JP2003041687A - 木造建築物の壁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】在来工法における問題点を解消し、地震等によ
る横方向及び縦方向からの力に充分耐えられる耐力と、
施工時から長期間経過した後でも隙間を生ずることが無
く、充分な断熱性及び熱貫流による空気の入れ換えが可
能な壁構造を提供する。 【構成】隣接した柱材、土台及び桁材または胴差材等に
よって形成される壁構造躯体の各部材の内側に、上下及
び両側枠材で構成された枠体とこの枠体の片面に貼り付
けられた構造用合板とで構成された断熱耐震気密パネル
５を、該耐震気密パネル５の構造用合板の端面が上記各
部材の内面に密着する状態で、かつ耐震気密パネル５の
構造用合板の表面が各部材の屋内側面と同一面となるよ
うに配置する。また、各部材の屋外側の面に気密面材が
張り付け施工され、該気密面材と前記断熱耐震気密パネ
ル５とによって耐震気密パネル５の内側に密閉された断
熱空気層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は木造建築物におけ
る、横方向及び縦方向からの外力に対して充分な耐力を
有した耐震性と、柱と柱及び土台と桁の気密性を長期に
わたって維持させ、密閉された空気層による高い断熱性
を充分に保ちながら、壁面体の熱貫流による室内外の空
気を入れ換えが行え、更に施工性と低コスト化に優れた
断熱、気密、換気が同時に実現できる壁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】現状の個建住宅及び集合住宅では省エネ
を目的とした気密性及び断熱性を優先した工法が採用さ
れるため、住宅構造としては室内の空気の換気が行われ
ず、室内側に使われる建材、接着剤、塗料及び防虫剤等
から揮発されるＶＯＣ（揮発性有機化合物）が室内空気
を汚染させている。このような室内空気環境の中で生活
する人々に及ぼす身体的、精神的な悪影響が今日の社会
問題となっている。一般的な木造住宅の在来工法による
壁構造では、土台の上に立設した主柱と主柱の中間に間
柱を配置し、更にこれら柱の上に配置される桁材又は梁
材によって壁の躯体枠が形成され、一方の柱の下端から
他方の柱の上端にかけて配設した筋交い等で補強して壁
の強度を出している。

【０００３】上記在来工法での内断熱構造としては、両
柱と土台及び桁の間に硬質ウレタンフォームや発泡ポリ
スチレン及びグラスウール等の断熱材を充填して断熱性
を持たせている。また、在来工法での外断熱構造では、
両柱と土台及び桁の外側に硬質ウレタンフォームや発泡
ポリスチレンまたはグラスウール等の断熱材を施工して
いる。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】上記構造の従来の在来工法に
よる壁構造では以下の問題がある。 地震等による損壊に耐えるための強度を筋交いに補
強金具をボルト締めや釘打ち止めによる工法によって得
ているので、多くの施工工数を要する上、柱と土台及び
桁材等に打ち込まれた金具やボルト・釘による強度だけ
であるので強度が不足し、地震等による耐力が低い。特
に、在来工法の壁構造では風などによる横方向からの力
に弱く、例えば１０年程度経過した在来工法の住宅を計
測すると柱の垂直度に殆どの場合狂いが生じていること
が明らかとなっている。そして、この狂いによって柱、
土台及び桁間に隙間が生じて気密性が損なわれる要因と
なっている。

【０００５】 断熱構造として、柱の間に断熱材を施
工する内断熱工法又は、柱の外側から断熱材を覆うよう
に施工する外断熱工法による断熱構造としているが、一
般的には発泡ポリスチレン及びグラスウール等の断熱材
は空気層よりも熱伝導率が大きく、熱伝導率の小さいと
言われている硬質ウレタンフォームでも空気層による熱
伝導率よりは大きいので、断熱の効果は空気層に比べる
とそれほど発揮できない。更にこれらの断熱材は燃焼時
に水蒸気と煤または有毒なシアンガス等を発生する他、
上記した断熱材の殆どは発ガン性物質を含んでいるため
人体に悪影響を及ぼすものであり、環境上からも好まし
くないものである。

