JP3061113B2 - 断熱下地材とこれを使用した断熱外装構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外装材と支持部材と
断熱材を主体とした建築物の外装構造に用いる断熱支持
部材およびこの支持部材を使用した断熱外装構造に関す
るもので、従来の支持部材における熱橋作用を防止する
ことによって、高い断熱性が安定的に得られるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般化してきた横葺屋根や横張り
外壁といった外装構造は、その多くが所定間隔で建築躯
体上に垂木等の支持部材を配し、支持部材間に断熱ボー
ド等を敷設し、前記支持部材に外装材を施工するものが
多い。各部材は、従前の現場成形によるものと異なり、
規格化され工場生産されるので、断熱性や強度性能が安
定化し、施工性にも優れたものである。しかしながら建
築物が、木造住宅のような小型建築物でない場合には、
前記支持部材は、強度性能の関係から金属製のものが用
いられるため、金属製垂木が敷設された部位は、断熱構
造上の熱橋になるという問題があった。この問題を解決
するため、実公平１−２８１７１号公報に示されるよう
に、支持部材（金属製垂木）の下方開口空間内に、断熱
材を挿入して熱橋問題を解決しようとするものがある。
ところが、かかる構成のものにおいても、金属製垂木お
よび断熱材層の外側と内側は、金属製垂木の側面部位に
よって内外が熱的に連続しているので、抜本的な熱橋問
題は解決されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、熱橋作用による問題が発生せず、高い断熱性能を安
定的に発揮する断熱支持部材および断熱外装構造を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
達成するため、断熱支持部材では、室外側に支持部を有
する上側強度部材としての金属製の第１部材と、室内側
の下側強度部材としての金属製の第２部材と、前記第１
部材と第２部材間に介在して、上面部が第１部材の支持
部裏面に沿着していると共に下面部が第２部材の底部に
沿着していて、前記第１部材と第２部材とを非接触状態
に隔てて且つ一体化させている樹脂製の第３部材とから
なることを特徴とする。また本発明の断熱支持部材で
は、前記第１部材と第２部材は、それぞれフック状の係
合部を有し、第３部材は前記係合部に対応する被係合部
を有し、前記係合部と被係合部の係合関係によって、第
１、第２、第３の各部材が一体化されていることを特徴
とする。また本発明の断熱支持部材では、前記第２部材
は、固定用フランジ部を一体的に有することを特徴とす
る。また本発明の断熱支持部材では、前記第２部材は、
下側強度部材としての主体部と、この主体部を適宜手段
で躯体に保持する保持部が、別個の複数部材よりなるこ
とを特徴とする。そして本発明の断熱外装構造では、建
築躯体上に所定間隔で敷設されて固定されている断熱支
持部材が、室外側の支持部を有する金属製第１部材と、
室内側の金属製第２部材と、この第１および第２の両部
材間に介在して、両部材を非接触状態に隔てて且つ一体
化させている樹脂製の第３部材とからなり、この断熱支
持部材間に断熱材が敷設され、これらの断熱支持部材お
よび断熱材上に敷設される外装材が前記断熱支持部材の
支持部に固定されていることを特徴とする。

【０００５】本発明における断熱支持部材は、長尺材で
ある態様、または第２および第３部材が長尺状で第１部
材がピース状の短尺材である態様、またはピース状の短
尺材である態様がある。金属製の第１および第２部材
は、ロール成形またはプレス成形可能なメッキ鋼板やス
テンレス鋼板等の各種鋼板、各種合金板等公知の金属素
材であり、第３部材は、ナイロン（ポリアミド）、ポリ
アセタール、ポリカーボネート、ポリプロピレン、その
他のエンジニアリングプラスチック等の断熱性（絶縁
性）と強度性能を兼ね備えた公知の樹脂素材からなり、
建築環境や成形方法により適宜選択する。尚、強度性を
より向上させるため、適量のガラス繊維等の補強材を混
入したものであっても良い。因みに、断熱支持部材の成
形例としては、例えば次の三通りがある。予め組み付け
状態と同等の断面形状に成形した第１、第２部材を、第
３部材の押出成形と同時に一体化する（第３部材の押出
成形装置の前工程に第１部材と第２部材のロール成形装
置を設けた製造ラインを含む）。全部材とも個々に成形
し、第３部材に第１、第２部材を加圧挿入する。全部材
とも個々に成形し、第１、第２部材の係合部を第３部材
の非係合部に係合させた後、プレスして一体化する。こ
の断熱支持部材の割付間隔は、概ね３３０乃至５５０ｍ
ｍピッチで行われる。

