(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける上下フランジの端面間を断熱する断熱工法に於いて、覆部と嵌合部を一体的に形成した長尺状の成形体からなり覆部のフランジ端面への接触間寸法は上フランジの上面と下フランジの下面間の寸法と等しいか又は該寸法よりも若干大きくされ且つ嵌合部のフランジへの接触間寸法は上フランジの下面と下フランジの上面間の寸法よりも１．０１〜１．０４倍であるポリエチレン系発泡体を用意し、前記発泡体の嵌合部をＨ形鋼の上下フランジ間に押し込んで該発泡体の弾性によって嵌合保持させることによって、覆部でＨ形鋼の上下フランジの各端面間を覆うことでＨ形鋼の上下フランジの端面を含む全側面に断熱性と気密性を付与したことを特徴とするＨ形鋼の断熱工法。
【請求項２】
建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける上下フランジの端面間を断熱する断熱構造に於いて、覆部と嵌合部を一体的に形成した長尺状の成形体からなり覆部のフランジ端面への接触間寸法は上フランジの上面と下フランジの下面間の寸法と等しいか又は該寸法よりも若干大きくされ且つ嵌合部のフランジへの接触間寸法は上フランジの下面と下フランジの上面間の寸法よりも１．０１〜１．０４倍であるポリエチレン系発泡体を、嵌合部をＨ形鋼の上下フランジ間に押し込んで発泡体の弾性によって嵌合保持させると共に覆部でＨ形鋼の上下フランジの各端面間を覆うことで、Ｈ形鋼の上下フランジの端面を含む全側面に断熱性と気密性を付与したことを特徴とするＨ形鋼の断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける上下フランジ間の断熱を合理的に実現するための断熱工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
住宅に代表される建築物では、暖房効率や冷房効率を向上させて省エネルギー化をはかることを目的として断熱材が充填されている。木造住宅では躯体を構成する柱や梁が多少の断熱性を有するため、断熱材を柱と梁の間に充填するのみでも効果を得ることが出来るが、鉄骨造の住宅では柱や梁に高い断熱性を期待することが出来ない。
【０００３】
鉄骨造の住宅では外壁材としてＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルを用いるのが一般的であり、このＡＬＣパネルの有する断熱性と柱や梁の間に充填した断熱材によって建築物としての断熱効果を得ている。しかし、寒冷地では主としてより高い断熱効果が期待されている。
【０００４】
即ち、図５（ａ）に示すように、断熱材51を柱や梁52の間にのみ充填した場合、例えば梁52が熱橋になって屋内側に伝熱してしまい、高い断熱効果を期待することが出来ない。このため、梁52を構成するＨ形鋼の上下フランジ52ａとウエブ52ｂとの露出面にウレタンフォームを吹き付けるか、或いは同図（ｂ）に示すように、上下フランジ52ａに断面が矩形の発泡体53を沿わせることで断熱性を付与している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如くＨ形鋼からなる梁に断熱性を付与する場合、フランジとウエブにウレタンフォームを吹き付けるのでは、作業が煩雑で且つ工期が掛かるという問題がある。
【０００６】
発泡体を沿わせる場合、作業性を向上させるためには該発泡体を上下フランジの間に嵌合させて保持させるようにすることが好ましいが、この場合、発泡体を上下フランジ間に押し込む際の押込深さを判断することが困難であり作業性が悪いという問題、及びフランジの端面が露出して良好な断熱性を得ることが出来ないという問題がある。また梁のウエブ、フランジにはボルトが存在することが多いが、この場合、発泡体をくり抜くことが必要となり、作業が煩雑であるという問題がある。
【０００７】
特に、最近では気密性の向上をはかることも要求され、気密性と断熱性を兼ね備えた構造を開発することが期待されている。
【０００８】
