(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土に対して、永久磁石の粉体、蛋白質成分を混ぜて水にて混練した泥を、泥保持手段上に塗布した木造家屋等の土壁において、
前記土は、荒土、又は／及び、粘土を主成分とし、
前記蛋白質成分として、小麦粉、或いは／及び、そば粉等の穀物の蛋白質成分を利用したことを特徴とする木造家屋等の土壁。
【請求項２】
前記永久磁石の粉体は、磁化した磁性体の粉末、或いは磁鉄鉱を含んだ岩石の粉末であることを特徴とする請求項１記載の木造家屋等の土壁。
【請求項３】
前記永久磁石は、磁鉄鉱、サマリウムコバルト磁石、或いはネオジム・鉄・硼素から成る磁石から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の木造家屋等の土壁。
【請求項４】
前記泥に対して、藁すさ等の植物性繊維、又は／及び、木炭粉等の吸湿性の高い素材を混入したことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の木造家屋等の土壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば木造家屋の軸組みにおける土壁構造の改良に関し、特に従来の土壁の欠点である工事期間の長期化、比較的短時間での劣化という不具合を解消して、家屋の建築に要する工期の短縮と、土壁の寿命の長期化を実現することを可能とした土壁構造及び軸組みの構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
日本の木造家屋の軸組み構造においては、旧来から壁面部分等にラス板を張設して泥を塗り乾燥させることにより土壁が構築される。
土壁は、季節によって温湿度差の大きい日本の気候風土に適合した温湿度の調節機能を備えた優れた建築技術であり、室内の温湿度の調節維持という機能の他に、断熱、防音、耐火という点でも優れている。
特に、日本は高温多湿の気候風土を有するために、木造家屋を構成する材料が結露、高湿度により急激に発育する腐朽菌等により劣化して、耐久性が低下する問題が昔から深刻である。隙間風の多い旧来の木造家屋においては、通気性を十分に確保できる為、結露等の発生がある程度防止されていたが、グラスウール等の断熱材を用いる等の方法により家屋を気密化する最近の傾向は、結露、吸湿等の湿気に関わる問題を更に深刻化している。また、ツーバイフォー工法における建築材料として多用されている合板は機械的強度の割りには、結露、湿気による耐久性が悪く、比較的短期間に黴たり、腐ることにより、壁面を構成する木材、石膏ボード等の材料は勿論、土台や柱を劣化させることが知られている。また、木材を組み合わせて構成した軸組みから成る家屋壁面の壁内中空層内に結露が生じたり、或は結露に至らない程度の高湿度化も壁面を構成する材料の劣化を早める結果をもたらす。更に、上記壁内中空層内に断熱材が充填使用されると、ますます内部結露の発生率が高まり、劣化が促進される。
また、結露は木材から成る建材のみならず、金属から成る建材をも結露等により経時的に錆びさせて耐久性を低下させる結果をもたらす。
更に、結露による木材の吸湿は、シロアリの増殖を促進し、また室内の高湿度化や結露は建材の種類を問わず、ダニ等の増殖を促進する不具合をもたらしている。このような問題は、木造家屋に限らず、所謂マンションの如きコンクリート建造物においても同様に発生している。特に、コンクリート建造物における通気性は、木造家屋の場合よりも大幅に低下するため、結露等と、それに伴って発生する各種の不具合は深刻である。
【０００３】
