JP6624844B2 - 断熱材固定部材、断熱構造体、及び断熱材の施工方法 - Google Patents

断熱材固定部材、断熱構造体、及び断熱材の施工方法 Download PDF

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Description

本発明は、断熱材固定部材、断熱構造体、及び断熱材の施工方法に関する。特に、本発明は、床材等の既存の構造部材を取り除く必要なく、断熱材を構造部材に容易に固定することができる断熱材固定部材、それを用いた断熱構造体、及びそれを用いた断熱材の施工方法に関する。
建築物の省エネルギー化のために、様々な断熱材が用いられている。このような断熱材としては、発泡樹脂系断熱材、ロックウール系断熱材、グラスウール系断熱材等を挙げることができる。
断熱材を床下の大引間に設置する場合には、断熱材を大引間に固定するための固定部材が用いられる。このような固定部材としては、特許文献1に記載の固定部材を挙げることができる。この固定部材は、大引の上面に固定する必要がある。したがって、この固定部材は、建築物を新規に建てる際に用いる場合には問題ないが、既存の建築物に用いる場合には、床材等を取り除いて用いる必要があるという問題がある。
床材を取り除かずに既存の建築物に断熱材を施工する場合には、断熱材を大引間に挿入した後に、下側から断熱材を支持するように、木材等で断熱材を固定する必要がある。しかし、作業スペースが非常に狭い場合には、木材等による断熱材の固定は、施工時の取扱い性が悪い。
特許文献2に記載の固定部材は、床材が敷設されていても、そのまま大引に固定することができる。ただし、この固定部材は、大引の下側に釘等を用いて固定する必要があるため、床下等の狭い作業スペースでは、施工時の取扱い性が悪い。また、大引の高さと同程度の厚みを有する断熱材を用いる必要があるので、使用できる断熱材が制限される。
特開2003−321929号公報 特開平8−326199号公報
そこで、本発明は、既存の床材等を取り除く必要なく、断熱材を構造部材に容易に固定させることができる断熱材固定部材、それを用いた断熱構造体、及びそれを用いた断熱材の施工方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、以下の態様を有する本発明によって上記課題を解決できることを見出した:
《態様1》
断熱材を支持する板状の支持部分、並びに前記支持部分に対して略垂直な板状の垂直部分を有し、かつ前記垂直部分が、構造部材に突き刺さることができる突起を有している、断熱材固定部材。
《態様2》
前記支持部分が前記垂直部分の中間位置から延びていることによって、断熱材を支持する断熱材支持側とその反対側の非支持側とに分けられるT字形の断面形状を有しており、前記突起が、前記非支持側の前記垂直部分から、前記支持部分と反対方向に略平行に突出している突起、及び/又は前記支持側の前記垂直部分の端部から、前記垂直部分に略平行に突出している突起である、態様1に記載の断熱材固定部材。
《態様3》
前記突起が、前記非支持側の前記垂直部分から、前記支持部分と反対方向に略平行に突出している突起、及び前記支持側の前記垂直部分の端部から、前記垂直部分に略平行に突出している突起である、態様2に記載の断熱材固定部材。
《態様4》
前記支持部分が前記垂直部分の端部から延びていることによって、断熱材を支持する断熱材支持側とその反対側の非支持側とに分けられるL字形の断面形状を有しており、前記突起が、前記非支持側の前記垂直部分から、前記支持部分と反対方向に略平行に突出している突起である、態様1に記載の断熱材固定部材。
《態様5》
前記垂直部分に、固定手段を用いて固定するための開孔を有している、態様1〜4のいずれか一項に記載の断熱材固定部材。
《態様6》
折り曲げられた1枚の金属板である、態様1〜5のいずれか一項に記載の断熱材固定部材。
《態様7》
態様1〜6のいずれか一項に記載の断熱材固定部材、及び前記断熱材固定部材によって構造部材に固定されている断熱材を含む、断熱構造体。
《態様8》
