JP2010077781A

JP2010077781A - 断熱パネルの取付構造及び建物

Info

Publication number: JP2010077781A
Application number: JP2008250762A
Authority: JP
Inventors: Masanori Fujita; 正則藤田
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Coated Sheet Corp
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-09-29
Also published as: JP5612254B2

Abstract

【課題】施工期間の短縮や低コスト化を図ることができる断熱パネルの取付構造を提供する。
【解決手段】二枚の金属外皮１１、１２の間に断熱材１３を充填して断熱パネル１を形成する。複数枚の断熱パネル１、１…を水平方向にに隣接させて立設する。隣接する断熱パネル１、１の上部を上枠材２で連結すると共に隣接する断熱パネル１、１の下部を下枠材３で連結する。屋根からの鉛直荷重を断熱パネルで支持することができ、主要構造材である柱や間柱が不要となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、小規模の建物を施工する際に好適に用いることができる断熱パネルの取付構造及びこれを用いた建物に関するものである。

従来より、断熱パネルを柱に取り付けて建物の外壁を形成することが行われている。例えば、下記の特許文献１に記載された発明では、軸組の柱間に間柱を立設し、断熱パネルを柱及び間柱にビス等の固定具で固定することによって、断熱パネルで外壁を形成するようにしている。
特開２００６−２９９７５７号公報

しかし、上記の従来例の場合、断熱パネルを取り付けるための柱や間柱を立設した後、断熱パネルを施工しなければならず、施工期間が長くなったりコストを低く抑えるのが難しいという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、施工期間の短縮や低コスト化を図ることができる断熱パネルの取付構造及び建物を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る断熱パネルの取付構造は、二枚の金属外皮１１、１２の間に断熱材１３を充填して断熱パネル１を形成し、複数枚の断熱パネル１、１…を水平方向に隣接させて立設し、隣接する断熱パネル１、１の上部を上枠材２で連結すると共に隣接する断熱パネル１、１の下部を下枠材３で連結して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る断熱パネルの取付構造は、請求項１において、断熱パネル１の屋内側面と上枠材２及び下枠材３とを固定具４により固定して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る断熱パネルの取付構造は、請求項１又は２において、複数本の上枠材２、２…を連結することにより四角枠状の上枠体５を形成すると共に複数本の下枠材３、３…を連結することにより四角枠状の下枠体６を形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る建物は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の断熱パネル１の取付構造により外壁７を形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係る建物は、請求項４において、隣接する断熱パネル１、１の間に縦枠材８を設け、縦枠材８に梁材９を取り付けて成ることを特徴とするものである。

請求項１の発明では、屋根からの鉛直荷重を断熱パネルで支持することができ、主要構造材である柱や間柱が不要となるものであり、柱や間柱が不要になることにより、施工期間の短縮や低コスト化を図ることができるものである。

請求項２の発明では、断熱パネルを上枠材及び下枠材と固定具で留め付けることで、鉛直荷重に加えて、水平荷重に対しても抵抗することができ、断熱パネルの取付強度を高くすることができるものである。また、断熱パネルの屋外側面に固定具が見えないようにすることができ、外観を損なわないようにすることができるものである。

請求項３の発明では、複数本の上枠材を連結して上枠体を形成したり、複数本の下枠材を連結して下枠体を形成したりすることにより、連結しない場合に比べて、上枠体や下枠体の強度を高くすることができ、上枠体及び下枠体とで断熱パネルの取付強度をさらに高めることができるものである。

請求項４の発明では、外壁を形成するための施工期間を短縮したりコストを抑えることができるものである。

請求項５の発明では、縦枠材及び梁材で断熱パネルの取付強度を高めることができ、建物の耐力を向上させることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図２に本発明の建物の一例を示す。本発明の建物は床面積が小さな小規模の建物（物置など）であって、例えば、床面積が約３坪（３．６ｍ×２．７ｍ）〜約０．２５坪（０．９ｍ×０．９ｍ）のものまでを好適に形成することができる。尚、後述の縦枠材と梁材を用いた場合は一辺が５ｍを超える建物まで形成することが可能となる。

