JP3421554B2 - 小屋梁等の上に施工する断熱材及び該断熱材を用いた断熱構造 - 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、小屋梁等の上に施
工する矩形板状の合成樹脂発泡体製断熱材と、該断熱材
を用いた建造物の断熱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術と問題点】木造住宅等において、天井、
床、側壁等に断熱材を配設する断熱施工が行われる。断
熱材としては、グラスウールのような繊維材料や板状の
合成樹脂発泡体等が用いられる。床面や側壁面への断熱
材の敷設・取り付けは比較的容易であり、繊維材料や板
状の合成樹脂発泡体等が適宜用いられるが、上部におい
ては、天井下地材の上に繊維状の断熱材を敷き込んでい
くのが普通である。しかし、この工法では、天井面を隙
間なく断熱することが比較的難しく、充分な断熱性が得
られない場合がある。また、２階建ての場合で、１階の
屋根が存在する場合に、２階の壁と１階の天井部との断
熱材を連続させることは構造的に困難であり、断熱が不
連続となる。

【０００３】屋根そのものに断熱材を配置することも行
われる。その場合、通常、垂木間やその上に断熱材が配
置されるが、普通の建築物において、垂木を取り付ける
ための母屋が垂木の下部に直交して配置されるため、下
からの施工は難しく、上部からの施工となる。そのため
に、強風時には、断熱材ごと風にあおられて作業者が落
下する危険があると共に、断熱材が破断することも起こ
りうる。また、施工された後においても、断熱材の上に
誤って乗ってしまい断熱材を破壊することも起こりう
る。さらに、紫外線による劣化も考えられ、断熱性能の
低下に加え、降雨があった場合に垂木に水がしみ込んで
しまう恐れもある。

【０００４】垂木の機能を果たすものとしてＩ型ビーム
を用い、その間に板状の合成樹脂発泡体を配置するよう
にしたものが提案されている（特開９−１００５８４号
公報）が、躯体自体を特殊な構造にする必要があり、一
般的な建築物には必ずしも容易には適用できない。ま
た、現場施工を容易にするために、断熱材を予め挿入し
た屋根パネルも提案されているが、建築物の屋根勾配や
モジュールが制限を受けると共に、コストも高騰する。

【０００５】本発明の目的は、建築物の上部における断
熱構造が持つ上記のような不都合を解消することにあ
り、より具体的には、在来の木造建造物の小屋組み構造
になんら変更を加えることなく、建物上部における断熱
施工を容易に行うことができ、かつ、壁とのつなぎ部分
等に不連続部を形成することなく施工することのできる
断熱材及び該断熱材を用いた建築物上部の断熱構造を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、基本的に
は、多数枚の矩形板状の合成樹脂発泡体製断熱材を直上
に屋根が構成される小屋梁あるいは軒桁の上に直接施工
することにより解決される。しかし、在来の木造建造物
の小屋組み構造等において、小屋梁あるいは軒桁の近辺
あるいは上には他の多くの構造材が存在することから、
矩形板状の合成樹脂発泡体製断熱材をそのまま配置しよ
うとすると、それらが干渉材となり、断熱材同志の間、
あるいは、構造材と断熱材との間に、隙間が生じて断熱
破壊が起こり、高い断熱性能を維持できない。

【０００７】従って、本発明による断熱材は、直上に屋
根が構成される小屋梁あるいは軒桁の上に施工される矩
形板状の合成樹脂発泡体製の断熱材であって、垂木や小
屋づか等の他の屋根構成部材と干渉することとなる部分
に、干渉を避け得る切り溝を切断するための模様が形成
されていることを特徴とする。

【０００８】断熱施工に当たって、作業者（大工等）
は、建築物の小屋組み構造を見て、小屋梁あるいは軒桁
の上に断熱材を敷き詰めるときに、該断熱材が垂木や小
屋づか等の他の屋根構成部材に衝接してしまう断熱材周
囲での箇所を見定め、その部分に該当する箇所を該模様
を案内としてカッター等により切り欠き、屋根構成部材
の干渉を避け得る適宜形状に切り溝を形成する。

【０００９】その状態で小屋梁あるいは軒桁の上に載
せ、所定方向に滑らせながら移動させて所定の位置にセ
ットすることにより、その断熱材は屋根構成部材との間
に隙間のない状態で取り付けられる。２枚目以降の断熱
材に対しても同様にして前記模様を案内として適宜箇所
に適宜形状の切り溝を形成し、それらを順次敷き詰めて
いくことにより、小屋梁で囲まれた空間内には、隙間の
ない状態で多数枚の断熱材が敷き詰められ、断熱構造が
形成される。

