JP5671169B1

JP5671169B1 - 建造物及び建築方法

Info

Publication number: JP5671169B1
Application number: JP2014046055A
Authority: JP
Inventors: 政幸峰原
Original assignee: FUKUDA HIROMI
Current assignee: FUKUDA HIROMI
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: JP2015169032A

Abstract

【課題】ポリ塩化ビニルで建造物の骨組みを形成することで、作業効率を向上させて安価な建造物を提供する。【解決手段】コンクリートで形成された基礎１１と、前記基礎１１の上に固定され骨組み構造１３を形成したポリ塩化ビニル管１２と、前記骨組み構造１３の内側に配設される内側用の構造用合板６１ａ、及び、前記骨組み構造１３の外側に配設される外側用の構造用合板６１ｂとを備え、前記内側用の構造用合板６１ａと前記外側用の構造用合板６１ｂとで前記ポリ塩化ビニル管１２の骨組み構造を挟持した三層構造６５を形成し、当該三層構造６５における中間の空隙部がウレタン樹脂６２で充填されて三層構造体が形成されているものである。【選択図】図６

Description

本発明は、ポリ塩化ビニル管で骨組み構造が形成された建造物及び建築方法に関する。

現在、日本における主な住宅は木造住宅である。木造住宅を建造する場合に、いくつかの工法が利用される。例えば、梁、柱、土台等を木の軸組で構成することで壁や屋根等の荷重を支える木造軸組工法や、住宅の全荷重を木質の耐力壁で支える木質耐力壁工法が一般的によく知られている。木質耐力壁工法には、例えば、枠組みと構造用面材で６面体を形成する２×４工法や、工場で一括して生産されるパネルを使って６面体を形成する木質パネル工法がある。

いずれの工法においても作業にかなりの日数が必要となり、作業者や施主の負担は大きい。また、木質パネル工法などは工場での生産効率を上げることで作業が効率化されるものの、作業者や施主の負担減少には不十分である。特に、施主にとっては費用的な負担が極めて大きく、マイホームを一生手に入れることができないケースもあるほど高価なものとなっている。

一方で安価な材料を使って建造物を建築するとコストダウンを図ることができるが、強度の問題や新たな工法に対する職人の育成等の面で実現していない。安価な材料の一つとして、発明者はポリ塩化ビニルに着目した。ポリ塩化ビニルはあらゆる場所で一般的に利用されている材料であり、非常に安価に入手することができると共に自在な加工を極めて簡単に行うことができる。

建築物にポリ塩化ビニルを用いた技術として、例えば特許文献１に示す技術が開示されている。特許文献１に示す技術は、建築物の防振構造が、建築物を構成する複数の部材の各接合面間の少なくとも１ヶ所に、ポリ塩化ビニル１００重量部、可塑剤５０〜２００重量部、炭酸カルシウム１０〜２００重量部からなる防振シートを介在させてなるものである。

特開２００５−１３３４７４号公報

しかしながら、特許文献１に示す技術は、防振構造としてポリ塩化ビニルを活用しているものの、構造自体は従来のものであるため、作業の効率化やコストダウンを図ることは難しいという課題を有する。

本発明は、ポリ塩化ビニルで建造物の骨組みを形成することで、作業効率を向上させて安価な建造物を提供する。また、側壁や屋根を三層構造にすることで、強度面でも十分な建造物を提供する。

本発明に係る建造物は、コンクリートで形成された基礎と、前記基礎の上に固定され骨組み構造を形成したポリ塩化ビニル管と、前記骨組み構造の内側に配設される内側用の構造用合板、及び、前記骨組み構造の外側に配設される外側用の構造用合板とを備え、前記内側用の構造用合板と前記外側用の構造用合板とで前記ポリ塩化ビニル管の骨組み構造を挟持した三層構造を形成し、当該三層構造における中間の空隙部がウレタン樹脂で充填されて三層構造体が形成されているものである。

