JP2012219598A - 住宅 - Google Patents

Abstract

【課題】結露を有効に防止することができる住宅の提供を目的とする。
【解決手段】床１下に所定間隔の隙間２を隔てて設置される蓄熱式暖房設備３と、
前記隙間２に連通して壁４内に敷設される暖気流路５と、
壁４内に敷設されて前記暖気流路５の屋外側に配置され、土台６側および棟７側において屋外に開放する外気流路８とを有して住宅を構成する。
また、前記暖気流路５と外気流路８を透湿性を高めて区画する。
さらに、木造軸組工法により形成し、
前記壁４は、柱９の屋外側と屋内側に取り付けられる外装部材１０と内装部材１１を有し、
かつ、前記暖気流路５と外気流路８は、前記外装部材１０と内装部材１１との間に配置され、表裏を断熱部材１２で覆った構造用合板１３により区画する。
【選択図】図１

Description

本発明は住宅に関するものである。

床下に蓄熱式暖房設備を備えた住宅としては、従来、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来例において、下層階の部屋の床と床暖房装置との間や、内壁と外壁との間には空間が設定され、また、各部屋には吸込口が設けられ、床暖房装置によって暖められた空気がこれらの空間、吸込口を経由して各部屋に導入される。さらに、上述した空間には熱交換換気機器や吸気管、排気管が配置され、熱交換換気機器により取り込まれた外気が吸気管によって床暖房装置に向けて吹き出し、また、各部屋に設けられた吸込口から内気が排気管によって熱交換換気機器まで運ばれて屋外に排出される。

特開２００４-２７１１２２号公報

しかしながら、上述した従来例は結露を有効には防止することができないという欠点がある。

すなわち、壁内に暖気を導入することによって屋内での結露については防止することができるが、その反面、壁内での温度勾配が大きくなってしまい、壁内結露が生じやすくなってしまう。特に暖房が蓄熱式のときには、暖房状態が長時間に渡って維持される上に、例えば暖房に電気料金が安価な夜間電力を利用する場合も多く、この場合には日中に比べて外気温が低い夜間にも暖房状態が維持されることから、結露の規模が大きくなりやすく、上述した壁内結露によって躯体が重大な損傷を被るおそれがある。

本発明は以上の欠点を解消すべくなされたものであって、結露を有効に防止することができる住宅の提供を目的とする。

本発明によれば上述した目的は、
床１下に所定間隔の隙間２を隔てて設置される蓄熱式暖房設備３と、
前記隙間２に連通して壁４内に敷設される暖気流路５と、
壁４内に敷設されて前記暖気流路５の屋外側に配置され、土台６側および棟７側において屋外に開放する外気流路８とを有する住宅を提供することにより達成される。

本発明によれば壁４内には暖気流路５が敷設され、この暖気流路５が床１下において蓄熱式暖房設備３との間に設定される隙間２に連通することにより屋内での結露が防止される。また、上記壁４内には暖気流路５の屋外側に外気流路８が敷設され、壁４内の換気が促されて壁内結露が良好に防止される。上記外気流路８は土台６側および棟７側において屋外に開放して形成されており、蓄熱式暖房設備３による加熱により生じる対流を利用して外気の交換を促すことができる。

したがって本発明によれば、屋内および壁４内の結露を有効に防止することができ、結露による住宅の損傷を防止して長期に渡って快適な生活をすることができる。

上記蓄熱式暖房設備３は、蓄熱体を加熱する熱源として温水などを使用することも可能であるが、電気による場合には夜間電力を利用してランニングコストを低減することができる。また、床１下において蓄熱式暖房設備３との間に設定される隙間２は、蓄熱式暖房設備３から床部材への熱伝導を緩衝するものとして機能する以外に、効率的に暖気流路５内の空気を暖めることにより、この暖気を利用した二次的な暖房効果を発揮させるものとしても機能することができ、この場合、暖気流路５に屋内への開放部１５を設けることにより、蓄熱体からの熱放射と相まって暖房効果を良好に発揮させることができる。この隙間２の間隔は、上述した熱緩衝などを考慮して適宜寸法に設定することができる。

