JP4163206B2 - 建物の断熱構造 - Google Patents
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Description
近年、京都議定書が発効し、私たちにはより一層地球環境に配慮した暮らしをすることが求められている。京都議定書は、二酸化炭素の排出量の規制を行うものであるが、京都議定書を遵守する際には、産業界のみならず、一般家庭においても二酸化炭素の排出量の削減に努めなければならない。一般家庭における具体的な対策としては、冷暖房効率のよい住宅に居住することが考えられる。このような住宅においては断熱構造の良し悪しが非常に重要であるといえる。
しかしながら、特許文献1記載の技術を適用した木造建築物においては、断熱材の充てんスペースは柱と内外装下地材とで区切られた範囲に限定されてしまうため、断熱材の充てん厚さの増加には限界があり、必要な断熱材の充てん厚さを確保することができない場合がある。このような場合、室外側にパネル状に形成された断熱材を追加配設することもあるが、室外側に配設することができるパネル状断熱材の厚さにも限界があり、依然として十分満足できる断熱構造にすることができないといった課題がある。
また、断熱材を施工した後に電気工事等の設備工事をする場合であっても、断熱材部分を損傷させることがなく、当初の設計どおりの断熱性能を発揮することが可能であると共に、断熱性能を長期にわたって維持することが可能な建物の断熱構造を提供することを第2の目的としている。
すなわち、複数本の柱の室外側端面間にわたって配設された外側下地材と、内側下地材を配設し、前記外側下地材と前記内側下地材との間に断熱材を配設する建物の断熱構造において、前記柱と独立した任意の位置に、前記断熱材の室内側端面位置を規定する中間壁を固定するための中間壁用間柱が配設され、前記中間壁用間柱の室外側端面位置は前記柱の室内側端面位置よりも室内側に配設されていると共に、前記中間壁用間柱の室内側端面に前記中間壁が取り付けられていて、前記断熱材が、前記外側下地材と前記中間壁との間に配設されていて、前記内側下地材は、前記中間壁と所要間隔をあけて配設されていて、前記中間壁と前記内側下地材との間に空気流通層が形成されていることを特徴とする建物の断熱構造である。
これにより断熱材のムレを防止するための防湿シートの損傷も防止することができるため、ムレによる断熱材の劣化を抑えることが可能になる。
また、前記空気流通層は壁部分のみに形成されていて、当該空気流通層の一端側が床下部分に、他端側が室内空間にそれぞれ連通していることを特徴とする。
これらにより、空気流通層内を流通する空気を常に循環させることにより、冷気や暖気の滞留を防止することができる。また、空気流通層に流通させる空気を年間温度が一定している床下部分や太陽熱の蓄熱装置を用いて熱交換させれば、季節に応じて空気流通層に流通させる空気を好適な条件にすることができる。さらには、新鮮な空気を室内に供給することができ、健康的な生活が可能になる。
また、断熱材を施工した後における電気工事等を行う場合であっても、断熱材部分には何らの加工も要しないため、断熱材が欠損してしまうことがなく、当初計画の断熱性能を確実に発揮することができる。
さらに、断熱材よりも室内側に空気流通層があるため、室内の温度調節を容易に行うことが可能になる。これにより、従来の断熱構造に比べ、よりレベルの高い地球環境への配慮と、快適な暮らしの両立が可能になる。
図1は、第1実施形態における断熱構造を適用した建物の概略を示す説明図である。図2は図1中のA−A線における断面図である。図3は図1中のB−B線における断面図である。
本実施の形態における建物10は、基礎B、屋根20、壁体30、床60、天井70を有する一般的な構成からなるものであるが、壁体30および天井70の断熱構造に特徴を有している。
本実施の形態における壁体30は、外壁部30Aと内壁部30Bにより構成され、外壁部30Aと内壁部30Bの間には断熱材Dが充てんされている。また、外壁部30Aと内壁部30Bのそれぞれには空気流通層50A、50Bが形成されている。
