JP5612376B2 - 断熱屋根構造 - Google Patents

Description

本発明は、特に木造家屋の屋根に用いられる断熱屋根構造に関する。

従来、木造家屋の建築施工において、特に冬季における屋内外の温度差による結露を防止するため、垂木同士の間に屋根用断熱板を設置する垂木間充填断熱構造が施工されてきた。この断熱屋根構造では、屋根用断熱板の上に通気空間を設けるために、垂木の高さを屋根用断熱板の厚みよりも２５ｍｍ以上高く設定するのが一般的であった。

しかしながら、近年の省エネルギー化の要望に伴い、使用する屋根用断熱板も厚いものが使用されるようになって来ている。屋根用断熱板の厚さが大きくなると、その分高さの高い垂木を使用しなければならず、材料コストが上昇すると共に、施工が行いにくくなるという問題がある。

かかる不具合を解消するため、木造家屋の断熱屋根構造として、二重垂木構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この二重垂木構造は、垂木の上に合板等の気密層を下面に備えた屋根用断熱板を敷設し、更にその上に間隔を開けて野地板を敷設するための垂木をもう一段施工した断熱屋根構造である。

特開平８−１５８５４９号公報（図２、図８参照）

ところで、特許文献１に記載の断熱屋根構造では、屋根用断熱板を挟んで上下に垂木が二重に施工されており、材料及び施工コストの増大を招くという問題がある。また、野地板と屋根用断熱板との間の空間は、屋根の傾斜方向には連通しているが、屋根の周方向は、屋根用断熱板上設けられた二重目の垂木によって複数の区画に分断されている。このため、特に寄せ棟構造の通気性確保が難しいという問題があった。

そこで本発明の目的は、材料及び施工コストを低減することができると共に、野地板と屋根用断熱板の間に、屋根の傾斜方向だけではなく、屋根の周方向にも連通した空間を形成することで、良好な通気性を確保することができる断熱屋根構造及びこれに使用する屋根用断熱板を提供することにある。

上記の目的を達成すべく成された本発明の構成は以下の通りである。

即ち、本発明は、長さ方向両端部の下部が切り欠かれていることで、両端部の下部に凹部、上部に凸部がそれぞれ形成された合成樹脂発泡体製の屋根用断熱板が、棟木、母屋又は桁梁である屋根組材のうちの、相隣接し、しかも相対向する側面に支持部材が取り付けられた前記屋根組材間に嵌め込まれ、前記支持部材を前記凹部に収容すると共に前記支持材上に凸部を掛けて、屋根の傾斜に沿って取り付けられている一方、前記屋根組材上には垂木が取り付けられており、しかも前記屋根用断熱板の上面と前記垂木の下面との間には隙間が形成されていることを特徴とする断熱屋根構造である。

上記本発明は、前記屋根用断熱板の幅方向両端には、側部同士を重ね合わせて接続するための合いじゃくり部が上下互い違いに形成されており、幅方向に相隣接する前記屋根用断熱板の前記合いじゃくり部が、シール材を挟んで重ね合わされていること、
前記支持部材の上面と前記凸部の下面との間にシール材が介在されていること、
前記支持部材の上面が屋根の傾斜に合わせた傾斜面となっていること、
前記屋根用断熱板の前記凹部側の端面が対応する支持部材の側面に密着され、前記屋根用断熱板の前記凸部側の端面が対応する前記屋根組材の側面に密着されていること、
前記屋根用断熱板の少なくとも長さ方向一方の端部の前記凸部側の外表面に、前記屋根用断熱板を幅方向に横断する切り込みが複数本並列して形成されていること、
前記屋根用断熱板の少なくとも長さ方向一方の端部の凹部側の外表面に、前記屋根用断熱板を幅方向に横断する切り込みが複数本並列して形成されていること、
前記屋根用断熱板が、前記凸部側を構成する合成樹脂発泡板と、前記凹部側を構成する合成樹脂発泡板を接着することで構成されていること
をその好ましい態様として含むものである。

本発明で用いる屋根用断熱板は、これを支持するための支持部材を凹部に収容し、この支持部材上に凸部を掛けて支持されるものとなっている。従って、凸部と凹部を設けることなく、下面を直接支持部材上に掛けて取り付ける場合に比して、屋根組材間に深く嵌め込んで取り付けることができる。従って、屋根用断熱板の厚さが大きくなっても、その上面と垂木の下面との間の隙間を確保しやすい。

