JP2014234648A - 胴縁が一体構造となった断熱パネルの施工構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造部材の外壁側へ簡単に、且つ強固に断熱パネルを取り付けることができ、断熱施工、外壁下地施工が同時に完了し、さらに、耐力面材を介して断熱パネルを取り付けることにより、耐震性能を大幅に向上させることができる断熱パネルの施工構造を提供する。【解決手段】略矩形の断熱材３の側面および中央部に胴縁２が設けられている断熱パネル１を柱２０、間柱２１などの垂直部材、土台２２、梁２３、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材の外壁側、または、構造部材の外壁側に取り付けている耐力面材を介して断熱パネル１を取り付ける。【選択図】図３

Description

本発明は、建築物の断熱性向上、外壁下地の施工性向上に用いられ、さらに耐力面材の外壁側に取り付けることにより耐震性の向上が図れる断熱パネルの施工構造に関する。

従来の木造軸組工法では、柱、土台、梁、胴差し、桁等でできる軸組空間を、筋違い、横桟等で補強し、これらの軸組空間にグラスウール、ロックウールなどの断熱材を充填し、柱、土台、梁、胴差し、桁等の外壁側に胴縁等の外壁下地材を取り付けて外壁材を施工している。しかしながら、グラスウール、ロックウールは発泡系断熱材より断熱性能が低く、さらに吸湿による断熱性能の低下、筋違い材との取り合い部分の施行の難しさなどによる施工品質の低下、施工費アップとなっている。

また、柱、土台、梁、胴差し、桁等の外壁側に、構造用合板やパーティクルボード等の耐力面材を取付け、筋違い、横桟を無い状態とし、耐力面材の室内側にグラスウール、ロックウールなどの断熱材を充填、耐力面材の外壁側には胴縁等の外壁下地材を取付け外壁材を施工している。この場合断熱材の施工は、筋違いのある場合より手間が省けるが、充填作業は現場施工となるため施工品質、施工精度に問題があった。

さらには、柱、土台、梁、胴差し、桁等でできる軸組空間に、略矩形の断熱材の側面に補強部材を接着したパネルを嵌入配置する耐震断熱パネル、および耐震断熱構造が知られている。

例えば、特開２０００−２０４６９３号には、木造軸組工法において、木造軸組建築物を耐震及び断熱構造とするのに用いられる耐震断熱パネル及びそれを用いた耐震断熱構造が開示されている。

この耐震断熱パネルによれば、軸組空間に耐震断熱パネルを嵌入するだけで断熱壁を構成することができ、断熱材の充填や筋違い材などの構造部材の敷設を省くことができ、工期の短縮が図れるとともに壁厚さが大きくなることなく居住空間が広くとれる。

また、耐震断熱パネルは予め工場にて一貫生産しておき、現場にて軸組空間の寸法に合わせて、上下または左右の側面側を切断することにより寸法合わせを行うことができるのでコストの低減を図ることが出来る。

さらには、別の断熱構造として、柱、間柱、土台、梁、胴差し、桁などの構造部材の外壁側に断熱材を施工する断熱構造も知られている。

この断熱構造においてもグラスウール、ロックウールなどの繊維係の断熱材を施工する場合、吸湿や経年による断熱材のズレ落ちによる断熱性能が低下する問題がある。

また、外壁材の施工についても、構造部材の外壁側に設置した断熱材を介して断熱材をつぶさないように外壁材を構造部材に留め付けなければならないため、外壁材のズレ落ちが懸念される。また、ズレ落ちないようにするためには高耐力ファスナー材の施工が必要となり材料費、施工費共にアップしてしまう。

例えば、特許第３６６３４７８号には、木造軸組工法の柱、間柱、土台、梁、胴差し、桁などの構造部材の外壁側に施工する断熱材の厚さが厚い場合や、外壁材が重い場合でも、外壁材や縦胴縁、断熱材などがズレ落ちる恐れのない断熱構造が開示されている。

この断熱構造によれば土台、梁、胴差し、桁の外壁側に受け材を水平に固定し、断熱材を受け材の上方又は下方に張設すると共に、縦胴縁を受け材に固定し、その縦胴縁に外壁材を取付施工することができるので、高耐力ファスナー材を使用する必要もなく、外壁材もズレ落ちる事無く強固に取り付けることができる。

