JP2010077649A - 家屋の外壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外壁構造の内部の湿度を最適に保つことにより耐久性を向上させる。
【解決手段】家屋の外壁１である。内装材２と、外装材３と、これらの間に形成されかつ上方及び下方に外気と連通可能な開口部６を有する中空の通気層４と、通気層４の湿度に基づいて開口部６を開閉する通気制御手段５とを具える。
【選択図】図１

Description

本発明は、外壁内部の湿度を最適にコントロールすることにより、耐久性を向上しうる家屋の外壁構造に関する。

近年、プレハブ等の規格化住宅では、屋内−屋外間での空気の行き来が少ない気密化が進んでいる。このため、例えば、屋内で発生した湿気は、内装材を介して外壁内部に滞留する傾向がある。そして、外壁内部に滞留した湿気は、外壁内部で冷やされて結露になる場合がある。このような結露は、例えば外壁の木質構造材を腐朽させ、また金属材に錆を発生させるなど外壁の耐久性を低下させる。また、結露は、外壁内部に配される断熱材を濡らし、断熱性能を低下させるという問題もある。

そこで、外壁の外装材と内装材との間に中空の通気層を形成し、外壁内部に滞留した湿気を屋外へ排出して乾燥させることによって、結露を防止する通気層付きの外壁構造が例えば、下記特許文献１により提案されている。

特開２００７−９２４２８号公報

しかしながら、上記通気層は、外壁内部の湿度に関らず、常時、外壁内部を乾燥させる。このため、高温乾燥時期には、外壁内部に過乾燥を生じさせるという新たな問題を招く。外壁内部の過乾燥は、含水率の低下による木質の枠材や桟材等の大きな収縮を招き、ひいては釘抜け、内装材又は外装材のたわみや浮き上がり等を発生させ、構造耐久性を低下させるという問題がある。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、通気層の湿度に基づいて通気層の開口部を開閉する通気制御手段を具えることを基本として、通気層の常時通気を防ぎ、ひいては外壁内部の過乾燥を効果的に防止して耐久性を向上しうる家屋の外壁構造を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、家屋の外壁構造であって、内装材と、外装材と、これらの間に形成されかつ上方及び下方に外気と連通可能な開口部を有する中空の通気層と、前記通気層の湿度に基づいて前記開口部を開閉する通気制御手段とを具えることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記通気制御手段は、少なくとも一部が前記通気層内をのびるとともに該通気層の湿度に基づいて変形する湿度感応型の伸縮材と、この伸縮材に固着されかつ前記開口部に配されるカバーとを含み、前記伸縮材は、前記通気層の低湿時に収縮し前記カバーで開口部を閉じるとともに、前記通気層の高湿時には伸長して前記カバーと開口部との間に隙間を形成する請求項１に記載の家屋の外壁構造である。

また請求項３記載の発明は、前記伸縮材は、一端が内装材又は外装材の内面に固着されるとともに、他端が前記カバーに固着される請求項２記載の家屋の外壁構造である。

また請求項４記載の発明は、前記伸縮材は、前記カバーを吊り下げる紐状又はコイル状である請求項２又は３の何れかに記載の外壁構造である。

また請求項５記載の発明は、前記伸縮材は、樹脂、木質材又は金属材からなる請求項２ないし４のいずれかに記載の家屋の外壁構造である。

本発明の家屋の外壁構造は、内装材と、外装材と、これらの間に形成されかつ上方及び下方に外気と連通可能な開口部を有する中空の通気層とを具える。このような通気層は、外壁構造の内部の湿気を排出して乾燥させるので、外壁内部の結露による耐久性の低下を防止しうる。

また、本発明の外壁構造では、通気層の湿度に基づいて開口部を開閉する通気制御手段を具える。従って、通気層の常時通気を防止して外壁内部の過乾燥を防止できる。これにより、外壁内部の木質構造材の収縮による釘抜け、内装材又は外装材の変形等といった過乾燥による耐久性の低下をも防止しうる。

また、請求項２記載の発明のように、通気制御手段として、少なくとも一部が通気層内をのびるとともに該通気層の湿度に基づいて変形する湿度感応型の伸縮材を用い、その変形を利用して開口部を開閉するときには、開口部を開閉させるために電気エネルギーにより駆動される電動機等を必要としない。従って、外壁構造を複雑にすることなく安価に製造できる。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。図１には、本実施形態の家屋の外壁構造の断面図、図２には、その上部を拡大して示す部分斜視図、図３には、その下部を拡大して示す部分斜視図が示される。

