JP2020056230A - 平板状建築部材 - Google Patents

Abstract

【課題】平板状建築部材の裏面が膨れ上がることにより平板状建築部材が浮き上がる虞を低減できる平板状建築部材を提供する。【解決手段】本発明による平板状建築部材１は、金属板を素材とする表基材と、表基材の裏側に配置された裏基材３と、表基材と裏基材との間に充填された芯材とを備え、裏基材３は、金属箔により構成されており、裏基材３には、複数の孔３０が穿たれている。一実施の形態に係る平板状建築部材１では、複数の孔３０が裏基材３の全領域に設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、金属板を素材とする表基材と、表基材の裏側に配置された裏基材と、表基材と裏基材との間に充填された芯材とを有する平板状建築部材に関する。

従来用いられていたこの種の平板状建築部材としては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、平板状建築部材は、金属板を素材とする表基材と、表基材の裏側に配置された裏基材と、表基材と裏基材との間に充填された芯材とを有している。

特許第５８６４０１５号公報

上記のような従来の平板状建築部材において、裏基材を金属箔により構成した場合、以下のような課題が生じることが分かった。すなわち、裏基材が金属箔により構成されている平板状建築部材を屋外暴露試験に供したところ、平板状建築部材の裏面が膨れ上がることにより、平板状建築部材を緊結した緊結面から平板状建築部材が浮き上がった。平板状建築部材の浮き上がりは、特に平板状建築部材を屋根材として使用する場合に平板状建築部材の耐風圧性能を悪化させる。また、平板状建築部材の浮き上がりは、平板状建築部材を屋根材以外の用途に使用する場合でも平板状建築部材を含む施工物の意匠を悪化させる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、平板状建築部材の裏面が膨れ上がることにより平板状建築部材が浮き上がる虞を低減できる平板状建築部材を提供することである。

本発明に係る平板状建築部材は、金属板を素材とする表基材と、表基材の裏側に配置された裏基材と、表基材と裏基材との間に充填された芯材とを備え、裏基材は、金属箔により構成されており、裏基材には、複数の孔が穿たれている。

本発明の平板状建築部材によれば、金属箔により構成された裏基材に複数の孔が穿たれているので、平板状建築部材の裏面が膨れ上がることにより平板状建築部材が浮き上がる虞を低減できる。

本発明の実施の形態１による平板状建築部材を示す正面図である。 図１の平板状建築部材を示す背面図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う平板状建築部材の断面図である。 図１の平板状建築部材１を用いた屋根葺き構造を示す平面図である。 図４において互いに重なる２つの平板状建築部材を示す側面図である。 本発明の実施の形態２による平板状建築部材を示す背面図である。 本発明の実施の形態３による平板状建築部材を示す背面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による平板状建築部材１を示す正面図であり、図２は図１の平板状建築部材１を示す背面図であり、図３は図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う平板状建築部材１の断面図である。

図１〜図３に示す平板状建築部材１は、他の平板状建築部材１とともに屋根下地の上に配置される屋根材、又は他の平板状建築部材１とともに壁下地の上に配置される壁面材として使用できる部材である。屋根下地は、家屋等の建物の上部において鉛直方向に対して傾斜して延在された下地材である。壁下地は、家屋等の建物の側面において鉛直方向に延在された下地材である。平板状建築部材１は、屋根材及び壁面材以外の用途に使用してもよい。

本実施の形態１では、平板状建築部材１を屋根材として使用する態様にて各構成を説明する。本実施の形態の平板状建築部材１は、全体として長手方向１Ｌ及び短手方向１Ｓを有する矩形状とされており、長手方向１Ｌが屋根の軒と平行な方向に延在され、短手方向１Ｓが屋根の軒棟方向に延在されるように適合されている。本実施の形態１の平板状建築部材１では、長手方向１Ｌが平板状建築部材１の幅方向を構成し、短手方向１Ｓが平板状建築部材１の奥行方向を構成する。なお、平板状建築部材１が壁面材として使用される場合、平板状建築部材１は、長手方向１Ｌが水平方向に延在され、短手方向１Ｓが鉛直方向に延在されることができる。

図３に特に表れているように、平板状建築部材１は、表基材２、裏基材３及び芯材４を有している。

表基材２は、金属板を素材とするものであり、平板状建築部材１が屋根下地の上に配置された際に屋根の外面に表れる部材である。表基材２には、天板部２１及び周壁部２２を有する箱形の本体部２０が設けられている。

