JP4741259B2

JP4741259B2 - 折板屋根の外断熱構造

Info

Publication number: JP4741259B2
Application number: JP2005062457A
Authority: JP
Inventors: 常雄田島; 良昭後藤
Original assignee: 田島ルーフィング株式会社
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-03-07
Also published as: JP2006241936A

Description

本願発明は、折板屋根の外断熱構造に関し、詳しくは谷部と山部からなる金属折板屋根において、谷部には植物等からなる外断熱手段を、山部には断熱材からなる外断熱手段を形成した折板屋根の外断熱構造に関するものである。

折板屋根は、タイトフレーム等を介し、山部と谷部を有する断面山形の金属製の折板を連続的に接合して葺き並べて行く構造を有していて、堅牢で構築が比較的簡単なことから最近では仮設建物にとどまらず郊外型のコンビニなどの店舗や工場の建屋に広く採用されている。

ところが、折板屋根は断熱性能に欠けるため、夏は暑く冬は寒いという問題があり、建物内部の温度管理が難しくエアコンディショニングのため高コストの負担が余儀なくされる。このため、折板形状の屋根材を二重に重ね、間に断熱材を装填して構成する断熱二重折板屋根構造が、同種の屋根材を用いて構築できることから、省エネルギー指向の建築物に多用されるようになっている。
しかしながら、このような二重構造は下部屋根板と上部屋根板を所定の間隔をおいて接続するための特別な連結金具が必要である等建造コストが高いうえ、工期も長くなる。さらに、下部屋根板と上部屋根板との間に断熱材を介装するこのような構成はいわゆる内断熱工法であり、外断熱工法に比較して断熱性能に劣るという問題がある。また、既設の折板屋根を改築して二重屋根となすには強度補強を要する等少なからざるコストを負担しなければならない。
以上のほか、従来の折板屋根は一重構造、二重構造を問わず夏場のヒートアイランド現象への対策が看過されている。

なお、本願発明と関連する特許文献としては次のようなものがある。
特開平０８−２６０６２８号公報特開平０８−０４２０７３号公報実公平０６−３５００８号公報実公平０６−４９７０４号公報

本願発明が解決しようとする課題は次の通りである。
（１）折板屋根における断熱性能を外断熱方式により向上させる。
（２）新設、既設を問わず折板屋根の断熱性を簡単かつ迅速な工法により低廉なコストで向上させる。

本願発明は、平底とこの平底両端から立ち上がり相対向する一対の傾斜壁からなる谷部と前記一対の傾斜壁の上端間に架設された平面頂部を有する山部とが連続して形成される折板屋根に外断熱層を形成した折板屋根の外断熱構造であって、前記外断熱層は谷部の平底およびその両端から立ち上がる一対の前記傾斜壁で形成される空間に充填される軽量人工土壌と前記平面頂部を被覆するとともに前記傾斜壁にかけ張設された端部が前記軽量人工土壌と傾斜壁との間に位置するようにした椰子殻繊維積層体又は合成繊維の不織布層とで構成した折板屋根の外断熱構造を提供して、上記従来の課題を解決しようとするものである。

また、段落０００６の折板屋根の外断熱構造において、谷部の前記平底にはルートガードを敷設し、その上に上方から浸透する雨水あるいはその他の手段による潅水等を保持・排水し、保持した水分を植物の根部に供給するとともに積層される土壌を把持するために、保水部と排水部とが複数一体に形成されたドレイン板を設置し、さらにその上に前記軽量人工土壌を積載して植物を植栽し、前記椰子殻繊維積層体又は合成繊維の不織布層に植物の枝葉を進出繁茂させて、前記植物ならびにこの植物から進出繁茂させた植物の枝葉をも前記外断熱層の構成部分として、その断熱機能を向上させるように構成することがある。

さらに、段落０００６又は０００７いずれかの折板屋根の外断熱構造において、
前記軽量人工土壌は礫状骨材をベ−スに植物の永続的な成育に不可欠な有機質を含む構成となすことがある。

またさらに、段落０００７又は０００８いずれかの折板屋根の外断熱構造において、前記軽量人工土壌中には潅水パイプを埋設する構成となすことがある。

谷部の第１断熱手段において、ドレイン板は保水部と排水部とが複数一体に形成される樹脂板で構成し、これを両面テープで谷部の底面に固着する。この際、谷部の底面とドレイン板との間には植物の根の侵入を防止する樹脂製のルートガードを張設するのが望ましい。
ドレイン板の上には軽量土壌を積層して所定厚さの客土層を形成し土中には潅水パイプを設置する。客土層の上方から浸透する雨水あるいは潅水パイプによる潅水は保水給排水手段としてのドレイン板に達して保持・排水され保水部に保持された水は客土層中の植物の根部に供給されその余は排水部を通して排水される。
ドレイン板は保水部、排水部等の小区画により形成される多数の凹凸を有するから客土を把持してそのランダムな移動を防止する。すなわち、前記保水給排水手段を構成するドレイン板の前記排水部は、縦横に交叉連通して形成され上面に孔部を有する通直管により構成され、前記保水部は各通直管により囲繞されて形成される凹部空間により構成され、このような凹部空間により客土の把持がなされることになる。

