JP2010007269A - 木質複合ｈ形鋼の断熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性、断熱性、施工性に優れた木質帯板とＨ形鋼とからなる木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を提供する。
【解決手段】Ｈ形鋼１の上下フランジ１２、１３の外表面のそれぞれに該フランジ１２、１３と略同一の幅を有する木質帯板２を固着してなる木質複合Ｈ形鋼Ａと、断熱板３の外表面に合成樹脂フィルム４を貼着するとともに、該合成樹脂フィルム４の縁部４１を上記断熱板３の周縁部よりも外方に延出して固着片４１１を形成してなる断熱部材Ｂとからなり、上記木質複合Ｈ形鋼Ａの室外側の上フランジ１２と下フランジ１３との間に上記断熱部材Ｂの断熱板３を嵌装し、上記合成樹脂フィルム４の固着片４１１を上記木質帯板２に固着してなる。
【選択図】図３

Description

本願発明は、Ｈ形鋼と木質帯板とを複合させて得られた木質複合Ｈ形鋼に関し、さらに詳しくは、建築物の構造材として用いられる上記木質複合Ｈ形鋼の断熱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、例えば、柱、間柱、土台、横架材等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形鋼材を柱や梁材等の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。

しかしながら、上記Ｈ形鋼材を住宅の駆体部分に使用することは、胴縁、根太等、他の木質材料との造作がしにくく、例えば、上梁、下梁、支柱等として用いる場合、Ｈ形鋼材の上下の各フランジ部分の外表面に該フランジと略同一幅を有する木質帯板を貼着して複合し、一般的に木質複合Ｈ形鋼として使用されることが多い。この木質複合Ｈ形鋼は強度が大であり建築構造材として適切であるが接続部の気密、断熱性に問題があり、この欠点を解決するために発泡ウレタンの吹き付け、ブチルテープ張り等が施工現場で行われていたが、この施工現場での作業は面倒であり、施工後の外観の悪さ、施工不良の問題もあって適切でないものであった。

一方、省エネルギーの観点から上記断熱パネル装着空間を形成する木質複合Ｈ形鋼自体にも、断熱性、気密性が求められている。例えば、特開平１１−１３２０６号公報には、本願図６、図７に示すように、断面Ｈ型鉄骨材（１ａ）の水平板部（１１ａ）に木質材（２ａ）を配設した木質鉄骨梁（Ｃ）の断熱構造であって、前記鉄骨材（１ａ）の断面コ字形の表面（１２ａ）には、発泡ポリウレタンフォーム層（５ａ）が所定厚みに硬化付着されており、この発泡ポリウレタンフォーム層（５ａ）は、断面コ字形の鉄骨材表面（１２ａ）とその上部に配置された、発泡ガス抜き穴（３１ａ）を有する透明もしくは半透明の型枠（３ａ）との間の空間（４ａ）に注入充填された発泡ポリウレタンフォーム材により形成された木質鉄骨梁の断熱構造が開示されている。

また、工場生産された板状の合成樹脂発泡体（断熱材）を用いた断熱構造も従来から知られている。
特開平１１−１３２０６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、発泡硬化後のポリウレタンフォーム層が所定の厚さとなるように、型枠を配設しなければならないという問題があった。

また、工場生産された板状の合成樹脂発泡体（断熱材）を用いた従来から知られた断熱構造も板状の合成樹脂発泡体（断熱材）を並設した場合に接続部の気密性、断熱性に問題があるものであった。

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、工場生産された板状の合成樹脂発泡体（断熱材）を用いた断熱構造でありながら、Ｈ形鋼材の上下の各フランジ部分に該フランジと略同一幅を有する木質帯板を貼着してなる木質複合Ｈ形鋼自体の断熱性を向上させるとともに、接続部の気密、断熱性も確保し、しかも、施工性に優れた木質複合Ｈ形鋼の断熱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木質複合Ｈ形鋼の断熱構造においては、ウエブと上下フランジとからなるＨ形鋼の上下フランジの外表面のそれぞれに該フランジと略同一の幅を有する木質帯板を固着してなる木質複合Ｈ形鋼と、断熱板の外表面に合成樹脂フィルムを貼着するとともに、該合成樹脂フィルムの縁部を上記断熱板の周縁部よりも外方に延出して固着片を形成してなる断熱部材とからなり、上記木質複合Ｈ形鋼の室外側の上フランジと下フランジとの間に上記断熱部材の断熱板を嵌装し、上記合成樹脂フィルムの固着片を上記木質帯板に固着してなることを特徴としている。

上記木質帯板としては、無垢板材、集積材、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）等をあげることができる。また、断熱板としては、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合成樹脂系断熱材やグラスウールマット、ロックウールマット等の無機材料系断熱材を板状に形成して用いることができる。

