壁の改修構造
【課題】廃材の発生及び施工時間や手間を低減し、家屋に居ながらにして施工を行うことができ、しかも、断熱性能、耐火性能及び耐震性能を向上させることができる壁の改修構造を提供する。
【解決手段】既存壁１の表面を新規壁で被覆する壁の改修構造に関する。既存壁材３の一部を除去することにより露出させた既存壁下地２に補強部材４を取り付ける。既存壁下地４に残存する既存壁材３の表面を被覆して新規壁材５を配置すると共に新規壁材５を補強部材４に固定する。
【解決手段】既存壁１の表面を新規壁で被覆する壁の改修構造に関する。既存壁材３の一部を除去することにより露出させた既存壁下地２に補強部材４を取り付ける。既存壁下地４に残存する既存壁材３の表面を被覆して新規壁材５を配置すると共に新規壁材５を補強部材４に固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存壁を改修する際に適用される構造であって、特に、外壁の改修に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、家屋の既存壁を新規壁に改修するにあたって、各種の方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、既存壁からモルタル等の既存壁材を全て撤去することにより、柱や土台などの既存壁下地を露出させ、既存壁下地に断熱材を充填した後、既存屋根材の表面に合板などの新規下地板を釘等の固定具で固定し、この後、新規下地板の表面にサイディング材などの表面材を取り付けることにより、新規壁を形成するようにしている。また、他の方法としては、既存壁からモルタル等の既存壁材を全て撤去することにより、柱や土台などの既存壁下地を露出させ、既存壁下地に筋交いを金具等で取り付けた後、既存壁下地に断熱材を充填し、この後、既存壁下地及び筋交いの表面側にサイディング材などの表面材を取り付けることにより、新規壁を形成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０１５６５０号公報（［従来の技術］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、既存壁から既存壁材を全て撤去すると、多量の廃材が発生し、施工時間や手間がかかり、しかも、施工の間は居住できないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、廃材の発生及び施工時間や手間を低減し、家屋に居ながらにして施工を行うことができ、しかも、断熱性能、耐火性能を向上させることができる壁の改修構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の壁の改修構造は、既存壁の表面を新規壁で被覆する壁の改修構造であって、既存壁材の一部を除去することにより露出させた既存壁下地に補強部材を取り付け、既存壁下地に残存する既存壁材の表面を被覆して新規壁材を配置すると共に新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明にあっては、新規壁材として金属サンドイッチパネル、構造用合板、金属板、サイディング材の群から選ばれる少なくとも一つを用いることが好ましい。
【０００８】
本発明にあっては、新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、金属サンドイッチパネルの隅部に固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定するのが好ましい。
【０００９】
本発明にあっては、新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、複数枚の金属パネルを並設して既存壁材の表面を被覆し、隣接する金属サンドイッチパネルを凹凸嵌合により接続し、この凹凸嵌合部分を貫通して固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、既存壁材の一部を除去するため、既存壁材の全部を除去する場合に比べて、廃材の発生を少なくすることができると共に除去するための時間や手間を少なくすることができるものである。また、既存壁をほぼ残した状態で新規壁を形成するため、家屋に居ながらにして施工を行うことができ、しかも、既存壁の性能に補強部材及び新規壁材の性能を付加することができ、新規壁の断熱性能、耐火性能を既存壁よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、（ａ）〜（ｄ）は概略の断面図である。
【図２】同上の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】同上の一部を示す断面図である。
【図４】同上の一部を示し、（ａ）（ｂ）は断面図である
【図５】同上の土台及び梁と柱との接続を示し、（ａ）は一部の正面図、（ｂ）は一部の側面図である。
