JP2015209699A - 壁構造及び木造建物 - Google Patents

Abstract

【課題】外張断熱の木造建物において、見栄えが良く、より広い床面積で、ＲＣ構造の住宅と同様にスケルトンのみでの販売が可能な壁構造を提供する。【解決手段】屋内側に内装面材１５ａを備えた断熱パネル１５の屋外側に間柱１６を配置し、上下端において梁、桁、胴差１４、土台１３のいずれかの横材、横材に取り付けられた受材３１、或いは通柱１２に屋外側から取り付けることにより、断熱パネル１５の屋内側の空間を開放する。【選択図】図１

Description

本発明は、木造軸組工法による外張断熱の木造建物において外周壁となる壁構造と、該壁構造を備えた木造建物に関する。

最近の木造住宅においては、寒冷地でなくても外周壁や屋根に断熱施工を施すのが一般的である。

木造住宅の断熱施工には柱や間柱などの縦材と、梁や桁、胴差などの横材との間の空間にグラスウールなどの断熱材を充填する充填断熱と、上記縦材や横材の外側に板状の断熱材を取り付ける外張断熱とがある。充填断熱は既存の外周壁内の空間を利用するため外周壁が厚くならず、また、断熱材も安価で施工費用が低価であるため、広く利用されている。一方、外張断熱は充填断熱に比べて断熱材が高価で、断熱材の厚さ分だけ外周壁が厚くなるため、実質的な床面積が狭くなるという問題はあるものの、建物の外周を隙間なく断熱材で覆うことができ、均一で高い断熱性が得られることと、壁内結露が生じないという利点がある。

外張断熱の木造建物は、特許文献１の図１に示されるように、胴差６や軒桁７，土台５といった横材、及び柱１や間柱２といった縦材の外側に板状の断熱材３を取り付け、さらにその外側に縦胴縁４を取り付けて垂直方向の通気性と雨水などの排出路を確保した上で、該縦胴縁４を下地材として外装材１３を取り付けている。

特許第３６６３４７８号公報

特許文献１に開示されたような外張断熱の木造住宅においては、特許文献１の図１１に示されるように、柱１や間柱２の屋内側に内装材５２が取り付けられ、内装仕上げが施されるのが一般的である。特に、耐火基準の厳しい区域においては、内装材５２として耐火性を有する石膏ボードを取り付け、その表面に壁紙（クロス）貼りを施して内装仕上げとする。また、内装材を取り付けない場合でも、間柱を土台や梁、胴差、桁といった横材に固定するための釘やビスなどの取り付け部材が屋内に露出してしまい、外観上、好ましくない。そのため、間柱と同様の部材で取り付け部材を覆い、接着剤で接着するか、フィニッシュ釘等で取り付けるなどの処理が必要であったが、係る処理を全ての間柱に施す作業が繁雑であった。そのため、石膏ボードが必要でない区域においても、柱や間柱の屋内側にパネル状の壁材を取り付けて間柱を隠す内装仕上げを行うのが一般的であり、用いる内装材の素材を選択することで耐火基準に対応していた。

本発明の課題は、外張断熱の木造建物における内装仕上げを簡素化し、施工の省力化を図ることにある。具体的には内装材の取り付けや間柱の取り付け部材の処理を省略した壁構造を提供し、係る壁構造を外周壁として有する木造建物を提供することにある。

本発明の第一は、木造建物の柱の屋外側に配置された板状の断熱材と面材とを有する断熱パネルと、前記断熱パネルの外側に配置された外装材とを備えた壁構造において、
前記断熱パネルが前記面材として屋内側に内装面材を備え、
前記断熱パネルの屋内側には間柱がなく屋外側に間柱が配置され、隣り合う２本の柱の間の空間が屋内側に開放されており、
前記間柱が上端及び下端において屋外側から取り付け部材により梁、桁、胴差、土台のいずれかの横材、前記横材に沿って水平方向に取り付けられた受材、或いは前記柱に取り付けられており、
前記外装材が前記間柱に取り付けられていることを特徴とする。