このように、本発明に係る建造物においては、骨組み構造を形成したポリ塩化ビニル管を構造用合板で挟持した三層構造体を形成し、この三層構造体における中間の空隙部をウレタン樹脂で充填するため、ポリ塩化ビニルを用いた安価な材料で建造物を建築することができるという効果を奏する。

また、骨組み構造を形成したポリ塩化ビニルを構造用合板で挟持した三層構造体を形成するため、十分な強度の建造物を実現することができるという効果を奏する。

さらに、三層構造体における中間の空隙部をウレタン樹脂で充填するため、ウレタン系の接着剤によりポリ塩化ビニルの骨組み構造を構造用合板で強固に挟持して一体的な三層構造体を形成することができると共に、ウレタン樹脂を断熱材として利用することで断熱効果を高めることが可能になるという効果を奏する。

本発明に係る建造物は、コンクリートで形成された基礎と、前記基礎の上に固定され骨組み構造を形成したポリ塩化ビニル管と、前記骨組み構造の内側に配設される内側用のフレキシブルウッド、及び、前記骨組み構造の外側に配設される外側用のフレキシブルウッドとを備え、前記内側用のフレキシブルウッドと前記外側用のフレキシブルウッドとで前記ポリ塩化ビニル管の骨組み構造を挟持した三層構造を形成し、当該三層構造における中間の空隙部がウレタン樹脂で充填されて三層構造体が形成されているものである。

このように、本発明に係る建造物においては、骨組み構造を形成したポリ塩化ビニル管をフレキシブルウッドで挟持した三層構造体を形成するため、十分な強度を確保すると共に、自由な曲面を形成することができ、デザイン性や機能性の高い建造物を実現することができるという効果を奏する。

本発明に係る建造物は、前記三層構造体の内側表面に化粧板が貼設されているものである。

このように、本発明に係る建造物においては、三層構造体の内側表面に化粧板が貼設されているため、内装を自由に決定、変更することができると共に、美観を保つことができるという効果を奏する。

本発明に係る建造物は、前記三層構造体の外側表面に外装板が貼設された側壁部と、前記三層構造体の外側表面にルーフィングが設置され、当該ルーフィングの上に屋根材が設置されて形成される屋根部とを備えるものである。

このように、本発明に係る建造物においては、三層構造体の外側表面に外装板が貼設された側壁部と、前記三層構造体の外側表面にルーフィングが設置され、当該ルーフィングの上に屋根材が設置されて形成される屋根部とを備えるため、十分な強度と耐久性を確保することができるという効果を奏する。

本発明に係る建造物は、前記基礎に地面と垂直方向に穿孔された断面円形状の基礎孔に、当該基礎孔と略同一外径を有する内側に螺子山が形成された基礎パイプが嵌め込まれており、当該基礎パイプの螺子山に当該螺子山と螺合する螺子山が外側面に形成されている結合部材の一部を固着し、当該結合部材の他の部分の前記螺子山に、当該螺子山と螺合する螺子山を内側面に有する前記ポリ塩化ビニル管が固着されて前記基礎と前記ポリ塩化ビニル管とが結合されているものである。

このように、本発明に係る建造物においては、基礎に地面と垂直方向に穿孔された断面円形状の基礎孔に、当該基礎孔と略同一外径を有する内側に螺子山が形成された基礎パイプが嵌め込まれており、当該基礎パイプの螺子山に当該螺子山と螺合する螺子山が外側面に形成されている結合部材の一部を固着し、当該結合部材の他の部分の前記螺子山に、当該螺子山と螺合する螺子山を内側面に有する前記ポリ塩化ビニル管が固着されて前記基礎と前記ポリ塩化ビニル管とが結合されているため、土台等がなくても基礎の上にポリ塩化ビニルの骨組み構造を容易に設置することができ、作業の効率化を図ることができるという効果を奏する。

