JP6404183B2 - 外壁部断熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、外壁部断熱構造に関する。

下記特許文献１には、ユニット式建物の断熱構造が開示されている。このユニット式建物の外壁部は、外壁パネルと中間パネルとで構成されている。具体的には、外壁面材と外壁フレームとで構成された外壁パネルと、下地面材と内壁フレームと断熱材とで構成された中間パネルとで構成されており、内壁フレームの枠内に設けられたグラスウールからなる断熱材によって外壁の断熱性能が確保される。

特開２０１２−２４１３４１号公報

ところで、上記特許文献１に開示された断熱構造では、断熱材はグラスウールで構成されている。一般的に、グラスウールで構成される断熱材の場合、外形の形状が不定形のため、断熱性能を確保するために内壁フレームの内部の空間を埋めるように断熱材を設けると内壁フレームの内部にて断熱材が膨らむことが想定される。したがって、内壁フレーム内部の空間が少なくなり、内壁フレーム内部に配線等を設け難くなる可能性がある。

本発明は上記問題を考慮し、断熱性能を確保しながら外壁部内部の空間を他の用途に使用することができる外壁部断熱構造を得ることが目的である。

第１の態様に係る外壁部断熱構造は、建物ユニットの柱と柱との間に設けられると共に、建物上下方向に延設された外壁縦フレームと水平方向に延設された外壁横フレームとで枠内に中空の非断熱空間を有する矩形状に形成された外壁フレームと、前記外壁フレームの屋内側に離間して設けられると共に、建物上下方向に延設された内壁縦フレームと水平方向に延設された内壁横フレームとで矩形状に形成され、前記内壁縦フレームは複数の構成部材を重ねて構成されていると共に、前記柱と隣接する前記複数の構成部材のうち前記柱に近い方の構成部材の壁厚方向の寸法が前記柱に遠い方の構成部材の壁厚方向の寸法よりも短く設定されることで当該柱に近い方の構成部材と外壁面材との間のスペースが拡張された内壁フレームと、前記外壁フレームと前記内壁フレームとの間に設けられると共に、板状に形成され、前記外壁フレームと前記内壁フレームとに狭持されかつ幅方向端部は、前記柱との間に所定の隙間を空けて対向して配置されている断熱材と、前記隙間に設けられると共に、前記断熱材と異なる材料で構成されている柱部断熱材と、を有している。

第２の態様に係る外壁部断熱構造は、第１の態様の外壁部断熱構造において、前記断熱材の屋内側かつ前記内壁フレームの枠内には、内側断熱材が設けられている。

第１の態様によれば、板状の断熱材が外壁フレームと内壁フレームとに狭持されている。つまり、断熱材は板状に形成されていることで外形の形状が一定とされているため、この断熱材を外壁フレームと内壁フレームとで挟むことで外壁フレームの枠内と、内壁フレームの枠内と、断熱材とのそれぞれの範囲が明確に分けられる。したがって、外壁フレームの枠内の非断熱空間が確保されるため、配線を通すための空間等として非断熱空間を活用することができる。また、断熱材の幅方向端部は柱との間に所定の隙間を空けて対向して配置されていることから、断熱材と柱との間での熱伝導が隙間によって抑制される。したがって、断熱性能をより向上させることが可能となる。さらに、柱と断熱材の幅方向端部との間に形成された隙間に柱部断熱材が設けられている。この柱部断熱材は、外壁フレームと内壁フレームとに狭持されている断熱材と異なる材料で構成されている。つまり、断熱材と柱部断熱材とは熱伝導率が異なる。このため、断熱材と柱部断熱材との間での熱伝導が抑制されると共に、柱部断熱材が隙間に設けられることで、断熱性能をさらに向上させることが可能となる。さらにまた、柱に近い方の構成部材と外壁面材との間のスペースが拡張されていることから、この拡張されたスペースに柱部断熱材をより多く設けることができるため、断熱性能をより向上させることができる。

