JPH10140687A - 断熱壁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えば鉄骨軸組の建物の断熱壁に
おいて、軸組に締結されるビス等のヒートブリッジに起
因する内部結露、発錆の防止を目的とする。 【解決手段】 金属製フレーム１の外側に配設した断熱
材２を断熱材用ビス３で金属製フレーム１に留め付け、
断熱材２の外側に配設した通気胴縁４を胴縁用ビス５で
金属製フレーム１に留め付けるとともに、その外側に外
装材６を取付けるようにした断熱壁において、通気胴縁
ビス５の頭部を通気胴縁４の凹部４ａに没入せしめると
ともに、簡易ウレタンスプレー１１によって凹部４ａ内
にウレタン１２を充填し、通気胴縁ビス５の頭部が冷気
に触れるのを防止する。また、断熱材用ビス３の頭部を
通気胴縁４で覆い、断熱材用ビス３の頭部が冷気に触れ
るのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉄骨軸組の
建物の断熱壁において、軸組に締結されるビス等のヒー
トブリッジに起因する内部結露、発錆を防止するための
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境に対する意識の高まり等か
ら、例えば建築分野においては、老朽化した場合に焼却
されるか又は産業廃棄物としてしか処理出来ない木造軸
組構造に代えて、リサイクルが可能な軽量鉄骨軸組のス
チールハウス等の建物が輸入されて普及するようになっ
ており、例えば鉄骨メーカーや住宅メーカーが実験棟と
かモデル棟を建てて、日本の風土に適合させるため等の
検討を重ねている。

【０００３】そして、このような鉄骨軸組に断熱壁を適
用する場合、例えば断熱壁の横断面図である図４
（Ａ）、及び（Ａ）のＺ−Ｚ線断面図である（Ｂ）に示
すようないわゆる外断熱構造壁の場合、軸組としての鉄
骨フレーム５１の外側（室外側ｏ）に断熱材５２を配設
し、この断熱材５２を断熱材用ビス５３で鉄骨フレーム
５１に留め付けるとともに、断熱材５２の外側に配設し
た胴縁５４を胴縁用ビス５５で留め付け、更に胴縁５４
の外側に配設した外装材５６を外装材用釘５７で留め付
けるようにしている。 また、鉄骨フレーム５１の内側
（室内側ｉ）には、石膏ボード５８を介して壁紙６０を
取付けている。

【０００４】そして、断熱材５２と石膏ボード５８の間
に内部空間層ｓが形成されるようにし、また断熱材５２
と外装材５６の間に通気層ｔが形成されるようにしてい
る。また、いわゆる内断熱構造と外断熱構造を併用した
壁の場合は、不図示であるが、鉄骨フレーム５１、５１
間に断熱材５２を取付けるとともに、鉄骨フレーム５１
の外側にある断熱材の外側に胴縁５４を介して外装材５
６を取付け、内部空間層ｓにグラスウール等の断熱材を
収容するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なスチールハウス等の建物は、軸組が鉄であるため建物
を解体した時でもリサイクル可能であるが、スチール等
の金属の熱伝導率（約３８〜４７kcal/m・h・℃）は、木
の熱伝導率（約０．１３kcal/m・h・℃）に較べて著しく
高いため、いわゆるヒートブリッジによって内部結露を
起こしやすく、鉄骨フレーム５１等の金属部分が錆びや
すいという問題があった。

【０００６】すなわち、胴縁用ビス５５の頭部は直接外
装材５６に接触しているため、外装材５６として断熱性
の高い部材を使用していない場合は、外気温が金属製の
胴縁用ビス５５を通して、鉄骨フレーム５１に伝達され
（ヒートブリッジ）、特に寒冷地等では、温度の高い内
部空間層ｓに低温のビス５５先端部等が臨んで結露が生
じやすいという不具合があった。

【０００７】また、図４に示す外断熱構造壁の場合、断
熱材用ビス５３にも同様の不具合があり、このような断
熱用ビス５３の頭部の位置は格別な配慮がなされていな
いため、該ビス５３頭部が直接通気層ｔに露出する場合
は、熱伝導性の高い断熱材用ビス５３を通して鉄骨フレ
ーム５１に外気温が伝達され（ヒートブリッジ）、特に
内部空間層ｓに臨むビス５３先端部等に結露が生じやす
かった。そしてこのような内部における結露は、鉄骨フ
レーム５１等の金属部分に錆びを発生させる要因とな
り、耐久性を低下させ、またリサイクルにも支障を生じ
させるという問題があった。

