JP4756397B2

JP4756397B2 - 木造住宅の籾殻壁断熱工法

Info

Publication number: JP4756397B2
Application number: JP2009164894A
Authority: JP
Inventors: 吉田親房
Original assignee: 株式会社吉田住建
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2029-07-13
Also published as: JP2011021321A

Description

本発明は、木造住宅の外壁全域に亘る高気密・高断熱工法で、廃材の籾殻を利用する工法に関するものである。

従来の断熱材は、グラスウール・ポリスチレンフォーム・ウレタンフォーム等化学製品が大半を占めています。これらを使用し、断熱性を増すためにはかなり高額になる。また製造時に多くのエネルギーを消費します。このような化学製品の断熱方法では地球温暖化防止の観点からも逆行します。出来るだけ機械的（エアコン）な快適さに頼らず、自然の中で、自然に暮らす暮し方を提案したい。

従来は、自然素材に拘り、良質な室内環境創造に心掛けるが、しかし一方では、快適性や省エネ性を向上させるには、断熱性の高い化学製品を使用せざるを得えない状況である。また更なる高気密高断熱化を図り、快適性や省エネ性を向上させるために、化学製品では高価になり、また製造時のエネルギーを考えた時の炭酸ガスの排出を多くしている。

建築物に使用される断熱材であって、内部に複数の空隙を形成する構造を備えたコア部と、前記空隙中に充填されるもみ殻と、前記構造を備えたコア部を挟む不織布製の面材とを有することを特徴とする建築用断熱材である提案がなされた。（特許文献１参照）

外壁の周囲に断熱構造を備えた断熱住宅であって、前記断熱構造は、前記外壁の外側に突出する枠体によって形成される断熱空間部と、この断熱空間部内に充填される断熱材とを備えた断熱住宅として、前記厚み幅は、２０〜４０ｃｍに形成され、断熱材としてセルロースファイバー、グラスウール、羊毛、もみ殻、わら、木屑を使用した断熱住宅を提案されている（特許文献２参照）。

構造用合板および挿着支持木枠と竹止用桟で構成された外壁面体において、籾殻と接着剤、防腐剤、防蟻剤を混合し乾燥させて固化した断熱材ボードを、外壁面体の挿着支持木枠と竹止用桟との間に被着して断熱材ボードの上面を防湿シートで被覆し、その上部に木舞下地となる竹を挿着支持木枠と竹止用桟に取り付け、木舞下地に土と籾殻、藁、石灰、水で組成された土壁材混合物を塗着して覆い、土壁材混合物の上面に表面亀裂防止用ネットを被着して乾燥させた建築用軽量土壁パネルが提案されている。（特許文献３参照）

また多数の籾殻が硬化剤によって一体的に固化されていることを特徴とする籾殻を用いた建設資材として、籾殻を全体に対する重量で３０〜６０％にしていることを提案されている。（特許文献４参照）

特開２００４−１６９５４７号公報特開２００９−８４９３６号公報特開２００３−３５００７号公報特開２００３−１３５１２号公報

従来の内断熱構造では、壁の内部に所定の通気用のスペースを確保した状態で断熱材を設置しなければならないため、前記断熱材の設置箇所やその厚み等が制限される。このため、断熱材を設置したことの効果が十分得られず、真夏や真冬においてはエアコン等の冷暖房設備を借りなければ室温を快適な状態に維持することができないといった問題がある。

また、前記冷暖房設備によって快適な状態となった室温は、時間の経過とともに外気と同じ状態に戻ってしまう。このため、前記冷暖房設備の稼働率が多くなり、それに伴って環境破壊を引き起こすといった問題もある。

一方、従来の外断熱構造においては、断熱材を室内に面した壁の内側に設けて施工する場合と、壁の外側に面して施工する場合の二通りの施工方法がある前者の施工方法では、断熱材の厚みによって、室内の居住スペースが狭くなるといった欠点がある。一方、後者の施工方法は、前記断熱材を壁の外側に設置するため、室内の居住スペースを狭めることなく、断熱材の厚みを自由に調整することができる。

しかしながら、前記断熱材の厚み調整だけでは冷暖房設備が不要となるまでの断熱効果を得ることが難しい。また、前記断熱材を厚く形成すると、重量も増えるため、壁への固定を厳重にしなければならないといった問題もある。

