JP5219399B2 - 断熱材及びそれを備えた建物 - Google Patents

Description

本発明は、断熱材及びそれを備えた建物に関する。

住宅等の建物において、ＡＬＣ板などの準コンクリート系外装材を用いる場合、その外装材の屋内側の面全体に断熱材を面接触させた状態で固定する施工技術が知られている。しかし、外装材と断熱材との間に通気層を確保することができないため、その間において結露が発生する可能性がある。

そこで、外装材と断熱材との間に通気層を確保するために外装材と断熱材との間に複数の下地材を介在させ、下地材同士の間を通気層とする技術が知られている。しかし、このような技術では、通気層を確保するためだけに間隔保持用の下地材を設けることとなり、部品点数の増加のみならず施工工数も増加し、ひいてはコスト上昇を招く。

かかる問題を解決し得るものとして、断熱材の表面に凹凸状に形成された凹凸部を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。これによれば、断熱材の凹凸面を外装材の背面に配置することで、間隔保持用の下地材を用いることなく両者間に通気層が形成され、上記問題を解決し得る。
特開平５−１７１７０９号公報 特開２００６−１７７０１９号公報

しかしながら、上記従来の技術では、外装材に断熱材を押し付けると、凹凸部が潰れてしまう可能性がある。そして、凹凸部が潰れてしまうと通気層が遮断され、通気性能が低下してしまうおそれがある。なお、特許文献１，２に記載の技術においては、外装材と断熱材とを含めた一体の外壁パネルとして取り扱っているため、外壁パネルの製造工場においてその点を配慮しなければならない。また、準コンクリート系外装材を用いた建物では、断熱材は施工現場において外装材の背面に取り付けられるため、凹凸部が潰れてしまうか否かは現場の施工作業者の技量に委ねられる。したがって、通気性能の確保及び作業効率の向上という観点では不十分であると考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、外装材との間に通気層を形成するための凹凸部を有する断熱材において、特に気を遣わなくても、凹凸部の潰れ、ひいては通気性能の低下を抑制するとともに作業効率を向上させることのできる断熱材及びそれを備えた建物を提供することを主たる目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

手段１．外装材の背面に当接された状態に設置される断熱材であって、
断熱材本体のうち前記外装材と当接される面は、凹凸状に形成された凹凸部を有しており、
前記断熱材本体には、当該凸部の凹部に対する突出状態を維持すべく、前記断熱材本体よりも当該断熱材本体の厚さ方向の押圧に対する強度の高い補強手段が備えられていることを特徴とする断熱材。

手段１によれば、断熱材本体よりも当該断熱材本体の厚さ方向の押圧に対する強度の高い補強手段によって凸部の凹部に対する突出状態が維持される。このため、凸部の潰れが抑制され、通気層が潰れてしまう可能性が低くなる。したがって、施工作業者などは外装材への断熱材の取り付けに際して、凹凸部の形状確保について特に気を遣わなくてもよいという利点がある。その結果、作業効率の向上とともに通気性能確保の確実性を高めることができる。

手段２．前記補強手段は、前記断熱材本体に一体化されている手段１に記載の断熱材。

手段２によれば、補強手段が断熱材本体に一体化されているため、補強手段を断熱材とは別体として個別に扱う必要がなく、断熱材をこれまでと同様に取り扱うことができる。

手段３．前記補強手段は、前記凸部の先端位置を含んだ前記断熱材本体の厚みとほぼ同一とされている手段１又は２に記載の断熱材。

手段３によれば、補強手段が凸部の先端位置を含んだ断熱材本体の厚みとほぼ同一である。このため、凸部のみならず、通常の施工状況であれば断熱材本体の形状保持に寄与し得るものであり、断熱性能の低下を抑制し得る。

