JPH0634487Y2

JPH0634487Y2 - 空気循環構法を利用した建築物の壁構造

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Publication number: JPH0634487Y2
Application number: JP1987176683U
Authority: JP
Inventors: 義彦小池; 正夫石井; 良夫松村
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2002-11-19
Also published as: JPH0179706U

Description

【考案の詳細な説明】考案の技術分野本考案は、住宅等の建築物に用いられる空気循環構法に
おける壁構造の改良に関し、さらに詳しくは、壁の外装
材と内装材との間に二重の通気層を設けた空気循環構法
における壁構造の改良に関する。

考案の技術的背景ならびにその問題点近年、住宅の気密化、断熱化及び冷暖房化が進むにつれ
て、住宅の壁内における結露の発生が大きな問題となっ
ている。そこで、この結露の発生を防止する手段とし
て、壁内に通気層を設けた技術が知られている。

雑誌「建築技術」No.401,1985年１月号，株式会社建築
技術発行、第115〜127ページには、住宅等の建築物の内
部結露を防ぐための技術が述べられている。そして、こ
の文献の第123〜127ページに、通気構法と空気循環構法
とが紹介されている。通気構法にあっては、壁の外装材
側に空気を設け、この空間を上下に通気させ、水蒸気を
屋外に放出させようとしている。具体的には、壁の室内
側を断熱層とし、室外側を通気層とすることが提案され
ており、断熱材の通気側の面には失熱防止のための防風
層を設けることが必要とされている。

この通気構法では次のような問題点が指摘されている。
通気構法における空気移動のエネルギー源には、風力と
太陽熱とがある。２階建住宅においては通気抵抗が相当
大きくなるため、風力換気はあまり期待できず、もっぱ
ら温度差換気、それも日射側の換気しか期待できない。
従って、非日射側では思ったような効果が生じ難い。ま
た、外気を直接壁から導入する場合、壁の取入口付近の
温度が低下するため、この部分に結露が発生する虞があ
る。また、日中には屋根裏内に多くの蒸気が存在するこ
とがわかっている。従って、屋根裏に面する非日射側の
壁の木材は、乾燥することがない。

このような通気構法とは別に、結露を防止することはも
とより、さらに一歩進んで建築物の外部の熱エネルギー
を建築物中に均一に取り込んで建築物全体の熱収支を向
上させる方法として空気循環構法が提案されている。空
気循環構法は、冬には、壁面、屋根面で、太陽熱を吸収
し、その熱で住宅の躯体内の空気を循環させて、その結
果屋根裏にある暖かい空気を北壁、床下面等の冷えた部
位に回すことによって、熱を室内に供給し、温度を高め
ようとするシステムである。また、夏には、壁面及び屋
根面に吸収された日射熱を通気によって排熱するシステ
ムになる。この空気循環構法は、住宅内の結露を防止す
ると共に、自然のエネルギーによる冷暖房効果を得るこ
とができる。

このような空気循環構法を用いた住宅の壁構造として、
特開昭61−33983号公報及び第6,7図に示すように、壁を
構成する外装材１と内装材３との間に二重の通気層2.4
が形成された壁構造が提案されている。室外側の通気層
２と室内側の通気層４とは、板状の断熱材６によって仕
切られている。

このように住宅等の建築物の壁内部を断熱材６によって
仕切り、二重の通気層2,4を形成することにより、日射
や温度等の外気条件の影響をいったん室外側の通気層２
のみに伝達した後に、各通気層2,4内の空気を循環さ
せ、屋根裏空間８もしくは床下空間10で混合させるよう
にしているので、各室12内を均一に夏は涼しく冬は暖か
くすることが理論的には可能である。

しかしながら、このような二重の通気層を有する従来の
壁構造にあっては、通気層2,4を仕切る断熱材６が、柱1
4と間柱16との間に、継手18,20によって保持されている
ため、この継手18,20と断熱材６の端部との間に生ずる
組立誤差等による隙間22を通して両通気層2,4が連通す
る虞があった。また、たとえ両通気層2,4が連通しなく
とも、柱14及び間柱16では両通気層2,4が断熱材６で仕
切られていないことから、柱14及び間柱16がいわゆる冷
橋もしくは熱橋となり、柱14及び間柱16を通して両通気
層2,4間に多大な熱伝達が生じ、両通気層2,4が連通する
のと同様な現象が生ずる虞があった。このように両通気
層2,4が連通するか、柱及び間柱を通して両通気層2,4間
に熱伝達が生ずると、内装材３の表面もしくは裏面の湿
気が外気温度により冷却され、そこに結露を生ずる虞が
あった。

