JP7176866B2 - 建築用パネルの目地部構造、及びその目地部構造を備える外壁 - Google Patents

Description

本発明は、防水機能を有する外壁の目地部構造に関わるものであり、特に外壁を構成する建築用パネルの目地部全体の防水機能を向上させた目地部構造と、この目地部構造を備える外壁に関するものである。

外壁を構成する建築用パネルの目地部においては、バックアップ材を挿入した後、シーリング材を充填して防水機能を維持することが行われている。このような目地部構造では、目地部裏側にも防水用のガスケットを挟み込んで、外壁の防水機能を高めている。

裏面側目地部に防水用のガスケットを挟み込む方法として、建築用パネルを施工してから目地部にガスケットを挿入する方法と、建築用パネルの目地部に対応する箇所に予めガスケットを貼り付けてから施工する方法がある。

建築用パネルを施工してから裏面側目地部にガスケットを挿入する方法をとる場合、水密性を得るため高密度のガスケットを用いると、ガスケットを圧縮し難いことから目地部への挿入に手間がかかる。低密度のガスケットを用いれば、目地部への挿入はし易くなるものの、高い水密性を期待できない。

建築用パネルの裏面側目地部に対応する箇所に予めガスケットを貼り付けて施工する方法をとる場合、高密度のガスケットを用いると、目地部間の調整がし難く、施工に手間がかかる。低密度のガスケットを用いれば、目地部間の調整はし易くなるものの、高い水密性を期待できない。

特許文献１には、発泡体からなる板状体を、その幅方向中央部において屈曲変形させ、同幅方向両端面を面一にし、さらにその屈曲内側に中空部を形成した状態で前記面一側を固着してなるシール材が記載されている。

特許文献２には、隣り合うパネル間に形成された隙間内に配置され、当該隙間をシールする乾式のシール材であって、疎水性ウレタン発泡材と吸水膨潤性発泡樹脂材とを含んで構成されたパネル間シール材が記載されている。

特開平１１－６２０３６号公報 特開２０１１－２３１４８５号公報

特許文献１のシール材を建築パネルの目地部に挿入すると、同文献の図２に示すような圧縮変形によって最小限のシール性を得ることができる。しかし、発泡体であることから、圧縮応力が低く、高い水密性を必要とする用水部位には使用できない。

特許文献２の、疎水性ウレタン発泡材と吸水膨潤性発泡樹脂材の組み合わせからなるシール材を建築パネルの目地部に使用する場合、単体のガスケットに比べてコストがアップするといった問題がある。

本発明は従来技術の問題点に鑑み、高い水密性が得られ、それと共にコストアップを招かない建築用パネルの目地部構造、及びその目地構造を備える外壁を提供することを目的とする。

本発明の建築用パネルの目地部構造は、 縦横に張られた建築用パネルの裏面側の縦目地部に防水用の断面四角形状の縦ガスケットが挟み込まれ、かつ横目地部に防水用の断面四角形状の横ガスケットが挟み込まれた建築用パネルの目地部構造であって、前記縦ガスケットの側面の中途部を挟持するように、２つの前記横ガスケットの各端部における全面が当該側面の中途部に接触しており、前記両ガスケットは、密度が１３０～１５０ｋｇ／ｍ^３、３０％圧縮時の圧縮応力が９～１２ＫＰａの物性を有しており、目地幅に対するガスケットの圧縮率を２０～４０％とした状態で前記裏側目地部に挟み込まれ、前記横ガスケットの各端部における全面と、前記縦ガスケットの側面の中途部と、が面接触しているものである。

本発明の目地構造のようにガスケットとして、密度が１３０～１５０ｋｇ／ｍ^３、３０％圧縮時の圧縮応力が９～１２ＫＰａの物性を有するものを選択し、このガスケットを、目地幅に対するガスケットの圧縮率を２０～４０％とした状態で裏側目地部に挟み込むことで、目地部の水密性を格段に向上させることができる。また単一のガスケットであるため、コストアップを招かない。

前記ガスケットの具体例としてポリウレタン製のものが挙げられる。また、前記ガスケットとして、水膨張性を有するものを用いることで、水密性をさらに向上させることができる。

