JP3173831U

JP3173831U - 木造住宅

Info

Publication number: JP3173831U
Application number: JP2011007305U
Authority: JP
Inventors: 道博石岡
Original assignee: 日本アーク開発株式会社
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2021-12-09

Abstract

【課題】結露による土台および筋交いの劣化を防止して、地震、台風、津波に対する躯体強度を、長期にわたって設計通りに保証できるようにする。
【解決手段】コンクリート基礎１０の内側空間を、少なくとも砂、砂利、セルロースファイバーから選択した一または複数の組み合わせによって構成する充填材１１によって満たし、充填材１１の上面に打設コンクリート層１２を設けて該充填材１１を被覆する。打設コンクリート層１２の上に土台１４を固定し、当該土台１４に柱材１５を立設する。充填材１１の上に打設コンクリート層１２を設けて床下空間を完全に閉じるので、床下空間に結露は生じない。一方、木製の土台１４は、打設コンクリート層１２の上に固定するので、床下空間に結露が生ずるか否かとは無関係であり、腐食を生じにくい構造となる。
【選択図】図１

Description

本考案は、木造住宅の土台まわりの劣化を防止する技術に関する。

木造住宅は、在来工法（木造軸組構法）、2×4工法（木造枠組壁構法）、木骨造（木造ラーメン構法）など各種あるが、図４に示すように、コンクリート製の基礎１の上に木製の土台２をおき、この土台２の上に柱３（または縦枠）を立てる構造をとる（例えば特許文献１）。４は間柱、５は床束、６は大引き、７は床板、８は間仕切り壁である。

床板７として肉厚の構造用合板を用いる場合は、大引き６の上に根太を配するまでもない。大引き６を支持する床束５は、例えば、プラスチック製のもの（いわゆるプラ束）、鋼製のもの（いわゆる鋼製束）を利用する場合がある。床束５を配する基礎は、地盤の性質に応じて布基礎、ベタ基礎を選択する。床束５は束石（つかいし）を設ける伝統的なものでも良い。

特開平１１−０３６４５０号

木造住宅の問題は、土台および筋交い下部の劣化と、それに伴う躯体強度の低下、とくに地震時、台風時の倒壊の危険である。

新築当初は土台もしっかりしているし、耐震性も概ね問題はない。しかしながら、築後数年〜１０年を超えると、多くの木造家屋は土台である木材が水分によって劣化しはじめる。土台の劣化に伴い土台まわりの筋交いも劣化する。

柱を立てる土台は木材であるから、長期間にわたって水分に晒されると表面から劣化して、内部への腐敗が進行する。このような問題は、冬期にストーブによる室内暖房を行う寒冷地（北海道や東北地方）に顕著にみられる。これらの寒冷地では、冬期の換気において、冷気（外気）と室内の暖気が接触して結露を生じさせやすいからである。床下で生ずる結露は直接土台に付着し、外壁内側の通気隙間で生じる結露水は重力落下して最下部の土台と基礎まわりに付着する。

土台や筋交いは木造家屋の強度を保証する重要な建築要素であるにも拘わらず、結露による劣化によって、地震、津波、台風に対する躯体強度が損なわれているのが実情である。

そこで、本考案の目的は、結露による土台まわりの劣化を防止して、耐震性能および耐津波強度を、長期にわたって設計通りに保持できるようにすることにある。

前記目的を達成するため、本考案に係る木造住宅は、コンクリート基礎の内側空間を、少なくとも砂、砂利、セルロースファイバーから選択した一または複数の組み合わせによって構成する充填材によって満たすとともに、前記充填材の上面に打設コンクリート層を設けて該充填材を被覆する一方、前記コンクリート層の上に土台を固定し、当該土台に柱材を立設する（請求項１）。

コンクリートによって成形する住宅の基礎（布基礎、ベタ基礎等）の内側の空間は、従来、空洞のままであったが、本考案に係る木造住宅は充填材をもって当該空間を満たし、その上にコンクリート層を設けて床下空間を閉じる。充填材の上にコンクリート層を設けて床下空間を完全に閉じるので、床下空間に結露は生じない。一方、木製の土台は、コンクリート層の上に固定するので、床下空間に結露が生ずるか否かとは無関係であり、腐食を生じにくい構造となる。

