JP2011220072A

JP2011220072A - 耐震断熱防火建物

Info

Publication number: JP2011220072A
Application number: JP2010093332A
Authority: JP
Inventors: Masashi Goto; 昌司後藤; Tatsumi Iguchi; 龍美井口; Yasuaki Noma; 康明野間; Hiroyuki Mori; 寛之森
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Coated Sheet Corp
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2011-11-04

Abstract

【課題】耐震性が高くて、断熱性及び防火性にも優れる耐震断熱防火建物を提供する。
【解決手段】二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されるサンドイッチパネル４が建物の躯体５に固定される。前記サンドイッチパネル４で形成される耐力壁の壁倍率が３以上で、防火構造を有し、前記サンドイッチパネル４の断熱性能区分がＥ以上であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐震性、断熱性及び防火性の高い建物に関するものである。

従来より、コア材の両面に金属板を設けたサンドイッチパネルを屋根パネル、外壁パネル及び床パネルに適用し、梁材や柱材を使用することなく施工できるパネル工法建物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このパネル工法では、梁材や柱材を使用しないので、簡単な構成で施工手間を低減できるものである。

特開平９−３０２７７２号公報

しかし、上記の従来例では、構造仕様が限定され、実用的ではなく（施工が煩雑、コス
トが高い)、梁材や柱材等を使用しないため、大規模な地震後に住宅の防耐火性が低くな
るおそれがあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、耐震性が高くて、断熱性及び防火性にも優れる耐震断熱防火建物を提供することを目的とするものである。

本発明の耐震断熱防火建物は、二枚の金属外皮１、２の間に断熱材３を充填して形成されるサンドイッチパネル４が建物の躯体５に固定され、前記サンドイッチパネル４で形成される耐力壁の壁倍率が３以上で、防火構造を有し、前記サンドイッチパネル４の断熱性能区分がＥ以上であることを特徴とするものである。

本発明の耐震断熱防火建物は、前記耐力壁の壁倍率が４以上で、前記サンドイッチパネル４の断熱性能区分がＥ以上であることが好ましい。

本発明の耐震断熱防火建物は、前記耐力壁の壁倍率が３以上で、前記サンドイッチパネル４の断熱性能区分がＦ以上であることが好ましい。

本発明の耐震断熱防火建物は、前記耐力壁の壁倍率が４以上で、前記サンドイッチパネル４の断熱性能区分がＦ以上であることが好ましい。

本発明は、サンドイッチパネルが躯体に固定されることにより、このサンドイッチパネルで形成される耐力壁の壁倍率が３以上で、防火構造を有し、前記サンドイッチパネルの断熱性能区分がＥ以上であるので、耐震性が高くて、断熱性及び防火性にも優れるものである。

本発明の実施の形態の一例を示し、一部が破断した斜視図である。同上のサンドイッチパネルの一例を示す斜視図である。同上の屋根におけるサンドイッチパネルの取付構造を示し、（ａ）（ｂ）は断面図である。同上の壁におけるサンドイッチパネルの取付構造を示す断面図である。（ａ）は従来の工法を示す一部の斜視図、（ｂ）は本発明を示す一部の斜視図である。（ａ）は従来の工法を示す一部の斜視図、（ｂ）は本発明を示す一部の斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

本発明の耐震断熱防火建物は、例えば一般の住宅として形成されるものであって、躯体１にサンドイッチパネル４を固定して形成されるものである。

建物の躯体５は建物の骨組みであって、図１に示すように、屋根の棟木１０、垂木１１、母屋など、壁の梁１２や柱１３など、床の土台、大引き、根太などで構成されている。このような躯体５は木造軸組工法や軽量鉄骨工法などで形成されるが、これに限定されるものではない。

サンドイッチパネル４は、図２に示すように、二枚の金属外皮１、２の間に断熱材３を充填して形成されている。金属外皮１、２としては、例えば厚み０．２７〜１．６ｍｍ程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして所望の形状に成形したものを用いることができる。この金属板としては鋼板、塗装鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板などを用いることができるが、これに限定されるものではない。断熱材３としては、例えば、密度４０〜６０ｋｇ／ｍ^３のポリイソシアヌレートフォームやウレタンフォームやフェノールフォームなどの樹脂発泡体が用いられる。この場合は発泡性樹脂液を金属外皮間に注入して発泡させて形成することができる。また、断熱材３として、ロックウールやグラスウールなどの繊維状無機材料を使用することもできる。この場合は繊維状無機材料をバインダ等で固めた複数個のブロック体を金属外皮の間に並べて充填することができる。また、サンドイッチパネル４としては一端に嵌合凸部１４を全長にわたって形成すると共に他端に嵌合凹部１５を全長にわたって設けたものを用いることができる。嵌合凹部１５にはパッキン１６を設けることができる。

