JPH10176374A - 建築材及び建築物の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の空気膜構造の建築材は、軽量で、骨組、
支持材等を使用することなく、広々とした空間を安価に
構築出来る特徴を有する反面、常時空気を送り込む必要
があるため、小規模の住宅には実用的でない問題があっ
た。また、断熱性、遮音性が悪く、かつ地震時等に作用
する曲げ力、剪断力に対して弱い問題もあった。 【解決手段】多数の可撓性袋体１が面状に連設された連
続袋体５が形成され、かつ各可撓性袋体１内に夫々発泡
性樹脂８を充填して発泡硬化させて独立セルを形成した
建築材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可撓性を有する建築
材及び建築物の施工方法に係り、特に独立した可撓性袋
体を多数面状に連続させた連続袋体の各袋体内に、発泡
性樹脂が充填発泡硬化されて面状体を構成した建築材及
び建築物の施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築物を構成する膜構造の建築材
としては多くのものが開発され実用化されているが、空
気膜構造の建築材としては大きく分類して通常の空気膜
構造と二重空気膜構造との二種類があった。

【０００３】前者の通常の空気膜構造は、膜材料で覆わ
れた屋根及び外壁の屋内側に常時空気を送り込み、内部
の空気圧力を常に高めて該膜材料を緊張状態にし、自荷
重及び外力に対して抵抗するようにした構造である。こ
の構造物はサーカステントやパビリオン等に利用されて
おり、柱や梁のない広々とした空間を構築することが出
来る特徴を有している。

【０００４】後者の二重空気膜構造は、上側膜面と下側
膜面との相互を引張材（ストリンガー）で連結し、両方
の膜間内部に送風機で常時圧力を掛けることによって、
膜面にかかる引張力を引張材に集中させ、プレストレス
力を与えて自荷重、積雪荷重、風圧力等に抵抗するよう
にした構造である。この構造物は倉庫やイベント会場、
工事作業場の屋根等に活用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の両構造よりなる
従来の膜構造の建築材は共に軽量であり、骨組や支持材
を使用することなく、柱や梁のない広々とした空間を構
築出来るために、前述のようにイベント会場や野球ドー
ムや大型倉庫等の大規模の建造物に広く活用される特徴
を有する反面で、次のような種々の問題点を有してい
た。

【０００６】即ち、両構造の空気膜構造は、構造物の中
に常時空気を送り込む必要があるので、小規模な住宅に
実用的でない問題があった。また、この種の膜構造物
は、１重または２重の膜面で屋内空間を覆う構造である
ために、断熱性及び遮音性が悪く住宅用の建築材として
実用的でない問題があった。

【０００７】更に、前述の従来の空気膜構造は、圧縮
力、引張り力として作用する積雪荷重や風荷重に対する
耐久力はある程度負担出来るが、地震時等に作用する曲
げ力、剪断力に対しては負担することが困難であり、地
震時に弱い構造である等の問題があった。従って、地震
時の曲げ、剪断の力を負担させなければならないような
建築材としては使用することが出来ない問題があった。

【０００８】本発明に係る建築材及び建築物の施工方法
は、前述の従来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、可撓性の膜材からなる独立した袋体
を多数面状に連続させ、該各袋体内に発泡性樹脂を充填
して発泡硬化させて独立セルを形成し、各袋体を一体化
させて面状体よりなる軽量で、骨組や支持材を使用する
ことなく柱や梁のない空間を構築でき、かつ断熱性、遮
音性に優れ、また圧縮、引張り、曲げ、剪断等の力を負
担することが出来る建築材とこの建築材を使用する建築
物の施工方法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】本発明に係る建築材は、
前述の従来の問題点を根本的に改善した技術であって、
その第１発明の要旨は、可撓性膜内に樹脂発泡体を充填
した独立セルが多数連続し面状体とされた建築材であ
る。

【００１０】また、本発明に係る建築材の第２発明の要
旨は、前記面状体の一部に開口部が設けられている第１
発明に記載の建築材である。さらに建築材の第３発明の
要旨は、建築物の屋根材である第１発明に記載の建築材
である。

【００１１】本発明に係る建築物の施工方法の第１発明
の要旨は、可撓性膜の独立した袋体を多数面状に連続さ
せた連続袋体を建築物に取付け、該連続袋体の各袋体内
に発泡性樹脂を充填し、発泡硬化させて独立セルを形成
することを特徴とする建築物の施工方法である。

