JPS62194346A - 二重通気層を有する建築構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は建築構造に関し、特に壁の外装材と内装材の
間に通気層を設けた建築構造に関するものである。

従来の技術 近年、住宅の気密化、断熱化及び冷暖房化が進むにつれ
て、住宅の壁内における結露の発生が大きな問題となっ
ている。そこで、この結露の発生を防止する手段として
、壁内に通気層を設けた技術が知られている。

雑誌「建築技術ＪＮｏ、４０１．１９８５年１月号。

株式会社建築技術発行、第１１５〜１２７ページには、
住宅の内部結露を防ぐための技術が述べられている。そ
して、この文献の第１２３〜１２７ページに、通気構法
と空気循環構法とが紹介されている。通気構法は、壁の
外装材側に空間を設けて、この空間を上下に通気させ、
水蒸気を屋外に放出させようとするものである。具体的
には、壁の室内側を断熱層とし、外気側を通気層とする
ことが提案されており、断熱材の通気側の面には失熱防
止のための防風層を設けることが必要とされている。

この通気構法では次のような問題点が指摘されている。

通気構法におεプる空気移動のエネルギー源には、風力
と太陽熱とがある。２階建住宅においては通気抵抗が相
当大きくなるため、風力換気はめまり期待できず、もっ
ばら温度差換気、それも日射側の換気しか期待できない
。従って、非日射側では思ったような効果が生じ難い。

また、外気を直接壁から導入する場合、壁の取入口付近
の温度か低下するため、この部分に結露が発生する恐れ
がある。また、日中には小屋裏内に多くの蒸気が存在す
ることがわかっている。従って、小屋裏に面する非日射
側の壁の木材は、屹燥することがない。

そして、上述の通気構法の問題点を解決するものとして
空気循環構法がある。空気循環構法は、冬には、壁面、
屋根面で、太陽熱を吸収し、その熱で住宅の躯体内の空
気を循環させて、その結果小屋裏にある暖かい空気を北
壁、床下面等の冷えた部位に回ずことによって、熱を供
給し温度を高めようとするシステムでおる。夏には、壁
面及び屋根面に吸収された日射熱を通気によって排熱す
るシステムになる。この空気循環構法は、住宅内の結露
を防止すると共に、自然のエネルギーによる冷暖房効果
を得ることができる。

発明が解決しようとする問題点 第１０図〜第１２図は、従来の空気循環構法の３つの例
を示す部分垂直断面図である。第１０図において、壁内
の通気層８０は、床下空間８２及び小屋裏空間８４と連
通しており、さらに１階８６と２階８８の間の通気層９
０とも連通している。壁の外装材９２及び屋根材９４に
は、多くのポケット部材９６が設けられており、このポ
ケット部材９６は上方では開口して下方で閉じている。

従って、ポケット部材９６内で暖められた空気は開口部
を通過して上昇するが、ポケット部材９６内で冷えた空
気はポケット部材９６内にとどまるようにされている。

この従来例は、■には、太陽熱によって暖められたボケ
ッ１〜部材９６内の暖気が通気層８０に入り、内装材９
８の温度が上昇して室内に熱か放出されることになる。

従って、この従来例は、夏の温暖地には適さない。

第１１図は、従来の空気循環構法の伯の例を示す。この
例では、壁の外装材１００側に通気層１０２があり、内
装材１０４側にグラスウール１０６が設けられている。

また、屋根材１０８の内側には断熱ボード１１０が設け
られている。この従来例では、室内側にグラスウール１
０６があるため、至温が外に逃げず、室内が蒸し暑くな
る。

従って、この従来例も、夏の温暖地には適さない。

第１２図は、従来の空気循環構法のざらに別の例を示す
。この例では、外装材１１２と内装材１１４の間に断熱
ボード１１６が設けられ、外側通気層１１８．１１９と
内側通気層１２０．１２１が形成される。また、屋根材
１２２の内側にも断熱ボード１２４が設けられ、屋根材
１２２と断熱ボート１２４の間に通気層１２６が形成さ
れる。壁内の断熱ボード１１６は、１階１２８と２階１
３０の間の高さで通路１３２が設けられており、この通
路１３２を介して外側通気層１１８と内側通気＠１２０
は連通している。外側通気層１１８の下方にはダンパー
１２３がある。このダンパー１２３は、上昇気流を通過
させるが下降気流を止めるようになっている。また、外
側通気層１１８の上方には通気止め１２５がある。従っ
て、外側通気層１１８内で暖められた空気は、通路１３
２を通って、１階１２８と２階１３０の間の通気層１３
４に流入する。これと反対に、外側通気＠１１８内で冷
やされた空気は、ダンパー１２３によって止められて、
外側通気層１１８内にとどまる。２階の外側通気層１１
９にも、同様に、ダンパー１２７及び通気止め１２９が
おって、外側通気層１１９内の暖気は通路１３１を通っ
て小屋裏空間１３３に扱けるが、外側通気層１１９内の
冷気は外側通気層１１９内にとどまる。また、屋根の断
熱ボード１２４にも、同様のダンパー１３５が設けられ
ている。この従来例では、太陽熱によって暖められた外
側通気層１１８内の暖気は、断熱ボード１１６の通路１
３２を通って、内側通気層１２０、及び１階１２８と２
階１３０の間の通気層１３４に流入することになり、室
内に熱が放出される。従って、この従来例も、夏の温暖
地には適さない。

