JP6542740B2

JP6542740B2 - 木造建物の外張り断熱透湿耐震構造

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Publication number: JP6542740B2
Application number: JP2016210784A
Authority: JP
Inventors: 田中　靖彦; 靖彦田中; 誉宗田中
Original assignee: 株式会社タナカホーム
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2036-10-27
Also published as: JP2018071155A

Description

本発明は、木造建物を断熱材で外張りした外張り断熱透湿耐震構造に関する。より具体的には、本発明は、木造建物において、外側断熱層と梁上断熱層とを連続するように配置することによって冷暖房効果及び省エネルギー性能の向上が可能であるとともに、外壁構造体に制振具を配置することによって外力に対する抵抗力の向上が可能な、外張り断熱透湿耐震構造に関する。

木造建物において、外壁躯体内に内側断熱層を内蔵し、外壁躯体の外側に外側断熱層を外張りする工法は各種提案されている（例えば、特許文献１及び非特許文献１）。これらの従来技術が有する種々の課題を解決することを目的として、特許文献２に開示される技術が提案されている。

特許文献２に記載の技術は、木造建物の外張り断熱透湿外壁構造に関するものである。この外壁構造は、内側断熱層と構造用面材との間に空気層を有するとともに、構造用面材と外側断熱層との間に透湿防水シートを有する。特許文献２に記載の技術は、軽量で断熱機能及び結露防止機能に優れ、防火性、耐震性の付与が容易であり、従来の木造外張断熱工法より遥かに構築が容易で高性能な外張り断熱透湿外壁構造を提供するものである。

特開２００５−１２０７９９号公報実用新案登録第３１６６１１５号公報

北海道立北方建築総合研究所、調査研究報告ＮＯ．２２８号、９頁図６−６建築の結露−その原因と対策、井上書院、１９７９年１２月発行

特許文献２に記載の技術は、従来の木造外張断熱工法より優れた外張り断熱透湿外壁構造を提供するものであるが、以下のような課題もある。
特許文献２の記載の外壁構造においては、図８に示されるように、小屋梁の上に載置される断熱層と外壁の外側断熱層とが鼻母屋で分断されている。したがって、この鼻母屋が熱橋となって、軒天井からの冷気及び暖気が、垂木間から鼻母屋を介して軒桁に伝わって２階天井空間に侵入し、結果として熱損失が生じる場合がある。

また、特許文献２の記載の外壁構造は、筋交い及び構造用面材によって十分な強度を備えるものである。しかしながら、これらの筋交い及び構造用面材の限界強度を超える水平力が加わった場合でも、水平力を十分に減衰させることができる外壁構造とすることが、より好ましい。

したがって、本発明は、外張り断熱透湿耐震構造において、さらに優れた断熱性能及び強度を備える構造を提供することを課題とする。

本発明は、軸組と小屋組とを有する木造建物に用いられる外張り断熱透湿耐震構造を提供する。外張り断熱透湿耐震構造は、壁材、防湿気密シート、内側断熱層、構造用面材、透湿防水シート、外側断熱層及び外装材が、この順で積層された外壁構造体と、軸組が有する小屋梁の上に配置された梁上断熱層とを備え、外側断熱層と梁上断熱層とは、連続するように配置されている。

一実施形態においては、小屋組が有する鼻母屋と軒桁とは離れて配置され、梁上断熱層の端部が鼻母屋と軒桁との間から軒桁の外側に突出し、梁上断熱層の端面が外側断熱層の内側の面と当接していることが好ましい。

一実施形態においては、鼻母屋と軒桁との離間は、鼻母屋と軒桁との間において、これらの長さ方向に間隔を持って配置された複数の豆束を備えることによって実現することが好ましい。複数の豆束の各々は、縦断面が四角形の束と、該束の上下面において縦断面に垂直な方向に延びる柄とを有するものとすることができ、鼻母屋及び軒桁は、複数の豆束の柄に対応する大きさの複数の柄穴を有するものとすることができる。束の上面の柄は、鼻母屋の柄穴に挿入され、束の下面の柄は、軒桁の柄穴に挿入される。

一実施形態においては、外張り断熱透湿耐震構造は、複数の梁上断熱層受をさらに備えることが好ましい。複数の梁上断熱層受は、小屋梁の上面と同一面を形成する上面を有するとともに、小屋梁の長さ方向と直交する方向に延びるように配置することができる。