手段４．前記補強手段は、前記面方向に離間して複数備えられている手段１乃至３のいずれかに記載の断熱材。

手段４によれば、断熱材の面方向に離間して複数備えられている補強手段によって、断熱材の補強効果を向上させることができる。特に手段３との関係では、複数の凸部に対応付けて補強手段が設けられることにより、断熱材本体の厚みを初期状態に維持する効果が高くなる。そのため、多数の凸部を備えた断熱材であっても、すべての凸部に設けずして断熱材本体の形状維持の効果が得られる。

手段５．前記補強手段は、前記断熱材本体に埋め込まれてなる複数の補強部材によって構成されており、かつ複数の補強部材が互いに連結されている手段１乃至４のいずれかに記載の断熱材。

手段５によれば、複数の補強部材が互いに連結されているため、その補強部材自体の強度を高めることができる。その結果、断熱材本体の厚さ方向の押圧に対する強度を一層向上させることができる。

手段６．前記補強部材の連結部位に前記凹凸部のうち凹部が配置されている手段５に記載の断熱材。

手段６によれば、補強部材の連結部位に凹部が配置されているため、凹凸部の凹凸量を極力大きく確保して通気量を向上させつつ補強効果を高めるのに最適である。

手段７．前記各補強部材のうち隣接する一対の補強部材とこれらを連結する前記連結部位とにより略Ｈ型に形成されている手段６に記載の断熱材。

手段７によれば、補強部材が隣接する一対の補強部材と連結部位とにより略Ｈ型に形成されている。このような補強部材は、手段６の効果を発揮するための最適形状といえる。

手段８．前記断熱材本体は発泡系断熱材によって構成され、前記補強手段は断熱材本体の成形時に埋め込まれた状態で一体成形されたものである手段１乃至７のいずれかに記載の断熱材。

手段８によれば、発泡系断熱材により構成される断熱材本体の成形時に、補強手段が埋め込まれた状態で一体成形される。このため、硬質ウレタンフォームやポリスチレンフォームなどの発泡系樹脂を用いて発泡処理を行うに際して、予め補強手段を金型に入れ込んでおけばよく、上記断熱材を容易に得ることができる。

手段９．前記凹凸部は、凸部としての山部と凹部としての谷部とが交互に配置されてなる波形に形成されている手段１乃至８のいずれかに記載の断熱材。

手段９によれば、凹凸部が凸部としての山部と凹部としての谷部とが交互に配置されてなる波形に形成されている。一般に通気層を上下方向に延ばすことで好適に通気が行われるが、本手段９では、そのような通気層を容易に得ることが可能となる。

手段１０．前記各山部が前記外装材の背面に当接された状態において隣接する谷部同士が連通されるよう、前記各山部は、当該山部の頂点よりも低く形成された連通部を局所的に有している手段９に記載の断熱材。

手段１０によれば、各山部が局所的に有する連通部によって、当該山部が外装材の背面に当接された状態において隣接する谷部同士が連通される。これにより、断熱材に例えば窓用の開口部が設けられて、谷部に沿った通気層が中途で遮断されてしまうような状況があっても、連通部を通して他の谷部へと空気を導くことが可能となる。

手段１１．建物の外壁面を形成する外装材と、
その外装材の背面に前記凸部が当接された状態で取り付けられている手段１乃至１０のいずれかに記載の断熱材と、
を備えた建物。

手段１１によれば、手段１乃至１０のいずれかに記載の断熱材が奏する効果を建物において享受し得る。その結果、設計通りの通気層を確保でき、外装材の背面に発生する結露などを好適に抑制することができる。

手段１２．前記外装材の背面と前記断熱材の凸部とが接着されている手段１１に記載の建物。

手段１２によれば、外装材の背面と断熱材の凸部とが接着されている。ここで、断熱材は外装材の背面から外れなければその効果を奏する。本手段１２では、断熱材の凸部に接着剤を付けて外装材に貼り付けるだけで取付作業が済むという利点がある。

以下に、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は一実施形態における断熱材を示す斜視図、図２は断熱材を含む建物の一部を示す水平方向の断面図である。本実施形態では、建物の外壁部内に設けられる断熱材について具現化したものである。なお、建物は例えば鉄骨軸組工法により構築されている。