従って、この発明の目的は、上述の従来の空気循環構法
を改良して、あらゆる環境条件で壁内の通気層と内装材
との間の熱のやり取りを理想的にすることにある。

問題点を解決するための手段 この発明では、壁の外装材と内装材の間に断熱ボードを
設け、外装材と断熱ボードの間に外側通気層を、内装材
と断熱ボードの間に内側通気層を設けて二重通気層を形
成し、この二重通気層を床下空間及び小屋裏空間と連通
させ、壁内では外側通気層と内側通気層を連通させない
ようにして、上述の問題点を解決している。

作用 冬の昼間は、日射側の壁の外側通気層内の空気は暖気と
なって上昇し、また、室内の生活熱によって内側通気層
内の空気も暖気となって上昇し、これらの暖気は、小屋
裏空間、非日射側の壁の内側通気層、床下空間、日射側
の壁の外側及び内側間蓄積された熱及び生活熱が暖気と
なって、内側通気層を通って循環する。夜間の冷気は、
外側通気層及び断熱ボードに遮られて、内側通気層にあ
まり影響を与えない。

夏の昼間は、日射側の壁の外側通気層内の空気は暖気と
なって上昇し、小屋裏空間を経て屋外に放出される。床
下空間には、上昇気流による負圧及び風圧によって、比
較的低温の空気が屋外から導入されて、これが内側通気
層内を流れ内装材から熱を奪う。夏の夜間は、小屋裏空
間と床下空間において屋外から冷気が導入され、この冷
気が内側通気層内を流れる。この冷気は、内装材や床下
の蓄熱材から熱を奪う。熱を奪われた内装材や蓄熱材は
、昼間に建物内の循環空気を冷やす働きをする。

実施例 以下、添付図面を参照して、この発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は、この発明の実施例の住宅の垂直断面図である
。まず、この住宅の、二重通気層に関係する基本的な構
成を説明する。第１図において、壁１０には、外装材１
２と内装材１４の間に断熱ボード１６が設けられ、外装
材１２と断熱ボード１６の間及び内装材１４と断熱ボー
ド１６の間に通気層１８．２０が形成される。通気層１
８．２０は、床下空間２２及び小屋裏空間２４と連通し
ている。床下空間２２には床下換気口２６が、小屋裏空
間２４には小屋裏換気口２８が設けられ、これらの換気
口は必要に応じて開閉できるようになっている。

次に、第１図に示す住宅の空気循環機能を説明する。第
１図には、冬の昼間における住宅内の空気の流れが示さ
れている。冬には、上述の床下換気口２６及び小屋裏換
気口２８は閉じられている。

日射側の壁１０の外装材１２が太陽熱２９によって暖め
られると、外側通気層１８内の空気は、外装材１２によ
って暖められて暖気３０となって上昇する。小屋裏空間
２４に流入した暖気は、非日射側の壁３２のおもに内側
通気層３３内を下降して、床下空間２２に流入する。床
下空間２２に流入した暖気は、日射側の壁１０の外側通
気層１８に再び流入するとともに内側通気層２０に流入
して、住宅内に暖気の循環が生じることになる。

内側通気層２０は外側通気層１８よりも広くされており
、空気は内側通気層２０内を循環しやすくなっている。

日射側の壁の外側通気層１８では上昇気流が生じるので
、この外側通気層１８内には空気が積極的に循環するが
、非日射側の壁３２の外側通気層３５にはあまり空気は
循環せず、むしろ断熱空気層として作用する。

