JP5065103B2

JP5065103B2 - 断熱工法

Info

Publication number: JP5065103B2
Application number: JP2008058648A
Authority: JP
Inventors: 政安宮崎
Original assignee: 政安宮崎
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: JP2009191594A

Description

本発明は、住宅等建物の柱間断熱工法に関する。

特に、人類だけが生活の快適さを得るために暖房や冷房また自動車に膨大な石油や石炭また天然ガスなどの多くのエネルギー消費し続けている。
自然災害の少ない地球に優しい環境の維持継続を考えた場合、この再生不可能な貴重な地下資源である石油や石炭また天然ガスの消費をこれからも続ければ大気汚染が進み地球温暖化が加速する。このことが生物にとって致命的な風水害や砂漠化など異常気象に伴う自然災害に見舞われる可能性が格段に高くなると言われている。
石油や石炭また天然ガスなどの貴重な地下資源は大切に利用すべきで燃料に使用するよりも生物が共栄共存し人類が豊かになるための製品を生みだすことに振り向けられるべきもので、限りある地球資源の有効利用に関し人類は基本的な指標を世界的に合意しなければならない段階にあると言ってよい。

ところで近年、社会的ニーズは広範囲におよび地球温暖化の抑制に関してもその意識が高まってきている。
その中で住宅など建築物においては便利さや快適さの要求も強く、例えば・安全・安心・健康・癒し・省エネルギーに関する多くの工夫を取り入れた住宅建築工法の開発が進められている。
そして古材を再利用することや２００年住宅構想など自然を大切にする住宅造りを推し進め地球温暖化の抑制を図るなどの考え方が広まって来ている。
特に、先祖の家に長く住み続けることのできる耐久性を重視した長寿命住宅構想には高いデザイン性が求められることも勿論だが高気密高断熱化による省エネルギー住宅が両立してこそ地球温暖化の抑制に結び付くと考えている。

次に、現状の高気密高断熱化住宅の多くは石油系の発泡ウレタンや発泡スチロールなどを多量に用いる被覆断熱化工法が主流で、このような被覆断熱化工法では火災にも弱く、また、再生利用が難しい多くの建材を使用するなど決して地球環境に優しい住宅建築工法とは言えないのである。

一方、燃えない無機質の繊維系断熱材であるロックウールやグラスウールを使用する場合には壁内結露を防ぐため防湿シートで防湿工事を行う断熱工法が一般的となっている。
しかし、前記防湿工事は冬型結露には強いが反面で夏型結露を引き起こす場合もある。
それに、前記防湿工事を完全に行うことは難しく防湿シートのポリエチレンフイルムも１００年また２００年の耐久性を保証できるものではないし、特に防湿シートによる防湿工事により呼吸のできない住宅造りとなってしまうのである。

ところで、断熱工法の通気層の形成手段としては胴縁の取り付けが一般的で他には、例えば（特許文献１参照）等が公知となっている。
しかし、柱間断熱工法の通気層の形成手段としては利用ができない。
特許第３０３９９２４号公報

上記の事情に鑑み、燃えない無機質の繊維系断熱材であるロックウールやグラスウールを使用する場合であっても防湿シートを使用せずに壁内結露を防ぎ高断熱で土壁のように呼吸ができる新しい断熱工法を広く普及させる必要がある。
住宅の寿命は結露対策の良し悪しで決まるといって過言ではない、壁内結露を防ぎ高断熱で土壁のように呼吸ができる１００年また２００年長寿命住宅の実現に結び付く断熱工法の提供。

【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
第１に、
在来工法でデザインを重視し柱や土台また胴差しを見せる真壁の柱間断熱工法において、
土台または胴差しを直接貫通する通気路と通気層を有する両面が真壁の柱間断熱工法とした。
第２に、
壁の構成は外側から室内側へ順次、
防水性の高い外装面材、
第一通気路と第一通気層、
低い透湿抵抗の断熱材、
高い吸放湿性能と低い透湿抵抗を有する面材、
第二通気路と第二通気層、
内装面材とした両面が真壁の柱間断熱工法で壁内結露を防ぐようにした。
【発明の効果】

