(57)【要約】【課題】施工が容易であるとともに断熱性能に優れた建物壁の遮熱・断熱構造を提供すること。【解決手段】内壁１４と外壁１２とを備えた建物壁の内壁１４の屋内側に下地材１６を介してさらに壁材１８が設けられて、内壁１４よりも屋内側に、対流伝熱による熱伝達を低減させる空気層２０が設けられた構造とする。この場合、内壁１４の屋内側の面および壁材１８の屋外側の面のいずれか一方または両方に、屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達を低減させる熱反射シート２２，２４が貼り付けられていることが好ましい。【選択図】図１
2012251349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁と外壁とを備えた建物壁の前記内壁の屋内側に下地材を介してさらに壁材が設けられて、前記内壁よりも屋内側に、対流伝熱による熱伝達を低減させる空気層が設けられていることを特徴とする建物壁の遮熱・断熱構造。
【請求項２】
前記内壁の屋内側の面および前記壁材の屋外側の面のいずれか一方または両方には、屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達を低減させる熱反射シートが貼り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の建物壁の遮熱・断熱構造。
【請求項３】
前記空気層の厚みが２１ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の建物壁の遮熱・断熱構造。
【請求項４】
前記下地材は前記内壁と前記壁材との間で間隔をあけて鉛直方向に平行に配置されており、該下地材の上端側および下端側のいずれか一方または両方には、該下地材を介して仕切られている空気層間の自然対流を発生させるための隙間が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の建物壁の遮熱・断熱構造。
【請求項５】
建物の内壁を取り付けるための胴縁に対し直接内壁を取り付けないで該胴縁の屋内側に屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達を低減させる熱反射シートが貼り付けられ、該熱反射シートの屋内側に下地材を介してさらに壁材が設けられて、前記胴縁よりも屋内側に、対流伝熱による熱伝達を低減させる空気層が設けられ、さらに、前記壁材の屋外側の面に熱反射シートが貼り付けられていることを特徴とする建物壁の遮熱・断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内壁と外壁とを備えた建物壁の遮熱・断熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅および非住宅のいずれにおいても、建物の気密・断熱性能は、世の中にあまり広く意識されていなかった。近年、省エネルギー法に基づき、住宅の断熱性能基準が定められ、さらにこれが平成４年および平成１１年に告示改正されたことから、住宅に関しては、建物の気密・断熱性能の意識が高まってきた。
【０００３】
一方、ビルなどの非住宅の建物に関しては、経済合理性が大きく影響するため、住宅とは違い、建物の気密・断熱性能の意識は依然低かった。ところが、平成１４年の法改正により、２０００ｍ２以上の全建物についてエネルギー措置に関する届け出が義務化されたこと、また、平成２１年法改正では、届け出の義務化が３００ｍ２以上の全建物にまで引き上げられたことなどから、最近では、非住宅の建物に関しても、建物の気密・断熱性能の意識が高まるようになってきた。
【０００４】
建物の断熱性能を高める方法としては、建物の壁内に発泡ポリスチレンや発泡ウレタンなどの断熱材を設置する方法が知られている。建物の壁には、石膏ボードなどで構成される内壁と、内壁の外側に設けられ、コンクリートやＡＬＣ、鉄板貼などで構成される外壁とがある。例えば特許文献１などに示されるように、断熱材は、通常、内壁と外壁との間に設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−６８１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非住宅の建物では、気密・断熱性能の意識が高まってきたのは最近のことであるため、従来から多く存在する非住宅の建物については、断熱材が設置されていないものがほとんどを占めているのが現状である。このような既存の建物に断熱材を設置する場合には、改修工事を伴う。
【０００７】