【０００６】建築躯体は、木造、鉄骨造、コンクリート
造等の建築構造物において、釘、ビス、アンカー等の固
着具が取付可能な全ての建築躯体をいう。但し、前記躯
体上に敷設される野地材が、固着具が効く木片セメント
板やＡＬＣ板等のボードの場合には、事実上、建築躯体
と野地材とは同一視できる。したがって、通常、断熱支
持部材は野地材を貫通して建築躯体に対して固定され、
外装材は断熱支持部材に対して固定される。また野地材
上には必要に応じてアスファルトルーフィング（防水
紙）が敷設される。

【０００７】外装材は、表面化粧鋼板、ラミネート鋼
板、メッキ鋼板、ステンレス鋼板、アルミ合金板、チタ
ン合金板、銅板、真鍮板、鉛板等公知の金属素材、及び
炭素繊維積層板、硬質樹脂板等より成形される。尚、素
材が金属板の場合には、ロール成形またはプレス成型、
あるいは両者の組合せにより成形される。素材が非金属
素材の場合には、主に型成型により成形される。素材厚
は、特に限定するものではないが、概ね０．４乃至１．
６ｍｍ程度である。また、外装材は、前記各素材を組み
合わせたり、略平坦状部に太陽電池を貼り合わせた複合
板であってもよい。外装材としては、横葺き屋根板また
は外壁すなわち横張りサイディング等が対象になる。
尚、通常、横葺外装材は、３乃至５ｍ程度の長尺な定尺
材として工場生産され、継手部材などを用いた従来公知
の接続手段によって、長手方向（一般に桁行き方向）の
接続がなされる。但し、施工現場に成型機を持ち込んで
現場成形する場合には、所要長さの１本の長尺材として
もよい。

【０００８】断熱材は、ポリウレタン、ポリスチレン、
フェノール等の発泡樹脂素材、ガラス繊維板、木質繊維
板等、カサ比重が０．１乃至０．５程度までの公知の建
築用断熱材である。この種の断熱材は、断熱性に優れる
ので、前記した本件の断熱支持部材と組み合わせて使用
されることにより、従来の構成の熱橋による断熱性の低
下が殆どない外装構造を得ることができる。

【０００９】断熱支持部材の支持部に外装材を固定する
のに用いられる外装材保持部材は、メッキ鋼板、ステン
レス鋼板等のプレス成形品やロール成形品、アルミニウ
ムや硬質樹脂による押出成形品、セラミック等よりな
る。この外装材保持部材は、ピース材であっても、長尺
材であってもよいが、長尺材の場合には、ロールまたは
押出成形によるのが効率的である。素材厚は、特に限定
するものではないが、プレス及びロール成形品の場合、
概ね０．４乃至１．６ｍｍ、押出成形品の場合、概ね
１．２乃至２．５ｍｍ程度である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１には本発明の断熱支持部材の
実施の１形態として垂木を例示しており、この長尺状の
垂木１は、室外側に位置する上側強度部材としての金属
製第１部材２と、室内側に位置する下側強度部材として
の金属製第２部材３と、この第１部材２と第２部材３間
に介在して、両部材２，３を非接触状態に隔てて且つ一
体化させている中間断熱部材としての樹脂製第３部材４
とで構成してある。上側強度部材としての第１部材２
は、第３部材４の上面部4aに沿着している水平状上面部
2aを支持部2bとし、この支持部2b左右から垂下して第３
部材４の左右側面部4b上側に沿着している左右の折下げ
部2c下端にはそれぞれフック状の上側係合部2dを内側斜
め上向に折り返して形成してあり、この左右の上側係合
部2dは第３部材４の左右側面部4bにおける上側被係合部
4dにそれぞれ係合して一体化している。

