JP7589015B2 - 建築用パネル及び建築用パネルの組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築物内の所定空間の形成に用いられる建築用パネル及び建築用パネルの組立方法に関する。

従来から、例えば集合住宅内の隣接する居室同士の境界となる界壁は、所定の間隔で複数本設けた木製の間柱（以下「木軸」ともいう。）と、各々の居室側に配置され上記間柱に固定された石膏ボードと、を下地として形成されている。木軸は、外国産ポプラ材製の単板積層材（ＬＶＬ：Laminated Veneer Lumber）が一般的であるものの、２０１７年に施工されたクリーンウッド法が影響して、将来的にはＬＶＬの供給減や価格高騰により採用しにくくなる恐れがある。

また、間柱としては、木製以外に鉄製も採用されている。例えばいわゆる軽鉄スタッドは、筒状の角材が一般的だが、特許文献１で開示されている軽鉄スタッド（文献内では間柱１）は、躯体壁に面する面が長手方向を縦断する間隙を有しており、一方、上記面と対向して石膏ボードに貼り付く面が平面状であり間隙を有していない（図３参照。）。また、上記軽鉄スタッドは、ロール成形機で長尺の板材の両側を折り曲げて石膏ボードに貼り付く面を形成し、上記両側に相当する折曲片の先端側を互いに近接する方向に、かつ石膏ボードに貼り付く面と平行に折り曲げて躯体壁に面する面を形成することで、ロール成形されている。

特開２００２－２８５６９３号公報

しかしながら、一般的な軽鉄スタッドは、部分的な切削等の細かい調整に不向きであり、下地として木軸を併用することもあるため、上記クリーンウッド法に対する木軸の代替品として採用しにくい。また、特許文献１の軽鉄スタッドは、ロール成形により躯体壁に面する面に間隙を有するものの、上記面における作用及び効果について開示されておらず、発明が解決しようとする課題（段落「０００３」、図２４参照。）に基づき、従来の軽鉄スタッド（文献内では間柱１１）の向きを変更した構成に過ぎない。

近年の建築の技術やトレンドに基づく建築物内の所定空間の構造、場所、及び施工手順によっては、下地としての間柱は、最終的に木軸や軽鉄スタッドと同等の役割を果たす限り、材質や形状に限定はなく、また、必ずしも石膏ボードの設置前に建築現場に配置されなくてもよい。換言すると、間柱の材質や形状によっては、木軸や軽鉄スタッドよりも施工効率の向上を期待できることに、発明者等は創意工夫の末辿り着いた。

そこで、本発明の目的は、間柱として従来の木軸や軽鉄スタッドの代替となる軸材を採用し、所定空間の施工効率の向上を期待できる建築用パネル及び建築用パネルの組立方法を提供することにある。

すなわち、本発明における建築用パネルは、建築物内の所定空間側に配置される板材と、上記板材より上記所定空間の外側に配置される中空状の軸材とを備えた建築用パネルであって、上記軸材は、間隙を介して平行に並ぶ一対の第１面部を有し、上記第１面部を上記板材に接着した状態で配置されることを特徴とする。

上記軸材は、発泡性樹脂製であることが望ましい。

上記第１面部の幅は、上記軸材の厚みの１倍～５倍であることが望ましい。

上記軸材は、上記所定空間から離れる方向に上記第１面部と連続している一対の第２面部と、上記第１面部と平行かつ上記第２面部と連続している第３面部とをさらに有し、上記第３面部は、上記第１面部より粗面であることが望ましい。

上記軸材は、第１軸材であり、上記第１軸材とは別の第２軸材とをさらに備え、上記第２軸材は、上記第１軸材の第１面部、第２面部、及び第３面部と同じように配置された第１面部、第２面部、及び第３面部を有し、上記第２軸材の幅は、上記第１軸材の幅より広く、上記第２軸材の第３面部は、粗面ではないことが望ましい。

本発明における建築用パネルの組立方法は、建築物内の所定空間側に配置される板材に、上記板材より上記所定空間の外側に配置され、間隙を介して平行に並ぶ一対の第１面部を有する中空状の軸材を、上記第１面部から上記板材に接着することを特徴とする。

本発明における建築用パネルの使用方法は、上記建築パネル又は上記建築パネルの組立方法で組み立てられた建築用パネルを用いて建築物内の所定空間を建築物外で形成することを特徴とする。