山部の第２断熱手段において、山部を被覆する断熱材は椰子殻繊維の積層体あるいは合成繊維の不織布層等により所定厚さに形成したもので山部を被うように両面テープ等で折板屋根材に固着する。断熱材の端部は山部と谷部の中間で客土層中に位置させる。山部に被覆されるこのような素材の断熱材は谷部の客土層に植生される植物の枝葉が進出して係合しやすく、山部にも植物の繁茂が容易に実現して断熱効果を顕著になす。

客土層上にはアルプム、キリンソウ、メキシコ万年草等のセダム類（多肉植物）あるいは芝類を植生させる。特に、セダム類の草花は1年中楽しめ手入れも不要であり、5月から9月ころまでは一面緑の葉の中に赤、白、黄色、ピンクの可憐な花が咲き美しい景観が得られる。
また、秋から冬にかけては糖分を蓄えて赤く色づくなど、四季折々の変化が楽しめる。さらに、厳しい冬の寒風にも耐え、夏いっせいに夏型の針状葉となって発芽を6月に着生するほど強い性質を有している。このように容易に植生できるセダムは、基本的に肥料も不要で、夏場の散水もよほどの日照りのとき以外は不要、化学除草剤も不要である。そして、荷重が軽い為建築物の特別な補強も不要で、傾斜屋根などいろいろなタイプの屋根の施工に適している。

図面に基づいて本願発明の１実施例を説明する。図１は谷部Ｔと山部Ｙが連続して形成される折板Ｒで構成される折板屋根の外断熱構造を示す一部切欠断面図であって、前記外断熱構造は谷部Ｔの第１断熱手段と山部Ｙの第２断熱手段により構成されている。
谷部Ｔにおける前記第１断熱手段は谷部Ｔの下底部４に形成した保水給排水手段（ドレイン板Ｄ）とこの保水給排水手段上に構築した植栽層とから構成し、前記保水給排水手段は上方から浸透する雨水あるいはその他の手段による潅水等を保持・排水し、保持した水分を植物の根部に供給するとともに積層される客土層Ｓの土壌を把持するために、保水部と排水部とが複数一体に形成されたドレイン板Ｄからなり、前記植栽層は客土層Ｓとこの客土層Ｓ上に植え付けた植物類Ｐとからなり、山部Ｙにおける第２断熱手段は上底部３を中心に山部Ｙを被覆する断熱材５により構成されている。
なお、ドレイン板Ｄと谷部Ｔの底部との間には植物根の屋根への影響を抑制するための樹脂製ルートガード４が介装されている。

第２断熱手段としての断熱材５は椰子殻繊維で形成される繊維層で構成され、山部Ｙを被覆するとともにその両端部は山部Ｙから谷部Ｔへの斜面部まで延設され客土層Ｓ中に埋設されている。なお、断熱材５と折板Ｒ（山部Ｙ）とは両面接着テープにより固着されている。
また、客土層Ｓ中には潅水パイプ６が埋設され適時潅水をなすようになっている。雨水あるいは潅水パイプ６から客土層Ｓに浸透した水は保水給排水手段としてのドレイン板Ｄに至り保水若しくは排水されるようになっている。

客土層Ｓ上には、セダム類（多肉植物）あるいは芝類等の植物Ｐが植栽され、この植物Ｐと客土層Ｓで植栽層が構成され、植栽層と後述の保水給排水手段としてのドレイン板Ｄとにより谷部Ｔの第１断熱手段が構成されている。

図２は、保水給排水手段としてのドレイン板Ｄを構成する保水部１と排水部２を示す一部切欠斜視図である。図示のように排水部２は、縦横に交叉連通して形成され上面に孔部ｈを有する断面が台形状をなし下面開口の通直管２ａにより、また前記保水部１は各通直管により囲繞されて形成される凹部空間１ａによりそれぞれ一体に構成されている。

谷部Ｔの底面にルートガード４を敷設しその上にドレイン板Ｄを固着する。次いで、山部Ｙに椰子殻繊維層５を被覆して山部Ｙの両端に繊維層５を垂下させかつ潅水パイプ６を谷部Ｔ空間に設置したうえドレイン板Ｄ上に客土層Ｓを積層する。
客土層Ｓは礫状骨材をべ−スに植物の永続的な成育に不可欠な有機質その他で生成される保水性、排水性、緩衝に優れた軽量人工土壌で形成されていて、この土壌は通直管２ａに囲繞される空間、すなわち保水部２、あるいは固定部３における突状３ａに囲繞される空間に入り込み、これにより客土層Ｓはドレイン板（保水給排水手段）Ｄにしっかりと把持されることとなり、風あるいは屋根の傾斜に対しても植栽層を安定して保持する。客土層Ｓ上にはセダム類、芝類、コケ類等の植物を植え付ける。

