JP2018009307A - 建材パネル - Google Patents

Abstract

【課題】パネル接合部の断熱性向上が効果的に図られる建材パネルを提供する。【解決手段】接合端部１Ａ，１Ｂにおける表面側金属板２０の第１および第２の係合部１１０，１５０を係合させて壁パネル１の接合状態を保持する。その接合状態で芯材３０の端面間に隙間９が空くが、一端側の接合端部１Ａの裏面側に形成した閉塞部５０でその隙間９を概ね閉塞し、閉塞部５０を構成する芯材側閉塞部３１０によって接合部におけるパネル表裏間の熱移動を抑えて断熱性を向上させる。【選択図】図３

Description

本発明は、建物の屋根や壁等を構成する建材パネルに関する。

工場や倉庫、住宅等の建物の屋根や外壁、間仕切り壁等を、複数の矩形状のパネルを横方向に接合して構築する場合がある（特許文献１，２等）。このようなパネル工法は、簡易な施工、コスト削減および施工期間の短縮化等が可能であるという利点を有している。パネル工法に用いる建材パネルとしては、木製板、金属板、ＰＣ板等が挙げられる。また、２枚の薄い（例えば厚さ０．３５ｍｍ）金属板の間に板状の断熱材を挟んだ金属サンドイッチパネルは、軽量でありながら高い強度、耐久性および断熱性を有しているため、採用が広まっている。

特開２００１−４０８００号公報 特開２０１１−１８８７９２号公報

ところで、通常、建物においては断熱性が求められる場合が多いが、上記のような建材パネルで構成される壁や屋根にあっては、パネルどうしの接合部において断熱性が低くなるため、効果的な対策が求められていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、接合部の断熱性の向上が効果的に図られる建材パネルを提供することを目的としている。

本発明は、表面側および裏面側の２枚の金属板の間に芯材が挟まれた金属サンドイッチパネルからなり、互いに接合される一端側および他端側に、当該パネルどうしの接合端部を有する建材パネルであって、前記一端側および他端側の接合端部における前記表面側および裏面側の前記金属板のうちの少なくとも一方側の金属板は、該金属板どうしが互いに係合して当該パネルどうしの接合状態を保持させるとともに、その係合状態で前記芯材間に隙間を形成する係合部をそれぞれ有し、前記一端側および他端側の各接合端部のうちの少なくとも一方側の接合端部の前記芯材は、他方側の接合端部方向に延びて前記隙間の一部を塞する閉塞部を有することを特徴とする建材パネルである。

本発明の建材パネルは、接合端部が接合した状態で、表面側の金属板の係合部どうしが係合して接合状態が保持され、芯材間に形成される隙間の一部が芯材の閉塞部で閉塞される。芯材の閉塞部は、接合部におけるパネル表裏間の熱移動を抑え、これによって接合部の断熱性の向上が効果的に図られる。

本発明は、前記芯材の前記閉塞部と前記裏面側の金属板とが重なっており、重なったこれら芯材の閉塞部と裏面側の金属板とを貫通するねじ部材によって当該建材パネルが建物の支持部材に固定される形態を含む。この形態によれば、ねじ部材の貫通部分の長さが裏面側の金属板のみではなく芯材の閉塞部も加わるため、ねじ部材の貫通部の止水性を芯材の閉塞部によって向上させることができる。

また、本発明は、前記一端側および他端側の接合端部の少なくとも一方には、前記ねじ部材を表面側から覆う重畳部が形成されている形態を含む。この形態によれば、ねじ部材は重畳部で覆われてパネルの表面に露出せず、ねじ部材が見えない外観を得ることができる。

また、本発明は、前記係合部は、前記金属板の弾性によって弾性的に係合される形態を含む。この形態によれば、パネルの接合を容易、かつ、確実に行うことができる。また、地震等が起こり、接合されているパネルが相対移動しても、係合部が弾性変形することにより破損等の不具合の発生が抑えられるとともに、接合状態が保持される。