本発明の壁構造においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記間柱が上端及び下端において前記断熱パネルを挟んで前記横材或いは前記柱に取り付けられている。
前記断熱パネルが屋外側に構造用合板を有する。
前記断熱パネルの内装面材が耐火性を有する。
前記間柱の幅が４５〜９０ｍｍ、奥行きが６０〜１２０ｍｍである。

本発明の第二は、壁構造を外周壁として有することを特徴とする木造建物であり、好ましくは該外周壁の一部が耐力壁であることを特徴とする。

本発明の壁構造は、内装面材を有する断熱パネルを用い、間柱を該断熱パネルの屋外側に配置することにより、柱の屋内側に内装材を取り付けたり、間柱の取り付け部材を処理したりする必要がなくなり、内装仕上げが簡素化される。また、間柱が断熱パネルの屋外側に配置され、柱と柱の間の空間が屋内側に開放されるため、従来よりも実質的な床面積、屋内空間を広くとることができる。さらに、電気配線や水回りの配管、ガス管などの屋内設備を施工する前の状態で購入者に引き渡すことができるため、マンションなどのＲＣ構造と同様のスケルトン販売が可能となる。

本発明の壁構造の好ましい実施形態を示す断面模式図であって、垂直方向及び厚さ方向に平行な断面模式図である。 図１の壁構造の水平方向の断面模式図であり、（ａ）は図１中のＡ−Ａ’断面模式図、（ｂ）は図１中のＢ−Ｂ’断面模式図である。 図１の壁構造の胴差付近の拡大図であって、垂直方向及び厚さ方向に平行な断面模式図である。 図１の壁構造の斜視図である。 本発明の壁構造の他の実施形態を示す断面模式図であって、垂直方向及び厚さ方向に平行な断面模式図である。 図５の実施形態の胴差付近の拡大図であって、垂直方向及び厚さ方向に平行な断面模式図である。 本発明の壁構造を用いた耐力壁を示す断面模式図であって、水平方向に平行な断面模式図である。

本発明は、外張断熱の木造建物の外周壁となる壁構造と、該壁構造を外周壁として有する木造建物に関し、従来、柱と柱の間に配置されていた間柱を、断熱パネルの屋外側に配置し、柱と柱の間の空間を屋内側に開放したことに特徴を有する。本発明において「木造建物」とは、木造軸組工法で構築される建物全般を意味し、建築基準法によって区分される「建築物」及び「工作物」の双方を含むものである。また、木造軸組工法としては、伝統的な木材のみで枠組を構築する従来工法以外にも、ＳＥ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｏｒ Ｓａｆｅｔｙ）構法やＫＥＳ（Ｋｉｍｕｒａ Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）構法などの専用の金物を用いて木材同士を接合する接合金物工法も本発明においては好ましく適用される。

以下、図面を参照し、好ましい実施形態として２階建て木造住宅を例に挙げて詳細を説明する。図中、同じ部材には同じ符号を付した。また、図２（ａ）は図１中のＡ−Ａ’断面模式図、図２（ｂ）は図１中のＢ−Ｂ’断面模式図であり、図１は図２（ａ）中のＣ−Ｃ’断面模式図に相当する。

本発明の壁構造は、図１〜図４に示すように、基本的に柱１１，１２と、土台１３や胴差１４などの横材と、断熱パネル１５と、外装材１７とを備えている。尚、図中、１１は通柱であり、１２は管柱である。本発明において「柱」とは、構造部材である通柱１１と管柱１２とを指すが、近年の木造建物においては、通柱１１を用いない構造もあり、本発明は係る構造も含む。尚、通柱１１を用いない構造の場合、通柱１１の位置には管柱１２が配置される。