そして、本発明の耐震断熱防火建物は、建物の躯体１にサンドイッチパネル４が固定されて形成されるものである。具体的には、建物の屋根においては、複数の垂木１１に架け渡すようにして複数枚のサンドイッチパネル４を野地板４ａとして垂木１１に載設する。この場合、図３（ａ）に示すように、水の流れ方向に隣接するサンドイッチパネル４、４の嵌合凸部１４と嵌合凹部１５とを嵌合して接続し、図３（ｂ）に示すように、水の流れ方向と直交する方向に隣接するサンドイッチパネル４、４は突き合わせにより接続する。また、垂木１１に載置されたサンドイッチパネル４の上からビス等の固定具１７を垂木１１にまで打入することによって、サンドイッチパネル４を垂木１１に固定することができる。この後、垂木１１に載設されたサンドイッチパネル４の上にルーフィング材１８を敷設すると共にルーフィング材１８の上に瓦や金属屋根材やスレート板などの屋根材１９を葺設することによって、屋根を形成することができる。

一方、建物の壁においては、梁１２や柱１３や間柱の屋外側に複数枚のサンドイッチパネル４を外壁下地パネル４ｂとして配設することにより耐力壁を形成することができる。この場合、上下または左右に隣接するサンドイッチパネル４の嵌合凸部１４と嵌合凹部１５とを嵌合して接続し、嵌合凸部１４と嵌合凹部１５が無いサンドイッチパネル４の端部は突き合わせにより接続する。また、図４に示すように、柱１３等の屋外側に配置されたサンドイッチパネル４の屋外面からビス等の固定具２２を柱１３等にまで打入することによって、サンドイッチパネル４を柱１３等に固定することができる。この後、柱１３等に固定されたサンドイッチパネル４の屋外面に塗装やタイル張り、窯業サイディング張りなどの化粧仕上げを施すことによって、耐力壁の外壁を形成することができる。

また、建物の床においては、根太に床下地板を載設する。この場合、床下地板としては上記と同様のサンドイッチパネルでもよいが、構造用合板などの合板であってもよい。合板を用いた場合は、グラスウールなどの断熱材を根太の間に配設する必要があるが、サンドイッチパネルを用いた場合は、断熱材を有しているために、別途断熱材を配設する必要が無く、施工が簡単である。また、根太に載置された床下地板の上面からビス等の固定具を根太にまで打入することによって、床下地板を根太に固定することができる。この後、根太に固定された床下地板の上に化粧単板や樹脂製床材、カーペットなどの仕上げ材を施設することによって、床を形成することができる。

そして、本発明の耐震断熱防火建物に使用する前記サンドイッチパネル４の前記耐力壁の壁倍率が３以上で、防火構造を有し、前記サンドイッチパネルの断熱性能区分がＥ以上であるため、高耐震性、高防火性、高断熱性を有するものである。壁倍率が４以上で、前記サンドイッチパネルの断熱性能区分がＦ以上であることが耐震性や断熱性の向上になるため、より好ましい。ここで、「壁倍率」は建築基準法施行令第４６条第４項表１（一）項から（七）項までに掲げる軸組と同等以上の耐力を有する軸組に係る倍率の数値のことである。例えば、厚さ３５ｍｍのサンドイッチパネル（金属外皮が厚み０．３５ｍｍ／０．５ｍｍ（外／内）のガルバリウム鋼板、断熱材が厚み３４ｍｍで密度４５ｋｇ／ｍ^３のポリイソシアネートフォーム）を用いた場合、固定具のねじとして鉄製で直径５．５ｍｍ×長さ７０ｍｍのものを用い、サンドイッチパネルの周端部ではねじピッチを１５０ｍｍとして梁及び柱に打入し、中通しにおいてはねじピッチを３００ｍｍとして間柱に打入することによって、壁倍率が約４．６の外壁を形成することができる。また、「防火構造」は建築基準法第２条第８号並びに同法施行令第１０８条第１号及び第２号に規定される防火構造３０分（外壁耐力）、又は建築基準法第２条第７号の２並びに同法施行令第１０７条の２第１号から第３号に規定される準耐火構造４５分（外壁耐力）等の条件を満たす構造である。例えば、サンドイッチパネルの金属外皮として、変性アクリル系樹脂塗装・フッ素系樹脂塗装ガルバリウム鋼板を用い、断熱材として上記と同様のポリイソシアネートフォームを用い、サンドイッチパネルに石膏ボード９．５ｍｍ以上を裏張りすることにより、防火構造を形成することができる。また、「断熱性能区分」は(財)建築環境・省エネルギー機構が発行する書籍「住宅の省エネルギー基準の解説」に記載の記号別断熱材の種類（Ｐ．１１５）を示す。「断熱性能区分」は建材の熱伝導率λによって、Ａ−１、Ａ−２、Ｂ〜Ｆまで区分されるものであり、断熱性能区分Ｅはλ＝０．０２８〜０．０２３Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、断熱性能区分Ｆはλ＝０．０２２Ｗ／（ｍ・ｋ）以下である。このような断熱性の高いサンドイッチパネルを用いることによって、住宅全体（建物全体）の熱損失係数（Ｑ値）を小さくすることができるものである。

