JP2018150782A - 断熱パネルの両端を凹凸形フレーム金具で構成した外壁断熱パネル - Google Patents
断熱パネルの両端を凹凸形フレーム金具で構成した外壁断熱パネル Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 建築基準法に基づく不燃性及び断熱性を容易に確保することができ、長期にわたりメンテナンスを必要とせず、かつ強度を有し取り扱いが容易で安価な外壁断熱パネルを提供することを課題とする。【解決手段】 発泡スチロールパネルの両面を石膏ボードパネルでサンドイッチ状に接着して断熱パネルを形成し、前記断熱パネルの一端に鋼板を概ね凹形に形成した凹形フレーム金具を取り付けると共に、他端に鋼板を概ね凸形に形成した凸形フレーム金具を取り付け、このように形成した凹形フレーム金具と凸形フレーム金具の室外側に多面形状に成形したステンレス化粧鋼板を嵌め込み外壁断熱パネルを形成し、前記外壁断熱パネルを横方向に複数個並べ、隣り合う外壁断熱パネルの凹形フレーム金具と凸形フレーム金具を契合することにより建物の外壁を形成したステンレス化粧鋼板の外壁断熱パネルを提供する。【選択図】図１
Description
本発明は、建築物の外壁に要求される耐食性や耐熱性に優れ、しかも長期にわたりメンテナンスフリーを実現するための外壁断熱パネルに関するものである。
発泡スチロールは軽量で断熱性能は優れているが、耐熱性は低く約９０℃で溶解するため、発泡スチロールの使用範囲は限られ、火災時の問題から建物用資材としては使用が制限されている。
しかしながら発泡スチロールのこれ等の問題を解決すれば、発泡スチロールの使用範囲が広くなり、発泡スチロールを建物用資材として使用することが可能となる。
しかしながら発泡スチロールのこれ等の問題を解決すれば、発泡スチロールの使用範囲が広くなり、発泡スチロールを建物用資材として使用することが可能となる。
また、石膏ボードパネルは石膏を主成分とした素材を板状にして、特殊な板紙で包んだ建築材料であり、安価であるが非常に丈夫で耐熱性、遮音性が高いため建築用資材として広く使用されてきた。
さらに、一般的な鉄骨造りの建物の外壁を外壁断熱パネルで構築する場合、クレーン等で鉄骨柱を組み立て、鉄骨階段を取り付け、さらに各階の床部分にデッキプレートを施工し、デッキプレートの上にコンクリートを打設し、建物の外側に足場を設置したあと、鉄骨柱・梁等に外壁断熱パネルを固定し、建物の外側から隣接する外壁断熱パネル間の目地に、ゴム等の乾式目地材、又はコーキング等の湿式目地材を装填し、さらに外壁断熱パネルの表面には塗装処理をしてきた。
このように建築中の建物の外側で、隣接する外壁断熱パネル間の目地にゴム等の乾式目地材、又はコーキング等の湿式目地材を装填し、外壁断熱パネルの表面には塗装処理等を行う必要があるため、建物の外側には作業員が作業を行うための足場を設置しなければならず、そのために隣地と建築する建物との間に足場構築用の約４０ｃｍ以上の空間を必要としたため、都市部の建物が密集した狭小地では、土地の有効活用という観点から問題があった。
そのため、このような都市部の狭小地で、建ぺい率を最大限活用した鉄骨造りの建物の外壁を外壁断熱パネルで構築する場合（隣地の建物と、建築する建物の間の隙間が１０ｃｍから１５ｃｍの場合。）建物の外側に足場を設置することが出来ないため、あらかじめ工場等で外壁断熱パネルの表面に塗装等を施工した外壁断熱パネルを使用して外壁を建築し、隣接する外壁断熱パネル間の目地の室内側からゴム等の乾式目地材、又はコーキング等の湿式目地材を装填してきた（隣接する隣家の建物との間の隙間か狭いため、外壁断熱パネル間の建物外側の目地には、ゴム等の乾式目地材、又はコーキング等の湿式目地材を装填しない。）ため目地の防水といった点でも問題があった。