木造軸組工法による木造建物の基本構造として、通常、１階（１Ｆ）は、基礎２１の上に載置されアンカーボルト等で基礎２１に固定された土台１３の上に通柱１１が立てられる。さらに、２本の隣り合う通柱１１の間に胴差１４が水平方向に差し渡されて固定され、係る２本の通柱１１の間において土台１３と胴差１４とをつないで管柱１２が立てられる。また、木造軸組工法の中でも、ＳＥ構法では、通柱１１或いは通柱１１に代わる管柱１２など、構造上重要な柱は直接基礎２１に専用の金物を用いて取り付けられ、他の柱は土台１３の上に立てられる。

土台１３の上には、通常、複数の根太２４が図１の紙面垂直方向に平行に配置され、該根太２４の上に床下地材２５が載置され、さらに該床下地材２５の上に床仕上げ２６が施工され、１階の床が構成される。２階（２Ｆ）の床構造も、土台１３の代わりに胴差１４が用いられる以外、１階と同様である。尚、最近は床下地材２５として２４ｍｍ厚程度の厚物合板を用いることで根太２４を用いない床構造も普及してきている。

本発明の壁構造は外張断熱であるため、柱１１，１２の屋外側（図１において紙面右側）に断熱パネル１５が取り付けられる。本発明に用いられる断熱パネル１５は、板状の断熱材１５ｂとその一主面に取り付けられた内装面材１５ａとを備え、該内装面材１５ａを屋内側に向けて配置される。本実施形態においては、断熱パネル１５の位置決めと取り付けとを容易にするために、図１に示すように、土台１３の屋外側に、該土台１３に沿って水平に受材３１が取り付けられ、該受材３１の上に断熱パネル１５が配置されるが、係る受材３１は必ずしも必要ではない。

本発明に用いられる断熱パネル１５としては、外張断熱用として市販されている断熱パネルをそのまま、或いは市販の断熱材に内装面材１５ａを貼付して用いられる。内装面材１５ａについては、本発明の木造建物が建築される区域の耐火基準を満たし、且つ屋内側に露出しても影響のない美粧性を備えた材質が選択される。よって、屋内側に耐火性の壁材が必要でない区域では、内装面材１５ａは壁紙（クロス）などの内装材のみでもよく、耐火基準が厳しい区域では、耐火性と美粧性を備えた壁材や、耐火性の壁材と壁紙などの内装材とを組み合わせたものが用いられる。また、本発明に係る断熱パネル１５は内装面材１５ａとは反対側に構造合板１５ｃを備えていることが好ましい。

本発明に係る断熱パネル１５の具体例としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ９５１１発泡プラスチック保温材に規定するＡ種フェノールフォーム保温板１種２号Ｆ☆☆☆☆Ｓの「ネオフォーム（登録商標）」（旭化成建材株式会社）や「フェノバボード（登録商標）」（積水化学工業株式会社）の一主面に９ｍｍ厚の構造用合板を、他の主面に内装面材１５ａとして耐火性と美粧性とを有する９．５ｍｍ厚の「モイス（登録商標）」（三菱商事建材株式会社）を備えた断熱パネルが好ましく用いられる。断熱材１５ｂの厚さは木造建物が構築される区域の環境によって適宜選択される。

本実施形態において、断熱パネル１５は少なくとも上端で胴差１４或いは通柱１１，下端で土台１３に取り付けられる。本実施形態においては、図３に示すよう、断熱パネル１５はビス４１によって屋外側から胴差１４や通柱１１に取り付けられているが、ビス４１以外にも釘などによって取り付けても良い。本実施形態では、断熱パネル１５が内装面材１５ａとは反対側の屋外側に構造用合板１５ｃを有しているため、ビス４１や釘などの取り付け部材が好ましく用いられる。構造用合板１５ｃは、断熱パネル１５の強度向上のために用いられているが、断熱材１５ｂのみで十分な強度を有する場合には、構造用合板１５ｃはなくても良い。また、断熱パネル１５の取り付けに際しては、接着剤を介して上下端で横材や通柱１１に取り付けても良い。さらに、水平方向及び垂直方向で互いに隣接する断熱パネルの境界は気密テープを貼付して気密性を高めておくことが好ましい。