考案の目的本考案は、このような空気循環構法における従来技術に
伴う不都合を一挙に解消するためになされたものであ
り、二重の通気層を有する壁構造において、両通気層間
の気密性及び断熱性を向上させ、内装材表面もしくは裏
面（壁内部）での結露を防止すると共に、室内の快適性
を向上させること、即ち建築物全体における熱収支を改
善して快適な居住空間を提供することことを目的とす
る。

考案の概要かかる目的を達成するために、本考案は、建築物の壁を
構成する外装材と内装材との隙間を、縦面方向に配置し
た断熱材で仕切ることにより、空気がそれぞれ独立して
流通可能な二層の通気層を断熱材の室外側と室内側とに
形成した建築物の壁構造であり、該断熱材は、外装材と内装材との隙間に、柱または間柱
を跨いで該柱または間柱の両脇に断熱材を固定する継手
を用いて張設された比較的薄肉板状の第１断熱材と、こ
の第１断熱材およびこれを固定する継手を前記柱及び間
柱と共に室外側から被うように張設した比較的薄肉板状
の第２断熱材とからなり、そして、該第１および第２断熱材は、外装材と内装材との隙間
を、該断熱材中でそれぞれの通気層が連通しないように
縦面方向に仕切ると共に、室内側の通気層が室外側の通
気層よりも幅広になるように配置されてなることを特徴
とする空気循環構法を利用した建築物の壁構造にある。

このような本考案に係る空気循環構法を利用した建築物
の壁構造によれば、室外側連通層と室内側連通層とを第
1,第２断熱材で仕切るようにしたので、特に第２断熱材
によって両通気層が連通するのを有効に防止することが
できる。また、特に第２断熱材が柱及び間柱の室外側に
も張設されるので、柱及び間柱が冷橋もしくは熱橋とな
って両通気層間の熱伝達を促進することはない。従っ
て、室外側の通気層および室内側の通気層で、それぞれ
独立して空気が流動するので、空気循環構法における熱
収支が向上する。

なお、本考案に係る第１断熱材を設けることなく第２断
熱材のみで両通気層を仕切ることも考えられるが、その
ためには十分な断熱性を得るために当該第２断熱材の肉
厚を厚くしなければならず、その結果、当該第２断熱材
をくぎ等で柱ないし間柱に打ち付けたとしても当該第２
断熱材が柱ないし間柱から剥がれ易くなるという不都合
を有する。しかも、第２断熱材の肉厚を厚くすると、壁
全体の厚みが増大し、限られた敷地内に建築される建築
物の室内が狭められるという不都合を有する。これに対
して本考案にあっては、比較的薄肉の第1,第２断熱材を
都合良く組み合わせることによって所定の断熱性を持た
せているので、前記のような不都合を有さない。

考案の具体的説明以下、本考案は図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本考案の一実施例に係る建築物の壁構造の要部
断面図、第２〜５図はそれぞれ同壁構造を有する住宅に
おける空気循環状態を示す断面図であり、第6,7図に示
す部材または要素と共通する部材または要素には同一の
符号を付してある。

第１図に示すように、本考案にあっては、外装材１と内
装材３との隙間に、室外側と室内側とで二重の通気層2,
4を形成してあり、各通気層2,4内をそれぞれ独立に空気
が流通するようになっている。特に本実施例では、室外
側の通気層２を室内側の通気層４より幅狭に形成してあ
る。即ち室内側の通気層４の幅（第１断熱材と内装材と
の距離）は、室外側の通気層４の幅（第２断熱材と外装
材との距離）よりも広く形成する。これは、室外側の通
気層２では外装材に照射される日射熱の影響で上昇気流
が生じ積極的に空気が循環するのに対し、室内側の通気
層４ではそのようなことがなく、空気流の速度が低いた
めにこの通気層幅を広くする必要があり、さらにこのよ
うにすることにより、この室内側の通気層４に滞りがち
な湿気を排出することができる。さらに、このようにし
て室内側の通気層４の幅を広くすることにより、比較的
空気流動性の低い室内側の通気層にも必要量の空気流を
形成することができると共に、空気流動性の高い室外側
の通気層における空気流量を制御することができるので
建築物の中で必要な部分に好適な量の空気を供給するこ
とができ、建築物全体の空気の循環を良くさせることが
できる。

