(57)【要約】【課題】耐火性、断熱性、遮音性および施工性に優れた耐火構造の屋根を提供することにある。【解決手段】梁若しくは母屋１上に固定されたデッキプレート２上に、野地板３、断熱材４および防水材５が順次積層された屋根構造において、野地板３は、硬質木毛セメント板からなり、断熱材４は、５０ｍｍ超の厚さを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁若しくは母屋上に固定されたデッキプレート上に、野地板、断熱材および防水材が順次積層された屋根構造において、
前記野地板は、硬質木毛セメント板または硬質木片セメント板からなり、前記断熱材は、５０ｍｍ超の厚さを有することを特徴とする屋根構造。
【請求項２】
前記野地板の突合せ目地と前記断熱材の突合せ目地の位置が上下でずれていることを特徴とする、請求項１に記載の屋根構造。
【請求項３】
前記野地板の突合せ目地上に、アルミテープ、ステンレステープ等の金属製テープにより目張りしたことを特徴とする、請求項１または２に記載の屋根構造。
【請求項４】
前記硬質木毛セメント板のかさ密度は、１．０以上であることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の屋根構造。
【請求項５】
前記断熱材は、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォームまたはフェノールフォーム等の有機系断熱ボードからなっていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の屋根構造。
【請求項６】
前記防水材は、アスファルト防水工法、改良アスファルトシート防水工法、塩化ビニル樹脂系シート防水工法、ゴム系シート防水工法、または塗膜防水工法を用いたものからなっていることを特徴とする、請求項１から５の何れか１つに記載の屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屋根構造、特に、耐火性、断熱性、遮音性および施工性に優れた、デッキプレートを使用した屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デッキプレートを使用した、平成１２年建設省告示第１３６５号で規定されている現行の屋根構造（以下、「例示仕様」という。）は、図５に示すように、梁若しくは母屋１１の上に固定された耐火構造のデッキプレート１２上に、断熱材１３と防水材１４を配したものであるが、雨音への対策等の遮音性能向上や、施工時の断熱材の踏み抜きや割れの解消による施工性向上等が求められている。ここで、例示仕様では、断熱材１３の厚さは、５０ｍｍ以下に規定されている。
【０００３】
また、ＣＯ2の排出削減に向けた「エネルギーの使用の合理化等に関する法律」の施行、および、その後の度重なる改正を経て、建築物の省エネ性能の一層の向上が求められている。このような中で建築物の外壁、天井または屋根、開口部等の部位からの熱損失の低減に向けて、世の中の趨勢として断熱性能の向上が求められている。
【０００４】
ここで、断熱性能向上のために、断熱材１３として厚さが５０ｍｍを超えるものを用いたり、遮音性や施工性向上のためにデッキプレート１２上に野地板、すなわち、屋根の仕上げを支えるために取り付けられる下地材を敷いたりした屋根を、防火地域または準防火地域で用いるためには、「国土交通大臣の認定を受けたもの」としなければならないと規定されており、屋根の耐火性能に関する評価を得たうえで、大臣認定を取得する必要がある。
【０００５】
また、屋根耐火構造の大臣認定に係る耐火性能は、建築基準法第２条第７号の規定に基づき、指定性能評価機関の行う屋根の「耐火性能試験」により、試験体のたわみ量や発炎の有無その他の項目により判定される。
【０００６】
特許文献１には、図６に示すように、梁１５上に固定されたデッキプレート１６上に、木毛セメント板等からなる野地板１７とポリエチレンフォーム等からなる断熱材１８と合成樹脂製防水シート等からなる防水材１９とを、ビス２０により固定した屋根構造が開示されている。以下、この屋根構造を従来屋根構造という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２４６６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来屋根構造によれば、デッキプレート１６上に野地板１７、断熱材１８および防水材１９を順次積層することによって、デッキプレート１６上にコンクリートを打設することなく、断熱性、防水性および耐火性の向上を図ることができるが、以下のような問題があった。
【０００９】
一般に野地板１７と断熱材１８の寸法は、同じであり（９１０ｍｍ×１８２０ｍｍ）、また屋根施工の際に野地板１７と断熱材１８は、同一の基準点・基準線から順次に敷き込まれるため、野地板１７の突合せ目地と断熱材１８の突合せ目地の位置は、上下で揃ってしまう。
