JPH1113206A

JPH1113206A - 木質鉄骨梁の断熱構造

Info

Publication number: JPH1113206A
Application number: JP16632997A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Ishizaki; 広文石崎
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-01-19
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: JP3296997B2

Abstract

(57)【要約】【課題】均一な厚み、断熱性、結露防止性、外観性の
良好なウレタンフォーム断熱層を持つ構造とする。【解決手段】断面Ｈ型鉄骨材（１１）の水平板部に木
質材（１２）を配設した木質鉄骨梁（１）の断熱構造で
あって、前記鉄骨材（１１）の断面コ字形の表面（１１
３）には、発泡ポリウレタンフォーム層（２）が所定厚
みに硬化付着されており、この発泡ポリウレタンフォー
ム層（２）は、断面コ字形の鉄骨材表面（１１３）とそ
の上部に配置された、発泡ガス抜き穴（３１）を有する
透明もしくは半透明の型枠（３）との間の空間（４）に
注入充填された発泡ポリウレタンフォーム材により形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、木質鉄骨
梁の断熱構造に関するものである。さらに詳しくは、こ
の出願の発明は、バルコニーと室内の境界線上に配置す
る木質鉄骨梁の室内側断熱等を均一、かつ高品質で可能
とする、木質鉄骨梁の断熱構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄骨梁構造とは相違して、在
来の木軸工法の適用を可能にし、その特長を生かすこと
のできる新しい構造として、断面Ｈ型鉄骨材の水平板部
に木質材を配設一体化した木質鉄骨梁を用いる構造がこ
の発明の出願人により提案されている。

【０００３】この木質鉄骨梁を用いた構造は、鉄骨材の
強度と木質材としての施工性、断熱性、さらには居住性
等とを兼ね備えた建物を提供するものとして特徴のある
ものである。ただ、この木質鉄骨梁を用いた建物におい
ては、熱伝導性の高い鉄骨材を梁に用いているため、建
物の室内側から梁が持ち出されるバルコニー等の部位に
おいては、断熱構造を構成することが必要とされてい
る。

【０００４】そこで、従来では、たとえば図６に示した
建物バルコニーにおいては、床下、軒裏、下がり壁内、
さらにはバルコニー部外周の木質鉄骨梁にはロックウー
ル、ロックウールボード等の断熱材を施工するととも
に、バルコニーと室内との境界線上の木質鉄骨梁
（Ａ）、およびその周辺の木質鉄骨梁には、室内側に、
ウレタン（Ｂ）を所要厚みとなるように吹き付けて断熱
層を形成するようにしている。

【０００５】このウレタン断熱層の吹き付けによる形成
は、発生水蒸気が室内側鉄骨材表面に流入しないように
透湿抵抗の大きな、防露タイプのウレタンの施工現場に
おける吹き付けとして行われているものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このウ
レタンの吹き付けについては、本来、鉄骨材の表面に均
一厚みに、欠損なく吹き付ける必要があるが、現場施工
として吹き付けでは、吹き付け時の周辺温度の条件や、
作業者の技量などによって未付着部分の発生や、発泡倍
率の不均一さに起因しての品質バラツキが大きく、所要
の性能が確保できない場合があるという問題があった。
また、外観上も好ましくない場合があった。

【０００７】そこで，この出願の発明は、以上のとおり
の従来のウレタン吹き付けにより形成される木質鉄骨梁
の断熱構造の欠点を解消し、断熱材層の厚みを均一と
し、品質、性能も良好であって、さらには外観上も好ま
しい、改善された新しい断熱構造を提供することを課題
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、断面Ｈ型鉄骨材の水平板
部に木質材を配設した木質鉄骨梁の断熱構造であって、
前記鉄骨材の断面コ字形の表面には、発泡ポリウレタン
フォーム層が所定厚みに硬化付着されており、この発泡
ポリウレタンフォーム層は、断面コ字形の鉄骨材表面と
その上部に配置された、発泡ガス抜き穴を有する透明も
しくは半透明の型枠との間の空間に注入充填された発泡
ポリウレタンフォーム材により形成されていることを特
徴とする木質鉄骨梁の断熱構造（請求項１）を提供す
る。

