JP7192006B2 - 開口部建材 - Google Patents

Description

本発明は、断熱性能を有する開口部建材に関する。

建物の開口部において従来の枠は、図１０に示すように、外壁に対して半外付けの位置に設けてある。このような開口部に設ける建材は、より高い断熱性能が求められていた。

本発明は上記事情を鑑み、断熱性能の高い開口部建材を提供することを目的とする。

本発明の開口部建材は、躯体開口部に取り付けられるもので、枠と額縁材を備え、躯体開口部は、室内側開口部材とその室外側に位置する外周側の室外側開口部材及び内周側の室外側開口部材とを有し、内周側の室外側開口部材は、外周側の室外側開口部材よりも室内外方向の厚みが小さく室内側開口部材側に位置しており、枠は、外周側に躯体取付片を有し、内周側の室外側開口部材の室外側見付面に躯体取付片を固定することで、室外側開口部材の内周側に取り付けてあり、額縁材は、枠の室内側で室内側開口部材の内周側に取り付けてあり、躯体取付片よりも室内側で、内周側の室外側開口部材の内周側かつ室内側開口部材の室外側において、枠の室内側面と額縁材の外周側面とで囲まれる断熱空間が形成され、断熱空間に発泡材が充填されていることを特徴とする。

本発明によれば、枠は、躯体取付片を有し、外壁の室内側に位置する防水材より室内側に取り付けてあるので、熱損失を抑えることができる。そして、枠の外周側には、躯体取付片と防水材との間に断熱空間が形成されているため、断熱性能が高い。

第一実施形態の開口部建材の縦断面図である。 第一実施形態の開口部建材の横断面図である。 （ａ）は横枠に取り付ける受材の断面図、（ｂ）は縦枠に取り付ける受材の断面図である。 枠の取付位置による開口部建材の断熱性能の違いを示す説明図である。 断熱空間を有する開口部建材の枠の取付位置による断熱性能の違いを示す説明図である。 第二実施形態の開口部建材の縦断面図である。 第二実施形態の開口部建材の横断面図である。 第三実施形態の開口部建材の縦断面図である。 第三実施形態の開口部建材の横断面図である。 従来の開口部建材の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係る開口部建材は、障子１を納める枠２と躯体３の開口部材６からなり、種々の躯体開口部に適用されるものであるが、図１及び図２に示す第一実施形態では、開口部材６は室外側開口部材６ａ，６ｂと室内側開口部材６ｃからなるものであって、室内側開口部材６ｃの室外側に室外側開口部材６ａ，６ｂを付加することにより、壁厚Ａを２００～３００ｍｍとしてある。室外側開口部材６ａ，６ｂはさらに、内周側の室外側開口部材６ａと、外周側の室外側開口部材６ｂからなり、枠２は内周側の室外側開口部材６ａの室外側見付面に取り付けてある。

躯体３の構成についてより詳しく説明する。図１及び図２に示すように、開口部材６は上下左右略同じ構成であるため、開口部の上下について説明する。なお、図２に示すように、開口部の左右においては室内側開口部材６ｃの外周側に間隔をあけて柱１６が設けてある。
内周側の室外側開口部材６ａと室内側開口部材６ｃは、内周側面が略同一面に形成してあり、内周側に額縁材９が設けてある。また、内周側の室外側開口部材６ａと外周側の室外側開口部材６ｂは隣接しており、室内側面が略面一に形成してある。内周側の室外側開口部材６ａは、外周側の室外側開口部材６ｂよりも見込方向の幅を短く形成してあるので、内周側の室外側開口部材６ａの室外側見付面より室外側に断熱空間１０が形成される。外周側の室外側開口部材６ｂ及び室内側開口部材６ｃの外周側には、それぞれ室外側断熱材１１ａ及び室内側断熱材１１ｂが設けてある。断熱空間１０、外周側の室外側開口部材６ｂ及び室外側断熱材１１ａの室外側見付面には防水材１２が施工してあり、防水材１２の室外側に外壁７がある。そして、室内側開口部材６ｃ及び室内側断熱材１１ｂの室内側に内壁８がある。

