JP2007182719A - 建物の空間区画構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱吸収率の小さい内装部を有する壁、床及び天井等の建物の空間区画構造を提供すること。
【解決手段】壁10の内装部12には、内装部室内側より金属箔17と空気層16と石膏ボード15とが隣接して設けられている。室内側空間から壁の内装部に侵入する日射熱は、まず金属箔17で反射される。また、日射熱が金属箔17を通過した場合であっても、空気層16は熱容量が小さいので、室内側空間から侵入する日射熱によって暖まりにくい。その結果、金属箔17及び空気層16で日射熱の石膏ボード15への伝達を抑制することができ、壁10の内装部12の日射熱吸収率を低減することが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、壁、天井および床等、建物において空間を区画する空間区画構造に関するものである。
住宅などの建物における一般的な外壁は、室外側から室内側へと順番に、外装板、断熱材および内装下地材が配置されている。また、一般的な建物には、窓等の開口部が設けられている(特許文献1参照)。
このような一般的な建物においては、窓等の開口部から日射熱が侵入する。この侵入した日射熱は床の内装下地材に吸収・蓄積される。また、床又は壁からの反射および拡散分は、壁および天井の内装下地材に吸収・蓄積される。この内装下地材の日射熱の吸収・蓄積は、日射熱が強い夏期に特に顕著となる。内装下地材に吸収・蓄積された熱は、外気温が下がり始める時間帯から徐々に室内に放出されるが、この内装下地材からの輻射熱により、内装下地材表面付近の温度が室温より高くなるため、居住者は不快感を持つ。また、空気の熱容量や表面熱伝達量は小さいため、一度内装下地材に日射熱が蓄積されてしまうと、その熱を室内側の冷房や通風によって短時間で除去することは難しい。そのため、夜中まで内装下地材表面からの熱輻射が続き、室温の低下を妨げる原因となる場合もある。
窓等の開口部からの日射熱の侵入を低減することは、窓ガラスを日射遮蔽ガラスにする手段、窓にカーテンを備える手段、さらには庇を長くする手段等である程度は可能である(特許文献2参照)。しかし、眺望、採光の必要性等もあり、開口部からの日射熱の侵入を大幅に低減して内装下地材に吸収される熱量を小さくすることは難しい。
特開2004−293132号公報 特開2001−19470号公報
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、熱容量が小さい内装部を有する壁、床及び天井等の建物の空間区画構造を提供することを目的とする。
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。
本発明の建物の空間区画構造(壁10)は、建物の室外側に配置され、断熱層(断熱材14)を有する外装部(外装部11)と、前記外装部より室内側に配置された内装部(内装部12)とを備え、前記内装部は内装下地材(石膏ボード15)と前記内装下地材より室内側に配置された熱反射層(金属箔17)とその両者の間に配設された前記内装下地材より体積当たりの熱容量の小さい熱伝導抑止層(空気層16)とを有する。
この発明によれば、室内側空間に侵入した日射熱は、内装下地材より室内側に配置される熱反射層で反射されるので、内装下地材への日射熱の伝達を抑制することができる。ま
た、熱伝導抑止層は内装下地材より熱容量が小さいので、室内側空間から侵入する日射熱の熱伝導抑止層への蓄積量は小さく、熱伝導抑止層を介しての内装下地材への日射熱の伝達も抑制することができる。特に、本発明では、熱反射層が熱伝導抑止層よりも室内側に配置されていることにより、室内側空間から侵入する日射熱はまず熱反射層で反射される。これにより、内装部内に侵入する日射熱量自体を低減することができる。このように、上記熱反射層及び熱伝導抑止層で日射熱の内装下地材への伝達を抑制することができるので、内装部の日射熱の吸収率を小さくすることが可能となる。
前記内装下地材と前記熱伝導抑止層との間にさらに熱反射層を備えることが好ましい。これにより、室内側空間からの日射熱の侵入を二重の熱反射層で抑制することが可能になる。その結果、内装下地材への日射熱の伝達をより抑制することができ、内装部の日射熱の吸収率をさらに小さくすることが可能となる。