【０００９】また、この出願の発明は、型枠は樹脂製で
ある断熱構造（請求項２）をはじめ、型枠は、木質鉄骨
梁の木質材側端面に取付けられて配置される断熱構造
（請求項３）、型枠の表面には、梁の長さ方向に、発泡
ポリウレタンフォーム層の硬化付着の所定長さが計測さ
れる寸法目盛が設けられている断熱構造（請求項４）、
断面コ字形の鉄骨材表面とその上部に配置された型枠と
の間の空間には、断面積がこの空間に略等しい封鎖部を
持つ制御治具が挿入され、発泡ポリウレタンフォーム層
の硬化付着が所定長さ位置に制御される木質鉄骨梁の断
熱構造（請求項５）等の態様をも提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記の特徴に
よって、必要、かつ均一な厚みのウレタンフォーム断熱
層を鉄骨材表面に付着形成させ、しかも、周辺温度条件
がコントロールできる工場内作業とすることで、ウレタ
ンフォームの未付着部分の発生を防止し、発泡倍率を安
定化させて、バラツキの少ない断熱、結露防止性能を得
ることを可能としている。また、現場吹き付けに比べ
て、著しく外観性も改良されることになる。

【００１１】そこで、以下、実施例に沿って、この発明
の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

【００１２】

【実施例】図１は、この発明の断熱構造について、その
形成のための工程を例示したものである。たとえば、こ
の図１に例示したように、この発明の断熱構造は、断面
Ｈ型鋼からなる鉄骨材（１１）の両側の水平板部（１１
１）（１１２）に木質材（１２）が配設一体化された木
質鉄骨梁（１）に対して施されている。この断熱構造
は、木質鉄骨梁（１）の断面コ字形面の表面（１１３）
に対して、所定厚みの発泡ポリウレタンフォーム層
（２）が硬化付着されることで形成されている。発泡ポ
リウレタンフォーム層（２）は、図１に例示したよう
に、断面コ字形の鉄骨材表面（１１３）と、その上部に
配置された、発泡ガス抜き穴（３１）を有する、透明ま
たは半透明の型枠（３）との間の空間（４）に発泡ポリ
ウレタンフォーム材が注入充填されて、硬化することに
よって形成されている。

【００１３】形成された発泡ポリウレタンフォーム層
（２）は、好ましくは硬質で、良好な断熱性と結露防止
性を実現する。また、この発泡ポリウレタンフォーム層
（２）は、型枠（３）の存在によって均一の所定厚みと
なる。発泡ポリウレタンフォーム層（２）は、硬化後に
おいて鉄骨材表面（１１３）には密着する。そして、型
枠（３）については、発泡ポリウレタンフォーム層
（２）の形成後には通常は取り外すことになることか
ら、型枠（３）は、発泡ポリウレタンフォームに対して
非付着性の表面性質を持つものが好ましく用いられるこ
とになる。

【００１４】また、型枠（３）としては、発泡ポリウレ
タンフォーム材の注入充填と、その硬化の状態が外より
観察できるようにするために、透明または半透明のもの
とする。その素材については、発泡成形時や取扱い上の
望ましい強度を持つ樹脂製等のものであってよい。この
型枠（３）には、前記のとおりの発泡ガス抜き穴（３
１）が、適宜な位置と数で設けられている。

【００１５】注入充填する発泡ポリウレタンフォーム材
としては、所定の性能、品質の得られるものとして適宜
な素材と組成のものが用いられる。たとえば、２液性の
硬質発泡ポリウレタンフォーム・シーラントとして、注
入充填してから約１０秒から２５秒でゲル化がはじま
り、タックフリーは２５秒から３０秒ではじまり、約１
８０秒程度の後に内部硬化するようなものが用いられ
る。このようなものとしては、たとえば、ゲル化とタッ
クフリー化する時の８０℃前後の発熱と、１〜２ｋｇ／
ｃｍ²程度の発泡圧力を発生させるもの等が用いられ
る。実際の発泡ウレタンフォーム層（２）の形成におい
ては、前記の型枠（３）と鉄骨材表面（１１３）との間
の空間（４）への、たとえば所定位置の発泡ガス抜き穴
（３１）からの発泡ポリウレタンフォーム材の注入充填
にともなって、発泡、膨張方向を、梁（１）の長手方向
へ移動させ、所定長さ範囲にわたって均一に、所定の発
泡倍率、たとえば７〜８倍程度にまで発泡膨張させる。