本発明で組み合わせる面材や断熱材の構成により、住宅等建物の柱間断熱工法であっても壁内結露の心配がなく半永久的で高い断熱性能を長期に保てる十分な透湿機能を有する呼吸できる断熱工法で造る長寿命住宅の提供は・安全・安心・健康・癒し・省エネルギー住宅となり地球温暖化対策にも結び付く。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、土台また胴差しを貫通する通気路を通気層として利用した柱間断熱工法の概略図。
図２は、図１のイラスト図。
図３は、土台また胴差しを貫通する通気路を通気層また床下通気用として利用した柱間断熱工法の概念図である。
図４は、図３の柱間断熱工法の概念を応用した概略図。

第一実施形態：
図１の概略図および図２のイラスト図で図示した柱間断熱工法１は、土台１１また胴差し２１を貫通する通気路１２、２２を利用して通気層３５を構成した柱間断熱工法１である。
まず、柱間断熱工法１の主要な構成は居室内側から高い吸放湿性能と低い透湿抵抗を有する内装面材５１で気密性を確保し、次に断熱材３０のロックウールボードまたはグラスウールボード、その次に通気層３５があり外装面材５０とで構成した柱間断熱工法１である。

冬期の場合、このように構成した柱間断熱工法１では居室内で発生した湿気の流れはまず高い吸放湿性能と低い透湿抵抗を有する内装面材５１によって居室内の調湿が適切に行われる。
この内装面材５１は調湿性能として要求される高い吸放湿性能と低い透湿抵抗を有しているので、その特徴を活かし居室内で湿気を多く発生させたとしても内装面材５１でまず吸湿し乾燥時は逆に適切に放湿する高い調湿性能をもつ建材である。
次に内装面材５１内部に吸湿された余分な湿気は内装面材５１内部から放湿され断熱材３０を通過して通気層３５を通じて大気に放出される。

高い調湿性能を有する内装面材５１によって内部に吸湿された余分な湿気は内装面材５１の透湿抵抗より低い透湿抵抗の断熱材３０内部で結露を生じることなく水蒸気の状態で通過し通気層３５を通じて大気に放出される柱間断熱工法１である。
透湿抵抗値から見た内装面材５１と断熱材３０との関係は、内装面材５１よりさらに低い透湿抵抗値の断熱材３０との組み合わせにより断熱材３０内に湿気が溜まらないように構成した柱間断熱工法１で、この構成によって冬型壁内結露を防ぎつつ高断熱で土壁のように呼吸できる柱間断熱工法１となっている。

次に、外装面材５０は高い防水性能を有している外装面材５０で土台、柱、胴差しと接する全周から雨水等が入り込まないよう完全にシールされ取り付けられている。
したがって、外装面材５０と断熱材３０との間には土台１１また胴差し２１を貫通する通気路１２、２２を利用した外気通気用の通気層３５が設けられているので室内の余分な湿気は内装面材５１と断熱材３０を通じて大気へ適切に放出され壁内結露が生じないようになっている。

夏期の場合、居室内を冷房することにより湿気の流れは冬期の場合とは逆の流れを引き起こす。
湿気は外気から壁内へ入り込むがその水蒸気量は外気温湿度と居室内の温湿度の差により左右される。
この外気からの湿気は通気層３５を通じ断熱材３０を通過し内装面材５１に到達する。
断熱材３０と内装面材５１とは面で接触していて面接触部分の境界面で湿気は内装面材５１に吸湿される。
そして、前記境界面で万一結露が発生したとしても高い吸放湿性能と低い透湿抵抗を有する内装面材５１によって素早く吸湿されるので夏型壁内結露を防ぐことができる構成となっている。

次に、図１の概略図および図２のイラスト図で図示した柱間断熱工法１の土台１１また胴差し２１を貫通する通気路１２、２２の孔径また間隔は下記の考え方て加工し構成している。
まず、
▲１▼土台や胴差しの幅寸法は一般的な標準幅寸法１０５ｍｍの必要強度相当分を確保した上でその外側を利用して貫通する通気路１２、２２を加工する。
▲２▼貫通する通気路１２、２２の孔径は土台や胴差しの幅寸法と外装面材５０と内装面材５１の板厚により決定し加工する。
▲３▼貫通する通気路１２、２２の間隔は湿気の吸放湿性能に支障をきたすことのない最低数とし略等間隔で加工し土台や胴差しの強度を確保する。

