(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材から構成される軸組部材に、屋外側から断熱パネルを配置し、さらに当該断熱パネルの外側面に長手金属板材と胴縁とを配置して、これら長手金属板材と胴縁とを前記断熱パネルを介して前記軸組部材に止着する断熱パネルの取り付け構造であって、
前記長手金属板材は、第１の止具群により、各止具の先端が前記断熱パネルを貫通して前記軸組部材に到達するように、前記断熱パネルの外面側に取り付けられ、
前記胴縁は、第２の止具群により、前記長手金属板材の外面側に取り付けられてなる、
ことを特徴とする断熱パネルの取り付け構造。
【請求項２】
前記断熱パネルは、当該断熱パネルのみを止着するための第３の止具群により、または接着剤、粘着剤あるいは粘着テープにより、前記軸組部材に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の断熱パネルの取り付け構造。
【請求項３】
前記長手金属板材の両側部に、当該長手金属板材の両側部を断熱するための部材が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の断熱パネルの取り付け構造。
【請求項４】
前記長手金属板材の幅よりも広い前記胴縁が、その両側端が前記長手金属板材の両側端から迫り出すように、当該長手金属板材に取り付けられ、
前記長手金属板材の両側部の端面を断熱するための部材が、前記胴縁と前記断熱パネルとの間に形成たれた空隙に充填されてなることを特徴とする請求項３に記載の断熱パネルの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属材から構成される軸組部材に、断熱パネルと胴縁とを止着するための断熱パネルの取り付け構造に関し、屋外側から軸組部材に突き通された止具の先端に生じる結露の発生を、効率よく防止することができる前記断熱パネルの取り付け構造に関する。
【０００２】
【技術背景】
従来の住宅用建造物では、軸組部材が木や鉄筋コンクリートからなるものが主流である。このような木造軸組に断熱パネルを取り付ける工法として、断熱パネルを軸組と軸組との間に嵌め込むようにして配置する内断熱工法、または軸組に屋外側から断熱パネルを取り付ける外断熱工法が知られている。
【０００３】
図３は、外断熱工法を用いた、従来の断熱パネルの取り付け構造を示す断面図である。断熱パネル１０１は柱または間柱１０２に屋外側βから仮着される。また、胴縁１０４は、断熱パネル１０１の上から、複数の釘１０３（図３では１本のみを示す）を用いて、当該釘１０３の先端が柱または間柱１０２の内部にまで達するように釘着される。この胴縁１０４の上には外装材１０６が取り付けられ、柱または間柱１０２の屋内側αには内装材１０７が取り付けられる。
【０００４】
図３に示される外断熱工法による断熱パネルの取り付け構造は、内断熱工法による断熱パネルの取り付け構造に比べて、
（１）柱または間柱１０２の屋外側βに断熱パネル１０１を取り付けることができるので、断熱欠損が生じにくい、
（２）屋外側βと屋内側αとの間に熱（温熱または冷熱）の伝導経路を持たないので断熱効果が高い、
（３）施工が容易である、
といった利点をもつ。
【０００５】
一方、近年、金属製の軽量骨材からなる軸組（本明細書では、軸組部材と称する）を用いた断熱パネルの取り付け構造が、住宅用建造物等に適用されるようになっている。この軸組部材は、鉄筋コンクリート製や図３に示した木製のものとは異なり、リサイクルが可能であるので資源の有効利用が図れるという利点を有している。
【０００６】
しかし、この金属製の軸組部材を、図３に示したような工法による断熱パネルの取り付け構造に適用した場合、以下のような不都合が生じる。
