(57)【要約】      （修正有）【課題】軸組建築物の耐震性能が向上し，間伐材を使用する建築用パネル，建築物内部の放射能汚染を防止することが出来る建築用パネル及びこれらを使用した軸組構造の構築方法を提供する。【解決手段】縦枠材１ａと横枠材２ａによって矩形枠を形成し，該矩形枠の両面を面材４で被覆した建築用パネル１０であって，一の面の面材４の縁部を矩形枠の外周面より突出させ，他の面の面材の縁部は矩形枠の外周面と面一または後退させて形成し，矩形枠の内側に複数の板材６，７を互いに交差させて斜め格子８を形成し，板材６，７の交差部分は相欠き接ぎとして板材６，７の面材方向の端部を面材４と当接して固着し，板材６，７の矩形枠方向の端部を該矩形枠の内周面と当接して固着し，格子内及び矩形枠と板材６，７とで形成される空間に断熱材９を充填し，縦枠材１ａ，横枠材２ａ及び板材６，７は間伐材から成る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦枠材と横枠材によって矩形枠を形成し，該矩形枠の両面を面材で被覆した建築用パネルであって，一の面の面材の縁部を矩形枠の外周面より突出させ，他の面の面材の縁部は矩形枠の外周面と面一または後退させて形成し，矩形枠の内側に複数の板材を互いに交差させて斜め格子を形成し，板材の交差部分は相欠き接ぎとして板材の面材方向の端部を面材と当接して固着し，板材の矩形枠方向の端部を該矩形枠の内周面と当接して固着し，格子内及び矩形枠と板材とで形成される空間に断熱材を充填し，縦枠材，横枠材及び板材は間伐材から成ることを特徴とする建築用パネル。
【請求項２】
矩形枠の外周面より縁部を突出して形成した一の面材の表面に放射線遮蔽シートを貼着したことを特徴とする請求項１に記載の建築用パネル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の建築用パネルの一の面材の突出した縁部を，軸組構造の構造材または非構造材の外側面と固着し，該建築用パネルの矩形枠の外周面を，該構造材または非構造材で形成される枠の内周面と固着することを特徴とする軸組構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造または鉄骨造の軸組工法において，建物の室内空間全体を覆うことができ，壁面，天井面，床面，屋根面を構築することができる建築用パネルおよびこれを使用した軸組構造の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造軸組工法において柱間に挿入する建築用パネルのうち，容易に規格化される建築用パネル及びそのパネルを使用した木造家屋の構築工法が提案されている（特許文献１）。また，軸組建築物の工期を短縮し，工事現場における廃棄物を少なくし，貫，筋違，胴縁を必要としないで耐力性，耐久性，断熱性，気密性，意匠性等の壁機能を発揮して，間伐材を利用することができる，軸組建築物の集成材真壁パネル構造が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１３９４１号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６６３６号公報
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の建築用パネルは，構造用合板の一面側に枠材並びに必要に応じて枠材内側に間柱や胴縁を組み込み，枠材内に断熱材を充填すると共に，当該面全体を内装下地板で被覆し，所定の組む込み箇所に対応して構造合板の縁部を枠材外周面より突出させ又は後退させてなることを特徴とする壁天井用の構造用パネルである。またこの建築用パネルを使用した木造家屋の構築工法は，該建築用パネルの突出縁部を，柱や梁などの構造体，又は構造体に付設した調整角材，或いは隣接するパネルの後退縁部の枠材に連結し，屋根組及び室内仕切り壁は適宜手段で構築してなることを特徴とした木造家屋の構築工法である。このため，該建築用パネルは，通常使用される比較的高価な枠材や間柱，胴縁等の板材を使用するものでありコスト高となる課題があり，また，間柱や胴縁が組み込まれるため，間柱や胴縁の無い部分に加わるパネルの厚さ方向の圧縮力に対しては弱い傾向があると共に，該建築用パネルのせん断変形に対する抵抗力が十分ではない場合があり木造家屋全体の耐震性能は十分には向上しない場合があるという課題がある。