以上のように、内側通気層２０．３３、小屋裏空間２４
、床下空間２２を暖気が循環するので、住宅の内装材１
４は均一に暖められる。内装材１４の温度が上昇すれば
、その放射熱により居室空間３４内の体感温度が上昇し
、暖房効果が高まる。壁の内装材１４及び天井３６は、
石こうボードで構成されている。この石こうボードは蓄
熱材としての働きがあるので、暖気によって暖められた
石こうボードは夜間に居室空間３４に熱を放出すること
になる。床下には栗石３８が敷かれており、この栗′Ｆ
ｉ３Ｂも蓄熱作用が市って、冬の昼間は、循環する暖気
から熱を吸収し、夜間に放熱する。

なお、この実施例の住宅では、間仕切り４０の内部及び
１階と２階の間にも一重の通気層４２．４４が設けられ
ており、暖気はこれらの通気層４２．４４内も循環する
。

次に、第２図を参照して、冬の夜間にあける、上述の住
宅内の空気の流れを説明する。昼間栗石３８に蓄積され
た熱は、夜間に床下空間２２に放出され、この暖気４６
は内側通気層２０を通って上昇する。上昇した暖気は、
小屋裏空間２４に流入し、別の内側通気＠４８内を下降
して、床下空間２２に戻る。また内側通気層２０．４Ｂ
内を通る空気は、住宅の生活熱を吸収して住宅内を循環
し、住宅の温度の均一化に寄与する。こうして冬の夜間
に暖気が住宅内を循環する。内装材１４及び天井３６は
、昼間に蓄積された熱及び循環暖気によって暖められた
熱を、居辛空間３４に放出する。なお、外側通気層１８
と内側通気層２０の間には断熱ボード１６が存在するの
で、夜間に外装材１２を介して外側通気層１８が冷却さ
れても、内側通気層２０内の暖気はあまり熱を奪われず
に済む。

次に、第３図を参照して、夏の昼間における、上述の住
宅内の空気の流れを説明する。夏には、上述の床下換気
口２６、小屋裏換気口２８は開かれている。日射側の壁
１０の外装材１２が太陽熱２９によって暖められると、
外側通気層１８内の空気は、外装材１２によって暖めら
れて暖気３０となって上昇する。小屋裏空間２４に流入
した暖気は、開いている小屋裏換気口２８から屋外に排
出される。一方、床下換気口２６及び小屋裏換気口２８
からは、暖気３０に比べて低温の冷気５０が床下空間２
２及び小屋裏空間２４に流入する。

なお、第１図〜第４図では、暖気を黒塗り矢印、冷気を
白扱き矢印で示している。さらに、床下空間２２内の空
気は、夜間に冷えた栗石３８によって熱を奪われて冷気
５２となる。これらの冷気５０．５２は、屋外の風圧に
よって内側通気層２０内に吹き上げられる。また、外側
通気層１８内の上昇気流による負圧により、冷気５０．
５２は外側通気層１８内に導入される。また、冷気は、
床下換気口２６、内側通気層２０．小屋裏換気口２８に
至る換気通路を通って住宅内を通り扱け、このとき、内
装材１４から熱を奪う。従って、内装材１４、天井３６
は比較的低温に保たれ、居至空間３４内は比較的涼しく
保たれる。なお、屋根５２の内側には断熱材５４が設け
られており、屋根からの熱は小屋裏空間２８に放出され
にくくなっている。

夏に、床下換気口２６から流入する冷気５０は、屋外の
風圧によって内側通気層２０内を吹き上がるものでおる
。従って、開放すべき床下換気口２６の位置ｔよ、住宅
の立地する場所の風向きを考慮することが必要である。

次に、第４図を参照して、夏の夜間における、上述の住
宅内の空気の流れを説明する。床下換気口２６と小屋裏
換気口２８からは、夜間の冷気５５が床下空間２２と小
屋裏空間２４に流入する。

これらの冷気５５は内側通気層２０内を上昇しながら内
装材１４を冷やし、居至空間３４は比較的低温に保たれ
る。また、床下空間２２内の冷気は、栗石３８から熱を
奪って栗石を冷却する。この冷却された栗石３８は、昼
間になると、上述のように床下空間２２内の空気から熱
を奪う役目をする。

次に、上述の住宅の細部の構造を詳細に説明する。第５
図は、第１図に示す住宅の壁の水平断面図である。この
壁は、外装材１２．竪胴縁５６、柱５８、間柱６０．６
２、断熱ボード１６、横胴縁６４、内装材１４から成る
。断熱ボード１６は、ボードジョイナ−６５によって柱
５８及び間柱６２に取り付けられている。外装材１２と
断熱ボード１６の間には外側通気層１８が形成され、内
装材１４と断熱ボード１６０間には内側通気層２０が形
成される。内側通気層２０の厚さは外側通気層１８の厚
さよりも大きくされている。