改修工事で内壁と外壁との間の隙間に断熱材を設置する場合、既存の内壁を撤去して断熱材を設置した後、内壁を復旧させる必要がある。また、内壁を撤去する際には埃等が発生するため、備品等の室内品を移動させたり、ビニール等で室内品を覆ったりする作業が発生する。さらに、内壁の撤去による廃材処分が発生したり、内壁を復旧させるために新たに内壁材を調達したりする。このため、施工が煩雑で、工事期間の長期化、廃材の発生、コスト増といった問題がある。
【０００８】
また、従来の建物における断熱構造は、熱伝導率の低い発泡ポリスチレンや発泡ウレタンなどの建材を断熱材に用いた、いわゆる伝導伝熱を抑える方法で建物の断熱性能を高める考えのものであった。建物の内壁と外壁との間には隙間が存在するが、この隙間は、対流伝熱を抑えるという視点から設けられたものではない。いいかえれば、従来の断熱構造は、伝導伝熱を抑えることにスポットが当てられていた。熱の伝達には、伝導伝熱、対流伝熱、放射伝熱の３つの方法があるため、従来の断熱構造では、熱伝達を十分に抑えていたとはいえず、建物の断熱性能を高める方法には改良の余地があるといえる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、施工が容易であるとともに断熱性能に優れた建物壁の遮熱・断熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係る建物壁の遮熱・断熱構造は、内壁と外壁とを備えた建物壁の前記内壁の屋内側に下地材を介してさらに壁材が設けられて、前記内壁よりも屋内側に、対流伝熱による熱伝達を低減させる空気層が設けられていることを要旨とするものである。
【００１１】
この際、前記内壁の屋内側の面および前記壁材の屋外側の面のいずれか一方または両方には、屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達を低減させる熱反射シートが貼り付けられていることが好ましい。
【００１２】
そして、前記空気層の厚みが２１ｍｍであることが好ましい。
【００１３】
また、前記下地材は前記内壁と前記壁材との間で間隔をあけて鉛直方向に平行に配置されており、該下地材の上端側および下端側のいずれか一方または両方には、該下地材を介して仕切られている空気層間の自然対流を発生させるための隙間が設けられていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る他の建物壁の遮熱・断熱構造は、建物の内壁を取り付けるための胴縁に対し直接内壁を取り付けないで該胴縁の屋内側に屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達を低減させる熱反射シートが貼り付けられ、該熱反射シートの屋内側に下地材を介してさらに壁材が設けられて、前記胴縁よりも屋内側に、対流伝熱による熱伝達を低減させる空気層が設けられ、さらに、前記壁材の屋外側の面に熱反射シートが貼り付けられていることを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る建物壁の遮熱・断熱構造によれば、内壁の屋内側にさらに設けられた壁材の厚みによって壁全体の厚みが増すため、伝導伝熱による熱伝達を低減させることができる。また、内壁と壁材との間に空気層が設けられたことで、対流伝熱による熱伝達も低減させることができる。このように、伝導伝熱による熱伝達と対流伝熱による熱伝達の両方の熱伝達を低減させることができるため、断熱性能に優れたものにすることができる。
【００１６】
そして、この遮熱・断熱構造は、内壁を残したままで内壁の屋内側に下地材を介してさらに壁材を設けることにより形成することができ、内壁を撤去する必要がないことから、従来の方法と異なり、施工が容易で低コストであるという利点がある。従来には、断熱性能を高める目的で、このように内壁の屋内側に新たに壁を増設するという考えはなかった。本発明の遮熱・断熱構造は、施工の容易性と優れた断熱性能とを併せ持つ遮熱・断熱構造である。
【００１７】
この際、内壁の屋内側の面や壁材の屋外側の面に熱反射シートが貼り付けられていれば、屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達も低減させることができる。これにより、断熱性能のみならず遮熱性能もさらに高めることができる。
【００１８】
ここで、空気層の厚みが２１ｍｍであると、対流伝熱による熱伝達を低減させることができる。
【００１９】
また、下地材は内壁と壁材との間で間隔をあけて鉛直方向に平行に配置されており、下地材の上端側や下端側に隙間が設けられていると、下地材を介して仕切られている空気層間の自然対流を発生させることができる。これによって、さらに対流伝熱による熱伝達を低減させることができる。