【図６】実施例１の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】実施例２の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】比較例１の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】比較例２の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）〜（ｃ）は概略の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）（ｂ）は概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１３】
本発明の壁の改修構造は、外壁、内壁、間仕切り壁など既存壁１に適用可能であるが、特に、断熱性能や耐火性能及び耐震性能が必要な外壁に好適である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、既存壁１は既存壁下地２の表面に平板状の既存壁材３を設けて形成されている。既存壁下地２は例えば土台などの下部横架材２ａと軒桁などの上部横架材２ｂとを略平行に上下に対向して配置すると共に下部横架材２ａと上部横架材２ｂとの間に複数本の柱２ｃを立設することによって、枠状に組み合わせて形成することができる。既存壁材３は従来から家屋に用いられているものであれば、何でもよく、例えば、モルタルを例示することができる。
【００１５】
補強部材４は、木材や金属製の角材を用いることができる。補強部材４の厚みは上記既存壁材３の厚みとほぼ同じにすることが好ましく、これにより、補強部材４を既存壁下地２に取り付けた際に、補強部材４の表面が既存壁材３の表面よりも外側に突出する寸法を必要最小限にすることができ、新規壁材５が固定しやすくなるものである。
【００１６】
新規壁材５は、従来から家屋に用いられているものであれば、何でもよく、例えば、金属サンドイッチパネル、構造用合板、金属板、サイディング材などの群から選ばれる一つ又は複数を組み合わせて用いることができる。この中でも金属サンドイッチパネルを用いるのが好ましい。金属サンドイッチパネルは、二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して板状に形成されるものである。金属外皮としては、例えば厚み０．２７〜１．６ｍｍ程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして所望の形状に成形したものを用いることができる。この金属板としては鋼板、塗装鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板などを用いることができるが、これに限定されるものではない。断熱材としては、例えば、密度４０〜６０ｋｇ／ｍ３のポリイソシアヌレートフォームやウレタンフォームやフェノールフォームなどの樹脂発泡体が用いられる。また、断熱材として、ロックウールやグラスウールなどの繊維状無機材料を使用することもできる。そして、金属サンドイッチパネルを用いた場合は、他の新規壁材５を用いる場合に比べて、断熱性能、耐火性能及び耐震性能の高い新規壁を耐力壁として形成することができる。
【００１７】
そして、図１（ａ）に示す既存壁１を改修するにあたっては、次のようにして行う。まず、図１（ｂ）に示すように、既存壁材３の上部と下部とを既存壁１の幅方向（水平方向）の全長にわたって除去することによって、上側の切欠部６と下側の切欠部７とを形成する。ここで、既存壁材３の上部と下部とは、下部横架材２ａや上部横架材２ｂなどの横架材と柱２ｃとの仕口付近における既存壁材３の一部であって、例えば、横架材と柱２ｃとの仕口部（横架材と柱２ｃの境界部分）から上下に１００〜２００ｍｍ程度の寸法で既存壁材３を除去するのが好ましい。既存壁材３の除去量は、廃材の発生を少なくするために少ない方が好ましく、また、補強部材４の寸法や取付強度に応じて適宜設定可能である。上側の切欠部６により上部横架材２ｂの下部と柱２ｃの上部が露出し、下側の切欠部７により下部横架材２ａの上部と柱２ｃの下部が露出する。残存する既存壁材３は柱２ｃの表面に固着されている。
【００１８】
次に、図１（ｃ）に示すように、上側の切欠部６と下側の切欠部７のそれぞれに補強部材４を設ける。補強部材４は上側の切欠部６と下側の切欠部７の幅方向（水平方向）の略全長にわたって設けることができる。補強部材４の縦寸法（上下寸法）は上側の切欠部６の縦寸法又は下側の切欠部７の縦寸法と同等にすることができる。また、補強部材４の縦寸法が上側の切欠部６の縦寸法又は下側の切欠部７の縦寸法よりも短く形成されていても良く、この場合、上側の切欠部６内又は下側の切欠部７内における補強部材４の上下位置は適宜設定することができる。従って、上側の切欠部６に設けた補強部材４の下面と残存する既存壁材３の上面との間に隙間が形成されたり、下側の切欠部７に設けた補強部材４の上面と残存する既存壁材３の下面との間に隙間が形成されたりする場合がある。補強部材４は上側の切欠部６と下側の切欠部７から露出する既存壁下地２の表面に接合し、釘やビスなどの固定具で下部横架材２ａや上部横架材２ｂに固定することができる。
