JP2003160994A - 屋根垂木を一体化した断熱屋根パネル - Google Patents

屋根垂木を一体化した断熱屋根パネル

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JP2003160994A JP2001359445A JP2001359445A JP2003160994A JP 2003160994 A JP2003160994 A JP 2003160994A JP 2001359445 A JP2001359445 A JP 2001359445A JP 2001359445 A JP2001359445 A JP 2001359445A JP 2003160994 A JP2003160994 A JP 2003160994A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋根施工の容易な、且つ熱伝達の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
て屋根外面からの熱の住居内への伝達を抑制する。 【解決手段】表面に輻射熱反射アルミ箔を備えた複数シ
ート21,22,23を、起立片24,25群によって
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、屋根垂木1間に固定した断熱材3
上に配置し、屋根垂木1上に屋根下張材7を固定して屋
根垂木1、断熱材3、遮熱材2及び屋根下張材7の一体
化屋根パネルA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
断熱保護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7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7(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7(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7(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。また、垂木上には屋根下張材を屋根面
全面に亘って釘打ち固定し、屋根下張材の上に屋根材
(屋根仕上材)を載置固定している。
【0004】〔従来例2〕図8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、ころび止め材の取付け、断熱
材層の取付け、及び屋根下張材の垂木上への全面取付け
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、断熱機能面でも、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、野地板を備え
てはいるが、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、エンボス加工突起が無数に散在しており、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おり、外気の平滑な
流動の期待出来ないものである。しかも、断熱機能面で
も、断熱材層は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。また、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、屋根施工上も機能上も
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、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2
1,22,23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上面を被覆保護し、遮熱材
2上面を覆う形態に屋根下張材7を屋根垂木1に固定し
た、断熱屋根パネルAである(請求項1)。
【0008】尚、「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、上面シート21と下面シート23との2層形態
であって空気層空間Sが1層のものも、実施態様図5の
遮熱材の如く、上面シート21、中間シート22及び下
面シート23の3層形態であって空気層空間Sが2層の
ものも、或いは中間シートが複数枚であって空気層空間
Sが多層のものも含む広い意味である。また、「シート
表面での輻射熱反射作用」の意は、輻射熱反射作用を上
面シート21のみ、上面シート21と中間シート22、
中間シート22と下面シート23、或いは全シートでの
表面で奏すれば良い意味であり、シート表面にアルミ箔
等の熱線反射層を形成すれば輻射熱反射作用を奏するシ
