JP2013068042A - 既存板屋根の改良断熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】金属屋根を用いた建物内の屋根裏に外部熱が伝わり難いものとし、建物が夏季や冬季の外気温に対する断熱性を充分に有して建物内を居住性の良い環境にするための既存板屋根の改良断熱構造とすることであり、またはこのような既存板屋根の改良断熱構造の効率の良い施工方法とすることである。
【解決手段】折板からなる既存板屋根１の上面に断熱層部材３を設け、この上面に重ねて、既存板屋根１の全面を被覆するように断熱性サンドイッチパネル２を断熱性サンドイッチパネル２で被覆すると共に、既存板屋根１のうち建物壁面Ｗから差し出された軒先部Ｅの下面を断熱層部材３で被覆した既存板屋根の改良断熱構造とする。軒先部Ｅの下面を断熱層部材３、１１などで被覆し、また既存板屋根１の上面に断熱層部材３を介して断熱性サンドイッチパネル２を設けたので、建物Ｂ内の屋根裏に外部熱が伝わり難いものになり、結露も充分に防止できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、折板屋根その他の既存板屋根の断熱性を改良するための既存板屋根の改良断熱構造およびその施工方法に関する。

一般に、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板などの金属製の折板やスレート波板等で葺かれた板屋根は、短い工期で比較的簡単に建造可能な屋根として、工場や仮設の住宅、車庫または倉庫などに多用されている。

折板屋根は、板厚０．６〜１．２ｍｍの鋼板を用いて山高を大きく成型し、およそ１．５ｍ〜６ｍの間隔の梁の上に固定用の金具を取り付けて、その上に固定するという工法で設営されている。

このような折板屋根は、長大な金属板を用いて断面形状を山形などに形成することにより、ある程度の所要強度が得られると共に、成形加工の容易性のあることから大量生産も可能であり、災害時などに短期間に施工可能であるという優れた点がある。

しかし、板屋根は、金属製であったり、厚みの薄い素材であったりすることから、断熱性は低くて熱伝導性の高いものであり、建物の目的に応じて必要な断熱性を別途の手段で確保する必要がある。

例えば、図９に示すように、建物Ｂの梁２０に固定されたタイトフレーム２１に取り付けられた波型の折板２２の上側凹面に、グラスウールなどの断熱材２３を嵌合充てん配置し、この折板の上に合板などの下地ボード２４を配置し、さらにこの下地ボード２４の上に金属板２５を重ねて敷設する改良断熱構造が知られている（特許文献１）。

また、既存の折板屋根の上方に間隔を空けて固定金具を用いて複数枚の新規屋根材を連結して取り付け、この新規屋根材は二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されたものである改良断熱構造が知られている（特許文献２、図４）。

なお、建物の内部には、天井板２６の上面に重ねてグラスウールなどからなる繊維系断熱材２７が敷設される場合が多い。

特開平 ０９−１２５６０８号公報 特開２００８−２３１６８５号公報

しかし、上記した従来の既存板屋根の改良断熱構造は、板屋根の一部の軒先部の下面から外気温が金属屋根の全体に伝わりやすく、そのため建物内に外部熱が屋根裏に侵入して建物内の断熱性が充分に得られないという問題点がある。

実際に従来の断熱構造の建物では、天井板に沿って断熱材が敷設されていたとしても、冬は激しく結露が生じ、また夏は逆に４０℃を超える高温になるなど、快適な居住性を得られるものではなく、結露によるカビの発生もあって衛生環境も懸念されるものとなっており、これらの問題を速やかに解決できる改良断熱構造や工法が得られていなかった。

また、二枚の金属板（外皮）の間に断熱材を充填して形成されたサンドイッチパネルは、強度も高く、断熱性も良好なものとして知られているが、これを既存の板屋根に重ねた断熱構造では、固定金具などを介して既存の板屋根に熱伝導が起こりやすかった。

そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、金属製の板屋根を用いた既存建物内の屋根裏に外部熱が伝わり難いものとし、建物が夏季や冬季の外気温に対する断熱性を充分に有して建物内を居住性の良い環境にするための既存板屋根の改良断熱構造とすることであり、またはこのような既存板屋根の改良断熱構造の効率の良い施工方法とすることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、折板または波板からなる既存板屋根の上面を、表裏２枚の金属製外皮の間に発泡樹脂層を介して一体化された断熱性サンドイッチパネルで被覆すると共に、前記既存板屋根のうち建物外部に差し出された軒先部の下面を断熱層で被覆したことを特徴とする既存板屋根の改良断熱構造としたのである。

上記したように構成されるこの発明の既存板屋根の改良断熱構造は、既存板屋根の軒先部の下面を断熱層で被覆したことにより、既存板屋根の軒先部の下面が外気に曝されなくなるから、軒先部の下面が外気によって熱せられ、または冷却されることにより伝導する熱量が小さくなり、それだけ板屋根から屋根裏に侵入する熱量も小さくなる。

そのため、板屋根を用いた建物の屋根裏に外部熱が伝わり難いものとなり、夏季や冬季の外気温に対する断熱性を充分に有する建物となり、建物の内部を居住性の良い環境にするように既存板屋根を改良した断熱構造となる。

