JP2024030171A - 気密構造及び当該構造を備えた建物 - Google Patents

Abstract

【課題】施工者の技量に依存せず気密を確保できる気密構造及び建物を提供する。【解決手段】気密構造は、角型の管状であり、管壁を１１貫通する第一貫通孔１０が形成され第一部材１と、板部２１を有し、板部２１を貫通する第二貫通孔２０が形成された第二部材２と、第二貫通孔２に嵌め込まれる栓部材３と、を備え、板部２１は、管壁１１に沿わせた状態で、管壁１１に当接しており、第二貫通孔２０は、管壁１１に対して垂直な方向視において、第一貫通孔１０と重複しており、栓部材３は、第二貫通孔２０を介して第一貫通孔１０に嵌め込まれている。【選択図】図１

Description

本発明は、気密構造及び当該構造を備えた建物に関する。

特許文献１には、気密断熱建築工法が開示されている。この気密断熱建築工法では、構造用合板と壁面用断熱材とのような部材同士の当接部に気密テープを貼着することで気密性を維持したり、パッキンを介して構造用合板と床面用断熱材とのような部材同士を当接させることで気密性を保ったりしている。

特開２００４－１８３３１７号公報

特許文献１で開示されているような、気密テープによる気密施工における施工品質は、気密性の確保の点で施工者の技量に依存しやすく、安定した品質の確保ができない場合がある。また、発泡ウレタンによる気密施工を行うような場合も同様にその施工品質が施工者の技量に依存しやすく、安定した品質の確保ができない場合がある。そのため施工者の技量に依存せず気密を確保できる気密構造及び建物の提供が望まれる。

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、施工者の技量に依存せず気密を確保できる気密構造及び建物を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る気密構造は、
角型の管状であり、管壁を貫通する第一貫通孔が形成された第一部材と、
板部を有し、前記板部を貫通する第二貫通孔が形成された第二部材と、
前記第二貫通孔に嵌め込まれる栓部材と、を備え、
前記板部は、前記管壁に沿わせた状態で、前記管壁に当接しており、
前記第二貫通孔は、前記管壁に対して垂直な方向視において、前記第一貫通孔と重複しており、
前記栓部材は、前記第二貫通孔を介して前記第一貫通孔に嵌め込まれている。

本発明に係る気密構造は、更に、
前記栓部材は、
前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とに嵌め込まれる本体部と、
前記第一部材の管内に配置される返し部と、を有してもよい。

本発明に係る気密構造は、更に、
前記本体部は、前記第二貫通孔の側から前記返し部の側に向けて、徐々に、前記第二貫通孔の径方向において縮径してもよい。

本発明に係る気密構造は、更に、
前記返し部は、前記本体部における、前記前記返し部に対向する側の端部よりも、前記第二貫通孔の径方向において大きくてもよい。

本発明に係る気密構造は、更に、
前記返し部は、前記本体部に対向する側の端部から前記本体部と離間している側の端部に向けて、徐々に、前記第二貫通孔の径方向において縮径してもよい。

本発明に係る気密構造は、更に、
前記第二部材は、前記第一部材の延在方向に交差する断面の形状が角張ったＵ字形状であり、
前記Ｕ字形状における底部が前記板部であってもよい。

上記目的を達成するための本発明に係る建物は、
上記に記載の気密構造を備え、
前記第一部材を柱として用いている。

本発明によれば、施工者の技量に依存せず気密を確保できる気密構造及び建物を提供することができる。

本実施形態に係る気密構造の断面図である。 第一部材の正面図である。 第二部材の正面図である。 気密構造の正面図である。 栓部材の側面図である。 栓部材の背面図である。 従来の気密構造の断面図である。

図面に基づいて、本発明の実施形態に係る気密構造及び建物について説明する。

まず、本実施形態に係る気密構造及び建物の概要を説明する。

図１には、本実施形態に係る気密構造の断面図を示している。本実施形態に係る気密構造は、図１に示すように、角型の管状であり、管壁１１を貫通する第一貫通孔１０が形成された第一部材１と、板部２１を有し、板部２１を貫通する第二貫通孔２０が形成された第二部材２と、第二貫通孔２０に嵌め込まれる栓部材３と、を備えている。なお、図１は、本実施形態に係る気密構造における、第一部材１の延在方向に交差する断面図である。

板部２１は、管壁１１に沿わせた状態で、管壁１１に当接している。第二貫通孔２０は、管壁１１に対して垂直な方向視において、第一貫通孔１０と重複している。栓部材３は、第二貫通孔２０を介して第一貫通孔１０に嵌め込まれている。

