JP3207303U - 遮熱断熱壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】透湿防水遮熱シートの遮熱機能を有効に働かせつつ、透湿防水遮熱シートを通じて透過した湿気及び通気層内にこもる熱を通気層を通じて外部へ確実に排出できる遮熱断熱壁構造を提供する。【解決手段】本考案の遮熱断熱壁構造４０は、躯体に組み込まれる断熱材３５と、断熱材３５の外側に配置される透湿防水遮熱シート４７と、外気流入口６０ａと流出口６０ｂとを有し、透湿防水遮熱シート４７とその外側に配置される外壁材４１との間に通気のための空間として確保される通気層６０とを備える。通気層６０内には、例えば外気流入口６０ａ側に、通気層６０内での対流を抑制して通気層６０内の湿気を外部に排出可能にするポリエステル断熱材４２が配設される。【選択図】 図４

Description

本考案は、各種家屋に設置される断熱壁構造に関し、特に、断熱材の外側に透湿防水遮熱シートと通気層とが積層されて成る遮熱断熱壁構造に関する。

一般に、家屋、特に木造家屋では、断熱壁構造を成す外壁を施工するにあたり、非特許文献１に開示されるような外壁通気層構法が採用される場合がある。通常、このような外壁通気層構法では、断熱材の外側に透湿防水シートと通気層とが順次に積層して形成される。

具体的には、躯体を構成する柱や間柱に、又は、躯体を構成する柱や間柱の外側に配置される板状の耐力面材の外表面に、家屋内部からの湿気を外部へ透過させ且つ家屋外部から家屋内部への水の侵入を防止する透湿防水シートが配設されるとともに、透湿防水シートの外側に通気層が形成される。また、通気層は、一般に、透湿防水シートと最外層の外壁仕上げ材との間に通気胴縁が介在される（透湿防水シートの外側に通気胴縁が所定の間隔を隔てて配設される）ことによって外壁仕上げ材と透湿防水シートとの間に通気のための空間として確保される。

このような外壁通気層構法によれば、外壁の裏側（内側）に発生する熱気、冷気、湿気を、通気層を通じて排出できるため、家屋の構造躯体への悪影響（躯体の劣化など）を軽減できる。

また、このような外壁通気層構法では、透湿防水機能に加えて遮熱機能も付加するべく、前述の透湿防水シートに代えて、非特許文献２に開示されるような透湿防水遮熱シートを使用することも知られている。

HYPERLINK "http://www.tyvek.co.jp/construction/reference/" http://www.tyvek.co.jp/construction/reference/ HYPERLINK "http://www.tyvek.co.jp/construction/product/silver/" http://www.tyvek.co.jp/construction/product/silver/

ところで、透湿防水遮熱シートの外側に通気層を配設した外壁通気層構法に伴う遮熱断熱壁構造（透湿防水遮熱シートの内側に断熱材を有する内断熱壁構造）では、例えば通気層の下部（外気流入口）から外気の熱気や冷気が侵入することにより、通気層内において対流が発生する。そして、この対流が起こると、侵入した熱気や冷気が熱伝導によって構造躯体に伝わる。そのため、外部からの熱を遮断する透湿防水遮熱シートの遮熱機能が有効に働かなくなるという問題が生じる。無論、このような対流は、通気層の存在に伴う外気の流通に起因するが、通気層がなければ（対流を生じさせない静止空気層が透湿防水遮熱シートと外壁仕上げ材との間に存在すると）、家屋内部から透湿防水遮熱シートを通じて透過した湿気を外部へ排出することが難しくなる。

すなわち、外壁通気層構法において、透湿防水シートに代えて透湿防水遮熱シートを用いることが行われているが、これを通気層とを組み合わせて成る遮熱断熱壁構造では、通気層の存在による対流に起因して透湿防水遮熱シートの遮熱機能が有効に働き難い反面、通気層の空気流通機能が有効に働かなければ、家屋内部から透湿防水遮熱シートを通じて透過した湿気及び通気層内にこもる熱を外部へ排出することが難しくなるという、その構造に特有の問題がある。

