JP4442998B2

JP4442998B2 - 木造建築物の壁構造体

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Publication number: JP4442998B2
Application number: JP2000159109A
Authority: JP
Inventors: 直樹下地
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: JP2001336241A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建築物の壁構造体に関し、特に木製の厚板パネル材を組み合わせた２重壁構造による壁構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木造建築は、木材が本来持っている特性を活かした建築工法となっており、多孔質であるため、木材が呼吸して自然な湿度調節機能が働き、また熱伝導率が低いため、外部からの輻射熱を効果的に遮断することができる。
【０００３】
また、日本古来からの建築様式であり、建築物に木が使用していることで、落ち着いた感覚が得られ、安らぎを感じるものである。
【０００４】
近年では、新建材を使用したコンクリート住宅や鉄骨プレハブ住宅などの急速な普及に伴い、これらの新建材によるシックハウス症候群などの問題も発生しており、木造建築が見直されてきており、子供や老人用の部屋などに木造建築を採用する例も増えている。
【０００５】
従来の木造建築物の建築工法においては、大きく分けて、在来軸組構法と、ツーバイフォー構法（２×４構法）と、丸太組構法との３つに分けられる。
【０００６】
在来軸組構法における壁構造体は、柱と柱の間に木の骨組を作り、内外両側から仕上材である内装板と外装板を貼り合わせて壁を構成したものである。
【０００７】
ツーバイフォー構法における壁構造体は、一定サイズ（２インチ×４インチ）の部材を構造体として骨組みを作り、内外両側から仕上げ材である内装板と外装板を貼り合わせて壁を構成したものである。
【０００８】
丸太組構法における壁構造体は、基本的に、原木から加工した部材を組み上げて壁を構成する構法である。
【０００９】
これらの木造住宅においてより快適な住環境を提供するために、外気からの断熱性能を向上させる方法が数多く開発されている。壁構造体の壁内の通気を実現し、断熱性能を高めているものもある。
【００１０】
前記の丸太組構法においては、構造上、壁内通気は困難であるが、在来軸組構法およびツーバイフォー構法においては、壁体内部に通気層を設けたものが開発されている。
【００１１】
在来軸組構法においては、例えば、特開平１０−１０２６０８号では、中壁の外側に、スペーサ部材を介して対面させた板材の間に通気層を形成させたものである。通気層の下方の空間と上方の空間とを連通させ、自然換気を可能としたものである。ポリエチレン製の薄板の表面に小さな突起を多数設けたスペーサを使用したものなどもある。
【００１２】
また、特開平１１−２４７３２０号では、壁内にグラスウールなどの断熱材層を設け、該断熱材層と外壁との間に通気層を設けたものであり、該断熱材に溜まる水蒸気を通気層を通して外部へ放出させるようにしたものである。
【００１３】
ツーバイフォー構法においては、例えば、特開平６−２３７８号では、防湿シートで覆われた断熱材が設けられた内壁パネルと外装板との間に空気層を形成させるようにしたものであり、気密性と断熱性を実現しようとするものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記に示すような壁体内部に空気層を有する壁構造体においては、十分な通気を確保することは困難であり、断熱性能の向上に伴い、該壁体内部の結露などの問題が発生する。
【００１５】
前記の特開平１０−１０２６０８号の中壁の外側に通気層を形成する場合には、スペーサ部材の厚さを十分に確保する必要があるが、通気層を形成する板材の強度が低いため、スペーサ部材の厚さを大きくすることができず、十分な通気が確保されたとは言いがたく、断熱性能も満足するものとはなり難い。