【００１６】膨張の停止と同時に化学的発熱を終了さ
せ、タックフリー化の段階に移行させる。そして内部硬
化後に、型枠（３）を梁（１）より取り外す。発泡ポリ
ウレタンフォーム層（２）の形成時にはガスが発生し、
このガスは飛散させなくともよいが、正常な発泡が妨げ
られ、不要なガスを含んだ不均一なセルの生成と、接着
不良が避けられないことから、タックフリータイム終了
時までに発生するガスは、この発明においては、型枠
（３）に設けた発泡ガス抜き穴（３１）より飛散させて
いる。

【００１７】以上のようにして、この発明の断熱構造に
おいては、型枠（３）との間の空間（４）への注入充填
にともなう発泡ポリウレタンフォーム層（２）の形成に
よって、必要とされた、かつ、均一な厚みのウレタンフ
ォームを鉄骨材（１１）表面に密着・硬化形成すること
ができる。しかも、周辺温度のコントロールが可能な工
場内作業とすることができるので、ウレタンフォームの
未付着部分の発生を抑え、発泡倍率を安定化させて、バ
ラツキの少ない断熱、結露防止性能を実現することがで
きる。そして、型枠（３）を用いていることから、外観
も良好である。

【００１８】なお、型枠は、梁（１）を構成する木質材
（１２）の側端面にビス等により取付け固定し、発泡ポ
リウレタンフォーム層（２）の形成後にはこれを取外す
ようにすることができる。また、型枠（３）について
は、図２にも例示したように、梁（１）の長さ方向に、
寸法目盛（３２）を設けておくことが有効でもある。こ
の寸法目盛（３２）は、発泡ポリウレタンフォーム層
（２）形成の長さの計測を容易としている。この寸法目
盛（３２）の存在によって、改めて位置出しする必要は
ない。寸法目盛（３２）は、型枠（３）そのものへのエ
ッチングにより刻印するようにして配設してもよいし、
別途用意したスケールフィルム（シート）等を型枠
（３）に貼着するようにして配置してもよい。

【００１９】図３は、この発明の断熱構造の形成におい
て、特徴のある治具を用いた例を示している。すなわ
ち、この図３に例示したように、前記の発泡ポリウレタ
ンフォーム層（２）の形成において、断面コ字形の鉄骨
材表面（１１３）とその上部に配置された型枠との間の
空間（４）には、この空間（４）の断面積に略等しい断
面積の封鎖部（５１）を持つ制御治具（５）が挿入され
る。たとえば図３のように、把手部（５２）を持って、
封鎖部（５１）を空間（４）内に押し込む。

【００２０】封鎖部（５１）は、空間（４）を遮断し
て、発泡ポリウレタンフォームが発泡膨張することをそ
の配置位置で止める働きをする。もちろん、制御治具
（５）は、図３のように把手部（５２）を持って押し込
むようにしたものに限られない。封鎖部（５１）を所定
の間隔で前後に対向配置させ、両者を棒材により結合さ
せた。置き残し用のものも治具（５）として考慮される
ことになる。

【００２１】たとえば図４は、前記型枠（３）を無視し
て、制御治具（５）の働きを例示した図であるが、制御
治具（５）の封鎖部（５１）は、図中の矢印（ａ）方向
に発泡膨張する発泡ポリウレタンフォームを、位置
（ｂ）においてその膨張移行を止めているのである。こ
の際の位置（ｂ）は、前記のとおりの、型枠（３）に設
けた寸法目盛（３２）によって容易に判別されることに
なる。