本発明の耐震断熱防火建物は、野地部にサンドイッチパネル４を使用し、床倍率が高いため、屋根部分の小屋裏空間の有効活用を図ることができる。すなわち、従来の工法では、図５（ａ）に示すように、柱１３の上に設けた梁１２に天井材２０を連結金具（例えば、火打ち金物）２１で連結して固定し、この天井材２０に天井板を取り付けるようにするものであるが、本発明では、図５（ｂ）に示すように、天井材や連結金具及び天井板が不要となって、小屋裏空間を利用することができ、しかも、部品点数の減少により施工の省力化や低コスト化を図ることができるものである。

また、本発明の耐震断熱防火建物は、壁部分の耐震性や断熱性を向上させることができる。すなわち、従来の工法では、図６（ａ）に示すように、土台３０に立設された柱１３、１３間に筋交い３１を設け、土台３０と柱１３と間柱３２とで囲まれる空間に断熱材３３を充填するものであるが、この場合、土台３０や柱１３と筋交い３１との接合部分Ｓが大地震時に折れやすく、大地震による変形に弱くて耐震性が充分でない場合があった。また、柱１３等の周りにはほとんど断熱材３３が無く、また、断熱材３３を充填しにくい。さらに、間柱３２に筋交い３１を通すための切り欠きを形成しなければならない。しかし、本発明では、図６（ｂ）に示すように、柱１３等の構造材にサンドイッチパネル４を固定するにあたって、サンドイッチパネル４の周端部を複数の固定具１７で全周にわたって構造材に固定するため、構造材とサンドイッチパネル４との接合箇所が多く、地震のエネルギーに対してサンドイッチパネル４の面全体で耐えることができ、大地震の変形にも粘り強く抵抗することができる。また、サンドイッチパネル４を用いた耐力壁の施工と共に断熱材の施工も一緒に行うことができ、施工の手間を低減することができるものである。また、構造材の表面にサンドイッチパネル４を固定して断熱材３で覆うことができ、構造材全体を断熱材３で保護することができると共に断熱性の低下を防止することができる。さらに、二枚の金属外皮１、２で断熱材３をサンドイッチすることにより、断熱材３の発泡剤の発散を抑えることができ、耐久性を確保することができるものである。

１金属外皮
２金属外皮
３断熱材
４サンドイッチパネル
５躯体

Claims

二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されるサンドイッチパネルが建物の躯体に固定され、前記サンドイッチパネルで形成される耐力壁の壁倍率が３以上で、防火構造を有し、前記サンドイッチパネルの断熱性能区分がＥ以上であることを特徴とする耐震断熱防火建物。
前記耐力壁の壁倍率が４以上で、前記サンドイッチパネルの断熱性能区分がＥ以上であることを特徴とする請求項１に記載の耐震断熱防火建物。
前記耐力壁の壁倍率が３以上で、前記サンドイッチパネルの断熱性能区分がＦ以上であることを特徴とする請求項１に記載の耐震断熱防火建物。
前記耐力壁の壁倍率が４以上で、前記サンドイッチパネルの断熱性能区分がＦ以上であることを特徴とする請求項１に記載の耐震断熱防火建物。