請求項２は、木製である土台の劣化をより長期にわたって保証するための技術である。これは、躯体内部に、少なくとも片側面にコンクリート板またはコンクリートブロックを用いたコンクリート製の間仕切り壁を設け、この間仕切り壁の内部に温水供給管を配するとともに、間仕切り壁の内側空間に砂を充填して前記温水供給管を砂によって被覆する一方、温水供給管は、金属管の内部に耐熱性のある樹脂管を配した二重構造管であり、給湯装置を介して樹脂管に対して温水を供給することを特徴とするものである。

木造住宅の土台は、躯体の内部空間（居室、浴室等）の冷気が灯油ストーブ等の強制的な暖房によって急速に温められたときに生ずる結露によっても劣化する。結露が、外壁内側の隙間（通気口等）を介して土台表面に付着するからである。深夜の外気温低下と昼間〜夜間の室内暖房の影響で、冬期間は木製土台の劣化が進行する。

一方、請求項２のように、コンクリート製の間仕切り壁の内部に砂と温水供給管を配して温水暖房を行った場合は、結露が生じにくい。砂と温水によって間仕切り壁のコンクリートが温められるため、急速な室内温度の上昇を避けることができ、従って結露も生じないからである。このため、土台に結露水が付着する可能性も確実に低減し、土台の劣化を防止できる。なお、間仕切り壁に蓄えられる熱は、輻射熱となってぽかぽかとした心地よい温かさを室内に供給するので、場合によっては過度な熱を与える灯油ストーブ、温風暖房、ボイラ暖房等に較べて身体への負担も軽減できる。また、暖房スイッチを切った後の急激な温度低下のような居住性の悪さもない。コンクリート製の間仕切り壁に蓄えられた熱は、常時まで輻射熱を放出するからである。

本考案に係る木造住宅によれば、結露による土台の劣化を防止して、耐震性能および耐津波強度を、長期にわたって設計通りに保持することが出来る。

第一の実施形態に係る木造住宅を例示する図である。第二の実施形態に係る木造住宅を例示する図である。第三の実施形態に係る木造住宅を例示する図である。従来の木造住宅を例示する図である。

図１は、本考案に係る木造住宅を例示する図である。この木造住宅は、コンクリート基礎１０の内側空間に、砂、砂利等の充填材１１を満たすとともに、充填材１１の上面に打設コンクリート層１２を設けて該充填材１１を被覆する。また、打設コンクリート層１２の上に土台１４を固定し、この土台１４の上に柱材１５を立設する。土台１４を固定する場合、適宜の固定金具（アンカー部材；図示せず）を介して行うことが望ましい。打設コンクリート層１２は、肉厚１２ｃｍ以上とすることが望ましい。また、土台１４の側面を支持するため、打設コンクリート１２の上に、再度コンクリートを打って、上部コンクリート層１３を設けることが望ましい。上部コンクリート層１３を設ける場合は、打設コンクリート層１２と上部コンクリート層１３との合算肉厚を１２ｃｍ以上とすることが望ましい。充填材１１は、少なくとも砂、砂利、セルロースファイバーから選択した一または複数の組み合わせによって構成することが出来る。１６は間柱、１７は間仕切り壁である。また、１８は二階の床、１９は二階の天井である。

本考案に係る木造住宅は、コンクリート基礎１０および充填材１１の上に打設コンクリート層１２を設けて、充填材１１を含む基礎部分を完全に閉じた構造とする。躯体は、この打設コンクリート層１２の上に設ける。

打設コンクリート層１２に十分な厚みをもたせれば、従来の木造住宅で用いられた一階の床の支持構造物（床束、大引き、根太など）は必要がない。下方からの支持がなくても打設コンクリート層１２が、一階の床の強度を保つからである。

充填材１１は、コンクリート基礎１０の上端まで満たし、必要に応じて転圧を行い、施工後の沈降を防止することが望ましい。なお、充填材１１に若干の沈降があっても、床下に結露が生じる虞れはほとんどない。なぜなら、充填材１１の沈降によって生ずる隙間はごく僅かであり、打設コンクリート層１２によって上に蓋がされているため、当該隙間の温度は結露が生じるほどの急激な変化をみせないからである。

