JP3898905B2

JP3898905B2 - 外断熱建築構造体

Info

Publication number: JP3898905B2
Application number: JP2001149350A
Authority: JP
Inventors: 誠規矢田; 英志黒田; 明福島; 誠一廣田
Original assignee: Hokkaido Prefecture
Current assignee: Hokkaido Prefecture
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: JP2002038616A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅などの壁構造などとして用いられる外断熱建築構造体に係り、さらに詳しくは、壁の総厚が薄く、防水性及び耐久性に優れ、且つ建築が容易で、新築およびリフォームの両方に適した外断熱建築構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の外断熱建築構造体では、外装材として、窯業系サイディング材や金属系サイディング材が多く用いられている。しかし、窯業系サイディング材は防火上の優れた性能は有しているものの、重量が重いので、外断熱建築構造体において窯業系サイディング材を用いる場合には、柱（間柱含む）の数に対応して、外断熱材の外側に胴縁を取り付け、これらの胴縁に対して、サイディング材を係止させる必要があった。また、窯業系サイディング材は、一般に吸水し易く、そのために、サイディング材の背後に通気空間を設ける必要があり、そのためにも胴縁は必要であった。また、胴縁を柱に固定させるために、連結スペーサをも取り付ける必要もあり、施工性が非常に悪いという問題があった。
さらに、窯業系サイディング材は、先にも記したとおり吸水し易い性質があるため、寒冷地においては、昼間に雪氷などが融解して生じた水分を窯業系サイディング材が吸収し、夜間の気温低下に伴い、この水分が凍結・膨張し、サイディングの破壊を生じるという欠点もあった。
また、建築物の既存壁の上から窯業系サイディングを使用して、外断熱防火構造にリフォームする場合は、窯業系サイディングの重量が重いため、地震や雨風からこれを保持するための適切な補強が必要となり、施工にあたっては、再設計が必要となる場合もあり、非常に煩雑な問題を抱えていた。
【０００３】
このように、従来の外断熱建築構造体では、建築に手間がかかり、費用も嵩むと言う課題を有していた。また、壁の総厚が大きく、壁が嵩張り、室内空間または外構空間（建物と塀などとの間の空間）を狭めていた。さらにまた、既存壁をリフォームすることにより、従来の外断熱防火構造を施す場合には、窯業系サイディング材の重量が大きいことから、地震に対する強度を満足させるためには、壁の補強などが必要となり、リフォームが困難であった。
【０００４】
また、金属系サイディング材は比較的軽量で、新築・リフォームともに施工は容易であるが、塗装が施してあっても経年的に腐食し易く、酸性雨による腐食ばかりでなく、海岸地方における塩害による腐食、火山、温泉地近傍での酸、アルカリによる腐食などの耐久性の問題が多く指摘されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、施工に際して、胴縁や連結スペーサが不要であり、建築に手間がかからず、建築費が安価であり、壁の総厚が薄く、外構空間を広くとれ、耐水性にも優れた外断熱建築構造体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、上記目的を達成するために、以下の（１）〜（６）が提供される。
（１）柱の屋外側に、外断熱材層を介して、合成樹脂製サイディング材が、胴縁および連結スペーサを用いることなく、前記柱に対して固定してある外断熱建築構造体であって、
前記サイディング材の上端部に、取付板部が一体成形してあり、その取付板部には、略水平方向に沿って細長い吊り下げ孔が所定間隔で形成してあり、
前記取付板部の下側には、上側に配置される他のサイディング材の下端部に形成された下端フック部が覆い被さるように係止する下向きの隠れ凹所が形成された膨出部が一体に形成してあり、
