JP2014033629A - 建物用パネル及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】安価でありながら軽さと強度を併せ持ち、しかも建物の組み立て並びに解体が容易な建物用パネルを提供する。
【解決手段】周囲を囲う壁材と天部を覆う屋根材と、を有する建物の全部又は一部を構成する建物用パネル１ａ〜１ｉであって、多角形状の額縁状に枠組みして窓状空間１１を形成した枠部材１０と、金属製で全体として筋交い相当以上の強度を有するメッシュ部材１２とを備え、枠部材１０の窓状空間１１にメッシュ部材１２を張設してそのメッシュ部材１２の周縁部を枠部材１０に固着してなる。この建物用パネル１ａ〜１ｉは、額縁状に枠組みした枠部材１０に金属製のメッシュ部材１２を張設して固着したことにより、メッシュ部材１２全体で筋交いの役割を果たすため十分な強度を備えている。しかも枠部材１０の窓状空間１１がメッシュ構造であるため軽量であり、屋根に使用しても建物に過大な負荷が掛からない。
【選択図】 図５

Description

本発明は、植物栽培用の温室、車庫、サンルーム等の建物の全部又は一部を構成する建物用パネル及びその建物用パネルを使用した建物に関する。

従来、植物栽培用の温室であるビニールハウスや車庫等の比較的簡易な建物には、金属パイプの骨組みにビニールシートを被せる構造が採用されていた（特許文献１参照。）

特開２００８−２１１９６９号公報

金属パイプによる骨組み構造の建物は、構造が簡単で工期が短く費用も安い等のメリットがある反面、十分な強度が確保できない弱点がある。したがって、例えば雪の多い地方では、ビニールハウスの屋根が雪の重みに耐えられないため、ビニールの取付けと取外しの作業を積雪期の度毎に行わなければならない煩わしさがあった。しかもビニールハウスの屋根は、人が上って作業可能な強度がないため、ビニールの取付け・取外しを専門の業者に依頼する必要があり、それに要するコストがビニール栽培農家の大きな負担になっていた。同様の問題は、台風によっても生じ得る。

本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は、安価でありながら軽さと強度を併せ持ち、しかも建物の組み立て並びに解体が容易な建物用パネルを提供することにある。

上記の目的を達成するため本発明は、
少なくとも、周囲を囲う壁材と天部を覆う屋根材と、を有する建物の全部又は一部を構成する建物用パネルであって、多角形状又はほぼ多角形状の額縁状に枠組みして窓状空間を形成してなる枠部材と、
金属製で全体として筋交い相当以上の強度を有するメッシュ部材と、を備え、
前記枠部材の前記窓状空間に前記メッシュ部材を張設してそのメッシュ部材の周縁部を前記枠部材に固着してなる建物用パネルを提供する。

また、請求項２に記載したように、前記枠部材の前記窓状空間を薄膜状又は板状の透明部材で覆うようにした請求項１に記載の建物用パネルを提供する。

また、請求項３に記載したように、前記メッシュ部材は、枠部材の片面又は両面に張設されたものである請求項１又は２に記載の建物用パネルを提供する。

また、請求項４に記載したように、前記枠部材を、表枠と裏枠の二枚合わせ構造に形成し、その表枠と裏枠の間に前記メッシュ部材を挟んで固着した請求項１又は２の何れか１項に記載の建物用パネルを提供する。

また、請求項５に記載したように、
前記メッシュ部材は、
間隔を開けて複数本を同方向に並べた第１の金属棒と、
間隔を開けて複数本を同方向で且つ前記第１の金属棒とは異方向に並べた第２の金属棒と、を備えており、
前記第１の金属棒と前記第２の金属棒の交差する部分が接合された面格子状である請求項１〜４の何れか１項に記載の建物用パネルを提供する。

また、請求項６に記載したように、
前記枠部材は、間伐材で形成されている請求項１〜５の何れか１項に記載の建物用パネルを提供する。

また、請求項７に記載したように、
請求項１〜６に記載の建物用パネルを複数枚組み合わせることにより、周囲を囲う前記壁材と天部を覆う前記屋根材を形成し、さらに前記枠部材の窓状空間の室外側及び／又は室内側を薄膜状又は板状の透明部材で覆うようにした建物を提供する。

