(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部が繰返し形成された折板屋根材と、
前記折板屋根材の上方に位置する耐火材と、
前記耐火材の上方に位置する断熱材と、
前記断熱材の上方に位置する防水シートと、を備え、
前記折板屋根材の前記谷部と前記耐火材の間に形成される谷部内空間のみに、熱吸収体を配置したことを特徴とする折板屋根構造。
【請求項２】
前記熱吸収体が、結晶水を含有する石膏ボードである、請求項１に記載の折板屋根構造。
【請求項３】
前記熱吸収体が、水酸化アルミニウム粉末を内部に収容する包袋である、請求項１に記載の折板屋根構造。
【請求項４】
前記防水シートを固定する防水シート固定ビスが前記折板屋根材を貫通することなく、前記断熱材を貫通して前記耐火材に固定されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の折板屋根構造。
【請求項５】
前記耐火材が、積層配置したビス保持材と石膏ボードとで構成される、請求項１〜４の何れか一項に記載の折板屋根構造。
【請求項６】
前記ビス保持材が、前記断熱材を貫通せずに前記ビス保持材を貫通して前記折板屋根材の山部に螺合固定されている板材固定ビスによって、前記折板屋根材に対して固定されている、請求項５に記載の折板屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の折板屋根材を用いた折板屋根構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば住宅、工場、体育館、店舗、倉庫などの建物の屋根材として、金属製の板材を折り曲げ加工して交互に繰返される山部と谷部を形成した折板屋根材を用いた屋根構造が知られている。
【０００３】
このような折板屋根構造を備える建物において断熱性を高めるため、折板屋根材の下方（屋内側）に断熱材を配置する内断熱工法が知られているが、この内断熱工法は、屋内側の躯体表面に結露が発生し易いという問題があった。
【０００４】
このような結露の発生を低減するため、折板屋根材の上方（屋外側）に断熱材を配置し、さらに防水性を確保するために断熱材の上方に防水シート等により防水層を設けた外断熱工法が行われている。このような外断熱を施した折板屋根構造において、火災が発生した場合、金属製の折板屋根材は発火しないものの、上方の断熱材が高温となり発火する虞がある。このような断熱材の発火を遅らせ、屋根構造全体の耐火性を高めるために、折板屋根材と断熱材の間に耐火材を配置する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２４６６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のような屋根構造において、より高度な耐火性が求められた場合、耐火材の厚さを増大させることで耐火性を高めることが可能であるものの、この場合には、耐火材の厚さに応じて屋根構造全体の厚さが増大してしまう。
【０００７】
それゆえ本発明は、屋根構造全体の厚さの増大を伴わずに、簡易な構成で耐火性の向上を図ることが可能な折板屋根構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の折板屋根構造は、山部と谷部が繰返し形成された折板屋根材と、
前記折板屋根材の上方に位置する耐火材と、
前記耐火材の上方に位置する断熱材と、
前記断熱材の上方に位置する防水シートと、を備え、
前記折板屋根材の前記谷部に、熱吸収体を配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の折板屋根構造にあっては、前記熱吸収体が、結晶水を含有する石膏ボードであることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の折板屋根構造にあっては、前記熱吸収体が、水酸化アルミニウム粉末を内部に収容する包袋であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の折板屋根構造にあっては、前記防水シートを固定する防水シート固定ビスが前記折板屋根材を貫通することなく、前記断熱材を貫通して前記耐火材に固定されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の折板屋根構造にあっては、前記耐火材が、積層配置したビス保持材と石膏ボードとで構成されることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の折板屋根構造にあっては、前記ビス保持材が、前記断熱材を貫通せずに前記ビス保持材を貫通して前記折板屋根材の山部に螺合固定されている板材固