本発明による建築用パネルによれば、間柱として従来の木軸や軽鉄スタッドの代替となる軸材を採用し、所定空間の施工効率の向上を期待できる。

本発明の一実施形態における建築用パネルで形成された所定空間の外観の斜視図である。 上記建築用パネルに備わる軸材の（ａ）平面図、（ｂ）サイズ説明図である。 上記建築用パネルに備わる別の軸材の平面図である。 上記所定空間の形成に用いる上記建築用パネルの組立方法の説明図である。

以下、図１～図４を参照しつつ、本発明の一実施形態における建築用パネル（以下「本建築用パネル」ともいう。）及び本建築用パネルの組立方法について説明する。これらの図において、複数個存在する同一の部位については、一つの部位のみに符番した部分もある。説明の便宜上、所定の部位やこの部位の引き出し線をかくれ線（破線）や想像線（二点鎖線）で示した部分もある。説明において、上方、下方、側方、垂直方向、水平方向等の向きを示す用語は、基本的に通常の建築物内の所定空間を基準とし、これ以外を基準とする場合は適宜説明する。

＜建築用パネルの概要＞
図１に示すように、本建築用パネルＰは、建築物内の所定空間Ｒの形成用である。「建築物」とは、例えば集合住宅・戸建住宅・仮設住宅・商業施設であり、鉄筋コンクリート造・鉄骨造・木造といった構造やサイズを限定しない。「所定空間」とは、例えば集合住宅内の居室・トイレ・浴室・洗面室であり、本建築用パネルで側壁や天井の少なくとも一面を構成していればよく、用途やサイズを限定せず、建築物外で形成後に移動可能かつ建築物内又は所定空間内の所定の箇所に設置可能な構造であることが好ましい。

本建築用パネルＰは、建築物内の所定空間Ｒ側に配置される板材１と、板材１より所定空間の外側に配置される中空状の軸材２とを備えている。「建築物内の所定空間側」とは、所定空間に直接的に面する位置でも、他の部材を介して間接的に面する位置でもよい。「板材」とは、例えば石膏ボードであるが、板状の壁材であればいずれでもよい。「板材より所定空間の外側」とは、換言すると、所定空間内を基準として板材の裏側でもよく、所定空間から視認可能であってもなくてもよい。「中空状の軸材」とは、換言すると、所定の厚みである筒状の棒材で、従来の間柱と同程度の長手方向の長さ及び短手方向の幅でもよく、短手方向の水平断面略三角形状、略矩形状、略円形状、又は略楕円形状でもよく、長手方向の全部又は一部に直線状かつ所定の幅のスリットや切り欠きを有していてもよい。

＜軸材の基本的な構造＞
図２（ａ）に示すように、軸材２は、間隙Ｓを介して平行に並ぶ一対の第１面部２１，２１を有している。換言すると、軸材２は、短手方向の水平断面略コの字状であり、上述したスリットや切り欠きのように長手方向の全部に所定の間隙Ｓを含み、間隙Ｓの両脇かつ同一面上に第１面部２１，２１を有している。軸材２は、第１面部２１，２１を板材１に接着した状態で配置され、換言すると、間隙Ｓを塞ぐように板材１に接着される。第１面部２１，２１と板材１とは、木材用や金属用といった公知の接着剤で接着される。

この構成によれば、例えばトイレのように、建築現場以外の場所での形成後、建築現場に移動かつ設置できる所定空間であれば、従来の木軸や軽鉄スタッドの代替となる軸材２を採用でき、板材１と軸材２とが予め接着された本建築用パネルＰを採用することで、所定空間の施工効率の向上を期待できる。すなわち、軸材２は、接着剤等で予め板材１に接着されることから、建築現場で釘やビスで板材１に固定される木軸や軽鉄スタッドと比べて、板材１との接触面である第１面部２１，２１の面積が相対的に狭くても支障なく、所望の所定空間の構造を発現する効果を期待できる。接着剤による軸材２の接着強度は、釘やビス等で固定された木軸や軽鉄スタッドの固定強度と同程度であるのみならず、両面テープで板材１に固定された場合とも同程度の効果を期待できる。

＜軸材の素材＞
軸材２は、発泡性樹脂製であり、例えばポリウレタン・ポリスチレン・ポリエチレンやポリプロピレンを含むポリオレフィン・フェノール樹脂・ポリ塩化ビニル・ユリア樹脂・シリコン・ポリイミド・メラミン樹脂といった合成樹脂又はこれらを２種類以上配合した混合物を主成分としてもよく、これらにさらに配合した所定の発泡剤を化学反応させたり、他の溶剤を気化させたりして発泡してもよく、所定の装置で押出成形で製造されるが、所望の形状に成形できる限り、射出成形で製造されてもよい。

