JPH08246609A - 屋根構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 断熱性、防水性、耐火性、施工性及び経済性
等に優れた金属製折板を用いた屋根構造を提供するこ
と。 【構成】 金属製折板の上に、耐火材、有機系及び／又
は有機無機混合系断熱材及び防水層を順次積層してなる
ことを特徴とする屋根構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属製折板を用いた屋根
構造に関し、更に詳しくは断熱性、防水性、耐火性及び
施工性等に優れた金属製折板下地を用いた屋根構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物の屋根材には様々な種類があ
り、工場、倉庫及び体育館等の建物では金属製の折板を
用いた屋根が多い。これらの屋根は金属製折板をそのま
ま用いて屋根材としたり、或いは金属製折板上にコンク
リートを打ち込み、その上に防水処理を施した構造が一
般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】金属製折板を用いた折
板屋根は、折板の繋ぎ部分や固定金具部分の周囲に防水
処理を施しているが、この防水性は完全ではなく、又、
折板のみである為に断熱性にも問題があった。

【０００４】上記金属製折板を用いた屋根の断熱性を向
上させる為に、金属製折板の下面、即ち室内側に断熱層
を設ける内断熱工法が行なわれているが、この内断熱工
法の場合、躯体の室内側表面での結露や、隅角部及び接
合部でのヒートブリッジによる結露発生等の問題があ
り、寒冷な北海道等では暖房レベルの向上に伴い、結露
による被害が顕著なものとなっている。

【０００５】この様な問題を解決する為に、金属製折板
の上面に断熱材及び防水シート等の防水層を設ける外断
熱工法とすることによって、断熱性及び防水性を向上さ
せることも可能であるが、断熱性に優れたプラスチック
フォーム等の有機系或は有機無機混合系の断熱材や、防
水シートを用いた構造にすると、建物内部より火災が発
生した場合、金属製折板から伝達される熱により断熱材
や防水シートが燃えてしまい、耐火性が悪くなってしま
うという問題があった。

【０００６】又、金属製折板の裏面に厚さ２０ｍｍ以上
になる様に耐火材を吹き付けたり、予め貼り付けておく
ことにより耐火性を向上させることが可能であるが、耐
火材を吹き付ける場合は、作業環境の悪化や乾燥に時間
がかかる等の不具合があり、又、貼り付けの場合は耐火
材が厚いと金属製折板を梁に鋲や溶接によって固定する
のが難しく、しかも金属製折板がかさばり、運搬性及び
施工性を低下させるものであった。

【０００７】又、金属製折板の上にコンクリートを打ち
込んだ構成の屋根の場合は、耐火性には問題がなく、コ
ンクリートの上に有機系或は有機無機混合系の断熱材や
防水シート等の防水層を設けることにより、防水性及び
断熱性を向上させることも可能であるが、金属製折板の
上にコンクリートを打ち込む作業は天候にも左右され、
型枠にコンクリートを流して養生し、その後型枠を取り
除く工程を経なければならず、作業に時間がかかり施工
性の悪い方法であった。

【０００８】更に、コンクリートは重量がある為、その
重量を支える為には柱や梁の本数を増やす等して耐荷重
性に優れた構造としなければならず、構造が複雑になり
施工性が悪くなるばかりか経済性にも不利なものであっ
た。従って本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解
決し、断熱性、防水性、耐火性、施工性及び経済性等に
優れた金属製折板を用いた屋根構造を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明に
よって達成される。即ち、本発明は、金属製折板の上
に、耐火材、有機系及び／又は有機無機混合系断熱材及
び防水層を順次積層してなることを特徴とする屋根構造
である。

【００１０】

【作用】上記本発明によれば、金属製折板を用いた屋根
の外断熱工法が可能となり、断熱性、防水性及び耐火性
等に優れた金属製折板屋根を極めて簡単に施工すること
が出来る。

【００１１】

【好ましい実施態様】次に図面に示す好ましい実施態様
に基づき本発明を更に詳細に説明する。本発明の屋根構
造は、図１にその部分断面を示す様に、金属製折板１の
上に耐火材２、有機系又は有機無機混合系断熱材３及び
防水層４が順次積層されていることを特徴としている。

【００１２】本発明で使用する金属製折板は、断面が波
形の長尺状金属折板状のもので、その材質は亜鉛鉄板、
溶融アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板或は塩化
ビニル樹脂を被覆した鋼板等が一般的であるが、これら
に限定されるものではなく、屋根材として従来用いられ
ている金属製折板であればどの様なものでもよい。これ
らの金属製折板の厚さは０．５ｍｍ〜２．５ｍｍが一般
的である。

