JP6805007B2

JP6805007B2 - 住宅

Info

Publication number: JP6805007B2
Application number: JP2017015098A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　寛; 佐藤　　寛; 達郎池田; 真司南祇; 和尊下川床
Original assignee: パナソニックホームズ株式会社
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2037-01-31
Also published as: JP2018123514A

Description

本発明は、住宅に関し、詳しくは、屋根内面での結露の発生を効果的に抑制しうる住宅に関する。

下記特許文献１では、外壁の内部に、上下にのびる通気層を設けた住宅が提案されている。通気層は、下端側が建物外部に連通しており、かつ、上端側が、例えば、小屋裏に連通している。通気層の下端から導入された外気は、通気層の上端から小屋裏に進入し、屋根内面に沿って向きを変え、例えば、軒天井に設けられた排出口から建物外部へと排出されている。これにより、外壁内部が換気され、外壁の結露や劣化等を抑制することができる。

特開２０１３−２４５４７５号公報

ところで、冬期には、放射冷却などにより、明け方に急激に冷え込むことがある。このような場合、外壁に通気層を設けた住宅にあっては、通気層を上昇して屋根内面に接した空気が、この屋根内面で急激に冷却され、屋根内面で結露が発生するという新たな課題があった。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、外壁に通気層を設けた住宅において、前記通気層に起因した屋根内面での結露を効果的に抑制することを主たる目的としている。

本発明は、外壁、屋根及び小屋裏を有する住宅であって、前記外壁は、前記外壁内に上下にのびる通気層を有し、前記通気層は、下端側が建物外部に連通しかつ上端側が前記小屋裏に連通しており、前記通気層が、上向きに前記屋根の小屋裏側を向く屋根内面に投影された第１領域の少なくとも一部に、調湿材が配置されていることを特徴とする。

本発明に係る前記住宅において、前記調湿材の少なくとも一部が、前記屋根内面を構成する野地板に固着されていてもよい。

本発明に係る前記住宅において、前記屋根は、軒天井を有し、前記軒天井には、前記小屋裏の空気を排出するための小屋裏排気口が形成されており、前記小屋裏排気口が、上向きに前記屋根の小屋裏側を向く屋根内面に投影された第２領域の少なくとも一部に、調湿材が配置されていてもよい。

本発明に係る前記住宅において、前記調湿材は、外壁通りに沿って配置されていてもよい。

本発明に係る前記住宅において、前記小屋裏が、断熱区画外とされていてもよい。

本発明に係る前記住宅において、前記調湿材の調湿性能は、１５ｇ／ｍ²・１２Ｈｒ以上であってもよい。

本発明によれば、通気層が上向きに屋根内面に投影された第１領域の少なくとも一部に、調湿材が配置されている。従って、外壁の通気層を上昇した空気の水蒸気は、第１領域に配された調湿材によって吸着され、屋根内面での結露が抑制される。

本発明の住宅の一例を示す部分断面図である。図１の部分拡大図である。図１のＡ−Ａ端面図である。本発明の他の実施形態の調湿材の外壁通りに沿った端面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。図１は、本発明の住宅の一例を示す部分断面図である。図２は、図１の部分拡大図である。図３は、図１のＡ−Ａ端面図である。なお、各図面は、発明の内容の理解を高めるためのものであり、誇張された表示が含まれる他、各図面間において、縮尺等は厳密に一致していない点が予め指摘される。

図１に示されるように、本実施形態の住宅１は、外壁２、屋根３、及び、小屋裏４を有している。

本実施形態の外壁２は、例えば、パネル状に形成されている。外壁２は、屋根梁６と、土台７との間に固定されている。外壁２は、例えば、枠体１１、外装材１２、断熱材１３、防湿気密層１４、及び、内装材１５を含んで構成されている。

枠体１１は、例えば、下の枠材１１Ａ、上の枠材１１Ｂ、左の枠材（図示省略）、及び、右の枠材（図示省略）を含んで構成される。下の枠材１１Ａは、外壁２の下端側を水平にのびている。上の枠材１１Ｂは、外壁２の上端側を水平にのびている。左の枠材及び右の枠材は、外壁２の左右両端側において、下の枠材１１Ａと上の枠材１１Ｂとの間を継いでいる。枠体１１は、例えば、木質材や金属材等によって形成されている。

