JP2005264658A

JP2005264658A - 壁構造およびその施工方法

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Publication number: JP2005264658A
Application number: JP2004082631A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kuniya; 宏明國屋; Keiji Shudo; 敬二首藤
Original assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【課題】無機材料からなる建築廃材を簡単に再利用することによって得られる寸法安定性や遮音性能に優れた壁構造並びにその施工方法を提供する。
【解決手段】建築物の解体、リフォーム或いは建築の際に発生した無機材料からなる建築廃材14を、特に分別することなく切断程度の簡単な処理を行い、現場施工でそのまま一方の面材12aの内側面に取り付けるだけで、寸法安定性や遮音性能に優れた壁構造Aを得ることができる。また、特に、中空二重壁となる面材12a，12bの一方の内側面のみに建築廃材14が取着されているので、ある特定周波数の音波がコインシデンス効果により一方の面材を透過したとしても、他方の面材にて遮音されるので、壁構造A全体としての遮音性能を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無機材料からなる建築廃材を簡単且つ有効に再利用する壁構造並びにその施工方法に関する。

建築物の解体、リフォーム或いは建築の際には多量の建築廃材が発生するが、このうち木質材料からなるものは、チップ化して建材の原料や燃料として再利用することが可能である。

一方、この建築廃材のうち無機材料からなるものは、材料別に分別してリサイクルすることも考えられるが、分別作業や処理工場への搬送にコストがかかり、また、焼却処分もできないことから、大部分は産業廃棄物として処理業者に渡して最終処分場で埋め立てられていた。

しかしながら、近年、環境問題に対する世論の高まりから、最終処分場が管理型のものへと移行しており、また、新規最終処理場の確保が難しい状況となっている。このような状況の下、最終処分場での産業廃棄物処理コストが高騰してきており、産業廃棄物すなわち無機材料からなる建築廃材の排出量削減が喫緊の課題となってきている。

かかる課題を解決し得る技術として、建物解体時に発生する廃壁材から止め金具類や石膏ボード、ラスボード等を取り除き、破砕機で破砕すると共に、紙や繊維材を分別・除去することによって得られた無機材料を主体とする粉状の廃壁材に、炭またはサイクロデキストリンの少なくとも一方を混合し、これに結合材，繊維，砂および水などを混合して壁材に再生する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この技術によれば、廃壁材に含まれる無機材料を再利用でき、産業廃棄物として処分する廃棄物の量を削減することが可能である。しかしながら、廃壁材の破砕や分別などに手間やコストがかかるため、建築廃材を利用するわりには安価な壁材が得られず、また、得られる壁材の性能も再生品の域を脱しないため、十分に普及しているとは言えないのが現状である。
特開２００１−１５２６３６公報（第２−３頁）

それゆえに、本発明の主たる課題は、無機材料からなる建築廃材を簡単に再利用することができ、且つ、遮音性能や寸法安定性に優れた壁構造と、その施工方法を提供することである。

請求項１に記載した発明は、「壁枠(10)と、壁枠(10)の表面に固定された一対の面材(12a)(12b)とを有する壁構造(A)において、対面する面材(12a)(12b)のいずれか一方の内側面に無機材料からなる建築廃材(14)を取着した」ことを特徴とする壁構造(A)である。

また、請求項３に記載した発明は、請求項１に記載の壁構造(A)の施工方法であって、「水平に配設した上下一対の横架材(16)の間に所定の間隔にて柱材(18)を立設して壁枠(10)を構成すると共に、壁枠(10)の片面に面材(12a)を固定し、面材(12a)の内側面に無機材料からなる建築廃材(14)を取着し、然る後、壁枠(10)の他方の面に別の面材(12b)を固定する」壁構造(A)の施工方法である。

これらの発明では、建築物の解体、リフォーム或いは建築の際に発生した無機材料からなる建築廃材(14)を、特に分別することなく切断程度の簡単な処理により現場施工でそのまま一方の面材(12a)の内側面に取り付けるだけで、建築廃材(14)の再利用が完了する。したがって、建築廃材(14)をリサイクル処理場などへ搬送することなく現場単位で処理ができ、リサイクルコストもほとんど掛からない。