また、上記壁４は、例えば鉄筋コンクリートにより構成することも可能であるが、木造軸組工法において柱９の屋外側と屋内側に外装部材１０と内装部材１１を取り付けて構成することもできる。この場合、外装部材１０と内装部材１１との間に適宜の空隙を設け、これを屋外側と屋内側とに区画するだけで、暖気流路５と外気流路８を容易に形成することができる。

上記暖気流路５は、上述したように屋内に開放して形成することが望ましいが、暖気を逃がさないためにも、屋外には開放させないことが望ましい。一方、外気通路は、例えば冬期などにおいて冷たい外気によって屋内に冷やしてしまわないように、屋内には開放させないことが望ましい。屋内の換気は、熱交換器を設置すれば暖気を逃がさずにすることができ、この場合、顕熱交換器を利用して湿気を屋外に逃がすこともできるが、全熱交換器１４を利用すれば暖房効率を高めることが図ることができる。

上述した暖気流路５と外気流路８は、例えば透湿性のシートなどを利用して透湿性を高めて区画すれば、これらにおける積極的な対流を利用して屋内、壁４内の湿度調整を良好に図ることができる。一方、防湿性を高めて区画すれば、屋内の湿度による壁４内の外壁側での結露のおそれをより低く抑えることができる。上述した木造軸組工法による場合には、防湿性の高い構造用合板１３を利用して区画することにより、建物の強度を高めることができる上に、構造用合板１３の平坦さを利用して断熱部材１２を密接に並べられることから、断熱効果を高めることなどもできる。この場合において、構造用合板１３の表裏を断熱部材１２、１２で覆えば、温度低下を抑制して構造用合板１３の表裏面での結露を良好に防止することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、結露を有効に防止することができる住宅を提供することができ、長期に渡って快適な生活をすることができる。

本発明に係る住宅の構造を示す概念図である。 下層階の床部分の要部断面図である。 上層階の床部分から屋根部分までの要部断面図である。 壁の要部断面図で、（ａ）は図２のａ-ａ線断面図、（ｂ）は図２のｂ-ｂ線断面図である。 変形例を示す図で、住宅の構造を示す概念図である。 壁の構造についての変形例を示す図で、図４（ａ）に対応する要部断面図である。 壁の構造についての他の実施の形態を示す図で、図４（ａ）に対応する要部断面図である。

図１ないし図４に本発明の実施の形態を示す。この実施の形態において、住宅は、図１に示すように、木造軸組工法による二階建てからなる。この住宅は地盤２０上にベタ基礎２１を設け、このベタ基礎２１の上に土台６、柱９を介して所定高さに屋根２２を支えて形成される。

図２に示すように、地盤２０上には割栗地形２３が施された後、防湿シート２４が敷き込まれ、この防湿シート２４上に上述したベタ基礎２１が構築される。ベタ基礎２１の周縁部等には立ち上がり部２１ａが設けられ、上述した土台６は、立ち上がり部２１ａの上面にパッキン２５を介して載置され、図示省略するアンカーボルト等によりベタ基礎２１に固定される。上記パッキン２５は図４（ｂ）に示すように、一辺が立ち上がり部２１ａの幅寸法に近似する略正方形の薄板状の複数枚からなり、立ち上がり部２１ａの長手方向に所定間隔で並べられ、これによりパッキン２５間に換気用開口２６が形成される。この換気用開口２６は、上述した土台６により支持される床下地材２７等と、ベタ基礎２１のベース部２１ｂとの間の空間２８に連通し、この空間２８の換気を促す。なお、図２において２１ｃは基礎幅木である。

また、上述した土台６、６間には大引き、根太などの横架材２９が所定間隔で架設され、これら横架材２９の上に床下地材２７が固定される。なお、図２において３０は、横架材２９を支える床束であり、下端をベタ基礎２１に支持されて横架材２９の長手方向に所定ピッチで配置される。