本実施形態に係る建物は、上記の気密構造を有しており、第一部材１を柱として用いている。この建物では、上記の気密構造により、施工者の技量に依存せず気密を確保することができる。

以下の説明では、説明の便宜として、図１に示す位置関係において、第一部材１から見た第二部材２の側を、正面側又は正面と称する場合がある。また、第二部材２から見た第一部材１の側を、背面側又は背面と称する場合がある。

なお、本実施形態に係る建物は、鉄筋コンクリート造の基礎と、柱や梁などの骨組部材で構成された骨組架構と、壁や床などを形成するパネルとを有し、基礎に固定された上部構造体とで構成されてよい。骨組部材やパネルは、予め規格化（標準化）されたものとすることができる。この場合、骨組部材などを予め工場にて製造して建築現場に搬入し、建物を組み立てることができる。本実施形態に係る気密構造は、建物を新たに建築する際に、その一部として組み入れてもよいし、既存の建物に追加して構築してもよい。

以下、本実施形態に係る気密構造について詳述する。

図１、図２に示すように、第一部材１は、角型の管状で、長尺状の部材である。建物においては、柱として用いられる。第一部材１は、例えば、角型金属管のような、鉄や鉄合金の角管であってよい。なお、図２は、第一部材１の正面図である。

第一部材１は、４つの管壁１９（図１参照）を有する。これら管壁１９の内、少なくとも一つが、その壁面を貫通する第一貫通孔１０が形成された管壁１１である。図１では、第一部材１における正面側の管壁１９にのみ第一貫通孔１０が形成されて管壁１１となっている場合を例示しているが、管壁１１は、二つ以上の管壁１９であってもよい。管壁１１において、第一貫通孔１０は２個以上形成されてもよい（図２参照）。

第一貫通孔１０は、管壁１１に対して垂直な方向視（正面視）で、例えば円形状の貫通孔である。第一貫通孔１０は、管壁１１に対して垂直に貫通してよい。本実施形態では、第一貫通孔１０が、管壁１１に対して垂直に貫通している穴である場合を例示している。

図１、図３及び図４に示すように、第二部材２は、板部２１を有する長尺状の枠材である。板部２１には、その板面を貫通する第二貫通孔２０が形成されている。第二部材２は、例えば鉄や鉄合金で形成されてよい。図１、図４に示すように、板部２１は、第一部材１の管壁１１に沿わせた状態で、管壁１１に当接している。なお、図３は、第二部材２の正面図である。また、図４は、本実施形態に係る気密構造の正面図である。

図１に示すように、第二部材２は、例えば、第一部材１の延在方向に交差する断面の形状が角張ったＵ字形状とされてよい。この場合、図１、図３及び図４に示すように、第二部材２のＵ字形状における底部２７を板部２１としてよい。また、第二部材２のＵ字形状における２つの側部２８及び側部２９の少なくとも一方を板部２１とすることもできる。以下では、底部２７が板部２１である場合を例示して説明する。

第二部材２は、図１、図４に示すように、その延在方向（長手方向）を第一部材１の延在方向（長手方向）に沿わせて配置してよい。例えば、第二部材２は、第一部材１に対して平行に配置してよい。すなわち、第二部材２は、板部２１の延在方向を第一部材１の延在方向に対して平行に配置してよい。

第二部材２は、第一部材１に固定してもよいし、板部２１を管壁１１に沿わせた状態で第一部材１以外の建物の構造体に固定してもよい。

第二貫通孔２０は、図１、図３及び図４に示すように、板部２１に対して垂直な方向視（正面視）で、例えば円形状の貫通孔である。第二貫通孔２０は、板部２１に対して垂直に貫通してよい。本実施形態では、第二貫通孔２０が板部２１に対して垂直に貫通している穴である場合を例示している。

本実施形態では、第二貫通孔２０の直径は、第一貫通孔１０の直径と同じである。なお、第二貫通孔２０の直径は、第一貫通孔１０の直径と異なっていてもよいが、第二貫通孔２０の直径は、第一貫通孔１０の直径に対して９０％以上１１０％以下であることが好ましい。

第二貫通孔２０は、図１に示すように、第一部材１の管壁１１に対して垂直な方向視において、第一貫通孔１０と重複するように配置される。第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とは、いわゆるシノ穴であってよく、第一部材１と第二部材２との位置合わせをするために用いてよい。

第一部材１の管壁１１に対して垂直な方向視において、第二貫通孔２０と第一貫通孔１０とが重複する状態では、第二貫通孔２０の軸心又は中心と第一貫通孔１０の軸心又は中心とを重複させるとよい。以下では、第一部材１の管壁１１に対して垂直な方向視において第二貫通孔２０と第一貫通孔１０とが重複する状態、且つ、第二貫通孔２０の軸心と第一貫通孔１０の軸心とが重複している場合を例示して説明する。

