JP2019035207A - 地下二重壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】壁パネルの上下の端部を固定して二重壁とする地下二重壁構造において、壁パネルの撓みを抑える。【解決手段】地下外壁１１の内側に立設される金属サンドイッチパネルからなる複数の壁パネル２０と、外壁１１と壁パネル２０の互いの対向面のうちの一方に固定され、他方には固定されず該他方との間に間隙１６が空けられた非接触面を有する受圧ブロック７０とを備える。壁パネル２０の撓みを受圧ブロック７０で抑え、外壁１１の不陸を間隙１６で吸収する。【選択図】図１

Description

本発明は、建物の地下階における外壁の内側に構築する地下二重壁の構造に関する。

建物の地下階においては、土と接触する外壁の内側に二重壁を設けて屋内への地下水の浸入や屋内壁面の結露を防いでいる。地下二重壁は、従来、透湿性を有するコンクリートブロックを積み上げた湿式壁が一般的であった。しかし、コンクリートブロックの厚さによって屋内空間が狭くなるという問題や、施工性が悪い面があった。そこで、床スラブから天井にわたって上下方向に延びる複数の胴縁を外壁に沿って間隙をおいて設置し、これら胴縁に壁パネルを固定した構造の二重壁が提案された（特許文献１）。

特開平６−１７３２７９号公報

ところが、胴縁に壁パネルを固定する構造では、胴縁の設置に手間がかかるという不満が生じた。そこで、胴縁を省略して壁パネルの上下の端部を床と天井に固定するという簡素な構造が発案された。この構造では胴縁が不要となるため低コストで二重壁を構築できるという利点がある。しかしこの構造では、ある程度以上の高さを有する壁パネルの場合、壁パネルを押すなどして壁パネルに対し屋内側から外壁側に荷重がかかると壁パネルが撓むという問題が生じた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、壁パネルの上下の端部を固定して二重壁とする地下二重壁構造において、壁パネルの撓みを抑えることができる技術を提供することにある。

本発明の地下二重壁構造は、地下外壁の内側に立設される壁パネルと、前記外壁と前記壁パネルの互いの対向面のうちの一方に固定され、他方には固定されず該他方との間に間隙が空けられた非接触面を有する受圧部材と、を備えることを特徴とする。本発明の壁パネルは、例えば金属製の比較的薄い板材からなる２枚の面材の間に芯材を挟んだ金属サンドイッチパネル等が挙げられる。

本発明によれば、壁パネルによって外壁の内側に二重壁が構成され、壁パネルのさらに内側が屋内空間となる。本発明の受圧部材は、壁パネルまたは外壁の一方に固定される。受圧部材が壁パネルに固定された形態では非接触面と外壁との間に間隙が空く。また、受圧部材が外壁に固定された形態では非接触面と壁パネルとの間に間隙が空く。いずれの形態においても、壁パネルに対し屋内側から外壁側に荷重がかかって壁パネルが外壁側に撓む状況が生じた場合、上記間隙の分だけ壁パネルは動き、非接触面が外壁もしくは壁パネルに当接し、壁パネルと外壁との間に受圧部材が挟まった状態となる。この受圧部材により壁パネルの外壁側への動きは阻止され、撓みが抑えられる。受圧部材は壁パネルと外壁の双方に固定されておらず、いずれか一方との間に間隙が形成される構成であるため、外壁に不陸があっても受圧部材を壁パネルもしくは外壁に干渉することなく設けることができる。つまり間隙が不陸を吸収する。また、その間隙があるため、地震等によって外壁が振動した場合、外壁の振動が壁パネルに直接伝わらず、これによって受圧部材が損傷を受けることが防がれるとともに、壁パネルへの振動の影響を抑えることができる。さらに上記間隙があるため、ある程度の撓みが壁パネルに生じて衝撃が吸収され、これにより壁パネルの損傷、変形、破壊等が抑えられる。

本発明は、前記受圧部材の少なくとも前記非接触面が衝撃吸収性材料で構成されている形態を含む。この形態によれば、壁パネルが受圧部材に当接するか、または、受圧部材が外壁に当接する際の衝撃が吸収され、壁パネルの損傷や変形が防止される。

本発明は、前記受圧部材は硬質材料で構成されている形態を含む。この場合の硬質材料は、金属、硬質樹脂、煉瓦やコンクリート、木材等を言う。この形態では、上記非接触面が外壁もしくは壁パネルに当接してからそれ以上の壁パネルの撓みの発生が確実に抑えられる。