また、従来の住宅内の換気システムにおいては、壁内に設けられた通気用のスペースを介して床下空間と小屋裏空間とを連通させたものがあるが、このような内断熱構造では、壁内に断熱材を設置したことによって、通気用のスペースが狭まるため、床下空間や小屋裏空間との間の空気の流れがスムーズに行われないといった問題がある。

そこで、本発明の目的は、エアコン等の冷暖房設備の稼動時間を出来るだけ抑え、最小限のエネルギーで、室内の温度を快適に保つことができる断熱構造を備えた断熱住宅及び前記断熱材（籾殻）と併用することによって断熱効率の向上を図ることができる全室空調システムを提供するものである。木造住宅の３０％の省エネ率向上を目指すには、断熱・気密性を増すこと。しかし建築坪単価は抑えたい。

室内空気環境や製造時の炭酸ガスの排出を考えたときに、化学断熱製品は余り使用したくない。また出来るだけ自然素材で、廃材を利用したい意向であって、断熱性に優れ、燃え難く、軽くて容易に使用できるもので、壁内結露を発生しない断熱材を活用したい。

本発明は、上記実情を鑑みてなされたもので、断熱性に優れ、無ホルムアルデヒドであって、しかも安価で、自然材料を使用して、快適性と雀エネ性が向上する断熱工法を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の断熱住宅は、外壁の周囲に断熱構造を備えた断熱住宅であって、前記断熱構造は、前記外壁の外側に突出する枠体によって形成される断熱空間部と、この断熱空間部内に充填される断熱材とを備えたことを特徴としている。

また、本発明の通気システムは、前記断熱構造の外周に備わる通気路と、前記屋根裏の空間とが連通した空気循環路を備え、前記通気路の一端に設けられる外気導入口から外気を導入して前記空気循環路内を循環させることで、住宅内の冷・暖房効率を高めることを特徴とする。

上記目的及び課題を解決するために、断熱素材を廃材である籾殻に着目した、籾殻は、自然素材で、しかも安価で、断熱性に優れている素材であり、また軽くて燃え難く、作業性も容易であることである。

木造住宅の外壁の周囲に断熱構造を備えた断熱住宅であって、前記断熱構造は、前記外壁の外側に板枠体と内部の防湿シートとによって形成される断熱空間部と、この断熱空間部内の中間部に籾殻沈下防止を備え、外壁内部全体に１００ｍｍ〜３００ｍｍの厚さの外壁部空間に籾殻を吹き込んで、充填する木造住宅の籾殻壁断熱工法である。

籾殻断熱は外壁内に隙間無く籾殻を充填し、木造住宅の外部柱及び間柱幅、１００ｍｍ〜１５０ｍｍの外側に、更に柱及び間柱を重ねた厚み１００ｍｍ〜３００ｍｍを確保し、外面側は４ｍｍ〜１２ｍｍの耐水合板を３００ｍｍ〜４５０ｍｍ間隔の間柱に釘を１５０ｍｍ間隔に打ち付け、その外面側には防湿シートを、また内面側には半透明の防湿シートを８００ｍｍ〜９００ｍｍ間隔で竪貼りにし、繋ぎ重ね幅を１００ｍｍ〜１５０ｍｍとして、内壁側は、上から胴縁で押さえ、胴縁の間隔を１００ｍｍ〜４００ｍｍとし、外周基礎立上げ幅も外壁幅と同じ幅とする。

籾殻沈下防止板において、籾殻を風力で吹き込み充填する際、空気層や自重による沈下を防ぐ方法として、壁体の床上より１〜２ｍの高さに、合板に直径２０〜４０ｍｍの穴を５〜１０個均等に開け、段差５０〜２００ｍｍに成るように、柱及び間柱の両側に取り付け、両端には２０ｍｍ〜３０ｍｍの隙間を確保する事で、壁体内の籾殻がスムーズに充填できる。

前記外壁の断熱枠体は、前記断熱材の外部に合板を張って、その表面に防湿シートを貼り籾殻を充填するための厚み幅を有して、断熱壁の内部側に半透明防湿シートを張っていて、合板と籾殻と半透明防湿シートとを備えて構成される木造住宅の籾殻壁断熱工法である。

一方、外断熱構造においては、断熱材を壁の外側に設けているため、壁の内部の通気スペースは有効にとることができるが、断熱効果が十分でないため、床下空間から送られてくる冷気や小屋裏空間から送られてくる暖気をそのままの状態で室内に効率よく導くことができないといった問題がある。