図１に示すように、栓部材３は、第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とを塞ぐ栓である。栓部材３は、弾性のある樹脂材料、例えば、ブチル系のゴムやシリコン系のゴムで形成されるとよい。

栓部材３は、第二貫通孔２０に嵌め込まれている。これにより、栓部材３は、第二貫通孔２０を塞いでいる。

また、栓部材３は、第二貫通孔２０を介して第一貫通孔１０に嵌め込まれている。これにより、栓部材３は、第一貫通孔１０を塞いでいる。

栓部材３の延在方向に交差する断面の形状は、第一貫通孔１０や第二貫通孔２０の形状に合わせた（例えば相似する）形状としてよい。本実施形態では、図５、図６に示すように、栓部材３の延在方向に交差する栓部材３の断面の形状は円形状である。ここで、栓部材３の延在方向は、第二貫通孔２０の軸方向に沿う方向である。なお、図５及び図６はそれぞれ、この順に、栓部材３の側面図及び栓部材３の背面図である。

栓部材３は、図１、図５及び図６に示すように、本体部３１と、栓部材３の延在方向において本体部３１に隣接して連なる返し部３２とを有する。

本体部３１は、図１に示すように、第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに嵌め込まれる。これにより、本体部３１は、第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とを塞いでいる。本体部３１は、第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに嵌め込まれた状態では、その延在方向は、第一貫通孔１０の軸心及び第二貫通孔２０の軸心に沿った状態となる。

本体部３１は、図１、図５及び図６に示すように、第二貫通孔２０（図１参照）の側の端部３１ａから返し部３２に対向する側の端部３１ｂに向けて、徐々に、第二貫通孔２０の径方向（図１、図４参照）において縮径している。本実施形態において、本体部３１は、円錐の頂部を取り除いた円錐台に形成されている。これにより、第二貫通孔２０を介して本体部３１を第一貫通孔１０（図１参照）まで嵌め込む作業が容易になる。すなわち、栓部材３を第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに嵌め込む作業が容易になる。そのため、施工者の技量に依存せずに栓部材３を第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに取り付けることができるようになる。なお、本実施形態において、第二貫通孔２０の径方向は、板部２１（図１、図３及び図４参照）の面内方向と同じである。

端部３１ａは、第二貫通孔２０の直径よりもやや大きいことが好ましい（図１及び図４参照）。これにより、第二貫通孔２０をより気密に塞ぐことができる。

図１、図５及び図６に示すように、端部３１ｂは、第一貫通孔１０（図１参照）の直径よりもやや大きいことが好ましい。これにより、第一貫通孔１０をより気密に塞ぐことができる。

図１に示すように、返し部３２は第一部材１の管内に配置される。本実施形態では、返し部３２は、図１、図５及び図６に示すように、本体部３１における、返し部３２に対向する側の端部３１ｂよりも、第二貫通孔２０の径方向において大きくされている。これにより、図１に示すように、栓部材３が第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに嵌め込まれている状態において、返し部３２は、栓部材３が第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０から容易に抜け落ちる（第一部材１の外側に抜け落ちる）ことを防止することができる。

返し部３２は、図１、図５及び図６に示すように、本体部３１に対向する側の端部３２ａから本体部３１と離間している側の端部３２ｂに向けて、徐々に、第二貫通孔２０（図１参照）の径方向において縮径している。本実施形態において、返し部３２は、円錐の頂部を取り除いた円錐台に形成されている。これにより、図１に示すように、返し部３２を第二貫通孔２０から第一貫通孔１０を超えて第一部材１の管の内側まで嵌め込む作業が容易になる。すなわち、栓部材３を第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに嵌め込む作業が容易になる。そのため、施工者の技量に依存せずに栓部材３を第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに取り付けることができるようになる。

なお、本実施形態においては、返し部３２は、第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０の直径よりも第二貫通孔２０の径方向において大きい。これにより、上記の抜け落ちをより良く防止することができる。

本実施形態においては、端部３２ａが、第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０よりも、第二貫通孔２０の径方向においてやや大きいことが更に好ましい。これにより、上記の抜け落ちをより確実に防止することができる。また、端部３２ａによって、第一貫通孔１０を塞ぐことができる。これにより、栓部材３による第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とを塞ぐ効果がさらに高まる。

