(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面金属板及び裏面金属板との間に断熱材が充填されて形成される断熱パネルと、コンクリート体とが重ね合わされて形成される断熱構造であって、
金属帯と緊結具とを備えて連結具が形成され、前記金属帯を前記緊結具で前記裏面金属板に連結することにより、前記連結具が前記裏面金属板に設けられ、
前記コンクリート体は前記裏面金属板に前記連結具により連結され、
前記連結具と前記表面金属板との間に前記断熱材が介在してなることを特徴とする断熱構造。
【請求項２】
前記連結具はさらに固定具を備え、前記固定具は前記金属帯に設けられて前記コンクリート体に埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の断熱構造。
【請求項３】
前記連結具はさらに結合具を備え、前記結合具は前記固定具の先端に設けられて前記コンクリート体に埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル等の建築物の断熱性能を高めるために外壁等に設ける断熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物等の断熱性能を高める手段の一つとして、コンクリート部等に断熱層を重ねて形成させた断熱構造を、建築物の外壁や床などに適用することが知られている。
【０００３】
断熱構造の具体例としては、鉄筋コンクリート外壁の表面に断熱材を層着し、この断熱材層の表面に、縦方向凹条溝を有するタイルを、モルタルを介して組積・重層して形成させたものが知られている（例えば、特許文献１等を参照）。この断熱構造は、上記凹条溝に縦鉄筋を挿通して外壁に縦鉄筋の基端部を定着させると共に前記断熱材層を貫通するアンカー部材の先端折曲係止部を前記縦鉄筋に係止させて構成されている。
【０００４】
また、表面層のタイルと中間層の断熱材と裏面層のコンクリート部からなる三層構造のプレキャストコンクリートパネルで形成される断熱構造を有する複合パネルも提案されている（例えば、特許文献２等を参照）。この複合パネルでは、タイル、断熱材及びコンクリート部は、棒状部材で連結されており、この棒状部材は断熱材を貫通するように設けられている。
【０００５】
さらに他の断熱構造の具体例として、中間の断熱材と、その一方側に位置する内壁と、その他方側に位置する外壁とで形成されるものが提案されている（例えば、特許文献３等を参照）。この断熱構造では、断熱材を貫通し、一端側が内壁内に位置し、他側が外壁内に位置する支持手段で一体に支持されて構成されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１２７１５２号公報
【特許文献２】特開平５−２８０１３７号公報
【特許文献３】特開２００４−２２５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような断熱構造を有する複合パネル等はいずれも、断熱材がむき出しの状態でコンクリートを打設するものであるため、コンクリート打設時に断熱材が損傷してしまったり、断熱材が徐々に劣化したりして、複合パネルの耐久性が損なわれてしまう問題があった。その上、上記断熱構造では、タイル等の厚みや重量の大きい外壁成形板を取り付けたりする必要もあって、そのため、複合パネル全体の重量が増加してしまう問題があった。さらに、製作に手間や時間がかかる上、複合パネルの運搬効率や外壁等への設置効率が非常に悪くなると共にコストアップの原因ともなっていた。
【０００８】
また、上記いずれの断熱構造においても、コンクリートや断熱材を連結させるために、アンカー部材等の連結部材が断熱層を貫通する構造となっているため、その連結部材を通じて、ヒートブリッジやクールブリッジ等の熱橋が生じてしまうおそれがあった。そのため、断熱構造の断熱性の低下を引き起こす原因となっていた。