JP4169659B2 - 断熱材の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨造の躯体の外側に断熱材を固定する際に、外壁パネルの躯体に対する取付構造と、断熱材の躯体に対する取付構造と、の合理化をはかることで外貼り断熱構法を実現し得るようにした断熱材の取付構造に関するものである。

鉄骨造の躯体を有する建物を断熱構造とする場合、屋外の熱が鉄骨躯体に伝えられる所謂熱橋を可及的に少なくして結露の防止と断熱効率の向上をはかることが求められている。このような鉄骨造の建物に於ける断熱構造として、特許文献１に記載されるように、床スラブと上部に配置した梁の下フランジとの間であって外壁パネルに沿って断熱板を配置し、該断熱板の下端を床スラブの上面に直接又は床スラブの上面に設けた断熱材を介して接続し、断熱板の上端を梁の下フランジに係合し得るように形成され且つ該梁の屋内側の面を覆う断熱性を持った弾性体に接続し、更に、梁のウエブの屋内側の面に断熱板を配置して該断熱板の下端を前記弾性体に、上端を上階の床スラブの下面或いは天井に配置された断熱板に接続したものが提案されている。

上記技術では、外壁パネルは軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネルや、プレキャストコンクリート（ＰＣ）パネル等の比較的に厚く且つ断熱性を持った材を利用しており、これらの外壁パネルを長さ方向の両端部分の２個所程度で躯体に取り付けることで非構造帳壁を構成している。

外壁パネルを躯体に取り付ける構造について説明すると、基礎又は梁の上部フランジにＬ型の金物を水平片を外側に突出させて固定し、梁の下部フランジにＬ型の金物を垂直片を下向きに突出させて固定しておく。外壁パネルの下端を前記水平片に載置し、上端側を前記垂直片に当接させると共に外壁パネルから突出させたボルトに固定金物を挿通し、該固定金物と外壁パネルによって垂直片を挟んでボルトを締結することで取り付ける。従って、特許文献１の技術では、断熱板はＬ型の金物の屋内側に配置されると共に外壁パネルの屋内側の面に沿って配置される。

また特許文献２に記載された技術は、鉄骨軸組の建物の断熱壁であって、金属製フレームの外側に凸型の通気胴縁を配置すると共にビスを貫通させて金属製フレームに締結し、この通気胴縁の取付面に断熱材を重ねて該通気胴縁に締結し、更に、通気胴縁の突端に外装材を取り付けるようにしたものである。この技術では、外装材としてはサイディングが想定されており、このサイディングは細かいピッチで配置したビスによって通気胴縁に締結されている。

特開２００３−０２７６１９号公報 特開平１０−１４０６８８号公報

外貼り断熱構法を構成する場合、躯体の屋外側の面に断熱板を配置して柱や梁に固定すると共にこの断熱板の屋外側の面に外壁パネルを取り付けることが好ましい。しかし、可及的に熱橋を小さくして構成する断熱材の取付構造は解決されていないのが実情である。特に、外壁パネルを躯体に対して非構造帳壁として取り付ける構造に採用し得る外貼り断熱構法については全く解決されていない。

即ち、特許文献１の技術は現在有効に利用されているが、この構造は内断熱工法であって、所謂外貼り断熱構法ではない。このため、外壁パネルを取り付けた梁の部分を回避して断熱材を設ける必要が生じて納まりが複雑化する問題がある。

また特許文献２の技術は、鉄骨軸組の外側面に断熱板を取り付ける外貼り断熱構法であるが、外装材は建物の縦方向に配置された金属製フレームに複数のビスを利用して固定されるものであり、固定部位の数が多く作業が煩雑になるという問題を有しており、また形成された外壁は非構造帳壁とはいえない。

