JPH0650004B2 - 建築物の壁構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、住宅等の建築物に用いられる壁構造に係り、
さらに詳しくは、壁の外装材と内装材との間に二重の通
気層を設けた壁構造の改良に関する。

発明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、壁の外装材側に空間を設け、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。

そこで、上述の通気構法の有する問題点を解決するため
に、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ある程度得ることがで
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、
第９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空気層
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、壁表面もしくは壁内の湿気を有効
に取り除き、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
壁構造にあっても、冬であれば太陽熱を十分有効に室内
の暖房に利用しているとはいい難いと共に、夏であれば
夜間における冷気を室内の冷房に十分有効に利用してい
るとはいい難い状態であった。したがって、壁表面もし
くは壁内面の結露を防止すると共にさらに省エネルギー
に寄与する建築物の壁構造が望まれていた。

発明の目的 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、壁表面もしくは壁内面の結露を有効に防止すること
ができるにもかかわらず、太陽熱や夜間の冷気を有効に
利用でき、省エネルギーに寄与する建築物の壁構造を提
供することを目的とする。

発明の概要 かかる目的を達成するために、本発明は、建築物の壁を
構成する外装材と内装材もしくは内装下地材との隙間
に、断熱材等の板材を張設し、この隙間に、空気がそれ
ぞれ流通可能な、室外側と室内側とで二重の通気層を形
成した建築物の壁構造において、 前記内装材もしくは内装下地材に近接もしくは密着して
板状の蓄熱体を、 前記室内側の通気層内に面して、配設したことを特徴と
している。

また本発明は、上記目的を達成するために、建築物の壁
を構成する外装材と内装材もしくは内装下地材との隙間
に、断熱材等の板材を張設し、この隙間に、空気がそれ
ぞれ流通可能な、室外側と室内側とで二重の通気層を形
成した建築物の壁構造において、 前記内装材もしくは内装下地材に近接して板状の蓄熱体
を、 前記室内側の通気層内に面して、配設し、前記蓄熱体と
内装材もしくは内装下地材との間に熱良導板を介装させ
たことも特徴としている。

このような本発明に係る建築物の壁構造によれば、二重
の通気層を有するため、通気特性に優れ、壁表面もしく
は壁内面に結露が発生することはない。特に本発明にあ
っては、室内側の通気層に面して内装材もしくは内装下
地材に近接もしくは密接して板状の蓄熱体を配設してあ
るため、この蓄熱体が、冬であれば太陽熱を有効に蓄熱
し、夏であれば夜間の冷熱を有効に蓄熱し、その熱を室
内に放熱するため、室内の冷暖房に要するエネルギーの
省力化を図ることができる。特に、蓄熱体と内装材もし
くは内装下地材との間に熱良導板を介装した本発明によ
れば、蓄熱体に蓄熱された温熱もしくは冷熱が室外側に
比較して室内側に対して伝熱性良く伝達するので、室内
の冷暖房効率がより向上する。特に本発明にあっては、
蓄熱体に蓄熱された温熱もしくは冷熱が室内における壁
表面を通して、室内の人間に輻射するため、室内の空気
温度が比較的低い（もしくは高い）場合でも、人間の体
感温度は輻射熱により左右されることから、室内に居る
人間は暖かく（もしくは涼しく）感じることになる。特
に壁に対する人間の投影面積は、床もしくは天井に対す
るその投影面積より大きいことから、壁からの輻射熱が
人間の体感温度に与える影響は、床もしくは天井からの
輻射熱よりも大きく、本発明のように壁内に発熱体もし
くは吸熱体としての蓄熱体を配設した意義は大きい。

発明の具体的説明 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明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６〜８図は本発明
の他の実施例に係る建築物の壁構造の要部断面図であ
り、第９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、本発明にあっては、外装材１と内
装下地材３ａ（内装下地材３ａがない時には、内装材３
ｂ）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３，４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。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、湿気が滞りがちであることから、室内側の通気層
４における空気の循環を良くさせるためである。

本発明では、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、板状の断熱材６により気密に仕切って
いる。断熱材６としては、グラスウール、発泡プラスチ
ック、好ましくは発泡スチロール等を薄肉板状に成形し
たものが用いられる。このような断熱材６は、柱１４及
び間柱１６間に継手１８，２０を用いて張設される。継
手１８，２０は柱１４及び間柱１６にくぎ等で固定され
る。

本発明では、室内外の通気層２，４を仕切るためには、
必ずしも断熱材６を設ける必要はなく、木毛板やベニヤ
合板等であっても良い。木毛板は室内側湿気を室外側へ
通し易いので特に都合が良い。

室内側の通気層４内には、この室内側の通気層４に面し
て、板状の蓄熱体５０が内装下地材３ａに密着するよう
に配設してある。蓄熱体５０としては、コンクリートや
砕石などの物質の顕熱を利用する蓄熱体と、無機塩水和
物や有機の結晶性物質に生じる融解等の相変化潜熱を利
用する蓄熱体とがあるが、本発明ではいずれの蓄熱体を
用いても良い。特に、潜熱利用蓄熱体の場合には、第１
図に示すように、蓄熱材５１を空洞板状の被覆部５２で
収容するようにして、蓄熱体５０を構成する。潜熱利用
の蓄熱材５１としては、例えばＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏを
主成分とし、これに、アルカリ金属無機塩等を配合した
もの等が具体的に用いられる。

