JP2007009427A

JP2007009427A - 鉄筋コンクリート建築物の建築方法

Info

Publication number: JP2007009427A
Application number: JP2005188177A
Authority: JP
Inventors: Megumi Higa; 恵比嘉
Original assignee: Architect Design Taurus; ARCHITECT DESIGN TAURUS KK
Current assignee: Architect Design Taurus; ARCHITECT DESIGN TAURUS KK
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】工期短縮と低廉化を図りながら、断熱効果および遮音効果を高めた鉄筋コンクリート建築物とその建築方法を提供すること。
【解決手段】最下階の床（１００）上に柱（１１０）および外壁（１２０）の型枠組みを行なうにあたり、２枚の軽量断熱板（１２２ａ、１２２ｂ）を壁型枠代わりに用い、連結具（１２３）により両断熱板を所定間隔あけて連結すると共に、両断熱板の側縁を柱型枠（１１２）で押さえて固定し、続いて柱型枠の上部に連続して梁型枠組みおよび天井スラブ型枠組みを行なうにあたり、前記両断熱板の上縁を梁型枠（１３２）で押さえて固定し、天井スラブ型枠（１５２）、柱型枠および梁型枠内と両断熱板間とに一連のコンクリート打設を行なう。
【選択図】図１１

Description

本発明は、鉄筋コンクリートラーメン構造に外内断熱構造の外壁を採用した鉄筋コンクリート建築物とその建築方法に関する。

鉄筋コンクリートラーメン構造の建築物を建設するにあたっては、床スラブ上に柱および外壁の配筋を行ない、柱および外壁の型枠組みを行なった後、それらの上部に梁および天井スラブの型枠組みと梁および天井スラブ配筋を行なう。そしてこれらの型枠内に一連のコンクリート打設を行ない、コンクリート養生硬化後、すべての型枠を解体し、その後、外側および内側壁面への断熱処理を行なうようにしている。

また内壁面に発生した結露を除去するため、コンクリート製外壁の内側面と断熱板との間に隙間を設け、この隙間を床下に設けた通気用ふところに連通させ、換気口より通気用ふところに風を通して露滴を除去する対策を講じている。

このような従来の建築物は、建築に要する作業工程数が多いため工期が長期に及び、また、人件費、材料費その他の費用が嵩んで建築費総額が高額となるため、工期の短縮と低廉化が強く望まれていた。

ところで特開平５−１７１７２３号公報、特開平６−１０８６３８号公報、実登第３０４５８０１号公報、特開２００１−３４８９８３号公報、特開２００４−３６３３３号公報および特開２００４−２７０２００号公報には、２枚の断熱板を所定間隔あけて連結手段により連結し、両断熱板を型枠代わりに用いてそれらの間にコンクリートを打設し、外内断面構造の外壁を形成する技術が開示されている。

この種の断熱板はビーズ法ポリスチレンフォーム（ＥＰＳ）を主体とするもので、これ自体がコンクリート打設時の型枠としての役割を果たすため、従来の型枠が不要となり、工期を短縮できることから需要が伸び、それと共に品質も急速に改善されて、今や、施工時に縦端太、横端太、単管等の支保工を用いなくても、断熱板自体に、コンクリート打設時の側圧にも充分耐え得る強度と硬度を持たせた商品が登場し（例えば、商品名「Ｉ．Ｃ．フォーム」）、これらはコンクリート建築の建材として工場で一貫生産される。

特開平５−１７１７２３号公報特開平６−１０８６３８号公報実登第３０４５８０１号公報特開２００１−３４８９８３号公報特開２００４−３６３３３号公報特開２００４−２７０２００号公報

このような断熱板を用いると従来工法における型枠組みやコンクリート打設後の型枠解体作業が不要となるばかりでなく、コンクリート打設後に外壁の外内面に断熱処理を施す必要もなくなって、工期を著しく短縮できるが、優れた断熱効果と共に充分な強度および硬度を備えた最上級の断熱板は、極めて高価である。
そこで、鉄筋コンクリートラーメン構造の建築物において、柱、外壁および梁のすべてに高品質の断熱板を用いると、建築費が著しく高価になってしまう。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、断熱および遮音効果が高く、結露やカビの発生も防止でき、しかも工期の短縮と低廉化をいずれも可能とした鉄筋コンクリート建築物とその建築方法を提供することを目的とする。