本発明は、前記受圧部材は前記外壁側に下り勾配に設けられている形態を含む。この形態によれば、受圧部材に付着する水分は勾配にしたがって外壁側に流れ落ち、壁パネル側へ水分が流動しにくくなる。このため、屋内への漏水防止の効果が向上する。

本発明は、前記間隙、すなわち受圧部材が壁パネルに固定された形態では非接触面と外壁との間の間隙、受圧部材が外壁に固定された形態では非接触面と壁パネルとの間の間隙が、５〜３０ｍｍであることを特徴とする。当該間隙は狭すぎると、上記の外壁の不陸を吸収する作用が不十分となり、広すぎると壁パネルの撓みを招く。したがって、当該間隔は５〜３０ｍｍの範囲から選択されることが好ましい。なお、不陸は一般には１０ｍｍ前後の場合が多く、これに対応することを考慮すると当該間隔は実質的には１０〜２０ｍｍがより好ましい。

本発明によれば、壁パネルの上下の端部を固定して二重壁とする地下二重壁構造において、壁パネルの撓みを抑えることができるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る二重壁の構造を示す断面図である。 図１のII矢視図である。 一実施形態の二重壁構造を示す斜視図である。 壁パネルの接合構造を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る二重壁の構造を示す断面図である。 外壁に固定する受圧ブロックに溝を形成した形態を示す（ａ）側面図、（ｂ）上面図である。 受圧ブロックの側面視形状の別形態を示す図である。 非接触面が衝撃吸収材料で構成された受圧ブロックを示す図である。 外壁に接着剤で受圧ブロックを接着する際の工法例を示す正面図である。 図９に示した工法で受圧ブロックを外壁にランダムに配置した場合の二重壁の正面図である。 図９に示した工法で受圧ブロックが外壁に接着された状態を示す平面図である。

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〜図３は、土中に構築された躯体１０および躯体１０の内側の二重壁２によって地下空間（以下、屋内）１が形成された地下階を示している。躯体１０は、外壁１１、床スラブ１２、上階スラブ１３、柱１４を有している。図２に示すように、二重壁２は、複数の壁パネル２０が柱１４の間に立設され、隣接する壁パネル２０どうしが接合されて構成されている。二重壁２は、外壁１１との間に所定間隔（１５０〜２００ｍｍ程度）を空けて構築されている。

壁パネル２０は、床スラブ１２に形成された堰１２１の上に、壁パネル設置用のレール３０を介して立設されている。堰１２１と外壁１１との間に排水溝１５が形成されている。排水溝１５には外壁１１からしみ出した地下水等の水分が流れ、その水分は回収処理される。壁パネル２０と外壁１１との間に、本発明に係る受圧ブロック（受圧部材）７０が配設されている。

［１］壁パネルの構成
図４に示すように、壁パネル２０は、２枚の金属製の面材２１の間に芯材２２が挟まれた金属サンドイッチパネルで構成されている。面材２１は金属製の薄板であり、例えば、カラー鋼板、フッ素鋼板、塩ビ鋼板、ガルバリウム鋼板（登録商標）、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板等が用いられる。面材２１の厚さは、例えば０．２７〜１．２ｍｍ程度のものが用いられる。面材２１の少なくとも外面は、塗装により防カビおよび抗菌処理がなされていると好ましい。

芯材２２は、軽量の樹脂発泡体が一定厚さのパネル状に成形されたものが用いられるが、その中でも、断熱性を有するもの、または断熱性とともに不燃性を有するものが好適である。断熱性を有する材料としては、ポリスチレン樹脂等の樹脂の発泡体が用いられ、好ましくは、水分を吸収しにくいことにより高い断熱性を有するものがよい。また、断熱性とともに不燃性を有する材料としては、炭酸カルシウムやフェノール樹脂等の発泡体、硬質ポリイソシアヌレートフォーム等のポリウレタンフォーム等が好適である。

この種の芯材２２は、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤等の適宜な接着剤によって面材２１の内面に接着される。壁パネル２０の全体寸法としては、例えば、幅：９００ｍｍ程度、高さ：１８００〜５０００ｍｍ程度とされ、厚さは４０〜５０ｍｍ程度とされる。壁パネル２０は、１枚で堰１２１から上階スラブ１３にわたる高さを有するものが用いられる。

壁パネル２０どうしの接合は、接合端面の芯材２２に長手方向に沿って形成された溝状凹部２２１と凸条２２２の凹凸嵌合によってなされる。なお、柱１４に隣接する両端の壁パネル２０は、柱１４側の端面が平坦面に加工されたものが用いられる。

