JP2009287368A - 機械的固定法による断熱防水構造及び工法 - Google Patents

Abstract

【課題】高断熱仕様においても、確実に断熱材及び防水シートを固定することができ、省力化が図れ、騒音問題も生じない機械的固定法による断熱防水構造及び工法を提供する。
【解決手段】防水下地Ａに固定する下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とを有する複合ビス１の下部ネジ形状部を上部長尺ナット部が突出した状態で防水下地Ａの所定位置に捻じ込んで、上部長尺ナット部が敷設する断熱材Ｂ上面を越えない状態で、かつ該上部長尺ナット部が上から見えるように断熱材Ｂに孔を開け、断熱材Ｂを防水下地Ａに敷設して、上記上部長尺ナット部位置の断熱材Ａ上に防水シート固定金具２を載置し防水シート固定金具２の上から固定ビス３を上記上部長尺ナット部に捻じ込み、上記断熱材Ｂを防水下地Ａに固定して、上記断熱材Ｂの上に防水シートＣを敷設し防水シートＣと防水シート固定金具２とを誘導加熱法で溶着した断熱防水構造としたことである。
【選択図】図１

Description

ビル、マンション、戸建住宅等建築物の屋上、屋根、ベランダ、テラス等に適用する機械的固定法による断熱防水構造及び工法に関する。

一般的なシート防水の機械的固定法による断熱防水工法では、下地がコンクリートやＡＬＣの場合、先ず、下地上に断熱材を敷設し、その上から任意の位置にドリルで断熱材を貫通して下地に所定深さの孔を開口する。次にその孔にプラスチック製の開脚プラグを差し込み、開口した孔位置の断熱材上に固定金具を載置する。次いで、固定金具の上から固定用ビスを開脚プラグに捻じ込んで、断熱材を下地に固定する、さらに、断熱材の上に防水シートを敷設し、誘導加熱装置で固定金具と防水シートとを接合していた。
また、下地が金属屋根の場合、下地上に断熱材を敷設し、任意の位置の断熱材上に固定金具を載置する。次いで固定金具の上から先端が切削性を有するいわゆるセルフドリルビスを金属屋根下地に捻じ込み、断熱材を金属下地に固定していた。

最近では断熱仕様の高性能化が要求されるようになり、厚みが１００ｍｍ以上の断熱材が使用されることもある。この場合、使用する固定用ビスも長くなって、断熱の上からドリルでコンクリート下地に孔を開けるとき、ドリルの刃先がブレて作業性が悪くなること、開脚プラグが断熱材に引っかかり防水下地孔の奥まで完全に挿入されないことなどにより、固定強度不足が生じ強風等の負圧により防水シートが飛ばされるなどの被害が発生する恐れがあった。開脚プラグが断熱材に引っかかり、防水下地孔の奥まで完全に挿入されないという問題については、補助治具をする方法が提案されている（特許文献１）。
また、高断熱仕様で下地が金属屋根の場合、セルフドリルドビスを金属屋根に捻じ込むときに、上述のように作業性が悪化するばかりでなく、セルフドリルドビスの先端がブレて金属屋根へのネジ係りが甘くなり所定の固定強度が不足したり、ビスが緩み易くなるなどの問題が生じていた。

特開２００６−１６１３７９号公報

従来の機械的固定法による断熱防水工法では、上記のような作業性の悪化、固定強度不足、ビスの緩み等の問題に加えて、防水シートが経時劣化し、張替えが必要な場合、通常は、防水シートを重ね張りし、その上から、既存固定金具の脇に固定ビスを打ち込み固定する方法が一般的であるが、改修の都度、孔を開けていくことになり、防水下地が強度的に低下するなどの問題が発生する。

さらに、改修時に、階下が居室になっている場合、改修時にビスを打ち込む際の音が階下の居住者にとって騒音問題となるケースもある。最近は、そのようなケースの場合、音を低減するドリルを使用することもあるが、音は低減できても、音の発生がなくなる訳ではなく問題は残る。本発明の目的とするところは、上記課題を解決し、高断熱仕様においても、確実に断熱材及び防水シートを固定することができる機械的固定法による断熱防水構造及び工法を提供することにある。

