JP2003160981A - 住宅の屋根断熱構造及び屋根パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱伝達の３要素である伝導、対流、輻射の全
てに対応した屋根パネルを用いて屋根外面からの侵入熱
を抑制する。 【解決手段】表面に輻射熱反射アルミ箔を備えた上面シ
ート２１、中間シート２２、及び下面シート２３を、起
立片２４，２５によって相互固定して各シート間に空気
流通用の空気層空間Ｓを形成した遮熱材２を用意し、屋
根垂木１ところび止め材５及び横枠材４で剛構造とした
枠体Ｆ内に断熱材３を嵌入充填し、該断熱材３の上面に
遮熱材２を被覆固定して屋根パネルＡを構成し、該屋根
パネルＡを小屋組み上に屋根垂木１及びころび止め材５
を介して小屋組み上に簡便に張設可能とし、遮熱材２に
よる通気性、輻射熱阻止性、及び断熱材３による伝導熱
断熱性を具備した住宅の屋根断熱構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅の屋根を、通
気性及び断熱性に優れた新規な屋根パネルを用いて構築
し、施工容易、且つ省エネルギー化された住宅を提供せ
んとするものであり、住宅建築の分野に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】住宅建築に於いて、屋根構造に通気性及
び断熱性を付与することは、住環境面、屋根耐久性面か
ら重要な課題であり、従来より屋根垂木上面に断熱材を
外張りする手法や、屋根垂木間に断熱材を充填する手法
が実施されている。外張り断熱にあっては、垂木自体も
断熱する点では有利であるが、断熱材を屋根垂木上に固
定するため、断熱材の厚さが制約を受ける問題があり、
充填断熱にあっては、垂木の高さの変更により断熱層が
自由に選択出来、且つ外張りに比べて、屋根下張り材の
施工までの工程が少なく合理的に施工出来る。

【０００３】〔従来例１〕図９は、従来の充填断熱の典
型例であり、小屋組みの棟木、軒桁、母屋等に垂木を釘
打ち固定し、棟木、軒桁等には垂木の座屈防止用のころ
び止め材を介装釘打ちして垂木を強固に堅結しておき、
図９（Ａ）の如く、合板等の屋根下張材を小屋組みの垂
木上に釘留めし、垂木上端側面には通気下地材を釘留め
し、図９（Ｂ）の如く、通気下地材に透湿防水シートや
合板等の防風層を釘で留めて屋根下張材と防風層との間
隙で通気層を形成し、次いで図９（Ｃ）の如く、垂木間
寸法どおりに切断した断熱材板等を垂木間の内側から嵌
め込んだ後、ずり落ちないように釘で固定し、更に断熱
材の下側から塩ビフィルム等の防湿層をタッカー釘で垂
木に留めている。

【０００４】〔従来例２〕図１０は、薄型で断熱性及び
撓み剛性に優れた通気屋根パネルとして提案されたもの
（特開平８−２９１６００号公報）であり、両側及び中
央部の垂木と適宜間隔に配した横材としての継ぎ桟とで
格子枠を形成し、継ぎ桟の上面の一部に通風口を切欠し
ておき、垂木上面に張設固定した野地板の下面に通気隙
間を形成するように断熱材を充填し、断熱材と野地板間
にプラスチックをエンボス加工した断熱シートを配置し
て、グラスウールの如き外気が容易に拭き抜ける断熱材
の使用も可能とし、断熱シートの凸部で断熱材と野地板
のバックアップ機能を奏し、断熱材の移動を抑制すると
共に、凸部間隔及び継ぎ桟の通風口によって外気の導通
を可能としたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来例１のものにあっ
ては、有効な通気層が形成出来、垂木高さの選定によっ
て所望厚の断熱材が付与出来るが、垂木の棟木、軒桁、
母屋等の横梁への取付け、及びころび止め材の取付けを
含め、屋根施工は高所作業であって施工に手間がかか
り、しかも、断熱材は屋根からの加熱によって蓄熱体と
なり、夜間に外気温が下がっても依然として住居内部へ
一定の熱を伝導放散することとなる。また、従来例２の
屋根パネルにあっては、格子枠を形成する継ぎ桟が内装
仕上材省略の重要な要素であり、断熱シートとして耐久
性及び断熱性に優れた合成樹脂材を選定して断熱材を保
護してはいるが、該断熱シートには熱線反射機能は無
く、且つ枠材との通風口及び格子枠形成が複雑な構成と
なっている。従って、異種形状の断熱材の重層構造であ
るため、断熱シートも加熱されて断熱シートからの伝導
熱も断熱材に付加され、従来例１同様に断熱材は蓄熱体
機能を奏する。しかも、小屋組みへの取付けに際して
も、屋根パネルの構造上、横梁への固定が煩雑、且つ手
間のかかる作業であった。

【０００６】本発明は、これら従来例１，２では全く着
目されていない、屋根外部からの断熱材層への輻射熱に
よる加熱作用を遮熱材で阻止し、断熱材への蓄熱を阻止
軽減するという、全く新規、且つ異質の断熱構造を提供
し、併せて簡単な構造の屋根パネルの採用によって、小
屋組みへの堅結固定も容易とし、施工上も機能上も格段
に優れた、実用性に富んだ屋根断熱工法を提供するもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、例え
ば、図１，図２に示す如く、ころび止め材５を含む横枠
材４，５で連結一体化した少なくとも２本の平行した屋
根垂木１間に断熱材３を配置し、少なくとも上面シート
２１及び下面シート２３を含む上下複数のシート２１，
２２，２３から成り、シート表面側での輻射熱反射作
用、及びシート間の空気層空間Ｓによる空気流通作用を
奏する遮熱材２で断熱材３の上面を被覆保護した屋根パ
ネルＡを、例えば、図７，図８の如く、小屋組み上に屋
根垂木１及びころび止め材５を介して張設し、屋根下張
材７、及び／又は、屋根材８を屋根パネルＡ上に張設す
ることにより、遮熱材２が外気を導通すると共に、屋根
面からの熱線による断熱材３への加熱を阻止して断熱材
への蓄熱を軽減するようにした、住宅の屋根断熱構造に
関するものである（請求項１）。