先ず第１の発明は、鉄筋コンクリート製の床、柱、梁、外壁および天井を有する鉄筋コンクリート建築物に関するもので、前記外壁は、所定間隔あけて連結手段で連結された２枚の軽量断熱板間にコンクリートを打設して形成され、前記天井、梁および柱と外壁のコンクリート部分とが、天井スラブ型枠、梁型枠および柱型枠と前記２枚の軽量断熱板間への一連のコンクリート打設により一体形成されることを特徴とする。なお、ここでは「外壁」とは、単なる部屋間の仕切壁は含まず、屋外と屋内との間の隔壁を意味する。

第２の発明は、第１の発明の鉄筋コンクリート建築物において、床の下には通気用のふところを設けず、下階層の天井を、そのまま上階層の床とすることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明の鉄筋コンクリート建築物において、各階層の天井スラブ上に、配管および配線用のふところを設けることを特徴とする。

第４の発明は、第２ないし第３の発明の鉄筋コンクリート建築物において、少なくとも最下階の床面と、最上階の天井面とに断熱処理を施すことを特徴とする。

第５の発明は鉄筋コンクリート建築物の建築方法に関するもので、最下階の床上に柱および外壁の型枠組みを行なうにあたり、２枚の軽量断熱板を壁型枠代わりに用い、連結手段により両断熱板を所定間隔あけて連結すると共に、両断熱板の側縁を柱型枠で押さえて固定する。続いて柱型枠の上部に連続して梁型枠組みおよび天井スラブ型枠組みを行なうにあたり、前記両断熱板の上縁を梁型枠で押さえて固定し、天井スラブ型枠、柱型枠および梁型枠内と両断熱板間とに一連のコンクリート打設を行ない、コンクリート養生硬化後、両断熱板を残してすべての型枠を解体することを特徴とする。

第６の発明は、第５の発明の建築方法において、下階層の天井をそのまま上階層の床として、その上階層の床上に、上階層の柱、外壁、梁および天井を、下階層と同様に施工することを特徴とする。

第７の発明は、第５の発明の建築方法において、下階層の天井スラブ上に、配管および配線用のふところを介して上階層の床を設け、その上階層の床上に、上階層の柱、外壁、梁および天井を、下階層と同様に施工することを特徴とする。

鉄筋コンクリートラーメン構造の建築物では、柱や梁の厚さは外壁の厚さに比してはるかに厚いため、柱や梁の部分では外側面と内側面との間で熱や音が伝達しにくい。換言すれば、柱や梁の部分は、外壁部分よりも断熱効果および遮音効果が優れており、柱や梁の内面には、もともと結露やカビが生じにくい。

第１の発明は、この点に着目してなされたものである。柱や梁の内面には、もともと結露が生じにくいのであるから、柱や梁の外側および内側面には断熱処理を施さなくても、外壁に充分な断熱処理を施せば、建築物全体として高度な断熱効果が得られる筈であり、このことを度重なる実験により確認することができた。

すなわち第１の発明では、柱や梁は従来通りの型枠を用いて形成し、外壁のみ、軽量断熱板を用いた外内断熱構造壁としたのである。その結果、柱や梁の部分には特に断熱処理を施さなくても、もともと断熱および遮音効果が優れているのでそれらの内面に結露は生じない。外壁は軽量断熱板を用いた外内断熱構造壁としたことにより、建築物全体として断熱効果および遮音効果を充分に高めることができ、結露やカビの発生を防止できる。また、建築物の内面に結露が生じないので、壁面へのクロス張りはもとより、床および天井への断熱材の貼り付けも直貼りできるようになり、これらの作業性の向上も工期短縮および経費節減の要素となる。