本発明の目的は、躯体の屋外側の面に断熱材を貼り付けることによって外貼り断熱構法を合理的に実現することが出来る断熱材の取付構造を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る断熱材の取付構造は、鉄骨躯体を構成する鉄骨梁に長尺状の又はピース状の金物を取り付け、該金物に板状の断熱材を対向させると共に前記板状の断熱材の屋外側の面に外壁パネルを沿わせ、該外壁パネルと金物との間又は該金物と断熱材の両方に屋内側から重なり合う取付プレートとの間にボルトを締結し、該ボルト締結を介して外壁パネルと金物又は外壁パネルと取付プレートによって板状の断熱材を挟み込む断熱材の取付構造に於いて、前記板状の断熱材にはボルトを挿通するためのボルト穴が形成されると共に、前記金物又は取付プレートと対向する位置に補強部材が取り付けられ、該補強部材は、前記ボルトを挿通し得る径を持って前記ボルト穴に嵌り込むスリーブと、該スリーブと一体的に形成されたプレートとを有して構成されており、前記スリーブはボルトに作用する引張力に対抗し得る耐座屈性能を有し、前記プレートは前記ボルトに作用する引張力を分散して前記板状の断熱材に伝えるように構成したことを特徴とするものである。

上記断熱材の取付構造に於いて、前記補強部材は、合成樹脂製であることが好ましい。

また上記何れかの断熱材の取付構造に於いて、前記断熱材と外壁パネルの間には、前記ボルトに挿通された状態でスペーサが設けられていることが好ましく、また前記ボルト穴は、前記断熱材の長手方向となる上端部と下端部の２箇所に形成され、前記外壁パネルは、各ボルト穴にそれぞれ挿通されるボルトを介して長手方向となる上端部と下端部の２箇所が金物又は取付プレートに支持されていることが好ましい。

上記断熱材の取付構造では、鉄骨梁に金物を構成する取付金物を取り付け、該取付金物に板状の断熱材（以下「断熱板」という）を対向させると共に該断熱板の屋外側の面に外壁パネルを沿わせ、外壁パネルと断熱板を取付金物に取り付けることで、外貼り断熱構法を実現することによって躯体の屋外側の面を断熱板によって覆うことが可能となり、熱橋となる可能性を有する部分が外壁パネル及び断熱板を取付金物に取り付けるためのボルトと、外壁パネル及び断熱板の下端を載置して支持する支持金物のみとなる。

このため、梁の屋内側に設置される小梁に邪魔されることなく、可及的に熱橋を軽減させて躯体の屋外側の面に基礎の上面から屋根までの間を断熱板によって連続させた断熱構造とすることが出来、屋根面の断熱材との連続性を保持することが出来る。

また梁を回避することがないため、このような部品が不要となり、部品点数を削減することが出来る。

本発明は、鉄骨造の躯体を有する建物を断熱構造とする際に、躯体の外側に断熱板を貼り付ける外貼り断熱構法を可及的に熱橋となる部分を少なくして実現するものであり、外壁パネルの少なくとも上端側が躯体を構成する梁に取り付けられて非構造帳壁として構成される場合に特に有利に適用することが可能である。

本発明に於いて、鉄骨造の躯体の構成は特に限定するものではない。しかし、躯体を構成する梁は、予め設定されたせいを持ったＨ形鋼によって構成されることが好ましい。また躯体を構成する柱は断面が矩形状の角パイプや、断面がＣ型のリップ溝形鋼をリップ或いはウエブを当接させて溶接することで角パイプ状に構成したものを利用することが可能である。

複数の外壁パネルを躯体に取り付けて構成した帳壁は剛性を持った構造であっても良いが、非構造帳壁であることが好ましい。このような非構造帳壁では、躯体に取り付けた外壁パネルには外力が作用することがなく、従って、各外壁パネルが構造部材として機能することがない。

また躯体に取り付けた外壁パネルは、建物に水平荷重が作用し、これに伴って上下の梁に相対的な位置の変化が生じたとき、躯体に対する取付点を支点として回動する所謂ロッキング構造を有することが好ましい。このようなロッキング構造とすることによって、地震時のように躯体に水平荷重が作用した場合であっても、この水平荷重の作用に関わらず躯体を構成する梁の移動に追従して破損を防止することが可能となる。

