JP2005076302A - 金属構造材を用いた外断熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 金属構造材に固定ネジによってパネルや外装材を固定することによって生じるサーマルブリッジを解消した外断熱構造を提供する。
【解決手段】 外装材5との対接面に長手方向一連の溝１１を凹陥した低発泡樹脂製の断熱胴縁１０を形成し，この断熱胴縁１０の溝１１から金属構造材１に向けて固定ネジ１４を螺入して，金属構造材１と断熱胴縁１０間の下地パネル２及び断熱パネル４を一体的に固定する一方，ネジ頭１５を没入した溝１１に断熱キャップ２０を嵌着するか，断熱充填剤３０を充填して該溝１１を封止し，然る後に断熱胴縁１０に外装材5を対接して釘１６等で固定する。これによって固定ネジ１４が外装材5に接触したり，外気雰囲気に接触してサーマルブリッジを形成するのを防止する。
【選択図】 図５

Description

本発明は住宅等の外断熱構造に関し，特に構造材を亜鉛鍍金鋼板等の金属製とした場合に好適に使用できる金属構造材を用いた外断熱構造に関する。

構造材を金属製として，これに外断熱層を形成する外断熱構造として，金属構造材に金具固定した下地パネルに金属構造材位置に木製の桟木を，その余の位置に断熱材をそれぞれ配置し，桟木を下地パネルを介して金属構造材に金具固定し，この桟木の外側に木製胴縁を配置し，該胴縁を上記桟木に金具固定して，更に外装材を胴縁の対接面に固定したものとされる。

特開２０００−２３０２８９号

この場合，下地パネルを固定した金具は木製の桟木によって覆われ，桟木を固定した金具は木製の胴縁によって覆われ，また胴縁を固定した金具は金属構造材に達しないから，室外側から金属構造材に至って外気温を金属構造材に伝導するサーマルブリッジが存在しなくなり，その結果金具先端及び金属構造材に結露が発生することやこれによる腐食が発生すること等，構造材を金属としたことによる問題点を解消して，その外断熱構造とすることが可能になる。

しかしこの場合，数の多い金属構造材の全ての箇所で常に桟木を使用し，該桟木を介して胴縁を固定することが必要であり，従って金属構造材のサーマルブリッジ解消のための構造が複雑化し，これに伴って金具固定箇所も増加する結果，現場作業が煩雑化し，作業性が低下する傾向を招く。

本発明は係る事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，可及的に単純な構造でサーマルブリッジを確実に解消し得るようにし，現場作業の簡易化と作業性を確保し得るようにした金属構造材を用いた外断熱構造を提供するにある。

上記課題に添って本発明は，断熱胴縁を用い，該断熱胴縁からの固定ネジを金属構造材に螺入して該金属構造材の室外側に下地パネル又は下地パネルと断熱パネルを固定するとともに断熱胴縁の外装材との対接面に配置した凹陥部に没入した固定ネジのネジ頭を凹陥部に施した断熱措置によって断熱封止することによってネジ頭の外装材接触や外気雰囲気接触を遮断して，可及的に単純構造によりサーマルブリッジの形成を防止するようにしたものであって，請求項１に記載の発明は，固定ネジで下地パネルと断熱パネルの双方を同時に一体的に固定して構造の単純化を可及的に実現した形態とするように，これを，外装材との対接面における幅方向中間位置に長手方向一連の溝乃至長手方向所定ピッチの受孔による凹陥部を配置した断熱胴縁を形成し，該断熱胴縁の上記凹陥部から金属構造材に所定ピッチの固定ネジを螺入することによって該金属構造材に下地パネル，その外側の断熱パネル及び断熱胴縁を一体的に固定するとともに上記凹陥部に断熱措置を施すことによって該凹陥部に没入したネジ頭を断熱封止し且つ該断熱胴縁の対接面に外装材を固定してなることを特徴とする金属構造材を用いた外断熱構造としたものである。

