(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブとこのウエブの上下に設けたフランジからなる鉄骨梁の断熱構造であって、
鉄骨梁のフランジの厚さに対応した幅を持つ溝を有し、該溝の一方側に鉄骨梁のウエブに対向するウエブ対向片を形成すると共に溝の他方側に鉄骨梁のフランジの外面を覆う覆い片を形成し、且つ、断熱性と弾性とを備える弾性体を備え、
前記弾性体を該弾性体に設けた溝を介して鉄骨梁のフランジに取り付けて覆い片によってフランジの外面を覆うように設置すると共に、該フランジの外面に対向した状態で延在する硬質発泡体からなる断熱板を該覆い片に圧接させた
ことを特徴とする鉄骨梁の断熱構造。
【請求項２】
前記弾性体のウエブ対向片に、前記鉄骨梁のフランジとの間に嵌め込まれた硬質発泡体からなる断熱板を圧接させた
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨梁の断熱構造。
【請求項３】
前記弾性体のウエブ対向片の上部には、前記鉄骨梁と、該鉄骨梁に隣り合って設けられる鉄骨梁とに亘って架設される硬質発泡体からなる断熱板が載置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨梁の断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨住宅に於ける断熱施工した梁の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の住宅では躯体を鉄骨によって構成し、この鉄骨躯体に複数の軽量気泡コンクリート版（ＡＬＣパネル）を並列させて外壁を構成すると共に該ＡＬＣパネルの内面に断熱材を配置して断熱構造とし、且つ屋根の内面も断熱材を配置して断熱構造としたものがある。
【０００３】
鉄骨躯体を構成する梁にはウエブの両端にフランジを設けた所謂Ｈ形鋼を用いるのが力学的に合理的であり、広く採用されている。特に、外壁に沿って配置された梁は、外壁と屋根，天井との接続部位に対応しており、入念な断熱施工が要求される。このため、梁のフランジ及びウエブに対し屋内側からウレタンフォーム等のプラスチック系断熱材を吹き付けて断熱層を形成するのが一般的である。
【０００４】
また住宅に於ける外壁の断熱構造として多くの提案がなされているが、一般的には、ＡＬＣパネルの内面に木材を取り付け、この木材の間に形成された空間に断熱材を充填し、この断熱材の屋内側に防湿気密フィルムを施工した後、石膏ボード，クロス等の内壁材を取り付けて構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、梁にプラスチック系断熱材を吹き付けて断熱施工する場合、品質や性能は現場での施工担当者の技能に依存するという問題があり、且つ住宅を解体する際の分離に手間がかかるという問題もある。
【０００６】
また最上階の外周に配置された梁では、天井の断熱ライン及び気密ラインを外壁の断熱ライン，気密ラインと接続することが必要となるが、梁の下フランジが邪魔をして複雑な形状となり、高い信頼性を発揮することが出来ないという問題がある。
【０００７】
また外壁部分の断熱構造では、断熱材の連続性が木材によって遮断され、且つ木材の断熱性能は断熱材の断熱性能よりも劣るため、断熱性能が不連続になるという問題がある。更に、床を特別な断熱構造とした場合、従来の断熱材が極めて弾力性に富んでいるため、この断熱材によって床面を断熱するには、床の充分な強度が得られるように、下地を組んでこの中に断熱材を充填するか、荷重を分散させるために面材を積層した床面を構成する必要があり、作業が煩雑となるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、合理的に断熱した鉄骨梁の断熱構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る鉄骨梁の断熱構造は、ウエブとこのウエブの上下に設けたフランジからなる鉄骨梁の断熱構造であって、鉄骨梁のフランジの厚さに対応した幅を持つ溝を有し、該溝の一方側に鉄骨梁のウエブに対向するウエブ対向片を形成すると共に溝の他方側に鉄骨梁のフランジの外面を覆う覆い片を形成し、且つ、断熱性と弾性とを備える弾性体を備え、前記弾性体を該弾性体に設けた溝を介して鉄骨梁のフランジに取り付けて覆い片によってフランジの外面を覆うように設置すると共に、該フランジの外面に対向した状態で延在する硬質発泡体からなる断熱板を該覆い片に圧接させたものである。
【００１０】
上記鉄骨梁の断熱構造では、弾性体に設けた溝又は切り込み等に鉄骨梁のフランジを嵌め込むことで、該フランジをウエブ対向片と覆い片とによって挟持することが出来、これにより、覆い片によってフランジの外面を覆うことが出来る。このため、前記弾性体を介して外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続することが出来、且つ接続部位を気密処理することで両者の気密ラインを接続することが出来る。
【００１１】
また上記鉄骨梁の断熱構造に於いて、前記弾性体のウエブ対向片に、前記鉄骨梁のフランジとの間に嵌め込まれた硬質発泡体からなる断熱板を圧接させたことが好ましい。
【００１２】
また、上記鉄骨梁の断熱構造に於いて、前記弾性体のウエブ対向片の上部には、前記鉄骨梁と、該鉄骨梁に隣り合って設けられる鉄骨梁とに亘って架設される硬質発泡体からなる断熱板が載置されていることが好ましい。
【００１３】