上記課題を解決するために成した本発明の手段は、防水下地に固定する下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とを有する複合ビス（以下、単に複合ビスということがある）の下部ネジ形状部を上部長尺ナット部が突出した状態で防水下地の所定位置に捻じ込んで、
上部長尺ナット部が敷設する断熱材上面を越えない状態で、かつ該上部長尺ナット部が上から見えるように断熱材に孔を開け、断熱材を防水下地に敷設して、
上記上部長尺ナット部位置の断熱材上に防水シート固定金具を載置し防水シート固定金具の上から固定ビスを上記上部長尺ナット部に捻じ込み、上記断熱材を防水下地に固定して、
上記断熱材の上に防水シートを敷設し防水シートと防水シート固定金具とを誘導加熱法で溶着した断熱防水構造としたことであり（請求項１）、上記複合ビスを、ナット用上部ネジ形状部に長尺ナットを捻じ込んで形成したことであり（請求項２）、防水下地に固定する下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とを有する複合ビスの下部ネジ形状部を上部長尺ナット部が突出した状態で防水下地の所定位置に捻じ込んで、
上部長尺ナット部が断熱材上面を越えない状態で、かつ該上部長尺ナット部が上から見えるように断熱材に孔を開け、断熱材を防水下地に敷設して、
上記上部長尺ナット部位置の断熱材上に防水シート固定金具を載置し防水シート固定金具の上から固定ビスを上記上部長尺ナット部に捻じ込み、上記断熱材を防水下地に固定して、
上記断熱材の上に防水シートを敷設し防水シートと防水シート固定金具とを誘導加熱法で溶着し、断熱材と防水シートとを下地に固定する断熱防水工法としたことである（請求項３）。

高断熱仕様のように断熱材が厚くなっても、本発明に係る複合ビスを使用することにより、防水シート固定金具を防水下地へ確実に固定できることから、防水下地への固定強度にバラツキがなく、断熱材と防水シートとを安定して下地へ固定することができる。
また、改修時には、複合ビスの上部長尺ナットが再利用できるため、新たに防水下地にビス穴を開けることがなく省力化が図られ、さらに、騒音問題は発生せず、振動による埃や破損物の室内における落下対策も必要としない。

先ず、本発明を適用する防水下地、使用する部材について説明する。
本発明は、ビル、マンション、戸建住宅等建築物の屋上、屋根、ベランダ、テラス等のコンクリート下地、軽量発泡コンクリート（略称：ＡＬＣ）下地、折板屋根、瓦棒屋根等の金属下地などに適用される。

断熱材としては、ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム等の断熱材が使用でき、強度を考慮するとクラフト紙やアルミ箔が両面に積層された断熱材は好ましい。断熱材の厚さは２０、２５、５０、７５、１００ｍｍなどがあり、各仕様に合わせて設定する。タテ、ヨコの寸法は規格品（９１０ｍｍ×１８２０ｍｍ、９１０ｍｍ×９１０ｍｍ、３０ｍｍ×５０ｍｍなど）を施工現場に合わせて裁断し使用する。断熱材の厚さは各仕様に合わせて設定するが、厚い断熱材を必要とするときは、搬入、孔開け時の手間、ソリの問題などを考慮すると、厚さの厚い断熱材を１枚で使用するより、厚さの薄いものを複数枚重ねて使用することが好ましい。

防水シートとしては、塩化ビニル系防水シート、オレフィン系防水シート、アクリル系防水シート、ゴム系防水シート、改質アスファルト系防水シート（トーチ工法）等が使用できる。塩化ビニル系防水シートが、施工性、シート同士の溶着性、防水シート固定金具との密着性の点から好ましい。
防水シートの厚さとしては、０．５〜５．０ｍｍのものが使用でき、１．０〜２．５ｍｍが好ましい。

防水シート固定金具は、その上面に防水シートを固定する熱溶着層を積層一体化して構成される。材質としては、ステンレス板や、亜鉛・アルミニウム・マグネシウムメッキまたは亜鉛メッキ等の防錆処理が施された鋼板など、多湿状態でも錆びにくい鋼板が好適に使用される。厚みとしては、０．６〜１．５ｍｍ程度で、形状は正方形または長方形をした矩形状のプレート状や、円形または楕円形状のディスク状など任意であり、大きさは１辺または外径が５０〜１００ｍｍ程度に形成される。固定金具の上面に積層一体化される熱溶着層は、加熱により防水シートに熱溶着できるものであればよく、熱可塑性樹脂、ホットメルト接着剤等があり、ホットメルト接着剤としては、ポリエステル系、ポリアミド系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系のホットメルト接着剤等が挙げられる。