【００１０】本発明において、合成樹脂発泡体製の断熱
材に予め設けられる模様は、断熱材の表面から裏面近傍
にまで達するスリットによる模様であってもよく、印刷
によるものであってもよく、その双方であってもよい。
所定の深さのスリットを形成する場合には、現場での切
り溝の形成作業が大幅に容易化する。また、スリットを
形成した面とは反対の面に印刷による模様を形成してお
くことなより、一枚の断熱材をより多様の小屋組み構造
に対して適用可能となる。

【００１１】好ましくは、前記模様を住宅のモジュール
寸法の１／２、１／３、１／４、１／６のように所定の
ピッチで断熱材の表面及び／又は裏面に設けるようにす
る。それにより、標準的な建築物に対しての汎用性の高
い断熱材を予め量産することが可能となり、作業の容易
化と共に低コスト化がもたらされる。

【００１２】本発明による断熱材の他の態様は、直上に
屋根が構成される小屋梁あるいは軒桁の上に施工される
矩形板状の合成樹脂発泡体製の断熱材であって、該断熱
材は、垂木や小屋づか等の屋根構成部材と干渉すること
となる部分に、干渉を避け得る切り溝を有していること
を特徴とする。この場合には、現場で切り溝を形成する
作業が全く不要となるか、わずなか作業で終了すること
ができ、より作業性が向上する。

【００１３】本発明は、さらに、上記のような断熱材を
用いた建造物の断熱構造をも開示している。この断熱構
造によれば、在来の木造建造物の小屋組み構造になんら
変更を加えることなく、例えば、壁部と天井部との間等
で連続した断熱構造を容易に確保することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明を好ましい実施の形態について説明する。図
１は本発明による断熱材を用いて断熱施工を行う小屋組
み構造の一例を示す図であり、軒桁１・・で囲まれた空
間内に所要の小屋梁２・・が組まれ、小屋梁２・・には
小屋づか３・・が立てられ、その上に母屋４・・が配置
されると共に、軒桁１・・と母屋４・・の上には、所定
勾配を持つようにして垂木５・・及び登り梁６が打ち付
けられている。従来の建築物においては、小屋梁２・・
から所定長の釣木を下ろして、そこに天井を取り付ける
ようにしており、そのようにして取り付けた天井の裏側
にグラスウールのような断熱材を配置して断熱構造を構
築している。そのために、断熱施工が困難であると共
に、壁部との間に不連続部がどうしても形成される。

【００１５】本発明では、前記軒桁１・・で囲まれた空
間内を、軒桁１・・あるいは小屋梁２・・の上に矩形板
状の合成樹脂発泡体製の断熱材１０を直接載置すること
により建物上部の断熱構造を構築する。なお、断熱材１
０は、合成樹脂発泡体で成形されるが、その中でも、ビ
ーズ法により型内発泡成形された、発泡ポリスチレン、
発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン等が好ましい。
合成樹脂発泡体の密度は、好ましくは８ｋｇ／立米〜１
００ｋｇ／立米、より好ましくかつより実用的には１０
ｋｇ／立米〜３０ｋｇ／立米程度である。断熱材１０の
厚さは、建物に求められる断熱程度によって適宜選択す
ればよいが、強度も勘案すると、２５〜１５０ｍｍ程度
のものが好適である。

【００１６】図２〜４は断熱材１０の一つの実施の形態
を示しており、図２は表面から見た斜視図、図３は裏面
から見た斜視図、図４はその断面図である。図示のよう
に、断熱材１０の表面と裏面には、図１に示したような
小屋組み構造に載置するときに、小屋づか３や垂木５等
の屋根構成部材と干渉すると予想される箇所に所要形状
の模様が形成されており、作業者は必要箇所においてそ
の模様を基準としてカッター等により切り込みを入れ、
そこに所要形状の切り溝を形成する。

【００１７】模様の形状や場所は任意であり、断熱構造
を構築しようとする建築物の小屋組み構造や切り込み作
業の容易性を考えて適宜設定する。図示の例では、表面
には長手方向を８等分する縦線ａ１が７本、短手方向を
２等分する横線ｂ１が１本、印刷等に描よりかれてお
り、裏面には長手方向を１２等分する縦線ａ２が１１
本、短手方向を３等分する横線ｂ２が２本、やはり印刷
等により描かれている。この間隔は、通常の住宅のモジ
ュール寸法を均等区分するものであり、これらの線のい
ずれかに沿って裁断することにより、当該小屋組み構造
に応じた適切な大きさ及び適宜形状の断熱材を得ること
ができる。また、断熱材１０を軒桁１・・あるいは小屋
梁２・・の上に直接載置したときに、垂木５や小屋づか
３の位置と前記縦線ａ１、ａ２あるいは横線ｂ１、ｂ２
の位置とが一致する確立は極めて高く、従って、前記縦
線ａ１、ａ２あるいは横線ｂ１、ｂ２に沿って、前記
「模様」を形成することは実用上きわめて有効である。