また、壁型枠を用いて施工していた従来の建築物と比較すると、壁型枠組み作業およびその解体作業が不要となり、断熱板は従来の型枠よりはるかに軽量であるから運搬や取り付け等の作業性が飛躍的に向上して工期を大幅に短縮することができ、人件費が抑えられる。その結果、高価な断熱板を使用しても却って総工費を安く抑えることができる。
また、解体後の型枠は産業廃棄物として処理されるので、型枠の使用量が減少する分、産業廃棄物が減少し、廃棄に要する費用や手間を削減でき、環境の保全や森林資源の保護にも貢献できることになる。

また、従来工法では、結露は完全には防止することができなかったので、発生した結露を除去する対策に力点が置かれていた。壁面に生じた結露は床下へ流下するので、床下にふところを設け、流下した露滴をここに集めて通気によって除去する対策がとられてきたのである。つまり、床下に通気用ふところおよび換気口を設けて、通気用ふところに風を通すことが、従来工法では常識となっていた。

しかしながら、第１の発明の効果として述べた通り、軽量断熱板を用い、外内断熱型の壁構造として結露の発生を防止することができる。そこで、結露除去のための通気用ふところを無くすこともできる筈、との新たな発想に基づき、実験を重ねた結果、その事実を確認することができた。軽量断熱板を用いて外内断熱型の壁構造とした場合には、ふところを設けなくても結露の問題は生じない。通気用ふところを設けると床の上下の温度差が増加して、却って結露が発生し易い条件をつくってしまうことも判明した。

そこで、第２の発明では通気用のふところは設けず、下階層の天井を、そのまま上階層の床として気密性を高めることとしたのである。通気用のふところを無くすことにより建築物の高さを低く抑えることができ、その分、足場組みや足場撤去に要する作業量が減少し、作業効率が向上すると共に、換気口を設ける作業も不要となり、これらも工期短縮の要因となった。また、コンクリートその他の材料費も削減でき、このことは、工事費低減の要因となった。

なお、通気用のふところを設けないが、第３の発明のように配管および配線用のふところを設けると、ここを通して配管作業や配線作業が容易に行なえるようになる。また、配管および配線用ふところは通気用ふところよりも低く抑えられるので、配管および配線用ふところを設けても、建築物の高さを低く抑える効果は得られる。

建築物全体を一つの密閉空間と考えると、少なくとも最下階の床面と最上階の天井面に断熱処理を施すことにより、建築物全体の断熱効果および遮音効果を高めることができる。第４の発明は、このように、少なくとも最下階の床の上面と最上階の天井の下面に断熱処理を施したことを特徴とし、断熱効果および遮音効果を高め、かつ結露やカビの発生を、より効果的に防止できる効果が得られる。

第５の発明の建築方法によれば、２枚の軽量断熱板を壁型枠代わりに用いるので、もともと断熱および遮音効果が高い柱や梁は従来通りの型枠を用いて形成しても、外壁を軽量断熱板で外内断熱構造とすることにより、建築物全体の断熱効果および遮音効果を充分に高めることができ、結露やカビの発生を防止できる。また、壁面のクロス張りはもとより、床や天井への断熱材も直貼りでき、これらの作業能率も高めることができる。

また、２枚の軽量断熱板を柱型枠と梁型枠とで押さえて固定するので、軽量断熱板を固定するための格別な手段は不要となり、かつ、柱型枠および梁型枠と２枚の断熱板との位置関係も高精度に設定され、天井スラブ型枠、柱型枠および梁型枠と両断熱板間への一連のコンクリート打設作業を円滑に行なうことができる。

また、壁型枠を用いないので、型枠組みおよびその解体に要する作業量が減少し、工期を大幅に短縮することができると共に、人件費が抑えられる。その結果、高価な断熱板を使用するにも拘わらず、人件費の大幅削減により総工費を安く抑えることができる。また、型枠の使用量が減少することにより、産業廃棄物処理費用および手間が減少し、工期の一層の削減と共に、環境の保全および森林資源の保護にも貢献できる。

第６の発明の建築方法によれば、通気用ふところを設けず、下階層の天井をそのまま上階層の床とするので、建築物の高さを低く抑えることができ、足場組みや足場撤去作業量が容易になり、換気口の設置作業が不要となる。さらにコンクリートその他の材料費を削減でき、更に、工期の大幅短縮と工事費の低減を図ることができる。