【００１０】
また、野地板１７は、火災の際の室内側の熱を屋根構造体の上部に極力伝えないように目地部を突合せ可能な限り密着させているが、デッキプレート１６から伝わる熱によって軟化し、野地板１７の下面および野地板１７の突合せ面から徐々に炭化・収縮する。これにより目地部が徐々に開き熱が上部に伝わりやすくなる。
【００１１】
また、目地部が開くことによって目地部がさらに熱に侵され易くなり軟化・炭化・収縮が進行していく。断熱材１８も同様である。
【００１２】
このように野地板１７や断熱材１８が軟化・炭化・収縮して上部に熱が伝わることによって、面剛性が低下して屋根のたわみが増加したり、断熱材１８が発火点に達した場合は、発炎したりするため、屋根の耐火性能面で問題がある。
【００１３】
なお、断熱材１８の発火点は、ポリエチレンでは約３５０℃、ポリスチレンフォームでは約４９０℃、ポリウレタンフォームでは約４１０℃、フェノールフォームでは約５１０℃である。
【００１４】
また、従来屋根構造は、平成１２年建設省告示第１３６５号の例示仕様ではないため、防火地域または準防火地域で用いる場合は、耐火性能の確認が必要となるが、屋根たわみや発炎は、屋根の耐火構造の大臣認定に係る性能評価の屋根「耐火性能試験」の合格判定項目であることから性能評価上も問題がある。
【００１５】
従って、この発明の目的は、平成１２年建設省告示第１３６５号の例示仕様ではないため、防火地域または準防火地域で用いる場合は、耐火性能の確認が必要となるが、耐火性、断熱性、遮音性および施工性に優れた耐火構造の屋根を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明は、梁若しくは母屋上に固定されたデッキプレート上に、野地板、断熱材および防水材が順次積層された屋根構造において、前記野地板は、硬質木毛セメント板または硬質木片セメント板からなり、前記断熱材は、５０ｍｍ超の厚さを有することに特徴を有するものである。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記野地板の突合せ目地と前記断熱材の突合せ目地の位置が上下でずれていることに特徴を有するものである。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記野地板の突合せ目地上に、アルミテープ、ステンレステープ等の金属製テープにより目張りしたことに特徴を有するものである。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記硬質木毛セメント板の「かさ密度」は、１．０以上であることに特徴を有するものである。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記断熱材は、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォームまたはフェノールフォーム等の有機系断熱ボードからなっていることに特徴を有するものである。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか１つに記載の発明において、前記防水材は、アスファルト防水工法、改良アスファルトシート防水工法、塩化ビニル樹脂系シート防水工法、ゴム系シート防水工法、または塗膜防水工法を用いたものからなっていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、野地板として硬質木毛セメント板を使用することにより、耐火性、断熱性、遮音性および施工性を向上させることができると共に、性能評価の屋根の「耐火性能試験」の合否判定においても有効である。
【００２４】
また、この発明によれば、５０ｍｍ超の厚さを有する断熱材を使用することによって、耐火性、断熱性および遮音性をさらに向上させることができる。
【００２５】
また、この発明によれば、野地板の突合せ目地と断熱材の突合せ目地の位置とを上下でずらすことによって、耐火性が向上すると共に、性能評価の「耐火性能試験」の合否判定においても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の屋根構造を示す部分断面図である。
【図２】この発明の屋根構造を示す部分斜視図である。
【図３】中質木毛セメント板を使用した場合の屋根の「耐火性能試験」に準じた試験結果を示す図である。
【図４】硬質木毛セメント板を使用した場合の屋根の「耐火性能試験」に準じた試験結果を示す図である。
【図５】平成１２年建設省告示第１３６５号で規定されている現行の屋根構造の一例を示す部分断面図である。
【図６】従来屋根構造を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
