JP5960507B2

JP5960507B2 - 建築物

Info

Publication number: JP5960507B2
Application number: JP2012119900A
Authority: JP
Inventors: 尚輝池田
Original assignee: 建築プランナー株式会社
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: JP2013245475A

Description

本発明は、人間が居住して日常生活を送る住処である建築物に関する。

四季の変化が明確であり、夏冬の温度差も比較的大きな我が国において、人間が居住して生活を送る建築物については、古来、夏は涼しく、冬は暖かく過ごせるものが求められている。このような要請に応えるため、様々な構造、機能及びデザインを備えた建築物が開発され、施工されているが、本発明に関連する従来技術として、例えば、特許文献１記載の家屋あるいは特許文献２記載の建築構造などがある（以下、建築物と称する。）。

特許文献１記載の建築物は、小屋裏空間、床下空間を壁内空間で連通化し、これらの空間と居住空間とを通気口で結び、床下空間には床下空間暖房部を設け、小屋裏空間に熱交換型換気扇を配設するとともに、床下空間と熱交換型換気扇、居住空間に設けた排気口と熱交換型換気扇をそれぞれパイプによって連結し、かつ、排気口と熱交換型換気扇の途中に冷却機を配したものである。

特許文献２記載の建築物は、建物の壁内面、屋根下面などに通気層を挟んで対面する断熱壁を設け、建物内部の各空間などと通気層とを連通して建物外部と遮断した密閉空間を形成したものである。

特開平５−１０５５４号公報実開平６−２８５１０号公報

特許文献１，２記載の建築物においては、それぞれの建築物を形成する壁体の内部に壁内空間（通気層）を設けることによって断熱作用を高めるとともに、壁内空間（通気層）を流動する空気流を利用して空調が行われている。

しかしながら、夏季は強烈な太陽光線が照り付けて気温の高い日々が連続する一方、冬季は気温が氷点下に下がることも少なくない日本において、特許文献１，２記載の技術を採用しても、夏は涼しく、冬は暖かい建築物を得ることは困難であり、夏場の冷房及び冬場の暖房に要する空調エネルギを軽減することもできていないのが実状である。

本発明が解決しようとする課題は、外気温度の影響を受け難く、空調エネルギの軽減を図ることができる建築物を提供することにある。

本発明の建築物は、居室空間を形成する内張り断熱壁と、前記内張り断熱壁の外周面との間に中間通気層を介在させた状態で前記内張り断熱壁の周りに設けられた外張り断熱壁と、を備え、前記内張り断熱壁が断熱材、遮熱材及び内側通気層を有し、前記外張り断熱壁が断熱材、遮熱材及び外側通気層を有し、前記中間通気層及び前記内側通気層をそれぞれ床下空間及び小屋裏空間と連通させ、前記小屋裏空間内の空気を大気中へ排出する排気手段を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、居室空間は、中間通気層を挟んで対向配置された内張り断熱壁及び外張り断熱壁によって区画された状態となり、且つ、内張り断熱壁及び外張り断熱壁はそれぞれ断熱材、遮熱材及び通気層（内側通気層、外側通気層）を有しているため、外気温度の影響を受け難い居室空間を形成することができる。

また、中間通気層及び内側通気層をそれぞれ床下空間及び小屋裏空間と連通させたことにより、年間を通じて温度変化の少ない床下空間の空気は、中間通気層及び内側通気層を経由して小屋裏空間へ流動するようになり、居室空間を包囲する隔壁（内張り断熱壁及び外張り断熱壁）の断熱作用が高まり、夏季（冬季）における居室空間の気温上昇（気温下降）が抑制されるので、空調エネルギの軽減を図ることができる。

ここで、前記床下空間内の気温を調整する空調手段を設けることが望ましい。このような構成とすれば、夏季（冬季）における床下空間内の気温上昇（気温下降）を防止することができるので、空調エネルギの軽減に有効である。

また、前記居室空間と前記外側通気層とを連通する給気経路と、前記居室空間と前記床下空間とを連通する排気経路と、を設ければ、外気を、給気経路、居室空間及び排気経路を経由して床下空間へ流入させることが可能となり、床下空間から中間空気層及び内側通気層への空気の流動性が高まるので、断熱作用が向上し、空調エネルギの軽減に有効である。

さらに、前記居室空間内を上下に区画する床裏空間を前記床下空間及び前記内側通気層と連通させることが望ましい。このような構成とすれば、二階以上に位置する居室空間における空調エネルギの軽減を図ることができる。