【０００５】
また，特許文献２に記載の軸組建築物の集成材真壁パネル構造は，板材を垂直方向，かつ，水平横長に対して直角方向に接合し，軸組建築物の軸組間に組込み，耐力壁を構成する集成材真壁パネル構造であるため，板材の使用量が非常に多く，このため該パネルの重量が重くなり，運搬や柱間への組込みに過大の労力が必要となるという課題がある。
【０００６】
また，特許文献１記載の建築用パネル及び木造家屋の構築工法は，屋根及び小屋裏を除く建物の室内空間全体を，該建築用パネルで覆うものであり（明細書段落０００７記載），特許文献２記載の軸組建築物の集成材真壁パネル構造は，あくまで軸組建築物の軸組間に組み込まれる真壁パネル構造に関するものであるため，これらは屋根部分や小屋裏には適用できないという課題があり，原発事故等により漏えいした放射性物質の屋根部分から建築物内部への汚染を，該建築用パネル又は真壁パネルを屋根部分に施工して効果的に防止するということができないという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、面内方向の圧縮力だけでなく，パネルのせん断変形に対して十分な抵抗力を有し，結果として軸組建築物の耐震性能を十分に向上させることができ，また低価格の間伐材を使用することで低コストに製造することが出来る建築用パネル及びこれを使用した軸組構造の構築方法を提供すると共に，軸組建築物全体を屋根部分も含めて該建築用パネルで覆うことが出来るため，原発事故等により漏えいした放射性物質による建築物内部への放射能汚染を効果的に防止することが出来る建築用パネル及びこれを使用した軸組構造の構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は，縦枠材と横枠材によって矩形枠を形成し，該矩形枠の両面を面材で被覆した建築用パネルであって，一の面の面材の縁部を矩形枠の外周面より突出させ，他の面の面材の縁部は矩形枠の外周面と面一または後退させて形成し，矩形枠の内側に複数の板材を互いに交差させて斜め格子を形成し，板材の交差部分は相欠き接ぎとして板材の面材方向の端部を面材と当接して固着し，板材の矩形枠方向の端部を該矩形枠の内周面と当接して固着し，格子内及び矩形枠と板材とで形成される空間に断熱材を充填し，縦枠材，横枠材及び板材は間伐材から成ることを特徴とする建築用パネルを提供する。
【０００９】
請求項２記載の発明は，矩形枠の外周面より縁部を突出して形成した一の面材の表面に放射線遮蔽シートを貼着したことを特徴とする請求項１に記載の建築用パネルを提供する。
【００１０】
請求項３記載の発明は，請求項１または請求項２に記載の建築用パネルの一の面材の突出した縁部を，軸組構造の構造材または非構造材の外側面と固着し，該建築用パネルの矩形枠の外周面を，該構造材または非構造材で形成される枠の内周面と固着することを特徴とする軸組構造の構築方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る請求項１又は請求項２記載の建築用パネルは，縦枠材と横枠材で形成される矩形枠の内側に複数の板材を互いに交差させて斜め格子を形成しているため，パネルのせん断変形に対して十分な抵抗力を有し，結果として木造又は鉄骨造の軸組建築物の耐震性能を十分に向上させることが出来るという効果がある。特に縦枠材，横枠材及び板材の幅寸法は，後述のように３０〜１５０ｍｍ程度有すれば良いため建築用パネル全体として軽量化できる効果があり，また板材は複数で互いに交差させて斜め格子を形成するためパネル全体としてせん断変形に対する抵抗力が格段に高くなるという効果がある。
【００１２】
また，個々の材の強度のバラツキやひずみの大小は斜め格子により吸収され均一化されることとなるため，単一の材には均一な強度や低いひずみであることが要求されず，縦枠材や横枠材及び板材に，低価格で現状効果的な使途がほとんどない口径１００ｍｍ〜３００ｍｍの間伐材を使用することが出来る効果がある。このため，結果として従来の建築用パネルと比較して格段に低価格で高強度の建築用パネルを提供できる効果がある。なお，ここで言う間伐材とは，森林の成長過程で密集化する立木を間引く間伐の過程で発生する木材のことである。
【００１３】
また，特許文献２のようにパネル全体が積層された板材で形成されたものでなく，斜め格子により適度の空間を有するため軽量であるという効果がある。さらには，本願発明が間伐材の効果的な利用となるため，森林整備を推進する効果がある。