断熱材を構造部材間に嵌め込む工程;及び態様1〜6のいずれか一項に記載の固定部材の前記突起を前記構造部材に突き刺して前記固定部材を固定する工程を含む、断熱材の施工方法。
本発明によれば、床材等の既存の構造部材を取り除く必要なく、断熱材を構造部材に容易に固定することができる断熱材固定部材、それを用いた断熱構造体、及びそれを用いた断熱材の施工方法を提供することができる。
図1は、本発明の1つの実施態様である、T字形の断熱材固定部材の使用態様の断面図を例示している。 図2は、本発明の1つの実施態様である、T字形の断熱材固定部材の斜視図を例示している。 図3は、本発明のT字形の断熱材固定部材を2つ使用して、2つの断熱材を重ねて固定している、本発明の断熱材固定部材の使用態様の断面図を例示している。 図4は、本発明の1つの実施態様である、L字形の断熱材固定部材の使用態様の断面図を例示している。 図5は、本発明の1つの実施態様である、L字形の断熱材固定部材の斜視図を例示している。
《断熱材固定部材》
本発明の断熱材固定部材は、断熱材を支持するための板状の支持部分、及び支持部分に対して略垂直な板状の垂直部分を有する。ここで、その垂直部分は、構造部材に突き刺さる突起を有しており、構造部材に突起が突き刺さることで、本発明の断熱材固定部材は断熱材を固定することができる。
本発明の断熱材固定部材は、突起部分を有していることで、構造部材にこの突起部分を突き刺すように、固定部材を金槌等で打ち付けることによって、非常に簡単に取り付けることができる。
〈T字形断熱材固定部材〉
本発明の断熱材固定部材は、T字形の断面形状を有していてもよい。T字形の場合には、「T」字の縦線が支持部分に相当し、横線が垂直部分に相当する。この場合、固定部材は、使用した際に断熱材が支持される断熱材の支持側と、支持部分を挟んでその反対側である非支持側とに分けることができる。
図1は、本発明の1つの実施態様である、T字形の断熱材固定部材の床構造体での使用態様の断面図を例示している。ここで示した床構造体である構造体(6)は、梁又は大引である第1の構造部材(4)、根太又は構造合板である第2の構造部材(4’)、及び床材である内面材(5)を有している。
T字形の断熱材固定部材(1)は、その支持部分(10)が断熱材(2)を支持している。また断熱材固定部材(1)は、その垂直部分(20)に第1の突起(22)及び第2の突起(23)を有しており、第1の突起(22)は、第1の構造部材(4)に突き刺さっており、第2の突起(22)は、第2の構造部材(4’)に突き刺さっている。第1の突起(22)は、支持部分(10)と反対方向に略平行に突出しており、第2の突起(23)は、垂直部分(20)の端部に位置している。
図1で示した床構造体では、断熱材固定部材(1)の支持部分(10)は、断熱材(2)の下側に位置しており、第1の突起(22)は支持部分(10)の下側に位置しており、そして第2の突起(23)は垂直部分(20)の上端部に位置している。
図2は、本発明の1つの実施態様である、T字形の断熱材固定部材の斜視図を例示している。図2(a)は、支持部分を手前にして見た視点の斜視図であり、図2(b)は、垂直部分を手前にして見た視点の斜視図である。
図2に例示している本発明の断熱材固定部材(1)は、断熱材を支持するための支持部分(10)、及び支持部分に対して略垂直な垂直部分(20)を有する。この固定部材(1)は、使用した際に断熱材が支持される断熱材の支持側(1a)と、支持部分を挟んでその反対側である非支持側(1b)とに分けることができる。
この固定部材は、1枚の金属板から形成されており、支持部分(10)は、その根元(11)で支持側(1a)に折り曲げられて、垂直部分(20)が続いている。この1枚の金属板は、支持部分(10)の根元(11)で支持側(1a)に折り曲げられており、垂直部分(20)の1つの端部(21)でさらに反対方向に折り曲げられて、固定部材(1)を形成している。
垂直部分(20)は、非支持側(1b)に、支持部分(10)と反対方向に略平行に延びる第1の突起(22)を有しており、第1の突起(22)を形成したことによって発生した抜き跡(22a)も存在している。この第1の突起(22)は、固定部材(1)が例えば床下で使用される場合には、支持部分(10)よりも下側に位置する。
