JP2007285086A - 鉄筋コンクリート造外断熱建物の外壁構造、及び使用する断熱支持パネル - Google Patents

鉄筋コンクリート造外断熱建物の外壁構造、及び使用する断熱支持パネル Download PDF

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    • E04B1/003Balconies; Decks
    • E04B1/0038Anchoring devices specially adapted therefor with means for preventing cold bridging

Abstract

【課題】 鉄筋コンクリート外断熱建物に対し、鉄筋コンクリートバルコニーや鉄筋コンクリート袖壁を、熱橋作用を抑制して、且つ、コンクリート躯体に対して、二次構造物として自在に突出付設する。

【解決手段】 複合パネル2でコンクリート外壁Wを外断熱被覆し、鉄筋コンクリート袖壁5や鉄筋コンクリートバルコニー床スラブSBを、断熱層3B(4B)に支持用Z筋1を貫通保持した断熱支持パネル3(4)によって、コンクリート外壁Wと熱遮断してZ筋1群のみによって片持ち支持する。

【選択図】 図1

Description

本発明は、鉄筋コンクリート造外断熱建物に、バルコニー、庇、外廊下など(以下、本明細書中ではバルコニーと称する)と、バルコニー袖壁、ポーチ袖壁、外壁から突出する化粧壁など(以下、本明細書中では袖壁と称する)とを、コンクリート躯体の外壁に片持ち形式で構築した外壁構造と、これら、バルコニー、及び袖壁を構築するための支持鉄筋を備えた断熱支持パネルとに関するものであり、建築の技術分野に属するものである。
鉄筋コンクリート造の外断熱建物は、コンクリート躯体の外面を断熱層で被覆するため、太陽日射のコンクリート躯体への熱応力が微小となって、コンクリート躯体のひび割れが抑制出来ること、コンクリート躯体が空気に接触しないために、コンクリートの中性化が抑制出来、鉄筋棒鋼の腐蝕が防止出来て建物の耐久性が向上すること、更には、建物内の温度環境が好適に維持出来ると共に、結露が少なくて、カビ、ダニの発生が抑制出来、健康面でも優れた住環境が提供出来るため、高性能の耐久性建物として評価されている。
しかし、建物外壁より、鉄筋コンクリートバルコニー、及び鉄筋コンクリート袖壁を突出形成する外断熱建物にあっては、鉄筋コンクリートバルコニー床スラブ及び鉄筋コンクリート袖壁が建物躯体内部への熱橋となるため、外断熱鉄筋コンクリート建物にあって、鉄筋コンクリートバルコニーの床スラブや、鉄筋コンクリート袖壁からのコンクリート躯体への熱橋作用の抑制は、強く望まれており、該問題の解決手段としては、既に、バルコニー床スラブの熱橋低減手段としては、図8に示す従来例1が、コンクリート袖壁の熱橋低減手段としては、図9に示す工法が提案されている。
図8に示す従来例1は、特許文献1中で従来例1として挙げられたものであって、図8(A)はバルコニー側面図であり、図8(B)は使用する支持鉄筋ユニットの側面図、図8(C)は鉄筋ユニットの平面図である。
従来例1(図8)のバルコニー床スラブに於ける熱橋抑制手段は、図8(B),(C)に示す如く、断熱材上部に多数の長尺連結鉄筋群を串刺し状態で並列配置すると共に、断熱材下部には圧縮用鉄筋群を配置し、各圧縮用鉄筋の両端の支圧板を断熱材から突出させると共に、各ラチス筋を圧縮用鉄筋の近傍に配置して、ラチス筋の両側延長部を断熱材上部の長尺連結鉄筋間に並列延出した熱橋低減ユニットを、図8(A)に示す如く、バルコニー用型枠と住戸躯体用型枠とに差渡し状に配置して、コンクリート打設によりコンクリートバルコニーを熱橋低減用鉄筋ユニットで支持するものである。
また、図9は、コンクリート袖壁からの熱橋抑制手段であって、非特許文献に挙げられたものであり、図9(A)は、従来例2の横断面図、図9(B)は従来例3の横断面図、図9(C)は、従来例2,3に共通する基礎部の説明図である。
即ち、図9(A)の従来例2にあっては、コンクリート袖壁の全外周を、コンクリート外壁同様に、断熱被覆用の複合パネルで被覆するものであり、図9(B)の従来例3にあっては、コンクリート外壁は複合パネルで断熱被覆するが、コンクリート外壁から突出した袖壁は、外断熱被覆することなく、コンクリート躯体内側、即ち、外壁の内側の、コンクリート袖壁からの熱橋作用を受ける部位に断熱材を貼着して、断熱機能を補強するものである。
特開2005−188036号公報 北海道外断熱協議会発行「2003年版、RC造外断熱工法ハンドブック、第40〜47頁:熱損失係数の計算」の項
従来例1の鉄筋コンクリートバルコニーの構築にあっては、断熱材に多くの連続鉄筋、圧縮鉄筋を並列配置しているため、熱橋低減用鉄筋ユニットが嵩張る複雑な形状であって、効率的な運搬及び保管が出来ない。
また、バルコニー等の跳ね出し部は、大きさ、及び形状も様々であって、対応する鉄筋ユニットの準備が困難である。
しかも、型枠組み時には、住戸躯体側に配筋された鉄筋が邪魔になって、熱橋低減用鉄筋ユニットの配置、及び配筋固定が困難であり、バルコニー型枠及び住戸躯体型枠内での配筋組立てが困難、且つ煩雑な作業となる。
また、バルコニー床スラブと住戸躯体との境界面に熱橋低減用鉄筋ユニットを配置し、コンクリート躯体構築後に、コンクリート外壁に断熱材を張着する後貼り工法の外断熱建物となるため、汎用性が無い。
また、従来例2の、鉄筋コンクリート袖壁の構築手段にあっては、図9(A)に示す如く、袖壁の両側面、及び先端面、即ち、袖壁の全外周面を複合パネルで被覆するため、袖壁は外壁同様の外断熱構造とはなるが、袖壁の厚さが大きくなる欠陥があり、複合パネルの、袖壁の形態に対応した貼着、特に、先端面の貼着、の作業性が悪く、複合パネルの貼着施工によってコスト高となる。
また、従来例3の、鉄筋コンクリート袖壁の構築手段にあっては、図9(B)に示す如く、袖壁は、複合パネルで被覆しないために、厚さが薄く出来るが、袖壁の熱橋を抑制するために、コンクリート躯体内面に断熱補強材を貼着することとなり、コンクリート躯体内での断熱補強では、熱橋の低減が25%程度しか期待出来ず、従来例2(図9(A))より熱橋低減率が低い。
そして、コンクリート躯体内面には、断熱補強材による段差が生じ、内装仕上げに際しては、断熱補強材の段差を解消するための、内装材貼着下地の施工も必要となり、内装仕上げの面での施工数、及びコストが増加する。
また、図9(C)に示す如く、従来例2も従来例3も、共に、袖壁は耐力壁であって、袖壁の軸力(鉛直力)を土中の基礎梁に伝達するため、袖壁は、耐力壁としての厚さ(標準:180mm)が必要で、軸力を下方に伝達するため、袖壁に開口部(化粧窓)は配置出来ない。
しかも、袖壁は、土中の基礎梁に連続するため、土中に埋設する大径の排水管の配管施工も煩雑となる。
本発明は、これら従来例1,2,3の問題点を、一挙に解決、又は改善するものであって、鉄筋コンクリートのバルコニー床スラブ、及び鉄筋コンクリート袖壁を、共に、コンクリート躯体に、熱橋作用を抑制して片持ち支持するものであって、外断熱鉄筋コンクリート建物から突出するバルコニー及び袖壁を合理的に構築する技術を提供するものである。