上記鉄骨梁の断熱構造では、鉄骨梁のフランジに取り付けた弾性体を介して外壁の内面に配置した硬質発泡体からなる断熱板と天井に配置した硬質発泡体からなる断熱板を接続することが出来る。特に、外壁に配置する断熱板が硬質発泡体に応じた高い圧縮強度を有するため、該断熱板の長さを１階層に対応させておき、下端を床面に当接させて上端を弾性体に押し込むことで、断熱板を弾性体に対して圧接させて接続することが出来る。また天井面に配置した硬質発泡体からなる断熱板を鉄骨梁のフランジに取り付けた弾性体に載置しておくことで、断熱板を弾性体に接続することが出来る。
【００１４】
上記の如くして、外壁に配置された断熱板と天井に配置された断熱板を鉄骨梁に取り付けた弾性体を介して接続することが出来、且つ天井に配置された断熱板どうしを梁に取り付けた弾性体を介して接続することが出来る。更に、床面にも硬質発泡体からなる断熱板を配置することによって、鉄骨住宅を硬質発泡体からなる断熱板によって断熱することが可能となり、外気との熱交換を防止して屋内の温度を好ましく調節することが出来る。
【００１５】
本発明に係る鉄骨梁の断熱構造に於いて、建物の外壁に沿って配置された鉄骨梁に外壁面に配置された断熱板が接続される。このため、外壁に沿って配置された鉄骨梁の下フランジには弾性体を取り付けることが必須となるが、外壁に沿って配置された鉄骨梁以外の鉄骨梁の下フランジには必ずしも弾性体を取り付ける必要はない。即ち、外壁に沿うことのない鉄骨梁には、弾性を有することなく、断熱性を有する部材を取り付けて断熱板を接続しても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、上記鉄骨梁の断熱構造の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る鉄骨梁の断熱構造は、ウエブと該ウエブの上下に夫々フランジを設けて構成したＨ形鋼からなる鉄骨梁に於ける下フランジに弾性体を取り付けることで、該弾性体によって下フランジの外面（鉄骨梁に於ける下面）を覆うと共に該下フランジのウエブ側の面を覆い、この弾性体を介して上下の階層に跨がる外壁の断熱ライン，気密ライン、及び外壁の断熱ライン，気密ラインと天井の断熱ライン，気密ラインを接続し得るようにしたものである。
【００１７】
従って、上記鉄骨梁が建物の外周部位で且つ１階と２階の中間部位に配置されている場合、下フランジに取り付けた弾性体の下フランジの外面を覆う覆い片に外壁に沿って設けた硬質発泡体からなる断熱板を接続することで外壁の断熱ラインを鉄骨梁に接続すると共に、弾性体の覆い片を断熱板に圧接させることで外壁の気密ラインを鉄骨梁に接続することが可能である。
【００１８】
また鉄骨梁が建物の最上階に配置されている場合、下フランジに取り付けた弾性体のウエブと対向するウエブ対向片に天井に配置される硬質発泡体からなる断熱板を載置することで、該断熱板によって天井の断熱ラインを形成すると共に弾性体を介して断熱ラインを接続することが可能である。鉄骨梁が建物の外周部位に配置されている場合、弾性体の覆い片に外壁に沿って配置された断熱板を接続することで、外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続することが可能である。
【００１９】
特に、天井の断熱ラインを形成する断熱板が鉄骨梁の下フランジに取り付けた弾性体のウエブ対向片に載置されるのみであるため、気密性能を保証することが困難であるような場合、載置した断熱板と弾性体との継目に気密テープを張り付けて処理することで、気密ラインを接続することが可能である。
【００２０】
弾性体としては適度な弾性を有することが必須であるが、断熱性を有することが好ましい。このように、適度な弾性と断熱性を有する材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）系の発泡体がある。これらの発泡体では、発泡倍率を適宜選択して密度を調整することで適度な弾性を発揮することが可能である。
【００２１】
弾性体は、鉄骨梁のフランジを嵌合する溝と、溝の一方側に形成されたウエブ対向片と、溝の他方側に形成されたフランジの外面を覆う覆い片と、ウエブ対向片と覆い片を接続する接続片とを有する断面が略Ｃ型に形成されている。前記ウエブ対向片，覆い片，接続片の厚さは特に限定するものではなく、鉄骨梁を断熱する断熱材としての機能を発揮し得る厚さであれば良い。また長さは予め設定された寸法を有しており、これにより、全体が棒状に形成されている。尚、弾性体の前記形状は、必ずしも一体成形等の手段で成形される必要はなく、接着や他の手段を用いて最終的に前記形状になれば良い。
【００２２】
弾性体に形成した溝は、鉄骨梁のフランジを嵌合したとき、該フランジを挟持して弾性体の鉄骨梁に対する取付姿勢を安定した状態で保持し得る程度の寸法と形状を有するものであれば良い。即ち、溝としては平行な溝や開口部側の寸法が小さい溝或いは開口部側の寸法が大きい溝等のものを形成しても良い。
【００２３】
特に、後述するように、覆い片には外壁に配置された硬質発泡体からなる断熱板が圧接し、ウエブ対向片には鉄骨梁の上フランジとの間に嵌め込まれた硬質発泡体からなる断熱板が圧接し、或いは天井に配置された硬質発泡体からなる断熱板が載置される。このように、弾性体には断熱板からの力が付与されるため、特に溝の寸法や形状を限定しなくとも、鉄骨梁のフランジに対する取付状態を維持することが可能である。
【００２４】
しかし、鉄骨住宅の施工段階では、弾性体を鉄骨梁のフランジに取り付けたとき、取付状態を維持し得ることが好ましく、このため、弾性体の弾性が大きい場合、溝は単なる切り込み程度で良く、また弾性が小さい場合、溝は下フランジの厚さに対してきつめの嵌め合い公差を持った寸法で形成することが好ましい。
