JP4878643B2 - 鉄筋コンクリート造建物の後張り外断熱外壁の開口部構造 - Google Patents

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本発明は、鉄筋コンクリート造建物の後張り外断熱外壁の、窓等の開口部構造に関するものであり、より詳しくは、外装下地材と断熱層とを一体化した乾式密着型の通気性断熱複合パネルを、既存鉄筋コンクリート造建物の外壁に、窓等の開口部にあっても、外断熱外壁としての通気機能を担保した構造に配置するものであり、建築の技術分野に属するものである。
近年、鉄筋コンクリート造建物を外断熱形態に構築することが、省エネルギー面、衛生面で優れているため普及しており、既存鉄筋コンクリート造建物を通気性外断熱パネルの後張りにより、通気性外断熱外壁とすることが、省エネルギー面、衛生面、耐久面で、特に優れているため、普及しつつある。
しかし、該既存鉄筋コンクリート造建物の通気性断熱複合パネルによる外断熱施工にあっては、窓等の外壁開口部での外壁に対する通気機能確保が煩雑であり、複合パネルの後張りによる外断熱通気性外壁の構築にあっては、外壁の開口部での通気機能確保の合理化が課題である。
図7は、特許文献1として挙げた従来例であって、外壁の開口部での通気性確保手段として出願人が提案したものである。
従来例は、図7(B)に示す如く、既存コンクリート躯体Coの外表面を被覆する複合パネルPは、内面に通気条溝a群を間隔縦設した外装下地材Paと断熱層Pbとを層着一体化した、内部に条溝aによる通気層を備えた乾式密着型の複合パネルPを、図7(A)に示す如く、コンクリート躯体Coの仕上表面Wfに対し、複合パネルPの、断熱層内表面を接着剤106Bを介して層着すると共に、外装下地材Paの表面から、あと施工アンカー114をコンクリート躯体Coに打込んで固定するものである。
そして、開口部4の上側にあっては、図7(A)上半部に示す如く、複合パネルPの下端面を平坦にしておき、雨切106として、上下に連通する空気孔H6を備えた下段水平板106dと上段水平板106uを備えた断面コ字状の雨切106の、下段水平板106dの内端を窓上側102Uに固定し、上段水平板106uは、アングル形態の支持金具109の水平当接辺109Pにねじnで固定し、支持金具109の垂直取付辺109Sをコンクリート躯体仕上表面Wfに、あと施工アンカー115で固定する。
そして、該雨切106と、上面に位置する複合パネルPの下面とは、外装下地材Paの条溝a群と、空気孔H6群とを、ハニカムバッカー(通気バッカー)112aを介装して通気性を確保し、ハニカムバッカー112aの前面の、外装下地材Pa下端と、雨切上段水平板106uの上面との間隔にシーリング117aを充填し、複合パネルの断熱層Pb下端と、支持金具109の垂直取付辺109Sとの間は隙間追従シート111で閉止し、雨切106の後部と、窓上枠102Uとの間には現場発泡ウレタン113を充填して、複合パネルP及び雨切106を、既存コンクリート躯体Coと空密固定し、且つ、雨切106の空気孔H6から複合パネルPの条溝aに空気流入可能としたものである。
また、開口部4の下側にあっては、図7(A)下半部に示す如く、複合パネルPの上端面を平坦にしておき、垂直取付辺109Sと水平当接辺109Pから成る支持金具109の垂直取付辺109Sをあと施工アンカー115でコンクリート躯体Coに固定し、複合パネルPを、コンクリート躯体仕上表面に接着剤106B、及び隙間追従シート111で貼着し、あと施工アンカー114でコンクリート躯体仕上表面Wfに後張り固定する。
そして、支持金具109の水平当接辺109Pに、先端の立上り片110Wと空気孔H8とを備えた取付ピース110の水平片110Fをねじnで固定し、傾斜天板108Uと、立下り板108Fと、空気孔H8を備えた水平水切り板108aから成る水切108の傾斜天端基端を、既存窓下枠102Dに固定すると共に、立下り板108Fを取付ピース110の立上り片110Wに外接して、取付ピースの前端空気孔H8と、水切り板108aの空気孔H8とを連通形態とし、水切り板108aと、複合パネル外装板Pa上端との隙間にシーリング117aを充填し、水切の傾斜天板108Uと、コンクリート躯体Co上面との間も、現場発泡ウレタン113で充填して、複合パネルP及び水切108を、既存コンクリート躯体Coと空密固定、且つ、複合パネルPの条溝aから空気流arが、取付ピース110の空気孔H8及び水切り板108aの空気孔H8から外方へ流出可能としたものである。
また、開口部4の両側にあっては、図7(B)に示す如く、複合パネルPの露出側面を平坦面としておき、取付辺109Sと当接辺109Pから成るアングル形態の支持金具109の取付辺109Sを、あと施工アンカー115でコンクリート躯体仕上表面Wfに固定し、短辺垂直板107uと長辺垂直板107dとから成る見切107は、短辺垂直板107uを支持金具の当接辺109Pにねじnで固定し、長辺垂直辺107dの基端を既存窓側枠102Lに固定し、複合パネルPの断熱層Pbと、コンクリート躯体仕上表面Wfとの界面隙間adに、接着剤106B及び隙間追従シート111を付与して、複合パネルPをあと施工アンカーでコンクリート躯体Coに固定し、複合パネルPの外装下地材側端と見切短辺垂直辺107u間は、バッカー112b及びシーリング117aで空密閉止し、見切107とコンクリート躯体側面との隙間は現場発泡ウレタン113を充填したものである。
特許第3793195号公報