最初に、断熱材１１の構成について説明する。

図１に示すように、断熱材１１は、発泡系樹脂を用いた発泡系断熱材により構成され、全体として矩形平板状に形成されている。この断熱材１１が外壁部２２を構成する外壁材２５の背面に複数取り付けられることによって建物２１の断熱性能が確保されるようになっている（図２参照）。

断熱材１１は断熱材本体１２を備えており、その断熱材本体１２のうち外壁材２５と当接される表面には凹凸部１３を有している。凹凸部１３は、凸部としての山部１４と凹部としての谷部１５とが交互に配置されてなる波形に形成されている。

具体的には、凹凸部１３は表面が正弦波の波形に形成され、それぞれの山部１４の突出量は、略同一となっている。これにより、すべての山部１４が外壁材２５の背面に対して均一に当接され、山部１４が潰れにくくなっている。

山部１４及び谷部１５は、それぞれ断熱材本体１２の幅方向に対して略直角（設置状態では上下方向）に延びかつ互いに平行になるように形成されている。

断熱材本体１２の内部には、外壁材２５への取付作業の際に山部１４が潰れないように、例えば硬質樹脂製の補強板１６が断熱材本体１２の幅方向に離間して複数備えられている。なお、本実施形態では３枚の補強板１６が備えられている。

補強板１６は横断面が断熱材本体１２の厚さ方向に延びる板状をなし、山部１４に沿って延びている。本実施形態では山部１４の延びる全域に補強板１６が延びている。また、補強板１６の幅寸法（断熱材本体１２の厚さ方向の寸法）は、山部１４の先端位置を含んだ断熱材１１の厚み寸法とほぼ同一に形成されている。

このような断熱材１１は、以下のようにして製造される。すなわち、例えば硬質ウレタンフォームなどの発泡系樹脂を用い、発泡処理を行うに際して、予め補強板１６を、断熱材本体１２を成形する金型に入れ込んで製造する。この場合、補強板１６には、その延びる方向に離間して複数の充填用孔部１６ａが形成されている（図２参照）。これにより、充填用孔部１６ａ内に発泡系樹脂が入り込んだ状態でその発泡系樹脂が発泡するため、補強板１６によって遮断されることなく発泡系樹脂が一体化し、断熱材本体１２に対して補強板１６が好適に付着する。

また、補強板１６が断熱材本体１２に一体化されているため、断熱材１１の施工に際して、当該断熱材１１をこれまでと同様に取り扱うことができる。すなわち、例えば断熱材本体１２に対して補強板１６を後付けで取り付けるような構成であった場合、その取付作業が別途生じてしまい、断熱材１１をこれまでと同様に取り扱うことができないが、このような不都合が生じない。

次に、断熱材１１を備えた建物２１の構成について説明する。

図２に示すように、建物２１の外壁部２２は、室内の壁の下地となる室内壁下地２３と、その室内壁下地２３よりも屋外側に配置される柱２４と、その柱２４よりも屋外側に配置される外壁材２５とを備えている。

外壁材２５は準コンクリート系外壁材であり、上下方向に延びる略四角柱状の中空部２５ａを複数有する押出成形セメント板により構成されている。

そして、外壁材２５の背面（屋内側）には、山部１４が当接された状態で断熱材１１が複数取り付けられている。断熱材１１は、山部１４及び谷部１５が上下方向に延びるように取り付けられている。この状態では、外壁部２２には、外壁材２５の背面と谷部１５とに囲まれた間に上下方向に延びる通気層２６が複数形成されることとなる。なお、準コンクリート系の外壁材２５を用いているため、外壁材２５への断熱材１１の取付作業は施工現場において行われる。

