JP6333515B2 - 外張り断熱建物の換気構造 - Google Patents

Description

本発明は、外張り断熱工法によって建てられた建物に関し、特に建物の屋外および屋内間で空気を交換するための換気構造に関する。

地面に設置されたコンクリート製の基礎と、この基礎天端から上方へ延びる複数本の柱とを備える建物において、基礎よりも上の居室内の温度を一定範囲に保持するための構造として、建物の外壁および床に断熱層をそれぞれ設けることが一般的である。

まず床断熱について説明すると、工期および施工性の観点から、床を覆うパネルには断熱層を含む床断熱パネルが採用される。床断熱パネルの縁部は基礎際まで達していることが常套である。

次に外壁断熱について説明すると、外壁の断熱として外張り断熱工法と、内張り断熱工法と、充填断熱工法とが知られている。近年は工期および施工性の観点から、断熱層を含む外壁断熱パネルで、屋外側から建物を覆う外張り断熱工法が採用されることが多い。

外張り断熱工法において、断熱素材からなる断熱層を含む外壁断熱パネルが、外壁の柱に対して屋外側から取り付けられる。そうすると外壁断熱パネルは、柱の根元を支持する建物の基礎からみて、屋外側に位置することになる。一方で床断熱パネルは、柱の根元を支持する建物の基礎からみて、屋内側に位置することになる。そして外壁断熱パネルと床断熱パネルとの間には、断熱素材が介在しない断熱欠損という問題が生じる。例えば特開２０１０−９５９５１号公報（特許文献１）に記載の外断熱建物では、基礎天端に沿って設置された土台（横架材）からみて、外壁断熱パネルが屋外側に位置し、床断熱パネルが屋内側に位置するため、基礎または土台の直上には断熱素材が設けられていない。

１つの対策として、通常の規格よりも大きな床断熱パネルを施工現場に搬入し、床断熱パネルの縁部を外壁断熱パネルに当接させるよう設置することが考えられる。しかしながら、床断熱パネルの規格は建築現場の基本単位である１間（１ケン＝約１８２ｃｍ）を基準とする。これに対し基礎または土台の幅寸法は建築現場毎に異なる。このため、通常の規格よりも大きな床断熱パネルを準備することは、建築コストおよび施工の手間という観点から望ましくない。

断熱性能を高めるための建物構造として例えば実開平０７−０２６４１１号公報（特許文献２）に記載の木造建築が提案されている。ここでは、発泡合成樹脂からなる断熱材を、床の隅縁に沿って設けてある。断熱材は具体的には木製の土台（横架材）の上面に沿って設けられ、木製の根太と平行に延びる断熱材は、根太の角縁と土台の角縁との間の隙間を埋めている。これに対し木製の根太と直角に延びる断熱材は、根太の端面と外壁断熱パネルの屋内側の面との間に介挿される。

特開２０１０−９５９５１号公報 実開平０７−０２６４１１号公報 図１および図２

しかし、上記従来のような特許文献２の木造建築にあっても、以下に説明するような換気の問題を生ずる。つまり特許文献２の断熱材は、土台の上面に面接触することから、床下空間と屋外との間が遮断されてしまい、屋外と床下空間との間で換気することができない。仮に断熱材を設けない場合であっても、土台の下面が基礎天端に略密着し、土台の屋外側の側面が外壁断熱パネルの屋内側の面に面接触するため、床下空間と屋外との間が遮断されていることに変わりなく、屋外と屋内床下空間との間で換気することができない。

また特許文献２のような木造建築のための断熱構造を鉄骨建築に採用すれば、断熱欠損の問題が生じてしまう。つまり鉄骨建築の場合には、鉄骨が熱を逃がすヒートブリッジ（熱橋）の役割を果たす。このため、断熱材を鉄骨製の土台に沿って配置して、鉄骨と外壁断熱パネルとの隙間を断熱材で埋めるのみでは、床下断熱層の縁部と外壁断熱パネルとの間が十分に断熱されず、不十分である。