木造家屋における結露、高湿度化による不具合を解決する手段として土壁は従来から知られている。従来の土壁は、粘土に対して、砂、石灰、藁すさ、水等を適量配合して混練してから所要厚にて壁に塗ったものである。泥は、塗る前に水に浸漬して長期間かけて十分養生し、藁などの植物繊維を分解するバクテリアの増殖を促進した上で、実用に供される。壁などに塗った泥は、通常一ヶ月以上天日にて自然乾燥させる必要があり、天候によっては乾燥期間は更に長期化する。また、乾燥時の自然条件によっては乾燥が過剰となってひび割れ，剥落を起こし、泥を塗り直す必要が発生することも多い。また、乾燥等の養生が不十分な場合には、家屋の完成後に、内装の内部の土壁にもひび割れ、剥落等が発生することがあり、この場合には内装を構成する壁を撤去しない限り修復不能であるため、土壁の機能を喪失する虞が強い。また、十分に乾燥させた場合においても従来の土壁を構成する泥は、硬度、結合力が不十分であるため、数年程度の比較的短い期間内に劣化を起こしやすい。
従来の藁すさ等の植物繊維を混ぜて作成した泥を用いて完璧な土壁を製作しようとすれば、泥を水に漬けた状態で３年程度寝かせる必要があるが、このように泥の作成に長期間を要する方法は実用性が低いため、実際には混練したばかりの泥を１ヶ月程度かけて自然乾燥させる方法が行われているのである。
また、従来の泥は、粘土を大量に使用するため、泥の重量が大きくなり、建材に過負荷が常時加わることとなり、家屋の耐久性が低下する原因となっている。また、最近では大量の粘土を入手することが困難になってきており、コストアップの原因となっている。
このように従来の土壁にあっては、使用する泥自体のコストも決して安くはなく、また塗った泥を乾燥するのに要する期間を含めた工事期間の長期化、施工コスト増、早期劣化をもたらす。更に、粘土を大量に使用するために泥の重量が大きくなっており、泥を保持する建材の耐久性が低下し易い状況にある。
このような欠点を有する土壁は施工主及び建築者によって嫌われる傾向があり、最近の建築技術、建材を多用して構築される現在の木造家屋にあっては泥の使用は敬遠されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、荒土に対して、砂、石灰、藁すさ、水等を適量配合して混練した組成の従来の泥を用いた土壁の欠点である乾燥期間の長期化、硬度不足に起因して数年程度の短期間で早期劣化するという問題、粘土を大量に使用するためにコストが増大するとともに重量が重いために建材の耐久性が低下し易い、という不具合を一挙に解決することができる木造家屋等の土壁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、土に対して、永久磁石の粉体、蛋白質成分を混ぜて水にて混練した泥を、泥保持手段上に塗布した木造家屋等の土壁において、前記土は、荒土、又は／及び、粘土を主成分とし、前記蛋白質成分として、小麦粉、或いは／及び、そば粉等の穀物の蛋白質成分を利用したことを特徴とする。
請求項２の発明では、請求項１において、前記永久磁石の粉体は、磁化した磁性体の粉末、或いは磁鉄鉱を含んだ岩石の粉末であることを特徴とする。
請求項３の発明では、請求項１又は２において、前記永久磁石は、磁鉄鉱、サマリウムコバルト磁石、或いはネオジム・鉄・硼素から成る磁石から成ることを特徴とする。
請求項４の発明では、請求項１、２又は３において、前記泥に対して、藁すさ等の植物性繊維、又は／及び、木炭粉等の吸湿性の高い素材を混入したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した形態例により詳細に説明する。
本発明は、木造家屋の軸組みを構成する木材（角材、板等）のうち、側壁部分を土壁とする際に、当該側壁部分（泥保持手段）に塗り込む泥の組成に関するものであり、本発明に係る泥は、土に対して永久磁石の粉体、蛋白質成分を所要量混ぜて水にて混練したものであり、この泥を泥保持手段上に塗布した構成が特徴的である。
