JP2014177805A - 屋根パネル及びそれを使用した屋根下地構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の透湿性能と通気性能を維持しつつ所定の遮熱性能の付与を達成することができるとともに、屋根パネルの製造と施工に係る手間の簡易化及び短時間化を図ることができる屋根パネル及びそれを使用した屋根下地構造を提供する。
【解決手段】 屋根パネル１０は、野地合板１１と断熱材１２とを接合し、一体化してなり、野地合板１１と断熱材１２との間における内部に通気層１３が設けられるとともに、通気層１３の内底面に厚みが３０μｍ〜７０μｍの範囲の金属薄膜が貼着されて熱線反射層１４が設けられることにより通気層１３の内底面に遮熱性が付与され、断熱材１２を透湿比抵抗が０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下の多孔質材からなるものとし、熱線反射層１４には複数の孔１４Ａを設けて厚み５０μｍにおける透湿抵抗を０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下とすることにより、通気層１３の内部への透湿性が付与されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外張り断熱工法による家屋等の屋根に使用する屋根パネル及び該屋根パネルを使用した屋根下地構造に関するものである。

家屋等といった近年の木造建築物にあっては、保温効果の向上を図るべく屋根等に断熱材を用いて断熱性を付与しているが、該断熱材で略隙間なく外側を覆うことができるので断熱効果が高いという利点と、木軸組みの内側で結露が発生しないので耐久性が高いという利点から、外張り断熱工法が多く採用されている。但し、該外張り断熱工法においても結露によって及ぼされる影響を無視することはできず、一般的な外張り断熱工法による屋根下地構造にあっては、野地合板と断熱材との間に空隙を設けておき、該空隙を通気層として、該通気層を介して結露の原因となる湿気を外へ逃がす工夫をしている。
例えば特許文献１では、間隔を開けて平行配置した垂木の間に複数本の継ぎ桟を掛け渡して格子枠を形成し、該格子枠の上面に野地合板を貼り付けるとともに、該野地合板の下方に隙間を開けて前記格子枠の内側に断熱材を装填している。
特許文献２では、表面に多数の凹溝を平行に設けた硬質断熱材の表面に、剛性を有する基板を一体的に接着してなる屋根パネルを提案しており、該凹溝と該基板との間で通気層を形成している。
特許文献３では、板材の上面に断熱材を接着してなる積層材を用い、該積層材を屋根の構造体上に乗架し、また該断熱材の所定個所に垂木溝を設け、垂木を該垂木溝から一部が外側に突出するように嵌合し、該外側に突出した垂木の一部に野地合板を接合する屋根構造を提案しており、断熱材の表面と野地合板の下面との間に通気層を設けている。
特許文献４では、板状の断熱材からなる芯材部と、前記芯材部の一方面に胴縁を介して取付けられる野地合板と、前記野地合板と前記芯材部との間に形成される通気層と、前記芯材部の他方面に前記垂木を挟む間隔を設けて芯材部より突出してなる断熱補足材と、を具備した屋根パネルが提案されている。
特許文献５には、発泡プラスチック系断熱材の断熱層の層着面に、通気用条溝と層着用の肉厚部とを、縦方向に、交互に、且つ、両側が条溝部となるように均斉配置し、屋根用下地材（野地合板）を、断熱層の層着面に対し、両側で突出し、且つ、上端で入り込み、下端で突出する形態に層着一体化した屋根複合パネルが開示されている。
特許文献６では、野地面材の下面に複数条の通気路を貫設したプラスチック発泡体からなる断熱材の複数枚を、垂木嵌合溝を介して接着した屋根パネルが提案されている。

ところで、近時の木造建築物にあっては、これまで要求されていた断熱性、通気性、気密性、透湿性に加えて更に、省エネルギー化への要望から、遮熱性の付与が要求されている。通常、上記外張り断熱工法において遮熱性を付与する場合には、断熱材の表面や野地合板の表面に遮熱シートを貼る、遮熱塗料を塗る等しているが、このような遮熱性の付与もまた施工工程を増やすことになってしまい、多大な手間と長い作業時間を要してしまう。そこで屋根パネルそのものに遮熱性を付与することが提案されている。
特許文献７及び特許文献８には、少なくとも上面シート及び下面シートを含む上下複数のシートから成り、シート表面での輻射熱反射作用と、シート間の空気層空間による空気流通作用とを奏する遮熱材を、断熱材上に固定した断熱パネルが開示されている。
特許文献９には、特許文献５の屋根複合パネルに遮熱性を付与したものであって、パネルの幅中央部及び両側縁部に、断熱層と同厚の縦桟を一体化し、縦桟を含む断熱層の層着面には、表裏両面が輻射熱反射機能を有する遮熱反射層を配置し、遮熱反射層の上面に、パネル全幅に亘る屋根下地材（野地合板）を、通気胴縁を介して、通気層を確保した形態で一体化した通気性屋根複合パネルが開示されている。

特開平８−２９１６００号公報 特開平９−１２５５５４号公報 特開２００４−０１９１０５号公報 実用新案登録第２６０３６２７号公報 特開２００９−０２４３８６号公報 特開２００４−１１６１９１号公報 特開２００３−１７１９９６号公報 特開２００３−１８４２１６号公報 特開２０１０−０８４４８１号公報