ートとなる。
【0009】また、「遮熱材2で断熱材3上面を被覆保
護し」の意味は、パネルA内にあって遮熱材2が常時断
熱材3全面を被覆しておれば良く、遮熱材2を単に断熱
材3上面に載置して遮熱材2を垂木に固定したものや、
遮熱材2を断熱材3と接着固定したもの、或いは垂木に
固定した断熱材3と屋根下張材7との空間に遮熱材2を
閉じ込めたもの等、を含む意味であり、断熱材3上面に
負荷される熱線を常時遮熱材2で阻止して断熱材3上面
を熱線による加熱から保護することを意味する。また、
「遮熱材2上面を覆う形態に屋根下張材7を垂木に固
定」は、屋根パネルAの保管時、搬送時、屋根施工時、
及び耐用期間中に亘り、常時屋根下張材7が遮熱材2上
面全面を被覆保護するように、少なくとも遮熱材2と同
長の屋根下張材7を屋根垂木1に固定することを意味
し、従って、遮熱材上面シート21の両側縁21E(図
5)を垂木側面に止着して固定した遮熱材2の上面位置
で屋根下張材7を垂木上面1T(図1,図2)に固定し
ても、遮熱材両側縁21Eを屋根下張材7と垂木上面1
Tとで挟着しても、或いは、垂木に釘打ち固定した屋根
下張材7下面と垂木間に固定した断熱材上面との閉塞空
間内に遮熱材2を載置形態で閉止しても良い。
【0010】但し、屋根下張材7が遮熱材上面シート2
1に当接して覆う場合には、上面シート21の輻射熱反
能性が低下するため、上面シート21と、次層シートと
なる中間シート22か下面シート23にも熱反射層を形
成して、上面シート21の輻射熱反射能低下を次層シー
ト22(23)で補償するのが好ましい。また、屋根パ
ネルAは、各図示例の如く、棟木側の垂木突出部1B及
び軒先側の垂木突出部1Eでは屋根下張材7の存在しな
い形態とし、屋根垂木1の棟木6や軒桁61への取付作
業に支障の無いように屋根下張材7を一体化しておき、
屋根パネル取付後に、屋根垂木1の突出部1E,1Bに
は別途屋根下張材7´(図6)を付加取付けるのが好ま
しい。尚、屋根下張材7は屋根垂木1の全長に亘って取付
けておけば、後工程としての屋根パネル張設後の屋根下
張材の取付け作業は不要となるが、屋根パネルAの垂木
1の棟木6や軒桁61の取付けは、屋根下張材7上から
の釘打ちとなり、取付作業は若干熟練を要することとな
る。
【0011】また、屋根垂木1は屋根パネルAの両側に
存在することが必須ではあるが、中間には、実施態様各
図の如く1本配置しても、複数本配置しても良い。しか
し、屋根垂木の本数を多くすれば1枚の屋根パネルAが
広幅となり、屋根施工の効率化のメリットはあるが、保
管、搬送等で不利であるから、屋根パネルA内の垂木本
数は、建物のサイズ等を勘案して適宜決定すれば良い。
また、屋根垂木1の内側面に固着力向上の手段(凹凸
面、粗面等)を適用すれば、接着性が向上し充填発泡断
熱材3の一体化接着力も、成形発泡断熱板等の板状断熱
材3の接着保持にも有効である。また、断熱材としてグ
ラスウール、ロックウール等、脱落の心配のある断熱材
の適用時には、屋根パネルAの下面に面材や金鋼等の断
熱材支承材を付設するのが好ましい。
【0012】従って、本発明の屋根パネルAを屋根施工
に採用すれば、パネル一体の屋根垂木1を小屋組みの軒
桁、棟木、母屋等の横梁に釘で打ち付け、必要個所にこ
ろび止め材を付加取付けするだけで、断熱層施工はおろ
か屋根下地材施工も完了することとなり、しかも、屋根
パネルAと一体の屋根下張材7は作業員の足場ともな
り、従来の高所作業であって手間のかかった、屋根垂木
の取付け、ころび止め材の取付け等の小屋組み上での施
工が容易、且つ安全に実施出来る。その上、屋根下張材
7は、後工事としての屋根下張材張設作業を省略するば
かりでなく、各屋根垂木1間を剛構造に連結するため垂
木間の拡開歪を阻止し、屋根施工時や耐用期間中での断
熱材3の脱落を防止するのは勿論、屋根パネルAの保管
時、及び取付施工時にあっても遮熱材の損傷や汚染を好
適に防止する。
【0013】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
熱材上面の空気流動による断熱材3の上面空間の高温化
を阻止すると共に、遮熱材2の輻射熱反射作用による断
熱材上面への熱線加熱も阻止するため、断熱材3の加熱
高温化が抑制出来、断熱材3の蓄熱が軽減出来る。即
ち、本発明屋根パネルAの採用は、屋根外面から室内側
への熱伝達を、熱伝達の3要素である輻射と対流とに遮
熱材2が対処し、伝導に断熱材3が対処するため、高断
熱且つ低蓄熱の優れた住環境の提供を可能とする。
【0014】また、遮熱材2は、複数シート21,2
2,23を折曲自在の起立片24,25群によって連結
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を形成したものが好ましい(請求項2)。
この場合、起立片24,25群を倒伏すれば遮熱材2は
各シート21,22,23が重層形態となるため、保守
管理が容易であり、製作も用意した各シートと各起立片