すなわち、図４においても、図３と同様、軸組部材（図４では符号１０８で示す）に断熱パネル１０１を仮着し、この後断熱パネル１０１の上から胴縁１０４を止具１０５（図４では釘で示すがビスであってもよい）により取り付ける。この止具は、軸組部材１０８に打ち込まれ、軸組部材１０８の内部空間Ｅ内にその先端側が露出する。外装材１０６の温度は屋外側βの温度であり、また断熱パネル１０１と内装材１０７との間の空間γの温度は室温に近い。このため、特に冬季においては、空間γと止具１０５先端との温度差が大きく、この結果、止具１０５の先端側（比較的高温の空間γに露出している部分）に結露が生じる。
【０００７】
この結露は、屋外側βの温度と屋内側αの温度との差が大きい場合（たとえば、冬季の暖房時）には、屋内側αが高湿度であるために、恒常的に生じ、当該結露による水分が、軸組部材１０８を徐々に腐食させる。このような腐食は、軸組部材１０８をリサイクルできなくするばかりか、当該腐食が甚だしい場合には軸組部材１０８の損傷（すなわち構造強度の低下）を生じさせる。
【０００８】
【発明の目的】
本発明の目的は、金属材から構成される軸組部材に、断熱パネルと胴縁とを釘および／またはビスを止具として用いて止着した場合に、軸組部材の内部空間に露出した止具の先端側に生じる結露の発生を防止することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の結露の発生を防止することにより、軸組部材の腐食を防止し、これにより軸組部材のリサイクルを保証するとともに、腐食による軸組部材の損傷を防止することにある。
【０００９】
【発明の概要】
本発明者は、上記した結露が生じるのは、屋外側の冷熱が止具に直ちに伝達されて、壁内部の空間や軸組部材の内部空間に露出した止具の先端側の温度が、結露を生じさせる程度にまで下がるからであり、したがって、上記冷熱の伝達経路に当該冷熱を緩衝させるための大熱容量の部材を設ければ上記結露は防止される、との知見を得て本発明をなすに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の断熱パネルの取り付け構造は、金属材から構成される軸組部材に屋外側から断熱パネルを配置し、さらに当該断熱パネルの外側面に長手金属板材と胴縁とを配置して、これら長手金属板材と胴縁とを前記断熱パネルを介して前記軸組部材に止着するもので、
前記長手金属板材は、第１の止具群により、各止具の先端が前記断熱パネルを貫通して前記軸組部材に到達して、前記断熱パネルの外面側に取り付けられ、
前記胴縁は、第２の止具群により、前記長手金属板材の外面側に取り付けられてなる、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の断熱パネルの取り付け構造は、通常の住宅はもちろん、短期間で解体される簡易住宅にも適用できるし、また、壁の他、床、屋根等についての軸組部材にも適用できる。
【００１２】
軸組部材として、断面が、Ｃ字形、Ｈ字形、コ字形、四角形等のものが用いられ、その材質は、金属であれば特に限定はされず、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、各種合金等の種々の材料が使用される。また、これらにメッキを施したものも使用される。該Ｃ字、Ｈ字形またはコ字の開口が、断熱パネルが取り付けられる面と直角となるような向きに施工される。なお、軸組部材の、断熱パネルが取り付けられる面に対向する面には、内装下地材や内装材が取り付けられる。なお、たとえば、断面がＣ字形の２つの軸組部材を開口側が向き合うように当接し、かつこの当接面が断熱パネルの表面（または裏面）と垂直になるように、前記２つの軸組部材が施工される。
【００１３】
断熱パネルとして、従来の外断熱工法に使用し得るもの、たとえば、硬質ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、フェノールフォームなどの合成樹脂フォームの断熱材やグラスウール、ロックウールなどの無機繊維断熱材やセルロースファイバなどの有機繊維断熱材の単体、あるいはライナー紙やクラフト紙等の紙、ポリエチレンフィルムやポリエステルフィルムなどの合成樹脂フィルム、鉄やアルミニウムやステンレス鋼などの金属箔や蒸着層、あるいはこれらの任意の複数層からなる積層体、構造用合板、パーティクル、ハードボード、シージングボード、石膏ボード、硬質木片セメント板、ラスシート等を面材として上記断熱材を積層した断熱パネルが使用できる。