請求項２に記載の発明は，同じく断熱胴縁による固定と固定ネジの断熱封止を行うとともに固定ネジで下地パネルを一体的に固定し，断熱パネルを胴縁を挟むように配置固定することによって他の形態による構造の単純化を実現したものとするように，これを，上記金属構造材に対する下地パネル，その外側の断熱パネル及び断熱胴縁に代えて，下地パネル及び断熱胴縁を一体的に固定し，上記断熱パネルを断熱胴縁を挟むように配置して下地パネルに対して固定してなることを特徴とする請求項１に記載の金属構造材を用いた外断熱構造としたものである。

請求項３に記載の発明は，上記に加えて，断熱胴縁を強度に優れて可及的に軽量なものとして簡易に形成するとともに固定ネジの通過を阻害することなく，これを容易に通過させ且つ適度な硬度によってその抜けや緩みを防止し得るものとするように，これを，上記断熱胴縁を，一体成形乃至これに凹陥部を後加工した低発泡樹脂成形品によって形成してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属構造材を用いた外断熱構造としたものである。

請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，凹陥部における固定ネジの断熱封止を，現場作業に適した簡易にして確実になし得るものとするように，これを，上記凹陥部の断熱措置を，凹陥部に対する断熱キャップの嵌着又は断熱充填剤の充填によるものとしてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属構造材を用いた外断熱構造としたものである。

本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。

本発明は以上のとおりに構成したから，断熱胴縁を外装材固定のベースとすることによって外装材からの断熱パネルに対する熱伝導を防止するとともに下地パネルに積層した断熱パネルが室内外を構造材の外側における外断熱を行う一方，断熱胴縁からの固定ネジによって，金属構造材に下地パネル又は下地パネルと断熱パネルを固定するとともに断熱胴縁の外装材との対接面に配置した凹陥部に没入した固定ネジのネジ頭を，該凹陥部に施した断熱措置により断熱封止することによってネジ頭の外装材接触や外気雰囲気接触を遮断して，可及的に単純構造によりサーマルブリッジの形成を防止することができ，現場作業の簡易化と作業性を確保し得るようにした金属構造材を用いた外断熱構造を提供することができる。

このとき請求項１に記載の発明は，固定ネジで下地パネルと断熱パネルの双方を同時に一体的に固定して構造の単純化を可及的に実現して，現場作業を可及的に簡易化したものとすることができ，請求項２に記載の発明は，固定ネジで下地パネルを一体的に固定し，断熱パネルを胴縁を挟むように配置固定することによって他の形態による構造の単純化を実現し，現場作業を同じく可及的に簡易化したものとすることができる。

請求項３に記載の発明は，上記に加えて，断熱胴縁を強度に優れて可及的に軽量なものとして形成するとともに固定ネジを容易に通過させ且つその抜けや緩みを防止したものとすることができる。

請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，凹陥部における固定ネジの断熱封止を，現場作業に適した簡易にして確実になし得るものとすることができる。

以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，Ａは，例えば所謂スチールハウスにおける壁面構造部分の外断熱構造，１は，例えば亜鉛メッキ鋼板を断面Ｃ字チャンネル状をなすように屈曲形成したスチールによる金属構造材，２は，例えば構造用合板による下地パネル，４は，例えば発泡樹脂，例えば１０倍程度の低発泡倍率によって断熱性と相当程度の剛性を確保するように形成した断熱パネル，５は，例えば窯業系サイディングによる外装材を示す。

図１乃至図６において外断熱構造Ａは，外装材５との対接面における幅方向中間位置に長手方向一連の溝１１乃至長手方向所定ピッチの受孔１２による凹陥部を配置した断熱胴縁１０を形成し，該断熱胴縁１０の上記凹陥部から金属構造材１に所定ピッチの固定ネジ１４を螺入することによって該金属構造材１に下地パネル２，その外側の断熱パネル４及び断熱胴縁１０を一体的に固定するとともに上記凹陥部に断熱措置を施すことによって該凹陥部に没入したネジ頭１５を断熱封止し且つ該断熱胴縁１０の対接面に外装材５を固定したものとしてある。