また、この実施態様においては、垂直部分(20)は、釘、ビス等の固定手段を用いて構造部材に固定部材(1)を固定するための開孔(24)が存在している。この開孔(24)も第1の突起(22)と同様に、非支持側(1b)に位置している。
さらに、この固定部材(1)の垂直部分(20)は、支持側(1a)の端部(21)において、第2の突起(23)を有している。また、第2の突起(23)を形成したことによって、第2の突起の抜き跡(23a)が存在している。
この実施態様では、1枚の金属板で形成されているので、図2(c)に示すように、垂直部分(20)を開くことができる。このような実施態様では、図3に示すように、2枚の断熱材を施工しようとする場合に、突起(23)を上部の固定部材の垂直部分と支持部分との隙間に挟めて固定することもできる。
〈L字形断熱材固定部材〉
本発明の断熱材固定部材は、L字形の断面形状を有していてもよい。L字形の場合には、「L」字の縦線が支持部分に相当し、横線が垂直部分に相当する。この場合にも、固定部材は、使用した際に断熱材が支持される断熱材の支持側と、支持部分を挟んでその反対側である非支持側とに分けることができるが、支持側は、事実上、支持部分の断熱材が接触する面のみとなる。
図4は、本発明の1つの実施態様である、L字形の断熱材固定部材の床構造体での使用態様の断面図を例示している。ここで示した床構造体(6)は、梁又は大引である第1の構造部材(4)、根太又は構造合板である第2の構造部材(4’)、及び床材(5)を有している。
L字形の断熱材固定部材(1)は、その支持部分(10)が断熱材(2)を支持している。また断熱材固定部材(1)は、その垂直部分(20)に突起(22)を有しており、この突起(22)は、第1の構造部材(4)に突き刺さっている。突起(22)は、支持部分(10)と反対方向に略平行に突出している。
図4で示した床構造体では、断熱材固定部材(1)の支持部分(10)は、断熱材(2)の下側に位置している。
図5は、本発明の1つの実施態様である、L字形の断熱材固定部材の斜視図を例示している。図5に例示している本発明の断熱材固定部材(1)は、断熱材を支持するための支持部分(10)、及び支持部分に対して略垂直な垂直部分(20)を有する。この固定部材(1)は、使用した際に断熱材が支持される断熱材の支持側(1a)と、支持部分を挟んでその反対側である非支持側(1b)とに分けることができる。
この固定部材は、1枚の金属板が折り曲げられて形成されており、支持部分(10)は、その根元(11)で非支持側(1b)に折り曲げられて、垂直部分(20)が続いている。
垂直部分(20)は、非支持側(1b)において、支持部分(10)と反対方向に略平行に延びる突起(22)を有しており、突起(22)を形成したことによって発生した抜き跡(22a)も存在している。
また、この実施態様においては、垂直部分(20)は、釘等の固定手段を用いて構造部材に固定部材(1)を固定するための開孔(24)が存在している。
〈支持部分〉
断熱材を支持するための支持部分は、断熱材を有効に支持することができるように、適切な幅、長さ及び厚さを有している板状体であることが好ましい。断熱材を施工する面を「内側」とする場合、固定部材の支持部分の位置は、断熱材の位置よりも、外側に位置することになる。
例えば、支持部分の平均幅は、10mm以上、20mm以上、30mm以上又は50mm以上であってもよく、200mm以下、150mm以下、100mm以下又は80mm以下であってもよい。また支持部分の平均長さ(垂直部分からその端部までの平均寸法)は、30mm以上、50mm以上、80mm以上又は100mm以上であってもよく、500mm以下、400mm以下、300mm以下又は200mm以下であってもよい。さらに、支持部分の平均厚さは、0.05mm以上、0.1mm以上、0.2mm以上又は0.3mm以上であってもよく、3.0mm以下、2.0mm以下、1.0mm以下又は0.8mm以下であってもよい。