【０００８】因みに、比較のため木造軸組における断熱
壁の構造を簡単に説明すると、図３に示すように、木造
の柱６１又は間柱６２の室外側ｏに配設した断熱材５２
を断熱材用ビス５３で留め付けるとともに、断熱材５２
の外側に配設した胴縁５４を胴縁用ビス５５で留め付
け、更に胴縁５４の外側に配設した外装材５６を外装材
用釘５７で留め付けるようにしている。また、柱６１等
の室内側ｉには、石膏ボード５８を介して壁紙６０を取
付けている。

【０００９】そしてこのような木造軸組の断熱壁構造で
は、胴縁用ビス５５及び断熱材用ビス５３の先端は、熱
伝導性の低い木の柱６１又は間柱６２の内部に打込まれ
た状態にあり、特に結露の問題は生じない。

【００１０】そこで、特に金属製の軸組の断熱壁構造に
おいて、外装材の材質の如何に拘らず、内部空間層の金
属部分への結露、発錆を防止する技術が望まれていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、請求項１において、少なくとも金属製の軸組
の外側に断熱材を留め付け、この断熱材の外側に胴縁を
留め付けるとともに、この胴縁に外装材を取付けるよう
にした断熱壁であって、胴縁を留め付ける胴縁取付金具
が、胴縁の外側から内側に向けて貫通した後、貫通した
先端の一部が軸組に締結される断熱壁構造において、胴
縁取付金具の頭部の外側を断熱部材で覆い、その外側に
外装材を取付けるようにした。

【００１２】このように、胴縁取付金具の頭部の外側
（室外側）を断熱部材で覆い、その外側に外装材を取付
けることで、胴縁取付金具の頭部に対する外気の熱伝達
を遮断し、胴縁取付金具に起因するヒートブリッジを防
止する。ここで、軸組の外側に断熱材を留め付ける構成
は、図４に示すいわゆる外断熱の構造であり、軸組間に
断熱材を留め付ける構成は、いわゆる内断熱の構造であ
る。そして軸組の外側の断熱材の外側に胴縁が留め付け
られ、この胴縁に外装材が取付けられるが、胴縁取付金
具の頭部は胴縁の外側面に露出するため、頭部を断熱部
材で覆う。この際、断熱部材としては、熱伝導率約０．
３kcal/m・h・℃以下の材料のものが適用出来る。

【００１３】また請求項２では、断熱材を留め付ける断
熱材取付金具が、断熱材の外側から内側に向けて貫通し
た後、貫通した先端の一部が前記軸組に締結される断熱
壁構造において、断熱材取付金具の外側を熱伝導率の少
ない胴縁によって覆うようにした。

【００１４】ここで、軸組の外側に断熱材が留め付けら
れる断熱壁の構成は、いわゆる外断熱の構造であり、断
熱材を留め付ける断熱材取付金具の外側を胴縁で覆うこ
とにより外気の熱伝達を遮断し、断熱材取付金具に起因
するヒートブリッジを防止する。そして熱伝導率の小さ
い胴縁としては、通常一般的に胴縁素材として用いられ
る天然木材、集成木材、合成木材、プラスチック等のい
ずれでも熱伝導性が少なく適しており、一般的に熱伝導
率が約０．３kcal/m・h・℃以下のものが適用出来る。

【００１５】また請求項３では、胴縁の所定部に、胴縁
を留め付ける取付金具の頭部の厚み以上の深さの凹部を
形成し、この凹部に胴縁取付金具の頭部を没入せしめて
締結した後、該凹部内に断熱部材を充填して外側を覆う
ようにした。

【００１６】すなわち、取付金具の頭部だけを局部的に
断熱部材で覆って外装材を取付ければ、外装材と胴縁の
外面との間に隙間部分が生じやすくなる。一方、胴縁の
外面に全域に亘って断熱部材を介装すれば、費用がかか
る。そこで、胴縁に凹部を形成し、この凹部に胴縁を留
め付ける取付金具の頭部を没入せしめるとともに、この
凹部に断熱部材を充填して外面を面一にして、外装材を
取付ければ、外装材を堅牢に取付けることが出来、しか
も安価に構成出来る。