【００１３】本発明においては、図２に示す様に、屋根
構造の耐火性をより向上させる為に金属製折板１の下面
に予め厚さ１５ｍｍ以下の耐火被覆層５を施しておくこ
とも可能である。耐火被覆層は、その厚さが１５ｍｍ以
下であれば、工場等で予め折板に耐火被覆を施し、折板
形状に形成することも可能であり、又、梁６への取り付
けや、運搬性及び施工性を低下させることもなく、金属
製折板の上面に設けられる耐火材とによって、屋根構造
の耐火性を一層向上させることが出来る。

【００１４】本発明に用いる耐火材は、例えば、ＪＩＳ
−Ａ１３２１の難燃試験において２級に合格した準不燃
材料と同等以上の性能を持つものが好ましい。この様な
材料としては、例えば、石膏ボード、木毛セメント板、
木片セメント板、セメント成形板、石綿スレート、ケイ
酸カルシウム板、しっくい、石材、れんが、ロックウー
ル等が挙げられる。中でも木毛セメント板、木片セメン
ト板、石膏ボード、石綿スレート等の軽量のボード状の
ものが金属製折板への取り付け施工性から好ましい。耐
火材は厚さが薄いと十分な耐火性が得られず、屋根の３
０分間耐火に合格しない恐れがある為、好ましくは２０
ｍｍ以上である。耐火材の大きさや形状は特に限定され
ないが、ボード状の場合は縦横５００ｍｍ〜２０００ｍ
ｍ程度の矩形状のものが一般的である。

【００１５】又、本発明で用いる断熱材としては、プラ
スチックやゴム製のフォームからなる有機系断熱材やビ
ーズ発泡ポリスチレン入りモルタルや炭酸カルシウム混
入塩化ビニル発泡体等の有機無機混合断熱材が挙げられ
る。有機系或は有機無機混合系の断熱材は無機系の断熱
材に比べ断熱性に優れており、金属製折板屋根の断熱性
を向上させることが出来る。これらの断熱材は半硬質又
は硬質のフォームからなるボード状のもを用いるのが良
い。これらのボード状の断熱材を用いると金属製折板に
固定する際に固定金具で締め付けても断熱材が潰れにく
いので、固定金具部分がへこんで水が溜まるのを防ぐこ
とが出来、且つ締め付け強度も十分なものとなる。

【００１６】有機系断熱材としては、ポリスチレンフォ
ーム、ウレタンフォーム、イソシアヌレートフォーム、
ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリ
塩化ビニルフォーム、フェノールフォーム等を用いるこ
とが出来る。中でもイソシアヌレートフォーム、フェノ
ールフォームや、その他のフォームに難燃処理等を施し
たもの等の難燃性能が難燃材以上であることが耐火性能
上とりわけ好ましい。ここでいう難燃材とは不燃材料、
準不燃材料に準ずる性能を有する材料で、例えば、建設
省告示（昭５１建告１２３１）の試験において難燃材料
として合格した性能と同等のものをいい、これ以上の難
燃性能であれば耐火性能上問題なく使用することが出来
る。

【００１７】有機無機混合系の断熱材も特に限定されな
いが、有機系断熱材と同様に難燃性能が難燃材以上のも
のが好ましい。有機無機混合系の断熱材としては、例え
ば、ビーズ発泡ポリスチレン入りモルタル、炭酸カルシ
ウム混入塩化ビニル発泡体等が挙げられる。これら断熱
材は厚さが薄いと断熱性に劣り、厚すぎても施工性、運
搬等が煩雑になる為、好ましくは２５ｍｍ〜５０ｍｍの
範囲のものが良いが、これに限定されるものではない。
断熱材の大きさは特に限定されず、施工性及び運搬性等
から縦横５００ｍｍ〜２０００ｍｍの矩形状のものが一
般的である。

【００１８】断熱材の上に設けられる防水層は、合成樹
脂製防水シートや合成ゴム製防水シート或いはアスファ
ルトシート等の防水シートやウレタン塗膜等の防水層
（以下単に防水シートという）からなる。防水シートの
材質としては、ポリ塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリエチ
レン、クロロスルフォン化ポリエチレン等の合成樹脂
や、難燃化した加硫ゴム等が難燃性に優れているので好
ましいが、これに限定されるものではない。又、これら
合成樹脂、合成ゴムに可塑剤、安定剤、充填剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、難燃剤等の各種添加剤を適宜配合
して使用することも可能である。防水シートの構成はシ
ート単体、シートの積層体の何れでもよく、シートの中
間層或いは裏面に寸法安定性向上の為にガラス繊維、ポ
リエステル繊維等の繊維性基材を積層することも可能で
ある。防水シートは厚さ１〜３ｍｍ、幅１０００〜２０
００ｍｍの軟質長尺状シートであるのが一般的である
が、これに限定されるものではない。