床１下に蓄熱式暖房設備３が設けられるこの実施の形態において、床下地材２７は、蓄熱式暖房設備３の上下に分かれて配置される。下方の床下地材２７ａは、構造用合板などの面材３１、防水シート３２、セメントなどの複合材料により製せられて耐火性にも優れる耐力面材３３、防湿シート３４を順に重ねて形成され、上記面材を横架材２９の上面に載置、固定して形成される。また、面材３１の裏面側には、横架材２９間を埋めるようにして床用断熱部材（断熱部材１２）が取り付けられる。この床用断熱部材１２には透湿抵抗が比較的高い合成樹脂系の発泡材料、具体的にはビーズ法により製造されるポリエチレンフォームが使用される。一方、上方の床下地材２７ｂは上述同様の面材３５のみからなり、この上面に床材３６、この実施の形態においてはフローリング材が配置される。

以上の床下地材２７の内部、すなわち下方の床下地材２７ａの防湿シート３４と上方の床下地材２７ｂの面材３５との間に上述した蓄熱式暖房設備３が配置される。この実施の形態において、蓄熱式暖房設備３は電気式のものであり、図示省略したワイヤメッシュを格子状に入れて強度および熱伝導性を高められたモルタル３ａ内にシーズヒータ３ｂを埋設して形成され、加熱されたモルタル３ａから放射される遠赤外線により優れた暖房効果を発揮する。

また、蓄熱式暖房設備３の上方、すなわち上方の床下地材２７ｂの構造用合板３５との間には、暖気の生成層（隙間２）が設定される。この暖気生成層は部材が配置されない空間からなり、蓄熱式暖房設備３により内部の空気を暖めて暖気を生成する。

以上のようにして形成される床１の周囲には、上述した柱９により支持される壁４が配置される。上述した土台６の上には、その長手方向に所定間隔で柱９や間柱９’が立設され、この柱９（９’）により壁４が支持される。この実施の形態において、壁４は、柱９（９’）の屋外側に取り付けられる外装部材１０と、柱９（９’）の屋内側に取り付けられる内装部材１１と、これら外装部材１０と内装部材１１との間の空間２８を仕切るように配置される区画部材３７とを有する。

上記外装部材１０は、適宜のサイディングボードからなり、図４（ａ）に示すように、上記区画部材３７を屋外側で受ける胴縁３８により支持され、具体的には、この胴縁３８に固定される取付金具３９により支持される。このように胴縁３８等を介して支持されることにより、外装部材１０と区画部材３７との間には所定寸法の間隙からなる外気流路８が形成される。また、上記外装部材１０の下端はベタ基礎２１から所定間隔上方に離れており、このベタ基礎２１との間に設けられる通風開口４０によって上述した外気流路８が屋外に開放する。なお、この実施の形態においては通風開口４０を外装部材１０とベタ基礎２１との間に形成する場合を示したが、外装部材１０と地盤２０との間など施工状況に応じて適宜の場所、部材間に形成することが可能である。

また、上記内装部材１１は、石膏ボード等からなり、柱９（９’）に胴縁３８’を介して取り付けられる。上述した外装部材１０側の胴縁３８同様、この胴縁３８’により内装部材１１と区画部材３７との間に所定寸法の間隙が確保される。この間隙は、上述した暖気生成層２に連通され、蓄熱式暖房設備３により生成される暖気を壁４内に導入する暖気流路５として機能する。また、内装部材１１には屋内への開放部１５が設けられており、これにより暖気流路５内の暖気が屋内に導入される。なお、図２および図３において４１は部屋である。