【０００８】尚、「横枠材」は各縦方向の垂木１相互間
を横方向に強固に連結するものであって、軒桁用及び棟
木用のころび止め材５や、断熱材の端部規定横枠材４、
或いは断熱材中の横枠材等、必要位置に配置する横方向
の枠材を総称するものであり、屋根パネルＡの施工上か
らは、少なくとも軒桁上のころび止め材５と棟木用のこ
ろび止め材５を配置するのが好ましい。ころび止め材５
は、屋根垂木１が屋根面の荷重によって座屈するのを阻
止するための建材であるため、下面は当然、軒桁又は棟
木上に面当接するものであり、図１，図７に示す如く、
屋根垂木１に対しては、屋根パネルＡを屋根勾配θ（図
５）のとおり小屋組みに配置した際に、ころび止め材５
は垂直形態となるように屋根垂木１に固定する。勿論、
軒桁や棟木の上面にテーパーを付した場合は、ころび止
め材５の下面は取付対象物である棟木や軒桁のテーパー
面に面当接する形状とする。そして、ころび止め材５の
下面５Ｕは図４に示す如く、屋根垂木下面１Ｕから突出
するため、断熱材を充填発泡させるための型締めには、
下面５Ｕの突出を吸収補償するための特別の補助型枠を
採用する必要があり、従って、断熱材３としては、成形
発泡板材を切断して用いるか、グラスウール等の繊維系
断熱材を採用するのがころび止め材５の下面の形状に関
係なく垂木間に嵌入充填出来、有利である。

【０００９】また、「少なくとも上面シート２１及び下
面シート２３を含む上下複数のシート２１，２２，２
３」の意は、上面シートと下面シートのみから成り空気
層空間Ｓが１層のみのものも、上下シート間に１層又は
複層の中間シート２２を配置した空気層空間Ｓが多層の
ものをも含む意である。また、「シート表面側での輻射
熱反射作用」の意は、各複数シートのうちの上面シート
のみ、上面シートと次層シート（中間シート）、次層シ
ート（中間シート）と下面シート等、遮熱材全体として
構成シート表面が輻射熱反射作用を奏する意味である。
そして、これらシートの表面にアルミ箔又はアルミ蒸着
膜を付設すれば、シート表面が輻射熱反射作用を奏する
ようになる。しかし、屋根下張材７が上面シート２１と
面接触すれば、上面シート２１の輻射熱反射機能は低減
するため、屋根下張材が上面シート２１と面接触の危険
のある場合は、上面シート２１と次層シート２２、或い
は次層シート２２と下面シート２３とに熱反射機能を付
与しておくのが有利である。

【００１０】また、「遮熱材２で断熱材３上面を被覆保
護」の意味は、遮熱材２の下面を断熱材上面に接着する
ものも、充填発泡断熱材の発泡凝固接着力で遮熱材下面
を断熱材と一体化接着するものも、遮熱材２を単に断熱
材３上の垂木間に嵌入載置するものも、遮熱材２を断熱
材上に載置して遮熱材の上面シート２１を垂木１に止着
するものも、或いは、予め遮熱材下面を断熱材上面に固
定した後、断熱材３を屋根垂木１間に嵌入固定するもの
をも含む意味である。

【００１１】従って、本発明の屋根断熱構造にあって
は、屋根パネルの遮熱材が軒先側から棟側へ外気を導通
するため、空気流通による結露防止及び熱放出が好適に
遂行出来るのは勿論、屋根面側からの負荷熱線を遮熱材
２が反射して断熱材３への熱線加熱が好適に阻止出来、
断熱材３の蓄熱が軽減出来るため、遮熱材付き断熱材
は、小さな蓄熱量の下に大きな断熱効果を奏することが
出来、夜間等の外気温低下に比較的短時間で順応出来、
冷房エネルギー等の節約が達成出来、住宅の省エネルギ
ー化に有利である。しかも、垂木及びころび止め材一体
化の屋根パネルは、その優れた通気性、断熱性を具備
し、且つころび止め材５の存在によって小屋組みへの張
設固定作業が極めて合理化出来るものであるに関わら
ず、屋根パネル全体は工場での均質製品としての合理的
生産が可能となり、高機能断熱屋根を備えた高品質住宅
の低コスト提供が可能となる。

【００１２】また、屋根パネルＡにあっては、断熱材３
上に遮熱材２を載置被覆するのが好ましい（請求項
２）。この場合は、断熱材３を屋根垂木間に一体化した
パネル本体に対して施工現場で遮熱材２を断熱材３上の
垂木１間に嵌め込んで上端を垂木側面に接着テープ等で
止着するだけで良く、従って、遮熱材２は屋根施工時ま
で屋根パネル部材として保管出来るため、遮熱材２のシ
ート表面の金属箔等の熱反射層の損傷、汚染が最小限に
抑制出来ると共に、遮熱材２と垂木一体化断熱材パネル
とが別々に製作、保管出来て、屋根パネルＡ全体の保
管、搬送上も有利である。

【００１３】また、屋根パネルＡは、断熱材３の下面の
少なくとも居住空間域には内装下地材等の下面材７１を
備えているのが好ましい（請求項３）。屋根パネルＡ
は、軒桁や棟木用のころび止め材５を横材として有して
いるため、断熱材として合成樹脂発泡成形板やグラスウ
ール断熱板を切断して垂木間に嵌入固定するのがコスト
上有利であり、断熱材３の下面を面板等で支承するのが
断熱材３の屋根パネルＡからの脱落防止に有利である
が、屋根パネルＡの居住空間域Ｒｓに露出する範囲に内
装下地材７１を取付けておけば、後工程としての屋根パ
ネルＡの下面への内装下地材付設作業が省略出来ると共
に、断熱材３の屋根パネルＡからの脱落も防止出来る。
この場合、断熱材３の下面全域に内装下地材７１を取付
けても良いが、居住空間域Ｒｓ以外の部分は簀の子や金
鋼等で支承するのが低コストで合理的である。