上記従来の屋根パネルにおいて、特許文献１〜４に開示のものは、断熱材と野地合板の施工を個別に行わなければならず、また施工に際して継ぎ桟や縦胴縁を必要とする（特許文献１、４）、２本の垂木の間に１枚のパネルを敷設する構成のためパネル枚数が多くなる（特許文献２）、断熱材の欠陥熱橋を防止するために垂木と対応する位置に補充断熱材が必要となる（特許文献３）というように、パネルの製造あるいはパネルの施工における工程数が多く、多大な手間と長い作業時間を要してしまうという問題がある。
特許文献５及び特許文献６に開示の屋根パネルは、断熱材と野地合板とを一体化し、また断熱材の層着面に条溝や通気路を設けることで、断熱材と野地合板との間に通気層を形成しており、パネルの製造が簡易であり、また垂木間に嵌めることでパネルの施工が可能であるため、上記問題が解消される。但し、特許文献５の屋根パネルは、断熱層の層着面の両側を条溝部とし、該条溝部が設けられた断熱層の側面を垂木によって塞ぐことで通気層を形成する構成、つまり該条溝部によって形成される通気層が垂木の側面に露出する構成としたため、特許文献３で問題としていた断熱欠陥について十分な解決が為されておらず、また通気路内には湿気を含む空気が流動しているが、該湿気が垂木の側面で結露しやすく、該結露によって垂木が腐食するおそれがある。そして特許文献６については、遮熱性を有しておらず、近時の省エネルギー化への要求を満たすことが出来ない。

特許文献７〜９に開示のものは、屋根パネル自体に遮熱性を付与することで、近時の省エネルギー化への要求を満たしつつ、パネルの施工を簡易化している。しかし、通常は遮熱材等を用いて遮熱性を付与する場合、発泡体や不織布等の多孔質体よりなる断熱材の透湿性を該遮熱材等が阻害してしまうので、該透湿性を確保するための工夫が必要になる。
特許文献７及び特許文献８の屋根パネルは、遮熱材を上下複数のシートから成る立体成形物とし、シート表面での輻射熱反射作用と、シート間の空気層空間による空気流通作用とを奏するように構成し、該遮熱材を断熱材に固定した状態で輻射熱反射作用を有するシートを断熱材の表面から浮かせるように工夫している。ところが該遮熱材は、その構成が非常に複雑であるため、パネルの製造に多大な手間と長い作業時間を要するという問題がある。
特許文献９の屋根パネルにあっては、断熱材と野地合板との間に遮熱層と通気胴縁を介在させなければならず、また断熱材と通気胴縁との間に挟持されることで断熱材の表面から浮き上がるようにして通気層内に張設された遮熱材が撓んだり、破れたりしやすいため、パネルの製造が煩雑になる。
更に特許文献７〜９の屋根パネルは、通気層の内部を遮熱材によって複数の空間に区画する構成であり、湿気を十分に逃がすための通気量を確保しつつ、所望の断熱性能を発揮するべく断熱材の厚みを確保しようとすると、該パネル全体の厚みが否応なく厚くなり、小屋裏に空間的な余裕がある切妻屋根にしか適用することができず、汎用性に劣るという問題がある。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、所定の透湿性能と通気性能を維持しつつ所定の遮熱性能の付与を達成することができるとともに、屋根パネルの製造と施工に係る手間の簡易化及び短時間化を図ることができる屋根パネル及びそれを使用した屋根下地構造を提供することにある。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載の屋根パネルの発明は、野地合板の下面に矩形板状をなす断熱材の１枚又は複数枚を接合することで該野地合板と該断熱材とを一体化してなり、該野地合板と該断熱材との間における内部には１つ又は複数の通気層が、該断熱材の長手方向又は短手方向に延びるように設けられた屋根パネルであって、上記通気層の内底面に、厚みが３０μｍ〜７０μｍの範囲の金属薄膜が貼着されて熱線反射層が設けられることにより、遮熱性が付与されているとともに、上記断熱材を透湿比抵抗が０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下の多孔質材からなるものとし、かつ上記熱線反射層に複数の孔を設けることで該熱線反射層を厚み５０μｍにおける透湿抵抗が０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下のものとすることにより、上記通気層の内部への透湿性が付与されていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の屋根パネルの発明において、上記熱線反射層を上記透湿抵抗にするべく、上記断熱材に金属薄膜を貼着した状態で、該金属薄膜の表面に複数の針状体を、該針状体の先端部が該断熱材の内底面の表層部分に達するまで突き刺して、該熱線反射層を厚み方向に貫通する複数の孔を設けることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の屋根パネルの発明において、上記熱線反射層に設けられた複数の孔は、直径を１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とし、上記熱線反射層上における密度を９，０００〜９，５００個／ｍ^２の範囲内とすることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の屋根パネルの発明において、上記断熱材に使用する多孔質材は、ポリスチレン発泡体又はフェノール樹脂発泡体であり、上記熱線反射層に使用する金属薄膜は、アルミニウム薄膜であることを要旨とする。
請求項５に記載の屋根下地構造の発明は、請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載の屋根パネルを使用し、家屋の屋根を構成する垂木の上に該屋根パネルの野地合板が乗るように、複数枚の屋根パネルを屋根の斜面の上下方向あるいは屋根の桁方向に並べて敷設することにより構成した屋根下地構造であって、上記屋根パネルは、上記家屋の設計データに基づいたＣＡＤ／ＣＡＭ−システムによって屋根上における配設位置を定めて製造されたものであり、該屋根の斜面の上下方向では隣接する断熱材同士が相互に接触し、かつ通気層同士が相互に連通して熱線反射層同士が相互に繋がるように、該屋根パネル毎にそれぞれ、該野地合板の寸法と、該縦幅に対応する断熱材の寸法とを略一致させるとともに、該屋根の桁方向では隣接する断熱材同士の間に上記垂木が嵌合されるように、複数枚の屋根パネル同士の間において、あるいは該屋根パネル毎にそれぞれ、断熱材同士の間隔と、該垂木の幅とを略一致させることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の屋根下地構造の発明において、上記屋根パネルにおける野地合板の上面には、上記垂木と対応する位置に、釘を打ち込む位置を示す釘打位置指示手段が設けられていることを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の屋根下地構造の発明において、上記屋根パネルにおける野地合板の上面には、屋根上における該屋根パネルの配設位置を示す配置指示手段が設けられていることを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項５から請求項７のうち何れか一項に記載の屋根下地構造の発明において、垂木間に隅木または谷木が介在されて寄棟部または本谷部が設けられた上記家屋の屋根にあって、該隅木または該谷木を挟んで相互に対向する配設位置となる一対の屋根パネルは、該寄棟部または該本谷部に臨む断熱材の端部がそれぞれ斜面状に切除されることにより、該断熱材の端部同士の間に該隅木または該谷木が嵌合されるとともに、該隅木または谷木の天端を上記通気層の内底面の高さと略一致せしめるように構成されていることを要旨とする。