即ち、図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る組成を備えた泥１を泥保持手段２の泥保持面に塗布する過程を示した図であり、木造家屋の軸組を構成する側壁を泥保持手段２とし、この泥保持手段２の面上に泥１を所要厚にて満遍なく塗り込んでいる。この泥保持手段２は、木造家屋の軸組の一部として予め一体的に組み込まれている側壁であってもよいし、軸組に対して後付け可能なユニットとしての側壁であってもよい。また、泥保持手段２は、側壁に限らず、天井面、床面等、軸組を構成する他の種々の構成要素であってもよい。
また、泥壁は木造家屋に限らず、マンション、ビル等のコンクリート製建造物に使用する木製の建材、例えば壁材、床材、天井材等に採用してもよい。
【０００７】
本発明の泥２は、土に対して、少なくとも永久磁石の粉体、及び／又は、蛋白質成分を混ぜて水にて混練した構成を備えている。
使用する土としては、格別限定はないが、例えば通常使用される荒土、或いは粘土（粘性土）が適している。
永久磁石の粉体としては、例えば磁化した鉄等の磁性体の粉末、磁鉄鉱を含んだ岩石（例えば、花崗岩）の粉末、磁鉄鉱の粉末、或いはサマリウムコバルト磁石、或いはネオジム・鉄・硼素から成る磁石の粉末を用いる。なお、ここで粉末とは、細かい粒子の集合体をも含む。
これら永久磁石の粉末を土に混ぜる理由は、永久磁石が有しているマイナスイオンの生成能力を利用して居住環境の空気中にマイナスイオンを大量に生成させることにある。周知のように大気中のイオンは、人間の生理作用に大きく影響を及ぼし、プラスイオンは大気が汚れて湿度が高い環境下で発生し易く、生体に対して酸化等の悪影響を及ぼす。これに対して、マイナスイオンは、清浄且つ湿度が低い環境下で発生し易く、生体をリラックスさせて、疲れを快復させる効果があることが報告されている。
このような永久磁石によるマイナスイオン生成効果を積極的に利用するために、永久磁石の粉末を混ぜた泥を土壁の材料として適量使用し、室内の空気中に多量のマイナスイオンを常時発生させておくことが快適な居住環境を構築する上で有効である。
なお、本発明において使用可能な永久磁石として上記した物質は一例にすぎず、マイナスイオンを生成する磁石は、全て利用可能である。
【０００８】
次に、土に混ぜる他の成分としては、蛋白質成分を挙げることができる。蛋白質成分としては、例えば小麦粉（蛋白質、脂質、糖質から成る）、或いは／及び、そば粉等の穀物の蛋白質、豆類の粉等を利用することができる。これらを土に対して適量混ぜて水とともに混練することにより、乾燥したときの硬度を大幅に高めて長期間にわたる耐久性を確保することができる。
なお、実際には、土に対して藁すさ、紙、麻等の植物性繊維を混ぜて水とともに混練することにより、前記蛋白質成分との協働によって土との絡み、結束力が高まり、乾燥後の泥の硬度、耐久性を高めることが可能となる。
また、常法に従って適量の砂を混ぜることが好ましい。
なお、木炭粉等の吸湿性の高い素材を混入することによって、乾燥速度を高めるようにしてもよい。
泥１を構成する素材及びその配合比についての一例は、次の通りである。
即ち、荒土（５０ｋｇ）、粘土（１０ｋｇ）、砂（５ｋｇ）、永久磁石の粉体（１ｋｇ）、小麦粉（２ｋｇ）、藁すさ（１ｋｇ）、石灰（１ｋｇ）。
荒土に対する粘土の重量比は、２０％以下でよいため、完成した泥の重量は従来の粘土を主成分とする泥に比べて３０％程度軽くなる。
混練方法は、適量の水を混ぜて適度な粘土に達するまで攪拌、混練するだけである。混練を完了すると同時に、建材に塗布することが可能となる。
【０００９】
次に、本発明者は、上記組成を備えた本発明の泥（泥全体に対する粘土の重量比は１０〜１４重量％）６７０ｇと、従来の組成の泥（粘土の重量比が８０〜９０重量％、砂の重量比が６〜８重量％、藁すさの重量比が２〜３重量％、）６７０ｇを、夫々乾燥させた後に、水に浸漬して各泥の内部に溜まっている空気が排出し終わるのに要する時間と、空気の量を比較したところ、従来の泥は１０分で空気の排出が完了したのに対して、本発明の泥１の場合は３０分以上を要した。排出された空気の量も明らかに本発明の泥１の方が３倍以上多かった。
