JP7423112B1 - サンドイッチパネルのマスクシステム及びサンドイッチパネルのマスク工法 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性及び断熱性を確保しつつ被覆材の取付強度を向上する。【解決手段】サンドイッチパネルのマスクシステム１は、断熱材９を金属板１１で挟んでパネル状に構成され、一方の端部に凸部１３及び他方の端部に凹部１５を備えたサンドイッチパネル３と、隣接する一方のサンドイッチパネル３の凸部１３と他方のサンドイッチパネル３の凹部１５とが嵌合する嵌合部１７に配置された支持部材５と、支持部材５に固定され、サンドイッチパネル３の外側を覆う被覆材７と、を有し、支持部材５は、嵌合部１７の内部に固定される固定部５ａと、嵌合部１７の外側に突出し、被覆材７が取り付けられる取付部５ｂと、固定部５ａと取付部５ｂの間に位置し、嵌合部１７において一方のサンドイッチパネル３の端面３ａと他方のサンドイッチパネル３の端面３ｂに挟まれて支持される挟持部５ｃと、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、建物の屋根や外壁等に利用可能なサンドイッチパネルのマスクシステム及びサンドイッチパネルのマスク工法に関する。

断熱材を金属板で挟んで被覆したサンドイッチパネルは、高い断熱性及び気密性を有すると共に、施工上の取り扱いが便利であることから、建物の外装材として利用する場合に様々なメリットがある。しかしながら、サンドイッチパネルの断熱材の種類によっては防火認証や不燃認証などの規制をクリアすることが難しく、建物の外装材として使用することが困難な場合がある。

そこで、サンドイッチパネルの外側に、防火認証のある材料で構成された被覆材を設置した構造が提案されている。例えば特許文献１には、屋根材をサンドイッチパネルの外側に固定した屋根構造が記載されている。屋根材は、第一固定具によりサンドイッチパネルを貫通して支持部材に固定されるか、第二固定具によりサンドイッチパネルに固定される。

特開２０１６－２１１２４２号公報

被覆材は風雨にさらされるため取付強度を確保する必要があるが、上記従来技術では取付強度が十分でないという課題がある。

本発明の目的は、気密性及び断熱性を確保しつつ被覆材の取付強度を向上することができるサンドイッチパネルのマスクシステム及びサンドイッチパネルのマスク工法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願発明は、建物の外装材に使用されるサンドイッチパネルのマスクシステムであって、断熱材を金属板で挟んでパネル状に構成され、一方の端部に凸部及び他方の端部に凹部を備えたサンドイッチパネルと、隣接する一方の前記サンドイッチパネルの前記凸部と他方の前記サンドイッチパネルの前記凹部とが嵌合する嵌合部に配置された支持部材と、前記支持部材に固定され、前記サンドイッチパネルの外側を覆う被覆材と、を有し、前記支持部材は、前記嵌合部の内部に固定される固定部と、前記嵌合部の外側に突出し、前記被覆材が取り付けられる取付部と、前記固定部と前記取付部の間に位置し、前記嵌合部において前記一方の前記サンドイッチパネルの端面と前記他方の前記サンドイッチパネルの端面に挟まれて支持される挟持部と、を有する。

本発明のサンドイッチパネルのマスクシステムでは、断熱材を金属板で挟んでパネル状に構成され、一方の端部に凸部及び他方の端部に凹部を備えたサンドイッチパネルが建物の外装材として使用される。隣接するサンドイッチパネルは、一方のサンドイッチパネルの凸部と他方のサンドイッチパネルの凹部とが嵌合部で嵌合されることで接合される。嵌合部に配置された支持部材には、サンドイッチパネルの外側を覆う被覆材が固定される。