〔作用〕
本発明の屋根パネルは、野地合板の下面に断熱材が接合されて構成されるものであり、該野地合板と該断熱材の間における内部に通気層が設けられている。そして家屋内の湿気は、透湿性を有する断熱材を透過して通気層へと至り、該通気層を介して外部へ逃がされる。
前記屋根パネルは、通気層の内底面に厚みが３０μｍ〜７０μｍの範囲の金属薄膜を貼着して熱線反射層が設けられており、該熱線反射層が該通気層の内底面で赤外線等の熱線を反射することで、遮熱性能を発揮する。該熱線反射層は、通気層の内底面を構成しているから、該通気層が存在する限り、例えば必要に応じて該屋根パネルの端部を切除しても、該熱線反射層による遮熱性能が損なわれることはない。更に該屋根パネルは、該熱線反射層が該通気層の内底面を構成しているので、該熱線反射層の輻射熱が周囲の空気に伝熱されたとしても、該空気が該通気層を介して外部へ逃がされるから、高い遮熱性能を発揮する。そして該熱線反射層は、該通気層の内底面に金属薄膜を貼着するのみで設けることが可能であり、構成が簡易であるとともに、該通気層の内底面によって支えられていることで破れにくく、屋根パネルの製造に係る手間の簡易化及び短時間化を図ることができる。さらに該熱線反射層は、金属薄膜の厚みが３０μｍ〜７０μｍの範囲であることから、非常に薄く、該屋根パネルの厚みを増すことなく、設けることが可能である。
更に該屋根パネルにあっては、十分な透湿性能を付与するべく、上記断熱材を透湿比抵抗が０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下の多孔質材からなるものとしている。ここで該断熱材に金属薄膜を直接的に貼着して設けた熱線反射層は、高い遮熱性能を発揮する一方で、該金属薄膜が透湿性を有していないため、このままでは該断熱材の透湿性能を阻害してしまう。そこで該屋根パネルにあっては、熱線反射層に複数の孔を設けることで、該熱線反射層を厚み５０μｍにおける透湿抵抗が０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下のものとしている。該熱線反射層の厚み５０μｍにおける透湿抵抗が０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇを超える場合、該熱線反射層によって該断熱材の透湿性能が損なわれ、湿気を通気層へ十分に逃がすことが出来なくなる。また断熱材の透湿比抵抗が０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇを超える場合、該熱線反射層を設けた場合に十分な透湿性能が得られない。そして該熱線反射層の透湿抵抗を当該範囲とすることにより、高い遮熱性能を付与しつつ、十分な透湿性能を維持することが出来る。なお熱線反射層の厚み５０μｍにおける透湿抵抗は、低くなるほど断熱材の透湿性を阻害しないので好ましいが、該熱線反射層を設ける以上、０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇにはならない。

また前記熱線反射層に設ける複数の孔は、断熱材に金属薄膜を貼着した状態で、該金属薄膜の表面に例えばピン等の針状体の複数を、該針状体の先端部が該断熱材の表層部分に達するまで突き刺して、該熱線反射層を厚み方向に貫通するように形成することが望ましい。これは、該断熱材に達するまで該針状体を突き刺して該金属薄膜を貫通させることで、該熱線反射層に設けられたピンホール状の孔を良好に開孔させて好適な透湿性能を維持するためである。加えて該熱線反射層に設けられた孔の周縁にはバリが形成され、該バリをそのままにしておくと該バリで孔が塞がれるおそれがあるが、該針状体を断熱材にも突き刺し、該断熱材に該熱線反射層の孔と対応する凹部を形成することで、該凹部に該バリを収めることが出来るので、該バリの後処理を省略することが可能である。
また前記熱線反射層を厚み５０μｍにおける透湿抵抗が０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下のものとするべく、複数の孔は、直径を１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とし、熱線反射層上における密度を９，０００〜９，５００個／ｍ^２の範囲内とすることが望ましい。孔の直径が１．５ｍｍ未満、あるいは孔の密度が９，０００個／ｍ^２に満たない場合、厚み５０μｍにおける透湿抵抗を０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下とすることが難しくなる。また孔の直径が２．０ｍｍを超える、あるいは密度が９，５００個／ｍ^２を超える場合、透湿性能は向上するが、該熱線反射層の表面において熱線を反射可能な面積が減少することで、所定の遮熱性能を得られなくなるおそれがある。
また前記断熱材に使用する多孔質材は、透湿性能、断熱性能、加工容易性の観点から、ポリスチレン発泡体又はフェノール樹脂発泡体が望ましく、前記熱線反射層に使用する金属薄膜は、熱線反射による遮熱性能、加工容易性の観点から、アルミニウム薄膜であることが望ましい。