本発明は、上述の実情に鑑み、外断熱建物において、断熱欠損の問題を解消することができる換気構造を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による外張り断熱建物の換気構造は、建物の外周に沿って水平方向に延びる建物基礎と、建物基礎の上面から上方へ延びる複数本の柱と、断熱層を有し建物の屋内外を区画する壁パネルであって、柱よりも屋外側に配置され、屋内側の内面が柱の屋外側に沿うよう設置される外壁断熱パネルと、断熱層を有し屋内の上方空間および下方空間を区画する床パネルであって、柱よりも屋内側に配置され、縁部が柱の屋内側に沿うよう設置される床断熱パネルと、断熱材料を含む部材であって、複数本の柱間に配置されて外壁断熱パネルの内面と床断熱パネルの縁部との間に介在し、下面が建物基礎の上面に支持され、屋外側の側面から屋内側の側面まで貫通する換気通路を有する換気スペーサーと、複数本の柱間に配置されて外壁断熱パネルの内面と床断熱パネルの縁部との間に介在し、換気スペーサーの上面に載置される気流止めとを備える。

かかる本発明によれば断熱材料を含む換気スペーサーが、外壁断熱パネルの内面と床断熱パネルの縁部との間に介在することから、外壁断熱パネルと床断熱パネルとが断熱材料で接続される。したがって断熱欠損の問題を解消される。特に、鋼製の柱支持部を使用したり、１間（ケン）を基準に規格化された床断熱パネルを使用したりしても断熱欠損の問題を解消することができる。また、換気スペーサーが換気通路を有することから、換気通路によって外壁の屋外側と屋内側とが連通する。したがって屋内側を換気することができる。

本発明の一実施形態として、換気通路は換気スペーサーの下面に形成された切り欠きである。あるいは他の実施形態として、換気通路は換気スペーサーに穿設された貫通孔であってもよい。

換気スペーサーに含まれる断熱材料は特に限定されないが、本発明の好ましい実施形態として、換気スペーサーは発泡樹脂製である。かかる実施形態によれば、換気スペーサーの製造コストを低減することができる。発泡樹脂は例えば発泡スチロールである。換気スペーサーの他の実施形態として、ロックウールなどの不定型の断熱材料を箱体に詰めたものであってもよい。

本発明によれば、建物の一階の床下空間を換気することができる。基礎はコンクリート製であってもよい。一例として、基礎に沿って大引を取付固定し、当該大引の上面に換気スペーサーを設置してもよい。他の実施形態として、換気スペーサーは２階以上の床の床断熱パネルと２階以上の外壁の外壁断熱パネルとの間に介在されてもよい。

このように本発明は、外壁断熱パネルの内面と床断熱パネルの縁部との間で断熱欠損の問題を解消することができることから、建物の高断熱化に貢献することができる。また屋外側から屋内側に十分な空気を導くことができ、換気量を確保することができる。本発明によれば、建築施工現場において住宅品質確保促進法および建築基準法上の規定に定められた換気孔を効率良く施工することができ、ひいては長期優良住宅の省コスト化に資する。

本発明の一実施形態になる外断熱建物の換気構造を示す断面図である。 同実施形態になる外断熱建物の換気構造を一部省略して示す分解斜視図である。 換気スペーサーを示す正面図である。 換気スペーサーを示す底面図である。 図４の換気スペーサーを示す側面図である。 他の換気スペーサーを示す正面図である。 他の換気スペーサーを示す正面図である。 他の換気スペーサーを示す正面図である。 図８の換気スペーサーを示す底面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態になる外断熱建物の換気構造を示す断面図であり、床断熱パネル、外壁熱パネル、および換気スペーサーの配置関係を表す。図２は同実施形態になる外断熱建物の換気構造を一部省略して示す分解斜視図であり、床断熱パネルおよび柱等の配置関係を表す。なお図１の断面図は、完成した外断熱建物を、図２にＩ−Ｉで示す鉛直面で切断し、この断面を図２に示す水平な矢印の方向にみた状態を、図２には示さなかった外壁断熱パネル等とともに示す。

外断熱建物の基礎１１は、建物の外周に沿って水平方向に延びる壁状のコンクリート構造物である。基礎１１の天端１１ｔは略水平面であって、複数の柱金物１２が所定間隔に取付固定される。各柱金物１２には、鉛直方向に延びる柱材１３の下端面が取付固定される。柱金物１２および柱材１３は柱を構成する。これにより基礎１１は柱支持部として、天端１１ｔから上方へ延びる複数本の柱（柱金物１２および柱材１３）を支持する。