本発明の断熱屋根構造は、屋根用断熱板の上面と垂木の下面との間に隙間が形成されるので、垂木の上に取り付けられる野地板と屋根用断熱板の上面との間には、屋根の傾斜方向だけではなく、屋根の周方向にも連通した空間が形成される。従って、屋根用断熱板と野地板間の良好な通気性を確保することができる。また、垂木を二重に設ける必要もないので、材料及び施工コストを低減することができる。

本発明で用いる屋根用断熱板の一例を示す斜視図である。 図１に示される屋根用断熱板の施工状態を示す側面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１に示される屋根用断熱板同士の幅方向の接続状態を示す図である。 本発明で用いる屋根用断熱板の他の例の説明図である。 本発明に係る断熱屋根構造の一例の施工における屋根用断熱板の取り付け時の斜視図である。 本発明に係る断熱屋根構造の一例における野地板の取り付け後の状態を示す側面図である。 図８におけるＣ−Ｃ断面図である。 本発明に係る断熱屋根構造の一例における屋根用断熱板同士の幅方向の接続状態を示す斜視図である。

以下、図面に基づいて本発明を更に説明する。

（屋根用断熱板）
まず、図１から図５を参照して、本発明で用いる屋根用断熱板の一例を説明する。

図１に示すように、屋根用断熱板１は、概ね矩形平板状をなし、合成樹脂発泡体によって形成されている。屋根用断熱板１を構成する合成樹脂発泡体としては、例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、フェノール樹脂等の発泡体が挙げられる。これらの中でも、強度的に優れ、吸湿性も小さいことから、独立気泡の押出発泡体が好ましく、特に発泡率が２０倍から５０倍のポリスチレンの押出発泡体が好ましい。

屋根用断熱板１は、図２に示されるように、主に屋根の母屋２１ａ，２１ａ同士の間に嵌め込まれ、屋根の傾斜に沿って取り付けられる。但し、屋根の傾斜方向最上段の屋根用断熱板１は棟木（図示されていない）と母屋２１ａの間に取り付けられ、最下段の屋根用断熱板１は母屋２１ａと桁梁２１ｂの間に取り付けられることになる。本発明においては、棟木、母屋２１ａ及び桁梁２１ｂを総称して屋根組材２２という。また、やはり図２に示されるように、屋根組材２２上には垂木２３が取り付けられ、更にその上に野地板２４が取り付けられる。本発明において、屋根の傾斜とは、上記垂木の２３の傾斜をいい、屋根用断熱板１において、施工時に屋根の傾斜方向となる方向を長さ方向、この長さ方向に対する直角方向を幅方向という。

屋根用断熱板１は、図２に示すように、相隣接する屋根組材２２，２２間に嵌め込むことができる長さを有している。また、屋根用断熱板１の長さ方向両端部の下部は切り欠かれており、それぞれの下部に凹部１１ａ，１１ｂ、上部に凸部１２ａ，１２ｂが形成されている。そして、屋根用断熱板１を相隣接する２本の屋根組材２２，２２間に嵌め込んだ時に、凹部１１ａ，１１ｂは、この２本の屋根組材２２，２２の相対向する側面に取り付けられた支持部材３２，３２を収容し、凸部１２ａ，１２ｂは、上記支持部材３２，３２上に掛けられるものとなっている。

凹部１１ａ，１１ｂ及び凸部１２ａ，１２ｂにおける各端面（長さ方向を向く面）は、屋根用断熱板１全体を屋根の傾斜に沿って傾斜させた時に垂直となる傾斜面となっていることが好ましい。このようにすると、図２に示される取り付け状態において、凹部１１ａ，１１ｂの端面を対応する支持部材３２，３２の側面に密着させ、凸部１２ａ，１２ｂの端面を対応する屋根組材２２，２２の側面に密着させることができる。また、凸部１２ａ，１２ｂの下面は、全体を屋根の傾斜に沿って傾斜させた時に支持部材３２，３２の上面と等しい角度となる面であることが好ましい。このようにすると、凸部１２ａ，１２ｂの下面と支持部材３２，３２の上面をも密着させることができ、気密性を一層高めることができる。