本発明の外壁は、縦横に張られた建築用パネルの裏面側目地部に沿って、防水用のガスケットが挟み込まれた建築用パネルの目地部構造を備える外壁であって、当該目地部構造を、上記で説明した目地部構造としたものである。

本発明によれば、目地構造に設けたガスケットとして密度が１３０～１５０ｋｇ／ｍ^３、３０％圧縮時の圧縮応力が９～１２ＫＰａの物性を有するものを選択し、このガスケットを、ガスケットを挿入する目地幅に対して圧縮率を２０～４０％とした状態で裏側目地部に挟み込むことで、目地部の水密性を格段に向上させることができる。また単一のガスケットであるため、コストアップを招かない。

本発明の一実施形態に係る建築用パネルの目地部構造を示す縦断面図である。 図１の横断面図である。 目地部構造を備える外壁の分解斜視図である。 ガスケットの断面図である。 （ａ）は横張りとした実施例、比較例の正面図であり、（ｂ）は縦張りとした実施例、比較例の正面図である。 本発明の建築用パネルの目地部構造を横張りに適用した例を示す横断面図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る建築用パネルの目地部構造１を示す縦断面図であり、図２は図１の横断面図である。図３は目地部構造１を備える外壁Ｇの分解斜視図である。本実施形態では、縦横に張られた建築用パネルとして押出成形セメント板２を縦張りで用いた例で説明する。

押出成形セメント板２は、セメント、骨材、繊維、混和材、水等を混練した混合物を押出成形機で押し出し、所定寸法に切断して製造されたものである。押出成形セメント板２には、断面矩形状に形成された複数の中空部３が押出方向である長手方向に互いに平行して構成されている。複数の中空部３が構成されていることで、押出成形セメント板２の表面側基材２ａと背面側基材２ｂを繋ぐ複数の隔壁２ｃが形成されている。図３のとおり縦横に張られた押出成形セメント板２で外壁Ｇが構成され、隣り合う押出成形セメント板２の間が垂直方向及び水平方向に連続する目地部となっている。

図１等に表された押出成形セメント板２の取付構造は、押出成形セメント板２の背面側基材２ｂを内外から挟み込むと共に、建物の躯体に接続された下地材４に係合する留付手段によって、押出成形セメント板２を下地材４に留め付ける取付構造である。躯体に第１、第２のＬ型鋼材５、６が固定され、第２のＬ型鋼材６に水平方向に連続する断面Ｔ型の下地材４が固定されている。

留付手段は、中空部３内に設けられて背面側基材２ｂに当接しているナット７と、背面側基材２ｂの外面に当接し下地材４と係合しているクリップ８と、クリップ８に貫通し、ナット７と螺合している取付ボルト９とで構成されている。

クリップ８は、背面側基材２ｂの外面に当接している基部８ａ及び、この基部８ａから中空部長手方向に沿って延設された係合部８ｂとで構成されている。この係合部８ｂが、下地材４に係合している。取付ボルト９は、クリップ８及び背面側基材２ｂを貫通し、中空部３内でナット７に螺合している。ナット７とクリップ８が、背面側基材２ｂを挟み込むようにして取付ボルト９により緊結されている。

下地材４の一部は上下の押出成形セメント板２の間に入り込んでいる。上下の押出成形セメント板２の間に、当該下地材４と水切り材１０の一部が挟み込まれている。上下の押出成形セメント板２の間に入り込んだ下地材４と下側の押出成形セメント板２との間に、ロックウールなどの充塡材１１が充填されている。水切り材１０と押出成形セメント板２との間に、硬質パッキン１２、２２が設けられている。このうち硬質パッキン２２は、背面側基材２ｂの上端部で保持するための保持機構を有するパッキン材である。水切り材１０の垂下片の前面には透水材２３が取り付けられ、さらにその前面にはバックアップ材１３が挿入されている。上下の押出成形セメント板２の表面側の横目地部１４における、バックアップ材１３の表面側にシーリング材１５が充填されている。

図２のように左右に並ぶ押出成形セメント板２同士は端部凹凸が嵌合するように設けられている。これら押出成形セメント板２の表面側の縦目地部１６にもバックアップ材１３が挿入され、そのバックアップ材１３の表面側にシーリング材１５が充填されている。押出成形セメント板２の裏面側の縦目地部１７に沿って、垂直方向に連続する防水用の縦ガスケット１８が挟み込まれている。