被覆材として防火認証材料又は不燃認証材料を使用することにより、防火認証や不燃認証などの規制をクリアすることが難しい断熱材（例えばウレタン系断熱材）を使用したサンドイッチパネルを建物の外装材として使用することが可能となる。これにより、軽くて断熱性能の高いウレタン系断熱材を使用できるので構造部材に負担をかけずに断熱性能を向上させることができる。また、建物の骨組みとしての間柱や胴縁の使用を低減することもできる。また、足場を構成せずにクレーンや高所作業車のみによって取り付け作業を完了することが可能となり、施工性を向上できる。さらには、高断熱を実現して省エネルギーに貢献しつつ、意匠性に富んだ被覆材を使用することにより、建物の意匠性を向上できる。

特に本発明のサンドイッチパネルのマスクシステムでは、隣接するサンドイッチパネルが凹部と凸部を嵌合させて接合されるので気密性及び断熱性が高く、支持部材が嵌合部の内部に固定されるので、支持部材がサンドイッチパネルの内側まで貫通することがない。このため、気密性を確保できると共に、支持部材が熱橋となることを防止できるので断熱性も確保できる。さらに、支持部材が嵌合部において一方のサンドイッチパネルの端面と他方のサンドイッチパネルの端面に挟まれて支持されるので、支持部材をサンドイッチパネルの表面等に固定する場合に比べて、支持部材の支持強度を向上できる。したがって、気密性及び断熱性を確保しつつ、支持部材に取り付けられる被覆材の取付強度を向上することができる。

また、上記目的を達成するために、本願発明は、建物の外装材に使用されるサンドイッチパネルのマスク工法であって、断熱材を金属板で挟んでパネル状に構成され、一方の端部に凸部及び他方の端部に凹部を備えたサンドイッチパネルを、前記凸部を貫通して構造部材に締結する固定具により、支持部材と共に前記構造部材に固定し、前記支持部材が、隣接する一方の前記サンドイッチパネルの前記凸部と他方の前記サンドイッチパネルの前記凹部とが嵌合される嵌合部において前記一方の前記サンドイッチパネルの端面と前記他方の前記サンドイッチパネルの端面に挟まれて支持されるように、隣接する一方の前記サンドイッチパネルの前記凸部と他方の前記サンドイッチパネルの前記凹部とを嵌合させ、前記支持部材の前記嵌合部から外側に突出した部分に被覆材を取り付けて前記サンドイッチパネルの外側を覆う。

本発明によれば、気密性及び断熱性を確保しつつ被覆材の取付強度を向上することができる。

実施形態に係るサンドイッチパネルのマスクシステムの構成の一例を表す斜視図である。 サンドイッチパネルの断面構成の一例を表す図１のＩＩ－ＩＩ断面による断面図である。 隣接するサンドイッチパネルが接合された状態における嵌合部の構造の一例を表す断面図である。 図３の嵌合部を拡大した断面図である。 意匠性の高い被覆材を使用した場合における、サンドイッチパネルのマスクシステムの構成の一例を表す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。

＜サンドイッチパネルのマスクシステムの構成＞
図１及び図２を用いて、実施形態に係るサンドイッチパネルのマスクシステムの構成について説明する。図１は、実施形態に係るサンドイッチパネルのマスクシステムの構成の一例を表す斜視図であり、図２は、サンドイッチパネルの断面構成の一例を表す図１のＩＩ－ＩＩ断面による断面図である。

実施形態に係るサンドイッチパネルのマスクシステム１は、建物の外装材（屋根や外壁等）に使用される。図１に示すように、サンドイッチパネルのマスクシステム１は、サンドイッチパネル３と、支持部材５と、被覆材７とを有する。図２に示すように、サンドイッチパネル３は、断熱材９を金属板１１で挟んでパネル状に構成されている。金属板１１は、断熱材９の外側の面、内側の面、一方側及び他方側の側面等を含む表面の全体を被覆している。断熱材は、例えばポリウレタン（ＰＵ）又はポリイソシアヌレート（ＰＩＲ）等のウレタン系断熱材である。なお、ロックウールやグラスウール等のウレタン材以外の断熱材を使用してもよい。金属板は、例えば鉄板、アルミ板、ステンレス板、各種の鋼板（例えば塗装鋼板、亜鉛めっき鋼板）等である。なお、サンドイッチパネルのマスクシステム１は、建物の外装材に限らず内装材に使用されてもよい。

