JP2002276071A - 断熱ｐｃコンクリート板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＣ板の自重などの鉛直力や地震時の水平力
にも抵抗でき、且つ結露が起こらない簡易な構造の断熱
材内蔵のＰＣコンクリート板及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 建物の外板となるプレキャストコンクリ
ート板１、通気層２、無機繊維系又は発泡プラスチック
系断熱材３及び建物側に位置する内板となるプレキャス
トコンクリート板４をこの順序で積層してなり、前記外
板となるプレキャストコンクリート板１と前記内板とな
るプレキャストコンクリート板４が、縦方向、且つ斜め
傾斜に複数配置される波形状のラチス筋６で連結されて
なる断熱ＰＣコンクリート板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外断熱を考慮した
共同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付け
られる断熱ＰＣ（プレキャスト）コンクリート板及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、断熱材を内蔵した表裏のコンクリ
ート壁板を連結する方法として、海外ではトラス筋又は
波形状のラチス筋を一方向せん断接合筋としてコンクリ
ート壁板に対して垂直に、且つ縦方向に平行に複数配置
して配筋する方法が行われている。この方法で水平方向
の外力に抵抗するためには、他の手段を考慮する必要が
あり、同様のトラス筋やラチス筋を配置することも考え
られるが、通常、水平方向は考慮されていない。

【０００３】近年、三角配置された１条のトップ筋と２
条の下端筋とが波形状をなすラチス筋で連結され、これ
と直交して配筋された補強筋で補強されたトラス筋で表
裏のコンクリート壁板を連結し、断熱層として発泡又は
気泡コンクリートを打設した断熱コンクリートカーテン
ウオールが知られている（実公平４−１５８６２号公
報）。また、板状体の型枠の一方の面にトラス筋を設
け、他方の面に発泡樹脂の断熱体を設け、壁を構築すべ
き部位に自立できるように構成された壁の構造体が提案
されている（特開平１０−２０５０３１号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の断熱コンクリー
トカーテンウオールは、水平方向の外力に抵抗すること
ができる点で都合がよい。しかし、発泡又は気泡コンク
リートは断熱性能（熱伝導率）が無機繊維系断熱材に比
べて半分以下（熱伝導率が２倍以上）、断熱材の重量が
無機繊維系断熱材に比べて１０倍以上となり、断熱材と
して使用するには現実的ではない。断熱材として無機繊
維系断熱材を使用することも考えられるが、ラチス筋で
囲まれる三角形内に断熱材を挿入することは困難であ
り、隙間無く断熱材を敷きつめることができない。一
方、上記の壁の構造体は、現場打ち鉄筋コンクリート造
に対応するもので、トラス筋は全てコンクリート内に打
ち込まれ、表裏のコンクリート板を接合するものではな
い別構造物である。更に、上記断熱コンクリートカーテ
ンウオールや壁の構造体には、コンクリート板と断熱材
との間に通気層が形成されておらず、結露によるカビの
発生などの問題が残されたままである。

【０００５】従って、本発明の目的は、比較的重量の重
いＰＣ板を外装材として使用した場合でも、ＰＣ板の自
重などの鉛直力や地震時の水平力にも抵抗でき、且つ結
露が起こらない簡易な構造の断熱材内蔵のＰＣコンクリ
ート板を提供するものであり、また、断熱材と通気層を
内蔵しながら、ＰＣ工場での作業を簡略化でき、工期の
短縮が可能な断熱ＰＣコンクリート板の製造方法を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであって、建物の外板となるプレキャストコン
クリート板、通気層、無機繊維系又は発泡プラスチック
系断熱材及び建物側に位置する内板となるプレキャスト
コンクリート板をこの順序で積層してなり、前記外板と
なるプレキャストコンクリート板と前記内板となるプレ
キャストコンクリート板が、縦方向、且つ斜め傾斜に複
数配置される波形状のラチス筋で連結されてなる断熱Ｐ
Ｃコンクリート板を提供するものである。本発明の断熱
ＰＣコンクリート板は、波形状のラチス筋で外装材のＰ
Ｃコンクリート板と内板のＰＣコンクリート板とが強固
に結合されている。また、ＰＣ板内では鉛直方向及び水
平方向共に、傾斜する筋材が存在するため、自重などの
鉛直力や地震時の水平力にも抵抗できる。更に、外板の
ＰＣコンクリート板と断熱材との間には通気層があるた
め結露が生じ難く、結露に起因するカビの発生に伴う外
装材の汚損などを防止することができる。

