JP2015531035A - 防湿層を確保した壁システム - Google Patents

Abstract

壁上の水滴の形成を制御するための一体式防湿材を有する組み立て式建築物を組み立てるためのシステム。システムは、断熱材厚さ、種々の壁、種々の剛性パネルの内側防湿材、種々のフェーシングまたは膜の数多くの異なる組み合わせを可能にする。システムは、高い熱特性を有する仕上内面をさらに提供する。開示技術は柱ラインの外側にガートを設置し、断熱材が圧縮される問題を除去する。また、トリムピースが柱の外側フランジ上に設置され、それによって柱の一方の側から他の側へと防湿材を密封する表面を提供する。このトリムは柱の完全な高さに延びることで屋根防湿材と接触し、それによって一体的な屋根防湿材を提供する。

Description

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１２年８月９日に出願された米国仮出願第６１／６８１，３５５号の優先権の利益を主張する。

（１．本発明の分野）
本発明は金属建築物の分野に概して関する。より具体的には、本発明は建築物の断熱および建築物の壁の中の防湿層の維持の分野に関する。

（２．関連技術の説明）
壁は典型的に、建築物構造の中にベイを構成する柱に取り付けられたガートによって水平方向に支持される。典型的には、ガートは柱が壁／ガート取り付けラインの近くに位置した状態で柱の側面へと取り付けられる。この方法により典型的な壁断熱材および防湿材（ｖａｐｏｒ ｒｅｔａｒｄｅｒ）は柱の側面に突き当たり終端する。柱で必要とされる種々のウェブ、フランジおよび補強材により、完全な断熱および連続的な防湿材の利用が非常に困難となる。また、柱を壁ラインの近くに位置させることにより、断熱材は、通常、圧縮され、壁システムの熱性能は著しく最小化される。

（概要）
典型的な組み立て式建築物壁は、外側の露出された表面（壁パネル）、断熱材（ブランケットまたはボード）、および防湿材（壁の内部、空気調節された側に）から成り、防湿材はその中を移動する水蒸気が最小限となるように良いパームレーティング（ｐｅｒｍ ｒａｔｉｎｇ）を有する断熱材フェーシング、可撓性膜、金属ライナー（またはパネル）または他の堅い内壁下地から成り得る。防湿材の問題点は、建築物構造がバリアの連続を中断させる位置での接合にある。この接合は防湿材材料がバリアの連続を維持できる程にすき間なくなければならない。開示技術は構造上の柱ラインにおける防湿材の接合を容易に密封する方法を提供する。

開示技術は柱ラインの外側にガートを設置し、断熱材が圧縮される問題を除去する。また、トリムピースが柱の外側フランジ上に設置され、それによって柱の一方の側から他の側へと防湿材を密封する表面を提供する。このトリムは柱の完全な高さに延びることで屋根防湿材と接触し、それによって一体的な屋根防湿材を提供する。

組み立て式建築物の壁構成において連続的な防湿材を維持し、その防湿材を屋根防湿材に結び付けることで屋根と壁との間に連続的な一体式の防湿材をもたらすことは非常に重要である。この一体式の連続的な防湿材がなければ、隙間が存在する場所であればどこでも、露点温度にある表面に達する内部空気の相対湿度により水滴または水分が生じ得る。温度を露点温度よりも高く保つために断熱されたバリアを維持することにより、水滴または水分が避けられる。

組み立て式金属建築物の典型的な壁および構造上の構成は、壁全体に渡り連続的な防湿材を維持し、そしてその防湿材を屋根面の防湿材に結び付けることを困難にする数多くの課題をもたらす。開示されるシステム、方法およびキットは、各構造上の柱ラインにおける主要な障害の一つを除去する。開示技術はまた、あらゆる種類の壁システムに対して非常に多目的に使用できるように、経済的なブランケット断熱材が相当な厚さを有して数多くの外部および内部壁構成と共に設置され得る空間を提供する。その目的は、非常に良い防湿材解決策を有する高い「Ｒ値」を持つ壁システムを提供し、かつこの壁システムを壁の設置者が非常に簡単な設置方法で行えるように提供することにある。