本発明で使用する複合ビスは、防水下地に固定する下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とを有しており、下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とは、一本の地金を加工して形成してもよく、下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とを接着剤、電気溶接等で接合してもよい。或いは、防水下地に固定する下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスのナット用上部ネジ形状部に長尺ナットを捻じ込んで形成してもよく、この際、緩み防止のため捻じ込み部に接着剤を塗布するか溶接固定することが好ましい。更には、現場で、下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスを下地に固定し、下地から突起露出しているナット用上部ネジ部に各種形状の長尺ナットのメネジ部にエポキシ樹脂等の硬化樹脂系接着剤を塗布して捩じ込み固定し、複合ビスを形成しても良い。

下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスのナット用上部ネジ形状部に長尺ナットを捻じ込んで形成する複合ビスの場合、上部ネジ形状部のネジは長尺ナットのメネジと組み合わせて使用できるように、ネジピッチはメートルネジ又はインチネジ（ユニファインネジ）からなり、ネジ角度は６０°前後からなるものが好ましい。上部ネジ形状部の上端はフラットか、好ましくはネジが切られていないものがよく、径はネジ径と同じかそれより小さいものがよい。ソケット、ビット等の工具を差込み回転させながら下地に捩じ込んでいけるように、現場での作業を考慮すると、上部ネジ形状部上端の外形状が六角、四角、星形等の構造、或いは上部ネジ形状部の上端上面に六角、四角、星形等の凹部を形成した構造が良い。

複合ビスの下部ネジ形状部ネジはタップの役目をさせて、下穴や、開脚プラグや、直に下地に捩じ込こむことで、穴を開けながら対象の下地穴にメネジを造りながら下地に締め付けていくように、タップネジ形状になっている。下地への食い込みを考慮して、ネジピッチは上記上部ネジ形状部のネジに比べて粗く、ねじ山角度も一般的に上記上部ネジ形状部のネジに比べて６０°以下と小さく、ネジ径と軸径の比も上記上部ネジ形状部のネジに比べて大きい。

コンクリート、軽量発泡コンクリート（ＡＬＣ）が防水下地の場合、一般的には、開脚プラグが使用され、複合ビスの下部ネジ形状部のネジ径は、開脚プラグの内径よりネジ山径で１〜３ｍｍ大きく、ネジの先端が先細りの尖り形状で、尖りの先端までネジ山が切られているタッピンネジ１種（ＪＩＳ Ｂ１００７）形状が使用される。

防水下地がコンクリートの場合、開脚プラグを使用せず、下穴を開けて複合ビスを捻じ込むこともできる。この場合の下部ネジ形状部のネジについては、その径は下穴より１〜２ｍｍ大きいものが良く、先端が尖り形状の１種（ＪＩＳ Ｂ１００７）タッピンネジタイプ、下穴に食いつき易いように先端から２〜３山がテーバー付きの２種（ＪＩＳ Ｂ１００７）タッピンネジタイプ、先端がテーパー付きでカットされたフラットタイプの何れのタッピンネジ形状のものも使用できる。ネジ山に切り欠きや高低差がある２重ネジにしても良い。ネジピッチは上記開脚プラグ用タッピンネジや上記ナット用上部ネジ形状部のネジより粗い。

防水下地がＡＬＣの場合、下穴も開けず、開脚プラグも使用せず、直接防水下地に複合ビスを捻じ込むこともできる。この場合の下部ネジ形状部のネジについては、防水下地に刺さり食い込み易いように、先端は尖り形状のドリリングタッピンネジか先細りの尖り形状で、尖りの先端までネジ山が切られている１種（ＪＩＳ Ｂ１００７）タッピンネジ形状が良く。ネジ山のピッチは上記開脚プラグ用タッピンネジやナット用上部ネジ形状部ネジより粗いものを使用する。

防水下地が金属下地の場合、下部ネジ形状部のネジは下穴に食いつき易いように先端から２〜３山がテーバー付きの２種（ＪＩＳ Ｂ１００７）タイプで、先端が下地を切削しながら下穴を開けていく切り刃が２〜３枚付いているドリリングタップネジタイプが使用できる。ネジピッチやネジ山と軸径の比は、前述した開脚プラグ用タッピンネジや上記上部ネジ形状部のネジに比べて大きいことが好ましい。