【０００７】また、本発明は、上方が開放された箱状の
型枠の底部の所定位置にメッシュ状の第１壁筋を配置
し、該壁筋に波形状のラチス筋を縦方向、且つ斜め傾斜
に複数配置し、その後コンクリートの打設を行い外板を
形成する第１工程；第１工程で形成された外板上に、下
方には通気層を形成しつつ、上方には内板のアンカーと
なるラチス筋の山部を残して無機繊維系又は発泡プラス
チック系断熱材を敷きつめる第２工程；前記無機繊維系
又は発泡プラスチック系断熱材の上方の所定位置にメッ
シュ状の第２壁筋を配置し、その後コンクリートの打設
を行い内板を形成する第３工程；を行う断熱ＰＣコンク
リート板の製造方法を提供するものである。かかる構成
を採ることにより、断熱材と通気層を内蔵しながら、Ｐ
Ｃ工場や現場サイトでの作業を簡略化でき、工期の短縮
を図ることが出来る。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態におけ
る断熱ＰＣコンクリート板を図１〜図５を参照して説明
する。図１は本例の断熱ＰＣコンクリート板の一部を切
り欠いて示す斜視図、図２及び図３はラチス筋の傾斜を
説明する図、図４及び図５はラチス筋に補強筋を付設し
た図をそれぞれ示す。図１中、断熱ＰＣコンクリート板
１０は、外板となるＰＣ板１と、通気層２と、無機繊維
系又は発泡プラスチック系断熱材３と、内板となる外板
１より厚いＰＣ板４をこの順序で積層してなり、外板と
なるＰＣ板１と内板となるＰＣ板４が、縦方向、且つ斜
めに複数配置される波形状のラチス筋６で連結されてな
るものである。また、外板となるＰＣ板１の外側面に
は、図では省略するタイル等が付設されていてもよい。

【０００９】無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材
３としては、特に制限されず、例えば、ロックウールや
ガラスウール系、及び発泡スチレン系ものが使用でき
る。無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材（以後、
単に「断熱材」とも言う。）３は１枚ものではなく、斜
めに複数配置される波形状ラチス筋６の特有な配筋構造
及びこのラチス筋６を断熱材３中に埋設する必要から、
１ピース又は複数ピースの台形状、逆台形状、菱形状、
四角形状又は三角形状などのものが相互に組み込まれ、
見かけ上１枚ものを形成してなるものである。

【００１０】通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３
との間に配されるものである。通気層２を形成すること
により、結露が無くなり、結露に起因するカビの発生に
伴う外装材の汚損などを防止することができる。従っ
て、通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３の間に空
気が流通し、結露を防止できる空間があればよく、外板
となるＰＣ板１と断熱材３が一部当接し、通気層が断続
的に形成されている構造であってもよい。しかし、本発
明においては、外板となるＰＣ板１と断熱材３の間は完
全に離間させたものが、断熱ＰＣコンクリート板をコン
パクトに設計できる点で好ましい。

【００１１】波形状のラチス筋６は、別名イナズマ筋と
も言われ、線材を屈曲させて山部と谷部を交互に形成し
たものである。この谷部から山部へ向かう線材の傾き、
すなわち、当該線材とＰＣ板面とで形成される角度θ₁
がラチス筋６の製作角度であり、この傾斜筋の存在によ
り、ＰＣコンクリート板の自重などの鉛直方向の外力に
抵抗することができる。図１及び図２において、ラチス
筋６は斜め傾斜の方向が互いに逆方向となるラチス筋を
複数配置したものである。すなわち、記号６ａのラチス
筋を＋側にθ₂ 傾斜した筋とすると、該ラチス筋６ａ
と、これとは逆に−側にθ₂ 傾斜したラチス筋６ｂを一
対として、これを複数対配置して使用される。ラチス筋
６の配置本数は、断熱ＰＣコンクリート板の大きさ、強
度、使用材料及び使用箇所等により異なるが、通常２対
の４本もの〜５対の１０本ものである。また、ラチス筋
６は、同一傾斜方向のラチス筋６ａ、６ａを複数配置
し、次いでラチス筋６ａ、６ａとは逆方向となるラチス
筋６ｂ、６ｂを同数配置したものも使用できる（図
３）。このような設置時の板面に対する傾斜角度θ₂ に
よる傾斜筋の存在により、地震等の水平方向の外力に抵
抗することができる。また、ラチス筋を＋側と−側のも
のをそれぞれ同数付設するため、外力によるＰＣ板内で
のラチス筋の転倒を防止し、表裏両面のＰＣコンクリー
トの板間隔を一定に維持することができる。