また各柱金物１２は、水平方向に延びる大引１４の先端と対面する。大引１４は鋼製の角パイプであり、各大引１４の先端と各柱金物１２との間には大引先端断熱部材１８がそれぞれ設けられる。大引先端断熱部材１８は、断熱性能に優れた発泡樹脂製であって、角パイプである大引先端の開口を封止する。各大引１４は複数の鋼製束１５によって下方から支持される。あるいは各大引１４は、基礎上の金物１６を介して基礎１１の天端１１ｔに取付固定される。すべての大引１４は１間（ケン）あるいは０．５間（ケン）といった所定間隔で平行に延びるように配置される。また大引１４の長さ寸法は特に限定されず長尺であるが、１間あるいは０．５間といった所定の規格の倍数にされる。

金物１６は大引１４を水平に支持するためのものであり、高さ調整のための手段、例えば脚部１６ｌ、を備えてもよい。大引１４は金物１６の脚部１６ｌによって、天端１１ｔから隔てて支持される。このように大引１４と天端１１ｔとの間には、上下方向に離れた隙間が形成されることが通常であるため、金物１６は基礎スペーサーとも称する。

間隔を開けて隣り合う大引１４，１４間には、１間あるいは０．５間といった所定の規格の矩形に成形された矩形の床断熱パネル２１が敷き詰められる。床断熱パネル２１は、断熱層としての断熱部材２３を有し、断熱性能に優れ、屋内の上方空間および下方空間を区画する床パネルである。床断熱パネル２１は具体的には、床断熱パネル２１の上面を構成する板状の構造用合板床下地２２と、床断熱パネル２１の下面を構成する層状の断熱部材２３とを互いに貼り合わせたものである。構造用合板床下地２２は相対的に大きな矩形に形成され、断熱部材２３は相対的に小さな矩形に形成され、構造用合板床下地２２の両側縁が断熱部材２３よりも突出する。そして構造用合板床下地２２の両側縁の下面には長板状の大引上断熱材２４が貼着される。これにより床断熱パネル２１の下面は断熱部材２３および大引上断熱材２４で完全に覆われる。床断熱パネル２１の大部分を覆う断熱部材２３は、例えば高性能グラスウール製であり、高い断熱性能を有する。

構造用合板床下地２２の幅寸法は隣り合う大引１４，１４間の芯芯距離に対応する。また断熱部材２３の幅寸法は隣り合う大引１４，１４間の間隔に対応する。隣り合う大引１４，１４間に床断熱パネル２１を嵌め込むと、床断熱パネル２１両側縁の大引上断熱材２４が大引１４の上面に面接触するとともに、断熱部材２３が隣り合う大引１４，１４間に位置する。かくして床断熱パネル２１の両側縁は大引１４，１４によってそれぞれ支持される。

また床断熱パネル２１は、大引１４の長手方向に沿って直列配置される。そして、床断熱パネル２１の縁部が柱金物１２）の屋内側に沿うよう設置される。間隔を開けて隣り合う柱同士において、一方の柱金物１２と他方の柱金物１２との間には、換気スペーサー４１が配置される。換気スペーサー４１は基礎１１に沿って延びるブロックであって、その長手方向一方端面が一方の柱金物１２に接触する。また換気スペーサー４１の長手方向他方端面は、他方の柱金物１２に接触する。また換気スペーサー４１の屋内側の側面は、床断熱パネル２１の縁部に接触する。換気スペーサー４１については、後で詳細に説明する。

そして複数の大引１４間に複数の床断熱パネル２１を敷き詰めていくと、大引１４の上面は、当該大引１４の短手方向一方に配置された床断熱パネル２１の大引上断熱材２４と、当該大引１４の短手方向他方に配置された床断熱パネル２１の大引上断熱材２４とで覆われる。これにより大引上断熱材２４は、鋼製の大引１４がヒートブリッジとなることを防止する。そして複数の大引１４間に敷き詰められた床断熱パネル２１は、これら床断熱パネル２１よりも上方の床上空間を床断熱することができる。なお大引上断熱材２４は容易に変形しない硬質の合成樹脂製であるから、床断熱パネル２１の上面に居住者や家具の荷重が載荷されても、床断熱パネル２１の上面が沈下することはない。