【００１４】また、屋根断熱構造は、屋根下張材７を遮
熱材２上面に空隙層Ｓｏを保った構造が好ましい（請求
項４）。この場合、遮熱材上面での空隙層Ｓｏの形成
は、屋根パネルＡの製作時に屋根垂木上面１Ｔを遮熱材
２の上面より高くしておけば簡便に形成出来、屋根パネ
ルＡが屋根垂木上面１Ｔと遮熱材上面シート２１との面
一なものにあっては、屋根垂木１の上面１Ｔに木片継ぎ
材を介在して屋根下張材７を張設すれば良い。

【００１５】そして、屋根下張材７と遮熱材上面シート
２１間に図２（Ｂ）の如く空隙層Ｓｏが存在すれば、遮
熱材２の上面シート２１表面の輻射熱反射機能は完全に
発揮出来るため、遮熱材２は、上面シート２１のみに熱
反射機能を付与したものでも採用可能となり、共にアル
ミ箔等の熱反射層を備えた上面シート２１と下面シート
２３の２層形態とすれば、上面シート２１を透過したわ
ずかな熱線も下面シートで反射補償出来て完全な熱反射
作用及び空気流通作用が付与出来、従って、両シート２
１，２３間の空気層空間Ｓを適正に選択して２層形態と
することにより、低コストの遮熱材２の採用が可能とな
る。

【００１６】本願の垂木一体化屋根パネルの発明は、少
なくとも２本の平行した屋根垂木１を、少なくとも軒桁
用のころび止め材５を含む横枠材４，５で連結して枠体
Ｆとし、枠体Ｆ内の屋根垂木１間に断熱材３を配設し、
少なくとも上面シート２１及び下面シート２３を含む上
下複数のシート２１，２２，２３から成り、且つシート
表面側での輻射熱反射作用、及びシート間の空気層空間
Ｓによる空気流通作用を奏する遮熱材２を断熱材３上に
被覆保護したものである（請求項５）。

【００１７】尚、「少なくとも２本の平行した屋根垂木
１」の意は、屋根パネル枠体Ｆが両側縁には屋根垂木１
を備えている意であり、実施例の如く屋根垂木１を３本
有するものも、或いは中間に複数本備えたものをも含む
意である。屋根パネルＡ内の垂木の本数を多くすれば広
幅の屋根パネルとなり、屋根施工の合理化には有利であ
るが、取扱い及び搬送上からは不利となるため、屋根パ
ネルＡの垂木本数は適宜に選択決定すれば良い。また、
「少なくとも軒桁用のころび止め材５を含む横枠材４，
５」の意は、各屋根垂木１相互を横方向に連結して枠体
Ｆを形成するに際し、屋根パネルＡの軒先側では軒桁上
に位置するころび止め材５を含み、他の横枠材として、
棟木用のころび止め材５のみのもの、断熱材端を規定す
る中間の横枠材４のみのもの、中間の横枠材４と棟木用
のころび止め材５を含むもの、更には中間部に母屋用の
ころび止め材（図示せず）を含むもの等を広く包含する
意味である。

【００１８】従って、断熱材３の配設は、軒桁用ころび
止め材５と中間の横枠材４間に配置しても良く、或いは
軒桁用ころび止め材５から棟木用ころび止め材５まで、
即ち軒桁部から棟木部までの全体に配置しても良い。勿
論、断熱材内の中間部に横枠材４を含んでも良いが、断
熱材３は、屋根垂木１側面と密接形態に配置することが
断熱機能発揮上必要であり、横枠体４，５で両端を規定
するのが保持面からも充填面からも有利である。また、
棟木用ころび止め材５は、必須要件ではないが、屋根パ
ネルＡに一体化付設しておけば、屋根パネル取付後のこ
ろび止め材打ち付け作業が省略、合理化出来る。

【００１９】また、「屋根垂木１間に断熱材３を配設
し」の意は、断熱材３の両側面を垂木側面に接着するこ
と、断熱材３の充填注入発泡による凝固接着力で垂木側
面と一体化接着すること、或いは屋根垂木１の下面に付
設した面材等の支承材によって断熱材３を保持すること
等、屋根パネルＡの施工時及び耐用期間中に、断熱材３
が脱落しないように屋根垂木間に保持される状態に配置
されることを広く意味するものである。また、「少なく
とも上面シート２１及び下面シート２３を含む上下複数
のシート２１，２２，２３」の意は、遮熱材２が、上面
シート２１と下面シート２３のみの２層形態であってシ
ート間の空気層空間Ｓが１層となるものも、１枚の中間
シートを備えた３層形態であってシート間の空気層空間
Ｓが２層となるもの、及び複数枚の中間シート２２を備
えたものをも広く包含する意味である。

【００２０】また、「シート表面側での輻射熱反射作
用」の意は、各構成シートの何れで輻射熱反射作用を奏
しても良く、遮熱材２が全体として屋根外面から屋根内
面の断熱材への輻射熱伝達を阻止すれば良いものであ
り、上面シート２１の表面でのみの輻射熱反射作用も、
上面シート２１と次層シート２２（２３）の表面での輻
射熱反射作用も、或いは上面シート２１は単なる空気層
空間Ｓ形成機能のみとし、次層（中間）シート２２及び
下面シート２３表面での輻射熱反射作用をも広く包含す
る意味である。尚、上面シート２１の表面のみが輻射熱
反射作用を奏する場合には、屋根下張材７は上面シート
２１との間に空気層空隙Ｓｏを形成する形態に張設する
のが、熱線反射機能の完全発揮上好ましい。

【００２１】また、「遮熱材２を断熱材３上に被覆保
護」の意は、断熱材３の上面全面を遮熱材２が常時保護
することを意味し、この場合、遮熱材２の下面シート２
３を枠体Ｆに固定した断熱材３上に接着固定しても良
く、遮熱材２を断熱材３上に載置して遮熱材上面シート
２１の側縁２１Ｅを屋根垂木１に釘や粘着テープ等で止
着しても良く、或いは、枠体を周枠とし、ころび止め材
５下面５Ｕの垂木下面１Ｕへの突出形状を補償する補助
型板を底面に用いて枠体Ｆ内を成形型締めして断熱材３
の充填発泡による凝固接着力で断熱材３、遮熱材２及び
屋根垂木１相互を一体化接着しても良い。