【００２０】
そして、本発明に係る他の建物壁の遮熱・断熱構造によれば、胴縁と壁材との間に空気層が設けられたことで、対流伝熱による熱伝達を低減させることができるため、断熱性能に優れる。また、胴縁の屋内側や壁材の屋外側の面に貼り付けられている熱反射シートにより、屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達も低減させることができる。これにより、断熱性能のみならず遮熱性能も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造を一部切り欠いて示した斜視図である。
【図２】図１に示す建物壁の遮熱・断熱構造の横断面図である。
【図３】図１に示す建物壁の遮熱・断熱構造の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造を一部切り欠いて示した斜視図である。図２は、図１に示す建物壁の遮熱・断熱構造の横断面図である。図３は、図１に示す建物壁の遮熱・断熱構造の縦断面図である。
【００２３】
この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０において、建物壁は、コンクリートやＡＬＣ、鉄板などからなる外壁１２と、この外壁１２に対して所定の間隔をあけて外壁１２よりも屋内側に配置される内壁１４とを備えている。内壁１４には、通常、石膏ボートが用いられる。内壁１４は、図示しない胴縁に取り付けられる。胴縁は、外壁１２よりも屋内側で、図示しない柱間に水平方向に沿って設置されるか、あるいは、鉛直方向に沿って設置される。
【００２４】
この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０においては、内壁１４の屋内側に下地材１６を介してさらに壁材１８が設けられている。この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０においては、内壁１４の屋内側にさらに壁材１８が設けられている点に特徴があり、従来には、断熱性能を高める目的で、このように内壁１４の屋内側に新たに壁を増設するという考えはなかった。
【００２５】
この壁材１８の厚みにより、壁全体の厚みが増す。壁の厚みが増した分により、伝導伝熱による熱伝達を低減させることができる。この観点から、壁材１８に用いる建材としては、熱伝導率の低い建材を用いることが好ましい。具体的には、石膏ボードなどを挙げることができる。壁材１８の厚みとしては、特に限定されるものではないが、内壁１４と同じ厚み程度であれば良い。例えば、壁材１８に石膏ボードを用い、内壁１４と同じ厚みに構成することにより、伝導伝熱の速度を半減させることができる。これにより、熱伝達を軽減させることができる。
【００２６】
下地材１６は、内壁１４および壁材１８に接することから、内壁１４と壁材１８との間での熱の伝導パスとなる。下地材１６に用いる建材には、伝導伝熱による熱伝達を低減させるなどの観点から、熱伝導率の低い建材を用いることが好ましい。具体的には、石膏ボードなどを挙げることができる。
【００２７】
この下地材１６を用いる（介在させる）ことにより、内壁１４と壁材１８とが直接接触しないこととなり、内壁１４と壁材１８との間に空気層２０が確保される。形成される空気層２０は、対流伝熱による熱伝達を低減させるためのものである。対流伝熱に影響を及ぼす温度境界層は、流体が空気の場合には２０ｍｍ程度とされている。このため、空気層２０を２１ｍｍ以上確保することにより、対流伝熱による熱伝達を低減させることができる。この観点から、空気層２０の厚みとしては２１ｍｍ以上であることが好ましい。また、一方で、施工のしやすさや壁材１８の取付強度などを考慮すると、空気層２０の厚みは大きすぎないほうが好ましい。この観点から、空気層２０の厚みとしては、３６ｍｍ以下であることが好ましい。この空気層２０の厚みは、下地材１６の厚みにより調整することができる。
【００２８】
下地材１６は、長板状の外形をしており、内壁１４と壁材１８との間で間隔をあけて鉛直方向に平行に配置されている。下地材１６と下地材１６との間の空間が空気層２０となり、この下地材１６により空気層２０が仕切られている。空気層２０の幅（横方向の長さ）としては、特に限定されるものではないが、３００ｍｍ〜４５０ｍｍ程度の幅があれば良い。空気層２０の幅は、下地材１６の配置間隔により調整することができる。
【００２９】