との単純な接着作業で可能となる。また、各起立片2
4,25を、各実施態様図の如く、各シート21,2
2,23と同長とすれば、空気層空間Sは各シート間に
起立片の壁で仕切られた複数の平行流通路の形態とな
り、空気のスムーズな案内導通が可能となる。勿論、各
各起立片24,25を細幅シート材で構成して各シート
間の長手方向(パネルの図1のL方向)適所に配置した
形態であっても、発明の所期の目的は達成出来る。
【0015】また、遮熱材2は、複数シート21,2
2,23の上面シート21及び次層シート22,23が
表面に輻射熱反射層を備えたものが好ましい(請求項
3)。尚、「次層シート22,23」の意は、上面シー
トの直下のシートの意味であり、複数シートが上面シー
ト21と下面シート23の2層形態の遮熱材にあって
は、次層のシートは下面シート23を意味し、実施態様
図1の如く、複数シートが3層形態の遮熱材2にあって
は、次層シートは中間シート22を意味するものであ
る。
【0016】この場合、アルミ箔やアルミ蒸着膜等の熱
線反射層を備えた上面シート21が、損傷やごみ汚染
や、或いは屋根下張材7との当接等によって輻射熱反射
機能の低下を生じて熱線が上面シート21を透過して
も、次層シート22,23表面での輻射熱反射作用によ
って、遮熱材2全体としては断熱材3への熱線負荷が好
適に阻止出来る。従って、屋根パネルA用の部材として
の遮熱材2の保管時や屋根下張材7の屋根垂木1への固
定作業時等にも、上面シート21の表面層に対する過度
の注意を払わずとも良くなり、屋根パネルAの組立、施
工が容易となる。
【0017】また、遮熱材2は、複数シート21,2
2,23、及び複数シートと同長で折曲部rで折曲自在
の起立片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
層を備えたものが好ましい(請求項4)。この場合、紙
材は安価且つ糊剤接着力が大であるため、遮熱材2の各
構成シート部材(シート材、起立片材、アルミ箔シー
ト)相互の接着が容易となり、複数シートとシート状ア
ルミ箔とシート状起立片材相互は、必要位置での折曲部
形成、必要位置への糊剤付与、押圧接着等の作業がロー
ラー群装置での走行過程処理が可能となり、遮熱材2の
製作が容易となる。しかも、得られる遮熱材にあって
は、起立片24,25群が複数シート間の空気層空間S
を仕切る平滑な空気導通壁となるため、空気流動をスム
ーズにする。また、アルミ箔は、市販品の6×10−3
〜6×10−2mm厚ののものであっても、微視的に表面
が平坦でピンホールも存在しないため、熱線は正反射阻
止出来るものであり、熱線が例え上面シート21を若干
透過しても、次層シートで正反射して断熱材3への負荷
が阻止出来ることとなり、従って、高性能遮熱材が容易
に製作出来る。
【0018】また、遮熱材2は、紙材の複数シートの全
てが表面に熱反射アルミ箔層を備え、各シートと同長の
シート状紙材から成り、且つ折曲部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間に起立片24,25で仕切られた、長手方
向に貫通する空気層空間Sを開口したものが好ましい
(請求項5)。
【0019】この場合、各シート21,22,23表面
にアルミ箔を貼着した後、図5に示す如く、各起立片2
4,25間に張設する各中間シート22の端部に折曲面
22´を、各起立片24,25の端部には折曲面24
´,25´を形成して各折曲面22´,24´,25´
に糊剤を塗布し、上面シート21及び下面シート23間
に配置して重層圧着すれば3層形態の遮熱材2となるか
ら、各シート上面へのアルミ箔の貼着作業も、中間シー
ト22及び起立片24,25への折曲面形成作業も、必
要面への糊剤塗布作用も、押圧接着作業も全て機械作業
化出来、遮熱材2は各構成材の全てをシート状態でロー
ラー群装置によって、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。
【0020】また、ローラー群装置によって製造された
定寸の積層形態の遮熱材2は、そのまま保管しておき、
屋根パネル製作時には、積層状態のまま下面シート23
を断熱材3に貼着するか、断熱材3の垂木間への充填発
泡成形時に積層状態のまま一体化凝固接着するか、或い
は、上面シート21を引張って起立状態(図5)とした
遮熱材2を垂木間に固定した断熱材3上に載置する等に
より用いれば良く、従って、遮熱材の製造、保守管理、
屋根パネルAの製作が容易となる。勿論、中間シート2
2が複数の場合は、各シート間が所定の間隔となるよう
に両端に折曲面22´を備えた中間シートのそれぞれを
適切にずらすことにより、また、遮熱材2が上面シート
21と下面シート23のみの2層形態のものは、中間シ
ートを除去することにより、ローラー群装置に供給し
て、折り目付与→折り込み→糊付け→圧着→定寸切断す
れば所望の遮熱材2となる。
【0021】また、屋根パネルAにあっては、屋根垂木