断熱パネル１５を取り付ける横材としては、図１，図３では土台１３と胴差１４が示されているが、これら以外にも、桁や梁が挙げられる。また、柱１１，１２に接する断熱パネル１５については柱１１，１２に沿って垂直方向に複数箇所で取り付けることもできる。

また、ＳＥ構法において、基礎２１に金物で取り付ける柱１１，１２に対応する位置の断熱パネル１５についてはその下端に対応する横材や柱１１，１２が存在しない箇所があり、このような場合には、取り付け位置を他の断熱パネル１５よりも上方にずらし、柱１１，１２の下端に取り付ければよい。

本発明においては、断熱パネル１５の屋外側に間柱１６が取り付けられる。従来、間柱１６は屋内側の柱１１，１２と並んで取り付けられ、屋外からの風圧に対する耐力を壁構造に付与する部材として用いられていたが、本発明では断熱パネル１５の屋外側に配置することで、係る作用を得ることができる。間柱１６は少なくとも上下端において、横材、該横材に沿って水平方向に取り付けられた受材３１、或いは柱１１，１２に屋外側から取り付け部材によって取り付けられる。

図１の実施形態において、間柱１６の上端は胴差１４或いは通柱１１に取り付けられ、下端は土台１３或いは該土台１３に取り付けられた受材３１に取り付けられる。本実施形態においては、図３に示すように、間柱１６の取り付け部材としてビス４２が用いられているが、ビス４２以外にも釘なども用いられる。また、断熱パネル１５を挟んで間柱１６を横材や通柱１１に取り付ける際には、断熱パネル１５を貫通させて横材や柱１１，１２にまで達するビスを用いることが好ましい。

また、間柱１６の上端の取り付け用に、図５，図６に示すように、間柱１６の上端側の横材（図１においては胴差１４）に受材３２を取り付け、係る受材３２に間柱１６の上端を取り付けても良い。また、受材３１，３２を設けた場合、断熱パネル１５は受材３１，３２の間に配置されることになる。尚、間柱１６を受材３１，３２に取り付ける際には、図６に示すように、ビス４２で該受材３１，３２に屋外側から取り付ければよいが、この時、受材３１，３２を貫通させて横材や通柱１１にまで達するビスを用いることが好ましい。また、ビス４２の代わりに釘を用いても良い。

また、ＳＥ構法において基礎２１に金物で取り付けた柱１１，１２に対応する位置の間柱１６については、下端に対応する横材や柱１１が存在しないため、上記した断熱パネル１５の取り付けと同様、下端の取り付け位置を他の間柱１６よりも上方にずらし、柱１１，１２の下端に取り付ければよい。また、土台１３に取り付けた受材３１を係る柱１１，１２の下方にまで延長し、該受材３１に取り付けても良い。

間柱１６は、上記したように、少なくとも上下端において、必要に応じて受材３１，３２を用いて横材や柱１１，１２に取り付けられるが、係る箇所以外にも断熱パネル１５や柱１１，１２に屋外側からビスや釘を用いて取り付けておくことが好ましい。特に、断熱パネル１５の水平方向の両端部に沿って間柱１６を配置し、垂直方向に複数箇所、断熱パネル１５と間柱１６とを互いに固定しておくことが好ましい。また、柱１１，１２に接する断熱パネル１５の水平方向の端部においても、同様に垂直方向に複数箇所、断熱パネル１５に間柱１６を固定しておくことが好ましく、この時、断熱パネル１５を貫通して柱１１，１２に到達する取り付け部材を用いて間柱１６を柱１１，１２に固定しておくことがより好ましい。