外壁パネルを躯体に取り付けてロッキング構造とする場合、該外壁パネルは上下方向の２個所で躯体に取り付けられる。特に、外壁パネルの上端側は上部に配置された鉄骨梁に取付金物を介して取り付けられ、下端側は基礎の上部に配置された或いは鉄骨梁の上フランジに取り付けた支持金物に載置される。前記取付金物と支持金物とが本発明の金物を構成するものである。

取付金物の形状や構造は特に限定するものではない。しかし、取付金物は断熱板や外壁パネルを取り付ける際の定規としての機能を有するため、この機能を容易に発揮し得る形状であることが好ましい。また断熱板を介して外壁パネルを取り付ける際に、外壁パネルに設けたボルトを締結する際に作用する引張力が断熱板に対する圧縮力として作用することになる。このため、断熱板の許容圧縮応力を越えることがないような面積を持って該断熱板と接触し得る寸法であることが必要である。

上記の如き機能を発揮することが可能な取付金物としては、断面がＬ字型の鋼材を用い、Ｌ字型の一方の片を梁の下フランジに固定する固定片とし、他方を下フランジから垂直に垂下された取付片として機能させると共に、断熱板及び外壁パネルを取り付ける定規として機能させるようにすることが好ましい。

上記取付金物に断熱板を介して外壁パネルを取り付ける場合、該取付金物に予め穴を形成しておき、この穴に外壁パネルに設けたボルトを挿通してナットを締結するように構成することが可能である。この場合、穴の位置の精度を厳密に管理する必要が生じる。このため、予めボルトを挿通する穴を形成した取付プレートを用意しておき、前記穴に外壁パネルに設けたボルトを挿通してナットを締結することで、断熱板と取付プレートとによって取付片を挟んで、断熱板及び外壁パネルを取り付けるようにすることが好ましい。

同様に支持金物の形状や構造も特に限定するものではない。この支持金物も取付金物と同様に断熱板や外壁パネルを取り付ける際の定規としての機能を有するため、この機能を容易に発揮し得る形状であることが好ましい。例えば、断面がＴ型の鋼材を凸状に用い、起立片を断熱板及び外壁パネルを取り付ける際の定規として機能させ、底片の一方を基礎の上面或いは梁の上部フランジに固定する固定片として機能させ、他方の片を断熱板及び外壁パネルを載置して自重を支持する支持片として機能させることが好ましい。

更に、Ｌ字型の鋼材を用い、一方の片を基礎の上面或いは梁の上部フランジに固定する固定片として機能させると共に他方の片を起立させて定規片として機能させ、該定規片にＬ字型に形成した自重受け金物を取り付けて該自重受け金物に断熱板及び外壁パネルを載置して支持し得るように構成することも可能である。

上記の如き支持金物或いは自重受け金物を用いた場合、断熱板及び外壁パネルは単に支持片，自重受け金物に載置した状態を保持したままであって良く、外壁パネルに設けたボルトと取付プレートを利用して支持金物の起立片、或いは定規片に取り付けるようにしても良い。

躯体に取り付けられる外壁パネルとしては、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネルや、プレキャストコンクリート（ＰＣ）パネルを用いることが好ましい。これらのパネルでは、パネル自体が充分に高い断熱性能を有しており、建物の断熱効率を向上させることが可能である。

外壁パネルに設けるボルトは、該外壁パネルに予め埋設されたナットに螺合したものであって良く、また外壁パネルの長手方向の端部からボルトを設置すべき寸法の部位に側面から中心に向けて穴を形成すると共に、裏面側から表面側に向けて厚さ方向の穴を形成し、該厚さ方向の穴に一端がＯ状に形成されたＯボルトのＯ部を挿入し、且つ側面から中心に向けて形成された穴にＯボルトのＯ部に挿通する棒鋼を挿通して該棒鋼をＯ部に貫通させるようにしても良い。このようなボルトは何れも通常のＡＬＣパネルに装備されているものであり、一方の端部が外壁パネルの屋内側の面から突出するものの、他方の端部は屋外側の面に突出するものではなく、積極的な熱橋として機能する虞はない。また外壁パネル及び断熱板の下端を支持する支持金物は、通常上下の外壁パネル間に施されるシーリング材で被覆されるが、シーリング材のバッカー材として弾性を持った断熱材を差し込むことによって、該支持金物が熱橋となることを防止することが可能である。