【００１４】
長手金属板材は、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅などの金属やこれらの合金からなる帯板材が用いられる。
【００１５】
止具としては、たとえばビスおよび／または釘が用いられる。止具の太さや材質は、軸組部材を構成する金属の材質、肉厚等に応じて適宜選択される。止具の材質として、鉄、ステンレス等の金属の他、エンジニアプラスチック、ＦＲＰ、セラミック等の非金属等からなるものが使用できる。
なお、ビスは、通常使用されるビスが使用でき、ねじ頭は丸、なべ、平、チーズ、さら、六角、四角、等の何れの形状でもよく、ねじ頭部上面にマイナス穴、プラス穴、六角穴、四角穴、ＵＬＲ、ＬＨなどの加工が施され、工具で回してねじ込むことができればよい。また、ビス先端の形状は、切り刃先、とがり先など通常使用されるいる形状であればよい。ねじ部は全ねじ、半ねじの何れでもよく、一条ねじ、二条ねじ、ハイローねじなどの何れでもよい。
【００１６】
断熱パネルは、当該断熱パネルのみを止着するための第３の止具群により前記軸組部材に取り付けることができる。このとき、各止具の先端が軸組部材に到達するように（軸組部材を構成する金属板の厚みを貫通して、先端が壁内空間または軸組部材の内部空間に露出するように）取り付けることもできる。
また、断熱パネルは、止具群によらずに、接着剤、粘着剤、両面粘着テープにより、前記軸組部材に取り付けることもできる。
【００１７】
長手金属板材は、第１の止具により前記断熱パネルの外側に、縦方向あるいは横方向に取り付けられる。断熱パネルを第３の止具群により取り付ける場合は、長手金属板材は、第３の止具群を覆うように取り付けられる。また、第２の止具群は胴縁を前記長手金属板に取り付けるために使用されるが、この第２の止具群を構成する各止具の先端が、軸組部材に到達しないように取り付けられている場合には、前記長手金属板材は、第２の止具群と第１の止具群とを介して伝導する外気の冷熱を緩衝させるための大熱容量部材として機能する。また、長手金属板材は、第１の止具群により自らが軸組部材と一体的に結合されて、断熱パネルを軸組部材に頑強に固定するようにも機能する。
【００１８】
上記したように、胴縁（縦胴縁のこともあるし、横胴縁のこともある）は、第２の止具群により前記長手金属板材に取り付けられるが、このとき、第２の止具群を構成する各止具の先端が、軸組部材に到達するように取り付けてもよい。この場合にも、前記長手金属板材は、第２の止具群を介して伝導する外気の冷熱を緩衝させるための大熱容量部材として機能する。
胴縁として、金属材は用いることができず、熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍＨ℃以下の、木材、プラスチック材等が好ましく用いられる。
【００１９】
本発明では、前記長手金属板材の両側端部が露出しないようにするために、断熱手段を用いることができる。
たとえば、幅が長手金属板材のよりも広い胴縁を、その両側端が前記長手金属板材の両側端から迫り出すように、当該長手金属板材に取り付け、長手金属板材や胴縁とは別体に作成した、合成樹脂等からなる断熱部材を、前記胴縁の迫出し部分と前記断熱パネルとの間の空隙に充填することができる。この場合には、断熱部材として、帯状または太紐状の弾性を有するものを使用することができる。この合成樹脂からなる断熱部材の充填は、胴縁と長手金属板材に取り付ける前に行うこともできるし、胴縁を長手金属板材に取り付けた後に行うこともできる。なお、胴縁を長手金属板材に取り付けた後に、硬質ポリウレタンフォームなどの発泡性原液を被覆あるいは注入することにより断熱部材を形成することができる。
また、断熱手段として、胴縁の一部を使用することができる。すなわち、屋内側が長手金属板材側を覆い隠すような凹形状をなす胴縁の両側部突起部分を断熱手段として用いることができる。
【００２０】
【作用】
本発明の作用の典型例を以下に説明する。