【００１２】また、本発明の建築物の施工方法の第２発
明の要旨は、前記連続袋体の一部を欠除させるか、また
は袋体内に発泡性樹脂を充填した後に、独立セルの一部
を切除して開口部を形成することを特徴とする第１発明
に記載の建築物の施工方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る建築材及び
建築物の施工方法の一実施例を具体的に説明すると、図
１は本発明に係る建築材に使用される連続袋体の構成を
示す第１実施例の斜視説明図、図２は本発明に係る建築
材に使用される連続袋体の構成を示す第２実施例の斜視
説明図、図３は連続袋体内に発泡性樹脂を充填して発泡
硬化させて独立セルを形成する状態の説明図、図４は独
立セルが連続して面状体を構成する状態を示す断面説明
図である。

【００１４】図５は連続袋体の一部を欠除させて面状体
に開口部を形成した状態の説明図、図６は本発明に係る
建築材を使用して構築した建築物の壁部と床部との接合
状態を示す要部の斜視説明図、図７（Ａ），（Ｂ）は夫
々本発明の建築物の施工例を示す断面説明図である。

【００１５】図１に於いて、１は多数の相互に独立した
可撓性袋体であって、表面膜シート２、裏面膜シート
３、側面膜シート（隔壁膜シート）４とによって囲まれ
た立方体状の中空袋であり、これ等の多数の可撓性袋体
１を左右に面状に相互に連結して連続させることによっ
て連続袋体５を形成している。このような連続袋体５を
形成するに当たっては、図２に示す如く、巾広の表面膜
シート２と裏面膜シート３との間隙に、所定の高さを有
する側面膜シート４を左右方向に配置して、この側面膜
シート４の上下縁を夫々該表面膜シート２と裏面膜シー
ト３とに接合することによっても、連続袋体５を簡単な
構造で製造することが出来る。

【００１６】図３及び図４に於いて、６は樹脂充填口で
あって、前記各可撓性袋体１の表面膜シート２或いは裏
面膜シート３のほぼ中央に取付けられている。従って、
この樹脂充填口６を介して、各可撓性袋体１内に発泡性
樹脂を充填することが出来るように構成されている。７
は可撓性袋体１の中央部に設けられた引張材（ストリン
ガー）であって、上面の表面膜シート２と下面の裏面膜
シート３とを相互に連結し、表裏面の膜シート２，３に
かかる引張力をこの引張材７に集中させ、プレストレス
力を与えることによって建築材で構成した建築物の自
重、積雪荷重、風圧力に充分耐えることが出来るような
構造するとともに発泡性樹脂を充填した時に、膜シート
が外側にふくらみにくくすることができる。この引張材
７は必須要件ではなく、膜材の厚さ、硬さ、可撓性袋体
１の大きさ等により必要に応じて使用されるものであ
る。

【００１７】８は各可撓性袋体１内に充填された発泡性
樹脂であって、各可撓性袋体１内で発泡硬化され、該可
撓性袋体１と共に独立セルを形成している。このように
個々に各可撓性袋体１毎に独立して形成された独立セル
は、後から任意の部分を切除することが出来るように構
成されている。各独立セルは左右に面状に連結されて面
状体を形成すると共に、本発明に係る建築材を構成して
いる。

【００１８】前記実施例で使用される表面膜シート２、
裏面膜シート３及び側面膜シート４等の膜シート材は、
夫々ファイバーグラスクロスを基材としてフッ素樹脂を
コーティングした複合体より構成されている。このよう
なファイバーグラスクロスは強度、耐熱性、耐候性に優
れており、またフッ素樹脂は耐熱性、耐薬品性に優れて
いるので、これ等の材料を複合させることによって、ひ
ときわ優れた相乗効果を発揮することが出来る不燃性膜
材料となっている。

【００１９】前記実施例に於いて使用される発泡性樹脂
８としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とのいずれも
使用可能であるが、望ましいのは熱硬化性樹脂である。
この熱硬化性樹脂の例としては、ウレタン系樹脂、イソ
シアヌレート系樹脂、フェノール系樹脂等がある。

