JP2009097254A - 外壁構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱材及び外壁面材を固設する際に、外壁構造体の内部に熱橋効果が発生するのを防止することができ、作業効率の向上を図ることができる外壁構造体を提供する。
【解決手段】集合住宅１の室内空間７と屋外との間を区切るために設けられる外断熱仕様の外壁構造体４０であって、フレーム２３ｂと、前記フレーム２３ｂより屋外側に取り付けられる木質系材料により構成される下地材５５と、前記下地材５５の間を塞ぐように設置される断熱材６２と、前記下地材５５の上面に固定される外壁面材６３とを備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、外壁構造体の技術に関し、特に外断熱処理が施された外側構造体の技術に関するものである。

従来、建築物の室内空間と屋外との間を区切るために設けられる外壁構造体において、屋外との断熱を行うための方法として建物の内側に断熱材を充填する内断熱工法と断熱材を建物の外側に施工する外断熱工法がある。
しかし、前記内断熱工法では、柱や梁等の軸材が屋外の温度変化の影響を受けてしまうため、内部結露等が発生してしまっていた。
そこで、断熱材を建物の外側に施工する外断熱工法が採用されている。前記外断熱工法を採用する場合には、柱や梁などで構成される軸組の外側（屋外側）にグラスウールなどの断熱材を設けており、前記断熱材は軸組に断熱材固定用釘によって固設されていた。また、前記断熱材の外側に外壁面材を設ける場合には、前記断熱材の外側に胴縁が配置され、該胴縁は胴縁固定用釘によって軸組によって固定され、前記外壁面材は前記胴縁に外壁面材固定用釘によって固設されていた（特許文献１参照）。
また、特許文献２では、前記柱や梁の外側に補強材を設けて、釘や螺子等の固定金具によって胴縁を固設して、前記胴縁を介して外壁面材を固定していた。
特開平７―４８８７５号公報 特許第３７９２８１９号公報

しかし、前記断熱材が柔らかく軽量であるのに対し、前記胴縁及び外壁面材の重量が大きいために、断熱材での保持力をほとんど期待できず、胴縁固定用釘及び外壁面材固定用釘に大きな負担がかかっていた。また、前記胴縁固定用釘は胴縁及び断熱材を貫通して軸組に到達しており、前記胴縁固定用釘を通じて室内空間の熱が屋外へと逃げていく熱橋効果が発生し、結露を生じさせる可能性があった。
また、特許文献２に記載された方法では、補強材を設けることにより部品点数が多くなってしまっていた。また、断熱材を取り付けた後に補強材を取り付けるため、組立作業が煩雑になっていた。

そこで本発明はかかる課題に鑑み、断熱材及び外壁面材を固定する際に、外壁構造体の内部に熱橋効果が発生するのを防止することができ、作業効率の向上を図ることができる外壁構造体を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、建築物の室内空間と屋外との間を区切るために設けられる外断熱仕様の外壁構造体であって、フレームと、前記フレームより屋外側に取り付けられる木質系材料により構成される下地材と、前記下地材の間を塞ぐように設置される断熱材と、前記下地材の上面に固定される外壁面材とを備えたものである。

請求項２においては、前記フレームは、建築物の高さ方向に延びる垂直部材と、建築物の水平方向に延びる水平部材とから構成され、前記下地材は、前記フレームの屋外側に前記高さ方向に伸びる下地材用柱材と、前記水平方向に伸びる下地材用梁と、前記下地材用柱材と前記下地材用梁によって区切られた略矩形状の空間に嵌設される下地材用枠材とから構成され、前記下地材用枠材の内部に断熱材を敷設して、前記下地材用枠材を下地材用柱材及び下地材用梁に固定具によって固定して、前記下地材を前記フレームに固定具によって固定したものである。

請求項３においては、前記外壁面材は、正面視において上辺及び下辺が水平方向に整列して配置された略矩形状の板材と前記板材の上下間に配置される水切り材とを備え、前記水切り材は、前記板材の表面より屋外側へ突設しており、屋外側へ向かうに従って下方へ傾斜するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、前記断熱材と外壁面材の下地となる下地材とを一体に構成することができるため、下地材及び断熱材の施工の簡略化を図ることができる。また、前記下地材を木質系材料で構成したことから、前記フレームと屋外との間の断熱を行うことができ、前記垂直部材による熱橋効果を防止することができる。

請求項２においては、下地材を木質系材料で構成し、該下地材に固定具を貫通させてフレームに固定したため、前記下地材を前記フレームに固定するための固定具から室内空間の熱が逃げるのを防止することができる。