床断熱パネル２１の上面には、設計に応じて捨て貼り板２８が貼着され得る。また捨て貼り板２８の上面には、設計に応じて床用の化粧板２９が貼着され得る。

隣り合う柱材１３，１３の間隔は、芯芯距離で１間あるいは０．５間といった所定間隔にされる。そして図１に示すように、柱の柱材１３には、建物の屋内外を区画する外壁断熱パネル３１が取付固定される。外壁断熱パネル３１は、断熱層３３を内部に有し、断熱性能に優れ、１間あるいは０．５間といった所定の規格の寸法に成形された矩形の壁パネルである。外張り断熱工法により、外壁断熱パネル３１は柱材１３の屋外側に沿うよう設置される。このため外壁断熱パネル３１の屋内側の内面３１ｉは、柱材１３の屋外側の側面１３ｏに接触する。なお外壁断熱パネル３１の下端縁３１ｕは基礎１１から上方に離れている。このため外壁断熱パネル３１と基礎１１との間には、水平方向に延びる細長い隙間Ｓ１が形成される。

柱材１３の屋内側の側面１３ｉには、壁部材３８が取付固定される。また壁部材３８の屋内側の内面には、設計に応じて壁用の化粧板３９が貼着され得る。これまでの説明により、外壁断熱パネル３１および壁部材３８は、柱材１３を挟んで対面することが理解される。

間隔を開けて隣り合う柱同士において、一方の柱材１３と他方の柱材１３との間には、気流止め１７がさらに配置される。気流止め１７は換気スペーサー４１の上面に載置され、一方の柱材１３から他方の柱材１３まで延びる。また気流止め１７は、外壁断熱パネル３１の内面３１ｉと構造用合板床下地２２の端部との間に介在する。また気流止め１７は、外壁断熱パネル３１の内面３１ｉと捨て貼り板２８の端部との間に介在する。気流止め１７は樹脂製あるいはグラスウール製等、断熱性の材質からなり、外壁断熱パネル３１および壁部材３８間の空間Ｓ３の気密性を高める。

間隔を開けて隣り合う柱材１３，１３間に配置される換気スペーサー４１につき詳細に説明する。図２に示すように、換気スペーサー４１の下面には、複数の脚部４２が形成される。脚部４２は換気スペーサー４１の長手方向に間隔を開けて配置されることから、隣り合う脚部４２，４２間には切り欠き４３が形成される。換気スペーサー４１下面の脚部４２は、基礎１１の天端１１ｔに支持される。そして切り欠き４３が、換気スペーサー４１の屋外側の側面４１ｏから屋内側の側面４１ｉまで貫通する換気通路を構成する。切り欠き４３は屋外側の側面４１ｏで屋外の隙間Ｓ１と接続する。また切り欠き４３は屋内側の側面４１ｉで屋内の床下空間Ｓ２と接続する。脚部４２の高さを大きくし、隣り合う脚部４２，４２の間隔を大きくすることにより、切り欠き４３の断面積が大きくなり、十分な換気量を確保することができる。

換気スペーサー４１は、基礎１１の天端１１ｔに支持されて、外壁断熱パネル３１の下端縁３１ｕに沿って延びる。そして換気スペーサー４１は、外壁断熱パネル内面３１ｉと床断熱パネル縁部２１ｅとの間に介在する。

図３〜図５は換気スペーサーを取り出して示す図であって、図３は換気スペーサーの屋内外方向からみた正面図であり、図４は換気スペーサーを下方からみた底面図であり、図５は換気スペーサーを長手方向からみた側面図である。換気スペーサー４１は断熱材料を含む部材である。例えば換気スペーサー４１は、脚部４２を含めて、発泡スチロール等の発泡樹脂で一体形成される。あるいは脚部４２のみ別部材で形成されてもよい。本実施形態の換気スペーサー４１は、隣り合う柱同士の間隔に相当する長手方向寸法、つまり０．５間から柱金物１２の寸法を差し引いた長さ、を有する。本実施形態の換気スペーサー４１は、長手方向一方端から他方端まで等間隔に配置された８個の脚部４２と、脚部４２間に形成される７個の切り欠き４３を有する。図３に示す正面視において、１本当たりの換気スペーサー４１に設けられる切り欠き４３の断面積の合計は、住宅品質確保促進法や、建築基準法や、長期優良住宅の換気に関する規定を満足する規格にされる。