前記サイディング材の下端部には、下側に配置される他のサイディング材の膨出部に形成された隠れ凹所に係止する下端フック部が形成してあることを特徴とする外断熱建築構造体。
（２）外断熱材層が、難燃性断熱材から構成されている前記（１）に記載された外断熱建築構造体。
（３）外断熱材層が、無機系断熱材から構成されている前記（１）に記載された外断熱建築構造体。
（４）外断熱材層が、無機繊維材料から構成されている前記（１）に記載された外断熱建築構造体。
（５）合成樹脂製サイディング材が、合成樹脂の複合体である前記（１）記載された外断熱建築構造体。
（６）合成樹脂製サイディング材が、塩化ビニル樹脂から構成されている前記（１）に記載された外断熱建築構造体。
本発明においては、柱と柱との間の空間にも、柱間断熱材を具備させても良い。また、柱は間柱を含むものである。
【０００７】
本発明における外断熱材層を構成する断熱材料は、とくに限定されないが、無機系、有機系または無機系／有機系複合体の断熱材料を挙げることができる。また、外断熱材層は難燃性断熱材から構成されていることが好ましく、防火性能を有する外断熱材建築構造体を得ることができる。無機系断熱材としては、たとえば、グラスウール、ロックウール、炭酸カルシウム発泡断熱材などが例示される。これらは、自己消化性能以上の難燃性能を有する断熱材として知られ、なかでも、ロックウール、グラスウール等の無機繊維系断熱材料が好ましい。有機系断熱材としては、フェノール樹脂発泡体、イソシアヌレート樹脂発泡体、シリコン系樹脂発泡体等が挙げられる。また、無機系／有機系複合体の断熱材料としては、例えば、無機フィラー高充填樹脂発泡体等が挙げられる。これらの断熱材は、それぞれ単独で、または組み合わせて使用することができる。
【０００８】
前記断熱材の密度は、特に限定されず、目的とする断熱性能や防火性能から決定すればよいが、通常、２５〜３００ｋｇ／ｍ^３、好ましくは５０〜２５０ｋｇ／ｍ^３である。この密度が低すぎると、サイディング材の取り付けが不安定になる傾向にあり、密度が高すぎると、断熱性能が低下すると共に、高価格化する傾向にある。本発明では、外断熱材層は、たとえば板状の断熱材を張り巡らすことにより形成される。
【０００９】
前記外断熱材層の厚みは、特に限定されない、目的とする断熱性能や防火性能から適宜決定すればよいが、好ましくは２０〜２００ｍｍ、さらに好ましくは、２５〜１５０ｍｍである。その厚みが過度に薄いると、防火性および断熱性に乏しくなる傾向にあり、過度に厚いと、サイディング材の取り付けが困難になる傾向にある。
【００１０】
柱間断熱材としては、断熱性を有するものであれば、特に限定されず、外断熱材層と同じ材質に限定されることなく、その他の断熱材を用いても良い。
【００１１】
本発明で使用する合成樹脂製サイディング材を構成する合成樹脂としては、とくに限定されないが、通常、熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、スチレン系共重合体、アクリレート−スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＡＡＳ樹脂）、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＣＳ樹脂）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などが挙げられる。なかでも、塩化ビニル樹脂製サイディング材は、凍結破壊を生じることはなく、塩害・酸性・アルカリ性にも耐性が優れており、本発明の目的を達成するために最適の合成樹脂である。塩化ビニル樹脂製サイディング材は、長期間にわたって住宅等の建築物の秀麗さを保持する加飾材として、サイディング材より屋内側に位置する断熱材やその他の建築部材を保護するとともに、防火性能を維持するものである。また、樹脂への着色の自由度や成型時の形状設計の自由度が高く、長期にわたり物性の低下が少なく、且つ難燃性を有する合成樹脂である。
【００１２】
前記サイディング材の面密度は、通常、０．５〜１５Ｋｇ／ｍ^２以下、好ましくは０．５〜１０ｋｇ／ｍ^２である。面密度が過度に小さいと、外装材としての強度が弱く、また過度に面密度が大きいと、サイディング材が重くなりすぎ、サイディング材の保持のための補強構造が必要となる場合が生じるとともに、高所での一人作業等の施工性が低下する。