土台１４は、打設コンクリート層１２の上であって、コンクリート基礎１０の真上に位置する箇所に設ける。従来の木造住宅は、コンクリート基礎の上に土台１４を固定したが、本考案に係る木造住宅では、コンクリート基礎１０と土台１４との間に打設コンクリート層１２が介在するわけである。

充填材１１は、砂、砂利、セルロースファイバー等の各種の素材を選択して使用できる。砂、砂利、セルロースファイバーはコストも安く、充填作業も容易である。コスト的には砂が好ましい。砂利は砂に比較すると若干コスト高となる。セルロースファイバーも転圧をかければ沈降は防止できる。これらは単独の素材で用いても良いし、二種、三種を組み合わせて使用しても良い。また、砂、砂利、セルロースファイバー以外にも充填材１１として使用できる素材はある。例えば火山岩等の砕石、廃棄コンクリートの破砕物、廃棄セラミックスの破砕物などである。これらは、砂、砂利、セルロースファイバーと同様に断熱効果をもっており、床下の空気の急激な温度変化を防止する機能を営む。

従って、かかる木造住宅によれば、コンクリート基礎１０の内側部分において結露が生じない。充填材１１によって満たされているので、冷気と暖気が混じり合うような空気の接触が起こらないからである。打設コンクリート層１２の上に配する土台１４には、床下で生ずる結露水が付着する可能性もなくなり、土台１４の劣化を確実に防止することが出来る。コンクリート基礎１０の劣化も防止できる。

また、基礎コンクリート１０の上、および充填材１１の上に打設コンクリート層１２を設けることによって、一階の床を下方から支持する構造物（床束、大引き、根太）が不要となり、作業性が向上する。床束、大引き、根太を設置するための特殊技術や熟練を要しないため、施工コストも低減できる。洪水や津波のときも床下に水が入り込まないので、家屋が浮き上がって流失する問題を防止できる。

図２は、充填材１１の温度調整を行うための給水管２０を配設する実施形態を示すものである。給水管２０は、充填材１１に埋設させた状態で適宜位置に配設することが出来る。

充填材１１は、特別の温度調整を行わなくても結露は生じないのであるが、床下に埋設させた給水管２０に対して水（冷水）または温水を供給することにより、打設コンクリート層１２の温度を間接的にコントロールすることができ、これによって一階の居室の温度調整（暖房効果または冷房効果）を効果的にすることができる。

結露との関係で云えば、冬期に給水管２０に温水を供給することにより、打設コンクリート層１２の温度を高め、一階の居室の室内温度をある程度温かい温度に保つようにしておくことにより、灯油ストーブや温風暖房等の強制的な加熱暖房を使用しなくても快適な居住性を得ることができる。例えば、冬期に暖房設備を使用しない場合でも、一階の室内温度が常時２０℃前後ないしそれ以上の温度を保っていれば、オイルヒータ等、緩やかに室内温度を温める暖房設備、或いは遠赤外線暖房装置のような補助暖房装置によって、居住の快適性を確保できる。このような補助暖房装置や、緩やかに室内空気を温める暖房装置は、結露を生じさせないので、土台１４に水（結露水）を付着させることも防止でき、打設コンクリート層１２の上に配する土台１４の劣化を確実に防止することが出来る。

図３は、木造住宅の居室を壁面暖房によって温める構造を例示するものである。この実施形態は、コンクリートによって形成した間仕切り壁３０の内部に温水供給管３２を配設し、冬期の間、当該温水供給管３２に温水を循環供給することによって間仕切り壁３０を温め、その輻射熱によって居室を暖めるものである。

間仕切り壁３０は、コンクリートによって成形する。コンクリートは熱を貯留して放出する性能があるからである。間仕切り壁３０を成形するときは、例えば壁の片側面Ｌ１を打設コンクリートによって成形し、その後、温水供給管３２を配し、他方の壁面Ｌ２をコンクリートブロックまたはコンクリート板によって成形することが出来る。なお、適宜位置に点検口を設けることが望ましい。

