JP4580252B2 - 建物の断熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、室内温度に差のある上方室と下方室が、上下方向に隣接して設けられ、前記下方室に配置された下方支持部材が、前記上方室に配置された上方柱からの軸力を支持するように構成されている建物の断熱構造に関する。

このような建物としては、例えば、上方が冷蔵冷凍室で下方が通常の事務室に構成された冷蔵倉庫用の建物などがあり、その場合に問題となるのは、下方の事務室における結露の発生である。事務室における天井や壁への結露に関しては、断熱材を敷設したり埋設することで、ある程度防止することは可能であるが、例えば、下方の事務室に配置されたスラブや梁が、上方の冷蔵冷凍室に配置された上方柱からの軸力を支持するように構成されている場合、どうしても冷蔵冷凍室の上方柱から事務室のスラブや梁がヒートブリッジとなり、スラブや梁に結露が発生することになる。
このような結露の発生を防止するには、通常、梁などを断熱材で被覆する方法が採られるのであるが、非常に煩雑な断熱工事を要してコストアップを招き、断熱材による被覆必要面積が大きくなればなるほど顕著となって工期の長期化をも招くことになる。

そこで、従来、上方柱とスラブとの接合部周辺に加熱用のヒータを埋設するとともに、必要な箇所に温度センサや湿度センサを設置し、その温度センサや湿度センサの検出結果に基づいて、ヒータの作動を手動または自動で制御するように構成したものが提案された（例えば、特許文献１参照）。
また、上方柱と下方のフーティングとの間に比較的熱伝導率が低くて強度のある硬質木材を介在させたり、あるいは、断熱性樹脂を使用してヒートブリッジを防止するように構成したものも知られている（例えば、特許文献２および３参照）。

特開平１１−２９４９４２号公報 特開２００２−１８８２３７号公報 特開平１０−８２１４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、上方柱とスラブとの接合部周辺に埋設したヒータのメンテナンスが必要となるばかりか、そのヒータの作動を制御する必要があるため、ランニングコストが高くなり、しかも、故障の可能性もある。
また、特許文献２や３に記載の従来技術では、硬質木材や断熱性樹脂を介して上方からの軸力を下方へ伝達するため、比較的強度があるとは言え、硬質木材や断熱性樹脂を介して大きな軸力を下方へ伝達するには不向きであり、この点に問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、特にメンテナンス作業などを必要とせず、たとえ大きな軸力であっても確実に伝達することができ、しかも、ヒートブリッジを確実に防止することのできる建物の断熱構造を提供することにある。

本発明の第１の特徴構成は、室内温度に差のある上方室と下方室が、上下方向に隣接して設けられ、前記下方室に配置された下方支持部材が、前記上方室に配置された上方柱からの軸力を支持するように構成されている建物の断熱構造であって、前記上方柱からの軸力を前記下方支持部材に伝達する支承体が、板状の高硬度ゴムと鋼板を交互に積層した積層ゴム支承体により構成され、その積層ゴム支承体が、平面視において、前記上方柱と下方支持部材の輪郭の内側に位置し、その周囲に断熱材を配置した状態で前記上方柱と下方支持部材の間に配置されているところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、上方室に配置された上方柱からの軸力を下方室に配置された下方支持部材に伝達する支承体が、板状の高硬度ゴムと鋼板を交互に積層した積層ゴム支承体により構成されているので、上方柱からの軸力を所望どおりに下方支持部材へ伝達することができ、しかも、上方柱と下方支持部材との間におけるヒートブリッジを防止することができる。

すなわち、ヒートブリッジだけを考えれば、支承体としてブロック状の高硬度ゴムを使用することも可能であるが、その場合には、上方からの軸力によるブロック状高硬度ゴムの変形が問題となる。逆に、軸力の伝達だけを考えれば、ブロック状の鋼を使用することもできるが、当然、ヒートブリッジが問題となる。
それに対し、板状の高硬度ゴムと鋼板を交互に積層した積層ゴム支承体を使用することによって、高硬度ゴムの断熱性と強度ならびに鋼板の強度を有効に利用して、所望どおりのヒートブリッジ防止効果を得ることができるのみならず、たとえ大きな軸力であっても下方の支持部材へ確実に伝達することができる。