第７の発明の建築方法によれば、配管および配線用ふところを設けることにより、配管および配線作業が容易になり、通気用のふところを設けるよりは、建築物の高さを低く抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図１ないし図２０を参照して説明する。
本発明により、例えば図１に示すような鉄筋コンクリートラーメン構造の２階建て建築物を施工するものとする。図１中、符号１１０、１２０、１３０および１４０は、それぞれ１階部分の柱、外壁、梁およびテラスである。なお、ここでは「外壁１２０」とは、単なる部屋間の仕切壁は含まず、屋外と屋内との間の隔壁を意味するが、例えば集合住宅において世帯間を区画する壁のように、特に遮音効果を高めたい箇所の壁は、外壁１２０と同様の構造にすると良い。
まず図２の如く、敷地内に鉄筋コンクリート製の１階床１００を敷設し、その上に、柱配筋１１１と壁配筋１２１を順次設置する。床１００の下に通気用のふところは設けない。

そして図３の如く、壁配筋１２１の外側と内側に２枚の軽量断熱板１２２ａ、１２２ｂを配置し、例えば図４に示すような連結手段１２３を用いて、両断熱板１２２ａ、１２２ｂを所定の間隔をあけて連結する。図４に示す連結手段１２３は、各断熱板１２２ａ、１２２ｂの内面側に埋設した保持具１２３ａ、１２３ａと、これらを適宜連結する連結具１２３ｂとで構成される。

また、柱配筋１１１の周りには図５の如く柱型枠１１２を組み、この柱型枠１１２で両断熱板１２２ａ、１２２ｂの側縁を外側から押さえ、釘１０１等を用いて柱型枠１１２と断熱板１２２ａ、１２２ｂとを固定する。なお、図５では柱型枠１１２の板厚を省略して図面を簡略にした。図６および図８では型枠の板厚を表わしているが、他の図面では、全ての型枠について、板厚を省略して簡略にした。図６は、柱型枠１１２と２枚の軽量断熱板１２２ａ、１２２ｂとの組立関係を示す平面図である。

次に図７の如く、柱型枠１１２の上部に連続して梁型枠１３２を設置する。そして、梁型枠１３２で両断熱板１２２ａ、１２２ｂの上縁を外側から押さえ、釘１０１等を用いて梁型枠１３２と断熱板１２２ａ、１２２ｂとを固定する。図８は、梁型枠１３２と２枚の軽量断熱板１２２ａ、１２２ｂとの組立関係を示す側面図である。また、図９の如く、柱型枠１１２の上部に接続して、１階の庇を兼ねた２階テラス２４０の型枠２４２と１階天井スラブ型枠１５２とを組む。梁型枠１３２内には、図８の如く梁配筋１３１を上方から落とし込み、柱配筋１１１および壁配筋１２１と接続する。

２階テラス型枠２４２内には、図１１の如くテラス配筋２４１を配設する。また、梁型枠１３２に接続して天井スラブ型枠１５２を組み、天井スラブ型枠１５２内には天井スラブ配筋１５１を設置する。なお天井スラブ型枠１５２は、図１２の如く、床１００上に立てたパイプサポート１０２や補強材１０３等によって下支えする。

こうした後、天井スラブ１５０、2階テラス２４０および梁１３０の各型枠１５２、２４２、１３２内と、２枚の軽量断熱板１２２ａ、１２２ｂ間とに、一連のコンクリート打設を行なう。
コンクリート１０４を一定の養生期間をおいて硬化させた後、図１３の如く、軽量断熱板１２２ａ、１２２ｂを残して全ての型枠１５２、２４２、１３２を解体撤去する。

図１４の如く、２階テラス２４０には周壁２４３を施工し、１階テラス１４０も同様に施工し、１階の天井１５０をそのまま２階の床として、その上に２階の柱配筋２１１を設置する。また、図１５の如く、柱配筋２１１と接続して２階の壁配筋２２１も設置する。