図１に示されるように、本実施形態の外壁構造１（以下、単に「外壁１」ということがある）は、矩形に枠組みされた枠体８と、その屋内側の面に配された内装材２と、前記枠体８の屋外側の面に配された外装材３とを有するパネル状で構成される。本実施形態の外壁１は、例えば屋根梁９と土台１９との間に固定される。また、外装材３の下部には、基礎３５に向かってのびる水切２０が固着される。

前記内装材２は、例えば調湿性を有する石膏ボード等が好適に採用される。また、前記外装材３には、例えばＡＬＣ等の発泡コンクリートパネルや、セメントと木質補強材料との原料混合物のスラリーを養生硬化させた窯業系外装パネルなどが用いられる。

前記枠体８は、例えば木質材からなり、外壁１の上端側を水平にのびる上の枠材８Ａと、下端側を水平にのびる下の枠材８Ｂと、これらの間を左右両端で継ぐ左右の枠材（図示省略）とを含む。また、枠体８には、上記各枠材間を水平及び垂直方向にのびて継ぐ各種の桟材１０、１１、３４（図３に示す）が設けられる。

また、外壁１の内部には、断熱材７が配される。断熱材７としては、例えばロックウールや、グラスウール等の繊維材等の他、耐水性及び軽量性に優れるポリスチレンフォーム等の樹脂材が採用される。なお、断熱材７は、その一方又は両側の面を防水ないし防湿シート１２、１３などで覆われても良い。このようなシートは、湿気が断熱材７に吸収されるのを抑制できる。

本実施形態の外壁１には、前記内装材２と外装材３との間に形成されかつ上方及び下方に外気と連通可能な開口部６を有する中空の通気層４と、この通気層４の湿度に基づいて開口部６を開閉する通気制御手段５とが設けられる。

前記通気層４は、前記断熱材７を内装材２側に寄せて配することにより、外壁１の内部かつ外装材３側に形成される。

前記通気層４は、外壁１内を上下にのびる空隙からなるとともに、その上方及び下方は外壁１の外部（外気）と連通可能な開口部６を有する。該開口部６は、上の枠材８Ａに形成された上の開口部６Ａと、下の枠材８Ｂに形成された下の開口部６Ｂとを含む。

本実施形態において、上の枠材８Ａには、外装材３側に矩形に切り欠かれた切欠き部８Ａ１が設けられる。また切欠き部８Ａ１が設けられる外装材３の上端には、上方へのびる立片３０Ａが設けられる。さらに、立片３０Ａと切欠き部８Ａ１とが囲む空所には、上の開口部６Ａを有する上蓋部２９が装着される。

図４に拡大して示されるように、前記上蓋部２９は、水平にのびることにより通気層４の上部を閉じる主部２９ａと、該主部２９ａから通気層４に臨むように下方にのびるとともに前記上の開口部６Ａを区画する垂下片２９ｂとを含む。本実施形態では、垂下片２９ｂの下端は、上に向かって開口幅を減じるテーパ面２９ｃで形成されるとともに、その周囲には変形容易なゴム等の弾性材からなるパッキン２３Ａが固着されている。

また、前記通気制御手段５は、通気層４の湿度に基づいて前記上の開口部６Ａを開閉する上の通気制御手段５Ａを含む。本実施形態の上の通気制御手段５Ａは、上の開口部６Ａに対向して配された上部カバー２２Ａと、通気層４内をのびるとともにこの上部カバー２２Ａを所定の位置に吊り下げ保持する紐状の伸縮材２１Ａとを含んで構成される。なお、伸縮材２１Ａは、紐状に形成されたものに限られるわけではなく、例えば、帯状やテープ状等に形成されたものでもよい。

本実施形態の上部カバー２２Ａは、上の開口部６Ａに沿って水平にのびる略板状をなし、上面が前記パッキン２３Ａと接触することにより上の開口部６Ａを閉じるとともに、パッキン２３Ａから離間することにより上の開口部６Ａを開き、外壁１の外部と連通させることができる。本実施形態の上部カバー２２Ａは、このような開閉を確実に行うために、上部カバー２２Ａの上面側には、テーパ面に沿った傾斜の断面略台形状の凸部２７が形成される。