次に、このような壁構造を有する住宅における空気循環
機能及び冷暖房機能を第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が閉じられている。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じることにな
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、蓄熱体
５０及び内装材３ｂは均一に暖められる。蓄熱体５０及
び内装材３ｂの温度が上昇すれば、その輻射熱により各
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３ｂは、石こうボード等で構成されてい
る場合には、この石こうボードも蓄熱体としての働きが
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ので、都合が良
い。さらに床下に栗石２７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。しかも、本発明では、蓄熱体に
蓄熱された温熱が各室１２内に輻射されるため、各室１
２内の暖房効率が大幅に向上する。なお、室外側の通気
層２と室内側の通気層４の間には断熱材６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、内装下地材３ａ及
び内装材３ｂから熱を奪う。このため、内装材３ｂ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。しかも、蓄熱体５０は、夜間に冷却されてい
るため、室内の人間が放出する熱を輻射熱として吸熱す
るので、室内空気温度が多少高くとも、人間の体感温度
としては室内が涼しく感じる。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下地材３ａ及び内装材３ｂを冷
やし、各室１２内は比較的低温に保たれる。また、夜間
の冷気は、蓄熱体５０及び栗石２７から熱を奪って蓄熱
体５０及び栗石２７を冷却する。この冷却された蓄熱体
５０及び栗石２７は、昼間になると、上述のように室内
を冷却すると共に循環する空気から熱を奪う役目をす
る。

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

たとえば、第６図に示すように、蓄熱体５０と内装下地
材３ａ（内装下地材３ａが不要の場合には、内装材３
ｂ）との間に、熱良導板５５を介装するようにしても良
い。熱良導板５５としては、ステンレス板、アルミニウ
ム板等の金属板が考えられる。熱良導板５５は、蓄熱体
５０に予め接着しても良いし、蓄熱体５０を内装下地材
３ａに貼着する際に一緒に接着しても良い。

このような実施例によれば、内装下地材３ａ側への熱伝
導λ_１が通気層４側への熱伝導λ_２より大きくなるた
め、室１２内への熱移動が向上し、壁を通して室１２内
へ輻射される熱ないし輻射による吸熱がスムーズにな
り、特に好ましい。

また本発明によれば、第７図に示すように、室内外側の
通気層２，４を仕切る断熱材６を継手１８（第１図参
照）によらず、柱１４及び間柱１５，１６の外側全面に
張設するようにしても良い。このような実施例によれ
ば、各断熱材間の隙間がほとんどないので、各通気層
２，４間の断熱性が向上し、特に都合が良い。

また、本発明によれば、第８図に示すように、通気層
２，４を仕切る断熱材を第１，第２断熱材３０，３１で
構成するようにしても良い。

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形
したものが用いられる。第１断熱材３０の肉厚は、５０
mm以下が好ましい。このような第１断熱材３０は、柱１
４及び間柱１６間に継手１８，２０を用いて張設され
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、５０mm以下が好ましい。
この第２断熱材３１は、第１断熱材３０、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。

このような本実施例に係る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３０，
３１で仕切るようにしたので、特に第２断熱材３１によ
って両通気層が直ちに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２，４間の熱伝達を促進することはな
い。

発明の効果 以上説明してきたように、本発明によれば、二重の通気
層を有する壁構造において、室内側の通気層に面して蓄
熱体を配設するようにしたので、壁表面もしくは壁内部
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、太陽熱や夜間の冷気を有効に利用すること
が可能になり、冷暖房に要するエネルギーを大幅に省力
化することができるという優れた効果を奏する。

また、このような壁構造は、外装材、室外側の通気層、
断熱材等の板体、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６〜８図はそれぞ
れ本発明のその他の実施例を示す建築物の壁構造の要部
断面図、第９図は従来の壁構造を有する住宅の断面図で
ある。 １…外装材、２，４…通気層、６…断熱材 ３ｂ…内装材、１４…柱、１６…間柱 １８，２０…継手、３０…第１断熱材 ３１…第２断熱材、５０…蓄熱体 ５５…熱良導板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建築物の壁を構成する外装材と内装材もし
   くは内装下地材との隙間に、断熱材等の板材を張設し、
   この隙間に、空気がそれぞれ流通可能な、室外側と室内
   側とで二重の通気層を形成した建築物の壁構造におい
   て、 前記内装材もしくは内装下地材に近接もしくは密着して
   板状の蓄熱体を、 前記室内側の通気層内に面して、配設したことを特徴と
   する建築物の壁構造。
2. 【請求項２】建築物の壁を構成する外装材と内装材もし
   くは内装下地材との隙間に、断熱材等の板材を張設し、
   この隙間に、空気がそれぞれ流通可能な、室外側と室内
   側とで二重の通気層を形成した建築物の壁構造におい
   て、 前記内装材もしくは内装下地材に近接して板状の蓄熱体
   を、 前記室内側の通気層内に面して、配設し、前記蓄熱体と
   内装材もしくは内装下地材との間に熱良導板を介装させ
   たことを特徴とする建築物の壁構造。