JP2009228383A

JP2009228383A - 断熱壁構造

Info

Publication number: JP2009228383A
Application number: JP2008078413A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kimijima; 穣君島
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP4941375B2

Abstract

【課題】Ｈ形鋼材を用いて一般家屋の外壁に施工され、結露等の問題が生じることなく屋内の居住環境を良好に保つことのできる断熱壁構造を提供する。
【解決手段】Ｈ形鋼材１の上、下フランジ部１１（２１）、１２（２２）外面に木質部材１１１（２１１）、１２１（２２１）を固着一体化して複合梁を形成し、土台Ｃの上方で該複合梁を相対向して上下に配設し上複合梁Ａと下複合梁Ｂとし、上記上複合梁Ａと下複合梁Ｂとの間に支柱３１を設け、該上複合梁Ａ、下複合梁Ｂと支柱３１とによって断熱空間を形成し、この断熱空間の屋内側に上記木質部材１２１、２１１に固着して充填断熱材層４を設け、上記断熱空間の屋外側に木質ボード５と断熱材６とが一体化された上断熱パネルＰ１を上記木質部材１２１、２１１に固着して構成される。
【選択図】図２

Description

本願発明は、建築物の断熱構造に関し、特に、建築物の外壁として用いられ、屋内の居住環境を良好に保つための断熱壁構造に関するものである。

近年、建築基準法の改正により、一般住宅にも耐震性が求められ、従来の木造住宅の駆体部分を鉄骨材に置き換えた住宅が普及しつつある。このとき、鉄骨材としては、安価で、かつ、強度的にも優れている点からＨ形の断面を有するＨ形鋼材が使用されることが多く、Ｈ形鋼材を柱や梁材として建物の駆体部分に用いて一般住宅を建築することが行われている。

そして、上梁、下梁、支柱によって形成される空間には断熱パネルが装着され、この断熱パネルには、夏季は高い外気温を遮り、冬季は冷気を防いで室内で結露等の問題が生じることがなく、四季を通じて室内の居住環境を良好に保てるよう断熱機能が必要とされるとともに、冷却された空気や暖気が逃げることのないよう気密性を有することも求められる。

例えば、特開２００３−６４８０８号公報には、下梁、上梁、柱で構成され、前記柱の屋外側面が前記梁の屋外面よりも屋内側に配置された間口の屋外側に配置される外壁下地パネルが開示されている。そして、上記特許文献の図１、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されているように、この外壁下地パネルは前記間口の屋外側に配置されて前記柱に当接する一対の縦胴縁と、この一対の縦胴縁の間に架設された複数の横胴縁と、前記縦胴縁と横胴縁とで囲まれた領域に設けられた断熱材とを備えてなることが記載されている。
特開２００３−６４８０８号公報

上記文献１に記載の技術は、特に、その図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されているように土台と２階床梁と天井梁とにＨ形鋼材が使用され、構造的にしっかりとしたものであるが、Ｈ形鋼材そのものを使用しているため、断熱下地パネルの取り付け等の造作がし難く、作業性が悪いという問題がある。本願発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は、Ｈ形鋼材を用いて一般家屋の外壁に施工され、夏季は高い外気温を遮り、冬季は冷気を防いで室内で結露等の問題が生じることなく、屋内の居住環境を良好に保つことのできる断熱壁構造を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１に記載の発明に係る断熱壁構造においては、断面がＨ形であるＨ形鋼材の上、下フランジ部外面に木質部材を固着一体化して複合梁を形成し、土台の上方で該複合梁を相対向して上下に配設し上複合梁と下複合梁とするとともに、上記上複合梁と下複合梁との間に支柱を設け、該上複合梁、下複合梁と支柱とによって断熱空間を形成し、この断熱空間の屋内側に上記木質部材に固着して充填断熱材層を設け、上記断熱空間の屋外側に木質ボードと断熱材とが貼着一体化された上断熱パネルを上記木質部材に固着してなることを特徴としている。

本願請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の断熱壁構造において、上記下複合梁と土台との間に支柱を設け、下複合梁、土台と支柱とによって断熱空間を形成し、この断熱空間の屋内側に上記木質部材に固着して充填断熱材層を設け、上記断熱空間の屋外側に木質ボードと断熱材とが貼着一体化された下断熱パネルを上記木質部材に固着してなるとともに、この下断熱パネルを上記上断熱パネルに連結、固定して上下の断熱パネルが一体化されたことを特徴としている。