外装材１２は、パネル状に形成されている。外装材１２は、枠体１１の建物外部Ｄ１側に配置されている。外装材１２としては、例えば、ＡＬＣ等の発泡コンクリートパネルや、窯業系外装パネルなどが採用される。

本実施形態の外装材１２は、枠体１１の建物外部Ｄ１側に設けられたスペーサ（図示省略）を介して、枠体１１に固定されている。これにより、外装材１２は、断熱材１３から建物外部Ｄ１側に離間して配置される。

断熱材１３は、例えば、枠体１１の内部に配置されている。断熱材１３としては、例えば、ロックウールや、グラスウール等の繊維材や、ポリスチレンフォーム等の樹脂材等が採用されうる。

防湿気密層１４は、例えば、居室Ｄ２側で暖房が行われる冬期において、居室Ｄ２から建物外部Ｄ１側に向かって流れる空気や湿気Ｍを遮断するためのものである。本実施形態の防湿気密層１４は、例えば、シート状に形成されており、断熱材１３の居室Ｄ２側に配置されている。

防湿気密層１４の透湿抵抗は、例えば、８００ｍ²・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上に設定されている。本明細書において、透湿抵抗は、ＪＩＳＡ１３２４、又は、ＪＩＳＺ０２０８のカップ法に準拠して測定された値である。防湿気密層１４としては、上記透湿抵抗を有するものであれば、特に限定されない。本実施形態の防湿気密層１４としては、例えば、ポリエチレンシートが採用される。

内装材１５は、パネル状に形成されている。内装材１５は、防湿気密層１４の居室Ｄ２側に配置され、枠体１１に固定されている。内装材１５としては、例えば、石膏ボードが採用される。

屋根３は、垂木２１、野地板２２、屋根葺材２３、及び、軒天井２４を有している。

垂木２１は、例えば、屋根梁６に固定されており、棟側から軒側に向かって下降する勾配を有している。図３に示されるように、垂木２１は、外壁通りＳに沿って屋根勾配に直交する方向に、例えば２００〜５００mmの間隔Ｗ１で、隔設されている。

図１に示されるように、野地板２２は、パネル状に形成されている。本実施形態の野地板２２としては、例えば、強度の高い構造用合板が採用される。野地板２２は、例えば、垂木２１の勾配に沿って固定されている。野地板２２の内面２２ｉは、屋根３の小屋裏４側を向く屋根内面２６を構成している。本実施形態の野地板２２の外面には、例えば、雨水の進入を防ぐための防水シート層（図示省略）が敷設されている。

屋根葺材２３は、野地板２２の上に配置されている。屋根葺材２３としては、例えば、瓦、金属板葺、又は、スレート葺等が採用されている。

軒天井２４は、垂木２１の下方側で、外壁２から軒側（建物外部Ｄ１側）に突出する面材２４Ａによって形成されている。面材２４Ａは、例えば、垂木２１の端部に固定される鼻隠し（図示省略）と、外壁２の外装材１２との間に固定される。軒天井２４には、小屋裏４の空気を排出するための小屋裏排気口２７が形成されている。小屋裏排気口２７は、小屋裏４と建物外部Ｄ１との間で、面材２４Ａを貫通する開口として形成されている。

小屋裏４は、屋根３と天井３１との間の空間、及び、屋根３と軒天井２４との間の空間によって構成されている。

天井３１は、外壁２の居室Ｄ２側において、屋根３と居室Ｄ２との間に配置されている。本実施形態の天井３１は、パネル状に形成された天井材３３、天井材３３の上方に配置された断熱材３４、及び、天井材３３と断熱材３４との間に配置された防湿気密層３５を含んで構成されている。

天井材３３としては、例えば、外壁２の内装材１５と同様に、石膏ボードが採用される。断熱材３４としては、外壁２の断熱材１３と同様のものが採用される。防湿気密層３５としては、外壁２の防湿気密層１４と同様のものが採用される。

天井３１及び外壁２で囲まれる居室Ｄ２は、天井３１の断熱材３４及び外壁２の断熱材１３によって覆われる。このため、居室Ｄ２は、断熱区画とされている。他方、小屋裏４は、天井３１の断熱材３４の外側に配置されている。このため、小屋裏４は、断熱区画外とされている。