内壁部30Bは、外側下地材32の室内側に所要間隔をあけて並行して配設された内部断熱材下地材となる中間壁35と、中間壁35を保持するための中間壁用間柱CMHと、中間壁35の室内側表面に貼り付けられた防湿シート36と、防湿シート36の表面に所要間隔をあけて上下方向にわたって中間壁35に固定された桟木S2,S2,・・・と、桟木S2,S2,・・・に取り付けられ、内装下地材となる内側下地材37と、内側下地材37に貼り付けられた内装材38により構成されている。
なお、本実施の形態においては、海綿状の断熱材Dが用いられている。
基本骨組構造の桁Kと、断熱材Dと、断熱材を保持する断熱材保持部72と、天井内装材下地74と天井内装材76により構成されている。
断熱材保持部72は、桁Kに取り付けられた吊り下げ部材(図示せず)に吊り下げられた断熱材保持枠材72a,72bと、断熱材保持枠材72a,72bに取り付けられた断熱材受板72cにより構成されている。断熱材保持枠材72a,72bは格子状に形成されていて、室内側面(下面)に断熱材受板72cが取り付けられている。断熱材受板72cの室内側面(下面)には、防湿シート78が粘着テープ等により取り付けられている。
これらの構造を採用する場合には、床下空間90の温度を外気温度と絶縁するために基礎Bの外表面または内表面のいずれか一方または両方に断熱材D2を配設しておくことが好ましい。
図4は、第2実施形態における建物の断熱構造の壁体部と天井の接続部分の構造説明図である。
本実施の形態は、天井70に空気流通層を形成しない形態である。壁体30には、第1実施形態と同様に空気流通層50A,50Bが形成されていて、室内側の空気流通層50Bの下端部は床下空間90に連通している。
室内側空気流通層50Bの上端部は、天井70と接続されず、室内空間に開放している。床下空間90から室内側空気流通層50Bを流通した空気は、壁体30の室内側上端部から室内空間に流入することになる。このような形態にすることで、室内空間の空気を直接的に温度調整することができるため、温度調整をきわめて迅速に行うことができる。
図5は、第3実施形態における建物の断熱構造のうち天井を居住空間側から見上げた図である。
本実施の形態における天井70は、天井内装材下地74の構造に特徴がある。具体的には、断熱材受板72cの室内側面に複数個の枠構造体74aを形成し、各々の枠構造体74aをマトリクス状に配設することにより天井内装材下地74を形成している。このような天井内装材下地74に天井内装材76を取り付ければ、天井70に形成される空気流通層80は縦方向および横方向に形成され、天井70の端辺に接続するすべての壁体30の室内側空気流通層50Bに連通させることができる。これにより、空気流通層50B,80に流通させる空気量を大幅に増やすことができ、室内空間の温度調整を容易に行うことが可能になる。
なお、枠構造体74aは断熱材受板72cに予め取り付けておくことが好ましい。
図6は、第4実施形態における断熱構造を適用した建物の概略を示す説明図である。
本実施形態は、太陽熱を熱源とする太陽熱利用装置22を用い、空気流通層50B,80に流通させる空気を加熱することを特徴としている。本実施の形態においては、建物の断熱効果をさらに高めるため、外断熱材D3が配設されている。外断熱材D3にはパネル状の断熱材が好適に用いられる。いわゆる屋根裏部分に配設された太陽熱利用装置22により熱交換された空気は、壁面30の空気流通層50B内に配設された加熱空気流通管24内を通って床下空間90に供給される。なお、外断熱材D3は配設しなくてもよい場合がある。
なお、図示しないが、加熱空気流通管24の外周面には断熱材を配設しておくことが好ましい。さらに、太陽熱利用装置22または加熱空気流通管24の経路内に送風ファンを配設しておけば、空気流通層内の空気が淀みなく流通するので、効率的に空気をあたためることが可能になる。
本実施の形態は、図7に示すように室外から新鮮空気を取り込み、空気流通層50B,80に流通させる形態である。本実施の形態は、第2実施形態の変形例ともいえる。