本発明の建物で用いる断熱パネル１は、図３に示すように、表裏二枚の金属外皮１１、１２の間に断熱材１３を充填して介在させることによって、サンドイッチパネルとして形成したものである。金属外皮１１、１２は厚み０．２５〜２．０ｍｍ程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして形成されるものである。この場合、金属板としてはステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板（商品名「ガルバリウム鋼板」）、塗装鋼板、塩化ビニル樹脂被覆鋼板などの各種の金属板を用いることができる。金属外皮１１と金属外皮１２の厚みは同一であっても異なっていても良い。また、断熱材１３としては厚み２０〜１２０ｍｍ程度のものを用いることができる。この場合、無機質断熱材としてはロックウールやグラスウールなどを用いることができ、樹脂断熱材としては硬質のウレタンフォームやスチレンフォームやフェノールフォームやポリイソシアヌレートフォームなどを用いることができる。金属外皮１１、１２と断熱材１３とは接着して一体化することができる。さらに、断熱パネル１の一方の側端部には嵌合凸部１ａが上下の全長に亘って形成されていると共に断熱パネル１の他方の側端部には嵌合凹部１ｂが上下の全長に亘って形成されている。断熱パネル１の上端部及び下端部には嵌合凸部１ａや嵌合凹部１ｂが形成されておらず、上端面及び下端面は平坦に形成されている。尚、符号１４はパッキンである。

上記の断熱パネル１は耐力壁を形成するための耐力パネルとして充分な圧縮強度を示すものである。図４（ａ）（ｂ）は圧縮試験の概要を示す。試験体の断熱パネル１は上下方向の長さＬ、水平方向の長さｂ＝９１０ｍｍ、厚みＴ＝４５ｍｍ（金属外皮１１、１２の厚みが０．５ｍｍ、断熱材１３の厚みが４４ｍｍ）であり、Ｌは１５００ｍｍ、２０００ｍｍ、２５００ｍｍの三種類用意した。試験は、試験体の断熱パネル１を加圧板Ｂ，Ｂで挟んで圧力Ｐで上下に圧縮するように加圧し、試験体の中央部で変位と荷重とを測定した。図４（ｃ）に示す荷重歪み曲線から明らかなように、試験体の断熱パネル１は１００ｋＮ程度の圧縮強度を発揮するものであり、屋根の荷重を支持するのに充分な圧縮強度を有するものである。

本発明の建物で用いる上枠材２は、図５（ａ）に示すように、下方に開口する断面略コ字状で長尺に形成されるものであり、上片２ａとその両方の長手端部から下方に向かって突出する一対の側片２ｂ、２ｂとで形成されている。また、下枠材３は、図５（ｂ）に示すように、上方に開口する断面略コ字状で長尺に形成されるものであり、下片３ａとその両方の長手端部から下方に向かって突出する一対の側片３ｂ、３ｂとで形成されている。上枠材２及び下枠材３は厚み０．５〜４．０ｍｍの鋼板等の金属板を折り曲げ加工するなどして形成することができる。

本発明の建物では基礎部材２０を用いる。基礎部材２０は鋼製などの金属製であって、断面略ハット状の金物を用いることができる。また、本発明の建物では床根太２１を用いる。床根太２１はＣ形鋼などの形鋼部材を格子枠状に組み立てて形成したものである。また、本発明の建物では床材２２を用いる。床材２２は上記断熱パネル１と同様のものを用いることができ、一方の金属外皮１１を上面板、他方の金属外皮１２を下面板として用いることができる。また、本発明の建物ではクッション材２３を用いる。クッション材２３としてはゴムマットなどを用いることができる。また、本発明の建物では床仕上げ材２４を用いる。床仕上げ材２４としては合板や塩化ビニルシートなどを用いることができる。また、本発明の建物では屋根材２５を用いる。屋根材２５としては上記と同様に、二枚の金属外皮２７、２８の間に断熱材２９を充填した断熱パネルを用いることができるが、図６に示すように、屋根材２５の断熱パネルは上面に複数本の突条を山部２５ａとして形成したものを用いることができる。さらに、本発明の建物では屋根用役物２６を用いる。屋根用役物２６としては鋼板等の金属板を四角枠状に成形した軒先化粧材などの金物を用いることができる。

そして、本発明の建物は以下のようにして形成することができる。

まず、複数枚の断熱パネル１、１…を上枠材２及び下枠材３で連結して一体化することにより壁ユニット５０を形成する。壁ユニット５０は、図７（ａ）に示すように、複数枚の断熱パネル１、１…を四角枠状に並設した後、図７（ｂ）に示すように、断熱パネル１の上端部と下端部に上枠材２と下枠材３とを装着して形成されるものである。また、複数枚の断熱パネル１、１…は水平方向に並設されるが、隣接する断熱パネル１、１は嵌合凸部１ａと嵌合凹部１ｂとの凹凸嵌合で接続することができる。