断熱材１１は、外壁材２５との当接部位にて接着剤２７により接着固定されている。この場合、断熱材１１は、山部１４に接着剤２７を点付けして外壁材２５の背面に押し付けるようにして取り付けられている。このような取付方法であっても補強板１６により山部１４の潰れが抑制され、それに伴って通気層２６の潰れが抑制されるようになっている。また、取付後においても、断熱材１１の形状保持に寄与し、建物２１の断熱性能の低下も抑制されるようになっている。

隣接する断熱材１１の継目には、その背面から隙間を塞ぐように気密テープ２８が貼り付けられている。これにより、断熱材１１同士が連結されており、当該継目の気密性が確保されている。なお、断熱材１１の端面に不定形シールや接着剤を介在させて気密性を確保してもよいし、断熱材１１の端面同士を圧縮状態で突き合わせるだけでもよい。

このような外壁部２２の構成により、その外壁部２２内には断熱材１１が装備されて通気層２６が確保される。

以上説明した構成及び作用により、本実施形態の断熱材１１では、以下に示す有利な効果が得られる。

本実施の形態では、断熱材１１は断熱材本体１２を備え、断熱材本体１２は山部１４及び谷部１５からなる波形状に形成された凹凸部１３を有している。そして、断熱材本体１２の内部には、補強板１６が複数設けられている。これにより、山部１４の潰れを抑制し、それに伴って通気層２６の潰れを抑制することができる。したがって、施工現場の作業者などは外壁材２５への取り付けに際して、凹凸部１３の形状確保について特に気を遣わなくてもよいという利点がある。その結果、施工現場の作業効率の向上とともに通気性能確保の確実性を高めることができる。

本実施の形態では、補強板１６の幅寸法（断熱材本体１２の厚さ方向の寸法）は、山部１４の先端位置を含んだ断熱材１１の厚み寸法とほぼ同一に形成されている。そして、補強板１６は、山部１４の延びる全域に延びている。これにより、通気層２６の確保だけでなく、断熱材本体１２の形状保持に寄与し得るものであり、建物２１の断熱性能の低下を抑制し得る。なお、複数の断熱材１１を積み上げて施工現場まで搬送する場合にも、凹凸部１３を含む断熱材本体１２の形状確保という観点で好適である。

本実施の形態では、補強板１６は、断熱材本体１２の幅方向に離間して複数設けられている。このように補強板１６をすべての山部１４に設けなくても、断熱材本体１２の形状保持効果を効果的に享受し得る。

本実施の形態では、外壁材２５の背面に山部１４が当接された状態で断熱材１１が取り付けられている。そして、山部１４が潰れる可能性の低い断熱材１１を用いているため、設計通りの通気層２６を建物２１に確保でき、外壁材２５の背面に発生する結露などを好適に抑制することができる。

本実施の形態では、外壁材２５の背面（屋内側）には、断熱材１１の山部１４及び谷部１５が上下方向に延びるように取り付けられている。これにより、上下方向に延びる通気層２６が確保され、好適に通気が行える。

（他の実施の形態）
以上説明した実施の形態に限らず、例えば以下に別例として示した形態で実施することもできる。なお、上記の実施形態と同一の構成は同一符号を付して説明を省略し、上記の実施形態との相違点を中心に説明する。

（１）上記実施の形態では、補強材として補強板１６を用いたが、板形状のものに限定されることはない。

例えば、図３（ａ）に示すように、隣接する一対の補強板３２とこれらを連結する連結板３３とにより、横断面が略Ｈ型となるように補強材３４を構成してもよい。これによれば、補強板３２が互いに連結されているため、補強板３２自体の強度を高めることができる。その結果、断熱材３１の厚さ方向の押圧に対する強度をより一層高めることができる。この場合、一対の補強板３２と連結板３３とに囲まれた間に谷部１５が配置されるように補強材３４を設けるとよい。これによれば、凹凸部１３の凹凸量を大きく確保することができる。その結果、断熱材３１が外壁材２５の背面に当接された状態において、通気層２６を通る通気量を増大させることができ、通気性能の向上を図ることができる。