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、コンクリート打設時に断熱材の損傷を抑制できると共に、熱橋の発生を抑制することができる断熱構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る断熱構造は、表面金属板及び裏面金属板との間に断熱材が充填されて形成される断熱パネルと、コンクリート体とが重ね合わされて形成される断熱構造であって、金属帯と緊結具とを備えて連結具が形成され、前記金属帯を前記緊結具で前記裏面金属板に連結することにより、前記連結具が前記裏面金属板に設けられ、前記コンクリート体は前記裏面金属板に前記連結具により連結され、前記連結具と前記表面金属板との間に前記断熱材が介在してなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にあっては、前記連結具はさらに固定具を備え、前記固定具は前記金属帯に設けられて前記コンクリート体に埋設されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明にあっては、前記連結具はさらに結合具を備え、前記結合具は前記固定具の先端に設けられて前記コンクリート体に埋設されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の断熱構造は、コンクリート打設時に断熱材の損傷を抑制できる共に、熱橋の発生を抑制することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の断熱構造を有する複合パネルの一例を示す水平断面の拡大図である。
【図２】本発明の断熱構造を有する複合パネルの一例を示す斜視図である。
【図３】同上の実施の形態の一例を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその横断面図である。
【図４】同上の実施の形態の一例を示し、断熱パネルの裏面側からの背面図である。
【図５】同上の実施の形態の一例を示し、（ａ）は断熱パネルの接合部の一例を示す断面図、（ｂ）は断熱パネルの接合部の他例を示す断面図である。
【図６】本発明の断熱構造を有する複合パネルの施工例の一例を示す斜視図である。
【図７】同上の横断面である。
【図８】本発明の断熱構造を有する外壁を現場で施工する方法の一例を示す説明図であり、（ａ）〜（ｅ）はその縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の断熱構造を有する複合パネルＡの一例を示す断面の拡大図であり、図２、３は、本発明の断熱構造を有する複合パネルＡの一例を示している。以下、図１〜３に示す複合パネルＡで、本発明の断熱構造を説明する。
【００１７】
図１に示すように、本発明の断熱構造は、表面金属板１１及び裏面金属板１２との間に断熱材３が充填されて形成される断熱パネル１と、コンクリート体２とが重ね合わされて形成されるものである。
【００１８】
断熱パネル１は、平板状に形成されるサンドイッチパネルであって、表面金属板１１と裏面金属板１２の二枚の金属板が対向配置されており、その間に断熱材３が充填されて形成されるものである。表面金属板１１は複合パネルＡの表面側に、裏面金属板１２はコンクリート体２と重なり合う面に位置する。尚、断熱パネル１は、３枚一組の断熱パネル分体１ｓ、１ｓ、１ｓが嵌合されて形成されるものであり、各嵌合部分Ｓで縦目地４８が形成されている。
【００１９】
表面金属板１１及び裏面金属板１２を形成する材料としては、例えば、鉄板、鋼板、アルミニウム板等の公知の材料を用いることができる。表面金属板１１及び裏面金属板１２の厚みはいずれも０．３５〜０．８ｍｍとすることができる。
【００２０】
一方、断熱材３としては、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、スチレンフォームなど、発泡性材料を成形硬化すると共に発泡させた多孔質性のものを用いることができる。あるいは、断熱材３はロックウール、グラスウール等の無機繊維材料で形成しても良い。また、断熱材３と共に公知の耐火材を設けても良い。断熱材３の厚みは２０〜１００ｍｍであるものを使用することができ、好ましくは２０〜５０ｍｍである。
【００２１】
また、断熱パネル１の両側端部には、断熱材３の欠損部分の断熱補強のために充填材３３が複合パネルＡの縦方向全長に亘って設けられても良い。同様に、断熱材３の上下端部には、充填材３３が複合パネルＡの幅方向全長に亘って設けられても良い。
【００２２】
断熱パネル１の製造方法は特に限定されるものではなく、公知の方法で製造することができる。
【００２３】
コンクリート体２は、断熱パネル１の裏面金属板１２の面と対向配置されるように重ね合わされて設けられるものであって、平板状又はブロック状に形成される。このコンクリート体２の厚みは、例えば、１００〜３００ｍｍとすることができる。