本願の鉄筋コンクリート造外断熱建物の外壁構造の発明は、例えば図1に示す如く、鉄筋コンクリート造外断熱建物のコンクリート外壁Wから、鉄筋コンクリートのバルコニー床スラブSB、及び鉄筋コンクリートの袖壁5を、片持ち支持形態で突出付設した外壁構造であって、外壁Wは、断熱層2Bと外装下地材2Aとを層着した複合パネル2によって外断熱被覆し、バルコニー床スラブSBは、基端Bb全面を横長の断熱層4Bで外壁表面Wfと熱的に遮断すると共に、断熱層4Bを貫通するZ筋1の一半の突出部APをコンクリート躯体CF内に、他半の突出部BPをバルコニー床スラブSB内に固定して片持ち支持し、袖壁5は、基端5b全面を縦長の断熱層3Bで外壁表面Wfと熱的に遮断すると共に、断熱層3Bを貫通するZ筋1の一半の突出部APをコンクリート躯体CF内に、他半の突出部BPを袖壁5内に固定して片持ち支持したしたものである。
この場合、断熱層3B,4Bは、発泡プラスチック系断熱層であれば良く、典型的には、JISA9511の発泡断熱材である。
また、Z筋1は、被支持体側、即ち、バルコニーB又は袖壁5側から支持体側、即ち、コンクリート躯体CF側に亘って延出し、且つ、被支持体を片持ち支持する支持鉄棒であれば良く、単本形態でも良いが、典型的には、図7(B)に示す、3本の鉄筋を一体化したトラス形態である。
そして、Z筋1の配置間隔、筋径、配置本数等は、構造計算を基に適宜決定すれば良いが、型枠組みの配筋作業性の観点から、少数のZ筋1を大間隔で配置するのが好ましい。
また、バルコニーBも、袖壁5も、Z筋1のみで片持ち支持するため、構造力学的には、バルコニーBと、袖壁5とは無干渉とするのが好ましいが、袖壁5とバルコニー床スラブSBとを隣接連続配置する場合にあっては、バルコニー床スラブSBの長辺方向上端筋を袖壁5内に延出して、両者の隣接部でのコンクリートひび割れを抑制することも可能である。
従って、本発明の外壁構造にあっては、鉄筋コンクリートの、バルコニー床スラブSB及び袖壁5が、共に、断熱層4B,3Bで熱遮断され、バルコニー床スラブSB及び袖壁5からコンクリート躯体CFへの熱橋ルートは、外気→バルコニー床スラブ、及び袖壁のコンクリート→Z筋→コンクリート躯体→居室内、のルートのみとなり、コンクリート躯体CF内への外部からの熱橋作用が顕著に抑制出来る。
そして、コンクリート躯体CFの外壁W全面が複合パネル2で外断熱被覆されているため、バルコニー床スラブSB及び袖壁5を外壁Wから突出付設しているにも関わらず、優れた外断熱機能を備えた外壁構造となる。
また、鉄筋コンクリートの、バルコニー床スラブSB、及び袖壁5は、コンクリート躯体CFと独立してZ筋1群のみによって片持ち支持されるため、バルコニー床スラブSB及び袖壁5の形態が自在に設計出来、袖壁5に意匠上の開口部すら配置出来、建築物としての設計の自由度が大となる。
また、外壁構造の発明にあっては、Z筋1は、図7(B)に示す如く、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとを、水平上辺部1U´、中間傾斜部1S及び水平下辺部1D´から成るZトラス筋1Mで、上下方向に応力中心距離L15
を保って一体化固着したものが好ましい。
この場合、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとが、上下に必要応力中心距離L15(標準:92mm)を保って一体化しているため、引張り応力用の上端筋と圧縮応力用の下端筋とを、別個独立的に配置する場合に比べて、遥かに大きな支持力(構造計算上:3.64倍)を発揮し、Z筋1の配置間隔が、図1の実施例でのバルコニー床スラブでは、標準:450mm間隔に1本、袖壁5では標準:900mm間隔に1本と、少ない本数で、大間隔となり、バルコニー床スラブ型枠及び袖壁型枠構築時の配筋作業が簡便、且つ容易となる。
しかも、Z筋1は、工場生産品となるため、品質保証された、均質品として建築現場に供給出来、バルコニーや袖壁の、施工業者の相違による、安全性に欠けた構築上のバラツキが防止出来る。
また、バルコニー床スラブSBを熱遮断する断熱層4B、及び袖壁5を熱遮断する断熱層3Bが、共に、複合パネル2の断熱層2Bと同一材料で、且つ、同一厚さであるのが好ましい。
この場合、コンクリート打設用の型枠組み作業に於いて、Z筋1を保持する断熱層4Bを複合パネル2の断熱層2Bの上面に整合配置し、Z筋1を保持する断熱層3Bを複合パネル2の断熱層2Bと左右整合配置するだけで、コンクリート外壁Wに対する断熱被覆が均斉に実施出来るため、型枠組み作業が容易であると共に、コンクリート外壁Wに対する、複合パネル断熱層2B、バルコニー断熱層4B、袖壁断熱層3Bが、同一断熱機能を奏することとなり、均斉な断熱被覆を備えた外壁構造となる。
また、外壁構造の発明にあって、バルコニー床スラブSBの長辺方向上端筋9Aが袖壁5内に延びているのが好ましい。
この場合、バルコニー床スラブSBの型枠内での配筋作業にあって、長辺方向上端筋9Aの配筋固着は、最後の工程として実施出来るため、袖壁5の型枠内への延出固定作業は容易であり、バルコニー床スラブSBで重力による引張り応力を最大値で受ける上面部近傍が、袖壁5と上端筋9Aで一体化するため、バルコニー床スラブSBは、基端から先端まで、袖壁との一体化構造となり、バルコニー床スラブSB独自の撓み(標準:基端で0.3mm、先端で2.0mm)が袖壁5独自の撓み(標準:基端で0.001mm、先端で0.494mm)と合体され、バルコニー床スラブSBと袖壁5との接合部でのコンクリートひび割れが抑制出来る。
また、本発明の外壁構造にあっては、図7(C)に示す如く、Z筋1の中間傾斜部1Sが、断熱層3B(4B)内で、厚さTB全域に亘って傾斜配置して、断熱層3B(4B)に剛構造機能を付与しているのが好ましい。
この場合、断熱層3B,4Bの厚さTB全域に亘って、Zトラス筋1Mによるトラス構造が導入出来ているため、それ自体は強度の小さな断熱層3B,4Bが、力学上は、コンクリート体に置換した構造となり、コンクリート躯体CFと一体化した、バルコニー床スラブSB及び袖壁5は、断熱層3B,4Bも剛構造となって、Zトラス筋1MによるZ上端筋1UとZ下端筋1Dとの間への十分な応力中心距離L15の付与と相俟って、コンクリートバルコニー床スラブSB及びコンクリート袖壁5の垂直方向曲げモーメントによる撓み量が極端に低減(標準:バルコニー床スラブ基端:0.3mm以下、袖壁基端:0.001mm)出来、バルコニー床スラブSB及びコンクリート袖壁5の強固な支持が可能となる。
また、Z筋1は、図2(B)に示す如く、コンクリート躯体CF内固着用の突出部APが屈曲してコンクリート躯体CF内で固定されているのが好ましい。
この場合、突出部APは、側方への屈曲でも、下方への屈曲でも良く、屈曲角は90°が好ましい。
そして、突出部APを屈曲させれば、屈曲突出部APのコンクリート躯体CF内への配置が、図2(B)の如く、外壁Wの厚さTW(標準:180mm)内でも可能となる。
従って、バルコニー床スラブSBは、居住部床スラブSAと段差を保つ形態、即ち、直線延伸した突出部APを居住部床スラブSA内で固定出来ない形態での付設が可能となり、コンクリート袖壁5も、図2(B)の如く、外壁Wへの付設が可能となり、バルコニー床スラブSB及びコンクリート袖壁5の突設位置が自在となる。
また、外壁構造の発明にあっては、複合パネル2が、コンクリート外壁Wより透湿抵抗の小さな発泡プラスチック系断熱層2Bと、該断熱層2Bより透湿抵抗の小さな外装下地材2Aとを層着一体化したパネルであるのが好ましい。