換気スペーサー４１の長手方向寸法は、柱金物１２の間隔に応じて適宜選択可能である。柱同士の芯芯距離は１間（ケン）、０．５間（ケン）、あるいは０．２５間（ケン）等の所定値にされることから、換気スペーサー４１の長手方向寸法もこれに対応する種類だけ揃えておく。例えば他の実施形態になる換気スペーサーを図６〜図８に正面図で示し、図９に底面図で示す。換気スペーサー４７〜４９は、換気スペーサー４１の脚部４２および切り欠き４３と同一寸法の脚部４２および切り欠き４３を有するが、繰り返し連続する切り欠き４３の個数のみ換気スペーサー４１と異なる。換気スペーサー４９は、切り欠き４３を１個のみ有する最小単位である。

本実施形態の外断熱建物の換気構造によれば、換気スペーサー４１が断熱材料を含む部材であって、複数の柱金物１２，１２間に配置され、換気スペーサー４１の下面が天端１１ｔの上面に支持される。また換気スペーサー４１は外壁断熱パネル３１の内面３１ｉと床断熱パネル２１の縁部２１ｅとの間に介在する。これにより、外壁断熱パネル３１と床断熱パネル２１とを断熱材料で接続することが可能となり、外断熱建物の断熱性能を向上させることができる。

また本実施形態の外断熱建物の換気構造によれば、換気スペーサー４１が換気スペーサー４１の屋外側の側面４１ｏから屋内側の側面４１ｉまで貫通する切り欠き４３を有する。これにより、換気スペーサー４１よりも屋内側の床下空間Ｓ２に、屋外から外気を取り入れたり、逆に排気したりして、屋内側の床下空間Ｓ２を好適に換気することができる。

したがって本実施形態によれば、断熱性能に優れるのみならず、住宅品質確保促進法や、建築基準法や、長期優良住宅の規定を満足する換気量を確保することができ、さらには外断熱建物を効率良く施工することができる。

本実施形態の換気スペーサー４１は、隣り合う大引１４、１４の間に配置され、大引１４に対して直角方向に延びる。この他にも図示はしなかったが、天端１１ｔに沿って大引を固定し、当該大引を柱支持部として、当該大引に柱の下端を連結固定するとともに、当該大引に沿って換気スペーサーを配置してもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明になる外断熱建物の換気構造は、建築構造において有利に利用される。

１１ 基礎（柱支持部）、 １１ｔ 天端、 １２ 柱金物、 １３ 柱材、 １４ 大引、 １７ 気流止め、 ２１ 床断熱パネル、 ２２ 構造用合板床下地、 ２３ 断熱部材、 ２４ 大引先端断熱材、 ２８ 捨て貼り板、 ２９ 化粧板、 ３１ 外壁断熱パネル、 ３３ 断熱層、 ３８ 壁部材、 ３９ 化粧板、 ４１ 換気スペーサー、 ４２ 脚部、 ４３ 切り欠き（換気通路）、 ４７〜４９ 換気スペーサー。

Claims (3)

1. 建物の外周に沿って水平方向に延びる建物基礎と、
   前記建物基礎の上面から上方へ延びる複数本の柱と、
   断熱層を有し建物の屋内外を区画する壁パネルであって、前記柱よりも屋外側に配置され、屋内側の内面が前記柱の屋外側に沿うよう設置される外壁断熱パネルと、
   断熱層を有し屋内の上方空間および下方空間を区画する床パネルであって、前記柱よりも屋内側に配置され、縁部が前記柱の屋内側に沿うよう設置される床断熱パネルと、
   断熱材料を含む部材であって、前記複数本の柱間に配置されて前記外壁断熱パネルの内面と前記床断熱パネルの縁部との間に介在し、下面が前記建物基礎の上面に支持され、屋外側の側面から屋内側の側面まで貫通する換気通路を有する換気スペーサーと、
   前記複数本の柱間に配置されて前記外壁断熱パネルの内面と前記床断熱パネルの縁部との間に介在し、前記換気スペーサーの上面に載置される気流止めとを備える、外張り断熱建物の換気構造。
2. 前記換気通路は前記換気スペーサーの下面に形成された切り欠きである、請求項１に記載の外張り断熱建物の換気構造。
3. 前記換気スペーサーは発泡樹脂製である、請求項１または２に記載の外張り断熱建物の換気構造。

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