そして、その積層ゴム支承体が、平面視において、上方柱と下方支持部材の輪郭の内側に位置し、その周囲に断熱材を配置した状態で上方柱と下方支持部材の間に配置されているので、つまり、積層ゴム支承体を軸力伝達に必要な大きさに留めて、その積層ゴム支承体の周囲に断熱材を配置するので、上方柱と下方支持部材との間におけるヒートブリッジの防止も確実なものとなる。

本発明の第２の特徴構成は、前記上方柱と積層ゴム支承体の間にベースプレートが配置され、前記積層ゴム支承体を中心としてその周囲に前記断熱材が位置され、かつ、その断熱材より外側に複数個の高硬度ゴム製支持体が位置された状態で、これら積層ゴム支承体、断熱材、および、高硬度ゴム製支持体が、前記ベースプレートと下方支持部材の間に配置されているところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、上方柱と積層ゴム支承体の間にベースプレートが配置されているので、上方柱からの軸力はベースプレートに分散されることになる。
そして、積層ゴム支承体を中心としてその周囲に断熱材が位置され、かつ、その断熱材より外側に複数個の高硬度ゴム製支持体が位置された状態で、これら積層ゴム支承体、断熱材、および、高硬度ゴム製支持体が、ベースプレートと下方支持部材の間に配置されているので、ベースプレートに分散された軸力は、主としてその中心に位置する積層ゴム支承体を介して下方支持部材へ伝達されことになる。
それに加えて、断熱材の外側に位置された複数個の高硬度ゴム製支持体も軸力の伝達に寄与するので、高硬度ゴム製支持体と積層ゴム支承体の間に位置する断熱材にはほとんど軸力が作用せず、したがって、断熱材によるヒートブリッジ防止効果は長年月にわたって維持される。

本発明の第３の特徴構成は、前記下方支持部材から突設された複数本のアンカーボルトが、前記断熱材とベースプレートを貫通して上方へ延出され、その延出端部に高硬度ゴム製座金を介してナットが螺合されて、前記ベースプレートが下方支持部材に固定されているところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、下方支持部材から突設された複数本のアンカーボルトが、断熱材とベースプレートを貫通して上方へ延出され、その延出端部にナットが螺合されて、ベースプレートが下方支持部材に固定されているので、アンカーボルトとナットによって、ベースプレートとそのベースプレートの下方に位置する積層ゴム支承体や断熱材などは下方支持部材に強固に固定される。
それにもかかわらず、ナットは高硬度ゴム製座金を介してアンカーボルトに螺合されるので、アンカーボルトによるヒートブリッジも確実に抑制される。

本発明の第４の特徴構成は、前記上方柱の下端部周囲を取り囲むさや管が、前記ベースプレートから上方へ突設され、前記上方柱の下端部が、前記さや管内に位置し高硬度ゴム製シートを介して前記ベースプレート上に載置されているところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、上方柱の下端部周囲を取り囲むさや管が、ベースプレートから上方へ突設され、上方柱の下端部が、さや管内に位置し高硬度ゴム製シートを介してベースプレート上に載置されているので、上方柱とベースプレートとの間のヒートブリッジは高硬度ゴム製シートにより抑制され、かつ、上方柱の下端部はさや管内に位置してベースプレート上に載置されているだけなので、地震に対する制震効果も期待することができる。

本発明による建物の断熱構造につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この発明は、製薬工場、食品工場、あるいは、冷蔵倉庫用の建物のように、室内温度に差のある室が上下方向に隣接して設けられている建物を対象とする。
図１に示す例では、上方室が冷蔵冷凍室１（例えば、室温が０〜５℃程度）に構成され、下方室が通常の室、例えば、事務室２（例えば、室温が２０〜２５℃程度）に構成されて、上方の冷蔵冷凍室１には多数本の上方柱３が配置され、下方の事務室２にはスラブ４と梁５が配置されている。
例えば、冷蔵冷凍室１内の上方柱３は、断面が正方形の中空の鋼管により、事務室２内のスラブ４は、鉄筋コンクリートにより、梁５はＨ型鋼により構成されている。