本願請求項１記載の発明にかかる断熱壁構造においては、特に、Ｈ形鋼材と木質部材とを固着一体化してなる複合梁を、土台の上方で上下に配設し上複合梁と下複合梁とし、上記上複合梁と下複合梁との間に支柱を設けて断熱空間を形成しているため、この断熱空間の屋内側に充填断熱材を上複合梁と下複合梁との木質部材に釘やネジ等によって簡単に作業性よく固着することができる。

また、充填断熱材の厚さを、寒冷地等の地域によって、また、各種規準によって変えることも可能であり、所望の厚さに設定した充填断熱材を上記断熱空間の屋内側に嵌め込むように固着することもできる。さらに、上記断熱空間の屋外側にも木質ボードと断熱材とが貼着一体化された上断熱パネルが設けられているため、良好な断熱性と優れた気密性とを有する断熱壁構造を提供することができる。

また、上記下複合梁と土台との間に支柱を設けて断熱空間を形成しているため、この下方に配設された断熱空間の屋内側に充填断熱材を上記下複合梁の木質部材と土台とに釘やネジ等によって簡単に作業性よく固着することができる。

本願請求項２記載の発明に係る断熱壁構造においては、特に、上記下複合梁と土台との間に支柱を設け、該下複合梁、土台と支柱とによって断熱空間を形成し、この断熱空間の屋内側に上記木質部材に固着して充填断熱材層を設け、上記断熱空間の屋外側に木質ボードと断熱材とが貼着一体化された下断熱パネルが設けられ、この下断熱パネルを上記上断熱パネルに連結、固定して上下の断熱パネルを一体化することにより、階段や吹き抜け等、１、２階に亘る通し壁に容易に適用することができる。そして、夏季は屋外側に設けられた断熱パネルが高温の外気を遮断し、冬季は冷気を断熱し、充填断熱材層が室内で結露等の問題が生じることを防いで、屋内の居住環境を良好に保つことができる。また、上下一体化することにより、気密性が向上し、断熱効果を向上させるとともに、冷気や暖気が逃げることを防ぎ、エネルギーのロスを少なくすることができる。

以下、本願発明にかかる断熱壁構造の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本願発明の第１実施形態にかかる断熱壁構造を２階建住宅に適用し、分解して示す分解説明図である。図１に示すように、上記断熱壁構造の駆体部は、土台Ｃの上方で上下に相対向して配設された上複合梁Ａと下複合梁Ｂ、および上複合梁Ａと下複合梁Ｂとの間に設けられた支柱３１、下複合梁Ｂと土台Ｃとの間に設けられた支柱３２とから構成される。

上複合梁Ａは、Ｈ形鋼材１の上フランジ部１１と下フランジ部１２の各々外面に上部側の木質部材１１１と下部側の木質部材１２１とがビス等の固着手段により固着一体化して形成され、同様に下複合梁ＢもＨ形鋼材２の上フランジ部２１と下フランジ部２２の各々外面に上部側の木質部材２１１と下部側の木質部材２２１とがビス等の固着手段により固着一体化して形成されている。また、上記支柱３１、３２はＣ形鋼、Ｌ形鋼、鋼製の中空角柱、無垢の角柱等が適宜用いられる。

上記した上複合梁Ａと下複合梁Ｂと支柱３１とによって形成される空間は上の断熱空間とされ、この断熱空間の屋内側に充填断熱材層４を上記木質部材１２１と２１１とに固着することにより屋内側が断熱され、上記断熱空間の屋外側に木質ボード５と断熱材６とが貼着一体化されてなる上断熱パネルＰ１を上記木質部材１２１と２１１とに固着して屋外側が断熱される。

また、下複合梁Ｂ、土台Ｃと支柱３２とによって形成される空間は下の断熱空間とされ、この断熱空間の屋内側に充填断熱材層４を上記木質部材２２１と土台Ｃに固着することにより屋内側が断熱され、上記断熱空間の屋外側に木質ボード５と断熱材６とが貼着一体化されてなる下断熱パネルＰ２を上記木質部材２２１と土台Ｃとに固着して屋外側が断熱される。