【００１９】これらの耐火材、断熱材、防止シートの金
属製折板への取り付けは、天井部分の金属製の梁に鋲若
しくは溶接固定された金属製折板の上一面に、耐火材、
断熱材及び防止シートを順次重ねて、固定金具でこれら
を機械固定するか、或いは耐火材及び断熱材を機械固定
し、その上に防止シートと断熱材又は防止シートと合成
樹脂が被覆された固定金具とを接着剤等で貼り付ける密
着工法で行なうのが一般的で且つ施工性の面でも有利で
あるが、これらの工法に限定されるものではない。

【００２０】更に具体的には、例えば、図３及び図６
（図中の中心付近の二重の横方向の折れ線は省略線であ
る。以下斜視図において同じ）に示す様に、まず耐火材
２及び断熱材３（この例では２層積層体となっている）
を金属製折板１の上に敷きつめて、断熱材の上から固定
金具７でこれらを金属製折板に機械的に固定する。固定
金具７はビス８やボルトの頭部に円盤状の金属製のディ
スク盤９が設けられ、このディスク盤の表面には合成樹
脂が被覆されており、このディスク盤によって耐火材及
び断熱材を締め付けて金属製折板に固定する。次に断熱
材の上に防水シート４を一面に敷設して、ディスク盤表
面と防水シート裏面とを接着させて固定する。この時デ
ィスク盤と防水シートとの接着方法は、溶剤によって防
水シートとディスク盤表面の合成樹脂を溶解させて接合
させる溶剤溶着によって行なうのが好ましく、溶剤を入
れた注射器の針を防水シートを貫通させて、ディスク盤
表面に溶剤を塗布し防水シートを接着固定する。

【００２１】注射器によって生じた針穴については、防
水シートと同種の合成樹脂を少量溶解させたシーラーで
止水処理を行なう。溶剤溶着を行なう場合は、防水シー
トとディスク盤表面の合成樹脂が同一の溶剤で溶解する
組合せであることが良く、防水シートがポリ塩化ビニ
ル、クロロスルフォン化ポリエチレン、塩素化ポリエチ
レン等の塩素含有樹脂製のシートであれば、ディスク盤
表面の合成樹脂も同様の塩素含有樹脂であることが好ま
しい。この塩素含有樹脂を溶解させる溶剤としはテトラ
ヒドロフランを主成分とした溶剤が最も溶解性が大きい
ので好ましい。

【００２２】他の固定方法としては、図４及び図７に示
す様に、金属製折板１の上に耐火材２、断熱材３及び防
水シート４を順次敷きつめて、防水シートの上から、前
記の頭部にディスク盤が取り付けられた固定金具７によ
って、これらを金属製折板に機械的に固定する。この方
法においてもディスク盤の表面は合成樹脂で被覆され、
ディスク盤を防水シートと同種の合成樹脂製の保護カバ
ー１０で覆い、固定金具部分の防水処理を行なう。保護
カバーはディスク盤より少し大き目の合成樹脂シートか
らなり、ディスク盤表面及び防水シートに溶剤溶着又は
熱融着によって接合させることが好ましい。ここでいう
熱融着とは熱風等の熱をあてて合成樹脂を溶融又は軟化
させて接合させる方法である。

【００２３】更に、より防水性を高める為に保護カバー
の周囲をシーリングすることも可能である。ここでは合
成樹脂で被覆したディスク盤を例示したが、必ずしも合
成樹脂を被覆する必要はなく、金属板のみの構成からな
るディスク盤を使用することも出来、又、保護カバーと
ディスク盤との接合も溶剤溶着や熱融着をせずに接着剤
で接合したり、或いはディスク盤に保護カバーを接合せ
ずに保護カバーの周囲を防水シートに接合させてもよ
く、固定金具の水密性が保持される方法であればどの様
な接合方法でもよい。これらの固定金具は、耐火材、断
熱材及び防水シート等の部材が風圧により飛ばされない
程度の間隔で適宜配置し固定する。一般的には１〜２個
／ｍ² の間隔で固定するのが良い。