一実施形態においては、外張り断熱透湿耐震構造は、軸組が有する筋交いが交差する位置において、筋交いと接続して配置される制振具をさらに備えることが好ましい。制振具は、弾性体と、弾性体の外周を囲む筒部と、筒部の外表面から外方に突出して筋交いと接続される複数の突出部とを有するものとすることができる。

一実施形態においては、制振具の複数の突出部は、筒部の外表面から突出する２つの突出部を１対として有する４対の突出部とすることができ、該４対の突出部の各々においては、２つの突出部の間に筋交いの端部が固定される。別の実施形態においては、４対の突出部の各々は、１対の突出部に含まれる２つの突出部の端部に連続する連続部を有するものとすることができ、連続部は、筒部の外表面に固定されている。

別の実施形態においては、複数の突出部は、筒部の外表面から突出する２つの突出部を１対として有する２対の突出部とすることができる。２対の突出部の各々においては、２つの突出部の間に隣接する２つの筋交いの各々の端部が挿入され、２つの筋交いの各々の端部の間に、その端部間の空間形状に対応する形状の補助部材が挿入されることが好ましい。

本発明によれば、従来技術においては鼻母屋で分断されていた外側断熱層と梁上断熱層とが連続するように配置されていることによって、軒天井からの冷気及び暖気が天井空間に侵入しないため、冷暖房効果及び省エネルギー性能の向上が可能である。また、外側断熱層と梁上断熱層との連続配置を実現するために豆束が配置されたことにより、垂木が外側断熱層に接しないため、垂木が長期にわたって外側断熱層に接することによって生じることがある外側断熱層の経年的な損傷を防止することができる。さらに、小屋梁を横切る方向に延びる梁上断熱層受が配置されることにより、強風や地震などの外力に対する抵抗力の向上が可能である。さらにまた、筋交いの交差位置に制振具を配置することによって、強風や地震などの外力に対する抵抗力のさらなる向上が可能である。

本発明の一実施形態による外張り断熱透湿耐震構造を用いた木造建物の一部の縦断面図である。本発明の一実施形態において外側断熱層と梁上断熱層とが連続する状態を説明するための図であり、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）は豆束が鼻母屋と軒桁との間に配置された状態を示す図、（Ｃ）は豆束の斜視図である。本発明の一実施形態による外張り断熱透湿耐震構造の外壁構造体を説明するための図であり、（Ａ）は外壁構造体の一部の横断面図、（Ｂ）は外壁構造体の一部の斜視図である。本発明の一実施形態による外張り断熱透湿耐震構造の外壁構造体の一部拡大断面図である。本発明の一実施形態による外張り断熱透湿耐震構造の外壁構造体の透湿性能を示す表である。本発明の一実施形態による制振具を説明するための図であり、（Ａ）は外壁躯体に制振具が配置された状態を示す図、（Ｂ）は制振具の斜視図である。本発明の別の実施形態による制振具を示す図であり、（Ａ）は突出部間に連結部を有する形態の制振具を説明する図、（Ｂ）は２つの筋交いを一対の突出部間に配置する形態の制振具を説明する図である。従来の外張り断熱透湿外壁構造を用いた木造建物の一部の縦断面図である。

以下において、図１〜図７を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、発明の一実施形態による外張り断熱透湿耐震構造を用いた木造建物１の一部の縦断面図である。図２は、本発明の一実施形態において外側断熱層２２と梁上断熱層２１とが連続する状態を説明するための図であり、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）は豆束３７が鼻母屋３５と軒桁５５との間に配置された状態を示す図、（Ｃ）は豆束３７の斜視図である。また、図３は、本発明の一実施形態による外張り断熱透湿耐震構造の外壁構造体５を説明するための図であり、（Ａ）は外壁構造体５の一部の横断面図、（Ｂ）は外壁構造体５の一部の斜視図である。さらに、図４は、本発明の一実施形態による外張り断熱透湿耐震構造の外壁構造体５の一部拡大断面図である。木造建物１は、軸組と小屋組とを有する木造建物であり、外壁構造体５は、外張り断熱透湿耐震構造を有し、屋根構造体３は、梁上断熱耐震構造を有する。