下地材１６の鉛直方向の長さは、内壁１４および壁材１８の鉛直方向の長さよりも短くされており、内壁１４と壁材１８との間に配置された下地材１６の上端側と下端側には隙間Ｓが形成されている。この隙間Ｓは、下地材１６を介して仕切られている空気層２０間を連通させるものであり、空気層２０間の自然対流を発生させるものとされている。この隙間Ｓを介して空気層２０間に自然対流を発生させると、厚み方向に対流伝熱される熱が厚み方向に直交する面の横方向にも対流（移動・拡散）し、厚み方向への熱伝達を軽減させることができる。これによって、さらに対流伝熱による熱伝達を低減させることができる。
【００３０】
この隙間Ｓの大きさは、空気層２０間の自然対流を発生させるものとして、２０ｍｍ以上であることが好ましい。一方、壁材１８の取付強度を考慮すると、この隙間Ｓがあまり大きすぎないほうが好ましい。具体的には、５０ｍｍ以下とすることが好ましい。より好ましくは３５ｍｍ以下である。
【００３１】
内壁１４の屋内側の面および壁材１８の屋外側の面の両方には、熱反射シートが貼り付けられている。熱反射シート２２，２４は、屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達を低減させるものである。例えば夏の暑い時期には、屋外からの放射熱が熱反射シート２２，２４で反射され、屋内に放射熱が伝熱されるのを防止して、屋内の温度上昇を抑えることができる。また、冬の寒い時期には、屋内の暖房熱が熱反射シート２２，２４で反射され、屋外に放射熱が伝熱されるのを防止して、屋内の温度低下を抑えることができる。すなわち、外部との温度差を維持することができる。
【００３２】
ここで、２重に（両方に）熱反射シート２２，２４を施しているのは、これらの壁面に貼り付けるという厚みや重さ、施工性などの制約の中で、優れた熱反射性を実現する厚みを確保するなどの理由による。したがって、２重に熱反射シート２２，２４を施すことで、放射伝熱をより軽減させることができる。
【００３３】
熱反射シート２２，２４に用いる熱反射材料としては、金属材料を挙げることができる。金属材料としては、熱反射性に優れるアルミニウム、銀などを挙げることができる。このうちでは、軽量性、コストなどの面から、アルミニウムを好ましいものとして挙げることができる。熱反射シート２２，２４は、このような熱反射材料をシート状あるいは箔状にしたものそのままから構成されていても良いが、強度に優れ、施工しやすい等の観点から、クラフト紙やプラスチックシートなどの基材シートを用い、基材シート上に熱反射材料の薄膜を形成したものにより構成されていることが好ましい。また、石膏ボードの表面への施工性を考慮すると、クラフト紙を基材シートとしたものが好ましい。
【００３４】
２重に熱反射シート２２，２４を施す場合には、一方の熱反射シート２２（２４）の熱反射材料と、他方の熱反射シート２４（２２）の熱反射材料とが同じ材料であっても良いし、異なる材料であっても良い。
【００３５】
熱反射シート２２，２４には、透湿性を考慮して、その厚み方向に沿って貫通する多数の透湿穴が設けられていても良い。透湿穴の大きさや透湿穴どうしの相互間隔については、透湿性を考慮して適宜定めることができる。２重に熱反射シート２２，２４を施す場合には、透湿穴の形成によって一方の熱反射シート２２（２４）に生じるおそれのある熱反射性能の低下を、他方の熱反射シート２４（２２）によって抑えることができるという利点がある。例えば、一方の熱反射シート２２（２４）の透湿穴の位置と他方の熱反射シート２４（２２）の透湿穴の位置をずらすことにより、その効果をより高めることができる。
【００３６】
この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０は、現場施工により容易に施工することができる。例えば、まず、既存建物あるいは新設建物の内壁１４の屋内側に熱反射シート２２を貼り付ける。次に、熱反射シート２２を貼り付けた上から、内壁１４の屋内側の面に、鉛直方向に沿って平行になるように複数の下地材１６を取り付ける。次に、予め一方の面に熱反射シート２４を貼り付けた壁材１８を、貼り付けた熱反射シート２４が屋外側（内壁１４側）を向くように下地材１６に取り付ける。これにより、この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０が得られる。なお、下地材１６や壁材１８は、接着剤を用いて取り付けることもできるし、タッカー止めにより取り付けることもできるし、接着剤とタッカー止めの両方により取り付けることもできる。
【００３７】
このような建物壁の遮熱・断熱構造１０によれば、内壁１４の屋内側にさらに設けられた壁材１８の厚みによって壁全体の厚みが増すため、伝導伝熱による熱伝達を低減させることができる。また、内壁１４と壁材１８との間に空気層２０が設けられたことで、対流伝熱による熱伝達も低減させることができる。さらに、内壁１４の屋内側の面や壁材１８の屋外側の面に貼り付けられた熱反射シート２２，２４によって、屋外あるいは屋内からの熱を反射して放射伝熱による熱伝達も低減させることができる。このように、建物壁の遮熱・断熱構造１０は、伝導伝熱による熱伝達と対流伝熱による熱伝達と放射伝熱による熱伝達のすべての伝熱システムに対策を施した断熱システムであるため、遮熱・断熱性能に優れたものとなる。