上記充填断熱材層４としては、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、ビーズ法ポリスチレン、エポキシフォーム、フェノールフォーム、ポリエチレンフォーム等の硬質合成樹脂発泡体の圧縮成形品が用いられ、これらを板状に成形したもの、あるいは高密度のグラスウールマット、ロックウールマット等を単独で板状の形態を保持する程度の硬さに成形したものを用いることもできる。

図１に示す第１実施形態においては、上下断熱パネルＰ１、Ｐ２として、木質ボード５の屋内側に断熱材６が設けられたものが用いられ、木質ボード５としては、構造用合板、クロス合板、パーティクルボード、ＭＤＦ（中密度繊維板）、ＷＢＰ（ウッドプラスチックボード）、集積材等が例示される。また、上記断熱材６としては、上記充填断熱材層４としてあげたものを用いることができるが、中でも、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、ビーズ法ポリスチレン、エポキシフォーム、フェノールフォーム、ポリエチレンフォーム等の硬質合成樹脂発泡体の圧縮成形品を板状に成形したものが、上記木質ボード５との接着性等の点から好ましく用いられる。

図２は、上記断熱空間の屋内側に充填断熱材層４および屋外側に上下断熱パネルＰ１、Ｐ２を取り付けた第１実施形態に係る断熱壁構造を示す説明図である。第１実施形態においては、上記上複合梁Ａ、下複合梁Ｂと支柱３１とによって形成された上の断熱空間の屋内側に、充填断熱材層４が上記木質部材１２１と２１１とに図外ビス等の固着手段で嵌着され２階の屋内側が断熱される。また、上断熱パネルＰ１は、上記断熱空間の屋外側に、木質ボード５が屋外側に断熱材６が屋内側となるように、上記木質部材１２１と２１１とに固着手段で固定され、２階の屋外側が断熱される。

上記は２階部分の断熱壁構造について述べたが、１階でも同様であり、下複合梁Ｂ、土台Ｃと支柱３２とによって形成された下の断熱空間の屋内側に充填断熱材層４が上記木質部材２２１と土台Ｃとに図外ビス等の固着手段で嵌着され１階の屋内側が断熱される。また、下断熱パネルＰ２は、上記断熱空間の屋外側に、木質ボード５が屋外側に断熱材６が屋内側となるように、上記木質部材２２１と土台Ｃとに固着手段で固定され、１階の屋外側が断熱される。ここで、固着手段としては、上記釘、ビス等公知の固着具を用いて固着する方法、あるいは接着剤により固着する方法等公知の手段が用いられる。

また、図２に示されているように、本実施形態においては、つなぎ材７が設けられ、１階の下断熱パネルＰ２と２階の上断熱パネルＰ１とが上記つなぎ材７に連結され固定されることにより、上下断熱パネルＰ１、Ｐ２が一体化され、気密性を向上させることができる。

図３は、上記第１実施形態に係る断熱壁構造の変形例を示す説明図である。図３においては、上下断熱パネルＰ１、Ｐ２の屋内側に配設された断熱材６の厚みを厚くし、断熱性および気密性を向上させている。このようにすることによって、より断熱性、気密性が向上した高性能の居住環境を提供することができる。

図４は、本願発明の第２実施形態に係る断熱壁構造を示す説明図である。第２実施形態においても、上複合梁Ａ、下複合梁Ｂと支柱３１とによって形成された上の断熱空間の屋内側に充填断熱材層４が、上記木質部材１２１と２１１とに図外ビス等の固着手段で固定して嵌着され２階の屋内側が断熱される。一方、上記断熱空間の屋外側に設けられる上断熱パネルＰ１は、断熱材６が屋外側に木質ボード５が屋内側となるように、上記木質部材１２１と２１１とに固着手段で固定され、２階の屋外側が断熱される。

１階でも同様に、下複合梁Ｂ、土台Ｃと支柱３２とによって形成された下の断熱空間の屋内側に充填断熱材層４が上記木質部材２２１と土台Ｃとに図外ビス等の固着手段で嵌着され１階の屋内側が断熱される。一方、上記断熱空間の屋外側に設けられる下断熱パネルＰ２は、断熱材６が屋外側に木質ボード５が屋内側となるように、上記木質部材２２１と土台Ｃとに固着手段で固定され、１階の屋外側が断熱される。また、図４に示されているように、本実施形態においても、つなぎ材７が設けられ、１階の下断熱パネルＰ２と２階の上断熱パネルＰ１とがつなぎ材７に連結され固定されることにより、上下断熱パネルＰ１、Ｐ２が一体化され、気密性を向上させることができる。