この場合、標準厚TWが180mm厚のコンクリート壁Wの透湿抵抗は、126mhmmHg/gであるから、標準75mm厚の断熱層2Bとしては、押出法ポリスチレンフォームを採用すれば、透湿抵抗は52.5mhmmHg/gとなり、外装下地材2Aとして、12mm厚のマグネシウムセメント板の透湿抵抗は、14mhmmHg/gであり、複合パネル2として、押出法ポリスチレンフォーム板の75mm厚断熱層2Bと、12mm厚のマグネシウムセメント板2Aとの積層パネルを用いれば、コンクリート外壁Wから外装下地材2Aへと、順次、透湿抵抗が大から小に変化した構造に出来る。
従って、該複合パネル2を外断熱に張設した外壁は、室内の水蒸気が自然と外部に透過放出するものとなり、鉄筋コンクリートバルコニー、及び鉄筋コンクリート袖壁を突出付設した鉄筋コンクリート建築物は、外壁Wが透湿性外断熱被覆となって、内部結露が抑制出来ると共に、コンクリートバルコニー床スラブSB、及びコンクリート袖壁5からも、建物内部への熱橋が抑制されて内部結露の発生が抑制出来、カビやダニの発生しない、住環境に優れた、省エネルギーの高品質住宅となる。
また、本発明の、バルコニー床スラブ支持用の断熱支持パネルは、図6に示す如く、横長形態の発泡プラスチック系断熱層4BにZ筋1を貫通保持した、バルコニー床スラブSBを片持ち支持するための断熱支持パネル4であって、断熱層4Bは、上下方向に長孔形態の挿入用孔H1を備えて、厚さTBが、コンクリート壁Wを外断熱被覆する複合パネル2の断熱層2Bと同厚であり、高さ4hが、少なくとも、片持ち支持するバルコニー床スラブSBの基端Bbの厚さTSであり、Z筋1は、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとを、水平上辺部1U´、中間傾斜部1S及び水平下辺部1D´から成るZトラス筋1Mで、上下に、応力中心距離L15を保って一体化したものであり、断熱層4Bの挿入用孔H1から突出するZ筋1の、一半の突出部APをコンクリート躯体CF内への固定部とし、他半の突出部BPをバルコニー床スラブSB内への固定部としたものである。
この場合、断熱層4Bは、バルコニー床スラブSBの基端Bb面を、左右全長に亘って熱遮断するものであり、断熱層4Bの横方向長さL4は、構造計算により使用Z筋1の配置間隔を求め、且つ、取扱い、及び施工容易な長さに決定すれば良く、図1の、床スラブ厚TSが180mmで、奥行きLBが1500mmのバルコニー支持用として、Z上端筋1Uに、径22mm、1200mm長、Z下端筋1Dに、径22mm、760mm長の鋼棒を、Zトラス筋1Mに16mm径の鋼棒棒を適用して、応力中心距離L15を92mmで一体化したZ筋1を採用すれば、Z筋1の間隔LZは450mmに出来、図6に示す如く、床スラブ支持用の断熱支持パネル4は、断熱層長L4が900mmで、Z筋1を間隔LZが450mmで2本配置すれば、安全性の十分に保証されたものとなる。
従って、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとを、十分な応力中心距離L15を保ってZトラス筋1Mで一体化したZ筋1は、床スラブSBの曲げモーメントによって生ずる、引張り応力にZ上端筋1Uが対抗し、圧縮応力にZ下端筋1Dが対抗するため、Zトラス筋1Mによる応力中心距離の付与と相俟って、バルコニー床スラブSBの片持ち支持に、必要、且つ、十分な支持力を発揮し、安全、且つ、撓み(標準基端変位:0.3mm以下)の極端に抑制されたコンクリートバルコニー床スラブSBが得られる。
また、Z筋1の断熱層4Bへの挿通は、上下方向に長孔形態の挿入用孔H1への挿通であるため、断熱層4Bの穿孔による欠損を最少に抑制して実施出来、挿入用孔H1に対する断熱機能の修復作業も容易となる。
しかも、断熱支持パネル4は、工場での製作となるため、均質で、信頼性ある製品として準備出来、1枚のパネルに貫通保持するZ筋は少ない(標準:2本)ため、保管、運搬も容易であって、広範囲の施工現場への展開が可能であると共に、該断熱支持パネル4で構築した片持ち支持バルコニーBは、安全性の保証されたものとなる。
また、バルコニー床スラブ支持用の断熱支持パネル4には、図4に示す如く、断熱層4Bの上面、下面、及び左右両側面の幅中央に、スリット溝4Gを配置しておくのが好ましい。
断熱支持パネルの断熱層4Bは、上下左右の複合パネル2の断熱層2Bや袖壁5を熱遮断する断熱層3Bと、面一に整合配置することにより、コンクリート外壁Wを均質に断熱被覆出来るものであるため、断熱層4Bの四周面にスリット溝4Gを備えておれば、型枠組み時に、隣接断熱層2B,3Bのスリット溝2G,2G´,3Gとの間に、図4に示す如く、十字ジョイント12の垂直ブレード12Fや、接合板3Aを嵌入することにより、位置決め作業が容易となり、且つ上下、左右接続状態の維持が容易となり、バルコニー床スラブSBの構築時の型枠構築作業が容易となる。
また、本発明の、コンクリート袖壁支持用の断熱支持パネルは、図6に示す如く、縦長形態の発泡プラスチック系断熱層3BにZ筋1を貫通保持した、コンクリート袖壁5を片持ち支持するための断熱支持パネル3であって、断熱層3Bは、上下方向に長孔形態の挿入用孔H1を備え、厚さTBが、コンクリート壁Wを外断熱被覆する複合パネル2の断熱層2Bと同厚であり、左右幅W3が、片持ち支持する袖壁5の壁厚T5と、少なくとも同寸であり、Z筋1は、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとを、水平上辺部1U´、中間傾斜部1S及び水平下辺部1D´から成るZトラス筋1Mで、上下に、応力中心距離L15を保って一体化したものであり、断熱層3Bの挿入用孔H1から突出するZ筋1の、一半の突出部APをコンクリート躯体CF内への固着部とし、他半の突出部BPをコンクリート袖壁5内への固着部としたものである。
この場合、断熱層3Bは、コンクリート袖壁5の基端5b面を、上下全長に亘って熱遮断するものであり、断熱層3Bの縦方向高さ3hは、構造計算によって使用Z筋1の配置間隔を求め、且つ、取扱い、及び施工性から決定すれば良く、図1の、奥行きがバルコニー床スラブSBと同長の1500mmで、厚さT5が180mm、階高1hが2700mmのコンクリート袖壁支持用として、径22mm、長さ1200mmのZ上端筋1Uと、径22mm、長さ760mmのZ下端筋1Dとを、応力中心距離L15が92mmで、径16mmのZトラス筋1Mにより一体化したZ筋1、即ち、バルコニー用の断熱支持パネル4のZ筋1と同一物を採用すれば、Z筋1の上下配置間隔hZは900mmで、安全性が十分となるため、典型的には、断熱層3Bは、高さ3hが900mmで中間に1本のZ筋1を備えたものである。
従って、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとを、十分な応力中心距離L15(標準:92mm)を保ってZトラス筋1Mで一体化したZ筋1は、コンクリート袖壁5の曲げモーメントによって生ずる、引張り応力にZ上端筋1Uが、圧縮応力にZ下端筋1Dが対抗し、風力による水平応力にはZ筋1の構成棒鋼1U,1D,1M全体が対抗するため、Zトラス筋1Mによる十分な応力中心距離の付与と相俟って、該Z筋1を備えたコンクリート袖壁支持用の断熱支持パネルは、コンクリート外壁Wと熱遮断形態で、且つ安全性の保証された、片持ち支持のコンクリート袖壁の提供を可能とする。