事務室２に配置されたスラブ４と梁５は、冷蔵冷凍室１に配置された各上方柱３からの軸力を支持する下方支持部材として機能するもので、各上方柱３からの軸力は、支承体６を介してその下方支持部材４，５に伝達されるように構成されている。
その支承体６は、図２および図３に示すように、複数枚の板状の高硬度ゴム７ａと鋼板７ｂを交互に積層し接着して形成された積層ゴム支承体７、硬質ウレタンフォームからなる断熱材８、および、合計４個程度の高硬度ゴム製支持体９により構成されている。支承体６と積層ゴム支承体７は、平面視においてほぼ正方形に形成され、積層ゴム支承体７を中心として、その周囲に断熱材８が位置され、さらに、断熱材８より外側の四隅に高硬度ゴム製支持体９が位置されて、それぞれが互いに接着されて支承体６が構成されている。

このような構成の支承体６の上面には、平面視において支承体６とほぼ同面積の正方形の金属製ベースプレート１０が配置され、そのベースプレート１０の上面には、上方柱３の下端部周囲を取り囲む金属製のさや管１１が溶接されて突設されている。そのさや管１１内部のベースプレート１０上面には、高硬度ゴム製シート１２が、また、さや管１１の内周面にも、金属製帯材１３を介して高硬度ゴム製シート１４が配設されている。
他方、各上方柱３の下端部には、平面視において正方形の金属製支持プレート１５が溶接により取り付けられて、その支持プレート１５と上方柱３の下端部が、さや管１１内に位置されている。そして、上方柱３の下端部に位置する支持プレート１５が、その下面との間に高硬度ゴム製シート１２を介してベースプレート１０上に載置され、その側面との間に高硬度ゴム製シート１４を介してさや管１１により保持されるとともに、さや管１１の上端には、上方柱３の上方への引き抜きを防止する金属製蓋プレート１６が溶接により取り付けられている。

ベースプレート１０には、合計２個のアンカーボルト締め付け用の孔１７とその締め付け用孔１７に連通するボルト孔１８が設けられ、下方支持部材としてスラブ４に埋設された２本のアンカーボルト１９が上方へ突設され、積層ゴム支承体７の周りの断熱材８を貫通し、さらに、ボルト孔１８を貫通して上方へ延出され、その延出端部が締め付け用孔１７内に位置している。
そして、アンカーボルト１９の延出端部に高硬度ゴム製座金２０を外嵌した状態で、その延出端部にナット２１が螺合されて締め付けられ、それによって、さや管１１を備えたベースプレート１０がスラブ４に対して強固に固定されるとともに、積層ゴム支承体７、断熱材８、高硬度ゴム製支持体９なども、スラブ４とベースプレート１０の間に挟み込まれ、スラブ４に対して強固に固定されている。
なお、アンカーボルト１９によるヒートブリッジは、高硬度ゴム製座金２０により防止されるが、必要な場合には、ボルト孔１８とアンカーボルト１９との間の隙間に断熱材２２を挿入することもでき、さらに、支承部６などを被覆用断熱材２３により被覆することもできる。

このような構成の断熱構造によれば、冷蔵冷凍室１の上方柱３からの軸力は、支承体６を介して事務室２のスラブ４および梁５に伝達される。
その支承体６の中心には積層ゴム支承体７が位置し、積層ゴム支承体７は、平面視において、上方柱３や下方支持部材であるスラブ４および梁５の外側形状内、つまり、上方柱３、スラブ４、梁５の輪郭の内側に位置し、その周囲に断熱材８が位置するとともに、さらに、断熱材８の四隅に高硬度ゴム製支持体９が位置することになるので、上方柱３からの軸力は、主として積層ゴム支承体７によりスラブ４や梁５に伝達され、断熱材８は、積層ゴム支承体７と合計４個の高硬度ゴム製支持体９の間に位置して、上方柱３からの軸力を受けることはほとんどなく、ヒートブリッジ防止効果を長年月にわたって維持することができる。

〔別実施形態〕
つぎに、別の実施形態について説明するが、重複説明を避けるため、先の実施形態で説明した構成部品や同じ作用を有する構成部品については、同じ符号を付すことによりその説明を省略し、主として先の実施形態と異なる構成について説明する。