図１の概略図では、柱間寸法１８２０ｍｍで土台１１や胴差し２１の幅寸法を１５０ｍｍにし外装面材５０を１０ｍｍとしたので通気路１２、２２の孔径は８ｍｍ間隔は略２６０ｍｍとした。
例えば、土台１１や胴差し２１の柱芯から２６０ｍｍの場所に通気路１２、２２を設け順次２６０ｍｍの間隔で通気路１２、２２を設けている。
この通気路１２、２２の孔径８ｍｍまた間隔２６０ｍｍにすることで土台１１や胴差し２１の強度を確保しつつ吸放湿性能に支障をきたすことのない外気通気量を確保している。

第二実施形態：
図３は、土台６１また胴差７１、８１を貫通する第一通気路６２、７２、８２を利用した第一通気層３５と第二通気路６３、７３、８３を利用した第二通気層３６を有する柱間断熱工法２の概念図である。
また、図４は、図３の柱間断熱工法２の概念を応用した概略図を図示している。
ここでの図３と図４の違いは図３には土台６１を貫通する第二通気層３６と連通する第二通気路６３を設けたが図４では土台１１に第二通気層３６と連通する通気路を設けず一階根太４０を土台１１のより若干高くする方法で通気路１３を確保している。
これによって第二実施形態であれば第一実施形態に比べ極寒地でも無結露住宅が実現できるので断熱施工費用は割高となるが床下通気用の第二通気層３６を設けているため、この第二通気層３６を温湿度管理し空気循環を行うことと第一通気層３５によって極寒地でも結露しない柱間断熱工法２となっている。

ここからの第二実施形態の技術説明は図３の概念図にしたがい説明する。
まず、床下壁内循環空気は湿度を低湿度、例えば５０％以下で出来れば略４０％に保ち内装面材５１と面材５２の隙間の第二通気層３６を通じて床下から屋根裏へそして床下へと連続または間歇運転で空気循環させている。
この低湿度空気の循環により建物の構造体の耐久性を長く維持できる住宅建築工法となっている。
低湿度空気の循環は結露を生じさせない領域をさらに広くできるので壁内断熱部のどの場所であろうが露点温度に達しない温湿度環境をつくりだせる柱間断熱工法２となっている。

柱間断熱工法２の構成で冬期の場合、内装面材５１は調湿効果を最大限に発揮できる高い吸放湿性能とまた適度に低い透湿抵抗を有する内装面材５１である。
この内装面材５１は居室内で発生する余分な水蒸気を吸湿しまた乾燥すれば放湿できる高い調湿性能を有する建材である。
そして内装面材５１内部に吸湿された余分な湿気は内装面材５１から第二通気層３６に放出され循環している低湿度空気に拡散し混ざり第二通気層３６を通じて床下から屋根裏へそして床下へと空気循環している。
したがって、基礎９０と基礎パッキン９１と土台６１とは床下空間内部に外気が入り込まない気密構造で造られていて床下空間内には除湿冷暖房機９９を備え空気循環送風機９８によって低湿度空気を第二通気層３６を通じて床下から屋根裏へそして床下へと空気循環させる方法となっている。

次に、第二通気層３６を挟んで面材５２が取り付けられている。
この面材５２は内装面材５１と略同等の高い吸放湿性能と低い透湿抵抗を有していて面材５２で住宅の気密性を保持する重要な面材５２である。
湿気に対する役割は内装面材５１と面材５２の両方を設けたことで２倍の吸放湿能力を確保しこのことを活かし結露に強い柱間断熱工法２となっている。
内装面材５１と面材５２の両方を設け２倍の吸放湿能力に加え第二通気層３６の空気品質を低湿度に保つことによって極寒地でも無結露住宅を実現させることができるようになっている。

その次に、面材５２の外側には断熱材３０があり余分な湿気を水蒸気の状態で第一通気層３５を通じて放出できるようになっている。
例えば、断熱材３０がロックウールボードやグラスウールボードでその透湿抵抗値は内装面材５１や面材５２よりさらに低く湿気は断熱材３０の内部で溜まることなく第一通気層３５から放出できる柱間断熱工法２となっており壁内結露を発生することはない。
また、外装面材５０は高い防水性能を有している外装面材５０で土台、柱、胴差しと接する全周から雨水等が入り込まないよう完全にシールされ取り付けられている。
透湿抵抗値から見た内装面材５１また面材５２と断熱材３０との関係は、内装面材５１や面材５２よりさらに低い透湿抵抗値の断熱材３０との組み合わせにより断熱材３０内に湿気が溜まらないように構成した柱間断熱工法２で、この構成によって冬型壁内結露を防ぎつつ高断熱で土壁のように呼吸できる柱間断熱工法２となっている。

