させて固定するため、火事の際に固定用ビスがヒートブリッジになって断熱材のウレタンに熱を与え、断熱材の燃焼を促進するおそれがある。

本発明は、断熱パネルを貫通するビスを用いることなく複数の断熱パネルを金属下地屋根に積層させることによって、軽量な高断熱耐火構造を提供することを課題とする。

本発明の一態様は、金属下地屋根において施工される断熱耐火構造を提供する。断熱耐火構造は、建築物の梁の上に積層された複数の断熱層を備え、複数の断熱層のうち最下層の断熱層が建築物の梁に固定される。複数の断熱層の各々は、立ち上がり部を少なくとも有する複数の基礎部材と、立ち上がり部に結合される結合部と該結合部の上部に位置するパネル載置部とを各々が有し、互いに平行に配置された複数のレール部材とを有する。複数の基礎部材と、それらに結合される複数のレール部材とによって、複数の母屋が形成される。複数の断熱層の各々は、パネル載置部の上に配置される複数の断熱パネルを有し、複数の断熱パネルとパネル載置部とは複数の固定部材によって固定される。

一実施形態では、複数の断熱層において、上下に隣接する断熱層のそれぞれの複数のレール部材が、互いに直交する方向に配置される。

一実施形態では、複数のレール部材が有するパネル載置部の各々は複数の受け部を有し、複数の固定部材の各々は連結部を有する。複数の受け部のそれぞれに連結部を係合させることによって、複数の断熱パネルがパネル載置部に固定される。複数の受け部の各々は、２つのスリットと、２つのスリットの間においてパネル載置部の面から***するように設けられた***部とを有し、連結部は、２つのスリットを通して***部の下に挿入されることが好ましい。これによって、断熱パネルがパネル載置部に固定される。連結部は、挿入後に連結部が前記受け部から外れないようにするためのストッパを有することが好ましい。

一実施形態において、基礎部材の立ち上がり部は、板状体であり、レール部材の結合部は、板状体の厚みに対応する間隔で配置された２つの挟持壁からなることが好ましい。立ち上がり部と結合部とは、それぞれ対応する位置に１つ又は複数の貫通孔を有し、該１つ又は複数の貫通孔に締結部材を挿通させることによって互いに結合される。基礎部材は、略Ｌ字又は略Ｉ字の横断面形状を有し、レール部材は、略Ｔ字の横断面形状を有することが好ましい。

一実施形態において、複数の断熱パネルにおける隣接する２つの断熱パネルは、一方の断熱パネルの端部に凸部を有し、他方の断熱パネルの端部に凸部に対応する形状の凹部を有して、凸部と凹部とが嵌合することによって互いに組み合わされる構造である。この場合、複数の固定部材は、少なくとも一部が凸部と凹部との嵌合部に対応する形状を有する。固定部材の少なくとも一部は、嵌合部に挟まれた状態のときに隣接する断熱パネルの一方又は両方に挿入される挿入部をさらに有することが好ましい。

一実施形態において、複数の断熱層のうち最上層の断熱層は、内部に傾斜面を有する樋状のガーターパネルを含むことが好ましい。

本発明の別の態様は、金属下地屋根において複数の断熱層を含む断熱耐火構造を施工する方法を提供する。この方法は、（ａ）立ち上がり部を少なくとも有する複数の基礎部材を建築物の梁に取り付ける工程と、（ｂ）結合部及び該結合部の上部に位置するパネル載置部を各々が有する複数のレール部材を、結合部と立ち上がり部とを結合することによって、互いに平行に配置されるように複数の基礎部材に取り付ける工程と、（ｃ）複数の固定部材を用いて、複数の断熱パネルを複数のレール部材に固定する工程と、（ｄ）複数の固定部材に、立ち上がり部を少なくとも有する別の複数の基礎部材を取り付ける工程と、（ｅ）結合部及び該結合部の上部に位置するパネル載置部を各々が有する別の複数のレール部材を、結合部と立ち上がり部とを結合することによって、互いに平行に、かつ、上記（ｂ）の工程で配置された複数のレール部材と直交するように、別の複数の基礎部材に取り付ける工程と、（ｆ）別のレール部材に連結される別の複数の固定部材を用いて、別の複数の断熱パネルを別の複数のレール部材に固定する工程とを含む。一実施形態においては、上記（ｆ）の工程の後に、（ｄ）及び（ｅ）の工程をさらに繰り返すことによって、１つ又は複数の断熱層さらに積層させることができる。