本発明の建物用パネルは、額縁状に枠組みした枠部材に金属製のメッシュ部材を張設して固着したことにより、そのメッシュ部材全体で筋交いの役割を果たすため、十分な強度を備えている。しかも枠部材の窓状空間がメッシュ構造であるため軽量であり、屋根に使用しても建物に過大な負荷が掛からない。また、枠部材の窓状空間がメッシュ構造であることより光が良く通過するため、太陽光を必要とする温室やサンルーム等の建物の用途に最適である。

また、請求項４の建物用パネルは、枠部材の厚さ方向のほぼ中間にメッシュ部材が固着されるため、表裏を区別する必要がなく施工性が良い。

また、請求項５の建物用パネルは、金属棒が２方向に交差する面格子状のメッシュ部材を枠部材に固着するようにしたものであり、製造コストと性能のバランスが最もよい。

また、請求項６のように前記枠部材を間伐材で形成することにより、間伐材の需要が拡大し、これまで伐採されたまま放置されてきた間伐材が資源となって回収されることより山の環境が改善され、森が再生し、林業が活気を取り戻す、という好循環が生まれる。

また、請求項７のように前記建物用パネルで壁材や屋根材を形成した建物は、建物用パネルの強度が高いことから、地震の揺れに強く、また、台風等の風圧にも強い。また、建物用パネルの強度が高い上に軽いことから積雪の重量にも強く、しかも屋根材を覆う透明部材が雪の重みで垂れ下がっても、メッシュ部材がそれを支えて雪の重量を分散するため破損しない。したがって積雪期の度毎に透明部材を着脱する煩わしさがなく、その作業に要するコストが削減できる。台風等の風圧に対しても同様である。

メッシュ部材を省略した建物の斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は建物用パネルの正面図である。 （ｅ）〜（ｉ）は建物用パネルの正面図である。 基本的な建物用パネルの斜視図である。 基本的な建物用パネルの拡大図Ｚ１，Ｚ２を含む分解斜視図である。 建物の施工手順を説明するもので、主として土台を示す斜視図である。 建物の施工手順を説明するもので、壁材の組み立て途中の状態をメッシュ部材を省略して示す斜視図である。 建物の施工手順を説明するもので、壁材の完成状態をメッシュ部材を省略して示す斜視図である。 建物の施工手順を説明するもので、屋根材の一部をメッシュ部材を省略して示す分解斜視図である。 建物の施工手順を説明するもので、屋根材の完成状態をメッシュ部材を省略して示す斜視図である。 建物の屋根材部分を示す要部の断面図である。 （ａ），（ｂ）は、建物用パネル同士の連結構造を示す要部の断面図である。 他の形態を示す建物用パネルの分解斜視図である。 他の形態を示すメッシュ部材を省略した建物の斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の建物用パネル１ａ〜１ｉによって形成された建物２を示す斜視図である。建物２は、植物栽培用の温室であり（以下、建物を温室ともいう。）、基礎杭３の頂部に支持されて周囲を囲う壁材４と、その壁材４の天部開口部分を覆う切り妻形の屋根材５とを有し、壁材４と屋根材５の室外側が薄膜状の透明部材６、具体的にはビニールシート６で覆われている（図１２参照）。温室２には、壁材４に、出入り口を開閉するドア７と、例えば外開きの煽り窓等の開閉可能な窓８と、換気扇（図示せず）を取り付けるための換気口９が形成されている。

［壁材］
温室２の壁材４は、図２（ａ）の基本的な建物用パネル（以下、「基本パネル」ともいう。）１ａと、図２（ｂ）のドア７付きの建物用パネル（以下、「ドア付きパネル」ともいう。）１ｂと、図２（ｃ）の窓８付きの建物用パネル（以下、「窓付きパネル」ともいう。）１ｃと、図２（ｄ）の換気口９付きの建物用パネル（以下、「換気口付きパネル」ともいう。）１ｄで概略形成されている。