押出成形セメント板２と下地材４との間に、当該押出成形セメント板２の裏面側の横目地部に沿って通じる空隙２０が存在している。この空隙２０に水切り材１０の一部が下地材４に接するように入り込んでいる。空隙２０に沿って、水平方向に連続する防水用の横ガスケット２１が、その一部が水切り材１０の端部と面一の状態で挟み込まれている。

縦ガスケット１８及び横ガスケット２１は、水膨張性を有する未発泡又は発泡ポリウレタン製からなる。このポリウレタン製の縦ガスケット１８及び横ガスケット２１は、密度が１３０～１５０ｋｇ／ｍ^３、３０％圧縮時の圧縮応力が９～１２ＫＰａの物性を有している。縦ガスケット１８が、ガスケットを挿入する目地幅ｔ２に対して圧縮率を２０～４０％とした状態で裏面側の縦目地部（裏側目地部）１７に挟み込まれている。横ガスケット２１が、ガスケットを挿入する空隙幅ｔ１に対して圧縮率を２０～４０％とした状態で空隙２０に挟み込まれている。縦ガスケット１８と横ガスケット２１は同じ種類のガスケットを使用している。挟み込まれたガスケット１８、２１が上記の圧縮率となるように、ガスケット１８、２１の成形の際に寸法設定される。

本実施形態の目地部構造１では、押出成形セメント板２の裏面側の縦目地部１７に挟み込まれた縦ガスケット１８、及び押出成形セメント板２の裏面側の横目地部に沿って通じる空隙２０に挟み込まれた横ガスケット２１に、上記物性値を有する特定の材料を用い、更に特定の圧縮率で圧縮することで、水密性を格段に向上させている。

連続発泡体又は半連続発泡体のポリウレタンガスケットは安価であるが、高圧力を受けると漏気や漏水を生じる弱点がある。水密性を高めるために圧縮応力を高めるとガスケットの反発力が上昇し、目地幅の調整がし難くなって施工性が悪化し、コストアップとなる。本実施系形態では、圧縮応力に適合した断面最適化（施工時の圧縮率の調整）を行うことでこの問題を解決した。

図４はガスケット１８、２１の断面図である。ガスケット１８、２１は、断面寸法で幅ｔ：１３ｍｍ、高さｈ：１５ｍｍの寸法で形成されている。ガスケット１８、２１が、それぞれ裏面側の縦目地部１７及び空隙２０に挟み込まれている。例えば、図１では押出成形セメント板２と下地材４との間の空隙２０の幅ｔ１は１０ｍｍであり、ここに図４に示す幅ｔ：１３ｍｍの横ガスケット２１が挟み込まれる。横ガスケット２１が空隙２０に挿入されることで、１３ｍｍ幅ｔが１０ｍｍ幅ｔ１に圧縮される。

図２では押出成形セメント板２の裏面側の縦目地部１７の幅ｔ２は１０ｍｍであり、ここに図４に示す幅ｔ：１３ｍｍの縦ガスケット１８が挟み込まれる。縦ガスケット１８が縦目地部１７に挿入されることで、１３ｍｍ幅ｔが１０ｍｍ幅ｔ２に圧縮される。

これらの場合、ガスケット１８、２１は（１３ｍｍ－１０ｍｍ）／１３ｍｍ＝２３％程度の割合で圧縮されていることになる。ガスケット１８、２１の圧縮率を２０％より大きくすることで、反発力を維持しつつ高い水密性を確保し、圧縮率を４０％より小さくすることで、反発力を抑えて目地部への挿入を容易にし、施工性を良好にすることができる。

従来のウレタン製のガスケットには、密度：７５～８５ｋｇ／ｍ^３＝０．０７～０．０８５ｇ／ｃｍ^３、圧縮応力：６～７ＫＰaの物性値を有するものが用いられている。従来のガスケットの寸法に関し、高さ：２０ｍｍ×幅：１５ｍｍ＝断面積３００ｍｍ^２、長さ１ｍで体積３００ｃｍ^３のもの用いている。従って、ガスケット１ｍの質量は３００×０．０７５～０．０８５＝２２．５～２５．５ｇとなる。