本実施形態の外壁２には、外壁２内に上下にのびる通気層４０が設けられている。通気層４０は、外装材１２と断熱材１３との間の空隙によって形成されている。通気層４０の下端側は、下側開口部４１Ａを介して、建物外部Ｄ１に連通している。通気層４０の上端側は、上側開口部４１Ｂを介して、小屋裏４に連通している。

通気層４０は、通気層４０の下端（下側開口部４１Ａ）から導入された外気Ｆｏを外壁２内に通過させ、通気層４０の上端（上側開口部４１Ｂ）から小屋裏４に進入させることができる。小屋裏４に浸入した空気Ｆｓ（外気Ｆｏ）は、屋根内面２６に沿って向きを変え、軒天井２４に設けられた小屋裏排気口２７から建物外部Ｄ１へと排出される。このような通気層４０により、防湿気密層１４で遮断しきれずに外壁２内に浸入した居室Ｄ２の湿気Ｍを、通気層４０を上昇する空気Ｆｓの流れによって、建物外部Ｄ１に排出することができる。従って、通気層４０は、外壁２の内部を換気でき、外壁２での結露や外壁２の劣化等を抑制するのに役立つ。

本実施形態の通気層４０は、外壁通りＳ（図３に示す）に沿って形成されている。このため、通気層４０は、外壁通りＳの全域において、外壁２での結露や外壁２の劣化等を効果的に抑制することができる。

ところで、通気層４０を上昇する空気Ｆｓは、防湿気密層１４で遮断しきれなかった湿気Ｍを吸収するため、相対湿度が高くなる。また、空気Ｆｓが接する屋根内面２６は、例えば、冬期の明け方において、放射冷却等によって温度が急激に低下することがある。このため、屋根内面２６に接した空気Ｆｓは、屋根内面２６で急激に冷却され、屋根内面２６で結露が発生しやすい。とりわけ、小屋裏４が断熱区画外とされている住宅１において、結露が発生しやすい。

このような屋根内面２６での結露を抑制するために、本実施形態の住宅１では、屋根内面２６の少なくとも一部に、調湿材３６が配置されている。本実施形態の調湿材３６は、屋根内面２６を構成する野地板２２に固着されている。

調湿材３６は、空気中に含まれる水分量に応じて、水分（水蒸気）の吸着（吸湿）、及び、水分の放出（放湿）を行う調湿機能を有するものである。本実施形態の調湿材３６は、パネル状に形成されている。調湿材３６の厚さＷ２（図２に示す）は、例えば、１．０〜１０．０mm程度に設定される。

調湿材３６には、例えば、表面が多孔質構造を有する調湿材料（図示省略）が配合されている。調湿材料としては、例えば、珪藻土、珪質頁岩、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、セオイオライト、ゼオライト、珪酸カルシウム、シリカゲル、ベントナイト、モンモリロナイト、又は、炭類等が採用されうる。これらの調湿材料が複数組み合わされて、調湿材３６が形成されてもよい。

調湿材３６の調湿性能については、適宜設定することができる。本実施形態の調湿性能は、１５ｇ／ｍ²・１２Ｈｒ以上に設定されている。このような調湿材３６は、概ね６０％ＲＨ〜７０％ＲＨの相対湿度域で、良好な吸放湿性能を有している。ここで、調湿性能は、ＪＩＳＡ１４７０−１（調湿建材の吸放湿性試験方法）に準拠して、温度２３±０．５℃、相対湿度５０％ＲＨ〜７５％ＲＨで測定された透湿度として定義される。この調湿性能は、上記調湿材料（図示省略）の組み合わせや配合量に応じて適宜設定することができる。

図２に示されるように、調湿材３６は、通気層４０（上側開口部４１Ｂ）が、上向きに屋根３の小屋裏４側を向く屋根内面２６に投影された第１領域Ｔ１の少なくとも一部に配置されている。これにより、第１領域Ｔ１の少なくとも一部に配置された調湿材（以下、単に「第１領域Ｔ１の調湿材３６」ということがある。）３６は、通気層４０を上昇した空気Ｆｓに確実に接することができる。従って、第１領域Ｔ１の調湿材３６は、空気Ｆｓに含まれる水蒸気を吸着することができる。

このように、本実施形態の住宅１は、通気層４０を上昇した空気Ｆｓ（図１に示す）の水蒸気を、第１領域Ｔ１の調湿材３６に吸着させることができるため、空気Ｆｓの相対湿度を低下させることができる。従って、本実施形態の住宅１は、屋根内面２６での結露を抑制することができる。しかも、本実施形態の調湿材３６は、上記した調湿性能を有しているため、小屋裏４が断熱区画外とされている本実施形態の住宅１において、空気Ｆｓを効果的に吸着できるため、屋根内面２６での結露を確実に抑制することができる。