表基材２の素材である金属板としては、例えば０．２ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下の厚みの金属板等を使用することができる。また、この金属板としては、溶融Ｚｎ系めっき鋼板、溶融Ａｌめっき鋼板、溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、ステンレス鋼板、Ａｌ板、Ｔｉ板、塗装溶融Ｚｎ系めっき鋼板、塗装溶融Ａｌめっき鋼板、塗装溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、塗装溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、塗装ステンレス鋼板、塗装Ａｌ板又は塗装Ｔｉ板を用いることができる。

裏基材３は、本体部２０の開口を塞ぐように表基材２の裏側に配置された部材である。本実施の形態１の裏基材３は、金属箔により構成されている。金属箔は、後述の芯材４の膨張により変形が生じる程度の強度を有する薄い金属シートである。裏基材３を構成する金属箔としては、例えば０．０１ｍｍ以上かつ０．２ｍｍ以下等の厚みの金属シートを使用することができる。また、この金属箔としては、例えばアルミ箔、ステンレス鋼箔、Ｔｉ箔、錫箔、ニッケル箔、モリブデン箔又は貴金属箔等を使用することができる。金属箔自体は、通気性を有しない。

芯材４は、例えば発泡樹脂等により構成されるものであり、表基材２の本体部２０と裏基材３との間に充填されている。芯材４の素材としては、特に制限が無く、ウレタン、フェノール又はヌレート樹脂等を用いることができる。芯材４は、表基材２の本体部２０内に樹脂を注入するとともに本体部２０の開口を塞ぐように裏基材３を配置した後に、樹脂を発泡させることにより形成され得る。

図１に特に表れているように、本体部２０の天板部２１には、複数の打込表示部２３、一対の縁表示部２４及び複数の軒方向表示部２５が設けられている。

打込表示部２３は、例えば釘又はビス等の緊結部材を平板状建築部材１に打ち込む位置を表すための構成であり、長手方向１Ｌに沿って互いに離間して配置されている。本実施の形態の打込表示部２３は、平面視円形の凹部により構成されている。しかしながら、打込表示部２３は、例えば凸部、開口又は印刷若しくは刻設された記号等、緊結部材の打込み位置を作業者が視覚的又は触覚的に認識できる他の態様を採ることもできる。

縁表示部２４は、短手方向１Ｓに係る天板部２１の中間位置で長手方向１Ｌに係る天板部２１の両縁に配置されている。軒方向表示部２５は、短手方向１Ｓに係る天板部２１の中間位置で長手方向１Ｌに延びる直線状で互いに離間して配置されている。これら縁表示部２４及び軒方向表示部２５は、屋根下地の上に平板状建築部材１を配置する際に平板状建築部材１の位置決めに利用できる。本実施の形態の縁表示部２４及び軒方向表示部２５は、凸部により構成されている。しかしながら、縁表示部２４及び軒方向表示部２５は、例えば凹部又は印刷若しくは刻設された記号等、作業者が表示を視覚的又は触覚的に認識できる他の態様を採ることもできる。

図２に特に表れているように、裏基材３には、複数の孔３０が穿たれている。本実施の形態の孔３０は、裏基材３の全領域に穿たれている。裏基材３の全領域に孔３０が穿たれているとは、例えば裏基材３の全体を同じ面積の１００個の領域に区分した際に、９０個以上の領域に少なくとも１つの孔３０が穿たれている等と理解することができる。孔３０は、表基材２の本体部２０と裏基材３との間に芯材４を充填した後に、裏基材３に穿孔加工を施すことで形成することができる。穿孔加工は、例えばニードルを裏基材３に刺す等により実施することができる。孔３０からの芯材４の漏れを防止するための手段又は孔３０から漏れた芯材４を除去する手段を採れば、表基材２の本体部２０と裏基材３との間に芯材４を充填する前に裏基材３に孔３０を設けてもよい。

孔３０は、１ｍ²あたりの開口面積が０．００００２６５ｍ²以上かつ０．０５６８ｍ²以下となるように設けられていることが好ましい。１ｍ²あたりの開口面積が０．００００２６５ｍ²以上となるように孔３０が穿たれていることで、浮き上がる虞を低減することができる。また、１ｍ²あたりの開口面積が０．０５６８ｍ²以下となるように孔３０が穿たれていることで、裏基材３の剛性を担保することができる。より確実に浮き上がる虞を低減できるとともに、裏基材３の剛性を担保できるようにするために、１ｍ²あたりの開口面積が０．００００６３８ｍ²以上かつ０．０１４２ｍ²以下となるように孔３０が穿たれていることがさらに好ましい。