【００１８】この例では、表面側に、軒桁１と垂木５及
び登り梁６との交差部での干渉を排除するための切り溝
を形成するための模様が形成され、裏面側に小屋づか３
との干渉を排除するための切り溝を形成するための模様
４０が形成されている。

【００１９】表面側の模様は、断熱材１０の表面から裏
面近傍にまで達するスリット１１・・により形成され
る。各スリット１１は側面形状において逆台形形状であ
り、底部１２は断熱材１０の裏面までは達していない。
また、一方の側線１３は垂直であり、他方の側線１４は
傾斜している（図４参照）。そして、前記傾斜側線１４
の傾斜角度αは、標準的な小屋組み構造における垂木５
の傾斜角度とされるか、断熱材１０を敷設しようとする
建築物の垂木５の傾斜角度とされる。また、スリット１
１の幅は２〜５ｍｍ程度が好ましく、２ｍｍより薄い場
合には、後記するように切り溝の切り込み時でのカッタ
ーナイフ等の操作が困難であり、５ｍｍより広いとスリ
ット１１内で空気の対流が起こり断熱性能が低下する。

【００２０】図示のように、断熱材１０の長手方向に平
行に、前記横線ｂ１を中心として、向きの異なる２つの
スリット１１ａ、１１ａ及び１１ｂ、１１ｂが平行して
位置しており、２枚のスリット間の距離ｗは標準的な垂
木５の巾あるいは施工建築物に用いられる垂木の巾とほ
ぼ等しくされる。断熱材１０の短手側の側面１０ａ、１
０ｂ側においては、スリット１１ａ、１１ｂは、該側面
１０ａ、１０ｂ側に前記垂直側線ｂを向ける姿勢が形成
されており、断熱材１０の側面１０ａ、１０ｂと垂直側
線ｂとの間に合成樹脂発泡体の壁部１０ｃが存在する。
２番目、４番目、６番目の縦線ａ１の部分では、該縦線
ａ１側に垂直側線ｂを向けるようにして、それぞれ２組
のスリット１１ａ、１１ｂが対向した姿勢で形成されて
いる。さらに、断熱材１０の長手方向の両側面１０ｄ、
１０ｅに平行に、該側面から前記距離ｗの１／２の距離
だけ内側に入った位置にも、同様にしてスリット１１が
形成されている。

【００２１】断熱材１０の短手方向に向けては、２番
目、４番目、６番目の縦線ａ１を中心として向きの異な
る２つのスリット１１ｃ、１１ｃ及び１１ｄ、１１ｄが
平行して位置しており、２つのスリット間の距離ｗは、
前記スリット１１ａ、１１ｂの場合と同じように、標準
的な垂木５の巾とされる。スリット１１ｃ、１１ｄは、
断熱材１０の長手方向の側面１０ｄ、１０ｅ側に前記垂
直側線ｂを向ける姿勢で形成されており、前記側面と垂
直側線ｂとの間にはやはり合成樹脂発泡体の壁部１０ｆ
が存在する。さらに、断熱材１０の短手方向の両側面１
０ａ、１０ｂに平行に、該側面から前記距離ｗの１／２
の距離だけ内側に入った位置にも、同様にしてスリット
１１が形成されている。

【００２２】図３に示すように、断熱材１０の裏面に形
成される模様２０はスリット（切り込み）ではなく表面
への印刷模様であって、その形状も４角形模様である。
この模様２０は前記縦線ａ２と横線ｂ２とが中心線とな
るようにして所要箇所に形成されており、前記のよう
に、小屋づか３のような垂直に立つ構造部材が入り込む
ためり切り込み溝を形成するときの基準となる。