1間に断熱材3の両端を規定する横枠材4を固定するの
が好ましい(請求項6)。横枠材4は、屋根垂木1と共
に剛構造の枠体を形成するため、板状断熱材3を始め、
各種断熱材3の垂木間への装着保持に有利であり、断熱
材3を屋根垂木1及び横枠材4に強固に固定しておけ
ば、遮熱材2の被覆施工作業や屋根下張材7の固定作業
等も安心、且つ容易に実施出来、また屋根施工後には、
横枠材4はパネル一体化屋根下張材7と共に屋根パネル
Aの構造体として機能し、耐用期間中の屋根パネルAの
強度維持にも有利である。
【0022】また、屋根パネルAは、屋根垂木1と横枠
材4で囲まれた空間V内に、図3に示す如く、横枠材4
の注入孔O1から断熱材3を注入発泡成形し、屋根垂木
1、横枠材4及び遮熱材の下面シート23を発泡断熱材
3の凝固接着力により一体化固定するのが好ましい(請
求項7)。この場合、図3の如く、屋根垂木1と横枠材
4で剛構造とした一方の横枠材4には注入孔O1を、他
方の横枠材4には排気孔O2を穿孔し、図示していない
が、台上に離型用のクラフト紙を介して枠体を載置し、
垂木より高さの低い横枠材4上には差し渡し状に積層形
態の遮熱材2を載置して遮熱材2上に型板32を配置し
て型締めし、クラフト紙と遮熱材下面シート間の空間V
に合成樹脂発泡剤を注入孔O1から注入充填する。ま
た、屋根パネルAに下面材71を一体化付設する場合に
は、該クラフト紙に替えて下面材71を採用すれば良
い。尚、屋根垂木1間と略同幅の遮熱材2は、積層状態
では、起立片24,25の一方への倒伏によって一方の
垂木側に突出するが、該突出部は垂木側面に沿って折り
曲げて型組みし、発泡成形後に型板を外して起立片2
4,25を立ち上げれば良い。
【0023】従って、遮熱材2の下面シート23が断熱
材と一体化して、遮熱材2の断熱材3への強固な被覆保
護が合理的に達成出来、遮熱材2上には、断熱材3及び
遮熱材2と同長で、且つ両側の屋根垂木1に亘って上面
1Tを覆う幅の屋根下張材7を屋根垂木1上に釘打ち等
で固定するだけで屋根パネルAとなる。尚、屋根下張材
7の長さは、遮熱材2と同長である必要はなく、要は、
遮熱材2上面を覆い、且つ棟木6及び軒桁61への屋根
パネルAの屋根垂木1の釘打ち固定作業、及びころび止
め材の釘打ち作業等の取付作業に支障を及ぼさない長さ
であって、屋根パネルAが垂木の両端に作業用空間形成
のための突出部1B,1Eを備えておれば良い。
【0024】また、屋根パネルAは、屋根垂木1間に、
軒桁用のころび止め材5と、棟木用ころび止め材5と、
中間横枠材4とを固定して枠体Fを形成し、該枠体Fの
軒桁用のころび止め材5と中間横枠材4間に断熱材3を
装填するのが好ましい(請求項8)。尚、屋根パネルA
と一体のころび止め材5は、屋根垂木1と棟木6や軒桁
61とを強固に堅結して屋根垂木1の屋根荷重による座
屈を防止するものであるため、図4に示す如く、屋根勾
配θに対応した形態で垂木間に固定して下面5Uが垂木
下面1Uから傾斜突出したものであり、ころび止め材5
を配置した枠体Fにあっては下面材71を付設して枠体
Fの空間V内にグラスウールやロックウール等の繊維系
断熱材3を充填するのが好ましい。従って、軒桁用ころ
び止め材5は、軒桁61(図6)への屋根垂木1の堅結
機能と共に、剛構造枠体形成機能及び断熱材規定機能も
奏するため、強固な屋根パネルの形成が可能となると共
に、屋根パネルAの小屋組みへの敷設取付け時に、同時
に棟木6及び軒桁61への強固なころび止め材堅結も遂
行出来、屋根下張材7の一体化具備と相俟って屋根施工
の合理化、及び容易化が可能となる。
【0025】また、屋根パネルAにあっては、下面材7
1を垂木1の下面1Uに張設するのが好ましい(請求項
9)。下面材71の存在は断熱材3の屋根パネルAから
の脱落防止に有効であり、下面材71として内装下地材
を用いれば、同時に内装工事に伴う下地材取付作業も省
略出来るし、少なくとも居住空間に露見する区域に内装
板材を用いれば、さらに工数の省略が可能となる。尚、
下地材71は、屋根パネルAの小屋組み作業に支障の無
いように取付ける必要があり、屋根下張材7同様に、少
なくとも屋根垂木1の軒先側の突出部1Eと棟木側突出
部1Bが存在する形態に取付けるのが好ましい。
【0026】また、屋根パネルAにあっては、遮熱材2
の上面シート21を屋根垂木上面1Tより下方に位置す
るように配設するのが好ましい(請求項10)。この場
合は、遮熱材2の上面シート21を下面シート23と同
幅に形成しておけば、遮熱材2を屋根垂木1間に、且つ
上面シート21が垂木上面1Tより下方位置に配置出
来、屋根垂木上面1Tに張設した一体化屋根下張材7の
下面と遮熱材上面シート21との間には空隙層Soが常
時存在するため、遮熱材上面シート表面の輻射熱反射層
が100%機能するようになり、従って、遮熱材2を共
に熱反射層を備えた上面シート21と下面シート23の
2層形態と出来、高性能遮熱材の製作面及び材料面から
の低コスト提供が可能となる。また、屋根垂木の側面が
