JPH08170834A - 床暖房構造と床暖房施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暖房効率がよく、施工性に優れた床暖房構造
を提供する。 【構成】 床下地盤（１）上に発泡モルタル層（２）が
形成され、発泡モルタル層（２）上に積層された熱伝導
性モルタルよりなる表層（４）中に、加熱流体導通管
（３）が埋入されてなる床暖房構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、所謂オンドルとし
て、床に埋入した配管に温水やスチーム等の加熱流体を
通して床全体を暖める床暖房構造とその施工方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術とその課題】古くから床暖房に利用されてい
るオンドルは、炊き口からの燃焼ガスを床下に設けた煙
道を通して煙突に導くことにより、該燃焼ガスの熱を床
に伝えて暖めるようにしている。しかるに、近年の床暖
房では、熱源に温水を利用することから、図２に示すよ
うに、床下地盤（１０）上に発泡ポリスチレンよりなる
断熱層（１１）を形成し、この上に丸石や砕石等の石
（１２）を敷設し、その上に温水管（１３）を配設する
と共に、該温水管（１３）を埋入するように上からモル
タルを打設して表層（１４）を形成した構造が普及して
いる。

【０００３】しかしながら、上記従来の温水を熱源とし
た床暖房構造では、暖房効率が悪い上、断熱層（１１）
の形成と石（１２）の敷設に非常に手間がかかるために
施工性に劣るという難点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の事情
に鑑み、暖房効率がよく、しかも施工性に優れた床暖房
構造と床暖房施工方法を提供することを目的としてい
る。

【０００５】上記目的を達成するために、請求項１の発
明に係る床暖房構造は、床下地盤上に発泡モルタル層が
形成され、この発泡モルタル層上に積層された熱伝導性
モルタルよりなる表層中に加熱流体導通管が埋入されて
なる構成を採用したものである。

【０００６】請求項２の発明は、上記請求項１の床暖房
構造における発泡モルタル層が、セメント１００重量部
に対して金属アルミニウム粉末０．５〜５重量部及び流
動化剤０．３〜３重量部を配合した発泡モルタル材料と
水との反応硬化物よりなる構成を採用したものである。

【０００７】請求項３の発明は、上記請求項１又は２の
床暖房構造における表層の熱伝導性モルタルが、セメン
ト１００重量部に対して金属粉末１０〜３００重量部及
び流動化剤０．３〜３重量部を含むものである構成を採
用したものである。

【０００８】請求項４の発明に係る床暖房施工方法は、
床下地盤上に発泡モルタル材料と水との混練物を流し込
んで発泡硬化させ、形成された発泡モルタル層上に加熱
流体導通管を配管し、次いで該発泡モルタル層上に熱伝
導性モルタル材料と水との混練物を流し込んで硬化させ
ることにより、前記導通管を埋入した表層を形成するこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の細部構成と作用】図１はこの発明の床暖房構造
を示す断面図である。この床暖房構造では、床下地盤
（１）上に発泡モルタル層（２）が形成され、この発泡
モルタル層（２）上に配管された加熱流体導通管（３）
が熱伝導性モルタルの表層（４）中に埋入されており、
外部より供給される温水やスチーム等の加熱流体を導通
管（３）に通すことにより、表層（４）が暖められる。
このとき、導通管（３）と床下地盤（１）との間に介在
する発泡モルタル層（２）が高い断熱性を発揮し、加熱
流体の熱ならびに屋内の熱が床下地盤（１）側へ逃げる
のを防ぐと共に、表層（４）の熱伝導性モルタルは通常
のモルタルに比べて格段に高い熱伝導性を有するため、
加熱流体の熱は効率よく床表面へ伝播することになり、
もって優れた暖房効率が得られる。

【００１０】前記の発泡モルタル層（２）に用いる発泡
モルタル材料としては、水と混練した際に発泡する成分
を含むものであればよいが、特にセメントを主成分とし
て金属アルミニウム粉末及び流動化剤を配合したものが
好適である。すなわち、このような配合組成の発泡モル
タル材料は、金属アルミニウム粉末が水と反応して水酸
化アルミニウムに転化する際、 Ａｌ＋３Ｈ₂ Ｏ → Ａｌ（ＯＨ）₃ ＋１．５Ｈ₂ の反応によって水素ガスを発生して発泡し、この発泡に
よって体積が１．５〜３倍程度に膨張するが、流動化剤
を含むためにセルフレベリング効果により表面が平滑状
態を保持したまま膨張する。従って、通常のモルタルの
ようにこて塗りによって表面を平滑化する必要がなく、
硬化後の平滑な表面に加熱流体導通管（３）を容易に配
管できる。

【００１１】上記の金属アルミニウム粉末の配合量は、
セメント１００重量部に対して０．５〜５重量部の範囲
とするのよく、少な過ぎては発泡不足によって発泡モル
タル層（２）の断熱性が不充分になり、逆に多過ぎては
発泡モルタル層（２）の強度が低下することになる。