屋内側温度が高く、屋外側温度が低い場合に、屋内側の温熱が、第１の止具群（断熱パネルが第３の止具群により軸組部材に取り付けられているときには、第１および第３の止具群）を介して長手金属板材に伝達するとともに、屋外側の冷熱が第２の止具群を介して長手金属板材に伝達する。また、断熱部材により、長手金属板材の側部の端面は、断熱されているので、当該端面からの断熱部材への冷熱の流入、または当該端面からの断熱部材の温熱の流出は、ほとんど生じない。
【００２１】
金属製の長手金属板材は、第１および第２の止具群（断熱パネルが第３の止具群により軸組部材に取り付けられているときには、第１，第２および第３の止具群）と比べると熱容量が大きい。
このため、屋内側からの温熱は、第１の止具群（断熱パネルが第３の止具群により軸組部材に取り付けられているときには、第１および第３の止具群）を介して長手金属板材に蓄えられる。この長手金属板材に蓄えられた温熱は、弾性を有する合成樹脂材料からなる断熱部材により、断熱することができる。
一方、屋外側からの冷熱は、第２の止具群を介して長手金属板材に伝達される。
すなわち、金属製の長手金属板材は、屋外側から第２の止具群を介して伝達される冷熱を、その熱容量により緩衝するように作用するので、第１の止具群（断熱パネルが第３の止具群により軸組部材に取り付けられているときには、第１および第３の止具群）の先端側の温度は結露が生じる程には低くはならない。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の断熱パネルの取り付け構造の一実施例を図１および図２を参照して説明する。
図１に示すように、まず、縦方向に複数配列した軸組部材１（図１では１本のみを示す）に断熱パネル２（図１では１枚のみを示す）を取り付け、これらの断熱パネル２の軸組部材１部分に長手金属板材３（図１では１枚のみを示す）を取り付ける。
【００２３】
本実施例では、軸組部材１として、肉厚１．６ｍｍのリップみぞ形鋼が用いられている。軸組部材１は、Ｃ字の開口面が、断熱パネル２の取り付け面と直角になる向きに配置されている。断熱パネル２の取り付けには、第３のビス群Ｎ３を構成するビスｎ３（図１では１本のみを示す）が用いられており、各ビスは軸組部材の長さ方向に間隔を空けて、軸組部材１に達し（すなわち、軸組部材１の板厚を貫通し）、各ビスの先端側は軸組部材１の内部空間Ｅに露出するように打たれている。
【００２４】
長手金属板材３は、本実施例では、厚さ４．５ｍｍの平鋼で、軸組部材１の幅よりもやや狭い幅を有している。長手金属板材３の取付けには、第１のビス群Ｎ１を構成するビスｎ１（図１では２本のみを示す）が用いられており、これらのビスは軸組部材の長さ方向に間隔を空けて、軸組部材１の板厚を貫通し、各ビスの先端側が軸組部材１の内部空間Ｅに露出するように２列に打たれている。なお、このビスｎ３を使用せずに、接着剤、粘着剤、両面テープ等により断熱パネル２を軸組部材１に取り付けることもできる。
【００２５】
つぎに、長手金属板材３の両側部に、当該両側部の端面を覆うための断熱パッキン５，５を取り付ける。本実施例では、パッキン５は、長手金属板材３の厚さよりもやや厚い帯状のものを用いている。パッキン５の素材として、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム等の各種ゴム、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン等の発泡または非発泡プラスチックで圧縮弾性のあるものが採用できる。なお、本実施例では、断熱パッキン５の一方の面に接着剤層が予め形成してあり、この面を断熱パネル２の表面に押接させることで、断熱パッキン５の取り付けを行っている。
【００２６】