【００２４】更に別の固定方法として、図５及び図８に
示す様に、金属製折板１の上に耐火材２及び断熱材３を
敷きつめた後、防水シート４の割付け幅に揃えて、断熱
材３の上から前記と同様の頭部にディスク盤９が取り付
けられた固定金具７によって、これらの耐火材２及び断
熱材３を金属製折板１に機械的に固定する。次に固定金
具７のディスク盤９へ順次防水シート端部を溶剤溶着又
は熱融着により接合させると共に、隣接する防水シート
の端部をその上に約４０ｍｍ以上重ねて溶剤溶着又は熱
融着で接合させた後、再度防水シートの上から前記と同
様の固定金具７によって防水シート幅方向の中央部へ所
定の間隔で下地の金属製折板１へ機械的に固定する。
又、防水シート４の上から固定金具７により、防水シー
ト４、断熱材３及び耐火材２を金属製折板１に固定する
箇所の固定金具７の防水処理は、防水シートと同質の保
護カバー１０によりディスク盤９表面と防水シートとを
溶剤溶着又は熱融着によって接合後、保護カバーの周囲
をシーリングする。

【００２５】又、上記以外の固定方法として、図９及び
図１０に示す様に、金属製折板１の上に耐火材２及び断
熱材３を敷きつめた後、その上に防水シート４を敷きつ
めて防水シートの下重ね端部より約３８ｍｍの位置に金
属製ディスク盤９を介しビス（ボルト）８にて防水シー
ト、断熱材３及び耐火材２を貫通させて金属製折板１に
固定する。ディスク盤９とビス８とからなる固定金具７
の間隔は２３０〜４６０ｍｍ程度とするのが好ましい。
次に前記の固定した金属製のディスク盤９を覆う様に隣
接する防水シートを約１１５ｍｍ重ねて敷き込み、上重
ね側の防水シートの端部より約３８ｍｍの幅で一様に上
下の防水シートを熱融着によって固定する。

【００２６】この他に、図１１に示す様に、金属製折板
１の上に耐火材２及び断熱材３を敷きつめた後、合成樹
脂が被覆された細長い板状の固定金具７によって、これ
らを防水シートの割付け幅に揃えて金属製折板に固定
し、固定金具７の表面に防水シート４の端部を溶剤溶着
又は熱融着によって接合し、その接合部の防水シートの
上に隣接する防水シートの端部を幅約４０ｍｍ以上に重
ねて防水シート同士を溶剤溶着又は熱融着によって接合
させる方法でもよい。

【００２７】以上の様な方法で耐火材、断熱材及び防止
シートを金属製折板に固定することが出来るが、取り付
け方法はこれらに限定されるものではなく、例えば、図
１２に示す様に防水シート４を接着剤層１１で断熱材３
に接合させる方法等、金属製折板へ固定出来る方法であ
ればどの様な方法で固定してもよい。又、隣接する防水
シート同士の接合は、例えば、防水シートの端部を重な
り幅が３０〜１２０ｍｍとなる様に重ねて、接着剤或い
は溶剤溶着或は熱融着によって一体的に接合する方法が
良いが、この方法に限定されるものではない。

【００２８】

【実施例】次に本発明の屋根構造の施工例を具体的な実
施例を挙げて説明する。屋根部分に取り付けた梁上に厚
さ０．８ｍｍの金属製折板を載置し、２３０ｍｍ間隔で
溶接又は金属鋲で梁に固定する。金属製折板の横方向重
ね部は６００ｍｍ間隔でスポット溶接又はリベット止め
とする。梁には１時間耐火被覆を行なった。次に厚さ２
５ｍｍ、縦横１８００×９００ｍｍの木毛セメント板か
らなる耐火材を金属製折板の上に載置し、その上に厚さ
５０ｍｍ、縦横１８００×９００ｍｍのイソシアヌレー
ト発泡ボードを敷きつめた。その後厚さ１．３ｍｍ、幅
１３００ｍｍの中間にガラス繊維製クロスを積層した軟
質塩化ビニル樹脂製の長尺状防水シートを発泡ボードの
上に敷設した。

【００２９】防水シートの上から、塩化ビニル樹脂が被
覆された直径６５ｍｍのディスク盤及びセルフドリルタ
ッピングスクリューからなる固定金具を金属製折板まで
貫通させて、防水シート、断熱材及び耐火材を金属製折
板に固定した。平場では約１．４本／ｍ² の間隔となる
様に固定した。又、直径約１００ｍｍの塩化ビニル樹脂
製の円形状シートからなる保護カバーでディスク盤を覆
い、ディスク盤表面及び防水シート表面に溶剤溶着又は
熱融着によって接着させ、保護カバーの周囲端部をシー
リングした。隣接する防水シート同士の接合は、防水シ
ートの端部を４０ｍｍラップさせて溶剤溶着又は熱融着
によって接合した。屋根の端末部は金属製折板端部より
連続的にセラミックファイバーブランケットで被覆し
た。得られた屋根は断熱性、防水性及び耐火性に優れる
ものであった。

