(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の壁構造が、屋外側に位置する外壁(1)と、建物の室内側に位置する室内プレート(2)との間に湿度調整天然板(3)を張設して、外壁(1)と湿度調整天然板(3)との間に屋外側中空部(4)を設け、湿度調整天然板(3)と室内プレート(2)との間に、建物の室内に連結される室内側中空部(5)を設けており、
湿度調整天然板(3)は、外壁(1)側の表面に、水の通過を制限して空気を通過させる防水シート(6)を張設しており、
さらに、湿度調整天然板(3)は、空気中の湿度で伸縮する天然木材(3A)を換気隙間(7)ができるように並べて固定しており、空気中の湿度が低くなると収縮する天然木材(3A)でもって換気隙間(7)を広くして空気を通過しやすくし、空気中の湿度が高くなると膨張する天然木材(3A)でもって換気隙間(7)を狭くして空気を通過し難くするようにしてなる建物の躯体構造。
【請求項２】
屋外側中空部(4)に断熱材(8)を配設している請求項１に記載の建物の躯体構造。
【請求項３】
湿度調整天然板(3)の天然木材(3A)が、片方の側面に連結凸条(9)を有し、他方の側面には連結凸条(9)を案内する連結溝(10)を有し、連結凸条(9)を連結溝(10)に案内して隣接する天然木材(3A)を連結している請求項１に記載の建物の躯体構造。
【請求項４】
湿度調整天然板(3)の天然木材(3A)が、片方の側面に連結凸条(9)を有し、他方の側面には連結凸条(9)を案内する連結溝(10)を有し、連結凸条(9)を連結溝(10)に案内して隣接する天然木材(3A)を連結すると共に、連結凸条(9)は先端に向かって幅を次第に狭くしており、連結溝(10)は開口部に向かって幅を広くしている請求項１に記載の建物の躯体構造。
【請求項５】
建物の屋根構造が、屋外側に位置する屋根材(20)と、建物の室内側に位置する室内プレート(2)との間に湿度調整天然板(3)を張設して、屋根材(20)と湿度調整天然板(3)との間に屋外側中空部(4)を設け、湿度調整天然板(3)と室内プレート(2)との間に、建物の室内に連結される室内側中空部(5)を設けており、
たる木(18)の上に湿度調整天然板(3)を固定すると共に、湿度調整天然板(3)の上面に、水の通過を制限して空気を通過させる防水シート(6)を張設しており、さらにこの防水シート(6)の上に胴縁(11)を介して屋根の下地材(19)を固定して、この下地材(19)と湿度調整天然板(3)との間に屋外側中空部(4)を設けて、屋外側中空部(4)に断熱材(8)を配設しており、下地材(19)の上に屋根材(20)を固定しており、
さらに、湿度調整天然板(3)は、空気中の湿度で伸縮する天然木材(3A)を換気隙間(7)ができるように並べて固定しており、空気中の湿度が低くなると収縮する天然木材(3A)でもって換気隙間(7)を広くして空気を通過しやすくし、空気中の湿度が高くなると膨張する天然木材(3A)でもって換気隙間(7)を狭くして空気を通過し難くするようにしてなる建物の躯体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の躯体を構成する壁、床、屋根等の躯体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建物の壁構造は、外壁と内壁との間に断熱材を配設した構造となっている。この壁構造は、充分な断熱特性を実現することが難しい。とくに、外壁と内壁との間の中空部に、夏の暑い空気や冬の冷たい空気が侵入すると、効果的な断熱特性を実現するのが極めて難しくなる。外壁と内壁の間の中空部を完全な密閉構造として、壁の断熱特性を向上できる。ただ、中空部を完全な密閉構造とするのは現実には極めて難しい。たとえば、軸組構造の木造建物においては、中空部に柱や梁があるので、柱の間にできる中空部を、壁の上下で完全に閉鎖するのは極めて難しい。さらに、中空部を完全な閉鎖構造にすると、ここの空気が換気されなくなって、カビが発生して不衛生になったり、結露して腐食しやすくなる弊害も発生する。