本考案では、このような室外側の通気層２と室内側の通
気層４との間を、第1,第２断熱材30,31を組み合わせる
ことにより気密に仕切っている。第１断熱材30として
は、グラスウール、発泡プラスチック、好ましくは発泡
ポリスチレン等を薄肉板状に成型したものが用いられ
る。第１断熱材30の肉厚は、50mm以下が好ましい。この
ような第１断熱材30は、柱14及び間柱16間に継手18,20
を用いて張設される。この継手18,20は、第１図に示す
ように、柱あるいは間柱を挟み込む挟持部とこの挟持部
の両脇に延設された断熱材を挟み込む溝部を有してい
る。継手18,20は柱14及び間柱16にくぎ等で固定され
る。

第２断熱材31としては、薄肉の発泡プラスチック板等、
好ましくは薄肉の発泡ポリスチレン板等が用いられる。
この第２断熱材31には、それ程断熱性が要求されないの
で、薄肉の木毛板等であっても良い。木毛板は室内側に
生じた湿気を室外側へ通し易いので特に都合が良い。こ
のような第２断熱材31の肉厚は、釘の外装材保持力の観
点から50mm以下が好ましい。この第２断熱材31は、第１
断熱材30、継手18.20、柱14及び間柱16の室外側を被う
ように張設され、この第２断熱材31側からくぎ等を柱14
ないし間柱16,15に打ち付けることにより固定される。

次に、このような壁構造を有する住宅における空気循環
機能を第２〜５図に基づき説明する。

第２図には、冬の昼間における住宅内の空気の流れが示
されている。冬には、床下換気口26及び屋根裏換気口28
と閉じられている。日射側の壁の外装材１が太陽熱29に
よって暖められると、室外側の通気層２内の空気は、外
装材１によって暖められて暖気となって上昇する。屋根
裏空間８に流入した暖気は、非日射側の壁のおもに室内
側の通気層４内を流下して、床下空間25に流入する。床
下空間25に流入した暖気は、日射側の壁の室外側の通気
層２に再び流入するとともに室内側の通気層４に流入し
て、住宅内に暖気の循環が生ずることになる。日射を受
けない壁での通気層２は、通気層４より幅が狭い故に、
気流が生じにくく、通気層４に多く気流が発生する。

したがって、この場合には、室内側通気層4,4、屋根裏
空間８、床下空間25を暖気が循環するので、住宅の内装
材３は均一的に暖められる。内装材３の温度が上昇すれ
ば、その放射熱により各室12内の体感温度が上昇し、暖
房効果が高まる。なお、壁の内装材３は、石こうボード
等で構成されている場合には、この石こうボードが蓄熱
材としての働きがあるので、暖気によって暖められた石
こうボードは夜間に各室12内に熱を放出することにな
る。さらに床下に栗石26を張設した場合には、この栗石
27も蓄熱作用があって、冬の昼間は、循環する暖気から
熱を吸収し、夜間に放熱する。

なお、この実施例の住宅では、間仕切り40の内部及び１
階と２階の間にも一重の通気層42,44が設けられてお
り、暖気はこれらの通気層42,44内も循環する。

次に、第３図を参照して、冬の夜間における、上述の住
宅内の空気の流れを説明する。昼間、栗石27に蓄積され
た熱は、夜間に床下空間25に放出され、この暖気は室内
側の通気層４を通って上昇する。上昇した暖気は、屋根
裏空間８に流入し、別の室内側の通気層４内を下降し
て、床下空間25に戻る。また室内側の通気層４内を通る
空気は、住宅の生活熱を吸収して住宅内を循環し、住宅
の温度の均一化に寄与する。こうして冬の夜間に暖気が
住宅内を循環する。内装材３及び天井は、昼間に蓄積さ
れた熱及び循環暖気によって暖められた熱を、各室12内
に放出する。なお、室外側の通気層２と室内側の通気層
４の間には二重の断熱材30,31が存在するので、夜間に
外装材１を介して室外側の通気層２が冷却されても、室
内側の通気層４内の暖気はあまり熱を奪われずに済む。