また、建築廃材(14)が取着された面材(12a)は、単位面積あたりの質量が大きくなる結果、音響透過損失が大きくなる。つまり、遮音性能を向上させることができる。

さらに、中空二重壁となる面材(12a)(12b)のいずれか一方の内側面に建築廃材(14)が取着された壁構造(A)では、対面する一対の面材(12a)(12b)の単位面積あたりの質量や材質が互いに異なるようになる(つまり壁構造(A)が柱材(18)を介して非対称になる)結果、各面材(12a)(12b)におけるコインシデンス効果の生じる周波数に差異が生じてくる。ここで、コインシデンス効果とは、材料に音波が入射したことによって生じる屈曲波の波長と音波の波長とが合致したときに音波が透過し易くなる現象であり、このコインシデンス効果が発生する周波数は各材料の材質や単位面積あたりの質量などにより決定される。

したがって、このように一対の面材(12a)(12b)が非対称に対面する壁構造(A)では、ある特定周波数の音波がコインシデンス効果により一方の面材(12a),(12b)を透過したとしても、他方の面材(12b),(12a)にて遮音されるので、壁構造(A)全体としての遮音性能を向上させることができる。

そして、面材(12a)の内側面に取着される建築廃材(14)は、無機材料で構成されているため、壁構造(A)内外に結露が発生しても腐敗することはなく、また、それ自体は殆ど寸法変化しないことから、取着した面材(12a)の寸法安定性を向上させることができる。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の壁構造(A)において、「建築廃材(14)の長手方向が面材(12a)の長手方向を向くように配設されている」ことを特徴とするもので、これにより、建築廃材(14)の取着された面材(12a)の単位面積あたりの質量を増加させるのみならず、曲げヤング率を向上させることができる。このため、面材(12a)の剛性が向上し、その制振性能を大きくできるので、面材(12a)の音響透過損失がより大きくなり、遮音性能をさらに向上させることができる。

本発明によれば、建築廃材を特に分別することなく切断程度の簡単な処理の後、そのまま一方の面材の内側面に取り付けるだけで、建築廃材の再利用を完了することができる。

また、建築廃材が取着された面材は、単位面積あたりの質量が大きくなる結果、音響透過損失が大きくなり、遮音性能を向上させることができる。

さらに、中空二重壁の対面する面材のいずれか一方の内側面に建築廃材が取着されているので、対面する各面材の単位面積あたりの質量が互いに異なり、各面材におけるコインシデンス効果の生じる周波数が異なるようになる。このため、ある特定周波数の音波がコインシデンス効果により一方の面材を透過したとしても、他方の面材にて遮音されるので、壁構造全体としての遮音性能を向上させることができる。

そして、無機材料で構成された建築廃材は、壁構造内外に結露が発生しても腐敗することはなく、また、それ自体は殆ど寸法変化しないことから、取着した面材の寸法安定性を向上させることができる。

したがって、無機材料からなる建築廃材を簡単に再利用することができると共に、このような建築廃材を用いることにより遮音性能や寸法安定性に優れた壁構造を提供することができる。

以下、本発明を図面に従って詳述する。図１に示すこの発明の壁構造(A)は、壁枠(10)，面材(12a)(12b)および建築廃材(14)などで構成され、主に間仕切り壁として使用される中空二重壁構造であり、無機材料からなる建築廃材(14)を簡易且つ有効に再利用できるものである。

壁枠(10)は、壁構造(A)の骨格を形成する枠部材であり、水平に配設された上下一対の横架材(16)と、この横架材(16)の間に所定の間隔にて立設された柱(18a)および間柱(18b)などからなる柱材(18)とで構成されている。

面材(12a)(12b)は、合板，パーティクルボードなどの木質板や、火山性ガラス質複層板，ロックウール板，セメント板，石膏ボードおよびケイ酸カルシウム板などの無機多孔質板等からなり、壁構造(A)の表面を形成する平板状の部材である。

この面材(12a)(12b)は、壁枠(10)の表面に互いに対面するように配設されると共に、釘やビスなどの固定手段(図示せず)によって柱(18a)や間柱(18b)のなど柱材(18)に固定される。

建築廃材(14)は、建築物の解体、リフォーム或いは建築の際に発生する廃材のうち、特に、火山性ガラス質複層板，ロックウール板，セメント板，石膏ボードおよびケイ酸カルシウム板などの無機材料によって形成されたものを、柱材(18)にて区切られた壁枠(10)の空間内に収まり且つ面材(12a)の内側面に取着できるよう所定の寸法に断裁したものである。

この建築廃材(14)は、図示しない接着剤などによって、対面する一対の面材(12a)(12b)の一方(12a)の内側面のみに固着される。

次に本発明の壁構造(A)を施工する際には、まず、水平に配設された上下一対の横架材(16)の間に、柱(18a)および間柱(18b)などの柱材(18)を所定の間隔にて垂直に組み込んで壁枠(10)を形成する。また、無機材料からなる建築廃材(14)を分別することなく上述した所定の寸法に断裁して準備する。

