(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の外壁内にセルロースファイバーなどの木質繊維を施工することにより外壁の断熱・防音性能を向上させるための建物の断熱・防音工法であって、
外壁内に、柱又は間柱を介して、外壁側に透湿性及び防水性を有するエアシートを配置すると共に、内壁側に通気性素材により形成された内張りシートであって高さが床上から２ｍの内張りシートを配置することにより、前記柱又は間柱、前記エアシート、及び前記内張りシートにより仕切られた空間を形成する外壁内空間形成工程と、
前記外壁内空間形成工程と同時に又は相前後して、前記内張りシートの面積と前記柱又は間柱の厚さとから規定される前記空間の容積に基づいて、接着剤を含まない乾燥した木質繊維を前記空間内に１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で充填するために必要な前記木質繊維の量を算出する木質繊維量算出工程と、
前記外壁内空間形成工程と同時に又は相前後して、前記木質繊維量算出工程の後に、前記木質繊維量算出工程で算出された量の、接着剤を含まない乾燥した木質繊維を、前記空間内に吹き込むための専用の施工機にセットする木質繊維セット工程と、
前記内張りシートの中央より下方の位置であって床上から５０ｃｍの位置に、前記施工機の吹き込み用ホースを挿入するための第１の吹き込み穴を形成する第１の吹き込み穴形成工程と、
前記第１の吹き込み穴から、前記空間内の下方に向けて、前記木質繊維の全量の約３分の１の量だけ吹き込む第１吹込み工程と、
前記内張りシートの中央より上方の位置であって床上から１５０ｃｍの位置に、前記施工機の吹き込み用ホースを挿入するための第２の吹き込み穴を形成する第２の吹き込み穴形成工程と、
前記第２の吹き込み穴から、前記空間内の下方に向けて、前記木質繊維の全量の約３分の１の量だけ吹き込む第２吹込み工程と、
前記第２の吹き込み穴から、前記空間内の上方に向けて、前記木質繊維の全量の約３分の１の量だけ吹き込む第３吹込み工程と、
を含み、以上により、前記空間内に前記木質繊維を１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で充填させるようにした、ことを特徴とする建物の断熱・防音工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、住宅などの建物の外壁や床の断熱・防音工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、新聞紙などの古紙を粉砕して難燃・防燃処理（例えばホウ素系薬品を混入）及び撥水処理したセルロースファイバー（天然木質繊維）に接着剤を混入したもの（接着剤の混入により湿った状態になっているもの）を、断熱材・吸音材として使用することが行われている。この場合、前記の接着剤を混入したセルロースファイバーを壁や床に接着して行くことにより隙間のない連続的な断熱・防音層を形成し、これにより壁や床の断熱・防音性能を向上させることが期待されている。なお、前述のように従来のセルロースファイバーを使用した断熱・防音工法がセルロースファイバーに接着剤を混入させたものを使用しているのは、特に外壁にセルロースファイバーを施工する場合に、接着剤を混入しないままセルロースファイバーを外壁の中に収納すると、時間の経過と共にセルロースファイバーが自重により沈降してしまうという不都合があるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の建物の断熱・防音工法においては、セルロースファイバーに接着剤を混入させて湿らせているため、例えば外壁にセルロースファイバーを施工した後に前記接着剤が乾燥するまでの期間は内壁用ボードの内張りなどの施工ができないため、全体の施工効率が低下してしまうという問題がある。また、前記のセルロースファイバーに混入される接着剤から発する化学物質がアレルギー性疾患などを有する居住者の健康に悪影響を与えると可能性もある。
【０００４】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、外壁などに木質繊維を施工した後に直ちに内壁用ボードの施工などを可能にして全体の施工効率を高めることができると共に、アレルギー性疾患などを有する居住者の健康に悪影響を与えることが無い建物の断熱・防音工法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するための本発明による建物の断熱・防音工法は、建物の外壁内にセルロースファイバーなどの木質繊維を施工することにより外壁の断熱・防音性能を向上させるための建物の断熱・防音工法であって、外壁内に、柱又は間柱を介して、外壁側に透湿性及び防水性を有するエアシートを配置すると共に、内壁側に通気性素材により形成された内張りシートであって高さが床上から２ｍの内張りシートを配置することにより、前記柱又は間柱、前記エアシート、及び前記内張りシートにより仕切られた空間を形成する外壁内空間形成工程と、前記外壁内空間形成工程と同時に又は相前後して、前記内張りシートの面積と前記柱又は間柱の厚さとから規定される前記空間の容積に基づいて、接着剤を含まない乾燥した木質繊維を前記空間内に１