【００１１】下側強度部材としての第２部材３は、第３
部材４の下面部4cに沿着している水平状底部3aの左右外
側にフランジ部3bを延設すると共に、この左右のフラン
ジ部3bから立ち上がって第３部材４の左右側面部4b下側
に沿着している左右の立ち上げ部3c上端に下側係合部3d
を内側斜め下向に折り返して形成してあり、この左右の
下側係合部3dは第３部材４の左右側面部4bにおける下側
被係合部4eにそれぞれ係合して一体化している。

【００１２】中間断熱部材としての第３部材４は、縦長
の断面長方形状のもので、左右側面部4bにおける上位に
は上側係合部2dが係合可能な溝状の上側被係合部4dをそ
れぞれ斜め上向に形成してあると共に、同側面部4bにお
ける下位には下側係合部3dが係合可能な溝状の下側被係
合部4eをそれぞれ斜め下向に形成してあり、そして上下
の被係合部4d,4e の上下間隔は、この上下被係合部4d,4
e に上側係合部2dおよび下側係合部3dがそれぞれ係合す
ることで一体化している第１部材２と第２部材３を非接
触状態に隔てて且つ両部材２、３間に熱橋作用が発生し
ない範囲にしてある。

【００１３】図２には本発明の断熱支持部材の実施の１
形態として他の垂木を例示しており、構成は前記した図
１のものと基本的に同一であるため、共通する構成の説
明は省略して、相違する構成について説明する。垂木１
は、第１部材２の上面部2a中央にほぞ部2eを裏面側へ垂
設しており、ほぞ部2eは第３部材４の上面部4aにおける
ほぞ溝部4fに一体的に嵌合していて、アンカー効果が得
られるように形成してある。また、ほぞ部2e内には台形
状の溝部2fを凹設してあり、後の屋根構造で説明する屋
根板保持部材10が支持部2bにビス止めされる際にビスポ
ケット機能が得られるように形成してある。また、第１
部材２における左右の上側係合部2dは水平状に形成して
あり、同様に水平状の上側被係合部4dにそれぞれ係合し
て一体化している。

【００１４】そして、第２部材３は、左右対称である一
対の左第２部材3Aと右第２部材3Bとに分割形成してあ
り、この左右の第２部材3A,3B は立ち上げ部3c上端の下
側係合部3dを水平状に形成していて、同様に水平状の下
側被係合部4eにそれぞれ係合している。また、立ち上げ
部3c下端からフランジ部3bを経て形成されていて、第３
部材４の下面部4c中央近くまで達している底部3a先端に
は、同端から外側斜め上向きに折り返した係合鍔部3eを
形成してあり、この係合鍔部3eは第３部材４の下面部4c
における被係合溝部4gに係合して一体化している。第３
部材４における左右の被係合溝部4gの左右間隔は、この
左右の被係合溝部4gに係合鍔部3eがそれぞれ係合するこ
とで一体化している左第２部材3Aと右第２部材3Bを非接
触状態に隔てて且つ両部材3A、3B間に熱橋作用が発生し
ない範囲にしてあり、熱橋作用が第１部材２と第２部材
３との間で、さらに第２部材３については左右の第２部
材3A、3B間で、それぞれ発生しないようにしてある。