本発明の目的は、Ｈ形鋼からなる梁や柱の断熱性を確保することが出来る断熱工法と断熱構造並びに梁に断熱性を付与するための発泡体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Ｈ形鋼の断熱工法は、建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける上下フランジの端面間を断熱する断熱工法に於いて、覆部と嵌合部を一体的に形成した長尺状の成形体からなり覆部のフランジ端面への接触間寸法は上フランジの上面と下フランジの下面間の寸法と等しいか又は該寸法よりも若干大きくされ且つ嵌合部のフランジへの接触間寸法は上フランジの下面と下フランジの上面間の寸法よりも１．０１〜１．０４倍であるポリエチレン系発泡体を用意し、前記発泡体の嵌合部をＨ形鋼の上下フランジ間に押し込んで該発泡体の弾性によって嵌合保持させることによって、覆部でＨ形鋼の上下フランジの各端面間を覆うことでＨ形鋼の上下フランジの端面を含む全側面に断熱性と気密性を付与したことを特徴とするものである。
【００１０】
上記Ｈ形鋼の断熱工法では、発泡体に形成された嵌合部をＨ形鋼の上下フランジの間に押し込んで該発泡体の弾性によって嵌合させることで、該発泡体をＨ形鋼に取り付けることが出来る。このとき、発泡体に形成された覆部によってＨ形鋼の上下フランジの端面間を覆うことが出来る。
【００１１】
また本発明に係るＨ形鋼の断熱構造は、建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける上下フランジの端面間を断熱する断熱構造に於いて、覆部と嵌合部を一体的に形成した長尺状の成形体からなり覆部のフランジ端面への接触間寸法は上フランジの上面と下フランジの下面間の寸法と等しいか又は該寸法よりも若干大きくされ且つ嵌合部のフランジへの接触間寸法は上フランジの下面と下フランジの上面間の寸法よりも１．０１〜１．０４倍であるポリエチレン系発泡体を、嵌合部をＨ形鋼の上下フランジ間に押し込んで発泡体の弾性によって嵌合保持させると共に覆部でＨ形鋼の上下フランジの各端面間を覆うことで、Ｈ形鋼の上下フランジの端面を含む全側面に断熱性と気密性を付与したものである。
【００１２】
上記Ｈ形鋼の断熱構造では、Ｈ形鋼の上下フランジ間に発泡体の弾性によって該発泡体を保持すると共に該Ｈ形鋼の側面に於ける露出部位を発泡体によって覆うことで、Ｈ形鋼に断熱性を付与することが出来る。
【００１３】
更に、覆部と嵌合部が一体的に形成され、嵌合部の寸法が上フランジの下面と下フランジの上面との間の寸法よりも大きい１．０１〜１．０４倍に形成されるため、該嵌合部を上下フランジ間に押し込むことで該発泡体の弾性によって保持することが出来、且つ覆部の寸法が上フランジの上面と下フランジの下面の間の寸法と等しいか或いは若干大きく形成されるため、嵌合部を上下フランジ間に嵌合させたとき覆部の端部が上下フランジの端面に対向する。このため、Ｈ形鋼の側面に於ける露出部位を覆って断熱性を付与することが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、上記Ｈ形鋼の断熱工法の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１はＨ形鋼と発泡体との関係を説明する図、図２はＨ形鋼の断熱構造を説明する図、図３は発泡体の形状の例を説明する図、図４は発泡体に於ける嵌合部と覆部との取り合いを説明する図である。
【００１５】
本実施例に係るＨ形鋼の断熱工法は、鉄骨造の躯体の主として梁を構成するＨ形鋼１の屋内側の側面に露出する上下フランジ１ａ、１ｂ及びウエブ１ｃを全面にわたって断熱性を有する発泡体２で覆うことで、高度な断熱性を実現し得るものであり、合わせて建物の気密性を付与することが可能である。
【００１６】
Ｈ形鋼１は予め設定された長さを有し、上フランジ１ａと、下フランジ１ｂ及びウエブ１ｃとからなり、上下各フランジ１ａ、１ｂは予め設定された厚さを有しており、幅方向の自由端に端面１ｄが形成される。
【００１７】
上記Ｈ形鋼１を建物躯体の梁として用いた場合、上フランジ１ａの上部及び下フランジ１ｂの下部には断熱材３（図２参照）が充填される。従って、上下フランジ１ａ、１ｂの端面１ｄ及びウエブ１ｃを含む側面が露出し、Ｈ形鋼１自体が熱伝達部材として機能すると共に、前記側面が熱輻射面として機能することとなる。
【００１８】
このため、Ｈ形鋼１の端面１ｄを含む全側面を発泡体２によって覆うことで、熱輻射を遮断して断熱性を向上させている。
【００１９】