また、夏期の場合にも居室内を冷房し外気との温度差が生じたとしても第二通気層３６の空気品質を低湿度に保つことによって壁内結露が生じない柱間断熱工法２となっている。
したがって、第一通気層３５と第二通気層３６を有する柱間断熱工法２で造られた住宅は冬期と夏期との温度差が極端に違う地域であっても無結露住宅が実現できるので地球温暖化が進み気候変動が大きく温度変化も大きくなると考えられる状況下でも対応可能な柱間断熱工法２と言ってよい。
そして、冬場であろうが夏場であろうが結露を生じさせない領域を広くした柱間断熱工法２の構成は顧客の使用状況を考慮し内装面材５１や面材５２また断熱材３０の厚みを変えるなどして個別対応するが断熱材３０の最低厚みは地域区分毎の基準にしたがい施工されている。

さらに、この第二実施形態の柱間断熱工法２の優位性は第二通気層３６を通じて床下から屋根裏へそして床下へと空気循環が可能なので循環空気の温湿度を一時的に高温低湿度で循環運転させることで、例えば湿度３０％以下で空気循環を行い断熱材３０に含まれる余分な湿気を排除する乾燥運転を行うことで常に熱伝導率値を低く保つことができる断熱材再生システムを有する柱間断熱工法２となっている。

尚、本発明の実施形態に限らず以下のような変更が可能である。
本発明の第一実施形態また第二実施形態では断熱材３０にロックウールボートやグラスウールボードを使用しているが、セルロースファイバー等を吹き込む断熱方法の場合にあっては断熱材３０の外側に透湿シートを張り第一通気層３５を通じて余分な湿気を排除することは可能であり図示し説明した前記実施形態に制約や制限されるものではない。
また、土台や胴差しを貫通する通気路の孔径８ｍｍと間隔２６０ｍｍも土台や胴差しの幅寸法をさらに太くするなど変更は可能であり前記実施形態に制約や制限されるものではない。
さらに、真壁の柱間断熱工法１、２の面材や断熱材の構成は大壁の断熱工法でも利用可能であり前記実施形態に制約や制限されるものではない。

産業上の利用の可能性

本発明の柱間断熱工法１、２の構成で造られた住宅等建物は呼吸できる壁となっており壁内結露が生じない断熱工法なので構造体の耐久性を長く維持できる長寿命住宅の開発促進に結び付けることができる。
そして、高気密高断熱の長寿命住宅は・安全・安心・健康・癒し・省エネルギー住宅となり地球環境に優しくさらなる革新的な住宅建築工法の開発に結び付く。

図１は、土台また胴差しを貫通する通気路を通気層として利用した柱間断熱工法の概略図。図２は、図１のイラスト図。図３は、土台また胴差しを貫通する通気路を通気層また床下通気用として利用した柱間断熱工法の概念図である。図４は、図３の柱間断熱工法の概念を応用した概略図。

符号の説明

１柱間断熱工法
２柱間断熱工法
１１、、６１土台
１２、２２通気路
２１、７１、８１胴差し
３０断熱材
３５通気層、第一通気層
３６第二通気層６２、７２、８２第一通気路
５０外装面材６３、７３、８３第二通気路
５１内装面材９８空気循環送風機
５２面材９９除湿冷暖房機

Claims

真壁の柱間断熱工法において、
土台または胴差しを直接貫通する通気路を利用した通気層を有する柱間断熱工法で、
土台および胴差しの両方を直接貫通する第一通気路と、外装面材と断熱材の間の第一通気層が連通していて外気の通気を行い、
胴差しを直接貫通する第二通気路と、断熱材の室内側に設けた面材と内装面材の間の第二通気層が連通していて床下と屋根裏との通気また循環を行い、
第一通気路と第一通気層および第二通気路と二通気層の両方を有する両面が真壁の柱間断熱工法。
壁の構成は外側から室内側へ順次、
防水性の高い外装面材（５０）、
第一通気路と第一通気層、
低い透湿抵抗の断熱材（３０）、
高い吸放湿性能と低い透湿抵抗を有する面材（５２）、
第二通気路と第二通気層、
内装面材（（５１）としたことを特徴とする請求項１に記載の両面が真壁の柱間断熱工法。