断熱パッキン５を長手金属板材３の両側部に取り付けた後、これらの長手金属板材３に胴縁４（図１では１枚のみを示す）を取り付ける。胴縁４は、幅が長手金属板材３の幅よりも広く、その両側端４１，４１が長手金属板材３の上に迫り出すように取り付けられている。胴縁４の取付けには、第２のビス群Ｎ２を構成するビスｎ２（図１では１本のみを示す）が用いられ、各ビスは軸組部材１の長さ方向に間隔を空けて、ビスの先端が長手金属板材３を貫通して断熱パネル２の中程で止まるように打たれている。胴縁４を長手金属板材３にビス止めすることにより、断熱パッキン５は、胴縁４の両側端部４１，４１と断熱パネル２との間に挟まれ、これにより長手金属板材３側端の断熱が行われる。
【００２７】
上記のようにして、断熱パネル２を軸組部材１に取り付けた後に、軽量発泡コンクリートパネル、無機系または有機系金属サイディング等の外装材６が、胴縁４に適宜の手段により取り付けられる。軸組部材１の断熱パネル２が取り付けられた側に対向する側に内装材７が取り付けられる。
図２は、上記のようにして構成した断熱パネル１の取り付け構造の断面図である。図２では、第３のビス群Ｎ３を構成するビスｎ３、第１のビス群Ｎ１を構成するビスｎ１，ｎ１、第２のビス群Ｎ２を構成するビスｎ２は、説明の便宜上、図面上で重ならないように示してある。
【００２８】
以下、図２を参照して、本実施例の作用を説明する。
屋内側αの温度が高く、屋外側βの温度が低い冬季においては、屋内側αの温熱ＨＥが、内装材７と断熱パネル１との間の空間γに伝達し、この空間の温熱ＨＥは、第３のビス群Ｎ３を構成するビスｎ３、および第１のビス群Ｎ１を構成するビスｎ１，ｎ１を介して、長手金属板材３に流入する。
【００２９】
一方、屋外側βの冷熱ＣＥは、外装材６および第２のビス群Ｎ２を構成するビスｎ２を介して、長手金属板材３に流入する。長手金属板材３の側部の端面は、断熱パッキン５１，５１により断熱されているので、当該端面からの冷熱の流入や温熱の流出はほとんど生じない。
【００３０】
長手金属板材３の熱容量は、第３のビス群Ｎ３、第１のビス群Ｎ１、第２のビス群Ｎ２の全てのビスの総熱容量と比べて圧倒的に大きい。したがって、長手金属板材３は、屋外側βからの冷熱ＣＥと、屋内側αからの温熱ＨＣとを打ち消すように長手金属板材３は冷熱ＣＥの緩衝部材として作用することになり、第３のビス群Ｎ３、第１のビス群Ｎ１を構成する各ビスの先端側の温度と、内装材７と断熱パネル１との間の空間γの温度（すなわち、軸組部材１の内部空間Ｅの温度）との差は極めて小さくなり結露は発生しない。
なお、屋内側αの温度と、屋外側βの温度がともに低い場合において、仮に屋内側αの温熱が急激に上昇したとしても、内装材７と断熱パネル１との間の空間γの温度は急激には上昇しない。したがって、この場合にも、第３のビス群Ｎ３、第１のビス群Ｎ１を構成する各ビスの先端の温度と、内装材７と断熱パネル１との間の空間γの温度との差は大きくはならないので結露は発生しない。
【００３１】
【発明の効果】
屋外側の温度が、屋内側温度よりも低い場合であっても、先端が軸組部材の板厚を貫通した、断熱パネルを取り付け用の止具（釘やビス）の先端側に結露が生じないので、軸組部材の腐食が生じにくくなる。
これにより、軸組部材のリサイクルが保証され、腐食による軸組部材の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の断熱パネルの取り付け構造の一実施例を示す、切り欠き説明図である。
【図２】図１に示した断熱パネルの取り付け構造の断面図である。
【図３】木製軸組部材を用いた従来の断熱パネルの取り付け構造を示す断面図である。
【図４】金属製軸組部材を用いた従来の断熱パネルの取り付け構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  軸組部材
２  断熱パネル
３  長手金属板材
４  胴縁
４１  胴縁の両側端
５  断熱パッキン
６  外装材
７  内装材
Ｎ１  第１のビス群
Ｎ２  第２のビス群
Ｎ３  第３のビス群
ｎ１  第１のビス群を構成するビス
ｎ２  第２のビス群を構成するビス
ｎ３  第３のビス群を構成するビス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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