端部３２ｂは、第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０よりも、第二貫通孔２０の径方向において小さいことが好ましい。これにより、これにより、返し部３２を第二貫通孔２０から第一貫通孔１０を超えて第一部材１の管の内側まで嵌め込む作業がいっそう容易になる。

図４、図５に示すように、端部３２ｂは、本体部３１の端部３１ａよりも、第二貫通孔２０の径方向（図１、図４参照）において小さいことが好ましい。換言すると、端部３１ａは、端部３２ｂよりも、第二貫通孔２０の径方向において大きいことが好ましい。これにより、図１に示すように、返し部３２を第二貫通孔２０から第一貫通孔１０を超えて第一部材１の管の内側まで嵌め込む作業を容易としつつ、返返し部３２を第二貫通孔２０や第一貫通孔１０に押し込む力に比べて、端部３１ａを第二貫通孔２０や第一貫通孔１０に押し込む力を大きくすることがでる。そのため、本体部３１の端部３１ａが第二貫通孔２０を超えて第一貫通孔１０まで押し込まれたり、さらには、栓部材３が第一部材１の管の内側に脱落するまで端部３１ａを第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０に押し込んでしまったりする事故を防止することができる。なお、上述のごとく、端部３１ａが第二貫通孔２０の直径よりも大きい場合は、第二貫通孔２０をより気密に塞ぐことができるのみならず、これら事故をより確実に防止することができるようになる。

以下では、本実施形態に係る気密構造の効果について補足する。

図１から図３に示すような第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とが、例えばシノ穴のごとく、建物の建築作業中には穴が開口していることが必要であり、建築後は開口している必要が無いものである場合、第一部材１と第二部材２との位置合わせをした後には、第一貫通孔１０や第二貫通孔２０を開放（貫通）した状態としておく必要はない。

第一貫通孔１０が開放された状態であると、第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とを介した第一部材１（図１参照）の管内と建物内部（第一部材１の管の外部空間）との間の気体の通流が可能となり、例えば断熱性を確保するための気密性が低下する場合がある。そのため、建物の気密性を確保すべく、第一貫通孔１０は、建物の使用時には塞がれていることが好ましい。

建物内のキッチンなどでは、換気扇を使用する場合がある。特に最近の建物（例えば、戸建て住宅）にあっては、例えば常時換気装置が設置されている場合もある。そのため、建物内部がやや陰圧になる場合がある。このような場合、第一貫通孔１０が開放された状態であると、意図せぬ経路で外部の空気が建物内に流入するため好ましくない。例えば、暖房や冷房の空調に要するエネルギーの無駄を誘発することになる。

また、例えば冬場に建物の室内を暖房する場合には、室内が陽圧になる場合もある。このような場合、第一貫通孔１０が開放された状態であると、室内の温かい空気が室外、更には建物外に逃げてしまう原因となることもあるためやはり好ましくない。

従来は、図７に示すように、第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とを介した第一部材１の管内と建物内部（第一部材１の管の外部空間）との間の気体の通流を防ぐため、すなわち、建物の気密を保つため、例えば、第二貫通孔２０の板部２１における、第一部材１に対向する側とは反対側の面に気密テープのような薄い板状又はフィルム状の閉止材４を張り付けて、第二貫通孔２０を塞ぐようにする場合もあった。しかしこの場合、第一貫通孔１０を塞ぐことはできない。また、管壁１１と板部２１との間の微小な隙間を塞ぐことはできない。そのため、第一貫通孔１０と、管壁１１と板部２１との間の隙間とを介した気体の通流を防ぐことができない。

また、建築時に第一部材１の管壁１１に第二部材２の板部２１を当接させていることから、第一貫通孔１０を覆うようにして第一部材１の外側から気密テープなどを張り付けることも難しい。もちろん、第一貫通孔１０を覆うようにして第一部材１の内側から気密テープなどを張り付けることはいっそう難しい。また、第一部材１の管壁１１と第二部材２の板部２１との間の隙間は、第一部材１及び第二部材２に沿って長い距離に渡って存在する場合もあることから、たとえ厚みの薄いものであっても、この隙間を完全に塞ぐことは難しい。そのため、第一貫通孔１０と、管壁１１と板部２１との間の隙間とを介した空気の通流（流入又は漏洩）を防ぐことができない場合があり、それゆえ建物の気密を保つことができない場合があった。

しかし、図１に示すような本実施形態の気密構造においては、第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とを栓部材３で極めて簡単に塞ぐことができる。第一貫通孔１０を塞ぐことができれば、管壁１１と板部２１との間の隙間とを介した空気の通流も生じない。