【０００３】
さらに、従来の建物は、断熱材による弊害も皆無にできない。それは、内壁の外側に、ガラス繊維等の断熱材を配設しているからである。ここに配設されるガラス繊維は、極めて微細な繊維屑となって、内壁の隙間を通過して室内に侵入する。ガラス繊維は、極めて優れた断熱特性を有することに加えて、極めて定コストがあることから、建物用の断熱材として多用される。ただ、ガラス繊維は可撓性のない微細な無機繊維を集合したものであるから、微細な繊維屑の発生を皆無にはできない。このため、内壁を通過して室内に侵入するのを皆無にできない。さらに困ったことに、近年の建物は気密性が極めて優れているために、室内に侵入した微細なガラス繊維は、室内の空気中に停滞して外部に排出されず、室内環境を悪化させる。
【０００４】
さらに、建物全体の熱エネルギーを有効利用する建物として、内壁と外壁との間の中空部の空気が循環するシステムハウスも開発されている。この建物は、壁に設けている中空部を空気を通過させるダクトに併用する。中空部のダクトは、室内空気を上下に循環させて、室内の上下の温度差を少なくすることができる。しかしながら、この構造の建物は、ダクトに使用される中空部にガラス繊維を配設しているので、ガラス繊維が空気中に飛散する弊害がより顕著になる。この弊害を避けるために、中空部の断熱材を除くことはできない。壁の断熱特性が著しく低下するからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はこの欠点を解消することを目的として、中空部に天然木材を小さく破砕した木材チップを充填する壁構造を開発した。この壁構造はガラス繊維に代わって、断熱材に木材チップを使用するので、微細なガラス繊維が室内に飛散する欠点を解消できる。ただ、木材チップを断熱材に使用する壁構造は、ガラス繊維に比較して施工に手間がかかり、施工コストが極めて高くなる欠点がある。また、ガラス繊維に匹敵する断熱特性を実現することが難しい欠点もある。
【０００６】
ガラス繊維に代わって、合成樹脂を発泡成形している断熱材も使用される。この断熱材は微細な繊維が飛散することがない。また、板状に成形できるので、木材チップよりも能率よく施工できる特長がある。ただ、合成樹脂発泡体の断熱材は、ガラス繊維や木材チップに比較すると、火災のときに有害ガスを発生しやすい欠点がある。このため、火災のときに室内をより安全な環境とするのが難しくなる欠点がある。
【０００７】
本発明はさらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明は極めて優れた断熱特性を実現できると共に、室内環境を理想的な住心地のよい快適な環境にでき、しかも安価な断熱材を使用して能率よく施工できる建物の躯体構造を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、室内を快適な湿度に自動調整することも可能である建物の躯体構造を提供することにある。
さらにまた、壁等の内部に発生する結露やカビを極減して、内部をも快適な環境にできる建物の躯体構造を提供することにある。
さらに本発明の他の大切な目的は、火災のときに室内環境が悪くなるのを防止できる建物の躯体構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の建物の躯体構造は、建物の壁構造を、屋外側に位置する外壁１と、建物の室内側に位置する室内プレート２との間に湿度調整天然板３を設けて、外壁１と湿度調整天然板３との間に屋外側中空部４を設け、湿度調整天然板３と室内プレート２との間に、建物の室内に連結される室内側中空部５を設けてなる構造としている。湿度調整天然板３は、外壁１側の表面に、水の通過を制限して空気を通過させる防水シート６を張設している。さらに、湿度調整天然板３は、空気中の湿度で伸縮する天然木材３Ａを換気隙間７ができるように並べて固定している。空気中の湿度が低くなると収縮する天然木材３Ａは換気隙間７を広くして空気を通過しやすくし、空気中の湿度が高くなると膨張する天然木材３Ａは換気隙間７を狭くして空気を通過し難くする。