請求項３においては、水切り材が板材の表面よりも屋外側に突設することとなり、前記板材に水滴が付着せず清潔な状態を保つことができる。また、板材間の目地にコーキングを行う必要がなくなるため、板材を小割りにして交換することが可能となる。また、外壁面材の意匠性が向上する。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る集合住宅の全体的な構成を示した平面図、図２は（ａ）フレームの正面図（ｂ）フレームの側面図、図３はフレームの正面図である。図４は下地材及びフレームを示す平面断面図、図５は下地材の正面図、図６は下地材のＡ−Ａ´線断面図、図７は（ａ）内断熱工法を施した外壁構造体の温度変化図（ｂ）外断熱工法を施した外壁構造体の温度変化図（ｃ）本実施例にかかる外壁構造体の温度変化図、図８は水切り板を供えた外壁面材の斜視図である。

本実施例の建築物の一実施例である集合住宅について説明する。
前記集合住宅１は、単身者若しくは夫婦が居住することを想定したワンルームタイプと子供のいる家族が居住することを想定したＬＤＫタイプの集合住宅であり、一方向に長い平面視略矩形状を成し、図１に示すように長辺方向（桁行方向）に沿って複数の住戸が配列されている。

前記集合住宅１では、長辺方向（桁行方向）に梁３が横架されている。また、前記集合住宅１の短辺方向（梁間方向）における一端側に長辺方向（桁行方向）に沿って各住戸の共用部分であるバルコニー５が設けられ、他端側に共用部分としての外廊下６が設けられて、これらバルコニー５と外廊下６との間に各住戸の専用部分である室内空間７が設けられている。そして、隣接する室内空間７・７は、梁間方向に延びる戸境壁８で仕切られている。前記戸境壁８の内部にはブレース９が設けられ、耐震補強が図られている。

前記集合住宅１の躯体を構成する梁３は、二本の長尺部材３ａ・３ａを接合して成るものである。つまり、一組の溝形鋼（Ｃ型鋼）からなる長尺部材３ａ・３ａを背中合わせに螺結して梁３が構成されている。梁３は、桁行方向に略等間隔に複数並設されている。

次に、前記戸境壁８について図２及び図３を用いて説明する。
前記戸境壁８は図２及び図３に示すように、梁間方向に延びる水平部材２１と集合住宅高さ方向に延びる垂直部材２２とで構成されており、垂直部材２２を長辺として、水平部材２１を短辺とする長方形状のフレーム２３が構成されている。

前記戸境壁８は、梁間方向に延びる第一水平部材２１ａと集合住宅１の高さ方向に延びる第一垂直部材２２ａとで構成されており、第一垂直部材２２ａを長辺として、第一水平部材２１ａを短辺とする長方形状の第一フレーム２３ａが構成されている。前記第一垂直部材２２ａは、図２に示すように、長手方向断面視Ｌ字型に構成し、長手方向断面視Ｌ字型のそれぞれの端部に９０度内側に折り曲げて立設したリップ３１ａを有する二本のリップ付山形鋼３１で構成している。該リップ付山形鋼３１は、それぞれの一辺を背中合わせに配置して複数の箇所を溶接などの方法により接合している。また、前記リップ付山形鋼３１とリップ付山形鋼３１との間には取付孔が穿設されたブレース取付板３２が介設されており、溶接などの方法によってリップ付山形鋼３１に固設されている。

一方、前記第一フレーム２３ａの上辺、即ち集合住宅１高さ方向上方の辺を構成する第一水平部材２１ａは二本のリップ付山形鋼３１・３１で構成されており、前記リップ付山形鋼３１とリップ付山形鋼３１との間には前記ブレース取付板３２の上端が挟持されており溶接などの方法によってリップ付山形鋼３１に固設されている。また、前記第一フレーム２３ａの下辺、即ち集合住宅１高さ方向下方の辺を構成する第一水平部材２１ａはリップ付山形鋼３１で構成されており、前記ブレース取付板３２の下端が溶接等の方法によってリップ付山形鋼３１に固設されている。
前記ブレース９は、ブレース９本体の両端にブレース取付金具９ａが溶接等の方法によって固設され、該ブレース取付金具９ａに螺子等が螺設されるように取付孔が穿設されており、ブレース９本体の中間部にはターンバックル９ｂが設けられている。このため、前記ブレース９を取り付けた後にブレース９の張りを調整することができる。
前記ブレース取付板３２は、例えば長方形に構成されており、前記ブレース９を固定する螺子を螺設するためのブレース取付孔が穿設されている。なお、ブレース取付板３２の形状は本実施例の形状に限定せず、例えば三角形に構成してもよく、また、ブレース取付孔の位置も限定するものではない。