【００２２】従って、本発明の屋根パネルを採用すれ
ば、小屋組み上への屋根パネルＡの施工は、軒桁用のこ
ろび止め材５や棟木用のころび止め材５を軒桁や棟木上
に当接して釘打ち固定すると共に、各屋根垂木１を棟
木、軒桁、母屋等の小屋組み上の横梁に釘打ち固定する
だけで完了し、従来の手間のかかる困難な作業であった
後工程としてのころび止め材の取付施工が省略出来、小
屋組み上への強固な屋根施工が容易に実施出来、張設屋
根パネルＡ上に慣用の屋根下張材７及び屋根材を張設す
るだけで屋根施工が完了する。しかも、得られる屋根
は、遮熱材２の空気層空間Ｓを外気が導通して、屋根内
の結露防止及び断熱材上面の過度の高温化を阻止すると
共に、遮熱材２の輻射熱反射作用による断熱材への熱線
加熱を阻止するため、断熱材の従来の如き過度の蓄熱は
軽減出来て、夜間の外気温の低下時での蓄熱体としての
断熱材からの放熱も軽減出来、高断熱、低蓄熱の優れた
住環境を提供することが出来る。

【００２３】また、垂木一体化屋根パネルにあって、遮
熱材２は、少なくとも上面シート２１及び次層シート２
２，２３が表面に熱反射層を備えた複数シート２１，２
２，２３を折曲自在の起立片２４，２５群によって固定
し、各シート２１，２２，２３間に長手方向に貫通した
空気層空間Ｓを形成するのが好ましい（請求項６）。
尚、「次層シート２２，２３」の意は、上面シート２１
直下のシートの意であり、遮熱材２が、上面シート２１
と下面シート２３の２層形態の場合は、下面シート２３
が次層シートであり、上面シート２１、中間シート２２
及び下面シート２３の３層形態の場合は中間シート２２
が次層シートである。また、熱反射層は、アルミ箔の如
き熱反射金属箔をシート表面に貼着したものが好適であ
るが、シート表面に金属蒸着膜を形成しても良い。

【００２４】この遮熱材２にあっては、上面シート２１
が損傷、汚染又は屋根下張材７との当接等によって熱反
射機能低下を招来しても、上面シート２１を透過した熱
線を次層シートが完全に反射するため、遮熱材上面シー
ト２１の表面の取扱いに過度の注意を払う必要もなく、
従って屋根パネルＡの取扱い、及び施工が容易となる。
また、遮熱材２の複数シート相互を折曲自在の起立片群
２４，２５によって固定しているため、屋根パネルＡ用
の部材として予め製作した遮熱材２は圧接積層形態で保
管、搬送出来るため取扱い容易である。この場合、起立
片群２４，２５を実施例の如く各シート２１，２２，２
３と同長のシートで形成すれば、各起立片２４，２５が
全長に亘る空気の流動案内壁となって平滑な空気流通を
促進する。

【００２５】また、遮熱材２は、複数シート２１，２
２，２３及び起立片２４，２５群が紙材から成り、且つ
上面シート２１及び次層シート２２，２３が表面に熱反
射アルミ箔層を備えているのが好ましい（請求項７）。
紙材は糊剤接着性が良いので、各シートと起立片との接
着一体化、及びアルミ箔と各シートとの接着一体化も容
易となり、遮熱材２の製作が容易である。しかも、アル
ミニウム箔は、典型的には６×１０^−３〜６×１０^−２
mm厚の市販品であっても、微視的に平坦面を備えてピン
ホールが存在しないため、熱線を正反射阻止出来、高性
能遮熱材が得られる。従って、接着性の良い紙シートと
アルミ箔との簡単な面接着により、高性能遮熱材が比較
的低コストで得られる。

【００２６】また、遮熱材２は、上面シート２１、中間
シート２２及び下面シート２３が表面に熱反射アルミ箔
層を備え、折曲部ｒで折曲自在とした起立片２４，２５
群の両端の折曲面２４´，２５´を上面シート２１及び
下面シート２３に固定すると共に、折曲部ｒで折曲自在
とした中間シート２２の両端の折曲面２２´を起立片２
４，２５群に固定し、各シート２１，２２，２３間に長
手方向に貫通した空気層空間Ｓを開口したものが好まし
い（請求項８）。

【００２７】この場合、各シート表面にアルミ箔を貼着
した後、図５に示す如く、各シート２１，２２，２３及
び起立片２４，２５を水平載置して起立片２４，２５の
折曲面２４´，２５´及び中間シート２２の折曲面２２
´に折り目を付けた後、各折曲面に糊剤を塗布して、各
構成部材を圧着すれば遮熱材２が積層形態で形成出来る
ため、アルミ箔の各シートへのローラー装置貼着をはじ
め、各シート２１，２２，２３と起立片２４，２５との
相互固定も、全てシート状態でローラー群装置に供給し
ながら、折り目付与→折り込み→糊付け→圧着→定寸切
断の流れ工程で合理的に製造出来る。従って、遮熱材２
を予め製造して積層形態で保管しておき、屋根パネル製
作時に、上面シート２１を引張って起立片２４，２５を
立設形態とし、屋根垂木１及び断熱材３から成るパネル
本体の断熱材３上面に被覆保護すれば屋根パネルＡとな
るため、屋根パネルＡの製作、保管が合理的、且つ容易
となる。