発泡体２は断熱性を有するポリエチレン発泡体からなり、嵌合部２ａと覆部２ｂを一体的に形成した長尺状の成型体として構成されている。本実施例では、発泡体２として90倍で発泡させた発泡ポリエチレン系を用いている。
【００２０】
発泡体２の嵌合部２ａは、Ｈ形鋼１の上フランジ１ａの下面と下フランジ１ｂの上面との間に押し込まれて嵌合し、この嵌合状態を保持する機能を有する。このため、Ｈ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間の寸法をＩmmとした場合、嵌合部２の幅寸法ｉmmは、前記Ｉよりも若干大きい寸法を持って形成されている。例えば、本実施例では、Ｈ形鋼１のＩ寸法を238mm としたとき、嵌合部２ａのｉ寸法を245mm に設定している。
【００２１】
上記の如く、Ｈ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間の寸法Ｉよりも発泡体２の嵌合部２ａの寸法を若干大きくすることによって、発泡体２をＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間に押し込んで嵌合させたとき、該発泡体２の弾性によって嵌合状態を保持することが可能である。
【００２２】
本件発明者の実験では、ｉ／Ｉの比率が1.01〜1.04の範囲にあるとき、発泡体２のＨ形鋼１に対する押し込みが容易であり、且つ嵌合状態を良好に保持することが可能であった。
【００２３】
発泡体２の覆部２ｂは、嵌合部２ａをＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの間に押し込んで嵌合させたとき、該Ｈ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの端面１ｄと対向して該端面１ｄを覆う機能と、発泡体２の上下フランジ１ａ、１ｂ間に対する押し込み深さを規定する機能、即ち、ストッパーとしての機能を有する。このため、覆部２ｂの幅寸法ｈmmは、Ｈ形鋼１の上フランジ１ａの上面と下フランジ１ｂの下面との寸法よりも若干大きい寸法を持って形成されている。前記寸法は発泡体２の厚さやＨ形鋼１に於ける上フランジ１ａの上面から下フランジ１ｂの下面までの寸法Ｈ、及び発泡体２の弾力性等の条件に応じて変化し得る寸法である。
【００２４】
従って、嵌合部２ａを上下フランジ１ａ、１ｂの間に押し込んだとき、該発泡体２に生じる寸法の収縮に関わらず、覆部２ｂは端面１ｄと対向して該端面１ｄの熱輻射面としての機能を遮断することが可能である。例えば本実施例では、Ｈ形鋼１のＨ寸法を250mm としたとき、発泡体２の覆部２ｂのｈ寸法を255mm に設定している。
【００２５】
尚、ｈ／Ｈの比率は厳密に設定する必要はなく、発泡体２をＨ形鋼１に嵌合させたとき、覆部２ｂの端部がＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの各上表面、下表面と同一面になるか、或いは僅かに出っ張る程度であることが好ましい。
【００２６】
次に、建物の躯体として用いたＨ形鋼１に発泡体２を嵌合させて断熱施工する際の手順について説明する。
【００２７】
図２に示すように、建物の躯体を構成する梁として用いられているＨ形鋼１の上フランジ１ａの上部、及び下フランジ１ｂの下部には、夫々各フランジ１ａ、１ｂに沿って断熱材３が充填され、屋外側には、例えばＡＬＣパネル等からなる外壁４が構成されている。
【００２８】
上記Ｈ形鋼１の上フランジ１ａの下面と下フランジ１ｂの上面の間に発泡体２の嵌合部２ａを押し込むことにより、発泡体２をＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間に保持させる。Ｈ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間に保持された発泡体２は、覆部２ｂが各フランジ１ａ、１ｂの端面１ｄに対向して接触し、熱輻射を遮断する。
【００２９】
上記作業を繰り返してＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの間に発泡体２を嵌合させることで、Ｈ形鋼１の全露出面を発泡体２で覆い、これによりＨ形鋼１の熱輻射面を遮断して断熱性を向上させることが可能である。
【００３０】