さらに、前記のような工法で建物を建築した場合、隣家の建物との隙間が狭く作業員が入って外壁をメンテナンスすることが出来ないため、外壁断熱パネルに塗布した塗装等の老化や、外壁のひび割れ等により室内への雨水の洩れ等の問題が発生した。
さらに、鉄骨造の建物を横胴縁の外壁断熱パネルで構成する場合は、建物の形状により、柱と柱の間口の巾が異なる場合が多く、間口を広くした場合には横胴縁の強度を高く（大きな断面形状の横胴縁を使用することが必要。）しなければならず、そのため建物を構成するための横胴縁の種類と形状が数多くなり費用の点で多くの問題があった。
このように、これまで足場を設置できないような狭小地で、建物の外壁として使用することができ、長期にわたってメンテナンスを必要としない安価な外壁断熱パネルはなかった。
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、建築基準法に基づく不燃性及び断熱性を容易に確保することができ、長期にわたりメンテナンスを必要とせず、かつ強度を有し取り扱いが容易で安価な外壁断熱パネルを提供することを目的とする。
かかる課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、建物の外壁を構成する断熱パネルにおいて、発泡スチロールパネルの両面を石膏ボードパネルでサンドイッチ状に接着して断熱パネルを形成し、前記断熱パネルの一端に鋼板を概ね凹形に形成した凹形フレーム金具を取り付けると共に、他端に鋼板を概ね凸形に形成した凸形フレーム金具を取り付け、このように形成した凹形フレーム金具と凸形フレーム金具の室外側に多面形状に成形したステンレス化粧鋼板を嵌め込み外壁断熱パネルを形成し、前記外壁断熱パネルを横方向に複数個並べ、隣り合う外壁断熱パネルの凹形フレーム金具と凸形フレーム金具を契合することにより建物の外壁を形成したことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構造に加え、前記凹形フレーム金具と凸形フレーム金具を建物の縦胴縁の構造材として構成したことを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、建物の外壁を構成する断熱パネルにおいて、発泡スチロールパネルの両面を石膏ボードパネルでサンドイッチ状に接着して断熱パネルを形成し、前記断熱パネルの一端に鋼板を概ね凹形に形成した凹形フレーム金具を取り付けると共に、他端に鋼板を概ね凸形に形成した凸形フレーム金具を取り付け、このように形成した凹形フレーム金具と凸形フレーム金具の室外側に多面形状に成形したステンレス化粧鋼板を嵌め込み外壁断熱パネルを形成し、前記外壁断熱パネルを横方向に複数個並べ、隣り合う外壁断熱パネルの凹形フレーム金具と凸形フレーム金具を契合することにより簡単な構造で長期にわたって外壁のメンテナンスを必要としない安価な外壁断熱パネルを提供することが可能となった。
請求項２に記載の発明によれば、前記凹形フレーム金具と凸形フレーム金具を建物の縦胴縁の構造材として構成したことにより、建物の階高が同一の場合に同一形状をした凹形フレーム金具と凸形フレーム金具で縦胴縁を構成することが出来るようになり、外壁断熱パネルを安価に製造することが可能となった。