【００１９】
この後、新規壁材５を取り付ける。この新規壁材５は上下の補強部材４の表面及び残存する既存壁材３の表面を被覆するようにして取り付ける。また、新規壁材５はその上端部と下端部の表面から補強部材４にまで釘やビスなどの固定具を打入することにより補強部材４を介して既存壁下地２に固定することができる。このように固定具による新規壁材５の固定箇所を上下端部にすることで、固定具の本数を削減し、既存壁材３の状況及び柱２ｃの間隔、間柱の有無に関係なく一定の性能を確保することができる。
【００２０】
また、図１（ｄ）に示すように、新規壁材５を表裏に重ねて取り付けることができる。この場合、裏面側の新規壁材５ａは金属サンドイッチパネルや構造用合板などの断熱性能や耐火性能、耐震性能の高い部材を用いることができ、表面側の新規壁材５ｂは金属板やサイディング材などの断熱性能や耐火性能、耐震性能がそれほど高くなくても意匠性等に優れる部材を用いることができる。
【００２１】
尚、図１（ｃ）（ｄ）のいずれの場合でも、新規壁材５（５ｂ）の表面に施工現場で塗装することができる。
【００２２】
本発明においては、補強部材４が固定できるように既存壁下地２の横架材を露出させて既存壁材３の一部を除去することができる。例えば、図１０（ａ）に示す既存壁１は、二階建て以上の建物の壁であって、土台２ｅと上下に対向配置された軒桁２ｆと胴差２ｄとからなる横架材及び複数本の柱２ｃとで既存壁下地２が形成されている。そして、土台２ｅとその上の胴差２ｄとの間が一階部分Ｆ１として形成され、胴差２ｄとその上側に配置された軒桁２ｆとの間が二階部分Ｆ２として形成されている。柱２ｃは土台２ｅとその上の胴差２ｄとの間及び胴差２ｄと軒桁２ｆとの間に設けられている。また、既存壁材３は土台２ｅから軒桁２ｆに至るように形成されている。
【００２３】
このような既存壁１においては、図１０（ｂ）に示すように、二階部分Ｆ２に設けられた柱２ｃと軒桁２ｆとの仕口部が露出するように切欠部２６を形成することができる。また、二階部分Ｆ２に設けられた柱２ｃと胴差２ｄとの仕口部が露出するように切欠部２７を形成することができる。また、一階部分Ｆ１に設けられた柱２ｃと胴差２ｄとの仕口部が露出するように切欠部２８を形成することができる。さらに、一階部分Ｆ１に設けられた柱２ｃと土台２ｅとの仕口部が露出するように切欠部２９を形成することができる。そして、図１０（ｃ）に示すように、これら切欠部２６〜２９に上記と同様にして補強部材４を取り付け、さらに、上記と同様にして新規壁材５を取り付けることができる。
【００２４】
また、胴差２ｄの上下寸法が小さい場合（例えば１０５ｍｍ以下の場合など）では、図１０に示す切欠部２７、２８の代わりに、図１１（ａ）に示すように、胴差２ｄの外面全体を一つの切欠部３０で露出させるように既存壁材３を一括で除去してもよい。この場合も、図１１（ｂ）に示すように切欠部２６、２９、３０に補強部材４を取り付け、さらに、上記と同様にして新規壁材５を取り付けることができる。
【００２５】
上記のような壁の改修構造において、新規壁材５として金属サンドイッチパネルを用いた場合、金属サンドイッチパネルの四つの隅部に固定具１０を集中して打入することにより、新規壁材５を補強部材４に固定するのが好ましい。例えば、図２に示すように、一つの隅部に対して八本の固定具を新規壁材５の側端部から１０〜３０ｍｍの間隔で打入し、隅部以外の箇所には固定具を打入しないようにすることができる。このように金属サンドイッチパネルの四つの隅部に固定具を集中して打入することにより、同じ本数の固定具を金属サンドイッチパネルの全体に均等に分散して打入する場合に比べて、新規壁材５の固定強度を高くすることができる。これは、金属サンドイッチパネルの四つの隅部に固定具を集中して打入する方が、同じ本数の固定具を金属サンドイッチパネルの全体に均等に分散して打入する場合に比べて、金属サンドイッチパネルの中心(回転中心)から固定点(ビス留め位置)までの距離が長くなり、力（のモーメント総和が）大きくなるため、金属サンドイッチパネルを回転させる力を抑制する効果が大きいためと考えられる。
【００２６】
また、上記のような壁の改修構造において、複数枚の新規壁材５を上下左右に並設することができる。この場合、図３に示すように、隣接する新規壁材５、５を凹凸嵌合により接続することができる。すなわち、新規壁材５の一端部（一方の側端部や上端部など）に嵌合凸部１１を設けると共に嵌合凸部１１と反対側の他端部（他方の側端部や下端部など）に嵌合凹部１２を設け、嵌合凸部１１を嵌合凹部１２に挿入して嵌合することにより、隣接する新規壁材５、５を接続することができる。そして、新規壁材５として金属サンドイッチパネルを用いた場合、嵌合された状態の嵌合凹部１２と嵌合凸部１１とを貫通するように固定具１０を打入するのが好ましい。金属サンドイッチパネルの嵌合凹部１２の側壁は、金属外皮１３、１４と一連に形成され、金属外皮１３、１４を形成する金属板の端部が二重に折り返されて形成されている。金属サンドイッチパネルの嵌合凸部１１の側面は、金属外皮１３、１４と一連に形成され、金属外皮１３、１４を形成する金属板の端部で形成されている。従って、嵌合凹部１２と嵌合凸部１１との嵌合部分を貫通するように固定具１０を打入すると、金属サンドイッチパネルの他の部分に固定具１０を打入する場合に比べて、固定具１０が貫通する金属板の枚数を多くすることができ、固定具１０と金属サンドイッチパネルの接合強度を高めることができる。よって、新規壁材５である金属サンドイッチパネルの補強部材４及び既存壁下地２への固定強度を向上させることができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１）