【００１４】
また，請求項１又は請求項２記載の建築用パネルは，工場にて連続的に生産することが可能であり，建築現場にて柱間に間柱や筋交い，胴縁を設ける場合と比較して短工期に軸組建築物を構築出来る効果がある。
【００１５】
また，該建築用パネルの格子内及び矩形枠と板材とによって形成される空間には断熱材が充填されているため，断熱性が良好である効果があり，さらには建築物の屋根部分を含めて，壁面，天井面，床面，屋根面の全体を本願発明である建築用パネルで覆うことができるため，建築物全体として高断熱の家屋とすることができる効果がある。断熱材が発泡ウレタンフォーム等の変形に対する抵抗力を有する材料である場合は，該断熱材が格子内及び矩形枠と板材とによって形成される空間に充填されることによって，断熱材の変形に対する抵抗力でさらに該建築用パネルのせん断変形に対する抵抗力を高める効果もある。
【００１６】
また請求項１又は請求項２記載の建築用パネルは，矩形枠の一の面の面材の縁部が矩形枠の外周面より突出して形成されているため，突出部分の面材にて柱や梁の外側面を左右または上下両側より全て覆うことができ，該面材の表面に意匠を施せばそのまま外壁のサイディングとして使用することが出来る効果がある。
【００１７】
また請求項２記載の建築用パネルは，上記効果のほか，矩形枠の外周面より縁部を突出して形成した一の面材の表面に放射線遮蔽シートを貼着しているため，該放射線遮蔽シートを貼着した面材の突出した縁部にて柱や土台，たる木を両側から覆うことができ，該建築用パネルで，建築物の屋根部分を含めて，壁面，天井面，床面，屋根面の全体を該建築用パネルで覆うことにより原発事故等により漏えいした放射性物質の建築物内部への汚染を，効果的に防止することができるという効果がある。
【００１８】
また請求項３記載の軸組構造の構築方法は，請求項１または請求項２に記載の建築用パネルの一の面材の突出した縁部を，軸組構造の構造材または非構造材である柱，梁，土台，大引き，根太，たる木，または桁等の外側面と固着し，該建築パネルの矩形枠の外周面を，該構造材または非構造材である柱，梁，土台，大引き，根太，たる木，または桁等で形成される枠の内周面と固着することで，上記請求項１及び請求項２の建築用パネルで得られる効果のほか，工場で生産した本願請求項１又は請求項２記載の建築用パネルを使用することにより，耐震性能に優れた家屋を，短工期に且つ低価格で構築出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る建築用パネルの全体斜視図である。
【図２】本発明に係る建築用パネルであって片側の面材を取った状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の建築用パネルの一部断面状態斜視図である。
【図４】本発明に係る建築用パネルであって矩形枠の外周面より縁部を突出して形成した一の面材の表面に放射線遮蔽シートを貼着した状態を示す全体斜視図である。
【図５】本発明に係る建築用パネルを柱間に挿入し固着した状態を示す平面状態図である。
【図６】本発明に係る建築用パネルを柱間に挿入し固着した状態を示す正面状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に本発明に係る建築用パネルを実施するための形態について説明する。
【００２１】
図１は請求項１に記載の本発明に係る建築用パネル１０の全体斜視図であり，１ａ，１ｂは縦枠材，２ａ，２ｂは横枠材であり，縦枠材１ａ，１ｂの端部と横枠材２ａ，２ｂの端部が固着されて矩形枠３を形成している。矩形枠３の両面は面材４，５で被覆され，一の面の面材４の縁部４ａは矩形枠３の外周面３ａより突出して形成している。図１では他の面の面材５の縁部５ａは矩形枠３の外周面３ａと面一に形成しているが，矩形枠の１面を被覆していれば外周面３ａから後退させて形成してもよい。
【００２２】
縁部４ａは，図４または図５に示すように軸組建築物の柱，梁，土台，大引き，根太，たる木，または桁等の構造材または非構造材の外側面（図５及び図６では柱３０，土台４０，梁５０の外側面３０ａ，４０ａ，５０ａ）と固着可能な長さが矩形枠３の外周面３ａより突出していれば良く，大きくても建築用パネル１０が挿入される軸組建築物の構造材または非構造材で形成される枠（図５及び図６では枠６０）の外側面（同外側面３０ａ，４０ａ，５０ａ）の巾長あればよい。