【００１２】上記流動化剤としては、従来よりモルタル
材料の流動化に用いられる各種化合物を制限なく使用で
き、例えばナフタリン系流動化剤、カルボン酸系流動化
剤、あるいはスルホン酸系流動化剤等を例示できる。ま
た流動化剤の配合量は、セメント１００重量部に対して
０．３〜３重量部の範囲とするのよく、少な過ぎては表
面平滑化作用を充分に発揮できず、発泡で生じた気泡が
逆に多過ぎてはモルタル材料の過度の流動性によって外
へ抜け易く、発泡モルタル層（２）の断熱性が不充分に
なる。

【００１３】なお、発泡モルタル層（２）に用いる発泡
性モルタル材料中には、必要に応じてメチルセルロース
の如き保水剤、気泡保持剤等の各種添加剤を必要に応じ
て配合してもよい。上記の気泡保持剤は、発泡で生じた
気泡をモルタル中に閉じ込めて外へ抜けにくくするもの
であり、蛋白系やメチルセルロース系等の樹脂バインダ
ー成分が使用される。

【００１４】表層（４）に用いる熱伝導性モルタル材料
は、一般にセメントに鉄粉や銅粉等の金属粉末を比較的
多量に配合したものであり、熱伝導率の高い金属粉末が
高率で含まれることにより高い熱伝導性を発揮する。こ
のような熱伝導性モルタル材料としては、特にセメント
１００重量部に対して前記金属粉末１０〜３００重量部
と流動化剤０．３〜３重量部を含むものが好適であり、
前記の発泡性モルタル材料と同様に流動化剤に基づくセ
ルフレベリング効果により自然に表面が平滑になるた
め、打設後のこて塗り作業が不要になるという利点があ
る。

【００１５】発泡モルタル層（２）及び表層（４）に用
いるセメントは、通常の水硬性セメントでよく、例えば
ポルトランドセメント、アルミナセメント、シリカセメ
ント、高炉セメント、フライアッシュセメント、耐硫酸
セメント等がある。また発泡モルタル層（２）及び表層
（４）共に、砂は特に配合する必要はないが、セメント
に対して容積比で１／３以下の範囲で砂を配合しても差
し支えない。

【００１６】床暖房の施工を行うには、床下地盤（１）
上に発泡モルタル層（２）を形成し、その上に、ポリ塩
化ビニルパイプ等よりなる加熱流体導通管（３）を配管
した上で、熱伝導性モルタル材料と水との混練物を流し
込んで硬化させることにより、上記導通管（３）を埋入
して表層（４）を形成すればよい。この場合、発泡モル
タル層（２）は、発泡モルタル材料と水との混練物を発
泡硬化させて得られる発泡モルタルのパネルを敷設して
もよいし、施工現場で床下地盤（１）上に設けた型枠内
に上記混練物を直接に流し込んで発泡硬化させて形成さ
せてもよい。

【００１７】上記後者の施工現場で直接に発泡硬化させ
る方法では、床下地盤（１）上に設けた型枠内に発泡モ
ルタル材料と水との混練物を流し込んで発泡させるだけ
で、既述のように自然にモルタル表面が平滑になり、こ
て塗り等の表面を平滑化するための作業操作が不要であ
る上、床下地盤（１）の表面が凹凸状であっても均す必
要がなく、そのまま上記混練物を流し込めばよく、非常
に施工性に優れるという利点がある。なお、発泡モルタ
ル層（２）の厚みは１０〜２０ｃｍ程度とすればよい。
また発泡モルタル層（２）中には強度向上のために鉄筋
を配設しても差し支えない。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、オンドルの如
き床暖房構造として、床下地盤上に発泡モルタル層が形
成され、この発泡モルタル層上に積層された熱伝導性モ
ルタルよりなる表層中に加熱流体導通管が埋入されてい
るため、該導通管を通る加熱流体の熱が床下地盤側へ逃
げにくく、しかも床面に伝わり易く、もって高い暖房効
率が得られ、しかも断熱層となる上記発泡モルタル層自
体が床基盤として充分な耐荷重強度を備えることから、
従来の発泡ポリスチレン等の断熱層を用いた場合のよう
に石を敷設する必要がなく、施工性のよいものが提供さ
れる。

【００１９】請求項２の発明によれば、上記の床暖房構
造として、特に発泡モルタル層の断熱性及び強度に優れ
ると共に、該発泡モルタル層の表面が施工時にセルフレ
ベリング作用によって自然に平滑になるため、こて塗り
等の表面を平滑にする操作が不要であり、非常に施工性
に優れるものが提供される。

【００２０】請求項３の発明によれば、上記の床暖房構
造として、特に表層の熱伝導性が高く、且つ該表層の表
面が施工時にセルフレベリング作用によって自然に平滑
になるため、こて塗り等の表面を平滑にする操作が不要
であり、より施工性に優れるものが提供される。