特開２０００−２０４６９３号公報 特許第３６６３４７８号

しかしながら、特許文献１記載の従来技術には、次のような問題があった。

特許文献１の耐震断熱パネルは、柱、間柱、土台、梁、胴差し、桁等でできる軸組空間内に嵌入し、その接合は、耐震断熱パネルの補強部材から柱、土台、梁、胴差し、桁などの躯体に現場で釘斜め打ちとなるため、施工品質上不均一となってしまう。また、耐震性能上も水平力に対向する力が不均一でバランスの悪いものとなってしまう。

また、耐震断熱パネルの補強部材を建物の柱、間柱、土台、梁、胴差し、桁などの構造部材に釘斜め打ちで接合しない場合は、金属製の係止部材にて接合しなければならない。金属製の係止部材は、構造部材、および耐震断熱パネルの外壁側に共に固定されるように取付るため、金属製の係止部材の厚み分、構造部材や耐震断熱パネルとの段差ができ、外壁下地施工の際に厚さ調整が必要となり、施工に時間が掛かり、材料費、施工費共にアップしてしまう。

また、金属製の係止部材で接合する場合、柱、土台、胴差し、桁等、および耐震断熱パネルの補強部材に直接接合されるため、金属製の係止部材部分で結露した場合、柱、土台、胴差し、桁等、および耐震断熱パネルの補強部材を結露水により濡らしてしまい、これにより木部等が劣化し、耐震断熱パネルの補強部材や建物の構造部材等木部の品質低下及び耐震性、断熱性の低下に繋がる。

さらには、柱、間柱、土台、梁、胴差し、桁等でできる軸組空間と耐震断熱パネルとの間に隙間があると、ガタツキにより耐震性が低下するため、耐震断熱パネルの製作寸法に精度が求められる。

また、柱、土台、梁、胴差し、桁などの構造部材の寸法や、構造部材の設置位置の精度が求められ、寸法や設置位置の誤差によっては耐震性、断熱性に影響がでてしまう。また、経年による劣化で木やせなどが発生し隙間が大きくなる恐れがあり、耐震、断熱性能の低下が起こる。

また、柱、間柱、土台、梁、胴差し、桁等でできる軸組空間内には、構造金物、例えば、基礎と柱を緊結するホールダウン金物や、土台と柱を接合するＬ型金物、梁と柱を繋ぐ羽子板ボルトなどがあり、実際には矩形状の耐震断熱パネルを軸組空間内に現場加工なしに使用出来る箇所は少なく、金物の突出分削ったり、切断したりするため、現場での加工に時間が掛かり、施工精度も低下するとともに、耐震性、断熱性が著しく低下する。

また、耐震断熱パネルによる耐震断熱構造は内断熱構造となるため、外張り断熱工法と比べて、室内側に気密防湿シートが必要となるなど気密性の確保に手間かかかる。

さらには、特許文献２記載の従来技術には、次の様な問題があった。

特許文献２の建物の断熱構造は、柱、土台、梁、胴差し、桁などの外壁側に、発泡プラスチック系や高密度のグラスウール等の断熱材を設置取付する際、断熱材のズレ落ち防止のために、土台、梁、胴差し、桁の外壁側に受け材を水平に固定しなければならず、施工に時間が掛かる。

また、取り付けられた受け材の上方または下方に断熱材を１枚ずつ、隙間なく、張設しなければならず、建物の断熱性能はこの施工品質により左右されるためより精度の高い施工が求められさらに時間が掛かってしまう。

さらには、受け材、断熱材を施工したあとでなければ外壁の下地となる縦胴縁を施工することができない。また、縦胴縁を受け材だけではなく柱、間柱にも留め付けようとする場合には、既に断熱材張設により柱、間柱は隠れて見えないため、柱、間柱の位置を正確に計測し、釘などの係止部材を確実に留め付けなければならず、施工に時間が掛かり、施工精度も求められる。