複合ビスを下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスのナット用上部ネジ形状部に長尺ナットを捻じ込んで形成する場合、下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部の長さは下地の構成、厚みおよび断熱材の厚みによって任意に設定でき、基本的には複合ビスは、第１ネジ(上側)と第２ネジ（下側）からなる植込みボルト（ＪＩＳ Ｂ１１７３）の第２ネジをタッピンネジ（ＪＩＳ Ｂ１１２５）に組み変えた形状である。

上部長尺ナット部の形状は、円形、四角または六角形状のものでよいが、六角形状のものが作業性がよい。内側のネジ形状は、固定ビスのネジ形状に合わせて、ＪＩＳ規格等のメートルネジ又はインチネジ（ユニファインネジ）がよく、長さは２０〜２００ｍｍのものが使用できる。もちろん、下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスのナット用上部ネジ形状部に長尺ナットを捻じ込んで複合ビスを形成する場合、ナット用上部ネジ形状部のオネジと長尺ナットのメネジは捻じ込めるように形状が合致している必要がある。

複合ビスの材質としては、この種の用途に一般的に使用される炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼等の鋼材でよく、ナイロン、ポリエステル等の硬質合成樹脂も使用可能である。

本発明で使用する固定ビスは、材質としては、上記複合ビスと同じ炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼等の鋼材などが使用できる。複合ビスの上部長尺ナット部のメネジに捻じ込めるネジ形状を有している必要があり、インチネジかメートルネジが汎用てきであるが、ＪＩＳ規格等のメートルネジがよい。また、防水シート固定金具の上面から頭部がはみ出ないように、固定ビスの頭部形状は皿、平、なべがよく、ドライバーやレンチで掛ける座面の窪み形状は十字穴、六角穴、四角穴が好ましい。

以下に本発明の実施態様を、図面を参照して説明する。

［実施態様１］
コンクリート（ＡＬＣ）下地の場合について、説明する。
図１に本発明をコンクリート下地に適用した実施態様の模式断面図を示す。まず、コンクリート下地に下孔を開け、その下孔に開脚プラグ（図示せず）を差し込み、エポキシ系接着剤を注入する。次に図２に示すように、複合ビスの上部長尺ナット部下端まで、複合ビスを開脚プラグに捻じ込み、断熱材の所定位置に孔を開け上部長尺ナット部が見えるように断熱材を防水下地うえに敷設する（図２の状態）。この際、断熱材の厚みに合わせて、上部長尺ナット部の長さを設定する必要があり、上部長尺ナットの上端を断熱材上面と同位置かそれより２〜１０ｍｍ低くするとよい。次いで、固定金具を複合ビス位置の断熱材上に置き、その上から固定ビスを捻じ込んで複合ビスを介してコンクリート下地に固定金具を固定する。次いで、断熱材の上に防水シートを敷設し、固定金具上の防水シート上から誘導加熱装置で固定金具を加熱し、ホットメルト樹脂を軟化させて固定金具と防水シートを接合し図１のように仕上げる。

複合ビスは、開脚プラグを使用せずに直接コンクリート下地に捻じ込む場合もある。下部ネジ形状部の外径より小さな径の下孔を開けて複合ビスを捻じ込む方法である。下地の状態、用途に応じて使い分けする。
また、下地がＡＬＣの場合に、下孔を開けないで、下部ネジ形状部の先端をドリル構造にした複合ビスを使用して、直接下地に穴を開けながら捻じ込む方法もある。
更には、現場で、前記下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスを下地に捻じ込み固定後、下地から突出している上部ネジ形状部に長尺ナットのネジ部にエポキシ樹脂を塗布しながら、上部ネジ形状部のネジに所定の長さ捻じ込み、複合ビスとしても良い。