次に、図１６の如く壁配筋２２１の外側と内側に軽量断熱板２２２ａ、２２２ｂを配置して、両断熱板２２２ａ、２２２ｂを、所定間隔あけた状態で連結手段により連結する。柱配筋２１１は、図１７の如く柱型枠２１２で囲い、柱型枠２１２で両断熱板の側縁を押さえて固定する。
続いて図１８の如く、柱型枠２１２に連続して梁型枠２３２を設置し、この梁型枠２３２で両断熱板２２２ａ、２２２ｂの上縁を押さえて固定する。

そして図１９の如く２階天井スラブ型枠２５２と２階庇型枠２６２とを設置し、図２０の如く梁型枠２３２内には梁配筋２３１を上方から落とし込む。また、図２１の如く天井スラブ型枠２５２から庇型枠２６２まで連続して配筋２５１を施し、天井スラブ型枠２５２、庇型枠２６２、柱型枠２１２および梁型枠２３２内と、２枚の軽量断熱板２２２ａ、２２２ｂ間とにコンクリート打設を行ない、コンクリート１０４の養生硬化後、断熱板２２２ａ、２２２ｂを残して全ての型枠２５２、２６２、２１２、２３２を解体撤去すると、図１に示す建築物の躯体部分が完成する。１階および２階の床面および天井面には断熱処理を施すと共に、適宜、外装および内装工事を行なう。

３階以上の建築物の場合、３階以上の階も、２階と同様、下層階の床上に順次、施工していくと良い。
以上述べた実施の形態では、１、２階の床面および天井面に断熱処理を施すものとしたが、特に、最下階の床面と最上階の天井面の断熱処理は重要である。
また、１階の天井をそのまま２階の床とする旨説明したが、必要に応じて、各階層に配管および配線用の天井ふところを設けても良い。

以上の如く建築を行なうことにより、次の諸効果が得られる。
第一は、断熱効果、遮音効果および結露防止効果である。
第二は、工期短縮の効果である。
第三は、建築費低減の効果である。
第四は、環境対策の効果である。

先ず第一の断熱効果、遮音効果および結露防止効果であるが、柱１１０、２１０や梁１３０、２３０の厚さは外壁１２０、２２０よりも充分に厚いので、柱１１０、２１０や梁１３０、２３０には特に断熱処理を施さなくても、もともと断熱および遮音効果が充分にあり、結露やカビも生じ難い。しかも外壁１２０、２２０よりも建物内における表面積は狭いので、外壁１２０、２２０を外内断熱型にすることで、建築物全体の断熱および遮音効果を充分に高め、結露やカビの発生を防止することができる。

第二の工期短縮の効果は、次の要因により得られる。
壁用型枠を用いず、２枚の軽量断熱板１２２ａ、１２２ｂまたは２２２ａ、２２２ｂを型枠代りに用い、両断熱板間にコンクリート１０４を打設することによって外内断熱性壁を形成するので、ベニヤ板等の壁用型枠の運搬および型枠組み作業、コンクリート打設後の壁用型枠解体作業および断熱処理作業がすべて不要となる。断熱板の運搬および取り付け作業がこれらにとって代わるが、断熱板は軽量であるから運搬および取り付け作業は楽に、かつ迅速に行なえる。

また、結露やカビの発生を防止できるので、壁面へのクロス貼りや、床面および天井面への断熱材の貼り付けが直貼りによって行なえる。
また、柱および梁には断熱処理を行なわず、外壁の外内断熱処理はコンクリート打設と同時に完了するので、コンクリート打設後の柱、梁、外壁への断熱処理作業が不要となる。

また、断熱および結露防止効果により、天井および床に通気用ふところを設ける必要がなく、その分、建築物の高さを低く抑えることができると共に、換気口を設ける必要もないので、作業効率が高められる。
配管および配線用ふところを設けた場合でも、配管および配線用ふところは通気用ふところよりも低いので、建築物の高さを低く抑えることができ、かつ、配管および配線作業が容易に行なえるようになる。

具体的な事例として、従来方法では工期が約４箇月かかっていた各階約２００平方メートルの鉄筋コンクリート３階建て建築物について、本発明の工法により、工期を約３箇月に短縮することができた。