【０００９】
屋外側中空部４には、好ましくはガラス繊維や合成樹脂発泡体の断熱材８を配設する。湿度調整天然板３の天然木材３Ａには、スギ、マツ、ヒノキ、キリ等が使用できる。湿度調整天然板３の天然木材３Ａは、片方の側面に連結凸条９を設け、他方の側面には連結凸条９を案内する連結溝１０を設け、連結凸条９を連結溝１０に案内して隣接する天然木材３Ａを連結できる。この天然木材３Ａは、連結凸条９を先端に向かって幅を次第に狭くし、連結溝１０を開口部に向かって幅を広くして、湿度で間隔調整される換気隙間７を設けることができる。
【００１０】
屋外側中空部４には、板状の断熱材８を、断熱材８の境界に配設している胴縁１１で固定することができる。この胴縁１１は断熱材８を固定する保持凸条１２を両側に突出して有し、保持凸条１２で断熱材８を固定することができる。さらに、胴縁１１は、垂直に固定されて、胴縁１１の表面に断熱材８との間に縦溝１３を設けて換気ダクトを設けることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための建物の躯体構造を例示するものであって、本発明は躯体構造を下記のものに特定しない。
【００１２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１３】
図１の水平断面図と、図２の一部を除去した斜視図に示す壁構造は、建物の屋外側に位置する外壁１と、建物の室内側に位置する室内プレート２との間に湿度調整天然板３を配設して、湿度調整天然板３の両面に屋外側中空部４と室内側中空部５とを設けている。屋外側中空部４は、外壁１と湿度調整天然板３との間に設けられ、室内側中空部５は湿度調整天然板３と室内プレート２との間に設けている。
【００１４】
図の壁構造は、柱１４の室中側に室内プレート２を固定して、屋外側に湿度調整天然板３を固定して、室内プレート２と湿度調整天然板３の間に室内側中空部５を設けている。この壁構造は、柱１４の両面に室内プレート２と湿度調整天然板３を固定しているので、柱１４の太さが室内側中空部５の幅となる。ただ、柱の間には、筋かい１５や室内プレート２を固定するための下地材等が設けられるので、筋かい等で室内側中空部５の実質的な幅は狭くなる。室内側中空部５は、室内の空気を循環させる。したがって、室内側中空部５に設けられる筋かい等は、室内側中空部５の空気の循環を阻止しないように柱１４の間に固定される。図の壁構造は、筋かい１５の幅を室内側中空部５の幅よりも狭くして、室内側中空部５の空気を上下に循環できるようにしている。
【００１５】
図の壁構造は、表面にクロスを張った石膏ボードや天然板を室内プレート２としているが、室内プレート２には土壁も使用できる。石膏ボードや天然板は、図１の断面図に示すように、柱の室内側に固定されるが、土壁の室内プレート２は図３の水平断面図に示すように、柱１４の間に設けられる土壁は、柱に固定される湿度調整天然板３との間に室内側中空部５を設けている。室内側中空部５にはここの空気を上下に換気できるように、室内側中空部５よりも幅の狭い筋かいを固定している。筋かいに上下に貫通して空気孔を設けて、室内側中空部５の空気を上下に換気できる構造とすることもできる。
【００１６】