［実施態様２］
金属下地の場合について、説明する。
図３に、本発明を金属下地（折板屋根）に適用した実施態様の模式断面図を示す。
まず、下部ネジ形状部先端に切削可能な切り刃のドリル形状を有する複合ビスを、複合ビスの上部長尺ナット部下端まで折板屋根の所定位置に捻じ込み、断熱材の所定位置に孔を開け上部長尺ナット部が見えるように断熱材を折板屋根上に敷設する。この際、コンクリート下地の場合と同様に、上部長尺ナットの上端を断熱材上面と同位置かそれより２〜１０ｍｍ低くするとよい。次いで、固定金具を複合ビス位置の断熱材上に置き、その上から固定ビスを捻じ込んで複合ビスを介して折板屋根に固定金具を固定する。次いで、断熱材の上に防水シートを敷設し、固定金具上の防水シート上から誘導加熱装置で固定金具を加熱し、ホットメルト樹脂を軟化させて固定金具と防水シートを接合し図３のように仕上げる。
また、現場で、前記下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスを下地に捻じ込み固定後、下地から突出している上部ネジ形状部に長尺ナットのネジ部にエポキシ樹脂を塗布しながら、上部ネジ形状部のネジに所定の長さ捻じ込み、複合ビスとしても良い。
更には、下地に直接打ち込みが可能であるので、ビスを打ち込む際にビス位置に片面又は両面粘着のブチルテープを貼り、捻じ込むか、または、ビスを打ち込んだ後、ビスと金属下地の周りにエポキシ樹脂やウレタン樹脂を塗布し、緩み防止とネジからの水の進入防止処理を施し、固定することも可能である。

防水シートが傷付いたり、劣化して改修が必要になったとき、固定金具周りの防水シートを切り裂き固定ビスを取り外せば、固定金具を新しいものに交換でき、次いで、新規の防水シートを敷設し誘導加熱装置で固定金具に接合し改修することができる。そのため、新たに下地へのビス止め作業がなく、省力化ができ騒音問題も起こることがない。

高断熱仕様のように断熱材が厚くなっても、本発明に係る複合ビスを使用することにより、防水シート固定金具を防水下地へ確実に固定でき、また、改修時には、複合ビスの上部長尺ナットが再利用できるため、新たに防水下地にビス穴を開けることがなく省力化が図られ、さらに、騒音問題は発生しないため、ビル、マンション、戸建住宅等建築物の屋上、屋根、ベランダ、テラス等のコンクリート下地、軽量発泡コンクリート（略称：ＡＬＣ）下地、金属下地等の断熱防水工法に広く利用することができる。

本発明の断熱防水構造の実施態様１を示す模式断面図である。 本発明の断熱防水構造の実施態様１における途中経過を示す模式断面図である。 本発明の断熱防水構造の実施態様２を示す模式断面図である。

符号の説明

Ａ：防水下地
Ａ１：コンクリート下地
Ａ２：金属下地
Ｂ：断熱材
Ｂ−１：断熱材に開けた孔
Ｃ：防水シート
１：複合ビス
１−１：下部ネジ形状部
１−２：上部長尺ナット部
２：固定金具
３：固定ビス

Claims (3)

1. 防水下地に固定する下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とを有する複合ビスの下部ネジ形状部を上部長尺ナット部が突出した状態で防水下地の所定位置に捻じ込んで、
   上部長尺ナット部が敷設する断熱材上面を越えない状態で、かつ該上部長尺ナット部が上から見えるように断熱材に孔を開け、断熱材を防水下地に敷設して、
   上記上部長尺ナット部位置の断熱材上に防水シート固定金具を載置し防水シート固定金具の上から固定ビスを上記上部長尺ナット部に捻じ込み、上記断熱材を防水下地に固定して、
   上記断熱材の上に防水シートを敷設し防水シートと防水シート固定金具とを誘導加熱法で溶着したことを特徴とする断熱防水構造。
2. 上記複合ビスが、防水下地に固定する下部ネジ形状部とナット用上部ネジ形状部を有するビスの該ナット用上部ネジ形状部に長尺ナットを捻じ込み形成されたことを特徴とする請求項１に記載の断熱防水構造。
3. 防水下地に固定する下部ネジ形状部と上部長尺ナット部とを有する複合ビスの下部ネジ形状部を上部長尺ナット部が突出した状態で防水下地の所定位置に捻じ込んで、
   上部長尺ナット部が断熱材上面を越えない状態で、かつ該上部長尺ナット部が上から見えるように断熱材に孔を開け、断熱材を防水下地に敷設して、
   上記上部長尺ナット部位置の断熱材上に防水シート固定金具を載置し防水シート固定金具の上から固定ビスを上記上部長尺ナット部に捻じ込み、上記断熱材を防水下地に固定して、
   上記断熱材の上に防水シートを敷設し防水シートと防水シート固定金具とを誘導加熱法で溶着し、断熱材と防水シートとを下地に固定することを特徴とする断熱防水工法。

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