この発明の屋根構造の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、この発明の屋根構造を示す部分断面図、図２は、この発明の屋根構造を示す部分斜視図である。
【００２９】
図１および図２において、１は、形鋼や鋼管などの鋼製材料または木質系材料からなる梁若しくは母屋、２は、母屋１上に固定されたデッキプレート、３は、デッキプレート２上に配された硬質木毛セメント板からなる野地板、４は、野地板３上に配された断熱材、５は、断熱材４上に配された防水材、６は、野地板３と断熱材４をデッキプレート２上に固定するビスである。ビス６は、固定プレート７を介してねじ込まれ、固定プレート７上に防水材５が敷設されている。
【００３０】
断熱材４は、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォームまたはフェノールフォーム等の有機系断熱ボードからなっている。
【００３１】
防水材５は、アスファルト防水工法、改良アスファルトシート防水工法、塩化ビニル樹脂系シート防水工法、ゴム系シート防水工法、または塗膜防水工法を用いたものからなっている。
【００３２】
野地板３として硬質木毛セメント板を使用することによる作用効果について、以下に説明する。
【００３３】
木毛セメント板には、普通木毛セメント板、中質木毛セメント板、硬質木毛セメント板の３種類（ＪＩＳ  Ａ  ５４０４「木質系セメント板」）があるが、板の含水率の規定値は、多くのメーカーで２０％以下（出荷時）としている。このため、「かさ密度」が大きい硬質木毛セメント板の含水量は、３種の中で最大となる。
【００３４】
屋根構造の野地板として硬質木毛セメント板を使用すると、含水量が多いことから、火災時の屋根構造内の温度上昇を遅らせ、温度上昇率を抑制し、他の種類の木毛セメント板（中質、普通）を用いる場合と比べて屋根内部の温度を下げることができる。このため木毛セメント板の軟化・炭化・収縮を遅らせことができる。
【００３５】
また、上部への熱の伝達を遅らせ、断熱材が軟化・炭化・収縮して面剛性が低下することによる屋根のたわみ増大や断熱材の発炎を抑制することができるため、屋根の耐火性能が向上する。さらに、性能評価の屋根の「耐火性能試験」の合格判定においても有効である。
【００３６】
屋根構造の木毛セメント板を中質木毛セメント板とした例と、硬質木毛セメント板とした例について、屋根の「耐火性能試験」に準じた試験を実施し（注：試験方法は、性能評価の屋根の「耐火性能試験」に準じる。）、木毛セメント板上部（木毛セメント板と断熱材の界面）の温度を調査した。この結果を、図３および図４に示す。
【００３７】
図３は、中質木毛セメント板を使用した場合の屋根の「耐火性能試験」に準じた試験の結果を示す図であり、図４は、硬質木毛セメント板を使用した場合の屋根の「耐火性能試験」に準じた試験の結果を示す図である。
【００３８】
図３および図４から明らかなように、木毛セメント板上部温度が１００℃近傍を維持する時間帯（図中、矢印で示す）は、硬質木毛セメント板を用いた屋根構造の方が長く、このため中質木毛セメント板を用いた屋根構造と比べて１００℃近傍を維持する時間帯が経過した後の温度の再上昇が小さく、最高温度も低くなり、断熱材の発炎のリスクが大幅に低減していることが分かる。
【００３９】
ここで、木毛セメント板上部の温度が１００℃近傍を維持する時間帯は、木毛セメント板に含まれる水分（自由水、結合水）の脱水過程により生じていることは明らかであり、維持時間の長短の差は、木毛セメント板の水分量の多少により生じているものと思われる。                
【００４０】
また、試験の結果、最大たわみは、中質木毛セメント板が６８．４ｍｍ、硬質木毛セメント板が２１．３ｍｍとなった。これは屋根の「耐火性能試験」の合格判定の際に用いられる判定基準「最大たわみ量規定値」に対して、中質木毛セメント板では、４７．５％（＝６８．４ｍｍ÷１４４．０ｍｍ）であり、硬質木毛セメント板では、１６．１％（＝２１．３ｍｍ÷１３２．２５ｍｍ）であり、硬質木毛セメント板を使用したことによって「最大たわみ量規定値」に対する最大たわみは、大幅に低下し、約１／３となっていることが分かる。
【００４１】
なお、図３および図４は、「耐火性能試験」に準じた試験の経過時間と標準加熱曲線、炉内温度および木毛セメント板上の温度の推移を示す。木毛セメント板上の温度は、試験体のスパンの中心部の近傍で、木毛板の突合せ目地を避けて熱電対を６箇所（デッキプレート山部３ヶ所、谷部３ヶ所）に設置し、測定したものである。
【００４２】
図３の屋根構造の構成は、デッキプレート（スパン２，４００ｍｍ）、木毛セメント板（中質）、断熱材（厚さ６０ｍｍ）である。
【００４３】
図４の屋根構造の構成は、デッキプレート（スパン２，３００ｍｍ）、木毛セメント板（硬質）、断熱材（厚さ５０ｍｍ）である。
【００４４】
また、野地板３を硬質木毛セメント板とすることによって、遮音性、施工性および断熱性能の向上を図ることができる。