さらに、本実施形態の調湿材３６は、屋根内面２６を構成する野地板２２に固着されているため、屋根内面２６（野地板２２の内面２２ｉ）での結露を効果的に抑制することができる。従って、本実施形態の住宅１は、野地板２２（屋根３）の腐食を効果的に防ぐことができる。

調湿材３６に吸着された水蒸気は、小屋裏４内の温度上昇とともに相対湿度が低下する日中において、小屋裏４に放出される。小屋裏４に放出された水蒸気は、通気層４０を上昇する空気Ｆｓ（図１に示す）の流れと共に、小屋裏排気口２７から建物外部Ｄ１に排出される。従って、本実施形態の住宅１は、調湿材３６に吸着された水蒸気を取り除く装置等（図示省略）を別途設けなくても、屋根内面２６での結露を継続して防ぐことができる。しかも、本実施形態の小屋裏４は、断熱区画外とされているため、日中において、小屋裏４内の温度が上昇しやすく、相対湿度がより低下しやすい。このため、住宅１は、調湿材３６に吸着された水蒸気を小屋裏４に効果的に放出することができる。

このような作用を効果的に発揮させるために、調湿材３６は、第１領域Ｔ１の全域に配置されるのが望ましい。また、調湿材３６の調湿性能は、より好ましくは２９ｇ／ｍ²・１２Ｈｒであり、さらに好ましくは５０ｇ／ｍ²・１２Ｈｒ以上である。

また、調湿材３６は、小屋裏排気口２７が、上向きに屋根３の小屋裏４側を向く屋根内面２６に投影された第２領域Ｔ２の少なくとも一部にも配置されるのが望ましい。このような第２領域Ｔ２の調湿材３６は、第１領域Ｔ１で向きが変えられ、かつ、小屋裏排気口２７に向かう空気Ｆｓ（図１に示す）に確実に接することができる。従って、第２領域Ｔ２の調湿材３６は、第１領域Ｔ１の調湿材３６で吸着しきれなかった空気Ｆｓの水蒸気を吸着できるため、屋根内面２６での結露を効果的に抑制することができる。このような作用を効果的に発揮させるために、第２領域Ｔ２の少なくとも一部に配置された調湿材３６（以下、単に「第２領域Ｔ２の調湿材３６」ということがある。）は、第１領域Ｔ１の調湿材３６と同一範囲の調湿性能を有するのが望ましい。さらに、調湿材３６は、第２領域Ｔ２の全域に配置されるのが望ましい。

第２領域Ｔ２の調湿材３６は、垂木２１の勾配方向において、第１領域Ｔ１の調湿材３６とは独立して設けられてもよいし、第１領域Ｔ１の調湿材３６と一体に形成されてもよい。本実施形態では、第１領域Ｔ１の調湿材３６と、第２領域Ｔ２の調湿材３６とが一体に形成されている。これにより、住宅１は、一つの調湿材３６で、第１領域Ｔ１及び第２領域Ｔ２の双方に配置できるため、施工性を高めることができる。しかも、調湿材３６は、第１領域Ｔ１で向きが変えられた空気Ｆｓ（図１に示す）の水蒸気を、垂木２１の勾配方向の広範囲で吸着できるため、屋根内面２６での結露を効果的に抑制することができる。本実施形態の調湿材３６は、垂木２１の勾配方向の長さＬ１が、例えば、３００〜６００mm程度に設定されている。

調湿材３６（第１領域Ｔ１の調湿材３６）の棟側の一端３６ｓは、第１領域Ｔ１よりも棟側に配置されるのが望ましい。さらに、調湿材３６（第２領域Ｔ２の調湿材３６）の軒側の他端３６ｔは、第２領域Ｔ２よりも軒側に配置されるのが望ましい。これにより、調湿材３６は、屋根内面２６に沿って向きが変えられた空気Ｆｓ（図１に示す）の水蒸気を、垂木２１の勾配方向の広範囲で吸着できるため、屋根内面２６での結露をより効果的に抑制することができる。垂木２１の勾配方向において、調湿材３６の棟側の一端３６ｓと第１領域Ｔ１の棟側の端部との距離Ｌ２、及び、調湿材３６の軒側の他端３６ｔと第２領域Ｔ２の軒側の端部との距離Ｌ３は、例えば５０〜３００mm程度に設定されるのが望ましい。