第６図は、第１図に示す住宅の床下を示す部分垂直断面
図でおる。床下の地面上には、上から順に、栗石３８、
砂または火山灰６６、防湿シート７０が敷かれている。

栗石３８は蓄熱材として働き、砂または火山灰６６は調
湿材として働き、防湿シート７０は、地盤から湿気が蒸
散して建物の内部に入るのを防ぐ働きをする。床下空間
２２は基礎７２によって屋外から隔てられており、ざら
に、基礎７２の内側にはフオームスチレン７４が設けら
れており、蓄熱材（栗石３８）への外気温の影響は極力
抑えられている。床下空間２２から内側通気層２０へ至
る通路は、床下空間２２から外側通気層１８に至る通路
よりも広くされている。

第７図は、第１図に示す住宅の屋根付近の部分垂直断面
図である。小屋裏空間２４は、断熱ボード５４．７６に
よって屋外と隔てられている。内側通気層２０から小屋
裏空間２４に至る通路の厚さは、外側通気層１８から小
屋裏空間２４に至る通路の厚さよりも大きくされている
。外側通気層１８から小屋裏空間２４に至る通路は、で
きるだけ屋根に近ずけており、暖気が２階の天井に影響
を与えないようにしている。

第８図は、第１図に示す住宅の床下換気口２６を示す斜
視図である。この床下換気口２６は手動開閉式であり、
通常、夏には開かれており、冬には閉じられている。ま
た、梅雨時期においては、屋外の湿気を建物内部にいれ
ないために、床下換気口２６は閉じられる。

第９図は、第１図に示す住宅の小屋裏換気口２Ｂを示す
斜視図である。この小屋裏換気口２８は電動開閉式であ
り、その開閉時期は床下換気口２６と同様である。

発明の効果 この発明は、壁の外装材と内装材の間に二重通気層を形
成して、この二重通気層を床下空間及び小屋裏空間と連
通させ、壁内では外側通気層と内側通気層を連通させな
いようにしたので、この構造を有する建物は、夏は涼し
く冬は暖かく保たれる。従って、冷暖房設備が少なくて
済み、冷暖房費も節約できる。また、建物の壁は、外装
材、外側通気層、断熱ボード、内側通気層、内装材から
成る層構造となっているので、遮熱特性、遮音特性にす
ぐれている。さらに、内側通気層は、建物内部の温度差
をなくし、湿度差も一定に保つ。また、二重通気層内を
常時空気が流れているので、壁を構成する部材は常に乾
燥状態に保たれる。従って、結露が防止され、またカビ
、シロアリによる被害も防ぐことができる。その結果、
住宅の耐久性は著しく向上し、居住者の健康にもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の住宅の縦断面図であって
、冬の昼間における住宅内の空気の流れを示す図である
。。 第２図は、冬の夜間における第１図と同様の図である。 第３図は、夏の昼間における第１図と同様の図である。 第４図は、夏の夜間における第１図と同様の図である。 第５図は、第１図に示す住宅の壁の水平断面図である。 第６図は、第１図に示す住宅の床下の部分垂直断面図で
ある。 第７図は、第１図に示す住宅の屋根付近の部分垂直断面
図で必る。 第８図は、第１図に示す住宅の床下換気口の斜視図であ
る。 第９図は、第１図に示す住宅の小屋裏換気口の斜視図で
ある。 第１０図〜第１２図は、空気循環構法の従来例を示す部
分垂直断面図である。 １０・・・・・・壁 １２　・・・・・・　外装材 １４　・・・・・・　内装材 １６　・・・・・・　断熱ボード １８　・・・・・・　外側通気層 ２０　・・・・・・　内側通気層 ２２　・・・・・・　床下空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）壁の外装材と内装材の間に断熱ボードを設け、外
   装材と断熱ボードの間に外側通気層を、内装材と断熱ボ
   ードの間に内側通気層を設けて二重通気層を形成し、こ
   の二重通気層を床下空間及び小屋裏空間と連通させ、壁
   内では外側通気層と内側通気層を連通させないようにし
   たことを特徴とする、建築構造。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載された建築構造にお
   いて、上記床下空間に、屋外と連通可能な床下換気口を
   設け、上記小屋裏空間には、屋外と連通可能な小屋裏換
   気口を設け、上記床下換気口と小屋裏換気口とを開閉自
   在にしたことを特徴とする、建築構造