第２の態様によれば、内壁フレームの枠内に内側断熱材が設けられていることから、外壁フレームと内壁フレームとで狭持された断熱材以外にも外壁部に断熱材が設けられる。したがって、より一層断熱性能を向上させることができる。

以上説明したように、本発明に係る外壁部断熱構造は、断熱性能を確保しながら外壁部内部の空間を他の用途に使用することができるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係る外壁部断熱構造を有する建物ユニットを示す斜視図である。 第１実施形態に係る外壁部断熱構造を有する建物ユニットで構成された建物の外壁部を水平方向に切断した状態を示す拡大断面図である。 第１実施形態に係る外壁部断熱構造を有する建物ユニットで構成された建物の外壁部を建物上下方向に切断した状態を示す拡大断面図である。 対比例に係る外壁部断熱構造を有する建物ユニットで構成された建物の外壁部を水平方向に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。 第２実施形態に係る外壁部断熱構造を有する建物ユニットで構成された建物の外壁部を水平方向に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。

（第１実施形態）
以下、図１〜３を用いて、本発明に係る外壁部断熱構造の第１実施形態について説明する。

図１に示されるように、図示しない基礎上に複数載置されることで建物を構成する建物ユニット１０は、直方体状を成している。なお、図１は本実施形態の構成をわかりやすくするため、外壁部１２に設けられる外壁面材１４（図２参照）を省略して表現している。この建物ユニット１０の四隅には、それぞれ柱としての外柱１６が配設されている。外柱１６は平面視で四角筒状の角形鋼により形成されている。建物ユニット１０の外柱１６の上端部は４本の天井大梁１８によってそれぞれ連結されている。また、外柱１６の下端部は４本の床大梁２０によってそれぞれ連結されている。また、天井大梁１８及び床大梁２０は建物の高さ方向に沿って切断したときの断面形状がコ字状を成す溝形鋼により形成されている（図３参照）。

一方の外柱１６と他方の外柱１６との間には、外壁部１２が設けられている。この外壁部１２は、図２に示されるように、外壁面材１４と、外壁フレーム２２と、内壁フレーム２４と、断熱材２６と、内壁面材２８とを含んで構成されている。

外壁フレーム２２は、建物上下方向に延設された外壁縦フレーム３０と、水平方向に延設された外壁横フレーム３２（図１参照）とで略矩形状に形成されている。この外壁縦フレーム３０は、鋼鉄製とされた外壁フレーム構成部材３４が２つ設けられた構成されている。外壁フレーム構成部材３４は、屋外側壁部３６と、これと対向する屋内側壁部３８と、屋外側壁部３６の一方の端部とこれに対向する屋内側壁部３８の一方の端部とを外壁部１２の壁厚方向で連結する底壁部４０と、で水平方向での断面形状が略Ｕ字状に形成されている。屋外側壁部３６と屋内側壁部３８とは、天井大梁１８（床大梁２０）の長手方向に沿って延設されている。そして、一方の外壁フレーム構成部材３４の底壁部４０における外側面と他方の外壁フレーム構成部材３４の底壁部４０における外側面とを接合させることで、外壁縦フレーム３０が構成されている。なお、屋外側壁部３６には、板厚方向に貫通された図示しない締結孔が形成されている。

外壁縦フレーム３０は、天井大梁１８（床大梁２０）の長手方向に沿って間隔を持って複数設けられている。そして、それぞれの外壁縦フレーム３０の建物上下方向の両側の端部４２には、外壁横フレーム３２が結合されている。この外壁横フレーム３２は、一つの建物ユニット１０における一方の外柱１６からこれに対向する他方の外柱１６に亘って延設されており、長手方向に直交する断面が略Ｌ字状に形成されている。

外壁フレーム２２の枠内には、中空の非断熱空間４４が形成されている。この非断熱空間４４は、外壁縦フレーム３０と外壁横フレーム３２と外壁面材１４と断熱材２６とで囲まれた空間とされている。