そして、Z筋1の断熱層3Bへの挿通も、上下方向に長孔形態の挿入用孔H1への挿通であるため、挿入用孔H1形成時の穿孔による断熱層3Bの欠損が最少限に抑制出来、Z筋1挿通後の挿入用孔H1の断熱機能修復作業も容易に実施出来る。
しかも、断熱支持パネル3は、バルコニー用の断熱支持パネル4同様に、工場生産となるため、均質で、信頼性ある製品として準備出来、1枚のパネルにZ筋1の配置本数が少ない(標準:1本)ため、保管、運搬も容易であって、遠隔地への展開も容易であって、該断熱支持パネル3を採用した片持ち支持袖壁5は、安全性の保証されたものとなる。
また、袖壁用の断熱支持パネル3にあっては、図6に示す如く、断熱層3Bの両側面の幅中央に、スリット溝3Gを配置しておくのが好ましい。
コンクリート袖壁の断熱支持パネル3は、コンクリート袖壁5の基端5b全面をコンクリート外壁Wと熱遮断すると共に、バルコニー床スラブSBの基端Bb面をコンクリート外壁Wと熱遮断する断熱層4B、及びコンクリート外壁Wを断熱被覆する複合パネル2の断熱層2Bと共に、コンクリート外壁表面Wfを隙間無く覆う必要がある。
従って、断熱層3Bの両側面の幅中央のスリット溝3Gは、例えば図5(A)、図6に示す如く、両側に位置する断熱層2B、或いは断熱層4Bの側面に付設したスリット溝2G,2G´,4Gとを整合当接させて接合板3Aによって面一形態に接続出来るため、コンクリート袖壁の型枠構築時の断熱支持パネル3の、適正位置への配置、及び適正位置での保持の作業が容易となる。
また、バルコニー床スラブ支持用の断熱支持パネル4、及びコンクリート袖壁支持用の断熱支持パネル3に用いるZ筋1は、断熱層3B,4Bの上下方向長孔形態の挿入用孔H1を貫通し、挿入用孔H1内では、図7(C)の如く、断熱耐火材3EでZ筋1を充填被覆保持するのが好ましい。
この場合、断熱耐火材3Eとしては、耐火性、断熱性に富み、鋏で切断出来る、例えば、カオウール(イソライト工業(株)、商品名)や、フイブロック(積水化学工業(株)、商品名)等でZ筋1を被覆し、現場発泡ウレタンを注入充填すれば良い。
そして、断熱耐火材3EでZ筋1を被覆すれば、断熱耐火材3Eと挿入用孔H1との間に若干の空隙が出来るが、現場発泡ウレタンで充填すれば、Z筋1は、若干の上下左右動が許容され、型枠組み時のZ筋1の位置の微調整が可能となり、Z筋1の配筋固定が容易となる。
そして、該Z筋1を貫入固定した、バルコニー支持用の断熱支持パネル4、及び袖壁支持用の断熱支持パネル3によって、図1の如く、バルコニー床スラブSB及びコンクリート袖壁5を構築すれば、Z筋1は、バルコニー床スラブSB、及びコンクリート袖壁5の降下撓みに対抗する強度を常時負担しているが、各断熱層4B,3Bの部位では断熱耐火材3Eによって保護されているため、火災時の断熱層4B,3Bの燃焼に際しても、Z筋1の加熱劣下による支持力低下が抑制出来、バルコニー床スラブ、及びコンクリート袖壁の耐火性が向上する。
しかも、Z筋1の挿入用孔H1が、上下方向の長孔であるため、3本の棒鋼1U,1D,1Mの上下一体化したZ筋1は、断熱層4B,3Bの穿孔欠損を最少に抑制して貫入出来、挿入用孔H1内でのZ筋1の位置調整の下での断熱耐火材3Eによる断熱補修が可能となり、工場内での均質な断熱支持パネル4及び3の製作が可能となる。
また、バルコニー支持用断熱支持パネル4、及び袖壁支持用断熱支持パネル3にあっては、図6に示す如く、挿入用孔H1の一側外面を、上下にZ筋挿入用円孔H2,H2´,H3を備えた座板7で貼着閉止するのが好ましい。
この場合、座板7は、図7(D)に示す如く、厚さ2〜3mmで挿入用孔H1の全体を覆う矩形のプラスチック板を採用すれば良く、各挿入用円孔H2,H2´,H3は、対応挿通用棒鋼1U,1D,1Mの径より若干(標準:3mm)大とし、断熱層4B,3Bの一方の面(典型的には外面)から挿入用孔H1を閉止するように貼着すれば良い。
従って、挿入用孔H1内への断熱耐火材3Eの被覆充填、現場発泡ウレタンの注入充填は、座板7がストッパーの役目を奏して作業が容易となり、Z筋1は座板7を支点として若干の上下左右回動が可能となって、配筋時の位置の微調整、及び位置固定作業が容易となる。
また、断熱支持パネル4、及び断熱支持パネル3にあって、Z筋1は、図7(C)の如く、Zトラス筋1Mの中間傾斜部1Sが、外方から内方へと降下する45°傾斜であり、中間傾斜部1Sを断熱層3B,4Bの厚さTB全域に介在して、断熱層3B,4Bに剛構造機能を付与するのが好ましい。
本発明の断熱支持パネル4,3でバルコニーや袖壁を支持すれば、Z筋1は片持ち支持のため、下方への曲げモーメントによって、Z上端筋1Uには引張り応力が、Z下端筋1Dには圧縮応力が作用し、引張り応力と圧縮応力の界面中立軸に生ずる剪断応力は、理論上45°となるため、45°傾斜配置のZトラス筋1Mが剪断応力に有効に対抗する。
しかも、Zトラス筋1Mは、Z上端筋1Uの引張り応力対抗に助力する引張り応力対抗機能も奏する。
そして、Zトラス筋1Mは、断熱層4B,3Bの全幅TB(標準:75mm)に亘ってトラス構造を導入するため、それ自体は強度の小さな断熱層3B,4Bが、力学上、コンクリート体に置換した剛構造となる。
従って、本発明のZ筋1は、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとの間への十分な応力中心距離L15の付与と相俟って、断熱支持パネル4では、バルコニー床スラブ基端Bbの曲げモーメントによる撓み量が極端に低減(標準:0.3mm以下)出来、断熱支持パネル3では、コンクリート袖壁基端5bの曲げモーメントによる撓み量が極端に低減(標準:0.001mm)出来、バルコニー床スラブSB、及びコンクリート袖壁5の強固な片持ち支持を可能とする。
また、Z筋1は、図7(B)に示す如く、断熱層3B,4B内の部位には、耐火塗料1Aを塗布し、突出部AP,BPの部位には、断熱性錆止め塗料1Bを塗布するのが好ましい。
この場合、Z筋1の全長全面に亘って、防蝕、断熱性のエポキシ樹脂塗料の耐火コート下塗材((株)エスケー化研、商品名)を、断熱性錆止め塗料1Bとして塗布し、断熱層3B,4B対応部位には、更に、SK耐火コート上塗材((株)エスケー化研、商品名)を耐火塗料1Aとして上塗りすれば良い。
従って、断熱層3B,4BのZ筋挿入用孔H1を、断熱耐火材3E、及び/又は、現場発泡ウレタンの充填で断熱機能修復すれば、火災時の断熱層3B,4Bの燃焼の際にも、Z筋1の火災劣下が好適に阻止出来、Z筋1のコンクリート内での腐蝕も抑制出来、片持ち支持したコンクリート袖壁5やバルコニー床スラブが高耐久性、且つ耐火性となる。
しかも、断熱性錆止め塗料1Bは、コンクリート→Z筋1、の熱伝導を低減するため、該Z筋1で片持ち支持した、バルコニー床スラブSBやコンクリート袖壁5からコンクリート躯体CFへの熱橋作用も極端に低減出来る。
また、コンクリート袖壁5支持用の断熱支持パネル3、及びコンクリートバルコニー床スラブSB支持用の断熱支持パネル4にあって、Z筋1の突出部APが、図2(B)に示す如く、コンクリート躯体CF内固着用に、実質上90°折曲しているのが好ましい。
この場合、折曲方向は、下方への90°屈曲でも、側方への90°折曲でも良く、コンクリート躯体CF内固着用の突出部APが折曲しておれば、コンクリートとの固着力が増加し、突出部APの短寸化が可能となり、屈曲先端に定着板1Cを固定しておけば、セメントとの固着力が更に増大し、突出部APのより短尺化が可能となる。