定ビスによって、前記折板屋根材に対して固定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、屋根構造全体の厚さの増大を伴わずに、簡易な構成で耐火性の向上を図ることが可能な折板屋根構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る折板屋根構造の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る折板屋根構造の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る折板屋根構造の第３実施形態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は、貫通孔が形成された折板屋根材の一例を示す平面図であり、（ｂ）は図４（ａ）に示す折板屋根材のＡ−Ａ断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る折板屋根構造の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる折板屋根構造１を断面で示したものであり、折板屋根構造１は、折板屋根材２の上方に積層配置された耐火材３、断熱材４、及び防水シート５を備える。なお、図示例において、折板屋根材２の下方が屋内側であり、防水シート５の上方が屋外側である。
【００１７】
ここで、本発明を適用可能な建物（図示省略）は、例えば、鉄骨造の軸組みを有する２階建ての工業化住宅であり、地盤に立設された鉄筋コンクリート造の基礎構造体と、柱や梁などの構造部材で構成された軸組架構を有し、基礎構造体に固定された上部構造体と、を備える。なお、上部構造体の架構を構成する構造部材は、予め規格化（標準化）されたものである。従って、構造部材は工場にて製造され、建築現場にて上部構造体の架構が組み立てられる。
【００１８】
折板屋根材２は、例えば板厚が１ｍｍ〜１．６ｍｍの金属製の板材を、山部２ａと谷部２ｂが交互に繰返し形成された形状に折り曲げ加工したものである。なお、折板屋根材２における山部２ａと谷部２ｂの形状、板厚等は特に限定されず、任意の形状を採用可能である。なお、山部２ａの上面と谷部２ｂの下面の上下方向（鉛直方向）の距離は、例えば、７５ｍｍ〜１５０ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。折板屋根材２は、建物の構造部材（図示省略）に直接連結されることにより、または、他の接続部材を介して間接的に連結されることにより支持されている。
【００１９】
折板屋根材２の谷部２ｂと耐火材３の間に形成される谷部内空間Ｓにおいて、谷部２ｂの上面には熱吸収体６が配置されている。熱吸収体６は、所期した位置から移動しないように、両面テープやビス等の固定部材により谷部２ｂの上面に固定されることが好ましい。熱吸収体６は、吸熱性物質をボード状、シート状、粒状、その他の形状に成形したものを含み、所定温度（吸熱開始温度）に達すると脱水反応により熱を吸収し、水分を発生させるものである。吸熱性物質としては、石膏、水酸化アルミニウム、シリカゲル、ゼオライト、水酸化銅、硫酸マグネシウム水和物、硫酸アルミニウム水和物、リン酸マグネシウム水和物、リン酸鉄、フッ化鉄、フッ化アルミニウムのうちの１種以上からなるものとすることができる。熱吸収体６の吸熱開始温度は、例えば、５０〜４００℃とすることができる。ここで、吸熱開始温度とは、吸熱性物質を示差走査熱量計で分析した際に、吸熱を開始する温度を指す。
【００２０】
熱吸収体６は、好適には、結晶水を含有する石膏ボードであることが望ましい。石膏ボードが好適な理由は、一般に流通しているため入手がし易く、安価であり、カッター等により切断すれば容易に形状が変更できるためである。また、熱吸収体６の別の具体例としては、水酸化アルミニウム粉末をポリエステル製の不織布等で形成される袋体に封入し、水酸化アルミニウム粉末を内部に収容する包袋とすることができる。水酸化アルミニウム粉末が収容された包袋を使用する場合は、薄く且つ軽量に形成することができ、また、包袋が柔軟に変形するため、谷部２ｂへの設置が容易となる。またこの場合、谷部２ｂの長さに合わせて、包袋を複数個連結したものを形成することが好ましく、包袋を複数個連結したものを形成すれば、谷部２ｂへの配置がさらに容易となる。なお、熱吸収体６の厚みや面積、また、包袋の内部に収容される吸熱性物質の粉末の量等は、要求される吸熱性能に応じて適宜設定することが好ましい。
【００２１】
熱吸収体６は、火災の発生時には脱水によって発生する水分によって谷部内空間Ｓの熱を効果的に冷却し、断熱材４の温度上昇を確実に抑制することができる。
【００２２】