凹部１１ａ，１１ｂの端面を対応する支持部材３２，３２の側面に強く密着させると共に、凸部１２ａ，１２ｂの端面を対応する屋根組材２２，２２の側面に強く密着させるためには、凹部１１ａ，１１ｂの端面間の間隔を支持部材３２，３２の側面間の間隔より若干大きくすると共に、凸部１２ａ，１２ｂの端面間の間隔を相隣接する２本の屋根組材２２，２２の側面間の間隔より若干大きくしておくことが好ましい。つまり、屋根用断熱板１を相隣接する屋根組材２２，２２間に嵌め込む時に、屋根用断熱板１を長さ方向に弾性的に圧縮させながら嵌め込むことができるようにしておくことが好ましい。

また、図２及び図４に示すように、屋根用断熱板１の幅方向の両端には、屋根用断熱板１の側部同士を重ね合わせて接続するための合いじゃくり部１３ａ，１３ｂが上下互い違いに形成されている。この合いじゃくり部１３ａ，１３ｂは必須ではないが、これを形成しておくと、図５に示すように、幅方向に相隣接する屋根用断熱板１，１の合いじゃくり部１３ａと１３ｂを重ねて連結することができ、密閉性が向上する。

図３に示すように、本例に係る屋根用断熱板１の長さ方向に沿った断面形状は、大小長さの異なる平行四辺形を上下に二つ重ねたような形状を呈している。また、図４に示すように、本例に係る屋根用断熱板１の幅方向に沿った断面形状は、長さの等しい長方形を上下に二つ重ねたような形状を呈している。従って、屋根用断熱板１は、図３（ａ）、図４（ａ）に示されるように、１枚の合成樹脂発泡板２を切断加工することで形成することも、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示されるように、凸部１２ａ，１２ｂ側を構成する合成樹脂発泡板２ａと、前記凹部１１ａ，１１ｂ側を構成する合成樹脂発泡板２ｂとである２枚の合成樹脂発泡板２ａ，２ｂを接着剤３で接着することで形成することもできる。１枚の合成樹脂発泡板２を切断加工する方が断熱性に優れた屋根用断熱板１としやすいが、２枚の合成樹脂発泡板２ａ，２ｂを接着剤３で接着するようにすると、屋根用断熱板１の製造が容易となる。

図６に示される屋根用断熱板１は、凹部１１ａ，１１ｂ側の外表面と、凸部１２ａ，１２ｂ側の外表面とに、幅方向に横断する複数本の切り込み１４，１４，…が並列して形成されたものとなっている。このような切り込み１４，１４，…を設けておくと、屋根用断熱板１の端部を長さ方向に弾性的に圧縮させやすくなり、屋根用断熱板１を弾性的に圧縮させながらの嵌め込み作業が容易となる。なお、上記切り込み１４，１４，…は、少なくとも長さ方向一方の端部の凹部１１ａ又は１１ｂ側の外表面若しくは少なくとも長さ方向一方の端部の凸部１２ａ又は１２ｂ側の外表面に設ければ足る。しかし、これらの複数箇所に形成することが好ましく、両端の凹部１１ａ，１１ｂ側の外表面と凸部１２ａ，１２ｂ側の外表面とに形成することが最も好ましい。

（断熱屋根構造）
図７及び図８に示されるように、屋根組材２２，２２，…の相対向する側面には、それぞれ支持部材３２，３２，…が取り付けられている。この支持部材３２，３２，…は、上面を屋根の傾斜に合わせた傾斜面とした形状の角棒材で構成されている。各支持部材３２，３２，…は、上面の傾斜を屋根の傾斜と同方向に向けて屋根組材２２，２２，…に取り付けられている。

相隣接する屋根組材２２，２２間には、先に説明した屋根用断熱板１が屋根の傾斜に沿った傾斜で嵌め込まれている。各根用断熱板１は、凹部１１ａ，１１ｂにそれぞれ対応する支持部材３２，３２を収容し、凸部１２ａ，１２ｂをそれぞれ対応する支持部材３２，３２上に掛けて取り付けられている。前記のように、屋根用断熱板１を長さ方向に弾性的に圧縮して嵌め込むことで、凹部１１ａ，１１ｂの端面を対応する支持部材３２，３２の側面に密着させ、凸部１２ａ，１２ｂの端面を対応する屋根組材２２，２２の側面に密着させることが好ましい。また、凸部１２ａ，１２ｂの下面と支持部材３２，３２の上面も、傾斜を合わせて密着させることが好ましい。