従って、コンクリート躯体CF側の突出部APが折曲したため、Z筋1の片持ち支持は、外壁W内への定着すら可能となり、バルコニー床スラブSBや袖壁5の付設位置が自在となり、建物設計の自由度が向上する。
本発明の鉄筋コンクリート造外断熱建物の外壁構造は、外壁Wから突出付設した鉄筋コンクリートバルコニーや、鉄筋コンクリート袖壁等が、コンクリート外壁Wから断熱層3B,4Bを介して熱遮断された形態で、支持Z筋1群のみによって片持ち支持されるため、突出付設物(バルコニー、袖壁等)のコンクリートから建物躯体のコンクリート(コンクリート外壁等)への熱橋は、断熱層3B,4Bで遮断され、従来の如く、バルコニーや袖壁の突出付設物の外周面を断熱被覆する必要無く、突出付設コンクリート構造物からのコンクリート躯体CF側への熱橋作用が抑制出来、外断熱建物の外壁構造が簡便に得られる。
また、突出付設するコンクリート構造物は、支持Z筋1群のみで片持ち支持されて、コンクリート躯体CFに対して、構造的には二次構造物となるため、例えば、図1に示す、階高の全高に亘るコンクリート袖壁すら、耐力壁でないために壁厚の制約が無くなり、袖壁5面に化粧窓の開口も可能となり、コンクリート躯体CFに対する配置位置、配置構造の制約も受けず、好みに応じた形態で実施出来、建物のデザイン設計上の自由度が高くなる。
また、鉄筋コンクリート造外断熱建物の外壁構造にあって、コンクリート外壁Wから突出付設するバルコニーや袖壁は、断熱層に支持用Z筋を貫通保持した、バルコニー床スラブ支持用の断熱支持パネル4、及びコンクリート袖壁支持用の断熱支持パネル3によって片持ち支持するため、コンクリート外壁W及びコンクリート突出付設物(バルコニー、袖壁)のコンクリート型枠組み時に、断熱支持パネル3,4を介在して型組みするだけで、バルコニー床スラブSBやコンクリート袖壁5が、コンクリート外壁Wに対して、熱遮断形態、且つ片持ち支持形態に構築出来、作業性良く構築出来る。
しかも、コンクリート突出付設物の安全性、及び断熱性を左右する断熱支持パネル3,4は、工場生産品であるため、十分に安全の保証された、均質な製品として準備出来、製品としての保管、搬送も容易であって、広範囲の施工現場への展開が可能となり、該断熱支持パネル3,4の採用によって構築されたコンクリート袖壁5やコンクリートバルコニーBは、安全性の保証されたものとなる。
また、本発明の断熱支持パネル3,4は、断熱層3B,4Bが剥き出しであるため、コンクリート外壁Wを外断熱被覆する複合パネル2の断熱層2Bと当接衝合使用さえ出来れば良く、実施例で採用した、透湿性複合パネルであっても、通気条溝を内面に備えた押出成形セメント板と断熱層とを層着した、特許第3526562号の通気性複合パネルであっても、複合パネル2が密着型複合パネルであれば、断熱支持パネル3,4の採用は可能である。
〔実施対象外壁構造(図1)〕
図1は、本発明の外壁構造の一部切欠斜視図である。
図1に示す如く、コンクリート外壁Wは、壁厚(肉厚)TWが180mmで、階高1hが2700mmであり、外壁Wの外面Wfを厚さT1が87mmの複合パネル2で被覆しており、複合パネル2は、75mm厚の発泡プラスチック系断熱層2Bに12mm厚のマグネシウムセメント板を外装下地材2Aとして層着した、透湿性の密着型の複合パネルである。
また、バルコニーBは、コンクリート躯体CFの耐力壁としての壁厚TWが180mmのコンクリート外壁Wから、バルコニー床スラブ支持用の断熱層4BがZ筋1を貫通保持した断熱支持パネル4によって、居住部床スラブSAから延長形態に、片持ち支持で突設したものであって、床スラブ厚TSが180mm、奥行きLBが1500mmであり、長辺先端縁には、高さd1のパラペットPを備えたものである。
また、袖壁5は、厚さT5が180mmで、階高1h(2700mm)の無開口壁であり、奥行きLBがバルコニーBと同じ1500mmであって、コンクリート袖壁支持用の、断熱層3BがZ筋1を貫通保持した断熱支持パネル3によって、コンクリート躯体CFの側面の耐力壁外壁Wから延長形態に、片持ち支持で突設したものである。
〔断熱支持パネル3(図7)〕
図7(A)は、コンクリート袖壁用の断熱支持パネル3の斜視図であって、縦長形態の発泡プラスチック系断熱層3Bの中央に1本のZ筋1を貫通保持したものである。
断熱層3Bは、JISA9511の発泡プラスチック系断熱板であって、厚さTBが75mmで、コンクリート外壁W被覆用の複合パネル2の断熱層2Bと同材質、且つ、同厚とし、幅W3は200mmで、コンクリート袖壁5の厚さT5(180mm)より若干(20mm)広幅とする。
また、高さ3hは900mmとし、階高1h(2700mm)と同高のコンクリート袖壁5の高さの1/3、即ち、2700mm高さのコンクリート袖壁5に対し、上下に3枚接続して対処するものとする。
また、断熱層3Bの上下左右中央部には、幅40mm、高さ135mmの上下方向長孔をZ筋1の挿入用孔H1として穿設し、挿入用孔H1の一側外面(標準:袖壁側)を、図7(D)に示す如く、幅7Wが50mm、高さ7hが150mmで2〜3mm厚のプラスチック板に、Z上端筋挿入用円孔H2とZトラス筋の水平上辺部挿入用円孔H2´及びZ下端筋挿入用円孔H3を、それぞれ、挿入棒鋼径より若干(標準:3mm)大径に穿孔した座板7で貼着閉止し、図7(B)に示す如く、Z上端筋1U、Z下端筋1D及びZトラス筋1Mの一体化固着したZ筋1を断熱層3Bに貫入し、Zトラス筋1Mの中間傾斜部1Sが断熱層3B域に収納された状態で、挿入用孔H1内のZ筋1をカオウール(イソライト工業(株)、商品名)で充填被覆し、次いで、挿入用孔H1内へ、現場発泡ウレタンを注入充填してZ筋1を断熱層3B内に保持し、且つ、挿入用孔H1を断熱修復する。
そして、断熱層3Bの左側3L及び右側3R両側面の中央には、上下に亘るスリット溝3G(標準:幅X3が3.5mm、深さY3が40mm)を、接続板7A嵌入用に切り込んだものである。
〔断熱支持パネル4(図6)〕
断熱支持パネル4は、バルコニー床スラブSBを片持ち支持するパネルであって、図6に示す如く、横長形態の発泡プラスチック系断熱層4BにZ筋1を2本貫通保持したものであり、断熱層4Bは、袖壁用断熱支持パネル3の断熱層3Bの厚さTBと同厚75mm、且つ、同一材質である。
そして、高さ4hは200mm、幅(横長)L4は900mmであり、幅方向両側から225mmの位置に、2個の、幅40mm、高さ135mmの上下方向長孔をZ筋挿入用孔H1として間隔LZ(450mm)を保って穿設し、該挿入用孔H1には、袖壁5用の断熱支持パネル3同様に、一側外面(標準:バルコニー側)に、図7(D)に示す座板7を貼着し、各2個の挿入用孔H1に、図7(B)に示すZ筋1を貫入し、断熱支持パネル3同様に、挿入用孔H1内にカオウール(イソライト工業(株)、商品名)を充填し、現場発泡ウレタンを注入充填して、Z筋2本を保持し、且つ、挿入用孔H1を断熱修復する。
そして、断熱層4Bの、左側4L及び右側4R両側面の中央には、スリット溝4Gを、両側に当接する断熱層4B(3B)との接合板3Aを介した接続用に、上面4U及び下面4Dには浅い溝4Sを配置し、該溝4Sの中央にはスリット溝4Gを、上下に当接する断熱層2Bとの十字ジョイント12を介した接続用に配置する。
即ち、バルコニー用の断熱支持パネル4は、図4に示す如く、Z筋1の2本を断熱層4Bの両端から225mmの位置に、間隔LZ(450mm)保って保持したものであって、各断熱支持パネル4を横方向に整合接続すれば、各Z筋1群は450mm間隔配置となるものである。