これらの建物用パネル１ａ〜１ｄは、９０ｍｍ×４５ｍｍの間伐材の角材を使って例えば外寸９４５ｍｍ×３６４５ｍｍの縦長長方形の額縁状に枠組みした枠部材１０と、その枠部材１０の窓状空間１１に張設した金属製のメッシュ部材１２で形成されており、この４種類の建物用パネル１ａ〜１ｄの外寸は統一されている。

［壁材−基本パネル］
前記建物用パネル１ａ〜１ｄの基本構造を図４，図５に示した基本パネル１ａによって説明すると、枠部材１０は、図５中拡大図Ｚ１に示したように、室外に向かう外面側の内周にメッシュ部材１２の厚みにほぼ相当する深さの段部１３が形成されており、また、縦長長方形の高さ方向の中間位置に補強桟１０ｓが横断状に設けられている。
一方、金属製のメッシュ部材１２は、例えば図５の拡大図Ｚ２に示したように、例えば１００ｍｍ〜１５０ｍｍの間隔を開けて複数本を同方向（縦）に並べた第１の金属棒１２ａ，１２ａ…と、同じく例えば１００ｍｍ〜１５０ｍｍの間隔を開けて複数本を同方向で且つ前記第１の金属棒１２ａ，１２ａ…とは９０゜異方向（横）に並べた第２の金属棒１２ｂ，１２ｂ…と、を備えており、この第１の金属棒１２ａと第２の金属棒１２ｂの交差する部分を溶接等で接合した面格子状である。なお、第１の金属棒１２ａと第２の金属棒１２ｂは、例えば３ｍｍφ〜１０ｍｍφの鋼材であり、一本一本が曲げ強く、全体として筋交い相当以上の強度がある。
そして、前記枠部材１０の段部１３にメッシュ部材１２を嵌めてその周縁部を枠部００２３二又釘１２ｃ（図５拡大図Ｚ２参照）や木ねじ等で固着する。

［壁材−ドア付きパネル］
基本パネル１ａ以外の建物用パネル１ｂ〜１ｄも、基本パネル１ａと殆ど同じであるが、図２（ｂ）のドア付きパネル１ｂは枠部材１０の内側にドア７用の枠部材１０を開閉動作可能に蝶番１４で取り付けてその枠部材１０に前記と同様にメッシュ部材１２を張設してなる。なお、ドア付きパネル１ｂは、ドア７用の枠部材１０の上に後述する窓付きパネル１ｃの窓８と同じ窓８が形成されている。

［壁材−窓付きパネル］
また、図２（ｃ）の窓付きパネル１ｃは、枠部材１０の上に窓用の枠部材１０を開閉動作可能に蝶番１４で取り付けてその枠部材１０に前記と同様にメッシュ部材１２を張設してなる。

［壁材−換気口付きパネル］
また、図２（ｄ）の換気口付きパネル１ｃは、枠部材１０の上に四角い換気口９を設けてその換気口９に換気扇が取り付けられるようになっている。

［屋根材］
温室２の屋根材５は、図３（ｅ），（ｆ）の屋根用の建物用パネル（以下、「屋根パネル」ともいう。）１ｅ，１ｆと、図３（ｇ）の前記屋根パネル１ｅ，１ｆを傾斜状に支持する屋根用の建物用パネル（以下、「屋根三角パネル」ともいう。）１ｇで概略形成されている。

［屋根材−屋根パネル］
図３（ｅ）の屋根パネル１ｅは、前記基本パネル１ａと同構造の枠部材１０で、外寸が９４５ｍｍ×２１４５ｍｍになっており、短手辺の一方に屋根材５の軒を形成するための軒板１５が突設されている。
図３（ｆ）の屋根パネル１ｆは、前記屋根パネル１ｅの長手辺の一方に縁板１６を突設したものであり、この縁板１６によって屋根材５の前後縁に適度な迫り出し部分が形成されるようになっている。この屋根パネル１ｆは、屋根材５の前後に対応するべく、図３（ｆ）実線のように右側の長手辺に縁板１６を突設したものと、同図に二点鎖線で示したように左側の長手辺に縁板１６を突設したものがある。
なお、屋根パネル１ｅ，１ｆには、図３（ｅ），（ｆ）に二点鎖線で示したように、縦長長方形の中間位置に長手方向の補強材１７を設けるようにしてもよい。