湿度調整天然板３は、空気中の湿度で伸縮する天然木材３Ａを、換気隙間７ができるように並べて固定している。天然木材３Ａは、厚さを３０ｍｍ、幅を１３５ｍｍとする。ただし、天然木材３Ａは、厚さを２０〜５０ｍｍ、幅を５０〜２００ｍｍとすることもできる。天然木材３Ａを厚くすると、壁の断熱性と防音性が向上する。ただ、天然木材３Ａを厚くすると施工コストが高くなるので、施工コストと断熱特性の両方を考慮して、最適値とする。天然木材３Ａにはスギが適している。スギは、低コストで優れた断熱特性を有する特長がある。また、湿度の変化で速やかに伸縮する特長もある。ただし、天然木材にはマツ、ヒノキ、キリ等も使用できる。マツとヒノキは、優れた防音特性を有し、キリは優れた断熱特性を有する。
【００１７】
板状の天然木材３Ａは、水平方向に延長して水平に柱１４に固定される。天然木材３Ａは、空気中の湿度で伸縮して、空気中の湿度が低くなると収縮し、空気中の湿度が高くなると膨張する。したがって、天然木材３Ａの間に設けている換気隙間７は、湿度が低くなると広くなって空気を通過しやすくし、湿度が高くなると換気隙間７を狭くして空気を通過し難くする。湿度調整天然板３の天然木材３Ａの間に設けている換気隙間７は、湿度で自動的にその間隔が制御される。湿度が高いときに換気隙間７が狭くなるので、屋外側中空部４と室内側中空部５との空気の流通は遮断され、あるいは少なくなる。湿度が低くなると、換気隙間７が広くなって、屋外側中空部４と室内側中空部５との空気は流通しやすくなる。すなわち、室内側中空部５と屋外側中空部４との間で空気が流通するようになる。
【００１８】
図４は湿度調整天然板３を上下に切断した断面図である。この湿度調整天然板３は、天然木材３Ａの片方の側面に連結凸条９を設けて、他方の側面には連結凸条９を案内する連結溝１０を設けている。この湿度調整天然板３は、天然木材３Ａの連結凸条９を隣の天然木材３Ａの連結溝１０に案内して隣接する天然木材３Ａを連結している。さらに、この湿度調整天然板３は、天然木材３Ａの収縮で換気隙間７を調整するために、連結凸条９を先端に向かって幅を次第に狭くして、連結溝１０を開口部に向かって幅が広くなるようにしている。この天然木材３Ａは、膨張して互いに接近すると換気隙間７が狭くなる。反対に天然木材３Ａが収縮して互いに離れると換気隙間７が広くなる。ただ、天然木材３Ａは、図５の断面図に示すように横断面が長方形となるように加工し、柱に固定して換気隙間７を設けることもできる。
【００１９】
換気隙間７は、湿度が高いとき、たとえば湿度が８０％になると閉鎖されるように柱に固定される。したがって、天然木材３Ａは柱に固定するときの湿度で、換気隙間７を調整する。湿度が８０％以上のときは、隣の天然木材３Ａとの間に隙間ができないように、柱に固定する。湿度が低いときは、湿度によって換気隙間７の幅を調整して柱に固定する。天然木材３Ａの換気隙間７を調整して固定するときはスペーサーを使用する。スペーサーは、天然木材３Ａの間に挟まれてシックネスゲージとして使用される。天然木材３Ａを固定した後、スペーサーは除去される。
【００２０】
湿度調整天然板３は、その外壁１側の表面に防水シート６を張設している。防水シート６は、湿度調整天然板３と外壁１との間の屋外側中空部４に配設されて、湿度調整天然板３に水が通過するのを阻止する。したがって、防水シート６は水の通過を制限して空気を通過させるプラスチックシートである。防水シート６は好ましくは水の通過を阻止して、空気のみを通過させるものが最適である。
【００２１】
湿度調整天然板３から離して外壁１が固定されて、湿度調整天然板３と外壁１との間に屋外側中空部４を設けている。図の壁構造は、湿度調整天然板３に胴縁１１を固定し、この胴縁１１に外壁１を固定している。胴縁１１は、断熱材８を屋外側中空部４に固定している。この胴縁１１は、断熱材８の境界に配設されて、屋外側中空部４の定位置に断熱材８を固定している。胴縁１１は断熱材８を固定する保持凸条１２を両側に突出して設けており、この保持凸条１２で断熱材８を固定している。図の胴縁１１は断熱材８を外壁１側に配設しているが、図において胴縁１１の左右を反対にして、断熱材８を湿度調整天然板３側に固定することもできる。