【００１６】
また、前記の特開平１１−２４７３２０号や特開平６−２３７８号の場合も同様であり、外壁材の取付の問題から通気性を十分に確保することは困難である。
【００１７】
また、いずれの場合にも通気性を確保するために、壁の構成が複雑になり、施工が難しくなる。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、木造建築物において、十分な断熱性能を発揮でき、かつ十分な耐壁力を持ち、構造がシンプルで、施工がしやすい2重壁構造体を提供することを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、ツーバイフォー構法と在来軸組構法との本質を取り合い、厚板パネル材を構造材として軸部材を挟んだ壁体を構成し、壁体内部に空気層を形成し、筋違いより剛性の高い耐力壁と高断熱性を実現しようとするものである。
【００２０】
本発明では、各木製柱の対向面に長手方向に連続する溝を設け、構造材となる軸部材を介して所定の間隔が設けられた２枚の木製パネル材の両端部を各々対抗する溝に嵌め込み、該木製パネル材を複数段に積み重ねて接合し、内壁体と外壁体による2重の壁体が構成され、壁構造体内部に空気層が形成されており、該空気層の厚さは、４５〜９０ｍｍであり、
該木製パネル材において、その上部端面に凸条が形成され、下部端面には、前記の凸条に嵌め合う形状の凹状溝が形成されており、該凹凸状部分を嵌め合わせて接合し、壁体が構成されており、
該２重の壁構造内部の空気層部分に、下端部が土台部に埋め込まれたアンカーボルトが縦方向に設けられ、上端部に、木製パネル材を押さえるための押さえプレートが取り付けられ、締め付けボルトにより締め付けて木製パネル同士が固定されている木造建築物の壁構造体である。
【００２１】
該木製パネル材は、壁面構造体としての壁面強度を十分に確保できる厚さのパネル材であり、材質により異なるが、単一材質では、１５ｍｍ以上とし、４０ｍｍ程度が好ましい。１５ｍｍ以下では、壁面構造体としての強度を十分に発揮することができなくなるため、間柱などで補強する必要が生じ好ましくない。
【００２２】
また、該木製パネル材は、単一材質の木材を所定の幅に加工されたものを使用することができる。例えば、厚さ４０ｍｍ、幅が１２０ｍｍで長さが５ｍのヒバ材などを使用しても良い。材質は、杉や檜、ヒバ材、その他の種々の木材を使用することができる。
【００２３】
該木製柱に設けられる長手方向の溝は、木製の２重パネルの左右の両端部を嵌め込むことにより支持できる溝であればいずれでも良く、上方から木製２重パネルを吊りこんで挿入し、順次重ねて嵌め込むことにより、容易に設置することができる。
【００２４】
嵌め込んだ木製パネル材同士は、接着材などで接合しても良く、内壁と外壁の間に適時、構造材としての軸部材を設け、その軸部材に釘などで固定しても良い。
【００２５】
該空気層は、厚さを１５ｍｍ以上とし、５０ｍｍ程度が好ましい。１５ｍｍ以下では、空気層の厚さが不充分であり、十分な断熱性能を発揮できない。
【００２６】
また本発明では、前記の木製パネル材において、その上部端面と下部端面、あるいは側部端面同士を嵌め合わせて接合できるように、嵌め合わせる両端面に凸条と凹条溝とを形成し、各々の木製パネル材を嵌め合わせにより接合して壁体を構成するようにした木造建築物の壁構造体である。
【００２７】
一方の端面の凸条は、長手方向に突起が連続して形成されているものであり、他方の端面の凹状溝とは、前記凸条に嵌め合わせて接合できる凹形状の溝である。該凸条および凹条溝の形状は、嵌め合わせて接合できるものであればいずれでも良く、断面が角型凸形状や丸型凸形状でも良い。
【００２８】
木製パネル材を嵌め合わせタイプとすることにより、各木製パネル材同士の接合部分に隙間が発生しにくく、壁体としての気密性も高くなり、壁体同士の隙間を強制的に密着固定させる必要がなくなり施工が容易となる。
【００２９】