【００１７】ここで、凹部に充填する断熱部材とは、例
えば樹脂簡易スプレーで塗布される樹脂とか、熱伝導性
の少ないプラスチック、木製、ゴム製等のパッキン等で
あり、熱伝導率が約０．３kcal/m・h・℃以下のものが適
用出来る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで、図１は本発明の断
熱壁構造の一例を示し、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図２は胴縁に形成された凹部
に取付金具の頭部を没入させる形態の説明図であり、
（Ａ）は凹部を形成した胴縁の斜視図、（Ｂ）は凹部に
断熱部材を充填する状態を示す断面図である。

【００１９】図１に示す断熱壁構造の実施形態は、いわ
ゆる外断熱の断熱壁の構成例を示しており、軸組として
のスチール等の金属製フレーム１の室外側ｏに、硬質ポ
リウレタンフォーム等の板状の断熱材２を配設し、この
断熱材２の外側から金属製の断熱材用ビス３をねじこん
で金属製フレーム１に留め付けるとともに、断熱材２の
外側にフレーム１に沿って上下方向に木製の通気胴縁４
を配設し、この通気胴縁４の外側から金属製の胴縁用ビ
ス５をねじこんで金属フレーム１に留め付けている。因
みに、これら断熱材用ビス３及び胴縁用ビス５は、金属
にねじこむことの出来る、ビスの先端に切り刃先又はと
がり先の付いたドリリングネジ又はタッピングネジであ
る。

【００２０】そして、通気胴縁４の外側に外装材６を配
設し、この外装材６の表側から外装材用釘７を打込んで
通気胴縁４に留め付け、断熱材２と外装材６の間に通気
層ｔが形成されるようにしている。また、金属製フレー
ム１の室内側ｉには、石膏ボード８を介して壁紙１０を
取付けており、金属製フレーム１によって内部空間層ｓ
が画成されるようにしている。

【００２１】そしてこのような断熱壁構造の基本的構成
は、一部を除いて従来の構成と同様であり、例えば、寒
冷地では、断熱材２を境にして室外側は低温であっても
室内側は高温に保持され、また、室内側の湿気は石膏ボ
ード８、断熱材２等を通して徐々に通気層ｔに抜け出た
後、室外に連通する通気層ｔ内を上方に送られて建物の
上部から室外に排出される。

【００２２】ところで、本発明では、温度の高い内部空
間層ｓに突出する断熱材用ビス３と胴縁用ビス５の頭部
が冷たい空気に接するのを防止するようにしている。す
なわち、前述のように、これらビス３、５の頭部が冷気
に触れると、高い熱伝導率によって、温度の高い内部空
間層ｓに温度の低いビス３、５及び金属製フレーム１が
臨むことになり、同部に結露を招くからである。

【００２３】このため、まず断熱材用ビス３について
は、通気胴縁４によってビス頭部が覆い隠されるような
位置に設定し外気の伝達を遮断する。このため、断熱材
用ビス３の取付位置は、例えば通気胴縁４の幅方向中心
部に対応するような位置とする。

【００２４】また胴縁用ビス５については、図２（Ａ）
に示すように通気胴縁４の外側面に凹部４ａを形成し、
この凹部４ａ内にビス頭部を入り込ませて留め付けた
後、（Ｂ）に示すように、簡易ウレタンスプレー１１に
よって凹部４ａ内に断熱部材としてのウレタン１２を充
填して外部を覆うようにしている。

【００２５】そしてこの凹部４ａの径は、実施形態の場
合、通気胴縁４の幅ｗに対してｗ／２〜ｗ／３程度と
し、深さは、ビス頭部の厚みより深くなるよう通気胴縁
４の厚みｄに対してｄ／２程度にしている。

【００２６】また、ウレタン１２の充填は、通気胴縁４
の外側面と面一になる程度に行い、外側に取付ける外装
材６と通気胴縁４の外側面との間に隙間部分が生じにく
くなるようにしている。尚、凹部４ａに充填する断熱部
材はウレタン１２の他の樹脂等でも良く、また樹脂等を
充填する代りに、ゴム製、木製、プラスチック製等のパ
ッキンを詰込むようにしても良い。

【００２７】このように構成した断熱壁構造は、特に寒
冷地等にあっても、室外側ｏの冷気が外装材６を通じて
胴縁用ビス５に伝達されたり、通気層ｔの冷気が断熱材
用ビス３に伝達されたりして、各ビス５、３、金属製フ
レーム１が露点温度以下になるような不具合がなくな
り、結露を防止し発錆を抑制することが出来る。

