JP2007039882A - 断熱防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 下地材から透湿してきた湿気を充分に放湿することができると共に、湿気に対する通気抵抗が低い通気層を備える建築物の断熱防水構造を提供すること。
【解決手段】 建築物の断熱防水構造１は、下地材１１と、下地材１１に当接する錐台形状の突起１２１が複数形成されたシート部１２２を有し、シート部１２２と下地材１１との間で突起１２１の外面によって通気部１２３が画成される通気層１２と、通気層１２のシート部１２２に面して設けられた断熱層１３と、断熱層１３の外表面１３Ａに設けられた防水層１４と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物の断熱防水構造に関するものである。

住環境の向上や温暖化防止のために、外断熱化をはじめとする建築物の断熱性向上が求められている。また、建築物の防水は、建築物の寿命に大きな影響を与える重要な要素である。

建築物の断熱や防水に関する技術の一つとして、ベランダ、バルコニーや屋根の断熱防水構造が挙げられる。この断熱防水構造には、例えばコンクリート、ＡＬＣ板、合板などの下地面の上に断熱層、防水層、表面層を設けた構造があるが、このような構造の場合、室内より透湿してきた湿気が室内外の温度差によって天井裏と下地面との間の空間で多湿となり、場合によって結露して下地面を濡らすことがある。また、結露しないまでも下地面を透湿して断熱層との間に結露を生じることがある。さらに、工事の途中で建築現場が雨に濡れたときには、乾燥するまで工事を延期しなければならないこともある。

このような結露の対策として、断熱材に通気溝を設けたり（特許文献１及び２参照）、断熱層と下地材との間に配したポリスチレン樹脂板に通気溝を設けたりすることで（特許文献３参照）、下地材と断熱層との間で生じた水分を逃がすことが知られている。また、下地材と断熱層との間に通気性のある不織布層を設けることが知られている（特許文献４参照）。
特開平９−２２８５７２号公報 特開平３−２４５５号公報 特開２００１−９８６３９号公報 特開２０００−１８６３８０号公報

しかしながら、従来から知られている通気溝を設けた層や通気性のある不織布層を設けても、通気が充分に行われないという問題があった。例えば、特許文献１〜３に記載された構造では、断熱材や樹脂板が下地材と接触する面積（すなわち、断熱材や樹脂板の通気溝以外の部分が下地材と接触する面積）の比率が大きいため、室内より透湿してきた湿気が抜けにくいという問題があった。そこで、通気溝を大きくすることで接触する面積を減らすことが考えられるが、断熱材や樹脂板の耐荷重性が低下するため、設定できる通気溝の大きさには限度があった。

また、特許文献４に記載された構造では、不織布層の全面が下地材と接触する構造になるだけでなく、湿気に対する不織布層の通気抵抗が高いという問題があった。そこで、低密度の不織布を使用することで通気抵抗を低くすることが考えられるが、不織布層の耐荷重性が低下するという問題があった。さらに、下地面と天井裏との間の空間の空気が多湿化し、場合によっては下地面に結露を生じるため、改善が望まれていた。

本発明は上述の知見に基づいてなされたものであり、下地材から透湿してきた湿気、あるいは下地材と天井板との間の空間の湿気を充分に放湿することができると共に、湿気に対する通気抵抗が低い通気層を備える建築物の断熱防水構造を提供することを目的とする。

本発明に係る建築物の断熱防水構造は、下地材と、上記下地材に当接する錐台形状の突起が複数形成されたシート部を有し、上記シート部と上記下地材との間で上記突起の外面によって通気部が画成される通気層と、上記通気層のシート部に面して設けられた断熱層と、上記断熱層の外表面に設けられた防水層と、を備える。

また、本発明に係る建築物の断熱防水構造は、断熱層と、上記断熱層との間に空間をおいて設けられた下地材と、上記下地材と当接する中間層と、錐台形状の突起が複数形成されたシート部を有し、上記シート部と上記中間層との間で上記突起の外面によって通気部が画成された通気層と、上記シート部の外表面に設けられた防水層と、上記下地材と上記中間層とを貫通すると共に上記空間と上記通気部とを連通させる通気孔と、を備える。