本発明の屋根下地構造は、屋根を構成する垂木の上に前記屋根パネルの複数を、該屋根パネルの野地合板が垂木の上に乗り、また一対の垂木間に該屋根パネルの断熱材が嵌め込まれるようにして、屋根の斜面の上下方向と延び方向に順次敷設することによって構成される。
前記屋根パネルは、家屋の設計データに基づいたＣＡＤ／ＣＡＭ−システムにより、屋根上における配設位置を定めて製造されている。このため複数の屋根パネルは、製造工場等からの出荷段階で既に各屋根パネルの寸法がそれぞれ配設される位置の寸法に略一致しており、例えば配設位置の寸法を測量してそれに合わせて屋根パネルを切断する等のような建築現場における煩雑な加工作業を殆ど必要としない。加えて、定められた位置以外の配設位置に該屋根パネルを敷設しようとしても、寸法が異なるから該屋根パネルを敷設することができないため、施工ミスの発生を抑制することができる。
更にＣＡＤ／ＣＡＭ−システムによって製造された屋根パネルを使用する屋根下地構造は、該屋根の斜面の上下方向では該屋根パネル毎にそれぞれ該野地合板の寸法と該断熱材の寸法とが略一致しているから、該屋根パネルを並べて敷設するのみで、屋根の上下方向で隣接する断熱材同士が相互に接触し、かつ通気層同士が相互に連通して熱線反射層同士が相互に繋がるため、断熱性、通気性、遮熱性に優れたものとなる。さらに、屋根パネル毎にそれぞれ断熱材同士の間隔と垂木の幅とを略一致させるのみならず、複数枚の屋根パネル同士の間でも断熱材同士の間隔と垂木の幅とを略一致させることができるため、例えば建築現場で垂木に合わせて断熱材を削る等のような建築現場における煩雑な加工作業が必要ない。
従って、上記屋根下地構造は、各屋根パネルをそれぞれ定められた位置に配設し、垂木に嵌め込むという極めて簡単な作業で施工することが可能であり、建築現場における断熱材の切断や切削等のような煩雑な加工作業を必要としないため、施工に係る手間の簡易化及び短時間化を図ることができる。

また上記屋根下地構造では屋根パネルを敷設した後、野地合板を垂木に外側から釘で打ち付けて該屋根パネルを固定するが、該屋根パネルでは野地合板が断熱材よりも外側に配置されているため、該釘を打つ位置、つまりは該垂木の位置を視認することが難しい。しかし、該屋根下地構造にあって該屋根パネルは、家屋の設計データに基づいたＣＡＤ／ＣＡＭ−システムによって製造されるものであり、該設計データ上で該屋根パネルと該垂木の位置関係は明確に把握することができる。そこで、該ＣＡＤ／ＣＡＭ−システムによる製造を利用することで、該屋根パネルの製造に際して釘打位置指示手段を設けることが可能となり、該釘打位置指示手段によって釘を打ち込む位置を容易かつ迅速に把握することができる。
また前記釘打位置指示手段と同様に、家屋の設計データに基づいたＣＡＤ／ＣＡＭ−システムによって製造される屋根パネルは、該設計データ上で屋根上における配設位置を明確に把握することができるため、これを利用することで該屋根パネルの配設位置を示す配置指示手段を設けることが可能となり、該配置指示手段を利用することで、屋根パネルの配設位置を迅速に把握することが可能となり、施工作業の短時間化を図ることができる。
また上記したように、本発明の屋根下地構造に使用する屋根パネルは、通気層が存在する限り該熱線反射層による遮熱性能が損なわれることはない。従って、寄棟部または本谷部が設けられた家屋の屋根に施工する場合に、該寄棟部または該本谷部に臨む該屋根パネルの断熱材の端部を斜面状に切除しても遮熱性能と通気性能は損なわれず、屋根下地構造を汎用性の高いものとすることが可能である。更に屋根パネルはＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを利用し、家屋の設計データに基づいて製造されるものであるから、該屋根パネルの端部の切除も製造工場等で行うことができ、建築現場で隅木または谷木の勾配に合わせて断熱材を切断するという煩雑な加工作業を省略することが可能となる。加えて、製造時に隅木または谷木の天端を通気層の内底面の高さと一致せしめることで、隅木または谷木によって該通気層が塞がれてしまうことを防止することができる。

〔効果〕
本発明にあっては、所定の透湿性能と通気性能を維持しつつ所定の遮熱性能の付与を達成することができるとともに、屋根パネルの製造と施工に係る手間の簡易化及び短時間化を図ることができる屋根パネル及びそれを使用した屋根下地構造を提供することが出来る。

（ａ）は実施形態の屋根パネルを示す一部を破断した斜視図、（ｂ）は別形態の屋根パネルを示す一部を破断した斜視図。 実施形態の屋根パネルを示す正面図。 熱線反射層を示す一部を拡大した正断面図。 屋根下地構造の一部を示す横断面図。 屋根下地構造の一部を示す正面図。 寄棟部を有する屋根の説明図。 寄棟部を示す一部を拡大した正断面図。 本谷部を有する屋根の説明図。 本谷部を示す一部を拡大した正断面図。

本発明を具体化した一実施形態について以下に説明する。
図１（ａ）及び図２に示すように、屋根パネル１０は、野地合板１１に断熱材１２を接合することによって、該野地合板１１と該断熱材１２とを一体化して構成されたものである。該断熱材１２は、該野地合板１１の両面において前記断熱材１２が接合される面の側を内側、該内側と反対側を外側として、該野地合板１１の外側と内側の間の伝熱を妨げることで、前記屋根パネル１０に断熱性能を付与するためのものである。
前記断熱材１２は、矩形板状に形成されており、その上面が前記野地合板１１の下面に接合されている。該断熱材１２の上面には、複数（図中では３つ）の凹条１２Ａが、該断熱材１２の長手方向に延びるように切削によって形成されている。そして、前記屋根パネル１０には、前記野地合板１１に前記断熱材１２が接合された状態で、該野地合板の下面と、該断熱材１２の上面に設けられた前記凹条１２Ａの内面とによって囲まれてなる通気層１３が設けられている。該通気層１３は、前記屋根パネル１０を使用した屋根下地構造において、小屋裏換気のために設けられたものである（図５参照）。
前記凹条１２Ａの内底面には、金属薄膜が貼着されることにより、熱線反射層１４が設けられている。該熱線反射層１４は、日射による赤外線等の熱線を反射することで、輻射熱による該屋根パネル１０そのものの温度上昇を抑制して、該屋根パネル１０に遮熱性能を付与するためのものである（図５参照）。また該熱線反射層１４は、前記通気層１３の内底面を構成しているものであるから、該熱線反射層１４の輻射熱が周囲の空気に伝熱されても、該空気は小屋裏換気のために設けられた該通気層１３内のものであって、該通気層１３を介して外部へ逃がされるので、良好な遮熱性能を発揮する。