【００２８】尚、以上のような断熱壁構造において、金
属製フレーム１として、スチール等の他、熱伝導率が約
１kcal/m・h・℃以上の金属材料を使用する場合であれ
ば、本発明は有効であり、また断熱材２としては、硬質
ポリウレタンフォームの他、ポリイソシアヌレートフォ
ーム、スチレンフォーム、フェノールフォーム、ポリエ
チレンフォーム、グラスウール、ロックウール、コル
ク、セルロースファイバー等の熱伝導率が約０．３kcal
/m・h・℃以下のものが適用出来る。

【００２９】また、通気胴縁４として、天然の木材の
他、合板、ＬＶＬ（laminated veneerlumber）、パーテ
ィクルボード、合成木材、集成木材、又はプラスチック
等の熱伝導率が約０．３kcal/m・h・℃以下の材料のもの
が適用出来る。勿論、実施形態のように通気胴縁４に凹
部４ａを形成する際、凹部４ａの形状、大きさ等は任意
であり、溝であっても良いが、特に凹部４ａを設けなく
ても良い。この場合は、例えば、所定厚みの断熱部材を
胴縁４の外面のほぼ全域に亘って被せ、この上から外装
材６を取付ける等によって、外装材６を安定した状態で
組み付けることが出来るようにする。

【００３０】更に、本実施形態では、いわゆる外断熱の
場合を例にとって説明したが、金属製フレーム１、１間
の内部空間層ｓに断熱材を留め付ける内断熱を併用する
場合にも適用出来る。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明の断熱壁構造は、請
求項１において、金属製の軸組に胴縁取付金具によって
胴縁を取付けるようにした断熱壁において、胴縁取付金
具の頭部が冷気に晒されないよう、断熱部材で覆うよう
にしたため、冷やされた胴縁取付金具のヒートブリッジ
に起因する内部結露とか、発錆を防止出来る。このため
リサイクルにも支障が生じない。また請求項２のよう
に、断熱材取付金具の外側を胴縁によって覆えば、同様
に断熱材取付金具のヒートブリッジに起因する内部結露
とか、発錆の不具合を防止出来る。また請求項３のよう
に、胴縁を留め付ける取付金具の頭部を胴縁の凹部に没
入させ、凹部内に断熱部材を充填すれば、安定した状態
で外装材を取付けることが出来、しかも安価に構成出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断熱壁構造の一例を示し、（Ａ）は横
断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図

【図２】胴縁に形成された凹部に取付金具の頭部を没入
させる形態の説明図であり、（Ａ）は凹部を形成した胴
縁の斜視図、（Ｂ）は凹部に断熱部材を充填する状態を
示す断面図

【図３】木造軸組の断熱壁構造を示し、（Ａ）は横断面
図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線断面図

【図４】従来の鉄骨軸組の断熱壁構造を示し、（Ａ）は
横断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ線断面図

【符号の説明】

１…金属製フレーム、２…断熱材、３…断熱材用ビス、
４…通気胴縁、４ａ…凹部、５…胴縁用ビス、６…外装
材、ｓ…内部空間層、１２…ウレタン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも金属製の軸組の外側に断熱材
   を留め付け、この断熱材の外側に胴縁を留め付けるとと
   もに、この胴縁に外装材を取付けるようにした断熱壁で
   あって、前記胴縁を留め付ける胴縁取付金具が、胴縁の
   外側から内側に向けて貫通した後、貫通した先端の一部
   が前記軸組に締結される断熱壁構造において、前記胴縁
   取付金具の頭部の外側を断熱部材で覆い、その外側に前
   記外装材を取付けるようにしたことを特徴とする断熱壁
   構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の断熱壁であって、前記
   断熱材を留め付ける断熱材取付金具が、断熱材の外側か
   ら内側に向けて貫通した後、貫通した先端の一部が前記
   軸組に締結される断熱壁構造において、前記断熱材取付
   金具の外側を熱伝導率の小さい胴縁によって覆うように
   したことを特徴とする断熱壁構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の断熱壁構
   造において、前記胴縁の所定部には、前記胴縁取付金具
   の頭部の厚み以上の深さの凹部が形成され、この凹部に
   前記胴縁取付金具の頭部を没入せしめて締結した後、該
   凹部内に断熱部材を充填することで胴縁取付金具の頭部
   の外側を断熱部材で覆うようにしたことを特徴とする断
   熱壁構造。