（図面のいくつかの図の簡単な説明）
本発明の例示的な実施形態は、本明細書中に参考として援用される添付の図面を参照して以下に詳細に記述される。
図１は、組み立てられた形態のシステム１００の側面図である。 図２は、組み立て前の多くの特徴を見ることを可能にする分解図である。 図３は、図１の３−３で取られた水平方向断面を示す。 図４は、壁システムが使用される環境を示す透視図である。 図５は、外部、および内部の調節された（すなわち、加熱されたまたは冷却された）空気を示す、断熱材が設置された、組み立て式建築物の壁および屋根の断面図である。 図６は、柱フランジに近接する圧縮された断熱材を示す、柱の断面図である。

（詳細な説明）
本発明を詳細に記述する前に、開示技術の文脈において使用されるいくつかの用語が定義される。これらの用語に加えて、他の用語が本明細書における他の場所で必要に応じて定義される。本明細書中で明らかに異なって定義されない限り、本明細書中で使用される専門用語は、当該技術分野で認識される意味を持つ。

ガート：骨組壁中の水平構造部材であり、主として、風負荷に耐えるように壁パネルに横方向の支えを提供する。

壁ライン：建築物の壁の最外周囲。

パームレーティング：材料中の水の拡散の程度。

防湿材：防湿材は、ＡＳＴＭ規格Ｃ７５５により、特定の条件下で水蒸気の透過を十分に妨げる材料またはシステムと定義される。

開示技術の実施形態は、建築物に断熱壁を設けるためのシステム、キットおよび方法を提供する。

開示発明の実施形態が図１−図４に示される。図５は、断熱材の設置を詳記する、組み立て式建築物の壁および屋根の断面図を示す。図６は、図３に示されるものと一致する柱断面図であるが、図６は断熱材が柱フランジおよび外部壁パネル１０６の間に典型的に圧縮され、それによって断熱材の伝熱を妨げる能力が低減される様子を詳記する。図１は組み立てられた形態のシステム１００の実施形態を示す。図２は、組み立て前の多くの特徴を見ることを可能にする分解図である。図３は、図１の３−３で取られた水平方向断面を示し、システムの屋根／柱境界面をより詳細に開示する。図４は、壁システムが使用される環境を示す。

図１および図２を参照すると、システムは壁と屋根が接触する位置に存在する典型的な金属柱１０２および梁１０４配置に装着されることが見て取れる。典型的な建築物の環境において、図４は柱１０２、梁１０４およびガート１１８が現れ得る場所を示す。再び図１および図２を参照すると、壁パネル１０６は最終的に建築物の外側に固定されることが見て取れる。開示される実施形態においてこのパネル１０６は金属であるが、他の材料で構成され得る。

システムを構成するためにさらに使用されるのが、複数の水平方向に延びるスペーサーブロック１０８である。スペーサブロック１０８は、典型的にフォームボード断熱材製品から作られる。ブロック１０８は断熱材のブランケットシート１１０の上からガート１１８上に固定される。断熱材ブランケット１１０はガラス繊維断熱材から構成され得るが、別の種類の断熱材料から成り立ち得る。

システムにさらに含まれるのが、断熱材の上端部バット１１１、上部バット１１２、中部バット１１３および下部バット１１４である。好適な実施形態において、バットは表面を特別仕上げした／していない市販のガラス繊維断熱材料から作られる。しかしながら、他の断熱材料が代わりに使用され得る。

上端部バット１１１は、一対の対向する金属Ｃ部材１１５に収容される。その下では、上部バット１１２がガート１１８のうちの一つの上に置かれる。その下では、わずかに大きい中部バット１１３が別のガート１１８の上に位置する。そしてその下では、下部バット１１４が上向きの受取ブラケット１２０の上に置かれる。