また、この改良断熱構造において、さらに既存板屋根の上面に断熱層を重ねて設けると、この断熱層を介して上記断熱性サンドイッチパネルを重ねて設けることができるので、断熱性サンドイッチパネルの裏面から既存の板屋根へ熱が伝わり難くなり、それだけ断熱性の向上した既存板屋根の改良断熱構造になる。

また、既存板屋根の軒先部からの熱伝導性をより小さくするためには、既存板屋根の軒先部の先端面や側端面などの端面を、断熱層で被覆した上記の既存板屋根の改良断熱構造とすることが好ましい。

また、この発明に用いる断熱層について、その内部で熱の対流が起きないようにして断熱性をより改良するためには、上記断熱層が発泡樹脂層からなるものを採用することが好ましい。

また、上記したような既存板屋根の改良断熱構造を確実に得る施工方法としては、折板または波板からなる既存板屋根の上面の少なくとも軒先部を含む一部または全体に断熱層を重ねて敷設し、次いで前記断熱層に重ねて表裏２枚の金属製外皮の間に発泡樹脂層を充填して一体に形成された断熱性サンドイッチパネルを用いて被覆し、前記軒先部の下側面には断熱層を重ねて被覆することが、施工の際の作業効率が良く、また確実に所期した断熱性を得るために好ましい。

この発明は、折板または波板からなる既存板屋根の上面を、所定の断熱性サンドイッチパネルで被覆すると共に、軒先部の下面を断熱層で被覆したので、板屋根を用いた建物内の屋根裏に外部熱が伝わり難いものとなり、建物が夏季や冬季の外気温に対する断熱性を充分に有して建物内を居住性の良い環境になる既存板屋根の改良断熱構造となる利点がある。

また、そのような構造となるように軒先部を含む一部または全体に断熱層を重ねて敷設し、次いで断熱性サンドイッチパネルを用いて被覆し、軒先部の下側面には断熱層を重ねて被覆する施工を採用することにより、上記した既存板屋根の改良断熱構造の効率の良い施工方法となる利点がある。

第１実施形態の既存板屋根の改良断熱構造の部分分解斜視図 既存板屋根の軒先部の下面に対する断熱層の被覆工程の説明図 既存板屋根の軒先部の上面に対する断熱層の被覆工程の説明図 断熱性サンドイッチパネルおよびその連結構造を示す断面図 第１実施形態の改良断熱構造を有する板屋根の平面図 第２実施形態の既存板屋根の改良断熱構造の一部を切り欠いて示す斜視図 第２実施形態の既存板屋根に対する断熱材の取付を説明する部品分解斜視図 第２実施形態の既存板屋根の上下面に断熱層を取付けた状態を示す斜視図 従来例の既存板屋根の改良断熱構造の断面図

この発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
図１〜４に示すように、第１実施形態は、折板からなる既存板屋根１の上面を、断熱性サンドイッチパネル２で被覆すると共に、既存板屋根１のうち建物壁面Ｗから差し出された軒先部Ｅの下面を断熱層部材３で被覆した既存板屋根の改良断熱構造である。

図２に示すように、第１実施形態の既存板屋根１は折板屋根であり、建物Ｂの梁上に溶接されたタイトフレ−ム（図示せず）の上に、ボルト４で既存板屋根１は取り付けられている。

なお、既存板屋根１は、ボルトを使用せずにタイトフレ−ムの上に取り付けた緊定金具を２枚の折板の幅方向の側縁部で挟み、前記緊定金具を両側縁部に締め機で巻き込んで締め付け固定する構造など、その他周知の手段で取り付けられている。また、既存板屋根１は、図示した折板屋根ばかりでなく、波板からなる板屋根であってもよい。

このような既存板屋根１の軒先部Ｅの先端部の上下面には、一対の角材からなる根太５、６を図外のボルトで固定し、また軒先部Ｅの上面には鋼製角パイプからなる梁７（スチールビーム）を根太６と平行にボルト（図示せず）で取り付けている。

次に、図２に示すように、発泡ポリスチレンなどの発泡樹脂製の断熱ボードからなる断熱層部材３を、軒先部Ｅの下面を覆うように、根太６と壁面Ｗとの間に差し渡し、それぞれ根太６と壁面Ｗに対してＬ字型の金具または釘などを用いて固定し、図１に示すように固定して設ける。

次に、図３に示すように軒先部Ｅの既存板屋根１の上面に断熱層部材３を、梁７と根太５の間を隙間なく埋めるように嵌め入れ、さらに必要に応じて金具で固定する。

図５に示すように、断熱層部材３の配置は、少なくとも軒先部Ｅを覆いかつ建物Ｂの壁面Ｅを跨ぐ位置に設ければ、断熱効果を効率よく発揮することができる。なお、必要に応じて既存板屋根の全面を覆うように取り付けても良い。

さらに、図３に示すように所要部分に設けた断熱層部材３の上面に重ねて、または既存板屋根１の全域に所定間隔で設けた梁７の上に載せて、断熱性サンドイッチパネル２をボルト止め等にて固定し、既存板屋根１の全面を被覆するように断熱性サンドイッチパネル２を被覆して屋根裏に外部熱が伝わり難いものとする。

