JP2011021416A - 建物 - Google Patents

Abstract

【課題】夏季の室温の上昇を抑制するのに好適な建物を提供する。
【解決手段】建物１は、屋外の空気が流れるように壁５、屋根９、及び壁３に沿って形成された第１の通気路（通気路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）を備える。また、通気路１１ｂ，１１ｃと屋内との間に形成されており、一方の端部が屋内と連通し、且つ該端部より高い位置に他方の端部が位置する第２の通気路（通気路１５ａ，１５ｂ）と、第２の通気路を通って他方の端部から排出された空気を屋外へ排出するように構成された窓１３とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、建物に関し、特に通気路を有する断熱構造を備えた建物に関する。

住宅等の建物では、夏季の日差しを受けた外壁や屋根面が高温となり、その熱が屋内に伝達して室温が上昇したり、輻射伝熱の影響により屋内にいる人の体感温度が上昇するという問題が生ずる。

この問題を軽減する技術としては、通気路を有する断熱構造が知られている。例えば、下記特許文献１には、捨て野地板の上に、屋根断熱材、通気用垂木、及び野地板の順に部材を配置して、屋根断熱材と野地板との間に垂木の厚み分の通気路を形成し、該通気路内を空気が流れることにより、屋根から伝達してくる熱を屋外へ排出するとともに、屋根断熱材によって熱の伝達を抑制する外断熱構造が開示されている。

特開２００２−３０９７２０号公報

上記のような通気路を有する外断熱構造を用いた場合でも、屋根から屋内側に伝達する熱を完全に遮断することは難しい。そこで、小屋裏換気の要領で、屋根の最頂部に排気口を設けたり、最頂部付近の壁面に換気口を設けるなどして、換気を促すことで熱を屋外へ排出することが考えられる。

しかし、空気は、屋内のような広い空間に設けた出口側から吸引（排気）された場合には、該出口近傍の空気だけが出口へ向かって流れるにすぎず、空間全体の空気が満遍なく出口へ向かって流れることはない。従って、上記のように小屋裏換気の要領で換気を促しても、室温上昇を効率的に抑制することは難しい。

そこで、本発明は、夏季の室温や周壁温度の上昇を抑制するのに好適な建物を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明による建物は、屋外の空気が流れるように壁又は屋根に沿って形成された第１の通気路を備える建物において、前記第１の通気路と屋内との間に形成されており、一方の端部が屋内と連通し、且つ該端部より高い位置に他方の端部が位置する第２の通気路と、前記第２の通気路を通って前記他方の端部から排出された空気を屋外へ排出するように構成された排気手段とを備える、ことを特徴とする。

また、前記第１の通気路に沿って屋内側に第１の部材が設けられており、前記第２の通気路は、前記第１の部材と所定の間隔を開けて第２の部材を設けることにより形成されるようにすると好適である。

また、前記第２の部材は断熱材であってもよい。さらに、前記第１の部材は断熱材とすることもできる。

さらに、前記第２の通気路は、当該建物の最頂部付近で前記他方の端部が屋内に連通するように構成されており、前記排気手段は、前記他方の端部の近傍に設けられており、屋内の空気を屋外へ排出するように構成されていると好適である。

さらに、前記排気手段は、屋内の気流に応じて開状態となるように構成された窓を採用することができる。

さらに、前記第２の通気路と屋内との間に第３の通気路が形成されていると有用である。

本発明の建物によれば、第１の通気路よりも屋内側に、一方の端部が屋内と連通する第２の通気路を設け、該第２の通気路の他方の端部から排出される空気を屋外へ排出するように構成したことにより、従来の建物と比較して、夏季の室温の上昇を各段に抑制することができる。

外断熱工法を用いて建築される２階建ての建物の例として、壁及び屋根等を有する住宅の外観を示す図である。 建物の壁及び屋根の構成を模式的に示す断面図である。 建物の壁及び屋根の構成を模式的に示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線における端面図である。 垂木及び断熱材の配置を模式的に示す図である。

以下、本発明の建物１の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、外断熱工法を用いて建築される２階建ての建物１の例として、壁３，５及び屋根７，９等を有する住宅の外観を示す。以下、図２乃至４を参照し、建物１の特徴的な構成について説明する。