また、本発明では、前記の2重の壁体の間に所定の間隔で構造材としての縦軸部材が設けられ、上下方向に通気性を有する空気層が設けられている木造建築物の壁構造体である。
【００３０】
該縦軸部材は、前記の木製パネル材で形成される2重壁の内壁体と外壁体との間に設けられ、構造的に縦方向の強度を確保するための部材であるとともに、空気層の間隔を保持する部材でもあり、壁体内部で上下方向の通気を可能とするように設けられる。例えば、４５〜９０ｍｍ角の細長い角材を上下方向に取付、各々を６０〜９０ｃｍ間隔で設けたものでも良い。
【００３１】
該壁体は、木製パネル材を水平に積み重ねて形成されるため、強度的に横桁を設ける必要がなく、縦方向に構造材としての縦軸部材を設けて空気層を保持できれば良く、壁構造体としての強度は非常に高い。
【００３２】
また、本発明では、前記の空気層内に調湿材や断熱材あるいは吸音材が設けられていることを特徴とする木造建築物の壁構造体である。
【００３３】
該調湿材は、木炭などの湿度調節機能を有する材料を使用することができる。また、該断熱材は、グラスウールなどの断熱機能を有する材料を使用することができる。また、該吸音材は、サーモウールなどの羊毛を加工して作られる吸音性能を有する材料を使用することができる。該壁体が嵌め合わせにより構成され、適度な透湿作用があるため、室内の適度な調湿作用と、外部からの効果的な断熱作用とが発揮され、結露なども発生し難い。また、吸音材により内外部からの騒音を遮断することが可能となる。
【００３４】
また、前記の空気層内の通気性を確保するために、空気層と同時に調湿材層や断熱材層あるいは吸音材層を組み合わせて複数層設けるようにしても良い。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明は、建築業を業務とし、長年実績を積み重ねてきた中で、木造建築の利点を見なおし、健康的で産業廃棄物の少ないリサイクルやリフォームを考慮した住宅建築に取り組んできた中で、新建材を使用せずに「木」本来の素材を重視した建築工法に着目し、従来の在来軸組構法と壁式構法における利点について鋭意研究を重ねた結果、厚板パネル材を組み合わせて2重壁とし、そのまま内・外壁として使用することにより、構造が簡単でありながら、効果的な断熱効果と壁耐力が得られることを見出し、発明を完成させたものである。
【００３６】
以下に、本発明による実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明による木造建築物の壁構造体の一実施例を示す概略斜視図であり、瓦葺の木造建築として使用するものであり、屋根１は瓦葺で、壁面２、天井、床面のすべてが木材を使用して建築されたものである。木に囲まれた住環境は、非常に安らぎのある落ち着いた環境となる。
【００３７】
この木造建築では、柱３と柱３との間、また柱３と窓枠４の柱４ａとの間を木製パネル材５を複数段重ねて積み上げて壁体が構成されている。
【００３８】
該木製パネル材５により構成される壁体６は、外壁７と内壁８とで構成されており、その間に空気層９が形成されている。該空気層９は、構造材であり、かつスペーサ材となる縦軸部材１０により維持されており、該縦軸部材１０は、1箇所に２本設けられ、該２本の縦軸部材１０間にはアンカーボルト１１が設けられている。
【００３９】
該木製パネル材５は、図２に示すように、厚い板材であり、上部端面５ａに長手方向に連続する凸条５ｂが設けられている。また下部端面５ｃには、長手方向に連続する凹条溝５ｄが設けられている。
【００４０】
該凸条５ｂと凹条溝５ｄは、互いに嵌め合わせることができるように形成されており、積み重ねて壁体６を構成しやすいようになっている。
【００４１】
図２（３）は、本発明による木製パネル材の他の実施例の縦断面図であり、上部端面５ｆの内部側に長手方向に連続し、段状に形成された凸条５ｇが設けられたものであり、下部端面５ｈの内部側の面に前記凸条に嵌め合い、段状となった凹状溝５ｉが設けられたものである。
【００４２】