【００２５】
上記弾性体の溝の一方側に形成されるウエブ対向片は、鉄骨梁のウエブに対向してフランジのウエブ側の面を覆い得るように形成されている。また溝の他方側に形成される覆い片は、鉄骨梁のフランジ外面を前面にわたって覆い得るような寸法であって良く、またフランジ外面の略半分を覆い得るような寸法でも良い。
【００２６】
弾性体の覆い片がフランジの外面前面を覆い得る寸法である場合、溝に鉄骨梁の下フランジを嵌合することによって１個の弾性体で下フランジの外面を前面にわたって覆うことが可能である。このような弾性体では、鉄骨梁が建物の外周に沿って配置されている場合、屋内側に向けて配置されたフランジに取り付けることでフランジの外面を覆うことが可能となり有利である。
【００２７】
また弾性体の覆い片がフランジの略半分を覆い得る寸法である場合、建物の外周以外の部位で且つ天井に配置された鉄骨梁の下フランジにウエブの両側から２個の弾性体を取り付けることで、フランジの外面を覆うことが可能である。このような弾性体では、下フランジのウエブ側の両面にウエブ対向片が配置されるため、天井面に対応させて断熱板を設置する際の支持片として機能させることが可能となり有利である。
【００２８】
弾性体の好ましい実施例について図１により説明する。図１（ａ）に示す弾性体Ａ，同図（ｂ）に示す弾性体Ｂは適度な弾性と断熱性を持ったＰＥの発泡体によって構成されており、溝１と、溝１の一方側に形成されたウエブ対向片２と、溝１の他方側に形成された覆い片３，４と接続片５とを有する断面Ｃ型に形成されている。弾性体Ａの覆い片３は鉄骨梁の下フランジの外面を前面にわたって覆うことが可能なように形成され、弾性体Ｂの覆い片４は下フランジの略半分を覆うことが可能なように形成されている。
【００２９】
上記の如く構成された弾性体Ａを鉄骨梁の下フランジに取り付けたとき、覆い片３によって該鉄骨梁の下フランジの外面全体を覆うことが可能であり、弾性体Ｂを鉄骨梁の下フランジに取り付けたとき、覆い片４によって該鉄骨梁の下フランジの外面を略半分覆うことが可能である。
【００３０】
従って、図２に示すように、建物の外周に沿って配置された鉄骨梁10の下フランジ10ａに弾性体Ａを取り付けることによって、下フランジ10ａの下側外面の全面を覆うことが可能であり、特に、建物の外周に沿って配置された鉄骨梁10に対する作業が屋内側からのみ可能であるため有利である。
【００３１】
また建物の最上階に配置されて屋根を構成する屋根パネル６を支持する梁11の下フランジ11ａにウエブ11ｂの両側から夫々弾性体Ｂを取り付けることで、２つの覆い片４によって下フランジ11ａの下側外面の全面を覆うと共にウエブ11ｂ側の面をウエブ対向片２によって覆うことが可能である。このように下フランジ11ａのウエブ11ｂ側の面に弾性体Ｂのウエブ対向片２が配置されることから、後述する断熱板を載置して支持することが可能となる。
【００３２】
後述するように、弾性体Ａの覆い片３には下側から硬質発泡体からなる断熱板が嵌め込まれる。このため、覆い片３の下面所定入に断熱板を受け入れる溝を設けておくことが好ましい。また覆い片３の自由端に断熱板の外壁パネルからの離隔寸法を維持するための突起部分を設けることも有利である。更に、弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片２の上面に天井に配置される硬質発泡体からなる断熱板が載置される。このため、ウエブ対向片２の上面にも断熱板を受け入れる溝を形成しておくことが好ましい。
【００３３】
尚、屋根パネル６として材料等を特に限定するものではなく、プレキャストコンクリート（ＰＣ）パネルや、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネル等のパネルを選択的に用いることが可能である。本実施例では、屋根パネル６，後述する外壁パネル７，床パネル８を夫々ＡＬＣパネルによって構成している。
【００３４】
上記の如くして建物の外周に沿って配置された鉄骨梁10及び他の位置に配置された鉄骨梁11の下フランジ10ａ，11ａに通常弾性体Ａを取り付けることで、これらの鉄骨梁10，11の下面（屋内側或いは天井側に対向する面）を覆い、これにより断熱施工することが可能である。
【００３５】
次に本発明に係る鉄骨梁の断熱構造を適用した住宅の好ましい例について説明する。本鉄骨住宅は、前述した梁構造を有し、且つ外壁の内面と天井面に夫々硬質発泡体からなる断熱板を配置すると共に、これらの断熱板を鉄骨梁に取り付けた弾性体に接続することで、該弾性体を介して外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続し、更に、床面に硬質発泡体からなる断熱板を配置することで、開口部を除く住宅の略全面の断熱を実現したものである。
【００３６】
断熱板を構成する硬質発泡体としては、フェノール樹脂発泡体やポリスチレン（ＰＳ）発泡体がある。フェノール樹脂発泡体は高い圧縮強度と曲げ剛性を有しており、外壁面，天井面，床面の何れの部位であっても適用することが可能である。ＰＳ発泡体は高い圧縮強度を有するものの曲げ剛性が小さく、鉄骨梁に圧接させることによる荷重が常に作用する外壁面や、両端支持に状態で長期間性能を維持する必要のある天井面に適用するには難点があるが、床面に適用することが可能である。
【００３７】
上記の如き断熱板に好ましく適用し得るフェノール樹脂発泡体として、本件出願人が開発して既に国際出願（特願２０００−５５８１５８）した技術(ネオマフォーム（登録商標）)があり、このフェノール樹脂発泡体では、断熱板として好ましく使用することが可能である。