図２に示すような壁試験体Ｓを作成した。この壁試験体Ｓの既存壁下地２は外寸は、幅２５２０ｍｍ、高さ２９１０ｍｍ、厚みが１０５ｍｍ以上であって、下部横架材２ａと上部横架材２ｂの間に９１０ｍｍ間隔で三本の柱２ｃを設けたものである。図５に示すように、柱２ｃと下部横架材２ａ及び上部横架材２ｂとは、ほぞ及び釘で連結した。また、図４に示すように、土台２ａの前面と上部横架材２ｂの全面には補強部材４が設けられている。補強部材４は杉材であって、幅（高さ）５２．５ｍｍ、長さ９１０ｍｍ、厚み３５ｍｍであった。補強部材４を固定する固定具１５としては釘Ｎ９０で１５０ｍｍを用いた。新規壁材５としては金属サンドイッチパネル（日鉄住金鋼板株式会社製のニスクボードＷ）を用いた。これは、幅９１０ｍｍ、長さ（高さ）２７３０ｍｍ、厚み３５ｍｍであり、外皮材（一方の金属外皮）としては厚み０．３５ｍｍの塗装ガルバリウム鋼板を、内皮材（他方の金属外皮）としては厚み０．５ｍｍの塗装ガルバリウム鋼板を、断熱材としてはイソシアヌレートフォームをそれぞれ用いた。新規壁材５を固定するための固定具としては、ビス（パネリードＰ６、直径６ｍｍ、長さ１２０ｍｍ）を用いた。
【００２９】
改修前の壁試験体Ｓは既存壁１として形成されており、既存壁下地２の表面には厚み３５ｍｍのモルタル壁が既存壁材３として形成されている。この既存壁材３を上部横架材２ａ及び下部横架材２ｂのそれぞれと柱２ｃとの仕口部から上下に１００ｍｍずつ除去して上側の切欠部６と下側の切欠部７とを形成し、この上側の切欠部６と下側の切欠部７とに補強部材４を固定具１５で取り付けた。上側の切欠部６には二本の補強部材４を長手方向に並べて上側の切欠部６の幅方向の全長にわたって設けた。また、補強部材４の上下寸法は５２．５ｍｍであって、上部横架材２ｂ及び柱２ｃの仕口部と補強部材４の下面との高さ位置を揃えるようにした。従って、残存する既存壁材３の上面と補強部材４の下面との間に空間が形成されている。また、下側の切欠部７も同様に、二本の補強部材４を長手方向に並べて下側の切欠部７の幅方向の全長にわたって設けた。また、補強部材４の上下寸法は５２．５ｍｍであって、下部横架材２ａ及び柱２ｃの仕口部と補強部材４の上面との高さ位置を揃えるようにした。従って、残存する既存壁材３の下面と補強部材４の上面との間に空間が形成されている。
【００３０】
次に、残存する既存壁下地２の表面及び補強部材４の表面を被覆するように新規壁材５を配設した。新規壁材５は二枚用い、横方向に並べて凹凸嵌合により接続した。新規壁材５を補強部材４に固定するにあたっては、固定具を新規壁材５の四隅に２５ｍｍ間隔で八本ずつ打入した。このようにして図６に示すように壁の改修を行った。尚、図２〜５には、壁試験体Ｓに使用した部材名や各部分の寸法を示す。
【００３１】
（実施例２）
新規壁材５として上記金属サンドイッチパネルと同じサイズの合板を用いた。また、図７に示すように、新規壁材５は固定具１０を間隔１５０ｍｍで打入して上端部と下端部を全長にわたって固定した。また、新規壁材５は二枚用い、横方向に側端部を突き合わせて接続した。その他の構造は実施例１と同様にした。
【００３２】
（比較例１）
改修前の壁試験体Ｓから既存壁材３を全て除去した。残った既存壁下地２にグラスウールを充填し、さらに、図８に示すように、既存壁下地２の表面に実施例２と同様の合板（新規壁材５）を固定具１０により全周にわたって固定した。
【００３３】
（比較例２）
改修前の壁試験体Ｓから既存壁材３を全て除去した。図９に示すように、残った既存壁下地２に筋交い２０を設けると共にグラスウールを充填し、さらに、既存壁下地２の表面に実施例２と同様の合板を固定具により全周にわたって固定した。筋交い２０はその端部を筋交い金物（型番/商品コード：HSS II/097700）２１で既存壁下地２に固定するようにした。
【００３４】
［性能評価］
実施例及び比較例について、断熱性能、耐火性能、耐震性能を評価した。断熱性能は熱伝導率で評価した。
【００３５】
また、耐火性能の評価において、防火構造にするためには、以下の基準を満たす必要がある。
間柱及び下地を不燃材料で造り、かつ、次に定める構造とすること。
屋内側は、厚さ９．５ｍｍ以上のせっこうボードを張るか、又は厚さ７５ｍｍ以上のグラスウール若しくはロックウールを充填した上に厚さ４ｍｍ以上の合板を張ったもの。
屋外側は、次の（ｉ）から（iii）までのいずれかに該当するもの。
（ｉ）鉄網モルタル塗で塗厚さが１．５ｃｍ以上のもの。
（ii）木毛セメント板張又はせっこうボード張の上に厚さ１ｃｍ以上モルタル又はしっくいを塗ったもの。