［外壁構造体］
外壁構造体５においては、外壁躯体の外側において、屋外１１側に向かって、構造用面材５６、透湿防水シート２６、外側断熱層２２及び外装材８がこの順に積層され、外壁躯体の内側において、屋内１２側に向かって、防湿気密シート２７及び壁材９１がこの順に積層されている。外壁躯体は、木造軸組工法において採用される一般的な構造を持つものであり、柱５２、間柱５３、胴差し５４及び筋交い５７を備えるものとすることができる。外壁躯体の内部において、防湿気密シート２７と構造用面材５６との間には、これらと接するように内側断熱層２３が配置されている。

構造用面材５６は、建物への水平力に抵抗できる板状材であり、内側断熱層２３からの湿気を外側断熱層２２に透過できるものであればよい。構造用面材５６として、ケイ酸カルシウム板、構造用合板、構造用パネルなどの薄剛板を用いることができ、例えば、厚さ９．５ｍｍのケイ酸カルシウム板（例えば、アイカテック建材社製、商品名：モイス）を用いることができる。

外側断熱層２２は、構造用面材５６からの湿気を外装材８側に透過できるものであればよく、マット状のロックウール補強板、ビーズ法ポリスチレンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム等といった、ＪＩＳＡ９５１１の発泡プラスチック系断熱板を採用すればよい。外側断熱層２２として、例えば、厚さ４０ｍｍ、熱伝導率０．０３７ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下、透湿係数０．１４ｇ／ｍ^２ｈｍｍＨｇ以下のビーズ法ポリスチレンフォーム板（ＪＩＳＡ９５１１）を用いることができる。

構造用面材５６と外側断熱層２２との間には、例えば、厚さ０．１６ｍｍの透湿防水シート２６（例えば、デュポン社製、商品名：タイベック）を張設することができる。外装材８は、例えば、外側断熱層２２の外表面に水性アクリル系のポリマー樹脂モルタルの基層８１を塗布し、グラスファイバー製のメッシュ８２を配置して、メッシュ８２の外側にプライマー８３を塗布し、その表面に撥水性の表層８４を塗布することによって、透湿性の外装材として形成することができる。

内側断熱層２３は、壁材９１からの湿気を構造用面材５６側に透過できるものであればよく、外壁躯体の柱５２及び間柱５３の間に自立する保形性を備えた板形状材のロックウール、グラスウール等といった、ＪＩＳＡ９５２１及びＪＩＳＡ９５２２の無機質繊維系断熱材を採用すればよい。内側断熱層２３は、例えば、プラスチックフィルム２３ｂ、２３ｃで被覆して、透湿抵抗が壁材９１より小さく、且つ構造用面材４より大きくなるように、透湿係数を調整する。内側断熱層２３として、例えば、厚さ１００ｍｍ、熱伝導率０．０３３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下の、ポリスチレンフィルムで透湿係数を調整したマット状ロックウール（ＪＩＳＡ９５２１）（例えば、ニチアス社製、商品名：ホームマット）を用いることができる。

内側断熱層２３の内側に配置される防湿気密シート２７として、例えば、厚さ０．１５ｍｍのポリエチレンフィルム（例えば、北海道サンプラス社製、商品名：建ポリ）を用いることができる。防湿気密シート２７を配置することにより、屋外１１及び室内１２からの湿気の透過を阻止して内部結露（室内外の水蒸気圧差によって、壁体や屋根の中を通過する水蒸気（湿気）が、低温部分でせき止められて結露する現象）を防止することができる。壁材９１として、例えば、厚さ１２．５ｍｍの一般的な石膏ボードを用いることができる。

［屋根構造体］
本発明においては、図８に示される従来技術とは異なり、軒桁５５と鼻母屋３５とは離れて配置されており、小屋梁３８の上に配置されている梁上断熱層２１は、その端部２１ａが軒桁５５と鼻母屋３５との間から軒桁５５の外側に張り出すように構成されている。外側に張り出した梁上断熱層２１は、外壁構造体５の外側断熱層２２と当接して連続するようになっている。