［２］受圧ブロック
図１に示すように、壁パネル２０における外壁１１に対向する背面（対向面）２０１には、複数の受圧ブロック７０が固定されている。この場合、図２に示すように幅方向中央に複数（この場合、３つ）の受圧ブロック７０が上下に分散して配置されている。なお、１枚の壁パネル２０に対して受圧ブロック７０を設ける数は任意であり、壁パネル２０のサイズ等に応じて適宜な数が選択される。受圧ブロック７０は、断面が平行四辺形を呈する角柱状のものであり、その長手方向が水平方向とほぼ平行になり、かつ、上面が外壁１１側に下り勾配に傾斜する状態に、壁パネル２０の背面２０１に固定される。受圧ブロック７０の固定は、壁パネル２０に対向させられる１つの面７１が接着剤８０により面材２１に接着され、必要に応じてさらに表面２０２側から壁パネル２０に通した取り付けねじ６４をねじ込むことによりなされる。接着剤８０としては、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤等が適宜に選択されて用いられる。

本実施形態では、受圧ブロック７０の断面形状の四辺が同寸である（正方形を歪めた形状）。このような断面形状の場合には、それら辺を形成する４面のいずれの面を壁パネル２０の背面２０１に合わせて固定しても同じ側面視形状が得られる。したがってそれら４面のいずれを固定面としてよく、固定面を選択する手間を要さない。その結果、施工性の向上が図られる。

壁パネル２０に固定された状態で、受圧ブロック７０の外壁１１側の面７２は外壁１１に接触しない非接触面となっている。すなわち面７２と外壁内面（対向面）１１１との間には間隙１６が空いている。この間隙１６は例えば５〜３０ｍｍ程度が好適とされ、１０〜２０ｍｍ程度がより好ましい。

受圧ブロック７０は、例えば全体が衝撃吸収性を有する材料で構成されている。当該材料としては、例えばある程度の剛性を有する樹脂やゴム等からなる弾性材料が用いられるが、この他に、上記壁パネル２０の芯材２２の材料として挙げられたポリスチレン樹脂等の樹脂の発泡体も用いることができる。

［３］二重壁の施工
以下、二重壁２の施工例を説明する。まず、堰１２１の上に置いたレール３０をアンカーねじ６１によって堰１２１に固定する。一方、上階スラブ１３に、断面Ｌ字状の上部固定アングル５０をアンカーねじ６２によって固定する。

次に、予め背面２０１に受圧ブロック７０を固定した壁パネル２０の下端部をレール３０内に嵌合し、背面２０１の上端部を上部固定アングル５０に当接させる。そして、壁パネル２０の上端部を取り付けねじ６３によって上部固定アングル５０に固定する。

続いて、上記のように固定した壁パネル２０の横に同様に壁パネル２０を立て込み、図４に示したように接合端部を接合させ、上部固定アングル５０に上端部を取り付けねじ６３で固定する作業を繰り返し行い、所定枚数の壁パネル２０を柱１４間に立て込む。以上で二重壁２が構築される。なお、排水溝１５の点検ならびに換気を行うために、隣接する２本の柱１４の間の複数の壁パネル２０に対し点検口（不図示）を一対の状態で設けると好ましい。

［４］二重壁の構造とその効果
本実施形態の二重壁２は、複数の壁パネル２０によって外壁１１の内側に構成され、壁パネル２０のさらに内側が屋内１となる。本実施形態では、壁パネル２０を押すなどして壁パネル２０に対し屋内１側から外壁１１側に荷重がかかって壁パネル２０が外壁１１側に撓む状況が生じた場合、受圧ブロック７０と外壁１１との間の間隙１６の分だけ壁パネル２０は動いて面７２が外壁内面１１１に当接し、壁パネル２０と外壁１１との間に受圧ブロック７０が挟まった状態となる。この受圧ブロック７０により壁パネル２０の外壁１１側への動きは阻止され、従来のように壁パネル２０を胴縁に固定しない構造であっても壁パネル２０の撓みが抑えられる。撓みを抑える観点から壁パネル２０は高さが高く撓みやすいものにおいて特に有効であり、２ｍ以上、あるいは２．５ｍ以上の高さを有する壁パネル２０において特に有効である。