【００１５】図３には本発明の断熱支持部材の実施の１
形態として他の垂木を例示しており、構成は前記した図
１のものと基本的に同一であるため、共通する構成の説
明は省略して、相違する構成について説明する。垂木１
は、別成形した左右のＬ形状フランジ部3bにおける起立
部3b1 を左右の立ち上げ部3cに溶接して一体的に形成し
てあり、左右のフランジ部3bの起立部3b1 下端から外側
に延びる水平状固定部3b2 にはビス通し孔3b3 を開けて
ビス止めし得るようにしてある。

【００１６】図４には本発明の断熱支持部材の実施の１
形態として他の垂木を例示しており、構成は前記した図
１のものと基本的に同一であるため、共通する構成の説
明は省略して、相違する構成について説明する。垂木１
は、左右のフランジ部3bを第２部材３に着脱可能にして
ある。具体的には、フランジ部3bは、起立部3b1 下端か
ら外側に水平状固定部3b2 を延設して、この固定部3b2
にビス通し孔3b3 を開けてビス止めし得るようにしてあ
ると共に、起立部3b1 上端から内側斜め下向きに延びる
係合爪部3b4 を形成してあり、この係合爪部3b4 を第２
部材３に対して着脱可能に形成してある。そのため、第
２部材３における左右の立ち上げ部3cには前記係合爪部
3b4 が係合可能な長孔3c1 を適宜間隔毎にそれぞれ開口
すると共に、長孔3c1 内側の第３部材４における左右側
面部4bに凹溝部4b1 をそれぞれ凹設してあり、この左右
の長孔3c1 に左右のフランジ部3bの係合爪部3b4 をその
先端が凹溝部4b1 に潜り込むまで挿入して係合可能にし
てある。

【００１７】図５および図６には本発明の断熱外装構造
として、図１の態様の垂木１を使用した屋根構造を例示
している。建築躯体５上に敷設された野地材６上には垂
木１が桁行き方向に所定間隔をあけて軒棟方向に連続す
るように固着具７で配設されており、垂木１は、底部3a
およびフランジ部3bが野地材６表面に安定して据わった
状態に固定されている。この隣り合う垂木１間にはバッ
クアップ材８がその棟側端部と軒側端部を相互に接続状
に敷設されている。そして、これらの垂木１およびバッ
クアップ材８上には横葺屋根板９が敷設されており、各
段の横葺屋根板９はそれぞれ棟側係合部9aと軒側係合部
9bが係合して接続していて、この係合・接続状態に、垂
木１における第１部材２の支持部2bに固定具11で取付固
定された屋根板保持部材10により固定されて葺かれてい
る。

【００１８】バックアップ材８は低密度の発泡樹脂材か
らなる軒棟方向に長尺状のもので、表面側には横葺屋根
板９の有効幅に対応してその面板部9c裏面を受支する複
数の階段状部8aを有しており、裏面側には軒棟方向に軒
側端から棟側端まで連続する複数の断面台形状トンネル
状部8bを有しており、各トンネル状部8bは軒棟方向の各
バックアップ材８におけるトンネル状部8bとそれぞれ相
互に連通していて、軒棟方向の各バックアップ材８全体
で棟側と軒側に亘る連続空間Ｓを形成している。そし
て、各トンネル状部8b間の脚部8cは野地材６表面にそれ
ぞれ載乗していて、連続空間Ｓを確保すると共に横葺屋
根板９への様々な負荷が各脚部8cに分散して作用するよ
うにしてある。このトンネル状部8bと脚部8cの比率関係
は、バックアップと断熱空間および内部結露防止空間と
しての空間との双方の作用が満たされる範囲に設定され
る。また、バックアップ材８は左右側縁の下縁に沿い凹
欠部8dを形成しており、この凹欠部8dに垂木１のフラン
ジ部3bがそれぞれ収まるようにしてある。