【００１２】本発明の断熱ＰＣコンクリート板におい
て、ラチス筋６は、ラチス筋６の山部６１の内側、又は
谷部６２の内側を通過し、該ラチス筋６に直行する補強
筋７ａ、７ｂをそれぞれ配置してもよい（図４）。この
補強筋７ａ、７ｂはラチス筋６の山部６１や谷部６２と
溶接する必要はない。このような補強筋７ａ、７ｂを設
置することにより、ラチス筋６のＰＣ板面外への引き抜
き抵抗を高めると共に、ひび割れ後のＰＣ板の落下を防
止することができる。また、ラチス筋６の山部６１、６
１同士をトップ筋８ａで連結し、又はラチス筋６の谷部
６２、６２同士をボトム筋８ｂで連結することもでき
る。トップ筋８ａやボトム筋８ｂを設置することによ
り、ラチス筋６と外板１や内板４との結合力を一層高め
ることができる。連結は溶接による方法で行うことがで
きる。ラチス筋６、補強筋７ａ、７ｂ及びトップ筋８ａ
やボトム筋８ｂの材質としては、鉄筋、ステンレス筋及
び錆止め塗装された鉄筋などが挙げられる。このうち、
ステンレス筋を使用することが、熱伝導率が鉄筋に比べ
て小さく断熱効果があること及び錆が発生しないことな
どの理由で好適である。錆止め塗装された鉄筋は、断熱
材を薄くできる地方で使用することができる。

【００１３】ラチス筋の製作角度θ₁ 、傾斜角度θ₂ 、
水平ピッチ（隣合うラチス筋間の距離）及びラチス筋の
波状のピッチ等は公知の強度計算式や経験式等により適
宜に決定される。また、図１では省略するが、外板１や
内板４のＰＣコンクリート板中には、メッシュ状の壁筋
を埋設することが、強度を高め、且つラチス筋の固定と
いう点からも好ましい。メッシュ状の壁筋はＰＣコンク
リート板の厚みが大きければ、２枚埋設してもよい。本
発明の断熱ＰＣコンクリート板は、ＰＣ工場あるいは現
場サイトで作製され、外断熱を考慮した共同住宅、病院
等の建築物の壁、柱、梁などに取り付けられる。

【００１４】次に、本例の断熱ＰＣコンクリート板の製
造方法について、図６及び図７を参照して説明する。本
例の断熱ＰＣコンクリート板は次の第１工程から第３工
程を実施することで製造することができる。すなわち、
第１工程は、上方が開放された箱状の型枠１１の底部の
所定位置にメッシュ状の第１壁筋９ａを配置し、該壁筋
９ａに波形状のラチス筋６ａ、６ｂ、６ａ、６ｂを縦方
向、且つ斜め傾斜に複数配置し、その後コンクリートの
打設を行い外板１を形成する工程である（図６
（Ａ））。メッシュ状の第１壁筋９ａは外板１となるＰ
Ｃ板の厚みの中央部にくるようにスペーサ１２で底上げ
されて設置される。第１壁筋９ａに波形状のラチス筋６
ａ、６ｂ、６ａ、６ｂを設置する方法としては、特に制
限されず、線材で縛る方法、支持台で支持する方法など
が適用できる。コンクリートの打設後、蒸気養生を行う
ことが、硬化を促進し製造時間を短縮できる点で好まし
い。蒸気養生は型枠１１の上面をシートで覆い、コンク
リート周りを蒸気雰囲気に数時間保持するようにすれば
よい。第１工程において、外板１の外側にタイルを付設
する場合、型枠１１の底部に予めタイルを敷いておき、
その後、メッシュ状の第１壁筋９ａを配置すればよい。