一方、上記区画部材３７は、断熱部材１２を有し、この実施の形態においては、一対の面状の断熱部材１２、１２により構造用合板１３を表裏から覆って形成される。この構造用合板１３は柱９（９’）の屋外側の表面に固定され、屋外側の断熱部材１２は構造用合板１３の屋外側面の全面に、屋内側の断熱部材１２は構造用合板１３の柱９（９’）に接触しない部分、すなわち柱９（９’）の間を埋めるようにして取り付けられる。これらの断熱部材１２、１２’には上述した床下地材２７同様、透湿抵抗が比較的高い合成樹脂系の発泡材料が使用され、同様に透湿抵抗が比較的高い構造用合板１３とともに区画部材３７に防湿性能を付与する。また、屋外側の断熱部材１２の屋外側には、断熱、防水、遮熱の多機能を有するヒートバリアシート４２が貼り付けられる。

また、以上の壁４や柱９（９’）を介して構築される一階の天井４３は、図３に示すように、柱９の間に架設される梁４４から吊木４５を介して野縁受け４６を吊り下げ、この野縁受け４６に固定される野縁４７の底面に天井材４８を固定して形成される。このように吊木４５を使用することにより、梁４４と天井材４８との間にも間隙が確保され、この間隙が上述した暖気流路５に連通されて上下階間の暖気流路５’として機能する。なお、天井材４８の表面にはビニルクロス４９が貼り付けられ、また、上層階の振動を吸収できるように、上述した吊木４５には防振吊木が使用される。

一方、上述した梁４４の上面には、構造用合板からなる二階の床下地材５０が固定され、この床下地材２７の上にフローリング材からなる床材５１が敷き詰められる。この二階も上述した一階同様の構造により、床１’の周囲に柱９（９’）によって壁４が支持される。この二階の壁４にも、一階の壁４同様に暖気流路５が設けられ、また内装部材１１には開放部１５が設けられ、二階の暖気流路５が一階の暖気流路５に連続して形成されることにより、蓄熱式暖房設備３による暖気が二階の屋内にも導入される。

また、以上の柱９（９’）は二階の天井４３’近傍まで延設され、その頂部に二階天井４３’、および屋根２２が構築される。二階の天井４３’は図示しない小屋梁に支持される野縁受け４６’を介して野縁４７’、天井材４８’が固定され、天井材４８’の表面にはビニルクロス４９’が貼り付けられる。この天井材４８’は壁４の暖気流路５を閉塞し、これにより暖気生成層２から二階まで上がった暖気は天井裏に回ることなく二階の屋内に導入される。なお、野縁受け４６’などの天井側には断熱部材５２が配置され、二階屋内の断熱性が高められる。

また、屋根２２は、垂木５３に支持される屋根下地材５４の上に屋根材５５を並べて形成される。屋根下地材５４は、野地板５４ａの屋根２２側に図示しない防水シートなどを貼り付けて構成される。また、屋根下地材５４の床１側には上述同様の合成樹脂系の発泡材料からなる断熱部材５６が配置され、二階天井との間に形成される屋根裏空間５７の断熱性が高められる。

さらに、上述した屋根下地材５４の近傍には、図２に示すように（図３においては図示省略）、上述した壁４の外気流路８に連通する屋根裏通風路５８が屋根２２に沿って形成される。この屋根裏通風路５８は、例えば上述した断熱部材５６と屋根下地材５４の間に形成され、屋根２２の棟７部分に形成される開口部５９（図３においては図示省略）を介して屋外に開放する。なお、図３において６０は破風板、６１は軒天ボードである。

また、この実施の形態において、上述した上下階間暖気流路５’と、屋根裏空間５７、言い換えれば２階天井裏の空間２８とには、全熱交換器１４が設置される。この全熱交換器１４はそれぞれ、屋内側吸気管１４ａ、屋内側排気管１４ｂ、屋外側吸気管１４ｃ、および屋外側排気管１４ｄを有し、図３においては図示省略されるが、屋内側吸気管１４ａおよび屋内側排気管１４ｂが屋内（室内）に、屋外側吸気管１４ｃおよび屋外側排気管１４ｄが屋外に接続される。この全熱交換器１４は、屋内側吸気管１４ａによって屋内の空気を取り込み、この屋内空気から熱と湿気（顕熱と潜熱）を取り出して屋外側排気管１４ｄにより屋外に排出する。また、上記屋外側吸気管１４ｃからは外気が取り込まれ、上述したように屋内空気から取り出した熱と湿気を利用して暖められて屋内側排気口から屋内に排出される。