本発明に係る建築物の断熱防水構造によれば、従来の断熱材や樹脂板に溝を設けた場合と比べて、通気部の体積を大きくすることができる。そのため、下地材から透湿してきた湿気を充分に放湿することができると共に、湿気に対する通気抵抗が低く、乾きやすい断熱防水構造を得ることができる。特に、通気孔を設けた構成とした場合には、当該空間において多湿化した空気を効果的に外部へ拡散することができる。

また、上記下地材は、基部と、上記基部に対して上方に向けて形成された立ち上がり部を有し、上記通気層のシート部の少なくとも一部が上記立ち上がり部に沿うように屈曲された脱気部として設けられる構成としても良い。このように構成することで、断熱防水構造の側面が塞がれる箇所に設ける場合であっても、湿気を外気へ放湿することができる。

本発明によれば、通気層を構成するシート部に下地材に当接する錐台形状の突起を複数形成することで、シート部と下地材との間で突起の外面によって通気部が画成されるため、下地材から透湿してきた湿気、あるいは下地面と天井板との間の空間の湿気を充分に放湿することができると共に、湿気に対する通気抵抗が低い通気層を備える建築物の断熱防水構造を得ることができる。

以下、本発明に係る断熱防水構造の実施の形態として、一般家屋、マンションやビルのベランダ、屋根、屋上等に用いられる断熱防水構造を添付図面に基づいて説明する。なお、同一要素又は同一機能を有する要素は同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。

まず、図１から図３を用いて、本発明の第１の実施形態に係る断熱防水構造を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る建築物の断熱防水構造の断面図である。図１では、天井板５０によって居室空間６０と隔てられた空間４０（建築物の天井裏に相当）を覆うように、柱や骨組などの構造部材（図示せず）を介して断熱防水構造１が設けられた場合を示している。図１の断熱防水構造１は、建築物の下地材１１と、下地材１１に当接する突起１２１が複数形成されたシート部１２２を有する通気層１２と、通気層１２のシート部１２２に面して設けられた断熱層１３と、断熱層１３の外表面１３Ａに設けられた防水層１４と、を備える。また、防水層１４の外表面１４Ａには、任意の層である表面層１５が設けられている。

下地材１１は、ＡＬＣ板（軽量発泡コンクリート）、合板、石膏ボード、建築物に打設されるコンクリート等によって形成されている。なお、下地材１１を形成するために、マンションやビルの屋上ではコンクリートが広く用いられるが、一般家屋のベランダやバルコニーでは、石膏ボードに合板を張り合わせたものなどを用いることができる。

通気層１２は、施工時の可撓性と施工後の耐荷重性を兼ね備えた非浸透性のプラスチック材料で構成される層で、燃焼時に有害ガスを発生しないポリオレフィン樹脂が好ましく用いられる。さらに好ましくは、耐荷重性に優れたポリプロピレン樹脂が用いられる。また、この通気層には、例えば、平面圧縮強度が１２０〜４７００ｋＮ／ｍ^２、目付けが１５０〜１０００ｇ／ｍ^２の材料を用いることができる。

通気層１２は、複数の突起１２１と、平面状のシート部１２２と、通気部１２３とを備えており、図１に示されるように下地材１１に対してビスやアンカー等の固定手段１２Ｆによって固定されている。突起１２１は、シート部１２２の片面全体にわたって形成されており、突起１２１の先端部１２１ａは下地材１１に当接している。また、通気部１２３は、シート部１２２と下地材１１との間で突起１２１の外面によって画成され、室内より透湿して下地材１１から発した湿気を断熱防水構造１の側方から外部へ抜くことができるようにされている。

図２は、突起１２１が設けられている面から見た通気層１２の平面図であり、図３は、図２のIII-III線における通気層１２の断面図である。これらの図に示されるように、突起１２１の配置は千鳥格子状であり（図２参照）、突起１２１は、先端部１２１ａの幅Ａを基部１２１ｂの幅Ｂよりも小さくした中空の円錐台形状とされている（図３参照）。また、図２の領域Ｔ（３つの先端部１２１ａの中心Ｐによって画成される長方形の領域）において、先端部１２１ａが下地材１１を覆う面積の割合として算出した数値をカバー率としたとき、カバー率は３０％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることがより好ましい。なお、このカバー率は、先端部１つ当たりの換算で先端部１２１ａが下地材１１を覆う割合に等しい。