図２に示すように、サンドイッチパネル３は、一方側の端部に凸部１３を有し、他方側の端部に凹部１５を有する。図１に示すように、隣接するサンドイッチパネル３，３は、一方のサンドイッチパネル３の凸部１３と他方のサンドイッチパネル３の凹部１５とが嵌合部１７で嵌合されることで接合される。

なお、断熱材９は吸湿すると断熱性能が低下する性質を有しており、さらには断熱材９の内部に浸透した水分は厳しい低温条件に置かれると凍結して、断熱層のみならず壁構造自体を破壊する原因となり得る。サンドイッチパネル３は、防湿層として機能する金属板１１を断熱材９の表面全体に備えているため、断熱材９の内部での結露を防ぐことができ、断熱材としての機能を長期にわたって保全することができる。さらには、サンドイッチパネル３の断熱材９として断熱性能の高いウレタン系断熱材を使用する場合には、金属板１１によりウレタン系断熱材の弱点である防火性能を補うことができる。

支持部材５は、被覆材７を支持するための部材であり、隣接する一方のサンドイッチパネル３の凸部１３と他方のサンドイッチパネル３の凹部１５とが嵌合する嵌合部１７に配置されている。支持部材５の材質は、強度を確保できれば特に限定されないが、例えば金属製である。支持部材５は、嵌合部１７の内部において、サンドイッチパネル３の凸部１３を貫通して構造部材１９に締結する固定具２１により、サンドイッチパネル３の凸部１３と共に共締めにより構造部材１９に固定される。構造部材１９は、建物の骨組みを構成する部材であり、例えば主柱、間柱、胴縁等である。固定具２１は例えばネジやボルト等である。サンドイッチパネル３は、一方側の端部の凸部１３が固定具２１により構造部材１９に固定され、他方側の端部の凹部１５が隣接するサンドイッチパネル３の凸部１３と嵌合して引っ掛かることにより、両端部が構造部材１９に対して固定される。

被覆材７は、支持部材５に対して固定され、サンドイッチパネル３の外側を覆う。つまり、被覆材７はサンドイッチパネル３を外側をマスクするマスク材として機能する。被覆材７は１枚でもよいし複数枚でもよいが、複数枚の場合には隙間なく接合される。被覆材７は、例えば鉄板、アルミ板、ステンレス板、各種の鋼板（例えば塗装鋼板、亜鉛めっき鋼板）等であるが、防火認証又は不燃認証を取得した材料を使用することが好ましい。図１（後述の図３及び図４も同様）では、被覆材７が例えば角波トタンである場合を示している。

図２に示すように、サンドイッチパネル３は、凸部１３の先端の厚み方向（図２における上下方向）の両端に一対の突起部１３ａを有し、凹部１５の内部の厚み方向（図２における上下方向）の両端に一対の窪み部１５ａを有している。隣接する一方のサンドイッチパネル３の凸部１３と他方のサンドイッチパネル３の凹部１５とが嵌合した際に、一方のサンドイッチパネル３の突起部１３ａが他方のサンドイッチパネル３の窪み部１５ａに嵌合する（後述の図４参照）。突起部１３ａと窪み部１５ａの嵌合により、サンドイッチパネル３の他方側の端部が隣接するサンドイッチパネル３の一方側の端部に引っ掛かり、構造部材１９に対して固定される。また、突起部１３ａと窪み部１５ａとの嵌合により、嵌合部１７における気密性をより高めることができる。なお、凸部１３と凹部１５との間にシール材を設けてもよい。

また、サンドイッチパネル３は、他方側の端部の凹部１５の外側に被覆部２３を有している。被覆部２３は、隣接する一方のサンドイッチパネル３の凸部１３と他方のサンドイッチパネル３の凹部１５とが嵌合した際に、凹部１５に嵌合した凸部１３の外側を被覆する。