【００３０】

【発明の効果】以上の如き本発明によれば、金属製折板
の上に耐火材、有機系又は有機無機混合系の断熱材及び
防止シートを順次積層した屋根構造とすることにより、
従来の様に金属製折板の上にコンクリートを打つことな
く、断熱性、防水性及び耐火性に優れた屋根構造を提供
することが出来る。又、コンクリートを金属製折板に打
ち込む作業を行わなくてもよいので、工期を短縮するこ
とが出来、屋根が軽くなり、従って柱や梁の本数を多く
する必要がなくなり、施工性及び経済性が向上した。

【００３１】更に金属製折板が直接雨水や雪等に触れる
ことがなくなるので錆の発生を抑えることが出来、耐久
性及び防水性を向上させることが出来る様になった。
又、有機系又は有機無機混合系の断熱材を使用すること
が可能となり、その結果、断熱性が向上し冷暖房の効率
を上げることが出来る様になった。

【００３２】又、断熱材を半硬質又は硬質のフォームと
することにより、固定金具により機械的に固定しても断
熱材がへこむことなく確実に締め付けて固定することが
出来る。従って固定金具の部分に水が溜まることを防止
することが出来る。更に、断熱材の難燃性能を難燃材以
上とすることにより、耐火材の厚さが薄くても耐火性に
より優れた構造とすることが出来る。又、金属製折板下
面に厚さ１５ｍｍ以下の耐火被覆することにより、金属
製折板の運搬性及び施工性を損なうことなく、耐火性能
をより向上させることが出来る。

【００３３】更に、本発明においては、耐火材及び断熱
材を固定金具により機械的に金属折板に固定することに
より、風圧等によりこれらが飛ばされることもなく、し
かも取り付けが簡便で施工性に優れた屋根構造となる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１例の屋根構造を説明する為の断面
図。

【図２】本発明の他の例の屋根構造を説明する為の断面
図。

【図３】本発明の他の例の屋根構造を説明する為の断面
図。

【図４】本発明の他の例の屋根構造を説明する為の断面
図。

【図５】本発明の他の例の屋根構造を説明する為の断面
図。

【図６】図３の斜視図。

【図７】図４の斜視図。

【図８】図５の斜視図。

【図９】本発明の他の例の屋根構造を説明する為の断面
図。

【図１０】図９の斜視図。

【図１１】本発明の他の例の屋根構造を説明する為の斜
視図。

【図１２】本発明の他の例の屋根構造を説明する為の断
面図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000010010 ロンシール工業株式会社 東京都墨田区緑四丁目15番３号 (72)発明者 近藤 実 東京都中央区京橋２丁目９番２号 三晃金 属工業株式会社内 (72)発明者 遠山 孝義 東京都中央区京橋２丁目９番２号 三晃金 属工業株式会社内 (72)発明者 澤西 良三 大阪府吹田市江の木町24−10 株式会社ヤ マデ内 (72)発明者 井上 隆司 大阪府吹田市江の木町24−10 株式会社ヤ マデ内 (72)発明者 山部 亮一 大阪府吹田市江の木町24−10 株式会社ヤ マデ内 (72)発明者 門田 文夫 広島県福山市駅家町万能倉35番地の35 (72)発明者 菅野 直弘 東京都墨田区江東橋５丁目３番13号 筒中 シート防水株式会社内 (72)発明者 河島 幸雄 東京都墨田区江東橋５丁目３番13号 筒中 シート防水株式会社内 (72)発明者 荒木 政美 茨城県土浦市東中貫町５−３ ロンシール 工業株式会社土浦事業所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製折板の上に、耐火材、有機系及び
   ／又は有機無機混合系断熱材及び防水層を順次積層して
   なることを特徴とする屋根構造。
2. 【請求項２】 断熱材が、半硬質又は硬質のフォームで
   ある請求項１に記載の屋根構造。
3. 【請求項３】 耐火材の難燃性能が、準不燃材以上であ
   る請求項１又は２に記載の屋根構造。
4. 【請求項４】 断熱材の難燃性能が、難燃材以上である
   請求項１〜３に記載の屋根構造。
5. 【請求項５】 金属製折板下面に、厚さ１５ｍｍ以下の
   耐火被覆が施されている請求項１〜４に記載の屋根構
   造。
6. 【請求項６】 耐火材及び有機系及び／又は有機無機混
   合系断熱材が金属製折板に固定金具で機械的に固定され
   ている請求項１〜５に記載の屋根構造。