上記通気層１３は、断熱材１２の上面に凹条１２Ａを切削形成することによって設けることに限らず、野地合板１１と断熱材１２との間において屋根パネル１０の内部に設けられているのであれば、次に示すような構成としてもよい。
すなわち、図１（ｂ）に示すように、屋根パネル１０は、該野地合板１１の下面と該断熱材１２の上面との間に複数の凸条１３Ａが介装されて構成されており、該複数の凸条１３Ａは、該断熱材１２の上面に接合され、該野地合板１１の下面に接合されている。そして、通気層１３は、該野地合板の下面と、該断熱材１２の上面と、一対の該凸条１３Ａの側面とによって囲まれて、屋根パネル１０の内部に設けられている。
この構成の屋根パネル１０にあっては、上記凹条１２Ａの内底面にそれぞれ金属薄膜を貼着したように、各一対の凸条１３Ａの間にそれぞれ金属薄膜を貼着して熱線反射層１４を設けてもよいが、複数の凸条１３Ａを断熱材１２の上面に接合する前に、予め断熱材１２の上面の全体に金属薄膜を貼着しておくことで、通気層１３の内底面に熱線反射層１４を簡単かつ短時間で設けることが可能である（図１（ｂ）参照）。
上記凸条１３Ａに使用する材料については、上記野地合板１１と同じく合板を使用してもよく、また上記断熱材１２と同じ材料を使用してもよい。
なお、通気層１３を設ける他の手段として、上記野地合板１１の下面を切削して凹条を形成してもよい。

前記断熱材１２は、該断熱材を介して家屋内の湿気を前記通気層１３へ逃がすために、多孔質材からなるものとされており、前記屋根パネル１０に透湿性能を付与している。該断熱材１２に使用する多孔質材としては、ポリスチレン発泡体、フェノール樹脂発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、半硬質ポリウレタン発泡体、メラミン樹脂発泡体等のプラスチック発泡体が挙げられる。
前記断熱材１２は、前記屋根パネル１０の透湿性能を所定以上のものとするべく、透湿比抵抗が０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下とされている。該透湿比抵抗が０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇを超える場合、前記熱線反射層１４に透湿性を妨げられて所望とする透湿性能を発揮出来なくなる。また前記断熱材１２は、上に挙げたプラスチック発泡体の中でも、透湿比抵抗を０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下とするべく、ポリスチレン発泡体、フェノール樹脂発泡体を使用することが望ましい。なおＪＩＳ Ａ ９５１１：２００６Ｒ（発泡プラスチック保温材）の規格によれば、ポリスチレン発泡体は、Ａ種押出法ポリスチレンフォーム（１種ｂ、２種ｂ、３種ａ、３種ｂ）のスキンなしのもので透湿比抵抗が０，２８（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇであり、Ａ種フェノールフォーム（１種１号、１種２号）で透湿比抵抗が０，６７（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇである。
なお断熱材１２の透湿比抵抗は、低くなるほど屋根パネル１０の透湿性能が向上するので好ましいが、０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇにはならない。

前記熱線反射層１４を設けるのに使用される金属薄膜には、金属塊を打撃したり圧延したりすることによって箔状としたものが使用されており、該金属としてアルミニウム、銅、錫、亜鉛、ニッケル等が挙げられる。そして、該金属薄膜には、入手及び加工が容易であり、日射による熱線の反射性能が高いことから、アルミニウム薄膜を使用することが望ましい。
前記金属薄膜は、金属塊を打撃したり圧延したりすることによって箔状としたものであることから、該箔状のままで該金属薄膜を使用すると、前記熱線反射層１４は前記断熱材１２のような透湿性を有さず、前記断熱材１２の透湿性を妨げてしまい、前記屋根パネル１０が所望の透湿性能を有しないものとなってしまう。そこで該屋根パネルにあっては、熱線反射層１４に複数の孔１４Ａを設けることで、該熱線反射層１４に透湿性を付与している。
図３に示すように、前記熱線反射層１４において、前記複数の孔１４Ａは、該熱線反射層１４を厚み方向に貫通するのみならず、その先端部が該断熱材１２の表層部分（凹条１２Ａの内底部）にまで達しており、該表層部分に凹部１２Ｂを形成している。このような孔１４Ａは、前記断熱材１２の表面（あるいは凹条１２Ａの内底面）に金属薄膜を貼着した状態で、該金属薄膜の表面に、例えば表面に複数の針状体が突設されたロール等を押し付け、該針状体の先端部が該断熱材１２の表層部分に達するまで突き刺すことによって、ピンホール状に形成される。また該孔１４Ａにおいては、前記針状体の突き刺し時に、その周縁にバリ１４Ｂが形成されるが、該バリ１４Ｂは前記断熱材１２に形成された前記凹部１２Ｂに収容されているから、該バリ１４Ｂによって該孔１４Ａが塞がれることがなく、該孔１４Ａが良好かつ確実に開孔することで、好適な透湿性能を維持している。