断熱パネル１、１…の上端部に上枠材２を取り付ける場合、図１（ａ）に示すように、断熱パネル１の上端部を上枠材２の側片２ｂ、２ｂの間に差し込んだ後、屋内側の側片２ｂと断熱パネル１の屋内側の金属外皮１２とをビス等の固定具（ファスナー）４で連結する。このようにして複数枚の断熱パネル１、１…を上枠材２で接続することができる。また、複数本の上枠材２、２…を連結して四角枠状の上枠体５を形成することができる。この場合、隣接する上枠材２、２の端部同士は連結されるが、上枠体５のコーナー部分においては、図８（ａ）に示すように、一方の上枠材２の側片２ｂの端部を切除し、他方の上枠材２の端部の上に上記一方の上枠材２の上片２ａを載置し、上下に重なった上片２ａ、２ａ同士をビス等の固定具３２で結合するようにする。断熱パネル１、１…の下端部に下枠材３を取り付ける場合、図１（ｂ）に示すように、断熱パネル１の下端部を下枠材３の側片３ｂ、３ｂの間に差し込んだ後、屋内側の側片３ｂと断熱パネル１の屋内側の金属外皮１２とをビス等の固定具（ファスナー）４で連結する。このようにして複数枚の断熱パネル１、１…を下枠材３で接続することができる。また、複数本の下枠材３、３…を連結して四角枠状の下枠体６を形成することができる。この場合、隣接する下枠材３、３の端部同士は連結されるが、下枠体６のコーナー部分においては、図８（ｂ）に示すように、一方の下枠材３の側片２３の端部を切除し、他方の下枠材３の端部の上に上記一方の下枠材３の上片３ａを載置し、上下に重なった下片３ａ、３ａ同士をビス等の固定具３２で結合するようにする。

壁ユニット５０を構成する断熱パネル１は上下方向に長くて連続する一枚物に形成されているが、サッシ４０や扉４１などの建具を取り付ける部分には、断熱パネル１に開口部４２が形成されている。また、断熱パネル１の金属外皮１１、１２と上枠材２及び下枠材３とはメタルタッチで接続するものである。尚、本発明の建物では上下に複数の断熱パネル１を接続せず、上記のように、上下方向に長くて連続する一枚物の断熱パネル１を用いるものであり、これにより、外壁７の強度が低下せずに建物の耐震強度などを高くすることができるものである。

一方、図９に示すように、所定の間隔をおいて複数個の基礎部材２０、２０…を地上に並設する。次に、総ての基礎部材２０にわたるように床根太２１を載置し、図１０に示すように、基礎部材２０と床根太２１とをビス等の固定具３０で固定する。次に、基礎部材２０の上に上記壁ユニット５０を取り付ける。壁ユニット５０を取り付けるにあたっては、下枠材３を床根太２１よりも屋外側に位置し、最も外側に並設した基礎部材２０、２０…の上に架け渡すように載置し、下枠材３の下片３ａに設けたビス等の固定具３１で基礎部材２０に固定する。このようにして複数枚の断熱パネル１、１…を水平方向に隣接させて立設することができ、複数枚の断熱パネル１、１…からなる箱状の壁ユニット５０を配置して外壁７を形成することができる。

次に、屋根材２５を配設する。屋根材２５は、断熱パネル１の上端部に取り付けた上記上枠体５の上に載置した後、屋根材２５の山部２５ａから上枠材５の上片５ａを貫通して断熱パネル１にまでドリルネジなどの固定具３３を打入する。また、屋根材５の周端部に屋根用役物２６をビス等の固定具３４で固定する。次に、立設した上記断熱パネル１、１…で囲まれる壁ユニット５０の内側空間（屋内側の空間）において、床根太２１の上に床材２２を敷設し、さらに床材２２の上にクッション材２３と床仕上げ材２４とを順次敷設する。このようにして断熱パネル１を自立させた本発明の建物を形成することができる。この建物では「外装」「断熱」「構造」を断熱パネル１の施工により同時に行うことができ、施工の簡素化が可能となる。また、工場でユニットを形成した後、施工現場でユニットを組み立てるだけでよく、施工現場での施工効率を高くすることができるものである。