前記伸縮材２１Ａは、内装材２側及び外装材３側にそれぞれ隔設される。具体的には、伸縮材２１Ａは、その上端が上の枠材８Ａ又は立片３０Ａに、その下端が上部カバー２２Ａに、それぞれ例えばピン３１等によって固着される。これにより、上部カバー２２Ａは、伸縮材２１Ａによって、ほぼ水平状態で吊り下げ保持される。

また本実施形態の伸縮材２１Ａは、低湿時に収縮するとともに、高湿時には吸湿して伸長する湿度感応性を有する。従って、通気層４内の乾燥時、伸縮材２１Ａは収縮し上部カバー２２Ａを引き上げて上の開口部６Ａを閉じる。逆に、通気層４内の多湿時には、伸縮材２１Ａは伸張し、重力によって上部カバー２２Ａを下降させる。これにより、パッキン２３Ａと上部カバー２２Ａとが離間して隙間が生じ、上の開口部６Ａを開くことができる。

伸縮材２１Ａとしては、湿度感応型の材料であれば種々のものが採用できる。伸縮材２１Ａの具体例としては、繊維、樹脂、木質材、紙、金属材、又は吸湿性ポリマー等を利用した複合体などが挙げられる。とりわけナイロン、レーヨン、アセテート、又はセルロース等の繊維や、例えば商品名ベントクール（三菱レイヨン株式会社製）、商品名ＭＲＴファイバー（帝人ファイバー株式会社）又は商品名バイオセンサー（旭化成せんい株式会社）等を撚り合わせたコード材が好適に用いられる。

伸縮材２１Ａの吸湿による寸法変化率は、各材料によって異なる。従って、伸縮材２１Ａの初期長さは、このような寸法変化率に鑑みて上の開口部６Ａの開閉に必要な上部カバー２２Ａのストロークに見合った寸法に設定される。

また、図３に示されるように、下の枠材８Ｂにも、上の枠材８Ａの切欠き部８Ａ１（図２に示す）の対応する下方位置でかつ外装材３側に、矩形状に切り欠かれた切欠き部８Ｂ１が設けられる。また、切欠き部８Ｂ１が設けられる外装材３の下端には、下方にのびる立片３０Ｂが設けられる。そして、この立片３０Ｂと切欠き部８Ｂ１とが囲む空所により、下の開口部６Ｂが形成される。

本実施形態の下の開口部６Ｂは、図５に拡大して示されるように、上の開口部６Ａと同様、立片３０Ｂの下端及び下の枠材８Ｂの下端は、下に向かって開口幅が漸増するテーパ面１５Ｂで形成されるとともに、その周囲にはゴム等の弾性材からなるパッキン２３Ｂが固着されている。

また、本実施形態の通気制御手段５は、通気層４の湿度に基づいて下の開口部６Ｂを開閉する下の通気制御手段５Ｂを含む。該下の通気制御手段５Ｂは、下の開口部６Ｂに対向して配された下部カバー２２Ｂと、通気層４内をのびるとともにこの下部カバー２２Ｂを所定の位置に吊り下げ保持する紐状の伸縮材２１Ｂとを含んで構成される。

前記下部カバー２２Ｂは、下の開口部６Ｂに沿って水平にのびる略板状をなし、その上面が前記パッキン２３Ｂと接触することにより下の開口部６Ｂを閉じるとともに、パッキン２３Ｂから離間することにより、下の開口部６Ｂを開き、通気層４と外部空気とを連通させ得る。また、下部カバー２２Ｂの両側縁には、テーパ面１５Ｂと略平行のテーパ面２４Ｂが形成される。下部カバー２２Ｂとしては、例えば、軽量で耐久性を有する樹脂等が好適である。

前記伸縮材２１Ｂは、上の通気制御手段５Ｂのものと同様に湿度官能性を有する紐状材からなり、外装材３側及び内装材２側でそれぞれ外壁１の幅方向に隔設される。具体的には、本実施形態の伸縮材２１Ｂの上端は、外装材３又は横桟３４にフック部２６、２６などで固着されるとともに、伸縮材２１Ｂの下端は、下部カバー２２Ｂに吊下げフック２５などで固着される。これにより、下部カバー２２Ｂは、ほぼ水平状態で吊り下げ保持される。