図２および図３を参照すると、トリムピース１２２は防湿層１２８を建築物の内側に固定するために使用され、そして防湿層１２８と共に密封を作り出すために使用される。一実施形態において、ピース１２２は金属から構成されるが、他の材料から作られ得る。防湿層１２８は異なる実施形態を持つように示される。例えば、開示される図１−図３においてライナーは波形金属ライナーであることが見て取れる。しかしながら、代わりにライナーは、その中を移動する水蒸気が最小限となるように良いパームレーティングを有する断熱材フェーシング、可撓性膜、金属パネルまたは他の堅い内壁下地から成り得る。この点に関係なく、開示される実施形態においてライナーは密封を完成させるためにトリムピースに固定される。

実施形態において、設置は以下のプロセスに従って行われる。

まず最初に、柱１０２および梁１０４が既知のプロセスに従って建てられる。次にトリムピース１２２が、柱１０２の外側フランジ１０３と並び、それによって重なり合うように、支えられる。トリムピース１２２がそのような状態にありながら、外部の金物類、より具体的には対向するＣ部材１１５、ブラケット１１６、ガート１１８および受取ブラケット１２０がすべて示される位置および配置方向で設置される。金物類の各々はファスナーを使用して固定される。開示される実施形態において、金物類はボルトを受け入れられるように予めパンチで穴開け（ｐｒｅ−ｐｕｎｃｈｅｄ）またはドリルで穴開け（ｄｒｉｌｌｅｄ）される。当然ながら、他のファスナー配置が使用され得る。ファスナーはトリムピース１２２（同じく予めパンチで穴開けされ得る）を通り抜け、次に予めドリルで穴開けされた穴を通り、柱１０２の外側フランジ１０３（ガート１１８および受取ブラケット１２０に対する）または梁１０４の外側フランジ（上部ブラケット１１６に対する）のいずれかの中へと入る。ボルトの固定を完了させるためにナットが使用され得る。このようにして、トリムピース１２２は外部の金物類と柱の外側フランジとの間に固定される。トリムピースの外側縁１２６はフランジ（例えば、図３に見られるような柱１０２のフランジ１０３、また、梁１０４の外側フランジ）よりも幅広く延び、そこは蒸気ライナー１２８を受け取るのに有用である。トリムピース１２２の平らな中央部分１２４は、固定にあたり外部の金物類（例えば、ガート１１８および受取ブラケット１２０）に挟まれた後、柱１０２の外側フランジ１０３に接触する。トリムピース１２２の小さな上部部分は、梁１０４の上端と上部屋根構造１３２との間の母屋桁（例えば、母屋桁１３０）により作り出された空間の中へと延びる。

ここで、外側の金物類が所定の位置に固定された状態で、防湿層シート１２８が接着剤、両面テープまたはファスナーを使用してトリムピース１２２の露出された外側縁１２６（図３参照）に固着されることにより設置される。

次に、断熱材のバット１１１、１１２、１１３および１１４が設置される。バット１１１は対向するＣ部材１１５の間に押しつけられることにより設置される。代替的に、バット１１１はそれよりも前に、第一の外向きＣ部材がブラケット１１６上に固定された後に設置され得る。次いで、外側Ｃ部材が外向きＣ部材の開いたＣの中へと設置され得、そして外側Ｃ部材が所定の位置に固定されることにより断熱材バット１１１を収容し得る。

残りの３つのバットは建築物の外側から設置される。より具体的には、バット１１２は上部ブラケット１１６とそのすぐ下のガート１１８との間に置かれる。いくつかのバットはその周囲に接着性のピンタブを含む。このピンタブが、バットが所望の空間に置かれた後所定の位置に留まることを可能にする。同様に、バット１１３が上部のガートの下側の空間にそのすぐ下にガートを伴い固定され、そしてピン留めされる。下部バット１１４は下部ガートと受取ブラケット１２０との間の空間内にピン留めされる。