一方、前記床下空間の空気を前記床裏空間内へ流入させる送風手段を設けることが望ましい。このような構成とすれば、二階以上に位置する居室空間における空調エネルギの軽減に有効である。

また、前記小屋裏空間と屋根材との間に、遮熱材、断熱材及び屋根側通気層を介在させることが望ましい。このような構成とすれば、小屋裏空間内の気温に対する外気温度の影響を抑制することができるため、空調エネルギの軽減に有効である。

さらに、前記屋根材と前記遮熱材との間に屋根下通気層を設けることが望ましい。このような構成とすれば、屋根部分における断熱性（遮熱性）を高めることができるので、空調エネルギの軽減を図ることができる。

本発明により、外気温度の影響を受け難く、空調エネルギの軽減を図ることができる建築物を提供することができる。

本発明の実施形態である建築物を示す一部省略垂直断面図である。図１中のＡ−Ａ線における一部省略断面図である。図１中のＢ−Ｂ線における一部省略断面図である。図１の一部拡大図である。図１の一部拡大図である。図５に示す領域の斜視図である。図１に示す建築物の一部拡大斜視図である。図７中の矢線Ｃ方向から見た図である。土台及び根太付近の接合構造に関するその他の実施形態を示す垂直断面図である。建築物の一階と二階との境界付近の構造を示す垂直断面図である。

以下、図１〜図９に基づいて本発明の実施形態である建築物１００について説明する。図１，図２に示すように、建築物１００は、居室空間１０を形成する内張り断熱壁２０と、この内張り断熱壁２０の周りに、当該内張り断熱壁２０の外周面との間に中間通気層３０を介在させた状態で設けられた外張り断熱壁４０と、を備えている。内張り断熱壁２０は、平板状の断熱材２１、シート状の遮熱材２２及び断熱材２１と遮熱材２２との間に形成された内側通気層２３を有している。外張り断熱壁４０は、平板状の断熱材４１、シート状の遮熱材４２及び遮熱材４２と外壁材４４との間に形成された外側通気層４３を有している。居室空間１０の天井部分にも断熱材２１が配置され、断熱材２１の上方に小屋裏空間６０が形成されている。

中間通気層３０は、布基礎５１上に固定された土台５２と桁６９との間に立設された柱５３及び間柱５４の間に形成されている。中間通気層３０及び内側通気層２３はそれぞれ床下空間５０及び小屋裏空間６０と連通し、小屋裏空間６０内の空気を大気中へ排出する排気手段である排気ファン６１が設けられている。小屋裏空間６０と屋根材６２との間には、屋根材６２下面から下方に向かって、屋根下通気層７０、シート状の遮熱材６３、平板状の断熱材６４及び屋根側通気層６５がこの順番に介在されている。屋根下通気層７０は、屋根材６２と遮熱材６３との間に形成された空気流動可能な層状空間である。

図１，図４に示すように、屋根側通気層６５は、建築物１００を形成する母屋６６の下側にシート状の遮熱材６７を張設することにより、断熱材６４と遮熱材６７との間、即ち、母屋６６及び垂木６８が交差状に配置された空間に形成されている。屋根側通気層６５は屋根材６２の勾配に沿って傾斜した状態に形成され、その上位側及び下位側はそれぞれ外側通気層４３の上方部分と連通するとともに、大気中と連通している。また、図４に示すように、廻縁２４は、水平方向に連続した長尺の部材ではなく、所定長さの複数の部材を、隙間を置いて配置したものであり、隣り合う廻縁２４との間の隙間を介して、内側通気層２３と小屋裏空間６０とが連通している。

図１，図３に示すように、布基礎５１の外周面及び内周面には平板状の断熱材５５が付設され、布基礎５１の凹状部内にパイプ５６を配管し、軽量コンクリート５７を打設することにより、床下空間５０内の気温を調整する空調手段である蓄熱層５８が形成されている。図３に示すように、パイプ５６は、不凍液などの液体を加温及び冷却する機能を有する冷温装置５９に接続され、冷温装置５９から出発して蓄熱層５８内の所定領域を循環して再び温度調整機５９に戻るように配管された複数の循環経路を形成している。本実施形態においては、居室空間１０内の間取り１１ごとに概略一つの循環経路を割り当てるように配管しているが、これに限定するものではない。