一実施形態において、上記（ｆ）の工程は、樋状に形成された１つ又は複数のガーターパネルを別の複数のレール部材に固定することを含む。

本発明によれば、固定用ビスを用いることなく複数の断熱パネルを積層させるため、固定用ビスがヒートブリッジとなることによる断熱性能の低下を抑制するともに、火災の際に熱が固定用ビスを伝って断熱パネルの内部を燃焼させることを防止することが可能な、軽量な金属下地屋根を施工することができる。また、本発明によれば、固定用ビスを用いることなく複数の断熱パネルを母屋に固定することができるため、多数のビスを用いる従来方法で問題となる結露、ビスの抜け、漏水などを発生させることがなく、不具合の少ない軽量な金属下地屋根を施工することができる。

本発明の一実施形態による、複数の断熱層を含む断熱耐火構造が建築物の梁に積層された状態を示す斜視図であり、（ａ）は、梁の上に取り付けられる第１断熱層、（ｂ）は第１断熱層の上に積層される第２断熱層を示す。本発明の一実施形態による断熱耐火構造を構成する１つの断熱層に用いられる基礎部材及びレール部材の構造を示す斜視図である。本発明の一実施形態による断熱耐火構造を構成する固定部材の斜視図及び固定部材が挿入される受け部が配置されたレール部材を示す斜視図（ａ）と、固定部材がレール部材に連結された状態を示す斜視図（ｂ）である。本発明の別の実施形態による断熱耐火構造を構成する固定部材の斜視図（ａ）及び三面図（ｂ）である。本発明の一実施形態による断熱耐火構造の固定部材が断熱パネルに取り付けられた状態の側面図を示し、（ａ）は図３に示される固定部材を用いた場合であり、（ｂ）は図４に示される固定部材を用いた場合である。本発明の一実施形態による断熱耐火構造の施工手順を示す図である。本発明の一実施形態による断熱耐火構造の施工手順を示す図である。本発明の一実施形態による断熱耐火構造の施工手順を示す図である。本発明の一実施形態による断熱耐火構造の施工手順を示す図である。本発明の一実施形態による断熱耐火構造の施工手順を示す図である。本発明の別の実施形態による断熱耐火構造を示し、第２断熱層の一部にガーターパネルが設置された状態の断熱耐火構造である。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

［高断熱耐火構造］
図１は、本発明の一実施形態による、複数の断熱層を含む断熱耐火構造１が建築物の梁２に積層された状態を示す斜視図である。図１（ａ）は、梁２の上に取り付けられる第１断熱層１Ａを示し、図１（ｂ）は、第１断熱層１Ａの上に積層される第２断熱層１Ｂを示す。図２は、断熱耐火構造１を構成する１つの断熱層に用いられる基礎部材１１及びレール部材１２の構造を示す斜視図である。図３は、本発明の一実施形態による断熱耐火構造１を構成する固定部材２０の斜視図及び固定部材２０が挿入される受け部１２２ｃが配置されたレール部材１２を示す斜視図（ａ）と、固定部材２０がレール部材１２に連結された状態を示す図（ｂ）である。図４は、本発明の別の実施形態による断熱耐火構造１を構成する固定部材２０の斜視図（ａ）及び三面図（ｂ）である。図５は、本発明の一実施形態による断熱耐火構造１の固定部材２０が断熱パネル３０に取り付けられている状態を示す図である。

本発明に係る断熱耐火構造１は、図１に示されるように、建築物の梁２に第１断熱層１Ａを固定し、第１断熱層１Ａの上に第２断熱層１Ｂを固定することによって、２層の断熱層が２の上に固定された構造を有する。積層される断熱層の数は、２層に限定されるものではなく、任意の数の断熱層を積層することができる。以下においては、２層の断熱層からなる断熱耐火構造１を説明する。なお、図１においては、図面の最も手前の２つの基礎部材１１Ａ以外の基礎部材１１Ａは、レール部材１２Ａに隠れているため、図示されていない。また、図１及び図２においては、構造をわかりやすくするために、母屋１０、１０Ａ、１０Ｂを図面の手前側で切断した状態で描かれている。

第１断熱層１Ａは、複数列の母屋１０Ａを有する。複数列の母屋１０Ａは、それぞれ梁２の長さ方向と直交する方向に延び、梁２の長さ方向に沿って間隔を空けて互いに平行に配置される。母屋１０Ａの各々の列は、複数の基礎部材１１Ａと１つ又は複数のレール部材１２Ａとを有する。母屋１０Ａの各々の列は、複数のレール部材１２Ａが長さ方向に連続して構成されたものであっても、１つのレール部材１２Ａで構成されたものであってもよい。複数の基礎部材１１Ａは、複数の梁２の各々の同じ位置に、梁２の長さ方向に沿って間隔を空けて取り付けられる。レール部材１２Ａは、複数の梁２にわたって梁２の長さ方向と直交するように配置され、それぞれの梁２に取り付けられた複数の基礎部材１１Ａと結合される。