【００２８】また、垂木一体化屋根パネルＡにあって
は、軒桁用のころび止め材５と中間の横枠材４間に断熱
材３を配設し、断熱材３下面の居住空間域Ｒｓには内装
下地材等の下面材７１を付設するのが好ましい（請求項
９）。尚、「中間の横枠材」は断熱材の上端部、即ち棟
木側端部を規定し、且つ枠体を補強する機材であり、中
間の横枠材の配置位置は適用建物に応じて適宜決定す
る。従って、該屋根パネルＡを施工した場合は、内装用
下地材の付設工事が省略出来るのは勿論、屋根垂木１下
面に釘打ち等で付設する下面材７１が断熱材３の脱落防
止機能を奏するため、屋根垂木１のみでは保持の困難
な、例えば繊維断熱材等の使用も可能となり、高性能遮
熱材による被覆保護構造と相俟って断熱材選択の自由度
が増す。この場合、居住空間域Ｒｓから食み出た断熱材
下面にも、必要に応じて下面材７１を延長付設すれば良
い。

【００２９】また、垂木一体化屋根パネルＡにあって
は、グラスウール等の繊維系断熱材３を用い、少なくと
も居住空間域Ｒｓでは断熱材下面に内装下地材７１を付
設し、内装下地材７１から食み出た断熱材下面を合板、
金鋼等の支承材７２で保持するのが好ましい（請求項１
０）。この場合、屋根パネルＡの居住空間域に露出する
下面には内装下地材７１が存在するため、内装工事用の
下地材の取付工事が省略出来ると共に、例えば妻部分等
の見えない部分には低コストの金鋼、簀の子等の支承材
７２を用いるため屋根パネルＡのコスト低減も可能とな
る。勿論、製作作業上の観点から同一の内装下地材７１
を断熱材３の下面全体に付設しても良い。また、繊維系
断熱材３は比較的に寸法順応性があるため、屋根垂木１
に対して傾斜形態のころび止め材５で規定された枠体内
空間Ｖへの充填もスムーズに出来る。

【００３０】また、垂木一体化屋根パネルＡにあって
は、遮熱材２を屋根垂木１間に配設した断熱材３上に載
置し、上面シート２１の側縁２１Ｅを屋根垂木１に止着
するのが好ましい（請求項１１）。この場合、遮熱材２
は上面シート２１の屋根垂木１の側面又は上面への粘着
テープ、釘等での止着により屋根パネルＡから脱落しな
い形態となるため、もはや遮熱材２の断熱材３への接着
等の固定は不要となる。従って、屋根垂木１に断熱材３
を一体化配設したパネル本体と遮熱材２とは別々に製作
保管し、施工現場での簡単な作業により屋根パネル組立
てが可能となり、屋根パネルＡの製作及び保守管理が合
理化出来る。

【００３１】また、垂木一体化屋根パネルＡにあって
は、屋根垂木１の上面１Ｔに屋根下張材７を張設一体化
しておくのが好ましい（請求項１２）。この場合、屋根
下張材７を張設一体化しておけば、屋根パネルＡを小屋
組み上に取付け施工した後の屋根下張材７の屋根パネル
Ａ上への取付施工は不要となるが、屋根パネルＡの小屋
組みへの取付施工上、図６に示す如く、垂木の軒先側及
び棟木側の両突出部１Ｅ，１Ｂには屋根下張材７の張設
はせず、屋根パネルＡ上の軒先側突出部１Ｅ及び棟木側
突出部１Ｂの存在により屋根パネルＡの小屋組み横梁へ
の取付作業を容易とし、屋根パネルＡを小屋組みへ堅結
張設した後、別に用意した下張材７の補完取付けを行う
のが好ましい。また、屋根下張材７の屋根パネルＡへの
一体化取付けは、遮熱材２の均斉保護の効果があり、断
熱材下面への下面材７１の一体化取付けと相俟って、屋
根施工の合理化を可能とすると共に、工場生産品として
の屋根パネルＡの保管、搬送にも有利である。

【００３２】

【発明の実施の形態】〔遮熱材２（図５）〕遮熱材２の
シート材として、予め表面にアルミ箔を層着した紙シー
トを用意し、適用屋根パネルＡの寸法に応じて下面シー
ト２３の幅Ｗ１を各垂木１間寸法Ｗ１に、上面シート２
１の幅Ｗ１´は、下面シートの幅Ｗ１＋両側の突出縁２
１Ｅ（１０mm）に、中間シート２２幅は、各起立片２
４，２５間寸法＋両側の折曲面２２´（２０mm）に、ま
た各起立片２４，２５としては、アルミ箔の無い紙シー
トを用いて、幅は遮熱材２の所定高さＨ１（標準３０m
m）＋上下の折曲面２４´，２５´（２０mm）に，各紙
シートを裁断し、図５（Ａ）に示す如く、中間シート２
２の折曲面２２´及び起立片の折曲面２４´，２５´の
他シートへの当接面に糊剤を塗布し、各シートを所定寸
法関係に接着する。

【００３３】従って、アルミ箔の紙シートへの層着を含
め、遮熱材２の製作は、上面シート２１、中間シート２
２、下面シート２３、及び起立片２４，２５の各構成部
材を全てシート状態でローラー群装置に供給しながら、
折り目付与→折り込み→糊付け→圧着→定寸切断の流れ
工程で合理的に製造出来る。また、遮熱材２の幅Ｗ１及
び高さ（上面シート２１と下面シート２３の間隔）は、
屋根パネルＡの形状に対応して寸法変更する必要がある
が、遮熱材の幅、上下シート間距離の変更も、ローラー
郡装置での寸法調整によって容易に対処可能である。

【００３４】〔屋根パネルＡの製作（図２，図３，図
４）〕屋根垂木１として、断面寸法３８mm×１４０mmの
木材（２×４工法用２０６材）を用い、軒桁用ころび止
め材５、棟木用ころび止め材５、及び中間の横枠材４と
して断面寸法３８mm×１００mm（２０６材の切断加工
品）を用い、垂木１の長さＬは適用屋根寸法に応じて決
定し、各垂木１の棟木側端部には屋根勾配θに対応する
切欠１Ｃを施し、各垂木１間を遮熱材２嵌入用の幅Ｗ１
を保って３本並列し、各垂木間には、軒先側の突出部１
Ｅを保って軒桁用ころび止め材５を、棟木側の突出部１
Ｂを保って中間の横枠材４を、棟木側先端には棟木用こ
ろび止め材５を配置し、且つ垂木１と横枠材４とは底面
を揃えて釘打ち固定し、各ころび止め材５は、所定の屋
根勾配角θを付与して下面５Ｕが垂木底面１Ｕから傾斜
突出する形態に垂木１に釘打ち固定して剛構造の木製枠
体Ｆとする。次いで、該枠体Ｆの下面の軒桁用ころび止
め材５から中間の横枠材４までの区域には、居住空間域
Ｒｓ（図７）＋αの範囲に内装用下地材（石膏ボード）
７１を、該下地材７１端から中間横枠体４までの範囲に
は支承材７２としての金鋼を、それぞれ垂木下面に固定
する。