本考案は、上記した問題に着目してなされたものであり、透湿防水遮熱シートの遮熱機能を有効に働かせつつ、透湿防水遮熱シートを通じて透過した湿気及び通気層内にこもる熱を通気層を通じて外部へ確実に排出できる遮熱断熱壁構造を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本考案の遮熱断熱壁構造は、躯体に組み込まれる断熱材と、前記断熱材の外側に配置され、内側からの湿気を外側へ透過させて、外側から内側への水の侵入を防止するとともに、外側からの熱を遮断する透湿防水遮熱シートと、外気流入口と流出口とを有し、前記透湿防水遮熱シートとその外側に配置される外壁材との間に通気のための空間として確保される通気層と、を備え、前記通気層内には、前記外気流入口側及び前記流出口側のうちの少なくとも一方側に、外気の流入を抑制して対流を起こすことなく空気の滞留を許容する空気滞留層を形成して前記通気層内の湿気を外部に排出可能にするポリエステル断熱材が配設されることを特徴とする。

上記した遮熱断熱壁構造（透湿防水遮熱シートの内側に断熱材を有する内断熱壁構造）によれば、外気流入口側及び前記流出口側のうちの少なくとも一方側で通気層内に配設されるポリエステル断熱材により、通気層内での対流を抑制できる一方で、通気層内に溜まる湿気（内側から透湿防水遮熱シートを透過してくる湿気）を外部に排出することができる。すなわち、ポリエステル断熱材は、断熱しかつ、排熱、排湿性に優れた機能を備えており、通気層に対する外気の流入（通気層内への熱気や冷気の侵入）を抑制して、空気の滞留を許容する空気滞留層を通気層内に形成して通気層内での対流を抑制する。

上記のようなポリエステル断熱材によって通気層内での対流が抑制されれば、熱伝導による構造躯体への熱移動が行なわれず、そのため、透湿防水遮熱シートの遮熱機能を有効に働かせることができる。そして、その一方で、ポリエステル断熱材の排湿機能により、対流を抑制しつつも、通気層内に溜まる湿気を外部へ確実に排出することができる。すなわち、本考案において用いられるポリエステル断熱材によれば、通気層による排湿機能を損なうことなく、通気層内での対流を抑制しつつ、透湿防水遮熱シートの遮熱機能を有効に働かせることができる。

なお、上記構成において、「内側」とは、断熱材に対して躯体側（家屋内側）を意味し、「外側」とは、断熱材に対して外壁材側を意味する。また、上記構成において、透湿防水遮熱シートは、例えば、躯体を構成する柱や間柱に配設されてもよく、又は、躯体を構成する柱や間柱の外側に配置される板状の耐力面材の外表面に配設されてもよい。また、上記構成において、ポリエステル断熱材は、その汚れを最小限に抑えることができるように、外気流入口及び／又は流出口から所定の距離（例えば５０ｍｍ）を隔てて通気層内に配設されることが好ましい。

本考案によれば、透湿防水遮熱シートの遮熱機能を有効に働かせつつ、透湿防水遮熱シートを通じて透過した湿気及び通気層内にこもる熱を通気層を通じて外部へ確実に排出できる断熱壁構造が得られる。

本考案の一実施形態に係る遮熱断熱壁構造を設置した住宅の概略断面図。 図１のII-II線に沿う断面図。 図１に示される遮熱断熱壁構造を外側から見た部分的な断面斜視図。 図１に示される遮熱断熱壁構造の要部拡大断面図。

以下、図面を参照しながら本考案に係る遮熱断熱壁構造（内断熱構造）の実施形態について説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る遮熱断熱壁構造４０は、木造家屋（木造軸組構造の建物）１の外壁部分に施工される。

木造家屋１は、コンクリート等によって構成される基礎３上に、木材で構成される土台５及び各土台５間を連結する大引５ａを設置し、各土台５上に所定間隔をおいて上下方向に延在する複数の柱７を設置して構成される。そして、柱７と柱７との間には、間柱７ａが設置され、柱７と間柱７ａとの間の壁体内、或いは、間柱７ａと間柱７ａとの間の空間には、筋交い（図示せず）が連結されるとともに、断熱材（内断熱材）３５が充填して配設されている。

このような断熱材３５としては、一般的な内断熱工法で用いられる発泡プラスチック系の材料、例えば、ＥＰＳ（Expanded Poly-Styrene）ボードや、硬質ウレタンフォーム、グラスウール等で構成することが可能である。また、このような断熱材３５については、その肉厚Ｔが薄すぎると断熱性が低下することから、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度（例えば１００ｍｍ）の肉厚Ｔのものを用いるのが好ましい。なお、基礎３の外側には、断熱部材４ａを介在してモルタル４が装着されている。