外壁フレーム２２の屋外側には、外壁面材１４が設けられている。この外壁面材１４は、一例として略矩形板状に形成されたサイディング材が複数設けられた構成とされており、外壁面材１４の室内側面４６は、外壁縦フレーム３０の屋外側壁部３６における屋外側面に当接されている。そして、外壁面材１４における屋外側壁部３６の締結孔に対応した位置には、板厚方向に貫通された図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔及び屋外側壁部３６の締結孔に締結具４８を挿通し締結することで、外壁面材１４が外壁フレーム２２に取り付けられている。なお、隣接した外壁面材１４の対向する端部同士は、離間されていると共に、一方の端部と他方の端部との間にシール材５０が設けられている。

外壁面材１４には、屋外用コンセント５２が取り付けられている。この屋外用コンセント５２が取り付けられた外壁面材１４には、板厚方向に図示しない貫通孔が形成されており、屋外用コンセント５２からの配線５４がこの貫通孔を通って非断熱空間４４内に配策されている。

外柱１６の側面５６には、第１保持ブラケット５８が結合されている。この第１保持ブラケット５８は、柱取付壁部６０と、延出壁部６２と、連結壁部６４とで建物平面視において略クランク状に形成されている。具体的には、柱取付壁部６０は、外柱１６の側面５６に沿って延設されていると共に、延出壁部６２は、柱取付壁部６０と平行にかつ離間して屋外側へ延設されている。また、柱取付壁部６０の屋外側の端部と延出壁部６２の屋内側の端部とを連結壁部６４が柱取付壁部６０の板厚方向に連結している。

第１保持ブラケット５８の延出壁部６２には、第２保持ブラケット６６が取り付けられている。この第２保持ブラケット６６は、建物平面視で略Ｌ字状に形成されており、一方の側壁部６８が第１保持ブラケット５８の延出壁部６２の外側に結合されている。また、他方の側壁部７０が外壁面材１４の室内側面４６と当接されている。この他方の側壁部７０には、板厚方向に貫通された図示しない締結孔が形成されている。そして、外壁面材１４における側壁部７０の締結孔に対応した位置には、板厚方向に貫通された図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔及び側壁部７０の締結孔に締結具４８を挿通し締結することで、外壁面材１４は外柱１６へ固定されている。

外壁フレーム２２の屋内側には、内壁フレーム２４が外壁フレーム２２と離間して設けられている。この内壁フレーム２４は、建物上下方向に延設された内壁縦フレーム７４、７６と、水平方向に延設された内壁横フレーム７８（図３参照）とで略矩形状に形成されている。この内壁縦フレーム７４は、構成部材としての木製の内壁フレーム構成部材８０が２つ重ねられて構成されている。具体的には、内壁フレーム構成部材８０は、建物平面視で外壁部１２の壁厚方向を長手方向とする矩形状とされかつ建物上下方向に延出された角材とされている。そして、一方の内壁フレーム構成部材８０の側面８２と他方の内壁フレーム構成部材８０の側面８２とを接合させることで、内壁縦フレーム７４が構成されている。

内壁フレーム２４における幅方向端部に配置された内壁縦フレーム７６は、内壁フレーム構成部材８０と、外柱１６と近い方の構成部材としての内壁フレーム構成部材８６と、で構成されている。この内壁フレーム構成部材８６は、建物平面視で略方形状とされかつ建物上下方向に延出された角材とされている。そして、内壁フレーム構成部材８０の屋内側の側面８８と内壁フレーム構成部材８６の屋内側の側面９０とが略同一面上に配置された状態で内壁フレーム構成部材８０の側面８２と内壁フレーム構成部材８６の側面９２とを接合させることで、内壁縦フレーム７６が構成されている。つまり、内壁フレーム構成部材８６の壁厚方向の寸法が内壁フレーム構成部材８０の壁厚方向の寸法よりも短く設定されていることで、内壁フレーム構成部材８６と外壁面材１４との間のスペースが拡張されている。換言すると、内壁フレーム構成部材８６の屋外側面８９は、内壁フレーム構成部材８０の屋外側面９８に対して屋内側に設けられている。