以上のように構成された本実施形態の外壁１の作用について説明する。
外壁１の内部の通気層４の湿度が低下すると、各伸縮材２１Ａ、２１Ｂは、長手方向に収縮し、上部カバー２２Ａ及び下部カバー２２Ｂをそれぞれ上方へ引き上げる。これにより、図４、５に示されるように、各カバー２２Ａ、２２Ｂは、それぞれパッキン２３Ａ、２３Ｂに密着し、上の開口部６Ａ及び下の開口部６Ｂを閉じることができる。特に、パッキン２３Ａ、２３Ｂは各カバー２２Ａ、２２Ｂによって押圧されて変形し、通気層４の気密性を向上するのに役立つ。このように、通気制御手段５は、通気層４と外部空気との行き来を抑制して外壁内部の過乾燥を防止することができる。従って、外壁１の内部の木質材の収縮を防ぐことができ、釘抜けや、内装材２や外装材３等の浮き上がり等を防止できる。

また、室内の湿気が内装材２を介して通気層４内に滞留し、該通気層４が高湿になると、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、各伸縮材２１Ａ、２１Ｂは、長手方向に伸長する。この各伸縮材２１Ａ、２１Ｂの伸長によって、各カバー２２Ａ、２２Ｂは、その自重により下方へ移動し、パッキン２３Ａ、２３Ｂから離間して、各開口部６Ａ、６Ｂを開くことができる。これにより、通気層４は、上の開口部６Ａ又は下の開口部６Ｂから浸入する風や、屋外と該通気層４との温度差等によって外壁内部を換気できる。

例えば、図１に示されるように、下の開口部６Ｂから外壁１の通気層４に入り込んだ外気Ｓは、通気層４を通って上の開口部６Ａから外壁外部へと排出される。このような換気により、通気層４内の湿気を屋外へ排出し、外壁１の内部を乾燥させることができる。従って、外壁１は、湿気による結露の発生を抑制でき、木質材の腐朽等を抑制できる。

また、外壁１は、断熱材７が結露によって濡れることを抑制できるので、断熱性能を維持できる。なお、外壁１から排出された空気は、例えば軒裏換気口１８から屋外へと排出することができる。また、排気は、上の開口部６Ａから小屋裏１６を通し、屋根に設けた棟換気口（図示省略）等から行われても良い。

このように、通気制御手段５は、通気層４の湿度に基づいて、各開口部６Ａ、６Ｂを開閉を繰り返すことにより、外壁１の内部湿度を最適化でき、ひいては外壁１の耐久性を長期に亘って向上しうる。しかも、本実施形態の通気制御手段５は、各開口部６Ａ、６Ｂを開閉するために、電気エネルギー等で駆動される電動機等の機材を含まないので、外壁１を複雑かつ大型にすることなく、低コストで製造できる。

上記実施形態の通気制御手段５では、上部カバー２２Ａ及び下部カバー２２Ｂは、いずれも各伸縮材２１Ａ、２１Ｂで吊り下げられる実施形態を示した。しかしながら、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、上部カバー２２Ａを伸縮材２１Ａの上に置くこともできる。即ち、図７（ａ）の上の通気制御手段５Ａでは、通気層４の両側に支持片４０を設け、その上で筒状に形成された伸縮材２１Ａを保持するとともに、該伸縮材２１Ａの上に上部カバー２２Ａが載せられている。なお、伸縮材２１Ａは、支持片４０に設けられた切欠部４０ａによって、位置ズレすることなく設置される。

また、上部カバー２２Ａは、伸縮材２１Ａに当接する下板部３７と、上蓋部２９の上に載置されかつ該上蓋部２９に設けられた上の開口部６Ａを覆って閉じる上板部３６と、該上板部３６と下板部３７との間を継ぐ継ぎ部３８とを有する。なお、本実施形態の上蓋部２９は、主部２９ａのみで構成される。

また、下板部３７には、該下板部３７を垂直方向に貫通する孔部３９が形成される。また、下板部３７は、該下板部３７の下面に設けられる切欠部３７ａの下に伸縮材２１Ａが配される。これにより、下板部３７は、伸縮材２１Ａとの位置ズレが抑制される。