第１断熱層１Ａは、レール部材１２Ａの上に配置された断熱パネル３０Ａを備える。レール部材１２Ａと断熱パネル３０Ａとは、固定部材２０Ａを介して互いに固定され、複数の断熱パネル３０Ａが、レール部材１２Ａの上に敷き詰められるように配置される。断熱パネル３０Ａは、典型的には断熱材を鋼板で挟んだボード又はパネルとすることができるが、これに限定されるものではなく、例えば、断熱材を鋼板で挟み、さらに一方の鋼板に防水層を施工したパネルなどを用いることもできる。この場合、パネルに施工される防水層は、限定されるものではなく、例えばウレタン防水、アスファルト防水、シート防水などを適宜用いることができる。

第１断熱層１Ａの上に、第２断熱層１Ｂが配置される。第２断熱層１Ｂの構造は、第１断熱層１Ａと同じであり、基礎部材１１Ｂ及びレール部材１２Ｂを含む母屋１０Ｂ、固定部材２０Ｂ、並びに断熱パネル３０Ｂを備える。第１断熱層１Ａの複数の固定金具２０Ａの各々に、第２断熱層１Ｂの基礎部材１１Ｂが取り付けられる。基礎部材１１Ｂには、レール部材１２Ｂが結合される。第２断熱層１Ｂでは、複数のレール部材１２Ｂが、第１断熱層１Ａのレール部材１２Ａと直交するように（すなわち、梁２と平行に）、間隔を空けて互いに平行に配置される。１つのレール部材１２Ｂは、第１断熱層１Ａの隣接するレール部材１２Ａの同じ位置に固定された固定金具２０Ａに取り付けられた複数の基礎部材１１Ｂと結合される。レール部材１２Ｂの上には、断熱パネル３０Ｂが配置される。レール部材１２Ｂと断熱パネル３０Ｂとは、固定部材２０Ｂを介して互いに固定され、複数の断熱パネル３０Ｂが、レール部材１２Ｂの上に敷き詰められるように配置される。

第１断熱層１Ａ及び第２断熱層１Ｂのそれぞれにおける、基礎部材１１Ａ、１１Ｂ及びレール部材１２Ａ、１２Ｂの数、レール部材１２Ａ、１２Ｂの間隔、断熱パネル３０Ａ、３０Ｂの数及び大きさ、並びに固定部材２０Ａ、２０Ｂの数及び隣接する固定部材２０Ａ、２０Ｂの間隔は、いずれも特に限定されるものではなく、建築物の用途、大きさ、構造、強度等の条件に応じて適宜決定されればよい。

本発明における複数の断熱層の基本的な構造は、いずれも同一とすることができる。以下においては、複数の断熱層に用いることができる共通の構造を説明する。

図２は、複数の基礎部材１１と１つのレール部材１２とを含む母屋１０を示す。複数の基礎部材１１の各々は、本実施形態においては、略Ｌ字の横断面形状を有する鋼材とすることができる。基礎部材１１は、長方形状の板状体である取付部１１１と、取付部１１１の一方の長辺から立ち上がるように形成された長方形状の板状体である立ち上がり部１１２とを有する。取付部１１１と立ち上がり部１１２との間の角度は、９０°であることが好ましいが、屋根の構造によっては９０°に限定されるものではない。基礎部材１１の各々は、梁２とレール部材１２とが交わる位置（図１参照）にそれぞれ配置されることが好ましい。取付部１１１は、溶接、ボルト及びナットなどの汎用的な手段を用いて、梁２に取り付けることができる。

立ち上がり部１１２は、本実施形態においては長辺が取付部１１１と同じ長さの長方形状の板状体であるが、これに限定されるものではなく、母屋１０として必要な強度及び施工性を維持する事ができる範囲で、例えば取付部１１１の長さ方向（すなわち、母屋１０の長さ方向）に間隔を空けて配置された複数の板状体として構成することもできる。また、立ち上がり部１１２は、本実施形態においては取付部１１１の一方の長辺から立ち上がるように形成されているが、これに限定されるものではなく、母屋１０として必要な強度及び施工性を維持する事ができる範囲で、例えば取付部１１１の幅方向（すなわち、母屋１０の幅方向）の中央部分から立ち上がるように形成することもできる。

別の実施形態において、基礎部材１１は、母屋１０として必要な強度及び施工性を維持する事ができる範囲で、略Ｉ字の断面形状を有するもの、すなわち長方形状の板状体を梁２の上に立設させたものとすることもできる。この場合、板状体が梁２と接する部分の両側を、例えば隅肉溶接によって梁２に固定することができる。この形態においては、板状体が梁２と接する部分が取付部として機能し、取付部から梁２の上面に垂直な方向に延びる部分が立ち上がり部として機能することになる。