【００３５】次いで、下面材７１及び支承材７２を下面
に備えた枠体Ｆの軒桁用ころび止め材５と中間横枠材４
で仕切られた空間Ｖには、マット状のグラスウール断熱
材３を嵌入充填して枠体内に保持し、断熱材上面には、
起立片２４，２５群で起立状態とした遮熱材２を載置し
て上面シート２１両側縁２１Ｅ（図５）を折り曲げて垂
木内側面に釘打ち固定して屋根パネルＡを得る。該屋根
パネルＡは、断熱材２の下面が内装用下地材７１と金鋼
の支承材７２とで支持され、且つ断熱材３の上面を被覆
した遮熱材２の上面シート２１は、図２（Ｂ）の如く、
垂木上面１Ｔと空隙層Ｓｏを保っている。尚、屋根パネ
ルＡの下面材（内装下地材）７１は、断熱材下面全区域
に取付けても良く、この場合は、断熱材の支承構造付与
作業が容易となる。また、発泡合成樹脂板の断熱材を採
用する場合には、断熱材が保形性を有するため、支承材
７２として金鋼に替えて木片を簾の子状に垂木間に配設
しても良く、コスト上有利である。

【００３６】〔屋根の断熱施工（図７，８）〕一方の屋
根面の１枚目の屋根パネルＡは、棟側の基端部と小屋組
みの中心部の位置を合わせ、棟木用ころび止め材５を棟
木６に釘打ち固定すると共に、屋根垂木１の基端部両側
から棟木６に斜め方向に釘打ちして各屋根垂木１を棟木
６に固定する。また、屋根パネルＡの先端側（軒先側）
でも、軒桁用ころび止め材５を軒桁に釘打ち固定すると
共に、屋根垂木１の両側から軒桁６１に対して釘を斜め
方向に打ち込んで各屋根垂木１を軒桁６１に固定する。
また、図示してないが、屋根パネルＡの中間部分に小屋
組みの母屋がある場合には、屋根パネル両側端部の屋根
垂木１を母屋に対して釘の斜め打ち込みで固定し、更に
屋根垂木下面から母屋にわたる金物（屈曲板金）を介し
て、屋根垂木下面と金物、及び母屋側面と金物を釘打ち
固定する。

【００３７】次いで、反対側の屋根面の屋根パネルを同
様の手順で施工し、棟６の頂点で屋根垂木１の切欠１Ｃ
によって面当接した屋根垂木同士を補強金物（図示せ
ず）を用いて強固に堅結する。１枚目の屋根パネルＡの
両側屋根面への取付けが終了後、２枚目以降の屋根パネ
ルＡについても同様に、棟木６、軒桁６１、母屋の順に
釘打ち固定し、各屋根パネルＡの側面当接部にあって
は、当接した両垂木１の適所を釘打ちして各屋根パネル
相互も堅結する。そして、屋根パネルＡの施工終了後、
遮熱材２が全面に亘って起立状態であること、及び表面
にごみ等の無いことを確認して、屋根垂木１上に屋根下
張材（屋根野地板）７を張設して屋根構造部分を完成
し、屋根下張材７上に屋根材８を張設する。

【００３８】該屋根の断熱施工にあっては、屋根垂木
１、ころび止め材５、断熱材３、遮熱材２一体化パネル
を用いるため、屋根垂木の複数本がころび止め材施工と
同時に取付施工出来、断熱材の建築現場での施工も不要
となり、従来例１の如き在来工法と比べて、工期が画期
的に短縮出来る。しかも、屋根垂木を張設する際は、棟
と軒桁の間隔や、軒桁と母屋の間隔が大きいため、在来
工法では高所作業用の足場の確保が必要であり、危険、
且つ手間のかかる作業であったが、本発明の屋根パネル
施工にあっては、棟部分に作業足場を確保するだけで、
屋根垂木の取付作業及びころび止め材の取付作業が安
全、且つ容易に実施出来る。しかも、屋根パネルＡ下面
の居住空間域Ｒｓには内装下地材７１が存在するため、
後工程としての内装工事に際しても、内装下地材の取付
作業が省略出来、住宅建築に於ける現場作業工数が省略
合理化出来る。また、屋根パネルＡも工場生産により、
高品質、且つ信頼性の高いパネルが得られ、簡単、且つ
容易な屋根パネルの取付施工によって高品質の断熱構造
屋根が得られる。

【００３９】本実施の態様で得られる住宅の屋根断熱構
造にあっては、屋根パネルＡが遮熱材２の各シート上面
のアルミ箔によって輻射熱を阻止し、遮熱材２の各シー
ト間の空気層空間Ｓが外気導通によって対流熱伝達を抑
制し、且つ断熱材３が熱伝導を抑制するため、即ち、屋
根パネルＡが熱伝導の３要素である伝導、対流、輻射の
各熱伝達要素全てに対応したものであるため、例えば、
従来例２の断熱材上に断熱シートを載置して断熱シート
で通気を行う、伝導熱と対流熱とに対処するものに比べ
ても、構造がより単純で、製作面でもより容易、且つ合
理的に出来るものである上に、熱伝達抑制機能が格段に
優れたものとなる。即ち、断熱機能面から見ても、本願
の遮熱材２＋断熱材３の断熱構造は、単なる同質断熱材
のみからなる断熱構造よりも優れた熱伝達抑制効果を発
揮する。しかも、従来の断熱材利用の断熱構造での必然
結果であった断熱材の蓄熱も軽減出来るため、外気温低
下に比較的早く順応出来るものとなり、省エネルギー住
宅の提供に有利となる。

