JP4025558B2

JP4025558B2 - 断熱パネル

Info

Publication number: JP4025558B2
Application number: JP2002065769A
Authority: JP
Inventors: 正則藤田; 禮吉大辻
Original assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP2003262012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根材または壁材として使用される断熱パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、サンドイッチパネルと称される断熱パネルが提案されている。図１１に屋根材として用いられる断熱パネルＡ′を示す。この断熱パネルＡ′は二枚の金属外皮１、２の間にウレタンフォーム等の芯材３を充填することにより形成されるものであり、また、表面側の金属外皮１には複数本の山部４が突設されている。金属外皮１、２と芯材３は例えば接着剤で接着することができる。山部４は断熱パネルＡの長手方向（屋根に施工された状態における軒棟方向と一致する方向）と平行な方向に長い突条に形成されており、複数本の山部４は断熱パネルＡ′の短手方向（屋根に施工された状態における軒棟方向と直交する方向）に並設されている。
【０００３】
そして、複数枚の断熱パネルＡを建物の母屋の上に並べて載置すると共にテクス等の固定具１０を断熱パネルＡ′及び母屋に打ち込んで断熱パネルＡ′を母屋に固定することによって、屋根が形成されるものである。上記の固定具１０は断熱パネルＡの山部４を貫通するようにして打入されるものである。尚、図１２において、２０は軒樋、２１は軒先フレーム、２２はけらば包、２３は山部４に装着されるカバー材である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような断熱パネルＡ′において、その強度や剛性などの物理的性能は金属外皮１、２や芯材３の各材料及び断熱パネルＡ′の断面形状によってほぼ決定されるものである。特に、負圧に対して変形しにくい（耐風圧力）などの構造上の特性として断熱パネルＡの強度や剛性は極めて重要である。断熱パネルＡの強度や剛性を高める方法としては、断熱パネルＡ′のデプス（断面積）や金属外皮１、２の板厚を大きくする方法があるが、断熱パネルＡ′のデプスを大きくする方法では建物の高さの制約条件等に影響される場合があり、また、金属外皮１、２の板厚を大きくする方法では断熱パネルＡの成形や加工のための設備が固定されているために一旦形状を決めてしまうと容易に変更が難しいものであり、いずれの方法も実現するのは難しいものであった。
【０００５】
そこで、従来では、断熱パネルＡ′の耐風圧力を高くするために、母屋の間隔を狭めて、より多くの母屋で断熱パネルＡを支持するようにしていたが、固定具１０を打ち込む箇所が多くなって施工に手間がかかるという問題があった。
【０００６】
また、上記のように固定具１０は断熱パネルＡ′の山部４に打入されるものであるが、この時、固定具１０にかけた力が座金２５及びパッキン２６を介して山部４に伝わり、これにより、図１３に示すように山部４が凹むように変形してパッキン２６と山部４の表面との間に隙間が形成されてしまい、防水性が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、デプスや金属外皮の厚みを大きくしなくても強度や剛性を高くすることができて施工を簡略化することができ、また、固定具の打ち込みによる変形を防止して防水性が低下しないようにすることができる断熱パネルを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る断熱パネルＡは、二枚の金属外皮１、２の間に芯材３を充填すると共に一方の金属外皮１に複数の突条の山部４を形成し、山部４に固定具１０を打入して固定される断熱パネルＡにおいて、上記山部４を頂部とその両端に連設された脚部４ｂとで形成し、山部４の内側に補強材５を収納すると共に補強材５を山部４の内面に当接させるようにして、全ての山部４の内側にその長手方向の全長に沿って補強材５を設けて成ることを特徴とするものであり、補強材５で山部４を補強することにより、デプスや金属外皮１、２の厚みを大きくしなくても強度及び剛性を高めることができるものであり、従って、母屋の間隔を広くして固定具を打ち込む箇所を少なくすることができ、施工を簡略化することができるものである。また、山部４を補強材５で支持して補強することができ、固定具１０の打ち込みによる変形を防止して防水性が低下しないようにすることができるものである。
【０００９】
また、補強材５を山部４の内面に当接させることによって、補強材５による山部４の補強を確実に行うことができ、固定具１０の打ち込みによる変形を確実に防止することができるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