発泡体２は嵌合部２ａをＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間に押し込むことで嵌合し、この嵌合状態を保持すると共に覆部２ｂが該Ｈ形鋼１の露出側面を覆う。このとき、覆部２ｂが確実にＨ形鋼１の側面を覆って熱輻射面を遮断し得るように、発泡体２の形状は目的のＨ形鋼１の周囲の形状に対応した形状を有することが好ましい。
【００３１】
即ち、発泡体２は図１に示すように、断面が単純な凸形状である必要はなく、図３（ａ）に示すように、覆部２ｂのＨ形鋼１の上フランジ１ａ側を長く形成しても良く、また同図（ｂ）に示すように、下フランジ１ｂ側を長く形成しても良い。更に、同図（ｃ）に示すように、上下フランジ１ａ、１ｂの何れか一方に、溝２ｃを形成し、この溝２ｃによって何れかのフランジ１ａ或いは１ｂを挟むように形成しても良い。
【００３２】
また、発泡体２の嵌合部２ａをＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの間に押し込んだとき、これらのフランジ１ａ、１ｂに充分な弾力性を持って嵌合し得るように、嵌合部２ａと覆部２ｂとの取り合い部分の形状を設定することが好ましい。このような形状の例として図４（ａ）〜（ｅ）がある。
【００３３】
即ち、同図（ａ）は、嵌合部２ａと覆部２ｂを略直角に形成したものである。
【００３４】
同図（ｂ）は、嵌合部２ａに矩形状の突起部２ｄを形成して該突起部２ｄの先端を各フランジ１ａ、１ｂの対向する面に接触させるものである。この場合、嵌合ぶ２ａをＨ形鋼１に嵌合させたとき、突起部２ｄのみが収縮して覆部２ｂに寸法の変化を生じさせることが少ない。
【００３５】
同図（ｃ）は、前述と同様に嵌合部２ａにあり状の突起部２ｄを形成したものであり、同図（ｄ）は、曲面状の突起部２ｄを形成したものであり、更に、同図（ｅ）はフック状の突起部２ｄを形成したものである。これらは、何れもＨ形鋼１に嵌合させたとき、突起部２ａのみが収縮して覆部２ｂの寸法変化を最小限とすることが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係るＨ形鋼の断熱工法では、Ｈ形鋼の上下フランジの間に発泡体の嵌合部を嵌合させることで、該発泡体に形成した覆部を上下フランジの端面を含む全側面に対向させて覆うことが出来る。
【００３７】
また、Ｈ形鋼の側面からなる露出面が発泡体の覆部によって覆われるので、該露出面からの熱輻射を遮断して断熱性を向上させることが出来る。
【００３８】
また、Ｈ形鋼の上下フランジ間に嵌合される嵌合部と、各フランジの端面を覆う覆部とが一体的に形成されるため、嵌合部を上下フランジ間に嵌合させたとき、発泡体はＨ形鋼によって保持され、同時に覆部がＨ形鋼の側面と対向し、これらの側面からの熱輻射を遮断することが出来る。
【００３９】
特に、覆部が各フランジの端面と当接することによってストッパーとしての機能を有し、発泡体のＨ形鋼に対する押し込み深さを一定に保持することが出来る。従って、作業員の個性に応じた施工のバラツキを防止することが出来、良好で且つ安定した断熱性を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  Ｈ形鋼と発泡体との関係を説明する図である。
【図２】  Ｈ形鋼の断熱構造を説明する図である。
【図３】  発泡体の形状の例を説明する図である。
【図４】  発泡体に於ける嵌合部と覆部との取り合いを説明する図である。
【図５】  従来の構造を説明する図である。
【符号の説明】
１                      Ｈ形鋼
１ａ                    上フランジ
１ｂ                    下フランジ
１ｃ                    ウエブ
１ｄ                    端面
２                      発泡体
２ａ                    嵌合部
２ｂ                    覆部
２ｃ                    溝
２ｄ                    突起部
３                      断熱材
４                      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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