JP5244349B2 - 通気屋根構造 - Google Patents

Description

本発明は、特定断面形状を有する屋根桟木、及びそれを固定した屋根の下地材とその上に葺かれる平板瓦との間に外気を流通し易くした構造の通気屋根に関するものである。

従来から、建物の瓦屋根の装飾性や防災性を向上させる観点から、その屋根に平板瓦が葺かれている。しかしながら、平板瓦が葺かれた屋根においては、平板瓦とその下地材である野地板等との間の空間容積が比較的少ないので、両者の間を這い上がる外気の通気性がよくない。

そこで、平板瓦と下地材との間の通気性を改良する技術として、これまで、例えば、特開２００７−１５４５５４号公報記載の技術（公知技術）が公知である。この公知技術によると、通気屋根構造は、図２２に示すように、尻部１裏面側に凹部２を有する平板瓦３と、野地板５の上に所定間隔をおいて平行に固定された屋根桟木６と、その屋根桟木６に前記平板瓦３の尻部１裏面から下向きに突出させた係止突起７とから構成されている。

この通気屋根構造においては、矢印ａに示すように、平板瓦３の裏面と野地板５との間に形成された空間Ｓ内において平板瓦３の頭部（図示なし）側から尻部１に向かって這い上がる空気流を、前記凹部２と屋根桟木６との間を通して、前記平板瓦３より一段上位に葺かれている上位平板瓦３ｕと前記野地板６との間の空間Ｓｕに流通させるようになっている。
特開２００７−１５４５５４号公報

このように構成される公知技術は、前記空間Ｓの通気を通気構造に相応して促進するが、なお、次のような問題を擁している。すなわち、前記屋根桟木６の横断面が方形をなしているので、前記空間Ｓを上昇してきた空気流の殆どが、屋根桟木６の側面６ａに一旦衝突し、それから流路を変えて平板瓦３の裏面３ａと屋根桟木６の上面６ｂとの間に形成される空間Ｓ１を流れるようになっている。そのため、屋根桟木６が空気流の流体抵抗を増大させ、ひいては、この通気屋根構造の通気効率、すなわち、単位時間当たりの空気の通過量を低下させるという問題がある。

そこで本発明者は、上記問題を解消し得る通気屋根構造を提案すべく、鋭意、研究したところ、前記屋根桟木の機能を損なわせない範囲において、屋根桟木の断面形状を変更するとともに、同じく平板瓦の機能を損なわせない範囲において平板瓦の尻部裏面における空間形状を変更すればよいという事実を見出し、本発明を完成した。

従って、本発明の課題は、屋根の下地材上に所定間隔をおいて平行に固定される屋根桟木に平板瓦を係止固定する屋根構造において、前記下地材と平板瓦との間に外気が這い上がるときの流体抵抗を少なくし、ひいては屋根構造の通気効率を高めることにある。

本発明は前記の課題を解決するために、屋根の下地材に所定間隔をおいて平行かつ水平に固定された横断面が略直角三角形状又は略台形状をなしている屋根桟木に対して、流れ方向の重なり部に存在する水返し部の段差に合わせて瓦本体の尻部裏面側にその一部分を切り欠いて形成した凹部のある平板瓦を、該凹部の傾斜裏面が前記屋根桟木の傾斜面と略平行で対向するように配置固定するという手段を採用する。

このような形状の屋根桟木を使用することにより、平板瓦の裏面と下地材との間に形成された空間において、平板瓦の頭部側から尻部に向かって這い上がる空気流が屋根桟木の側面に衝突しても、その側面が傾斜面になっているので、流動空間を屈曲させることがなく、外気流の流体抵抗を公知技術のそれより著しく小さくできる。

このような構造の屋根桟木は通常木材から製造されるが、木材の腐食性等を考慮すると、耐久性の高い合成樹脂から製造した方が良い場合がある。そこで、本発明は、横断面が略直角三角形又は略台形の屋根桟木を合成樹脂から製作する。

さらに本発明は、合成樹脂からなる前記構造の屋根桟木を成形する場合、材質の特徴を生かして、屋根桟木の底面にそれを横断する逆凹状溝を設けた屋根桟木を製造して、その桟木屋根を、防水シートを介して、野地板の上に固定して屋根構造を構築すると、防水シート上に結露した水等を、前記逆凹状溝を通して、流下することが可能になる。