【００２２】以上のような制御治具によって、たとえば
図５にも例示したように、鉄骨材（１１）と木質材（１
２）とにより構成される木質鉄骨梁（１）については、
鉄骨材表面に、発泡ポリウレタンフォーム層（２）を配
設するとともに、梁（１）としての現場施工のための金
具接続部（１３）や火打ち部（１４）等には、発泡ポリ
ウレタンフォーム層（２）を設けないでおくことが容易
に可能とされる。実際に、図５の形状においては、火打
ち部（１４）については、前後に封鎖部（５１）を設け
た置き残し用の制御治具を用いることや、金具接続部
（１３）については、封鎖部（５１）とともに把手（５
２）を有する制御治具（５）を用いること等が可能とさ
れる。

【００２３】なお、現場施工においては、これらの金具
接続部（１３）や火打ち部（１４）等の微小部分は、現
場でのウレタンフォームの吹き付けで対応できる。これ
らの微小部分についての従来同様の吹き付けは、断熱装
置の性能を大きく損うことはなく、ほとんど問題は生じ
ない。もちろん、この出願の発明は、以上の例によって
何ら限定されるものではなく、その細部の態様について
は様々に可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明により、室内からの持ち出し部としての木質鉄骨梁
においての発泡ポリウレタンフォームによる断熱構造に
ついて、次のとおりの優れた効果が奏せられる。１）必要とされた、かつ、均一な厚みの発泡ウレタンフ
ォーム断熱層を鉄骨材表面に付着形成させることができ
る。

【００２５】２）周辺温度条件がコントロールできる工
場内作業とすることで、ウレタンフォームの未付着部分
の発生を防止し、発泡倍率を安定化させて、バラツキの
少ない断熱、結露防止性能を得ることができる。３）発泡ポリウレタンフォーム層の外観性は良好とな
る。４）また、発泡ポリウレタンフォーム層の形成は、型枠
への寸法目盛の配設、さらには制御治具の使用によっ
て、その配設長さの寸法は容易に判別、制御され、金具
接続部や火打ち部を残しての発泡ポリウレタンフォーム
層の形成は容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の断熱構造についてその形成工程を例
示した要部斜視図である。

【図２】型枠の特徴について例示した要部斜視図であ
る。

【図３】制御治具について例示した要部斜視図である。

【図４】制御治具の作用について例示した斜視図であ
る。

【図５】制御治具を用いて形成した断熱構造を例示した
斜視図である。

【図６】バルコニーと室内との境界の木質鉄骨梁のウレ
タン断熱構造を例示した断面図である。

【符号の説明】

１木質鉄骨梁１１鉄骨材１１１，１１２水平板部１１３断面コ字形鉄骨材表面１２木質材１３金具接続部１４火打ち部２発泡ポリウレタンフォーム層３型枠３１発泡ガス抜き穴３２寸法目盛４空間５制御治具５１封鎖部５２把手部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面Ｈ型鉄骨材の水平板部に木質材を配
設した木質鉄骨梁の断熱構造であって、前記鉄骨材の断
面コ字形の表面には、発泡ポリウレタンフォーム層が所
定厚みに硬化付着されており、この発泡ポリウレタンフ
ォーム層は、断面コ字形の鉄骨材表面とその上部に配置
された、発泡ガス抜き穴を有する透明もしくは半透明の
型枠との間の空間に注入充填された発泡ポリウレタンフ
ォーム材により形成されていることを特徴とする木質鉄
骨梁の断熱構造。
【請求項２】型枠は樹脂製である請求項１の断熱構
造。
【請求項３】型枠は、木質鉄骨梁の木質材側端面に取
付けられて配置される請求項１の断熱構造。
【請求項４】型枠の表面には、梁の長さ方向に、発泡
ポリウレタンフォーム層の硬化付着の所定長さが計測さ
れる寸法目盛が設けられている請求項１の断熱構造。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれの断熱構造で
あって、断面コ字形の鉄骨材表面とその上部に配置され
た型枠との間の空間には、断面積がこの空間に略等しい
封鎖部を持つ制御治具が挿入され、発泡ポリウレタンフ
ォーム層の硬化付着が所定長さ位置に制御される木質鉄
骨梁の断熱構造。