また、図３（ｂ）に示す断熱材４１のように、一対の補強板３２の基端部（凹凸部１３を有する表面の反対面側）に連結板３３を連結して、横断面が略コ字状となるような補強材４２を構成してもよい。これによれば、凹凸部１３の凹凸量をより一層大きく確保することができる。その結果、通気性能を一層向上させることが可能となる。なお、図３（ａ）（ｂ）では、断熱材３１，４１に対して３つの補強材３４，４２をそれぞれ設けた例を示したが、特定の個数に限定されず、断熱材本体１２の大きさ・形状に応じた個数を設けるとよい。

さらに、図３（ｃ）に示す断熱材５１のように、補強板３２を断熱材本体１２の幅方向両端と中央位置に設け、これら補強板３２を連結板５２により連結して補強材５３を構成してもよい。これによれば、すべての補強板３２が連結板５２により連結されて一体化される。その結果、断熱材本体１２の形状保持効果を一層高めることが可能となる。

（２）上記実施の形態では、断熱材本体１２の幅方向に対して山部１４及び谷部１５が設置状態において上下方向に延びかつ互いに平行になるように形成したが、これに限定されることはなく、例えば、山部１４及び谷部１５がうねった状態で互いに平行になるように形成してもよい。

また、上記実施の形態では、断熱材本体１２は正弦波状の凹凸部１３を有しているが、特定の波形に限定されることはなく、他の波形の凹凸部１３であってもよい。

例えば、図４（ａ）に示す断熱材６１のように、断熱材本体６２が矩形波の矩形凹凸部６３を有するものであってもよい。具体的には、矩形凹凸部６３は、断熱材本体６２の幅方向に対して略直角（設置状態では上下方向）に延びる四角柱状の角型凸部６４と、角型凸部６４の頂点よりも低く形成される角型凹部６５とを交互に配置して構成されるものであってもよい。その他に、三角波や台形波、鋸歯波、あるいはこれらを組み合わせた波形であってもよい。

また、波形状の凹凸部１３に限定されるものではなく、他の形状の凹凸部１３であってもよい。

例えば、図４（ｂ）に示すように、断熱材７１の断熱材本体７２がブロック状のブロック凹凸部７３を有するものであってもよい。具体的には、ブロック凹凸部７３は、断熱材本体７２の幅方向に対して斜めに延びる第１凹部７４と、第１凹部７４の延びる方向に対して略直角に延びる第２凹部７５とに囲まれてなるブロック部７６を複数有するものであってもよい。この場合、補強板７７を、ブロック部７６のうち第１凹部７４に沿うように配置されているブロック群７８に対応付けてそれぞれ設けてもよい。なお、補強板７７は、すべてのブロック群７８に設ける必要はない。例えば、補強板７７を１ブロック群７８おきに設ければ、補強板７７の部品点数を低減させつつ、断熱材本体７２の補強を効果的に行うことができる。

また、図５（ａ）に示すように、断熱材８１の断熱材本体８２が、複数の円柱を備えた円柱凹凸部８３を有するものであってもよい。具体的には、円柱凹凸部８３は、円柱状の円柱凸部８４と、これら円柱凸部８４の周囲に形成されて通気層として機能する凹部としての通気部８５とを有するものであってもよい。この場合、断熱材本体８２の幅方向両端に位置する円柱凸部８４内には、補強板８６をそれぞれ設けるとよい。具体的には、補強板８６の長さ寸法は、円柱凸部８４の先端位置を含めた断熱材本体８２の厚さ寸法と同一に形成されている。このような補強板８６を円柱凸部８４の先端面から断熱材本体８２の裏面まで行き渡るようにしてそれぞれ設けるとよい。これにより、すべての円柱凸部８４内に補強板８６を設けなくても、円柱凸部８４の潰れ抑制効果を好適に奏する。