各孔３０の間隔は、１０ｍｍ以上かつ６０ｍｍ以下であることが好ましい。各孔３０の間隔が１０ｍｍ以上であることで、裏基材３の剛性を担保できる。また、各孔３０の間隔が６０ｍｍ以下であることで、浮き上がる虞を低減できる。より確実に裏基材３の剛性を担保できるとともに、浮き上がる虞を低減できるようにするために、各孔３０の間隔は、２０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

各孔３０の直径は、０．５ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であることが好ましい。各孔３０の直径が０．５ｍｍ以上であることで、浮き上がる虞を低減できる。また、各孔３０の直径が３ｍｍ以下であることで、裏基材３の剛性を担保できる。より確実に浮き上がる虞を低減できるとともに、裏基材３の剛性を担保できるようにするために、各孔３０の直径が２０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

本実施の形態の裏基材３の全面積は０．３７６ｍ²（＝長手幅９０８ｍｍ×短手幅４１４ｍｍ）であり、直径が１ｍｍの孔３０が長手方向１Ｌ及び短手方向１Ｓに関して４０ｍｍ間隔で穿たれている。１ｍ²あたりの開口面積は０．０００１７３ｍ²である。なお、図２における孔３０の記載は説明のため簡略化されている。

次に、図４は図１の平板状建築部材１を用いた屋根葺き構造を示す平面図であり、図５は図４において互いに重なる２つの平板状建築部材１を示す側面図である。図４に示すように、図１の平板状建築部材１は、屋根の軒方向５に関して、互いの側端を突合わせながら屋根下地の上に並べて配置されている。各平板状建築部材１は、長手方向１Ｌが軒方向５に沿い、短手方向１Ｓが軒棟方向６に沿うように屋根下地の上に配置される。このとき、各平板状建築部材１の縁表示部２４が互いに突き合わされることにより、軒棟方向６に関する平板状建築部材１の位置合わせが行われる。平板状建築部材１を屋根下地の上に配置した後に、例えば釘又はビス等の緊結部材７が打込表示部２３（図１参照）を目安に各平板状建築部材１に打ち込まれていることで、各平板状建築部材１が屋根下地に緊結されている。屋根下地は、各平板状建築部材１の緊結面を構成する。

また、軒棟方向６に関して、軒側（図４中下側）の平板状建築部材１（１０）の上に棟側（図４中上側）の平板状建築部材１（１１）の一部を重ねながら各平板状建築部材１を屋根下地の上に配置する。このとき、棟側の平板状建築部材１の縁表示部２４を軒側の平板状建築部材１（１０）の棟側端に合わせるとともに、棟側の平板状建築部材１の軒側端部を軒側の平板状建築部材１（１０）の軒方向表示部２５に合わせることで、軒側の平板状建築部材１（１０）に対する棟側の平板状建築部材１（１１）の位置合わせが行われる。また、打込表示部２３（図１参照）を目安に棟側の平板状建築部材１（１１）に緊結部材７が打ち込まれていることで、棟側の平板状建築部材１（１１）が屋根下地に緊結されている。棟側の平板状建築部材１（１１）に打ち込まれる緊結部材７は、軒側の平板状建築部材１（１０）を貫通してもよい。棟側の平板状建築部材１（１１）に関しては、軒側の平板状建築部材１（１０）及び屋根下地が緊結面を構成する。

次に、複数の孔３０が裏基材３に穿たれていることによる作用について説明する。平板状建築部材１は、屋外で日光及び雨水等に曝されるものである。裏基材３が金属箔により構成されている平板状建築部材１を屋外暴露試験に供したところ、平板状建築部材１の裏面が膨れ上がることにより、平板状建築部材１を緊結した緊結面から平板状建築部材１が浮き上がった。換言すると、平板状建築部材１と緊結面との間に隙間が生じた。平板状建築部材１の浮き上がりは、特に平板状建築部材を屋根材として使用する場合に平板状建築部材１の耐風圧性能を悪化させる。これは、この隙間に風が入り込むことにより、平板状建築部材１を浮き上げようとする力が平板状建築部材１に作用し、その力により平板状建築部材１が折り曲げられることがあるためである。また、平板状建築部材１の浮き上がりは、平板状建築部材１を屋根材以外の用途に使用する場合でも平板状建築部材１を含む施工物の意匠を悪化させる。