また、本発明では、受圧ブロック７０と外壁１１との間に間隙１６を形成するため、外壁内面１１１に不陸があっても受圧ブロック７０を外壁１１に干渉することなく設けることができる。つまり間隙１６が不陸を吸収する作用をなす。間隙１６が狭すぎると外壁内面１１１の不陸を吸収する作用が不十分となり、広すぎると壁パネル２０の撓みを招くことから、間隙１６は５〜３０ｍｍ程度が好ましく、１０〜２０ｍｍ程度がより好ましい。また、間隙１６が形成されているため、地震等によって外壁１１が振動した場合、外壁１１の振動が壁パネル２０に直接伝わらない。その結果、受圧ブロック７０が損傷を受けることが防がれるとともに、外壁１１の振動が壁パネル２０に影響することを抑えることができる。また、間隙１６があるため、壁パネル２０にある程度の撓みが生じて壁パネル２０への衝撃が吸収され、これにより壁パネル２０の損傷、変形、破壊等が抑えられる。例えば地下駐車場に本実施形態の二重壁２を適用した場合、車両が二重壁２に接触したり衝突したりすることが想定されるが、その際には壁パネル２０にある程度の撓みが生じることで衝撃が吸収され、壁パネル２０の損傷が抑えられるか、あるいは損傷の程度が軽度で済む。

また、受圧ブロック７０は衝撃吸収性材料で構成されているため、受圧ブロック７０が外壁１１に当接した際の衝撃が壁パネル２０に直接伝わらず吸収される。その結果、壁パネル２０の損傷や変形が防止される。また、受圧ブロック７０は外壁１１側に下り勾配に傾斜しているため、受圧ブロック７０に付着する水分は勾配にしたがって外壁１１側に流れ落ち、壁パネル２０側へ水分が流動しない。このため、屋内１への漏水防止の効果が向上する。

また、外壁内面１１１は地下水の漏水や結露等の水分の影響でコンクリートの白華現象（エフロレッセンス）が起こりやすいが、外壁内面１１１は二重壁２によって屋内１側から見えないため白華や水のシミ等が見えず、美観性が保たれる。また、壁パネル２０を屋内１の内壁の仕上げ材として構成することができる。

また、外壁内面１１１にカビ等が発生しても、二重壁２によって直接的にカビの影響を受けることが抑えられる。また、壁パネル２０の芯材２２およびレール３０に、断熱性を有する材料を用いた場合には壁パネル２０に結露が生じにくいという利点が得られ、不燃性を有する材料を用いた場合には不燃性の向上が図られる。さらに壁パネル２０は面材２１が金属製であり耐久性が高いため、二重壁２も高い耐久性が得られる。

［５］他の実施形態
［５−１］受圧ブロックを外壁に固定する形態
本発明は、上記実施形態のように受圧ブロック７０が壁パネル２０に固定されている形態に代えて、図５に示すように受圧ブロック７０が外壁１１に固定されている形態も含む。この形態では、受圧ブロック７０の面７２が接着剤８０によって外壁内面１１１に固定されている。受圧ブロック７０の壁パネル２０側の面７１が壁パネル２０に接触しない非接触面となっており、その面７１と壁パネル２０の背面２０１との間に間隙１６が空いている。受圧ブロック７０は上記実施形態と同様に外壁１１側に下り勾配に傾斜している。

この実施形態では、壁パネル２０に対し屋内１側から外壁１１側に荷重がかかって壁パネル２０が外壁１１側に撓む状況が生じた場合、受圧ブロック７０と壁パネル２０との間の間隙１６の分だけ壁パネル２０は動いて壁パネル２０の背面２０１が受圧ブロック７０の面７１に当接し、壁パネル２０と外壁１１との間に受圧ブロック７０が挟まった状態となる。この受圧ブロック７０により壁パネル２０の内側への動きは阻止され、撓みが抑えられる。この実施形態では、受圧ブロック７０と壁パネル２０との間の間隙１６により、外壁内面１１１の不陸を吸収する作用を上記実施形態と同様に得られる。

なお、受圧ブロック７０の外壁１１への固定は接着剤８０による接着のみでもよいが、例えば面７１から受圧ブロック７０を貫通させたねじを外壁１１にねじ込むといったねじによる固定手段を追加してもよい。

また、受圧ブロック７０を外壁１１に固定する形態では、図６に示すように外壁１１への固定面である面７２に上下方向に延びる溝７３を形成してもよい。この場合、受圧ブロック７０の上面を外壁１１側に流れる水分が溝７３に入り、溝７３内を通って排水溝１５に落下する。なお、受圧ブロック７０は上記したようにいずれの面も固定面となり得るため、図６に示すように４面全周にわたり溝７３を形成しておくとよい。溝７３の数は任意であり、必要に応じて適宜な数が形成される。溝７３により水分を円滑に排水溝１５に導くことができ、また、受圧ブロック７０と外壁１１との境界で形成される溝状部分に水分が貯留することを抑えることができる。