したがって以上の住宅は、図１に示すように、蓄熱式暖房設備３からの熱放射により屋内を暖めることができるとともに、同じく蓄熱式暖房設備３によって暖気生成層２内の空気を暖めることができ、この暖気を壁裏の暖気流路５、一階の天井裏（２階の床１下）の暖気流路５’に導いて床１や壁４、天井４３を暖める、言い換えれば屋内を外側からも暖めることができるとともに、さらにこの暖気を屋内にも導入して屋内をも直接暖めることができる。また、上述のように屋内を外側から暖めることにより、屋内での結露を良好に防止することができる。さらに、屋内空気は全熱交換器１４によって暖房効果をあまり損ねることなく換気することができる。

さらに、蓄熱式暖房設備３からの熱等により外気流路８には上昇方向の対流が生じ、この対流によって土台６側の通風開口４０から外気が取り込まれ、このようにして取り込まれた外気は壁４内を上方に移動して棟７側の開口部５９から排出され、これにより壁４内の換気が促進され、外装部材１０の屋内側面や区画部材３７の屋外側面での結露が防止される。

加えて、土台６側の通風開口４０から取り込まれた外気は、土台６底面とベタ基礎２１の立ち上がり部２１ａ上面との間の換気用開口２６を介して床下地材２７等とベタ基礎２１のベース部２１ｂとの間の空間２８、言い換えれば床下の深部空間２８を換気し、これにより当該部分での結露も防止される。

図５に本発明の変形例を示す。なお、この変形例や、以降に記載するその他の変形例、実施の形態において、上述した実施の形態と同一の構成要素は図中に同一の符号を付して説明を省略する。この変形例において、全熱交換器１４は、上述した一階床１下の深部空間２８内に配置される。また、上述したパッキン２５は、土台６の上面にその全面に渡って配置され、これにより、この変形例では換気用開口２６を有することなく構成され、深部空間２８の断熱性が高められる。

さらに、全熱交換器１４の屋内側排気管１４ｂは屋内（室内）には直接接続されずに上記深部空間２８内に接続され、これにより、屋外側吸気管１４ｃによって屋外から取り込まれた外気が熱交換を経て深部空間２８内に放出される。加えて、このようにして取り込まれた外気によって屋内（室内）を換気できるようにするために、一階の床１には、深部空間２８と一階屋内（室内）との連絡流路６２が形成される。なお、上述したように全熱交換器１４が一箇所のみに配置されることに伴い、屋内側吸気管１４ａは各階の屋内（室内）に接続される。

また、屋内の最上部にこもりやすい暖気を活用し、屋内を平均的に暖かくするために、この変形例においては、二階天井近傍の暖気を強制移動させるための送風機６３が設置される。この送風機６３は二階天井４３’近傍に開放する吸気管６３ａを備え、例えば、図５に示すように屋根裏空間５７に設置される。また、送風機６３は、上述した屋内側吸気管１４ａに接続される排気管６３ｂを備え、これにより、屋内最上部にこもった暖気の熱が熱交換器によって取り出される。

加えて、以上のように深部空間２８内に外気より温度の高い空気が導入されることを活用し、この変形例においては、暖房効果を得るためのものとして、蓄熱式暖房設備３に加え、地熱（地中熱）利用も行われる。このため、ベタ基礎２１の外縁近傍の深部空間２８内への露出部、具体的には立ち上がり部２１ａの内壁側、およびその近傍のベース部２１ｂの深部空間２８内への露出部に断熱部材６４が配置される。