前記熱反射層は金属層であることが好ましい。金属を用いることにより、容易に熱反射性能の高い層を形成することができる。
前記熱伝導抑止層は空気層であることが好ましい。これにより、簡易な構成で伝導抑止層を構成することが可能となる。
また、本発明の建物の空間区画構造は、建物の室外側に配置された外装部と、前記外装部より室内側に配置された内装部とを備え、前記内装部は内装下地材と前記内装下地材より室内側に配置された熱反射層とその両者の間に配設された空気層とを有し、前記空気層は前記内装部の室内側空間と連通している。
空気層と室内側空間とを連通させるための手段としては、例えば、空気層と室内空間との間に介在する部材に連通路を設ける、もしくは空気層と室内空間との間に介在する部材に開口部を設ける等を採用することができる。
この発明によれば、室内側空間に侵入した日射熱は、内装下地材より室内側に配置される熱反射層で反射されるので、内装下地材への日射熱の伝達を抑制することができる。また、空気層は熱容量が小さいので、室内側空間から侵入する日射熱の空気層への蓄積量は小さくなり、空気層を介しての内装下地材への日射熱の伝達も抑制することができる。特に、本発明では、熱反射層が空気層よりも室内側に配置されていることにより、室内側空間から侵入する日射熱はまず熱反射層で反射される。これにより、内装部内に侵入する日射熱量自体を低減することができる。このように、上記熱反射層及び空気層で日射熱の内装下地材への伝達を抑制することができるので、内装部の日射熱の吸収率を小さくすることが可能となる。また、前記空気層は前記内装部の室内側空間と連通しているので、日射熱が空気層に到達した場合であっても、その熱が空気層内に籠ることが抑制される。その結果、空気層を介しての内装下地材への熱伝達をより抑制することができ、内装部の日射熱の吸収率をより小さくすることが可能となる。
前記内装下地材と前記空気層との間にさらに熱反射層を備えることが好ましい。これにより、室内側空間からの日射熱の侵入を二重の熱反射層で抑制することが可能になる。その結果、内装下地材への日射熱の伝達をより抑制することができ、内装部の日射熱の吸収率を更に小さくすることが可能となる。
前記熱反射層は金属層であることが好ましい。金属を用いることにより、容易に熱反射性能の高い層を形成することができる。
前記空気層内の空気を前記空気層と連通している室内側の空間に排出するための送風手
段(ファン21)をさらに備えることが好ましい。これにより、空気層内の空気を室内側空間に強制的に排出することができる。その結果、日射熱が空気層内に籠ることをより効果的に抑制することが可能となる。
前記空気層を備えた空間区画材を備えた建物においては、前記空気層には発光手段(LED23)が設置されていることが好ましい。これにより、内装部内の空間を建物の発光手段設置スペースとして有効に利用することができ、発光手段設置場所の省スペース化が可能になる。
前記発光手段はLEDであることが好ましい。LEDは発光時の発熱量が小さいので、発光手段を熱源とする空気層内の熱の滞留及び内装下地材への熱伝達を抑制することが可能となる。
前記空気層を備えた空間区画材を備えた建物においては、前記空気層を配線スペースとしていることが好ましい。これにより、内装部内の空間を電気・通信等の配線スペースとして有効に利用することができるので、配線設置場所の省スペース化が可能になる。
また、本発明では、室外側空間と室内側空間とを区画する空間区画部(壁10)を備えた建物において、前記空間区画部の室内側には、当該空間区画部の室内側から離間して熱反射層(金属膜117)を有するシート(シート118)が配設されている。この構成により、空間区画部の室内側に上述した空気層と熱反射層に相当するものを形成することができる。このような構成は現存する建物の内装部の室内側にも容易に適用することができる。その結果、新築の建物に対してのみならず現存の建物に対しても容易に熱吸収率の小さい内装部を有する建物をとすることができる。
[第1実施形態]