以下、この発明の実施の形態１について説明する。
［発明の実施の形態１］
［発明の実施の形態１］
図１乃至図５には、この発明の実施の形態１を示す。
図１に示すように、本実施の形態１にかかる外壁断熱パネル１は、断熱材として厚さ約３０ｍｍの板状の発泡スチロールパネル５の表面及び裏面を、耐熱性の高い厚さ１２．５ｍｍの板状の石膏ボードパネル４、６でサンドイッチ状に挟み込み断熱パネル４７（図４で説明する）を形成し、このように形成した断熱パネル４７の一端に厚さ２．３ｍｍの鋼板を概ね凹形に形成した凹形フレーム金具８を取り付けると共に、他端に厚さ２．３ｍｍの鋼板を概ね凸形に形成した凸形フレーム金具７を取り付け、このように形成した凹形フレーム金具８と凸形フレーム金具７の室外側に多面形状に成形したステンレス化粧鋼板３の両端を嵌め込み外壁断熱パネル１を形成した状態を立体図で示す。
図２乃至図４は、図１で説明した外壁断熱パネル１を各々部材に分解した状態を、図２では立体図で、図３では断面図で、図４では図１で説明した外壁断熱パネル１を断面図で示す。外壁断熱パネル１は断熱材として板状の発泡スチロールパネル５（厚さ約３０ｍｍ、巾約５９５ｍｍ、長さ約２７００ｍｍ）の表面及び裏面を、２枚の同一形状をした石膏ボートパネル４、石膏ボートパネル６（厚さ１２．５ｍｍ、巾約５９５ｍｍ、長さ約２７００ｍｍ）の両端部を発泡スチロールパネル５に対して両端が約１０ｍｍ凹凸形になるように接着して図４ｂで示すように断熱パネル４７を形成すると共に、断熱パネル４７の端部４５、４６には図４ｄ、図４ｅで示すように厚さ２．３ｍｍの鋼板を概ね凹形に折り曲げて成形した凹形フレーム金具８と、厚さ２．３ｍｍの鋼板を概ね凸形に折り曲げて成形した凸形フレーム金具７を差し込み断熱パネル４７の端部に接着剤で固定させる。なお、凹形フレーム金具８と凸形フレーム金具７には防錆性能を向上させるため亜鉛メッキ等の耐食塗装を行う。
なお、凹形フレーム金具８の形状と寸法は、図３ｃで示すように厚さ２．３ｍｍ、長さ約２７００ｍｍの平板鋼板を概ね凹形（第５の当接部２５の巾は約４０ｍｍ、第６の当接部２６は第５の当接部２５に対して直角に折り曲げられ巾は約１５ｍｍ、第７の当接部２７は第６の当接部２６に対して直角に折り曲げられ巾は約１１ｍｍ、第１１の当接部３１は第７の当接部２７に対して直角に折り曲げられ巾は約３０ｍｍ、第８の当接部２８は第１１の当接部３１に対して直角に折り曲げられ巾は約１１ｍｍ、第９の当接部２９は第８の当接部２８に対して直角に折り曲げられ巾は約１５ｍｍ、第１０の当接部３０は第９の当接部２９に対して直角に折り曲げられ巾は約４０ｍｍ）に折り曲げて形成される。
さらに、凸形フレーム金具７の形状と寸法は、図３ｄで示すように厚さ２．３ｍｍ、長さ約２７００ｍｍの平板鋼板を概ね凸形（第１２の当接部３２の巾は約４０ｍｍ、第１３の当接部３３は第１２の当接部３２に対して直角に折り曲げられ巾は約１２．５ｍｍ、第１４の当接部３４は第１３の当接部３３に対して直角に折り曲げられ巾は約１１ｍｍ、第１５の当接部３５は第１４の当接部３４に対して直角に折り曲げられ巾は約３５ｍｍ、第１６の当接部３６は第１５の当接部３５に対して直角に折り曲げられ巾は約１１ｍｍ、第１７の当接部３８は第１６の当接部３６に対して直角に折り曲げられ巾は約１２．５ｍｍ、第１８の当接部３７は第１７の当接部３８に対して直角に折り曲げられ巾は約４０ｍｍ）に折り曲げて形成される。
ステンレス化粧鋼板３の形状と寸法は、図３、図３ａ、図３ｂで示すように厚さ１ｍｍ、長さ約２７００ｍｍのステンレス鋼板を両端を同一方向にＬ形に折り曲げてＬ形袖契合部１５とＬ形袖契合部１６を形成すると共に、中央部をＶ字形に折り曲げてＶ形折曲部２を形成する。