図３は、断熱材の単一均質形態１１４ａのみを示すことが理解される。この図は、実施形態においては同様の断熱材特徴（例えば、ブランケットおよびバット）を含むが、これらの特徴は簡素化のために描写されない。しかしながら、代替的に、トリムピース１２２および防湿層特徴は図３に示されるような単一タイプ断熱材の実施形態と共に使用され得る。この点に関係なく、トリムピース／防湿層配置は数多くの断熱材配置と同様に良好に機能し得ることが理解される。

ここで、内部構造物が所定の位置に固定された状態で、断熱材のブランケット１１０が骨組の外側に掛けられる。通常は、地面まで完全に延びるようにブランケットは上端のどこかに（例えば、Ｃ部材１１５の近く）鋲留めされることにより掛けられる。巻物として供給されるブランケット断熱材１１０は、ある大きさに予め測られ予め切断され得るか、または広げられた後に地面で切断され得る。

開示される実施形態において、スペーサーブロック１０８は外部壁パネル１０６の内側面に、パネルの設置前に適切な配置方向で固着される。次いで、壁パネル１０６は所定の位置に持ち上げられ装着される。この装着は（パネルの外側にある予めパンチで穴開けされた穴を通る）ファスナーを、ブロック１０８（同様に予めパンチで穴開けされる）に通し、かつ外側の金物類に存在する予めドリルで穴開けされた穴に通して設置することにより成される。例えば、組み立て品の上端においてボルトはパネル、穴、各々のスペーサーブロック、外側Ｃ部材１１５の中に滑り込み、そしてその上にナットが固定される。その下では、ボルトは壁パネル、ブロック、ガート１１８の外側フランジの予めドリルで穴開けされた穴の中に滑り込み、そしてその上にナットが固定される。次いで、ボルトの最後のグループが、パネルおよびブロックの穴、受取ブラケット１２０の外側フランジを通り抜け、そしてその上にナットが固定される。

部品の代替的な組み立て品が作られ得ることが理解される。例えば、金物類部品１１５、１１６、１１８および１２０の設置の後、しかしライナー１２８およびバット断熱材部品１１２、１１３および１１４の設置の前に、ブランケット断熱材１１０が鋲留めされ得、そしてその上にブロック１０８を有する壁パネル１０６が設置され得る。次いでバット１１２、１１３および１１４が建築物の内側から設置され得、そして防湿層ライナー１２８がトリムフランジ１２６に固着され得る。

描写された種々の部品および図示されていない部品の、多数の異なる配置が本発明の意図および範囲から逸れることなく可能である。本発明の実施形態は制限する意図ではなく説明を意図して記述されてきた。本発明の範囲から逸れない代替の実施形態が当業者に明らかとなる。当業者は、本発明の範囲から逸れることなく前述の改良を実施する代替の手段を発展させ得る。

いくつかの特徴およびサブコンビネーションが有用であり、他の特徴およびサブコンビネーションを参照することなく用いられ得ること、かつ特許請求の範囲内であることが企図されることが理解される。種々の図に載せられた工程の全てが、記述された特定の順番で実行される必要はない。

Claims (23)