また、栓部材３の第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とへの取り付けは、栓部材３を、返し部３２の側から、第二貫通孔２０及び第一貫通孔１０に押し込むだけの簡単な作業となっている。そのため、第一貫通孔１０を介した第一部材１の管内と建物内部との間の気体の通流を、施工者の技量に依存せず容易に防止することができるのである。

このように、本実施形態に係る気密構造は、栓部材３を第一貫通孔１０と第二貫通孔２０とに嵌め込む簡単な施工で構築できるため、気密テープを貼付したり、パッキンを挟み込んだり、発泡ウレタンを充填したりするような気密施工と比べて、簡単で施工性が高い。また、本実施形態に係る気密構造では、施工者の技量による施工誤差も生じにくく、気密構造や建物の品質安定を容易に実現することができる。また、本実施形態に係る気密構造は、このような簡単な施工で構築できるため、現場での施工手間を省略できるため好ましい。

以上のようにして、施工者の技量に依存せず気密を確保できる気密構造及び建物を提供することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、本体部３１が、第二貫通孔２０の側の端部３１ａから返し部３２に対向する側の端部３１ｂに向けて、徐々に、第二貫通孔２０の径方向において縮径している場合を説明したが、このような本体部３１の構造は必須ではない。例えば、本体部３１が直胴状であってもよい。

（２）上記実施形態では、返し部３２が、本体部３１に対向する側の端部３２ａから本体部３１と離間している側の端部３２ｂに向けて、徐々に、第二貫通孔２０の径方向において縮径している場合を説明したが、このような返し部３２の構造は必須ではない。例えば、返し部３２が直胴状であってもよい。

（３）上記実施形態では、栓部材３が、本体部３１と、栓部材３の延在方向において本体部３１に隣接して連なる返し部３２とを有する場合を説明したが、栓部材３はこれら二つの部分で構成されるものでなくてもよい。例えば、栓部材３は、一つの直胴状の部材であってもよい。

（４）上記実施形態では、板部２１に対して垂直な方向視における第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０の形状が円形状であり、また、栓部材３の延在方向に交差する栓部材３の断面の形状が円形状である場合を例示して説明した。しかし、板部２１に対して垂直な方向視における第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０の形状や栓部材３の延在方向に交差する栓部材３の断面の形状は、円形状に限られない。例えば、四角形状のような多角形状であってもよいし、角部の丸められた多角形状であってもよい。なお、第一貫通孔１０及び第二貫通孔２０の形状と栓部材３の延在方向に交差する栓部材３の断面の形状とは、相似形状であることが好ましい。

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、気密構造及び当該構造を備えた建物に適用できる。

１ ：第一部材
１０ ：一貫通孔
１１ ：管壁
１９ ：管壁
２ ：第二部材
２０ ：第二貫通孔
２１ ：板部
２７ ：底部
２８ ：側部
２９ ：側部
３ ：栓部材
３１ ：本体部
３１ａ ：端部
３１ｂ ：端部
３２ ：返し部
３２ａ ：端部
３２ｂ ：端部
４ ：閉止材

Claims (7)

1. 角型の管状であり、管壁を貫通する第一貫通孔が形成された第一部材と、
   板部を有し、前記板部を貫通する第二貫通孔が形成された第二部材と、
   前記第二貫通孔に嵌め込まれる栓部材と、を備え、
   前記板部は、前記管壁に沿わせた状態で、前記管壁に当接しており、
   前記第二貫通孔は、前記管壁に対して垂直な方向視において、前記第一貫通孔と重複しており、
   前記栓部材は、前記第二貫通孔を介して前記第一貫通孔に嵌め込まれている気密構造。
2. 前記栓部材は、
   前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とに嵌め込まれる本体部と、
   前記第一部材の管内に配置される返し部と、を有する請求項１に記載の気密構造。
3. 前記本体部は、前記第二貫通孔の側から前記返し部の側に向けて、徐々に、前記第二貫通孔の径方向において縮径している請求項２に記載の気密構造。
4. 前記返し部は、前記本体部における、前記前記返し部に対向する側の端部よりも、前記第二貫通孔の径方向において大きい請求項２又は３に記載の気密構造。
5. 前記返し部は、前記本体部に対向する側の端部から前記本体部と離間している側の端部に向けて、徐々に、前記第二貫通孔の径方向において縮径している請求項４に記載の気密構造。
6. 前記第二部材は、前記第一部材の延在方向に交差する断面の形状が角張ったＵ字形状であり、
   前記Ｕ字形状における底部が前記板部である請求項１又は２に記載の気密構造。
7. 請求項１に記載の気密構造を備え、
   前記第一部材を柱として用いた建物。

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