起立状態の遮熱材上面シート21の両側を支承するた
め、遮熱材2は、垂木1間に嵌入するだけで自立状態と
なり、上面シートの垂木1への取付けも省略可能とな
り、屋根パネルの製作組立てに有利である。
【0027】また、屋根下張材7を遮熱材2の上面に、
且つ遮熱材上面シート21と空隙層Soを保って屋根垂
木1に固定するのが好ましい(請求項11)。この場
合、遮熱材2の上面シート21が屋根垂木上面1Tと面
一なものにあっては、垂木1の上面に板材片等の継ぎ材
(図示せず)を載置して屋根下張材7を継ぎ材を介して
垂木上面1Tに釘打ち固定すれば常時定間隔の空隙層S
oが形成出来、或いは、垂木上面1Tより低く配置され
た遮熱材2の上面シート両側縁21Eを、垂木内側面に
沿って上方に折曲した状態として屋根下張材7を垂木上
面1Tに固定すれば常時定間隔の空隙層Soが形成出来
る。従って、空隙層Soの存在により上面シート21の
熱反射層が100%機能するために、遮熱材2は上面シ
ート21と下面シート23の2層形態とすることが可能
となる。
【0028】また、屋根下張材7は、遮熱材上面シート
21の両側縁21Eを屋根垂木上面1Tに挟着形態で屋
根垂木1に固定するのが好ましい(請求項12)。この
場合、断熱材3と略同寸の下面シート23を備えた遮熱
材2の上面シート21が垂木上面1Tと面一のタイプに
あっては、上面シート21の突出両側縁21Eが垂木上
面1Tに位置するため、屋根下張材7を垂木上面1Tに
釘打ち固定するだけで遮熱材2を屋根パネルAに安定状
態に固定出来、従って、遮熱材2は下面シート23を断
熱材3上に固定しなくても上面シート21が屋根下張材
7の固定によって同時に固定出来、屋根パネルAの保
管、搬送、取付施工時の遮熱材2の形態変化が防止出来
る。この場合、屋根下張材7が上面シート21と部分当
接することとなるが、紙材の上面シート21表面と屋根
下張材7下面との当接界面は接着の如き密着形態でない
ため、上面シート21はある程度の熱反射機能を有し、
次層シートが輻射熱反射層を備えておれば、遮熱材2は
高性能遮熱材として充分機能する。また、遮熱材2を実
施態様図1の如く3層形態としておけば、機能上何ら心
配ない。従って、屋根パネルAは、断熱材厚+遮熱材厚
=屋根垂木高さ、に各部材を構成すれば、断熱材3と屋
根垂木1との固定、遮熱材2の断熱材3上への載置、及
び屋根下張材7の屋根垂木1への釘打ち固定の簡単な作
業により均質の一体化屋根パネルが製作出来、合理的に
工場生産出来る。
【0029】
【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
シート幅を裁断し、図5(A)に示す如く、中間シート
22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
寸法関係に接着すれば上面シート21が両側縁21Eを
備えた遮熱材2が形成出来る。尚、上面シート21に、
両側の突出縁21のない下面シート23と同一物を採用
すれば、上下両シート21,23が同一幅の遮熱材2が
得られ、また、中間シート22を省略すれば、上面シー
ト21と下面シート23の2層形態遮熱材2が得られ
る。
【0030】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
材を全て長尺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、2層形態の遮熱
材2は、中間シート22を省略するため、複数の短幅シ
ートの各起立片24,25間に短幅の分割中間シートを
介在接着する作業がなくなり、3層形態遮熱材の製造よ
りはるかに簡単、且つ容易となる。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。
【0031】〔屋根パネルAの製作〕 〔例1(図1,図2)〕屋根垂木1として、断面寸法3
8mm×140mmの木材(2×4工法用206材)を用
い、垂木1の長さLを適用屋根寸法とし、各垂木1の棟
木側の端部に屋根勾配θに対応する切欠1Cを形成して
おき、3本の屋根垂木1を、幅W1を保って平行配置し
た形態に合板下面材71に釘打ち固定し、各垂木1間に
は、軒先側の突出部1E及び棟木側の突出部1Bを開け
て幅W1の発泡合成樹脂板を嵌入して側面接着により一
体化する。
【0032】次いで、別途用意した上下シートが等幅の
遮熱材2の下面シート23下面を断熱材3上面に接着
し、屋根下張材7を遮熱材2を覆う形態に屋根垂木1に
釘打ち固定し、屋根パネルAとする。屋根パネルAの各
部材の寸法関係は、断熱材3と遮熱材2とは略同幅同長
であり、屋根下張材7と下面材71も同長、同幅、且つ
断熱材3と略同長である。また、図2(B)の如く、遮
熱材2の上面シート21と屋根下張材7下面との間には
空隙層Soを形成する。
【0033】該屋根パネルAにあっては、屋根下張材7
は各種屋根材の取付けが可能な強度を有する板材であ