次に、本発明の要部である、室内空間７と屋外を区切るための外壁構造体４０について図３を用いて説明する。
前記外壁構造体４０は、梁間方向に延びる第二水平部材２１ｂと集合住宅１高さ方向に延びる第二垂直部材２２ｂとで構成されており、第二垂直部材２２ｂを長辺として、第二水平部材２１ｂを短辺とする長方形状の第二フレーム２３ｂが構成されている。前記第二垂直部材２２ｂは、図４に示すように、長手方向断面視Ｌ字型に構成し、長手方向断面視Ｌ字型のそれぞれの端部に９０度内側に折り曲げて立設したリップ４１ａを有する一本のリップ付山形鋼４１で構成している。また、前記リップ付山形鋼４１には取付孔が穿設されたブレース取付板４２が溶接などの方法によって固設されている。
一方、前記第二水平部材２１ｂは一本のリップ付山形鋼４１で構成されており、前記リップ付山形鋼４１には前記ブレース取付板４２の下端もしくは上端が溶接などの方法によって固設されている。

〔下地材〕
次に外壁構造体４０に取り付ける下地材５５の構成について図４から図６を用いて説明する。
前記外壁構造体４０の外側には、例えば、桟木、集成材、ＬＶＬ、木粉配合樹脂などの木質系材料で形成された下地材５５が固設されている。図５に示すように、前記下地材５５は下地材用梁５６及び下地材用柱材５７及び下地材用枠材５８で構成され、前記下地材用梁５６は図示せぬボルトにより第二水平部材２１ｂに固設しており、前記下地材用柱材５７は前記第二垂直部材２２ｂを構成するリップ付山形鋼４１の間に介設した固定具としてのボルト６１により前記第二フレーム２３ｂに固設されている。また、前記下地材用枠材５８は横部材５８ａ及び縦部材５８ｂで略格子状に構成された部材であり、図６に示すように、前記下地材用梁５６及び下地材用柱材５７によって区切られた略矩形状の空間に嵌設して固定具としての枠材固定用釘５９・５９・・・によって前記下地材用梁５６及び下地材用柱材５７に固設されるものである。

また、図４に示すように、前記下地材用枠材５８に形成された格子状の隙間には例えばグラスウールなどで構成された断熱材６２が敷設されている。このように構成することにより、下地材５５の内側に断熱材６２を設けることで、外壁固定に充分な強度を確保するとともに、下地材５５及び断熱材６２の施工の簡略化を図ることができる。また、下地材５５を木材で構成することにより、従来木造住宅で行われていた外壁取付方法が採用でき、外壁材の選択幅が広がる。また、下地材５５を木材で構成することにより、金属で構成されたフレームが熱橋となることを防止することができる。また、断熱材６２を前記下地材５５内に収めることができるため、省スペースを実現できる。
また、前記下地材用柱材５７及び縦部材５８ｂの外側（戸外側）には外壁面材６３を固設するための胴縁６４を具備する。前記胴縁６４も木材で構成されており、前記外壁面材６３を釘等により前記胴縁６４に固定する。

一方前記外壁構造体４０を構成する第二フレーム２３ｂの内側には、木材で形成した内側下地材７０が固設されている。前記内側下地材７０は内側柱材７２と内側枠材７３から構成されている。前記内側柱材７２は集合住宅１の梁間方向端部、即ち角部に立設した第二フレーム２３ｂの第二垂直部材２２ｂの内側（室内空間７側）を被覆するように固設している。一方、枠材７３は前記下地材５５の下地材用枠材５８の内側に固設されている。前記内側下地材７０の内側には胴縁７４が設けられ、例えば石膏ボード等で構成された内壁８０が固設される。

このように構成することにより、金属からなる第二垂直部材２２ｂの周囲を木材で覆うこととなり熱橋の影響を小さくすることが可能となる。また、前記第二フレーム２３ｂの外側に断熱材６２を敷設することにより、集合住宅１の桁行方向両端部全体を断熱することが可能となるため、断熱効果が向上して、集合住宅全体が断熱されることとなる。

次に、前記下地材５５を用いたことによる断熱効果について、図７を用いて説明する。
図７（ｃ）が本実施例にかかる外断熱工法を使用した場合の温度分布を表した図であり、図７（ａ）は比較対象である内断熱工法を使用した場合の温度分布を表した図、図７（ｂ）は比較対象である垂直部材２２ｂに四本のリップ付山形鋼４１を使用した場合の温度分布を表した図である。