以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図1は本実施形態における建物の壁の構造の一部分を示す断面図である。図1に示すように、建物の空間を区画する壁10は建物の室外側に配置される外装部11と室内側に配置される内装部12とから構成されている。外装部11は、外装板としてのセラミックスを主成分とする材料からなる外壁材13と、外壁材13より内装部12側に配置されるグラスウールからなる断熱層としての断熱材14とから構成される。内装部12は、室外側から室内側に向けて、内装下地材としての石膏ボード15、熱伝導抑止層としての空気層16、熱反射層としての金属箔17および化粧板18を隣接させて構成されている。化粧板18は外観を保持するために表装材として用いられるものであり、薄い木材板が用いられている。また、金属箔17は厚さ約50μmのアルミニウムで形成されており、化粧板18に貼付されている。金属箔17が貼付された化粧板18はスペーサ19を介在させて石膏ボード15固定されており、これにより、石膏ボード15と金属箔17との間に空気層16が形成される。この空気層16は厚さ約10mm程度に設定されている。
以上詳述した本実施の形態は、以下の優れた効果を有する。
本実施形態では、石膏ボード15の室内空間側には石膏ボード15に隣接して空気層16および金属箔17が設けられている。そのため、室内側に侵入した日射熱はまず金属箔17で反射されるので、石膏ボード15への日射熱の伝達が抑制される。また、金属箔17と石膏ボード15との間に設けられている層は、石膏ボード15より熱容量の小さい、換言すると熱抵抗が大きい空気層16により形成されている。そのため、金属箔17で反射しきれずに日射熱が通過した場合であっても、空気層16において蓄積される日射熱量は小さく、空気層16を介しては石膏ボード15に熱が伝達されにくい。このように、内
装部12内に設けた金属箔17と空気層16という2種類の層で、石膏ボード15への日射熱の伝達を抑制し、その結果、内装部12全体の日射熱の吸収、蓄積量を低減することが可能となる。
石膏ボード15の室内側には金属箔17が設けられている。そのため、日射熱により、石膏ボード15にわずかに蓄熱がされた場合であっても、内装部12内から室内側空間への熱輻射が抑制される。その結果、夜間等外気温が下がり始める時間帯に内装部12からの放熱による室内側空間の温度上昇を抑制することも可能となる。また、内装部12から室内側空間への輻射熱を低減することにより、空調の効きを早めエネルギー効率を高めることができるという副次的効果もある。
本実施形態では、熱伝導抑止層が空気層16により構成されている。これにより、特別な材料を用いることなく簡易な構成で日射熱の伝導を抑止することが可能となる。
本実施形態では熱反射層としてアルミニウム製の金属箔17が用いられている。箔加工が容易な金属を用いることにより、熱反射性能の高い層を容易に形成することが可能になる。
本実施形態においては、石膏ボード15への日射熱の伝達を抑制する手段である空気層16、金属箔17は、従来からある内装下地材としての石膏ボード15より室内側に配置されている。そのため、リフォームにより現存の住宅に対し本実施形態の壁の内装構造を適用することも容易にできる。
[第2実施形態]
次に本発明を具体化した第2の実施形態について、図2を用いて説明する。図2は本実施形態における建物の壁面および天井の内装部の構造を示す断面図である。
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、内装部12は室外側から室内側に向けて石膏ボード15、空気層16、金属箔17および化粧板18を隣接させて構成されている。さらに、本実施形態の内装部12には、室内側空間と空気層16とを連通させるための連通路20が設けられている。この連通路20は金属箔17が添付された化粧板18の上端部と天井部分の内装部12端面との間、及び化粧板18の下端部と床部分の内装部12端面との間に設けられている。より詳しくは、壁部分の化粧板18の上下方向の長さが天井及び床面の間隔より若干短く形成され、壁部分の化粧板18の上下端をわずかに天井及び床面から離間させることにより連通路20が形成される。なお、この連通路20は、壁部分の上下端を天井及び床から離間させるという方法だけでなく、天井の端部を壁から離間させる、もしくは、壁や天井部分の化粧板18の一部に開口を設けることにより形成することもできる。
日射熱は金属箔17で反射されるが、日射熱の一部は金属箔17で反射しきれずに空気層16内に到達する場合がある。その場合、空気層16内には日射熱により、若干蓄熱がされ、空気層16内の空気温度は室内側空間の空気温度よりも高くなる。空気層16内と室内側空間との間で温度差が生じると、空気層16と室内側空間との間には連通路20を介しての空気の流れが生じる。