（iii）木毛セメント板の上にモルタル又はしっくいを塗り、その上に金属板を張ったもの。
【００３６】
また、耐震性能は、「・木造の耐力壁及びその倍率性能試験・評価（建築基準法施行令第４６条第４項表１(八)に関わる評価）」及び「・木造住宅の耐震診断と補強方法((財)日本建築防災協会発行)」により評価した。
【００３７】
結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
実施例１は実施例２及び比較例１、２とを対比すると、実施例１は実施例２及び比較例１、２よりも断熱性能及び耐火性能が向上した。また、比較例１、２に比べて実施例１、２の方が施工時間や施工手間が低減した。実施例１、２は比較例１よりも固定具１０の使用本数が少ないために耐震性能が低い値となっているが、実施例１、２も固定具１０の使用本数を増やせば、比較例１と同等以上の耐震強度を示すものである。但し、実施例１、２の耐震性能であっても実用上問題はない。本発明の特徴は、従来に比べて、施工時間と施工手間が少なく、建物内に居ながら壁のリフォームが可能であり、防火及び断熱工事が同時に完了するという手軽な施工でありながら、耐震性能をも他の仕様と同等以上に確保できることにある。また、固定具の本数を増やせば耐震性能は向上するが、住宅のリフォームでは、柱や土台などの構造材が劣化している場合もあり、壁強さ倍率が大きすぎると建物の構造材の負担が大きくなって好ましくないこともある。従って、壁強さ倍率は大きければ良いというものではなく、３〜４程度が使い勝手の面で好ましい場合もある。
【符号の説明】
【００３９】
１ 既存壁
２ 既存壁下地
３ 既存壁材
４ 補強部材
５ 新規壁材
１０ 固定具
１１ 嵌合凸部
１２ 嵌合凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存壁を改修する際に適用される構造であって、特に、外壁の改修に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、家屋の既存壁を新規壁に改修するにあたって、各種の方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、既存壁からモルタル等の既存壁材を全て撤去することにより、柱や土台などの既存壁下地を露出させ、既存壁下地に断熱材を充填した後、既存屋根材の表面に合板などの新規下地板を釘等の固定具で固定し、この後、新規下地板の表面にサイディング材などの表面材を取り付けることにより、新規壁を形成するようにしている。また、他の方法としては、既存壁からモルタル等の既存壁材を全て撤去することにより、柱や土台などの既存壁下地を露出させ、既存壁下地に筋交いを金具等で取り付けた後、既存壁下地に断熱材を充填し、この後、既存壁下地及び筋交いの表面側にサイディング材などの表面材を取り付けることにより、新規壁を形成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０１５６５０号公報（［従来の技術］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、既存壁から既存壁材を全て撤去すると、多量の廃材が発生し、施工時間や手間がかかり、しかも、施工の間は居住できないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、廃材の発生及び施工時間や手間を低減し、家屋に居ながらにして施工を行うことができ、しかも、断熱性能、耐火性能を向上させることができる壁の改修構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の壁の改修構造は、既存壁の表面を新規壁で被覆する壁の改修構造であって、既存壁材の一部を除去することにより露出させた既存壁下地に補強部材を取り付け、既存壁下地に残存する既存壁材の表面を被覆して新規壁材を配置すると共に新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明にあっては、新規壁材として金属サンドイッチパネル、構造用合板、金属板、サイディング材の群から選ばれる少なくとも一つを用いることが好ましい。
【０００８】
本発明にあっては、新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、金属サンドイッチパネルの隅部に固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定するのが好ましい。
【０００９】