【０００６】 室内外の気密性を得るために断熱材を
覆うように気密シートを施工しているため、壁部分を介
しての室内外の空気の流通が殆ど行われず、室内側に使
われる建材、接着剤、塗料及び防虫剤等から揮発される
ＶＯＣ（揮発性有機化合物）によって汚染された室内空
気を強制的に換気するための換気扇や換気装置の設置が
必要であり、これらの機器を終日作動させているためエ
ネルギーの消費を高めている。また、換気扇や換気装置
は耐久年数が短い事と機器の内部に塵や埃が堆積して有
害な微生物が発生することも考えられる。

【０００７】本発明は、上記在来工法における問題点を
解消し、地震及び風圧等による横方向及び縦方向からの
力に充分耐えられる耐力と、施工時から長期間経過した
後でも隙間を生ずることのない気密性と耐久力の維持、
更に、充分な壁断面の断熱性及び熱貫流による室内外の
空気の入れ換えが可能な壁構造を提供することを課題と
するものである。

【０００８】

【課題を解決する手段】上記課題を解決するため本発明
の請求項１の壁構造は、隣接した柱材、土台及び桁材ま
たは胴差材等によって形成される壁構造躯体の内側に、
上下及び両側枠材で構成された枠体とこの枠体の片面に
貼り付けられた構造用合板とで構成された耐震気密パネ
ルを、該耐震気密パネルの構造用合板の端面が上記壁構
造躯体を構成している各部材の内面に密着する状態で、
かつ耐震気密パネルの構造用合板の表面が上記壁構造躯
体の各部材の屋内側面と同一面となるように配置されて
いるものである。

【０００９】また、請求項２に記載の壁構造は、壁構造
躯体を構成している各部材の屋外側の面に気密面材が張
り付け施工され、該気密面材と前記耐震気密パネルとに
よって耐震気密パネル単体の内側に密閉された断熱空気
層を形成したものである。

【００１０】

【発明の実施態様】以下図面に示す実施例に基づいて発
明の実施態様を説明する。図１及び図２は本実施例の壁
構造を断面にて示しいている。在来工法と同様に、コン
クリート製の基礎１の上に土台２が配置され、この土台
２上に立設された柱３及びこの柱３の上に配置された桁
材４または胴差材によって外壁を形成する壁構造躯体が
形成されている。上記土台２、柱３及び桁材４で形成さ
れる壁構造躯体の内側には耐震気密パネル５がはめ込ま
れて施工されている。

【００１１】耐震気密パネル５は図３に示すように、上
下の枠材６及び両側の枠材７により形成された枠体８及
びこの枠体８の一面に張付けられた構造用合板からなる
面材９により構成されている。両側枠材７の中間には間
柱に相当する中枠材７ａが配置されている。耐震気密パ
ネル５の幅方向及び縦方向の各寸法は壁構造躯体を構成
している両柱３間の内寸法及び土台２と桁材４間の内寸
法と一致するようにできる限り高い精度で設定すること
が望ましい。

【００１２】例えば柱３間の内寸法が８０４ｍｍ、土台
と桁材間の内寸法が２８５０ｍｍの場合、耐震気密パネ
ル５の幅及び縦寸法はそれぞれ８０３ｍｍ及び２８４９
ｍｍ程度の高い精度で構成することにより、耐震気密パ
ネル５と土台２、桁材４、両柱３間との間に形成される
隙間は０．５ｍｍ程度となり図４に示すように両柱３と
土台２及び桁材４の間にはめ込んだ状態で事実上隙間の
ない気密性能が維持できる。面材９を構成している構造
用合板の厚さは９ｍｍ以上が好ましい。上記面材９を含
めた耐震気密パネル５の厚さ方向の寸法は耐震気密パネ
ル５全体が柱３、土台２及び桁材４の内面内に収容でき
るように設定する。なお、枠材６，７７ａの厚さは３０
ｍｍのものを使用しており、柱３、土台２及び桁材４へ
の耐震気密パネル５の固定は上下及び両側の４面の枠材
６，７をこれらの壁構造躯体の各部材に釘打ちして取り
付ける。