土台５及び大引５ａ上には、多数の根太９が載せられ、その上に合板１０が敷かれ、その上に床仕上げ材（図示せず）が貼られて、１階の床部分が施工される。また、床部分である各根太９間には、必要に応じて断熱材１１が充填される。なお、図示しないが、２階建ての躯体構造では、１階の床部分と同様、柱７（間柱７ａ）の中間部分に、多数の床梁を連結しておき、その上に合板及び床仕上げ材が貼られて２階床部分が施工され、その下に天井下地材及び天井仕上げ材が貼られて、１階の天井部分が施工される。

柱７及び間柱７ａの上端側には、天井下地材１２が連結され、その下面に天井材１３が貼られて家屋の天井が施工される。また、柱７及び間柱７ａの上端側には、軒桁１５及び小屋梁１６が設置され、必要に応じて、その上面に板状の断熱材１７が設置される。

家屋の屋根２０は、傾斜配設される多数の垂木２１と、垂木２１の表面に装着される野地合板２２とを有する。この野地合板２２の裏面側には、例えば、通気性を有する塩化ビニールやプラスチック等によって構成される屋根裏換気材２３が取着されると共に、その表面側には、例えば、通気性を有するポリプロピレン等によって構成される屋根通気材２４が取着されている。そして、屋根通気材２４の表面には、防水シート（例えば、アスファルトルーフィング）２４ａが取着され、その表面に外装材（屋根材）２５が取着されて屋根２０が構成される。なお、図示しないが、垂木２１の下面には遮熱材（例えば厚みが８ｍｍ）が取着されてもよい。

屋根裏換気材２３は、住宅内部の湿気や、後述する通気層６０内に入り込んだ湿気、或いは、熱を矢印Ａ２，Ａ３で示すように、外部（屋根の頂部）に向けて掃気する機能を有し、屋根通気材２４は、矢印Ａ４で示すように、屋根側に掃気する機能を有する。

木造家屋１の室内表面は、柱７（間柱７ａ）の内側面に板状の内壁材（内部石膏ボード）３０（例えば約１２ｍｍ厚）を配設することで構成される。この場合、内壁材３０の外側（外壁側）表面には、防湿気密シート３１を貼付しておくことが好ましく、内壁材３０の内側（室内側）の表面には、図示しない内部クロス（壁紙）が貼付される。

以上のような屋根２０を伴う躯体構造を構成する柱７（間柱７ａ）の外側面には、以下のように構成される遮熱断熱壁構造（内断熱壁構造）４０が施工される。この遮熱断熱壁構造４０は、特に図４に拡大して示されるように、躯体に組み込まれる前述した断熱材３５と、躯体を構成する柱７や間柱７ａの外側面に配置される例えば厚さが９ｍｍの板状の耐力面材４６と、耐力面材４６の外側（室外側）の全面にわたって貼付される透湿防水遮熱シート４７と、透湿防水遮熱シート４７とその外側に配置される（外部に露出する）板状の外壁材４１との間に通気のための空間として確保される通気層６０とを備える。特に、本実施形態において、通気層６０は、透湿防水遮熱シート４７と最外層の外壁材４１との間に通気胴縁５１が介在される（透湿防水遮熱シート４７の外側に通気胴縁５１が所定の間隔を隔てて配設される）ことによって通気胴縁５１間に形成される。

外壁材４１は、例えば、窯業系、金属系、タイル等によって構成される。また、本考案で用いられる透湿防水遮熱シート４７は、内側からの湿気を外側へ透過させて（図４の矢印Ａ５参照）、外側から内側への水の侵入を防止する（図４の矢印Ａ６参照）とともに、外側からの熱（輻射熱）を遮断する（図４の矢印Ａ７参照）機能を備えたシートであり、このような機能を有するシート部材として、例えば、高密度ポリエチレン不織布にアルミニウムを蒸着させるとともに抗酸化樹脂コーティングを繊維に施したシート（例えば、デュポン社製の商品名「デュポンタイベック（登録商標）シルバー」）を用いることが可能である。