従来例の窓開口部構造は、通気性複合パネルを後張りした外断熱外壁構造でありながら、開口部の下側の複合パネルも、上側の複合パネルも通気機能が保証出来、且つ開口部側面も複合パネルのコンクリート躯体への空密断熱被覆が保証出来て、優れた外断熱通気外壁ではあるが、開口部上側の複合パネルPの通気機能を保証するためには、雨切106に関しては、アングル形態の支持金具109の、コンクリート躯体Coへのあと施工アンカー115による固定、雨切106の既存窓上枠102Uへの固定、及び支持金具109へのねじ固定、雨切106の空気孔H6と複合パネルPの通気用条溝a群との、ハニカムバッカー112aを介した精緻な連通保証配置が必要であった。
そして、雨切106と複合パネルP下端との、ハニカムバッカー空密保護のためのシーリング117aの配置、雨切106とコンクリート躯体Co間への現場発泡ウレタン充填等、精緻、且つ煩雑な作業が必要であり、生産性に問題がある。
しかも、シーリング117aは耐候寿命が短い(平均:10年)ため、定期的なメンテナンス補修も必要であった。
また、複合パネルPの通気層としての条溝a群は、外装下地材Paの内面への付設であるため、雨切106の準備も、複合パネルPの条溝a群に整合対応する空気孔H6群の、下段水平板106d及び上段水平板106uへの穿孔作業も煩雑であった。
また、開口部下側の複合パネルPの通気性を保証するためには、水切108に関しては、先端下面の水切り板108aへの空気孔H8群の穿孔作業、取付ピース110の複合パネル条溝a群に整合対応する空気孔H8群の穿孔作業、等の準備作業が煩雑であり、アングル形態の支持金具109の、垂直取付辺109Sのあと施工アンカー115によるコンクリート躯体Coへの固定、取付ピース110の、空気孔H8群を複合パネル条溝a群と整合させた状態での、支持金具109の水平当接辺109P及び水切り板108aへのねじ固定、等の取付作業も煩雑であり、生産性に問題があり、水切り板108aとパネル外装下地材Paとの間のシーリング117aも、定期(標準:10年)的なメンテナンスが必要であった。
また、開口部側面の見切107にあっても、アングル形態の支持金具109の、取付辺109Sのコンクリート躯体Coへのあと施工アンカー115による固定、見切107の、短辺垂直辺107uの支持金具当接辺109Pへのねじ固定、見切長辺垂直辺107d基端の既存窓側枠102Lへのねじ固定、外装下地材Pa側端と見切前端との間のシーリング117aの充填、及び見切基端と窓側枠102L間のシーリング117bの充填等、作業が煩雑であり、見切107前端及び基端のシーリング117a,117bは定期的なメンテナンス補修の問題があった。
本発明は、従来例よりも、通気機能に優れた複合パネル1を採用し、開口部4に対する複合パネル1の配置も新規構造とし、生産性良く構築出来、且つ、定期的メンテナンスも不要な新規開口部構造を提供するものであり、従来の上述の問題点を一挙に解決又は改善するものである。
本発明は、図1に示す如く、乾式密着型の通気性断熱複合パネル1で既存鉄筋コンクリート躯体Coを後張り被覆した外壁に於ける開口部構造であって、通気性断熱複合パネル1は、発泡プラスチック系断熱層2Cと成形薄剛板の外装下地材2Aとを、縦方向に間隔配置した複数本の縦桟2B群を介して一体化し、各縦桟2B間を通気層Gとしたものであり、開口部4上側の複合パネル1は、断熱層底面2Dに、底面閉止外装下地材2A´を、間隔配置した横桟2B´を介して一体化して、各横桟2B´間を水平通気層G´として、コンクリート躯体仕上表面Wfと、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebとの隙間acからの空気流入を可能とし、開口部4両側の複合パネル1は、露出側面を側面閉止外装下地材2A”で閉止し、開口部4下側の複合パネル1は、上面を面一として、水切板10を、縦桟2Bの上端に固定した支持金具10Kと既存窓下枠102Dとを介して前後2点支持配置し、通気層Gから水切板10下面へと空気流出を可能としたものである。
この場合、発泡プラスチック系断熱層2Cは、押出法ポリスチレンフォーム、ビーズ法ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム等のJISA9511の発泡プラスチック系断熱板が好ましく、典型的には、厚さ75mmの押出法ポリスチレンフォーム板である。
また、底面閉止外装下地材2A´も、側面閉止外装下地材2A”も、共に、外装下地材2Aと同一材料であり、外装下地材2Aは、コンクリート型枠組みに耐え、外壁の外装下地材としての最小限での、強度、耐風圧性、耐衝撃性、耐凍害性を満足させる薄剛板であれば良く、典型的には、厚さT2が13mmの、両面ガラス繊維混入火山礫サンドアッシュ・フェノール樹脂板、即ち、岩倉化学工業(株)製のオーマルYB−R(商品名)である。
また、横桟2B´及び受桟2Eは、縦桟2Bと同一材料を採用すれば良く、典型的には、縦桟2Bは外装下地材2Aと同材質のYB−R(商品名)の厚さ20mm、幅50mm材であり、横桟2B´及び受桟2Eも、YB−R(商品名)の厚さ15mm、幅50mm材である。
そして、縦桟2Bの複合パネル1内での存在は、通気層Gの厚さT3及び幅a3の形成を支配すると共に、複合パネル1の強度をも支配するため、典型的には、910mm幅の断熱層2Cと外装下地材2A間に対し、50mm幅、20mm厚の縦桟2Bを5本、断熱層2C内に5mm厚が埋設する形態に配置する。
また、横桟2B´は、典型的には、縦桟2B群の1本置きに配置する。
従って、本発明の開口部構造にあっては、上下左右の複合パネル1の張設は、図1、図3に示す如く、既存コンクリート躯体Co前面の突部(凸部)101Tを斫り取ること無く実施出来るため、従来のコンクリート躯体Coの斫り取り作業に伴なう騒音、振動の発生が無く、居住者が建物内で生活している状態での外断熱施工が可能である。
また、従来例の開口部での、上側パネル外面下端と雨切106のシーリング117a、水切108と下側パネル外面上端との隙間のシーリング117a、見切107パネル外側面とのシーリング117a等、のコンクリート躯体表面Wfと後張り複合パネル外面との接合部のシーリングが不要となり、外壁開口部は、シーリングメンテナンスの負担が軽減出来、維持管理費が軽減出来る。