【００４０】〔その他〕実施態様例では、起立状態様の
遮熱材２の上面シート２１の上面と屋根下張材７との間
に空気層空隙を形成するものであるが、遮熱材２の上面
シート２１と、垂木１上面１Ｔとを同一高さとしても、
即ち、遮熱材上面シート２１と屋根下張材７が接触する
形態としても良い。この場合は、断熱材３の高さ（材
厚）は、垂木１及び遮熱材２の必要高さの条件の下に最
大厚の断熱材層が形成出来、遮熱材２の起立保持も、上
面シートの側縁２１Ｅを垂木１の上面に貼り付けるだけ
で良く、上面シート２１の止着が容易となる。そして、
上面シート２１表面と屋根下張材７下面とは接触するだ
けであるから、接触面には若干の空気も存在するため上
面シート２１の熱反射機能が１００％失われることは無
い。しかも、中間シート（次層シート）２２及び下面シ
ート２３は完全な熱線反射機能を奏するため、遮熱材２
全体としての輻射熱伝達抑制機能は充分発揮出来る。

【００４１】図６は、他の屋根パネル例であり、上面シ
ート２１と下面シート２３から成る遮熱材２の上面を覆
う形態に合板の屋根下張材７を屋根垂木１に釘打ち固定
したものである。図６の屋根パネルにあっては、屋根下
張材７が各垂木間に渡って固定されるため、屋根パネル
取付後の屋根下張材の張設作業が省略出来るばかりでな
く、枠体Ｆの補強効果を奏すると共に、屋根下張材７は
枠体Ｆ内の断熱材３及び遮熱材２の保持、保護機能も奏
し、完成品としての屋根パネルＡの保管、搬送が容易と
なる。従って、屋根下張材を一体化した図６の屋根パネ
ルに下面材７１を付設すれば、断熱材選択及び遮熱材付
設構造選択の自由度が増し、実用性の高い屋根パネルと
なる。

【００４２】勿論、図６の如き屋根下張材７の取付一体
化は、実施態様例（図１）の屋根パネルはもとより、遮
熱材２の上面が垂木上面と同じ高さのものにも適用可能
であるが、この場合は、上面シートでの輻射熱反射作用
がある程度低下するため、次層シートにも熱線反射層を
付与する。また、該図６のパネルで、屋根下張材７を遮
熱材２の上面のみとすれば、屋根パネルの壁（軒桁）へ
の取付け、及び棟木部での取付施工が容易であり、屋根
パネルの取付後に下張材７の存在しない部分にのみ別途
下張材を施工すれば良い。

【００４３】

【発明の効果】本発明の屋根断熱構造にあっては、垂木
１ところび止め材５と遮熱材２と断熱材３の一体化され
た屋根パネルＡを用いて屋根を形成するため、従来の、
高所作業としての危険、且つ困難な屋根垂木及びころび
止め材の取付け、通気層の形成、断熱層の取付け等の作
業が画期的に合理化出来、しかも、工場生産された均質
パネルであるため、単純、且つ合理化された屋根施工に
よって、高品質の屋根が形成出来る。

【００４４】また、屋根パネルＡは、遮熱材２のシート
表面での輻射熱反射作用と、遮熱材各シート間の空気層
空間Ｓでの外気導通による熱の対流伝達抑制作用と、断
熱材３による熱伝導を抑制する作用、即ち、熱伝達の３
要素である伝導、対流、輻射の各熱伝達要素全てに対応
しているので、屋根面からの熱の建物内への伝達が好適
に抑制出来、しかも、遮熱材２によって断熱材３の蓄熱
が軽減出来て、断熱材２の蓄熱量が抑制出来るため、外
気温度低下にも比較的短時間で順応出来、例えば冷房エ
ネルギーの軽減等の省エネルギー住宅の提供に有利であ
る。

【００４５】また、本発明の屋根パネルＡは、遮熱材２
が複数シート２１，２２，２３相互を折曲自在の起立片
２４，２５群で固定したものであるため、製作に際して
は、遮熱材との各構成材としての各シート及び各起立片
を共に水平配置してそれぞれ必要位置の折り目付与、接
着部への糊付け、加圧接着、及び定寸切断の各工程をロ
ーラー群装置による流れ作業で実施出来て、遮熱材２の
製作が合理的に実施出来、製造としての遮熱材２も各シ
ートの積層形態で取扱えるので、保管、搬送が容易であ
る。また、屋根パネル製造時の遮熱材２の断熱材３上面
への被覆保護も、枠体Ｆ内に配設保護した断熱材３上に
起立状態の遮熱材２を載置して遮熱材上面シートの両側
縁を垂木に止着すれば良く、或いは、積層状態の遮熱材
２の下面シート２３のみを断熱材３上面に接着した後、
遮熱材２を起立状態として断熱材３を枠体Ｆ内に嵌入保
護しても良く、断熱材の枠体Ｆ内への配置も、断熱材３
の両側面を垂木に接着しても、枠体Ｆ下面の面材等の支
承材で保持しても、或いは充填発泡断熱材によって枠体
と一体化しても良いため、断熱材の選択の自由度があ
る。従って、本発明の屋根パネルＡは、その構造によっ
て、製造上も、取付施工上も、屋根断熱機能上も優れた
実用性の極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明屋根パネルの一部切欠斜視図。

【図２】本発明屋根パネルの説明図であって、（Ａ）は
図１のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図。

【図３】図１の屋根パネルの分解斜視図。

【図４】本発明屋根パネルの枠体の説明図であって、
（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ断面
図、（Ｃ）は図４（Ｂ）のＣ部拡大図、（Ｄ）は図４
（Ｂ）のＤ部拡大図。