さらに、図５（ｂ）に示すように、例えば窓用の開口部を備えた外壁部２２であった場合には、複数の断熱材９１からなる断熱材群９０にも開口部９５を設ける必要性が生じる。このため、そのままの状態では、凹凸部９３に形成された谷部１５が開口部９５により中途で遮断されてしまい、断熱材群９０を外壁材２５に取り付けた際に通気層２６が一部確保できないという不都合が生じる。このような場合には、隣接する谷部１５同士が連通されるよう、各山部１４にその延びる方向に対して略直角（設置状態では水平）に延びて当該山部１４の頂点よりも低く形成される連通部９４を局所的に設けるとよい。これにより、谷部１５を通る空気、特に開口部９５の下方に位置する谷部１５を通る空気は、開口部９５を避けるように連通部９４を介して他の谷部１５へ移動することが可能となり、上記のような不都合を解消することができる。

（３）上記実施の形態では、準コンクリート系の外壁材２５を用いて外壁部２２を構成したが、窯業系の外壁材２５など他の材質により構成された外壁材２５であってもよい。

（４）外壁材２５と断熱材１１とを含めた一体の外壁パネルとして構成してもよい。この場合、製造工場において外壁材２５の背面に断熱材１１を予め取り付けておくとよい。この場合には、断熱材１１の取付作業の際に工場内の作業者が特に気を遣わなくても通気層２６を容易に確保でき、製造工場での作業効率の向上を図ることができる。また、施工現場において、外壁材２５に対する断熱材１１の取付作業が不要になるという利点もある。

（５）上記実施の形態では、補強材として硬質樹脂製の補強板１６を用いたが、金属製など他の材質であってもよい。すなわち、断熱材本体１２よりも当該断熱材本体１２の厚さ方向の押圧に対する強度が高い補強材であればよい。

（６）上記実施の形態では、外壁材２５の背面に断熱材１１を接着剤２７により取り付けたが、特定の取付方法に限定されることはない。すなわち、接着剤２７を用いることに加え、又は接着剤２７を用いることに代え、ビスなどの機械的な連結手段を用いることも可能である。

（７）上記実施の形態では、鉄骨軸組工法により構築された建物２１を例に説明したが、他の工法で構築された建物について適用することもできる。

一実施形態における断熱材を示す斜視図。 断熱材を含む建物の一部を示す断面図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）断熱材の別例を示す横断面図。 （ａ）（ｂ）断熱材の別例を示す斜視図。 （ａ）（ｂ）断熱材の別例を示す斜視図。

符号の説明

１１…断熱材、１２…断熱材本体、１３…凹凸部、１４…凸部としての山部、１５…凹部としての谷部、１６…補強手段としての補強板、２１…建物、２２…外壁部、２５…外装材としての外壁材、２６…通気層、２７…接着剤。

Claims (4)

1. 外装材の背面に当接された状態に設置される断熱材であって、
   断熱材本体のうち前記外装材と当接される面は、凹凸状に形成された凹凸部を有しており、
   前記凸部は複数備えられており、これら各凸部は互いに上下左右に離間された状態で点在されており、
   前記断熱材本体には、当該凸部の凹部に対する突出状態を維持すべく、前記断熱材本体よりも当該断熱材本体の厚さ方向の押圧に対する強度の高い補強手段が備えられており、
   前記凹部は、前記断熱材本体の幅方向に対して斜めに延びる複数の第１凹部と、前記第１凹部に対して交差して延びる第２凹部と、を備え、
   前記凸部は、前記第１凹部及び第２凹部に囲まれてなるブロック部によって構成されていることを特徴とする断熱材。
2. 前記補強手段は、前記各ブロック部のうち前記第１凹部に沿って配置されているブロック部群に対応付けて斜めに設けられている請求項１に記載の断熱材。
3. 建物の外壁面を形成する外装材と、
   その外装材の背面に前記凸部が当接された状態で取り付けられている請求項１又は２に記載の断熱材と、
   を備えた建物。
4. 前記外装材の背面と前記断熱材の凸部とが接着されている請求項３に記載の建物。

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