本発明にあっては、新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、複数枚の金属パネルを並設して既存壁材の表面を被覆し、隣接する金属サンドイッチパネルを凹凸嵌合により接続し、この凹凸嵌合部分を貫通して固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、既存壁材の一部を除去するため、既存壁材の全部を除去する場合に比べて、廃材の発生を少なくすることができると共に除去するための時間や手間を少なくすることができるものである。また、既存壁をほぼ残した状態で新規壁を形成するため、家屋に居ながらにして施工を行うことができ、しかも、既存壁の性能に補強部材及び新規壁材の性能を付加することができ、新規壁の断熱性能、耐火性能を既存壁よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、（ａ）〜（ｄ）は概略の断面図である。
【図２】同上の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】同上の一部を示す断面図である。
【図４】同上の一部を示し、（ａ）（ｂ）は断面図である
【図５】同上の土台及び梁と柱との接続を示し、（ａ）は一部の正面図、（ｂ）は一部の側面図である。
【図６】実施例１の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】実施例２の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】比較例１の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】比較例２の壁試験体を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）〜（ｃ）は概略の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）（ｂ）は概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１３】
本発明の壁の改修構造は、外壁、内壁、間仕切り壁など既存壁１に適用可能であるが、特に、断熱性能や耐火性能及び耐震性能が必要な外壁に好適である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、既存壁１は既存壁下地２の表面に平板状の既存壁材３を設けて形成されている。既存壁下地２は例えば土台などの下部横架材２ａと軒桁などの上部横架材２ｂとを略平行に上下に対向して配置すると共に下部横架材２ａと上部横架材２ｂとの間に複数本の柱２ｃを立設することによって、枠状に組み合わせて形成することができる。既存壁材３は従来から家屋に用いられているものであれば、何でもよく、例えば、モルタルを例示することができる。
【００１５】
補強部材４は、木材や金属製の角材を用いることができる。補強部材４の厚みは上記既存壁材３の厚みとほぼ同じにすることが好ましく、これにより、補強部材４を既存壁下地２に取り付けた際に、補強部材４の表面が既存壁材３の表面よりも外側に突出する寸法を必要最小限にすることができ、新規壁材５が固定しやすくなるものである。
【００１６】
新規壁材５は、従来から家屋に用いられているものであれば、何でもよく、例えば、金属サンドイッチパネル、構造用合板、金属板、サイディング材などの群から選ばれる一つ又は複数を組み合わせて用いることができる。この中でも金属サンドイッチパネルを用いるのが好ましい。金属サンドイッチパネルは、二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して板状に形成されるものである。金属外皮としては、例えば厚み０．２７〜１．６ｍｍ程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして所望の形状に成形したものを用いることができる。この金属板としては鋼板、塗装鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板などを用いることができるが、これに限定されるものではない。断熱材としては、例えば、密度４０〜６０ｋｇ／ｍ３のポリイソシアヌレートフォームやウレタンフォームやフェノールフォームなどの樹脂発泡体が用いられる。また、断熱材として、ロックウールやグラスウールなどの繊維状無機材料を使用することもできる。そして、金属サンドイッチパネルを用いた場合は、他の新規壁材５を用いる場合に比べて、断熱性能、耐火性能及び耐震性能の高い新規壁を耐力壁として形成することができる。
【００１７】
そして、図１（ａ）に示す既存壁１を改修するにあたっては、次のようにして行う。まず、図１（ｂ）に示すように、既存壁材３の上部と下部とを既存壁１の幅方向（水平方向）の全長にわたって除去することによって、上側の切欠部６と下側の切欠部７とを形成する。ここで、既存壁材３の上部と下部とは、下部横架材２ａや上部横架材２ｂなどの横架材と柱２ｃとの仕口付近における既存壁材３の一部であって、例えば、横架材と柱２ｃとの仕口部（横架材と柱２ｃの境界部分）から上下に１００〜２００ｍｍ程度の寸法で既存壁材３を除去するのが好ましい。既存壁材３の除去量は、廃材の発生を少なくするために少ない方が好ましく、また、補強部材４の寸法や取付強度に応じて適宜設定可能である。上側の切欠部６により上部横架材２ｂの下部と柱２ｃの上部が露出し、下側の切欠部７により下部横架材２ａの上部と柱２ｃの下部が露出する。残存する既存壁材３は柱２ｃの表面に固着されている。