次に、第４図を参照して、夏の昼間における上述の住宅
内の空気の流れを説明する。夏には、上述の床下換気口
26、屋根裏換気口28は開かれている。日射側の壁の外装
材１が太陽熱29によって暖められると、室外側の通気層
２内の空気は、外装材１によって暖められて暖気となっ
て上昇する。屋根裏空間８に流入した暖気は、開いてい
る屋根裏換気口28から屋外に排出される。一方、床下換
気口26からは、通気層２で暖められた暖気に比べて低温
の冷気が床下空間25に流入する。さらに、床下空間25内
の空気は、夜間に冷えた栗石27によって熱を奪われて冷
気となる。これらの冷気は、屋外の風圧もしくは室外側
の通気層２内の上昇気流による負圧により、室外側の通
気層２内及び室内側の通気層４内に導入される。したが
って、冷気は、床下換気口26、室内側の通気層４、屋根
裏換気口28に至る換気通路を通って住宅内を通り抜け、
このとき、内装材３から熱を奪う。このため、内装材３
及び天井は比較的低温に保たれ、各室12内は比較的涼し
く保たれる。なお、屋根46の内側には断熱材48が設けら
れているため、屋根からの熱は屋根裏空間８に伝達され
にくくなっている。

次に、第５図を参照して、夏の夜間における、上述の住
宅内の空気の流れを説明する。床下換気口26と屋根裏換
気口28からは、夜間の冷気が床下空間25と屋根裏空間８
内に流入する。これらの冷気は、室内側の通気層４内を
上昇しながら内装材３を冷やし、各室12内は比較的低温
に保たれる。また、床下空間25内の冷気は、栗石27から
熱を奪って栗石を冷却する。この冷却された栗石27は、
昼間になると、上述のように床下空間25内の空気から熱
を奪う役目をする。

なお、本考案は上述した実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば上述した実施例では、本考案に係る壁構造を住
宅等に適用した場合について説明したが、本考案はこれ
に限らず、その他の建築物に適用することもできる。

考案の効果以上説明してきたように、本考案によれば、室外側連通
層と室内側連通層とを第1,第２断熱材で仕切るようにし
たので、両通気層間の気密性及び断熱性が格別に向上
し、各通気層内を独立して空気が流通し、これらの通気
層間での熱伝達も良好に制御され、内装材表面もしくは
裏面での結露を有効に防止することが可能になり、壁の
耐久性が向上すると共に、室内の快適性が向上するとい
う優れた効果を奏する。特に、このような壁構造を有す
る建築物は、夏は涼しく冬は暖かく保たれるので、冷暖
房設備が少なくて済み、冷暖房費も節約できる。また、
このような壁構造は、外装材、室外側の通気層、二重の
断熱材、室内側の通気層、内装材から成る層構造となっ
ているので、遮熱特性、遮音特性に優れている。また、
二重の通気層内を常時空気が流れているので、壁を構成
する部材は常に乾燥状態に保たれ、結露が防止され、カ
ビ、シロアリによる被害も防ぐことができる。その結
果、建築物の耐久性は著しく向上し、居住者の健康にも
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る建築物の壁構造の要部
断面図、第２〜５図はそれぞれ同壁構造を有する住宅に
おける空気循環状態を示す断面図、第６図は従来の壁構
造を有する住宅の断面図、第７図は同従来例に係る壁構
造を示す要部断面図である。１……外装材、2,4……通気層、３……内装材 14……柱、16……間柱、18,20……継手 30……第１断熱材、31……第２断熱材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】建築物の壁を構成する外装材と内装材との
隙間を、縦面方向に配置した断熱材で仕切ることによ
り、空気がそれぞれ独立して流通可能な二層の通気層を
断熱材の室外側と室内側とに形成した建築物の壁構造で
あり、該断熱材は、外装材と内装材との隙間に、柱または間柱
を跨いで該柱または間柱の両脇に断熱材を固定する継手
を用いて張設された比較的薄肉板状の第１断熱材と、こ
の第１断熱材およびこれを固定する継手を前記柱及び間
柱と共に室外側から被うように張設した比較的薄肉板状
の第２断熱材とからなり、そして、該第１および第２断熱材は、外装材と内装材との隙間
を、該断熱材中でそれぞれの通気層が連通しないように
縦面方向に仕切ると共に、室内側の通気層が室外側の通
気層よりも幅広になるように配置されてなることを特徴
とする空気循環構法を利用した建築物の壁構造。