この実験結果は、泥１が内部に微細な多数の孔（迷路状の通気穴）を備えた多孔質であり、しかも孔が保持する総空気量が粘土を大量に使用した従来の泥に比べて３倍以上であることを証明しており、この多孔の作用によって泥１が呼吸し、室内外の空気の換気を促進したり、室内の空気中から湿気を吸収したり、泥内に保持した湿気を空気中に放出したり、更には断熱効果、防音効果、耐火性を発揮することがわかる。また、壁などの建材に塗布した後の乾燥速度が早いことも他の実験によって明らかになった。
本発明に係る泥がこのような優れた効果を発揮する理由は明確ではないが、粘土の代わりに少量の蛋白質粉を用いて荒土と混練することによって、蛋白質成分がバインダとして作用して乾燥後の荒土などの硬度を高める一方で、更に粘土の量が少ないために乾燥する過程でより多孔質化し易くなるものと推測される。
なお、上記例において示した各構成要素の配合比は、一例であり、これに限定する趣旨は全くない。特に、荒土と粘土の配合比、蛋白質成分や永久磁石粉末の配合比等は種々選定可能である。
本発明の泥１は、例えば図１（ａ）に示すような角材１１、１２から成る四角いユニット（枠体）１０に所要厚さ（例えば、３０ｍｍ厚）に塗り込むことによって、土壁ユニットとしてもよい。具体的には、このユニット１０を構成する角材１１、１２によってラス板１５を支持張設し、このラス板１５上に泥１を塗布して固める。
図１（ｂ）の要部拡大図に示すように、ラス板１５は表裏に夫々位置する角材１２と１２との間に挟んで固定される。図１（ｂ）中にはラス板１５の一部の上に泥１を塗布した状態を図示している。
なお、枠体１０は四角である必要はなく、どのような形状であってもよい。また、枠体１０という概念には合板の如き板材をも含む。
【００１０】
図２はこのラス板１５に対して泥１を塗布することによりこのユニット１０を土壁パネルとした状態を示している。泥１は、所要の成分を含んだ土に対して水を含ませて混練した泥状物であり、これをラス板上に均一に塗布する。塗布後、外気中に所要時間放置することにより泥を乾燥固化させてラス板１５と一体化させる。なお、泥１に対して木炭粉等の吸湿性の高い素材を所要量混入することにより吸湿性を更に高めることが有効である。
このような土壁パネルを軸組みの完成時期に合わせて予め製造しておき、軸組み完成時に所定箇所にこの土壁パネルを組み付けることにより、軸組みを完成する。泥を乾燥させる手法としては、密閉した室内でヒータ、除湿手段等を用いることにより最適の乾燥条件を設定した上で行う方法の他、軸組みの完成時期よりも十分に早い時期に晴天の日を選んで外気中にて乾燥させるようにしてもよい。室内でヒータ、除湿手段等を用いて乾燥させる場合には、３〜７日程度の日数をかけて乾燥させることが好ましく、軸組みの完成時期に合わせた調整が容易である。
なお、土壁を含んだ軸組みの構成要素を全て現場にて完成させる方法によった場合には、土壁となる側壁に塗った泥を現場での自然条件によって乾燥させるため、軸組みの完成に要する期間が天候に左右されて全体的な工事期間が長期化することが多かったが、上記組成の泥を用いた場合には、比較的短い期間（例えば、１〜２週間）で乾燥するため、天候による影響を従来の土壁（乾燥期間は１ヶ月以上）ほど大きく受けることなく完成することができる。
また、人工的に乾燥させる場合は勿論、自然条件下で乾燥する場合においても、蛋白質成分のバインダとしての強力な作用によって、乾燥不良、過剰乾燥によるひび割れ等の不具合が発生する事態をも改善することができる。
【００１１】
本発明の泥１を用いた土壁パネルを適用することができる箇所は、軸組みを構成する側壁等のように土壁を適用する部分全てに亙っており、側壁以外の部分、例えば屋根等であっても土壁状に構成する場合には、本発明の土壁パネル、或は軸組み構築方法を適用することができる。また、本発明はツーバイフォーの建築方法にも適用することができ、この場合には使用する合板面に対してメッシュ材をあてがっておき、メッシュ材上に泥を塗布することとなる。