必要に応じて、柱、土台、梁、胴差し、桁などの外壁側に張設するベニヤ板などの下地材が１枚板でなく目地部分を有する場合において気密性を向上させるには、下地目地部分や断熱材と受け材の目地部分に、気密テープやコーキングでの気密処理が必要となり、施工に時間が掛かり、施工費、材料費がアップする。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、略矩形の断熱材と胴縁が一体成型された断熱パネルを、柱、間柱などの垂直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材の外壁側へ簡単に、且つ強固に取り付けることができ、建築物の断熱性能を確実に向上させ、断熱パネルを施工することでより強固な外壁下地胴縁施工も同時に完了し、気密性も確保され、さらに、構造部材の外壁側に取り付けられている耐力面材の上から断熱パネルを取り付けることで耐震性も大幅に向上する、断熱パネルの施工構造を提供することを目的とする。

本発明は、前述したような課題および目的を達成するために、

請求項１に記載の発明では、建築物の断熱工法において、略矩形の断熱材の側面および中央部に胴縁が一体成形された断熱パネルを、柱、間柱などの垂直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材の外壁側に取り付けることにより、断熱施工、および、外壁下地施工が同時に完了することを特徴とする断熱パネルの施工構造を提案している。

請求項２に記載の発明では、前記断熱パネルの胴縁が前記建築物の柱、間柱などの垂直部材と接する位置に接合されている。

請求項３に記載の発明では、前記断熱パネルの側面に一体成形されている胴縁形状が、左右の該断熱パネルと嵌合する形状になっている。

請求項４に記載の発明では、前記断熱パネルの断熱材と胴縁との接合面の胴縁形状が凹状となっており、断熱材の接合面の形状が凸状になっている。

請求項５に記載の発明では、前記断熱パネルを、柱、間柱などの垂直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材の外壁側に取り付けている耐力面材のさらに外壁側に、釘などの係止部材で構造部材に留め付ける。

請求項６に記載の発明では、前記断熱パネルの表裏面に表皮材が貼り付けられている。

本発明の断熱パネルは、略矩形の断熱材の側面および中央部に一体成形となる胴縁を有しており、柱、間柱などの垂直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材に取り付ける際、および、耐力面材を介して構造部材に取り付ける際、釘などの係止部材を胴縁の正面から取り付けることができるので、施工が容易で、施工精度も大幅に向上する。また、断熱パネルの取付完了と同時に、外張り断熱施工の完了、および外壁下地胴縁施工の完了となるため、断熱性能の向上、工期の大幅な短縮が図れる。

さらに、断熱パネルを、柱、間柱などの垂直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材に、耐力面材を介して釘などの係止部材により留め付ける場合、耐力面材をさらに断熱パネルを留め付ける釘などの係止部材が固定することになり、建築物に地震などによって水平方向の力が加わった場合、耐力面材の水平力に対する耐震強度や、圧縮変形に抗する強度が、大幅に向上する。

さらに、本発明の断熱パネルの略矩形の断熱材の側面および中央部に一体成形となる胴縁を柱、間柱などの垂直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材に取り付ける場合、および、耐力面材を介して取り付ける場合、断熱パネルの一体成形されている胴縁部分が外壁下地材となり、該胴縁部分に外壁材を留め付けるための通気金物や、通気胴縁を直接取り付けることができるため外壁材を強固に取り付けられ、外張り断熱工法時における外壁材の垂れ下がりという問題点が解決できる。

また、本発明の断熱パネルは、予め工場で生産を行うため、現場での加工を極力少なくすることができ、現場で加工切断する場合にも簡単に切断し寸法を合わせることができるので、施工品質の安定、コストの低減を図ることができる。また、断熱パネルの胴縁の設置位置は、建築物の柱、間柱と接する位置で製造できるので、構造部材に確実に留め付けられる。また、工場での生産時に断熱パネルの表裏面に表皮材も一体成形することで、防水性や防汚性を向上させることができる。

この一体成形で造られる胴縁と、断熱材との接合部分の接合面形状は、凹型や斜め型などとする事ができ、胴縁と断熱材の引き抜き強度を向上させることができる。

さらに、断熱材の側面に一体成形される胴縁の、隣接する断熱パネルと接する部分の形状を、嵌合できる形状とすることで、左右の断熱パネルを嵌合し断熱パネル間の隙間やガタツキなく接合でき、気密性を確実に確保出できる。