ステンレス化粧鋼板３のＬ形袖契合部１５は図３ａで示すように第１の当接部２１の巾は約１５ｍｍ、第２の当接部２２は第１の当接部２１に対して直角に折り曲げられ巾は約８ｍｍでＬ字形に成形され、図３ｃで説明した第６の当接部２６と第７の当接部２７に当接するように形成される（Ｌ形袖契合部１５を凹形フレーム金具８に取り付けた状態を図４ｄで示す。）と共に、同様にステンレス化粧鋼板３のＬ形袖契合部１６は図３ｂで示すように第３の当接部２３の巾は約１２．５ｍｍ、第４の当接部２４は第３の当接部２３に対して直角に折り曲げられ巾は約８ｍｍでＬ字形に成形され、図３ｄの第１３の当接部３３と第１４の当接部３４に当接するように形成される（Ｌ形袖契合部１６を凸形フレーム金具７に取り付けた状態を図４ｅで示す。）。このように成形されたステンレス化粧鋼板３の中央部に位置するＶ形折曲部２は、折曲面３９（巾は約１４ｍｍ）と折曲面４０（巾は約１４ｍｍ）が９０度の角度で成形され、折曲面３９と折曲面４０が交わる交点４１とＬ形袖契合部１５の角部１９とＬ形袖系郷部１６の角部２０が一直線上に位置するように形成される。このようにステンレス化粧鋼板３のＬ形袖契合部１５とＬ形袖契合部１６を成形し、図４ｃで示すように断熱パネル４７にＬ形袖契合部１５とＬ形袖契合部１６を嵌め込むことにより、図１で説明した外壁断熱パネル１を容易に形成することが可能となった。
なお、ステンレス化粧鋼板３の第１の当接部２１と第３の当接部２３とのステンレス外面の間隔は約６００ｍｍ、角部１９と折曲部１７との間の巾は約２９０ｍｍ、同様に角部２０と折曲部１８との間の巾は約２９０ｍｍである。
図５ａは２枚の外壁断熱パネル１を横方向に並べた状態を示す。図５ｂは図５ａで説明した隣り合う２枚の外壁断熱パネル１の凸形フレーム金具７と凹形フレーム金具８を契合させて外壁を構成した状態を示す。このように複数枚の外壁断熱パネル１を横方向に並べて契合させることにより、断熱性が高く、長期にわたってメンテナンスを必要としない外壁を容易に構築することが可能になった。
さらに、凸形フレーム金具７と凹形フレーム金具８を建物の縦胴縁の構造材として使用することにより、建物の階高が同一の場合、同一形状をした凸形フレーム金具７と凹形フレーム金具８で縦胴縁を構成することが出来るようになり、外壁断熱パネルを製造する際に製造工程での手間を省き安価に製造することが可能となった。
以下、この発明の実施の形態２について説明する。
［発明の実施の形態２］
［発明の実施の形態２］
図６、図７には、この発明の実施の形態２を示す。上記発明の実施の形態１では、発泡スチロール５の端部を平面状に成形し、凸形フレーム金具７と凹形フレーム金具８の発泡スチロール５と当接する面を平形状で形成したが、この発明の実施の形態２では発泡スチロールパネル６７の端部を互いに同一方向にＶ形に成形すると共に、凸形フレーム金具６５と凹形フレーム金具６４の発泡スチロールパネル６７と当接する端部をＶ形に形成した。
なお、凸形フレーム金具６５の形状と寸法は、図６ｄで示すように厚さ２．３ｍｍ、長さ約２７００ｍｍの平板鋼板を概ね凸形（第２９の当接部７５の巾は約４０ｍｍ、第３０の当接部７６は第２９の当接部７５に対して直角に折り曲げられ巾は約１３ｍｍ、第３１の当接部７７は第３０の当接部７６に対して約１４５度の角度に折り曲げられ巾は約１８ｍｍ、第３２の当接部７８は第３１の当接部７７に対して約１１０度の角度に折り曲げられ巾は約１８ｍｍ、第３３の当接部７９は第３２の当接部７８に対して約１４５度の角度に折り曲げられ巾は約１３ｍｍ、第３４の当接部８０は第３３の当接部７９に対して直角に折り曲げられ巾は約４０ｍｍ）に折り曲げて形成される。