つぎに、第２実施形態において、通気胴縁８を用いて上下断熱パネルＰ１、Ｐ２の縦方向の継ぎ目を目隠しする形態について説明する。図５は、図４に示す第２実施形態に係る断熱壁構造において上断熱パネルＰ１と下断熱パネルＰ２との縦方向の目地を通気胴縁８で塞いだ状態を示す説明図である。上記の形態においては、通気胴縁８は、予め、断熱空間の屋外側に固定された上下断熱パネルＰ１、Ｐ２の屋外側に、更に釘固定、ネジ固定等の方法により固定される。

図６は、第２実施形態において通気胴縁８によって上下断熱パネルＰ１、Ｐ２の縦方向の目地を目隠しした本願発明の断熱壁構造の概略構成を示す正面図である。図６において、符号８１、８２は上下断熱パネルＰ１、Ｐ２と支柱３１、３２との目地を目隠しする通気胴縁を示す。

以上述べたように、本願発明によれば、従来の木造住宅の駆体部分を木質部材と複合させたＨ形鋼材で構成することが可能となり、また、上記した断熱材の取り付け等の造作を容易に作業性よく行うことができる。また、断熱パネルが高温の外気を遮断し、冬季は冷気を断熱して四季を通じて屋内の居住環境を良好に保つことができる。さらに、気密性が向上しているため、冷気や暖気が逃げることを防ぎ、エネルギーのロスを少なくすることができる。なお、上記実施形態においては、２階建住宅について説明したが、平屋住宅に適用してもよい。あるいは、３階建住宅に適用してもよく、このように、本願発明は設計変更自在であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り本願発明の技術的範囲に属する。

第１実施形態にかかる断熱壁構造を分解して示す分解説明図。第１実施形態に係る断熱空間の屋内側に充填断熱材層および屋外側に上下断熱パネルを取り付けた断熱壁構造を示す説明図。第１実施形態に係る断熱壁構造の変形例を示す説明図。第２実施形態に係る断熱壁構造を示す説明図。第２実施形態に係る断熱壁構造において上下断熱パネルどうしの縦方向の継ぎ目を通気胴縁で覆い、目隠した状態を示す説明図。第２実施形態において通気胴縁によって上下断熱パネルの縦方向の継ぎ目を目隠しした本願発明に係る断熱壁構造の概略構成を示す正面図。

符号の説明

Ａ上複合梁
Ｂ下複合梁
Ｃ土台
Ｐ１上断熱パネル
Ｐ２下断熱パネル
１Ｈ形鋼材
１１上フランジ部
１１１木質部材
１２下フランジ部
１２１木質部材
２Ｈ形鋼材
２１上フランジ部
２１１木質部材
２２下フランジ部
２２１木質部材
３１支柱
３２支柱
４充填断熱材層
５木質ボード
６断熱材
７つなぎ材
８通気胴縁
８１通気胴縁
８２通気胴縁

Claims

断面がＨ形であるＨ形鋼材の上、下フランジ部外面に木質部材を固着一体化して複合梁を形成し、土台の上方で該複合梁を相対向して上下に配設し上複合梁と下複合梁とするとともに、上記上複合梁と下複合梁との間に支柱を設け、該上複合梁、下複合梁と支柱とによって断熱空間を形成し、この断熱空間の屋内側に上記木質部材に固着して充填断熱材層を設け、上記断熱空間の屋外側に木質ボードと断熱材とが貼着一体化された上断熱パネルを上記木質部材に固着してなる断熱壁構造。
上記下複合梁と土台との間に支柱を設け、下複合梁、土台と支柱とによって断熱空間を形成し、この断熱空間の屋内側に上記木質部材に固着して充填断熱材層を設け、上記断熱空間の屋外側に木質ボードと断熱材とが貼着一体化された下断熱パネルを上記木質部材に固着してなるとともに、この下断熱パネルを上記上断熱パネルに連結、固定して上下の断熱パネルが一体化された請求項１に記載の断熱壁構造。