【００１３】
本発明で使用する合成樹脂製サイディング材の構造はとくに限定されないが、通常は、単層の合成樹脂板で構成されたもの、複数の合成樹脂板を積層したもの、単層または複数の合成樹脂板の裏側に適当な発泡体を張り合わせた複合体等が挙げられる。複数の合成樹脂板を積層する場合には、同一の樹脂素材であることが、分別リサイクルの観点から好ましい。たとえば塩化ビニル樹脂を用いて共押し出しの二層構造とし、基層部は、リサイクル材を主成分とする低コスト樹脂コンパウンド材を用いて構成し、表層部は、耐候性に優れたバージン樹脂コンパウンド材を用いて構成することが経済的である。特に、表面層に耐候性の良好な材料層を設け、下層に低コストの材料を積層することにより、耐久性の工場を図りつつ経済性を確保することができる。単層または複数の合成樹脂板に適当な発泡体を組み合わせた複合体の場合は、薄層の合成樹脂サイディングの剛性不足を補い、断熱性能を補強し、取り扱い性や施工性等を改良することができる。発泡体としては、発泡ポリウレタン、発砲ポリスチレン、イソシアヌレート発泡体等が挙げられる。この場合、発泡体の厚さは、１〜３０ｍｍ程度のものが用いられる。
【００１４】
サイディング材を構成する合成樹脂板の成型方法は、塩化ビニル樹脂やポリプロピレン等の熱可塑性樹脂の場合は、単層あるいは多層の異型押出し成型法や、単層あるいは多層のＴダイ押出し成型を経て熱間フォーミングロールにより成型される方法が通常採られる。では、異形押出成形方法や、Ｔダイ押出を経てフォーミングダイで成型する方法が好ましく用いられる。ポリオレフィンで構成する場合には、通常、異形押出成形が用いられる。ＦＲＰのような熱硬化性樹脂で構成する場合には、圧縮成型が好ましく用いられる。このように、サイディング材を構成する合成樹脂板の種類に応じて、それぞれに適した成型方法を採用すればよい。
【００１５】
サイディング材の大きさは、特に限定されないが、通常は、押出成形品の場合には、縦寸法が１００〜４００ｍｍ、横寸法が１０００〜５０００ｍｍ、射出成形品の場合、縦寸法が５００〜１０００ｍｍ、横寸法が５００〜１５００ｍｍ程度が好ましい。とくに、サイディング材の通常の施工は、建築物の下から上（あるいはこの逆）、またはは横方向に向かって行われるため、縦横とも各々の寸法は、１００〜５０００ｍｍの範囲のものが施工上便利である。また、サイディング材の厚みも特に限定されないが、０．５〜１０ｍｍ程度が好ましい。
本発明では、サイディング材を構成する合成樹脂板には、必要に応じて、顔料、加工助剤、熱安定剤、紫外線吸収剤などの添加物が添加される。
【００１６】
【作用】
本発明の構造体では、サイディング材は、釘、ビスまたはボルトなどを用いて外断熱材層を貫通させて柱に直接に取り付けられ、その結果、外断熱材層も、胴縁や連結スペーサを用いることなく柱に固定される。また、断熱材の固定が、これだけでは不足する場合には、事前に柱にスピンドルピンを立てておき、断熱材の固定を補強してもよい。本発明では、サイディング材は、合成樹脂で構成してあるので、軽量であり、施工に際して、胴縁や連結スペーサが不要であり、建築に手間がかからず、建築費が安価である。とくに、その材質が塩化ビニルの場合は、その成型性を活かして複雑な形状に加工することが可能となり、デザイン性の優れた外観が得られるだけでなく、耐塩害性、耐酸性、耐アルカリ性、耐凍結破壊性等に優れた、極めて耐久性の高い外壁構造とすることが可能となる。また、胴縁や連結スペーサが不要であることから、壁の総厚が薄く、外構空間を広くとれる。また、サイディング材が合成樹脂製であるために、耐水性にも優れている。しかも、無機系の外断熱材層を有しているので、防火性および断熱性に優れている。→本発明により得られる外断熱防火構造体は、断熱材に防火性能を有する材質のものを使用しているため、防火性能、断熱性能も高い優れたものになる。とくに、断熱材として、適切な厚みと密度のロックウールやガラスウール等の無機繊維系断熱材を使用した場合は、住宅の防火性能上とくに重要な、建築基準法２条および２３条で規定される、防火構造および準防火構造の性能も付与することが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明では、合成樹脂製のサイディング材が外断熱材層を介して柱に固定してあるため、サイディング材を、釘、ビスまたはボルトなどで、打ち加減または締め加減の調節を考慮せずに、比較的に強くまたは固く柱に取り付けることができる。外断熱材層が緩衝作用を発揮し、使用に際してのサイディング材の膨張および収縮を吸収するからである。