この木製パネル材を用いた場合には、壁体の部分的な補修が容易となる。すなわち、該木製パネル材５の嵌め合わせ部分が階段状となった凸条５ｇおよび凹状溝５ｉとなっており、嵌め合い部分を横方向にずらして取り付け、取り外しができるため、組み合わせて構成した壁体の一部の木製パネル材５を容易に取り替えることが可能となる。
【００４３】
このような木製パネル材５により構成される壁体６は、図３（１）に示すように、木製パネル材５の上部端面５ａの凸条５ｂと下部端面５ｃの凹状溝５ｄと嵌め合わせて複数段に積み重ね、各々外壁７および内壁８を構成し、外壁７と内壁８との間に空気層９を形成するものである。
【００４４】
また、該木製パネル材５の両端部５ｅは、図３（２）に示すように、柱３に長手方向に連続して設けられる縦溝１２に、縦軸部材１０とともにその両端部５ｅを嵌め込んで接合し、空気層９を形成する。
【００４５】
また、前記の２重壁構造体は、壁パネルとして予め工場にて製作し、ユニット化し、現場でクレーンなどで組上げていくこともできる。
【００４６】
また、前記木製パネル材５により構成される壁体６は、図４に示すように、前記の空気層９に断熱材１３や調湿材１４あるいは吸音材を充填しても良い。図４（１）は、該空気層９にグラスウールによる断熱材１３を充填したものであり、（２）は、木炭による調湿材１４を充填した壁体６を示す。該吸音材は断熱材と同様に充填することができる。（３）は、前記の空気層９を複数層に形成し、一方の層を断熱材層１３ａとし、他方の層を空気層９ａとしたものである。
【００４７】
このように、木製パネル材５による壁体６は、耐力壁として強固であるため、空気層９の厚さを大きくとることが可能となり、断熱材層や調湿材層や吸音材層およびそれらの複数層を形成することも可能である。
【００４８】
従来の空気層は、かなり薄いため、断熱性能は低く、さらに通気性により、結露などの問題があった。しかし、本発明では、空気層が厚く、しかも木製パネル材による組合せ構造であるため、適度な透湿性を有するため、結露の問題もなく、さらに断熱性能を飛躍的に向上させることができるものである。
【００４９】
さらにまた、空気層が厚く取れることから、該空気層を電気設備や水道設備などのための配管や配線を設けるスペースとして利用することができる。
【００５０】
また、図５は、前記の木製パネル材の組立て状況を示す図であり、（１）は該アンカーボルトの取付状態を示す正面図であり、（２）は、Ｂ−Ｂ断面での平面図である。
【００５１】
該木製パネル材５の凹凸部同士を十分に嵌め合わせるために、アンカーボルト１１が設けられており、（１）に示すように、所定の段数毎に押さえプレート１１ａを設け、土台１５との間で、締めつけボルト１１ｂにより締め付けることにより、簡単にかつ、確実に固定することができる。
【００５２】
また、木材は、本来、経年変化により、収縮してひずみを生じるものである。この木製パネル材の場合には、長手方向には、収縮せず、板幅すなわち、高さ方向に収縮する。しかしながら、構造材としての縦軸部材が設けられており、該縦軸部材に木製パネル材が固定されているため、前記の高さ方向の収縮によるひずみを抑制することができる。
【００５３】
このように、本発明の木製パネル材５は、厚板材であり、嵌め合わせ構造となっているため、嵌め合わせを強固に密着させることにより、より強固な壁体とすることが可能である。
【００５４】
また、本発明の壁構造体は、壁体以外にも、天井や床にも使用することができ、木造建築物として、室内全ての面に対して使用可能であり、その木製パネル材がそのまま内壁となるため、木材の素材を活かし、美しい木目をデザインして、落ち着いた安らぎの住空間を提供することができる。
【００５５】
さらにまた、新建材の使用が少なく、産業廃棄物を大幅に削減でき、リサイクルやリフォームに適し、環境問題に対応した住宅を提供することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明では、以下に示すような効果がある。
１）2重壁構造体であり、空気層を十分に確保できるため、断熱効果が高い。
【００５７】
２）空気層には、横桁などの通気を遮るものがなく、上下方向の通気性が非常に良い。