り、下面材71は単に内装下地材の機能を有するもので
あれば良いが、製作の合理化のため、下面材71に屋根
下張材7と同一物を適用することも可能である。また、
屋根垂木1と下面材71とを予め固定しておけば、断熱
材3として繊維系断熱材の充填装着利用も可能となり、
断熱材3は下面材71と両側面垂木とで保護されるため
断熱材3の選択利用範囲が広まる。また、屋根パネルA
は上下面が下面材71と屋根下張材7であるため、断熱
材3と遮熱材2とは、屋根垂木方向のすべりを生じなけ
ればよく、各部材の固定が容易である。
【0034】〔例2(図3)〕例1と同様の3本の屋根
垂木1を、断熱材3の両端を規定する横枠材4で連結し
て剛構造枠体Fとし、一方の(軒先側の)横枠材4には
注入孔O1を、他方の横枠材4には排気孔O2を穿孔し
ておき、該枠体を離型紙としてのクラフト紙上に載置
し、例1同様の遮熱材2を積層状態で、下面シート23
が両横枠材4に差し渡し状に載置し、遮熱材の上面シー
ト一端の突出部を垂木1に沿って上方に折曲して上型板
を遮熱材2上から押圧し、発泡合成樹脂剤を注入発泡し
て断熱材3を形成し、断熱材3の凝固接着力によって断
熱材3、垂木側面、及び遮熱材下面シート23を一体化
固定する。
【0035】次いで、遮熱材2を起立して上面シート2
1の両側縁が垂木1間に嵌まり込んだ状態とし、例1同
様の屋根下張材7を屋根垂木1の上面1Tに釘打ち固定
する。勿論、横枠材4の注入孔O1及び排気孔O2は、
閉止して外観上の支障をなくすると共に、断熱材3の吸
湿による機能低下も抑制する。得られる屋根パネルA
は、図3に示す如く、断熱材3が枠体Fを構成する屋根
垂木1内面と横枠材4内面とに強固に一体化固着し、且
つ遮熱材2の底面も断熱材3に一体化固着したものであ
るため、取付作業時や耐用期間中での断熱材3及び遮熱
材2の移動や変形、脱落の恐れのないものとなる。ま
た、遮熱材製作過程での接着作業も、垂木1、断熱材
3、遮熱材2相互の接着作業も手作業を要しないため、
工場生産によって信頼性の高い均質パネルが製作出来
る。
【0036】〔例3(図4)〕例2のものに於いて、軒
先側の横枠材4に替えて軒桁用ころび止め材5を配置
し、垂木端部の切欠1C部にも棟木用ころび止め材5を
配置し、断熱材両端を規定するころび止め材5と横枠材
4に亘る下面には下面材71を垂木1間に付設したもの
である。ころび止め材5は、屋根垂木1の屋根荷重によ
る座屈に対処するものであるため、垂木1に対して屋根
勾配θだけ傾斜した形態となり、断熱材3の充填発泡用
の型キャビティ形成上も、成形断熱板の密接嵌入上もこ
ろび止め材5は不利ではあるが、屋根パネルAの小屋組
みへの取付作業におけるころび止め材施工が合理化出来
る。また、グラスウール、ロックウール等の繊維系断熱
材3を充填する場合には、ころび止め材5の傾斜形態も
支障を生じない。
【0037】〔屋根の断熱施工(図6)〕例1の屋根パ
ネル(図1)を採用する場合にあっては、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、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、
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。
【0038】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。
【0039】屋根パネルAの取付施工終了後、軒桁61
上のパネルの屋根垂木1と屋根垂木1との間に、屋根垂
木と略同一の断面寸法を有する部材(木材)を屋根垂木
1の座屈変形を防止するために、ころび止め材5とし
て、図6に示す如く、屋根パネルAの遮熱材2の空気層
空間Sに干渉しないように挿入し、ころび止め材5と軒
桁61、及びころび止め材5と屋根垂木1間を釘打ちで
堅結する。また、棟6の頂部でも同様にころび止め材5
を施工し、屋根垂木1の基端部も補強する。そして、屋
根パネルAの施工終了後、パネルと一体化の屋根下張材
7の存在していない、屋根垂木の軒先側突出部1Eや棟
木側突出部1Bには、図6の如く、屋根垂木1上に付加
用の屋根下張材7´を張設して屋根構造部分を完成し、
屋根下張材7,7´上に屋根材8を張設する。
【0040】該屋根の断熱施工にあっては、屋根垂木
1、断熱材3、遮熱材2、屋根下張材7、及び下面材7
1の一体化パネルを用いるため、1枚の屋根パネルAの
取付けによって、屋根垂木の複数本と、断熱構造(断熱
材+遮熱材)上面の屋根下張材7、及び断熱構造下面の
内装下地材71とが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
を確保するだけで安全、且つ容易に作業が実施出来、ま
た、下面材71は内装下地材として機能するため、屋根
下面からの困難な作業であった屋根面内装下地材の付設