枠２は、上下の横枠（上枠２ａ、下枠２ｂ）及び左右の縦枠２ｃ，２ｃからなり、図１及び図２に示すように、それぞれ構成は共通している。枠２の内周側には、障子１が取り付けてある。障子１は、框４（上框４ａ、下框４ｂ及び左右の縦框４ｃ，４ｃ）を四周枠組みした内周にガラスパネル５を嵌め込んである。枠２の室内側見付面２３は、外周側の端部が額縁材９に覆われている。枠２の室外側端部は、室外側断熱材１１ａの室外側見付面に設けた防水材１２よりも室内側に位置する。枠２の外周側面には、躯体取付片２１とカバー部２２を備える。躯体取付片２１は、枠２の長手方向に沿って見込方向略中央部に設けてあり、枠２の外周側面から外周側に垂直に延びている。また、躯体取付片２１は、躯体３の内周側の室外側開口部材６ａの室外側見付面に固定してある。カバー部２２は、躯体取付片２１の根元部から室外側に延出する枠２の外周側面であり、断熱空間１０の内周側を塞ぐものである。カバー部２２の室外側端部には、防水材１２を受ける受材３０，４０が止水部材１３を介して取り付けてある。

受材３０，４０は、枠２の長手方向に沿って室外側に取り付けてあり、図１～３に示すように、上枠２ａ及び下枠２ｂが備える受材３０と、左右の縦枠２ｃ，２ｃが備える受材４０の形状はやや異なるが、構成は共通している。受材３０，４０は、本体部３０ａ，４０ａと、本体部３０ａ，４０ａの内周側見込面を室内側に延出させた枠取付片３０ｂ，４０ｂと、本体部３０ａ，４０ａの室内側端部から外周側に延びる防水材取付部３０ｃ，４０ｃからなる。本体部３０ａ，４０ａは、外壁７の内周側に位置し、本体部３０ａ，４０ａと外壁７の間にはシール材１４が施されている。枠取付片３０ｂ，４０ｂは、枠２のカバー部２２の室外側端部に設けた止水部材１３に嵌め込まれて固定してある。止水部材１３は、枠２のカバー部２２に取付けられ、断熱空間１０への止水を行う機能を有する。防水材取付部３０ｃ，４０ｃは平板状であり、その室外側見付面は室外側断熱材１１ａの室外側見付面と略面一となるよう形成されている。そのため、防水材１２を防水材取付部３０ｃ，４０ｃの室外側見付面から外周側の室外側開口部材６ｂ及び室外側断熱材１１ａの室外側見付面へ亘って平らに施工することができる。

断熱空間１０について詳しく説明する。断熱空間１０は、枠２の躯体取付片２１及び内周側の室外側開口部材６ａの室外側見付面と、枠２のカバー部２２及び受材３０（４０）の枠取付片３０ｂ（４０ｂ）と、受材３０（４０）の防水材取付部３０ｃ（４０ｃ）及び防水材１２と、外周側の室外側開口部材６ｂの内周側見込面に囲まれて形成される空間である。断熱空間１０には、施工現場でスプレー缶等によるウレタン発泡材を充填する。