この第2の実施形態も、上記第1の実施形態と同様の優れた効果を有する。すなわち、内装部12内に設けられた金属箔17と空気層16という2種類の層で、内装部12全体の日射熱の吸収、蓄積量を低減することが可能となるとともに、内装部12から室内側空間への熱輻射も低減することが可能となる。
また、本実施形態では、室内側空間と空気層16とを連通させる連通路20が設けられており、室内側空間と空気層16内との間で空気が流通する。その結果、空気層16に到達した日射熱が空気層16内に籠ることを抑制することができ、空気層16を介しての石膏ボード15への熱伝達をより低減することが可能となる。
[第3実施形態]
次に本発明を具体化した第3の実施形態について、図3を用いて説明する。図3は本実施形態における建物の壁面および天井の内装部構造を示す断面図である。
本実施形態においては、第2の実施形態の構成に加えて、石膏ボード15に送風手段としてのファン21が設けられている。このファン21は、天井部分に開口により形成された一の連通路20と対向する位置に設けられている。そして、ファン21は、その作動により室内側空間と空気層16との間で空気を強制的に循環させる。
この第3の実施形態も第1および第2実施形態と同様の優れた効果を有する。さらに、本実施形態では、ファン21により強制的に室内側空間と空気層16との間で空気を循環させているため、日射熱が空気層16内に籠ることをより効果的に抑制することが可能となる。
なお、ファン21は、常時作動させてもよいし、スイッチによりオンオフ可能にしてもよい。また、空気層16内の温度が所定値以上になったときのみ作動するようにしてもよい。
[第4実施形態]
次に本発明を具体化した第4の実施形態について、図4を用いて説明する。図4は本実施形態における建物の天井部分の内装部構造を示す断面図である。
本実施形態においては、第2の実施形態の構成に加えて、石膏ボード15と金属箔17との間に形成されている空気層16に発光手段としてのLED23が設けられている。また、本実施形態では、天井部分は複数の化粧板18がスペーサ19を介して天井の石膏ボード15に固定されており、これら複数の化粧板18の端部どうしは相互に離間して配置されている。また、壁面に近接する化粧板18は、壁面との間を離間させて配置されている。そして、これらの離間により形成された隙間が連通路20を構成している。
LED23で発せられた光は、石膏ボード15及び金属箔17で反射され、天井部分に設けられた連通路20から室内側空間に放射される。
この第3の実施形態も第1および第2実施形態と同様の優れた効果を有する。更に本実施形態では、LED23を空気層16に配置することにより、天井の内装部12内を照明設置スペースとすることができ、照明設置場所の省スペース化が図れる。また、熱反射層には熱線だけでなく光の反射率も高いアルミニウム製の金属箔17が用いられているため、LED23からの光を効率よく反射することができる。
本実施形態では、光源としては発熱量の小さいLED23を用いているので、空気層16において光源を原因とする熱の滞留を抑制でき、また、石膏ボード15への熱伝達も抑制することができる。また、LED23によりわずかに空気層16内の空気が暖められたとしても、空気層16は天井部分の端部に設けられた連通路20を介して室内側空間と連通しているので、空気層16内にLED23を原因とする熱が籠ることが抑制される。
なお、本実施形態では、空気層16に照明を設置することで省スペース化を図ったが、
空気層16を電気・通信配線等のスペースとすることでも同様に省スペース化という効果を奏する。
[第5実施形態]
次に本発明を具体化した第5の実施形態について、図5を用いて説明する。図5は本実施形態における建物の壁面および天井の内装部構造を示す断面図である。
本実施形態においては、壁面及び天井の内装部分は石膏ボード15から構成されている。天井部分の石膏ボード15からは壁からわずかに離間した位置で床方向にわずかに突出した突出部24aが壁と平行に伸延している。天井部分の石膏ボード15には突出部24aと平行して更に突出部24b,24cが伸延している。