〔Z筋1(図6、図7)〕
Z筋1は、バルコニー床スラブSB、及びコンクリート袖壁5を片持ち支持する支持棒鋼であって、製作及び準備の合理化の観点から、バルコニー床スラブ支持用の断熱支持パネル4と、コンクリート袖壁支持用の断熱支持パネル3とには、同一基準のZ筋1を採用する。
そして、Z筋1自体は、図7(B)に示す如く、Z上端筋1Uと、Z下端筋1Dとを、水平上辺部1U´、中間傾斜部1S及び水平下辺部1D´から成るZトラス筋1Mにより、応力中心距離(Z上端筋1Uの軸心とZ下端筋1Dの軸心間距離)L15を保って、水平上辺部1U´をZ上端筋1U下面に、水平下辺部1D´をZ下端筋1D上面に当接して、両側から溶接固着一体化したものである。
Z筋1は、断熱支持パネル3にあっては、鉄筋コンクリート袖壁5を片持ち支持形態で支持する必要があり、断熱支持パネル4にあっては、鉄筋コンクリートバルコニー床スラブSBを片持ち支持形態で支持する必要があり、Z筋1の各構成棒鋼の径、長さ、Z筋1の配置間隔は、構造計算に基づいて決定すれば良い。
即ち、曲げモーメントMの一般式:M=at×ft×jに基づいて決定すれば良い。
ここで、atは、引張鉄筋棒鋼の断面積、ftは、鉄筋棒鋼の許容引張応力度、jは、曲げ材の応力中心距離である。
上記一般式から明らかな如く、同一径の鉄筋棒鋼を採用しても、棒鋼の応力中心距離の値が支持力向上に極めて重要であるため、本発明にあっては、図7(B)の如く、Zトラス筋1Mの中間傾斜部1Sが断熱層3B(4B)厚TB全域に亘り、且つ、45°傾斜の条件の下に、最大限の応力中心距離L15を確保する。
そして、コンクリート外壁Wを断熱被覆する複合パネル2の断熱層2Bの厚さTBが75mmであること、断熱支持パネル3の断熱層3Bも、断熱支持パネル4の断熱層4Bも、複合パネル2の断熱層2Bの厚さTB(75mm)と同一とすべきことより、図7(C)に示す如く、Z上端筋1UとZ下端筋1Dの間隔L14を70mmと設定すれば、Zトラス筋1Mの45°傾斜の中間傾斜部1Sが、全て断熱層3B(4B)の厚さTB(75mm)内に収納出来、この場合、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとに、22mm径の棒鋼を採用すれば、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとの応力中心距離L15は、92mm確保出来る。
そして、鉄筋棒鋼の径、長さは、垂直板形態で片持ち支持するコンクリート袖壁5よりも、水平板形態で片持ち支持し、安全性がより重要なバルコニー床スラブSBに対する性能(変位:1/400以下)、と経済性から決定するが、図1の奥行きLBが1500mm、厚さTSが180mmのバルコニー床スラブSBを、450mm間隔のZ筋1群で支持する場合の、Z筋1の使用棒鋼の径19mm、22mm、25mmを計算比較すれば次のとおりである。
径19mm 径22mm 径25mm
Z上端筋1Uの全長(mm) 1276 1200 1144
Z下端筋1Dの全長(mm) 793 760 727
重量(kg/個所) 4.7 6.0 7.5
出願時価格(円/個所) 298 381 475
強度の余裕 43% 58% 68%
バルコニー先端の変位量(mm) 2.6 2.0 1.7
居住部床スラブSAと断熱層2B
との当接部の変位量(mm) 0.3 0.3 0.3
変位 1/482 1/596 1/711

尚、Zトラス筋1Mは、全て径16mmの異形棒鋼を、且つ、同一形態で採用する。
また、Zトラス筋1Mは、中間の傾斜部1Sが、図2(B)の如く、Z筋パネル20の断熱層2Bの全幅T3(75mm)に亘って剛性を付与し、力学上、断熱層2Bに、打設コンクリートと同効の剛性機能を付与し、且つ、バルコニー床スラブSBの曲げモーメントにより生ずるZ上端筋1Uの引張り応力を負担させ(Zトラス筋傾斜部1Sに負荷する張力は約600kgであるが、径16mmのZトラス筋1Mの強度15%で、まだ85%の余裕がある)、応力中心距離L15は、Z上端筋1UとZ下端筋1Dの間隔L14を70mm(45°傾斜の中間傾斜部1S全域を断熱層4B内に収納する寸法)に設定して求めた。
また、使用鉄筋棒鋼の径19mm、径22mm、径25mmで、図1の袖壁5に適用する場合を試算比較すると次の通りである。

径19mm 径22mm 径25mm
Z上端筋1Uの全長(mm) 1300 1200 1150
Z下端筋1Dの全長(mm) 820 760 730
重量(kg) 4.8 6.0 7.5
出願時価格(円/個所) 305 381 477
強度の余裕 31% 49% 61%
Z筋の数量(本) 2.06 1.52 1.17
袖壁先端の変位量(mm) 0.668 0.494 0.376
袖壁基端の変位量(mm) 0.001 0.001 0.001
変位 1/1988 1/2687 1/3258
風圧力による袖壁先端の
水平変位量(mm) 0.09 0.09 0.09
風圧力による袖壁基端の
水平変位量(mm) 0.29 0.16 0.1
変位 1/258 1/468 1/750

尚、Zトラス筋1Mは、全て同一異形棒鋼を、且つ、同一形態で採用する。
従って、本発明の実施例のコンクリート床スラブSBは、奥行きLBが1500mmで、床スラブ厚TSが180mmの床スラブSB内に、断熱支持パネル4の1枚にZ筋2本配置し、各Z筋1群を450mm間隔配置するため、Z筋1は、図7(B)に示す如く、径22mmで長さL10が1200mmの異形棒鋼をZ上端筋1Uとし、径22mmで長さL12が760mmの異形棒鋼をZ下端筋1Dとし、Zトラス筋1Mとして、径16mmの異形棒鋼で、中間傾斜部1Sが45°傾斜、Z字形状の高さL14が70mm、水平上辺部1U´及び水平下辺部1D´が各80mmのものを用い、Zトラス筋1Mの水平上辺部1U´をZ上端筋1Uの下面に当接し、Zトラス筋1Mの水平下辺部1D´をZ下端筋1Dの上面に接続し、各当接部を両側から溶接して固着部ZU,ZDで一体化し、Z上端筋1UとZ下端筋1Dとの間に、92mmの応力中心距離L15を付与したZ筋1を製作する。
そして、Z筋1の全長全周に亘り、図7(B)の如く、防蝕性、付着性、断熱性に優れたエポキシ樹脂の耐火コート下塗材((株)エスケー化研、商品名)を、錆止め塗料1Bとして2回塗布し、断熱層4B(3B)内に位置する部位には、更に、SK耐火コート((株)エスケー化研、商品名)を塗布すれば良い。
このZ筋1は、バルコニー用断熱支持パネル4にあっては、図6の如く、450mm間隔で配置すれば、実施例のバルコニー床スラブSBを、58%の強度余裕を保って安全に片持ち支持し、コンクリート袖壁5にあっては、900mm間隔で上下配置することにより、実施例のコンクリート袖壁5を、49%の強度余裕を保って安全に片持ち支持する。
〔外壁構造の構築〕
コンクリート外壁Wの一般壁部にあっては、階高1h(2700mm)の高さを有する密着型の複合パネル2を、外装下地材2Aを外面にして捨型枠とし、コンクリート壁型枠を慣用の手法で構築し、バルコニーB突設部にあっては、断熱支持パネル4の高さ4h(200mm)だけ短寸化した複合パネル2を捨型枠に立設してコンクリート壁型枠を構築し、該型枠上にバルコニー床スラブ型枠を慣用の手法で水平突設する。
そして、該バルコニー床スラブ型枠内に、断熱支持パネル4を、断熱層4Bを、コンクリート壁型枠の複合パネル2の断熱層2B上に整合載置する。