第１の実施形態に係る建造物の基礎及び骨組み構造の全体斜視図である。第１の実施形態に係る建造物の骨組み構造におけるジョイント部材を示す図である。第１の実施形態に係る建造物の屋根部の構造の一例を示す第１の図である。第１の実施形態に係る建造物の屋根部の構造の一例を示す第２の図である。第１の実施形態に係る建造物における骨組み構造と基礎との接合部を示す図である。第１の実施形態に係る建造物の側壁部の構造を示す断面図である。第１の実施形態に係る建造物の屋根部の構造を示す断面図である。第１の実施形態に係る建造物における側壁部や屋根部等を開口する場合の構造を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。

（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る建造物について、図１ないし図８を用いて説明する。本実施形態に係る建造物は、ポリ塩化ビニル管で形成された骨組み構造を構造用合板やフレキシブルウッドで挟持して三層構造体を形成し、当該三層構造体を芯材として建造物の側壁部や屋根部を構成する建造物である。

図１は、本実施形態に係る建造物の基礎及び骨組み構造の全体斜視図である。本実施形態に係る建造物の下部構造となる基礎１１は、従来から一般的に利用されているコンクリートの基礎である。通常の木造住宅では、この基礎１１の上に土台となる木材が載置され、その上に上部構造となる建物が建造される。本実施形態に係る建造物は、基礎の上にポリ塩化ビニル管１２で形成された骨組み構造１３が固定される。この骨組み構造１３は、様々な長さのポリ塩化ビニル管１２を専用のジョイント部材１４で接合して組み上げる。

なお、図１では、わかりやすくするために側壁部と屋根部のみの骨組み構造１３を簡略化して記載しているが、実際には、壁や柱が存在する箇所（間仕切り、備え付けの収納等）全てにこのような骨組み構造１３が形成される。また、図１においては、地面に対して垂直方向又は水平方向の格子状のジョイント接続となっているが、後述するジョイント部材１４の構造を変えることで、図１の下方に示したような斜め方向の筋交いを形成することも可能である。筋交いを形成することで強度を増したり、同じ強度でも使用する部品を削減することができる。

図２は、本実施形態に係る建造物の骨組み構造におけるジョイント部材を示す図である。例えば、図２（Ａ）は、２つのポリ塩化ビニル管１２を直線的に接合するためのジョイント部材であり、図２（Ｂ）は、２つのポリ塩化ビニル管１２を直線的に接合すると共に、さらに第３のポリ塩化ビニル管１２を垂直方向に接合することで、三つ又に分かれた骨組み構造を形成している。図２（Ｃ）は、さらに第４のポリ塩化ビニル管１２が接合可能となっており、四つ又に分かれた骨組み構造を形成している。各ジョイント部材１４における受け部１５の角度は、必要に応じて調整されており、骨組み構造１３を自在に形成できるようになっている。また、図２（Ｃ）に示すように、各ジョイント部材１４はジョイント補助部材１６を介してポリ塩化ビニル管１２と接合される。ポリ塩化ビニル管１２は、ジョイント補助部材１６の受け部１６ａに嵌挿され、同様にジョイント部材１４もジョイント補助部材１６の受け部１６ｂに嵌挿される。このようにジョイント部材１４とポリ塩化ビニル管１２とが強固に接合して、図１に示すような骨組み構造１３が形成される。

なお、図１の場合、屋根部の骨組み構造が曲線状になっている。このような形状は、従来の木造住宅では実現することが難しかったが、ポリ塩化ビニル管１２であれば、ポリ塩化ビニルの可撓性を利用することで容易に加工することができるため、このような従来にはできなかった複雑な形状を実現することができる。