【００１５】第２工程は、第１工程で形成された外板１
上に、下方には通気層２を形成しつつ、上方には内板４
のアンカーとなるラチス筋６の山部を残して断熱材３を
敷きつめる工程である（図６（Ｂ））。通気層２を形成
する方法としては、（Ｂ）に示すような外板１と断熱材
３の間の適宜に間隔でスペーサ１３を配置し、このスペ
ーサの厚み分を通気層とする方法、断熱材に予め溝を設
けてこれを敷く方法及び外板１となるＰＣ板に予めリブ
を設けておく方法などが挙げられる。前述の通り、通気
層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３の間に空気が流通
し、結露を防止できる空間があればよい。従って、外板
となるＰＣ板１と断熱材３が一部当接している構造であ
ってもよいが、外板となるＰＣ板１と断熱材３の間は完
全に離間させたものが、断熱ＰＣコンクリート板をコン
パクトに設計できる点で好ましい。このような障壁のな
い通気層を形成する方法としては、外板１上に、通気層
２を形成する厚さに無機粒子を敷きつめ、次いで、断熱
材３を敷きつめることにより行い、第３工程終了後に型
枠を外し、断熱ＰＣコンクリート板を縦置きにして前記
無機粒子を系外へ排出することにより通気層を形成する
方法が適用できる。無機粒子としては、さらさらした
砂、球状の樹脂などが使用できる。

【００１６】次に、断熱材３を外板上に敷きつめる方法
を説明する。断熱材３の断面形状は、台形状、逆台形
状、菱形状、四角形状又は三角形状などであり、これら
を１ピース又は複数ピース使用して行う。断熱材３を敷
きつめる方法は、ラチス筋６の傾きが＋側傾斜及び−側
傾斜のものを交互に配置する場合、逆台形状の断熱材３
１は落とし込みにより行い、台形状の断熱材３２は型枠
１１の側面より挿入により行うか、あるいは台形状の断
熱材を落とし込み可能な形状３３ａ、３３ｂ、３３ｃに
切断し、落とし込みにより行う方法（図７（Ａ）、
（Ｂ））がある。また、同一傾斜方向のラチス筋を複数
配置し、次いで当該ラチス筋とは逆方向となるラチス筋
を同数配置する場合、菱形形状の断熱材３４は上方から
斜め方向に挿入し、中央の逆台形状の断熱材３５は上か
ら落とし込み、端部の断熱材３６、３７は落とし込み可
能な形状に切断して挿入するか、あるいは型枠１１の側
面より挿入により行う方法がある（図７（Ｃ））。断熱
材を型枠１１の側面より挿入する方法では、型枠１１の
壁が障害にならないよう低い高さの壁とし、その後、第
３工程でのコンクリート打設が可能な高さに調整できる
ものを使用する。断熱材の幅寸法はラチス筋６間の寸法
と同じかやや大きめとし、少し押しつけるようにして敷
くことが、付設後は隙間が無くなる点で好ましい。

【００１７】第３工程は、断熱材３の上方の所定位置に
メッシュ状の第２壁筋９ｂを配置し、その後コンクリー
トの打設を行い内板４を形成する工程である（図６
（Ｃ））。メッシュ状の第２壁筋９ｂは、一つの場合、
内板４の中央位置に来るようにセットし、必要ならラチ
ス筋６の山部を線材等で結束し、また、二つの場合、内
板４の厚み幅の１／３間隔に来るようにセットし、ラチ
ス筋６の山部よりやや下方の中間位置を線材等で結束し
て固定する。コンクリートの打設後、蒸気養生を行うこ
とが、硬化を促進し製造時間を短縮できる点で好まし
い。蒸気養生は型枠１１の上面をシートで覆い、コンク
リート周りを蒸気雰囲気に数時間保持するようにすれば
よい。

【００１８】第３工程終了後、型枠を外し、断熱ＰＣコ
ンクリート板を得る。前述の通気層に砂などの無機粒子
を敷きつめる方法では、この段階で断熱ＰＣコンクリー
ト板を立てて、無機粒子を系外へ排出する。排出された
無機粒子は次の部材の製造に再使用できる。

【００１９】断熱ＰＣコンクリート板の製造は、ＰＣ工
場内の他、製造日数が１日と比較的簡易に且つ短期間で
行えることから、現場サイトにおいても可能である。上
記方法で製造された断熱ＰＣコンクリート板は、例え
ば、高さ及び幅寸法が共に、３〜４m の大きさであり、
これを複数製造し現場に搬入して、外断熱を考慮した共
同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付け
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明の断熱ＰＣコンクリート板は、波
形状のラチス筋で外装材のＰＣコンクリート板と内板の
ＰＣコンクリート板とが強固に結合されている。また、
ＰＣ板内では鉛直方向及び水平方向共に、傾斜する筋材
が存在するため、自重などの鉛直力や地震時の水平力に
も抵抗できる。更に、外装材のＰＣコンクリート板と断
熱材との間には通気層があるため結露が生じ難く、結露
に起因するカビの発生に伴う外装材の汚損などを防止す
ることができる。また、本発明の断熱ＰＣコンクリート
板の製造方法によれば、断熱材と通気層を内蔵しなが
ら、ＰＣ工場での作業を簡略化でき、工期の短縮を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本例の断熱ＰＣコンクリート板の一部を切り欠
いて示す斜視図である。