【００２１】請求項４の発明にに係る施工方法によれ
ば、上記の床暖房構造を形成するに際し、床下地盤上に
発泡性モルタル材料と水との混練物を流し込んで発泡硬
化させ、その上に加熱流体導通管を配管し、次いで熱伝
導性モルタル材料と水との混練物を流し込んで硬化させ
て表層を形成するだけでよく、従来のように石を敷設す
る必要がなく、また床下地盤の表面が凹凸状であっても
均す必要はなく、非常に容易に施工できる。

【００２２】

【実施例】次に、この発明を実施例を比較例と対比して
具体的に説明する。なお、以下において部とあるは、重
量部を意味する。

【００２３】実施例１ ポルトランドセメント１００部に対し、金属アルミニウ
ム１部、流動化剤としてのナフタリン系流動化剤（商品
名：「メルメント」）１部、保水剤としてのメチルセル
ロース０．２部を混合した発泡性モルタル材料１０ｋｇ
に水６ｋｇを加えて混練し、これを床下地盤上に設けた
型枠内に１０ｃｍの厚さに流し込んで放置したところ、
発泡により３０ｃｍの厚さで表面の平滑な発泡モルタル
層が形成された。次に、この発泡モルタル層上に外径８
ｍｍ、内径６ｍｍの銅製パイプよりなる温水管を配管し
たのち、当該発泡モルタル層上に、ポルトランドセメン
ト１００部に対し、鉄粉５０部、流動化剤としてのナフ
タリン系流動化剤１部、及び保水剤としてのメチルセル
ロース０．０１部を混合した熱伝導性モルタル材料１０
ｋｇに水３ｋｇを加えて混練した混練物を前記温水管上
に約１ｃｍとなる厚さに流し込んで硬化させ、上記温水
管が埋入された表層を形成し、図１に示す床暖房構造と
した。

【００２４】実施例２ 熱伝導性モルタル材料における鉄粉に代えて銅粉１０部
を使用した以外は、実施例１と同様にして図１に示す床
暖房構造とした。

【００２５】比較例１ 熱伝導性モルタル材料に代えて、ポルトランドセメント
１００部に対して砂３００部を配合した通常のモルタル
材料を使用しし表層を形成した以外は、実施例１と同様
にして床暖房構造を施工した。

【００２６】比較例２ 発泡性モルタル材料に代えて、ポルトランドセメント１
００部に対して砂３００部を配合した通常のモルタル材
料１０ｋｇに水５ｋｇを加えて混練し、これを床下地盤
上に設けた型枠内に３０ｃｍの厚さに流し込んでモルタ
ル層を形成した以外は、実施例１と同様にして床暖房構
造を施工した。

【００２７】以上の実施例の及び比較例の床暖房構造に
ついて、それぞれ気温２５℃において温水管に５０℃の
温水を毎分２リットルの割合で通し、床面の温度が平衡
状態に安定したときの温度（平衡温度）とそれまでの到
達時間、及び通水停止後、床面の温度がほゞ外気温まで
低下するときまでの時間（降温時間）を測定すると共
に、この温度より熱伝導率を算出したところ、次表の結
果が得られた。

【００２８】

【表１】

【００２９】上表の結果から、この発明に係る床暖房構
造では、温水管を通る温水の熱が床下地盤側へ逃げにく
く且つ床面に伝わり易いため、高い暖房効率が得られる
ことが明らかである。これに対し、表層に通常のモルタ
ルを用いた床暖房構造（比較例１）では該表層の熱伝導
性が低く、また基盤側に通常のモルタルを用いた床暖房
構造（比較例２）では床下地盤側へ熱が逃げ易いため、
共に暖房効率に劣ることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る床暖房構造の縦断面
図。

【図２】従来のオンドルの縦断面図。

【符号の説明】

１…床下地盤 ２…発泡モルタル層 ３…加熱流体導通管 ４…表層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床下地盤上に発泡モルタル層が形成さ
   れ、この発泡モルタル層上に積層された熱伝導性モルタ
   ルよりなる表層中に加熱流体導通管が埋入されてなる床
   暖房構造。
2. 【請求項２】 発泡モルタル層が、セメント１００重量
   部に対して金属アルミニウム粉末０．５〜５重量部及び
   流動化剤０．３〜３重量部を配合した発泡性モルタル材
   料と水との反応硬化物よりなる請求項１記載の床暖房構
   造。
3. 【請求項３】 表層の熱伝導性モルタルが、セメント１
   ００重量部に対して金属粉末１０〜３００重量部及び流
   動化剤０．３〜３重量部を含むものである請求項１又は
   ２に記載の床暖房構造。
4. 【請求項４】 床下地盤上に発泡性モルタル材料と水と
   の混練物を流し込んで発泡硬化させ、形成された発泡モ
   ルタル層上に加熱流体導通管を配管し、次いで該発泡モ
   ルタル層上に熱伝導性モルタル材料と水との混練物を流
   し込んで硬化させることにより、前記導通管を埋入した
   表層を形成することを特徴とする床暖房施工方法。