本発明の固定部材がT字形である場合、支持部分は垂直部分の中間位置から延びていることができる。ここで、中間位置とは、本発明の固定部材が、本発明の効果を与えることができる範囲の位置であれば、特に限定されない。例えば、本発明の固定部材がT字形である場合、支持部分は、垂直部分のちょうど中央から、垂直部分の全長の0%〜45%、0%〜30%又は0%〜15%の寸法だけずれた位置で、延びていてもよい。
本発明の固定部材がL字形である場合、支持部分は垂直部分の端部から延びる。
〈垂直部分〉
支持部分に対して略垂直な垂直部分は、構造部材に固定した際に、支持部分が断熱材を有効に支持することができるように、適切な幅、長さ及び厚さを有している板状体であることが好ましい。ここで、略垂直とは、本発明の固定部材が、本発明の効果を与えることができる範囲であれば、特にその角度は限定されない。例えば、支持部分と垂直部分とのなす角度は、75°〜105°、80°〜100°又は85°〜95°の範囲である。
例えば、垂直部分の平均幅は、10mm以上、20mm以上、30mm以上又は50mm以上であってもよく、200mm以下、150mm以下、100mm以下又は80mm以下であってもよい。また垂直部分の平均長さ(垂直部分からその端部までの平均寸法)は、30mm以上、50mm以上、80mm以上又は100mm以上であってもよく、500mm以下、400mm以下、300mm以下又は200mm以下であってもよい。さらに、支持部分の平均厚さは、0.05mm以上、0.1mm以上、0.2mm以上又は0.3mm以上であってもよく、3.0mm以下、2.0mm以下、1.0mm以下又は0.8mm以下であってもよい。
〈垂直部分−突起〉
本発明の固定部材の垂直部分には、突起が存在している。突起は、構造部材に突き刺ささることができ、それにより固定部材の支持部分で断熱材を支持することができれば、特にその形状、大きさ、個数等は限定されない。
本発明の固定部材は、突起を構造部材に突き刺すだけで固定することができるため、非常に取扱いが容易である。例えば、既存建築物の壁面、天井裏、床下等のいずれの場所に断熱材を施工する場合には作業スペースが非常に限られている場合があるが、そのような場合であっても、固定部材を直接金槌等で打ち付けるだけで、固定部材を構造部材に固定することができる。
突起は、垂直部分の非支持側に位置し、かつ支持部分と反対方向に略平行に延びる突起であってもよい。本発明の断熱材固定部材の支持部分を水平にして使用する場合、例えば本発明の固定部材を床下に用いる場合には、このような突起の存在は特に有用である。すなわち、板状の支持部分に対して掛かる断熱材の荷重は、垂直部分から突出している支持部分と反対方向に略平行に延びる突起が構造部材に突き刺さる力のモーメントになる。したがってこの場合、断熱材の荷重は、固定部材が構造部材に固定し続けるための推進力となる。
上記の突起に加えて又はそれに換えて、突起は、垂直部分の支持側の端部に位置し、かつ垂直部分から略平行に延びる突起であってもよい。ここで略平行とは、本発明の固定部材が、本発明の効果を与えることができる範囲であれば、特にその角度は限定されない。例えば、それらのなす角度は、−15°〜15°、−10°〜10°又は−5°〜5°の範囲である。また、断熱材を支持し、かつ/又は構造部材に固定部材を固定するために、他の突起が存在していてもよい。
突起の長さは、例えば1.0mm以上、2.0mm以上、3.0mm以上又は5.0mm以上であってもよく、50mm以下、30mm以下、20mm以下又は10mm以下であってもよい。突起の個数は、1個以上、2個以上、3個以上又は5個以上であってもよく、20個以下、15個以下又は10個以下であってもよい。
〈垂直部分−開孔〉
本発明の固定部材の垂直部分には、釘、ビス等の固定手段を用いて、構造部材に固定部材をさらに固定するための開孔が存在していてもよい。開孔は、好ましくは断熱材の非支持側に位置する。構造部材が、突起が突き刺しにくい材料で構成されている場合には、このような開孔から固定手段を用いて固定部材を固定することは有用である。
〈材料〉
本発明の固定部材の材料は、本発明の固定部材が本発明の効果を与えることができる範囲であれば、特に限定されない。例えば、本発明の固定部材を、有機系材料、無機系材料又はこれらの組合せから構成することができる。