平板状建築部材１の裏面が膨れ上がる理由としては、例えば以下の２つの理由が考えられる。

まず、上述のように、表基材２の本体部２０と裏基材３との間で樹脂が発泡されることにより芯材４が形成される。本体部２０の外周部では、発泡樹脂が粗大となっており、裏基材３と芯材４との間に隙間が生じやすい。日光及び雨水等への暴露により平板状建築部材１の各部が熱拡張及び収縮を繰り返すことで、裏基材３と芯材４との間の隙間が広がり、その隙間に芯材４から漏れ出るガスが溜まることがある。このようにガスが溜まることにより、平板状建築部材１の裏面が膨れ上がると考えられる。

また、平板状建築部材１の外周部には例えば雨水及び結露水等の水分が僅かながら侵入することがある。水分と芯材４が反応することによりガスが発生する。このようにガスが発生することにより、平板状建築部材１の裏面が膨れ上がると考えられる。

これらの理由は排他的関係ではない。すなわち、これらの理由のいずれか１つ又は両方により平板状建築部材１の裏面が膨れ上がると考えられる。また、他の理由により平板状建築部材１の裏面が膨れ上がることも考えられる。

本実施の形態１の平板状建築部材１では、金属箔により構成された裏基材３に複数の孔３０が穿たれている。このため、平板状建築部材１の内部でガスが発生したとしても、そのガスを孔３０から平板状建築部材１の外部に逃がすことができる。これにより、平板状建築部材１の裏面が膨れ上がることにより平板状建築部材１が浮き上がる虞を低減できる。

また、裏基材３の全領域に複数の孔３０が穿たれているので、平板状建築部材１のいずれの位置でガスが発生したとしても、そのガスを孔３０から平板状建築部材１の外部に逃がすことができる。これにより、平板状建築部材１の裏面が膨れ上がることにより平板状建築部材１が浮き上がる虞を低減できる。

さらに、複数の孔３０は、直径が０．５ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であり、間隔が１０ｍｍ以上かつ６０ｍｍ以下であり、開口面積が０．００００２６５ｍ²以上かつ０．０５６８ｍ²以下であるので、浮き上がる虞を低減できるとともに、裏基材３の剛性を担保できる。

実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２による平板状建築部材１を示す背面図である。図６に示すように、裏基材３には、中央領域３００と外周領域３０１とが設けられている。

中央領域３００は、長手方向１Ｌ（幅方向）及び短手方向１Ｓ（奥行方向）に係る中央に設けられた領域である。中央領域３００は、打込表示部２３の裏側の位置を含むように画定することができる。すなわち、中央領域３００は、平板状建築部材１への緊結部材７（図４参照）の打ち込み位置を含むように画定することができる。長手方向１Ｌに係る中央領域３００の幅は、長手方向１Ｌに係る平板状建築部材１の全幅の２０％以上かつ９５％以下とすることができる。短手方向１Ｓに係る中央領域３００の幅は、短手方向１Ｓに係る平板状建築部材１の全幅の１０％以上かつ４０％以下とすることができる。

外周領域３０１は、中央領域３００の周囲に設けられた領域である。本実施の形態２の外周領域３０１は、長手方向１Ｌに係る中央領域３００の両側及び短手方向１Ｓに係る中央領域３００の両側に設けられている。

本実施の形態２の平板状建築部材１では、外周領域３０１に複数の孔３０が穿たれている。上述のように平板状建築部材１の裏面を膨れ上がらせるガスは外周領域３０１において溜まりやすいか又は発生しやすいと考えられる。外周領域３０１に複数の孔３０が穿たれていることで、外周領域３０１で発生したガスを孔３０から平板状建築部材１の外部に逃がすことができ、平板状建築部材１の裏面が膨れ上がることにより平板状建築部材１が浮き上がる虞をより確実に低減できる。

また、本実施の形態２の平板状建築部材１では、中央領域３００に孔３０が穿たれていない。上述のように中央領域３００には緊結部材７が打ち込まれることが想定される。中央領域３００に孔３０が穿たれていないことで、中央領域３００における裏基材３の強度を確保でき、平板状建築部材１全体としての強度を向上できる。また、中央領域３００に穿たれた孔３０から平板状建築部材１の内部に水分が侵入することを防止できる。

その他の構成は、実施の形態１の構成と同様である。

実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３による平板状建築部材１を示す背面図である。図７に示すように、裏基材３には、中央領域３００と外周領域３０１とが設けられている。外周領域３０１には、短手方向１Ｓ（奥行方向）に係る一端側に位置する奥側領域３０１ａと、短手方向１Ｓに係る他端側に位置する手前側領域３０１ｂとが含まれている。本実施の形態３の平板状建築部材１は、奥側領域３０１ａが屋根の棟側に位置し、手前側領域３０１ｂが屋根の軒側に位置するように適合されている。