【００２４】
コンクリート体２を形成するコンクリートの素材としては特に限定されないが、例えば、設計基準強度３６Ｎ/ｍｍ２の普通コンクリートなどとすることができる。尚、図３に示しているように、コンクリート体２の内部には、コンクリートの強度を補填することを目的として、鉄筋格子６１等が埋設されても良い。
【００２５】
本発明の複合パネルＡの形状や寸法は、特に限定されないが、縦長の矩形状に形成させることができ、この場合、縦貼りの複合パネルＡとして使用できる。複合パネルＡの高さは１０００〜１００００ｍｍ、幅は１０００〜３４００ｍｍにすることができる。
【００２６】
断熱パネル１とコンクリート体２との間には、連結具４が複合パネルＡの縦方向の略全長に亘って設けられており、かつ、連結具４と表面金属板１１との間には断熱材３が介在している。連結具４は、金属帯４ｄ、固定具９、結合具１０及び緊結具５で構成されるものである。金属帯４ｄは、金属部材等を断面略ハット状に屈曲加工された部材を使用することができ、平面視略コ字状の凸部４ａと、その凸部４ａの両側から外側に突出するように平板部４ｂ、４ｂとが形成されている。
【００２７】
また、凸部４ａには固定具９が、凸部４ａの先端部である頂部４ｃを内側から略垂直に貫通するように挿入されている。そして、固定具９の先端は、結合具１０に締結されている。固定具９としては、例えば、通しボルトを使用することができ、結合具１０としては、例えば、インサートナットを使用することができ、この場合は、両者を螺合することで締結することができる。尚、締結された固定具９と結合具１０との間には、複数個のスペーサー１３とナット１４とが介在されていても良い。また、固定具９及び結合具１０を設ける個数は特に限定されるものではないが、例えば、風圧計算等に基づき、凸部４ａの全長に亘って複数個設けることができる。
【００２８】
そして、連結具４は平板部４ｂ、４ｂを裏面金属板１２に当接するように設けられ、固定具９や結合具１０がコンクリート体２に埋設されように配設されている。また、平板部４ｂには、緊結具５が平板部４ｂを貫通するように挿入されており、これにより、連結具４が裏面金属板１２に連結される。図４は、断熱パネル１の裏面側からの背面図を示しており（コンクリート体２は省略）、この図のように、固定具９（結合具１０）と緊結具５が水平線上になるように、緊結具５が設けられることが好ましい。緊結具５は、特に限定されるものではないが、例えば、バルブタイトのようなリベット類を使用できる。緊結具５の挿入においては、裏面金属板１２を貫通するものであるので、水分等が断熱パネル１に浸入することを防止するため、リベット類と共に止水板（例えば、止水ゴム等）を取り付けることができる。そして、さらに止水性を向上させるために、止水板の他にエポキシシール等を施すことも可能である。
【００２９】
以上のように、断熱パネル１とコンクリート体２との間に連結具４を介することで断熱パネル１とコンクリート体２とが安定した連結状態となり得る。そして、連結具４と表面金属板１１との間には断熱材３が介在しているので、連結具４による熱橋を抑制することができるものである。すなわち、従来のように、断熱パネル１を連結部材等で貫通させて断熱パネル１とコンクリート体２とを連結するものではないので、連結部材等による熱橋が生じるおそれがない。従って、本発明の断熱構造では、熱橋により外部の熱（又は冷気）が内部へ侵入するのを抑制することが可能となり、断熱性能に優れた構造を得ることができる。その上、本発明の断熱構造では、断熱材３に直接コンクリート体２を打設させたものでなく、裏面金属板１２にコンクリート体２が打設されたものであるので、断熱材が欠損するおそれもなく、そのため断熱性が低下しにくいものでもある。
【００３０】
ここで、嵌合部分Ｓの構造について説明する。図５（ａ）に示すように、嵌合部分Ｓは、一方の断熱パネル分体１ｓの片側端部に形成されている嵌合部Ｓ１と、他方の断熱パネル分体１ｓの片側端部に形成されている被嵌合部Ｓ２とが嵌合されて形成されるものである（図５（ａ）では、複合パネルＡの正面向かって左側の嵌合部分Ｓを示している）。
【００３１】
嵌合部Ｓ１では、表面金属板１１の一方の端部が屈曲加工されて、表面から順に、外方に突出する断面略倒Ｕ字状の被覆部２３と、平坦状の支持部４３とが表面金属板１１の縦方向の全長に亘って形成されている。また、裏面金属板１２も同様に被覆部２３と、支持部４３とが形成されており、表面金属板１１が上下反転したような構成となっている。