断熱パネルの斜視図。 断熱パネルの断面図。 断熱パネルの施工状態を説明する斜視図。 断熱パネルの施工状態を説明する断面図。 耐力面材を介した断熱パネルの施工状態を説明する断面図。 断熱パネルおよび外壁金具施工を説明する断面図。 断熱パネルおよび外壁木胴縁施工を説明する断面図。 胴縁付き断熱パネルの断面図。 両面テープ付き断熱パネルの断面図。 左右胴縁嵌合形状断熱パネルの断面図。 断熱材と胴縁の接着面がフィンガージョイント形状となっている断熱パネルの断面図。 断熱材と胴縁の接着面が凹状となっている断熱パネルの断面図。 断熱材と胴縁の接着面が斜め形状となっている断熱パネルの断面図。 断熱材と胴縁の接着面が矩形状となっている断熱パネルの断面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面にしたがって具体的に説明する。

図１および図２は、本発明の断熱パネル１の斜視図および断面図である。断熱パネル１の断熱材３は、硬質ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ビーズ法ポリスチレンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム、イソシアヌレートフォームなどの発泡系断熱材からなるが、成形後の変形応力の安定には硬質ウレタンフォームが好ましい。また、断熱材３の左右の側面および中央部に胴縁２が設けられている。この胴縁２の材質は特に限定されるものではなく、木材、合成樹脂、金属などの材料が使用可能であるが、現場での加工を考慮すれば、木材が好ましい。胴縁２の長さは断熱材３の長さと同寸法とし、厚さは断熱パネル１の断熱性能、施工性などを考慮すれば、１０ｍｍ〜１５０ｍｍ以内で断熱材３と同厚とし、幅は、３０ｍｍ〜１５０ｍｍ以内が好ましい。

また、この胴縁２と断熱材３との接合方法は、断熱材３の自着性による一体成形が好ましいが、接着剤などによる接合方法も可能である。

特に図示は行わないが、断熱パネル１の表裏面には化粧用、透湿防水用、防汚用などに対応する表皮材を予め工場で取り付けておくこともできる。この場合、化粧用、透湿防水用、防汚用などに対応するシート材は、不織布、紙、耐油紙、クラフト紙、ポリエチレン加工紙、アルミ箔付き紙、アルミ箔などを使用することができるが、クラフト紙が最も好ましい。また、シート材は断熱材３の自着生により一体成形されることが好ましいが、接着剤や両面テープなどによる貼り付けも可能である。また、断熱パネル１の裏面に耐力面材を予め工場で取り付けておくこともでき、適宜設定することができる。

図３および図４は、本発明の断熱パネル１を適用した建築物の斜視図および断面図である。図３に示すように、柱２０、間柱２１などの垂直部材、土台２２、梁２３、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材の外壁側に断熱パネル１を配置し、釘などの係止部材４０を正面から取り付けることができ、施工品質、施工精度が高く、断熱パネル１をガタツキや隙間なく強固に固定することができる。

また図５は、柱２０、間柱２１などの構造部材の外壁側に耐力面材１６を介して断熱パネル１を取り付けることで、この断熱パネル１を留め付ける釘などの係止部材４０がさらに耐力面材１６を上から押さえ付けるとともに、耐力面材１６の動きを拘束することになるため、建築物の耐震性を大幅に向上させることができる。

断熱パネル１は、例えば、図６に示したように建築物の柱２０、間柱２１などの構造部材の外壁側に断熱パネル１を配置し、断熱パネル１の胴縁２の部分に釘などの係止部材４０で構造部材に固定し、さらに、断熱パネル１の外壁側に敷設した透湿防水シート４１を介し外壁材留め付け金具４２を胴縁２に取付け、留め付け金具４２で外壁材１５を留め付ける事によって外壁材の施工を行う。

さらに、図７に示すように、断熱パネル１を建築物の柱２０、間柱２１などの構造部材の外壁側に断熱パネル１を配置し、断熱パネル１の胴縁２部分に釘などの係止部材４０で構造部材に固定することにより、断熱パネル１の敷設を完了させ、さらに、断熱パネル１の外壁側に敷設した透湿防水シート４１を介し外壁材１５の取付用の木胴縁１１を断熱パネル１の胴縁２に重ねるように固定し、木胴縁１１に直接外壁材１５を留め付けることもできる。また、木胴縁１１に外壁留め付け金具をさらに取付け、外壁材１５の施工を行うこともできる。なお、木胴縁１１の材質は木の他に、合成樹脂製、金属製などが使用できる。