内壁縦フレーム７４、７６は、天井大梁１８（床大梁２０）の長手方向に沿って間隔を持って複数設けられている。なお、内壁縦フレーム７４は、外壁縦フレーム３０と対向した位置に配置されている。そして、それぞれの内壁縦フレーム７４、７６の建物上下方向の両側の端部には、図３に示される内壁横フレーム７８が結合されている。この内壁横フレーム７８は、一つの建物ユニット１０における一方の外柱１６からこれに対向する他方の外柱１６に亘って延設されており、長手方向に直交する断面が矩形状に形成されている。

内壁フレーム２４の屋内側には、内壁面材２８が取り付けられている。この内壁面材２８は、一例として石膏ボード等で構成されており、内壁フレーム２４に図示しない締結具によって取り付けられている。

外壁フレーム２２と内壁フレーム２４との間には、断熱材２６が設けられている。この断熱材２６は、板状の樹脂系断熱材とされており、外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とで狭持されている。具体的には、外壁縦フレーム３０の屋内側壁部３８と内壁縦フレーム７４の屋外側面９８及び内壁縦フレーム７６の屋外側面８９とで狭持されている。この断熱材２６は、幅方向端部１００が外柱１６との間に所定の隙間を空けて対向した位置に配置されている。また、幅方向端部１００と反対側の図示しない幅方向端部も幅方向端部１００と同様の構成とされている。

断熱材２６の屋内側かつ内壁フレーム２４の内部には、内側断熱材１０２が設けられている。この内側断熱材１０２は、板状に形成されており、屋外側面１０３が断熱材２６の屋内側面２７と当接するように配置されている。また、外柱１６と隣接した内側断熱材１０２は、一方の幅方向端部１０４が内壁縦フレーム７４の側面８２と当接すると共に、幅方向端部１０４と反対側の幅方向端部１０４が内壁縦フレーム７６と対向する内壁縦フレーム７６の側面８２と当接する構成とされている。

断熱材２６の幅方向端部１００と外柱１６との隙間には、柱部断熱材１０６が設けられている。この柱部断熱材１０６は、繊維系断熱材とされており、外柱１６と断熱材２６の幅方向端部１００及び内壁フレーム２４の内壁縦フレーム７６との間（内壁フレーム構成部材８６と外壁面材１４との間）に形成されるスペースに詰め込まれている。同様に、外柱１６と、これと隣接する外柱１６との間に形成されるスペースにも繊維系断熱材とされた柱部断熱材１０７が詰め込まれている。なお、外柱１６と外壁面材１４と間には、板状に形成された柱部外側断熱材１０９が設けられている。また、外柱１６と内壁面材２８との間には、板状に形成された柱部内側断熱材１１１が設けられている。

図３に示されるように、天井大梁１８の内部には、繊維系断熱材で構成された大梁断熱材１０８が設けられている。また、天井大梁１８の屋外側には、２層構造とされた大梁外側断熱材１１０が設けられている。この大梁外側断熱材１１０は、天井大梁１８の屋外側面１９と当接して設けられている。なお、床大梁２０にも、天井大梁１８と同様に大梁断熱材１０８と大梁外側断熱材１１０とが設けられている。

断熱材２６の上端部２９における屋外側面には、シール材８４が取り付けられている。このシール材８４は、大梁外側断熱材１１０の建物内側端部１１３における屋内側面に密着する構成とされている。なお、断熱材２６の図示しない下端部にも、上端部２９に取り付けられたシール材８４と同様の構成とされたシール材８４が取り付けられている。