続いて、横架材(16)及び柱材(18)にて構成された壁枠(10)の片面(一方の表面側)に面材(12a)を配設し、この面材(12a)を釘或いはビスなどの固定手段で柱材(18)に固定する。

然る後、柱材(18)に固定した面材(12a)の裏面(すなわち壁構造(A)が構成されたときの内側面)を被覆するように、予め所定の寸法に断裁した建築廃材(14)を接着剤などの固定手段を用いて固着する。

ここで、面材(12a)の裏面に建築廃材(14)を取着する際には、後述するように、面材(12a)の長手方向と建築廃材(14)の長手方向とが一致するように取着するのが好ましい。また、建築廃材(14)による面材(12a)裏面の被覆面積は、面材(12a)の強度や建築廃材(14)の坪量などにより適宜設定される。

そして、面材(12a)裏面への建築廃材(14)の取り付けが完了した後、壁枠(10)の他方の面に面材(12b)を配設し、この面材(12b)を釘或いはビスなどの固定手段で柱材(18)に固定する。これにより、面材(12a)と面材(12b)とが対面する中空二重壁からなる壁構造(A)の施工が完了する。

このように本発明の壁構造(A)では、建築物の解体、リフォーム或いは建築の際に発生した無機材料からなる建築廃材(14)を、特に分別することなく切断程度の簡単な処理により現場施工でそのまま一方の面材(12a)の内側面に取り付けるだけで、建築廃材(14)の再利用が完了する。したがって、建築廃材(14)をリサイクル処理場などへ搬送することなく現場単位で処理ができ、リサイクルコストもほとんど掛からない。

また、建築廃材(14)が取着された面材(12a)は、単位面積あたりの質量が大きくなる結果、音響透過損失が大きくなり、遮音性能を向上させることができる。

さらに、面材(12a)(12b)のいずれか一方[本例の場合は面材(12a)]の内側面に建築廃材(14)が取着された壁構造(A)では、対面する一対の面材(12a)(12b)の単位面積あたりの質量や材質が互いに異なるようになる。その結果、各面材(12a)(12b)におけるコインシデンス効果の生じる周波数に差異が生じてくる。このため、このような面材(12a)(12b)が対面する壁構造(A)では、ある特定周波数の音波がコインシデンス効果により一方の面材(12a),(12b)を透過したとしても、他方の面材(12b),(12a)にて遮音されるので、壁構造(A)全体としての遮音性能を向上させることができる。

ここで、面材(12a)の内側面に、分別していない様々な無機材料からなる建築廃材(14)を複合的に使用した場合には、面材(12a)が持つ固有振動を抑えることができるため、コインシデンス効果が生じた際の音波の透過レベルを抑制することも可能となる。

また、建築廃材(14)の長手方向が面材(12a)の長手方向を向くように配設することによって、建築廃材(14)の取着された面材(12a)の単位面積あたりの質量を増加させるのみならず、曲げヤング率を向上させることができる。このため、面材(12a)の剛性が向上し、その制振性能を大きくできるので、面材(12a)の音響透過損失がより大きくなり、遮音性能をより向上させることができる。

なお、上述の例では、建築廃材(14)を面材(12a)の裏面(内側面)に現場施工する場合を示したが、予め工場などで、面材(12a)の表面に建築廃材(14)を取着するようにしてもよい。このように予め面材(12a)の表面に建築廃材(14)を取着する場合には、壁構造(A)を施工する際、図２に示すように、建築廃材(14)の取着された面材(12a)を、壁構造(A)の両面に交互に配設するようにしてもよい。つまり、対面する面材(12a)(12b)の一方(12a)のみに建築廃材(14)が取着されるように面材(12a)(12b)を配設するのであれば、その配列は如何なるものであってもよい。

以下、本発明の実施例を具体的に示すが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

木製の柱材(18)を立設して壁枠(10)を設け、その一方の表面に面材(12a)として厚さ１２．５ｍｍの火山性ガラス質複層板(大建工業(株)社製ダイライト(登録商標))をビスで固定した。

続いて、火山性ガラス質複層板，ケイ酸カルシウム板，セメント板および石膏ボードなどで構成された無機系の建築廃材(14)を所定の寸法に断裁し、その表面に酢酸ビニル系接着剤１００ｇ／ｍ²程度を塗布し、上記面材(12a)内側面の概ね３分の１の面積を被覆するように貼着した。なお、この際、図３に示すように、建築廃材(14)の長手方向が面材(12a)の長手方向と略直交するようにして面材(12a)内側面に建築廃材(14)を取着した。