［屋根材−屋根三角パネル］
図３（ｇ）の屋根三角パネル１ｇは、壁材４の天部開口部に梁状に立設する直角三角形状のものであり、直角に交わる２辺のうちの長辺側と、斜辺に相当する２部材を９０ｍｍ×９０ｍｍの間伐材で形成し、残りの垂直な１本を４５ｍｍ×９０ｍｍの間伐材で形成したものであり、段部１３やメッシュ部材１２の構造は基本パネル１ａと同じである。この屋根三角パネル１ｇは、対称な２種類を用意して垂直な部材同士を連結することによって切り妻屋根の形に沿った二等辺三角形の屋根三角パネル１Ｇとして使用する。もちろん長い角材を使用することにより単体で二等辺三角形の屋根三角パネル１Ｇを形成してもよい。

［その他の建物用パネル］
図３（ｈ）の建物用パネル１ｈは、補強材として使用するものであり（以下、「補強四角パネル」ともいう。）、前記基本パネル１ａと同構造の枠部材１０とメッシュ部材１２の組合せであって、例えば外寸が５８５ｍｍ×１８００ｍｍになっている。この補強四角パネル１ｈは、長方形の長辺を９０ｍｍ×９０ｍｍの間伐材で形成し、長方形の短辺を４５ｍｍ×９０ｍｍの間伐材で形成したものである。前記のように補強四角パネル１ｈのメッシュ部材１２は、基本パネル１ａと同じく片方の面に張設されるが、例えば図９〜図１１に示したように屋根三角パネル１ｇのような強度上重要な部分を補強するときには、枠部材１０の両面にメッシュ部材１２を張設する（図１１参照）。
また、図３（ｉ）の建物用パネル１ｉは、温室２の主としてコーナー部分の補強材として使用するものであり（以下、「補強三角パネル」ともいう。）、前記基本パネル１ａと同構造の枠部材１０とメッシュ部材１２の組み合わせであって、直角Ｌ字形の部材の中間に斜辺態様の部材を指し渡したほぼ直角二等辺三角形の形状になっている。

本発明の建物用パネル１ａ〜１ｉは以上のように構成されており、その建物用パネル１ａ〜１ｉを使って図１の温室２を作る方法について、図６〜図１０によって説明する。なお、図７〜図１０に示した建物用パネル１ａ〜１ｉは、図解を容易にするためメッシュ部材１２を省略したが、実際にはメッシュ部材１２が張設されている。

まず、図６に示したように、例えば９０ｍｍ×９０ｍｍ×９００ｍｍの木の基礎杭３，３…を基礎として地面に打ち込み、その上に９０ｍｍ×９０ｍｍの間伐材による土台１８をボルトやビス等で固定し、さらにコーナー部分の内側に補強三角パネル１ｉを木ねじ、釘、ボルトとナット等で固定する。このとき長方形に枠組みした土台１８の長辺と短辺の寸法は、温室２の大きさに応じて基本パネル１ａの横幅のほぼ整数倍（実施形態では長辺側で６倍＋９０ｍｍ＋９０ｍｍ、短辺側で４倍＋９０ｍｍ＋９０ｍｍ）になっている。
なお、基礎は、木の基礎杭３，３…以外に、通常の建物の基礎と同じように石やコンクリートの束石にしたり、或はコンクリートやアスファルトに固定した金具でもよい。