作業も省略出来、屋根施工が画期的に合理化出来る。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。
【0041】また、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が図6に示す如く、軒先側から屋根頂点へと
外気を導通して屋根面から断熱材3への対流熱伝達を抑
制し、且つ熱不良導体の断熱材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
るものと比べても、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成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。
【0042】また、例2の屋根パネル(図3)を採用す
れば、内装下地材71のみの別途取付作業が必要となる
が、その他の従来技術に対する屋根施工上のメリット、
及び断熱屋根構造としての機能上のメリットは例1同様
であり、手作業が少なくて工場生産に適したパネルであ
りながら、発明の所期の目的は達成出来る。
【0043】また、例3の屋根パネル(図4)を採用す
れば、屋根パネルAの製作では例1,例2のパネルに対
して比較的、手作業が多く且つ煩雑ではあるが、屋根施
工時に、屋根垂木1の取付けと同時にころび止め施工が
遂行出来、高所作業としての屋根施工が例1,例2の各
パネル採用時よりも一層合理化出来、しかも、断熱屋根
としての機能上のメリットは例1,例2と同様であり、
発明の所期の目的は達成出来る。
【0044】〔その他〕実施態様例に示した例1,例
2,例3の各屋根パネルAは、何れも3層形態遮熱材
(上面シート21、中間シート22、下面シート23)
であり、且つ上面シート21と屋根下張材7との間には
空隙層Soを有するものであるが、遮熱材2を上面シー
ト21と下面シート23との2層形態とし空気層空間S
が1層のものとすれば、遮熱材2の製作に於いて、各起
立片24,25に亘る短幅の中間シート22群を配置す
る作業が不要となり、遮熱材2の製作組立工数が大幅に
合理化出来、遮熱材2は、使用材料面からも、工数面か
らも大幅にコストダウン出来る。しかも、2層形態であ
っても上面シート21の輻射熱反射層を透過した熱線を
下面シートの輻射熱反射層で好適に反射するため、機能
上も別段支障ない。
【0045】尚、2層形態遮熱材であって、屋根下張材
7との間に空隙層Soのないものにあっては、上面シー
ト21が屋根下張材7との接触によって輻射熱反射機能
の低下を生じるが、この場合も下面シート23の輻射熱
反射機能が100%発揮出来るため、高性能遮熱材とし
ての充分な作用を奏する。しかも、上面シート21が屋
根垂木上面1Tと面一となるため、上面シート両側縁2
1Eの垂木上面1Tにかかった形態で屋根下張材7を釘
打ちすることにより、遮熱材2は、断熱材3に接着せず
とも不動保持が容易に達成出来、屋根パネルAの製作が
合理化出来る。また、屋根パネルAの取付施工を、屋根
下張材7から屋根垂木1を通して、棟木6や軒桁61等
に釘打ち堅締する方法で実施する場合には、屋根下張材
7を屋根垂木1を同長とし、屋根パネルAの取付け後の
付加用の屋根下張材7´の取付けを不要と出来る。
【0046】
【発明の効果】本発明の屋根断熱構造にあっては、垂木
1と遮熱材2と断熱材3と屋根下張材7との一体化され
た屋根パネルAを用いて屋根を形成するため、従来の、
高所作業としての屋根垂木の取付け、通気層の形成、断
熱層の取付け、屋根下張材7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。
【0047】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。
【0048】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、製品としての遮熱材2も、各
シートの積層形態で取扱えるので、保管、搬送及び屋根
パネルAの製作も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の例1の屋根パネルAの一部切欠斜視図
である。
【図2】本発明の例1の屋根パネルA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断面図である。
【図3】本発明の例2の屋根パネル説明図であって、
(A)は一部切欠全体斜視図、(B)は(A)のB−B
断面図、(C)は(A)のC−C断面図である。
【図4】本発明の例3の屋根パネル説明図であって、
(A)は一部切欠全体斜視図、(B)は(A)のB−B
断面図、(C)は(A)のC−C断面図である。
【図5】本発明に用いる遮熱材2の説明断面図であっ
て、(A)は起立途中を、(B)は起立状態を示す図で
ある。
【図6】本発明を実施した屋根の一部切欠斜視図であ
る。
【図7】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であ