【００１９】横葺屋根板９は金属製で、棟側表面に折り
返して形成してある棟側係合部9aと、軒側裏面に折り返
して形成してある軒側係合部9bと、両係合部9a,9b 間の
面板部9cからなり、各段における軒側の横葺屋根板９の
棟側係合部9aと棟側の横葺屋根板９の軒側係合部9bが係
合していて、この係合状態に屋根板保持部材10で保持さ
れて垂木１に固定されている。屋根板保持部材10は金属
製のピース部材で、固定部10a と、この固定部10a 軒側
端に延設されていて、棟側係合部9aを保持可能に形成し
てある保持部10b からなり、固定部10a を固定具11で垂
木１の支持部2bに取付固定されて、保持部10bに棟側係
合部9aを保持している。

【００２０】これにより、高断熱性を有するバックアッ
プ材８間における垂木１自体が断熱性に配慮した組合せ
構造になっているため、熱橋作用が発生せず、全体とし
ての断熱性に優れている。また、低密度のバックアップ
材８でありながら、各脚部8cが野地材６表面に載乗して
いて、横葺屋根板９における面板部9c全面を階段状部8a
で受支してバックアップできると共に、この階段状部8a
と背合わせ状のトンネル状部8bが構造内に在って、その
存在を野地材６表面に載乗している各脚部8cで確保して
あるため、トンネル状部8bを一体成形している製作上の
利点があり、そして、バックアップ材８自体の構造重量
を大幅に軽減することができる。各バックアップ材８の
トンネル状部8bからなる連続空間Ｓが棟側と軒側との間
に連通しているから、断熱空間および内部結露防止空間
として高い効率を得られる。

【００２１】前記した屋根構造では、バックアップ材８
が階段状部8a、トンネル状部8b、脚部8cを有する態様に
ついて例示したが、これに限定されず、階段状部8aまた
はトンネル状部8bおよび脚部8cが無い態様であっても良
く、外壁構造についても同様である。

【００２２】

【発明の効果】

Ａ．請求項１により、金属製の第１部材と第２部材が、
直接接触しないように樹脂製の第３部材が介在している
ので、従来の断熱構造における熱橋問題をほぼ完全に解
消することができる。構成部材が個々の状態では、断面
強度が小さいので、弯曲加工を容易に施すことができ
る。上下に強度部材としての第１、第２部材が配置さ
れ、且つ第３部材によって一体化されているので、従来
の垂木と同等の強度を得ることができる。 Ｂ．請求項２により、各構成部材を強固に一体化するこ
とができる。そして、フック状係合部と被係合部の係合
関係が強固であるから、捩じれ作用等を受けても外れな
い。 Ｃ．請求項３により、施工性が向上すると共に、強度性
能も向上する。 Ｄ．請求項４により、ビス等の固定具による固定を想定
した場合、保持部が一体タイプのものでは強い横震動を
受けるとビスが破断する可能性があるが、保持部が別体
タイプでは、その危険性が緩和されるので、地震等に対
する耐震性能が向上する。 Ｅ．請求項５により、躯体と外装材との間に介在して断
熱している断熱材と同様に、断熱材間の断熱支持部材が
その樹脂製第３部材の働きにより断熱していると共に、
この断熱支持部材における上下強度部材としての金属製
の第１部材と第２部材が、直接接触しないように樹脂製
の第３部材で隔てられているので、従来の外装断熱構造
における熱橋問題をほぼ完全に解消することができる。
断熱支持部材の構成部材が、個々の状態では、断面強度
が小さいので、弯曲加工を容易に施すことができる。躯
体と外装材との間に介在している断熱支持部材は、上下
に強度部材としての金属製第１、第２部材が配置され且
つ第３部材によって一体化されているので、従来の支持
部材と同等の強度を得ることができ、躯体に対する外装
材の取り付け強度が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の断熱支持部材の実施の１形態として
垂木を例示しており、（Ａ）は断面斜視図、（Ｂ）は分
解断面図。