この構成によれば、従来の木軸や軽鉄スタッドより軽量のため作業性の向上を期待でき、軽鉄スタッドのように複雑なロール成形をしなくても所望の形状に成形容易であり、また、発泡樹脂が所定の厚みに発泡すると共に、合成樹脂の種類や配合量により強度・剛性設計を行えるため、所望の曲げ耐力及び釘止め・ねじ止効果を期待できる。

＜軸材の詳細な構造＞
図２（ａ）に示すように、軸材２は、第１面部２１，２１を含む第１部位２ａ，２ａと、第１部位２ａ，２ａと一体的に成形されて所定空間Ｒから離れる方向に第１面部２１，２１と連続して略直交する一対の第２面部２２，２２を含む第２部位２ｂ，２ｂと、第２部位２ｂ，２ｂと一体的に成形されて第１面部２１，２１と平行かつ第２面部２２，２２と連続して略直交する第３面部２３を含む第３部位２ｃとを有する。

軸材２は、第１部位２ａ，２ａ、第２部位２ｂ，２ｂ、及び第３部位２ｃにより水平断面略コの字状に形成される。軸材２は、第１部位２ａ，２ａが繋がるように連続して一体的に成形して水平断面略凹状に形成されてもよく、凹んだ部分を間隙Ｓとしてもよい。第１面部２１，２１と第２面部２２，２２との境界、第２面部２２，２２と第３面部２３との境界は、面取りされていてもよい。

軸材２は、少なくとも第１部位２ａ，２ａを有していればよく、第１部位２ａ，２ａと一体的に成形される他の部位の形状や寸法を限定しない。第１部位２ａ，２ａは、間隙Ｓに向かって三角形状に先細る形状であるが、湾曲状又は矩形状に膨出する形状でもよい。第２部位２ｂ，２ｂと第３部位２ｃとの厚みは同じであり、これらは軸材２の厚みに相当するが、それぞれ異なっていてもよい。第１面部２１，２１、第２面部２２，２２、及び第３面部２３は、軸材２の表面に相当する。第３面部２３は、所定空間Ｒに隣接する図示しない他の所定空間の板材又は建築物の外壁とも平行である。

第１面部２１の幅Ｗ１は、第１部位２ａの形状によって軸材２の厚みＷ２より広くても狭くてもよいが、好ましくは軸材２の厚みＷ２の１倍～５倍であり、より好ましくは１．５倍～３倍であり、１倍より狭い場合、板材１との接着力が弱過ぎ、５倍より広い場合、間隙Ｓが狭くなって全体の重量が重くなったり、逆に、軸材２の厚みＷ２を薄くし過ぎて曲げ耐力が低下したりする恐れがあることから、上記範囲により所望の強度・剛性設計の実現を期待でき、かつ板材１への接着作業もしやすくなる。

第３面部２３は、第１面部２１，２１と比べて相対的に粗面であり、換言すると、第１面部２１，２１のように接着剤での接着に適した平滑面ではなくてもよく、押出成形時に粗面処理されても押出成形後にブラストやサンドペーパーにより粗面処理されてもよい。すなわち、第３面部２３は本建築用パネルＰの裏側に相当し、本建築用パネルＰの構造及び所定空間Ｒの形成に影響を与えにくいものの、本建築パネルＰで形成された所定空間の設置後に、他の所定空間側の板材１０が第３面部２３に両面テープで固定される場合もあるため、粗面であることで所望の接着強度を得られる効果を期待できる。

図２（ｂ）に示すように、軸材２のサイズの一例としては、第１面部２１の幅Ｗ１が１０ｍｍ、軸材２の厚みＷ２が５ｍｍ、軸材２の幅Ｗ３及び奥行Ｗ４が４０ｍｍ、第１部位２ａの傾斜面の角度が第１面部２１に対して４５°、各角部分の面取りがＲ１～Ｒ３である。

＜別の軸材＞
本建築用パネルＰが備える軸材は、図２に示す第１軸材としての軸材２の他にも、図３に示す第２軸材としての軸材２００を含んでもよい。なお、軸材２００については、軸材２と相違する部分のみを説明し、同等の部分の説明を省略する。図３で示す部位と同等なものは、参照を容易にするため、図３では図２において一律１００を加えた番号にしている。