図３及び図４は、本実施形態に係る建造物の屋根部の構造の一例を示す図である。図３は、平面上の平らな屋根部であり、図４は、曲面状の屋根部である。図３の場合は、様々な長さの直線状のポリ塩化ビニル管１２を多様なジョイント部材１４で接合することで、平面状の屋根部及び側壁部の骨組み構造１３を形成している。図４の場合は、様々な長さの湾曲した曲線状のポリ塩化ビニル管１２や直線状のポリ塩化ビニル管１２を多様なジョイント部材１４で接合することで、曲面状の屋根部及び平面状の側壁部の骨組み構造１３を形成している。これらのポリ塩化ビニル管１２やジョイント部材１４を自在に組み合わせることで、複雑な形状の屋根であっても容易な加工と嵌め込み作業のみで実現することが可能となる。

図５は、本実施形態に係る建造物における骨組み構造と基礎との接合部を示す図である。従来の木造住宅の場合は、コンクリートの基礎の上にアンカーボルトで土台を固定し、その土台の上に柱を組むのが一般的である。コンクリートの基礎と柱を接合する際に土台を介して行うことで、柱を組みやすくしている。本実施形態に係る建造物においては、土台を用いずに基礎１１とポリ塩化ビニル管１２とを直接接合する。

図５において、基礎１１には予め所定半径の円筒状の孔５０が穿けられている。その孔５０に丁度嵌入することができる外径を有する基礎パイプ５１を嵌め込む。基礎パイプ５１の内表面には螺子山５１ａが形成されている。そして、基礎パイプ５１の螺子山５１ａに螺合する螺子山５２ａを外表面に有する結合部材５２を、当該基礎パイプ５１の螺子山５１ａに螺合させて固定する。結合部材５２の長さＤは、基礎パイプ５１の内部の長さｄよりも長くなっており、基礎パイプ５１に固定した場合に、必ず一部（Ｄ−ｄ）が上部に露出する構造となっている。その露出した部分の螺子山５２ａに螺合する螺子山１２ａを内表面に有するポリ塩化ビニル管１２を、当該結合部材５２の露出部分の螺子山５２ａに螺合させて固定する。図５の右側に、固定された後の状態を示す。図からわかるように、基礎１１と骨組み構造１３を形成するポリ塩化ビニル管１２とが、結合部材５２を介して強固に接合される。このような構造にすることで、土台等を介することなく基礎１１とポリ塩化ビニル管１２を接合することが可能となり、コストの削減及び作業の効率化を図ることが可能となる。

なお、図５に一点鎖線で示すように、結合部材５２は、基礎パイプ５１に接合する下方部分とポリ塩化ビニル１２に接合する上方部分との間を、断面が多角形（例えば、六角形、矩形）に形成された接合部材として形成してもよい。基礎パイプ５１とポリ塩化ビニル１２は、この接合部材をスパナ等で一方向に回動させることで、同時に結合部材５２の螺子山と螺合するように螺子山が形成されている。すなわち、接合部材を回動させるだけで、結合部材５２を介して基礎パイプ５１とポリ塩化ビニル１２とが接合する構造にしてもよい。また、結合部材５２の材質は、ポリ塩化ビニルでもよいが、強度や作業性の観点からは鋼管であることが望ましい。

図６は、本実施形態に係る建造物の側壁部の構造を示す断面図である。図６（Ａ）は、側壁部の上断面図、図６（Ｂ）は、側壁部の側断面図である。側壁部の骨組み構造１３が基礎１１の上に形成されたら、図６に示すように、その骨組み構造１３を形成するポリ塩化ビニル管１２を建造物の内側及び外側から構造用合板６１ａ，６１ｂで挟持する。構造用合板６１ａ，６１ｂの間には、発砲ウレタン６２を充填することで相互に固着する。すなわち、内側用の構造用合板６１ａからなる内側層と、ポリ塩化ビニル管１２と発砲ウレタン６２とからなる中間層と、外側用の構造用合板６１ｂからなる外側層の３層構造６５が形成される。この３層構造６５を芯材として側壁部が形成される。