本発明に用いられる間柱１６の奥行きや幅、配置ピッチは屋外からの風圧に対する耐力と、断熱パネル１５の水平方向端部の位置、間柱１６に取り付けられる外装材１７の重さや取り付けピッチを考慮して設定される。従来の屋内側に配置されていた間柱は屋内側の壁材の下地材としても用いられていたため、柱１１，１２と同じ奥行きが必要であったが、本発明では係る制約を受けないため、間柱としての強度が保持できる範囲で６０ｍｍまで小さくすることができる。好ましくは、間柱１６の奥行きが６０ｍｍ〜１２０ｍｍ、幅４５〜９０ｍｍで、４５０ｍｍ〜９１０ｍｍピッチで用いられる。また、図２，図４に示されるように、柱１１，１２に対応する位置の断熱パネル１５の水平方向端部に合わせて、２本の間柱１６，１６が接して配置されていてもよい。

さらに、本発明においては、間柱１６に外装材１７が取り付けられる。本実施形態では、図３に示すように、外装材１７をビス４３によって屋外側から取り付けているが、本発明ではこれに限定されない。外装材１７の種類によって取り付け方法は適宜選択することができる。本発明では、間柱１６によって外装材１７と断熱パネル１５との間に十分な空間が形成され、通気性や雨水などの排出路が確保される。外装材１７としては、外壁の耐火基準を満たした、金属系や窯業系のサイディング、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート板）といった市販の外装パネルが好ましく用いられるが、本発明においてはこれらに限定されるものではない。また、本発明においては、間柱１６が外装材１７の下地材として用いられることから、重い窯業系サイディングでも好ましく用いることができる。

本発明においては、図１〜図６に示した部材以外にも、例えば、外装材１７を取り付ける前に断熱パネル１５の屋外側表面及び間柱１６の表面に防水シートなどを適宜取り付けても良い。

本発明の木造建物は、上記した本発明の壁構造を外周壁として有することに特徴を有するが、係る外周壁の一部を耐力壁としてもよい。図７はその一例であり、図１のＢ−Ｂ’断面に相当する位置の断面模式図である。図７に示すように、図１，図２に示した実施形態の通柱１１とこれに隣接する管柱１２を覆って、外周壁に平行に構造用合板５１を取り付け（紙面右側）、さらに、外周壁側の管柱１２と屋内に設けた管柱１２とつなぐように、外周壁に直交するように構造用合板５１を取り付け（紙面左側）、外周壁の２箇所を耐力壁とした例である。図７においては、耐力壁内に構造用合板５１を支持するための間柱５２が配置されているが、構造用合板５１が２４ｍｍ程度と厚い場合には、係る間柱５２を省略することもできる。また、係る実施形態では、耐力壁を、柱１１，１２に構造用合板５１を取りつけた面材耐力壁としているが、隣接する柱１１，１２の間に筋交いを取り付けた筋交い耐力壁としても良い。

本発明においては、断熱パネル１５の内装面材１５ａとして耐火性を有する面材を用いることで、柱１１，１２の屋内側に石膏ボードなどの耐火性の壁材を取り付ける必要がなくなる。また、間柱１６を屋内側に配置しないことにより、間柱１６の取り付け部材の処理が不要となる。よって、柱１１，１２の間の空間を屋内側に開放することができる。

従来、石膏ボード等の内装材で覆われる柱１１，１２の間の空間は、電気配線やガス管、水回りの配管といった設備の設置に利用されていた。そのため、係る設備は内装材を取り付ける前に施工する必要があり、従来の木造建物ではこれらの設備を施工し、内装材を取り付け、屋内設備が全て整った状態で施主或いは購入者に引き渡されていた。

一方、マンションなど集合住宅の鉄筋コンクリート構造（ＲＣ構造）の建物においては、柱や梁、床などの構造躯体（スケルトン）のみで販売し、屋内設備（インフィル）の施工は購入者がスケルトン購入後に行う形態が広がっている。ＲＣ構造においてスケルトン販売が広まった理由は、ＲＣ構造では構造躯体のみで耐火基準が満たされるため、木造建物のように柱の屋内側に石膏ボードを取り付ける必要がなく、また、間柱も必要ないためである。