【００３２】
また、表面金属板１１及び裏面金属板１２に形成された支持部４３、４３には、これらを架け渡すように板状の防水部材２８が設けられている。
【００３３】
被嵌合部Ｓ２では、表面金属板１１の一方の端部が断熱材３側に略垂直に屈曲されて、表面から順に、平坦状の段部３０と、外方に突出する断面略倒Ｕ字状の凸型部３１とが、表面金属板１１の縦方向の全長に亘って形成されている。また、裏面金属板１２も同様に段部３０と、凸型部３１とが形成されており、表面金属板１１が上下反転したような構成となっている。
【００３４】
凸型先端部３１ａ、３１ａはいずれも防水部材２８に当接し、また、凸型部３１、３１が、被覆部２３、２３で覆われた状態になっている。このとき、被覆部２３、２３の先端と段部３０、３０との間には、断熱パネル１の縦方向の全長に亘ってそれぞれ一定の隙間４７ａ（表面側）、４７ｂ（裏面側）が形成されており、表面側の間隙４７ａが、複合パネルＡの縦目地４８を形成させている。間隙４７ｂにはその全長に亘って気密テープ５１が貼着されて気密性が高められていても良い。
【００３５】
嵌合部分Ｓの連結や、コンクリート体２との連結を補強するために、連結具４を用いて図２と同様の構造にしても良い。この場合、連結具４は、一方の断熱パネル分体１ｓと他方の断熱パネル分体１ｓとを架け渡すように設ければよい。
【００３６】
嵌合部分Ｓの構成については、例えば、図５（ｂ）のような形状のものでも良い。この場合、嵌合部Ｓ１においては、表面金属板１１に被覆部２３、凹曲部２５、凸部覆い片２６が、表面側からこの順に形成されており、裏面金属板１２に段部３０、凸型部３１が、裏面側からこの順に形成されている。
【００３７】
また、被嵌合部Ｓ２においては、表面金属板１１に屈曲部４０、前方折り返し部４２、支持部４５が、表面側からこの順に形成されており、裏面金属板１２に後方折り返し部４４、支持部４５が、裏面側からこの順に形成されている。そして、表面金属板１１及び裏面金属板１２に形成された支持部４５、４５には、これらを架け渡すように板状の防水部材２８が設けられている。そして、板状の防水部材２８に凸部覆い片２６と凸型部３１の先端が当接し、凹曲部２５は前方折り返し部４２の先端と対向する。
【００３８】
複合パネルＡでは、図６に示しているように、複数枚の複合パネルＡを用意し、これらを上下左右方向に取り付けて外壁７０を施工することができる。この場合、水密性を高めるために図７に示すように、左右に隣接する複合パネルＡ、Ａ間の隙間５５の前方部（隣り合う断熱パネル１の間）にシーリング６６、バックアップ材６７を前方からこの順に、さらにその後方（隣り合うコンクリート体２の間）にも同様にシーリング６６、バックアップ材６７をこの順に設けることができる。同様に、隙間５５の最後部にガスケット６５を設けることができる。また、上下に隣接する複合パネルＡ、Ａ間にもシーリング６６を設けることができる。
【００３９】
上記施工においては、重量が大きく厚みのある外壁成形板を使用せず、複合パネルＡの重量が軽量化されているので、運搬効率が改善され、上記施工を容易に行うことができ、軽量外断熱工法として非常に有効なものとなる。
【００４０】
また、建築物等の外壁に複合パネルＡを取り付けても重量増加が軽微なものであるので、建築物等の構造変更が不要となり、建築物そのものの構造を変えたりする必要がなく、コストアップを伴うことなく外断熱化が可能となる。その上、複合パネルＡの厚みも小さくすることができるので、壁周辺が狭くなるような問題も解消される。また、複合パネルＡがサンドイッチパネルであるので、化粧性も兼ね備えたものである。
【００４１】
本発明の断熱構造は、あらかじめ工場等で形成させても良いし、壁を施工する現場で直接形成させても良い。工場等で形成させる場合は、プレキャスト板として複合パネルＡを製作することができ、これを現場に運搬して施工することで外壁７０を形成できる。一方、現場で直接断熱構造を形成させる場合は、そのまま外壁７０を施工することができる。
【００４２】
あらかじめ工場等で複合パネルＡを製造する場合は、公知の方法で製造でき、例えば、上面が開口した断熱パネル１と略同サイズの方形状の型枠内に断熱パネル１を収容し、その上面にコンクリート材料２０を打設すれば良い。型枠内に収容する断熱パネル１には、あらかじめその裏面側に連結具４を設けておくが、この場合、緊結具５を裏面金属板１２へ断熱材３を貫通しないように挿入して取り付ければ良い。