【図５】本発明遮熱材の説明図であって、（Ａ）は起立
途中を、（Ｂ）は起立状態を示す図。

【図６】本発明の、屋根下張材一体化屋根パネルの斜視
図。

【図７】本発明屋根パネルを張設した屋根構造の略示断
面図。

【図８】本発明屋根パネルを張設した屋根構造の略示斜
視図。

【図９】従来例１の説明図であって、（Ａ）は通気下地
材を取付けた状態を、（Ｂ）は通気層形成状態を、
（Ｃ）は断熱材を取付けて完成した状態を示す図。

【図１０】従来例２の一部切欠斜視図

【符号の説明】

１：垂木（屋根垂木）、 １Ｃ：切欠、 １Ｔ：
垂木上面、１Ｕ：垂木下面、 ２：遮熱材、
３：断熱材、４：横枠体（中間横枠材）、 ５：
ころび止め材（横枠材）、 ６：棟木、７：屋根下張
材（屋根野地板）、 ８：屋根材（屋根仕上材）、２
１：上面シート、 ２２：中間シート、 ２３：
下面シート、２４，２５：起立片、 ２２´，２４
´，２５´：折曲面、６１：軒桁、 ７１：
内装下地材（下面材） ７２：支承材、Ａ：屋根パネ
ル、 ｒ：折曲部、 Ｓ：空気層空間、Ｓ
ｏ：空隙層、 Ｖ：空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E001 DB02 DD01 FA16 GA22 GA24 GA42 HA33 HB04 LA12 ND24 ND28

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ころび止め材（５）を含む横枠材（４，
   ５）で連結一体化した少なくとも２本の平行した屋根垂
   木（１）間に断熱材（３）を配置し、少なくとも上面シ
   ート（２１）及び下面シート（２３）を含む上下複数の
   シート（２１，２２，２３）から成り、シート表面側で
   の輻射熱反射作用、及びシート間の空気層空間（Ｓ）に
   よる空気流通作用を奏する遮熱材（２）で断熱材（３）
   の上面を被覆保護した屋根パネル（Ａ）を、小屋組み上
   に屋根垂木（１）及びころび止め材（５）を介して張設
   し、屋根下張材（７）、及び／又は、屋根材（８）を屋
   根パネル（Ａ）上に張設することにより、遮熱材（２）
   が外気を導通すると共に、屋根面からの熱線による断熱
   材（３）への加熱を阻止して断熱材への蓄熱を軽減する
   ようにした、住宅の屋根断熱構造。
2. 【請求項２】 断熱材（３）上に遮熱材（２）を載置被
   覆した請求項１の住宅の屋根断熱構造。
3. 【請求項３】 屋根パネル（Ａ）は、断熱材（３）の下
   面の少なくとも居住空間域（Ｒｓ）には内装下地材等の
   下面材（７１）を備えている請求項１又は２の住宅の屋
   根断熱構造。
4. 【請求項４】 屋根下張材（７）を遮熱材（２）上面に
   空隙層（Ｓｏ）を保って屋根垂木（１）に張設した、住
   宅の屋根断熱構造。
5. 【請求項５】 少なくとも２本の平行した屋根垂木
   （１）を、少なくとも軒桁用のころび止め材（５）を含
   む横枠材（４，５）で連結して枠体（Ｆ）とし、枠体
   （Ｆ）内の屋根垂木（１）間に断熱材（３）を配設し、
   少なくとも上面シート（２１）及び下面シート（２３）
   を含む上下複数のシート（２１，２２，２３）から成
   り、且つシート表面側での輻射熱反射作用、及びシート
   間の空気層空間（Ｓ）による空気流通作用を奏する遮熱
   材（２）を断熱材（３）上に被覆保護した垂木一体化屋
   根パネル。
6. 【請求項６】 遮熱材（２）は、少なくとも上面シート
   （２１）及び次層シート（２２，２３）が表面に熱反射
   層を備えた複数シート（２１，２２，２３）を折曲自在
   の起立片（２４，２５）群によって固定し、各シート
   （２１，２２，２３）間に長手方向に貫通した空気層空
   間（Ｓ）を形成した請求項５の垂木一体化屋根パネル。
7. 【請求項７】 遮熱材（２）は、複数シート（２１，２
   ２，２３）及び起立片（２４，２５）群が紙材から成
   り、且つ上面シート（２１）及び次層シート（２２，２
   ３）が表面に熱反射アルミ箔層を備えた請求項５、又は
   ６の垂木一体化屋根パネル。
8. 【請求項８】 遮熱材（２）は、上面シート（２１）、
   中間シート（２２）及び下面シート（２３）が表面に熱
   反射アルミ箔層を備え、折曲部（ｒ）で折曲自在とした
   起立片（２４，２５）群の両端の折曲面（２４´，２５
   ´）を上面シート（２１）及び下面シート（２３）に固
   定すると共に、折曲部（ｒ）で折曲自在とした中間シー
   ト（２２）の両端の折曲面（２２´）を起立片（２４，
   ２５）群に固定し、各シート（２１，２２，２３）間に
   長手方向に貫通した空気層空間（Ｓ）を開口した請求項
   ５又は６又は７の垂木一体化屋根パネル。
9. 【請求項９】 軒桁用のころび止め材（５）と中間の横
   枠材（４）間に断熱材（３）を配設し、断熱材（３）下
   面の居住空間域（Ｒｓ）には内装下地材等の下面材（７
   １）を付設した、請求項５乃至８のいずれか１項の垂木
   一体化屋根パネル。
10. 【請求項１０】 グラスウール等の繊維系断熱材（３）
    を用い、少なくとも居住空間域（Ｒｓ）では断熱材下面
    に内装下地材（７１）を付設し、内装下地材（７１）か
    ら食み出た断熱材下面を合板、金鋼等の支承材（７２）
    で保持した、請求項５乃至９のいずれか１項の垂木一体
    化屋根パネル。
11. 【請求項１１】 遮熱材（２）を屋根垂木（１）間に配
    設した断熱材（３）上に載置し、上面シート（２１）の
    側縁（２１Ｅ）を屋根垂木（１）に止着した請求項５乃
    至１０のいずれか１項の垂木一体化屋根パネル。
12. 【請求項１２】 屋根垂木（１）の上面（１Ｔ）に屋根
    下張材（７）を張設一体化した、請求項５乃至１１のい
    ずれか１項の垂木一体化屋根パネル。