レール部材１２は、図２に示されるように、略Ｔ字の横断面形状を有するものとすることができる。１つのレール部材１２は、結合部１２１と、結合部１２１の上部に位置するパネル載置部１２３とを有する。結合部１２１は、間隔を空けて主面が向かい合うように配置された細長い長方形状の２枚の板状体からなる挟持壁１２１ａ、１２１ｂである。挟持壁１２１ａ、１２１ｂの間には、基礎部材１１の立ち上がり部１１２が挿入できるようになっており、したがって、挟持壁１２１ａと挟持壁１２１ｂとの間隔は、立ち上がり部１１２の厚みに対応するように適宜設定される。基礎部材１１の立ち上がり部１１２を、結合部１２１の挟持壁１２１ａ、１２１ｂの間に挟むことによって、より安定した状態で基礎部材１１とレール部材１２とを結合することができる。

結合部１２１の上には、上板１２２が設けられる。結合部１２１は、上板１２２の下面１２２ａ、１２２ｂの幅方向中央部から下方に延びるように連続する。上板１２２には、パネル載置部１２３を構成する部材が、その縁部が上板１２２の縁部を包み込むようにして取り付けられる。パネル載置部１２３は、断熱パネル３０をその上に安定して載置する事ができるように、細長い長方形状の面として形成されている。

結合部１２１は、本実施形態においては挟持壁１２１ａ、１２１ｂとして構成されているが、これに限定されるものではなく、母屋１０として必要な強度及び施工性を維持する事ができる範囲で、例えば１枚の板状体として形成してもよい。この場合、例えば板状体である結合部１２１の一方の主面を、立ち上がり部１１２のいずれかの主面と接するように対向させ、両者を何らかの公知の手段（例えば、締結部材１３のような手段）を用いて結合させればよい。また、結合部１２１は、本実施形態においては２枚の板状体からなる挟持壁１２１ａ、１２１ｂとして構成されているが、これに限定されるものではなく、母屋１０として必要な強度及び施工性を維持する事ができる範囲で、例えば挟持壁１２１ａ、１２１ｂをそれぞれ複数の板状体として形成してもよい。

本実施形態におけるレール部材１２は、３枚の板を折り曲げ加工することによって、挟持壁１２１ａ、１２１ｂと、上板１２２と、パネル載置部１２３とを有する構造としているが、これに限定されるものではない。別の実施形態においては、例えば、間隔を空けて設けられた挟持壁１２１ａ、１２１ｂの上端に１枚の板状体を溶接してパネル載置部１２３を設けた構造とすることもできる。さらに別の実施形態においては、１枚の板を折り曲げ加工することによって、挟持壁１２１ａ、１２１ｂ及びパネル載置部１２３を一体的に形成するようにしてもよい。

立ち上がり部１１２には、その両面を貫通する１つ又は複数の貫通孔１１２ｈが形成されることが好ましい。また、結合部１２１にも、２つの挟持壁１２１ａ、１２１ｂを貫通する１つ又は複数の貫通孔１２１ｈが形成されることが好ましい。立ち上がり部１１２の貫通孔１１２ｈと結合部１２１の貫通孔１２１ｈは、結合部１２１の挟持壁１２１ａ、１２１ｂの間に立ち上がり部１１２が挿入されたときに対応する位置に設けられている。これらの貫通孔１１２ｈ、１２１ｈに、例えばボルト及びナットなどの締結部材１３を挿通させ、立ち上がり部１１２と結合部１２１とを締結することによって、両者を互いに結合することができる。

貫通孔１１２ｈと貫通孔１２１ｈのいずれか一方又は両方は、ルーズホールであることが好ましい。貫通孔１１２ｈ、１２１ｈをルーズホールとして形成することによって、施工条件等に応じてパネル載置部１２３の高さを微調整することができる。

レール部材１２のパネル載置部１２３には、幅方向の概ね中央部分に、受け部１２４が配置される。図２においては、図面を簡単にするために１つの受け部１２４のみが描かれているが、実際には、パネル載置部１２３の長さ方向に複数の受け部１２４が設けられる。受け部１２４は、パネル載置部１２３を貫通するように設けられた幅方向に延びる２つのスリット１２４ａ、１２４ｂと、２つのスリット１２４ａ、１２４ｂの間に設けられた***部１２４ｃとを有する。２つのスリット１２４ａ、１２４ｂには、後述されるように、固定部材２０の連結部２０１が挿入され、受け部１２４は、連結部２０１の係合部２０１ｂと連結される。２つのスリット１２４ａ、１２４ｂ及び***部１２４ｃの高さ及び幅は、係合部２０１ｂに対応するように設定される。これらの長さ（レール部材１２の長さ方向の長さ）は、連結部２０１のベース２０１ａの長さより短い限り特に限定されるものではない。