本発明によれば、接合部の断熱性の向上が効果的に図られる建材パネルが提供されるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る屋根パネルによって屋根を施工する状態を示す斜視図である。 同屋根パネルの固定構造を示す斜視図である。 同屋根パネルの固定構造を示す断面図である。 屋根パネルの接合端部を分離した状態の断面図である。 屋根パネルを固定する際に補強部材として用いる吊子の（ａ）平面図、（ｂ）断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る長方形状の屋根パネル（建材パネル）１を接合して屋根を構成している状態をそれぞれ示し、図３は屋根パネル１の接合部分および固定構造の断面を示している。屋根パネル１は、屋根骨組を構成する母屋材（建物の支持部材）２上に設置され、図３で左側の屋根パネル１の一端側（右側）の接合端部１Ａがビス（ねじ部材）３によって母屋材２に固定される。そして右側の屋根パネル１の他端側（左側）の接合端部１Ｂが、一端側の接合端部１Ａに接合され、固定状態が保持される。屋根は、このように屋根パネル１の一端側の接合端部１Ａをビス３で固定し、その固定した屋根パネル１の一端側の接合端部１Ａに他端側の接合端部１Ｂを接合していくことを繰り返し、所定枚数を設置することで施工される。

屋根は所定角度で傾斜し、屋根パネル１は縦方向（長手方向）を図１の矢印Ｓで示す傾斜方向と平行に配して施工される。一端側および他端側の接合端部１Ａ，１Ｂは、縦方向に沿っている。母屋材２は、図１の矢印Ｔで示す桁行方向に沿って水平に延び、図示せぬ垂木上に、傾斜方向に間隔をおいて複数設けられている。母屋材２は、木材、あるいは金属製のチャンネル等が用いられ、ビス３は母屋材２に対応したタイプのものが用いられる。以下、屋根パネル１の構成ならびに屋根パネル１による屋根構造について説明する。

［１］屋根パネル
図３に示すように、屋根パネル１は、２枚の金属板１０，２０の間に所定厚さの板状の断熱材からなる芯材３０を挟んだ断熱機能に優れる金属サンドイッチパネルである。金属板１０，２０は、接合端部１Ａ，１Ｂの断面形状が異なっている。金属板１０は上側に配されて屋根の表面を構成し、金属板２０は下側に配されて母屋材２に固定される裏面を構成する。

金属板１０，２０の材質は限定されないが、鋼板が好適であり、例えば、溶融５５％アルミニウム−亜鉛合金メッキ鋼板（ガルバリウム鋼板（登録商標））や亜鉛−アルミニウム６％−マグネシウム３％メッキ鋼板（例えば日新製鋼（株）製のＺＡＭ：登録商標）、あるいはカラー鋼板等が用いられる。金属板１０，２０は弾性変形可能な厚さ（例えば０．３５〜０．５ｍｍ程度）を有している。芯材３０は、例えばポリスチレン等の軽量樹脂発泡材が用いられるが、これも材質は限定されない。芯材３０の厚さは、例えば２５〜１００ｍｍとされる。屋根パネル１の全体寸法は任意であって施工する屋根に対応したものとされるが、例えば縦方向長さ：１８００〜１３０００ｍｍ、幅：４００〜１２００ｍｍ、厚さ：２５〜１００ｍｍ程度のものが挙げられる。芯材３０は、表面側および裏面側の金属板１０，２０に適宜な接着材を用いて接着されている。

［１−１］一端側の接合端部
図４を参照して屋根パネル１の一端側の接合端部１Ａについて説明する。図４の左側に示すように、芯材３０の端部には、表面側（図４で上側）の角部が欠損されて段部３３０が形成されており、裏面側（図４で下側）には、接合される右側の壁パネル１の方向すなわち側方に突出する突出部３２０が形成されている。突出部３２０の厚さは、芯材３０のおよそ半分程度である。そしてこの突出部３２０の裏面側に、さらに側方に突出する閉塞部５０が形成されている。