【００２２】
胴縁１１は、湿度調整天然板３の外側に垂直に固定される。天然木材３Ａは水平に固定されるので、胴縁１１は天然木材３Ａと直交して固定される。垂直の胴縁１１は、断熱材８との間に換気ダクトを設ける縦溝１３を設けている。この縦溝１３は断熱材８を胴縁１１に密着させる状態で、屋外側中空部４の空気を煙突のように効率よく自然対流できる。とくに、夏期の暑いときに、縦溝１３の換気ダクトで効率よく空気を対流させて、胴縁１１と屋外側中空部４を涼しくできる特長がある。図の胴縁１１は断熱材８との間と、湿度調整天然板３との間と外壁１との間に縦溝１３に設けている。胴縁１１は釘止して、あるいは接着して湿度調整天然板３に固定される。胴縁１１の縦溝１３は上下の両端を屋外側中空部４に連通させる。
【００２３】
図の外壁１は、胴縁１１に固定された下地サイディングとこの下地サイディングの表面に固定しているタイル等の外壁材である。外壁１に板状のものを使用する場合、下地サイディング等を使用することなく、胴縁１１に直接外壁１を固定することができる。
【００２４】
図６は湿度調整天然板３を固定している床構造を示す。この図の床構造は、根太や大引き等の下地材１６の上に、コンパネ等の下板を介して湿度調整天然板３を水平に固定している。湿度調整天然板３は前述の壁構造と同じ天然木材３Ａを同じように固定している。すなわち、天然木材３Ａの間に湿度で自動調整される換気隙間７ができるように下地材１６に固定される。さらに、湿度調整天然板３の下面には、壁構造と同じ防水シート６を張設している。防水シート６は、床下の水分が湿度調整天然板３を濡らすのを防止する。ただ、床下には雨水が侵入することが少ないので、防水シート６は必ずしも張設する必要はない。湿度調整天然板３の上には、胴縁１１を介して床板１７を固定している。床板１７と湿度調整天然板３との間に室内側中空部５を設けて、ここに断熱材８を配設している。断熱材８は、壁構造と同じ胴縁１１でもって、室内側中空部５に固定される。湿度調整天然板３は充分な強度を有するので、下板に湿度調整天然板を固定する構造は、根太を省略して大引きに下板と天然木材３Ａを固定して湿度調整天然板３とすることができる。ただ、根太に天然木材３Ａを固定して湿度調整天然板３を設けることもできる。
【００２５】
さらに、図７は湿度調整天然板３を使用する屋根構造を示す。この図の屋根構造は、たる木１８の上に湿度調整天然板３を固定している。湿度調整天然板３は壁構造と同じ天然木材３Ａを同じように固定して設けられる。すなわち、天然木材３Ａの間に換気隙間７を設けて固定される。湿度調整天然板３の上面に防水シート６を張設している。防水シート６は、壁構造のものと同じように、水の通過を制限して空気を通過させるプラスチックシートである。さらにこの防水シート６の上に、胴縁１１を介して屋根の下地材１９を固定して、この下地材１９と湿度調整天然板３との間に屋外側中空部４を設けている。屋外側中空部４には断熱材８を固定している。断熱材８は、壁構造と同じ胴縁１１で室内側中空部５に固定される。下地材１９の上に瓦やスレート等の屋根材２０を固定している。たる木１８の室内側に室内プレート２を固定して、湿度調整天然板３と室内プレート２との間に室内側中空部５を設けることができる。
【００２６】
壁と床と屋根に、室内側中空部５を設けている建物は、夏期と冬期に理想的な環境にできる。夏期は図８に示すように、屋根に設けている室内側中空部５の上部に集まる暖められた空気をファン２１で壁と床の室内側中空部５に循環して、建物の壁面を暖かくできる。室内側中空部は、湿度調整天然板と防水シートを介して屋外側中空部に連結されるので、湿度が低いときは、屋外側中空部と室内側中空部とが換気されて、室内を快適にできる。また、夏期のおいては、屋根の屋外側中空部４の空気を外部に排気して、建物を涼しくできる。
【００２７】