本例の納まりにおいて断熱胴縁１０は，これを，一体成形乃至これに凹陥部を後加工した低発泡樹脂成形品によって形成したものとしてあり，本例の断熱胴縁１０は，これを，例えば直線保持用の金属芯材を備えて，ポリスチレン，ポリウレタン，ポリエチレン等の樹脂を１０倍程度乃至それ以下の低発泡倍率で押出成形によって一体成形したものとしてあり，このとき凹陥部を，図１に示す長手方向一連の溝１１としたものは該成形時に金型形状によって所定幅，所定深さを有するように同時に成形配置し，図２に示す長手方向所定ピッチの受孔１２としたものは該成形後に所定径，所定深さを有するように，例えば部分的刳り貫き加工によって後加工配置したものとしてある。このとき本例にあって幅，径及び深さは，後述の固定ネジ１４の螺入を可能とし且つそのネジ頭１５の，例えば深さ０．５ｃｍから１ｃｍ程度の没入を可能とするようにこれを設定してある。

該断熱胴縁１０は，金属構造材１に下地パネル２と断熱パネル４を積層した後に，断熱パネル４の室外側に配置して，本例にあって外装材５の間に断熱胴縁１０の厚さに応じた断熱空間７を形成するものとするとともに該断熱胴縁１０の凹陥部から固定ネジ１４を金属構造材１に螺入して，これら下地パネル２及び断熱パネル４を金属構造材１に一体的に螺着するようにしてある。

固定ネジ１４は，断熱胴縁１０の凹陥部底面から金属構造材１に至ってこれらを固定するに適した，例えば１０ｃｍ程度の長さを有するネジ頭１５付のものを用いるものとしてあり，このとき軸長手方向全長にネジ切りした固定ネジも使用可能であるが，本例にあっては軸長手方向部分的にネジ切りし，その先端部分にドリルを備えた固定ネジを使用し，これによってドリルが樹脂胴縁１０，断熱パネル２及び金属構造材４に対してタップ切りを行いながら進行し，該固定ネジ１４の螺入とこれによる固定を容易且つ確実になし得るようにしてある。

固定ネジ１４による固定は，上記長手方向一連の溝１１のものにあっては所定ピッチの位置出しを行なって，その螺入を行い，長手方向所定ピッチの受孔１２のものにあっては，ピッチ出しがなされた各受孔１２に同様にその螺入を行なうようにすればよい。

固定ネジ１４による上記下地パネル２，断熱パネル４の金属構造材１への，断熱胴縁１０を含めたこれら３者の一体的固定後に上記断熱措置を施すが，本例にあって断熱措置は，これを，凹陥部に対する断熱キャップ２０の嵌着又は断熱充填剤３０の充填によるものとしてあり，断熱キャップ２０を用いるものはネジ頭１５を没入した凹陥部を封止してこれに断熱エア層を形成するようにし，また断熱充填剤３０の充填によるものは凹陥部を充填によって封止してこれに断熱充填層を形成するようにして，その断熱封止を行なうようにしてあるが，もとよりこれらを併用してもよい。