【００３８】
上記技術に係るフェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂基体部と、多数の微細気泡から形成される気泡部とを有する密度が１０kg／ｍ3〜１００kg／ｍ3のフェノールフォームであり、前記微細気泡が炭化水素が含有し且つ平均気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲にあり、大部分の微細気泡の気泡壁が滑らかなフェノール樹脂基体面で構成されている。そして、発泡剤が炭化水素であるにも関わらず、従来のフロン系発泡剤と遜色のない熱伝導率を持ち、且つ熱伝導率の経時的な変化もなく、圧縮強度等の機械的強度に優れ、脆性が改善される。
【００３９】
本発明に於いて、ＡＬＣパネルの屋内側に空気層を隔てて設けられる断熱板は、フェノール樹脂の発泡体からなり、高い断熱性を有し、且つ断熱性や寸法を長期間維持し得る性質を有している。フェノール樹脂発泡体に於ける断熱性は、気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍと小さく、且つ独立気泡率を８０％以上と高く保持することによって確保することが可能である。またフェノール樹脂発泡体は高い耐燃焼性を有しており、火炎が作用したとき、表面が炭化することで、着火することがない。
【００４０】
例えば、フェノール樹脂発泡体の密度を２７kg／ｍ3に設定した場合、２０℃於ける熱伝導率は０．０２０Ｗ／ｍ・Ｋであり、圧縮強さは１５Ｎ／cm2、熱変形温度は２００℃である。前記フェノール樹脂発泡体の性能は、押出発泡ポリスチレン３種が熱伝導率；０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；２０Ｎ／cm2、熱変形温度；８０℃であることや、硬質ウレタンフォーム２種が熱伝導率；０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；８Ｎ／cm2、熱変形温度；１００℃であることと比較して充分に高い性能を有する。
【００４１】
このため、フェノール樹脂発泡体からなる断熱板では、従来の押出発泡ポリスチレンや硬質ウレタンフォームの約２／３程度の厚さで略同等の断熱性能を発揮することが可能である。
【００４２】
フェノール樹脂発泡体は表裏面に保護層が設けられている。この保護層を構成する材料として特に限定するものではないが、例えばポリエステル不織布を用いることが可能である。
【００４３】
断熱板の厚さは製造段階で設定され、幅や長さは所望の値に切断される。即ち、断熱板の厚さは適用する部位に応じて設定され、幅は適用する住宅に設定されたモジュール寸法に対応させて設定される。また断熱板の長さも同様に適用する部位に応じてモジュール寸法や１階層分の高さに対応させて設定することが可能である。
【００４４】
従って、外壁に適用する断熱板の長さを１階層分の高さに対応させて切断した場合には、外壁を構成するパネルに取り付ける際の作業を容易に行なうことが可能となり、且つパネルに対する支持部位を少なくすることが可能となる。更に、断熱板の接続部分が少なくなるため気密保持を容易に行なうことが可能である。
【００４５】
特に、フェノール樹脂発泡体は圧縮強さが比較的高いので、１階層分の高さで取り付けられた場合であっても、充分に断熱板としての形状を保持することが可能であり、且つ表裏面に配置されて発泡体と一体化された不織布が曲げや剪断或いは引張に対する抵抗部材として機能し、熱的に且つ強度的に信頼性の高い断熱構造を構成することが可能である。
【００４６】
そして１階層分の高さに対応させて切断した断熱板の上端を、予め鉄骨梁の下フランジに取り付けられている弾性体の覆い片に圧接させることで、両者の接続部位に於ける気密性を確保すると共に断熱性を連続させることが可能である。即ち、外壁の断熱ラインを弾性体を介して天井の断熱ラインに接続させることが可能であり、且つ外壁と鉄骨梁との間に形成される気密ラインを信頼性の高いものに確保することが可能である。
【００４７】
次に上記断熱板を外壁面，天井面，床面に配置した構造を個々に説明する。先ず、外壁の断熱構造について図２，図３により説明する。図２は外壁面，天井面，床面にフェノール樹脂発泡体からなる断熱板を配置した鉄骨住宅を説明する図である。図３は外壁部分の断熱構造を示す平面図である。
【００４８】
鉄骨躯体を有する住宅では、複数のＡＬＣパネルからなる外壁パネル７を並列して躯体を構成する鉄骨梁10に取り付けて外壁を構成するのが一般的である。外壁パネル７は、図示しない取付金具を介して建物の外周に配置された鉄骨梁10に取り付けられている。外壁パネル７を鉄骨梁10に取り付ける構造は種々のものが提案されており、これら公知の技術を適宜選択して使用することが可能である。
【００４９】
本実施例に係る鉄骨住宅では、外壁パネル７の屋内側にスペーサ14を配置すると共に該スペーサ14にフェノール樹脂発泡体からなる断熱板15を取り付けることで、外壁パネル７と断熱板15との間に空気層16を確保し、これにより、外壁パネル７が繰り返す吸湿と放湿のための空間を確保して好ましい断熱性能を発揮し得るように構成している。
【００５０】
尚、鉄骨梁10に複数の外壁パネル７を取り付けて外壁を構成した後、該外壁パネル７の屋内側に断熱施工するに先立って、少なくとも建物の外周に沿って配置された鉄骨梁10の下フランジ10ａに弾性体Ａが取り付けられ、該下フランジ10ａの下側外面は全面にわたって覆い片３によって覆われている。