【００２３】次に、この断熱材１０の使用方法の一例を
説明する。先ず、作業者は施工すべき小屋組み構造を見
て、例えば９１０ｍｍ×１８２０ｍｍの大きさである断
熱材１０を所要寸法に裁断する。前記のように縦線ａ
１、ａ２及び横線ｂ１、ｂ２は住宅のモジュール寸法を
均等区分するように設けてあり、いずれかの線分に沿っ
て裁断すれば、所要のものを容易に得ることができる。
図５はそのようにして裁断した断熱材の幾つかの例であ
り、図５（ａ）、（ｂ）に示す断熱材１０Ａ、１０Ｂは
表面における横線ｂ１と中央の縦線ａ１に沿って裁断し
たものであり、断熱材１０の１／４寸法である。また、
図５（ｃ）に示す断熱材１０Ｃは中央の縦線ａ１に沿っ
て裁断したものであり、１／２寸法である。

【００２４】図７、図８に示すように、断熱材１０Ａは
２本の軒桁１が直交する隅部に配置することとし、断熱
材１０Ｂはその側方において一隅部が小屋づか３に衝接
する位置に配置することとし、断熱材１０Ｃは断熱材１
０Ａと断熱材１０Ｂとの間に挿入するものとして説明す
る。

【００２５】図示のように、断熱材１０Ａを直交する２
本の軒桁１上にその側縁を載置とようとすると、図にお
いて左下隅部２１が４５°の方向で斜め上に伸びる登り
梁６の干渉を受け、さらに、側面中央部３１と右下隅部
４１において垂木５の干渉を受ける。そこで、作業者
は、前記スリット１１を利用しカッターナイフ等によ
り、該干渉を解消できるような切り溝２１ａ、３１ａ、
４１ａを切り出す作業を行う。例えば、前記側面中央部
３１においては、短手方向のスリット１１ｃ、１１ｃに
沿ってカッターナイフを入れながら、その側壁部１０ｄ
を切り込み、さらに、スリット１１の前記傾斜側線１４
の傾斜角度αに合わせて、スリット１１ｃ、１１ｃの間
の合成樹脂発泡体を取り除く。それにより、垂木５が入
り込むための切り溝３１ａを容易に切り出すことができ
る。右下隅部４１の場合には、スリット１１ｃに沿って
裏面まで切り込みを入れた後に、側方から傾斜側線１４
の傾斜角度αに合わせて切り込みを入れることにより、
切り溝４１ａは容易に切り出される。ただし、この例に
おいては、左下隅部２１の切り溝２１ａは直交する２つ
のスリット１１ａと１１ｃのみを基準として切り出すこ
とは容易でない。このような場合には、溝形状を計算に
より求めて切り出すか、経験により切り出すようにす
る。しかし、ここでも切り溝の底部傾斜面はスリット１
１の傾斜側線１４の傾斜角度αが有効に機能する。この
ようにして必要な箇所に切り溝２１ａ、３１ａ、４１ａ
を切り出した後、図７に示すように、作業者は小屋梁２
の上に断熱材１０Ａを送り込み、小屋梁２の上を滑らせ
ながら所定位置に押し込む。それにより、断熱材１０Ａ
を直交する２本の軒桁１上に隙間のない状態での組み付
けることができる。

【００２６】断熱材１０Ｂの場合には、その左上隅部２
２が垂木５の干渉を受け、右上隅部４２が小屋づか３の
干渉を受ける。左上隅部２２に対しては、前記断熱材１
０Ａにおける右下隅部４１と同様に、スリット１１ａを
基準として切り溝２２ａを形成すればよい。右上隅部４
２においては、断熱材１０Ｂを裏返し、裏面に印刷され
た前記模様２０（ここでは図示しない）をガイドとし
て、小屋づか３が入り込むことのできる方形状の切り溝
４２ａを形成する。切り溝の形成された断熱材１０Ｂを
同様にして小屋梁２の上に送り込み、小屋梁２の上を滑
らせながら所定位置に押し込むことにより、断熱材１０
Ｂの組み付けは終了する。

【００２７】断熱材１０Ｃの場合には、図８に示すよう
に、その左右の長手方向側面は、すでに載置した２枚の
断熱材１０Ａ、１０Ｂの長手方向側面に密接する部分で
あり、屋根構成部材による干渉は受けない。短手方向側
面の中央部５１において垂木５の干渉を受けるのみであ
る。従って、その部分に形成されているスリット１１
ａ、１１ａをガイドとして傾斜した切り溝５１ａを切り
出せばよい。この断熱材１０Ｃを図８に示すようにして
２枚の断熱材１０Ａ、１０Ｂとの間に挿入して押し込む
ことにより、図９に示すように、図示した構造の小屋組
みにおける所定部分の断熱施工は終了する。以下、同様
にして他の部分に対しても断熱施工を行い、軒桁１・・
で囲まれた空間内の全面を、軒桁１・・あるいは小屋梁
２・・の上に直接載置した断熱材１１で覆うことによ
り、建物上部の断熱施工は終了し、側壁と存続した断熱
構造が形成される。その際に、載置する場所の広さや形
状に応じて、断熱材１０は、前記縦線ａ１、ａ２及び横
線ｂ１、ｂ２に沿って種々の寸法及び形状に裁断して用
いられることは前記のとおりである。