また、間仕切り壁３０の内部には砂Ｓを充填する。温水供給管３２を流れる温水の熱を砂Ｓとコンクリート壁（Ｌ１、Ｌ２）に蓄え、急激な温度変化を抑える一方で、長時間の輻射熱の放出を可能にするためである。砂Ｓは、前記コンクリートブロックまたはコンクリート板を設けた後に充填していくことが出来る。コンクリートブロックまたはコンクリート板の設置高さまで段階的に充填してゆけばよい。

温水供給管３２は、金属管の内部に耐熱性のある樹脂管を配した二重構造管であり、給湯装置３５を介して樹脂管に対して温水を供給する。温水供給管３２は、間仕切り壁３０の内部に設けるため、二重構造管を用いるのは、金属管の腐食劣化によるメンテナンスを可能な限り長期にわたって発生させないようにするためである。耐熱性のある樹脂管に温水を通すことで、管の劣化によるメンテナンスの必要性は確実に減少する。

間仕切り壁３０は、躯体の構造強度を保証するものではないから、コンクリートの厚みは、専ら熱の蓄熱効果と放出効果に基づいて設計すれば良い。コンクリートブロックまたはコンクリート板には鉄筋を用いた接続を行い、耐震性を高めることが望ましい。

かかる構造によれば、温水供給管３２を通る温水によって、間仕切り壁３０を構成するコンクリートと内部の砂Ｓが温められ、輻射熱によって居室を暖める。輻射熱を利用したこのような壁面暖房は、急激な温度上昇がないので、居室内空気に結露を生じさせることがなく、従って、土台１４や筋交い下部に結露水が付着することもない。こうして土台１４および筋交いの劣化はより確実に防止され、躯体強度を長期保証することが可能となる。灯油ストーブのような火気暖房を用いないので、火災も低減する。また、輻射熱を利用した穏やかな暖房であるため、外壁の結露も防止でき、外壁材の剥離、亀裂損傷等の外観品質の低下も防止できる。

数日間の不在によって給湯装置３５がオフされていても、輻射熱の放出によって室内温度の急激な低下も防止できる。輻射熱による暖房は、急激な温度上昇による室内空気の加熱ではないため、結露が生じにくいだけでなく、身体への負担も少なく、カビの発生も抑えることが出来る。

この実施形態では、床下の充填材１１の内部に前記給水管２０を図示していないが、必要に応じて床下に給水管２０を設けて充填材１１を加熱しても良いことは勿論である。

間仕切り壁３０の温水供給管３２は、主として冬期の暖房効果のために設けるものであるが、夏期には冷水（例えば地下水や水道水等）を循環供給し、室内の冷房を行っても良い。図３では、給湯装置３５を屋外に配するよう示したが、屋内に給湯装置３５を配しても良いことは勿論である。

１０コンクリート基礎
１１充填材
１２打設コンクリート層
１３上部コンクリート層
１４土台
１５柱材
１６間柱
１７、３０間仕切り壁
１８二階の床
１９二階の天井
２０給水管
３２温水供給管
３５給湯装置
Ｌ１間仕切り壁の片側面
Ｌ２間仕切り壁の他方の壁面
Ｓ砂

Claims

コンクリート基礎の内側空間を、少なくとも砂、砂利、セルロースファイバーから選択した一または複数の組み合わせによって構成する充填材によって満たすとともに、
前記充填材の上面に打設コンクリート層を設けて該充填材を被覆する一方、
前記打設コンクリート層の上に土台を固定し、
当該土台に柱材を立設したことを特徴とする木造住宅。
躯体内部に、少なくとも片側面にコンクリート板またはコンクリートブロックを用いたコンクリート製の間仕切り壁を設け、
この間仕切り壁の内部に温水供給管を配するとともに、
当該間仕切り壁の内側空間に砂を充填して前記温水供給管を砂によって被覆する一方、
前記温水供給管は、金属管の内部に耐熱性のある樹脂管を配した二重構造管であり、
給湯装置を介して前記樹脂管に対して温水を供給することを特徴とする請求項１記載の木造住宅。