本発明において採用されている梁上断熱は、他の断熱方法すなわち屋根断熱及び天井断熱と比較して利点があることが知られている。
屋根断熱は、垂木間に断熱層を充填したり、上下に配置された垂木間に断熱層を配置したりすることにより、屋根からの熱を断熱する方法である。この方法は、小屋裏空間も冷暖房を行う必要があるため冷暖房効率が低い。また、小屋梁のみで作業時の足場を形成したり外力を受けたりすることになるため、作業性、耐震性に課題がある。

天井断熱は、天井裏に繊維系断熱材を配置することにより、小屋裏と室内との間の断熱を行う方法である。この方法は、居住部と小屋裏空間とが、断熱層を介して接近している（すなわち、居住部と小屋裏空間との間に移動しない空気層がない）ため、熱の移動が生じ、熱効率がよくない。また、天井裏の配管、配線の作業性が悪いこと、屋根断熱同様に、小屋梁のみで作業時の足場を形成したり外力を受けたりすることになるため、作業性、耐震性に課題があることといった問題がある。

一方、小屋梁の上に梁上断熱層を設ける断熱方法は、屋根断熱及び天井断熱における課題を解決することができる方法と考えられており、例えば特許文献２に記載される構造による断熱方法が提案されている。しかし、特許文献２に記載の断熱方法は、図８を用いて上述したように、小屋梁の上に載置される断熱層と外壁の外側断熱層とが鼻母屋で分断されており、この鼻母屋が熱橋となって、軒天井からの冷気及び暖気が、垂木間から鼻母屋及び軒桁に伝わって２階天井空間に侵入し、結果として熱損失が生じる場合がある。

したがって、上記の課題を解決するため、本発明においては、外側断熱層２２と梁上断熱層２１とが連続するように配置されている。木造建物１においては、図２に示されるように、軒桁５５と鼻母屋３５とが高さ方向に離れて配置されている。軒桁５５と鼻母屋３５との間には、これらの長さ方向、すなわち図２（Ａ）の紙面に垂直な方向に間隔を持って、複数の豆束３７が配置されている。

図２（Ｂ）に示されるように、軒桁５５と鼻母屋３５と豆束３７とによって形成された空間から、梁上断熱層２１の端部２１ａが、軒桁５５の外側面５５ａの外側に突出している。突出した端部２１ａの端面２１ｂは、外側断熱層２２の上端部における内側の面２２ａに当接している。端部２１ａが外側面５５ａから突出する長さ２１ｃは、構造用面材５６の厚さと等しい。梁上断熱層２１と外側断熱層２２とが当接するように配置された結果、梁上断熱層２１と外側断熱層２２とは、これらが軒桁５５を囲むように連続する。したがって、木造建物１においては、軒天井７から鼻母屋３５に伝わった冷気及び暖気が軒桁５５に直接的に伝わらないため、熱損失を大幅に低減させることができる。

また、外側断熱層２２と梁上断熱層２１との連続配置を実現するために豆束３７が配置されたことにより、垂木３３が外側断熱層２２に直接接しないため、垂木３３が長期にわたって外側断熱層２２に接することによる外側断熱層２２の経年的な損傷を防止することができる。

梁上断熱層２１の種類は、限定されるものではなく、マット状のロックウール補強板、ビーズ法ポリスチレンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム等といった、ＪＩＳＡ９５１１の発泡プラスチック系断熱板を採用することができる。また、断熱層の厚さも限定されるものではなく、地域によって増減させることができる。例えば、梁上断熱層２１として、厚さ７５ｍｍの押出法ポリスチレンフォーム保温板（ＪＩＳＡ９５１１）を用いることができる。

［豆束］
一実施形態による豆束３７は、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、軒桁５５の外表面５５ａに平行な断面（縦断面という）の形状が四角形の束３７ａと、束３７ａの上面において縦断面に垂直な方向に延びる柄３７ｂ１と、束３７ａの下面において縦断面に垂直な方向に延びる柄３７ｂ２とを有する。束３７ａの縦断面の大きさは、木造建物１の状態（例えば、鼻母屋３５にかかる荷重、軒天井から鼻母屋に伝わる熱量、梁上断熱層２１の種類や厚さなど）に応じて適宜決定することができる。縦断面は、限定されるものではないが、正方形であることが好ましく、例えば１０５ｍｍ×１０５ｍｍの大きさとすることができる。

