(57)【要約】【課題】  本発明は、特に最上階の居室の熱環境を改善するのに適した建築物の屋根構造を提供することを可能にすることを目的としている。【解決手段】  屋根葺材４と屋根下張材１との間に空気層が設けられている屋根構造において、該屋根下張材１の屋外側に光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ反射層２を設けることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根葺材と屋根下張材との間に空気層が設けられている建築物の屋根構造において、該屋根下張材の屋外側に光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ反射層を設けることを特徴とする建築物の屋根構造。
【請求項２】
屋根葺材と屋根下張材との間に空気層が設けられている建築物の屋根構造において、該屋根下張材の屋外側が光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつことを特徴とする建築物の屋根構造。
【請求項３】
前記屋根下張材の屋内側に光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ反射層を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建築物の屋根構造。
【請求項４】
前記屋根下張材の屋内側が光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建築物の屋根構造。
【請求項５】
前記屋根下張材が木質系のパネルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の建築物の屋根構造。
【請求項６】
前記屋根下張材が窯業系パネルであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の建築物の屋根構造。
【請求項７】
前記屋根下張材が不燃材料または準不燃材料の耐力面材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の建築物の屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の屋根構造に関するものであり、特に最上階の居室の熱環境を改善するのに適した屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的木造建築物では、屋根等の部位には小屋裏換気口を設けて、小屋裏内部の温度を出来るだけ外気温と同一にするように施工されている。
【０００３】
また特開平０６−１００７９６号公報（特許文献１）に示されるように、屋根面に太陽光を７２％〜８３％反射する遮熱断熱塗材を使用する従来技術もある。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１００７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した小屋裏換気口の設置では、太陽光の輻射による屋根葺材，屋根下張材の温度上昇によって、小屋裏内部温度は高温（７０℃以上）になることがある。このような小屋裏内部空間の熱による居室への影響を軽減するために、居室の天井面に断熱材を施工している場合があるが、通常外気温を３０℃程度で設計している断熱材にとって小屋裏の温度は過酷であり、断熱材を一般部より過剰に施工しなければならない。
【０００６】
また前述の屋根面に遮熱断熱塗材を使用する従来技術は、屋根葺材表面の温度を低くするには効果的であるが、屋根葺材裏面にある屋根下張材が該屋根葺材の光放射により温度が上昇するため、小屋裏に接する屋根下張材裏面の温度を低下させるには不十分である。
【０００７】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、太陽光による屋根裏の温度上昇を抑え、居室の快適性を増すことに適した屋根構造を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係る建築物の屋根構造は、前述の従来の多くの問題点を解決したもので、その屋根構造の第１発明の要旨は、屋根葺材と屋根下張材との間に空気層が設けられている建築物の屋根構造において、該屋根下張材の屋外側に光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ反射層を設けることを特徴とする建築物の屋根構造である。
【０００９】
屋根葺材が太陽光の輻射で温度上昇することはよく知られている。太陽光の波長分布は、波長０．４９μｍを中心にＵＶ−Ｂ，ＵＶ−Ａ，可視光，ＩＲ−Ａ，ＩＲ−Ｂの波長範囲で９８％の放射エネルギーとなっている。輻射による屋根葺材の温度上昇を抑えるためには、ＵＶ−Ｂ〜ＩＲ−Ｂの波長範囲、すなわち０．２８μｍ〜３μｍの範囲で光を反射させることが有効である。
【００１０】
しかし、最上階の居室の熱環境に直結する小屋裏または屋根下張材の裏面温度については、熱伝導、対流以外に屋根葺材からの輻射が大きい要素としてあげられる。物体全ては光放射しており、その光の波長は物体の温度で決定される。低温（２００℃以下）黒体の輻射については、ＩＲ−Ｃ（光波長３μｍ以上）が中心となり、ＩＲ−Ｂ以下（光波長３μｍ以下）はほとんど無い。屋根下張材の温度を抑えるためには、従来の太陽光中心の反射では対応できず、光波長３μｍ以上を反射する必要があることがわかる。
【００１１】
よってこの第１発明においては、屋根葺材からの光波長３μｍ以上の放射を反射し、屋根下張材の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００１２】