レール部材１２は、結合部１２１の下部からパネル載置部１２３と平行に突出する突出部１２５をさらに有することが好ましい。一実施形態においては、突出部１２５は、挟持壁１２１ａの下辺から挟持壁１２１ａの面に垂直に突出する板状体１２５ａと、挟持壁１２１ｂの下辺から挟持壁１２１ｂの面に垂直に、板状体１２５ａとは反対の方向に突出する板状体１２５ｂとからなる。突出部１２５を設けることによって、断熱パネル３０とは別のパネルを、隣接する母屋１０の間に配置することができる。

断熱耐火構造１は、断熱パネル３０と母屋１０とを固定するための固定部材２０を備える。固定部材２０は、図１に示されるように、母屋１０のレール部材１２に所定の間隔で連結され、所定の間隔は、通常、断熱パネル３０の幅に対応する距離とすることができる。固定部材２０は、図３（ａ）に示されるように、レール部材１２に連結するための連結部２０１と、断熱パネル３０を取り付けるための取付部２０２とを有する。図３の実施形態では、連結部２０１と取付部２０２とが一体に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、連結部２０１と取付部２０２とを別の部材で作製し、これらを例えば溶接などによって接続してもよい。固定部材２０の材料は、本発明の目的を達成することができる限り特に限定されるものではなく、金属、樹脂などを適宜用いることができる。

連結部２０１は、パネル載置部１２３に設けられた受け部１２４に挿入されるベース２０１ａを有する。図３（ａ）に示されるように、ベース２０１ａが、スリット１２４ａと１２４ｂとを通して受け部１２４に挿入されることによって、固定部材２０とレール部材１２とが連結される。ベース２０１ａの長さは、受け部１２４、すなわち２つのスリット１２４ａ、１２４ｂ及び***部１２４ｃに確実に挿入することができ、固定部材２０とレール部材１２との連結が確実に実現できるものであれば、特に限定されるものではない。ベース２０１ａにおいては、受け部１２４に挿入されたときに***部１２４ｃによって隠れる部分が、係合部２０１ｂとなる。

係合部２０１ｂには、係合部２０１ｂの下面から下方に突出するストッパ２０１ｃが設けられていることが好ましい。ストッパ２０１ｃは、連結部２０１の先端（取付部２０２とは反対の方向）から後方（取付部２０２の方向）に向かって滑らかに下方に突出するように形成されるとともに、後方が垂直に切り立った端面として形成される。したがって、ベース２０１ａを受け部１２４に一旦挿入すると、ストッパ２０１ｃの切り立った端面がスリット１２４ａの下縁に引っかかり、連結部２０１が受け部１２４から容易に外れなくなる。ストッパ２０１ｃの数は１つに限定されるものではなく、ベース２０１ａの幅方向に２つのストッパを並べて設けてもよい。

ベース２０１ａの上面には、連結部２０１の強度を向上させるためのリブ２０１ｄが設けられることが好ましい。リブ２０１ｄの位置、数、長さ及び高さなどは、特に限定されるものではなく、連結部２０１の補強に有効であればよい。係合部２０１ｂにおけるベース２０１ａからリブ２０１ｄの頂部までの高さは、２つのスリット１２４ａ、１２４ｂ及び***部１２４ｃに対応するように設定される。

固定部材２０の取付部２０２は、１枚の板状体が複数箇所で折り曲げられた状態でベース２０１ａに連続している。この折り曲げられた取付部２０２が、隣接する断熱パネル３０の対向する端部間に挟まれることによって、固定部材２０が断熱パネル３０に取り付けられるようになっている。すなわち、図５（ａ）に示されるように、隣接する２つの断熱パネル３０は、一方の断熱パネル３０の端部３１に凸部３１ａを有し、他方の断熱パネル３０の端部３２に、凸部３１ａに対応する形状の凹部３２ａを有するように加工されている。隣接する断熱パネル３０は、この凸部３１ａと凹部３２ａとを嵌合させることによって互いに組み合わされる構造になっている。固定部材２０の取付部２０２は、凸部３１ａ及び凹部３２ａが嵌合した部分の形状に対応するように折り曲げられており、組み合わされた断熱パネル３０の嵌合部分に取付部２０２を折り込むように挟むことによって、固定部材２０を断熱パネル３０に取り付けることができる。

取付部２０２には、図４に示されるように、複数のピン形態の挿入部２０２ａが設けられることが好ましい。挿入部２０２ａは、取付部２０２の垂直面２０２ｃから突出するように設けられる。挿入部２０２ａは、取付部２０２の垂直面２０２ｃにくさび形状の切り込みを形成しておき、施工時に切り込みから起こして使用することができる（挿入部２０２ａを起こした後には、開口２０２ｂが形成される）。図４では、垂直面２０２ｃの一方の面側に６つの挿入部２０２ａが起こされているが、これに限定されるものではなく、垂直面２０２ｃの両面にそれぞれ３つの挿入部２０２ａが起こされてもよい。なお、挿入部２０２ａは、図４に示される形態に限定されるものではなく、垂直面２０２ｃにピンを溶接することなどによって形成してもよい。また、挿入部２０２ａの数は、６つに限定されるものではなく、長さも限定されるものではない。さらに、図４では、６つの挿入部２０２ａが高さ方向に異なる位置に設けられているが、これに限定されるものではなく、同じ高さに設けられてもよい。