鼻母屋３５の下面には、柄３７ｂ１の大きさに対応する大きさの複数の柄穴３５ａが設けられ、軒桁５５の上面には、柄３７ｂ２の大きさに対応する大きさの複数の柄穴５５ｂが設けられている。豆束３７の上面の柄３７ｂ１が鼻母屋３５の柄穴３５ａに挿入され、下面の柄３７ｂ２が軒桁５５の柄穴５５ｂに挿入されることにより、豆束３７の横移動が防止される。

軒桁５５と鼻母屋３５との間に配置される複数の豆束３７の間隔は、限定されるものではなく、木造建物１の状態（例えば、鼻母屋３５にかかる荷重、軒天井から鼻母屋に伝わる熱量、梁上断熱層２１の種類や厚さなど）に応じて適宜決定することができ、例えば、隣接する豆束３７は、柄穴３５ａ及び５５ｂの間隔が１８２０ｍｍとなる間隔で設けることができる。

図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示されるように、外側断熱層２２と梁上断熱層２１との当接部上面には、慣用の気密テープ２９を張設することが好ましい。また、梁上断熱層２１が複数の断熱層から構成される場合には、隣接する梁上断熱層２１の当接部上面にも、慣用の気密テープ２９を張設することが好ましい。気密テープ２９を断熱層間の当接部に張設することによって、当接部からの外気の侵入を阻止し、気密を保持することができる。

［梁上断熱層受］
木造建物１は、小屋梁３８の長さ方向と直交する方向に延びる複数の梁上断熱層受２８をさらに備えることが好ましい。複数の梁上断熱層受２８の各々は、小屋梁３８の上面に開けられた、梁上断熱層受２８の高さと同じ深さの穴に挿入されることより、上面が小屋梁３８の上面と同一面を形成するように設けられる。

梁上断熱層２１は、複数の小屋梁３８と、小屋梁３８の長さ方向と直交する方向に延びる複数の梁上断熱層受２８とによって形成される格子状の構造体の上に配置される。木造建物１は、小屋梁３８と梁上断熱層受２８とが格子状に配置されることにより、強風や地震などの外力に対する抵抗力を向上させることができる。また、格子状の構造体が作業床となり、小屋裏空間１３における作業の安全性の確保、作業性の向上が可能となる。

梁上断熱層受２８の大きさは、限定されるものではなく、例えば長さ方向に垂直な断面の大きさが４５ｍｍ×６０ｍｍのものとすることができる。また、隣接する梁上断熱層受２８の間隔は、限定されるものではなく、例えば４５５ｍｍとすることができる。

［床構造体］
木造建物１は、地面からの熱を遮断するための床断熱層２４を備える。木造建物１においては、コンクリート基礎梁６１の上に、断面矩形状の木材の土台５１が配置される。土台５１上には柱５２が立設されており、対面する柱５２間に大引４１が配置されている。床断熱層２４は、土台５１と大引４１との間に敷設され、土台５１、大引４１及び床断熱層２４の上に、床用合板４３及び床材９３が配置されている。

床断熱層２４は、限定されるものではないが、梁上断熱層２１と同様の断熱層、すなわち、マット状のロックウール補強板、ビーズ法ポリスチレンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム等といった、ＪＩＳＡ９５１１の発泡プラスチック系断熱板を採用することができ、例えば、厚さ７５ｍｍの押出法ポリスチレンフォーム保温板（ＪＩＳＡ９５１１）を用いることができる。土台５１は、床断熱層２４と、外壁構造体５の外側断熱層２２及び構造用面材５６とによって挟まれることになる。

［外壁構造体の透湿性］
ここで、本発明に係る外壁構造体の透湿性について説明する。図５は、本発明の一実施形態による外壁構造体５の透湿性の計算結果である。外気設定条件として、出願人であるタナカホーム本社所在地（宮崎県都城市）のデータを使用しており、１９７１年から２０００年までの３０年間のデータのうち、夏期温度は過去最高気温、夏期湿度はそのときの湿度を採用し、冬季温度は過去最低気温、湿度はそのときの湿度を採用した。室内設定条件として、国が指導する気温を利用しており、湿度については、快適湿度とされる４０〜６０％の範囲において、夏期は条件が悪い上限の６０％を、冬期は下限の４０％に過湿器稼働分を５％と想定した４５％を、それぞれ採用した。透湿性の計算においては、当業者に周知の一般的な透湿性計算方法（例えば、非特許文献２）を用いた。