屋根材として用いられる本発明の断熱パネルＡはその外観が図１１に示した従来の屋根材と同様に形成されている。すなわち、二枚の金属外皮１、２の間に芯材３を充填すると共に表面側（施工した際に上側に向く方）の一方の金属外皮１に突条の山部４を形成することによって断熱パネルＡが構成されている。
【００１２】
金属外皮１、２は剛性があって塑性変形可能な金属製の板材料であれば何でも使用することができ、例えば、鉄板、鋼板（ＳＳ４１、ＳＳ４００、ＳＵＳ３０４等）、アルミニウム板などの金属板を用いることができる。金属板の中でも耐火性や耐食性を考慮して着色亜鉛めっき鋼板、着色合金めっき鋼板、フッ素樹脂フィルムラミネート鋼板、ステンレス鋼板などを用いるのが好ましい。また、金属外皮１、２は例えば厚さ０．３〜１．６ｍｍのものを使用することができる。
【００１３】
山部４は断熱パネルＡの表面に突出するように複数個設けられており、平坦部４ａ及び平坦部４ａの両端に連設された脚部４ｂとで断面略逆Ｕ字状に形成され且つ断熱パネルＡの軒棟方向（断熱パネルＡを施工した際に屋根の軒棟方向と平行な方向であって、水が流れる方向）に長く形成されている。また、隣り合う山部４の間には谷部６が形成されている。谷部６はその端部が脚部４ｂに連続するように形成され且つ軒棟方向に長い略平板状に形成されている。従って、複数個の山部４と複数個の谷部６とは断熱パネルＡの軒棟方向と直交する方向に交互に連なって形成されている。また、断熱パネルＡの裏面となる他方の金属外皮２は略平板状に形成されており、上記の谷部６及び平坦部４ａとほぼ平行に形成されている。
【００１４】
芯材３としてはウレタンフォームやフェノールフォームなどの発泡樹脂を注入発泡することにより形成することができるが、この他にスラグ系や天然岩石系のロックウール、グラスウールなどを用いることもできる。
【００１５】
そして、本発明では上記の山部４の内側に補強材５が設けられている。図１に示すものでは、補強材５は２〜５ｍｍ程度の厚みの板状に形成されており、山部４のほぼ全長にわたって設けられている。また、補強材５は山部４の平坦部４ａの内面（下面）に当接（密着）させて配置されている。また、芯材３を発泡樹脂の注入発泡により形成することによって、山部４の内面と補強材５と芯材３とを接着して一体化した複合材料に形成することができる。また、補強材５の短手方向の寸法は山部４の平坦部４ａの短手方向の寸法よりもやや小さめに形成されており、これにより、山部４の内側に補強材５を収納した際に補強材５の固定のための特別な装置や部材が必要でなく、断熱パネルＡの製造を容易に行うことができる。
【００１６】
このような補強材５は鋼材などの金属や合成樹脂などで形成することができる。合成樹脂の種類は硬化物の引張り強度や曲げ強さや曲げ弾性率等によって選択することができ、例えば、ウレタン系樹脂である「エラストコートＥＣ−３０５２」（ＢＡＳＦＩＮＯＡＣポリウレタン（株）製造）などを用いることができる。
【００１７】
上記のように本発明の断熱パネルＡは、山部４の内側に補強材５を設けるので、補強材５により実際のデプスは大きくしないで仮想デプスを大きくすることができ、デプスや金属外皮の厚みや断面形状を変えないで強度及び剛性（特に曲げ剛性）を高くすることができるものである。従って、母屋（断熱パネルＡが壁材の場合は胴縁）の間隔（ピッチ）を大きくすることができて固定具１０の打ち込みを少なくすることができ、施工を簡略化することができるものである。
【００１８】
図２は母屋間隔と耐風圧力の関係を示すグラフであり、点線が補強材５が無い従来の断熱パネルＡ′のものを示し、実線が補強材５を有する本発明の断熱パネルＡのものを示す。補強材５を有する本発明の断熱パネルＡの耐風圧力と補強材５が無い従来の断熱パネルＡ′の耐風圧力とを対比すると、同じ母屋間隔でも本発明の断熱パネルＡの耐風圧力が１．２〜１．５倍の耐風圧力を有することが判る。尚、ここで示した本発明の断熱パネルＡは、表面側の金属外皮１として０．６ｍｍ厚のステンレス鋼板を用い、裏面側の金属外皮２として０．４ｍｍ厚のステンレス鋼板を用い、芯材３としてウレタンフォームを用い、補強材５としては厚み３．２ｍｍ×幅３６ｍｍの鋼材を用いて全体の厚み３５ｍｍに形成したものであり、従来の断熱パネルＡ′は補強材５を用いない以外は上記の断熱パネルＡと同様に形成した。
【００１９】
また、本発明の断熱パネルＡを施工するにあたっては、母屋に断熱パネルＡを載置した後、図１、３に示すように、テクス等の固定具１０を断熱パネルＡの山部４に打入し、金属外皮１、２と芯材３と補強材５を貫通して固定具１０を母屋に打入するものである。この時、固定具１０の頭部１０ａと平坦部４ａの間には座金２５及びパッキン２６が介在されるものである。そして、本発明では山部４の内側に補強材５を設けるので、補強材５で平坦部４ａを下側から支持することができ、固定具１０を打入する際の力に対する平坦部４ａの抵抗力（支圧強度）を向上させることができ、山部４の平坦部４ａの凹み等の変形を防止することができるものであり、従って、防水性が低下しないようにすることができるものである。このように本発明では断熱パネルＡの山部４の局部変形に対して抵抗することができるものである。また、補強材５の板厚や幅寸法（短手方向の寸法）を変えることにより、断熱パネルＡの強度や剛性を容易に調整することができるものである。
【００２０】