取付部２０２を隣接する断熱パネル３０の端部間で挟んだときに、挿入部２０２ａが断熱パネル３０の断熱層に挿入されることによって、断熱パネル３０と固定部材２０とを、より強固に固定するとともに、パネルの浮き上がりをより効果的に防止することができる。また、断熱パネル３０が断熱材を２枚の鋼板で挟んだものである場合には、熱による鋼板の伸縮に起因する断熱パネル３０の動きを抑制することができる。

固定部材２０は、図３及び図４に示される構造に限定されるものではない。例えば、隣接する２つの断熱パネル３０が、一方の断熱パネル３０の端部３１に２つ以上の凸部３１ａを有し、他方の断熱パネル３０の端部３２に、凸部３１ａに対応する数及び形状の２つ以上の凹部３２ａを有するように加工されていてもよい。このような構造の断熱パネル３０が用いられる場合には、固定部材２０は、断熱パネル３０の端部３１、３２の形状に対応する形状に複数箇所で折り曲げられた取付部２０２を備えるものとすることができる。

［断熱耐火構造の施工方法］
次に、図６Ａ～図６Ｅを用いて、本発明の一実施形態による断熱耐火構造１の施工方法を説明する。ここでは、２つの断熱層１Ａ、１Ｂが積層された形態の断熱耐火構造１を例として説明する。なお、以下の説明においては、第１断熱層１Ａを構成する部材の参照番号には「Ａ」を付し、第２断熱層１Ｂを構成する部材の参照番号には「Ｂ」を付している。また、図面が煩雑にならないように、以下の説明における部材や参照番号は、すべてが図面に示されているわけではない。

まず、図６Ａに示されるように、第１断熱層１Ａの母屋１０Ａを構成する基礎部材１１Ａを、建築物の梁２の所定の位置に取り付ける。母屋１０Ａは、上述のように、基礎部材１１Ａとレール部材１２Ａとを組み合わせた構造である。したがって、母屋１０Ａを構成する基礎部材１１Ａをあらかじめ建築現場に搬入しておき、鉄骨工事の際に作業者が基礎部材１１Ａの取付部１１１を溶接やボルトなどを用いて梁２に取り付けることができる。基礎部材１１Ａは、あらかじめ梁２に取り付けておき、その後建築現場に搬入するようにしてもよい。

次に、梁２に取り付けられた基礎部材１１Ａにレール部材１２Ａを結合して、母屋１０Ａを完成させる。基礎部材１１Ａの立ち上がり部１１２Ａを、結合部１２１Ａに挿入するようにレール部材１２Ａを配置し、立ち上がり部１１２Ａに設けられた貫通孔１１２ｈＡと、結合部１２１Ａに設けられた貫通孔１２１ｈＡとを位置合わせし、位置合わせされた貫通孔１１２ｈＡ、１２１ｈＡにボルト及びナットなどの締結部材１３Ａを挿通して締結することによって、基礎部材１１Ａとレール部材１２Ａとを連結することができる。なお、貫通孔１１２ｈＡ、１２１ｈＡは、ルーズホールとして形成されているので、必要に応じて、レール部材１２Ａの高さを微調整する。このようにして、母屋１０Ａが完成する。なお、母屋１０Ａは、梁２と直交する方向に延びている（すなわち、図６Ａでは、紙面に垂直な方向に延びている）。

完成した母屋１０Ａに、次に、断熱パネル３０Ａを載置する。まず、固定部材２０Ａの連結部２０１をレール部材１２Ａの受け部１２４Ａに挿入して、図６Ｂに示されるように、固定部材２０Ａとレール部材１２Ａとを連結する。次いで、固定部材２０Ａの取付部２０２Ａを、隣接する断熱パネル３０Ａの対向する端部３１Ａ、３２Ａ間に挟んで、一方の端部３１Ａの凸部３１ａＡと他方の端部３２Ａの凹部３２ａＡとの間に折り込むようにして、複数の断熱パネル３０Ｂを配置していく。このとき、固定部材２０Ａの挿入部２０２ａＡが、断熱パネル３０Ｂの端面に挿入される。このようにして、第１断熱層１Ａが完成する。

次いで、第１断熱層１Ａの上に、第２断熱層１Ｂを積層する。まず、図６Ｃに示されるように、第１断熱層１Ａの各固定部材２０Ａの上面２０２ｄＡに、第２断熱層１Ｂの基礎部材１１Ｂを取り付ける。固定部材２０Ａと基礎部材１１Ｂとの固定は、公知の方法を用いることができ、例えば、図６Ｃに示されるように、固定部材２０Ａの上面２０２ｄＡと基礎部材１１Ｂの取付部１１１Ｂとを締結部材１４で連結する方法を用いることができる。

