JPS5894541A - 優れた断熱効果のある壁、屋根または床の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エキスパンデッド材を柱、間柱または梁など
に使用し、内外両層の中間部に友とえばグラスウールや
ロックウールや発泡スチロール等の断熱材層を形成した
内外装用の優れ友断熱効果のある壁、屋根ｔたは床構造
に関する発明である。

近年、鉄骨系プレファプ構造等の建造物においても省エ
ネルギの問題が提起されて来ているが、その際、外壁を
ｆｌｊ＃／ｃとると、冬期においては外気がσ℃以下に
なり、一方、室内温度は２０℃程度である。これが寒冷
地では外気温度は一＆０℃〜−２０℃に下がることもあ
って、外気と室内の温１１Ｍが３♂を越えゐことがしば
しばある。このような場合、５０〜６０’１ｉ８１ｆ＆
の通常の湿度条件下で室内側の壁面には結露の問題が発
生し、柱や間柱に沿って水が垂れる。

を尺外気温度が低く室内温度も比較的低い場合には柱や
間柱に沿った内装の釘ａｔたはネジ鎗Ｋｌｌが発生する
。ｂずれの場合にも原因とじて考えられることは、壁な
どの構成要素の一つである柱中間柱ヤ梁に１例えばフル
ウェブのＣ形鋼まｔはチャンネル材が用いられるために
、これらの材料を伝わって逃げる熱量が他の部分から逃
げる熱量に比較して、かなり高いためである。壕友内壁
と外壁との関に空気の還流を阻止するための断熱層を設
けることによって、その部分の断熱効果は向上するが、
その反面、断熱層を入れ皮部分に比較してフルウェブ材
からなる鋼製の柱、間柱または梁から逃げる熱量の割合
は相対的に大きくなる。この現象は優れた断熱材を使え
ば使う程、顕著になり、他の壁面部分とのバランスが崩
れ、結露が柱、間柱または梁に沿つ皮部分に集中するよ
うになる。従って、鉄骨系プレファプまたはプレキャス
ト構造の嬬物では結露問題は防ぎきれないと言われてい
る。

％に寒冷地では鉄骨系プレファプ構造等の建造物は望ま
しくないとされている。

本発明はこのような事情に鍮みてなされ皮もので、その
目的は優れ几断熱効果のある壁、屋本発明のもう一つの
目的は、外気温度と室内温度との差が３０°を越える場
合であっても柱まｔは間柱に沿つ次回装面に結露を発生
させない鉄骨系プレ７アブ構造等における壁、屋根ま友
は床構造を提供することである。

以下、添附の図面に従って本発明を更に詳しく説明する
。

先ず両側にフランジ部を有するエキスパンデッド材の代
表的な単品具体例を第１Ａ図およびＩＣｌ３図に示す。

一般にエキスパンデッド材１は、その腹部にラチスを形
成するラチス要素２の幅が狭く、しかもこのラチス要素
２が両側フランジ部４．４に対して勾配を有しているこ
とから、熱伝導路の長さ−が両フランジ部間の暢（フラ
ンジ幅）より長くなり、更に熱伝導路の断面積がフルウ
ェブ材に比較して数分の−になることから、エキスパン
デッド材の単位長さ当りの通過熱量Ｑ−は同じ長さのフ
ルウェブ材の通過熱量Ｑｆ　に対し次式の関係を有する
ことが実験により知られている。

Ｑ−一　αｏ　８２　Ｑｆ　　　　　（１）すなわち、
フルウェブ材の通過熱量の＆２１１に相当する。言い換
えれば、エキスパンデッド材は単品としての断熱時性に
関する限りでもフルウェブ材の約１２倍以上のものを有
することになる。

そこで、エキスパンデッド構造材を従来のフルウェブ構
造材に代えて、柱、間柱ｔ７ｔは梁などに使用した壁、
慮機および床構造が注目されることＫなるわけであるっ 前ｍｌのＱ−とＱｆとの関係式（１）は第２図に示さｎ
る定常温度分布図から求められる。、すなわち填２図に
はエキスパンデッド材の一側方を１００℃とし、他側Ｂ
ｔ−ｏ℃とし定ときの等温線が示されている。（点１ｓ
は両端の温度差の’／１００毎の等温線である。）この
定常温度分布から次式が求められる。