図６に示すように、３層構造６５の内側表面には、例えば１ミリ程度の厚みの無垢材シート６６を貼設することで内観を良くすることができる。また、３層構造６５の外側表面には外壁材６７を取り付けることで外観を良くするとともに、野外環境から建造物を護ることができる。

図７は、本実施形態に係る建造物の屋根部の構造を示す断面図である。図７（Ａ）は、屋根部の上断面図、図７（Ｂ）は、屋根部の側断面図である。屋根部の場合は、側壁部と同様に平面の場合もあれば、図１に示すように曲面を形成する場合もある。平面の場合は、図６に示す場合と同様の３層構造６５を形成する。曲面の場合は、構造用合板６１ａ，６１ｂで曲面を形成するのは困難であるため、自由に湾曲することができるフレキシブルウッド７１ａ，７１ｂを構造用合板の代わりに用いる。フレキシブルウッドは、海外では家具などにも利用されており、簡単に自由自在な加工ができ強度も強い材料である。このフレキシブルウッド７１ａ，７１ｂを利用することで、図７（Ｂ）に示すような形状の屋根部も実現することが可能となる。

屋根部の場合も側壁部の場合と同様に、３層構造６５の内側表面に１ミリ程度の厚みの無垢材シート６６を貼設することで、内観を良くすることができる。また、３層構造６５の外側表面には、ルーフィング７２が設置され、その表面部分にアスファルトシングルやガルバリウム等の屋根材７３が設置される。

また、室内の内壁については、３層構造６５を芯材として、表裏面に無垢材シートを貼設することで強度及び美観を保持して建造することが可能となる。

なお、図６において、側壁部の構造用合板６１ａ，６１ｂの代わりにフレキシブルボードを用いて、側壁や室内の壁を曲面に形成してもよい。また、図７において、屋根部のフレキシブルウッド７１ａ，７１ｂの代わりに構造用合板を用いて、屋根や天井を平板状に形成してもよい。

図８は、側壁部や屋根部等を開口する場合の構造を示す図である。例えば、窓やドアを設置する場合に、その部分を開口して枠材を取り付ける必要がある。本実施形態に係る建造物の骨組み構造１３は、上述したように任意の長さのポリ塩化ビニル管１２をジョイント部材１４で自由に接合することが可能であるため、図８に示すように窓枠のサイズに合わせた骨組み構造１３の形成が可能となる。窓枠部分にはポリ塩化ビニル管１２を配設しないように骨組み構造１３を形成し、さらに、窓の開口に合わせて構造用合板６１ａ，６１ｂやフレキシブルウッド７１ａ，７１ｂを開口して３層構造６５を形成することで、窓やドア等の構造を容易に実現することができる。３層構造６５と窓枠はウレタン発砲により強固に接着することができ、強度を確保することができる。

なお、骨組み構造１３は建造物の間取りに応じて自在に設計することが可能であるが、開口が大きい場合や壁が少ない場合などに強度や耐震性を確保したいときは、図１に示したように、縦横に垂直な格子状に骨組み構造１３を形成すると共に、斜め方向（筋交いと同様の機能）に骨組みを形成してもよい。

１１基礎
１２ポリ塩化ビニル管
１３骨組み構造
１４ジョイント部材
１５受け部
１６ジョイント補助部材
５０孔
５１基礎パイプ
５１ａ螺子山
５２結合部材
５２ａ螺子山
６１ａ，６１ｂ構造用合板
６２発砲ウレタン
６５３層構造
６６無垢材シート
６７外壁材
７１ａ，７１ｂフレキシブルウッド
７２ルーフィング
７３屋根材