図２及び図３は、建物１の壁３，５及び屋根７，９の構成を模式的に示す断面図である。

建物１は、従来の外断熱工法を用いた住宅と同様に、断熱材によって外側を覆うように構成されているとともに、壁５、屋根９、及び壁３に沿って形成された通気路１１ａ，１１ｂ，１１ｃから成る第１の通気路を備えている。また、建物１の最頂部近傍には、建物１の最頂部近傍の空気を屋外へ排出する排気手段として、窓１３が備えられている。この建物１が従来の住宅と異なる点は、屋根９及び壁３に沿って形成された通気路１１ｂ，１１ｃと屋内との間に、さらに通気路１５ａ，１５ｂから成る第２の通気路が形成されている点である。以下、建物１の詳細な構成について説明する。

第１の通気路は、従来の外断熱工法を用いて建築される住宅が備えるものと同様に、以下のように構成される。

第１の通気路のうち、壁５に沿って形成される通気路１１ａは、一方の端部が建物１の基礎１６の近傍で屋外と連通し、且つ他方の端部が一方の端部より高い位置（本実施形態では、屋根９との接合部付近）で、屋根９の勾配に沿って形成された通気路１１ｂと連通するように構成されている。

屋根９の勾配に沿って形成される通気路１１ｂは、一方の端部が軒先付近で屋外及び通気路１１ａと連通し、且つ他方の端部が一方の端部より高い位置（本実施形態では、屋根９と壁３との接合部付近）で通気路１１ｃと連通するように構成されている。

壁３に沿って形成される通気路１１ｃは、屋根９と壁３との接合部付近で通気路１１ｂと連通し、壁３に沿って上方へ向かって設けられている。また、壁３には、その幅の一部を占める領域に窓１３が形成されているため、通気路１１ｃは、図２に示すように、鉛直上方（経路上）に窓１３が存在する場合には、該窓１３より低い位置で屋外と連通し、図３に示すように、鉛直上方（経路上）に窓１３が存在しない場合には、建物１の最頂部付近で屋外と連通するように構成されている。なお、窓１３は、屋内の気流（例えば、第２の通気路に沿って上昇する気流など）に応じて窓本体１７が開くように構成されており、例えば第２の通気路（通気路１５ａ，１５ｂ）を通って該通気路の他方の端部から屋内に排出される空気や、建物１内を上昇して最頂部近傍に到達する空気を屋外へ排出する。

上記第１の通気路が屋外と連通する箇所には、外断熱工法で用いられる周知の通気路の場合と同様に、空気を侵入させるとともに、雨や虫の侵入を防ぐように構成された通気部材（例えば、ポリプロピレンで作られた通気ガラリなど）が設けられている。

次に、第２の通気路について説明する。

第２の通気路を構成する通気路１５ａは、第１の通気路を構成する通気路１１ｂと平行に、該通気路１１ｂよりも屋内側に設けられ、屋根９と壁５との接合部付近で一方の端部が屋内側の空間と連通し、屋根９と壁３との接合部付近で他方の端部が通気路１５ｂと連通するように構成されている。

また、通気路１５ｂは、通気路１５ａとの接続位置から上方へ延び、通気路１５ａの端部より高い位置（ここでは、窓１３の取付位置の真下付近）で屋内と連通するように構成されている。

以下、第１の通気路及び第２の通気路の詳細な構成について説明する。

屋根９より低い位置に設けられる壁５は、屋外側から、外壁材２１、胴縁２３、断熱材２５、柱２７、内壁材２９の順に部材を配置して構成されている。これにより、外壁材２１と断熱材２５との間には、胴縁２３の厚み分の隙間が縦方向に形成され、かかる隙間が第１の通気路の一部（通気路１１ａ）を構成する。

屋根９は、図２のＡ−Ａ線における端面図である図４に示すように、屋外側から、屋根材（ガルバニウム鋼板や瓦など）３１、野地板３３、垂木３５、断熱材３７、垂木３９、断熱材４１の順に部材を配置して構成されている。これにより、野地板３３と断熱材３７との間には、垂木３５の厚み（高さ）分の隙間が屋根９の勾配に沿って形成され、かかる隙間が第１の通気路の一部（通気路１１ｂ）を構成する。

断熱材３７，４１のうち屋内側に位置する断熱材４１は、断熱材３７との間に所定の間隔を開けて設けられている。具体的には、断熱材４１は、垂木３９の厚み（例えば、７５ｍｍ）より薄い板状に形成され（例えば、４０ｍｍ厚の板状に形成され）ており、垂木３９同士の間に嵌め込まれた状態で、垂木３７に取り付けられたＬ字部材４５によって下面側から支えられている。これにより、断熱材３７と断熱材４１との間には、垂木３９と断熱材４１の厚み（高さ）の差に相当する高さの隙間が形成され、かかる隙間が第２の通気路の一部（通気路１５ａ）を構成する。なお、断熱材４１が、より強い力で垂木３９同士の間に嵌め込まれ固定される場合には、Ｌ字部材４５は必ずしも必要ではない。なお、断熱材４１より屋内側には、該断熱材４１が屋内から見えないようにするための天井材４７が設けられている。