また、本発明の断熱パネル１は、構造部材の外壁側に設置し留め付けるだけで、外張り断熱壁を構成することができ、さらには、外壁材１５取付のための下地用胴縁まで一度に施工できるため、工期短縮が図れると共に、断熱性能の高い建築物となる。さらには、断熱パネル１を耐力面材１６の外壁側に取付ても外張り断熱施工、外壁下地施工に関し同じ効果が得られる。

また、本発明の断熱パネル１は、工場にて生産されるため現場での加工が少なくなり、作業性、作業精度、品質の向上、と共に、コストの低減を図ることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されず、種々変形可能である。

例えば、図８に示したように、断熱パネル１の胴縁２の外壁側に外壁材下地および通気層となる木胴縁１１を予め工場で取り付けておくことも可能である。予め工場で木胴縁１１を取り付けておくことにより、現場での作業が少なくなり、工期短縮、コストの低減を図ることができる。

図９は、断熱パネル１の胴縁２の室内側部分に両面テープ３０を予め工場で貼り付けておくことにより、断熱パネル１を構造部材の外壁側に配置し取り付ける際、両面テープ３０を使用し仮押さえすることにより取付け作業が一人でも楽に、早く、正確にでき、工期短縮、コストの低減を図ることができる。

図１０は、断熱パネル１の断熱材３の左右の側面の胴縁２の形状が、左右嵌合することにより、左右の断熱パネル１どうしの隙間、ガタツキなどの発生を防ぎ、隙間無く胴縁２どうしを嵌合させ、釘などの係止部材４０などにより留め付けることにより、さらに耐震性の向上が図れる。

図１１〜図１４は、断熱パネル１の断熱材３と胴縁２の接着面の形状の一例について示しており、図１１は断熱パネル１の断熱材３と胴縁２の接着面の形状がフィンガージョイント形状、図１２は断熱パネル１の断熱材３と胴縁２の接着面の形状が凹状、図１３は断熱パネル１の断熱材３と胴縁２の接着面の形状が斜め、図１４は断熱パネル１の断熱材３と胴縁２の接着面の形状が凸状となっており、いずれの場合も接着面積を増やし、接着部の圧縮強度および引っ張り強度の向上を図っている。

１ 断熱パネル
２ 胴縁
３ 断熱材
１１ 木胴縁
１２ 通気層
１５ 外壁材
１６ 耐力面材
２０ 柱
２１ 間柱
２２ 土台
２３ 梁
３０ 両面テープ
４０ 釘などの係止部材
４１ 透湿防水シート
４２ 外壁材留め付け金具

Claims (6)

1. 建築物の断熱工法において、略矩形の断熱材の側面および中央部に胴縁が一体成形された断熱パネルを、柱、間柱などの垂直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材の外壁側に取り付けることにより、断熱施工および外壁下地施工が同時に完了することを特徴とする断熱パネルの施工構造。
2. 前記断熱パネルの胴縁が前記建築物の柱、間柱などの垂直部材と接する位置に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の断熱パネルの施工構造。
3. 前記断熱パネルの側面に一体成形されている胴縁形状が、左右の該断熱パネルと嵌合する形状になっていることを特徴とする、請求項１および請求項２に記載の断熱パネルの施工構造。
4. 前記断熱パネルの断熱材と胴縁との接合面の胴縁形状が凹状となっており、断熱材の接合面の形状が凸状になっていることを特徴とする、請求項１〜３に記載の断熱パネルの施工構造。
5. 前記断熱パネルを、柱、間柱などの須直部材、土台、梁、胴差し、桁などの横架材からなる構造部材の外壁側に取り付けている耐力面材のさらに外壁側に、釘などの係止部材で構造部材に留め付けることを特徴とする請求項１〜４に記載の断熱パネルの施工構造。
6. 前記断熱パネルの表裏面に表皮材が貼り付けられていることを特徴とする請求項１〜５に記載の断熱パネルの施工構造。