取り付けられた基礎部材１１Ｂにレール部材１２Ｂを結合して、図６Ｄに示されるように、母屋１０Ｂを完成させる。基礎部材１１Ｂとレール部材１２Ｂとの結合は、第１断熱層１Ａの場合と同様である。母屋１０Ｂは、梁２と平行に延びている（すなわち、図６Ｄでは、紙面の左右の方向に延びている）。

完成した母屋１０Ｂに、次に、断熱パネル３０Ｂを載置する。第１断熱層１Ａの場合と同様、図６Ｅに示されるように、固定部材２０Ｂを受け部１２４Ｂに挿入して固定部材２０Ｂとレール部材１２Ｂとを連結し、固定部材２０Ｂの取付部２０２Ｂを、隣接する断熱パネル３０Ｂの対向する端部３１Ｂ、３２Ｂ間に挟むようにして、複数の断熱パネル３０Ｂを配置していく。このようにして、第２断熱層１Ｂが完成する。

必要に応じて、第２断熱層１Ｂの断熱パネル３０Ｂの連結部分（目地）４にはアルミテープ（図示せず）を貼り付け、断熱パネル３０Ｂの上面全体にウレタン防水層を形成する。

［ガーターパネルの配置］
図７は、第２断熱層の一部に樋状のガーターパネル５０が配置された実施形態を示す。ガーターパネル５０は、図７の紙面に垂直な方向に長さを有し、幅方向両端部に端部壁５１、５２を有するとともに、端部壁５１、５２の間に傾斜面５０ｃを有する樋形状の部材であり、断熱パネル３０と同様の断熱材を用いて成型することができる。ガーターパネル５０は、図７でみて長さ方向奥側に高端部５０ａを、長さ方向手前側に低端部５０ｂを有し、高端部５０ａから低端部５０ｂにかけて低くなるように形成された傾斜面５０ｃが続いており、内部に入った雨水などが高端部５０ａから傾斜面５０ｃを流れて低端部５０ｂに向かうようになっている。低端部５０ｂまで流れた雨水は、低端部５０ｂに連結された排水経路（図示せず）から排出される。

ガーターパネル５０の端部壁５１、５２は、断熱パネル３０Ｂと同様の端部構造を有しており、断熱パネル３０Ｂと同様にして固定される。すなわち、固定部材２０Ｂの取付部２０２Ｂを、隣接する断熱パネル３０Ｂの端部３１Ｂとガーターパネル５０の端部壁５２との間に挟み、端部３１Ｂの凸部３１ａＢと端部壁５２の凹部５２ａとの間に折り込む。同様に、固定部材２０Ｂの取付部２０２Ｂを、隣接する断熱パネル３０Ｂの端部３２Ｂとガーターパネル５０の端部壁５１との間に挟み、端部３２Ｂの凹部３２ａＢと端部壁５１の凸部５１ａとの間に折り込む。このとき、このとき、固定部材２０Ｂの挿入部２０２ａＢが、断熱パネル３０Ｂの端部３１Ｂとガーターパネル５０の端部壁５１に挿入される。このようにして、第２断熱層１Ｂにガーターパネル５０が配置される。

１断熱耐火構造
２梁

１Ａ第１断熱層
１０Ａ母屋
１１Ａ基礎部材
１２Ａレール部材
２０Ａ固定部材
３０Ａ断熱パネル
１Ｂ第２断熱層
１０Ｂ母屋
１１Ｂ基礎部材
１２Ｂレール部材
２０Ｂ固定部材
３０Ｂ断熱パネル

１０母屋
１１基礎部材
１１１取付部（板状体）
１１２立ち上がり部（板状体）
１１２ｈ貫通孔（ルーズホール）
１２レール部材
１２１結合部
１２１ｈ貫通孔（ルーズホール）
１２１ａ、１２１ｂ挟持壁（板状体）
１２２上板
１２２ａ、１２２ｂ下面
１２３パネル載置部
１２４受け部
１２４ａ、１２４ｂスリット
１２４ｃ ***部
１２５突出部
１３締結部材
１４締結部材
２０固定部材
２０１連結部
２０１ａベース
２０１ｂ係合部
２０１ｃストッパ
２０１ｄリブ
２０２取付部
２０２ａ挿入部
２０２ｂ開口
２０２ｃ垂直面
２０２ｄ上面
３０断熱パネル
３１一方の端部
３１ａ凸部
３２他方の端部
３２ａ凹部
４０目地
５０ガーターパネル
５０ａ高端部
５０ｂ底端部
５０ｃ傾斜面
５１一方の端部壁
５１ａ凸部
５２他方の端部壁
５２ａ凹部