【００５１】
スペーサ14としては、ＡＬＣパネル13の呼吸、即ち、ＡＬＣパネル13が湿気を吸収し、或いは吸収している湿気を放出することが可能な厚さを持った空気層16を確保し得るものであれば良い。このような空気層の厚さとしては７mm程度以上であることが好ましく、このため、スペーサ14も厚さが約７mm程度のものを使用している。
【００５２】
またスペーサ14は断熱板15をＡＬＣパネル13に取り付ける際に両者の間に介在し、ビス17が貫通される。このため、スペーサ14は断熱板15をＡＬＣパネル13に取り付ける際に圧縮して厚さが変化してしまうことは好ましくなく、適度の圧縮強度を有することが必要である。このような強度を持ったスペーサ14としては、断熱板15と同様の密度を持ったフェノール樹脂発泡体を用いることが好ましい。
【００５３】
一般にフェノール樹脂の発泡体では内部に比較的大きな球状或いは不定形の空隙（ボイド）を有し、このボイドが圧縮強度を低下させる原因となっている。このため、従来、薄板はボイドの影響を受け易く施工上取り扱いが困難であった。しかし、前述のネオマフォームでは、ボイドの総合計面積が全面積の５％以下となり、圧縮強度のバラツキが小さいという特徴を有している。このため、厚さが１０mm以下の薄板であっても、取り扱いが容易になっており、上記スペーサ14としての機能を有し、且つ適度な圧縮強度が必要な薄板に適用することが可能である。
【００５４】
上記スペーサ14は、断熱板15の継目に対応して配置される。このようにスペーサ14を断熱板15の継目に対応して配置することで、実質的に断熱板15の継目を同材質のスペーサ14によって覆うことが可能となり、断熱の欠損を補うことが可能であり、且つフェノール樹脂発泡体の持つ弾性によって気密性を確保することが可能となる。
【００５５】
上記の如き機能を有するスペーサ14の幅は、断熱板15の継目に於ける気密性を確保すると共にビス17による断熱板15のＡＬＣパネル13に対する固定を容易になし得るように、継目の両側にある断熱板15の端部に対し充分な接触面積を確保し得る寸法であることが好ましい。
【００５６】
またスペーサ14の形状は必ずしも平板である必要はなく、断面が凸字状に形成されていても良い。そして凸部を断熱板15の継目に挿入して固定することで、該継目に於ける断熱の欠損を生じさせることなく、且つ気密性を確保することが可能である。更に、断熱板15の継目に於ける気密性を確保するために、スペーサ14と同様の部材を継目の屋内側の面に取り付けても良く、この場合、前記部材は平板或いは凸字状に形成されたものでああっても良い。
【００５７】
断熱板15は、幅寸法が目的の住宅に設定されたモジュール寸法と対応しており、長さが１階層の高さ、即ち、床パネル８の表面から鉄骨梁10の下フランジ10ａに取り付けた弾性体Ａの覆い片３までの距離と略等しい寸法を有している。
【００５８】
このため、外壁パネル７にスペーサ14を介して弾性体15を取り付ける場合、弾性体15の下端を床パネル８に当接させて該床パネル８と鉄骨梁10の間に嵌め込んだとき、上端が鉄骨梁10の下フランジ10ａに取り付けた弾性体Ａの覆い片３に圧接し、これにより、外壁パネル７に沿って形成された空気層16と鉄骨梁10の間の気密を確保することが可能である。
【００５９】
また断熱板15の厚さは住宅の建設地によって適宜選択されるものであり、一義的に設定されるものではない。本実施例では断熱板15として厚さ25mmのフェノール樹脂発泡体を用いている。
【００６０】
ビス17によって断熱板15，スペーサ14を外壁パネル７に固定する際に、屋内側の壁の下地18を取り付ける取付金具19を同時に固定している。しかし、このように断熱板15の固定と取付金具19の固定を１本のビス17で行なうか、別の手段で行なうかは限定するものではなく、屋内側の壁の下地18を固定する構造との関係で最も合理的な手段を選択すべきである。
【００６１】
スペーサ14の幅は、断熱板15の継目に於ける気密性を確保すると共にビス17による固定を容易になし得るように、継目の両側にある断熱板15の端部に対し充分な接触面積が確保されている。従って、断熱板15の継目が外壁パネル７との熱橋となることがなく、且つ空気層16に対する気密性を確保することが可能である。このため、断熱の欠損を防止することが可能となる。
【００６２】
屋内側の壁の下地18は配置位置が躯体を構成する柱（図示せず）の屋内側の面によって規制されるのが一般的である。一方、前述したように、フェノール樹脂発泡体からなる断熱板15は従来の断熱材に比較して高い断熱性能を有する。このため、屋内側の壁の下地18に取り付けた石膏ボード等の壁下地材20と断熱板15との間に空間21が形成され、該空間21を利用して、屋内側の電気配線や配管を行なうことが可能となる。
【００６３】
また断熱板15が柱と交差する部位では、断熱板15の端面が柱の側面に対向した状態でスペーサ14を介して外壁パネル７に固定され、外壁パネル７と柱との間に形成された間隙にスペーサ14が挿入される。このため、柱の有無に関わらず、外壁パネル７の屋内側の面には、所定の間隔でスペーサ14が配置されて固定され、スペーサ14の間には断熱板15が空気層16を隔てて対向する。従って、外壁パネル７の屋内側の面をスペーサ14と断熱板15によって覆うことで、断熱することが可能となる。
【００６４】
次に、外壁パネル７と対向する部位であって階層間、例えば１階と２階との間、即ち、１階の天井に対応する１階天井空間22の断熱構造について説明する。
【００６５】