【００１３】図４に示すように、耐震気密パネル５は耐
震気密パネル５の面材９の表面側が柱３、土台２及び桁
材４の室内側の面と同一面となるようにこれらの各部材
の間にはめ込んで施工する。耐震気密パネル５を構成し
ている面材９の外周縁が柱３，土台２及び桁材４にほぼ
密着した状態となり、横方向及び縦方向から柱３または
桁材４に作用する外力に対して面材９の端面が全面で荷
重を支えるので充分な耐力を生じ、柱の傾き等の変形を
確実に防止すると同時に耐震能力を増大させることが可
能である。

【００１４】図１及び図２に示すように、上記耐震気密
パネル５が施工された壁構造躯体の屋外側には、耐震気
密パネル５の屋外側前面を完全に密封するように厚紙や
ベニヤ板等の呼吸できる材料で構成される気密面材１１
が、壁構造躯体を構成している柱３、土台２及び桁材４
の外側面に取り付けられる。これにより前記耐震気密パ
ネル５の内側に面材９と気密面材１１によって閉ざされ
た断熱空気層１２が形成され、この断熱空気層１２は各
パネル５内に独立して密閉されているので層の内部での
空気の対流が発生せず高い断熱性が得られる。

【００１５】耐震気密パネル５を施工した室内側には内
装材１０が施工される。例えば桐材等の内装仕上げ材を
構造合板の上から張ったり、または面材９の表面に耐火
ボードを施工して更に呼吸できるクロス張りで仕上げ
る、または面材９の表面にラスボードを施工して漆喰仕
上げを行う等、内装仕上げ材は呼吸できる素材を選定す
ることが重要である。更に壁構造躯体の屋外側には、前
記気密面材１１の外側に縦胴縁材１３ａを介して防水透
湿性のシート１４が貼り付けられ、前記気密面材１１と
防水透湿性シート１４との間にも断熱空気層が形成され
ている。更に防水透湿性シート１４の外側には縦胴縁材
１３ｂと横胴縁材１５を介して耐火サイディング等の外
壁材１６が施工されて、必要に応じて塗装等を施して外
壁面が形成される。防水透湿性シート１４と外壁材１６
の間は、外壁材１６からの熱を放出させるための通気層
として形成される。上記のように耐震気密パネル５の屋
外側と室内側に呼吸できる材料を施工することによっ
て、耐震気密パネル５の密閉された断熱空気層１２によ
る断熱能力を損なうことなく、室内外の温度差による熱
貫流を利用して室内外の空気の入れ換えが行われる。

【００１６】

【発明の効果】柱と土台及び桁材で形成された壁構造躯
体の間に面材を張り付けた耐震気密パネルを隙間なくは
め込んだ構造となっているため、気密性は完全であり、
更に面材としての構造用合板の全周囲の端面が壁構造用
躯体を構成している各部材に全面で接触して横方向及び
縦方向からの外力に対して充分な耐力を発揮する。更に
釘等の固定手段の保持力を利用していないので、長期間
を経過しても充分な耐力が維持でき、柱の垂直性等の狂
いが全く発生しない。更に、在来工法のように筋交い等
の施工の手間が省け施工のコストの低減、施工期間の短
縮等がはかれる。