【００２０】これ等の発泡性樹脂８を発泡硬化させた樹
脂発泡体の密度は、２０〜１００ｋｇ／ｍ³ であり、圧
縮強度が１〜１０ｋｇ／ｃｍ² であることが好ましい。
即ち、比較的硬質な合成樹脂発泡体であることが望まし
い。上記密度はＪＩＳＫ７２２２に準拠して測定された
値であり、圧縮強度はＪＩＳＫ７２２０に準拠して測定
された数値である。また、各可撓性袋体１内に発泡性樹
脂８を充填硬化させて形成した独立セルの厚さは、建築
材の使用する用途によって異なるが、５０〜５００ｍｍ
程度の厚さのものが好ましい。

【００２１】本発明に係る建築材は、独立セルを形成す
る以前の連続袋体５の状態の時に、その一部の可撓性袋
体１を予め切除しておき、その後から連続袋体５の可撓
性袋体１内に発泡性樹脂８を充填して発泡硬化させるこ
とによって、図５に示す如く、開口部９を有する建築材
が製造することが出来る。

【００２２】本発明に係る建築材は、前述のように可撓
性袋体１内に発泡性樹脂８を充填硬化させて、独立セル
が連続して面状体に形成されているので、所望の部分の
独立セルを切除することによって、この部分に建物の開
口部９を構成することも出来る。この開口部９には窓サ
ッシやドアサッシ等を取付けて、開口窓或いは出入口と
して利用することが出来る。

【００２３】また、本発明に係る建築材は、図６に示す
如く、連続袋体５を縦方向に配置することによって壁部
１０を形成し、かつこの壁部１０に対して、別の連続袋
体５を水平方向に配置して床部１１を形成することも可
能である。このような壁部１０を形成する連続袋体５と
床部１１を形成する連続袋体５とは、夫々独立セルを形
成する以前に相互に連結しておき発泡性樹脂を充填し、
発泡硬化させることで、図６に示すような壁部１０と床
部１１とを体裁良く連結することが出来る。

【００２４】本発明に係る建築物の施工方法について説
明すると次の通りである。即ち、先ず連続袋体５を構成
するに当たっては、既に図１で説明したように表面膜シ
ート２と裏面膜シート３と４枚の側面膜シート４とで可
撓性袋体１を形成した後で多数の可撓性袋体１を左右に
面状に連結して構成することが出来る。或いは図２に示
す如く、所定の間隙を保って平行に並列した巾広の表面
膜シート２と裏面膜シート３との間に複数の側面膜シー
ト４を左右方向に配置して接合することによって、表裏
膜シート２，３間に形成される空間を分割しても構成す
ることが出来る。

【００２５】次に、前述のように構成した連続袋体５を
現場に搬入し、建築物の一部である例えば基礎等にこれ
を取付け、図３及び図４に示す如く、可撓性袋体１に設
けた樹脂充填口６より発泡性樹脂８を充填して発泡硬化
させて、可撓性袋体１を単位とした独立セルを形成する
ことが出来る。

【００２６】発泡性樹脂８を各可撓性袋体１に充填する
に当たっては、例えば図３に示す如く、図示しないプラ
ントから可撓性袋体１までホース１２を引いて来て、該
ホース１２の先端のノズル１２ａを樹脂充填口６に挿入
して、各可撓性袋体１内に発泡性樹脂８を次々に注入充
填することが出来る。充填された発泡性樹脂８は常温で
発泡して硬化し、自動的に各可撓性袋体１内に独立セル
を形成することが出来る。

【００２７】このように連続袋体５の全ての可撓性袋体
１に樹脂発泡体８を充填硬化させて独立セルを形成し連
続した独立セルを一体化させることによって、前述のよ
うに建築物に取付けられた連続袋体５で、例えば図７
（Ａ），（Ｂ）に示すようなドーム状の屋根１３と垂直
な壁部１０と水平な床部１１とを有する建築物１４、或
いは曲面傾斜屋根１５と垂直な壁部１０とを有する建築
物１６を構成することが出来る。

【００２８】本発明に係る建築材の用途としては、事務
所ビル、倉庫、住宅等の建築及び構造物の壁材、屋根材
（特にドーム状や２次曲面状の屋根が製造可能）、床材
等に広範囲に使用出来る。また、本発明に係る建築材
は、断熱性、遮音性に優れ、かつ圧縮性引張り、曲げ、
剪断等の力を負担することが出来る構造材として有効で
ある。特に本発明に係る建築材を屋根材に使用した場合
には、軽量で骨組や支持材を使用することなく柱や梁の
ない大きな建築空間を構築することが出来る。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る建築材及び建築物の施工方
法は、前述の構成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。