外壁構造体１の構成は、室内１２側から、壁材９１（石膏ボード、厚さ１２．５ｍｍ）、防湿気密シート２７（ポリエチレンフィルム、厚さ０．１５ｍｍ）、表層フィルム２３ｂ（ロックウール保温材（内側断熱材）を包み込んでいるポリエチレンフィルム、厚さ２０μｍ）、内側断熱層２３ａ（ロックウール保温材）、裏層フィルム２３ｃ（有孔ポリエチレンフィルム、厚さ１２μｍ）、構造用面材５６（けい酸カルシウム板、厚さ９．５ｍｍ）、透湿防水シート２６（商品名：タイベック、厚さ０．１６ｍｍ）、外側断熱層２２（ビーズ法ポリエチレンフォーム、厚さ４０ｍｍ）、及び塗壁８（厚さ４．５ｍｍ）とした。

熱も水蒸気も、温度又は水蒸気圧が高い方から低い方に移動するため、冬期においては、高温高湿の屋内から屋外に向って熱流及び湿流が生じる。結果として、湿気はスムーズに移動し、外壁を構成する各部材には結露現象は生じない（図５において示されるように、実在水蒸気圧より飽和水蒸気圧が高いため）。外壁構造体５の壁材９１の内表面においては、内表面温度２１．４℃＞露点温度１１．５２℃となり、内表面における結露は生じない。

［制振具］
本発明による外張り断熱透湿耐震構造は、外壁構造体５の筋交い５７が交差する位置において、制振具５８を備えることが好ましい。制振具５８は、運動エネルギー（揺れ）を熱エネルギーに換えて吸収し、発散する速度依存型のパッシブ制振装置であり、圧縮筋交いの応答を引張筋交いが助長して水平力を減衰するものである。図６は、本発明の一実施形態による制振具５８を説明するための図であり、（Ａ）は外壁躯体に制振具５８が配置された状態を示し、（Ｂ）は制振具５８の斜視図を示す。

制振具５８は、図６（Ａ）に示されるように、外壁構造体５の外壁躯体内に配置される。外壁躯体は、上述のとおり、木造軸組工法において採用される一般的な構造を持つものであり、柱５２、間柱５３及び５３ａ、胴差し５４並びに筋交い５７を備えるものとすることができる。制振具５８は、外壁躯体内において、４本の筋交い５７の一方の端部に接続して用いることができる。

制振具５８は、図６（Ｂ）に示されるように、弾性体５８ａと、弾性体５８ａの外周を囲む筒部５８ｂと、筒部５８ｂの外表面から外方に突出して４つの筋交い５７の各々の端部と接続される８つの突出部５８ｃとを有するものとすることができる。８つの突出部５８ｃは、２つの突出部が１対となっており、したがって、筒部５８ｂから４対の突出部５８ｃが突出している。４対の突出部５８ｃの各々と筋交い５７とは、それぞれ平行に設けられた２つの突出部５８ｃの間に筋交い５７の端部が挿入されて、ボルト及びナットなどの締付具５８ｅを用いて固定される。突出部５８ｃには、ボルトを挿入する孔Ｈ１が設けられている。

強風や地震によって木造建物に水平力が加わった場合には、一般に、筋交い及び構造用面材が水平力に抵抗するが、加わる水平力が、筋交いや構造用面材の強度限界を超える場合がある。本発明による外張り断熱透湿耐震構造を用いた木造建物１においては、筋交い及び構造用面材の強度限界を超える水平力が加わった場合には、制振具５８がその超過分の水平力を受け持つとともに、この水平力を減衰させることができる。

例えば、図６（Ａ）に示されるように、地震などによって、例えば胴差し５４などの横架材に矢印方向の水平力が加わると、２本の柱５２の間に設けられた筋交い５７のうち５７ａ及び５７ｂには圧縮力が伝達され、５７ｃ及び５７ｄには引張力が伝達される。このとき、制振具５８の弾性体５８ａは、圧縮力が伝達された筋交い５７ａ及び５７ｂの方向には押圧により収縮変形し、引張力が伝達された筋交い５７ｃ及び５７ｄの方向には引圧により伸長変形する。次に反動によって横架材に逆方向の水平力が加わったときには、弾性体５８ａは、筋交い５７ａ及び５７ｂの方向には引圧により伸長変形し、筋交い５７ｃ及び５７ｄの方向には押圧により収縮変形する。弾性体５８ａは、こうした収縮、伸長を繰り返すことによって水平力を低減させることができる。