図３に示されるように、調湿材３６は、外壁通りＳに沿って配置されるのが望ましい。これにより、調湿材３６は、外壁通りＳにおいて、通気層４０を上昇した空気Ｆｓの水蒸気を広範囲に吸着できるため、屋根内面２６での結露をより確実に防ぐことができる。

調湿材３６は、屋根内面２６を構成する野地板２２において、外壁通りＳに隔設された垂木２１、２１間に隙間なく固着されるのが望ましい。これにより、調湿材３６は、通気層４０を上昇した空気Ｆｓ（図１に示す）の水蒸気を、より広範囲に吸着できるため、屋根内面２６での結露が効果的に抑制される。

図４は、本発明の他の実施形態の調湿材３６の外壁通りＳに沿った端面図である。この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

この実施形態の調湿材３６は、第１調湿材３６Ａと、第２調湿材３６Ｂとを含んでいる。第１調湿材３６Ａは、図３に示した調湿材３６と同様に、屋根内面２６を構成する野地板２２において、外壁通りＳに隔設された垂木２１、２１間に隙間なく固着されている。第２調湿材３６Ｂは、垂木２１を挟んで隔設される第１調湿材３６Ａ、３６Ａを継ぐように、垂木２１の外面（下面２１ｄ、及び、一対の側面２１ｓ、２１ｓ）に固定されている。

このような調湿材３６は、通気層４０を上昇した空気Ｆｓ（図１に示す）の水蒸気を、さらに広範囲に吸着でき、屋根内面２６での結露だけでなく、垂木２１の外面での結露が効果的に抑制される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示した外壁、屋根、小屋裏及び通気層を有する住宅が、コンピュータで取り扱い可能なモデルとして作成された（実施例、及び、比較例）。実施例の住宅には、屋根内面の第１領域に配置された調湿材が設定された。他方、比較例の住宅には、実施例の調湿材が省略された。

実施例及び比較例のモデルを用いて、通気層に外気を導入して外壁内部を換気するシミュレーションが実施された。そして、実施例及び比較例のモデルにおいて、屋根内面で結露するか否かが確認された。共通仕様は、次のとおりである。
通気層に外気を導入する時間：６０分
調湿材：
調湿性能：１５ｇ／ｍ²・１２Ｈｒ
外気：
気温：５℃、相対湿度：８０．０％ＲＨ
居室：
気温：２０℃、相対湿度：４０．０％ＲＨ
小屋裏：
気温：５℃、相対湿度：８０．０％ＲＨ
床下：
気温：１４℃、相対湿度：５８．５％ＲＨ

テストの結果、実施例及び比較例の屋根内面の温度は、通気層を上昇する空気の露点以下になった。比較例では、調湿材が配置されていないため、屋根内面での結露の発生を抑制できなかった。他方、実施例では、調湿材が配置されているため、屋根内面での結露の発生を抑制できた。

１住宅
２外壁
３屋根
４小屋裏
２６屋根内面
３０建物外部
３６調湿材
４０通気層

Claims

外壁、屋根及び小屋裏を有する住宅であって、
前記外壁は、前記外壁内に上下にのびる通気層を有し、前記通気層は、下端側が建物外部に連通しかつ上端側が前記小屋裏に連通しており、
前記通気層が、上向きに前記屋根の小屋裏側を向く屋根内面に投影された第１領域の少なくとも一部に、調湿材が配置されている住宅。
前記調湿材の少なくとも一部が、前記屋根内面を構成する野地板に固着されている請求項１記載の住宅。
前記屋根は、軒天井を有し、前記軒天井には、前記小屋裏の空気を排出するための小屋裏排気口が形成されており、
前記小屋裏排気口が、上向きに前記屋根の小屋裏側を向く屋根内面に投影された第２領域の少なくとも一部に、調湿材が配置されている請求項１又は２記載の住宅。
前記小屋裏が、断熱区画外とされている請求項１乃至３のいずれかに記載の住宅。
前記調湿材の調湿性能は、１５ｇ／ｍ ² ・１２Ｈｒ以上である請求項１乃至４のいずれかに記載の住宅。