有機系材料としては、プラスチック等、特に強化プラスチック等を挙げることができ、この場合には射出成形等で容易に適切な形状に成形することができるため有用である。
無機系材料としては、無機酸化物材料、金属材料等を挙げることができる。具体的には、無機酸化物としては、ガラス、セラミック等を挙げることができる。また、金属材料としては、鉄、アルミニウム、銅及びそれらの合金(例えば、ステンレス鋼等)を挙げることができる。
これらの中でも特に、本発明の固定部材は、1枚の金属材料から形成されていることが好ましい。この場合には、製造が容易というだけではなく、図3に示すように断熱材及び固定部材を複数用いる場合には、図2(c)に示すように1つの固定部材を開いて、他の1つの固定部材の突起をそこに挿入することができる。
〈断熱材〉
本発明の断熱材固定部材によって固定される断熱材は、発泡樹脂系断熱材等の有機系断熱材、ロックウール系断熱材、グラスウール系断熱材等の無機繊維系断熱材等の公知の断熱材をいずれも使用することができる。
この中でも特に、いわゆるボード状の無機繊維系断熱材は、床下に断熱材を施工する際の取扱い性が高いため有用である。すなわち、ボード状の無機繊維系断熱材は、それが施工される床下の構造部材間(例えば、大引間)の寸法より僅かに大きな寸法を有していることによって、強引に縮めて構造部材間に挿入して、一時的に固定することができる。断熱材を一時的に固定できている状態のうちに、本発明の固定部材の支持部分によって断熱材を支持させながら、構造部材に固定部材の突起を突き刺すことで、非常に容易に無機繊維系断熱材を固定することができる。
このようなボード状の無機繊維系断熱材としては、特にボード状のグラスウール系断熱材を挙げることができる。このようなボード状のグラスウール系断熱材の密度は、20kg/m以上又は25kg/m以上であってもよく、100kg/m以下、80kg/m以下、60kg/m以下又は40kg/m以下であってもよい。グラスウール系断熱材の密度を高くすると、断熱性が高くなる一方で、フェルト状からボード状になって変形しにくくなる。
グラスウール系断熱材には、それがボード状となるように比較的高い含有量でバインダー樹脂が含まれていてもよい。バインダー樹脂としては、フェノール樹脂等を挙げることができ、バインダー樹脂は、グラスウール系断熱材の総重量に対して、3重量%以上、5重量%以上、又は7重量%以上、また20重量%以下、15重量%以下、又は12重量%以下の範囲で、グラスウール系断熱材に含まれていてもよい。例えば、密度が20kg/m以上100kg/m以上であるグラスウール系断熱材の場合には、7重量%以上12重量%以下の含有量でバインダー樹脂を有している場合に、ボード状の形状を維持しやすい。
バインダー樹脂としては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等のグラスウール系断熱材用のバインダー樹脂を挙げることができる。また、ホルムアルデヒドを実質的に放出しない、天然由来の材料を主成分とするバインダーを用いてもよい。このようなバインダーとしては、特表2009−517513号、特表2009−517514号等に記載のバインダーを挙げることができる。
〈構造部材〉
本発明の断熱材固定部材が固定される構造部材としては、建築物の一部であれば特に限定されない。構造部材は、例えば、大引、根太、胴縁、間柱、柱、梁等であってもよい。この構造部材は、突起が突き刺しやすいように、木材等の材料で構成されていることが好ましい。
《断熱構造体》
本発明の断熱構造体は、上記の断熱材固定部材と、それによって上記の構造部材に固定される上記の断熱材を含む。この断熱構造体は、建築物の壁面、床下、屋根裏等に断熱材を設置するために用いることができる。
本発明の断熱構造体は、既存の壁面の内側面材、既存の床材等を破壊する必要なく、設置することができるため、既存の建築物に対して断熱材を設置する際に用いる場合に特に有用である。
《断熱材の施工方法》
本発明の断熱材の施工方法は、上記の断熱材を、上記の固定部材を用いて、建築物の壁面、天井裏、床下等の場所に設置する方法に関する。この方法は、上記の断熱材を、施工する構造部材間に嵌め込む工程;及び上記の固定部材の垂直部分にある突起を構造部材に突き刺して固定部材を固定する工程を含む。