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で充填するために必要な前記木質繊維の量を算出する木質繊維量算出工程と、前記外壁内空間形成工程と同時に又は相前後して、前記木質繊維量算出工程の後に、前記木質繊維量算出工程で算出された量の、接着剤を含まない乾燥した木質繊維を、前記空間内に吹き込むための専用の施工機にセットする木質繊維セット工程と、前記内張りシートの中央より下方の位置であって床上から５０ｃｍの位置に、前記施工機の吹き込み用ホースを挿入するための第１の吹き込み穴を形成する第１の吹き込み穴形成工程と、前記第１の吹き込み穴から、前記空間内の下方に向けて、前記木質繊維の全量の約３分の１の量だけ吹き込む第１吹込み工程と、前記内張りシートの中央より上方の位置であって床上から１５０ｃｍの位置に、前記施工機の吹き込み用ホースを挿入するための第２の吹き込み穴を形成する第２の吹き込み穴形成工程と、前記第２の吹き込み穴から、前記空間内の下方に向けて、前記木質繊維の全量の約３分の１の量だけ吹き込む第２吹込み工程と、前記第２の吹き込み穴から、前記空間内の上方に向けて、前記木質繊維の全量の約３分の１の量だけ吹き込む第３吹込み工程と、を含み、以上により、前記空間内に木質繊維を１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で充填させるようにした、ことを特徴とするものである。
なお、本明細書において、「（接着剤を含まない）乾燥した木質繊維」とは、「従来の接着剤が混合されて湿った木質繊維のように施工後に所定の乾燥時間を置く必要がない、吹き込み施工後にそのまま直ちに次の工程に移れるような程度・状態に乾燥している木質繊維」という意味合いである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
以下、本発明の実施形態１による外壁の断熱・防音工法について図面を参照して説明する。図１は本実施形態１により断熱・防音された外壁の構造を示す図である。図１において、１は柱、２は間柱、３は外壁仕上げ材、４は通気用縦胴縁、５は透湿防水性のあるエアシート、６は前記エアシート５と間柱２を介して対向させられている例えば綿又はポリエステルの不織布などの通気性素材で形成された内張りシート、７は前記エアシート５と内張りシート６と各間柱２とで仕切られた各空間にそれぞれ充填されたセルロースファイバー、である。
【００１０】
前記セルロースファイバー７は、新聞紙などの古紙が粉砕されて形成される天然木質繊維であり、難燃・防燃処理（例えばホウ素系薬品を混入）及び撥水処理されているが、従来のように接着剤は含まれていないため施工前から乾いた状態になっている。また前記セルロースファイバーは、解繊された綿状のもので、施工に不適当な塊及び異物が混入されていないものである。その施工厚さは、吹き込み量により任意に定めることができる。その熱伝導率は平均して約０．０３３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃  ａｔ２５℃であり、優れた断熱性能を有している。また、吸音材としても優れた性能を有している。また、その平均吸湿性は１３．３％（４０〜８０％ＲＨにおける水分は５〜１５％）である。さらに、天然木質繊維のセルロースファイバーは、周囲の状況に応じて水分を吸ったり吐いたりするので、この吸放湿性が適度な湿度をもたらし結露を防ぐ作用を有している。
【００１１】
次に、前述のエアシート５と内張りシート６と各間柱２とで仕切られた各空間にセルロースファイバー７を充填するための具体的な施工方法を図２のフローチャートを参照して説明する。まず、予め、外壁内に電気配線及び配管をセットしておく。また、在来工法による建物では壁のコーナーの入墨に下地材を取付け、床下の通気を止める（施工時にセルロースファイバーが床下に飛散することがないようにするため）ようにする（図２のステップＳ１参照）。次に、外壁側のエアシート（防水・防風シート）５の施工完了後天井下地の施工前に、綿又はポリエステルの不織布製の通気性内張りシート６を張る（ステップＳ２）。また、前記のステップＳ１及びＳ２と同時に又は前後して、前記エアシート５と内張りシート６との間の空間の容積から、その中にセルロースファイバーを１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇ（望ましくは約５５ｋｇ）の吹き込み密度で充填させるために必要なセルロースファイバーの量（セルロースファイバーを一定単位量で収容した袋の必要袋数）を計算し、その量のセルロースファイバーを専用の施工機（モーターによる送風でセルロースファイバーを前記空間内に吹き込むための装置）にセットできるように用意しておく（ステップＳ３）。
【００１２】
なお、前記空間の容積を決めるための施工面積と施工厚さは、各間柱２で仕切られる内張りシート６の面積と、各柱の厚さ（又は各間柱２の厚さ）とから、規定される。
【００１３】