図８及び図９に示されるように、屋根用断熱板１を取り付けた後、屋根組材２２，２２，…上に垂木２３が取り付けられ、更にこの垂木２３上に野地板２４が取り付けられている。垂木２３の下面と屋根用断熱板１の上面との間には隙間ｄが開けられている。この隙間ｄは、屋根用断熱板１と野地板２４間に形成された空間を屋根の周方向に連通させて良好な通気性をもたらすもので、結露防止あるいは排熱効果を期待する上では２０〜１５０ｍｍ程度であることが好ましい。屋根用断熱板１は、いわば相隣接する屋根組材２２，２２間に押し込まれて取り付けられているもので、上記隙間ｄが必要な大きさとなる位置まで屋根組材２２，２２間に押し込まれているものである。

気密性を高めて断熱効果を向上させるためには、図８に示すように、支持部材３２，３２の上面と、屋根用断熱板１の凸部１２ａ，１２ｂとの間にシール材３０を挟み込ませることが好ましい。屋根用断熱板１の凸部１２ａ，１２ｂの下面の角度が支持部材３２，３２の上面と相違しているために両者間に隙間を生ずる場合、この隙間をシール材３０で埋めることが好ましい。また、図９に示されるように、幅方向に相隣接する屋根用断熱板１，１は、合いじゃくり部１３ａ，１３ｂを重ね合わせて接続されているが、同様の理由から、図１０に示すように、合いじゃくり部１３ａ，１３ｂ間にもシール材３１を挟み込ませることが好ましい。シール材３０，３１としては、例えばゴム系の粘着剤付き発泡シール体等を用いることができる。合いじゃくり部１３ａ，１３ｂを設けずに、幅方向に相隣接する屋根用断熱板１，１の側端面同志を突き合わせる場合、継ぎ目をテープ等で覆って気密性を付与することが好ましい。

なお、以上の説明では、支持部材３２は、上面を屋根の傾斜に合わせた傾斜面とした形状の角棒材としたが、断面長方形又は正方形の角棒材とすることもできる。この場合、凸部１２ａ，１２ｂの下面は、屋根用断熱板１全体を屋根の傾斜に沿って傾斜させた時に水平となるような傾斜面として形成しておくことが好ましい。

１ 屋根用断熱板
２，２ａ，２ｂ 合成樹脂発泡板
３ 接着剤
１１ａ，１１ｂ 凹部
１２ａ，１２ｂ 凸部
１３ａ，１３ｂ 合いじゃくり部
１４ 切り込み
２１ａ 母屋
２１ｂ 桁梁
２２ 屋根組材
２３ 垂木
２４ 野地板
３０，３１ シール材
３２ 支持部材

Claims (8)

1. 長さ方向両端部の下部が切り欠かれていることで、両端部の下部に凹部、上部に凸部がそれぞれ形成された合成樹脂発泡体製の屋根用断熱板が、棟木、母屋又は桁梁である屋根組材のうちの、相隣接し、しかも相対向する側面に支持部材が取り付けられた前記屋根組材間に嵌め込まれ、前記支持部材を前記凹部に収容すると共に前記支持材上に凸部を掛けて、屋根の傾斜に沿って取り付けられている一方、前記屋根組材上には垂木が取り付けられており、しかも前記屋根用断熱板の上面と前記垂木の下面との間には隙間が形成されていることを特徴とする断熱屋根構造。
2. 前記屋根用断熱板の幅方向両端には、側部同士を重ね合わせて接続するための合いじゃくり部が上下互い違いに形成されており、幅方向に相隣接する前記屋根用断熱板の前記合いじゃくり部が、シール材を挟んで重ね合わされていることを特徴とする請求項１に記載の断熱屋根構造。
3. 前記支持部材の上面と前記凸部の下面との間にシール材が介在されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱屋根構造。
4. 前記支持部材の上面が屋根の傾斜に合わせた傾斜面となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の断熱屋根構造。
5. 前記屋根用断熱板の前記凹部側の端面が対応する支持部材の側面に密着され、前記屋根用断熱板の前記凸部側の端面が対応する前記屋根組材の側面に密着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の断熱屋根構造。
6. 前記屋根用断熱板の少なくとも長さ方向一方の端部の前記凸部側の外表面に、前記屋根用断熱板を幅方向に横断する切り込みが複数本並列して形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の断熱屋根構造。
7. 前記屋根用断熱板の少なくとも長さ方向一方の端部の凹部側の外表面に、前記屋根用断熱板を幅方向に横断する切り込みが複数本並列して形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の断熱屋根構造。
8. 前記屋根用断熱板が、前記凸部側を構成する合成樹脂発泡板と、前記凹部側を構成する合成樹脂発泡板を接着することで構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の断熱屋根構造。

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