この場合、コンクリート型枠に採用する複合パネル2の断熱層2Bには、図6に示す如く、上下面及び両側面にスリット溝2Gを付設しておき、垂直ブレード12F及び水平ブレード12Mを備えた十字ジョイント12の、下方垂直ブレード12Fを複合パネル断熱層2B上面のスリット溝2Gに、上方垂直ブレード12Fを断熱層4Bの下面のスリット溝4Gに嵌入して整合当接させる。
この場合、断熱層4Bの下面の浅い溝4Sは、十字ジョイント12の水平ブレード12Mを収容するため、複合パネル2の断熱層2B上面と、断熱支持パネル4の断熱層4B下面とは、衝合当接出来る。
そして、断熱支持パネル4のZ筋1の、内方への突出部APを、慣用の手法で構築する居住部床スラブSAの型枠内に位置決めし、外方への突出部BPを、バルコニー床スラブ型枠内に位置決めし、Z筋1を型枠配筋内に確保する。
また、コンクリート袖壁型枠は、慣用の手法で外壁型枠から突出構築し、袖壁型枠内には、図3に示す如く、高さ3hが900mmの断熱支持パネル3を順次上下接続して、断熱層3Bを複合パネル断熱層2B、及びバルコニー支持パネル断熱層4Bと整合配置する。
この場合、図5に示す如く、各断熱支持パネル3の上下接合部J3は、両面から、それ自体慣用の、セパレータ11H´を備えたKPコン11Aで挟着し、アンカー11Bで配筋内に固定して、各断熱支持パネル3の接合部J3をコンクリート圧に対抗可能とする。
また、コンクリート袖壁型枠内に配置する断熱層3Bと、外壁型枠内の複合パネル断熱層2Bと、バルコニー床スラブ型枠内の断熱層4Bとの側面での当接衝合は、図6に示す如く、接合板3Aの、一半を断熱層2Bの側面のスリット溝2G及び断熱層4Bの側面のスリット溝4Gに嵌入し、他半を断熱層3Bの側面のスリット溝3Gに嵌入すれば、各断熱層2B,4B,3Bの面一での衝合接続が容易であり、外壁Wの出隅部にあっては、図5(A)に示す如く、複合パネル2の断熱層2Bの、内側面での断熱層3Bとの当接面にスリット溝2G´を配置すれば、接合板3Aの適用が可能である。
そして、慣用の手法で構築した、バルコニー床スラブ型枠内、及び袖壁型枠内に、各バルコニー支持用の断熱支持パネル4、及び袖壁支持用の断熱支持パネル3を配置し、各Z筋1群を姿勢保持した後、各外壁型枠、バルコニー床スラブ型枠及び袖壁型枠にコンクリート打設すれば、図1に示す如く、鉄筋コンクリートのバルコニー床スラブSBは、基端Bbが断熱層4Bでコンクリート外壁の外面Wfと熱遮断され、鉄筋コンクリート袖壁5は、断熱層3Bでコンクリート外壁の外面Wfと熱遮断されて突出付設し、一般壁部は、コンクリート外壁Wの外面を複合パネル2の断熱層2Bで外断熱被覆した外壁構造が得られる。
尚、バルコニー床スラブSB内配筋時に、図4に示す如く、バルコニー長辺方向上端筋9Aを袖壁型枠内に延出し、図3に示す如く、バルコニーBの先端のパラペットPと袖壁間に接合筋6を配置しておけば、バルコニー床スラブSBとコンクリート袖壁5との界面が一体化して、コンクリートひび割れが抑制出来る。
得られる外壁構造にあっては、コンクリート外壁Wの全露出面が複合パネル2で断熱被覆されており、透湿抵抗は、180mm厚のコンクリート外壁W、75mm厚の断熱層2B、12mm厚のマグネシウムセメント板(外装下地材)2Aと、順次、内方から外方に減少しているため、外壁は、コンクリート躯体CF内部の水蒸気を外方に自然放出するため、内部結露の発生が無くて、カビやダニの発生の抑制された、しかも、外断熱で省エネルギー、及び耐久性に富む高品質建物となり、外壁Wからのバルコニーや袖壁等の突出物は、Z筋1群で片持ち支持され、且つ、突出付設物は、コンクリート外壁Wと熱遮断形態となるため、熱橋作用の抑制された突出付設物が所望に応じて自由に付設可能となる。
〔その他〕
実施例では、図1、図2(A)の如く、コンクリート袖壁5を、コンクリート躯体CFの側面外壁Wから延出したが、図2(B)の如く、コンクリート袖壁5用の、断熱支持パネル3のZ筋1のコンクリート躯体CF側への突出部APを折曲することにより、コンクリート袖壁5は、コンクリート外壁Wへの片持ち支持が可能となり、外壁Wのどの部位からの突出付設も可能となる。
同様に、バルコニー支持用の断熱支持パネル4で、Z筋1の内方への突出部APを折曲して、コンクリート外壁W内に固着(図示せず)すれば、バルコニー床スラブSBは、居住部床スラブSAと段差のある形態での付設も可能となる。
そして、コンクリート袖壁5用の断熱支持パネル3にも、バルコニー支持用の断熱支持パネル4にも、Z筋1の内方突出部APを、側方又は下方に90°屈曲させることにより、バルコニー床スラブSBやコンクリート袖壁5の突出付設位置の自由度が増し、建物のデザイン設計の自由度が増す。
また、実施例では、横長形態の断熱支持パネル4の断熱層4Bと、複合パネル断熱層2Bとの上下接続を十字ジョイント12で実施したが、十字ジョイント12に代えて、接合板3Aを断熱層4B下面のスリット溝4Gと、断熱層2B上面のスリット溝2Gとに嵌合実施しても良く、この場合は、断熱層4Bの上下面には、浅い溝4Sを設ける必要が無くなる。
また、実施例では、バルコニー床スラブSBとコンクリート袖壁5とを接続形態としたが、バルコニー床スラブSBもコンクリート袖壁5も、共に独自の断熱支持パネル3及び4で独立的に片持ち支持するものであるため、バルコニー床スラブSBとコンクリート袖壁5とを構造上、分離形態で実施しても良い。
この場合は、バルコニーBと袖壁5とは、力学上干渉が無いため、設計の自由度が増し、型枠構築も容易となる。
そして、バルコニー床スラブSBと袖壁5との間に隙間が生じる場合は、必要に応じて、防水シート等の可撓性シートで隙間を閉止すれば良い。
また、バルコニー床スラブSBと、コンクリート袖壁5との接続形態を、バルコニー床スラブSBの、長辺方向上端筋9A、及び長辺方向下端筋9Bを、共に、コンクリート袖壁5内に延出して定着させ、バルコニー床スラブSBとコンクリート袖壁5とを、断面方形の一体化形態とすれば、即ち、上下のバルコニー床スラブSBと左右の袖壁とを、開放箱型の剛接合に構築すれば、バルコニー床スラブSB、及びコンクリート袖壁5の先端の変位量が極端に低減出来る。
この場合、バルコニー床スラブSBの先端に立設したパラペットPを、高さd1を適切に決定して、両側の袖壁5間の梁機能を付与すれば、バルコニー床スラブSBの変位量は更に低減出来、コンクリート袖壁5の薄肉化及び、配筋減が可能となる。
本発明外壁構造の一部切欠斜視図である。 本発明の外壁構造の出隅部の横断面図であって、(A)は、袖壁を外壁の延長形態で突出した状態を、(B)は、袖壁を外壁の前面から突出した状態を示す図である。 図2(A)の袖壁の縦断面図である。 本発明の袖壁の断熱支持パネルと、バルコニーの断熱支持パネルとの関係を示す図であって、(A)は、縦断面図、(B)は、(A)の上部拡大図、(C)は、(A)のC部拡大図である。 本発明の要部拡大図であって、(A)は、袖壁基端部の横断面図、(B)は、(A)の矢印B視図である。 本発明の複合パネル2と、断熱支持パネル4と、断熱支持パネル3との接合説明である。 本発明の説明図であって、(A)は、断熱支持パネル3の斜視図、(B)は、Z筋1の正面図、(C)は、(B)の要部拡大図、(D)は、座板の斜視図である。 従来例1の説明図であって、(A)は、バルコニー側面図、(B)は、鉄筋ユニットの側面図、(C)は、鉄筋ユニットの平面図である。 従来例の説明図であって、(A)は、従来例2の横断面図、(B)は従来例3の横断面図、(C)は、従来例2及び3に共通する基礎部の説明図である。