断熱キャップ２０は，例えば熱伝導率の低い樹脂の樹脂成形品を用いてこれを行なうのがよく，上記長手方向一連の溝１１のものにあっては，例えば押出成形した長尺の断熱キャップ２０を該溝１１に長手方向一連に嵌着し，長手方向所定ピッチの受孔１２のものにあっては，例えば射出成形した受孔１２の大きさに合わせたピース部材の断熱キャップ２０を各受孔１２に嵌着すればよい。このとき断熱キャップ２０は嵌着用の脚部を備えたものを用いて張出縁部が凹陥部の開口を覆うようにこれを嵌着配置するのが好ましく，このとき本例にあって上記断熱胴縁１０の凹陥部は，これを深さ方向に，例えば広狭２段として，該凹陥部の開口近傍に拡開段部１３を形成具備したものとし，該拡開段部１３によって上記嵌着した断熱キャップ２０の張出縁部を受止め載置するようにキャップ受座を形成したものとし，これによって凹陥部の開口を覆う断熱キャップ２０が室外側に突出した状態で嵌着されるのを防止して断熱胴縁１０の対接面にその外側配置の外装材２が密着した対接をなし得るようにしてある。なお断熱キャップ２０は，これを張出縁部を持たない断熱性のバー材又はダボ状のピース部材とすることを妨げないが，この場合はハンマー等による打ち込みを行なって凹陥部との間に空隙が生じないようにすることが好ましい。

断熱充填剤３０の充填は，例えばウレタン等の現場発泡用樹脂を凹陥部に対して注入して，例えば常法に従って発泡倍率を３０倍程度の高発泡とするように，その発泡充填を行なえばよく，このとき発泡充填した樹脂が断熱胴縁１０の凹陥部から溢れたときは，カッター等によって除去して，上記と同様に断熱胴縁１０の対接面に外装材２が密着した対接をなし得るようにするのが好ましい。

断熱キャップ２０又は断熱充填剤３０の充填による凹陥部の断熱封止後に断熱胴縁１０の対接面に室外側から外装材２をあてがって，外装材側から釘等の固定金具１６を該断熱胴縁１０に打ち込み乃至螺入してその固定を行なうようにすればよく，このとき固定金具１６はこれが下地パネル２に達しないようにし，また断熱パネル４はこれらの保持に必ずしも有効ではないことがあるので，一般にはその長さを固定状態で断熱胴縁１０の厚さ内に納まるか，断熱パネル４に至っても表面側に至る程度とするのがよい。

図７は外断熱構造Ａの他の例を示すもので，本例にあっては，上記金属構造材１に対する下地パネル２，その外側の断熱パネル４及び断熱胴縁１０に代えて，下地パネル２及び断熱胴縁４を一体的に固定し，上記断熱パネル４をこれが断熱胴縁１０を挟むように配置して下地パネル２に対して固定してあり，本例の納まりにおいて断熱胴縁１０は，例えば上記断熱パネル４と上記外装材５のと間に形成される断熱空間を合計した程度の厚さとした以外，上記溝１１乃至受孔１２による凹陥部を含めて上記と同様に形成したものを用いるとともに固定ネジ１４も同様のものを使用して，固定ネジ１４による上記下地パネル２の金属構造材１への，断熱胴縁１０を含めた２者の一体的固定を同様に行なう一方，断熱パネル４は，これを別途下地パネル２に対して釘，接着等の適宜の固定手段によって固定したものとしてある。外装材２の固定を含めてその余は上記例と同様であるから，同一符号を付して重複する説明を省略する。

図中３は，本例にあって下地パネル２と断熱パネル４間に介装した，例えばポリエチレン樹脂による気密シート，６は石膏ボードによる金属構造材１の室内側に配置した室内側の下地パネルを示す。

このように構成した本例の外断熱構造は，所謂スチールハウスにあって，断熱胴縁１０を外装材２固定のベースとすることによって外装材２からの断熱パネル４に対する熱伝導を防止するとともに断熱空間７によって１次的な断熱性を確保する一方，下地パネル２に積層した断熱パネル４が断熱性を確保して金属構造材１の外側における外断熱を行う一方，断熱胴縁１０からの固定ネジ１４によって，金属構造材１に下地パネル２又は下地パネル２と断熱パネル４を固定するとともに断熱胴縁１０の外装材５との対接面に配置した凹陥部に没入した固定ネジ１４のネジ頭１５を，該凹陥部に施した断熱措置によって断熱封止することによってネジ頭１５の外装材２接触や外気雰囲気接触を遮断して，可及的に単純構造によりサーマルブリッジの形成を防止し，固定ネジの先端及び金属構造材に結露を発生することも防止して，現場作業の簡易化と作業性を確保したものとすることができる。また断熱胴縁１０を低発泡樹脂成形品によるものとしたから該断熱胴縁１０を強度に優れて可及的に軽量なものとして簡易に形成するとともに固定ネジ１４の通過を阻害することなく，これを容易に通過させ且つ適度な硬度によってその抜けや緩みを防止し得るものとすることができ，更に上記凹陥部の断熱措置を断熱キャップ２０の嵌着又は断熱充填剤３０の充填によるものとしたから，凹陥部における固定ネジ１４の断熱封止を，現場作業に適した簡易にして確実になし得るものとすることができる。