また、図１に示すように、建築物１００においては、居室空間１０と外側通気層４３とを連通する給気経路１２と、居室空間１０と床下空間５０とを連通する排気経路１３と、が設けられている。給気経路１２は、外張り断熱壁４０の遮熱材４２及び断熱材４１と、中間通気層３０と、内張り断熱壁２０と、を貫通するように形成されている。排気経路１３は居室空間１０の床材１４を貫通するように形成されている。

さらに、図１に示すように、建築物１００においては、居室空間１０内を上下（一階と二階）に区画する床裏空間１５を、通気経路１６を介して床下空間５０と連通させるとともに、通気口１７を介して内側通気層２３と連通させている。また、床下空間５０の空気を、通気経路１６を経由して床裏空間１５内へ流入させる送風手段である送風ファン１８が床下空間５０内に配置されている。

図５〜図８に示すように、土台５２の上面には、土台５２を横断する方向に複数の溝５２ａが間隔を置いて形成され、この土台５２上に床材１４の周縁部１４ａが載置されている。胴縁２５は、床材１４の周縁部１４ａから少し上方に隙間Ｇ１を隔てて配置され、遮熱材２２の下縁部と断熱材２１の下縁部との間に胴縁２５を挟持することにより内側通気層２３が形成されている。胴縁２５は、水平方向に連続した長尺の部材ではなく、所定長さの複数の部材を、隙間Ｇ２を置いて配置したものである。本実施形態では、隣り合う胴縁２５との間の隙間Ｇ２が柱５３の位置と同位置となるように複数の胴縁２５を配置している。

以上の構成により、床下空間５０と中間通気層３０とは複数の溝５２ａを介して連通した状態となり、床下空間５０と内側通気層２３とは複数の溝５２ａ及び隙間Ｇ１，Ｇ２を介して連通した状態となる。

一方、図９に示すように、床材１４の周縁部１４ａに沿って土台５２と平行をなすように配置される根太１９を、土台５２から床材１４の中央寄りに離れた位置に固定することにより、土台５２と根太１９との間に隙間Ｇ３を設けることもできる。このような構成とすれば、床下空間５０と中間通気層３０とは隙間Ｇ３を介して連通した状態となる。

図１〜図８に示すように、建築物１００において、居室空間１０は、中間通気層３０を挟んで対向配置された内張り断熱壁２０及び外張り断熱壁４０によって区画された状態となり、且つ、内張り断熱壁２０及び外張り断熱壁４０はそれぞれ断熱材２１，４１、遮熱材２２，４２及び通気層（内側通気層２３、外側通気層４３）を有しているため、夏は涼しく、冬は暖かい、外気温度の影響を受け難い居室空間１０を形成することができる。

また、中間通気層３０及び内側通気層２３をそれぞれ床下空間５０及び小屋裏空間６０と連通させるとともに、排気ファン６１を設けたことにより、年間を通じて温度変化の少ない床下空間５０の空気は、中間通気層３０及び内側通気層２３を経由して小屋裏空間６０へ流動し、排気ファン６１から大気中へ排出される。これにより、居室空間１０を包囲する隔壁（内張り断熱壁２０及び外張り断熱壁４０）の断熱作用が高まり、夏季（冬季）における居室空間１０の気温上昇（気温下降）が抑制されるため、居室空間１０に設置された空調機ＡＣが消費する空調エネルギの軽減を図ることができる。

また、床下空間５０内の気温を調整する空調手段として、パイプ５６が配管された蓄熱層５８及び冷温装置５９を設けたことにより、夏季（冬季）における床下空間５０内の気温上昇（気温下降）を防止することができる。即ち、夏季はパイプ５６内を循環する冷水で冷やされた蓄熱層５８によって床下空間５０内の気温を低温に保つことができ、冬季は夜間電力で稼働する冷温装置５９で加温された温水をパイプ５６内に循環させて温められた蓄熱層５８により床下空間５０内の気温を温暖に保つことができるので、空調エネルギの軽減に有効である。

また、居室空間１０と外側通気層４３とを連通する給気経路１２と、居室空間１０と床下空間５０とを連通する排気経路１３と、を設けたことにより、建築物１００外の空気を、給気経路１２、居室空間１０及び排気経路１３を経由して床下空間５０へ流入させることが可能となり、床下空間５０から中間空気層３０及び内側通気層２３への空気の流動性が高まり、断熱作用が向上するため、空調エネルギの軽減に有効である。