土台５１の上面から胴差し５４の上面までの高さの１／２００の揺動の場合、すなわち層間変形角が１／２００の場合は、一般的な構造の木造建物であれば抵抗が可能である。したがって、弾性体５８ａは、層間変形角が１／２００までは原形を維持し、これを超える場合に変形して、超過分の水平力を減衰させるものであることが好ましい。設けられる制振具５８の数は、限定されるものではなく、層間変形角が１／２００を超える場合に、層間変形角１／２００から１／３００の揺動に抵抗する複数の制振具５８を、耐震性を維持する面に適宜配置すればよい。１個の制振具５８の運動エネルギー吸収性能は、弾性体５８ａの材質、径及び高さ、筒部５８ｂの厚み及び材質などによって、調整することができる。

一例として、制振具５８は、径３００ｍｍ、高さ４５ｍｍの合成ゴム５８ａが、厚さ３ｍｍ及び高さ４５ｍｍの鋼製の円筒部５８ｂに挿入されたものとすることができる。円筒部５８ｂから突出する鋼製の突出部５８ｃは、厚さ３ｍｍ、高さ４５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの距形状とすることができ、端部付近に径１４ｍｍのボルト用孔Ｈ１を設けることができる。筋交い５７の端部は、対面する一対の突出部５８ｃ間に挿入され、ボルト用孔Ｈ１に挿入されたボルトとナットとを用いて、制振具５８に固定される。対面する一対の突出部５８ｃの間隔は、典型的には筋交い５７の幅寸法の１０５ｍｍとすることができる。

図７は、本発明の別の実施形態による制振具を示す図であり、（Ａ）は突出部５８ｃの間に連結部５８ｄを有する形態の制振具５８１を説明する図、（Ｂ）は隣接する２つの筋交い５７の端部を１対の突出部５８ｃの間に配置する形態の制振具５８２を説明する図である。

図６（Ａ）に示される制振具５８１は、連続部５８ｄとその両端に設けられた１対の突出部５８ｃとを有するコの字形状の部材が、筒部５８ｂの外面に取り付けられたものである。連続部５８ｄは、溶着孔Ｈ２を介して筒部５８ｂに溶着固定することができる。この制振具５８１においては、隣接する突出部５８ｃが近距離の場合に、筋交い５７の力を受ける突出部５８ｃをより確実に筒部５８ｂに固着することができる。

図７（Ｂ）に示される制振具５８２は、隣接する２つの筋交い５７の端部を１対の突出部５８ｃの間に配置するように構成されたものである。階高が高い木造建物１の場合には、Ｘ字形状の筋交い５７の上方及び下方における端部間の距離が近くなるため、筋交い５７に取り付けられる制振具の突出部５８ｃは、４対の突出部５８ｃを図６（Ｂ）に示されるように対向する位置に設けることが困難となることがある。このような建物においては、４対の突出部５８ｃではなく、対向して配置される２対（４つ）の突出部５８ｃを筒部５８ｂに設け、隣接する２つの筋交い５７の各々の端部５７ｅ、５７ｆを１対の突出部５８ｃの間に挿入するとともに、２つの端部５７ｅ、５７ｆの間に、その間の空間形状に対応する形状（例えば三角形状）の補助部材（例えば木片）５７ｇを挿入することが好ましい。筋交い５７の２つの端部５７ｅ、５７ｆと補助部材５７ｇとは、孔Ｈ１を通るボルト及びナットなどの締付具５８ｅを用いて一体的に接合することができる。