前記金属薄膜は、厚みが３０μｍ〜７０μｍの範囲のものとされる。金属薄膜の厚みが３０μｍに満たない場合、一部の熱線が前記熱線反射層１４を透過して前記断熱材１２が輻射熱で熱くなるので遮熱性能が低下し、また該金属薄膜の耐久性が低く、前記屋根パネル１０の製造時等において該金属薄膜が破れる等の不具合がある。金属薄膜の厚みが７０μｍを超える場合、孔を設ける等の加工がしづらくなり、また前記通気層１３の空気の流量が少なくなり、十分に小屋裏換気をすることができなくなる。
前記熱線反射層１４に透湿性を付与して、前記屋根パネル１０の透湿性能を維持するべく、該熱線反射層の厚み５０μｍにおける透湿抵抗は、０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下とされている。該透湿抵抗（厚み５０μｍ）が０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇを超える場合、前記屋根パネル１０について所望の透湿性能が得られない。なお熱線反射層１４の厚み５０μｍにおける透湿抵抗は、低くなるほど前記断熱材１２の透湿性を阻害しないので好ましいが、該熱線反射層１４を設ける以上、０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇにはならない。
前記熱線反射層１４の透湿抵抗（厚み５０μｍ）を０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下とするべく、該熱線反射層１４に設けられた複数の孔１４Ａは、直径を１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とすることが望ましく、該熱線反射層１４上における密度を９，０００〜９，５００個／ｍ^２の範囲内とすることが望ましい。該孔１４Ａの直径が１．５ｍｍに満たない、あるいは密度が９，０００個／ｍ^２に満たない場合、前記熱線反射層１４の透湿抵抗（厚み５０μｍ）を０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下とすることが難しくなる。複数の孔１４Ａは、直径が２．０ｍｍを超える、あるいは密度が９，５００個／ｍ^２を超える場合、前記熱線反射層１４の透湿抵抗（厚み５０μｍ）は０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下となるが、熱線を反射可能な面積が減少してしまうので、遮熱性能が低下してしまうおそれがある。

図１（ａ），（ｂ）及び図２に示した、前記屋根パネル１０は、家屋の設計データに基づいたＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを使用し、該家屋の屋根上で何れの位置に配置されるかを、つまり屋根上における配設位置を定めて製造されている。
すなわち、前記屋根パネル１０は、１枚の野地合板１１の下面に、２枚の断熱材１２が、互いの間に間隔を空けて接合されている。該２枚の断熱材１２の間隔は、屋根骨格を構成する垂木の幅と一致するように設定されており、該２枚の断熱材１２の間は、該垂木を嵌合するための垂木嵌合溝１５とされている。また前記屋根パネル１０の両端部には、野地合板１１の端部が断熱材１２の端縁よりも所定幅だけ外側へ突出されれことにより、嵌合溝１５Ａが設けられている。該嵌合溝１５Ａにおける所定幅は、垂木の幅の１／２と一致するように設定されている。従って該嵌合溝１５Ａは、２枚の屋根パネル１０の両端を互いに合わせた状態で、各屋根パネル１０の該嵌合溝１５Ａ同士が合わさり、垂木嵌合溝１５を形成する（図４参照）。

前記屋根パネル１０は、ＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを使用し、配設位置を定めて製造されたものであるため、一棟の家屋に使用される全てが同じ構成になっているとは限らない。例えば、一部の屋根パネルは、１枚の野地合板１１の下面に１枚の断熱材１２のみが接合されて構成されていたり、あるいは野地合板１１や断熱材１２の横幅が他の屋根パネル１０に比べて短くなっていたりする場合がある。よって、定められた位置以外に屋根パネル１０を取り付けようとすれば、垂木に対する垂木嵌合溝１５の位置がずれていたり、断熱材１２を垂木間に嵌め込むことができなかったりする。そこで、該屋根パネル１０には、下記の釘打位置指示手段や配置指示手段を設けることが望ましい。
前記野地合板１１の上面には、垂木を嵌合するための前記垂木嵌合溝１５と対応する位置に、釘打位置指示手段としての指示線１６が付されている。該指示線１６は、垂木に屋根パネル１０が嵌められた状態において、外部から垂木の位置を示すためのものであり、ＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを使用しての前記屋根パネル１０の製造時に印刷されることで、該垂木の位置に正確に対応する。よって、該指示線１６に従って釘を打ち込むことで、野地合板１１を垂木に確実に釘打ちすることが可能である。なお、該釘打位置指示手段は、指示線１６に限らず、外部から垂木の位置を示すことが可能であれば、浅溝や色付けや点描等としてもよい。
前記野地合板１１の上面には、屋根上における該屋根パネル１０の配設位置を示す配置指示手段としての番号１７が付されている。該番号１７は、屋根パネル１０を後述する屋根骨格に敷設していく際に、取り付ける順番を示すことで、屋根パネル１０の配設位置を表している。つまり、屋根骨格上で屋根パネル１０の敷設を開始する始点は決まっているため、該始点から該番号１７に従って屋根パネル１０を順に取り付けていくことで、自ずと屋根パネル１０を定められた位置に配設することが可能である。該番号１７は、ＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを使用しての前記屋根パネル１０の製造時に印刷される。なお、該配置指示手段は、番号１７に限らず、屋根パネル１０の配設位置を示すことが可能であれば、アルファベットや図やシール等としてもよい。