本発明においては、上記したように、耐火基準の厳しい区域においても柱の屋内側に石膏ボードを取り付ける必要がなく、柱と柱の間の空間を開放した状態で提供できるため、ＲＣ構造と同様の、屋内設備が施工されていないスケルトンでの販売が可能となる。スケルトンでの販売時には、販売価格に屋内設備に係る費用が含まれず、さらに本発明においては内装仕上げが簡素化されて施工費用が削減されているため、従来よりも大幅に低い価格で木造建物を提供することができる。よって、購入者は間仕切りの位置や間取り、コンセントやスイッチ、照明等電気機器の位置などの電気設備、台所や浴室、洗面所、トイレなどの水回り設備といった屋内設備の選択肢が自由になる上、従来よりも低価格で木造建物を入手することが可能となる。また、係る木造建物を販売する側にとっても、従来対応できなかった購入者の要望に幅広く対応することが可能となる。

本発明においても、柱１１，１２の間の空間は、従来と同様に電気配線や水回りの配管、ガス管などの設置に利用することができるが、これらの設備を壁材で隠す場合でも、必要な箇所のみで良く、柱１１，１２の間の全ての空間を壁材で覆う必要はない。また、必ずしも、これら設備を壁材で隠すことなく露出させた状態とすることもできる。また、間柱１６が屋外側に配置されたため、柱１１，１２の間の全ての空間において、従来よりも間柱１６の分だけ係る空間の床面積を広くとることができ、柱１１，１２の間の空間を全て屋内空間として利用することができる。

木造建物の床面積は、外周に位置する柱１１，１２の中心をつないだ線で囲まれた領域の面積で示される。そのため、従来のように柱１１，１２の屋内側を内装材で覆った構造では、表示される床面積よりも実際に使用できる床面積は狭くなっていたが、本発明では、柱１１，１２の間の空間を全て利用することができるため、表示される床面積よりも実際に使用できる床面積は広くなる。よって、同じ床面積であれば実際に使用できる空間が広い木造建物が得られる。

尚、上記において実施形態として２階建ての住宅を例に挙げて説明したが、本発明の木造建物はこれに限定されるものではなく、平屋或いは３階以上でもよく、また２戸１や３戸１といった長屋式の住宅や共同住宅、集会所や店舗、倉庫、各種施設等にも好ましく適用される。

１１：通柱、１２：管柱、１３：土台、１４：胴差、１５：断熱パネル、１５ａ：内装面材、１５ｂ：断熱材、１５ｃ：構造用合板、１６：間柱、１７：外装材、２１：基礎、２４：根太、２５：床下地板、２６：床仕上、３１，３２：受材、４１，４２，４３：ビス、５１：構造用合板、５２：間柱

Claims (7)

1. 木造建物の柱の屋外側に配置された板状の断熱材と面材とを有する断熱パネルと、前記断熱パネルの外側に配置された外装材とを備えた壁構造において、
   前記断熱パネルが前記面材として屋内側に内装面材を備え、
   前記断熱パネルの屋内側には間柱がなく屋外側に間柱が配置され、隣り合う２本の柱の間の空間が屋内側に開放されており、
   前記間柱が上端及び下端のそれぞれにおいて屋外側から取り付け部材により梁、桁、胴差、土台のいずれかの横材、前記横材に沿って水平方向に取り付けられた受材、或いは前記柱に取り付けられており、
   前記外装材が前記間柱に取り付けられていることを特徴とする壁構造。
2. 前記間柱が上端及び下端において前記断熱パネルを挟んで前記横材或いは前記柱に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の壁構造。
3. 前記断熱パネルが屋外側に構造用合板を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の壁構造。
4. 前記断熱パネルの内装面材が耐火性を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の壁構造。
5. 前記間柱の幅が４５〜９０ｍｍ、奥行きが６０〜１２０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の壁構造。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の壁構造を外周壁として有することを特徴とする木造建物。
7. 前記外周壁の一部が耐力壁であることを有することを特徴とする請求項６に記載の木造建物。

Images