ｔ −λ　　／ｄｓ−Ｑ−・Ｓ　　　　　　　　　　（厘）
ｔ ただし、λＩ熱伝導率、　々　：温度勾配、Ｑ＃１通過
熱量、セしてＳＩ断面積である。

この式（璽）に所定の値を入れることにより、エキスパ
ンデッド材の通過熱量Ｑ＃　が算出される。

同様に、フルウェブの定常温度分布から前記式（１）　
Ｋ　＠当する式が得られ、フルウェブ材の通過熱量Ｑｆ
　が算出される。

ｇ３図ＫＦｉエキスパンデッド材１を間柱とし、内壁６
と外壁１０との関に適宜の断熱材を挿入し１′ｔ！ｌＩ
！構造が本発明の一真体例として示されている。図にお
いて、間柱１のｍ個フランジ部外面には、例えばプラス
ターボードのような内壁部材６が固定され、また、間柱
１の他側フランジ部外面には、外壁部材の一つである合
板まｔは石膏ボード８等が固定きれる。そしてこの合板
または石膏ボード８等の外側に外壁層となるモルタル等
のもう一つの層１０が塗られ、外壁１２を構成する。こ
のようにして形成された内壁６と外壁１２との間にはエ
キスパンデッド構造材のフランジ幅に相当する空間がつ
くられ、この空間内に１例えばグラスウールやロツクウ
−ルや発泡スチロールなどの断熱材１４が挿入されるこ
とになる。この断熱材１４は図示のように内壁６と外壁
１２との間の空間内に充満する状態に設置すると空気の
還流が充分に阻止されてより優れた断熱効果が得られる
ことが確１されている。

斯くして、本発明の壁、屋根を皮は床構造は前述り、７
ｔエキスパンデツド材そのものの断熱時性と、断熱材を
入れ７ｔｉ！３図に示すような断熱構造とが相乗効果と
なって充分に優れ友断熱効果を発揮することになる。そ
の結果、５０〜６０ｇ＆の湿度で、かつ、２０℃前後の
室温に対して外気ｍ度が３０°もしくはそれ以上低いと
いう状況下でも室内Ｉｉ面に：！ｉ！１１１ｍの発生を
根本から防ぐことができるのである。

以上述べ九本発明の壁、ｍ根ｔたは床構造における優れ
次断熱効果を実証する几めに下記のとおりの実験を行な
った。

すなわち、纂４図に示されるように、使用する柱、間柱
ｔｘは朱の材質の違いに関する区別と、断熱材の有無に
関する区別とくよって犬種類の断熱壁、屋根ｔたは床構
造を準備シフ、各構造に関する壁面温度関係、すなわち
、外気温度に対する室内側の壁面温度の変化を測定し、
その結果を比較する実験である。

第４図の表には犬種類の壁、屋根ｔｔは床構造のそれぞ
れが断面で示されており、本発明の構造に′ａ幽するも
のは表中に記号Ｃ−１で示され、残りの三種類はこれと
比較するために用いられｔ構造である。

第５Ａ図は第４図の表に示される各構造に対して、間柱
の影響のない部分における外気温度に対する室内側壁面
温度の変化を測定して作匠し几グラフである。このグラ
フから、木材および従来のフルウェブの軽みぞ形鋼（但
し、ＪＩＳ規格には図示のような軽みぞ形鋼はないが、
木材スタッドとの比較のために図示の断面を作製した。

）並びにエキスパンテッド材から成る間柱をそれぞれ使
用した三種類の構造ともに共通して、断熱材層１４の存
在により外気温Ｉｆ示−１０℃前後になっても露点温度
以上（結露を発生しない１ｍＦｉｔ＞Ｋ保たれることが
分かる。