凹形フレーム金具６４の形状と寸法は、図６ｃで示すように厚さ２．３ｍｍ、長さ約２７００ｍｍの平板鋼板を概ね凹形（第２３の当接部６９の巾は約４０ｍｍ、第２４の当接部７０は第２３の当接部６９に対して直角に折り曲げられ巾は約１５ｍｍ、第２５の当接部７１は第２４の当接部７０に対して約１４５度の角度に折り曲げられ巾は約１８ｍｍ、第２６の当接部７２は第２５の当接部７１に対して約１１０度の角度に折り曲げられ巾は約１８ｍｍ、第２７の当接部７３は第２６の当接部７２に対して約１４５度の角度に折り曲げられ巾は約１５ｍｍ、第２８の当接部７４は第２７の当接部７３に対して直角に折り曲げられ巾は約４０ｍｍ）に折り曲げて形成される。
ステンレス化粧鋼板５６の形状と寸法は、図６、図６ａ、図３６で示すように厚さ１ｍｍ、長さ約２７００ｍｍのステンレス鋼板の両端を同一方向にへの字形に折り曲げてへの字形袖契合部５３とへの字形袖契合部５４を形成すると共に、中央部をＶ字形に折り曲げてＶ形折曲部６１を形成する。
ステンレス化粧鋼板５６のへの字形袖契合部５３の第１９の当接部５７（巾は約１４ｍｍ）と第２０の当接部５８（巾は約１６ｍｍ）は図６ａで示すようにへの字形に成形され、図６ｃの第２４の当接部７０と第２５の当接部７１に当接するように形成されると共に、同様に、ステンレス化粧鋼板５６のへの字形袖契合部５４の第２１の当接部５９（巾は約１３ｍｍ）と第２２の当接部６０（巾は約１６ｍｍ）は図６ｂで示すようにへの字形に成形され、図６ｄの第３０の当接部７６と第３１の当接部７７に当接するように成形され、このように成形されたステンレス化粧鋼板５６の中央部に位置するＶ形折曲部６１は、折曲面５０（巾は約１４ｍｍ）と折曲面５１（巾は約１４ｍｍ）が９０度の角度になるように成形され、折曲面５０と折曲面５１が交わる交点５２とへの字形袖契合部５３の角部８３とへの字形袖系郷部５４の角部８４が一直線上に位置するように形成される。その他の構造に関しては、この発明の実施の形態１と同様である。
以上、実施の形態に基づいて、本発明に係る断熱パネルの両端を凹凸形フレーム金具で構成した外壁断熱パネルについて詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種の改変をなしても、本発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。
１ 外壁断熱パネル
２ Ｖ形折曲部
３ ステンレス化粧鋼板
４ 石膏ボードパネル
５ 発泡スチロールパネル
６ 石膏ボードパネル
７ 凸形フレーム金具
８ 凹形フレーム金具
１５ Ｌ形袖契合部
１６ Ｌ形袖契合部
１７ 折曲部
１８ 折曲部
１９ 角部
２０ 角部
２１ 第１の当接部
２２ 第２の当接部
２３ 第３の当接部
２４ 第４の当接部
２５ 第５の当接部
２６ 第６の当接部
２７ 第７の当接部
２８ 第８の当接部
２９ 第９の当接部
３０ 第１０の当接部
３１ 第１１の当接部
３２ 第１２の当接部
３３ 第１３の当接部
３４ 第１４の当接部
３５ 第１５の当接部
３６ 第１６の当接部
３７ 第１８の当接部
３８ 第１７の当接部
３９ 折曲面
４０ 折曲面
４１ 交点
４５ 端部
４６ 端部
４７ 断熱パネル
４８ ステンレス化粧鋼板袖契合部
５０ 折曲面
５１ 折曲面
５２ 交点
５３ への字形袖契合部