【００２３】
通常の軸組建築物の柱寸法は巾が１０５〜１２０ｍｍ，積雪量の多い地域では最大で２１０ｍｍであるので，例えば巾１２０ｍｍの柱の外側面に固着する場合は，縁部４ａの突出長は最大で１２０ｍｍ，積雪量の多い地域で，巾が２１０ｍｍの柱の場合は縁部４ａの突出長は最大で２１０ｍｍあればよい。
【００２４】
なお，図６に示すように，例えば，中央の柱３０の左右両側の枠６０，６０に本発明の建築用パネル１０，１０を挿入する場合は，該柱３０の外側面３０ａのすべてを左右両側の建築用パネル１０の縁部４ａ，４ａで覆うようにすれば，このような構造材または非構造材の外側面を本願発明の建築用パネル１０の縁部４ａで覆うことが出来，軸組建築物の美観が良好となる。
【００２５】
矩形枠３の内側には，図２に示すように，複数の板材６，７を互いに交差させた斜め格子８が形成され，板材６，７の交差部分は相欠き接ぎとしている。図２においては，板材６と７の交差部分において板材６の面材４側が切り欠かれ，板材７は図示されていない面材５側が切り欠かれている。縦枠材１ａ，１ｂ，横枠材２ａ，２ｂ，板材６，７はいずれも間伐材から成っている。
【００２６】
板材６，７で形成される斜め格子８の一辺の長さは，２００ｍｍ〜３００ｍｍが好ましく，２５０〜３００ｍｍがより好ましい。２００ｍｍ未満では斜め格子８を形成する板材６，７の切り欠き部分の占める割合が増えて，パネルのせん断変形に対する抵抗力が低下し，３００ｍｍ超では１枚の建築用パネル１０に使用される板材６，７の枚数が減るためパネルのせん断変形に対する抵抗力が低下する。２５０ｍｍ未満では斜め格子８を形成する板材６，７の切り欠き部分の占める割合が増えて，パネルのせん断変形に対する抵抗力が低下する傾向がある。縦枠材１ａ，１ｂ，横枠材２ａ，２ｂ，板材６，７に使用される間伐材は，日本国内では，湿度と温度の変化に耐久性のある日本産樹木の間伐材が適していて，特には，杉，檜，松の間伐材がより適している。
【００２７】
また，板材６，７で形成される斜め格子８の一つは矩形であればよく，隣接する辺の長さは異なっていても良い。板材６または７と，縦枠材１ａまたは１ｂとの接合角度は３０度〜６０度が好ましく，この場合，建築用パネル全体のせん断変形に対する抵抗力が大きくなり，軸組建築物の耐震性を効率よく向上させることができる。図２及び図３において，板材６，７と縦枠材１ａまたは１ｂとの接合角度は略４５度に形成され，該角度の際が，パネルのせん断変形に対する抵抗力が最も大きくなる。
【００２８】
また，板材６，７は上記のように相欠き接ぎとして斜め格子８を形成しているため、板材６の面材５方向の端部６ａは面材５と当接し，板材７の面材４方向の端部（図示せず）は面材４と当接し，本発明においてはそれぞれ面材５又は面材４と固着されている。相欠き接ぎとすることにより，板材６，７の一枚ごとのひずみが相互に打ち消され，または拘束しあって建築パネル１０全体の反りが発生しにくく成っている。
【００２９】
また，板材６の矩形枠３方向の端部６ｂ，及び板材７の矩形枠３方向の端部７ｂは，矩形枠３の内周面３ｂと当接して固着されている。本願発明の建築用パネル１０は，板材６，７の面材４または５方向の端部が面材４または５と固着されることと，板材６，７の矩形枠３方向の端部が，該矩形枠３の内周面３ｂと固着されることでパネルとしての剛性が高められていて，パネルのせん断変形に対する抵抗力が高い。
【００３０】
縦枠材１ａ，１ｂ，横枠材２ａ，２ｂ，板材６，７の矩形枠３方向の厚さは１０ｍｍ〜５０ｍｍが好ましく，２０〜４０ｍｍがより好ましい。１０ｍｍ未満では十分なパネルのせん断変形に対する抵抗力が得られず，５０ｍｍ超では，建築パネル１０全体の重量が増加して取扱いが不便となる。２０ｍｍ未満では十分なパネルのせん断変形に対する抵抗力が得られない傾向があり，４０ｍｍ超では建築パネル１０全体の重量が増加して取扱いが不便となる傾向がある。
【００３１】
また，縦枠材１ａ，１ｂ，横枠材２ａ，２ｂ，板材６，７の面材４，５方向の巾は，軸組建築物の構造材または非構造材の柱，梁，土台，大引き，根太，たる木，または桁等で形成される枠に固着可能な寸法を有していればよく，少なくとも３０ｍｍ以上で最大でも１５０ｍｍが好ましく，より好ましくは４５〜１００ｍｍである。３０ｍｍ未満では軸組建築物の耐震性能の向上が不十分となり，１５０ｍｍ超では，建築パネル１０全体の重量が増加して取扱いが不便となる。４５ｍｍ未満では軸組建築物の耐震性能の向上が不十分となる傾向があり，１００ｍｍ超では，建築パネル１０全体の重量が増加して取扱いが不便となる傾向がある。