次に、前記のエアシート５と内張りシート６と各間柱２とで仕切られたある空間について、その空間を仕切っている内張りシート５の中央より下方の位置（例えば、内張りシート５の縦方向の長さすなわち高さが床上２ｍのときは、その中央の床上１ｍの高さより下方の床上５０ｃｍの位置）に吹き込み用ホースを挿入するための吹き込み穴を形成する（ステップＳ４。図３の穴６ａを参照）。そして、この穴６ａに専用のブローイング施工機のホースを差し込んで、そのホースを下方に向けて、モーター駆動による送風により、セルロースファイバーを、前記ホースから下方に向けて吹き込んでいく（ステップＳ５）。そして、このステップＳ５では、前記ステップ３で予め用意しておいたセルロースファイバーの全体量の約３分の１まで吹き込んだとき、吹き込みを停止する。
【００１４】
次に、前記のエアシート５と内張りシート６と各間柱２とで仕切られた前記の空間について、その空間を仕切っている内張りシート５の中央より上方の位置（例えば、内張りシート５の縦方向の長さすなわち高さが床上２ｍのときは、その中央の床上１ｍの高さより上方の床上１５０ｃｍの位置）に吹き込み用ホースを挿入するための吹き込み穴を形成する（ステップＳ６。図３の穴６ｂを参照）。そして、この穴６ｂに施工機のホースを差し込んで、そのホースを下方に向けて、モーター駆動による送風により、セルロースファイバーを、前記ホースから下方に向けて吹き込んでいく（ステップＳ７）。前記穴６ｂから下方に向けてセルロースファイバーを吹き込む量が前記ステップＳ３で予め用意しておいた全体量の約３分の１程度となったとき、吹き込みを停止する。次に、前記穴６ｂにホースを差し込んだまま、ホースの先端を上方に向けて、残りのセルロースファイバーの全量（前記の全体量の約３分の１の量）のセルロースファイバーを吹き込む（ステップＳ８）。
【００１５】
本実施形態１では、以上のように、セルロースファイバーの吹き込みを、図３の下方の穴６ａから下方へ向けての全体の約３分の１の量の吹き込みと、図３の上方の穴６ｂから下方へ向けての全体の約３分の１の量の吹き込みと、前記穴６ｂからの上方へ向けての残りの量（全体の約３分の１の量）の吹き込みとの３つの段階に分けて行うようにしているので、前記外壁内の前記空間の全体に、セルロースファイバーが均等な密度になるように吹き込むことができる。
【００１６】
以上により、前記のエアシート５と内張りシート６と各間柱２とで仕切られた空間内に、１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度でセルロースファイバーが均等に充填される。本発明者の実験によれば、前記空間へのセルロースファイバーの吹き込み密度を１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇにすれば、その後の時間経過によっても又振動などの外乱の影響によっても沈降するなどの不都合は発生しなかった。すなわち、一般に、セルロースファイバーは、その中に含まれる多数の微小な空気層の存在により所定の断熱・防音作用を発揮するものであるから、前記空間への吹き込み密度を１立方メートル当たり６０ｋｇより大きくすると前記の微小な空気層が少なくなり断熱・防音作用が低下してしまう。他方、前記空間への吹き込み密度を１立方メートル当たり５０ｋｇより小さくすると時間経過などによる沈降が発生してしまう。本発明者の実験によれば、前記空間へのセルロースファイバーの吹き込み密度を１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇにすれば、グラスウール２４Ｋ相当の熱伝導率である０．０３４〜０．０３０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃が得られるなど十分な断熱・防音作用が発揮されると共に、時間経過や振動などによる沈降などの不都合も発生しないことが実証された。
【００１７】
以上のように、本実施形態１によれば、前記外壁内の空間にセルロースファイバーを均等に１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で充填させるようにしているので、セルロースファイバーの時間経過等による沈降を防ぎながら、外壁に十分な断熱・防音性能を付与することができるようになる。特に、本実施形態１では、前記空間内に前記各穴６ａ，６ｂからセルロースファイバーを吹き込む方式なので、作業者の目視による施工状態の確認が可能であるため、所定の品質の標準どおりの施工管理が容易であるというメリットがある。また、本実施形態１では、従来のような接着剤が混入されたセルロースファイバーを壁に付着させて行く方式と異なって、乾いたセルロースファイバーを吹き込んで行く方式なので、セルロースファイバーの施工厚さの管理が正確且つ容易に行えるようになる。なお、本実施形態１では、セルロースファイバーを吹き込む空間の厚さ（セルロースファイバーの吹き込み施工厚さ）を間柱２の厚さとしているが、本発明ではこれら限らず、前記空間の厚さ（セルロースファイバーの吹き込み施工厚さ）を柱の厚さとしてもよい。
【００１８】
実施形態２．
次に、本発明の実施形態２による外壁の断熱・防音工法を説明する。この実施形態２は、基本的には実施形態１と同様であるが、次の点で異なっている。前述の実施形態１では、セルロースファイバーの吹き込み作業の前に必要なセルロースファイバーの量を計算により予め求めて用意しておき、その量だけを吹き込むことにより、前記空間内で１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇというセルロースファイバーの吹き込み密度を達成するようにしていた。これに対して、この実施形態２では、セルロースファイバーの吹き込みを行うとき、モーターの負荷が所定の値に達したときにモーターの回転力の能力を超えて回転を停止させることにより、前記空間内の１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇというセルロースファイバーの吹き込み密度を達成するようにしている。