このような通気層１２としては、下記の仕様のシングルコーン（宇部日東化成株式会社製）を好適に用いることができる。
（材質） ポリプロピレン樹脂
（突起形状） 中空円錐台
（配置） 千鳥格子
（先端部径） φ２ｍｍ
（基部径） φ６ｍｍ
（先端部中心間隔Ｅ） ８ｍｍ
（突起の山高さ） ６ｍｍ
（シート厚さ） ［シート部］０．５ｍｍ
［突起もしくはその近傍における最薄部］０．３ｍｍ
（先端部間の最短距離に対する基部間の最短距離の比） 距離Ｃ：距離Ｄ＝３：１
（平面圧縮強度） 約１７００ｋＮ／ｍ^２
（重量） ４８０ｇ／ｍ^２

なお、上記仕様のシングルコーンを用いた場合、１つの先端部１２１ａが占める面積は約１３ｍｍ^２となり、カバー率は約６％となる。

断熱層１３は、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレンなどの樹脂製発泡板であり、通気層１２のシート部１２２に固定されている。このような断熱層１３は、例えば、厚さ３０ｍｍのポリスチレンフォームをシート部１２２に固定することで設けることができる。

防水層１４は、樹脂シート、ＦＲＰシート等の材料から構成され、断熱層１３の外表面１３Ａに固定されている。このような防水層１４としては、例えば、厚さ１．２ｍｍのガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂板を用いることができる。なお、表面層１５を省略してガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂板を表面材として用いる場合には、水酸化アルミニウム入りとすることにより、難燃性を付与したものを用いることが好ましい。

表面層１５は、現場打ちコンクリート層、コンクリート板、タイル、不燃材などから構成され、防水層１４の外表面１４Ａに接着することで固定されている。この表面層１５は、主に表面保護や装飾のために設けられるものであり、例えば、タイル（株式会社大東製）を用いることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る建築物の断熱防水構造を説明する。図４は、第２の実施形態に係る断熱防水構造の断面図である。この断熱防水構造１０１は、通気孔１７１を備えている点で第１の実施形態に係る断熱防水構造１と異なり、積層される層の順序も断熱防水構造１のものとは異なっている。

図４では、居室空間６０と外部との境界となる天井板５０に断熱防水構造１０１が設けられた場合を示している。この断熱防水構造１０１は、断熱層１１３と、断熱層１１３との間に空間１４０をおいて設けられた下地材１１と、下地材１１と当接する中間層１５１と、シート部１２２と中間層１５１との間で通気部１２３が画成された通気層１２と、シート部１２２の外表面１２２Ａに設けられた防水層１４と、空間１４０と通気部１２３とを連通させる通気孔１７１と、を備える。なお、図４に示す断熱防水構造１０１は、任意の構成として、中間層１５１と通気層１２との間に設けられた耐水板材１６１と、防水層１４の外表面１４Ａに設けられた表面層１５とを備えている。

ここで、下地層１１、通気層１２、防水層１４及び表面層１５については、第１の実施形態の場合と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。なお、通気層１２は、錐台形状の突起１２１が複数形成されたシート部１２２を有する点で第１の実施形態の場合と同様であるが、本実施形態では、突起１２１の外面によって通気部１２３が画成される位置が、シート部１２２と下地層１１との間ではなく、シート部１２２と中間層１５１との間となる点で異なる。また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ビスやアンカー等の固定手段（図示せず）によって、通気層１２を他の層に対して固定するようにしても良い。

断熱層１１３は、第１の実施形態に係る断熱防水構造１の断熱層１３と同様に断熱の機能を有する層であり、天井板５０に対して接着等の手段により固定されていても良い。この断熱層１１３は、ガラスウール、ロックウール、セルローズファイバーなどでの材料構成することができる。特にガラスウール、ロックウールは、無機繊維であるため、不燃性に優れており断熱層として好適に用いることができる。また、空間１４０は、柱や骨組などの構造部材（図示せず）によって断熱層１１３と下地材１１との間で形成される。なお、断熱層１１３と下地材１１との間の間隔は特に限定されない。