耐火材３は、折板屋根材２の上方に配置される。耐火材３は、例えば、板厚が１２ｍｍ〜１８ｍｍの木毛セメント板、木片セメント板、石膏ボード等とすることができるが、これに限定されず、適切な耐火性を有する任意の板状部材を採用することができ、１枚の板状でも、複数枚の板状部材を積層配置したものでもよい。耐火材３は、耐久性にも優れていることが好ましく、このような観点から、本実施形態では耐久性に優れた木毛セメント板を採用している。
【００２３】
断熱材４は、耐火材３の上方、且つ防水シート５の下方に配置される。断熱材４は、例えば、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム等の、板状に成形した発泡プラスチック系の部材とすることができ、厚さは、６０ｍｍ〜７０ｍｍとすることができるが、材料や厚さは特に限定されず、１枚の板状でも、複数枚の板を積層した構成としてもよい。
【００２４】
防水シート５は、塩化ビニルシートとすることができるが、これに限定されるものではなく、防水機能を有する任意の材料からなるシート状部材を採用することができる。
【００２５】
本実施形態では、図１に示すように、断熱材４と防水シート５の間に補強板８を配置している。補強板８は、折板屋根構造１を補強するための構成であり、剛性の低い断熱材４の上部に補強板８を設けることで、折板屋根構造１の上を歩行可能な仕様とすることができるが、補強板８は本発明において必須の構成ではない。補強板８は、例えば厚さが６ｍｍ程度の不燃板やインシュレーションボード等とすることができ、補強板８の上方もしくは下方にさらに他の部材を配置することも可能である。
【００２６】
補強板８の上方には、防水シート５を固定するための複数の固定具９が所定の間隔で配置されている。固定具９は、例えば金属製や樹脂製の円板状の部材であり、中央に防水シート固定ビス７を貫通させる孔が設けられているものとすることができる。固定具９は、補強板８、断熱材４及び耐火材３を貫通して折板屋根材２の山部２ａに螺合する防水シート固定ビス７により、折板屋根材２に固定されている。固定具９の上面に防水シート５の下面を接着等により固定することにより、防水シート５は折板屋根材２に固定される。
【００２７】
以上のような構成を有する本実施形態の折板屋根構造１にあっては、熱吸収体６が、所定温度まで加熱されると脱水するため、この脱水反応によって吸熱して、温度上昇を抑制することができる。これにより、折板屋根材２が火災によって高熱に曝された場合でも、折板屋根材２が受けた熱を熱吸収体６で吸熱し、谷部内空間Ｓや、上方に位置する断熱材４等の温度上昇を抑制することができる。
【００２８】
このように、本実施形態の折板屋根構造１にあっては、通常は部材が配置されずデッドスペースとなる谷部内空間Ｓを有効に利用して、屋根構造全体の厚みを増大させることなく、耐火性を高めることが可能となる。
【００２９】
図２は、本発明の第２実施形態を示したものである。本実施形態の折板屋根構造２０にあっては、耐火材２３を、積層配置したビス保持材２３ａと石膏ボード２３ｂとで構成している。ビス保持材２３ａは、防水シート固定ビス７が螺合した場合に十分なビス保持力を有する板材とし、例えば、木毛セメント板、木片セメント板等とすることができる。石膏ボード２３ｂは、先の実施形態における熱吸収体６と同様に、所定温度まで加熱されると脱水反応が起きるため、火災発生時等において、温度上昇を抑制することができる。
【００３０】
また、本実施形態においては、防水シート固定ビス７が、耐火材２３におけるビス保持材２３ａに螺合固定され、折板屋根材２を貫通しない構成としている。
【００３１】
ビス保持材２３ａ及び石膏ボード２３ｂは、板材固定ビス２２によって、折板屋根材２に固定されている。板材固定ビス２２は、ビス保持材２３ａ及び石膏ボード２３ｂを貫通して折板屋根材２の山部２ａに螺合している。板材固定ビス２２は、例えばセルフタッピングねじとすることができるが、特に限定されるものではない。なお、ビス保持材２３ａ及び石膏ボード２３ｂは、接着等により折板屋根材２に固定することも可能である。
【００３２】
本実施形態において、防水シート固定ビス７は折板屋根材２を貫通しておらず、防水シート固定ビス７の先端部７ａは、谷部内空間Ｓに位置している。
【００３３】
本実施形態の折板屋根構造２０にあっては、防水シート固定ビス７の先端部７ａが谷部内空間Ｓに位置する構成としているため、火災発生時において、屋内側からの火炎が折板屋根材２に遮られて防水シート固定ビス７に直接到達し難くなり、また、加熱された折板屋根材２からの熱を直接受けることもないので、防水シート固定ビス７に伝わる熱を低減することができる。また、谷部内空間Ｓは、熱吸収体６の働きによって温度上昇が抑制されるため、防水シート固定ビス７の先端部７ａに伝わる熱をさらに低減し、防水シート固定ビス７を介して断熱材４に伝わる熱を低減することができる。すなわち、本実施形態によれば、火災発生時に防水シート固定ビス７を介して断熱材４及びその上方に伝わる熱を低減することができるので、屋根構造全体の耐火性をさらに高めることができる。