【００４５】
遮音性能は、材の質量（面密度）が大きいほど音を遮る能力が高い（質量則）ことから、発泡体製の断熱材では、断熱材の厚さを厚くすることによる遮音性向上は、比較的小さい。一方、野地板３として木毛セメント板を用いることにより遮音性は、向上する。また、硬質木毛セメント板は、３種の木毛セメント板の中で最も「かさ密度」が大きいため（「かさ密度」：硬質１．０以上、中質０．７以上１．０未満、普通０．４以上０．７未満）、遮音性能は、最も優れている。
【００４６】
断熱性能については、木毛セメント板の熱伝導率が硬質木毛セメント板では、０．１３Ｗ／ｍＫ、中質木毛セメント板では、０．１１Ｗ／ｍＫ、普通木毛セメント板では、０．０９Ｗ／ｍＫであることから硬質木毛セメント板は、他の２種に比べ劣るが、石膏ボードの熱伝導率は、０．１６Ｗ／ｍＫであり、普通コンクリートの熱伝導率は、１．４０Ｗ／ｍＫであるので、これらに比べると硬質木毛セメント板の断熱性能は、高い。
【００４７】
また、硬質木毛セメント板を使用することによって、施工時の断熱材の踏み抜きや割れが解消されるので、施工性の向上を図ることができる。なお、硬質木毛セメント板に替えて、「かさ密度」など同等性能を有する硬質木片セメント板を使用しても良い。
【００４８】
次に、野地板３の突合せ目地と断熱材４の突合せ目地の位置を、上下でずらすことによる作用効果について、以下に説明する。
【００４９】
図２に示すように、野地板３の突合せ目地と断熱材４の突合せ目地の位置を上下でずらすと、熱による木毛セメント板の脱水過程で発生した水蒸気（湯気）などの水分が断熱材４の目地を通って上部に抜けていくのを抑制することができ、場合によっては、野地板３が燃焼することによって、煙や火炎が発生しても目地の隙間を通してそれらが吹き抜けるのを抑制することができる。（熱変形による目地の隙間の拡大が考えられる。）
また、目地の位置を上下にずらして配置しているので、水分は、断熱材４の下面（断熱材４とデッキプレート２の間）に滞留しやすくなり、木毛セメント板上面の温度が１００℃近傍を維持する時間帯をより長くすることができる。
【００５０】
なお、野地板３の突合せ目地と断熱材４の突合せ目地の位置を上下でずらす代わりに、野地板３の突合せ目地上にアルミテープやステンレステープ等の機密性の高い金属製テープ等を使用して水蒸気を抑制するため、目張りする方法を用いても良い。
【００５１】
もちろん、野地板３の突合せ目地と断熱材４の突合せ目地の位置を上下でずらしたうえで、前記金属テープ等で目張りすれば、より確実な効果が期待される。
【００５２】
また、図１に示した断熱材４は１枚の適用例であるが、これに限定されず複数枚重ねてより高い断熱性を与えても良い。この場合、上下の複数枚の断熱材相互の目地位置をずらして配することが望ましいが、同位置でもよい。
【００５３】
断熱材４は、面材（アルミ箔等）付きの断熱材であれば、水蒸気の遮蔽性をより向上するのでなお良い。
【００５４】
次に、デッキプレート上で、木毛セメント板のずれ止めと熱による木毛セメント板の収縮抑制の向上を兼ねて、木毛セメント板とを単独でビス６´によりデッキプレートに接合した箇所を設けても良い（図１参照）。
【００５５】
これらのことから上部への熱の伝達を遅らせ、断熱材４が軟化・炭化・収縮して面剛性が低下することによる屋根のたわみ増大や断熱ボードの発火をも抑制することができるため耐火性能が向上する。さらに、性能評価の屋根の「耐火性能試験」の合否判定においても有効である。
【００５６】
以上説明したように、この発明によれば、平成１２年建設省告示第１３６５号の例示仕様ではないため、防火地域または準防火地域で用いる場合は、耐火性能の確認が必要となるが、断熱材の厚さを５０ｍｍ超とすることができるので、耐火性、断熱性、遮音性および施工性をより向上させることができると共に、性能評価の屋根の「耐火性能試験」の合否判定においても有効である。
【００５７】
また、この発明によれば、５０ｍｍ超の厚さを有する断熱材４を使用することによって、耐火性、断熱性および遮音性をさらに向上させることができる。
【００５８】
また、この発明によれば、野地板３の突合せ目地と断熱材４の突合せ目地の位置とを上下でずらすことによって、耐火性が向上すると共に、性能評価の屋根の「耐火性能試験」の合否判定においても有効である。
【符号の説明】
【００５９】
１：梁若しくは母屋
２：デッキプレート
３：野地板
４：断熱材
５：防水材
６、６´：ビス
７：固定プレート
１１：梁若しくは母屋
１２：デッキプレート
１３：断熱材
１４：防水材
１５：梁若しくは梁
１６：デッキプレート
１７：野地板
１８：断熱材
１９：防水材
２０：ビス
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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