本発明は、屋根の下地材の上に所定間隔をおいて平行に固定された屋根桟木に平板瓦を係止固定する屋根構造において、前記屋根桟木の横断面形状を公知技術におけるそれと全く異なる略直角三角形又は台形にしたので、外気が前記下地材と平板瓦との間を這い上がるときの流体抵抗を少なくし、ひいては屋根構造の通気効率を顕著に高めることができる。

次に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の実施態様について、詳述する。

図１に示すように、本発明に係る通気屋根構造は、基本的には従来技術のそれと同様に屋根を構成する野地板等の下地材１５と、その下地材１５の上に所定間隔をおいて平行に固定される屋根桟木１６と、その屋根桟木１６の上に係止・固定される平板瓦１３とから構成される。

しかしながら、前記屋根桟木１６の断面形状が公知技術のそれらと明確に異なる。これを具体的に説明すると、まず、本発明に係る屋根桟木１６は、図２及び図３に示すように、略直角三角形又略台形状の断面を有しており、水平な底面１６ｃに垂直な垂直面１６ａが屋根の棟部側に、そして傾斜面１６ｂが軒先側を向くように、下地材１５に対して釘等により打ち止めされる。そして、屋根桟木１６の頂部に、公知技術と同様に平板瓦１３の尻部２３を載せて、平板瓦１３を釘打ちするとともに、その尻部２３の裏面から下に向かって突出している係止突起（図１には図示なし）を屋根桟木１６に係止させると、平板瓦１３が防水シートを介して下地材１５上に葺設される。従って、本発明に係る屋根桟木１６は、平板瓦１３を下地材１５上に葺設したとき、屋根の一構成要素として相当期間、その機能を発揮するように所定の材質が決定され、所定の断面積が維持される。

なお、ここで略直角三角形とは、図２、図４及び図５に示すように、垂直面１６ａが底面１６ｃに対して略直角である断面形状、垂直面１６ａと傾斜面１６ｂとがなすコーナー部１６ｅが円弧状又は角状の面取りがされている断面形状、又は、傾斜面１６ｂが大きな曲率半径を有する円弧面をなしている断面形状等を包含するという意味である。同様に略台形とは、図３に示すように、元来二つの傾斜面を有する台形において、そのうちの一つの傾斜面１６ｄが底面１６ｃに対して前記同様に略垂直であり、しかも上底面１６ｆの横幅は上記の機能を損なわない程度の横幅のしかも上底面１６ｆが上記の機能を損なわない限度に比較的狭い横幅の断面形状を有しているという意味である。

次に、本発明に使用される平板瓦の形状・構造について説明すると、図６〜図８に示すように、前記平板瓦１３そのものでもある瓦本体Ｂは、その表面を横幅方向に注目した場合、降雨を受ける平らな平板部２０と、原則として平板瓦１３の左側に隣接して葺かれる他の平板瓦（図示なし）の右側部の下側に差し込まれる差込部２１と、同様に左側に隣接して葺かれる他の平板瓦（図６〜図８には図示されていないが、図１に図示されている）の左側部を被覆する被覆部２２とからなる。

さらに本発明に係る平板瓦１３の尻部２３には、該平板瓦１３の１段上位に千鳥葺きされる２枚の上位平板瓦の頭部２４が半分ずつ被覆されたとき、両者の間に雨水が浸入するのを阻止する水返し部２５が上に向かって段差状に形成されている。そしてその水返し部２５の中央よりやや左寄りの部位に、前記上位平板瓦の差込部２１の一部分が係止されるフック状の係止突起２６が形成されている。従って、本発明に係る平板瓦１３の水返し部２５は、前記係止突起２６を形成し、それを平板瓦１３と同様に下地材１５に千鳥葺きされる他の平板瓦の差込部に対して所定の係止強度を以って係止させる必要があるため、比較的高い段差を有する。本発明においては、この比較的高い段差の存在により厚肉になっている水返しの部２５の裏面に（後述する）凹部を形成する点にも公知技術と異なる特徴が
ある。

他方、本発明に係る平板瓦１３の裏面において、尻部２３側には、図９に示すように、所定間隔をおいて２本の剣先状の係止突起２７が形成されており、図１０に示すように、下地材１５に固定されている前記構造の屋根桟木１６上に平板瓦１３を載置したとき、前記係止突起２７が屋根桟木１６に引っかかって平板瓦１３が屋根桟木１６に係止される。