＜支持部材の構成＞
図３及び図４を用いて、支持部材５の構成について説明する。図３は、隣接するサンドイッチパネルが接合された状態における嵌合部の構造の一例を表す断面図、図４は、図３の嵌合部を拡大した断面図である。

図３及び図４に示すように、支持部材５は、嵌合部１７の形状に沿って屈曲した板状部材であり、固定部５ａと、取付部５ｂと、挟持部５ｃとを有する。なお、固定部５ａ、取付部５ｂ、及び挟持部５ｃは一体的につながっており、１つの部品である支持部材５を構成しているが、固定部５ａ、取付部５ｂ、及び挟持部５ｃを複数の部品とし、連結して支持部材５を構成してもよい。

固定部５ａは、嵌合部１７の内部、詳細には凸部１３の外側の面に固定される。固定部５ａは、挟持部５ｃの内側先端から一方側に略直角に屈曲されて凸部１３の表面に略平行に延設されている。固定部５ａは、嵌合部１７の内部において、一方サンドイッチパネル３の凸部１３を貫通して構造部材１９に締結する固定具２１により、凸部１３と共に共締めにより構造部材１９に固定される。固定部５ａと固定具２１の頭部との間にはワッシャ２２が挟まれている。ワッシャ２２は例えばゴム製又はプラスチック製であり、固定部５ａと固定具２１との直接的な接触が遮断される。固定部５ａは、他方の凹部１５を備えたサンドイッチパネル３の被覆部２３により被覆される。なお、固定部５ａの先端部には外側に向けて湾曲した湾曲部５ｄが形成されており、当該湾曲部５ｄが被覆部２３の内側に当接している。

取付部５ｂは、嵌合部１７の外側に突出しており、被覆材７が取り付けられる。取付部５ｂは、挟持部５ｃの外側先端から他方側に略直角に屈曲されてサンドイッチパネル３の表面に略平行に延設されている。取付部５ｂには、被覆材７の内側に設けられた支持部７ａが固定具２５により固定されている。固定具２５は例えばネジやボルト等である。

挟持部５ｃは、支持部材５において固定部５ａと取付部５ｂの間に位置している。挟持部５ｃは、嵌合部１７において一方の凸部１３を備えたサンドイッチパネル３の端面３ａと、他方の凹部１５を備えたサンドイッチパネル３の端面３ｂに挟まれて支持される。端面３ｂは、被覆部２３の先端の端面である。なお、端面３ａ，３ｂは平坦な面に限らず、曲面や凹凸のある面でもよい。挟持部５ｃの下部は、一方のサンドイッチパネル３の凸部１３の表面形状に倣って屈曲しており、凸部１３の外側の表面に密着している。

＜サンドイッチパネルのマスク工法＞
次に、サンドイッチパネルのマスク工法の一例について説明する。まず、第１のサンドイッチパネル３を、凸部１３を貫通して構造部材１９に締結する固定具２１により、支持部材５の固定部５ａと共に構造部材１９に固定する。次に第２のサンドイッチパネル３の凹部１５を、第１のサンドイッチパネル３の凸部１３と嵌合させて、第２のサンドイッチパネル３を第１のサンドイッチパネル３に接合する。この際、第１のサンドイッチパネル３の凸部１３に固定した支持部材５の挟持部５ｃが、嵌合部１７において第１のサンドイッチパネル３の端面３ａと第２のサンドイッチパネル３の端面３ｂに挟まれて支持されるように、第１のサンドイッチパネル３の凸部１３と第２のサンドイッチパネル３の凹部１５とを嵌合させる。以上のようにしてサンドイッチパネル３の接合を繰り返す。その後、接合された複数のサンドイッチパネル３の各嵌合部１７から外側に突出した支持部材５の取付部５ｂに、固定具２５により被覆材７を取り付け、サンドイッチパネル３の外側を覆う。以上のようにして、サンドイッチパネルのマスクシステム１が施工される。