【００１８】
次に、図１（ｃ）に示すように、上側の切欠部６と下側の切欠部７のそれぞれに補強部材４を設ける。補強部材４は上側の切欠部６と下側の切欠部７の幅方向（水平方向）の略全長にわたって設けることができる。補強部材４の縦寸法（上下寸法）は上側の切欠部６の縦寸法又は下側の切欠部７の縦寸法と同等にすることができる。また、補強部材４の縦寸法が上側の切欠部６の縦寸法又は下側の切欠部７の縦寸法よりも短く形成されていても良く、この場合、上側の切欠部６内又は下側の切欠部７内における補強部材４の上下位置は適宜設定することができる。従って、上側の切欠部６に設けた補強部材４の下面と残存する既存壁材３の上面との間に隙間が形成されたり、下側の切欠部７に設けた補強部材４の上面と残存する既存壁材３の下面との間に隙間が形成されたりする場合がある。補強部材４は上側の切欠部６と下側の切欠部７から露出する既存壁下地２の表面に接合し、釘やビスなどの固定具で下部横架材２ａや上部横架材２ｂに固定することができる。
【００１９】
この後、新規壁材５を取り付ける。この新規壁材５は上下の補強部材４の表面及び残存する既存壁材３の表面を被覆するようにして取り付ける。また、新規壁材５はその上端部と下端部の表面から補強部材４にまで釘やビスなどの固定具を打入することにより補強部材４を介して既存壁下地２に固定することができる。このように固定具による新規壁材５の固定箇所を上下端部にすることで、固定具の本数を削減し、既存壁材３の状況及び柱２ｃの間隔、間柱の有無に関係なく一定の性能を確保することができる。
【００２０】
また、図１（ｄ）に示すように、新規壁材５を表裏に重ねて取り付けることができる。この場合、裏面側の新規壁材５ａは金属サンドイッチパネルや構造用合板などの断熱性能や耐火性能、耐震性能の高い部材を用いることができ、表面側の新規壁材５ｂは金属板やサイディング材などの断熱性能や耐火性能、耐震性能がそれほど高くなくても意匠性等に優れる部材を用いることができる。
【００２１】
尚、図１（ｃ）（ｄ）のいずれの場合でも、新規壁材５（５ｂ）の表面に施工現場で塗装することができる。
【００２２】
本発明においては、補強部材４が固定できるように既存壁下地２の横架材を露出させて既存壁材３の一部を除去することができる。例えば、図１０（ａ）に示す既存壁１は、二階建て以上の建物の壁であって、土台２ｅと上下に対向配置された軒桁２ｆと胴差２ｄとからなる横架材及び複数本の柱２ｃとで既存壁下地２が形成されている。そして、土台２ｅとその上の胴差２ｄとの間が一階部分Ｆ１として形成され、胴差２ｄとその上側に配置された軒桁２ｆとの間が二階部分Ｆ２として形成されている。柱２ｃは土台２ｅとその上の胴差２ｄとの間及び胴差２ｄと軒桁２ｆとの間に設けられている。また、既存壁材３は土台２ｅから軒桁２ｆに至るように形成されている。
【００２３】
このような既存壁１においては、図１０（ｂ）に示すように、二階部分Ｆ２に設けられた柱２ｃと軒桁２ｆとの仕口部が露出するように切欠部２６を形成することができる。また、二階部分Ｆ２に設けられた柱２ｃと胴差２ｄとの仕口部が露出するように切欠部２７を形成することができる。また、一階部分Ｆ１に設けられた柱２ｃと胴差２ｄとの仕口部が露出するように切欠部２８を形成することができる。さらに、一階部分Ｆ１に設けられた柱２ｃと土台２ｅとの仕口部が露出するように切欠部２９を形成することができる。そして、図１０（ｃ）に示すように、これら切欠部２６〜２９に上記と同様にして補強部材４を取り付け、さらに、上記と同様にして新規壁材５を取り付けることができる。
【００２４】
また、胴差２ｄの上下寸法が小さい場合（例えば１０５ｍｍ以下の場合など）では、図１０に示す切欠部２７、２８の代わりに、図１１（ａ）に示すように、胴差２ｄの外面全体を一つの切欠部３０で露出させるように既存壁材３を一括で除去してもよい。この場合も、図１１（ｂ）に示すように切欠部２６、２９、３０に補強部材４を取り付け、さらに、上記と同様にして新規壁材５を取り付けることができる。
【００２５】
上記のような壁の改修構造において、新規壁材５として金属サンドイッチパネルを用いた場合、金属サンドイッチパネルの四つの隅部に固定具１０を集中して打入することにより、新規壁材５を補強部材４に固定するのが好ましい。例えば、図２に示すように、一つの隅部に対して八本の固定具を新規壁材５の側端部から１０〜３０ｍｍの間隔で打入し、隅部以外の箇所には固定具を打入しないようにすることができる。このように金属サンドイッチパネルの四つの隅部に固定具を集中して打入することにより、同じ本数の固定具を金属サンドイッチパネルの全体に均等に分散して打入する場合に比べて、新規壁材５の固定強度を高くすることができる。これは、金属サンドイッチパネルの四つの隅部に固定具を集中して打入する方が、同じ本数の固定具を金属サンドイッチパネルの全体に均等に分散して打入する場合に比べて、金属サンドイッチパネルの中心(回転中心)から固定点(ビス留め位置)までの距離が長くなり、力（のモーメント総和が）大きくなるため、金属サンドイッチパネルを回転させる力を抑制する効果が大きいためと考えられる。