なお、土壁をユニット化した場合に問題となるのは、土壁パネルのサイズ、使用材料によっては形状、重量が大きくなり過ぎて、工場での製造、運搬に適さない場合があることである。この場合には、現場にて全ての製作作業を行うことが有効であり、既に軸組み中に組み込まれている枠体、パネル等に対してラス板を張設、貼り付けした上で、泥を塗ってもよいし、軸組み中に組み込む前の枠体、パネル等に泥を塗って土壁パネルを完成させてから軸組み中に組み込んでもよい。つまり、本発明はユニット化した泥保持手段に泥１を塗る場合のみならず、軸組に予め組み込まれた壁面などの泥保持手段に対して泥を塗る場合も含むものである。
更に、本発明は、木造家屋のみならず、マンションなどのコンクリート建造物の壁、床、天井等に用いる建材に対して泥を塗ることによっても、泥が本来的に有する吸湿性、断熱性、防音性、耐火性等々の優れた効果の他に、永久磁石の効果としてのマイナスイオンによる恩恵を享受することができる。従って、請求項において、木造家屋等とは、木造以外の家屋、建造物を含むものである。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、粘土に対して、砂、石灰、藁すさ、水等を適量配合して混練した組成の従来の泥を用いた土壁の欠点である乾燥期間の長期化、硬度不足に起因して数年程度の短期間で早期劣化するという不具合を一挙に解決することができる。また、使用する土として軽量の荒土を主に使用するので、泥の比重を大幅に小さくして建材に対する過負荷が防止される。更に、多孔密度が高く、泥内部に多くの空気を保持するので、吸湿性、断熱性、防音性、耐火性等に格別優れた効果を有する。また、室内外の通気が土壁を介して行われるので、換気性が高まり、シックハウス症候群の発生を防止し、居住者の健康を維持することが可能となる。
即ち、請求項１の発明は、土に対して、永久磁石の粉体、蛋白質成分の少なくとも一方を混ぜて水にて混練した泥を、泥保持手段上に塗布したので、泥が硬化した後に、泥中の永久磁石粉末が空気中のマイナスイオンの生成を促進し、室内の居住環境を良好にすることができる。また、蛋白質成分の存在により、泥の硬化が早まり、硬化後の強度も高まる。しかも、土壁に求められる通気性、吸湿性、防音性、耐火性等々の利点をそのまま維持することができる。前記土は、荒土、又は／及び、粘土を主成分とするので、格別高価格な材料を使用せずに、従来の土壁の欠点を解決することができる。蛋白質成分として、小麦粉、或いは／及び、そば粉等の穀物の蛋白質成分を利用したので、入手が容易であり、且つ安価な材料を用いて泥の早期硬化、硬化後の強度向上、耐久性向上を図ることができる。
請求項２の発明では、前記永久磁石の粉体は、磁化した磁性体の粉末、或いは磁鉄鉱を含んだ岩石の粉末であるため、比較的安価にマイナスイオンを生成する土壁を構築することができる。
請求項３の発明では、前記永久磁石は、磁鉄鉱、サマリウムコバルト磁石、或いはネオジム・鉄・硼素から成る磁石から成るので、材料を選ばず、あらゆる磁石を使用してマイナスイオンによる快適な居住環境を作り出すことができる。
請求項４の発明では、前記泥に対して、藁すさ等の植物性繊維、又は／及び、木炭粉等の吸湿性の高い素材を混入したので、植物性繊維と蛋白質成分との結合力によって硬化した後の泥の強度、硬度を高めることができ、長期間維持することができる。また、吸湿性の高い素材を用いることにより、泥の乾燥を更に促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一形態例の泥を用いた土壁パネルの泥を塗る前の構成を示す説明図、（ｂ）はその要部拡大図。
【図２】泥を塗った状態を示す土壁パネルの構成図。
【符号の説明】
１  泥、１０  ユニット（枠体）、１１、１２、  角材、１５  ラス板。
【図１】
0003553870.tif 000002
【図２】
0003553870.tif 000003