1. 組み立て式建築物の構造上の柱ラインにおける防湿材層の接合ラインを密封するための方法であって、該方法は、
   複数の構造上の建築用柱を設置することであって、該建築用柱の各々は、外側フランジと、該建築用柱の各々に屋根の梁を固定するための上部要素とを含む、ことと、
   後に該柱の該外側フランジに取り付けられる、好ましい幅の水平方向に延びるガートを選択することと、
   該建築物の壁ラインを該構造上の柱から選択された該ガートのスパンとおおよそ一致する距離だけずらすことと、
   第一の側および第二の側ならびに内部面および外部面を有するトリムプレートを該構造上の柱の該外側フランジに取り付けることであって、該トリムプレートの第一の側および第二の側は、該柱の外側フランジから張り出している、ことと、
   少なくとも一つのガートを該トリムプレート上および該構造上の柱の該外側フランジに固定することと、
   断熱材の第一のブランケットを該ガートの上に置くことと、
   断熱材の第二のブランケットを該第一のブランケットに隣接して置くことであって、該第二のブランケットは、該少なくとも一つの水平方向に延びるガートの位置に合致する少なくとも一つの水平方向に延びるくぼみを有する、ことと、
   外部壁パネルに少なくとも一つの水平方向に延びるスペーサーブロックを固定することであって、該スペーサーブロックは、該少なくとも一つの水平方向に延びるくぼみに受け取られように置かれる、ことと、
   該外部壁および該スペーサーブロックを該ガートに固定することと、
   内部防湿層を該トリムプレートの該張り出している第一の側および第二の側の両方に固定することであって、それによって該組み立て式建築物の壁の内部と外部との間のいかなる直接金属通路も除去する、ことと
   を含む、方法。
2. 前記ガートの前記幅が好ましくは３インチおよび１４インチの間である、請求項１に記載の方法。
3. 梁が前記柱の最上末端に固定され、該梁は、前記屋根の要素の構造上の支えを提供する、請求項１に記載の方法。
4. 前記トリムプレートは、前記柱の前記フランジに固定され、地表面から前記梁の上端部へと延びる、請求項３に記載の方法。
5. 前記断熱材の第一のブランケットおよび第二のブランケットが表面を特別仕上げされていない、請求項１に記載の方法。
6. 前記水平方向に延びるスペーサーブロックが好ましくはフォームボード断熱材製品から作られる、請求項１に記載の方法。
7. 前記内部防湿層は、前記壁の中の水蒸気移動が最小限となるように良いパームレーティング（ｐｅｒｍ ｒａｔｉｎｇ）を有する１）波形金属ライナー、２）可撓性膜または３）堅い内壁下地のうちの少なくとも一つである、請求項１に記載の方法。
8. 前記内部防湿層は、前記柱の上部要素を越えて前記建築物の前記屋根へと連続的に延びることによって該建築物内の一体式防湿層システムを維持する、請求項１に記載の方法。
9. 前記トリムプレートは、前記柱の完全な高さに延び、屋根防湿層と接触することによって前記壁と前記屋根との間に連続的な防湿層境界面を提供する、請求項１に記載の方法。
10. 壁上の水滴の形成を制御するための一体式防湿材を有する組み立て式建築物を組み立てるためのキットであって、該キットは、
    複数の構造上の建築用柱であって、該建築用柱の各々は外側フランジを含む、建築用柱と、
    後に該柱の該外側フランジに取り付けられる、所定の幅の少なくとも一つの水平方向に延びるガートであって、該建築物の壁ラインは、該構造上の柱から選択された該ガートのスパンとおおよそ一致する距離だけずらされている、ガートと、
    該構造上の柱の該外側フランジに固定された、第一の側および第二の側ならびに内部面および外部面を有するトリムプレートであって、該トリムプレートの第一の側および第二の側は該柱の外側フランジを越えて横方向に延びる、トリムプレートと、
    該トリムプレート上および該構造上の柱の該外側フランジに固定される少なくとも一つのガートと、
    該ガートの上に配置される断熱材の第一のブランケットと、
    該第一のブランケットに隣接して置かれる断熱材の第二のブランケットであって、該第二のブランケットは、少なくとも一つの水平方向に延びるくぼみを有し、該くぼみは、該少なくとも一つの水平方向に延びるガートの位置に合致する、第二のブランケットと、