また、第２の通気路を構成する通気路１５ａの下面を構成する断熱材４１は、垂木３９同士の間に嵌め込まれた状態で、通気路１５ａが天井材４７との間の空間４９と連通するように、図５において垂木３９及び断熱材４１の配置を模式的に示すように、垂木３９の長さ方向における両端から所定の間隔を開けて配置される。具体的には、通気路１５ａは、上記のように垂木３９及び断熱材４１を配置することによって、垂木３９の勾配方向における上端側に形成される開口５０ａと、同様に下端側に形成される開口５０ｂとによって空間４９と連通している。さらに、天井材４７と壁５との接合部付近には、第２の通気路（通気路１５ａ）の端部が空間４９を介して屋内と連通するように、開口５１が形成されている。

屋根９より高い位置に設けられる壁３は、屋外側から、外壁材５５、胴縁５７、断熱材５９、小屋束６１、内壁材６３の順に部材を配置して構成されている。これにより、外壁材５５と断熱材５９との間には、胴縁５７の厚み分の隙間が縦方向に形成され、かかる隙間が第１の一部（通気路１１ｃ）を構成する。また、断熱材５９と内壁材６３との間には、小屋束６１の厚み分の隙間が形成され、かかる隙間が第２の通気路の一部（通気路１５ｂ）を構成している。また、図２及び図３に示すように、通気路１５ｂの端部（第２の通気路の他方の端部）が窓１３の取付位置の真下付近で屋内と連通するように、開口６５が形成されている。

上記のように、第２の通気路（通気路１５ａ，１５ｂ）は、屋根９の屋内側に形成されるため、施工の際には、屋内側から作業を行うことができるので、施工が容易であるという利点がある。

次に、建物１が備える第１の通気路及び第２の通気路における空気の流れについて説明する。

夏季には、第１の通気路内の空気が日射熱によって熱せられて上方に向かって流れるため、第１の通気路には、基礎付近及び軒先付近から屋外の空気が流れ込む。この空気は、第１の通気路を構成する通気路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ内を上方へ流れて屋外へ排出される。このように、第１の通気路は、屋外の空気が流れるため、日射熱が屋内へ伝達するのを抑止することができる。

また、第２の通気路には、日射熱によって建物１内の上部が下部よりも高温になり、屋内に上昇気流が生じる場合、天井材４７と壁５との接合部付近に設けた開口５１から屋内の空気が流れ込む。この空気は、第２の通気路（通気路１５ａ，１５ｂ）内を上方へ流れ、壁３に設けた窓１３の取付位置の真下付近で屋内に排出される。また、建物１内に上昇気流が生じている場合には、窓１３が開状態となるため、第２の通気路から屋内に排出された空気は、窓１３から屋外に排出される。

ここで、空気は、例えば通気路などの比較的細い通路の出口側から吸引（排気）された場合には該通路内を流れ易い。そこで、建物１では、第２の通気路（通気路１５ａ，１５ｂ）を設け、屋内の空気を屋根９の勾配に沿って及び壁３に沿って流れ易くして、屋内の空気がより効率的に窓１３から排出されるように構成している。

このように、第１の通気路には外気が流れ、第２の通気路には外気より低温の屋内の空気が流れることにより、建物１の部材のうち日射熱の影響をより強く受ける屋根９から屋内へ熱が伝達されるのを、第１の通気路のみを備える従来の外断熱構造の場合と比較して各段に低減することができる（遮熱効果が各段に大きくなる）。

また、本実施形態では、屋内に設けた開口５１から流れ込んだ空気は、開口５０ｂを通って第２の通気路（通気路１５ａ）に流れ込むだけでなく、該通気路１５ａの下面を構成する断熱材４１と天井材４７との間の空間４９にも流れ込む（以下、この空間を「第３の通気路」と称する。）。この第３の通気路４９に流れ込んだ空気は、断熱材４１に沿って該断熱材４１の上端付近へ上昇し、開口５０ａを通って第２の通気路（通気路１５ｂ）へ流れ込む。

このように、建物１の屋根９の付近では、第１の通気路の一部（通気路１１ｂ）、第２の通気路の一部（通気路１５ａ）、及び第３の通気路４９が三層構造を成しており、各通気路１１ｂ，１５ａ，４９に空気が流れることにより、屋根９から屋内へ熱が伝達されるのを、より一層低減することができる。