Claims

コンクリートで形成された基礎と、
前記基礎の上に固定され骨組み構造を形成したポリ塩化ビニル管と、
前記骨組み構造の内側に配設される内側用の構造用合板、及び、前記骨組み構造の外側に配設される外側用の構造用合板とを備え、
前記内側用の構造用合板と前記外側用の構造用合板とで前記ポリ塩化ビニル管の骨組み構造を挟持した三層構造を形成し、当該三層構造における中間の空隙部がウレタン樹脂で充填されて三層構造体が形成されていることを特徴とする建造物。
コンクリートで形成された基礎と、
前記基礎の上に固定され骨組み構造を形成したポリ塩化ビニル管と、
前記骨組み構造の内側に配設される内側用のフレキシブルウッド、及び、前記骨組み構造の外側に配設される外側用のフレキシブルウッドとを備え、
前記内側用のフレキシブルウッドと前記外側用のフレキシブルウッドとで前記ポリ塩化ビニル管の骨組み構造を挟持した三層構造を形成し、当該三層構造における中間の空隙部がウレタン樹脂で充填されて三層構造体が形成されていることを特徴とする建造物。
請求項１又は２に記載の建造物において、
前記三層構造体の内側表面に化粧板が貼設されていることを特徴とする建造物。
請求項１ないし３のいずれかに記載の建造物において、
前記三層構造体の外側表面に外装板が貼設された側壁部と、
前記三層構造体の外側表面にルーフィングが設置され、当該ルーフィングの上に屋根材が設置されて形成される屋根部とを備えることを特徴とする建造物。
請求項１ないし４のいずれかに記載の建造物において、
前記基礎に地面と垂直方向に穿孔された断面円形状の基礎孔に、当該基礎孔と略同一外径を有する内側に螺子山が形成された基礎パイプが嵌め込まれており、当該基礎パイプの螺子山に当該螺子山と螺合する螺子山が外側面に形成されている結合部材の一部を固着し、当該結合部材の他の部分の前記螺子山に、当該螺子山と螺合する螺子山を内側面に有する前記ポリ塩化ビニル管が固着されて前記基礎と前記ポリ塩化ビニル管とが結合されていることを特徴とする建造物。
コンクリートで基礎を形成し、
前記基礎の上にポリ塩化ビニル管の骨組み構造を形成し、
前記骨組み構造を内側用の構造用合板と外側用の構造用合板とで挟んだ三層構造を、当該三層構造における中間の空隙部にウレタン樹脂を充填し、内側用の構造用合板、外側用の構造用合板、及び、前記骨組み構造を形成する前記ポリ塩化ビニル管を前記ウレタン樹脂で固着させて形成することを特徴とする建築方法。
コンクリートで基礎を形成し、
前記基礎の上にポリ塩化ビニル管の骨組み構造を形成し、
前記骨組み構造を内側用のフレキシブルウッドと外側用のフレキシブルウッドとで挟んだ三層構造を、当該三層構造における中間の空隙部にウレタン樹脂を充填し、内側用のフレキシブルウッド、外側用のフレキシブルウッド、及び、前記骨組み構造を形成する前記ポリ塩化ビニル管を前記ウレタン樹脂で固着させて形成することを特徴とする建築方法。
請求項６又は７に記載の建築方法において、
前記三層構造の内側表面に化粧板を貼設することを特徴とする建築方法。
請求項６ないし８のいずれかに記載の建築方法において、
前記三層構造の外側表面に外装板を貼設して側壁部を形成し、
前記三層構造の外側表面にルーフィングを設置し、当該ルーフィングの上に屋根材を設置して屋根部を形成することを特徴とする建築方法。
請求項６ないし９のいずれかに記載の建築方法において、
前記基礎に地面と垂直方向に穿孔された断面円形状の基礎孔に、当該基礎孔と略同一外径を有する内側に螺子山が形成された基礎パイプを嵌め込み、当該基礎パイプの螺子山に当該螺子山と螺合する螺子山を外側面に有する結合部材を一部が露出した状態で固着させ、当該露出した部分の前記螺子山に、当該螺子山と螺合する螺子山を内側面に有する前記ポリ塩化ビニル管を固着して前記基礎と前記ポリ塩化ビニル管を結合することを特徴とする建築方法。