＜実施形態の効果＞
以上説明したサンドイッチパネルのマスクシステム１では、断熱材９を金属板１１で挟んでパネル状に構成され、一方の端部に凸部１３及び他方の端部に凹部１５を備えたサンドイッチパネル３が建物の外装材として使用される。隣接するサンドイッチパネル３は、一方のサンドイッチパネル３の凸部１３と他方のサンドイッチパネル３の凹部１５とが嵌合部１７で嵌合されることで接合される。嵌合部１７に配置された支持部材５には、サンドイッチパネル３の外側を覆う被覆材７が固定される。

被覆材７として、例えば防火認証や不燃認証等を取得した材料を使用することにより、防火認証や不燃認証などの規制をクリアすることが難しい断熱材（例えばウレタン系断熱材）を使用したサンドイッチパネル３を建物の外装材として使用することが可能となる。これにより、軽くて断熱性能の高いウレタン系断熱材を使用できるので構造部材１９に負担をかけずに断熱性能を向上させることができる。また、サンドイッチパネル３はある程度の強度を有するため、建物の骨組みとしての間柱や胴縁の使用を低減することができる。また、サンドイッチパネル３はパネル状に構成されており取扱性が良いため、足場を構成せずにクレーンや高所作業車のみによって取り付け作業を完了することが可能となり、施工性を向上できる。さらには、例えば図５に示すように、意匠性に富んだ被覆材２７（例えば石材や窯業系のサイディング等）を使用することにより、高断熱を実現して省エネルギーに貢献しつつ、意匠性を向上させた建物を実現できる。

特に、本実施形態のサンドイッチパネルのマスクシステム１では、隣接するサンドイッチパネル３が凸部１３と凹部１５を嵌合させて接合されるので、気密性及び断熱性が高い。そして、支持部材５が嵌合部１７の内部に固定されるので、支持部材５がサンドイッチパネル３の内側まで貫通することがなく、支持部材５が熱橋となることを防止できる。したがって、気密性及び断熱性の両方を確保できる。さらに、支持部材５が嵌合部１７において一方のサンドイッチパネル３の端面３ａと他方のサンドイッチパネル３の端面３ｂに挟まれて支持されるので、例えば支持部材５をサンドイッチパネル３の表面等に固定する場合に比べて、支持部材５の倒れを防止して固定具２１の抜けを防止することができるので、支持部材５の支持強度を向上できる。したがって、気密性及び断熱性を確保しつつ、支持部材５に取り付けられる被覆材７の取付強度を向上することができる。

また、本実施形態では特に、支持部材５は、嵌合部１７の形状に沿って屈曲した板状部材である。具体的には、支持部材５はサンドイッチパネル３の凸部１３の表面形状に倣って屈曲した形状である。これにより、嵌合部１７において支持部材５を隙間なく挟み込むことができると共に、支持部材５を凸部１３に密着させることができるので、支持部材５の支持強度をさらに高めることができる。また、固定部５ａの先端部に形成された湾曲部５ｄが被覆部２３の内側に当接していることにより、支持部材５の倒れ防止効果が一層高まり、支持部材５の支持強度を大幅に向上できる。

また、本実施形態では特に、支持部材５の固定部５ａは、嵌合部１７の内部において、一方のサンドイッチパネル３の凸部１３を貫通して構造部材１９に締結する固定具２１により、凸部１３と共に共締めにより構造部材１９に固定される。これにより、支持部材５をサンドイッチパネル３自体でなく建物の構造部材１９に対して固定することができるので、支持部材５をより強固に固定することができる。また、支持部材５とサンドイッチパネル３を共通の固定具２１により共締めするので、固定具の数を減らすことができる。さらに、支持部材５の固定部５ａと固定具２１の頭部との間に熱伝導率の低いゴム製又はプラスチック製のワッシャ２２が介在しているため、熱橋の防止効果をさらに高めることができる。