また外壁パネルが窓の上部及び下部に配置され、或いはドアの上部に配置されるものである場合、該外壁パネルを躯体に取り付ける際には必ずしも前述したボルトを利用する必要はなく、躯体に設けた取付金物に断熱板を対向させると共に該断熱板に外壁パネルを対向させておき、外壁パネルの屋外側の面からタッピングビスを貫通させて取付金物に締結することで取り付けることも可能である。この場合、タッピングビスが熱橋となるため、予め外壁パネルに形成したザグリ穴にタッピングビスの頭部を貫入させた後、このザグリ穴を断熱材で充填することが好ましい。

断熱板は板状のものであれば利用することが可能である。しかし、躯体に取り付けられる際には、取付金物と外壁パネルとに挟まれて押圧されるため、充分に高い圧縮強度を有することが好ましい。このような断熱板としては、フェノール樹脂発泡体や、ポリスチレン（ＰＳ）発泡体、或いは硬質ウレタンフォームがあり、これらを選択的に利用することが可能である。

特に、断熱板として好ましく使用し得るフェノール樹脂発泡体として、本件出願人が開発して国際特許出願（特願２０００−５５８１５８号）したもの（ネオマフォーム（登録商標））がある。このフェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂基体部と、多数の微細気泡から形成される気泡部とを有する密度が１０kg／ｍ3〜１００kg／ｍ3のフェノールフォームであり、前記微細気泡が炭化水素を含有し且つ平均気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲にあり、大部分の微細気泡の気泡壁が滑らかなフェノール樹脂基体面で構成されている。そして、発泡剤が炭化水素であるにも関わらず、従来のフロン系発泡剤と遜色のない熱伝導率を持ち、且つ熱電動率の経時的な変化もなく、圧縮強度等の機械的強度に優れ、脆性が改善されている。

上記フェノール樹脂発泡体からなる断熱板は、高い断熱性を有し、且つ断熱性や寸法を長期間維持し得る性質を有している。フェノール樹脂発泡体の断熱性は、独立気泡率を８０％以上と高く保持することによって確保することが可能である。またフェノール樹脂発泡体は高い耐燃焼性を有しており、火炎が作用したとき、表面が炭化することで着火することがない。

例えば、フェノール樹脂発泡体の密度を２７kg／ｍ3に設定した場合、２０℃に於ける熱伝導率は、０．０２０Ｗ／ｍ・Ｋであり、圧縮強度は、１５Ｎ／cm2、熱変形温度は２００℃である。このようなフェノール樹脂発泡体の性能は、押出発泡ポリスチレン３種が熱伝導率；０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強度；２０Ｎ／cm2、熱変形温度；８０℃であることや、硬質ウレタンフォーム２種が熱伝導率；０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強度；８Ｎ／cm2、熱変形温度；１００℃であることと比較して充分に高い性能を有する。このため、フェノール樹脂発泡体からなる断熱板では、従来の押出発泡ポリスチレンや硬質ウレタンフォームの約２／３程度の厚さで略同等の断熱性能を発揮するすることが可能である。

断熱板の厚さは製造段階で設定され、幅や長さは所望の値に切断される。即ち、断熱板の厚さは適用すべき部位に応じて適宜設定され、幅は適用すべき建物に設定されたモジュール寸法に対応させて設定される。また断熱板の長さも適用する部位に応じて必要な長さ、例えば１階層分の高さに対応させて設定される。

従って、断熱板の長さを予め１階層分の高さに対応させて切断しておくことで、躯体に対する取付作業を行う際に、作業を容易とし且つ気密処理すべき部位の長さを軽減することが可能となり好ましい。特に、フェノール樹脂発泡体は圧縮強度が高いので、１階層分の高さで取り付けた場合であっても、充分に断熱板としての形状を保持することが可能であり、且つ表裏面に配置されて発泡体と一体化された不織布が曲げや剪断或いは引張に対する抵抗部材として機能し、熱的に且つ強度的に信頼性の高い断熱構造を実現することが可能となる。