図７（ａ）のように、前記外壁構造体４０の垂直部材２２ｂと内壁８０との間に木材８１を配置し、前記外壁構造体４０の内側（室内側）寄りに断熱材８２を配置した内断熱構造では、内側に熱源を配置した場合、前記外壁構造体４０の垂直部材２２ｂが熱橋となるため、垂直部材２２ｂ付近の外壁構造体４０の温度は低下するものの、その他の部分は断熱材８２が敷設されているため熱交換が行われず、結果として、前記外壁構造体４０内の温度にばらつきが生じる。すなわち、垂直部材２２ｂ付近の温度は垂直部材２２ｂの熱橋効果により、熱源に触れていない屋外側に熱を逃がすため周囲の温度より低くなっており、等温線が室内空間側に大きく張り出している。これにより、室内空間７側の熱が熱橋効果によって、前記垂直部材２２ｂを通して屋外側へ逃げていることが分かる。

次に、図７（ｂ）のように、前記外壁構造体４０の垂直部材２２ｂと外壁面材６３との間に木材８３を配置し、前記外壁構造体４０の外側（屋外側）寄りに断熱材８４を配置した外断熱構造では、内側に熱源を配置した場合には、屋外側からの熱を遮断することが可能となるが、前記垂直部材２２ｂを四本のリップ付山形鋼４１で構成したことにより、屋外側に垂直部材２２ｂが突出してしまい、熱橋効果の原因となる。すなわち、垂直部材２２ｂが熱橋となり室内空間７側の熱を屋外側に逃がすこととなるため、垂直部材２２ｂ付近の温度が周囲の温度より低くなっている。

そこで、図７（ｃ）のように、前記垂直部材２２ｂのリップ付山形鋼４１の本数を二本にして、前記垂直部材２２ｂの外側に下地材５５及び断熱材６２を配置できるようにすることで、熱橋の影響を小さくすることができる。すなわち、前記リップ付山形鋼４１の屋外側に木材で形成された下地材５５を構成する下地材用柱材５７及び下地材用枠材５８を配置することにより、熱橋効果を防止することができる。このように構成することにより、前記外壁構造体４０の室内側の熱を屋外側に逃がすことなく断熱することができるため、断熱効果を向上させることができる。

なお、前記外壁面材６３を固定する手段として胴縁６４を用いず、前記下地材５５に直接金属から構成される取付金具を固定して、前記取付金具に外壁面材を掛架する構成とすることも可能である。

次に、前記外壁面材６３について説明する。
前記外壁面材６３は、集合住宅１の桁行方向端部両側に設けられた最外部を被覆する部材であり、木材、金属鋼材、もしくはセメント質原料と繊維質材料とを混合した窯業系材料から一枚の板状に構成されている。前記外壁面材６３は長方形状に構成されており、前記下地材５５の外側に集合住宅１の桁行方向端部両側の面を全て被覆するように取り付けられている。

また、図８に示すように、外壁面材９３は、水切りを備えた構成とすることもできる。すなわち、前記外壁面材９３の内側（室内空間側）に当たる面を金属の内側板９３ａで構成し、水切り材としての水切り板９３ｂを突設して螺子等によって内側板９３ａに固定する。前記水切り板９３ｂは、水平方向に対して下方に傾斜しており先端部は垂直下方に折り曲げられている。また、前記水切り板９３ｂと水切り板９３ｂとの間に長方形状の板材９３ｃを設ける。これにより、前記外壁面材９３に等間隔に水切りを設けることができる。

このように構成することにより、前記板材９３ｃは取り外し可能となるため、板材９３ｃ一枚のみが汚れた場合でも、外壁面材９３全体を交換する必要は無く、板材９３ｃを前記内側板９３ａから取り外して交換するだけでよい。また、水切り板９３ｂを設けたことにより、外壁面材９３に付着した水滴が水切り板９３ｂに沿って流れ落ちるため、前記外壁面材９３に雨水による汚れが付着し難くなる。

以上のように、本発明にかかる外壁構造体は、集合住宅１の室内空間７と屋外との間を区切るために設けられる外断熱仕様の外壁構造体４０であって、フレーム２３ｂと、前記フレーム２３ｂより屋外側に取り付けられる木質系材料により構成される下地材５５と、前記下地材５５の間を塞ぐように設置される断熱材６２と、前記下地材５５の上面に固定される外壁面材６３とを備えたものである。このように構成することにより、前記断熱材６２と外壁面材６３の下地となる下地材５５とを一体に構成することができるため、下地材５５及び断熱材６２の施工の簡略化を図ることができる。また、前記下地材５５を木質系材料で構成したことから、前記フレーム２３ｂと屋外との間の断熱を行うことができ、前記垂直部材２２ｂによる熱橋効果を防止することができる。