閉塞部５０は、裏面側の金属板２０および芯材３０をそれぞれ側方に延長させて形成されたもので、金属板側閉塞部２１０と、この金属板側閉塞部２１０の内面に接着された芯材側閉塞部３１０とによって構成されている。閉塞部５０すなわち金属板側閉塞部２１０と芯材側閉塞部３１０には、ビス３が挿通される複数のビス挿通孔５１が、壁パネル１の長手方向（図４で紙面表裏方向）に間隔をおいて形成されている。これらビス挿通孔５１間のピッチは、複数の母屋材２間のピッチに対応している。

表面側の金属板１０の端部には、芯材３０の段部３３０を覆って突出してから断面平行四辺形状に膨らみを持ちつつ１８０°折り曲がった第１の係合部１１０が形成されている。金属板１０の端部は、さらに第１の係合部１１０から段部３３０に沿って屈曲形成され、芯材３０の突出部３２０の端面３２１の途中まで覆っている。また、金属板１０には、第１の係合部１１０と段部３３０に沿った屈曲部分とにより、側方に開口する溝部１２０が形成されている。

溝部１２０内には、全長にわたってシール部材１９０が固着されている。シール部材１９０は、例えばＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）等の弾性を有する密閉材が好適に用いられる。第１の係合部１１０は、側方に向かうにしたがって次第に内側に傾斜する互いに平行な外側傾斜面１１１と内側傾斜面１１２とを有している。

［１−２］他端側の接合端部
次に、図４を参照して屋根パネル１の他端側の接合端部１Ｂについて説明する。図４の右側に示すように、芯材３０の他端側の端部には、裏面側の角部が欠損されて段部３５０が形成されている。そして接合端部１Ｂの表面側には、左側の壁パネル１の方向すなわち側方に突出する重畳部４０が形成されている。重畳部４０は、表面側および裏面側の金属板１０，２０と芯材３０とから構成されている。

裏面側の金属板２０の端部には、側方に突出してから断面長方形状に膨らみを持ちつつ１８０°折り曲がった突出部２５０が形成されている。裏面側の金属板２０は突出部２５０から連続して段部３５０に沿って折り曲がり、段部３５０の下面に沿って先端付近まで延びている。突出部２５０と上記重畳部４０との間には、溝部１２１が形成されている。

表面側の金属板１０の端部には、重畳部４０からさらに側方に突出して上記第１の係合部１１０に係合する第２の係合部１５０が形成されている。第２の係合部１５０は、重畳部４０の芯材３０の端面側に折り曲がってから側方に延び、先端に断面三角形状の膨らみ部１５１を有している。第２の係合部１５０の根元部分には、上記第１の係合部１１０の外側傾斜面１１１に当接する凸条１５２が形成されており、また、この凸条１５２と膨らみ部１５１間に、第１の係合部１１０が嵌り込んで係合する表面側に開口する溝部１５３が形成されている。

［２］屋根パネルの固定および接合
次いで、上記一端側および他端側の接合端部１Ａ，１Ｂを有する複数の屋根パネル１を母屋材２上に固定しながら接合する手順ならびに得られる屋根パネル１の屋根構造を説明する。

屋根パネル１を、裏面側の金属板２０を下側に配し、かつ、縦方向を屋根の傾斜方向と平行にして複数の母屋材２上に載置し、裏面側の金属板２０を母屋材２の上面に重ねる。そして、閉塞部５０のビス挿通孔５１を母屋材２に合致させる。なお、ビス挿通孔５１は、母屋材２間のピッチに合わせて現場で穿孔してもよい。

次に、閉塞部５０をビス３で母屋材２に固定するが、固定にあたっては閉塞部５０上に吊子４をセットし、この吊子４とともに閉塞部５０を母屋材２に固定する。

図３および図５を参照して吊子４を説明する。吊子４は、長方形状の板材を断面略ハット状に折り曲げ加工して形成されたもので、中央に上記閉塞部５０上に載置されるベース部４１を有している。ベース部４１には、ビス挿通孔４１１が形成されている。ベース部４１の両側に側壁部４２，４４が直角にそれぞれ立ち上がって形成されており、一方（図５で左側）の側壁部４２の上端からは表面側の金属板１０の先端部上に重なる第１の羽根部４３が斜め上方に延びている。また、他方（図５で右側）の側壁部４４の上端からは、接合される壁パネル１の他端側の接合端部１Ｂの溝部１２１内に入り込む第２の羽根部４５が延びている。吊子４は、例えば亜鉛メッキ鋼板等からなる厚さが例えば０．５〜３．５ｍｍ程度の剛性を有する板材を加工して形成される。