【００１８】
ちなみに従来では、サイディング材を、釘やボルトなどで胴縁などに固定するときには、胴縁との間に０．５〜２ｍｍの隙間ができるように止める必要があった。気温の季節変化などによりサイディング材が膨張または収縮して膨らみや割れを生じさせないためである。しかし、作業者にとっては、全ての釘やボルトなどに対して、この打ち加減または締め加減の調節を行うことは煩わしいものであった。また、打ち加減または締め加減にばらつきがあった場合には、サイディング材の膨張および収縮を吸収することができない箇所が生じてしまうという課題があった。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の１実施形態に係る外断熱建築構造体の要部分解斜視図、図２は図１に示す構造体の要部断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る外断熱建築構造体１は、柱３および間柱５を有し、これら柱の間に、柱間断熱材７が介在してある。柱間断熱材７は、たとえばグラスウールなどで構成してある。
【００２１】
これら柱３，５および柱間断熱材７の屋外側に、無機系の外断熱材層９が配置してある。外断熱材層９は、たとえば炭酸カルシウムを主成分とする無機質系の硬質軽量発泡板で構成してある。具体的には、不燃材または準不燃材として認定されているフジ化成工業株式会社製のロックセルボード（登録商標）などが用いられる。
【００２２】
外断熱材層９の屋外側に、合成樹脂製のサイディング材２が張り巡らされ、これらサイディング材２を、釘５０などで、外断熱材層９を貫通して柱３，５に打ち込むことで、サイディング材２の取り付けと、外断熱材層９の取り付けとを同時に行っている。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態に係るサイディング材２は、略水平方向に伸びる凹凸模様部４を有する。凹凸模様部４の数は、特に限定されず、１以上形成される。
【００２４】
本実施形態に係るサイディング材２は、その上端部に、取付板部（上端取付部）１０が一体成形してあり、その取付板部１０には、略水平方向に沿って細長い吊り下げ孔１２が所定間隔で形成してある。
【００２５】
取付板部１０の下側には、図２に示すように、上側に配置される他のサイディング材２の下端部に形成された下端フック部２０が覆い被さるように係止する下向きの隠れ凹所１８が形成された膨出部１６が一体に形成してある。サイディング材２の下端部には、図２に示すように、下側に配置される他のサイディング材２の膨出部１６に形成された隠れ凹所１８に係止する下端フック部２０が形成してある。
【００２６】
本実施形態では、サイディング材２は、塩化ビニル樹脂を用いて共押し出しの二層構造とし、基層部は、リサイクル材を主成分とする低コスト樹脂コンパウンド材を用いて構成し、表層部は、耐候性に優れたバージン樹脂コンパウンド材を用いて構成してある。本実施形態の取付板部１０、膨出部１６、隠れ凹所１８および下端フック部２０は、押出成形により、サイディング材２を成形する際に一体に成形することができる。
【００２７】
本実施形態において、サイディング材２の施工に際しては、まず、外断熱材層９を、新築すべき柱３および５の屋外側、または補修すべき壁面に張り巡らす。
【００２８】
次に、図２に示すように、外断熱材層９の下側外面から順に、サイディング材２を外断熱材層９の外面に取り付ける。その際に、図１に示すように、柱３，５の位置に対応する吊り下げ孔１２へ釘５０を通し、外断熱材層９を貫通させて、柱３，５へ釘５０を打ち付け、サイディング材２を吊り下げ保持する。なお、釘５０の代わりにビスなどを用いても良い。
【００２９】