また、通気層６０は、基礎３付近に位置して下側に設けられる外気流入口６０ａと、躯体の上部に組み付けられる前述した屋根２０に配設される前記屋根裏換気材２３と連通する上側の流出口６０ｂとを有する。また、通気層６０内には、外気流入口６０ａ側及び流出口６０ｂ側のうちの少なくとも一方側に、通気層６０内での対流を抑制して通気層６０内の湿気を外部に排出できるようにする断熱材４２が配設される。この断熱材４２は、断熱しかつ、排熱、排湿する材料で構成されるものであればよく、特に、本実施形態では、この断熱材４２が図示のように外気流入口６０ａ側にのみ配設される。

本実施形態において、前記断熱材４２は、耐腐食性に優れた水はけが良く（通水性及び排湿性に優れる）、低コストで取り扱いが容易なポリエステル素材によって形成されており、このような素材の断熱材（ポリエステル断熱材）によれば、外気流入口６０ａを通じた通気層６０内への外気の流入（通気層６０内への熱気や冷気の侵入）を抑制（図４の矢印×参照）して、空気の滞留を許容する空気滞留層５０を通気層６０内（特に断熱材４２よりも上側の通気層６０内）に形成することが可能となる。すなわち、空気滞留層５０が形成されることにより、通気層６０内での対流を抑制する機能を発揮するようになる。

この場合、断熱材４２は、標準的なもの（ポリエステル素材で構成されたポリエステルフィルタとも称される）を用いることが可能であり、例えば３００ｍｍの高さＬ１と、通気層６０の厚さ寸法に応じた厚さＷとを有している。例えば、通気層６０の厚さが１８ｍｍである場合には、断熱材４２の厚さＷが２５．４ｍｍなど、通気層６０の厚さよりも若干厚い肉厚のものを用いれば良く、外壁材４１を通過した水分や室内側から耐力面材４６を通過する湿気を外気流入口６０ａを通じて効果的に排出する（図１及び図４の矢印Ａ１参照）機能を有する。また、断熱材４２は、その汚れを最小限に抑えることができるように、外気流入口６０ａから所定の距離Ｌ２（例えば５０ｍｍ）を隔てて通気層６０内に配設することが好ましい。なお、通気層６０及び断熱材４２の厚さＷについては、厚すぎると、断熱性が低下し、薄すぎると、排湿・排熱が十分でなくなるため、１５〜１８ｍｍの程度の範囲あれば好ましい。

また、断熱材４２の上下方向の高さＬ１については、外気流入口６０ａを通じて通気層６０内へ熱気や冷気が侵入することを効果的に防止できればよく、そのような効果を得るためには３００ｍｍの高さが望ましいが、通気層６０の厚みに応じて変えることも可能である。たとえば通気層６０の厚みが薄くなればその高さについては低く設定しても良い。

また、断熱材４２は、透湿防水遮熱シート４７と外壁材４１との間に介挿されて通気層６０内に空間を確保するためのスペーサとして機能することが好ましい。このように、スペーサとして機能できれば、通気胴縁５１と協働して或いは通気胴縁５１を介在させることなく通気空間を確保して（通気層６０の厚さを維持できる）十分な排湿・排熱機能を果たすことができるとともに、外壁材４１が透湿防水遮熱シート４７に密着しないようにすることもできる。或いは断熱材４２については、単体構造として透湿防水遮熱シート４７と外壁材４１との間に介挿される以外にも、断熱材を、ホルダ（フレーム）や骨材などの各種の保持部材に保持しておき、その保持部材を両者の間に介挿する構造であっても良い。

なお、以上のように構成される遮熱断熱壁構造４０は、外壁部分において、窓等の開口部６８（図２参照）以外の領域の全面に亘って配設することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る遮熱断熱壁構造４０（透湿防水遮熱シートの内側に断熱材を有する内断熱壁構造）によれば、通気層６０内に配設される断熱材４２により、通気層６０内での対流を抑制できる一方で、通気層６０内に溜まる湿気（内側から透湿防水遮熱シート４７を透過してくる湿気）を外部に効果的に排出することができる。特に、本実施形態の断熱材４２は、耐腐食性に優れた水はけの良いポリエステル素材から形成されると共に外気が流入し易い外気流入口６０ａ側に配置されることにより、外気流入口６０ａを通じた通気層６０内への外気の流入（通気層内への熱気や冷気の侵入）を抑制して、空気の滞留を許容する空気滞留層５０を断熱材４２よりも上側の通気層６０内に形成することができ、通気層６０内での対流を効果的に抑制することができる（通気層６０内に空気滞留層５０を形成することにより通気層６０内での対流の発生を効果的に抑制できる）。