フェノール樹脂発泡体は他の発泡体と比較して圧縮強度が高いものの、金属と比較すると小さいため、外壁パネルに設けたボルトを断熱板の厚さ方向に貫通させて締結する際に断熱板には高い圧縮力が作用する。このため、圧縮力に対抗する補強部材を設けることが好ましい。この補強部材としては、断熱板の厚さと略等しい長さを持ったスリーブ状の部材として構成し、このスリーブを断熱板に設けたボルト穴に挿通することで機能させることが可能である。

特に、断熱板及び外壁パネルを取付プレートを利用して取付金物に取り付けるように構成した場合、補強部材を取付プレートの端部と係合する補強板とスリーブを一体化させた形状とすることで、取付プレートを介して断熱板に作用する力を補強板によって分散させると共にスリーブによって補強することが可能となり有利である。このような補強部材は、金属製であっても良いが、熱の伝導を考慮したとき、合成樹脂製であることが好ましい。

次に上記取付構造の好ましい実施例について図を用いて説明する。図１は外貼り断熱構法を実現した建物の断面を示す図である。図２は外壁パネルの下端部を支持する構造を説明する図である。図３は外壁パネルの上端側を躯体に取り付ける取付構造を説明する図である。図４は補強部材の構成を説明する図である。

先ず、図１により外貼り断熱構法の概略構造について説明する。図に於いて、建物を構成する鉄骨造の躯体は、図示しない柱と、所定位置に配置されると共に端部を柱に固定された梁１とを有して構成されている。梁１は上フランジ１ａと下フランジ１ｂを有するＨ形鋼によって構成されており、梁１のせいや各フランジ１ａ，１ｂの幅は予め設計段階で設定されている。最上部に配置された梁１の上フランジ１ａには屋根パネル２が配置されると共に所定の構造で取り付けられており、基礎３の上部及び中間階層の梁１の上フランジ１ａには床パネル４が配置されると共に所定の構造で取り付けられている。尚屋根パネル２及び床パネル４は夫々ＡＬＣパネルによって構成されている。

建物の外側に配置された梁１の屋外側の面にフェノール樹脂発泡体からなり、長さが外壁パネル６と略等しく設定された断熱板５が配置され、該断熱板５の屋外側の面にＡＬＣパネルからなる外壁パネル６が配置されており、これらの断熱板５及び外壁パネル６は下端側が後述する図２に示す構造で、上端側が後述する図３に示す構造で梁１に取り付けられている。

１階の床パネル４の上面にはフェノール樹脂発泡体或いはポリスチレン発泡体からなる断熱材７が設置され、該断熱材７の端部が外壁パネル６に沿って配置された断熱板５と連続している。また屋根パネル２の上面にはフェノール樹脂発泡体，ポリスチレン発泡体，硬質ウレタンフォーム等の中から選択された断熱材８が設置され、該断熱材８の端部が断熱板５と連続している。従って、建物の屋根パネル２の上面，床パネル４の上面，外壁パネル６の屋内側面に沿って断熱材７，８及び断熱板５が設置されることとなり、連続した断熱ラインを形成される。

尚、図１に於いて、９は内壁の下地構造となる下地パネルであり、１０は天井である。また１１は屋根パネル２，床パネル４の端部と断熱板５との間に形成された隙間に充填されたモルタルである。

次に、図２，図３により断熱板５及び外壁パネル６を躯体に取り付ける構造について説明する。尚、図２は２階よりも上階に配置された断熱板５，外壁パネル６の下端を支持する構造を示している。しかし、基礎３の上面に配置される１階の断熱板５，外壁パネル６であっても、同一の構造で取り付けることが可能である。また図３は各階層に配置された断熱板５，外壁パネル６の上端側を躯体に取り付ける構造を示している。