第１面部２１０の幅Ｗ１００は、軸材２００の厚みＷ２００（７ｍｍ）と略同等であるが、厚みＷ２００が厚めであることで、幅Ｗ１００が厚みＷ２００の１倍であっても所望の接着強度を期待できる。第１部位２００ａは、間隙Ｓ１００に向かって湾曲状に膨出する形状であっても、軸材２００の強度を補う効果を期待できる。軸材２００の幅Ｗ３００は軸材２の幅Ｗ３より広いことで、第３部位２００ｃに別の所定空間側の板材１０ａ及び１０ｂをビスＢでそれぞれ固定しやすくなることから、第３面部２３０は粗面である必要はなく、換言すれば、第１面部２１０と同程度の平滑面でもよく、粗面処理分の製造負担の軽減も期待できる。各角部分が面取りされていなくてもよい。

＜本建築用パネルの組立方法＞
図４に示すように、本建築用パネルＰは、壁用パネルＰ１や天井用パネルＰ２であり、それぞれ共通の板材及び軸材を備え、共通の方法で組み立てられる。以降、組立方法の一例を壁用パネルＰ１にて説明し、上記一例と相違する点については、天井用パネルＰ２にて説明する。

図４の壁用パネルＰ１に示すように、所定空間Ｒ側に配置される板材１に対し、板材１よりも所定空間Ｒの外側から、軸材２は図２に示す第１面部２１，２１、軸材２００は図３に示す第１面部２１０，２１０を、板材１の裏面に接着剤で接着して組み立てる。軸材２及び軸材２００の接着前に、板材１の裏面の上下左右の端縁に予め所定の枠材Ｆを取り付けてもよく、この場合、軸材２及び軸材２００を板材１の裏面に対して枠材Ｆより内寄りに接着する。軸材２００を板材１の幅に対して所定のピッチ（例えば９０ｃｍ）で配置することで、図３に示すような別の所定空間側の板材１０ａ及び１０ｂを取り付けられる。

図４の天井用パネルＰ２に示すように、板材の長手方向と同方向の軸材２ａと、軸材２ａと直交方向の軸材２ｂとを接着して組み立ててもよく、軸材２ａ及び２ｂの本数及び配置関係を限定しない。この場合、軸材２ａ又は軸材２ｂの一方に設けた切り欠き部分に、他方を嵌め込んでもよい。

なお、本実施形態に示した建築用パネルは、上述した内容に限定されず、同等の効果を得られる限り、あらゆる部位の形状・位置・寸法や、部位同士の関係を含む。

Ｒ 所定空間
Ｐ 建築用パネル、Ｐ１ 壁用パネル、Ｐ２ 天井用パネル
１ 所定空間側の板材
１０，１０ａ，１０ｂ 他の所定空間側の板材
２，２００ 軸材
２１，２１０ 第１面部、２２，２２０ 第２面部、２３ 第３面部
２ａ，２００a 第１部位、２ｂ 第２部位、２ｃ，２００ｃ 第３部位
Ｓ，Ｓ１００ 間隙
Ｂ ビス
Ｆ 枠材

Claims (5)

1. 建築物内の所定空間側に配置される板材と、前記板材より前記所定空間の外側に配置される中空状の軸材とを備えた建築用パネルであって、
   前記軸材は、発泡性樹脂製で、間隙を介して平行に並ぶ一対の第１面部を有し、前記第１面部を前記板材に接着した状態で配置される
   ことを特徴とする建築用パネル。
2. 建築物内の所定空間側に配置される板材と、前記板材より前記所定空間の外側に配置される中空状の軸材とを備えた建築用パネルであって、
   前記軸材は、
   間隙を介して平行に並ぶ一対の第１面部と、
   前記所定空間から離れる方向に前記第１面部と連続している一対の第２面部と、
   前記第１面部と平行かつ前記第２面部と連続していて前記第１面部より粗面である第３面部とを有し、
   前記第１面部を前記板材に接着した状態で配置される
   ことを特徴とする建築用パネル。
3. 前記第１面部の幅は、前記軸材の厚みの１倍～５倍である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建築用パネル。
4. 前記軸材は、第１軸材であり、
   前記第１軸材とは別の第２軸材とをさらに備え、
   前記第２軸材は、前記第１軸材の第１面部、第２面部、及び第３面部と同じように配置された第１面部、第２面部、及び第３面部を有し、
   前記第２軸材の幅は、前記第１軸材の幅より広く、
   前記第２軸材の第３面部は、粗面ではない
   ことを特徴とする請求項２に記載の建築用パネル。
5. 建築物内の所定空間側に配置される板材に、前記板材より前記所定空間の外側に配置され、間隙を介して平行に並ぶ一対の第１面部を有する中空状の発泡性樹脂製軸材を、前記第１面部から前記板材に接着する
   ことを特徴とする建築用パネルの組立方法。

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