【図２】ラチス筋の傾斜を説明する図である。

【図３】ラチス筋の傾斜の他の例を説明する図である。

【図４】ラチス筋と補強筋の配筋状態を示す図である。

【図５】ラチス筋にトップ筋とボトム筋を付設した図で
ある。

【図６】本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造例を説明
する図である。

【図７】本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造例におい
て、断熱材の付設方法を説明する図である。

【符号の説明】

１ 外板であるＰＣコンクリート板 ２ 通気層 ３、３１〜３７ 断熱材 ４ 内板であるＰＣコンクリート板 ６、６ａ、６ｂ ラチス筋 ７ａ、７ｂ 補強筋 ８ａ トップ筋 ８ｂ ボトム筋 ９ａ、９ｂ メッシュ状の壁筋 １０ 断熱ＰＣコンクリート板 １１ 型枠 １２、１３ スペーサー ６１ 山部 ６２ 谷部 θ₁ 製作角度 θ₂ 傾き角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 迫田 丈志 神奈川県横浜市保土ヶ谷区明神台１−２− 903 (72)発明者 渡辺 境 千葉県茂原市長清水29 (72)発明者 土居 健二 大阪府豊中市上野東１−１−12 (72)発明者 関口 高正 神奈川県川崎市中原区下沼辺1745 Ｆターム(参考） 2E001 DD01 FA04 GA12 GA42 GA62 HA04 HD09 JA22 JA25 KA01 LA04 LA13 NA05 ND12 2E162 BA02 CA11 CA33 CA35 CD03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の外板となるプレキャストコンクリ
   ート板、通気層、無機繊維系又は発泡プラスチック系断
   熱材及び建物側に位置する内板となるプレキャストコン
   クリート板をこの順序で積層してなり、前記外板となる
   プレキャストコンクリート板と前記内板となるプレキャ
   ストコンクリート板が、縦方向、且つ斜め傾斜に複数配
   置される波形状のラチス筋で連結されてなることを特徴
   とする断熱ＰＣコンクリート板。
2. 【請求項２】 前記ラチス筋は、斜め傾斜の方向が互い
   に逆方向となるラチス筋を複数配置したものであるか、
   あるいは同一傾斜方向のラチス筋を複数配置し、次いで
   当該ラチス筋とは逆方向の傾斜となるラチス筋を同数配
   置したものであることを特徴とする請求項１記載の断熱
   ＰＣコンクリート板。
3. 【請求項３】 前記ラチス筋の山部の内側、又は谷部の
   内側を通って、該ラチス筋に直行する補強筋をそれぞれ
   配置することを特徴とする請求項１又は２記載の断熱Ｐ
   Ｃコンクリート板。
4. 【請求項４】 前記ラチス筋の山部同士をトップ筋で連
   結し、又は前記ラチス筋の谷部同士をボトム筋で連結し
   たものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項記載の断熱ＰＣコンクリート板。
5. 【請求項５】 上方が開放された箱状の型枠の底部の所
   定位置にメッシュ状の第１壁筋を配置し、該壁筋に波形
   状のラチス筋を縦方向、且つ斜め傾斜に複数配置し、そ
   の後コンクリートの打設を行い外板を形成する第１工
   程、第１工程で形成された外板上に、下方には通気層を
   形成しつつ、上方には内板のアンカーとなるラチス筋の
   山部を残して無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材
   を敷きつめる第２工程、前記無機繊維系又は発泡プラス
   チック系断熱材の上方の所定位置にメッシュ状の第２壁
   筋を配置し、その後コンクリートの打設を行い内板を形
   成する第３工程、を行うことを特徴とする断熱ＰＣコン
   クリート板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第２工程は、第１工程で形成された
   外板上に、通気層を形成する厚さに無機粒子を敷きつ
   め、次いで、無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材
   を敷きつめることにより行い、第３工程終了後に型枠を
   外し、断熱ＰＣコンクリート板を縦置きにして前記無機
   粒子を系外へ排出することにより通気層を形成すること
   を特徴とする前記請求項５記載の断熱ＰＣコンクリート
   板の製造方法。