さらに、本発明に係る平板瓦１３の裏面において前記係止突起２７間の一部分が切り欠かれて凹部２８を形成している。そして、前記凹部２８の天井面は、すなわち、瓦本体Ｂの裏面が、図１１に示すように、頭部２４側から尻部端面２３ａに向かって延び、所定位置で上を向いて一旦屈曲し、続いて平板瓦１３の尻部端面２３ａ側に向かって広幅な帯のように延び、さらに、所定位置で下を向いて屈曲して水平面となる傾斜面乃至は傾斜曲面（以下、本発明ではこれらを総称して傾斜面２８ａという）を構成している。なお、前記凹部２８の係止突起２７側のコーナーには、平板瓦１３を屋根桟木１６に釘打ちするための釘穴２９が透設されている。

このような構造を有する屋根桟木１６と平板瓦１３とを使用して、下地材１５上に本発明に係る通気屋根構造を実現するには、図１及び図７に示すように、下地材１５の上に平板瓦１３を千鳥状に配置して、それらの裏面側にある係止突起２７を屋根桟木１６に係止させるとともに、表面側にある係止突起２６を上位平板瓦の差込部２１に存在する係止凹部３０に係合させる。そして所定長さの釘を、平板瓦１３の釘穴２９に通して、屋根桟木１６に打ち込むと、平板瓦１３は下地材１５に葺設される。以降、同様にして複数枚の平板瓦１３を葺設して屋根を完成させると、その屋根には本発明に係る通気屋根構造が包含される。

この通気屋根構造においては、図１０及び図１１に示すように、平板瓦１３の裏面と野地板１５との間に形成された空間Ｓ内において、平板瓦１３の頭部２４側から尻部２３に向かって這い上がる空気流は、矢印ａに示すように、平板瓦１３の凹部２８と屋根桟木１６との間に入る。

しかしながら、平板瓦１３の尻部２３裏面に存在する凹部２８には、瓦本体Ｂの中央部寄りの位置から尻部２３の端面２３ａ側に向かって延びる傾斜裏面２８ａが存在するので、この傾斜裏面２８ａが前記空気流を誘導する。同様に前記屋根桟木１６にも前記傾斜裏面２８ａと略平行な傾斜面１６ｂが存在するので、両者間に挟まれて形成する空気の流動通路は、空気流の流体抵抗を最小限にする。

このように本発明に係る通気屋根構造は、平板瓦１３の裏面と野地板１５との間に形成された空間Ｓを這い上がる外気流の流体抵抗を小さくできるので、通気屋根構造自体の通気性は公知技術のそれより著しく向上する。

実験によると、底面１６ｃの長さが３０ｍｍであり、垂直面１６ａの高さが２０ｍｍの本発明に係る屋根桟木１６と本発明に係る平板瓦１３とからなる本発明に係る通気屋根構造（実施例）の通気効率と、底面１６ｃの長さが３０ｍｍであり、垂直面１６ａの高さが１５ｍｍの断面形状が長方形の周知の屋根桟木と本発明に係る平板瓦１３とからなる通気屋根構造（比較例）の通気効率を対比したら、実施例は比較例の約５倍であった。

さらに屋根桟木の機能として重要な、野地に対して垂直方向の曲げ強度についても、従来の長方形の屋根桟木と比べ、同じ断面積でも曲げ強度を向上させることが出来る。例えば合成樹脂からなる底面１６ｃの幅が３０ｍｍであり、垂直面１６ａの高さが３０ｍｍの本発明に係る直角三角形の屋根桟木と、底面１６ｃの幅が３０ｍｍであり、垂直面１６ａの高さが１５ｍｍの公知技術に係る長方形の屋根桟木との単位断面積当たりの２次モーメントを比較した場合、２．６倍の曲げ強度が向上する。

上述したように、本発明に係る屋根桟木１６は、平板瓦１３を下地材１５上に葺設したとき、屋根の一構成要素として相当期間、その機能を発揮するように所定の材質が決定されるが、本発明に係る屋根桟木１６横断面が略直角三角形状又は略台形状をなしているので、屋根桟木の上に平板瓦を係止して釘による打ち止め作業をするときに、屋根桟木の材質又は硬度によっては、平板瓦の釘穴を通して屋根桟木の底面に対して垂直方向に上方から屋根桟木の傾斜面に釘を打ち込もうとしても、その釘先が滑る虞がある。