本実施形態のウレタン製のガスケットでは、密度：１３０～１５０ｋｇ／ｍ^３＝０．１３～０．１５ｇ／ｃｍ^３、長さ１ｍで体積が１９５ｃｍ^３である。ガスケット１ｍの質量は１９５×０．１３～０．１５＝２５．３５～２９．２５gとなる。

１ｍ当たりの従来からの質量上昇率は１．１２～１．１５倍程度となり、材料コストは１割程度上昇するが、押出成形セメント板２の目地部の水密性は３０００Ｐａから５０００Ｐａへ向上（１．６６倍）する。目地部構造１を設けることで、質量及び材料コストの上昇分を補い、更にこの上昇分を大きく超える水密性による利点を得ることができる。

本実施形態の建築用パネルの目地部構造１、及びその目地部構造１を備える外壁Ｇによれば、ガスケット１８、２１として密度が１３０～１５０ｋｇ／ｍ^３、３０％圧縮時の圧縮応力が９～１２ＫＰａの物性を有するものを選択し、このガスケット１８、２１を、ガスケットを挿入する目地幅ｔ２又空隙幅ｔ１に対して圧縮率を２０～４０％とした状態で裏面側の縦目地部１７、又は空隙部２０に挟み込むことで、目地部の水密性を格段に向上させることができる。単一のガスケットであるため、コストアップを招かない。

また、汎用性の高いポリウレタンガスケットを特定の密度と圧縮率に設定し、所定の大きさに加工するだけで、高い水密性を得ることができる。汎用性のポリウレタンガスケットを使用できるため、コストダウンが可能となり、同性能を有するＥＰＤＲ、ＣＲプレンゴムガスケットに対して３０％程度の割合でコストを抑えることができる。従来の工法より、ガスケットの種類も減らすことができることから、コストダウンだけでなく、施工性も向上することができる。尚、本実施形態では、目地幅ｔ２、空隙幅ｔ１を１０ｍｍとしたが、目地幅ｔ２、空隙幅ｔ１はパネルの形状、パネルの割り付け、下地の種類などによって適宜変更されるものであり、この幅に限定されるものではない。

ＪＩＳ１４１４「水密性能」に基づき、比較例として従来の密度のガスケットと、実施例として本発明の密度のガスケットを用いた構造での性能を確認した。比較例、実施例とも、図５（ａ）（横張り）、（ｂ）（縦張り）に示すように、幅１９８０ｍｍ、高さ１９８０ｍｍフレーム１００（内寸の幅１７８０ｍｍ、高さ１７８０ｍｍ）に下地を組み、押出成形セメント板１０１を取り付けて裏面側の縦目地部の幅及び押出成形セメント板と下地と間の空隙部の幅が１０ｍｍになるように構成した。

比較例の構造として、密度８５ｋｇ／ｍ^３で３０％の圧縮時の圧縮応力が７ＫＰaのポリウレタン製ガスケットを、高さ１５ｍｍ×幅２０ｍｍに加工し、これを押出成形セメント板１０１の裏面側必要部位に幅２０ｍｍが１０ｍｍに圧縮するように取り付けた。

実施例の構造として、密度１５０ｋｇ／ｍ^３で３０％の圧縮時の圧縮応力が１０ＫＰaのポリウレタン製ガスケットを、高さ１５ｍｍ×幅１３ｍｍに加工し、これを押出成形セメント板１０１の裏面側必要部位に幅１３ｍｍが１０ｍｍに圧縮するように取り付けた。比較例、実施例とも表側は従来のバックアップ材挿入した後にシーリングを充填した。

幅２５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚み１ｍｍで表面に０．２５ｍｍの突起が付いたプレート２枚を、突起部側を合わせて０．５ｍｍの隙間を設けた欠損プレートとした。この欠損プレートを、室外側のシーリング打設長さの５％以上になるよう、縦目地、横目地それぞれ３ヶ所、図の矢印の位置に挿入した。この時の目地部の欠損率は８．４％であった。

動風圧装置に比較例と実施例のそれぞれの目地構造を構成した押出成形セメント板１０１を取り付け、試験体に４リットル／ｍｉｎ・ｍ^２の水を噴霧しながら圧力を加えた。この結果、比較例の構造では、目地部の水密性能は３０００Ｐａであったが、実施例では、目地部の水密性能は５０００Ｐａに向上することが確認できた。