また、床下空間から送られてくる冷気には湿気を含んだものが多いため、室内に外気を導入する際に壁内を腐食させるおそれがあった。
本発明は、自然素材である籾殻の断熱材を、所定の厚さで、隙間無く充填し、自重による沈下を防ぐ事が出来る。

上述したように、籾殻は非常に優れた断熱性能があり、難燃性で通気性もあることから、住宅の外壁断熱材として適材である。また、廃材を利用する為、生産コストが掛からないので、安価で入手できる。そのうえ生産時のＣＯ２を排出しないので、地球温暖化防止にも対応できる。また、自然素材なので、シックハウス病の原因にもならない。それに、軽くて作業性が容易である。

この工法は、住宅の快適性と省エネ性を著しく向上させるのに効果を奏する。快適性とは、各部屋の温度差をなくし、保温性を高め出来るだけ持続させる事で、全室が冬暖かく、夏涼しく暮せる家である。

省エネ性とは余り機械的な冷暖房に頼らないで、出来るだけエネルギー消費を抑える事で、省エネ率３０％のアップを目指している。
自然素材で廃材を利用でき、安価で手に入る籾殻に着目し、製造時のエネルギー消費は掛からないうえ、購入費も安価で、しかも廃材利用なので、生産者からは喜ばれている断熱材である。

本発明に係る、木造住宅における一実施例（２階建）としての気密断熱の納まり及び工法を実施するに当り施工手順を説明する、断面図である、同上木造住宅における外壁の施工手順であり、籾殻を充填した状態の、気密断熱詳細を示す要部の斜視図である。同上木造住宅における外壁の籾殻沈下防止板及び柱・間柱の透視斜視図（ａ）であり水平断面図（ｂ）である。同上木造住宅における外壁の竪透視図（ａ）・外壁の水平断面図（ｂ）・外壁断面図（ｃ）で籾殻沈下防止板の詳細図及び外壁の施工手順を示す断面図である。同上木造住宅における外壁の透視斜視図で、籾殻沈下防止板の位置及び籾殻の吹き込の施工手順を示した透視図である。

本発明の一実施例の形態を図面に基づいて説明する。

以下、この発明で籾殻を利用した、木造住宅の断熱工法として籾殻断熱工法の一実施例を図面にもとづいて詳細に説明する。
図１は、木造２階建住宅全体の断面図の一部を示すもので、籾殻断熱が外壁内部に納まった状態を示している。

図２は外壁の詳細を示した斜視図である。まず基礎（７）幅を外壁の壁厚と同じ寸法の２１０ｍｍにした。土台１０５ｍｍ角（１０）に柱１０５ｍｍ角（３１）と間柱１０５×３０（４７）ｍｍを取り付け、その外側に敷き土台（１４）及び（４７）を重ね外壁幅２１０ｍｍを形成した。外壁外面側に耐水ベニヤ４ｍｍ（３３）を（４７）に釘間隔１５０ｍｍで貼り付け、ベニヤの継ぎ目を気密テープで目張りした。

その上から防湿シート（３６）を貼り、通気胴縁（３４）を３５０ｍｍの間隔で取り付けた。その後に籾殻沈下防止板（４８）を取り付けた。（４８）は合板厚さ１２ｍｍを、長さ２２５ｍｍで巾１８０ｍｍとし、径３０ｍｍの穴を均等に６ヶ所開けたものを柱（１３）及び間柱（４７）に、それぞれ取り付けた。

取り付け状態は図３（ａ）で示す通りである。取り付ける際には、取り付け位置を土台より１．５ｍ及び１．６ｍとし、１００ｍｍの段差を付けた。また外壁両端より１５ｍｍの隙間を設け籾殻（１７）がスムーズに落下出来るように取り付けた。（４８）を取り付けた後に外壁内面側に半透明の防湿シート（３０）を弛まない様に縦貼りとし、重ね巾を１００ｍｍとした。

その上から（３０）が膨らまない様に胴縁（３１）を３００ｍｍ間隔で取り付けた。さらに外壁内空間を２１０ｍｍ確保した後に籾殻（１７）を風圧で隙間無く吹き込み、（１７）を充填して厚さ２１０ｍｍの籾殻断熱層が形成された。