中でもグラスウールマットや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グラスウールボードやロックウールボード等が難燃性または不燃性で、万一、火災の時に炎と接してもしても有害ガスを出さず、また、溶けにくいことから好ましく用いられる。

上記断熱板の外表面に貼着される合成樹脂フィルムとしては、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂を延伸してフィルム状に形成したものが用いられる。

本願請求項１記載の発明に係る木質複合Ｈ形鋼の断熱構造においては、特に、Ｈ形鋼の上下フランジの外表面のそれぞれに該フランジと略同一の幅を有する木質帯板を固着してなる木質複合Ｈ形鋼と、断熱板の外表面に合成樹脂フィルムを貼着してなる断熱部材とから構成され、予め、別部材として作製した上記断熱部材の断熱板を上記木質複合Ｈ形鋼の室外側の上フランジと下フランジとの間に嵌装することにより、従来のポリウレタンフォーム材を吹き付けてポリウレタンフォーム層を形成する方法等に比べて簡単に作業性よく施工することができる。

さらに、上記合成樹脂フィルムの断熱板が貼着されていない縁部のうち、上部、下部に延出された部分を固着片とし、この固着片を止め部材で挟むようにして木質帯板に固着することにより、上フランジと下フランジとの間の外気に接する空間が１枚の合成樹脂フィルムでシールされ、気密性が向上し、かつ、断熱性も向上させることができる。

そして、上記木質複合Ｈ形鋼を用いて形成された枠空間に装着された断熱パネルと共に、上記木質複合Ｈ形鋼自体も外気の影響を最も受けやすい屋外側で断熱されることにより、冬季は気密性を保って冷気を防ぎ、室内では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つことができる。

以下、本願発明の木質複合Ｈ形鋼の断熱構造に係る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、上記木質複合Ｈ形鋼の断熱構造の主体を構成する木質複合Ｈ形鋼Ａを分解して示す部分断面斜視図である。図１に示すように、上記木質複合Ｈ形鋼ＡはＨ形鋼１と木質帯板２とからなり、ウエブ１１と上フランジ１２、下フランジ１３とからなるＨ形鋼１の上下フランジ１２、１３の外表面のそれぞれに木質帯板２を接着、ビス固定等の固着手段により適宜固着して形成される。ここで、上記木質帯板２は上下フランジ１２、１３と略同一の幅を有している。

図２は、上記木質複合Ｈ形鋼Ａと組み合わせて用いられる断熱部材Ｂを示す斜視図である。図２には合成樹脂フィルムの上部、下部に延出された縁部４１を固着片４１１とし、この固着片４１１を挟むようにして木質帯板２に固着するための止め部材５を併せて示されている。

図２に示されているように、上記断熱部材Ｂはロックウールボードからなる断熱板３の外表面にポリスチレンフィルム等の合成樹脂フィルム４を貼着してなり、合成樹脂フィルム４の縁部４１は上記断熱板３の周縁部よりも外方に延出されるとともに、上記縁部４１の上下の余長部は上記木質帯板２への固着片４１１とされている。

図３は、本願発明に係る木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を示す部分断面斜視図である。図３に示すように、上記断熱部材Ｂの断熱板３は木質複合Ｈ形鋼Ａの屋外側の上フランジ１２と下フランジ１３との間に嵌装されるとともに、上記合成樹脂フィルム４の固着片４１１は止め部材５によって上記木質帯板２の側面に固着される。ここで上下の止め部材５はおのおの、合成樹脂フィルム４の上下固着片４１１を挟んで釘止め、ビス止め等の固着手段により固着され、かくして、Ｈ形鋼１の外気の影響を最も受け易い部分に断熱層が形成される。

図４は、図３に示す木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を接続して施工する際の施工方法を示す説明図である。図４において、断熱部材Ｂの合成樹脂フィルム４の左側縁部４１は余長部として残されるとともに、右側は木質複合Ｈ形鋼Ａの長さに合わせてカットされる。そして、２個の木質複合Ｈ形鋼Ａどうしを図４に示す白抜き矢印で示すように突き合わせる。このとき、上記余長部として残された左側の縁部４１を他の合成樹脂フィルム４の右側の縁部４１にオーバーラップさせ、上下の止め部材５で固着する。

図５（ａ）は、上記のようにして接続された２個の木質複合Ｈ形鋼Ａの接続部を示す分解平面図である。図５（ｂ）は突き合わせて施工した後、図４に示すＸ−Ｘ線に沿う断面を示す横断面図である。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、木質複合Ｈ形鋼Ａの屋外側空間に接する面は全体が断熱部材Ｂの合成樹脂フィルム４でシールされているため気密性が向上し、夏季は高い外気温を遮り、冬季は気密性を保って外からの冷気を防ぐことができる。