図２に示すように、建物の外周に沿って且つ１階と２階の間に対応して配置された鉄骨梁10の下フランジ10ａには弾性体Ａが取り付けられている。また鉄骨梁10のウエブ10ｂの屋内側の面に対向して断熱板23が配置されており、この断熱板23によって鉄骨梁10と１階天井空間22とを断熱している。
【００６６】
断熱板23は、断熱板15と同様にフェノール樹脂発泡体を用いている。この断熱板23の厚さは特に限定するものではないが、部材の種類を増加させることがないように、断熱板15と同一の厚さ（25mm）とすることが好ましい。そして断熱板23は、下端が鉄骨梁10の下フランジ10ａに取り付けた弾性体Ａのウエブ対向片２の圧接し、且つ上端が上フランジ10ｃのウエブ10ｂ側の面に圧接し得るように、鉄骨梁10の上下フランジ間に嵌め込まれている。
【００６７】
１階と２階の間に配置された鉄骨梁10の上フランジ10ｃの上部には、２階の床を構成する複数の床パネル８が並列して敷設され、該床パネル８の端部と外壁パネル７との間に形成された隙間にモルタル等の充填材24が充填される。このように、１階の天井部分では、１階の外壁パネル７に沿って設けた断熱板15，弾性体Ａ，断熱板23，モルタル24，２階の外壁パネル７に沿って設けた断熱板15が連続して外壁の断熱ラインを形成している。
【００６８】
上記の如く、１階と２階の間に配置された鉄骨梁10の上下フランジ10ａ，10ｃの間に断熱板23を取り付けるに際し、断熱板23の下端を、鉄骨梁10の下フランジ10ａに取り付けた弾性体Ａのウエブ対向片２に圧接させているため、溝１の形状や寸法の如何に関わらず安定した取付状態を保持することが可能であり、鉄骨梁10に作用する振動等によって簡単に落下することがない。
【００６９】
次に、床面の断熱構造について図２及び図４，図５を用いて説明する。図に於いて、床パネル８はＰＣパネルやＡＬＣパネルを選択的に用いることが可能である。これらの床パネル８は基礎25の上部に並列して敷設され公知の手段で固定される。また基礎25の天端であって床パネル８の端部と外壁パネル７との間に形成された隙間にはモルタル等の充填材24が充填され、該充填材24の天端レベルと床パネル８の表面レベルとが等しくなるように形成され、これにより、充填材24と床パネル８は実質的に一体化している。
【００７０】
従って、外壁パネル７の屋内側に断熱板15を取り付ける際に、該断熱板15の下端を床パネル８の当接させる場合、実際には充填材24の天端に当接させることもある。
【００７１】
１階に配置された床パネル８の上表面には、全面にわたって断熱板26が敷き込まれ、図５に示すようなネジ27によって床パネル８に固定されている。床面に配置される断熱板26としては、外壁に用いた断熱板15と同様にフェノール樹脂発泡体からなるもの、或いはＰＳ発泡体からなるもの、を選択的に用いることが可能である。即ち、断熱板26は床パネル８の上面に敷き込まれるため、常に荷重が作用しているような構造ではなく、且つ表面に床仕上げ材28が施工されるため、該床仕上げ材28によって荷重が分散される。このため、ＰＳ発泡体からなる断熱板26であっても強度的な問題を発生することなく使用することが可能である。
【００７２】
本実施例に於いて、断熱板26はフェノール樹脂発泡体によって構成されている。この断熱板26の厚さは特に限定するものではなく、住宅の建設地に於ける気象条件や立地条件等に応じて適宜設定することが可能である。本実施例では、床パネル８の上面に配置される断熱板26を厚さ12mmのフェノール樹脂発泡体によって構成している。この厚さを持つフェノール樹脂発泡体では、床面に設定された積載荷重に対し充分な圧縮強度を発揮することが可能となるように密度を上げることもある。
【００７３】
ネジ27はプラスチック系の発泡体を断熱板として使用する際に有利に用いられるものであり、付与されたトルクが過大であるような場合であっても、断熱板に過大な圧縮力を作用させることのないように構成されている。即ち、ネジ27は、ネジ部27ａと、頭部27ｂと、ネジ部27ａと頭部27ｂとの間に形成されネジ部27ａの太さよりも太い径を持った円筒部27ｃと、によって構成され、頭部27ｂと円筒部27ｃを加えた長さが断熱板26の厚さと等しく形成されている。そして、ネジ部27ａが床パネル８の上面に敷き込まれた断熱板26の上面から該断熱板26を貫通して床パネル８に螺合し、これに伴って円筒部27ｃが断熱板26を貫通して先端部が床パネル８の表面に当接して停止する。従って、断熱板26には頭部27ｂから大きな圧縮力が作用することなく、必要以上に潰れたり破断するようなことがない。
【００７４】
１階の床パネル８上に配置された断熱板26は端部が外壁パネル７の屋内側に取り付けられた外壁用の断熱板15に当接して敷き込まれ、この状態でネジ27によって床パネル８に固定されている。従って、外壁に対応して配置された断熱板15と、１階の床面に対応して配置された断熱板26は互いに端部で接続され、この構成により、住宅の外壁の断熱ラインと床面の断熱ラインが接続されている。
【００７５】
本発明に於いて、１階の床パネル８上にフェノール樹脂発泡体からなる断熱板26が敷き込まれて断熱ラインを構成することは必須であるが、必ずしも２階の床パネル８上に断熱板を配置する必要はない。
【００７６】
また床面に形成された断熱板26の上面に床仕上げ材28が施工されている。このように、断熱板26の上面に床仕上げ材28を施工することで、上部に載置された物体の重量や居住する人の重さが作用した場合であっても、これらの重量が床仕上げ材28によって分散し、断熱板26の一部に集中荷重として作用することがない。
【００７７】