図５は、一実施例を基に作成した外壁断面の斜視図である。まず基礎（７）幅を外壁と同じ厚さ２７０ｍｍにし、上記同様土台（１０）１５０角の下に防湿シートを敷き土台（１０）及び敷き土台（１４）１２０×４５ｍｍを取り付け、柱（１３）１５０ｍｍ角及び間柱（４７）１５０×３０ｍｍを建て桁を納めて構造躯体を形成し、（１３）及び（４７）の外面側に重ねて（４７）１２０×３０ｍｍを取り付け外壁内部幅２７０ｍｍを確保した。

外壁の外面及び内面の施工手順は前記施工手順と同じで、籾殻沈下防止板（４８）は長さを前記と同じように２５０ｍｍにし、巾２４０ｍｍとし、径３０ｍｍの穴を１２ヶ所開ける。取り付けも前記と同じ様に外壁両端より１５ｍｍ開け、図で示す様に床からの高さを１．４ｍ〜１．５５ｍとし１５０ｍｍの段差をつけた。籾殻（１７）が送風機（５０）により隙間無く充填でき、また（４８）により（１７）の自重が半減でき、自然沈下を防止でできた。

このように籾殻断熱工法は、全重量を基礎が支える為、地域や断熱能力に応じて断熱自体の巾を自由に選択でき、断熱の効果と通気効果の両方をもたらした。

図３は、外壁内部の透視斜視図（ａ）である。外壁柱に更に間柱を重ね合わせ、籾殻の自重の軽減を図る為、所定の位置に籾殻沈下防止板を設置した。籾殻仕切板は、径３０ｍｍの穴を６ヶ所開け仕切り板の直下の隙間をなくした。また所定の段差を付ける事で、籾殻がスムーズに確保した空間へ充填された。施工手順を示した透視斜視図であるが、図（ｂ）は、外壁の水平断面図で、籾殻仕切り板の設置状態を示している。

外壁内部を所定の間隔を確保した後、外面側に（３３）を取り付ける。継ぎ目は気密性を保つ為（５２）で目貼りをする。その上から（３６）を貼り、（３４）で留めた。
一定の通気性を確保した後（３５）を貼る。内面側は、（３０）を竪貼りで弛まないようタッカー釘で留めた。その上から（３１）で籾殻がはみ出さないように所定の間隔で留めた。

このように籾殻断熱工法は、全重量を基礎が支える為、断熱自体の巾を自由に選択でき、断熱の効果と通気効果の両方をもたらした。

図４は、主に籾殻仕切り板（４８）の取り付け位置・取り付け方法・（４８）自体の詳細を示した図である。（ｂ）図は籾殻断熱の区切りを１スパーン４００ｍｍ〜５００ｍｍとし、１スパーンを２等分した長さが、籾殻沈下防止板（１７）の長さとする。巾は外壁両端より１５ｍｍづつ開けた巾とした。開口穴は径３０ｍｍ〜４０ｍｍとし仕切り板の巾に応じて開口個数を決定した。この仕切り板によって籾殻の自重を半減し籾殻の自然沈下を防ぐ。また開口穴は、仕切り板直下の空気層をなくし籾殻が充分隙間無く充填出来るようにするものであった。

このように籾殻断熱工法は、断熱の効果と通気効果の両方をもたらした。

１０．土台
１１．大引
１２．土台水切り
１３．柱
１４．敷土台
１７．籾殻
１８．桁
３０．防湿シート
３１．胴縁
３２．Ｐ．Ｂ通気質
３３．耐水合板
３４．通気胴縁
３５．外装板
３６．防湿シート
４６．筋違
４７．間柱
４８．籾殻沈下防止板
５０．籾殻送風機
５１．籾殻沈下防止板穴
５２．気密テープ

Claims

木造住宅の外壁の周囲に断熱構造を備えた断熱住宅であって、前記断熱構造は、断熱構造の外壁に設けられた板枠体と、内部に設けられた半透明の防湿シートとによって形成される断熱空間部と、この断熱空間部内の中間部に、籾殻を風力で吹き込み充填する際、空気層や自重による沈下を防ぐ方法として、断熱壁体の床上１〜２ｍの高さに、合板に直径２０ｍｍ〜４０ｍｍの穴を５〜１０個均等に開け、段差５０ｍｍ〜２００ｍｍに成るように、柱及び間柱の両側に取り付ける籾殻沈下防止板を備えた構造体で、外壁内部幅１００ｍｍ〜３００ｍｍの厚さの壁体内部空間に籾殻を吹き込んで、空間部に籾殻を充填することを特徴とする木造住宅の籾殻断熱工法。