本発明に係る建築物の屋根構造の第２発明の要旨は、屋根葺材と屋根下張材との間に空気層が設けられている建築物の屋根構造において、該屋根下張材の屋外側が光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつことを特徴とする建築物の屋根構造である。
【００１３】
屋根葺材からの光波長３μｍ以上の放射を反射し、屋根下張材の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００１４】
本発明に係る建築物の屋根構造の第３発明の要旨は、前記第１、第２発明における屋根下張材の屋内側に光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ反射層を設けることを特徴とする屋根構造である。
【００１５】
物体全ては光放射しており、その放射量は該物体の温度と放射率に関係している。光放射による影響を小さくするには、該温度と該放射率を低く抑えることが肝要である。光を透過しない一般的な物体の放射率は、「１−反射率」で表すことができる。
【００１６】
よってこの第３発明においては、屋外側の反射層で屋根下張材自身の温度を低く抑え、屋内側の反射層で光放射の放射率を抑制しており、小屋裏の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００１７】
本発明に係る建築物の屋根構造の第４発明の要旨は、前記第１、第２発明における屋根下張材の屋内側が光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつことを特徴とする屋根構造である。
【００１８】
この第４発明においても、屋外側の反射層で屋根下張材自身の温度を低く抑え、屋内側で光放射の放射率を抑制しており、小屋裏の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００１９】
本発明に係る建築物の屋根構造の第５発明の要旨は、前記第１〜第４発明における屋根下張材が木質系のパネルであることを特徴とする屋根構造である。
【００２０】
ここで、木質系のパネルとは、合板、パーティクルボード、構造用パネル、ファイバーボード、および草木類を主要構成物とする積層体などである。
【００２１】
この第５発明においては、釘、ビス施工により屋根下張材を根太等に固定することができ、施工を簡単かつ品質を安定させ強度を保つことができる。
【００２２】
本発明に係る建築物の屋根構造の第６発明の要旨は、前記第１〜第４発明における屋根下張材が窯業系パネルであることを特徴とする屋根構造である。
【００２３】
ここで、窯業系パネルとは、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネル、押し出し成形板、木質系セメント板、窯業系サイディング、スレート、木毛セメント積層板、繊維強化セメント板などである。
【００２４】
この第６発明においては、屋根下張材が窯業系パネルであることにより共同住宅に要求される耐火性能を備えることができる。これにより共同住宅やその他耐火、防火が要求される建物に使用することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る建築物の屋根構造の第７発明の要旨は、前記第１〜第４発明における屋根下張材が不燃材料または準不燃材料の耐力面材であることを特徴とする屋根構造である。
【００２６】
これにより共同住宅やその他耐火、防火が要求される建物に使用することが可能となる。
【００２７】
ここで、不燃材料とは、施工令第１０８条の２および平成１２年第１４００号に掲げられた材料である。準不燃材料とは、平成１２年第１４０１号に掲げられた材料である。耐力面材とは、昭和５６年告示第１１００号に掲げられた面材である。不燃材料または準不燃材料の耐力面材の具体例として、フレキシブルボード、石綿パーライト板、パルプセメント板、ケイ酸カルシウム板、火山性ガラス質複層板、石膏ボードがこれにあたる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明に係る建築物の屋根構造は、前述のごとき構造と作用を有するので、次のような多大な効果を有している。
【００２９】
屋根葺材と屋根下張材との間に空気層が設けられている建築物の屋根構造において、該屋根下張材の屋外側に光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ反射層を設けるているため、屋根葺材からの光放射を反射し、屋根下張材の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００３０】
また、屋根下張材の屋外側が光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつことにより、屋根葺材からの光放射を反射し、屋根下張材の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００３１】
また、前記屋根下張材の屋内側に光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ反射層を設けることにより、屋内側の反射層での光放射の放射率を抑制しており、小屋裏の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００３２】
また、前記屋根下張材の屋内側が光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつことにより、屋内側の反射層での光放射の放射率を抑制しており、小屋裏の温度上昇を大きく抑えることができる。
【００３３】