そして、開口部上側の複合パネル1への通気機能付与も、複合パネル下端への横桟2B´を介した底面閉止外装下地材2A´を付設して、底面閉止外装下地材2A´と断熱層底面2D間に水平通気層G´を形成した複合パネル1を、従来の工法と同様に、コンクリート躯体Coに後張りするだけで、複合パネル下端内面とコンクリート躯体仕上表面Wf間の隙間acから、水平通気層G´→垂直通気層G→外壁上端、の経路の外壁内通気層が確保出来るため、開口部上側パネル1での通気機能施工は、複合パネル1を、単に、空気流入用の隙間acを確保してコンクリート躯体仕上表面Wfに張着すれば良く、従来施工よりも格段に合理化出来、確実な通気機能を備えた開口部4の後張り施工が簡単、且つ生産性良く実施出来る。
また、開口部下側の複合パネル1に関しても、水切板10が、複合パネル1の上面で、縦桟2B上の位置と、既設窓下枠102D位置との前後2点支持となるため、例え作業員が足を掛けても変形しない程度の強固な水切板10となる。
また、施工も、縦桟2B上端に支持金具10Kをねじ手段で取付けた上で、水切板10の前部を支持金具10Kに、後端を既存窓下枠102Dにねじ手段で取付けるだけであるため、単純作業で簡単に実施出来る。
しかも、複合パネル1の上端部では、従来の如きシーリング117aが不要となって、開口部下側もシーリングフリー構造となり、耐用中の、寿命の短い(平均:10年)シーリングのメンテナンスから解放される。
また、開口部両側の複合パネル1にあっても、側面閉止外装下地材2A”で、側面を前面同様に被覆した複合パネル1を、従来の張着手段で、単に、コンクリート躯体仕上表面Wfに張着するだけで、従来の、見切107を不要とし、同時に、見切107と複合パネル1の前面側端間のシーリング117aも不要となるため、開口部4の両側パネル付設も、単純作業で、且つシーリングメンテナンス不要の開口部構造となる。
従って、本発明の開口部構造は、複合パネル1の、開口部4の四周への張着が施工性良く、且つ、耐用中の複合パネル1に対して、シーリングメンテナンスフリーに構築出来る。
そして、開口部4の外観も、複合パネル1の外装下地材2Aから、底面閉止外装下地材2A´、及び側面閉止外装下地材2A”に亘って、タイル等の、需要者の好みの外装材3を均斉に被覆付着出来るため、従来の雨切106や見切107の存在しない、且つ被覆外壁への空気流入孔H8群も存在しない、単純、且つ機能美を備えた外観となる。
また、本発明の開口部構造にあっては、上側複合パネル1は、図5に示す如く、断熱層2C下端内隅部に受桟2Eを断熱層2Cの全幅に亘って面一に埋設し、底面閉止外装下地材2A´を、ねじN2によって横桟2B´を貫通して縦桟2B及び受桟2Eに固定して、水平通気層G´を形成するのが好ましい。
この場合、横桟2B´は、底面閉止外装下地材2A´と断熱層底面2Dとの間に、水平通気層G´を、断熱層2C前面の垂直形態の通気層Gに連通配置し、且つ底面閉止外装下地材2A´を複合パネル底面に一体化するものであるから、横桟2B´は、縦桟2B下端にねじN2で固定出来る位置であれば良く、典型的には、パネル縦桟2Bの1本置きに、縦桟2Bに対応配置すれば良い。
従って、上側複合パネル1は、縦桟2Bと同一材の受桟2E、横桟2B´、及び外装下地材2Aを所定寸法に切断した底面閉止外装下地材2A´を準備し、複合パネル1の断熱層2Cの下端内隅部に受桟2Eを、断熱層2Cの一体化物の形態で接着埋設して、コンクリート躯体仕上表面Wfに張着した後に、横桟2B´及び底面閉止外装下地材2A´をねじN2手段で付設することも、或いは複合パネル1を、コンクリート躯体仕上表面Wfに張着する前に、上側複合パネル1として、予めパネル底面に横桟2B´及び底面閉止外装下地材2A´をねじN2手段で付設することも可能であり、施工現場に応じて、合理的に選択施工することにより、適切な通気機能を備えた開口部4の上側構造が生産性良く構築出来る。
また、本発明の開口部構造にあっては、図1に示す如く、受桟2E内表面を含む断熱層2C内表面Cbとコンクリート躯体仕上表面Wfとの界面隙間adは非通気に閉止し、且つ、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebは断熱層内表面Cbより入り込んだ形態とし、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebと、コンクリート躯体仕上表面Wf間に、水平通気層G´への空気流入間隔acを確保するのが好ましい。
この場合、複合パネル1の断熱層2C内表面Cbとコンクリート躯体仕上表面Wfとの界面隙間adは、既存コンクリート躯体仕上表面Wfに不陸があり、各部位でadの寸法は変化しているのが普通であるが、複合パネル1の下端部位、及び/又は、上端位置でパネル幅全幅に亘って界面隙間adを閉止すれば、パネル背面の界面隙間adの空気は非通気となり、界面隙間ad内の空気層は断熱空気層となる。
また、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebを断熱層内表面Cbよりdx寸法入り込ませておけば、後側端辺ebとコンクリート躯体仕上表面Wfとの間隔acがdx+adとなり、界面隙間adが実質上0の場合でも、後側端辺ebの入り込み寸法dxが空気流入間隔acを提供するため、実質上、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebを断熱層内表面Cbより13mm(dx)入り込ませれば良い。