【００１７】耐震気密パネル５と気密面材１１により密
閉された断熱空気層１２を形成しているため、断熱空気
層内での空気の対流が防止され、発泡ポリスチレン及び
グラスウールや硬質ウレタンフォームからなる断熱材を
使用した場合よりも高い断熱特性があり、壁面全体に断
熱空気層１２による断熱構造が形成されることにより断
熱効果が高く、しかも断熱特性を損なうことなく室内外
の空気の換気が可能な壁構造を提供できる。例えば、発
砲ポリスチレン及びクラスウールは何れも０．０３５ｋ
ｃａｌ／（ｍｈ゜Ｃ）と熱伝導率が比較的大きいため一
般的な断熱効果しか得られない。また、硬質ウレタンフ
ォームの熱伝導率は０．０２５ｋｃａｌ／（ｍｈ゜Ｃ）
と前者に比べて比較的低くより大きな断熱効果が得られ
るが燃焼時に有害なシアンガスを発生する恐れがある。
これに対して、空気の熱伝導率は０．０２０ｋｃａｌ／
（ｍｈ゜Ｃ）と前記の各断熱材よりも更に低いため空気
層を断熱材として利用することにより高い断熱効果が得
られる。

【００１８】壁の断熱構造として構造用合板を使用した
耐震気密パネルと厚紙やベニヤ板等で構成される気密面
材による断熱空気層を形成しており、これらの材料は分
子構造が空気より大きいため、空気は熱貫流の作用によ
り自由に構造用合板と気密面材を通過でき、しかもこの
熱貫流による空気の移動はゆっくりと行われるため、空
気の断熱・保温の特性が失われることなく室内外の空気
の入れ換え（換気）が行われる。即ち家屋の壁面の熱貫
流による空気の入れ換えを利用することにより、換気扇
を利用しないでも室内の換気ができることになり、換気
扇を使用するエネルギーの節約となる。そして、人間が
直接触れる室内側に、漆喰やむく板等の自然素材を使用
することによって、冬季において窓や入り口等の開口部
を閉じた状態であっても、室内側に有毒なＶＯＣ（揮発
性有機化合物）が揮発されることがなく、室内空気環境
の安全が確保される。また、温度差により熱貫流が生じ
ることにより、壁内での結露の発生が防止でき、結露し
た水分による土台や柱の腐れやシロアリ等の被害の発生
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断熱耐震壁構造の実施例を示す縦断側
面図。

【図２】図１と同じ実施例の横断平面図。

【図３】耐震気密パネル５の構造を示す斜視図。

【図４】壁構造躯体に耐震気密パネル５を施工した状態
の斜視図。

【符号の説明】

５ 耐震気密パネル ６ 上枠材、下枠材 ７ 側枠材 ７ａ 中枠材 ８ 枠体 ９ 面材（構造用合板） １０ 内装材 １１ 気密面材（厚紙・ベニヤ板又は呼吸可能な面材） １２ 断熱空気層 １３ａ，１３ｂ 縦胴縁材 １４ 防水透湿シート １５ 横胴縁材 １６ 外壁材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隣接した柱材、土台及び桁材または胴差材
   等によって形成される壁構造躯体の内側に、上下及び両
   側枠材で構成された枠体とこの枠体の片面に張り付けら
   れた構造用合板とで構成された耐震気密パネルを、該耐
   震気密パネルの構造用合板の端面が上記壁構造躯体を構
   成している各部材の内面に密着する状態で、かつ耐震気
   密パネルの構造用合板の表面が上記壁構造躯体の各部材
   の屋内側面と同一面となるように配置されていることを
   特徴とする木造建築物の壁構造
2. 【請求項２】壁構造躯体を構成している各部材の屋外側
   の面に気密面材が張り付け施工され、該気密面材と前記
   断熱耐震パネルとによって耐震気密パネルの内側に密閉
   された断熱空気層を形成したことを特徴とする請求項１
   に記載の木造建築物の壁構造。
3. 【請求項３】室内側に漆喰壁やむく板等の自然素材によ
   る内装材を施工し、室内側から室外方向への熱貫流によ
   る空気移動を生じさせることにより、室内にＶＯＣ（揮
   発性有機化合物）の発生を防止させることを特徴とする
   請求項１または２に記載の木造建築物の壁構造。