第三の建築費低減効果は、工期短縮に伴う人件費の大幅削減と、建築物の高さを低く抑えることによるコンクリート材その他の材料費の削減と、外壁用の型枠が不要となることによる型枠費用の削減および解体後の型枠廃棄に伴う費用削減等により、得られる。
具体的な事例として、前記の、各階約２００平方メートルの鉄筋コンクリート３階建て建築物の場合、躯体工事の費用は従来工法より若干高くなったが、総工費では、人件費の大幅削減により約３パーセントの削減となった。

第四の環境対策効果は、断熱効果を高めたことによる冷暖房に要するエネルギー源の節減、工事に伴う騒音や交通渋滞等の問題の期間短縮、壁用型枠を使用しないことに起因する産業廃棄物としての廃棄型枠の減少等により、得られる。

本発明の一実施形態における建築物の躯体完成状態を示す斜視図である。同建築物の施工初期状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。２枚の軽量断熱板の連結状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。柱型枠と軽量断熱板との組立関係を示す平面図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。梁型枠と軽量断熱板との組立関係を示す側面図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の施工途中の状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。同建築物の次の施工状態を示す斜視図である。

符号の説明

１００最下階床
１０４コンクリート
１１０１階柱
１１２１階柱型枠
１２０１階壁
１２１１階壁配筋
１２２ａ、１２２ｂ１階軽量断熱板
１２３１階断熱板連結具
１３０１階梁
１３１１階梁配筋
１３２１階梁型枠
１５０１階天井
１５１１階天井配筋
１５２１階天井型枠
２１０２階柱
２２０２階壁
２３０２階梁
２５０２階天井

Claims

鉄筋コンクリート製の床（１００）、柱（１１０）、梁（１３０）、外壁（１２０）および天井（１５０）を有する鉄筋コンクリート建築物において、前記外壁は、所定間隔あけて連結具（１２３）で連結された２枚の軽量断熱板（１２２ａ、１２２ｂ）間にコンクリート（１０４）を打設して形成され、前記天井、梁および柱と外壁のコンクリート部分とが、天井スラブ型枠（１５２）、梁型枠（１３２）および柱型枠（１１２）と前記２枚の軽量断熱板間への一連のコンクリート打設により一体形成されていることを特徴とする鉄筋コンクリート建築物。
床の下には通気用のふところを設けず、下階層の天井を、そのまま上階層の床としたことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート建築物。
各階層の天井スラブ上に、配管および配線用のふところを設けたことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート建築物。
少なくとも最下階の床面と、最上階の天井面に断熱処理を施したことを特徴とする請求項２ないし３に記載の鉄筋コンクリート建築物。
最下階の床（１００）面上に柱（１１０）および外壁（１２０）の型枠組みを行なうにあたり、２枚の軽量断熱板（１２２ａ、１２２ｂ）を壁型枠代わりに用い、連結手段（１２３）により両断熱板を所定間隔あけて連結すると共に、両断熱板の側縁を柱型枠（１１２）で押さえて固定し、
続いて柱型枠の上部に連続して梁型枠組みおよび天井スラブ型枠組みを行なうにあたり、前記両断熱板の上縁を梁型枠（１３２）で押さえて固定し、天井スラブ型枠（１５２）、柱型枠および梁型枠内と両断熱板間とに一連のコンクリート打設を行ない、コンクリート養生硬化後、両断熱板を残してすべての型枠を解体することを特徴とする鉄筋コンクリート建築物の建築方法。
下階層の天井をそのまま上階層の床として、その上階層の床上に、上階層の柱（２１０）、外壁（２２０）、梁（２３０）および天井（２５０）を、下階層と同様に施工することを特徴とする請求項５に記載の鉄筋コンクリート建築物の建築方法。
下階層の天井スラブ上に、配管および配線用のふところを介して上階層の床を設け、その上階層の床上に、上階層の柱、外壁、梁および天井を、下階層と同様に施工することを特徴とする請求項５に記載の鉄筋コンクリート建築物の建築方法。