従って、本発明開口構造の上側複合パネル1は、図1に示す如く、パネル下端部位で、断熱層内表面Cbとコンクリート躯体仕上表面Wfとを、シーリングテープ11C等で空密閉止することにより、複合パネル1の内表面、即ち、断熱層内表面Cbとコンクリート躯体仕上表面Wfとの界面隙間adに存在する空気は、コンクリート躯体仕上表面Wfの不陸の存在に関わらず、空気断熱層として断熱層2Cと共にコンクリート躯体Coの断熱保護に寄与し、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebの内表面Cbより前側に入り込んだ寸法dx(標準:13mm)は、パネル下端の各部位でdx+ad寸法の空気流入間隔acを提供し、例えパネル内面(断熱層内表面)Cbとコンクリート躯体仕上表面Wfとの界面隙間adが0の場合でも、間隔dx(13mm)の空気流入間隔acを提供する。
また、本発明の開口部構造にあって、上側複合パネル1は、図6に示す如く、縦桟2B群と断熱層2Cとの底面を面一とし、外装下地材2Aのみ下方に突出hdしたパネル上側部材1Aに対し、底面閉止外装下地材2A´上に水切鉄板12を載置し、水切鉄板12上に横桟2B´を間隔配置して、ねじN2´で底面閉止外装下地材2A´と、水切鉄板12と、横桟2B´とを一体化したパネル下側部材1Bを、複合パネル1の下端に、外装下地材2A前面Afと底面閉止外装下地材2A´の前側端辺efとを面一に一体化固定するのが好ましい。
この場合、外装下地材2Aの下方突出hd寸法は、横桟2B´の厚さtB´(標準:15mm)+使用水切鉄板12の厚さとすれば、底面閉止外装下地材2A´は外装下地材2A下端辺に当接形態で一体化出来る。
また、パネル下側部材1Bを複合パネル1下端に一体化した状態では、横桟2B´の後側端辺Bbが断熱層内表面Cbと同一面、若しくは入り込み、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebは、断熱層内表面Cbより空気流入保証寸法dx入り込んだ形態となるものである。
従って、パネル下側部材1Bを予め所定関係寸法で一体化しておくため、開口部4の上側複合パネル1は、開口部4の上側に、パネル上側部材1Aを、従来例の手法で、コンクリート躯体仕上表面Wf外面に張着した後、パネル下側部材1BをねじN2で一体化することも、予めパネル下側部材1Bをパネル上側部材1Aの底面にねじN2で一体化して上側複合パネル1とした後、従来例の手法で、上側複合パネル1をコンクリート躯体仕上表面Wfに張着することも、施工現場及び施工手順に応じて使い分け可能であり、得られる開口部上側構造にあっては、複合パネル1の通気層G内に、例え雨水が浸入しても、水切鉄板12を介して、水平通気層G´から下方に排除出来、底面閉止外装下地材2A´の吸水劣下が抑制出来る。
そして、パネル上側部材1Aの外装下地材2Aと底面閉止外装下地材2A´とが外表面(前面)で面一であるため、外装材(外装仕上材)3の材料の種類に関わりなく、きれいな外装仕上材処理が出来る。
また、上側複合パネル1に於いて、水切鉄板12は、図6(B)に示す如く、端縁にアンカー片12Aを備えたアングル形態板を2枚採用し、下側の水切鉄板12は、アンカー片12Aを底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebに当接し、上側の水切鉄板12は、アンカー片12Aを外装下地材2Aの内面Ab下端に当接するのが好ましい。
この場合、上下2枚の水切鉄板は同一物であり、アンカー片12Aの突出長は、底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebを覆って若干(標準:3mm)突出させると、外装下地材2A´の耐水保持となると共に、外装材3の端縁規定基準ともなる。
従って、水切鉄板12の2枚配置は、水切鉄板12の相互摺動によるアンカー片12Aの当接で位置決めが容易であり、2枚の重層水切鉄板には、水平通気層G´への浸入雨水の、滞留し易い外装下地材内面Abの下端、底面閉止外装下地材2A´の上面、及び後側端辺ebの吸水劣下を防止し、雨水を好適に排除する。
また、本発明の開口部構造に於いて、開口部4の両側の複合パネル1は、図3(A)に示す如く、断熱層内表面Cbの上下方向側端縁部位とコンクリート躯体仕上表面Wfとの界面隙間adは非通気に閉止し、露出側面に配置した側面閉止外装下地材2A”の内側端辺esが、断熱層2Cの内表面Cbより入り込み、外装材3を、外装下地材2Aから側面閉止外装下地材2A”に亘って被覆するのが好ましい。
この場合、側面閉止外装下地材2A”の内側端辺esの断熱層内表面Cbからの入り込み寸法は、標準3mmである。
そして、側面閉止外装下地材2A”の内側端辺esとコンクリート躯体仕上表面Wfとの間隔には、慣用のバックアップ材3Bを充填し、外装材3の端縁とコンクリート躯体仕上表面Wfとの間隔には、セメント系タイル目地材3Aを充填すれば良い。
従って、側面複合パネル1は、従来の見切107の如き、見切材が不要なため、側面外側を閉止するシーリングが不要となり、耐用年数の短いシーリングの定期的(標準:10年)メンテナンスが不要となる。
そして、側面閉止外装下地材2A”は、断熱層内表面Cbより入り込んでいるため、側面複合パネル1のコンクリート躯体仕上表面Wfへの張着時に、界面隙間adが0の場合でも、複合パネル1の張着に干渉せず、且つ、地震時にも、剛体としての側面閉止外装下地材2A”は、コンクリート躯体仕上表面Wfとの当接が回避出来て、破損が避けられる。
本発明の開口部構造の発明は、既存のコンクリート躯体Coの前端凸部を斫り取ることなく、コンクリート躯体仕上表面Wfに、上側複合パネル、両側複合パネル、下側複合パネルを、従来の複合パネル張着手段で、接着剤及びあと施工アンカーによって張着するものであるため、施工は、騒音、振動の発生を抑制して実施出来、建物内で居住者が生活している状態の下で、居住者に生活支障を生ずることなく実施出来、既存の鉄筋コンクリート内断熱建物の、外断熱建物への改築施工に有効な発明である。