また、冬季には、第２の通気路は、その内部で空気が滞留する空気層となり得るので、蓄熱効果が高まり、従来の断熱構造と比較して、屋内の温度が低下するのを各段に抑制することができる。さらに、建物１では、第３の通気路４９も空気層となり得るため、蓄熱効果をより一層高めることができる。この場合、第２の通気路の端部に設けられている開口５０ｂ又は第３の通気路が屋内と連通する箇所に設けられている開口５１に、必要に応じて閉状態とすることができる開閉手段を設けることが望ましい。これにより、冬季には開口５０ｂ又は開口５１を閉状態に設定すれば、第２の通気路又は第３の通気路内に空気を滞留させることができ、蓄熱効果をより一層高めることができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。

［変形例］
例えば、実施形態では、第１の通気路を構成する通気路１１ｃは、その経路上に窓１３が存在する場合（図２参照）には、窓１３の取付位置の真下付近で屋外と連通するように構成されているが、該通気路１１ｃを横方向に延伸させ、建物１の最頂部付近まで延びる他の通気路１１ｃ（図３参照）と連通させてもよい。これにより、通気路１１ｃを通って上方に流れる空気のすべてが建物１の最頂部付近から屋外へ排出される。

実施形態の建物１では、第２の通気路のうち、通気路１５ａは屋根９のほぼ全長に亘って設けられ、通気路１５ｂは壁３の一部に沿って設けられているが、壁３の全長に沿って、又は壁５の一部若しくは全長に沿って、図４に示すのと同様の構成の通気路を形成することができる。これにより、夏季における断熱効果と、冬季における蓄熱効果を更に高めることができる。

実施形態では、第２の通気路を構成する通気路１５ａの屋内側の面を構成する第２の部材（断熱材４１）は、垂木３９の間に嵌め込まれているが（図４参照）、垂木３９の屋内側の面に沿って設けるなど、第１の通気路（通気路１１ｂ）に沿って屋内側に設けられた第１の部材（断熱材３７）と所定の間隔を開けることができる適宜の手法で設ければよい。また、かかる第２の部材としては、断熱材４１に限られず、木材など他の部材を採用することもできる。例えば、断熱材４１の代わりに、垂木３９に沿って天井板４７を設けてもよい。

また、実施形態では、排気手段として、建物１内に生ずる気流に応じて窓本体１７が開くように構成された窓１３を用いる例を説明したが、一般に小屋裏の排気手段として用いられる換気棟を用いてもよい。或いは、建物１の最頂部付近の壁に、屋内と屋外とを連通する換気口を設けてもよい。

また、実施形態では、建物１が外断熱工法を用いて建築される例を示したが、内断熱構造等のその他の断熱工法を用いて建築することができ、その場合でも、実施形態の建物１と同様の効果を得ることができる。

１…建物、３，５…壁、７，９…屋根、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１５ａ，１５ｂ…通気路、１３…窓、１７…窓本体、２１，５５…外壁材、２３，５７…胴縁、２５，３７，４１，５９…断熱材、２７…柱、２９，６３…内壁材、３１…屋根材、３３…野地板、３５…垂木、３９…垂木、４５…Ｌ字部材、４７…天井材、４９…空間、５０ａ，５０ｂ，５１…開口、６１…小屋束

Claims (7)

1. 屋外の空気が流れるように壁又は屋根に沿って形成された第１の通気路を備える建物において、
   前記第１の通気路と屋内との間に形成されており、一方の端部が屋内と連通し、且つ該端部より高い位置に他方の端部が位置する第２の通気路と、
   前記第２の通気路を通って前記他方の端部から排出された空気を屋外へ排出するように構成された排気手段と、
   を備える、ことを特徴とする建物。
2. 前記第１の通気路に沿って屋内側に第１の部材が設けられており、
   前記第２の通気路は、前記第１の部材と所定の間隔を開けて第２の部材を設けることにより形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の建物。
3. 前記第２の部材は断熱材である、ことを特徴とする請求項２に記載の建物。
4. 前記第１の部材は断熱材である、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の建物。
5. 前記第２の通気路は、当該建物の最頂部付近で前記他方の端部が屋内に連通するように構成されており、
   前記排気手段は、前記他方の端部の近傍に設けられており、屋内の空気を屋外へ排出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建物。
6. 前記排気手段は、屋内の気流に応じて開状態となるように構成された窓である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建物。
7. さらに、前記第２の通気路と屋内との間に第３の通気路が形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の建物。

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