図４に示すように、断熱性サンドイッチパネル２は、表裏２枚の鋼板などからなる方形状の金属製外皮８、９の間に発泡したポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタンなどの発泡樹脂層１０を介して一体化されたものである。

実施形態では、断熱性サンドイッチパネル２の表面（上面）に平行する複数の山型を形成したものであり、この上面側の外皮８の幅方向（山型を横断する方向）の側縁部の一方に折り重ね用の山形縁８ａを設け、下面側の外皮９の幅方向の側縁部の一方に凸型の縁部９ａを形成すると共に、他方には前記凸型に整合する凹型の切欠きを有する縁部９ｂを設けたものである。

図４に示したように断熱性サンドイッチパネル２は、複数枚を長手方向が平行になるよう並べて隣接する凸型の縁部９ａと凹型の縁部９ｂとを嵌め合わせ、山型縁８ａが形成された上面側の外皮８を隣接する縁に被せて、必要に応じてボルトで重ね合わせ部分を固定し、既存板屋根１の全面を被覆するよう施工される。

また、図１、３に示すように、第１実施形態の軒先部Ｅの先端面には、発泡樹脂製の断熱ボードからなる断熱層部材１１を一対の根太５、６の前面に掛け渡して金具などで固定し、さらに根太６と壁面Ｗとの間に差し渡して固定された断熱層部材３の下面および断熱層部材１１の前面を覆うように断面Ｌ字型鋼板からなる下面カバー１２を釘や金具（図示せず）で固定し、また断熱性サンドイッチパネル２の先端面を覆うように所要形状の鋼板からなる前面カバー１３を固定し、軒先部Ｅの防水性を確保している。

なお、後述する第２実施形態と同様に軒先部Ｅを含めて屋根側面には、鋼板製の上下一対のカバーを取り付けて側面からの防水性を確保している。

図６〜８に示すように、第２実施形態は第１実施形態と同様の断熱構造を有するものであり、第１実施形態との相違点は、折板からなる既存板屋根１の上面および下面に略三角柱状の発泡樹脂等からなる断熱部材１４を嵌め入れていること（図７）、第１実施形態における軒先部Ｅの先端部上下面の根太を省略していることである。
第２実施形態の改良断熱構造の採用された屋根側面には、鋼板製の上下一対のカバー１５を取り付けて側面からの防水性を確保している。

このように構成される第１、２の実施形態は、既存板屋根１の上面を断熱性サンドイッチパネル２で被覆すると共に、軒先部Ｅの下面を断熱層部材３、１１などで被覆したので、板屋根を用いた建物Ｂ内の屋根裏に外部熱が伝わり難いものとなっている。

これを実験によって確かめたところ、折板屋根建物Ｂ（建物内の天井板の上面に重ねてグラスウールからなる繊維系断熱材が敷設されているもの）の外気温が−１５℃、室内を２５℃に調節した条件で測定したところ、屋根裏の結露限界湿度が、第１実施形態の改良断熱構造のない状態で５５％であったところ、第１実施形態の改良断熱構造の採用後は、９２％にまで改善された。

これにより、建物が夏季や冬季の外気温に対する断熱性を充分に有して建物内を居住性の良い環境にできることが確認できた。

１ 既存板屋根
２ 断熱性サンドイッチパネル
３、１１ 断熱層部材
４ ボルト
５、６ 根太
７、２０ 梁
８、９ 外皮
８ａ 山形縁
１０ 発泡樹脂層
１２ 下面カバー
１３ 前面カバー
１４ 断熱部材
１５ カバー
２１ タイトフレーム
２２ 折板
２３、２７ 断熱材
２４ 下地ボード
２５ 金属板
２６ 天井板
Ｅ 軒先部
Ｗ 建物壁面
Ｂ 建物

Claims (5)

1. 折板または波板からなる既存板屋根の上面を、表裏２枚の金属製外皮の間に発泡樹脂層を介して一体化された断熱性サンドイッチパネルで被覆すると共に、前記既存板屋根のうち建物外部に差し出された軒先部の下面を断熱層で被覆したことを特徴とする既存板屋根の改良断熱構造。
2. 上記既存板屋根の上面に断熱層を重ねて設け、この断熱層を介して上記断熱性サンドイッチパネルを重ねて設けた請求項１に記載の既存板屋根の改良断熱構造。
3. 上記既存板屋根の軒先部の端面を、断熱層で被覆した請求項１または２に記載の既存板屋根の改良断熱構造。
4. 上記断熱層が、発泡樹脂層である請求項３に記載の既存折板屋根の改良断熱構造。
5. 折板または波板からなる既存板屋根の上面の少なくとも軒先部を含む一部または全体に断熱層を重ねて敷設し、次いで前記断熱層に重ねて表裏２枚の金属製外皮の間に発泡樹脂層を充填して一体に形成された断熱性サンドイッチパネルを用いて被覆し、前記軒先部の下側面には断熱層を重ねて被覆することからなる既存板屋根の改良断熱構造の施工方法。

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