また、開口部上側複合パネル1への通気機能付与も、複合パネル下端面に底面閉止外装下地材2A´を一体化して水平通気層G´を配置した、新規な複合パネル1を張着するだけで、開口部4から上方の複合パネル1への通気が可能となるため、従来の、雨切106の如き、雨切が不要となって、雨切と複合パネル1下端部位とのシーリングも不要となり、従来の、開口部から上側複合パネルへの通気機能付与のための、煩雑、且つ精緻な作業とは比較にならないほど、簡単、且つ、生産性の良い作業となった。
また、開口部4の側面への複合パネル張着も、側面閉止外装下地材2A”を配置した側面複合パネル1を適用するため、従来の見切107が不要となって、見切107と複合パネル前端部位のシーリング117aの適用から解放される。
また、開口部下側にあっても、複合パネル上端の縦桟2B上に支持金具10Kを取付けるだけで、水切板10が既存窓下枠102Dを介して、前後2点支持で強固に配置出来、複合パネル1の上端前面のシーリング充填が不要となる。
そして、上側複合パネル1の露出底面も、両側複合パネル1の露出側面も、共に、外壁前面の外装下地材2Aを切り出した短尺物で閉止出来るため、開口部4の、上面、側面が、雨切り及び見切の存在しない、且つ、外壁の前面からの連続形態の外装材3で覆われた、均斉な機能美を提供する。
従って、本発明は、既存の内断熱コンクリート建物を、省エネルギー面、衛生面、耐久性に優れた高品質の通気性外断熱建物に、施工性良く、且つ、居住者の生活に支障を与えることなく改修可能なものであり、しかも、シーリング仕上部の軽減によって、メンテナンスも軽減出来るものであり、既存内断熱建物の外断熱建物への改修施工を普及させるものである。
本発明開口部構造の縦断側面図。 既存コンクリート躯体開口部構造の縦断側面図。 開口部の側部横断面図で、(A)は本発明を適用した構造を、(B)は既存コンクリート躯体を示す図である。 本発明に用いる複合パネル説明図であって、(A)は斜視図、(B)は横断面図である。 本発明の上側複合パネル説明図であって、(A)は縦断側面図、(B)は斜視図、(C)は使用状態の部分拡大説明図である。 本発明の上側複合パネルの製作説明図であって、(A)はパネル上側部材1Aの縦断側面図、(B)はパネル下側部材1Bの縦断側面図、(C)はパネル下側部材1Bの部分斜視図である。 従来例図であって、(A)は開口部構造の縦断側面図である。 従来例図であって、(B)は開口部構造の側部横断面図である。
〔複合パネル1(図4)〕
複合パネル1は開口部4の周縁を含め、コンクリート躯体仕上表面Wfに後張り張着するパネルであって、図4(A)は、標準パネル1の一部切欠全体斜面図であり、図4(B)は標準パネル横断面図である。
本発明の開口部構造に適用するパネル、即ち、既存コンクリート躯体Coの開口部4の上下左右に配置する上側複合パネル、下側複合パネル、側面複合パネルの各パネルは、外壁のパネル割付図に基いて、標準複合パネル1の寸法、形状をアレンジするものであり、標準複合パネル1は、図1(B)に示す如く、断熱層2Cと外装下地材2Aとを間隔を保って縦方向に配置した縦桟2Bを介して一体化層着し、各縦桟2B間に形成出来る空間を、パネル1を上下に貫通する通気層Gとするものである。
標準複合パネル1は、断熱層2Cとして、厚さT4が75mm、幅CWが910mm、高さChが2700mmの押出法ポリスチレンフォーム板(JISA9511)を用い、外装下地材2Aとして、厚さT2が13mm、幅AWが910mm、高さAhが2693mmの、両面ガラス繊維混入火山礫サンドアッシュ・フェノール樹脂板、即ち岩倉化学工業(株)製のオーマルYB−R(商品名)を用い、縦桟2Bとして、外装下地材2Aと同材質で、幅a1が50mm、厚さが20mm、長さが2650mmの板材を用い、縦桟2Bを、断熱層2Cの層着面2Sに配置した深さ5mmの嵌合溝2Gに、厚さ5mmだけ嵌入形態に接着し、縦桟2Bと外装下地材2Aとも接着し、且つ、外装下地材2A表面からねじN2で固定したものであり、外装下地材2Aと断熱層2C間に、幅a3が165mm、厚さが15mmの通気層Gを確保したパネル厚T1が103mmの通気性複合パネル1である。
そして、横断面形状は、図4(B)に示す如く、断熱層2Cが、外装下地材2Aに対して、一側(左側)1Lでd1(標準:10mm)突出し、他側(右側)1Rでd1(10mm)入り込み、両側端では、縦桟2Bと外装下地材2Aとを面一に、且つ、5本の縦桟2Bを等間隔に配置し、各縦桟2B間に、幅a3(標準:165mm)の広い通気層Gを縦設配置した。
また、縦断面形状は、外装下地材2Aの上端Atでは、図6(A)に示す如く、前側の、幅7mm、傾斜角45°の傾斜辺2K´と幅6mmの水平辺とし、断熱層2Cが、外装下地材2Aに対し、上端ではd4(9mm)突出し、下端は図示していないが2mm入り込んでおり、縦桟2Bは、上端及び下端では、通気バッカー(図示せず)介在用に、共に、断熱層2Cに対して25mm入り込んだ形状である。
〔上側複合パネル1(図5)〕
上側複合パネル1は、図1に示す如く、開口部4の上側に張着する複合パネルであって、パネル割付図に基いて、標準パネルの下部を切断して、図6(A)の如く用意したパネル上側部材1Aと、図6(B)の如く形成した、パネル下側部材1Bとを一体化したものである。
即ち、パネル上側部材1Aは、図6(A)に示す如く、標準パネル1の下半のみを、縦桟2B群下端と断熱層下端を面一に、且つ、外装下地材2A下端のみhd(標準:15.7mm)突出形態に切断加工し、断熱層2Cの、内表面Cbから断熱層底面2Dに亘る下端内隅部に、幅WEが50mm、厚さtEが15mmの縦桟2Bと同一材料の断面矩形板材の受桟2Eを、断熱層2Cの全幅に亘って面一に埋設して準備する。