【００５８】
３）木製パネル材を積み重ねた壁体と縦軸部材とで構成されているため、構造体が簡単であり、施工しやすく、また、従来のものと比較して、建物強度が極めて高くなる。
【００５９】
４）空気層を広く確保でき、調湿材や断熱材を十分に充填でき、調湿効果、断熱効果、防音・吸音効果が高い。また、複数層を形成することも可能である。
【００６０】
５）木製パネル材が嵌め合わせ構造であるため、接合しやすく施工が容易である。また、適度な気密性を確保でき、接合部に隙間などがなく、木目の美しい外観としてそのまま内外壁に使用することができる。
【００６１】
６）２重壁構造であるため、壁体内部の空間に各種設備のための配管や配線などのスペースを十分とることができる。
【００６２】
７）縦軸部材が設けられているため、木製パネル材の収縮により生じるひずみを抑制することができ、経年変化の少ない耐久性に優れた木造建築物となる。
【００６３】
このように、本発明によれば、木造建築物において、十分な断熱性能、調湿性能、吸音性能を発揮でき、かつ十分な耐壁力を持ち、構造がシンプルでありながら、施工がしやすい2重壁構造体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による木造建築物の壁構造体の実施例を示す図である。
【図２】本発明による木製パネル材の実施例を示す図である。
【図３】本発明による2重壁構造体の実施例を示す図である。
【図４】本発明による2重壁構造体の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明による木製パネル材の接合状況を示す図である。
【符号の説明】
１屋根
２壁面
３柱
４窓枠
５木製パネル材
５ａ上部端面
５ｂ凸条
５ｃ下部端面
５ｄ凹状溝
６壁体
７外壁
８内壁
９空気層
１０縦胴縁
１１アンカーボルト
１１ａ押さえプレート
１１ｂ締めつけボルト
１３断熱材
１４調湿材

Claims

各木製柱の対向面に長手方向に連続する溝を設け、構造材となる軸部材を介して所定の間隔が設けられた２枚の木製パネル材の両端部を各々対抗する溝に嵌め込み、該木製パネル材を複数段に積み重ねて接合し、内壁体と外壁体による２重の壁体が構成され、壁構造体内部に空気層が形成されており、該空気層の厚さは、４５〜９０ｍｍであり、
該木製パネル材において、その上部端面に凸条が形成され、下部端面には、前記の凸条に嵌め合う形状の凹状溝が形成されており、該凹凸状部分を嵌め合わせて接合し、壁体が構成されており、
該２重の壁構造内部の空気層部分に、下端部が土台部に埋め込まれたアンカーボルトが縦方向に設けられ、上端部に、木製パネル材を押さえるための押さえプレートが取り付けられ、締め付けボルトにより締め付けて木製パネル同士が固定されていることを特徴とする木造建築物の壁構造体。
前記の木製パネル材において、その一方の側部端面に凸条が形成され、他方の側部端面には、前記の凸条に嵌め合う形状の凹状溝が形成されており、該凹凸状部分を嵌め合わせて接合し、壁体が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の木造建築物の壁構造体。
前記の２重の壁体の間に所定の間隔で構造材となる縦軸部材が設けられており、上下方向に通気性を有する空気層が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木造建築物の壁構造体。
前記の空気層内に湿分を調節する機能を有する調湿材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項に記載の木造建築物の壁構造体。
前記の空気層内に断熱機能を有する断熱材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の木造建築物の壁構造体。
前記の空気層内に音を吸収する機能を有する吸音材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の木造建築物の壁構造体。