符号の説明
1 Z筋
1A 耐火塗料
1B 錆止め塗料
1C 定着板
1D Z下端筋
1D´ 水平下辺部
1M Zトラス筋
1S 中間傾斜部
1U Z上端筋
1U´ 水平上辺部
2 複合パネル
2A 外装下地材(マグネシウムセメント板)
2B,3B,4B 断熱層
2G,2G´,3G,4G スリット溝
3 袖壁用断熱支持パネル(断熱支持パネル、支持パネル)
3A 接合板
3E 断熱耐火材(耐火被覆材)
4 バルコニー用断熱支持パネル(断熱支持パネル、支持パネル)
5 コンクリート袖壁(袖壁、鉄筋コンクリート袖壁)
5b 基端(袖壁基端)
6 接合筋
7 座板
8,8´ 壁筋
8A 縦筋
8B 横筋
8C,8C´ 幅止め筋
9A 長辺方向上端筋
9B 長辺方向下端筋
9C 短辺方向上端筋
9D 短辺方向下端筋
10H´ セパレータ
11A KPコン
11B アンカー
12 十字ジョイント
12F 垂直ブレード
12M 水平ブレード
A 居住部
AP,BP 突出部(Z筋突出部)
B バルコニー
Bb 基端(バルコニー基端)
CF コンクリート躯体
H1 挿入用孔
H2,H2´,H3 挿入用円孔
J3 上下接合部
L15 応力中心距離
P パラペット
SA 居住部床スラブ
SB バルコニー床スラブ
Sf,Sf´ コンクリート床表面
W コンクリート外壁(外壁)
Wf 外壁表面
ZD,ZU 固着部

Claims (16)

  1. 鉄筋コンクリート造外断熱建物のコンクリート外壁(W)から、鉄筋コンクリートのバルコニー床スラブ(SB)、及び鉄筋コンクリートの袖壁(5)を、片持ち支持形態で突出付設した外壁構造であって、外壁(W)は、断熱層(2B)と外装下地材(2A)とを層着した複合パネル(2)によって外断熱被覆し、バルコニー床スラブ(SB)は、基端(Bb)全面を横長の断熱層(4B)で外壁表面(Wf)と熱的に遮断すると共に、断熱層(4B)を貫通するZ筋(1)の一半の突出部(AP)をコンクリート躯体(CF)内に、他半の突出部(BP)をバルコニー床スラブ(SB)内に固定して片持ち支持し、袖壁(5)は、基端(5b)全面を縦長の断熱層(3B)で外壁表面(Wf)と熱的に遮断すると共に、断熱層(3B)を貫通するZ筋(1)の一半の突出部(AP)をコンクリート躯体(CF)内に、他半の突出部(BP)を袖壁(5)内に固定して片持ち支持した、鉄筋コンクリート造外断熱建物の外壁構造。
  2. Z筋(1)は、Z上端筋(1U)とZ下端筋(1D)とを、水平上辺部(1U´)、中間傾斜部(1S)及び水平下辺部(1D´)から成るZトラス筋(1M)で、上下方向に応力中心距離(L15)を保って一体化固着したものである、請求項1の外壁構造。
  3. バルコニー床スラブ(SB)を熱遮断する断熱層(4B)、及び袖壁(5)を熱遮断する断熱層(3B)が、共に、複合パネル(2)の断熱層(2B)と同一材料で、且つ、同一厚さである、請求項1又は2の外壁構造。
  4. バルコニー床スラブ(SB)の長辺方向上端筋(9A)が袖壁(5)内に延びている、請求項1乃至3のいずれか1項の外壁構造。
  5. Z筋(1)の中間傾斜部(1S)が、断熱層(3B,4B)内で、厚さ(TB)全域に亘って傾斜配置して、断熱層(3B,4B)に剛構造機能を付与している、請求項2、又は3、又は4の外壁構造。
  6. Z筋(1)は、コンクリート躯体(CF)内固着用の突出部(AP)が屈曲してコンクリート躯体(CF)内で固定されている、請求項1乃至5のいずれか1項の外壁構造。
  7. 複合パネル(2)が、コンクリート外壁(W)より透湿抵抗の小さな発泡プラスチック系断熱層(2B)と、該断熱層(2B)より透湿抵抗の小さな外装下地材(2A)とを層着一体化したパネルである、請求項1乃至6のいずれか1項の外壁構造。
  8. 横長形態の発泡プラスチック系断熱層(4B)にZ筋(1)を貫通保持した、バルコニー床スラブ(SB)を片持ち支持するための断熱支持パネル(4)であって、断熱層(4B)は、上下方向に長孔形態の挿入用孔(H1)を備えて、厚さ(TB)が、コンクリート壁(W)を外断熱被覆する複合パネル(2)の断熱層(2B)と同厚であり、高さ(4h)が、少なくとも、片持ち支持するバルコニー床スラブ(SB)の基端(Bb)の厚さ(TS)であり、Z筋(1)は、Z上端筋(1U)とZ下端筋(1D)とを、水平上辺部(1U´)、中間傾斜部(1S)及び水平下辺部(1D´)から成るZトラス筋(1M)で、上下に、応力中心距離(L15)を保って一体化したものであり、断熱層(4B)の挿入用孔(H1)から突出するZ筋(1)の、一半の突出部(AP)をコンクリート躯体(CF)内への固定部とし、他半の突出部(BP)をバルコニー床スラブ(SB)内への固定部とした、バルコニー床スラブ支持用断熱支持パネル。
  9. 断熱層(4B)の上面、下面、及び左右両側面の幅中央に、スリット溝(4G)を配置した、請求項8の断熱支持パネル。
  10. 縦長形態の発泡プラスチック系断熱層(3B)にZ筋(1)を貫通保持した、コンクリート袖壁(5)を片持ち支持するための断熱支持パネル(3)であって、断熱層(3B)は、上下方向に長孔形態の挿入用孔(H1)を備え、厚さ(TB)が、コンクリート壁(W)を外断熱被覆する複合パネル(2)の断熱層(2B)と同厚であり、左右幅(W3)が、片持ち支持する袖壁(5)の壁厚(T5)と、少なくとも同寸であり、Z筋(1)は、Z上端筋(1U)とZ下端筋(1D)とを、水平上辺部(1U´)、中間傾斜部(1S)及び水平下辺部(1D´)から成るZトラス筋(1M)で、上下に、応力中心距離(L15)を保って一体化したものであり、断熱層(3B)の挿入用孔(H1)から突出するZ筋(1)の、一半の突出部(AP)をコンクリート躯体(CF)内への固着部とし、他半の突出部(BP)をコンクリート袖壁(5)内への固着部とした、コンクリート袖壁支持用断熱支持パネル。
  11. 断熱層(3B)の両側面の幅中央に、スリット溝(3G)を配置した、請求項10の断熱支持パネル。
  12. Z筋(1)は、断熱層(3B,4B)の上下方向長孔形態の挿入用孔(H1)を貫通し、挿入用孔(H1)内では、断熱耐火材(3E)でZ筋(1)を充填被覆保持した、請求項8乃至11のいずれか1項の断熱支持パネル。
  13. 挿入用孔(H1)の一側外面を、上下にZ筋挿入用円孔(H2,H2´,H3)を備えた座板(7)で貼着閉止した、請求項8乃至12のいずれか1項の断熱支持パネル。
  14. Z筋(1)は、Zトラス筋(1M)の中間傾斜部(1S)が、外方から内方へと降下する45°傾斜であり、中間傾斜部(1S)を断熱層(3B,4B)の厚さ(TB)全域に介在して、断熱層(3B,4B)に剛構造機能を付与した、請求項8乃至13のいずれか1項の断熱支持パネル。
  15. Z筋(1)は、断熱層(3B,4B)内の部位には、耐火塗料(1A)を塗布し、突出部(AP,BP)の部位には、断熱性錆止め塗料(1B)を塗布した、請求項8乃至14のいずれか1項の断熱支持パネル。
  16. Z筋(1)の突出部(AP)が、コンクリート躯体(CF)内固着用に、実質上90°折曲している、請求項8乃至15のいずれか1項の断熱支持パネル。
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