【００１９】
すなわち、本実施形態２では、セルロースファイバーを施工機で吹き込むときに使用する送風用のモーターを、そのパワー（回転力×時間当たり回転数）が、前記の１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇというセルロースファイバーの吹き込み密度を達成したときに最大となって回転を停止してしまうようなものに設定されたものを使用するようにする（なお、前記のモーターの回転力は、コイルの巻数や消費電力などで調節できる）。そして、実際にセルロースファイバーの吹き込みを開始した後、そのモーターの回転力がオーバーして回転が停止してしまったとき、前記空間内でのセルロースファイバーの吹き込み密度が１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇに達したと判断し、セルロースファイバーの吹き込みを停止するようにしている。このようにすれば、実施形態１のように予め前記吹き込み密度を達成するためのセルロースファイバーの量を計算で求めて用意しておかなくても、前記の吹き込み密度を正確に達成することができる。
【００２０】
なお、前記の実施形態２では、そのパワー（回転力×時間当たり回転数）特にその回転力が前記の１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇというセルロースファイバーの吹き込み密度を達成したときに最大となって回転を停止してしまうようなモーターを使用してセルロースファイバーの吹き込みを行うようにしているが、本発明では、例えば次のような方法を採用してもよい。すなわち、まず、空間内にセルロースファイバーを前記の１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇという吹き込み密度まで吹き込んだときのモーターの消費電流の値を予め測定しておく。そして、実際に外壁内の空間にセルロースファイバーの吹き込みを行うときには、モーターの消費電流を測定しながら吹き込みを行う。そして、セルロースファイバーの吹き込みがある程度進行して行くと、モーターの負荷が徐々に大きくなり、次第にモーターの回転が遅くなり（その結果、モーターの回転による逆起電流が小さくなり）、モーターの消費電流が多くなる。そして、モーターの消費電流が前記の予め測定しておいた値に達したとき、セルロースファイバーの吹き込み密度が１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇに達したと判断し、前記モーターを停止して吹き込みを停止する。このような方法によれば、モーターの負荷（モーターの消費電流など）によりセルロースファイバーの吹き込み動作を制御するようにしているので、実施形態２と同様に、予め計算により必要なセルロースファイバーの量を求めておかなくても、前記外壁内空間において１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇというセルロースファイバーの吹き込み密度を正確に且つ容易に達成することができる。
【００２１】
実施形態３．
次に、本発明の実施形態３による建物の１階床の断熱・防音工法を図４を参照して説明する。図４において、１１は貫、１２は貫１１の上に固定される大引、１３は大引１２の上に備えられるプラスチック製の受けネット、１４は受けネット１３の上に備えられるシートで綿又はポリエステルの不織布などの通気性素材から成る内張りシート、１５は前記大引１２に前記内張りシート１４を介して固定される根太、１６は前記内張りシート１４と前記根太１５を介して対向する床ボード、１７は前記内張りシート１４、前記各根太１５及び前記床ボード１６で囲まれた各空間内にそれぞれ１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で充填されるセルロースファイバー、である。
【００２２】
本実施形態３による床内の空間へのセルロースファイバーの施工方法は、外壁内空間へのセルロースファイバーの施工方法について述べた実施形態１と基本的には同様である。ただ、本実施形態３では、外壁と異なり床への施工であるから、実施形態１のような「内張りシート６に穴６ａ，６ｂを開けてその穴６ａ，６ｂからセルロースファイバーを吹き込む」という方法は必要ではない。本実施形態３では、図４の床ボード１６を施工しない段階で、前記内張りシート１４の上に、セルロースファイバーを専用のブローイング施工機でブローイングする。このとき、予め、実施形態１と同様に、セルロースファイバーが充填される空間（前記内張りシート１４、前記各根太１５及び前記床ボード１６で囲まれた空間）の容積から１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度になるようなセルロースファイバーの必要量を計算により求めておき、その量のセルロースファイバーだけをブローイングするようにする。