次に、最上階の天井面の断熱構造について図２により説明する。最上階の天井部分には建物の外壁に沿って鉄骨梁10が配置され、外壁以外の部位に鉄骨梁11が配置されている。これらの鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａには夫々弾性体Ａ，Ｂが取り付けられており、覆い片３，４によって各下フランジ10ａ，11ａの下側外面を覆うと共に、ウエブ対向片２が各下フランジ10ａ，11ａのウエブ側の面を覆っている。
【００７８】
尚、前述したように、外壁に沿って配置された鉄骨梁10では、下フランジ10ａに弾性体Ａ或いは弾性体Ｂを選択的に取り付けることが必須であるが、外壁以外の部位に配置された鉄骨梁11には、弾性体Ｂを取り付けても良く、弾性を有することなく断熱性を持った部材を取り付けても良い。
【００７９】
各鉄骨梁10，11の上フランジ10ｃ，11ｃの上部にはＰＣパネル或いはＡＬＣパネルからなる屋根パネル６が載置され、夫々所定の手段で固定されて屋根を構成している。
【００８０】
屋根面は日射の影響を強く受けるため、熱の授受が過酷な状態となる。このため、屋根パネル６に対向して配置される断熱板は、他の部位（外壁，床面）の断熱板と比較してより厚く設定されている。しかし、断熱板の厚さが厚くなりすぎると、製造コストが上昇したり、切断加工等の作業が困難になって加工コストが上昇する等の問題が生じる虞がある。このため、必ずしも単一の断熱板によって断熱機能を発揮させることなく、複数種の断熱板を複合させてコストの上昇を押さえることも行なわれる。
【００８１】
本実施例では、各鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａに取り付けた弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片２に、フェノール樹脂発泡体からなる断熱板30が載置されており、該断熱板30の上面に屋根パネル６に対向して例えば従来から使用されているグラスウール等の断熱材31が配置されている。このように、断熱板30が単に両端をウエブ対向片２に載置して支持され、且つ上部に断熱材31を載置するという過酷な使用状態であっても、フェノール樹脂発泡体の持つ高い強度と剛性によって充分に耐えることが可能である。
【００８２】
上記断熱板30は、外壁パネル７に対向して配置した断熱板15の厚さよりも厚い約40mmに設定されている。このような厚さも持ったフェノール樹脂発泡体は、作業員がカッターを利用して手で切断し得る略最大の厚さであり、これ以上厚くなったとき、急遽現場で加工する必要が生じても簡単に加工することが困難になることがある。従って、断熱板30を前記厚さとし、該断熱板30の上面にグラスウール等の断熱材31を配置している。
【００８３】
各鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａを基準として断熱板30，断熱材31を配置することで、屋根パネル６との間に空間32が形成され、この空間32によって屋根パネル６の湿気の吸収及び湿気の放出を行なえるようになっている。
【００８４】
特に、屋根からの熱を断熱する断熱板30を、各鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａに取り付けた弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片に載置して配置することによって、弾性体Ａを介して外壁パネル７に対向して取り付けた断熱板15と天井面に配置された断熱板30とが接続され、これにより、外壁の断熱ラインと天井面の断熱ラインが接続される。
【００８５】
また外壁の断熱構造を構成する断熱板15が弾性体Ａの覆い片３に圧接することで気密性が確保され、断熱板30が弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片２に自重及び断熱材31の荷重を作用させて押圧することで、天井面の気密性を確保することが可能である。しかし、断熱板30と断熱材31の自重を弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片３に作用させて気密を確保することが不安定であると考慮される場合、断熱板30の下面と弾性体Ａ，Ｂの接続片５とにわたって気密テープ33を貼りつけることで、より確実に気密処理することが可能である。
【００８６】
上記の如く、外壁の断熱構造は、外壁パネル７に対しスペーサ14を介して取り付けた断熱板15、及び階層間の鉄骨梁10のウエブ10ｂに対向して設けた断熱板23、更に、前記断熱板15，23の間に配置された弾性体Ａが夫々圧接して接続されることで、１階から最上階まで一貫した断熱ラインを形成することが可能である。また断熱板15の上端部分が鉄骨梁10の下フランジ10ａに取り付けた弾性体Ａと圧接するため、下端が床パネル８に圧接することとなり、断熱板15の上下端で気密を確保することが可能である。
【００８７】
また床面の断熱構造は、床パネル８の上面に敷き込むと共に該床パネル８にネジ27によって固定した断熱板26によって構成することが可能であり、且つ断熱板26の端部を外壁の断熱板15の屋内側の面に当接させることで、外壁の断熱ラインと床面の断熱ラインを接続することが可能である。また断熱板26が、気密を確保された外壁の断熱板15の下端部分の屋内側の面に当接することで、特別な気密構造とすることなく、気密性を発揮することが可能である。
【００８８】