さらに、居室空間１０内を上下に区画する床裏空間１５を、通気口１７を介して、床下空間５０及び内側通気層２３と連通させたことにより、二階に位置する居室空間における空調エネルギの軽減を図ることができる。

一方、床下空間５０の空気を床裏空間１５内へ流入させる送風ファン１８を設けたことにより、二階に位置する居室空間における空調エネルギの軽減に有効である。また、小屋裏空間６０と屋根材６２との間に、遮熱材６３、断熱材６４及び屋根側通気層６５を介在させたことにより、小屋裏空間６０内の気温が外気温度の影響を受け難くなるため、空調エネルギの軽減に有効である。さらに、屋根材６２と遮熱材６３との間に空気流動可能な屋根下通気層７０を形成したことにより、屋根部分の断熱性（遮熱性）が大幅に向上するので、空調エネルギを軽減することができる。

次に、図１０に基づいて、建築物１００の一階と二階との境界付近の構造について説明する。図１０に示すように、二階建ての場合、一階側の居室空間１０の天井材７３と、二階側の居室空間７５の床材１４との間に天井裏空間７４が形成されているが、本実施形態においては、図５〜図７に示す土台５２上面に形成された複数の溝５２ａと同様、胴差７２上面には複数の溝７２ａが形成されるとともに、一階側の天井材７３の周縁部７３ａと胴差７２との間には通気経路７６，７７が形成されている。

従って、床下空間５０（図１参照）内から、一階側に位置する内側通気層２３及び中間通気層３０内を流動（上昇）してきた空気は、それぞれ通気経路７６，７７を通過して、一旦、天井裏空間７４内へ流れ込み、その後、溝７２ａを通過して、二階側に位置する中間通気層３０内へ流れ込み、その中を流動（上昇）していく。このような構成とすれば、建築物１００全体における空調エネルギの軽減を図ることができる。

なお、前述した建築物１００は本発明の一例を示すものであり、本発明に係る建築物は建築物１００に限定されない。

本発明の建築物は、一般住宅に供される建築物として建設業の分野において広く利用することができる。

１０，７５居室空間
１１間取り
１２給気経路
１３排気経路
１４床材
１４ａ，７３ａ周縁部
１５床裏空間
１６，７６，７７通気経路
１７通気口
１８送風ファン
１９根太
２０内張り断熱壁
２１，４１，６４，５５断熱材
２２，４２，６３，６７遮熱材
２３内側通気層
２４廻縁
２５胴縁
３０中間通気層
４０外張り断熱壁
４３外側通気層
４４外壁材
５０床下空間
５１布基礎
５２土台
５２ａ溝
５３柱
５４間柱
５６パイプ
５７軽量コンクリート
５８蓄熱層
５９冷温装置
６０小屋裏空間
６１排気ファン
６２屋根材
６５屋根側通気層
６６母屋
６８垂木
６９桁
７０屋根下通気層
７２胴差
７３天井材
７４天井裏空間
１００建築物
ＡＣ空調機
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３隙間

Claims

居室空間を形成する内張り断熱壁と、前記内張り断熱壁の外周面との間に中間通気層を介在させた状態で前記内張り断熱壁の周りに設けられた外張り断熱壁と、を備え、前記内張り断熱壁が断熱材、遮熱材及び内側通気層を有し、前記外張り断熱壁が断熱材、遮熱材及び外側通気層を有し、前記中間通気層及び前記内側通気層をそれぞれ床下空間及び小屋裏空間と連通させ、前記小屋裏空間内の空気を大気中へ排出する排気手段を設けたことを特徴とする建築物。
前記床下空間内の気温を調整する空調手段を設けた請求項１記載の建築物。
前記居室空間と前記外側通気層とを連通する給気経路と、前記居室空間と前記床下空間とを連通する排気経路と、を設けた請求項１または２記載の建築物。
前記居室空間内を上下に区画する床裏空間を前記床下空間及び前記内側通気層と連通させた請求項１〜３のいずれかに記載の建築物。
前記床下空間の空気を前記床裏空間内へ流入させる送風手段を設けた請求項４記載の建築物。
前記小屋裏空間と屋根材との間に、遮熱材、断熱材及び屋根側通気層を介在させた請求項１〜５のいずれかに記載の建築物。
前記屋根材と前記遮熱材との間に屋根下通気層を設けた請求項６記載の建築物。