客土層Ｓに対する降水、あるいは撤水により、水の一部は、客土層Ｓに含浸保持され、他は客土層Ｓを通過してドレイン板Ｄの保水部１に至り貯留される。

ドレイン板Ｄに至る水の量が多く、保水部１において収容しきれない場合、水は、各ドレイン板Ｄの端部相互の重ね合わせ（ジョイント部分）部分に形成されることとなる隙間部、あるいは通直管２ａの孔部ｈを通り、排水部２から適宜排水されるようになっている。

そして、客土層Ｄにおける水の保持量が減少して乾燥するような場合には、保水部１に貯留された水により植物への水分補給がなされることになる。
なお、前述のように通直管２ａによる排水部２は相互に連通しているため、常時は、通気路となり、植物の根に新鮮な空気が供給されることになり各種の病害虫を防止することができる。

ところで、客土層Ｓの厚さを薄くすると、植物類の根の張りが制限され、植物の定立が危うくなったり、あるいは少々の風によって倒れてしまう虞があるが、本願発明では、通直管２ａの上面に多数設けた孔部ｈにより、このような不都合を防止することができる。
すなわち、客土層Ｓから進出した植物の根先は前記孔部ｈ周辺にしっかりと定着して把持されるので、たとえ客土層Ｓの層厚を薄くしても植物が容易に倒壊することはない。

客土層Ｓの植物Ｐが生育するに連れて、谷部Ｔ上方は植物Ｐに覆われて谷部Ｔにおける第１断熱手段の断熱性能は向上する。また、植物Ｐの生育による枝葉の繁茂は第１断熱手段に好影響を与えるのみではなく、山部Ｔの第２断熱手段の断熱効果をも促進するようになる。
すなわち、山部Ｙを被覆する椰子殻繊維層５は、椰子殻繊維が絡み合った不織布状に形成されているため谷部Ｔにおける植物Ｐの枝葉が進出して繊維層に係合して山部Ｙをも覆うようになり、山部Ｙの第２断熱手段の断熱性能を増進するようになる。

以上説明したように、本願発明は既設・新設を問わず折板屋根を有する建造物において、内断熱に比べてよる極めて効率の良い外断熱による断熱効果を簡易な構成と低廉なコストで実現できる。また、夏季には屋根上の植生により、いわゆるヒートアイランド現象の抑制効果をも期待できる。

折板屋根の外断熱構造の一実施例を示す一部切欠断面図である。保水給排水手段としてのドレイン板Ｄを構成する保水部１と排水部２を示す一部切欠斜視図である。

Ｄ．．．．．ドレイン板
Ｐ．．．．．植物（植生）
Ｒ．．．．．折板
Ｓ．．．．．客土層
Ｔ．．．．．谷部
Ｙ．．．．．山部
１．．．．．保水部
２．．．．．排水部
２ａ．．．．通直管
ｈ．．．．．通直管上部の孔部
３．．．．．上底部
４．．．．．下底部
５．．．．．第２断熱手段（断熱材）
６．．．．．潅水パイプ

Claims

平底とこの平底両端から立ち上がり相対向する一対の傾斜壁からなる谷部と前記一対の傾斜壁の上端間に架設された平面頂部を有する山部とが連続して形成される折板屋根に外断熱層を形成した折板屋根の外断熱構造であって、前記外断熱層は谷部の平底およびその両端から立ち上がる一対の前記傾斜壁で形成される空間に充填される軽量人工土壌と前記平面頂部を被覆するとともに前記傾斜壁にかけ張設された端部が前記軽量人工土壌と傾斜壁との間に位置するようにした椰子殻繊維積層体又は合成繊維の不織布層とで構成したことを特徴とする折板屋根の外断熱構造。
請求項１記載の折板屋根の外断熱構造において、谷部の前記平底にはルートガードを敷設し、その上に上方から浸透する雨水あるいはその他の手段による潅水等を保持・排水し、保持した水分を植物の根部に供給するとともに積層される土壌を把持するために、保水部と排水部とが複数一体に形成されたドレイン板を設置し、さらにその上に前記軽量人工土壌を積載して植物を植栽し、前記椰子殻繊維積層体又は合成繊維の不織布層に植物の枝葉を進出繁茂させて、前記植物ならびにこの植物から進出繁茂させた植物の枝葉をも前記外断熱層の構成部分として、その断熱機能を向上させるようにしたことを特徴とする折板屋根の外断熱構造。
請求項１又２いずれか記載の折板屋根の外断熱構造において、
前記軽量人工土壌は礫状骨材をべ−スに植物の永続的な成育に不可欠な有機質を含むことを特徴とする折板屋根の外断熱構造。
請求項２又は３いずれか記載の折板屋根の外断熱構造において、前記軽量人工土壌中には潅水パイプを埋設したことを特徴とする折板屋根の外断熱構造。