前記屋根パネル１０は、複数が屋根骨格に取り付けられて、屋根下地構造を構成する。
図４及び図５に示すように、通常の家屋の屋根である切妻の屋根骨格では、屋根の軒先には軒桁２１が、桁方向（図４中で紙面直交方向）へ延びるように、柱（図示略）によって下方から支持されている。また屋根の最も高いところには、棟木２２が、屋根の延び方向（図４中で紙面直交方向）へ延びるように、小屋束（図示略）によって下方から支持されている。該軒桁２１と該棟木２２の間には、１本又は複数本の母屋２３が、該棟木２２と平行に延びるように配され、小屋束（図示略）によって下方から支持されている。そして、軒桁２１と母屋２３の上方には、垂木２４が家屋の屋根の斜面方向に延びるように複数本配され、該軒桁２１と母屋２３によって下方から支持されている。
前記屋根パネル１０の敷設作業は、上記切妻の屋根骨格上の始点から前記番号１７に従って屋根パネル１０を順番に並べ、垂木嵌合溝１５を前記垂木に合わせ、該屋根パネル１０を垂木２４に被着していくという極めて簡易なものとなる。つまり、前記屋根パネル１０は、ＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを使用し、配設位置を定めて製造されたものであるから、垂木嵌合溝１５を前記垂木２４に合わせて嵌め込むのみで、野地合板１１が垂木２４の上に乗り、かつ断熱材１２が複数本の垂木２４の間に嵌め込まれる。
複数枚の前記屋根パネル１０を屋根の斜面の上下方向で隣接させる必要がある場合、通常であれば各パネルの通気層１３同士が連通するように取付位置の微調整が必要になる。しかし、上述したように前記屋根パネル１０は、配設位置を定めたうえでＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを使用し、高精度に製造される。よって、野地合板１１の寸法と、これに対応する断熱材１２の寸法とが一致しており、前記垂木２４に前記屋根パネル１０を被着するのみで、上下に隣接する断熱材１２同士が相互に接触し、かつ通気層１３同士が相互に連通し、熱線反射層１４同士が相互に繋がる。
また前記屋根パネル１０の固定作業は、野地合板１１の上面の指示線１６に沿って釘Ｎを打ち込むのみであり、外部から見えない垂木２４の位置を確認したり、探したりする必要がなく、これもまた極めて簡易なものとなる。
なお、屋根パネル１０は、必ずしも縦長状のものが屋根下地構造を構成することに限らず、横長状のもので屋根下地構造を構成してもよい。つまり縦長状の屋根パネル１０であれば、通気層１３は該屋根パネル１０（野地板１１）の長手方向に沿って設けられ、また横長状の屋根パネル１０であれば、通気層１３は該屋根パネル１０（野地板１１）の短手方向に沿って設けられる。

前記屋根下地構造にあって、屋根の軒先において、前記屋根パネル１０の通気層１３は外部に向かって開放されている。屋根の棟部において、向かい合う屋根パネル１０同士の間は、軟質ポリウレタン 発泡体、軟質ポリ塩化ビニル発泡体、合成ゴムスポンジ等の軟質プラスチック発泡体からなるシーリング材２５によって隙間が埋められているが、該シーリング材２５は前記屋根パネル１０の棟側の通気層１３を塞がないように設けられている。
該屋根下地構造にあっては、前記野地合板１１の上面に瓦等の屋根材が敷設され、棟部に笠木や換気部材などが取り付けられて屋根が構成される。
該屋根にあっては、屋根パネル１０の通気層１３が軒先と棟とで外部に向かって開放されていることにより、該通気層１３によって換気が行われる。また該通気層１３の内底部には、前記熱線反射層１４が設けられており、日射による熱線が該熱線反射層１４で反射されるため、該熱線による屋根パネル１０の温度上昇が抑えられている。更に該熱線反射層１４には複数の孔１４Ａが設けられており、該孔１４Ａから通気層１３へ湿気が逃がされるため、該熱線反射層１４が断熱材１２の透湿性を妨げることはない。

家屋の屋根にあっては、通常の切妻の他に、寄棟部３１や本谷部３２を有するものがある。
図６及び図７に示すように、寄棟部３１を有する屋根は、該屋根の両端が内側に傾斜した形態となっており、該寄棟部３１では垂木２４間に隅木３１Ａが介在されている。該寄棟部３１において、該隅木３１Ａを挟んで相互に対向する配設位置となる一対の屋根パネル１０は、該寄棟部３１に臨む断熱材１２の端部がそれぞれ斜面状に切除されている。そして、該断熱材１２の端部同士の間に、該隅木３１Ａが嵌合されている。
前記寄棟部３１を有する屋根にあっては、通気層１３の内底面（あるいは熱線反射層１４の上面）と、前記隅木３１Ａの天端とを略一致させることにより、該通気層１３が該隅木３１Ａによって閉塞されないようにしている。従って、該断熱材１２の端部が切除された状態にあって、通気層１３の機能は喪われておらず、更に該通気層１３の内底面は上記したように熱線反射層１４によって構成されているから、該熱線反射層１４による遮熱性能も何等喪われていない。また熱線反射層１４が上記したように薄いものであるため、通気層１３の内底面と隅木３１Ａの天端とを一致させたとして、該熱線反射層１４の厚みによって及ぼされる通気層１３の通気への影響を略無視することが可能である。
なお前記寄棟部３１を有する屋根においては、前記隅木３１Ａと前記断熱材１２との間がシーリング材２５によって家屋の屋内側から隙間が埋められている。また相互に対向する一対の屋根パネル１０において、野地合板１１の端部同士の間には間隙が設けられており、寄棟部３１と屋根の棟部との間の通気を確保している。

図８及び図９に示すように、本谷部３２を有する屋根は、例えば平面視で家屋がＬ字形となっている、あるいは一の屋根の何れかの箇所から分岐する分岐屋根を有する等のように、屋根と屋根の間に谷の部分を有する形態となっており、該本谷部３２では垂木２４間に谷木３２Ａが介在されている。該本谷部３２において、該谷木３２Ａを挟んで相互に対向する配設位置となる一対の屋根パネル１０は、該本谷部３２に臨む断熱材１２の端部がそれぞれ斜面状に切除されている。そして、該断熱材１２の端部同士の間に、該谷木３２Ａが嵌合されている。
前記本谷部３２を有する屋根にあっては、通気層１３の内底面（あるいは熱線反射層１４の上面）と、前記谷木３２Ａの天端とを略一致させることにより、該通気層１３が該谷木３２Ａによって閉塞されないようにしている。従って、該断熱材１２の端部が切除された状態にあって、通気層１３の機能は喪われておらず、更に該通気層１３の内底面は上記したように熱線反射層１４によって構成されているから、該熱線反射層１４による遮熱性能も何等喪われていない。また熱線反射層１４が上記したように薄いものであるため、通気層１３の内底面と谷木３２Ａの天端とを一致させたとして、該熱線反射層１４の厚みによって及ぼされる通気層１３の通気への影響を略無視することが可能である。
なお前記本谷部３２を有する屋根においては、前記谷木３２Ａと前記断熱材１２との間がシーリング材２５によって家屋の屋内側から隙間が埋められている。また相互に対向する一対の屋根パネル１０において、野地合板１１の端部同士の間には間隙が設けられており、本谷部３２における通気を確保している。