【００３４】
なお、板材固定ビス２２は、断熱材４を貫通しない構成としているため、火災発生時に板材固定ビス２２が加熱されたとしても、断熱材４及びその上方に熱が伝わり難い。
【００３５】
図３は、本発明の第３実施形態を示したものである。本実施形態の折板屋根構造３０にあっては、耐火材３３を、積層配置したビス保持材３３ａと石膏ボード３３ｂとで構成している。本実施形態では、ビス保持材３３ａの上方に石膏ボード３３ｂを配置している。なお、石膏ボード３３ｂはビス保持力が弱いため、本実施形態では板材固定ビス３２が、石膏ボード３３ｂの下方でビス保持材３３ａを貫通して折板屋根材２の山部２ａに螺合固定されている。また、第２実施形態と同様に、防水シート固定ビス７は折板屋根材２を貫通せずにビス保持材３３ａに螺合固定され、先端部７ａが谷部内空間Ｓに位置する構成としている。
【００３６】
本実施形態においても先の第２実施形態と同様に、防水シート固定ビス７の先端部７ａが谷部内空間Ｓに位置する構成としたことで、防水シート固定ビス７が火災時において加熱され難くなり、防水シート固定ビス７を介して断熱材４及びその上方に伝わる熱を低減することができる。これにより、本実施形態の折板屋根構造３０の屋根構造全体としての耐火性をさらに高めることができる。また、本実施形態にあっては、板材固定ビス３２の上方に石膏ボード３３ｂが配置されていることにより、板材固定ビス３２を介した断熱材４への熱の伝達を抑制することができる。したがって、屋根構造全体としての耐火性をさらに高めることができる。
【００３７】
ここで、折板屋根材２の谷部２ｂには、例えば、折板屋根材２を支持する梁やアンテナ用の支柱等、他の構造部材をボルト結合するために、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、貫通孔２ｃが、例えば建物のモジュール寸法等に合わせて形成されている場合がある。このような貫通孔２ｃがボルト結合で使用されずに谷部２ｂを貫通している場合には、当該貫通孔２ｃを介して火災による炎や加熱された空気が谷部内空間Ｓに直接入り込むために耐火性が悪化する虞がある。したがって、このような貫通孔２ｃが谷部２ｂに形成されている場合には、熱吸収体６を、当該貫通孔２ｃを塞ぐように貫通孔２ｃの上方に配置することが好ましい。これにより、貫通孔２ｃを通過してくる熱を熱吸収体６によって吸収することができるため、谷部内空間Ｓや上方に位置する断熱材等の部材（図示省略）の温度上昇を抑制することができ、耐火性の悪化を防止することができる。
【００３８】
また、図４（ａ）にの折板屋根材２のＡ−Ａ断面を示す図４（ｂ）に示すように、折板屋根材２の接合部には、谷部内空間Ｓに向けてカシメ部２ｄが突出している場合がある。この場合には、熱吸収体６をカシメ部２ｄの両側に配置することが好ましい。これによれば、折板屋根材２の接合部においても、谷部２ｂの上面に熱吸収体を広い範囲で接触させて耐火性を高めることができる。さらに、カシメ部２ｄの両側に貫通孔２ｃが形成されている場合には、カシメ部２ｄの両側で貫通孔２ｃを塞ぐように熱吸収体６配置することで、耐火性の悪化を防止することができる。
【００３９】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものであり、例えば、折板屋根材２と耐火材３の間、耐火材３と断熱材４の間、又は断熱材４と防水シート５の間等に他の耐火材を追加して、耐火性を高めたり、補強のための部材を追加して、強度を高めたりすることも可能である。
【００４０】
また、本発明は、住宅以外にも、工場、体育館、店舗、倉庫などの建物の屋根構造として適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１、２０、３０    折板屋根構造
２    折板屋根材
２ａ  山部
２ｂ  谷部
２ｃ  貫通孔
２ｄ  カシメ部
３、２３、３３    耐火材
４    断熱材
５    防水シート
６    熱吸収体
７    防水シート固定ビス
７ａ  先端部
８    補強板
９    固定具
２２、３２  板材固定ビス
２３、３３    耐火材
２３ａ、３３ａ  ビス保持材
２３ｂ、３３ｂ  石膏ボード
Ｓ    谷部内空間
【図１】
0006689594.tif 000002
【図２】
0006689594.tif 000003
【図３】
0006689594.tif 000004
【図４】
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