次に、枠２の取付位置による本発明の開口部建材の断熱性能の違いを図４（ａ）～（ｄ）及び図５（ａ）～（ｃ）に基づいて説明する。
枠２の取付位置の異なる図４（ａ）～（ｄ）及び図５（ａ）～（ｃ）の開口部建材について、熱流計算を行い、それぞれについて開口部建材と躯体３との間に生じる熱損失Ψと総熱流量の値を算出した。図４（ａ）～（ｄ）は、いずれも断熱空間１０を有さない開口部建材であり、図５（ａ）～（ｃ）は、躯体取付片２１の室外側に断熱空間１０を有する開口部建材である。また、図４（ａ）～（ｄ）及び図５（ａ）～（ｃ）においてそれぞれ躯体取付片２１と外壁７間の長さに応じて枠２のカバー部２２の幅が異なる。なお、図１及び図２に示す第一実施形態の構成は、図５（ａ）と略同じ構成である。
それぞれの枠２の取付位置について詳しく説明すると、図４（ａ）は、図１０に示す従来の開口部建材と同じように、枠２はいわゆる半外付けの位置にあり、枠２の躯体取付片２１は、躯体３の室外側見付面に固定してある。図４（ｂ）及び図５（ａ）において、枠２の躯体取付片２１は、躯体３の室外側端部から躯体３の見込方向の幅の約４分の１の位置に固定してある。図４（ｃ）及び図５（ｂ）において、枠２の躯体取付片２１は、躯体３の見込方向の幅の約２分の１の位置に固定してある。図４（ｄ）及び図５（ｃ）において、枠２の躯体取付片２１は、躯体３の室外側端部から躯体３の見込方向の幅の約４分の３の位置に固定してある。
次に、熱流計算の結果を説明する。まず、図５（ａ）～（ｃ）と図４（ｂ）～（ｄ）とを比較することにより、断熱空間１０の有無による断熱性能の違いを比較すると、それぞれ同じ取付位置では、断熱空間１０を有する図５（ａ）～（ｃ）の方が、断熱空間１０を有しない図４（ｂ）～（ｄ）よりも熱損失Ψの値が小さかった。さらに、枠２の取付位置による断熱性能の違いを比較すると、図４（ａ）の半外付けの位置の熱損失Ψの値が最も大きく、熱損失Ψの値が小さいのは図４（ｂ）（ｃ）及び図５（ａ）（ｂ）の取付位置であった。従って、断熱空間１０を有し、かつ、枠２が躯体３の室外側端部から見込方向略中央までの間に取り付けてある図５（ａ）及び（ｂ）の構成が断熱性能に優れる。図５（ａ）及び（ｂ）は、熱損失Ψと総熱流量の値に大きな差異は見られなかったが、ガラスパネル５を通して室内側へ差し込む日射量を考慮すると、より室外側に枠２が取り付けられている図５（ａ）の取付位置の方が、図５（ｂ）の取付位置よりも望ましい。

このように構成した第一実施形態の開口部建材によれば、枠２は躯体取付片２１を有し、外壁７の室内側に位置する防水材１２より室内側に取り付けてあるので、熱損失を抑えることができる。そして、枠２の外周側の、躯体取付片２１と防水材１２との間に形成された断熱空間１０によって、断熱性能をより高めることができる。
枠２の取付位置は、躯体取付片２１を外壁７の室内側に位置する防水材１２より室内側かつ、躯体３の見込方向略中央よりも室外側とすることが望ましい。この取付位置とすれば、熱損失を小さくし、かつ、日射量を確保できるため、最適である。
さらに、受材３０，４０が枠２の室外側に取り付けてあり、受材３０，４０は防水材取付部３０ｃ，４０ｃを備えるので、防水材取付部３０ｃ，４０ｃの室外側見付面から外周側の室外側開口部材６ｂ及び室外側断熱材１１ａの室外側見付面に亘って防水材１２が取り付けられることによって、開口部周りの防水性を向上させることができる。

次に、本発明の開口部建材の第二実施形態について、図６及び図７に基づいて説明する。第二実施形態は、従来の壁構造に本発明を適用する例であるが、枠２の構成は第一実施形態と略同一である。従来の壁構造とは、躯体３の壁厚Ｂを例えば１５０ｍｍとする構造であって、開口部の上下は、内周側開口部材６１ａと外周側開口部材６１ｂによって構成され、開口部の左右は、開口部材６１ｃによって構成される。枠２は内周側開口部材６１ａ及び開口部材６１ｃの室外側見付面に取り付けてある。