５４ への字形袖契合部
５５ 外壁断熱パネル
５６ ステンレス化粧鋼板
５７ 第１９の当接部
５８ 第２０の当接部
５９ 第２１の当接部
６０ 第２２の当接部
６１ Ｖ形折曲部
６２ 契合部
６３ 契合部
６４ 凹形フレーム金具
６５ 凸形フレーム金具
６６ 石膏ボードパネル
６７ 発泡スチロールパネル
６８ 石膏ボードパネル
６９ 第２３の当接部
７０ 第２４の当接部
７１ 第２５の当接部
７２ 第２６の当接部
７３ 第２７の当接部
７４ 第２８の当接部
７５ 第２９の当接部
７６ 第３０の当接部
７７ 第３１の当接部
７８ 第３２の当接部
７９ 第３３の当接部
８０ 第３４の当接部
８１ への字形折曲部
８２ への字形折曲部
８３ 角部
８４ 角部
８５ 端部
８６ 端部
２ Ｖ形折曲部
３ ステンレス化粧鋼板
４ 石膏ボードパネル
５ 発泡スチロールパネル
６ 石膏ボードパネル
７ 凸形フレーム金具
８ 凹形フレーム金具
１５ Ｌ形袖契合部
１６ Ｌ形袖契合部
１７ 折曲部
１８ 折曲部
１９ 角部
２０ 角部
２１ 第１の当接部
２２ 第２の当接部
２３ 第３の当接部
２４ 第４の当接部
２５ 第５の当接部
２６ 第６の当接部
２７ 第７の当接部
２８ 第８の当接部
２９ 第９の当接部
３０ 第１０の当接部
３１ 第１１の当接部
３２ 第１２の当接部
３３ 第１３の当接部
３４ 第１４の当接部
３５ 第１５の当接部
３６ 第１６の当接部
３７ 第１８の当接部
３８ 第１７の当接部
３９ 折曲面
４０ 折曲面
４１ 交点
４５ 端部
４６ 端部
４７ 断熱パネル
４８ ステンレス化粧鋼板袖契合部
５０ 折曲面
５１ 折曲面
５２ 交点
５３ への字形袖契合部
５４ への字形袖契合部
５５ 外壁断熱パネル
５６ ステンレス化粧鋼板
５７ 第１９の当接部
５８ 第２０の当接部
５９ 第２１の当接部
６０ 第２２の当接部
６１ Ｖ形折曲部
６２ 契合部
６３ 契合部
６４ 凹形フレーム金具
６５ 凸形フレーム金具
６６ 石膏ボードパネル
６７ 発泡スチロールパネル
６８ 石膏ボードパネル
６９ 第２３の当接部
７０ 第２４の当接部
７１ 第２５の当接部
７２ 第２６の当接部
７３ 第２７の当接部
７４ 第２８の当接部
７５ 第２９の当接部
７６ 第３０の当接部
７７ 第３１の当接部
７８ 第３２の当接部
７９ 第３３の当接部
８０ 第３４の当接部
８１ への字形折曲部
８２ への字形折曲部
８３ 角部
８４ 角部
８５ 端部
８６ 端部
Claims (2)
- 建物の外壁を構成する断熱パネルにおいて、発泡スチロールパネルの両面を石膏ボードパネルでサンドイッチ状に接着して断熱パネルを形成し、前記断熱パネルの一端に鋼板を概ね凹形に形成した凹形フレーム金具を取り付けると共に、他端に鋼板を概ね凸形に形成した凸形フレーム金具を取り付け、このように形成した凹形フレーム金具と凸形フレーム金具の室外側に多面形状に成形したステンレス化粧鋼板を嵌め込み外壁断熱パネルを形成し、前記外壁断熱パネルを横方向に複数個並べ、隣り合う外壁断熱パネルの凹形フレーム金具と凸形フレーム金具を契合することにより建物の外壁を形成したことを特徴とする断熱パネルの両端を凹凸形フレーム金具で構成した外壁断熱パネル。
- 前記凹形フレーム金具と凸形フレーム金具を建物の縦胴縁の構造材として構成したことを特徴とする請求項１に記載の断熱パネルの両端を凹凸形フレーム金具で構成した外壁断熱パネル。
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