また、パネル下側部材1Bは、図6(B),(C)に示す如く、厚さtA´が13mm、幅WA´が90mm、長さがパネル上側部材1Aの外装下地材2Aと同幅に、パネル外装下地材2Aと同材質の板材を底面閉止外装下地材2A´として用意し、横桟2B´として、パネル上側部材1Aの受桟2Eと同一材で、幅wB´が50mm、厚さtB´が15mm、長さLB´が89mmの横桟2B´を用意し、水切鉄板12として、幅70mmの水平辺と水平辺端縁に18mmのアンカー片12Aを屈曲突出した、長さが底面閉止外装下地材2A´と同寸の、0.35mm厚の防錆剛板製水切鉄板の2枚を用意し、図6(B)に示す如く、下側水切鉄板12のアンカー片12Aを底面閉止外装下地材2A´の内端に当接して底面閉止外装下地材2A´上に載置する。
次いで、上側水切鉄板12のアンカー片12Aを上向きに、下側水切鉄板12上に載置すると共に、各横桟2B´をパネル縦桟2Bの1本置き対応で、上側水切鉄板12のアンカー片12Aに外端を当接形態で載置し、上側水切鉄板のアンカー片12Aの前面が、図6(C)に示す如く、パネル上側部材1Aの外装下地材2Aの内面に当接する寸法dA´(標準:13mm)を保持して、ねじN2´で、底面閉止外装下地材2A´と上下重合水切鉄板12と横桟2B´とを一体化する。
この場合、横桟2B´の厚さtB´(標準:15mm)+2枚の水切鉄板厚(標準:0.7mm)が、パネル上側部材1Aの外装下地材2Aの下方突出寸法hd(標準:15.7mm)と整合する。
従って、パネル下側部材1Bは、パネル上側部材1Aに対し、図5(A)に示す如く、底面閉止外装下地材2A´の前側端辺efをパネル上側部材1Aの外装下地材2Aの前面Afと面一に、且つ、横桟2B´上面をパネル上側部材1Aの断熱層底面2Dに当接形態で一体化すれば、上側複合パネル1が得られ、得られた上側複合パネル1にあっては、パネル下側部材1Bの閉止外装下地材2A´を被覆した水切鉄板のアンカー片12Aの表面と断熱層内表面Cbとの間隔dxは、底面閉止外装下地材の後側端辺ebにアンカー片12A厚が加わって12.65mmとなり、該上側複合パネル1は、界面隙間adが実質上0の部位にあっても、実質上13mmの空気流入間隔acが得られ、且つ、横桟2B´群の後側端辺Bbは断熱層内表面Cbより0.65mm入り込んだ形態となり、パネル断熱層内表面Cbのコンクリート躯体仕上表面Wfへの当接張着作用に横桟2B´群は干渉障害を生じないものとなる。
〔側面複合パネル(図3(A))〕
図3(A)は、側面複合パネル1を、開口部4の側面でコンクリート躯体仕上表面Wf上に張着した状態の横断面図であり、図3(B)は、側面複合パネル1の張着前の、コンクリート躯体開口部4の側部横断面図である。
図3(A)に示す如く、側面複合パネルは、外壁のパネル割付図に基いて、コンクリート躯体開口部4側となる側面を、外装下地材2A、縦桟2B、断熱層2Cが面一となるように切断加工して準備する。
また、側面閉止外装下地材2A”として、図3(A)に示す如く、複合パネル1の側面に、外装下地材2Aの表面Afと前端辺efを面一に添着した際に、内側端辺esが断熱層内表面Cbより若干(標準:3mm)入り込む寸法の前後幅、即ち、複合パネル1の厚さT1(標準:103mm)より若干短寸(標準:100mm)で、側面複合パネル1の側面を上下全長に亘って閉止出来るように、外装下地材2Aを切出して準備する。
そして、側面複合パネル1は、予め一体化物として工場生産することも可能であり、側面閉止外装下地材2A”を別体として準備し、施工現場で、側面複合パネル1に添着一体化することも可能である。
〔下側複合パネル1(図1)〕
下側複合パネル1は、開口部4の下側に張着し、頂面に水切板10を配置するものであり、図1の下部は、下側複合パネル1を張着して水切板10を配置した状態の縦断側面図であり、図2の下部は、下側複合パネル1を配置する前の、既存コンクリート躯体開口部4の下部の縦断側面図である。
即ち、下側複合パネル1は、単に、標準複合パネル1の上端を、外壁のパネル割付図に基いて、平坦に切断しておけば良い。
〔開口部4の構築〕
図1は、開口部4にパネルを張着した状態の縦断側面図であり、図2は、パネル張着前のコンクリート躯体Coの開口部4の縦断側面図であり、図3(A)はパネルを張着した状態の開口部4側方の横断面図であり、図3(B)はパネル張着前の開口部4の横断面図である。
図2に示す如く、本発明を実施するコンクリート躯体Coの窓開口部4は、鉄筋コンクリート内断熱建物であって、開口部4の上部はコンクリート切欠き104に充填モルタル103を介して窓上枠102Uが存在し、開口部4の下部は、コンクリート躯体Coの開口部4に充填モルタル103を介して窓下枠102D、及び既存水切206が存在している。
また、コンクリート躯体Coの開口部4両側も、図3(B)に示す如く、コンクリート躯体Coの切欠き104に、充填モルタル103を介して窓側枠102Lが存在している。
〔複合パネルの張着(図1、図3)〕
既存コンクリート躯体Coの仕上表面Wfに対して、一般外壁部にあっては、図4に示す、標準複合パネル1相互を、躯体仕上表面Wfに順次、左右接続は相欠け接続で、上下にあっては、接続部の上下パネルの縦桟2B間に、通気バッカー(図示せず)を介在して、外壁を被覆する複合パネル1群の下端水切部位から上端の雨切部位まで、通気層Gの連通を保証して、且つ、各複合パネル1は、躯体仕上表面Wfの不陸に対応して、断熱層2Cの内表面Cbと躯体仕上表面Wfとの界面隙間adには接着剤6Bを介して、非通気の形態で躯体仕上表面Wfに貼着し、複合パネル外面からあと施工アンカー6Aをコンクリート躯体Coに打込んで張着する。
〔開口部4上側の構築(図1、図6)〕