また、本実施形態では特に、支持部材５の固定部５ａは、他方のサンドイッチパネル３の被覆部２３により被覆される。これにより、嵌合部１７の隙間を被覆部２３により被覆することができるので、気密性及び断熱性をさらに高めることができる。また、固定具２１の頭部が外部に露出することを防止できるので、固定具２１に緩み等が生じるのを抑制できる。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ サンドイッチパネルのマスクシステム
３ サンドイッチパネル
３ａ 端面
３ｂ 端面
５ 支持部材
５ａ 固定部
５ｂ 取付部
５ｃ 挟持部
５ｄ 湾曲部
７ 被覆材
７ａ 支持部
９ 断熱材
１１ 金属板
１３ 凸部
１３ａ 突起部
１５ 凹部
１５ａ 窪み部
１７ 嵌合部
１９ 構造部材
２１ 固定具
２３ 被覆部
２５ 固定具
２７ 被覆材

Claims (5)

1. 建物の外装材に使用されるサンドイッチパネルのマスクシステムであって、
   断熱材を金属板で挟んでパネル状に構成され、一方の端部に凸部及び他方の端部に凹部を備えたサンドイッチパネルと、
   隣接する一方の前記サンドイッチパネルの前記凸部と他方の前記サンドイッチパネルの前記凹部とが嵌合する嵌合部に配置された支持部材と、
   前記支持部材に固定され、前記サンドイッチパネルの外側を覆う被覆材と、
   を有し、
   前記支持部材は、
   前記嵌合部の内部において、前記一方の前記サンドイッチパネルの前記凸部の前記被覆材側の面に固定され、前記凸部を貫通して構造部材に締結する固定具により、前記凸部と共に共締めにより前記構造部材に固定される固定部と、
   前記嵌合部の外側に突出し、前記被覆材が取り付けられる取付部と、
   前記固定部と前記取付部の間に位置し、前記嵌合部において前記一方の前記サンドイッチパネルの端面と前記他方の前記サンドイッチパネルの端面に挟まれて支持される挟持部と、を有し、
   前記他方の前記サンドイッチパネルは、
   前記固定部を被覆する被覆部を有し、
   前記挟持部は、
   前記嵌合部において前記一方の前記サンドイッチパネルの端面と前記他方の前記サンドイッチパネルの前記被覆部の先端の端面とに挟まれて支持される
   ことを特徴とするサンドイッチパネルのマスクシステム。
2. 前記支持部材は、
   前記嵌合部の形状に沿って屈曲した板状部材である
   ことを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチパネルのマスクシステム。
3. 前記支持部材の前記固定部は、
   先端部に、前記被覆部側に向けて湾曲し、前記被覆部の内側に当接する湾曲部を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のサンドイッチパネルのマスクシステム。
4. 前記支持部材の前記固定部と前記固定具の頭部との間に設けられたゴム製又はプラスチック製のワッシャをさらに有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のサンドイッチパネルのマスクシステム。
5. 建物の外装材に使用されるサンドイッチパネルのマスク工法であって、
   断熱材を金属板で挟んでパネル状に構成され、一方の端部に凸部及び他方の端部に凹部を備えたサンドイッチパネルの前記凸部を、前記凸部を貫通して構造部材に締結する固定具により、前記凸部の前記構造部材とは反対側の面に固定される支持部材の固定部と共に共締めにより前記構造部材に固定し、
   前記支持部材が、隣接する一方の前記サンドイッチパネルの前記凸部と他方の前記サンドイッチパネルの前記凹部とが嵌合される嵌合部において前記一方の前記サンドイッチパネルの端面と前記他方の前記サンドイッチパネルの前記固定部を被覆する被覆部の先端の端面に挟まれて支持されるように、隣接する一方の前記サンドイッチパネルの前記凸部と他方の前記サンドイッチパネルの前記凹部とを嵌合させ、
   前記支持部材の前記嵌合部から外側に突出した部分に被覆材を取り付けて前記サンドイッチパネルの外側を覆う、
   ことを特徴とするサンドイッチパネルのマスク工法。

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