【００３２】
柱の寸法に対する，縦枠材１ａ，１ｂ，横枠材２ａ，２ｂ，板材６，７の面材４，５方向の巾は，図５及び図６に示したように，建築用パネル１０を柱３０,３０間に挿入する場合は，柱３０の巾より３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度小さめであることが好ましい。例えば柱３０が１０５ｍｍ角の際は，縦枠材１ａ，１ｂ，横枠材２ａ，２ｂ，板材６，７の面材４，５方向の巾は，６０ｍｍ程度が好ましく，この場合の面材４，５の厚さは９ｍｍが好ましい。したがって柱３０の内側には３０ｍｍ〜４０ｍｍの空間が形成され，該空間に電気配線や配管を施すことが出来る。
【００３３】
なお，面材４，５は，一般的に使用されている普通合板の厚さ６〜４０ｍｍが好ましく，より好ましくは厚さ９〜２０ｍｍであって，該面材４，５についても間伐材を使用することが，間伐材の有効利用の観点からは好ましい。厚さ６ｍｍ未満では建築用パネル１０の厚み方向の変形（反り）が大きくなり，４０ｍｍ超では建築用パネル１０全体の重量が増加して取扱いが不便となる。９ｍｍ未満では建築用パネル１０の厚み方向の変形（反り）が大きくなる傾向があり，２０ｍｍ超では建築用パネル１０全体の重量が増加して取扱いが不便となる傾向がある。
【００３４】
なお，面材４，５に１２ｍｍの普通合板を使用し，厚さ３０ｍｍ巾６０ｍｍの縦枠材１ａ，１ｂ，横枠材２ａ，２ｂ，及び板材６，７を使用して，斜め格子の角度を４５度とし，斜め格子８の１辺の長さを２５０ｍｍ，矩形枠３の大きさが横９００ｍｍ縦２０００ｍｍとした場合の重量は２０ｋｇ程度以下となり，十分に一人で運搬できる。
【００３５】
格子内及び矩形枠３と板材６，７で形成される空間には図２及び図３に示すように，発泡ウレタンフォームである断熱材９が充填されている。断熱材９は発泡ウレタンフォーム以外のグラスウール等でも良い。
【００３６】
縦枠材１ａ，１ｂ、横枠材２ａ，２ｂとの接合や，板材６，７，矩形枠３，面材４，５の相互の固着には，釘，ステープル，接着剤等の一般的な固着方法を用いることが出来るが，接着剤と木ネジを併用するのが安定した接合を得ることが出来るので好ましい。
【００３７】
図４は，請求項２に記載の本発明に係る建築用パネル２０の全体斜視図であり，面材４の表面には鉛や高密度タングステンから成る放射線遮蔽シート１２が貼着されている。
【００３８】
図５は，本願発明に係る請求項１記載の建築用パネル１０を柱３０，３０間に挿入し固着した状態を示し，図６は該建築用パネル１０を柱３０，３０，土台４０，梁５０で形成される枠６０に挿入された状態を示している。面材４の縁部４ａは，柱３０，土台４０，梁５０の外側面３０ａ，４０ａ，５０ａと固着し，建築用パネル１０の矩形枠３の外周面３ａは，柱３０，土台４０，梁５０で形成される枠６０の内周面６０ａと固着されている。
【００３９】
本願請求項３に係る軸組構造の構築方法の発明は，図１乃至図４に示した建築用パネル１０又は２０の面材４の縁部４ａを，軸組構造の構造材または非構造材である柱，梁，土台，大引き，根太，たる木，または桁等の外側面と固着し，該建築用パネル１０または２０の矩形枠３の外周面３ａを該構造材または非構造材である柱，梁，土台，大引き，根太，たる木，または桁等で形成される枠の内周面と固着することを特徴とし，図５及び図６に示した場合のほか，窓枠の上下左右の枠等，軸組構造の構造材または非構造材で形成される閉じた枠，及び一または対向する二つの辺が無い開いた枠のいずれにも固着することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ａ，１ｂ  縦枠材
２ａ，２ｂ  横枠材
３  矩形枠
３ａ  外周面
３ｂ  内周面
４，５  面材
４ａ，５ａ  縁部
６，７  板材
６ａ，６ｂ，７ｂ  端部
８  斜め格子
９  断熱材
１０  建築用パネル
１２  放射線遮蔽シート
２０  建築用パネル
３０  柱
３０ａ  外側面
４０  土台
４０ａ  外側面
５０  梁
５０ａ  外側面
６０  枠
６０ａ  内周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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