建物の外周に配置された梁１の上フランジ１ａに支持金物１５が配置されて固定されている。この支持金物１５は、断熱板５，外壁パネル６の下端を載置して重量を支持する載置片１５ａと、外壁パネル６に設けたボルト１６ａを断熱板５に貫通させてナット１６ｂを締結させることで取り付ける取付片１５ｂと、支持金物１５を梁１の上フランジ１ａに固定する固定片１５ｃと、を有する断面形状がクランク状に形成された長尺状の、或いはピース状の金物として構成されている。尚、支持金物の形状は必ずしも図に示されたものに限定されるものではなく、断面がＴ字状に形成されていても良いことは当然である。

上記支持金物１５は、固定片１５ｃを梁１の上フランジ１ａに載置し、取付片１５ｂの通りを確認した後、上フランジ１ａに固定される。固定片１５ｃの上フランジ１ａに固定する場合、溶接しても良いが、本実施例ではボルト１７ａ，ナット１７ｂによって固定されている。

梁１の下フランジ１ｂに取付金物２０が配置されて固定されている。取付金物２０は、梁１の下フランジ１ｂに固定される固定片２０ａと、断熱板５及び外壁パネル６を該外壁パネル６に設けたボルト１６ａを断熱板５を貫通させてナット１６ｂを締結することで取り付ける取付片２０ｂと、を有する断面がＬ型の長尺状或いはピース状の金物として構成されている。そして取付片２０ｂに取付プレート２１の一端を係合させると共に該取付プレート２１に外壁パネル６に設けたボルト１６ａを挿通してナット１６ｂを締結することで、断熱板５及び外壁パネル６を取付金物２０に取り付けるように構成されている。このため、取付金物２０は、固定片２０ａを梁１の下フランジ１ｂに当接させて取付片２０ｂの通りを確認し、この状態で固定片２０ａを下フランジ１ｂに溶接して固定されている。

例えば、取付金物２０に対向させて配置された断熱板５を該取付片２０ｂに直接接触させた状態で外壁パネル６に設けたボルト１６ａ，ナット２６ｂの締結によって取り付けることが可能である。この場合、ナット１６ｂの締結に伴うボルト１６ａに作用する引張力は、断熱板５に対する圧縮力として作用する。このため、取付片２０ｂと接触する断熱板５に高い圧縮応力が生じて該断熱板５が部分的に潰れたり、破損する虞がある。このため、取付片２０ｂの表面積を断熱板５に生じる圧縮応力が圧縮強度（例えば１５Ｎ／cm²）以下になるように大きく設定することが必要である。

また本実施例では、取付金物２０の取付片２０ｂに取付プレート２１の一方の端部２１ａを係合させると共に他方の端部２１ｂを断熱板５の表面に当接させてボルト１６ａにナット１６ｂを締結することで断熱板５，外壁パネル６を取り付けている。このときボルト１６ａに作用する引張力は取付プレート２１の端部２１ｂを介して断熱板５に対する圧縮力として作用し、この圧縮力によって断熱板７に潰れが生じたり、部分的な破壊が生じる虞がある。

このため、断熱板５に形成されたボルト穴５ａに図４に示す補強部材２２を挿通しておくことが好ましい。補強部材２２は、ボルト１６ａを挿通し得る径を持ったスリーブ２２ａと、スリーブ２２ａと一体的に形成されたプレート２２ｂとを有して構成されており、スリーブ２２ａはボルト１６ａに作用する引張力に対抗し得る耐座屈性能を有し、プレート２２ｂはボルト１６ａに作用する引張力を分散して断熱板５に伝える機能を有する。この補強部材２２は、金属製であって良いが、熱橋となることを避けるために合成樹脂製であることが好ましい。

外壁パネル６は通常の外壁パネルと特別に変わることなく形成されており、下端側の所定位置（支持金物１５の取付片１５ｂと対向する位置）及び上端側の所定位置（取付金物２０の取付片２０ｂよりも下側で取付プレート２１を取り付けるべき位置）に夫々ボルト１６ａが設けられている。このボルト１６ａの長さは、断熱板５を厚さ方向に貫通して支持金物１５の取付片１５ｂ或いは取付金物２０に係合する取付プレート２１に達し、更にナット１６ｂを締結し得る寸法であることが必要である。