本実施形態においては、屋根20と天井の間の空間に熱交換器100を配設し、室外空気取込管102から取り込んだ外気を熱交換器100で温度調整した後、一旦床下空間90に流入させ、床下空間90から床面60および壁面の空気流通層(50B)に流通させるものである。空気流通層50Bに供給された空気は、室内流入用連通部106から居住空間に流入した後、室外排出用連通部108から室内空気が排出し、室内空気排出管104を通じて室外に排出されるものである。
本実施形態によれば、常に居住空間の室温に近い状態となるように温度調節された新鮮な空気を居住空間に取り込むことができるため好都合である。
図8は第6実施形態における断熱構造を適用した建物の概略を示す説明図である。
本実施形態における建物の断熱構造10は、居住空間における暖房として、太陽熱システムを利用した一例を示す。本実施の形態においては、断熱材Dにより、居住空間および天井部分を覆うようにして、外部との温度の遮断をしている。
屋根20に配設された太陽熱集熱部200と、床下空間90に配設された放熱部210と給湯部220の間には、それぞれに熱媒体(例えば不凍液)を循環させるためのパイプラインPが配設されている。
このように、本実施の形態においては、無償の無限エネルギである太陽熱を利用した暖房および給湯設備を構築することができる。
例えば、断熱材Dを保護するための防湿シート36,78は、中間壁35または断熱材受板72cにおいて、直接断熱材Dに接するように配設する形態の他、直接断熱材Dと接しないように中間壁35または断熱材受板72cの室内側に配設する形態のいずれの形態であってもよい。また、断熱材Dの配設厚さが十分に厚い場合には、防湿シート36,78は配設しなくても済むことがある。
さらには、外断熱構造を採用する際においても海綿状の断熱材を用いることができるので、断熱材の設置厚さを大幅に増やすことができ、断熱性能を大幅に向上させることができる。
20 屋根
22 太陽熱利用装置
24 加熱空気流通管
30 壁体
30A 外壁部
30B 内壁部
32 外側下地材(外装下地材)
33 外装材
35 中間壁(内部断熱下地材)
36,78 防湿シート
37 内側下地材(内装下地材)
38 内装材
50A,50B,80 空気流通層
60 床
70 天井
72 断熱材保持部
74 天井内装材下地
76 天井内装材
90 床下空間
100 熱交換器
102 室外空気取込管
104 室内空気排出管
106 室内流入用連通部
108 室外流出用連通部
200 太陽熱集熱部
210 放熱部
220 給湯部
B 基礎
BC コンクリート
C 被覆材
D,D2,D3 断熱材
H 柱
K 桁
MH 間柱
P パイプライン
S1,S2,S3 桟木
Claims (4)
- 複数本の柱の室外側端面間にわたって配設された外側下地材と、内側下地材を配設し、前記外側下地材と前記内側下地材との間に断熱材を配設する建物の断熱構造において、
前記柱と独立した任意の位置に、前記断熱材の室内側端面位置を規定する中間壁を固定するための中間壁用間柱が配設され、
前記中間壁用間柱の室外側端面位置は前記柱の室内側端面位置よりも室内側に配設されていると共に、前記中間壁用間柱の室内側端面に前記中間壁が取り付けられていて、
前記断熱材が、前記外側下地材と前記中間壁との間に配設されていて、
前記内側下地材は、前記中間壁と所要間隔をあけて配設されていて、前記中間壁と前記内側下地材との間に空気流通層が形成されていることを特徴とする建物の断熱構造。 - 前記断熱材と前記空気流通層との間には、防湿シートが敷設されていることを特徴とする請求項1記載の建物の断熱構造。
- 前記空気流通層は、床下部分を起点とし、該空気流通層を流通する空気が建物内で循環可能に設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の建物の断熱構造。
- 前記空気流通層は壁部分のみに形成されていて、当該空気流通層の一端側が床下部分に、他端側が室内空間にそれぞれ連通していることを特徴とする請求項2または3記載の建物の断熱構造。
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