図示した例は以上のとおりとしたが，上記壁面に変えて上記外断熱構造を天井構造に適用すること，断熱胴縁の凹陥部を溝とするとき，これを上記図示の矩形乃至方形のものに代えて，開口側を拡開した断面Ｖ字状等適宜の断面形状のとすること，同じく受孔とするときこれを裁頭円錐状等適宜の断面形状のとすること，これらの場合も上記拡開段部を備えることによって断熱キャップを使用するときの突出を防止すること，凹陥部を受孔とするとき固定ネジの固定位置を長手方向に調整し得るように短尺の溝状に形成すること等を含めて，本発明の実施に当って，断熱胴縁，その凹陥部，断熱措置，金属構造材，下地パネル，断熱パネル，外装材，固定ネジ，必要に応じて用いる低発泡樹脂の断熱胴縁，断熱キャップ，断熱充填剤等の各具体的形状，構造，材質，これらの関係，これらに対する付加等は，上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。

断熱胴縁の斜視図である。 同じく断熱胴縁の斜視図である。 外断熱構造の縦断面図である。 断熱胴縁の凹陥部を溝としたときの外断熱構造の一部切欠斜視図である。 図４の凹陥部の断熱措置を断熱剤充填としたときの部分拡大断面図である。 断熱胴縁の凹陥部を受孔としたときの外断熱構造の一部切欠斜視図である。 図５の凹陥部の断熱措置を断熱キャップとしたときの部分拡大断面図である。 他の例の外断熱構造を示す縦断面図である。

符号の説明

Ａ 外断熱構造
１ 金属構造材
２ 下地パネル
４ 断熱パネル
５ 外装材
１０ 断熱胴縁
１１ 溝
１２ 受孔
１４ 固定ネジ
１５ ネジ頭
２０ 断熱キャップ
３０ 断熱充填剤

Claims (4)

1. 外装材との対接面における幅方向中間位置に長手方向一連の溝乃至長手方向所定ピッチの受孔による凹陥部を配置した断熱胴縁を形成し，該断熱胴縁の上記凹陥部から金属構造材に所定ピッチの固定ネジを螺入することによって該金属構造材に下地パネル，その外側の断熱パネル及び断熱胴縁を一体的に固定するとともに上記凹陥部に断熱措置を施すことによって該凹陥部に没入したネジ頭を断熱封止し且つ該断熱胴縁の対接面に外装材を固定してなることを特徴とする金属構造材を用いた外断熱構造。
2. 上記金属構造材に対する下地パネル，その外側の断熱パネル及び断熱胴縁に代えて，下地パネル及び断熱胴縁を一体的に固定し，上記断熱パネルをこれが断熱胴縁を挟むように配置して下地パネルに対して固定してなることを特徴とする請求項１に記載の金属構造材を用いた外断熱構造。
3. 上記断熱胴縁を，一体成形乃至これに凹陥部を後加工した低発泡樹脂成形品によって形成してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属構造材を用いた外断熱構造。
4. 上記凹陥部の断熱措置を，凹陥部に対する断熱キャップの嵌着又は断熱充填剤の充填によるものとしてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属構造材を用いた外断熱構造。

Images