【００４３】
あらかじめ工場で製作して、コンクリート体２をプレキャストコンクリート板とすることで、複合パネルＡをプレキャスト板として直接現場に搬入して施工することができる。
【００４４】
また、工場での製作工程を当該建造物建設現場敷地内やその近傍にて実施し、運搬距離を少なくすることも可能である。この場合、敷地に余裕があったり、近傍に製作作業が可能な用地が存在することが必要である。
【００４５】
一方、断熱構造を有する外壁７０を現場で直接打設することも可能であり、その一例を説明する。まず、墨出しによって外壁７０の寸法決めをした後、図８の手順に従って現場打設型枠を組み立てる作業を行う。図８（ａ）に示すように、裏面側に連結具４を取り付けた断熱パネル１を所定の位置に直立配置させる。次いで、棒状の型枠用セパレーター８７を用意し、これを連結具４の先端の結合具１０の先端と連結させる。型枠用セパレーター８７は、断熱パネル１の裏面に対して垂直になるように配設させることが好ましい。そして、型枠用セパレーター８７の先端（結合具１０との連結側と逆の端部）にはジョイント部材８９を連結させる。ジョイント部材８９は、例えば、プラスチックコーンのようなものを使用することができる。尚、結合具１０は、型枠用セパレーター８７と連結しやすくするように、例えば、高ナットのような部材を使用することが好ましい。
【００４６】
型枠用セパレーター８７の取り付けにあたっては、断熱パネル１に形成されている連結具４の先端に設けられているすべての結合具１０に型枠用セパレーター８７を取り付けても良いし、いくつかの結合具１０にのみ取り付けても良い。また、図８（ｂ）に示す最も下側の型枠用セパレーター８７のように、その中間部分に長ナット等の補強結合具９３を設け、この補強結合具９３を貫通させるように型枠用セパレーター８７を設けても良い。
【００４７】
そして、図８（ｃ）に示すように、長尺の型枠用合板８６を用意し、その一方の面を、型枠用セパレーター８７の先端に連結されているジョイント部材８９の端部に接触させると共に裏面金属板１２と対向するように直立させる。さらに、長尺の桟木８５を用意し、その片面を型枠用合板８６の外面（ジョイント部材８９の当接面と逆面）に重ねるようにして直立させる。
【００４８】
次に、図８（ｄ）に示すように、桟木８５の外面から押さえ具８８を桟木８５及び型枠用合板８６を貫通するように挿入し、ジョイント部材８９と連結させる。押さえ具８８は、例えば、フォームタイを使用できる。押さえ具８８を挿入する際、単管状の一対のパイプ部材９０、９０を桟木８５の横方向略全長に亘って、軸部８８ａを挟持するように上下に平行配設する。そして、軸部８８ａの中間部分に外方へ突出するように設けられた一対の円弧状の支持部８８ｂにより、パイプ部材９０を桟木８５表面側へ押圧させる。
【００４９】
上記のように、現場打設用型枠を製作工程と並行して、断熱パネル１と型枠用合板８６との間に鉄筋格子６１を直立配置させる（図示は省略）。次いで、断熱パネル１と型枠用合板８６との間に、コンクリート材料２０を充填する。型枠用合板８６は、桟木８５の屋内側から挿入された押さえ具８８によって、押圧されているので、コンクリート材料２０の打設時の圧力で、現場打設用型枠の変形や湾曲を防止できる。そして、所定時間養生してコンクリート材料２０が硬化した後、図８（ｅ）のように押さえ具８８の解体作業を行うことで、断熱構造が形成された外壁７０として得ることができる。
【００５０】
上記現場打設においても、断熱パネル１を貫通することなく現場打設用型枠を形成でき、断熱パネル１を連結部材等が貫通することなくコンクリート体２に連結されるので、熱橋が起こるのを抑えることができるものとなる。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ：複合パネル
１：断熱パネル
２：コンクリート体
３：断熱材
４：連結具
１１：表面金属板
１２：裏面金属板
７０：外壁
【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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【図７】
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【図８】
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