すなわち、図１４に示すように、屋根桟木１６の底面１６ｃに対して矢印ｃで示す垂直方向に上方から傾斜面１６ｂに、平板瓦の釘穴を通して、釘３１を打ち込もうとするとき、その釘先３１ａが矢印ｄの向きに滑る虞がある。そこで、本発明においては図１４〜図１８に示すように、前記傾斜面１６ｂに凹凸３２を設ける。勿論、凹凸３２の高低差は、屋根桟木１６に釘３１を打ち込もうとするとき、その釘先３１ａが前記傾斜面１６ｂに引っ掛かる程度あり、しかも前記した流体抵抗を著しく減殺しない程度とする。

このような構造の屋根桟木１６は木材からも製造されるが、生産性を考慮すると、合成樹脂から製造した方が有利である。そこで、本発明において合成樹脂を原料として、前記傾斜面１６ｂを有する屋根桟木１６を押出し成形、金型成形等の手段を採用して得る。

さらに本発明は、合成樹脂からなる前記構造の屋根桟木１６を成形する場合、材質の特徴を生かして、図１９〜図２１に示すように、屋根桟木１６の底面１６ｃに、それを横断する逆凹状溝３３を有する屋根桟木１６を成形する。そして、この屋根桟木１６を野地板と防水シートからなる下地材の上に固定して実施例１に示した屋根構造を構築すると、防水シート上に結露した水等を、前記防水シートと逆凹状溝３３との間を通して流下させる。

本発明は、その根本的技術思想を踏襲し発明の効果を著しく損なわない限度において、前記実施形態の一部分を変更して実施できる。たとえば、前記傾斜裏面２８ａの側面形状を、図１２に示すように、傾斜平面にしたり、図１３に示すように、緩やかなＳ字形状の傾斜曲面にしたりすることができる。本発明においては、凹部２８を係止突起２７側から切り欠くという切削効率を考慮すると、後者の傾斜曲面がもっとも好ましい。

本発明は、平板瓦が葺設される傾斜屋根の通気性を高める分野に広く有用される。

本発明に係る通気屋根構造の部分斜視図である。 本発明に係る屋根桟木の一実施態様を示す断面図である。 同じく他の実施態様を示す断面図である。 さらに他の実施態様を示す断面図である。 他の実施態様を示す断面図である。 本発明に係る平板瓦の背面図である。 本発明に係る通気屋根構造を示す上面図である。 前記構造を示す正面図である。 本発明に係る平板瓦の裏面図である。 本発明に係る通気屋根構造を示す縦断面図である。 前記構造の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る平板瓦の凹部の他の実施形態を示す。 同様に他の実施形態を示す。 平板瓦を屋根桟木に固定するための釘が屋根桟木の傾斜面に当接した状態を示す側面図である。 実施例２に係る屋根桟木の傾斜面における凹凸状態を示す側面である。 前記状態の別の態様を示す側面図である。 さらに別の態様を示す側面図である。 同様の側面図である。 実施例３に係る屋根桟木の斜視図である。 同正面図である。 同じく裏面図である。 従来技術に係る要部断面図である。

１：尻部、２：凹部、３、１３：平板瓦、３ａ：裏面、３ｕ：上位平板瓦、５、１５：下地材（野地板）、６、１６：屋根桟木、６ａ：側面、６ｂ：上面、７：係止突起、１６ａ：垂直面、１６ｂ：傾斜面、１６ｃ：底面、２０：平板部、２１：差込部、２２：被覆部、２３：尻部、２４：頭部、２５：水返し部、２６、２７：係止突起、２８：凹部、２８ａ：傾斜裏面、２９：釘穴、３０：係止凹部、３１：釘、３１ａ：釘先、３２：凹凸、３３：逆凹状溝、Ｂ：瓦本体、ａ、ｂ、ｃ：矢印、Ｓ：空間

Claims (1)

1. 屋根の下地材に所定間隔をおいて平行かつ水平に固定された、横断面が略直角三角形状又は略台形状をなしている合成樹脂製かつ底面にそれを横断する逆凹状溝を設けた屋根桟木に対して、流れ方向の重なり部に存在する水返し部の段差に合わせて瓦本体の尻部の裏面側にその一部分を切り欠いて形成した凹部の傾斜裏面を、該凹部が前記屋根桟木の傾斜面と略平行で対向するように配置固定してなる通気屋根構造。