（実施例）
木質複合Ｈ形鋼（商品名テクノビーム：松下電工製）Ａを梁として用い、断熱部材Ｂの断熱板３を上記木質複合Ｈ形鋼Ａの屋外側に嵌装して本願発明に係る木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を施工した。上記木質複合Ｈ形鋼Ａは、上下フランジ１２、１３の外表面に集積材からなる木質帯板（幅１０５ｍｍ、厚さ４５ｍｍ）２を固着して形成されている。

上記木質複合Ｈ形鋼ＡのＨ形鋼１（ウエブの高さが１９０ｍｍ、長さ９１０ｍｍ）の屋外側に、断熱板３の外表面に合成樹脂フィルム４を貼着して予め作製しておいた断熱部材Ｂの断熱板３を嵌装した。

ここで、上記断熱部材Ｂは、ロックウールボード（縦１９０ｍｍ、横９１０ｍｍ、厚さ４０ｍｍ）にポリスチレンフィルム（縦２５０ｍｍ、横９７０ｍｍ）を上下左右にポリスチレンフィルムの縁部がそれぞれ約３０ｍｍ延出するように合成樹脂用貼着剤で貼着して得られたものである。

さらに、上記上下に延出した約３０ｍｍの縁部を固着片４１１とし、合板からなる適宜の長さを有する止め部材（幅３０ｍｍ）で上記上下固着片４１１をそれぞれ、挟むようにしてビス固定して本願発明に係る木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を得た。

上記したように、本願発明を実施することにより、予め別部材として作製した断熱部材ＢをＨ形鋼１に嵌装し、止め部材５で合成樹脂フィルム４の上下固着片４１１を挟んだ状態で木質帯板２に釘止め、ビス止め等の固着手段により固定するのみで簡単に、作業性よく施工することができる。また、木質複合Ｈ形鋼Ａの外気の温度の影響を最も受けやすい屋外側部分を気密性よくシールしているため、断熱性を良好に保持することが可能となり、気密性、断熱性に優れた木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を提供することができる。

木質複合Ｈ形鋼の断熱構造の主体を構成する木質複合Ｈ形鋼を分解して示す部分断面斜視図。 本願発明に係る木質複合Ｈ形鋼と組み合わせて用いられる断熱部材を示す斜視図。 本願発明に係る木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を示す部分断面斜視図。 図３に示す木質複合Ｈ形鋼の断熱構造を接続して施工する際の施工方法を示す説明図。 （ａ）は本願発明に係る木質複合Ｈ形鋼の接続部を示す分解平面図、（ｂ）は２個の本願発明に係る木質複合Ｈ形鋼を突き合わせて施工した後の図４に示すＸ−Ｘ線に沿う断面を示す横断面図。 公知の木質鉄骨梁の断熱構造の形成工程を例示した要部斜視図。 公知の木質鉄骨梁の断熱構造を示す斜視図。

符号の説明

Ａ 木質複合Ｈ形鋼
Ｂ 断熱部材
１ Ｈ形鋼
１１ ウエブ
１２ 上フランジ
１３ 下フランジ
２ 木質帯板
３ 断熱板
４ 合成樹脂フィルム
４１ 縁部
４１１ 固着片
５ 止め部材
Ｃ 公知の木質鉄骨梁
１ａ 公知の木質鉄骨梁における断面Ｈ型鉄骨材
１１ａ 上記断面Ｈ型鉄骨材の水平板部
１２ａ 上記断面Ｈ型鉄骨材の断面コ字形の表面
１３ａ 上記断面Ｈ型鉄骨材の金具接続部
２ａ 公知の木質鉄骨梁における木質材
３ａ 公知の木質鉄骨梁の断熱構造の形成工程において用いられる透明もしくは半透明 の型枠
３１ａ 上記型枠に設けられた発泡ガス抜き穴
４ａ 公知の木質鉄骨梁の断熱構造の形成工程において用いられる発泡ポリウレタンフ ォーム材注入空間
５ａ 公知の木質鉄骨梁の断熱構造における発泡ポリウレタンフォーム層

Claims (1)

1. ウエブと上下フランジとからなるＨ形鋼の上下フランジの外表面のそれぞれに該フランジと略同一の幅を有する木質帯板を固着してなる木質複合Ｈ形鋼と、断熱板の外表面に合成樹脂フィルムを貼着するとともに、該合成樹脂フィルムの縁部を上記断熱板の周縁部よりも外方に延出して固着片を形成してなる断熱部材とからなり、上記木質複合Ｈ形鋼の室外側の上フランジと下フランジとの間に上記断熱部材の断熱板を嵌装し、上記合成樹脂フィルムの固着片を上記木質帯板に固着してなる木質複合Ｈ形鋼の断熱構造。

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