したがってこの変形例においては、熱交換器１４により、屋内最上部の暖かい空気から取り出した熱によって外気が効率的に暖められた上、深部空間２８内に導入されて蓄熱式暖房設備３によってさらに暖められて屋内（室内）に導入される。導入された空気は対流によって次第に屋内最上部にまで移動し、この後、送風機６３によって熱交換器１４に強制的に戻されることから、屋内（室内）に暖気が循環し、屋内全域が平均的に暖かい状態に維持される。また、地熱利用により、上述した暖気をさらに効率的に暖めることができ、ランニングコストを抑えることができる上に、夏期には冷房効果をも得ることができる。さらに、深部空間２８に暖かい空気が導入されることにより、ベタ基礎２１の結露も防止することができる。

図６に上述した実施の形態における壁４に関する変形例を示す。この変形例において、内装部材１１は石膏ボード等の面材１１ａ、１１ｂの２枚を適宜間隔隔てて重ね合わせて形成され、この内装部材１１の内部、すなわち面材１１ａ、１１ｂの間に暖気流路５が形成される。２枚の面材１１ａ、１１ｂは胴縁３８”を介して連結され、この胴縁３８”の厚さを利用して暖気流路５が所定の寸法に管理される。このように内装部材１１内に暖気流路５が形成されることにより、この変形例において区画部材３７は内装部材１１と協働して暖気流路５と外気流路８とを区画する。

図７に上述した実施の形態における壁４に関する他の実施の形態を示す。この実施の形態において、区画部材３７は透湿性を高めて形成される。具体的には、透湿防水シート６５に断熱部材６６を重ねて形成され、この断熱部材６６には、透湿抵抗が比較的低いグラスウールが使用される。

上記断熱部材は柱９（９’）の間を埋めるようにして配置され、上記透湿防水シート３２が、断熱部材６６、柱９（９’）を屋外側から覆うようにして柱９（９’）に取り付けられる。また、このように柱９（９’）の屋外側にシート材しか配置されないことに伴い、この実施の形態においては、取付金具３９が胴縁３８を介することなく柱９（９’）の屋外側に取り付けられ、この取付金具３９の厚さにより外気流路８が確保される。

したがってこの実施の形態においては、屋内から外気流路８に湿気が積極的に排出され、外気流路８を流れる外気によって拡散されることにより、結露が効果的に防止される。

なお、以上の実施の形態や変形例では、発明を理解しやすくするために屋内の各階が単一の部屋４１からなるような説明をしたが、各階に部屋４１が複数ある場合には、屋内側吸気管１４ａや屋内側排気管１４ｂを枝分かれさせて各部屋４１に接続したり、内装部材１１に開放部１５を部屋４１毎に応じて設けるようにしたり、連絡流路６２を部屋毎に設けたりすれば足りる。

１ 床
２ 隙間
３ 蓄熱式暖房設備
４ 壁
５ 暖気流路
６ 土台
７ 棟
８ 外気流路
９ 柱
１０ 外装部材
１１ 内装部材
１２ 断熱部材
１３ 構造用合板
１４ 全熱交換器
１５ 開放部

Claims (4)

1. 床下に所定間隔の隙間を隔てて設置される蓄熱式暖房設備と、
   前記隙間に連通して壁内に敷設される暖気流路と、
   壁内に敷設されて前記暖気流路の屋外側に配置され、土台側および棟側において屋外に開放する外気流路とを有する住宅。
2. 前記暖気流路と外気流路が透湿性を高めて区画される請求項１記載の住宅。
3. 木造軸組工法により形成され、
   前記壁は、柱の屋外側と屋内側に取り付けられる外装部材と内装部材を有し、
   かつ、前記暖気流路と外気流路は、前記外装部材と内装部材との間に配置され、表裏を断熱部材で覆った構造用合板により区画される請求項１記載の住宅。
4. 屋内を換気可能な全熱交換器を有し、
   前記暖気流路には、屋内への開放部が形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の住宅。
   

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