図2の上部に示す如き、上縁に傾斜付突部101Tを有する既存のコンクリート躯体Coに対し、上側複合パネル1用の、図6(A)に示すパネル上側部材1Aを、一般外壁部に対して張着した複合パネル1に、上端及び両側を、断熱層2Cが当接形態で、且つ、パネル上側部材1Aの上端の縦桟2Bの断熱層2C頂面Ctからの入り込みと、上方複合パネル1の底面での縦桟2B下端の入り込みとの間隔に通気バッカー(図示せず)を介在して、上下パネルでの通気層Gの通気機能を確保して接続する。
この場合、パネル上側部材1Aも、他の複合パネル1同様、断熱層内表面Cbとコンクリート躯体仕上表面Wfとの界面隙間adの寸法に応じて、例えば、界面隙間adが0〜15mm位の状態下では接着剤6Bとして、セメダイン(株)製の弾性変成ポリマー樹脂接着剤PM525(商品名)を断熱層2C内表面Cbの上下端全長に亘り水平帯状に肉盛りし、界面隙間adが15mm以上の場合は、断熱層内表面Cbの上下端全長に亘り、時間経過によって厚さが膨張する、ドイツ、イルブルック社製のシーリングテープ11C(商品名:イルモンド600)を介して、界面隙間adを非通気形態として、上側パネル部材1Aをコンクリート躯体仕上表面Wfに貼着し、外装下地材2Aの表面から、一般複合パネルの張着同様、あと施工アンカー6Aを打込んで張着する。
この場合、パネル上側部材1Aの断熱層底面2Dは、図1に示す如く、コンクリート躯体上側突出部101Tの表面下端からL1(標準:50mm)上方位置に張着する。
次いで、予め準備した、図6(B)に示す、パネル下側部材1Bを、パネル上側部材1Aの底面に、底面閉止外装下地材2A´の前側端辺efを外装下地材2Aの表面Afと面一に揃えて、図5(A)に示す如く、底面閉止外装下地材2A´の下面からねじN2を、横桟2B´を貫通して、前部は縦桟2Bに、後部は受桟2Eに打込む。
次いで、タイル等の外装仕上材3を、図1の如く、前面の外装下地材2Aから底面の底面閉止外装下地材2A´に亘って、下地材2A,2A´表面に付設する。
また、図1に示す如く、空気流入間隔acには、例えば、プラスチック網、板金網の如き、慣用の防虫網11Dを付設して、複合パネル1の通気層G,G´内への虫の侵入を阻止する。
従って、得られた窓開口部4の上部構造は、図1の上部に示す如く、パネル下側部材1Bの底面閉止外装下地材2A´の後側端辺ebとコンクリート躯体仕上表面Wfとの間には、空気流入間隔acが存在し、間隔acから横桟2B´間の水平通気層G´を経てパネル内の垂直通気層Gへの空気流arの上昇流路を有し、且つ、下面の外装仕上材3が、前方から見ても、コンクリート躯体突出部101Tの傾斜部前面に揃った、きれいな外観となる。
〔開口部4下側の構築(図1、図2)〕
開口部4の下側の構築は、図2下部に示す、既存の、窓下枠102D及び水切206を備えた、既存コンクリート躯体Coに対して実施する。
下側複合パネル1として準備した、上面が平坦な複合パネル1を、上面をコンクリート躯体Coの前部上端から寸法L2(標準:21mm)下方位置に整合して、一般複合パネル1同様に、コンクリート躯体仕上表面Wfに張着し、外装下地材2Aの表面に慣用の外装材3を付設する。
また、縦桟2Bの頂面には、幅20mmの水平辺に、高さ20mmの垂直片を形成した、肉厚2.3mmのアングル形態支持金具10Kをねじ固定する。
また、支持金具10Kの固定に際しては、通気層G上端を覆う防虫網11Dを延展配置して、虫の通気層G内への侵入を阻止する。
また、水切板としては、図1下部に示す如く、既存水切206が幅85mm、傾斜高さが13mmの場合は、後端にアンカー片10Aを備え、前端が弯曲垂下した水切垂下板10F(標準:10mm垂下)を備え、幅が225mm、傾斜高さが34.4mmの傾斜天板10Tの前部下面に高さ22mmの立下り板10Pを備えた水切板10を採用し、立下り板10Pを支持金具10Kにねじ止めし、後端のアンカー片10Aを既存水切206上に当接して、既存水切206と重層形態で窓下枠102Dにねじ固定する。
この場合、水切垂下板10Fと外装材3の前面とは、雨水が複合パネル1の条溝G内へ吹き込まない距離(標準:24mm)を保つ形態とする。
また、水切板10のアンカー片10Aの窓下枠102Dへの取付け凹部には、慣用のシーリングを充填する。
〔開口部側面の構築(図3)〕
図3(B)は、側面複合パネル1の張着前の既存コンクリート躯体Coの開口部4の側面の横断面であり、図3(A)は側面複合パネル1を張着した状態である。
即ち、図3(A)に示す如く、開口部4の側面構築は、露出側面を面一に加工した側面複合パネル1の断熱層側辺2Lが、コンクリート躯体Coの突部101T側面から寸法L3(標準:37mm)入り込んだ形態に、一般複合パネル同様の手法で、コンクリート躯体仕上表面Wfに張着固定する。
次いで、側面閉止外装下地材2A”を、前側端辺efを外装下地材2Aの外表面Afと面一に、パネル側面に貼着する。
この場合、側面閉止外装下地材2A´の内側端辺esは断熱層内表面Cbよりも若干(標準:3mm)入り込んでおり、側面閉止外装下地材2A”の内側端辺esとコンクリート躯体仕上表面Wfとの間には、慣用のバックアップ材3Bを詰めておく。
次いで、外装仕上材3を、表面の外装下地材2Aから側面閉止外装下地材2A”に亘って付設し、外装仕上材3の内側端辺と仕上表面Wfとの隙間に、目地材3Aを充填閉止する。
従って、得られた開口部側面構造は、図3に示す如く、外装仕上材3の外側面が既存コンクリート躯体Coの突部101Tの傾斜部ときれいに連続し、且つ、側面閉止外装下地材2A”の内側端辺esが断熱層内表面Cbより若干入り込んでいるため、例え界面隙間adが0の部位にあっても、側面閉止外装下地材2A”は、前面で外装下地材2Aと面一に貼着出来、地震時にあっても、コンクリート躯体仕上表面Wfとバックアップ材3Bを介して連続しているため、破損は逃れる。
以上の如く、本実施例の開口部4の構造は、既存コンクリート躯体Coに、斫り取り等の変形加工を加えることなく構築出来るため、騒音、振動の発生を抑制して施工出来る。