上の伸縮材２１Ａは、下板部３７と支持片４０との間に設けられ、垂直方向に貫通する孔部３２を有する略筒状に形成される。上の伸縮材２１Ａは、その一端が支持片４０に固着されるとともに、他端が下板部３７に固着されることが好ましい。上の伸縮材２１Ａに設けられる孔部３２は、下板部３７に設けられる孔部３９と連通する。

このような通気制御手段５Ａでは、通気層４が低湿になると、伸縮材２１Ａが垂直方向に収縮するため、上部カバー２２Ａはその自重により下方へ移動し、上の開口部６Ａを閉じる。他方、通気層４が高湿になると、伸縮材２１Ａは、垂直方向に伸長し、上部カバー２２Ａを上方へと押し上げて、上の開口部６Ａを開くことができる。

また、本実施形態の下の通気制御手段５Ｂは、図７（ｂ）に示されるように、通気層４の両側に切欠部４２ａが形成された支持片４２を設け、その切欠部４２ａ上で筒状の伸縮材２１Ｂを保持するとともに、該伸縮材２１Ｂの上に下部カバー２２Ｂが載せられる。また、本実施形態では、立片３０Ｂと切欠き部８Ｂ１とが囲む空所に、下の開口部６Ｂを有する下蓋部４１が装着される。

また、下部カバー２２Ｂは、伸縮材２１Ｂに当接する上板部４３と、下の開口部６Ｂを覆って閉じる下板部４４と、上板部４３と下板部４４との間を継ぐ継ぎ部４５を有する。上板部４３には、該上板部４３を貫通する孔部４６が形成されるとともに、下面に設けられる切欠部４３ａの下に伸縮材２１Ｂが配される。

下の伸縮材２１Ｂは、上板部４３と支持片４２との間に設けれられ、垂直方向に貫通する孔部４７を有する略筒状に形成される。この孔部４７は、上板部４３を貫通する孔部４６と連通する。

このような通気制御手段５Ｂでは、通気層４が低湿になると、伸縮材２１Ｂが垂直方向に収縮するため、下部カバー２２Ｂはその自重により下方へ移動し、下の開口部６Ｂを閉じる。他方、通気層４が高湿になると、伸縮材２１Ｂは、垂直方向に伸長し、下部カバー２２Ｂを上方へと押し上げて、下の開口部６Ｂを開くことができる。

以上、本発明の特に好ましい形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

本発明の外壁構造の一形態を例示する断面図である。 その上方を示す部分斜視図である。 その下方を示す部分斜視図である。 上の通気制御手段を拡大して示す断面図である。 下の通気制御手段を拡大して示す断面図である。 （ａ）は上の開口部が開かれた状態を示す断面図、（ｂ）は下の開口部が開かれた状態を示す断面図である。 （ａ）は他の実施形態の上の通気制御手段を示す断面図、（ｂ）は他の実施形態の下の通気制御手段を示す断面図である。

符号の説明

１ 外壁構造
２ 内装材
３ 外装材
４ 通気層
５ 通気制御手段
６ 開口部
６Ａ 上の開口部
６Ｂ 下の開口部

Claims (5)

1. 家屋の外壁構造であって、
   内装材と、外装材と、これらの間に形成されかつ上方及び下方に外気と連通可能な開口部を有する中空の通気層と、前記通気層の湿度に基づいて前記開口部を開閉する通気制御手段とを具えることを特徴とする家屋の外壁構造。
2. 前記通気制御手段は、少なくとも一部が前記通気層内をのびるとともに該通気層の湿度に基づいて変形する湿度感応型の伸縮材と、この伸縮材に固着されかつ前記開口部に配されるカバーとを含み、
   前記伸縮材は、前記通気層の低湿時に収縮し前記カバーで開口部を閉じるとともに、前記通気層の高湿時には伸長して前記カバーと開口部との間に隙間を形成する請求項１に記載の家屋の外壁構造。
3. 前記伸縮材は、一端が内装材又は外装材の内面に固着されるとともに、他端が前記カバーに固着される請求項２記載の家屋の外壁構造。
4. 前記伸縮材は、前記カバーを吊り下げる紐状又はコイル状である請求項２又は３の何れかに記載の外壁構造。
5. 前記伸縮材は、樹脂、木質材又は金属材からなる請求項２ないし４のいずれかに記載の家屋の外壁構造。

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