さらに、図８に示すように、空気の循環路に空気を加熱したり、あるいは冷却する熱交換器２２を設けて、室内側中空部５に循環させる空気を快適な温度に制御することができる。室内側中空部５の空気は、内装材を透過し、あるいは内装材の隙間を通過して室内に循環される。また、室内側中空部５と室内を換気量を制御できる換気ダクト連結して、室内側中空部５と室内とで空気を循環させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の建物の躯体構造は、極めて優れた断熱特性を実現できると共に、室内環境を理想的な住心地のよい快適な環境にでき、しかも安価な断熱材を使用して能率よく施工できる特長がある。それは、本発明の躯体構造が、外壁と室内プレートとの間に湿度調整天然板を設けて、湿度調整天然板の両側に屋外側中空部と室内側中空部とを設けると共に、この湿度調整天然板の外壁側の表面に、水の通過を制限して空気を通過させる防水シートを張設し、さらに、空気中の湿度で伸縮する天然木材を換気隙間ができるように並べて固定して湿度調整天然板とし、この湿度調整天然板を、空気中の湿度が低くなると天然木材を収縮させて換気隙間を広くし、空気中の湿度が高くなると天然木材を膨張させて換気隙間を狭くして、室内側中空部と屋外側中空部との換気を湿度で自動的に制御するようにしているからである。
【００２９】
すなわち、本発明の躯体構造は、室内側中空部と屋外側中空部の２重断熱構造で壁を断熱して、極めて効果的に断熱すると共に、梅雨の湿度が高いときには、湿度調整天然板の換気隙間を狭くあるいは閉塞して、屋外側中空部と室内側中空部との空気の流通を少なくあるいは遮断し、湿度が低いときは換気隙間を広くして屋外側中空部と室内側中空部とで空気を循環するので、室内側中空部を常に乾燥状態に保持して、カビや結露を防止でき、しかも、室内側中空部の湿度を空気中の湿度で自動的に調整するので、室内を常に快適な湿度にもできる特長も実現される。
【００３０】
さらに、本発明の建物の躯体構造は、天然木材を固定してなる湿度調整天然板で室内側中空部と屋外側中空部とを区画しているので、外部からの火災で仮に外壁が燃焼して、屋外側中空部に設けている断熱材が燃焼して有害ガスが発生しても、湿度調整天然板と内装材の２重壁で有害ガスが室内に侵入するのを防止する。また、屋外側中空部に微細な繊維が飛散するガラス繊維等の断熱材を使用しても、断熱材から分離して空気中に飛散する微細なガラス繊維が室内に侵入するのを、防水シートと湿度調整天然板と内装材の３重壁で確実に阻止する。このため、火災が発生したときに、室内環境が悪くなるのを防止しながら、断熱材であるガラス繊維等が室内に飛散するのも確実に阻止できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例にかかる建物の躯体構造である壁構造を示す水平断面図
【図２】  図１に示す壁構造の一部を除去した状態を示す斜視図
【図３】  本発明の他の実施例にかかる壁構造を示す水平断面図
【図４】  図１に示す壁構造の垂直断面図
【図５】  本発明の他の実施例にかかる壁構造の垂直断面図
【図６】  本発明の建物に有効な床構造を示す垂直断面図
【図７】  本発明の建物に有効な屋根構造を示す垂直断面図
【図８】  本発明の壁構造を有する建物の概略断面図
【符号の説明】
１…外壁
２…室内プレート
３…湿度調整天然板      ３Ａ…天然木材
４…屋外側中空部
５…室内側中空部
６…防水シート
７…換気隙間
８…断熱材
９…連結凸条
１０…連結溝
１１…胴縁
１２…保持凸条
１３…縦溝
１４…柱
１５…筋かい
１６…下地材
１７…床板
１８…たる木
１９…下地材
２０…屋根材
２１…ファン
２２…熱交換器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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