短手方向１Ｓに係る手前側領域３０１ｂの奥側の境界線は、軒方向表示部２５の裏側の位置とすることができる。換言すると、奥側領域３０１ａと手前側領域３０１ｂとの境界は、平板状建築部材１が屋根下地の上に配置される際に棟側の平板状建築部材１の軒側端部が位置すると想定される線に沿って設けることができる。奥側領域３０１ａの表側には棟側の平板状建築部材１が重ねられ、手前側領域３０１ｂの表側は棟側の平板状建築部材１の軒側端部よりも軒側で外側に露出される。

また、短手方向１Ｓに係る手前側領域３０１ｂの奥側の境界線は、短手方向１Ｓに係る平板状建築部材１の幅の中央位置としてもよい。このような境界であっても、手前側領域３０１ｂの表側の大部分が棟側の平板状建築部材１の軒側端部よりも軒側で外側に暴露されることが想定される。

さらに、短手方向１Ｓに係る手前側領域３０１ｂの奥側の境界線は、平板状建築部材１の軒側端部から、短手方向１Ｓに係る平板状建築部材１の幅の例えば３０％等の５０％よりも小さな割合の距離の領域とすることもできる。すなわち、短手方向１Ｓに係る手前側領域３０１ｂの幅が小さくても、手前側領域３０１ｂが平板状建築部材１の軒側端部の裏側を含む領域であればよい考えることもできる。

本実施の形態３の平板状建築部材１では、手前側領域３０１ｂに複数の孔３０が穿たれている。手前側領域３０１ｂの裏側の少なくとも１部は棟側の平板状建築部材１の軒側端部よりも軒側で外側に露出されることが想定される。このような位置に孔３０が穿たれていることで、このような位置で平板状建築部材１の裏面が膨れ上がることによる平板状建築部材１の浮き上がりを防止できる。これにより、平板状建築部材１の耐風圧性能の低下を抑えることができる。

また、本実施の形態３の平板状建築部材１では、奥側領域３０１ａに孔３０が穿たれていない。奥側領域３０１ａに穿たれた孔３０から平板状建築部材１の内部に水分が侵入することを防止できる。奥側領域３０１ａの表側には棟側の平板状建築部材１が重ねられるため、仮に奥側領域３０１ａにおいて平板状建築部材１の裏面が膨れ上がっても平板状建築部材１の浮き上がりは生じにくいと考えられる。

その他の構成は、実施の形態１，２と同様である。

１ 平板状建築部材
１Ｌ 長手方向（幅方向）
１Ｓ 短手方向（奥行方向）
２ 表基材
３０ 孔
３００ 中央領域
３０１ 外周領域
３０１ａ 奥側領域
３０１ｂ 手前側領域
３ 裏基材
４ 芯材

Claims (7)

1. 金属板を素材とする表基材と、
   前記表基材の裏側に配置された裏基材と、
   前記表基材と前記裏基材との間に充填された芯材と
   を備え、
   前記裏基材は、金属箔により構成されており、
   前記裏基材には、複数の孔が穿たれている、
   平板状建築部材。
2. 前記複数の孔は、前記裏基材の全領域に設けられている、
   請求項１記載の平板状建築部材。
3. 前記裏基材には、幅方向及び奥行方向に係る中央に設けられた中央領域と、前記中央領域の周囲に設けられた外周領域とが設けられており、
   前記複数の孔は、前記外周領域に穿たれている、
   請求項１記載の平板状建築部材。
4. 前記複数の孔は、前記中央領域には穿たれていない、
   請求項３記載の平板状建築部材。
5. 前記外周領域には、前記奥行方向に係る一端側に位置する奥側領域と、前記奥行方向に係る他端側に位置する手前側領域とが含まれており、
   前記複数の孔は、前記手前側領域に穿たれている、
   請求項３又は請求項４に記載の平板状建築部材。
6. 前記複数の孔は、前記奥側領域に穿たれていない、
   請求項５記載の平板状建築部材。
7. 前記複数の孔は、直径が０．５ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であり、間隔が１０ｍｍ以上かつ６０ｍｍ以下であり、開口面積が０．００００２６５ｍ²以上かつ０．０５６８ｍ²以下である、
   請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の平板状建築部材。

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