中間層１５１は、発泡樹脂などの材料で形成される層である。図４では、中間層１５１として、表面層１５が水平面に対して傾斜する外表面１５１Ａを有する勾配形成材を用いた場合を示している。なお、中間層１５１は、断熱の機能を有する断熱層として構成しても良い。

耐水板材１６１は、第１の実施形態における防水層１４と同様に樹脂シート、ＦＲＰシート等の材料から構成され、中間層１５１の外表面１５１Ａにビスやアンカー等（図示せず）で固定されている。なお、中間層１５１そのものが十分な耐水性や耐荷重性を有している場合には、耐水板材１６１は省略しても良い。

通気孔１７１は、下地材１１と中間層１５１とを貫通すると共に空間１４０と通気部１２３とを連通させている。なお、図４に示される形態では、耐水板材１６１を設けた構成としているため、通気孔１７１は耐水板材１６１も貫通している。通気孔１７１の数及び形成位置は特に限定されないが、空間１４０において多湿化した空気を外部へ拡散するために十分な態様であれば良い。このような構成とすることで、空間１４０において多湿化した空気を効果的に外部へ拡散することができる。

続いて、図５及び図６を用いて、本発明の第３の実施形態に係る断熱防水構造を説明する。第３の実施形態に係る断熱防水構造２では、下地材１１が基部１１ａと、基部１１ａに対して上方に向けて形成された立ち上がり部を有し立ち上がり部１１１を有している。また、通気層１２のシート部１２１の少なくとも一部が立ち上がり部１１１に沿うように屈曲されることで、脱気部１２５として設けられている。さらに、脱気部１２５の端面１２５ａを上方より覆うカバー部２１が設けられており、これらの点で断熱防水構造２は第１及び第２の実施形態に係る断熱防水構造と異なる。

図５は本発明の第３の実施形態に係る断熱防水構造を家屋のベランダに適用した場合を示す外観斜視図であり、図６は図５のVI−VI線における断面図である。図５に示されるように、空間４０、天井板５０及び居室空間６０の外面側に位置する下地材１１の立ち上がり部１１１はベランダの側壁として形成されている。図６に示されるように、通気層１２のシート部１２２は、その一部が立ち上がり部１１１に沿うように屈曲され、突起１２１の先端部１２１ａが立ち上がり部１１１に当接している。シート部１２２は、脱気部１２５においても他の部分と同様に、突起１２１が千鳥格子状に形成されているため、脱気部１２５は通気部１２３と連通している。また、カバー部２１は、非浸透性のプラスチックなどの材料から構成され、脱気部１２５の端面１２５ａを上方より覆うと共に、湿気を通気口２１ａから外気へ放湿できるように設けられている。さらに、図５に示されるように、カバー部２１の通気口２１ａ以外は保護層３１で覆うことで、通気層１２の脱気部１２５へ雨水が浸入することを防いでいる。

なお、図６では、立ち上がり部１１１、脱気部１２５等を除く断熱防水構造の基本的な構成を第１の実施形態と同様のものとした場合を示しているが、これを第２の実施形態の基本構成と置き換えても良い。

以上に説明した本発明の断熱防水構造の効果について説明する。

本発明の断熱防水構造では、通気層を構成するシート部に下地材に当接する錐台形状の突起が複数形成され、シート部と下地材との間で突起の外面によって通気部が画成される。これにより、従来の断熱材や樹脂板に溝を設けた場合と比べて、通気部の体積を大きくすることができるため、下地材から透湿してきた湿気を充分に放湿することができると共に、湿気に対する通気抵抗が低く、下地材が乾きやすい断熱防水構造を得ることができる。特に、第２の実施形態に係る構成のように、断熱層と下地層との間の空間を通気部と連通させる通気孔を設けた構成とした場合には、当該空間において多湿化した空気を効果的に外部へ拡散することができる。

また、下地材は基部と、基部に対して上方に向けて形成された立ち上がり部を有し、通気層のシート部の少なくとも一部を立ち上がり部に沿うように屈曲された脱気部として設けることで、断熱防水構造の側面が塞がれる箇所に設けられる場合であっても、湿気を外気へ放湿することができる。

さらに、脱気部の端面を上方より覆うカバー部を設けることで、雨水が脱気部の端面から浸入することを防ぐと共に、室内より透湿して脱気部を経由した湿気を外部に逃がすことができる。