断熱板５は、厚さが約４０mmで外壁パネル６と等しい長さと幅を持ったパネル状に形成されている。断熱板５に於ける外壁パネル６に予め設けられているボルト１６ａの設置位置と対応する下端側及び上端側の所定位置には、ボルト１６ａを挿通するための穴５ａが形成されている。

次に、上記の如く構成された支持金物１５，取付金物２０に断熱板５及び外壁パネル６を取り付ける手順について説明する。先ず、前述の如くして梁１の上フランジ１ａ及び基礎３の上面に支持金物１５を固定すると共に下フランジ１ｂに取付金物２０を固定しておく。

次いで、断熱板５の下端を支持金物１５の載置片１５ａに載置すると共にボルト穴５ａを取付片１５ｂに対向させておき、この状態で、例えば両面テープ等によって支持金物１５の取付片１５ｂ，取付金物２０の取付片２０ｂに仮止めする。

外壁パネル６に設けたボルト１６ａにスペーサー１８を挿通し、この状態でボルト１６ａを断熱板５のボルト穴５ａに挿通すると共に下端を支持金物１５の載置片１５ａに載置する。次いで、支持金物１５の取付片１５ｂに挿通されたボルト１６ａにナット１６ｂを螺合する。また取付金物２０の近傍に突出したボルト１６ａに補強部材２２のスリーブ２２ａを挿通して断熱板５に設けたボルト穴５ａに押し込み、プレート２２ｂを断熱板５の屋内側の面に接触させる。更に、ボルト１６ａに取付プレート２１を挿通してナット１６ｂを螺合する。このとき、取付プレート２１の端部２１ａが取付金物２０の取付片２０ｂと確実に係合していることを確認することが必要である。

上記の如くしてボルト１６ａにナット１６ｂを螺合させた後、これらのナット１６ｂを夫々予め設定されたトルクで締結することで、取付金物２０，支持金物１５に対し、断熱板５を挟んだ状態で外壁パネル６を取り付けることが可能である。

上記の如くして取り付けられた断熱板５及び外壁パネル６は、両者が同じ長さを有するため、基礎３の上面から屋根パネル２の下面までの間に貼り付けられることになる。即ち、断熱板５を鉄骨躯体の屋外側の面に沿って貼り付けた外貼り断熱構法を実現することが可能となる。

特に、断熱板５と外壁パネル６の間にスペーサー１８が配置された状態で、これらが躯体に取り付けられることから、断熱板５と外壁パネル６との間にはスペーサー１８の厚さに対応する隙間が形成されることとなり、この隙間が通気層としての機能を発揮することが可能となる。

また上記の如く、外壁パネル６を長手方向の２個所に設けたボルト１６ａを用いて躯体に取り付けることで、該外壁パネル６はボルト１６ａを中心として回動することが可能であり、躯体に複数の外壁パネル６を取り付けることで構成された外壁は非構造帳壁としての機能を有する。また躯体に水平力が作用して上下に配置された梁２が相対的に異なる方向に水平移動したとき、この移動に伴って外壁パネル６はボルト１６ａを中心として回動する所謂ロッキングし、破壊されることがない。

図５は断熱板及び外壁パネルを取付金物に取り付ける第２実施例の構成を説明する図である。尚、図に於いて前述の第１実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図に於いて、外壁パネル６の梁１の下フランジ１ｂに固定した取付金物２０の取付片２０ｂと対向する位置にはボルト２５を挿通するためのボルト穴２６ａが厚さ方向に貫通して形成されている。このボルト穴２６ａに於ける外壁パネル６の表面側にはボルト２５の頭部２５ａを嵌入させるのに充分な深さを持ったザグリ穴２６ｂが形成されている。

ボルト２５は外壁パネル６に形成されたザグリ穴２６ｂからボルト穴２６ａ及び断熱板５のボルト穴５ａ，取付金物２０の取付片２０ｂを貫通して配置されてナット２７が締結されている。この構造であっても、取付金物２０に対して断熱板５を挟んだ状態で外壁パネル６を取り付けることが可能である。