そして、壁枠(10)の他方の表面に、厚さ１２．５ｍｍの火山性ガラス質複層板(大建工業(株)社製ダイライト(登録商標))からなる別の面材(12b)をビスで固定し、中空二重壁構造の壁構造(A)を完成させた。

完成した壁構造(A)について、その特性を評価するため、ＪＩＳＡ１４１６に従って壁構造の音響透過損失を測定した。得られた結果を図５に示す。

面材(12a)内側面の概ね３分の２の面積を被覆するように建築廃材(14)を貼着した以外は、実施例１と同様の方法にて壁構造(A)を完成させた(図３参照)。

完成した壁構造(A)について、ＪＩＳＡ１４１６に従って壁構造の音響透過損失を測定した。得られた結果を図５に示す。

建築廃材(14)の長手方向が面材(12a)の長手方向を向くようにして面材(12a)内側面に建築廃材(14)を貼着した以外は、実施例２と同様の方法にて壁構造(A)を完成させた(図４参照)。

［比較例１］
木製の柱材を立設して壁枠を設け、その一方の表面に面材として厚さ１２．５ｍｍの火山性ガラス質複層板(大建工業(株)社製ダイライト(登録商標))をビスで固定した。

そして、面材の内側面に建築廃材を取着することなく、壁枠の他方の表面に、厚さ１２．５ｍｍの火山性ガラス質複層板(大建工業(株)社製ダイライト(登録商標))からなる別の面材をビスで固定し、中空二重壁構造の壁構造を完成させた。

完成した壁構造について、ＪＩＳＡ１４１６に従って壁構造の音響透過損失を測定した。得られた結果を図５に示す。

［比較例２］
実施例１と同様の方法を用い、壁構造を構成する一対の面材の両方について、その内側面の面積の概ね３分の２を被覆するように面材に建築廃材を貼着した以外は、上述の比較例１と同様にして中空二重壁構造の壁構造を完成させた。

＜特性の評価＞
図５が示すように、面板に建築廃材を取着した実施例１〜３および比較例２では、共振周波数が低音域側に移行しており、音響透過損失の改善が認められる。この理由として、建築廃材を取着したことによる面材の質量増加が考えられる。

また、建築廃材を取着していない比較例１では３０００Ｈｚ付近で、更に、対面する面材の両方に建築廃材を取着し柱材を介して略対称な構造とした比較例２では１６００Ｈｚ付近でコインシデンス効果による音響透過損失の低下すなわち遮音性の低下が認められる。一方、対面する面材のいずれか一方のみに建築廃材を取着した非対称な構造の実施例１〜３ではコインシデンス効果による音響透過損失の低下は全く認められない。この理由として、非対称な構造の実施例１〜３では、ある特定周波数の音波がコインシデンス効果により一方の面材を透過したとしても、コインシデンス効果の生じる周波数が異なる他方の面材で遮音されたことが考えられる。

そして、建築廃材の長手方向が面材の長手方向を向くようにして面材内側面に建築廃材を貼着した実施例３では、建築廃材の長手方向が面材の長手方向と略直交するようにした実施例２に比べて若干の音響透過損失の改善が認められる。この理由として、建築廃材の長手方向を面材の長手方向に配向させたことによる面材のパネル強度、とりわけ曲げヤング率の向上と、これに伴う面材の制振性能の向上が考えられる。

本発明の一実施例の壁構造を示す部分断面斜視図である。本発明の一実施例の壁構造を示す水平方向の断面図である。本発明の一実施例の壁構造を示す垂直方向の断面図である。本発明の他の実施例の壁構造を示す垂直方向の断面図である。実施例および比較例における音響透過損失を示すグラフである。

符号の説明

(A)…壁構造
(10)…壁枠
(12a),(12b)…面材
(14)…建築廃材
(16)…横架材
(18)…柱材
(18a)…柱
(18b)…間柱

Claims

壁枠と、前記壁枠の表面に固定された一対の面材とを有する壁構造において、
対面する前記面材のいずれか一方の内側面に無機材料からなる建築廃材を取着したことを特徴とする壁構造。
前記建築廃材の長手方向が前記面材の長手方向を向くように取着されていることを特徴とする請求項１に記載の壁構造。
水平に配設した上下一対の横架材の間に所定の間隔にて柱材を立設して壁枠を構成すると共に、前記壁枠の片面に面材を固定し、
前記面材の内側面に無機材料からなる建築廃材を取着し、
然る後、前記壁枠の他方の面に別の面材を固定する、壁構造の施工方法。