【００３８】
そして、この遮熱・断熱構造１０は、内壁１４を残したままで内壁１４の屋内側に下地材１６を介してさらに壁材１８を設けることにより形成することができ、内壁１４を撤去する必要がないことから、従来の方法と異なり、施工が容易である。したがって、この遮熱・断熱構造１０は、施工の容易性と優れた遮熱・断熱性能とを併せ持つ遮熱・断熱構造である。この遮熱・断熱構造１０は、既存建物、新設建物のいずれに対しても適用することができる。内壁１４を撤去する必要がなく施工を容易にすることができるという点から、特に既存建物に対して効果的である。
【００３９】
この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０においては、さらに断熱性能を高めるために、内壁１４と外壁１２との間、あるいは、外壁１２の外側などに、ガラスウールや発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタンなどの断熱材を設置することもできる。この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０においては、内壁１４の屋内側に本発明に係る遮熱・断熱構造を増設するものであるため、このような断熱材を設置するスペースと競合するものではなく、本発明に係る遮熱・断熱構造によって断熱材による断熱効果が制限されるものではない。
【００４０】
この実施形態に係る建物壁の遮熱・断熱構造１０は、ビルなどの非住宅の建物は勿論、住宅の建物にも適用することができる。建物の形態について特に制限されるものではない。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００４２】
例えば上記実施形態においては、内壁１４と壁材１８との間に配置された下地材１６の上端側と下端側に隙間Ｓが形成されている構成が示されているが、隙間Ｓがない構成であっても良い。また、下地材１６の上端側と下端側のいずれか一方に隙間Ｓがあり、他方には隙間Ｓがない構成であっても良い。さらに、これらの構成において、下地材１６の中間部分に、下地材１６を介して仕切られている空気層２０間を連通させる隙間があっても良い。この隙間によっても、空気層２０間の自然対流を発生させることができる。
【００４３】
また、空気層２０においては、上下方向に自然対流あるいは強制対流を発生させる構成にすることもできる。これによれば、空気層２０の上下方向にも対流による熱移動が生じるため、厚み方向への対流伝熱を低減させることができる。なお、このような上下方向への自然対流あるいは強制対流は、例えば上下方向のいずれかから強制排気あるいは送風を行うことにより行うことができる。
【００４４】
また、上記実施形態においては、内壁１４の屋内側の面および壁材１８の屋外側の面の両方に熱反射シート２２，２４が貼り付けられている構成が示されているが、熱反射シート２２，２４を用いない構成であっても良い。この場合には、建物壁の遮熱・断熱構造は、伝導伝熱による熱伝達と対流伝熱による熱伝達に対策を施した断熱システムとなり、これによって断熱性能に優れたものにする。また、内壁１４の屋内側の面および壁材１８の屋外側の面のいずれか一方には熱反射シート２２（２４）が貼り付けられているが、他方には熱反射シート２４（２２）が貼り付けられていない構成であっても良い。
【００４５】
また、上記実施形態においては、内壁１４を備えた構成としているが、内壁１４を備えてない構成であっても良い。具体的には、建物の内壁を取り付けるための図示しない胴縁に対し直接内壁を取り付けないで胴縁の屋内側に熱反射シート２２が貼り付けられ、熱反射シート２２の屋内側に下地材１６を介してさらに壁材１８が設けられて、胴縁よりも屋内側に、対流伝熱による熱伝達を低減させる空気層２０が設けられ、さらに、壁材１８の屋外側の面に熱反射シート２４が貼り付けられてなる建物壁の遮熱・断熱構造としても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１０  建物壁の遮熱・断熱構造
１２  外壁
１４  内壁
１６  下地材
１８  壁材
２０  空気層
２２，２４  熱反射シート
Ｓ  隙間
【図１】
2012251349.tif 000003
【図２】
2012251349.tif 000004
【図３】
2012251349.tif 000005