（１）先の実施形態では、ベースプレート１０の上面にさや管１１を突設した例を示したが、さや管１１は必ずしも設ける必要はなく、その例を示したのが図４である。
この図４に示す別の実施形態では、上方柱３の下端部にベースプレート１０が溶接により直接取り付けられている。そして、ベースプレート１０には、合計２個のボルト孔１８が設けられ、スラブ４に埋設された２本のアンカーボルト１９が、積層ゴム支承体７の周りの断熱材８とボルト孔１８を貫通して上方へ延出され、その延出端部に高硬度ゴム製座金２０を介してナット２１が螺合されて、ベースプレート１０がスラブ４に固定されている。
なお、図中の３ａは、上方柱３の下端部に設けられた開口で、ナット２１を締め付ける際に工具などを挿入するためのものである。

（２）これまでの実施形態では、上方が冷蔵冷凍室１に、下方が通常の事務室２に構成された建物を例にして説明したが、逆に、上方が通常の事務室２に、下方が冷蔵冷凍室１に構成された建物にも適用可能である。
また、隣接する上下の室は、特に冷蔵冷凍室１と事務室２に限るものではなく、両室間に結露発生のおそれがあれば、いかなる種類の室間においても適用可能である。

さらに、例えば、上方が通常の事務室２で、下方が冷蔵冷凍室１であり、下方の床を上方から吊り下げる場合、図５に示すように、冷蔵冷凍室１に配置された下方支持部材としての下方柱２４の軸力を支承体６を介して事務室２の真下の柱３へ伝達されるように構成することもできる。
この図５に示す別の実施形態では、下方柱２４の上端部にベースプレート１０に対応する下方ベースプレート２５が溶接により取り付けられ、両ベースプレート１０，２５の間に積層ゴム支承体７、断熱材８、および、高硬度ゴム製支持体９が挟み込まれて複数本のアンカーボルト１９とナット２１により固定された構成とされている。

建物の断熱構造を示す断面図 断熱構造の詳細を示す断面図 断熱構造の分解平面図 別の実施形態による断熱構造の詳細を示す断面図 別の実施形態による断熱構造の詳細を示す断面図

符号の説明

１ 上方室
２ 下方室
３ 上方柱
４，５，２４ 下方支持部材
６ 支承体
７ 積層ゴム支承体
７ａ 板状の高硬度ゴム
７ｂ 鋼板
８ 断熱材
９ 高硬度ゴム製支持体
１０ ベースプレート
１１ さや管
１２ 高硬度ゴム製シート
１９ アンカーボルト
２０ 高硬度ゴム製座金
２１ ナット

Claims (4)

1. 室内温度に差のある上方室と下方室が、上下方向に隣接して設けられ、前記下方室に配置された下方支持部材が、前記上方室に配置された上方柱からの軸力を支持するように構成されている建物の断熱構造であって、
   前記上方柱からの軸力を前記下方支持部材に伝達する支承体が、板状の高硬度ゴムと鋼板を交互に積層した積層ゴム支承体により構成され、その積層ゴム支承体が、平面視において、前記上方柱と下方支持部材の輪郭の内側に位置し、その周囲に断熱材を配置した状態で前記上方柱と下方支持部材の間に配置されている建物の断熱構造。
2. 前記上方柱と積層ゴム支承体の間にベースプレートが配置され、前記積層ゴム支承体を中心としてその周囲に前記断熱材が位置され、かつ、その断熱材より外側に複数個の高硬度ゴム製支持体が位置された状態で、これら積層ゴム支承体、断熱材、および、高硬度ゴム製支持体が、前記ベースプレートと下方支持部材の間に配置されている請求項１に記載の建物の断熱構造。
3. 前記下方支持部材から突設された複数本のアンカーボルトが、前記断熱材とベースプレートを貫通して上方へ延出され、その延出端部に高硬度ゴム製座金を介してナットが螺合されて、前記ベースプレートが下方支持部材に固定されている請求項２に記載の建物の断熱構造。
4. 前記上方柱の下端部周囲を取り囲むさや管が、前記ベースプレートから上方へ突設され、前記上方柱の下端部が、前記さや管内に位置し高硬度ゴム製シートを介して前記ベースプレート上に載置されている請求項２または３に記載の建物の断熱構造。

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