吊子４のベース部４１の裏面のほぼ全面には、例えばブチルゴム等からなる気密シール４９が接着される。気密シール４９の外面は接着剤が付着されており、その接着剤は剥離紙でカバーされている。

さて、裏面側の金属板２０を母屋材２に固定するには、まず気密シール４９の上記剥離紙を剥がし、吊子４のビス挿通孔４１１を閉塞部５０のビス挿通孔５１に合致させた状態で、気密シール４９の接着面を芯材側閉塞部３１０の表面に接着させる。この状態で吊子４の第１の羽根部４３は表面側の金属板１０の先端部上に重なる。次いで、ビス３をビス挿通孔４１１，５１に通し、さらに気密シール４９を貫通させて母屋材２に締め込む。この作業を複数の母屋材２上で行い、１枚の屋根パネル１を複数の母屋材２上に固定する。吊子４は、屋根パネル１を母屋材２に固定するにあたっての補強部材として機能する。

なお、ビス３の頭部の裏面側に止水用のパッキンを装着しておくと、止水性向上の点で好ましい。また、気密シール４９は、芯材側閉塞部３１０に接着させるための接着剤が予め付着されていないものであってもよく、さらには、予め吊子４に接着されていないものであってもよい。すなわち、接着剤の有無にかかわらず、気密シール４９は、施工後において吊子４のベース部４１と閉塞部５０との間に圧着状態で挟まれる構造となる。

続いて、母屋材２に固定した屋根パネル１に並列して接合させる次の屋根パネル１の他端側の接合端部１Ｂを、固定した屋根パネル１の一端側の接合端部１Ａに対し次のようにして接合する。

はじめに、接合する側の屋根パネル１の、第２の係合部１５０の溝部１５３にコーキング材５を充填する。そして、図３に示すように、表面側においては、接合端部１Ａの溝部１２０に接合端部１Ｂの第２の係合部１５０の膨らみ部１５１を挿入するとともに第１の係合部１１０を第２の係合部１５０の溝部１５３に嵌め込んで、第１の係合部１１０に第２の係合部１５０を係合させる。また、裏面側においては、接合端部１Ｂの溝部１２１内に吊子４の第２の羽根部４５を入り込ませる。

図３に示すように、この接合状態で、接合端部１Ａ，１Ｂ双方の芯材３０の端面間にはジグザグ状の隙間９が形成されるが、この隙間９は、第１の係合部１１０に第２の係合部１５０が係合することで形成される。隙間９は、両係合部１１０，１５０の突出長さに応じた距離となる。また、接合端部１Ａの閉塞部５０上に、接合端部１Ｂの重畳部４０が表面側から重畳し、重畳部４０によってビス３の頭部が覆われる。

表面側においては、第２の係合部１５０が第１の係合部１１０の下側に入り込むが、その際、両係合部１１０，１５０は互いに弾性変形して係合する。また、第２の係合部１５０の膨らみ部１５１の先端は、シール部材１９０に圧着する状態で気密的に当接する。さらに、凸条１５２が外側傾斜面１１１に当接することで金属板１０間に隙間は空かず、第１の係合部１１０と第２の係合部１５０との間にコーキング材５が介在し、このコーキング材５によって隙間がシールされる。

一方、裏面側においては、吊子４の第２の羽根部４５の上面が、溝部１２１を形成している裏面側の金属板２０の下面に当接している。また、閉塞部５０が隙間９を概ね閉塞しており、閉塞部５０と突出部２５０との間には、図示のように僅かな隙間が形成される。なお、閉塞部５０と突出部２５０の各先端どうしが当接して金属板２０間に隙間がない状態となってもよい。される。