躯体３の構成についてより詳しく説明する。
開口部の上下の構成は、第一実施形態における室外側開口部材６ａ，６ｂの構成と略同様である。図６に示すように、外周側開口部材６１ｂの内周側に隣接して内周側開口部材６１ａが設けてあり、内周側開口部材６１ａの内周側には額縁材９が設けてある。内周側開口部材６１ａと外周側開口部材６１ｂは、室内側面が略面一であり、室内側に内壁８がある。内周側開口部材６１ａは、外周側開口部材６１ｂよりも見込方向の幅を短く形成してあるので、内周側開口部材６１ａの室外側には断熱空間１０１が形成される。外周側開口部材６１ｂの外周側には、断熱材１５が設けてある。断熱空間１０１、外周側開口部材６１ｂ及び断熱材１５の室外側見付面には防水材１２が施工してあり、防水材１２の室外側に外壁７がある。
開口部の左右の構成は、図７に示すように、柱１６の内周側に、間隔をあけて開口部材６１ｃが設けてあり、開口部材６１ｃの内周側には額縁材９が設けてある。柱１６と開口部材６１ｃは、室内側面が略面一で、室内側に内壁８がある。開口部材６１ｃは、柱１６よりも見込方向及び見付方向の寸法が小さく形成してあるため、開口部材６１ｃと柱１６との間及び開口部材６１ｃの室外側には、断面視略Ｌ字形状の断熱空間１０２が形成される。柱１６の外周側には、断熱材１５が設けてある。断熱空間１０２、柱１６及び断熱材１５の室外側見付面には防水材１２が施工してあり、防水材１２の室外側に外壁７がある。

断熱空間１０１，１０２について詳しく説明する。開口部の上下に形成される断熱空間１０１は、枠２の躯体取付片２１及び内周側開口部材６１ａの室外側見付面と、枠２のカバー部２２及び受材３０の枠取付片３０ｂと、受材３０の防水材取付部３０ｃ及び防水材１２と、外周側開口部材６１ｂの内周側見込面に囲まれて形成される空間である。そして、開口部の左右に形成される断熱空間１０２は、開口部材６１ｃと柱１６との間、及び枠２の躯体取付片２１と防水材１２との間に形成される断面視略Ｌ字形状の空間である。断熱空間１０１，１０２には、施工現場でスプレー缶等によるウレタン発泡材を充填する。

このように構成した第二実施形態の開口部建材によれば、枠２は外壁７の室内側に位置する防水材１２より室内側の内周側開口部材６１ａ（開口部材６１ｃ）に取り付けてあるので、熱損失を抑えることができる。そして、枠２の外周側の、躯体取付片２１と防水材１２との間及び外周側開口部材６１ｂと枠２のカバー部２２との間に形成された上下の断熱空間１０１と、開口部材６１ｃ、柱１６、防水材１２、枠２の躯体取付片２１及びカバー部２２に囲まれて形成された左右の断熱空間１０２によって、断熱性能をより高めることができる。

次に、本発明の開口部建材の第三実施形態について、図８及び図９に基づいて説明する。第三実施形態の枠２の構成は第一実施形態と略同一であるが、枠２は内周側見込面２４が額縁材９の内周側面と略同一面になるよう取り付けてある点で第一実施形態と異なる。開口部材６は、室外側開口部材６２ａ，６２ｂと室内側開口部材６２ｃからなるものであって、室内側開口部材６２ｃの室外側に室外側開口部材６２ａ，６２ｂを付加することにより、壁厚Ｃを２００～３００ｍｍとしてある。室外側開口部材６２ａ，６２ｂはさらに、内周側の室外側開口部材６２ａと、外周側の室外側開口部材６２ｂからなり、枠２は内周側の室外側開口部材６２ａの室外側見付面に取り付けてある。