突出部24aからは、壁部分の石膏ボード15に沿って対向するように布製のシート118が張られている。また、突出部24aと突出部24bとの間、及び突出部24bと突出部24cとの間には、天井部分の石膏ボード15に対向するように布製のシート118が張られている。このシート118には、その一面に金属膜117が貼り付けられており、金属膜117が貼り付けられている側を石膏ボード15に対向させて配置されている。なお、図6においては構成の理解を容易にするため、金属膜117およびシート118は厚みを誇張して描かれている。
壁に対向して張られているシート118は、対向する壁よりも各辺が若干短く形成されている。また、シート118の上下端は、シート118の上辺及び下辺とほぼ長さの等しい棒25に鋲もしくは接着等で固定されている。上辺側の棒25には紐26が取り付けられており、この紐26を突出部24aに取り付けられているフック状の掛け具(図示せず)に引っ掛けることによりシート118が突出部24aから吊るされる。なお、突出部24aから吊るされたシート118には、その下辺側にも棒25が取り付けられているが、シート118は、下辺側の棒25が床面よりわずかに上方に離間して位置するように、突出部24aから吊るされる。その結果、下辺側の棒25の重みによりシート118が壁に沿ってまっすぐに張られる。
天井に対向して張られているシート118は、突出部24a,24b,24cの間隔より若干短い幅に形成されている。また、天井に対向して張られているシート118にも、突出部24a,24b,24cと対向する端辺にこれらの端辺と等しい長さの棒25が固定されている。そして、この棒25に取り付けられている紐26を突出部24a,24b,24cに取り付けられている図示せぬフック状の掛け具に引っ掛けることにより、天井に対向してシート118が張られる。
壁と対向して配置されるシート118は、壁からわずかに離間した突出部24aから吊るされているので、シート118と壁部分の石膏ボード15との間にはわずかに空隙116が形成される。また、シート118はその上辺に固定された棒25に取り付けられた紐26を突出部24aに取り付けられているフック状の掛け具に引っ掛けて吊るされているので、上辺に固定された棒25と突出部24aとの間にはわずかに隙間120が形成される。また、シート118は、下辺に固定されている棒25が床面よりわずかに上方に離間して位置するように吊るされるので、下辺側の棒25と床との間にも隙間120が形成される。
また、天井と対向して配置されるシート118についても、シート118はその端辺に固定された棒25に取り付けられた紐26を突出部24a,24b,24cに取り付けられているフック状の掛け具に引っ掛けて張られている。これにより、シート118と天井部分の石膏ボード15との間にはわずかに空隙116が形成されるとともに、端辺に固定
された棒25と突出部24a,24b,24cとの間にもわずかに隙間120が形成される。
この第5の実施形態も、上記第2の実施形態と同様の優れた効果を有する。すなわち、石膏ボード15とシート118との間に形成された空隙116が第2実施形態の空気層16の、シート118の石膏ボード15側に貼り付けられた金属膜117が金属箔17の、そして突出部24a,24b,24cとシート118の端辺に固定された棒25との間に形成された隙間120が連通路20の役割をする。これにより、壁及び天井にシートを張るという簡易な構成で第2実施形態と同様の効果を奏する。また、新築の建物に対してのみならず現存の建物に対しても容易に熱吸収率の低い内装部を有する建物をとすることができる。
[他の実施形態]
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。
上記第1から第4の実施形態では、金属箔17は空気層16と化粧板18との間にのみ設けられた。しかし、金属箔17を石膏ボード15と空気層16との間および空気層16と化粧板18との間の双方に設けてもよい。双方に設けることにより、日射熱の石膏ボード15への伝達を更に抑制することが可能となる。
上記第1から第4の実施形態では、熱反射層としてアルミニウム製の金属箔17を用いた。しかし、熱反射層として用いられる金属はアルミニウムに限定されるものではなく、金、銀、銅及びそれらの合金等を用いてもよい。また、熱反射層として用いられるものは金属に限定されるものではなく、ガラス、プラスチックに金属または金属化合物の薄膜層を設けた薄板又はフィルム、金属粉又は金属化合物粉を含有した塗料の薄膜層等を用いることもできる。