また、このように、断熱材４２によって通気層６０内での対流が抑制できれば、熱伝導による構造躯体への熱移動が行なわれず、そのため、透湿防水遮熱シート４７の遮熱機能を有効に働かせることができ、一方、断熱材４２の排湿機能により、対流を抑制しつつも、通気層６０内に溜まる湿気を外気流入口６０ａを通じて外部へ確実に排出できる。すなわち、本実施形態の断熱材４２によれば、通気層６０による排湿機能を損なうことなく、通気層６０内での対流を抑制して、透湿防水遮熱シート４７の遮熱機能を有効に働かせることができる。

なお、本実施形態において、通気層６０内に溜まる湿気は、断熱材４２を通じて外気流入口６０ａから外部へ排出される（図１及び図４の矢印Ａ１参照）以外に、流出口６０ｂを通じて屋根裏換気材２３からも外部へと排出される（図１及び図４の矢印Ａ２、Ａ３参照）。また、流出口６０ｂからは、前述したように通気層６０内にこもる熱も換気材２３を通じて排出されるようになっている。このように、通気層６０の流出口６０ｂを躯体の上部に組み付けられる屋根２０に設けられる換気材２３と連通させれば、換気材２３を通じて通気層６０内の湿気及び／又は熱を外部へ排出することができ、断熱材４２と併せて通気層６０における排熱・排湿機能を格段に向上させることができる。

以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案は、上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。例えば、前述した実施形態では、断熱材３５に加えて、通気層６０の外側に断熱材が更に配置されてもよい。すなわち、本考案は、内断熱構造に加え、外断熱構造を組み合わせた複合構造においても適用可能である。また、前述した実施形態では、断熱材４２が通気層６０の外気流入口６０ａ側のみに配設されているが、断熱材４２が通気層６０ｂの流出口６０ｂ側にのみ配設されてもよく、或いは、外気流入口６０ａ側及び流出口６０ｂ側の両方に断熱材４２が配設されても構わない。また、前述した実施形態では、断熱材４２がポリエステル素材により形成されるが、通気層６０内での対流を抑制して通気層６０内の湿気を外部に排出できれば、断熱材４２の素材については特に限定されることはなく、たとえばスポンジ状のスペーサとして構成されていても良い。

また、前述した実施形態の遮熱断熱壁構造は、木造家屋の木造軸組構造の外壁部分に適用されたが、本考案は、それ以外の建物、例えば、木造枠組み工法（２×４工法）の建物にも適用することが可能である。

２３ 屋根裏換気材（換気材）
３５ 断熱材
４０ 遮熱断熱壁構造
４１ 外壁材
４２ 断熱材（ポリエステル断熱材）
４７ 透湿防水遮熱シート
５０ 空気滞留層
６０ 通気層
６０ａ 外気流入口
６０ｂ 流出口

Claims (4)

1. 躯体に組み込まれる断熱材と、
   前記断熱材の外側に配置され、内側からの湿気を外側へ透過させて、外側から内側への水の侵入を防止するとともに、外側からの熱を遮断する透湿防水遮熱シートと、
   外気流入口と流出口とを有し、前記透湿防水遮熱シートとその外側に配置される外壁材との間に通気のための空間として確保される通気層と、
   を備え、
   前記通気層内には、前記外気流入口側及び前記流出口側のうちの少なくとも一方側に、外気の流入を抑制して対流を起こすことなく空気の滞留を許容する空気滞留層を形成して前記通気層内の湿気を外部に排出可能にするポリエステル断熱材が配設されることを特徴とする遮熱断熱壁構造。
2. 前記ポリエステル断熱材は、３００ｍｍの高さと、前記通気層の厚さ寸法に応じた厚さとを有することを特徴とする請求項１に記載の遮熱断熱壁構造。
3. 前記ポリエステル断熱材は、前記透湿防水遮熱シートと前記外壁材との間に介挿されて前記通気層内に空間を確保するためのスペーサとして機能することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遮熱断熱壁構造。
4. 前記通気層の前記流出口は、前記躯体の上部に組み付けられる屋根に設けられる換気材と連通して、前記換気材を通じて通気層内の湿気及び／又は熱を外部へ排出させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遮熱断熱壁構造。

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