次に、図７に示したように、土台１８の上に基本パネル１ａ、ドア付きパネル１ｂ、窓付きパネル１ｃ、換気口付きパネル１ｄを所定の場所に配置し、隣合う建物用パネル１ａ〜１ｄ同士を木ねじや釘等で固定するか或は図１２（ａ）に示したようにボルト１９とナット２０で締め付けて固定し（以下、特に断らない限りこれらの手段をまとめて単に「固定」という。）、また、それらの建物用パネル１ａ〜１ｄを土台１８に固定する。
土台１８の長辺と短辺の寸法は上記のように基本パネル１ａの横幅の整数倍より若干（具体的には９０ｍｍ＋９０ｍｍ）長いため、土台１８のコーナー部分Ａには、図７に示したように基本パネル１ａの枠部材１０の厚みに相当する一辺が９０ｍｍの四角いコーナースペースができる。そのコーナースペースに角柱２１を立設し、その角柱２１を該当する建物用パネル１ａ〜１ｄと土台１８に固定する。もちろん土台１８の長辺又は短辺の何れか一方の長さを基本パネル１ａの横幅の整数倍丁度に設定することにより、そのようなコーナースペースを設けないようにすることもできる。
なお、壁材４のコーナー部分の内側上部にも図７に示したように補強三角パネル１ｉを固定する。これにより壁材４の剛性をより一層高めることができる。

以上のようにして立設した図８の壁材４の天部開口に、図９，図１０に示した屋根材５を取り付ける。この屋根材５は、対称な２枚の三角屋根パネル１ｇ，１ｇを結合して１つの二等辺三角形に仕立てた屋根三角パネル１Ｇと、その屋根三角パネル１Ｇに直交状に配置固定して複数組の屋根三角パネル１Ｇを連結する補強四角パネル１ｈと、によって、一般的な屋根の棟木、桁、小屋束、小屋梁、垂木に相当する骨格を形成し、その骨格の上に屋根パネル１ｅ，１ｆを適宜張設してなる。なお、図１０は、説明の便宜上、屋根材５のみを記載したが、実際は、壁材４の上に屋根三角パネル１ｇ，１ｇ…を固定し、屋根三角パネル１ｇ，１ｇ…に補強四角パネル１ｈ，１ｈ…を固定し、最後に屋根パネル１ｅ，１ｆを固定する、というように壁材４の上で順番に組み立てるようになっている。

こうして組み上げた温室２の壁材４と屋根材５の室外側に図１２に示したように薄膜状の透明部材６、具体的にはビニールシートを張って全体を覆う。本発明の温室２は、前記のようにメッシュ部材１２が筋交いのごとくに作用して高い剛性を備えた建物用パネル１ａ〜１ｄ同士がさらに剛接合されていて、地震や強風に耐え得る強度を有するものであるため、ビニールシート６を張るために作業員が屋根材５に載っても強度上何の問題もない。
透明部材６は、室内側に張ってもよいし、室内外の両側に張ってもよい。両側に二重に透明部材６を張った場合は、間に出来る空気層によって温室２の保温性が向上する。
透明部材６は、ビニールシートのような薄膜状のもののみでなく、ガラスや合成樹脂の板を枠部材１０に嵌め込むようにしてもよい。

その他、図中符合２２は、屋根材５の頂部に固着した金属製の頂部カバー、符合２３，２３…は屋根三角パネル１ｇ，１ｇの連結部分に固定して補強する留め板である。

以上、本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態で示した建物２の寸法、建物用パネル１ａ〜１ｉの寸法、枠部材１０の寸法、メッシュ部材１２の寸法等はあくまでも一例であって、自由に設定可能である。
また、実施形態では、枠部材１０を木材、特に間伐材で形成したが、合成樹脂で形成してもよい。
また、実施形態では、建物２を温室について説明したが、同様の構造でサンルームとすることもできる。
また、実施形態では切り妻屋根の建物２を例示したが、一方に傾斜する片流れ屋根にして広い間口の駐車場やサンルームにすることもできる。
また、実施形態では建物２を基礎杭３の上に固定したが、図１４に示したように土台１８の下にローラ付き金具２４を固定して移動可能にしてもよい。
また、実施形態の建物２でも十分な強度を有するが、さらに強度を高めるために、図１２（ｂ）に示したように、建物用パネル１ａ〜１ｄ，１ｅ，１ｆ同士や建物用パネル１ａ〜１ｄと土台１８を固定するためのボルト１９を利用し、隣合うボルト１９同士をいわゆるターンバックル２５で連結し、そのような連続するねじ軸で建物２の壁材４や屋根材５を拘束するようにしてもよい。