また、通気層を構成するシート部に形成された突起の断面において、先端部の幅を基部の幅より小さくすることで、通気層が下地材と接触する面積を小さくできる。すなわち、通気層の空間部分（通気部）と下地材との接触面積を大きくすることができる。そのため、従来の断熱材や樹脂板に溝を設けた場合と比べて、下地材から透湿してきた湿気を通気部に放湿させることができる。

さらに、通気層を構成するシート部と突起にポリプロピレン等の軽量で可撓性がある材料を平面圧縮強度の高い形状で用いることで、軽量であるために持ち運びと施工が容易というだけでなく、断熱防水構造の上面に加わる荷重に対して充分な強度を有する通気層を設けることができる。また、突起を中空の円錐台や角錐台の形状とした場合、突起を重ね合わせることでシート部を容易にパイプ状にすることができるため、持ち運びと施工が容易である。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。具体的には、本発明の断熱防水構造の構成は、次のようにすることができる。

通気層１２の突起１２１は、錐台形状、すなわち錐体を底面に平行な面で切った形状であれば良く、円錐台でも角錐台でも良い。また、突起１２１の配置も千鳥格子状に限定されず、例えば、縦横方向に一定に並んだ格子状でも良い。

図１では、断熱層１３の表面を平坦に形成した場合を示しているが、断熱防水構造１の表面に雨水が溜まった時などに水を排水溝（図示せず）に流しやすくするため、図４の中間層１１３のようにいずれかの層（例えば、断熱層１３）の表面を傾斜面として、水平面に対して表面層が傾斜するようにしても良い。一方、図４では中間層１１３として勾配形成材を設けた場合を示しているが、中間層を構成する材料は、外表面１５１Ａを平坦にしたものを用いても良い。

さらに、防水層１４は、樹脂シートやＦＲＰシートといったシートとして設けるのではなく、防水性の塗料を断熱層１３の外表面１３Ａに塗布することで設けてもよい。同様に、表面層１５も、防水層１４とした樹脂シートやＦＲＰシートの外表面１４Ａに塗料を塗布することで設けても良い。

また、図６に示される下地材１１において、基部１１ａと立ち上がり部１１１とは、一体で構成しても、それぞれ別部材として構成しても良い。

本発明の第１の実施形態に係る断熱防水構造の断面図である。 突起が設けられている面から見た通気層の平面図である。 図２のIII-III線における通気層の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る断熱防水構造の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る断熱防水構造の外観斜視図である。 図５のVI−VI線における断熱防水構造の断面図である。

符号の説明

１，２，１０１…断熱防水構造、１１…下地材、１２…通気層、１３，１１３…断熱層、１４…防水層、１５…表面層、２１…カバー部、４０，１４０…空間、５０…天井板、６０…居室空間、１１１…立ち上がり部、１２１…突起、１２２…シート部、１２３…通気部、１２５…脱気部、１５１…中間層（勾配形成材）、１６１…耐水板材、１７１…通気孔。

Claims (3)

1. 下地材と、
   前記下地材に当接する錐台形状の突起が複数形成されたシート部を有し、前記シート部と前記下地材との間で前記突起の外面によって通気部が画成された通気層と、
   前記通気層のシート部に面して設けられた断熱層と、
   前記断熱層の外表面に設けられた防水層と、
   を備える建築物の断熱防水構造。
2. 断熱層と、
   前記断熱層との間に空間をおいて設けられた下地材と、
   前記下地材と当接する中間層と、
   錐台形状の突起が複数形成されたシート部を有し、前記シート部と前記中間層との間で前記突起の外面によって通気部が画成される通気層と、
   前記シート部の外表面に設けられた防水層と、
   前記下地材と前記中間層とを貫通すると共に前記空間と前記通気部とを連通させる通気孔と、
   を備える建築物の断熱防水構造。
3. 前記下地材は、基部と、前記基部に対して上方に向けて形成された立ち上がり部を有し、
   前記通気層のシート部の少なくとも一部が前記立ち上がり部に沿うように屈曲された脱気部として設けられていることを特徴とする請求項１及び２に記載の建築物の断熱防水構造。

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