Claims

金属下地屋根において施工される断熱耐火構造であって、
建築物の梁の上に積層された複数の断熱層を備え、前記複数の断熱層のうち最下層の断熱層が建築物の梁に固定されており、
前記複数の断熱層の各々は、
立ち上がり部を少なくとも有する複数の基礎部材と、
前記立ち上がり部に結合される結合部と該結合部の上部に位置するパネル載置部とを各々が有し、互いに平行に配置された複数のレール部材と、
前記パネル載置部の上に配置される複数の断熱パネルと、
前記レール部材に連結され、前記複数の断熱パネルを前記パネル載置部に固定する、複数の固定部材と
を含む断熱耐火構造。
前記複数の断熱層において、上下に隣接する断熱層のそれぞれの前記複数のレール部材が、互いに直交する方向に配置される、
請求項１に記載の断熱耐火構造。
前記複数のレール部材が有する前記パネル載置部の各々は複数の受け部を有し、前記複数の固定部材の各々は連結部を有しており、
前記複数の受け部のそれぞれに前記連結部を係合させることによって、前記複数の断熱パネルが前記パネル載置部に固定される、
請求項１又は請求項２に記載の断熱耐火構造。
前記複数の受け部の各々は、２つのスリットと、前記２つのスリットの間において前記パネル載置部の面から***するように設けられた***部とを有し、
前記連結部は、前記２つのスリットを通して前記***部の下に挿入される、
請求項３に記載の断熱耐火構造。
前記連結部は、挿入後に前記連結部が前記受け部から外れないようにするためのストッパを有する、
請求項３に記載の断熱耐火構造。
前記立ち上がり部は、板状体であり、
前記結合部は、前記板状体の厚みに対応する間隔で配置された２つの挟持壁からなる、
請求項１又は請求項２に記載の断熱耐火構造。
前記立ち上がり部と前記結合部とは、それぞれ対応する位置に１つ又は複数の貫通孔を有し、該１つ又は複数の貫通孔に締結部材を挿通させることによって互いに結合される、
請求項１又は請求項２に記載の断熱耐火構造。
前記基礎部材は、略Ｌ字又は略Ｉ字の横断面形状を有し、
前記レール部材は、略Ｔ字の横断面形状を有する
請求項１又は請求項２に記載の断熱耐火構造。
前記複数の断熱パネルにおける隣接する２つの断熱パネルは、一方の断熱パネルの端部に凸部を有し、他方の断熱パネルの端部に凸部に対応する形状の凹部を有して、凸部と凹部とが嵌合することによって互いに組み合わされる構造であり、
前記複数の固定部材は、少なくとも一部が前記凸部と前記凹部との嵌合部に対応する形状を有する、
請求項１又は請求項２に記載の断熱耐火構造。
前記固定部材の前記少なくとも一部は、前記嵌合部に挟まれた状態のときに隣接する断熱パネルの一方又は両方に挿入される挿入部をさらに有する、
請求項９に記載の断熱耐火構造。
前記複数の断熱層のうち最上層の断熱層は、内部に傾斜面を有する樋状のガーターパネルを含む、
請求項１又は請求項２に記載の断熱耐火構造。
金属下地屋根において複数の断熱層を含む断熱耐火構造を施工する方法であって、
（ａ）立ち上がり部を少なくとも有する複数の基礎部材を建築物の梁に取り付ける工程と、
（ｂ）結合部及び該結合部の上部に位置するパネル載置部を各々が有する複数のレール部材を、前記結合部と前記立ち上がり部とを結合することによって、互いに平行に配置されるように前記複数の基礎部材に取り付ける工程と、
（ｃ）前記レール部材に連結される複数の固定部材を用いて、複数の断熱パネルを前記複数のレール部材に固定する工程と、
（ｄ）前記複数の固定部材に、立ち上がり部を少なくとも有する別の複数の基礎部材を取り付ける工程と、
（ｅ）結合部及び該結合部の上部に位置するパネル載置部を各々が有する別の複数のレール部材を、前記結合部と前記立ち上がり部とを結合することによって、互いに平行に、かつ、前記（ｂ）の工程で配置された複数のレール部材と直交するように、前記別の複数の基礎部材に取り付ける工程と、
（ｆ）前記別のレール部材に連結される別の複数の固定部材を用いて、別の複数の断熱パネルを前記別の複数のレール部材に固定する工程と
を含む方法。
前記（ｆ）の工程の後に、前記（ｄ）、前記（ｅ）及び前記（ｆ）の工程をさらに繰り返すことによって、１つ又は複数の断熱層さらに積層させる、請求項１２に記載の方法。
前記（ｆ）の工程は、樋状に形成された１つ又は複数のガーターパネルを前記別の複数のレール部材に固定することを含む、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。