る。
【図8】従来例2の一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
1:屋根垂木(垂木)、 1T:垂木上面、
1U:垂木下面、1C:切欠、 2:
遮熱材、 3:断熱材、4:横枠材、
5:ころび止め材、 5U:ころび止め材下
面、6:棟木、 7,7´:屋根下張材、
8:屋根材(屋根仕上材)、21:上面シート、
22:中間シート、 23:下面シート、2
4,25:起立片、 61:軒桁、
71:下面材,S:空気層空間、 So:空隙
層、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E04C 2/38 E04C 2/52 A 2/52 2/50 R Fターム(参考) 2E001 DB01 DB02 DB05 DD01 FA16 GA12 GA24 GA42 GA45 GA63 HA32 HA33 HB04 HC01 2E162 BA05 BB08 CA31 CA35 CB24 CE09

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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、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)上
    面を被覆保護し、遮熱材2上面を覆う形態に屋根下張材
    (7)を屋根垂木(1)に固定した、断熱屋根パネル。
  2. 【請求項2】 遮熱材(2)は、複数シート(21,2
    2,23)を折曲自在の起立片(24,25)群によっ
    て連結し、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1の断熱
    屋根パネル。
  3. 【請求項3】 遮熱材(2)は、複数シート(21,2
    2,23)の上面シート(21)及び次層シート(2
    2,23)が表面に輻射熱反射層を備えた、請求項1又
    は2の断熱屋根パネル。
  4. 【請求項4】 遮熱材(2)は、複数シート(21,2
    2,23)、及び複数シートと同長で折曲部(r)で折
    曲自在の起立片(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た請求項1、又は2、又は
    3の断熱屋根パネル。
  5. 【請求項5】 遮熱材(2)は、紙材の複数シート(2
    1,22,23)の全てが表面に熱反射アルミ箔層を備
    え、各シートと同長のシート状紙材から成り、且つ折曲
    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)間に起立片(24,25)で仕
    切られた、長手方向に貫通した空気層空間(S)を開口
    した請求項1乃至4のいずれか1項の断熱屋根パネル。
  6. 【請求項6】 屋根垂木(1)間に断熱材(3)の両端
    を規定する横枠材(4)を固定した請求項1乃至5のい
    ずれか1項の断熱屋根パネル。
  7. 【請求項7】 屋根垂木(1)と横枠材(4)で囲まれ
    た空間(V)内に横枠材(4)から断熱材(3)を注入
    発泡成形し、屋根垂木(1)、横枠材(4)及び遮熱材
    の下面シート(23)を発泡断熱材(3)の凝固接着力
    により一体化固定した請求項1乃至6のいずれか1項の
    断熱屋根パネル。
  8. 【請求項8】 屋根垂木(1)間に、軒桁用のころび止
    め材(5)と、棟木用ころび止め材(5)と、中間横枠
    材(4)とを固定して枠体(F)を形成し、該枠体
    (F)の軒桁用のころび止め材(5)と中間横枠材
    (4)間に断熱材(3)を装填した請求項1乃至7のい
    ずれか1項の断熱屋根パネル。
  9. 【請求項9】 下面材(71)を垂木(1)の下面(1
    U)に張設した、請求項1乃至8のいずれか1項の断熱
    屋根パネル。
  10. 【請求項10】 遮熱材(2)の上面シート(21)を
    屋根垂木上面(1T)より下方に位置するように配設し
    た請求項1乃至9のいずれか1項の断熱屋根パネル。
  11. 【請求項11】 屋根下張材(7)を遮熱材(2)の上
    面に、且つ遮熱材上面シート(21)と空隙層(So)
    を保って屋根垂木(1)に固定した、請求項1乃至10
    のいずれか1項の断熱屋根パネル。
  12. 【請求項12】 屋根下張材(7)は、遮熱材上面シー
    ト(21)の両側縁(21E)を屋根垂木上面(1T)
    に挟着形態で屋根垂木(1)に固定した、請求項1乃至
    11のいずれか1項の断熱屋根パネル。
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