上記の補強材５としては各種形状のものを用いることができる。図４に示す実施の形態では、上片１５と下片１６と支持片１７とから形成される長尺のＨ鋼を補強材５として用いたものであり、上片１５を山部４の平坦部４ａの内面に当接させたものである。図５に示す実施の形態は下向きに開口した断面略コ字形の本体部１８と本体部１８の開口縁部に外側に向かって突出させた突出片１９とから形成される長尺の補強材５を用いており、本体部１８の上面を山部４の平坦部４ａの内面に当接させたものである。図６に示す実施の形態は断面略Ｌ字形の支持部３２と支持部２０の上端に設けた当接片３１とから形成される長尺の補強材５を用いており、当接片２１の上面を山部４の平坦部４ａの内面に当接させたものである。この補強材５は一つの山部４の内側に二つ設けるものであり、二つの補強材５の間には固定具１０が通るための間隙３０が設けてあり、この間隙３０により固定具１０が打入しやすくなっている。図７に示す実施の形態は長尺の角筒を補強材５として用いており、角筒の上面を山部４の平坦部４ａの内面に当接させたものである。図８に示す実施の形態は横向きに開口した断面略コ字形の長尺の型鋼を補強材５として用いており、型鋼の上面を山部４の平坦部４ａの内面に当接させたものである。
【００２１】
図９に示す実施の形態は山部４の内部形状に合致する外形を有する長尺の鋼材で補強材５が形成されており、この鋼材の外面を山部４の内面に当接させたものである。この実施の形態では山部４の平坦部４ａと脚部４ｂの両方を補強材５で支えて変形を防止することができる。図１０に示す実施の形態は山部４の内部形状に合致する外形を有する長尺の樹脂成形品で補強材５が形成されており、この樹脂成形品を山部４の内面に当接させたものである。樹脂成形品としては上記のウレタン系樹脂などを用いることができる。この実施の形態では山部４の平坦部４ａと脚部４ｂの両方を補強材５で支えて変形を防止することができる。
【００２２】
上記のような補強材５は全ての山部４の内側に設ける。
【００２３】
上記では断熱パネルＡとして屋根材を例示したが、これに限らず、本発明の断熱パネルＡを壁材として用いることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、二枚の金属外皮の間に芯材を充填すると共に一方の金属外皮に複数の突条の山部を形成し、山部４に固定具１０を打入して固定される断熱パネルにおいて、上記山部を頂部とその両端に連設された脚部とで形成し、山部の内側に補強材を収納すると共に補強材を山部の内面に当接させるようにして、全ての山部の内側にその長手方向の全長に沿って補強材を設けて成ることを特徴とするものであり、補強材で山部を補強することにより、デプスや金属外皮の厚みを大きくしなくても強度及び剛性を高めることができるものであり、従って、母屋の間隔を広くして固定具を打ち込む箇所を少なくすることができ、施工を簡略化することができるものである。また、山部を補強材で支持して補強することができ、固定具の打ち込みによる変形を防止して防水性が低下しないようにすることができるものである。
【００２５】
また、補強材を山部の内面に当接させて成ることを特徴とするものであり、補強材による山部の補強を確実に行うことができ、固定具の打ち込みによる変形を確実に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図２】同上の母屋間隔と耐風圧力の関係を示すグラフである。
【図３】同上の山部の拡大した断面図である。
【図４】同上の他の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図５】同上の他の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図６】同上の他の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図７】同上の他の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図８】同上の他の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図９】同上の他の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図１０】同上の他の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図１１】本発明及び従来の断熱パネルの全体を示す断面図である。
【図１２】本発明及び従来の断熱パネルの施工状態を示す斜視図である。
【図１３】従来例を示す一部を拡大した断面図である。
【符号の説明】
１金属外皮
２金属外皮
３芯材
４山部
４ｂ脚部
５補強材
１０固定具

Claims

二枚の金属外皮の間に芯材を充填すると共に一方の金属外皮に複数の突条の山部を形成し、山部に固定具を打入して固定される断熱パネルにおいて、上記山部を頂部とその両端に連設された脚部とで形成し、山部の内側に補強材を収納すると共に補強材を山部の内面に当接させるようにして、全ての山部の内側にその長手方向の全長に沿って補強材を設けて成ることを特徴とする断熱パネル。