上記第1の実施形態では、伝導抑止層として空気層16を設けたが、空気層16に代えて熱抵抗が0.9[m2・K/W]以上の断熱材を用いてもよい。この場合にも、日射熱の石膏ボード15への伝達量を低減するという同様の効果を奏する。また、上記第1の実施形態においては、空気層16の厚さは約10mmとしたが、それ以上の厚みを設ければ日射熱の石膏ボード15への伝達量をより低減できることはもちろんである。
上記第1から第4の実施形態では、表装材には薄い木材製の化粧板18を用いたが、表装材は木材製の化粧板に限定されるものではなく、布、紙、更には熱容量が6[kJ/m2・K]以下の金属板等を用いることもできる。また、表装材の室内側表面は日射吸収率の低い白色系としたり金属箔を採用したりしてもよい。
上記第1から第4の実施形態においては、壁および天井の内装構造について説明した。しかし、同様の内装構造は床にも適用することが可能である。
第1実施形態における建物の壁面の内部構造の一部分を示す断面図。 第2実施形態における建物の壁面および天井の内装部構造を示す断面図。 第3実施形態における建物の壁面および天井の内装部構造を示す断面図。 第4実施形態における建物の天井の内装部構造を示す断面図。 第5実施形態における建物の壁面および天井の内装部構造を示す断面図。
符号の説明
10…壁、11…外装部、12…内装部、13…外壁材、14…断熱材、15…石膏ボード、16…空気層、17…金属層、18…化粧板、19…スペーサ。

Claims (12)

  1. 建物の室外側に配置され、断熱層を有する外装部と、
    前記外装部より室内側に配置された内装部とを備える建物の空間区画構造であって、
    前記内装部は内装下地材と前記内装下地材より室内側に配置された熱反射層とその両者の間に配設された前記内装下地材より体積当たりの熱容量の小さい熱伝導抑止層とを有することを特徴とする建物の空間区画構造。
  2. 前記内装下地材と前記熱伝導抑止層との間にさらに熱反射層を備えることを特徴とする請求項1に記載の建物の空間区画構造。
  3. 前記熱反射層は金属層であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の建物の空間区画構造。
  4. 前記熱伝導抑止層は空気層であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の建物の空間区画構造。
  5. 建物の室外側に配置された外装部と、
    前記外装部より室内側に配置された内装部とを備える建物の空間区画構造であって、
    前記内装部は内装下地材と前記内装下地材より室内側に配置された熱反射層とその両者の間に配設された空気層とを有し、
    前記空気層は前記内装部の室内側空間と連通していることを特徴とする建物の空間区画構造。
  6. 前記内装下地材と前記空気層との間にさらに熱反射層を備えることを特徴とする請求項5に記載の建物の空間区画構造。
  7. 前記熱反射層は金属層であることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の建物の空間区画構造。
  8. 前記空気層内の空気を前記空気層と連通している室内側の空間に排出するための送風手段をさらに備えることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれかに記載の建物の空間区画構造。
  9. 請求項4から請求項8のいずれかに記載の建物の空間区画構造を備えた建物において、前記空気層には発光手段が設置されていることを特徴とする建物。
  10. 前記発光手段はLEDであることを特徴とする請求項9に記載の建物。
  11. 請求項4から請求項10のいずれかに記載の建物の空間区画構造を備えた建物において、前記空気層を配線スペースとしていることを特徴とする建物。
  12. 室外側空間と室内側空間とを区画する空間区画部を備えた建物において、前記空間区画部の室内側には、当該空間区画部の室内側から離間して熱反射層を有するシートが配設されていることを特徴とする建物。

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