また、実施形態では補強四角パネル１ｈの両面にメッシュ部材１２を張設する例を示したが、その他の建物用パネル１ａ〜１ｇや補強三角パネル１ｉについても両面にメッシュ部材１２を張設してもよい。
また、実施形態では枠部材１０の片側である外面側にメッシュ部材１２を設けたが、枠部材１０の内面側にメッシュ部材１２を設けてもよく、さらには図１３に示したように枠部材１０を、表枠１０ａと裏枠１０ｂの二枚合わせ構造に形成し、その表枠１０ａと裏枠１０ｂの間にメッシュ部材１２を挟んで固着してもよい。
また、実施形態ではメッシュ部材１２のメッシュ形状を正方形や長方形にしたが、全体として筋交い相当以上の強度を有することを条件として、メッシュ形状を菱形やハニカム形状にするなどしてもよい。
また、実施形態では、建物用パネル１ａ〜１ｉで建物２の全部を構成したが、建物の一部（例えば、採光を目的とした壁の一部）に建物用パネル１ａ〜１ｉを使用するようにしてもよい。
また、実施形態では、枠部材１０に段部１３を設けてその部分にメッシュ部材１２を設けるようにしたが、この段部１３を設けなくともメッシュ部材１２の取付けは可能である。
また、建物用パネル１ａ〜１ｉの枠部材１０の形状も、本発明の目的・作用・効果を逸脱しない範囲において例えば六角形にする等、自由に設定可能である。

１ａ …基本パネル（建物用パネル）
１ｂ …ドア付きパネル（建物用パネル）
１ｃ …窓付きパネル（建物用パネル）
１ｄ …換気口付きパネル（建物用パネル）
１ｅ，１ｆ …屋根パネル（建物用パネル）
１ｇ，１Ｇ …屋根三角パネル（建物用パネル）
１ｈ …補強四角パネル（建物用パネル）
１ｉ …補強三角パネル（建築用パネル）
２ …建物（温室）
４ …壁材
５ …屋根材
６ …透明部材
１０ …枠部材
１０ａ …表枠
１０ｂ …裏枠
１１ …窓状空間
１２ …メッシュ部材
１２ａ …第１の金属棒
１２ｂ …第２の金属棒

Claims (7)

1. 少なくとも、周囲を囲う壁材と天部を覆う屋根材と、を有する建物の全部又は一部を構成する建物用パネルであって、
   多角形状又はほぼ多角形状の額縁状に枠組みして窓状空間を形成してなる枠部材と、
   金属製で全体として筋交い相当以上の強度を有するメッシュ部材と、を備え、
   前記枠部材の前記窓状空間に前記メッシュ部材を張設してそのメッシュ部材の周縁部を前記枠部材に固着してなることを特徴とする建物用パネル。
2. 前記枠部材の前記窓状空間を薄膜状又は板状の透明部材で覆うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の建物用パネル。
3. 前記メッシュ部材は、枠部材の片面又は両面に張設されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物用パネル。
4. 前記枠部材を、表枠と裏枠の二枚合わせ構造に形成し、その表枠と裏枠の間に前記メッシュ部材を挟んで固着したことを特徴とする請求項１又は２に記載の建物用パネル。
5. 前記メッシュ部材は、
   間隔を開けて複数本を同方向に並べた第１の金属棒と、
   間隔を開けて複数本を同方向で且つ前記第１の金属棒とは異方向に並べた第２の金属棒と、を備えており、
   前記第１の金属棒と前記第２の金属棒の交差する部分が接合された面格子状であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の建物用パネル。
6. 前記枠部材は、間伐材で形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の建物用パネル。
7. 請求項１〜６に記載の建物用パネルを複数枚組み合わせることにより、周囲を囲う前記壁材と天部を覆う前記屋根材を形成し、さらに前記枠部材の窓状空間の室外側及び／又は室内側を薄膜状又は板状の透明部材で覆うようにしたことを特徴とする建物。

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