上記の寄棟部３１や本谷部３２を有する屋根において、使用される屋根パネル１０は、上記したように家屋の設計データに基づいたＣＡＤ／ＣＡＭ−システムを使用して製造されたものであり、このため前記断熱材１２の端部の切除は、該屋根パネル１０の製造時に行われる。このため作業現場において前記断熱材１２の端部を隅木３１Ａや谷木３２Ａに合わせて切除しなくてもよく、屋根パネル１０の敷設作業が極めて簡単なものとなっている。
また寄棟部３１や本谷部３２を有する屋根については、屋根パネル１０の取り付けが隅棟や谷棟から順番に行われる。該屋根パネル１０の取り付けの順番についても、前記配置指示手段としての番号１７が付されることにより、間違いが起こりにくくなっている。

本発明の屋根パネル及びそれを使用した屋根下地構造にあっては、所定の透湿性能と通気性能を維持しつつ所定の遮熱性能の付与を達成することができるとともに、屋根パネルの製造と施工に係る手間の簡易化及び短時間化を図ることができるので、産業上利用可能である。

１０ 屋根パネル
１１ 野地合板
１２ 断熱材
１２Ａ 凹条
１３ 通気層
１３Ａ 凸条
１４ 熱線反射層
１４Ａ 孔
１４Ｂ バリ
１５ 垂木嵌合溝
１５Ａ 嵌合溝１５Ａ
１６ 指示線
１７ 番号
２１ 軒桁
２２ 棟木
２３ 母屋
２４ 垂木
２５ シーリング材
３１ 寄棟部
３１Ａ 隅木
３２ 本谷部
３２Ａ 谷木

Claims (8)

1. 野地合板の下面に矩形板状をなす断熱材の１枚又は複数枚を接合することで該野地合板と該断熱材とを一体化してなり、該野地合板と該断熱材との間における内部には１つ又は複数の通気層が、該断熱材の長手方向又は短手方向に延びるように設けられた屋根パネルであって、
   上記通気層の内底面に、厚みが３０μｍ〜７０μｍの範囲の金属薄膜が貼着されて熱線反射層が設けられることにより、遮熱性が付与されているとともに、
   上記断熱材を透湿比抵抗が０．７０（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下の多孔質材からなるものとし、かつ上記熱線反射層に複数の孔を設けることで該熱線反射層を厚み５０μｍにおける透湿抵抗が０．６×１０^−３（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇ以下のものとすることにより、上記通気層の内部への透湿性が付与されている
   ことを特徴とする屋根パネル。
2. 上記熱線反射層を上記透湿抵抗にするべく、上記断熱材に金属薄膜を貼着した状態で、該金属薄膜の表面に複数の針状体を、該針状体の先端部が該断熱材の表層部分に達するまで突き刺して、該熱線反射層を厚み方向に貫通する複数の孔を設ける
   請求項１に記載の屋根パネル。
3. 上記熱線反射層に設けられた複数の孔は、直径を１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とし、上記熱線反射層上における密度を９，０００〜９，５００個／ｍ^２の範囲内とする
   請求項１又は請求項２に記載の屋根パネル。
4. 上記断熱材に使用する多孔質材は、ポリスチレン発泡体又はフェノール樹脂発泡体であり、
   上記熱線反射層に使用する金属薄膜は、アルミニウム薄膜である
   請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の屋根パネル。
5. 請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載の屋根パネルを使用し、家屋の屋根を構成する垂木の上に該屋根パネルの野地合板が乗るように、複数枚の屋根パネルを屋根の斜面の上下方向あるいは屋根の桁方向に並べて敷設することにより構成した屋根下地構造であって、
   上記屋根パネルは、上記家屋の設計データに基づいたＣＡＤ／ＣＡＭ−システムによって屋根上における配設位置を定めて製造されたものであり、
   該屋根の斜面の上下方向では隣接する断熱材同士が相互に接触し、かつ通気層同士が相互に連通して熱線反射層同士が相互に繋がるように、該屋根パネル毎にそれぞれ、該野地合板の寸法と、断熱材の寸法とを略一致させるとともに、
   該屋根の桁方向では隣接する断熱材同士の間に上記垂木が嵌合されるように、複数枚の屋根パネル同士の間において、あるいは該屋根パネル毎にそれぞれ、断熱材同士の間隔と、該垂木の幅とを略一致させる
   ことを特徴とする屋根下地構造。
6. 上記屋根パネルにおける野地合板の上面には、上記垂木と対応する位置に、釘を打ち込む位置を示す釘打位置指示手段が設けられている
   請求項５に記載の屋根下地構造。
7. 上記屋根パネルにおける野地合板の上面には、屋根上における該屋根パネルの配設位置を示す配置指示手段が設けられている
   請求項５又は請求項６に記載の屋根下地構造。
8. 垂木間に隅木または谷木が介在されて寄棟部または本谷部が設けられた上記家屋の屋根にあって、該隅木または該谷木を挟んで相互に対向する配設位置となる一対の屋根パネルは、該寄棟部または該本谷部に臨む断熱材の端部がそれぞれ斜面状に切除されることにより、該断熱材の端部同士の間に該隅木または該谷木が嵌合されるとともに、該隅木または谷木の天端を上記通気層の内底面の高さと略一致せしめるように構成されている
   請求項５から請求項７のうち何れか一項に記載の屋根下地構造。
   

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