上記の2つの工程は順不同であってもよいが、断熱材がボード状断熱材等である場合には、断熱材を構造部材間に嵌め込んだ後に、固定部材を固定する工程を行なってもよい。この場合には、固定部材の支持部分で断熱材を支持しながら、固定部材を固定する。
本発明の断熱材の施工方法は、上記の方法によって固定した断熱材の外側に、第2の断熱材を第2の固定部材を用いて固定する工程をさらに含んでもよい。この場合には、上記の工程において用いた第1の断熱材固定部材が、1枚の金属板で形成されていることによって、第2の固定部材の突起を、第1の固定部材の支持部分と垂直部分の間に挿入することによって、第1の断熱材固定部材と第2の断熱材固定部材とを重ねて使用することができる。第2の断熱材固定部材としては、上記の断熱材固定部材の他に、従来から公知の固定部材を用いてもよい。
この断熱材の施工方法では、上記の固定部材を用いるために、作業スペースが非常に限られている場所であっても容易に実施することができる。例えば、固定部材を構造部材に固定する際には、固定部材を直接金槌等で打ち付けることができるため、非常に容易に実施することができる。
1 固定部材
1a 断熱材の支持側
1b 断熱材の非支持側
2 断熱材
3 断熱構造体
4,4’ 構造部材
5 内面材
6 構造体
10 支持部分
11 支持部分の根元
20 垂直部分
21 垂直部分の端部
22,23 突起
22a,23a 突起の抜き跡
24 開孔

Claims (10)

  1. 以下の工程を含む、既存の建築物に対して、既存の構造部材を取り除くことなく断熱材を施工する方法:
    断熱材を構造部材間に嵌め込む工程;
    断熱材を支持する板状の支持部分、並びに前記支持部分に対して略垂直な板状の垂直部分を有し、かつ前記垂直部分が、構造部材に突き刺さることができる突起を有している、断熱材固定部材の前記突起を前記構造部材に突き刺して前記固定部材を固定する工程
  2. 前記支持部分が前記垂直部分の端部から延びていることによって、断熱材を支持する断熱材支持側とその反対側の非支持側とに分けられるL字形の断面形状を有しており、前記突起が、前記非支持側の前記垂直部分から、前記支持部分と反対方向に略平行に突出している突起である、請求項1に記載の断熱材の施工方法
  3. 前記垂直部分に、固定手段を用いて固定するための開孔を有している、請求項1又は2に記載の断熱材の施工方法
  4. 折り曲げられた1枚の金属板である、請求項1〜のいずれか一項に記載の断熱材の施工方法
  5. 断熱材を支持する板状の支持部分、並びに前記支持部分に対して略垂直な板状の垂直部分を有し、かつ前記垂直部分が、構造部材に突き刺さることができる突起を有している、断熱材固定部材であって、前記支持部分が前記垂直部分の中間位置から延びていることによって、断熱材を支持する断熱材支持側とその反対側の非支持側とに分けられるT字形の断面形状を有しており、前記突起が、前記非支持側の前記垂直部分から、前記支持部分と反対方向に略平行に突出している突起、及び/又は前記支持側の前記垂直部分の端部から、前記垂直部分に略平行に突出している突起である、断熱材固定部材
  6. 前記突起が、前記非支持側の前記垂直部分から、前記支持部分と反対方向に略平行に突出している突起、及び前記支持側の前記垂直部分の端部から、前記垂直部分に略平行に突出している突起である、請求項に記載の断熱材固定部材。
  7. 前記垂直部分に、固定手段を用いて固定するための開孔を有している、請求項5又は6に記載の断熱材固定部材。
  8. 折り曲げられた1枚の金属板である、請求項5〜7のいずれか一項に記載の断熱材固定部材。
  9. 請求項5〜8のいずれか一項に記載の断熱材固定部材、及び前記断熱材固定部材によって構造部材に固定されている断熱材を含む、断熱構造体。
  10. 断熱材を構造部材間に嵌め込む工程;及び請求項5〜8のいずれか一項に記載の固定部材の前記突起を前記構造部材に突き刺して前記固定部材を固定する工程を含む、断熱材の施工方法。
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