更に、天井面の断熱構造は、最上階に配置された鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａに取り付けた弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片２に載置した断熱板30及び断熱板30の上面に配置した断熱材31によって構成することが可能であり、且つ断熱板30が弾性体Ａを介して外壁の断熱構造を構成する断熱板15に接続することで、天井面の断熱ラインと外壁の断熱ラインとを接続することが可能である。また断熱板30を各鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａに取り付けた弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片２に載置し、断熱板30の下面と弾性体Ａ，Ｂの接続片５に気密テープ33を貼りつけることで、充分な気密性を確保することが可能である。
【００８９】
尚、図２において35は各階の天井の仕上げ材を示している。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る鉄骨住宅の梁構造では、ウエブの上下に設けたフランジに弾性体に設けた溝を嵌め込むことで、ウエブ対向片と覆い片とによって挟持することが出来、これにより、覆い片によってフランジの外面を覆うことが出来る。このため、弾性体を介して外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続することが出来る。また外壁の断熱板を弾性体に圧接させることで外壁の気密を確保することが出来、且つ天井の断熱板と弾性体を気密テープによって処理することで両者の気密ラインを接続することが出来る。
【００９１】
上記の如く、鉄骨梁に弾性体を取り付けて外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続するため、外壁の断熱板の端部を弾性体に圧接させて接続することが出来る。このため、断熱板の長さ寸法の精度が多少ラフであっても取り扱うことが可能となり、且つ断熱板を弾性体に圧接させることで気密を確保することが出来る。このため、従来は必須であった気密テープによる処理を省くことが出来、施工手間を軽減することが出来る。また気密テープによる処理を施した場合には、長期間、安定した性能を発揮することが出来る。
【００９２】
また本発明に係る鉄骨住宅では、上記梁構造を介して外壁の内面と天井面に取り付けた硬質発泡体からなる断熱板を接続することが出来、更に床面に硬質発泡体からなる断熱板を配置して断熱することによって、外気との熱交換を防止して屋内の温度を好ましく調節することが出来る。
【００９３】
また外壁の断熱板として１階層の高さに対応した長さを持った断熱板を用いることによって、継目を少なくすることが出来、これにより、熱橋を低減して熱の欠損を低減することが出来る。更に、継目に設けたスペーサによって継目の補強を行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  弾性体の形状を説明する斜視図である。
【図２】  外壁面，天井面，床面にフェノール樹脂発泡体からなる断熱板を配置した住宅を説明する図である。
【図３】  外壁部分の断熱構造を示す平面図である。
【図４】  床面の断熱構造を説明する図である。
【図５】  ネジによって断熱板を床パネルに固定する状態を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ                  弾性体
１                      溝
２                      ウエブ対向片
３，４                  覆い片
５                      接続片
６                      屋根パネル
７                      外壁パネル
８                      床パネル
10，11                  鉄骨梁
10ａ，11ａ              下フランジ
10ｂ，11ｂ              ウエブ
10ｃ，11ｃ              上フランジ
14                      スペーサ
15，23，26，30          断熱板
16                      空気層
17                      ビス
18                      屋内側の壁の下地
19                      取付金具
20                      壁下地材
21                      空間
22                      １階天井空間
24                      充填材，モルタル
25                      基礎
27                      ネジ
28                      床仕上げ材
31                      断熱材
32                      空間
33                      気密テープ
35                      天井の仕上げ材
【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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