そして、開口部構造4の構築も、上側パネル、側面パネル、下側パネルは、単に、コンクリート躯体仕上表面Wfに付設するだけであり、水切板10のみ、既存の水切206上に重ねてねじ止めするだけであるので、従来の工法(図7)より遥かに簡単、且つ生産性良く構築出来る。
また、本実施例では、上側パネル及び側面パネルは、それぞれ、底面閉止外装下地材2A´及び側面閉止外装下地材2A”をパネル張着後に付加貼着したが、予め工場内で一体化しておき、側面複合パネル1も、予め工場内で側面閉止外装下地材2A”をパネル側面に貼着しておけば、施工現場では、単に複合パネル1の張着作業となるため、生産性はより向上する。
1 通気性外断熱複合パネル(複合パネル、パネル)
1A パネル上側部材
1B パネル下側部材
2A 外装下地材
2A´ 底面閉止外装下地材
2A” 側面閉止外装下地材
2B 縦桟
2B´ 横桟
2C 断熱層
2D 断熱層底面
2E 受桟
2G 嵌合溝
2K´ 傾斜辺
3 外装材(外装仕上材)
3A 目地材
3B バックアップ材
4 開口部(窓開口部)
6A あと施工アンカー
6B 接着剤
10 水切板
10A 水切アンカー片
10F 水切垂下板
10K 支持金具
10P 立下り板
10T 傾斜天板
11C シーリングテープ
11D 防虫網
12 水切鉄板
12A アンカー片
101T 突部
102D 窓下枠
102L 窓側枠
102U 窓上枠
103 充填モルタル
104 切欠き
206 既存水切
ac 空気流入間隔(隙間)
ad 界面隙間(隙間)
Af 外装下地材前面
ar 空気流
Cb 断熱層内表面
Co コンクリート躯体
G 通気層
G´ 水平通気層
N2,N2´,n10 ねじ
Wf コンクリート躯体仕上表面(仕上表面)

Claims (6)

  1. 乾式密着型の通気性断熱複合パネル(1)で既存鉄筋コンクリート躯体(Co)を後張り被覆した外壁に於ける開口部構造であって、通気性断熱複合パネル(1)は、発泡プラスチック系断熱層(2C)と成形薄剛板の外装下地材(2A)とを、縦方向に間隔配置した複数本の縦桟(2B)群を介して一体化し、各縦桟(2B)間を通気層(G)としたものであり、開口部(4)上側の複合パネル(1)は、断熱層底面(2D)に、底面閉止外装下地材(2A´)を、間隔配置した横桟(2B´)を介して一体化して、各横桟(2B´)間を水平通気層(G´)として、コンクリート躯体仕上表面(Wf)と、底面閉止外装下地材(2A´)の後側端辺(eb)との隙間(ac)からの空気流入を可能とし、開口部(4)両側の複合パネル(1)は、露出側面を側面閉止外装下地材(2A”)で閉止し、開口部(4)下側の複合パネル(1)は、上面を面一として、水切り(10)を、縦桟(2B)の上端に固定した支持金具(10K)と既存窓下枠(102D)とを介して前後2点支持配置し、通気層(G)から水切り(10)下面へと空気流出を可能とした、外断熱外壁の開口部構造。
  2. 上側複合パネル(1)は、断熱層(2C)下端内隅部に受桟(2E)を断熱層(2C)の全幅に亘って面一に埋設し、底面閉止外装下地材(2A´)を、ねじ(N2)によって横桟(2B´)を貫通して縦桟(2B)及び受桟(2E)に固定して、水平通気層(G´)を形成した、請求項1に記載の開口部構造。
  3. 受桟(2E)内表面を含む断熱層(2C)内表面(Cb)とコンクリート躯体仕上表面(Wf)との界面隙間(ad)は非通気に閉止し、且つ、底面閉止外装下地材(2A´)の後側端辺(eb)は断熱層内表面(Cb)より入り込んだ形態とし、底面閉止外装下地材(2A´)の後側端辺(eb)と、コンクリート躯体仕上表面(Wf)間に、水平通気層(G´)への空気流入間隔(ac)を確保した、請求項1又は2に記載の開口部構造。
  4. 上側複合パネル(1)は、縦桟(2B)群と断熱層(2C)との底面を面一とし、外装下地材(2A)のみ下方に突出(hd)したパネル上側部材(1A)に対し、底面閉止外装下地材(2A´)上に水切鉄板(12)を載置し、水切鉄板(12)上に横桟(2B´)を間隔配置して、ねじ(N2´)で底面閉止外装下地材(2A´)と、水切鉄板(12)と、横桟(2B´)とを一体化した下側部材(1B)を、複合パネル(1)の下端に、外装下地材(2A)前面(Af)と底面閉止外装下地材(2A´)の前側端辺(ef)とを面一に一体化固定した、請求項1乃至3に記載の開口部構造。
  5. 水切鉄板(12)は、端縁にアンカー片(12A)を備えたアングル形態板を2枚採用し、下側の水切鉄板(12)は、アンカー片(12A)を底面閉止外装下地材(2A´)の後側端辺(eb)に当接し、上側の水切鉄板(12)は、アンカー片(12A)を外装下地材(2A)の内面(Ab)下端に当接した、請求項4に記載の開口部構造。
  6. 開口部(4)の両側の複合パネル(1)は、断熱層内表面(Cb)の上下方向側端縁部位とコンクリート躯体仕上表面(Wf)との界面隙間(ad)は非通気に閉止し、露出側面に配置した側面閉止外装下地材(2A”)の内側端辺(es)が、断熱層(2C)の内表面(Cb)より入り込み、外装材(3)を、外装下地材(2A)から側面閉止外装下地材(2A”)に亘って被覆した、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の開口部構造。
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CN105113646A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 河北省建筑科学研究院 适用于被动式低能耗建筑的外窗结构及其安装方法
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