躯体３の構成についてより詳しく説明する。図８及び図９に示すように、開口部材６は上下左右略同じ構成であるので、開口部の上下の構成について説明する。なお、図９に示すように、開口部の左右においては室内側開口部材６２ｃの外周側に間隔をあけて柱１６が設けてある。
室内側開口部材６２ｃは、内周側に額縁材９が設けてあり、室内側に内壁８が設けてある。外周側の室外側開口部材６２ｂの内周側には、隣接して内周側の室外側開口部材６２ａが設けてあり、内周側の室外側開口部材６２ａの内周側には、断熱空間２０２をあけて額縁材９がある。内周側の室外側開口部材６２ａと外周側の室外側開口部材６２ｂは、室内側面が略面一に形成してある。内周側の室外側開口部材６２ａは、外周側の室外側開口部材６２ｂよりも見込方向の幅を短く形成してあるので、内周側の室外側開口部材６２ａの室外側見付面より室外側に断熱空間２０１が形成される。外周側の室外側開口部材６２ｂ及び室内側開口部材６２ｃの外周側には、それぞれ室外側断熱材１１ａ及び室内側断熱材１１ｂが設けてある。断熱空間２０１、外周側の室外側開口部材６２ｂ及び室外側断熱材１１ａの室外側見付面には防水材１２が施工してあり、防水材１２の室外側に外壁７がある。そして、室内側開口部材６２ｃ及び室内側断熱材１１ｂの室内側に内壁８がある。

枠２の構成は第一実施形態と共通しているが、枠２は額縁材９の内周側面から内周側にほとんど露出しない点で異なる。詳しくは、枠２の室内側見付面２３は、内周側が額縁材９と当接し、外周側が断熱空間２０２の室外側面を構成する。また、枠２の内周側見込面２４は額縁材９の内周側面と略同一面に形成してある。

断熱空間２０１，２０２について詳しく説明する。断熱空間２０１は、枠２の躯体取付片２１及び内周側の室外側開口部材６２ａの室外側見付面と、枠２のカバー部２２及び受材３０（４０）の枠取付片３０ｂ（４０ｂ）と、受材３０（４０）の防水材取付部３０ｃ（４０ｃ）及び防水材１２と、外周側の室外側開口部材６２ｂの内周側見込面に囲まれて形成される空間である。そして、断熱空間２０２は、額縁材９の外周側面と内周側の室外側開口部材６２ａの内周側面の間、かつ、室内側開口部材６２ｃの室外側面と、枠２の室内側見付面２３の間に形成される空間である。断熱空間２０１，２０２には、施工現場でスプレー缶等によるウレタン発泡材を充填する。

このように構成した第三実施形態の開口部建材によれば、枠２の内周側見込面２４は額縁材９の内周側面と略同一面に形成してあることにより、枠２の室内側見付面２３が室内側へ露出せず、熱損失を抑えることができる。
また、枠２の外周側には、躯体取付片２１と防水材１２との間に形成された断熱空間２０１を備え、枠２の室内側には、額縁材９の外周側面と内周側の室外側開口部材６２ａの内周側面の間、かつ、室内側開口部材６２ｃの室外側面と、枠２の室内側見付面２３の間に断熱空間２０２を備えるため、断熱性能をより高めることができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されない。例えば、枠は躯体取付片を有するものであればどのような形状のものでもよく、躯体開口部に適用される種々のものを用いることができる。また、受材は枠と一体となっていてもよい。断熱空間には、ウレタン発泡材に限らず、他の発泡断熱材を用いてもよく、また成形板等の断熱材を備えてもよい。

１ 障子
２ 枠
３ 躯体
１０ 断熱空間
１２ 防水材
２１ 躯体取付片

Claims (1)

1. 躯体開口部に取り付けられるもので、枠と額縁材を備え、
   躯体開口部は、室内側開口部材とその室外側に位置する外周側の室外側開口部材及び内周側の室外側開口部材とを有し、
   内周側の室外側開口部材は、外周側の室外側開口部材よりも室内外方向の厚みが小さく室内側開口部材側に位置しており、
   枠は、外周側に躯体取付片を有し、内周側の室外側開口部材の室外側見付面に躯体取付片を固定することで、室外側開口部材の内周側に取り付けてあり、
   額縁材は、枠の室内側で室内側開口部材の内周側に取り付けてあり、
   躯体取付片よりも室内側で、内周側の室外側開口部材の内周側かつ室内側開口部材の室外側において、枠の室内側面と額縁材の外周側面とで囲まれる断熱空間が形成され、断熱空間に発泡材が充填されていることを特徴とする開口部建材。

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