本発明は上記の実施形態及び実施例に限定するものではない。押出成形セメント板を横張りで用いた構造に適用してもよい。図６は本発明の建築用パネルの目地部構造を、押出成形セメント板２５の横張りに適用した例を示す横断面図である。図６に表された取付構造２６は、押出成形セメント板２の背面側基材を内外から挟み込むと共に、建物の躯体に接続された下地材２７に係合する留付手段２８によって、押出成形セメント板２５を下地材２７に留め付ける取付構造である。

隣り合う押出成形セメント板２５間が、縦目地部２９となっており、その内部にセラミックウールが充填されている。押出成形セメント板２の表面側の縦目地部２９には、バックアップ材３０が挿入され、その表面側にシーリング材３１が充填されている。押出成形セメント板の裏面側の縦目地部２９に沿って、垂直方向に連続する防水用の縦ガスケット３２が挟み込まれている。押出成形セメント板２の裏面側の横目地部３３に沿って、水平方向に連続する防水用の横ガスケット３４が挟み込まれている。

縦ガスケット３２は、横目地部３３を跨いで垂直方向に連続しており、横ガスケット３４は、縦目地部２９で分断されている。縦ガスケット３２の中途部を挟持するように２つの横ガスケット３４の各端部３４ａが接触している。

両ガスケット３２、３４は上記の実施形態と同じ種類、同じ圧縮率で、それぞれ縦目地部２９、横目地部３３に挟み込まれている。これにより、目地部の水密性を格段に向上させることができ、コストアップを招かない。また、汎用性の高いポリウレタンガスケットを特定の密度と圧縮率に設定し、所定の大きさに加工するだけで、高い水密性を得ることができる。従来の工法より、ガスケットの種類も減らすことができることから、コストダウンだけでなく、施工性も向上することができる。さらにガスケットとして水膨潤性の他、難燃性あるいは、これらを組み合わせた性能のものも用いることができる。

建築用パネルは押出成形セメント板に限定せず、ＡＬＣ等の他の建築用パネルを使用することもできる。本発明にかかる建築用パネルの目地部構造は特許請求の範囲に記載した技術的範囲において変更可能である。建築用パネルの目地部構造に用いる各種の部材は本発明の効果を損なわない限りにおいてどのような形態のものであってもよい。

１ 目地部構造
２ 押出成形セメント板
４、２７ 下地材
７ ナット
８ クリップ
９ 取付ボルト
１０ 水切り材
１２、２２ 硬質パッキン
１３、３０ バックアップ材
１４ 押出成形セメント板の表面側の横目地部
１５、３１ シーリング材
１６ 押出成形セメント板の表面側の縦目地部
１７、２９ 押出成形セメント板の裏面側の縦目地部
１８、３２ 縦ガスケット
２０ 空隙
２１、３４ 横ガスケット
２３ 透水材

Claims (4)

1. 縦横に張られた建築用パネルの裏面側の縦目地部に防水用の断面四角形状の縦ガスケットが挟み込まれ、かつ横目地部に防水用の断面四角形状の横ガスケットが挟み込まれた建築用パネルの目地部構造であって、
   前記縦ガスケットの側面の中途部を挟持するように、２つの前記横ガスケットの各端部における全面が当該側面の中途部に接触しており、
   前記両ガスケットは、密度が１３０～１５０ｋｇ／ｍ^３、３０％圧縮時の圧縮応力が９～１２ＫＰａの物性を有しており、目地幅に対するガスケットの圧縮率を２０～４０％とした状態で前記裏側目地部に挟み込まれ、
   前記横ガスケットの各端部における全面と、前記縦ガスケットの側面の中途部と、が面接触している建築用パネルの目地部構造。
2. 前記両ガスケットがポリウレタン製である請求項１に記載の建築用パネルの目地部構造。
3. 前記両ガスケットが水膨張性を有している請求項１又は２に記載の建築用パネルの目地部構造。
4. 縦横に張られた建築用パネルの裏面側目地部に、防水用のガスケットが挟み込まれた建築用パネルの目地部構造を備える外壁であって、
   前記目地部構造が、請求項１に記載の目地部構造である外壁。

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