［５−２］受圧ブロックの形状
図７は、受圧ブロック７０の側面視形状の他の例を示している。同図（ａ）、（ｂ）のように少なくとも上面が外壁１１側（図７で左側）に下り勾配に傾斜している形状であれば、上記のように屋内１への漏水防止効果を向上させることができる。なお、本発明はこのように勾配している形態には限定されず、図７（ｃ）に示すように上面が水平で勾配がないものであってもよいが、逆に壁パネル２０側に下り勾配に傾斜している形態は好ましくない。

［５−３］衝撃吸収性について
壁パネル２０を保護する観点から、上記実施形態では受圧ブロック７０の全体を衝撃吸収性材料で構成しているが、少なくとも上記非接触面が衝撃吸収性材料で構成されていればよい。すなわち、受圧ブロック７０が壁パネル２０に固定される場合（図１）には、外壁１１側の面７２を衝撃吸収性材料で構成し、受圧ブロック７０が外壁１１に固定される場合（図５）には、壁パネル２０側の面７１を衝撃吸収性材料で構成する。非接触面のみを衝撃吸収性材料で構成する場合、受圧ブロック７０自体は金属や樹脂等の硬質材料で形成したものでよく、図８に示すように、ゴム等の柔軟性を有する衝撃吸収性材料９０を接着剤で接着するなどして非接触面を構成する。

［５−４］受圧ブロックの配置
１枚の壁パネル２０に対して受圧ブロック７０を設ける数およびその配置は任意であり、壁パネル２０の形状や大きさ等に応じて適宜に設定される。また、受圧ブロック７０の形状も任意であり、壁パネル２０からの荷重を受けて撓みを抑えることが可能であれば、いかなる形状であってよい。

［５−５］外壁への受圧ブロックの固定
図５に示したように外壁１１に受圧ブロック７０を固定する場合には、図９に示すように、団子状に形成した接着剤８０を外壁内面１１１に点在する状態に塗りつけ、これら接着剤８０に受圧ブロック７０を接着させる工法を採用することができる。接着剤８０は、ウレタン系、ポリウレタン系あるいはエポキシ系の接着剤が用いられるが、これら接着剤に代えてシリコーン系のシーリング剤も接着剤８０として用いることができる。この工法では、受圧ブロック７０の配置は壁パネル２０に対応することなくランダムに行うことができ、このため、細かい寸法出しを必要としないため施工性がよいという利点がある。図１０は、そのようにランダムに配置した受圧ブロック７０が壁パネル２０の内側に設けられた二重壁２を示している。団子状の接着剤８０にある程度の厚みがある場合には、図１１に示すようにその厚みによって受圧ブロック７０と外壁内面１１１との間に隙間１９が空き、上記溝７３以外に、この隙間１９からも水分を落下させることができる。この隙間１９から水分を十分に落下させることができれば、溝７３の形成を省略することができる。

［５−６］受圧ブロックの材質
上記実施形態では、受圧ブロック７０は全体が衝撃吸収性を有する材料で構成されたものであるが、本発明では、受圧ブロック７０は、金属、硬質樹脂、煉瓦やコンクリート、木材等の硬質材料で構成されている形態を含む。受圧ブロック７０がこのような硬質材料で構成されている場合には、上記非接触面（７１、７２）が外壁１１もしくは壁パネル２０に当接してからそれ以上の壁パネル２０の撓みの発生が確実に抑えられるという作用が得られる。

本発明は、地下二重壁に利用可能である。

２…二重壁
１１…外壁
１１１…外壁内面（対向面）
１６…間隙
２０…壁パネル
２０１…壁パネルの背面（対向面）
７０…受圧ブロック（受圧部材）
７１…壁パネル側の面（非接触面）
７２…外壁側の面（非接触面）
９０…衝撃吸収性材料

Claims (5)

1. 地下外壁の内側に立設される壁パネルと、
   前記外壁と前記壁パネルの互いの対向面のうちの一方に固定され、他方には固定されず該他方との間に間隙が空けられた非接触面を有する受圧部材と、
   を備えることを特徴とする地下二重壁構造。
2. 前記受圧部材の少なくとも前記非接触面が衝撃吸収性材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の地下二重壁構造。
3. 前記受圧部材は硬質材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の地下二重壁構造。
4. 前記受圧部材は前記外壁側に下り勾配に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の地下二重壁構造。
5. 前記間隙が５〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の地下二重壁構造。

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