本発明において、上枠材２及び下枠材３の断面形状は各種のものを採用することができる。例えば、図１１（ａ）に示すものでは、下枠材３の屋外側の側片３ｂを下方に向けて突設したものであり、この下向きの側片３ｂを水切りとして使用することができるものである。また、図１１（ｂ）に示すものでは、下枠材３の屋外側の側片３ｂを屋内側の側片３ｂよりも短く突設したものであり、この短い側片３ｂと断熱パネル１の屋外側の金属外皮１１の表面との間にシーリングを施して防水性を確保するものである。さらに、図１１（ｃ）に示すものでは、上片２ａと側片２ｂとからなる断面Ｌ字状の上枠材３が形成されており、上片２ａを断熱パネル１の屋内側に向けて突出させ、側片２ｂを断熱パネル１の屋内側の金属外皮１２に固定具４で連結することによって、取り付けるものである。この場合、上片２ａにはビス等の固定具３１が設けられており、この固定具３１で上枠材３と屋根材２５とを連結することができるものである。

図１２に他の実施の形態を示す。この建物では水平方向で隣接する断熱パネル１、１の間に上下方向に長い縦枠材８を設け、対向する縦枠材８、８の間に梁材９を架設したものであり、その他の構成は上記と同様である。図１２（ａ）に示すように、縦枠材８は対向する一対の挟持片８ａ、８ａと挟持片８ａ、８ａ間に設けられた連結片８ｂとから断面略Ｈ型に形成されるものであって、例えば、Ｈ形鋼を用いることができる。また、縦枠材８の上部には屋内側に突出する取付片８ｃが設けられている。図１２（ｂ）に示すように、梁材９は上下の水平片９ａ、９ａの間に垂直片９ｂを設けて断面略Ｈ型に形成されるものであって、例えば、Ｈ形鋼を用いることができる。そして、挟持片８ａ、８ａの間に断熱パネル１の側端部を差し込んで配置することができる。この場合、断熱パネル１の側端部には嵌合凹部や嵌合凸部が形成されていなくてもよい。また、梁材９は垂直片９ｂの側端部を取付片８ｃにボルト等で固定するものであり、図１２（ｃ）に示すように、対向する縦枠材８、８間に架設されるものである。また、縦枠材８はその下端をアンカーボルトなどで基礎部材に固定することができる。縦枠材８及び梁材９を用いた建物では、断熱パネル１の取付強度を縦枠材８及び梁材９で補強することができ、建物の耐震性などを向上させることができる。また、梁材９で屋根材５の取付強度も補強することができる。この縦枠材８及び梁材９は対向する壁パネル１、１の距離が５ｍ以上の建物に用いることができる。

尚、上記の複数の壁ユニット５０、５０…を組み合わせて建物を形成することも可能である。

本発明の断熱パネルの取付構造の実施の形態の一例を示し、（ａ）（ｂ）は一部の断面図である。同上の建物の実施の形態の一例を示す斜視図である。同上の断熱パネルの一例を示す斜視図である。同上の断熱パネルの圧縮強度測定試験を示し、（ａ）（ｂ）は概略図、（ｃ）は結果の応力歪み曲線である（ａ）は同上の上枠材を示す一部の斜視図、（ｂ）は同上の下枠材を示す一部の斜視図である。同上の屋根材の一例を示す斜視図である。（ａ）は同上のユニットを示す概略の斜視図、（ｂ）は断熱パネルと上枠材及び下枠材を示す概略図である。（ａ）は同上の断熱パネルと上枠材との接合を示す一部の斜視図、（ｂ）は同上の断熱パネルと下枠材との接合を示す一部の斜視図である。同上の建物を示す分解した斜視図である。同上の建物の一部を示す断面図である。同上の他の実施の形態を示し、（ａ）乃至（ｃ）は断面図である。同上の他の実施の形態を示し、（ａ）（ｂ）は断面図、（ｃ）は概略図である。

符号の説明

１断熱パネル
２上枠材
３下枠材
４固定具
５上枠体
６下枠体
７外壁
８縦枠材
９梁材

Claims

二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して断熱パネルを形成し、複数枚の断熱パネルを水平方向に隣接させて立設し、隣接する断熱パネルの上部を上枠材で連結すると共に隣接する断熱パネルの下部を下枠材で連結して成ることを特徴とする断熱パネルの取付構造。
断熱パネルの屋内側面と上枠材及び下枠材とを固定具により固定して成ることを特徴とする請求項１に記載の断熱パネルの取付構造。
複数本の上枠材を連結することにより四角枠状の上枠体を形成すると共に複数本の下枠材を連結することにより四角枠状の下枠体を形成して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱パネルの取付構造。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の断熱パネルの取付構造により外壁を形成して成ることを特徴とする建物。
隣接する断熱パネルの間に縦枠材を設け、縦枠材に梁材を取り付けて成ることを特徴とする請求項４に記載の建物。