以上のような母屋材２への屋根パネル１の固定と固定された屋根パネル１への次の屋根パネル１の接合を繰り返し行うことで、複数の屋根パネル１が順次母屋材２に固定されて屋根が施工される。

［３］一実施形態の効果
上記一実施形態の屋根パネル１によれば、以下の効果が奏される。

接合端部１Ａ，１Ｂが接合した状態で、表面側の金属板１０の係合部１１０，１５０どうしが係合して接合状態が保持され、芯材３０の端面間に形成される隙間９が閉塞部５０で概ね閉塞される。閉塞部５０は、特に該閉塞部５０を構成する芯材側閉塞部３１０によって接合部における壁パネル１の表裏間の熱移動を抑え、これによって接合部の断熱性の向上が効果的に図られ、特に寒冷地に好適である。

屋根パネル１を母屋材２に固定するビス３は閉塞部５０を貫通しているが、閉塞部５０は芯材側閉塞部３１０と金属板側閉塞部２１０が重なって構成されている。すなわち閉塞部５０のビス３の貫通部分の長さが裏面側の金属板２０のみではなく芯材側閉塞部３１０も加わるため、ビス３の貫通部の止水性を芯材閉塞部３１０によって向上させることができる。

また、他端側の接合端部１Ｂの重畳部４０でビス３が表面側から覆われ表面に露出しないため、ビス３が屋根の表面には見えない外観を得ることができる。また、ビス３は表面側の金属板１０を貫通しないため、表面側の金属板１０から水が浸入して漏水を招いたりビス３の周囲に塵埃が溜まったりする不具合は生じにくい。

さらに、表面側の金属板１０の係合部１１０，１５０が金属板１０の弾性によって弾性的に係合されるため、壁パネル１の接合を容易、かつ、確実に行うことができる。また、地震等が起こり、接合されている壁パネル１が相対移動しても、係合部１１０，１５０が弾性変形することにより破損等の不具合の発生が抑えられるとともに、接合状態が保持される。

［４］本発明の他の適用例
上記一実施形態は本発明を壁パネルに適用した例であるが、本発明は壁パネルに限定されず、外壁や間仕切り壁等、他の建材パネルにも適用することができる。

本発明は、例えば工場、倉庫、住宅等の建物の屋根や壁等を構成する建材パネルに適用可能である。

１…屋根パネル（建材パネル）
１Ａ…一端側の接合端部
１Ｂ…他端側の接合端部
２…母屋材（建物の支持部材）
３…ビス（ねじ部材）
９…隙間
１０…表面側の金属板
１１０…第１の係合部
１５０…第２の係合部
２０…裏面側の金属板
２１０…金属板側閉塞部
３０…芯材
３１０…芯材側閉塞部
４０…重畳部
５０…閉塞部

Claims (4)

1. 表面側および裏面側の２枚の金属板の間に芯材が挟まれた金属サンドイッチパネルからなり、互いに接合される一端側および他端側に、当該パネルどうしの接合端部を有する建材パネルであって、
   前記一端側および他端側の接合端部における前記表面側および裏面側の前記金属板のうちの少なくとも一方側の金属板は、該金属板どうしが互いに係合して当該パネルどうしの接合状態を保持させるとともに、その係合状態で前記芯材間に隙間を形成する係合部をそれぞれ有し、
   前記一端側および他端側の各接合端部のうちの少なくとも一方側の接合端部の前記芯材は、他方側の接合端部方向に延びて前記隙間の一部を閉塞する閉塞部を有すること
   を特徴とする建材パネル。
2. 前記芯材の前記閉塞部と前記裏面側の金属板とが重なっており、重なったこれら芯材の閉塞部と裏面側の金属板とを貫通するねじ部材によって建物の支持部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載の建材パネル。
3. 前記一端側および他端側の接合端部の少なくとも一方には、前記ねじ部材を表面側から覆う重畳部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の建材パネル。
4. 前記係合部は、前記金属板の弾性によって弾性的に係合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建材パネル。

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