１木造建物
３屋根構造体
７軒天井
２１梁上断熱層
２１ａ端部
２１ｂ端面
２１ｃ張出部
２８梁上断熱層受
２９気密テープ
３１屋根材
３２野地板
３３垂木
３４母屋
３５鼻母屋
３５ａ柄穴
３６小屋束
３７豆束
３７ａ束
３７ｂ１、３７ｂ２柄
３８小屋梁
５５軒桁
５５ａ外側面
５５ｂ柄穴
４床構造体
２４床断熱層
４１大引
４３床用合板
９３床材
５外壁構造体
２２外側断熱層
２２ａ内側面
２３内側断熱層
２３ａロックウール
２３ｂ、２３ｃプラスチックフィルム
２３ｄプラスチックフィルムの突出部
２６透湿防水シート
２７防湿気密シート
５２柱
５３、５３ａ間柱
５４胴差し
５６構造用面材
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ筋交い
５７ｅ、５７ｆ端部
５７ｇ補助部材
５８、５８１、５８２制振具
５８ａ弾性体
５８ｂ筒部
５８ｃ突出部
５８ｄ連結部
５８ｅ締付具
Ｈ１挿入用孔
Ｈ２溶着孔
８外装材
８１基層
８２メッシュ
８３プライマー
８４表層
９１壁材
６基礎
５１土台
６０地盤
６１基礎梁
６２底版
１１屋外
１２屋内
１３小屋裏空間
１４天井空間
１５床下空間
４２梁
９２天井材

Claims

軸組と小屋組とを有する木造建物に用いられる外張り断熱透湿耐震構造であって、
壁材、防湿気密シート、内側断熱層、構造用面材、透湿防水シート、外側断熱層及び外装材が、この順で積層された外壁構造体と、
前記軸組が有する複数の小屋梁の上面と同一面を形成する上面を有するとともに、前記複数の小屋梁の長さ方向と直交する方向に延びるように所定の間隔で配置された、複数の梁上断熱層受、並びに、前記複数の小屋梁及び前記複数の梁上断熱層受の上に配置された梁上断熱層と、
を備え、
前記外側断熱層と前記梁上断熱層とが連続するように配置されているとともに、前記複数の小屋梁と前記複数の梁上断熱層受とによって、外力に対する抵抗力を向上させる格子状の構造体が形成されていることを特徴とする、外張り断熱透湿耐震構造。
前記小屋組が有する鼻母屋と軒桁とは離れて配置されており、前記梁上断熱層の端部が前記鼻母屋と前記軒桁との間から前記軒桁の外側に突出し、前記梁上断熱層の端面が前記外側断熱層の内側の面と当接していることを特徴とする、請求項１に記載の外張り断熱透湿耐震構造。
前記鼻母屋と前記軒桁との間において、これらの長さ方向に間隔を持って配置された複数の豆束を備えることを特徴とする、請求項２に記載の外張り断熱透湿耐震構造。
前記複数の豆束の各々は、縦断面が四角形の束と、該束の上下面において前記縦断面に垂直な方向に延びる柄とを有し、
前記鼻母屋及び前記軒桁は、前記複数の豆束の柄に対応する大きさの複数の柄穴を有し、
前記束の上面の柄は、前記鼻母屋の柄穴に挿入され、前記束の下面の柄は、前記軒桁の柄穴に挿入されている
ことを特徴とする、請求項３に記載の外張り断熱透湿耐震構造。
前記軸組が有する筋交いが交差する位置において、前記筋交いと接続して配置される制振具をさらに含むことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の外張り断熱透湿耐震構造。
前記制振具は、
弾性体と、
前記弾性体の外周を囲む筒部と、
前記筒部の外表面から外方に突出して前記筋交いと接続される複数の突出部と、
を有することを特徴とする、請求項５に記載の外張り断熱透湿耐震構造。
前記複数の突出部は、前記筒部の外表面から突出する２つの突出部を１対として有する４対の突出部であり、該４対の突出部の各々において、２つの突出部の間に筋交いの端部が固定されていることを特徴とする、請求項６に記載の外張り断熱透湿耐震構造。
前記４対の突出部の各々は、２つの突出部の端部に連続する連続部を有し、該連続部は、筒部の外表面に固定されていることを特徴とする、請求項７に記載の外張り断熱透湿耐震構造。
前記複数の突出部は、前記筒部の外表面から突出する２つの突出部を１対として有する２対の突出部であり、該２対の突出部の各々において、２つの突出部の間に隣接する２つの筋交いの各々の端部が挿入され、前記２つの筋交いの各々の端部の間に、端部間の形状に対応する形状の補助部材が挿入されていることを特徴とする、請求項６に記載の外張り断熱透湿耐震構造。