    外部壁パネルに固定される少なくとも一つの水平方向に延びるスペーサーブロックであって、該スペーサーブロックは、該少なくとも一つの水平方向に延びるくぼみに受け取られるように置かれ、該外部壁および該スペーサーブロックは、該ガートに固定される、スペーサーブロックと、
    該トリムプレートの該横方向に延びる第一の側および第二の側の両方に固定されることによって該組み立て式建築物の壁の内部と外部との間のいかなる直接金属通路も除去する内部防湿層と
    を含む、キット。
11. 梁が前記柱の最上末端に固定され、該梁は、屋根の要素の構造上の支えを提供する、請求項１０に記載のキット。
12. 前記トリムプレートは、前記柱の前記フランジに固定され、地表面から前記梁の上端部へと延びる、請求項１１に記載のキット。
13. 前記断熱材の第一のブランケットおよび第二のブランケットが表面を特別仕上げされていない、請求項１０に記載のキット。
14. 前記水平方向に延びるスペーサーブロックが好ましくはフォームボード断熱材製品から作られる、請求項１０に記載のキット。
15. 前記内部防湿層は、前記壁の中の水蒸気移動が最小限となるように良いパームレーティング（ｐｅｒｍ ｒａｔｉｎｇ）を有する１）波形金属ライナー、２）可撓性膜または３）堅い内壁下地のうちの少なくとも一つである、請求項１０に記載のキット。
16. 前記ガートの前記スパンが好ましくは３インチおよび１４インチの間である、請求項１０に記載のキット。
17. 前記トリムプレートは、前記柱の完全な高さに延び、屋根防湿層と接触することによって屋根と前記壁との間に一体式防湿層境界面を提供する、請求項１０に記載のキット。
18. 組み立て式建築物の構成において連続的な防湿層を断熱および維持するシステムであって、該システムは、
    壁ラインから所定の距離だけ内に位置している複数の建築用柱であって、該建築用柱は、該建築物の外部に面するフランジを有する、建築用柱と、
    第一の端および第二の端ならびに内部に面する表面および外部に面する表面を有するトリムプレートであって、該トリムプレートは該第一の端および第二の端が該フランジを越えて横方向に延びている状態で該柱のフランジに固定され、該トリムプレートは、該柱の完全な高さに延び、屋根防湿層と接触することによって該屋根と該壁との間に一体式防湿層境界面を提供する、トリムプレートと、
    該トリムプレートの内部に面する表面に固定され、かつ該複数の建築用柱の間に延びるライナーと、
    該複数の柱に固定される少なくとも一つのガートであって、該ガートは断熱材の第一のブランケットが配置される水平部分を含み、該断熱材の第一のブランケットが建築用柱の間で横方向に延びる、ガートと、
    該第一のブランケットに対して置かれる断熱材の第二のブランケットであって、該第二のブランケットは少なくとも一つの水平方向に延びるくぼみを含み、該くぼみの高さは、該少なくとも一つのガートの高さと一致する、第二のブランケットと、
    内部表面および外部に面する表面を有する外部壁パネルと、
    第一の側において該外部壁パネルの内部表面に固定される少なくとも一つのスペーサーブロックであって、該少なくとも一つのスペーサーブロックは、該断熱材の第二のブランケットの該くぼみに受け取られ、該スペーサーブロックの第二の側は、該少なくとも一つの水平方向に延びるガートに固定され、該スペーサーブロックは、該ガートの完全な長さに沿って水平方向に延び、該外部壁が所定の位置にある場合に該スペーサーブロックが該ガートと該外部壁との間の直接金属間通路を防ぐ、スペーサーブロックと
    を含む、システム。
19. 前記ライナーは、前記壁の中の水蒸気移動が最小限となるように良いパームレーティング（ｐｅｒｍ ｒａｔｉｎｇ）を有する１）波形金属ライナー、２）可撓性膜または３）堅い内壁下地のうちの一つである、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記建築用柱が好ましくは壁ラインから３インチから１４インチの範囲で内に位置している、請求項１８に記載のシステム。
21. 前記少なくとも一つのガートが好ましくは二つ以上のガートである、請求項１８に記載のシステム。
22. 前記少なくとも一つのスペーサーブロックが好ましくはフォームボード断熱材製品から成る、請求項１８に記載のシステム。
23. 前記断熱材の第二のブランケットが好ましくはガラス繊維断熱材である、請求項１８に記載のシステム。

Images