また、前記フレーム２３ｂは、集合住宅１の高さ方向に延びる垂直部材２２ｂと、建築物の水平方向に延びる水平部材２１ｂとから構成され、前記下地材５５は、前記フレームの屋外側に前記高さ方向に伸びる下地材用柱材５７と、前記水平方向に伸びる下地材用梁５６と、前記下地材用柱材５７と前記下地材用梁５６によって区切られた略矩形状の空間に嵌設される下地材用枠材５８とから構成され、前記下地材用枠材５８の内部に断熱材６２を敷設して、前記下地材用枠材５８を下地材用柱材５７及び下地材用梁５６に枠材固定用釘５９によって固定して、前記下地材５５を前記フレームにボルト６１によって固定したものである。このように構成することにより、下地材５５を木質系材料で構成し、該下地材５５に枠材固定用釘５９を貫通させてフレームに固定したため、前記下地材５５を前記フレーム２３ｂに固定するためのボルト６１から室内空間７の熱が逃げるのを防止することができる。

また、前記外壁面材９３は、正面視において上辺及び下辺が水平方向に整列して配置された略矩形状の板材９３ｃと前記板材９３ｃの上下間に配置される水切り材９３ｂとを備え、前記水切り材９３ｂは、前記板材９３ｃの表面より屋外側へ突設しており、屋外側へ向かうに従って下方へ傾斜するものである。このように構成することにより、水切り材９３ｂが板材９３ｃの表面よりも屋外側に突設することとなり、前記板材９３ｃに水滴が付着せず清潔な状態を保つことができる。また、板材９３ｃ間の目地にコーキングを行う必要がなくなるため、板材９３ｃを小割りにして交換することが可能となる。また、外壁面材９３の意匠性が向上する。

本発明の一実施例に係る集合住宅の全体的な構成を示した平面図。 （ａ）フレームの正面図（ｂ）フレームの側面図。 フレームの正面図。 下地材及びフレームを示す平面断面図。 下地材の正面図。 下地材のＡ−Ａ´線断面図。 （ａ）内断熱工法を施した外壁構造体の温度変化図（ｂ）外断熱工法を施した外壁構造体の温度変化図（ｃ）本実施例にかかる外壁構造体の温度変化図。 水切り板を供えた外壁面材の斜視図。

符号の説明

１ 集合住宅
８ 戸境壁
９ ブレース
２１ｂ 第二水平部材
２２ｂ 第二垂直部材
２３ｂ 第二フレーム
４０ 外壁構造体
５５ 下地材
５６ 下地材用梁
５７ 下地材用柱材
５８ 下地材用枠材
５９ 枠材固定用釘
６１ ボルト
６２ 断熱材
６３ 外壁面材
６４ 胴縁
９３ 外壁面材
９３ｂ 水切り材
９３ｃ 板材

Claims (3)

1. 建築物の室内空間と屋外との間を区切るために設けられる外断熱仕様の外壁構造体であって、
   フレームと、
   前記フレームより屋外側に取り付けられる木質系材料により構成される下地材と、
   前記下地材の間を塞ぐように設置される断熱材と、
   前記下地材の上面に固定される外壁面材とを備えたことを特徴とする外壁構造体。
2. 前記フレームは、
   建築物の高さ方向に延びる垂直部材と、建築物の水平方向に延びる水平部材とから構成され、
   前記下地材は、
   前記フレームの屋外側に前記高さ方向に伸びる下地材用柱材と、前記水平方向に伸びる下地材用梁と、前記下地材用柱材と前記下地材用梁によって区切られた略矩形状の空間に嵌設される下地材用枠材とから構成され、
   前記下地材用枠材の内部に断熱材を敷設して、前記下地材用枠材を下地材用柱材及び下地材用梁に固定具によって固定して、
   前記下地材を前記フレームに固定具によって固定した
   ことを特徴とする請求項１に記載の外壁構造体。
3. 前記外壁面材は、
   正面視において上辺及び下辺が水平方向に整列して配置された略矩形状の板材と前記板材の上下間に配置される水切り材とを備え、
   前記水切り材は、前記板材の表面より屋外側へ突設しており、屋外側へ向かうに従って下方へ傾斜する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の外壁構造体。
   

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