【００３０】（１）本発明に係る建築材の連続袋体或い
は連続袋体を形成する膜材は、軽く嵩張らないので建物
全体もしくは屋根等の建築物の大きな部分を一体として
部品化することが可能で、一度に運搬することが出来、
流通コストを著しく安くすることが出来る。（２）予め
設計した形状に合わせて袋体を多数面状に連続させて組
み合わせた連続袋体を形成し、建築現場に於いて発泡性
樹脂を各袋体に注入することによって、各袋体を膨張さ
せながら独立セルを形成し、これによって所望の平面、
曲面等を持った建物を自由に構成することが出来る。

【００３１】（３）従って、施工が極めて簡単であり、
建築作業の省力化が可能であり、施工コストを著しく安
価にすることが出来る。（４）各袋体内に充填された発
泡性樹脂が硬化することによって、樹脂発泡体が各袋体
の外膜シートと一体となった複合材を形成し、建物もし
くは建物の一部として使用した場合には、圧縮、引張
り、曲げ及び剪断等の力を充分に負担し得る建築物を構
成することが出来る。また樹脂発泡体と膜材により、建
築材として必要な断熱性，遮音性等の性能を発揮するこ
とが出来る。

【００３２】（５）独立した袋体を面状に多数連続させ
ているために、大きな構造体であっても、順次発泡性樹
脂を各袋体に充填することによって、構造体全体にまん
べんなく充填して均一な建築材を構成することが出来
る。（６）この建築材を屋根材として使用した場合に
は、骨組や支持材を使用することなく、柱や梁の無い大
空間を構築出来る。

【００３３】（７）連続袋体の所定位置に、予め工場で
開口部に相当する部分の袋体を欠除させておくことによ
って、該連続袋体を建築物に取付けた後で発泡性樹脂を
充填して発泡硬化させれば窓、出入口等となる開口部を
自動的に形成することが出来る。（８）また、連続袋体
に発泡性樹脂を充填して硬化させた後で、開口部に相当
する部分の袋体を切除することによっても、開口部を容
易に形成することが出来る。（９）本発明に係る建築材
で構成した建築物は、従来の空気膜構造の建築物と違っ
て、建築物内に常時空気を送り込む必要がないので、一
般の住宅等に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る建築材に使用される連続袋体の構
成を示す第１実施例の斜視説明図である。

【図２】本発明に係る建築材に使用される連続袋体の構
成を示す第２実施例の斜視説明図である

【図３】連続袋体内に発泡性樹脂を充填して発泡硬化さ
せて独立セルを形成する状態の説明図である。

【図４】独立セルが連続して面状体を構成する状態を示
す断面説明図である。

【図５】連続袋体の一部の可撓性袋体を切除して面状体
に開口部を形成した状態の説明図である。

【図６】本発明に係る建築材を使用して構築した建築物
の壁部と床部との接合状態を示す要部の斜視説明図であ
る。

【図７】図７（Ａ），（Ｂ）は夫々本発明の建築物の施
工例を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１ 可撓性袋体 ２ 表面膜シ
ート ３ 裏面膜シート ４ 側面膜シ
ート ５ 連続袋体 ６ 樹脂充填
口 ７ 引張材 ８ 発泡性樹
脂 ９ 開口部 10 壁部 11 床部 12 ホース 12a ノズル 13 屋根 14 建築物 15 曲面傾斜
屋根 16 建築物

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可撓性膜内に樹脂発泡体を充填した独立セ
   ルが多数連続し面状体とされた建築材。
2. 【請求項２】前記面状体の一部に開口部が設けられてい
   る請求項１に記載の建築材。
3. 【請求項３】建築物の屋根材である請求項１に記載の建
   築材。
4. 【請求項４】可撓性膜の独立した袋体を多数面状に連続
   させた連続袋体を建築物に取付け、該連続袋体の各袋体
   内に発泡性樹脂を充填し、発泡硬化させて独立セルを形
   成することを特徴とする建築物の施工方法。
5. 【請求項５】前記連続袋体の一部を欠除させるか、また
   は袋体内に発泡性樹脂を充填した後に、独立セルの一部
   を切除して開口部を形成することを特徴とする請求項４
   に記載の建築物の施工方法。