前記屋根下張材を木質系のパネル（合板、パーティクルボード、構造用パネル、ファイバーボード、および草木類を主要構成物とする積層体）にすることにより、釘、ビス施工により屋根下張材を根太等に固定することができ、施工を簡単かつ品質を安定させ強度を保つことができる。
【００３４】
また、前記屋根下張材を窯業系パネル（ＡＬＣパネル、押し出し成形板、木質系セメント板、窯業系サイディング、スレート、木毛セメント積層板、繊維強化セメント板）にすることにより、共同住宅に要求される耐火性能を備えることができる。これにより共同住宅やその他耐火、防火が要求される建物に使用することが可能となる。
【００３５】
また、前記屋根下張材を不燃材料または準不燃材料の耐力面材にすることにより共同住宅やその他耐火、防火が要求される建物に使用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係る建築物の屋根構造の好ましい実施形態について図を用いて説明する。
【００３７】
図１は、鉄骨造における本実施例の使用状態の説明図を示したものである。図２は屋根下張材１に反射層２を表面に、反射層３を裏面に配したものである。屋根下張材１と反射層２、反射層３は一体化され、垂木７に緊結されている。屋根葺材４は瓦桟５を介して屋根下張材１の上部に配している。このときの瓦桟５は、屋根葺材４と反射層２との間に空気層を持たせるためのものであり、屋根葺材４が反射層２と直接緊結しても空気層を持つ形状であれば、瓦桟５は必要ではない。
【００３８】
屋根葺材４が空気層を持たずに反射層２と接する場合は、光放射による熱移動は生じないので本発明の域ではない。
【００３９】
尚、本発明に適用できる建築物の構造種類は、木造と鉄骨造が一般的である。またＲＣ造の陸屋根に木や鉄骨等により小屋裏を作る場合も、本発明が適用できるのはいうまでもない。
【００４０】
本発明に使用される屋根下張材１は、釘、ビス施工ができ加工性に優れる木質系のパネル（合板、パーティクルボード、構造用パネル、ファイバーボード、草木類を主要構成物とする積層体）が施工上好ましい。
【００４１】
また屋根構造の耐火性を向上させるためには、屋根下張材１は、窯業系パネル（ＡＬＣパネル、押し出し成形板、木質系セメント板、窯業系サイディング、スレート、木毛セメント積層板、繊維強化セメント板）を使用するのが好ましい。
【００４２】
屋根下張材１は、不燃材料または準不燃材料の耐力面材であるフレキシブルボード、石綿パーライト板、パルプセメント板、ケイ酸カルシウム板、火山性ガラス質複層板、石膏ボードも好ましい。
【００４３】
また反射層２は、金属粉末を基材に混入した塗材でも良いし、鉱物質繊維を圧縮したボード状物でも良いし、表面が不織布基材の防水紙または発泡プラスチック系断熱材でも良い。厚さ８μｍ〜５００μｍの金属泊を屋根下張材１に接着しても良い。言うまでもなく、屋根下張材１の屋外側に配置される反射層２は、光波長３μｍ〜２５μｍの範囲で平均１０％以上の反射率があるものであれば前記の限りでなく、複数組み合わせても良い。
【００４４】
また屋根下張材１の屋内側に配置される反射層３は、反射層２と同様の仕様であるが、施工上屋根下張材１と一体化したものが望ましいので、金属粉末を基材に混入した塗材が特に望ましい。
【００４５】
次に、本実施例に係る反射層２，３を持つ屋根下張材１と他の構造とにおける、ＩＲ−Ｃ波長の光放射による裏面温度の実測結果について説明する。
【００４６】
裏面温度の測定システムとして、図３に示すように、標準板（繊維補強セメント板）と実施例１（ロックウール層を両面に積層した火山性ガラス質複層板：厚さ１８ｍｍ，熱抵抗値０．１４ｍ2・Ｋ／Ｗ）と比較例１（木片，木粉，セメントを混合した硬質木片セメント板：厚さ１８ｍｍ，熱抵抗値０．１４ｍ2・Ｋ／Ｗ）を加熱装置８下に並べ、標準板の表面温度を２０℃〜８０℃まで６時間サイクルで上下させるようにセットした。加熱装置８にはＩＲ−Ｃ領域である光波長３μｍ〜２５μｍを中心で加熱するセラミックヒータを使用し、実施例１と比較例１の裏面温度を同時に測定した。尚、実施例１と比較例１の各波長における反射率は以下の表１の通りである。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
また前記実施例１および比較例１の評価結果を以下の表２に示す。
【００４９】
【表２】
2005350862.tif 000004
【００５０】
熱抵抗値においては実施例１と比較例１ではほとんど変わらない。また、可視光領域である０．５μｍ域は比較例１の方が反射率は高い。それにもかかわらず、裏面温度が８０℃加熱時には実施例１の裏面温度の方が約１３℃低くなっている。ＩＲ−Ｃ領域における反射率の違いにより、実施例１に大きな遮熱効果が生まれているのは明白である。
【００５１】
尚、反射層２，３の代わりに、屋根下張材１の屋外側或いは屋内側が光波長３μｍ〜２５μｍの範囲において平均１０％以上の反射率をもつ構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の活用例として、木造、鉄骨造、ＲＣ造の建築物の最上階の居室の熱環境を改善するのに適した屋根構造に適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】鉄骨造における本発明の実施例を示す屋根構造の一部切欠斜視説明図である。
【図２】図１の屋根構造の要部の縦断面拡大図である。
【図３】実施例の温度測定をした測定システムの模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…屋根下張材
２…反射層（屋外側）
３…反射層（屋内側）
４…屋根葺材
５…瓦桟
６…鉄骨
７…垂木
８…加熱装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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