天井大梁１８の建物下側には、下地材１１２が設けられている。この下地材１１２と内壁横フレーム７８との間には、天井面材１１４が設けられている。そして、内壁横フレーム７８を図示しない釘等によって下地材１１２に固定することで天井面材１１４が下地材１１２と内壁横フレーム７８とに狭持される。同時に、内壁フレーム２４が建物ユニット１０に固定される。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ここで、図５に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。

図５に示されるように、外壁パネル２００は、外壁面材１４と、外壁フレーム２２と、内壁フレーム２４と、断熱材２０２、２０３と、内壁面材２８とを含んで構成されている。

内壁フレーム２４の枠内には、断熱材２０２が設けられている。この断熱材２０２は、グラスウールで構成された繊維系断熱材とされている。また、外壁フレーム２２と、これに対向する内壁フレーム２４との間には、断熱材２０２と同様に繊維系断熱材とされた断熱材２０３が設けられている。これによって、外壁パネル２００の断熱性能が確保される。

しかしながら、断熱材２０２は、繊維系断熱材で構成されている。一般的に、グラスウールで構成される断熱材の場合、外形の形状が不定形のため、断熱性能を確保するために内壁フレーム２４の内部の空間を埋めるように内壁フレーム２４の内部に断熱材２０２を設けると、この断熱材２０２が内壁フレーム２４の内部にて膨らむことが想定される。したがって、断熱材２０２が外壁フレーム２２の内部の非断熱空間４４内に侵入する可能性がある。この場合、非断熱空間４４が狭められて非断熱空間４４内に配線等を設け難くなる可能性がある。

これに対し、本実施形態によれば、図２に示されるように、板状の断熱材２６が外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とに狭持されている。つまり、断熱材２６は板状に形成されていることで外形の形状が一定とされているため、この断熱材２６を外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とで挟むことで外壁フレーム２２の枠内と、内壁フレーム２４の枠内と、断熱材２６とのそれぞれの範囲が明確に分けられる。したがって、外壁フレーム２２の枠内の非断熱空間４４及び内壁フレーム２４の枠内の空間が確保されるため、配線を通すための空間等として非断熱空間４４及び内壁フレーム２４の枠内の空間１０５を活用することができる。これにより、断熱性能を確保しながら外壁部１２の内部の空間を他の用途に使用することができる。

また、断熱材２６の幅方向端部１００は外柱１６との間に所定の隙間を空けて対向して配置されており、この隙間に柱部断熱材１０６が設けられている。柱部断熱材１０６は、外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とに狭持されている断熱材２６と異なる材料で構成されている。つまり、断熱材２６と柱部断熱材１０６とは熱伝導率が異なる。このため、断熱材２６と柱部断熱材１０６との間での熱伝導が抑制されると共に、柱部断熱材１０６が隙間に設けられることで、断熱性能をさらに向上させることが可能となる。

さらに、外柱１６に近い方の内壁フレーム構成部材８６と外壁面材１４との間のスペースが拡張されていることから、この拡張されたスペースに柱部断熱材１０６をより多く設けることができるため、断熱性能をより向上させることができる。

さらにまた、内壁フレーム２４の枠内に内側断熱材１０２が設けられていることから、外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とで狭持された断熱材２６以外にも外壁部１２に断熱材が設けられる。したがって、より一層断熱性能を向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、図４を用いて、本発明に係る外壁部断熱構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態に係る外壁部断熱構造は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、内側断熱材１１６が繊維系断熱材とされている点に特徴がある。

すなわち、図４に示されるように、断熱材２６の屋内側かつ内壁フレーム２４の枠内には、内側断熱材１１６が設けられている。この内側断熱材１１６は、グラスウール等の繊維系断熱材とされており、屋外側面１１７が断熱材２６の屋内側面２７と当接するように配置されている。また、内側断熱材１１６は、一方の幅方向端部１１８が一方の内壁縦フレーム７４（７６）の側面８２と当接すると共に、一方の幅方向端部１１８と反対側の幅方向端部１１８も、一方の内壁縦フレーム７４（７６）と対向する内壁縦フレーム７４（７６）の側面８２と当接する構成とされている。