【００２８】なお、上記の実施形態において、スリット
１１全体を断熱材１０の内側に形成し、側端面が大気に
開放しないようにしているのは、切り溝加工に用いられ
なかったスリットが、断熱施工後に大気に連通しないよ
うにするためであり、それにより、高い断熱性能は維持
される。もちろん、作業性を優先することが必要な場合
には、スリット１１の形状を断熱材の側面に達する形状
としてもよい。また、スリット１１は断熱材成形後にカ
ッターナイフあるいは切り込み型等により後作業として
形成するようにしてもよく、発泡成形型内に、スリット
形状に対応したフィンのような部材を予め立設してお
き、型内発泡成形と同時にスリットを形成するようにし
てもよい。

【００２９】また、上記の説明では、断熱材の表裏面に
設けた「模様」をガイドとして施工現場で適宜の切り溝
を切り出していくようにしているが、標準的な建物を多
数想定するような場合には、工場等の所定の場所におい
て、予め、垂木や小屋づか等の屋根構成部材と干渉する
こととなる部分に、干渉を避け得る切り溝を形成した断
熱材を製造するようにしてもよい。この場合には、前記
「模様」を設けることは必ずしも必要とされない。ま
た、断熱材の製造と現場作業とを完全に分離できるので
断熱施工が一層容易となる利点がある。断熱材の表裏面
に形成される模様は、断熱材に直接印刷等により設ける
ことの他、模様を予め印刷した合成樹脂フィルム、紙等
を断熱材に貼着することによっても得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、在来の木造建造物等の
小屋組み構造になんら変更を加えることなく、直上に屋
根が構成される小屋梁あるいは軒桁の上に直接かつ隙間
のない状態で断熱材を敷き詰めることができ、建物上部
における断熱構造を容易に構築することができる。ま
た、壁とのつなぎ部分等に不連続部を形成することなく
施工することのでき、高い断熱性能を持つ建築物上部の
断熱構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による断熱材を用いて断熱施工を行う小
屋組み構造の一例を示す図。

【図２】断熱材の一実施の形態を表面から見た斜視図。

【図３】断熱材の一実施の形態を裏面から見た斜視図。

【図４】断熱材の一実施の形態の断面図。

【図５】施工現場に合わせて裁断した３種類の断熱材を
示す斜視図。

【図６】図６に示す断熱材に切り溝を形成した状態を示
す斜視図。

【図７】図６に示す断熱材を図１に示す小屋組み構造に
施工する状態を説明する図。

【図８】図６に示す断熱材を図１に示す小屋組み構造に
施工する状態を説明する図。

【図９】一部の断熱施工を終えた小屋組み構造を説明す
る図。

【符号の説明】

１…軒桁、２…小屋梁、３…小屋づか、４…母屋、５…
垂木、６…登り梁、１０…断熱材、１１…干渉を避け得
る切り溝を切断するための模様としてのスリット、１２
…スリットの底面、１３…スリットの垂直側線、１４…
スリットの傾斜側線、２０…裏面に形成した印刷模様、
１０Ａ〜１０Ｃ…適宜の寸法に裁断した断熱材、２１
ａ、３１ａ、４１ａ、２２ａ、４２ａ、５１ａ…模様と
してのスリットを基準として用いて切り出された切り溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−26124（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−160407（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−134107（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−6509（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直上に屋根が構成される小屋梁あるいは
   軒桁の上に施工される矩形板状の合成樹脂発泡体製の断
   熱材であって、垂木等の傾斜した屋根構成部材と干渉す
   ることとなる部分に、干渉を避け得る傾斜した切り溝を
   切断するための模様が形成されており、前記模様は、断
   熱材の表面から裏面近傍にまで達する傾斜している側線
   を有する幅２〜５ｍｍ程度のスリットにより形成される
   ものであることを特徴とする小屋梁等の上に施工する断
   熱材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の小屋梁等の上に施工する
   断熱材を用い、そこに形成されている前記スリットをガ
   イドとして傾斜した切り溝を形成し、該傾斜した切り溝
   に垂木等の傾斜した屋根構成部材を嵌入させた状態で、
   当該断熱材が敷き詰められていることを特徴とする建造
   物の断熱構造。