本実施例では、外壁パネル６を取付金物２０に取り付けたとき、ボルト２６が熱橋となるため、ザグリ穴２６ｂに断熱材を充填することで断熱性能の改善をはかることが可能である。

例えば外壁に形成した窓やドア等の開口部の上部に配置される外壁パネルは、長さ（上下方向の寸法）が小さくなり、且つ開口部の構造によっては前述した支持金物がない状態で躯体に取り付ける必要が生じることがある。このような場合、図５に示す第２実施例のボルト２６に代えてタッピングビスを用い、該タッピングビスを外壁パネルの屋外側の面から梁の下フランジに固定した取付金物の取付片に向けて貫通させることで、取付金物に対して断熱板を挟んだ状態で外壁パネルを取り付けることが可能である。この場合であっても、タッピングビスの頭部を外壁パネルに嵌入させると共に該嵌入部に断熱材を充填することは必要である。

本発明に係る断熱材の取付構造を採用することによって、断熱材の外貼り断熱構法を実現することが可能となり、熱効率の高い鉄骨躯体を有する住宅を作業性良く実現することが出来る。

外貼り断熱構法を実現した建物の断面を示す図である。 外壁パネルの下端部を支持する構造を説明する図である。 外壁パネルの上端側を躯体に取り付ける取付構造を説明する図である。 補強部材の構成を説明する図である。 断熱板及び外壁パネルを取付金物に取り付ける第２実施例の構成を説明する図である。

符号の説明

１ 梁
１ａ 上フランジ
１ｂ 下フランジ
２ 屋根パネル
３ 基礎
４ 床パネル
５ 断熱板
５ａ ボルト穴
６ 外壁パネル
７，８ 断熱材
９ 下地パネル
１０ 天井
１１ モルタル
１５ 支持金物
１５ａ 載置片
１５ｂ 取付片
１５ｃ 固定片
１６ａ，１７ａ ボルト
１６ｂ，１７ｂ ナット
１８ スペーサー
２０ 取付金物
２０ａ 固定片
２０ｂ 取付片
２１ 取付プレート
２１ａ，２１ｂ 端部
２２ 補強部材
２２ａ スリーブ
２２ｂ プレート
２５ ボルト
２５ａ 頭部
２６ａ ボルト穴
２６ｂ ザグリ穴
２７ ナット

Claims (4)

1. 鉄骨躯体を構成する鉄骨梁に長尺状の又はピース状の金物を取り付け、該金物に板状の断熱材を対向させると共に前記板状の断熱材の屋外側の面に外壁パネルを沿わせ、該外壁パネルと金物との間又は該金物と断熱材の両方に屋内側から重なり合う取付プレートとの間にボルトを締結し、該ボルト締結を介して外壁パネルと金物又は外壁パネルと取付プレートによって板状の断熱材を挟み込む断熱材の取付構造に於いて、前記板状の断熱材にはボルトを挿通するためのボルト穴が形成されると共に、前記金物又は取付プレートと対向する位置に補強部材が取り付けられ、該補強部材は、前記ボルトを挿通し得る径を持って前記ボルト穴に嵌り込むスリーブと、該スリーブと一体的に形成されたプレートとを有して構成されており、前記スリーブはボルトに作用する引張力に対抗し得る耐座屈性能を有し、前記プレートは前記ボルトに作用する引張力を分散して前記板状の断熱材に伝えるように構成したことを特徴とする断熱材の取付構造。
2. 前記補強部材は、合成樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の断熱材の取付構造。
3. 前記断熱材と外壁パネルの間には、前記ボルトに挿通された状態でスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の断熱材の取付構造。
4. 前記ボルト穴は、前記断熱材の長手方向となる上端部と下端部の２箇所に形成され、前記外壁パネルは、各ボルト穴にそれぞれ挿通されるボルトを介して長手方向となる上端部と下端部の２箇所が金物又は取付プレートに支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の断熱材の取付構造。

Images