【図２】 本発明の断熱支持部材の実施の１形態として
他の垂木を例示しており、（Ａ）は断面斜視図、（Ｂ）
は分解断面図。

【図３】 本発明の断熱支持部材の実施の１形態として
他の垂木を例示しており、（Ａ）は断面斜視図、（Ｂ）
は分解断面図。

【図４】 本発明の断熱支持部材の実施の１形態として
他の垂木を例示しており、（Ａ）は断面斜視図、（Ｂ）
は分解断面図。

【図５】 本発明の断熱外装構造の実施の１形態を例示
している縦断正面図。

【図６】 図５の（６）−（６）縦断側面図。

【符号の説明】

１ 垂木（断熱支持部材） ２ 第１部材 2a 第１部材の
上面部 2b 第１部材の支持部 2c 第１部材の
折下げ部 2d 第１部材の上側係合部 2e 第１部材の
ほぞ部 2f 第１部材の溝部 ３ 第２部材 3A 左第２部材 3B 右第２部材 3a 第２部材の底部 3b 第２部材の
フランジ部 3b1 フランジ部の起立部 3b2 フランジ
部の固定部 3b3 フランジ部のビス通し孔 3b4 フランジ
部の係合爪部 3c 第２部材の立ち上げ部 3c1 立ち上げ
部の長孔 3d 第２部材の下側係合部 3e 第２部材の
係合鍔部 ４ 第３部材 4a 第３部材の
上面部 4b 第３部材の左右側面部 4b1 左右側面
部の凹溝部 4c 第３部材の下面部 4d 第３部材の
上側被係合部 4e 第３部材の下側被係合部 4f 第３部材の
ほぞ溝部 4g 第３部材の被係合溝部 ５ 建築躯体 ６ 野地材 ７ 固着具 ８ バックアップ材 8a バックアッ
プ材の階段状部 8b バックアップ材のトンネル状部 8c バックアッ
プ材の脚部 8d バックアップ材の凹欠部 ９ 横葺屋根板
（外装材） 9a 横葺屋根板の棟側係合部 9b 横葺屋根板
の軒側係合部 9c 横葺屋根板の面板部 10 屋根板保持
部材 10a 屋根板保持部材の固定部 10b 屋根板保
持部材の保持部 11 固定具 Ｓ 連続空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04D 12/00 E04D 3/35 E04B 7/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外側に支持部を有する上側強度部材と
   しての金属製の第１部材と、室内側の下側強度部材とし
   ての金属製の第２部材と、前記第１部材と第２部材間に
   介在して、上面部が第１部材の支持部裏面に沿着してい
   ると共に下面部が第２部材の底部に沿着していて、前記
   第１部材と第２部材とを非接触状態に隔てて且つ一体化
   させている樹脂製の第３部材とからなることを特徴とす
   る断熱支持部材。
2. 【請求項２】 前記第１部材と第２部材は、それぞれフ
   ック状の係合部を有し、第３部材は前記係合部に対応す
   る被係合部を有し、前記係合部と被係合部の係合関係に
   よって、第１、第２、第３の各部材が一体化されている
   ことを特徴とする請求項１記載の断熱支持部材。
3. 【請求項３】 前記第２部材は、固定用フランジ部を一
   体的に有することを特徴とする請求項１又は２記載の断
   熱支持部材。
4. 【請求項４】 前記第２部材は、下側強度部材としての
   主体部と、この主体部を適宜手段で躯体に保持する保持
   部が、別個の複数部材よりなることを特徴とする請求項
   １又は２記載の断熱支持部材。
5. 【請求項５】 建築躯体上に所定間隔で敷設、固定され
   る請求項１記載の断熱支持部材と、前記断熱支持部材間
   に敷設する断熱材と、前記断熱支持部材および断熱材上
   に敷設されて当該断熱支持部材の支持部に固定される外
   装材とからなることを特徴とする断熱外装構造。