ブローイングが完了したら、その上から前記床ボード１６を施工することにより、前記空間内に１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度でセルロースファイバーが充填されることになる。なお、前記のように施工されるセルロースファイバーの施工厚さは、木造住宅の場合は、平均的には、畳敷きの床では約５０ｍｍ、板敷きの床では約６５ｍｍであり、枠組壁工法の場合は、平均的には、畳敷きの床では約３５ｍｍ、板敷きの床では約５５ｍｍである。また、この実施形態３では建物の１階の床への施工方法について述べたが、物置などの居住性の無い部屋が１階にあるときのその２階の床についても、上記と同様の方法で断熱施工することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、外壁又は床の内部に通気性のシート又は板により両側から挟まれた空間を形成し、この空間内に、１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で木質繊維を充填させるようにしたので、木質繊維の時間経過等による沈降を防ぎながら、外壁や床に十分な断熱・防音性能を付与することができるようになる。特に、本発明では、接着剤を混入していない乾いた木質繊維を使用して施工するようにしているので、従来の接着剤を混合した湿った木質繊維を使用する場合のように接着剤が乾燥するまで養生させる必要が無くなり全体の施工効率が大幅に向上するようになる。また、特に、乾いた木質繊維を吹き込む方式なので、従来の接着剤により湿った木質繊維を付着させる方式に比べて、木質繊維の吹き込み厚さの管理が正確且つ容易にできるようになる。また、特に、本発明では、従来のような接着剤が混入された木質繊維を壁に付着させて行く方式と異なって、乾いた木質繊維を吹き込んで行く方式なので、木質繊維の施工厚さの管理が正確且つ容易に行えるようになる。また、本発明では、従来のような接着剤が混入された木質繊維ではなく、接着剤を含まない木質繊維を使用しているので、従来のような施工後に接着剤から発する化学物質が居住者の健康を害するなどの問題を、有効に防止することができる。
【００２４】
また、本発明において、外壁内の空間（柱又は間柱を吹き込み施工厚さとする空間）に１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度で充填するための木質繊維の量を予め計算等で求めてその量だけを内張りシートの穴から吹き込むようにすれば、外壁内の前記空間の中の木質繊維の吹き込み密度を、木質繊維の沈降が無く且つ断熱・防音性能が高い１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇの吹き込み密度になるように、正確に且つ容易に施工できるようになる。
【００２５】
また、本発明において、外壁内空間への木質繊維の吹き込みを、まず内張りシートの下方の穴から下方へ向けての吹き込みと、次に内張りシートの上方の穴から下方へ向けての吹き込みと、さらに前記下方の穴から上方へ向けての吹き込みとの３つの段階に分けてそれぞれ行うようにすれば、前記外壁内の空間の全体に、木質繊維を均等な密度で正確に充填させることができるようになる。
【００２６】
さらに、本発明において、そのパワー又はトルク（回転力）が前記空間内で１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇという木質繊維の吹き込み密度を達成したときに最大となって回転を停止してしまうようなモーター（吹き込み送風用モーター）を使用して木質繊維の吹き込みを行うようにし、前記モーターの回転が停止としたとき、前記空間内の木質繊維の吹き込み密度が１立方メートル当たり約５０〜６０ｋｇに達したと判断して前記木質繊維の吹き込みを停止するようにすれば、前記吹き込み密度を達成するための木質繊維の量を計算などで予め求めて用意しておかなくても、前記の吹き込み密度を容易に且つ正確に達成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１による外壁の断熱・防音工法を説明するための斜視図である。
【図２】本実施形態１による外壁の断熱・防音工法を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態１において内張りシートに開けられる穴を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態３による１階床の断熱・防音工法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１  柱
２  間柱
３  外壁仕上材
４  通気用縦胴縁
５  エアシート
６，１４  内張りシート
６ａ，６ｂ  穴
７，１７  セルロースファイバー
１１  貫
１２  大引
１３  受けネット
１５  根太
１６  床ボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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