その後、サイディング材２の上端取付板部１０の下側に形成された膨出部１６の隠れ凹所１８に、図２に示すように、上側に配置される他のサイディング材２の下端部に形成された下端フック部２０を係止させる。その状態で、当該他のサイディング材２の上端部に形成された上端取付板部１０を、前述した手法と同様な手法により、釘５０を用いて外断熱材層９の外面で、柱３，５に対して吊り下げ保持する。このような動作を繰り返すことにより、サイディング材２を壁に張り巡らし、外断熱建築構造体１を得ることができる。
【００３０】
本実施形態に係る外断熱建築構造体１では、サイディング材２は、釘５０などを用いて外断熱材層９を貫通させて柱３，５に直接に取り付けられ、その結果、外断熱材層９も、胴縁や連結スペーサを用いることなく柱３，５に固定される。サイディング材２は、合成樹脂で構成してあるので、軽量であり、施工に際して、胴縁や連結スペーサが不要であり、建築に手間がかからず、建築費が安価である。また、胴縁や連結スペーサが不要であることから、壁の総厚が薄く、外構空間を広くとれる。また、サイディング材２が合成樹脂製であるために、耐水性にも優れている。しかも、無機系の外断熱材層９を有しているので、防火性および断熱性に優れている。
【００３１】
さらに、合成樹脂製のサイディング材２が外断熱材層９を介して柱３，５に固定してあるため、サイディング材２を、釘５０などで、打ち加減の調節を考慮せずに、比較的に強く柱３，５に取り付けることができる。外断熱材層９が緩衝作用を発揮し、使用に際してのサイディング材２の膨張および収縮を吸収するからである。したがって、温度変化によるサイディング材２の熱伸縮を有効に吸収することができ、サイディング材２に割れやヒビなどが生じることを有効に防止することができる。
【００３２】
さらにまた、サイディング材２の下端に形成してある下端フック部２０は、それより下側に配置されるサイディング材２の膨出部１６に形成してある下向きの隠れ凹所１８に係止させることができる。したがって、サイディング材２の上端取付部１０は、それより上側に配置されるサイディング材２の下端フック部２０により外部が覆われ、サイディング材２の見栄えも向上する。
【００３３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、上述した実施形態では、柱３，５間に断熱材７を配置したが、本発明では、断熱材７は、かならずしも配置しなくても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、施工に際して、胴縁や連結スペーサが不要であり、建築に手間がかからず、建築費が安価であり、壁の総厚が薄く、外構空間を広くとれ、耐水性と耐久性に優れた外断熱建築構造体を提供することができる。本発明の外断熱建築構造体は、特に寒冷地の建築物に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の１実施形態に係る外断熱建築構造体の要部分解斜視図である。
【図２】図２は図１に示す構造体の要部断面図である。
【符号の説明】
１… 外断熱建築構造体
２… サイディング材
３，５… 柱
７… 柱間断熱材
９… 外断熱材層
５０… 釘

Claims

柱の屋外側に、外断熱材層を介して、合成樹脂製サイディング材が、胴縁および連結スペーサを用いることなく、前記柱に対して固定してある外断熱建築構造体であって、
前記サイディング材の上端部に、取付板部が一体成形してあり、その取付板部には、略水平方向に沿って細長い吊り下げ孔が所定間隔で形成してあり、
前記取付板部の下側には、上側に配置される他のサイディング材の下端部に形成された下端フック部が覆い被さるように係止する下向きの隠れ凹所が形成された膨出部が一体に形成してあり、
前記サイディング材の下端部には、下側に配置される他のサイディング材の膨出部に形成された隠れ凹所に係止する下端フック部が形成してあることを特徴とする外断熱建築構造体。
外断熱材層が、難燃性断熱材から構成されている請求項１に記載された外断熱建築構造体。
外断熱材層が、無機系断熱材から構成されている請求項１に記載された外断熱建築構造体。
外断熱材層が、無機繊維材料から構成されている請求項１に記載された外断熱建築構造体。
合成樹脂製サイディング材が、合成樹脂の複合体である請求項１に記載された外断熱建築構造体。
合成樹脂製サイディング材が、塩化ビニル樹脂から構成されている請求項１に記載された外断熱建築構造体。