（第２実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

これに対し、本実施形態によれば、図２に示されるように、板状の断熱材２６が外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とに狭持されている。つまり、断熱材２６は板状に形成されていることで外形の形状が一定とされているため、この断熱材２６を外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とで挟むことで外壁フレーム２２の枠内と、内壁フレーム２４の枠内と、断熱材２６とのそれぞれの範囲が明確に分けられる。したがって、外壁フレーム２２の枠内の非断熱空間４４が確保されるため、配線を通すための空間等として非断熱空間４４を活用することができる。これにより、断熱性能を確保しながら外壁部１２の内部の空間を他の用途に使用することができる。

また、断熱材２６の幅方向端部１００は外柱１６との間に所定の隙間を空けて対向して配置されており、この隙間に柱部断熱材１０６が設けられている。柱部断熱材１０６は、外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とに狭持されている断熱材２６と異なる材料で構成されている。つまり、断熱材２６と柱部断熱材１０６とは熱伝導率が異なる。このため、断熱材２６と柱部断熱材１０６との間での熱伝導が抑制されると共に、柱部断熱材１０６が隙間に設けられることで、断熱性能をさらに向上させることが可能となる。

さらに、外柱１６に近い方の内壁フレーム構成部材８６と外壁面材１４との間のスペースが拡張されていることから、この拡張されたスペースに柱部断熱材１０６をより多く設けることができるため、断熱性能をより向上させることができる。

さらにまた、内壁フレーム２４の枠内に内側断熱材１１６が設けられていることから、外壁フレーム２２と内壁フレーム２４とで狭持された断熱材２６以外にも外壁部１２に断熱材が設けられる。したがって、より一層断熱性能を向上させることができる。

なお、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、断熱材２６は樹脂系断熱材とされているが、これに限らず、板状に形成されていれば繊維系断熱材等その他の材質で構成されていてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 建物ユニット
１６ 外柱（柱）
２２ 外壁フレーム
２４ 内壁フレーム
２６ 断熱材
３０ 外壁縦フレーム
３２ 外壁横フレーム
４４ 非断熱空間
７４ 内壁縦フレーム
７６ 内壁縦フレーム
７８ 内壁横フレーム
８０ 内壁フレーム構成部材（内壁縦フレームの構成部材）
８６ 内壁フレーム構成部材（内壁縦フレームの構成部材）
１００ 幅方向端部
１０２ 内側断熱材
１１６ 内側断熱材

Claims (2)

1. 建物ユニットの柱と柱との間に設けられると共に、建物上下方向に延設された外壁縦フレームと水平方向に延設された外壁横フレームとで枠内に中空の非断熱空間を有する矩形状に形成された外壁フレームと、
   前記外壁フレームの屋内側に離間して設けられると共に、建物上下方向に延設された内壁縦フレームと水平方向に延設された内壁横フレームとで矩形状に形成され、前記内壁縦フレームは複数の構成部材を重ねて構成されていると共に、前記柱と隣接する前記複数の構成部材のうち前記柱に近い方の構成部材の壁厚方向の寸法が前記柱に遠い方の構成部材の壁厚方向の寸法よりも短く設定されることで当該柱に近い方の構成部材と外壁面材との間のスペースが拡張された内壁フレームと、
   前記外壁フレームと前記内壁フレームとの間に設けられると共に、板状に形成され、前記外壁フレームと前記内壁フレームとに狭持されかつ幅方向端部は、前記柱との間に所定の隙間を空けて対向して配置されている断熱材と、
   前記隙間に設けられると共に、前記断熱材と異なる材料で構成されている柱部断熱材と、
   を有する外壁部断熱構造。
2. 前記断熱材の屋内側かつ前記内壁フレームの枠内には、内側断熱材が設けられている、
   請求項１に記載の外壁部断熱構造。

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