ＫＳＢ図は、同じく第４図の表に示される各構造に対し
て、間柱の影響を受ける部分の室内側ｌｌｌ１ｉａＩｆ
の変化に関するグラフである。

この場合には断熱材層１４の存在の有無のほかに、間柱
の材質の違いによって、温度便化は著しく異なることが
ＫＳＢ図のグラフから明らかである。例えば、フルウェ
ブの軽みぞ形鋼を間柱に用いｆｅ、Ｂ−１壁構造の場合
、断熱材層１４を形成しても、室内側壁面温度は外気温
度の影響を著しく受けて、外気温度が一５℃前後で露点
温度以下になる。一方、本発明の構造であるＣ−１壁構
造の場合は、間柱に木材を用い’ＩＰ−Ａ−厘壁構造の
場合とほぼ同じように、外気温度にあまり影響されずに
、室内側壁面温度は露点温度以上の好ましい温度に保た
れる。

以上の貞砿結果から本発明による壁、屋根ま友は床構造
の断熱効果に関する優秀性が明確に理解されるであろう
。

以上説明したように、本発明の壁、屋根ま之は床構造は
、壁、屋根または床の面全体に対する柱、間柱ｔたは梁
から逃げる熱量の割合が小さくなるように１単品として
優れた断熱特性を有し、しかも両側にフランジ部を設け
たエキスパンデッド材を柱、間柱または梁とし、該エキ
スパンデッド材の一側フランジ部には内壁層が固定され
、を次他側フランジ部には外壁層が固定畜れ、前記内壁
層と外壁層との間に、友とえばグラスウールやロックウ
ールや発泡スチロール等の断熱材層が形成場れ几もので
あるから、結露の問題を根本的に解決するので従来では
困離と見られていた寒冷地における建造物の外豊として
も有効に用いられ、ｉた優れ九断熱効果を発揮すること
から冷凍倉庫等の外壁および屋根にも充分に使用するこ
とができ、更にま友外気温度が室温より高い条件下で本
当然有効に作用、することになシ、従って、熱帯地方や
砂漠地方における断熱壁、屋根ま几は床構造としても注
目されるべきものである。

【図面の簡単な説明】

添附の図面は本発明の一具体例およびそれに関連する説
明図であって、纂１，４図は本発明において柱、間柱ｔ
ｘは梁として用いられるエキスパンデッド材の切取片の
平面図であり、ＩＥＩＢ図は第１Ａ図の１ｆｌ−ｌｆｌ
ｌｉに沿った断面図であり、第２図はエキスパンデッド
材の定常温度分布を示す図であｆｉ、１１１３図は本発
明の一具体例を示す斜視図であり、第４図は本発明の具
体例と、これと比較するための他の五つの具体例のそれ
ぞれの断面構造をオす表であり、そして第５Ａ図および
ｌＮ５Ｂ図は第４図に示される各具体例の断熱効果を比
較する皮めのグラフである。 １・・・・・・エキスパンデッド材、６・・・・・・内
壁、１２・・・・・・外壁、１４・・・・・・断熱材層
出願人　　　　　渡　辺　英　世 代理人　　弁理士　　米　原　正　章 弁塩士　　浜　本　　　忠 手続補正書（方式） 昭和５７年４　月　６日 特許庁長官　　島　田春樹　殿 １、事件の表示　　特願昭５６　−１９０９０８号２発
明の名称 優れた断熱効果のある壁、屋根または床の構造３　補正
をする者 事件との関係　特許出願人 住所　　　東京部品用区東五反田１−１０−１１〜９０
１氏　　名　　　　　　渡　　辺　　英　　世５　補正
命令の日付 昭和５７年３月５日（発送日　昭和５７年３月３０日）
６、補正の対象 第５Ａ図 第５Ｂ図 外え一逼ＩＬ（’Ｃ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｉｔ、屋根または床の面全体に対する柱、間
   柱または梁から逃げる熱量の割合が小さくなるようＫ、
   単品として優れた断熱特性を有し、しかも両側にフラン
   ジ部を設けたエキスンデッド材を柱、間柱まｔは梁とし
   、該エキスノくンデツド材の一側フランジ部には内壁層
   が固定され、また他側７ランジ部には外壁層が固定され
   、前記内壁層と外壁層との間にたとえばグラスウールや
   ロックウール中発泡スチロール等の断熱材層が形成され
   て成る優れた断熱効果のある壁、屋根または床の構造。
2. （２）　　前記外壁層が内側に合板または石膏ボート等
   を備え、外側にもう一つの外壁層を備える二層構造であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第Ｕ項記載の壁、ｊ
   １機または床の構造。