【００２６】
また、上記のような壁の改修構造において、複数枚の新規壁材５を上下左右に並設することができる。この場合、図３に示すように、隣接する新規壁材５、５を凹凸嵌合により接続することができる。すなわち、新規壁材５の一端部（一方の側端部や上端部など）に嵌合凸部１１を設けると共に嵌合凸部１１と反対側の他端部（他方の側端部や下端部など）に嵌合凹部１２を設け、嵌合凸部１１を嵌合凹部１２に挿入して嵌合することにより、隣接する新規壁材５、５を接続することができる。そして、新規壁材５として金属サンドイッチパネルを用いた場合、嵌合された状態の嵌合凹部１２と嵌合凸部１１とを貫通するように固定具１０を打入するのが好ましい。金属サンドイッチパネルの嵌合凹部１２の側壁は、金属外皮１３、１４と一連に形成され、金属外皮１３、１４を形成する金属板の端部が二重に折り返されて形成されている。金属サンドイッチパネルの嵌合凸部１１の側面は、金属外皮１３、１４と一連に形成され、金属外皮１３、１４を形成する金属板の端部で形成されている。従って、嵌合凹部１２と嵌合凸部１１との嵌合部分を貫通するように固定具１０を打入すると、金属サンドイッチパネルの他の部分に固定具１０を打入する場合に比べて、固定具１０が貫通する金属板の枚数を多くすることができ、固定具１０と金属サンドイッチパネルの接合強度を高めることができる。よって、新規壁材５である金属サンドイッチパネルの補強部材４及び既存壁下地２への固定強度を向上させることができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１）
図２に示すような壁試験体Ｓを作成した。この壁試験体Ｓの既存壁下地２は外寸は、幅２５２０ｍｍ、高さ２９１０ｍｍ、厚みが１０５ｍｍ以上であって、下部横架材２ａと上部横架材２ｂの間に９１０ｍｍ間隔で三本の柱２ｃを設けたものである。図５に示すように、柱２ｃと下部横架材２ａ及び上部横架材２ｂとは、ほぞ及び釘で連結した。また、図４に示すように、土台２ａの前面と上部横架材２ｂの全面には補強部材４が設けられている。補強部材４は杉材であって、幅（高さ）５２．５ｍｍ、長さ９１０ｍｍ、厚み３５ｍｍであった。補強部材４を固定する固定具１５としては釘Ｎ９０で１５０ｍｍを用いた。新規壁材５としては金属サンドイッチパネル（日鉄住金鋼板株式会社製のニスクボードＷ）を用いた。これは、幅９１０ｍｍ、長さ（高さ）２７３０ｍｍ、厚み３５ｍｍであり、外皮材（一方の金属外皮）としては厚み０．３５ｍｍの塗装ガルバリウム鋼板を、内皮材（他方の金属外皮）としては厚み０．５ｍｍの塗装ガルバリウム鋼板を、断熱材としてはイソシアヌレートフォームをそれぞれ用いた。新規壁材５を固定するための固定具としては、ビス（パネリードＰ６、直径６ｍｍ、長さ１２０ｍｍ）を用いた。
【００２９】
改修前の壁試験体Ｓは既存壁１として形成されており、既存壁下地２の表面には厚み３５ｍｍのモルタル壁が既存壁材３として形成されている。この既存壁材３を上部横架材２ａ及び下部横架材２ｂのそれぞれと柱２ｃとの仕口部から上下に１００ｍｍずつ除去して上側の切欠部６と下側の切欠部７とを形成し、この上側の切欠部６と下側の切欠部７とに補強部材４を固定具１５で取り付けた。上側の切欠部６には二本の補強部材４を長手方向に並べて上側の切欠部６の幅方向の全長にわたって設けた。また、補強部材４の上下寸法は５２．５ｍｍであって、上部横架材２ｂ及び柱２ｃの仕口部と補強部材４の下面との高さ位置を揃えるようにした。従って、残存する既存壁材３の上面と補強部材４の下面との間に空間が形成されている。また、下側の切欠部７も同様に、二本の補強部材４を長手方向に並べて下側の切欠部７の幅方向の全長にわたって設けた。また、補強部材４の上下寸法は５２．５ｍｍであって、下部横架材２ａ及び柱２ｃの仕口部と補強部材４の上面との高さ位置を揃えるようにした。従って、残存する既存壁材３の下面と補強部材４の上面との間に空間が形成されている。
【００３０】
次に、残存する既存壁下地２の表面及び補強部材４の表面を被覆するように新規壁材５を配設した。新規壁材５は二枚用い、横方向に並べて凹凸嵌合により接続した。新規壁材５を補強部材４に固定するにあたっては、固定具を新規壁材５の四隅に２５ｍｍ間隔で八本ずつ打入した。このようにして図６に示すように壁の改修を行った。尚、図２〜５には、壁試験体Ｓに使用した部材名や各部分の寸法を示す。
【００３１】
（実施例２）
新規壁材５として上記金属サンドイッチパネルと同じサイズの合板を用いた。また、図７に示すように、新規壁材５は固定具１０を間隔１５０ｍｍで打入して上端部と下端部を全長にわたって固定した。また、新規壁材５は二枚用い、横方向に側端部を突き合わせて接続した。その他の構造は実施例１と同様にした。
【００３２】
（比較例１）
改修前の壁試験体Ｓから既存壁材３を全て除去した。残った既存壁下地２にグラスウールを充填し、さらに、図８に示すように、既存壁下地２の表面に実施例２と同様の合板（新規壁材５）を固定具１０により全周にわたって固定した。
【００３３】
（比較例２）
改修前の壁試験体Ｓから既存壁材３を全て除去した。図９に示すように、残った既存壁下地２に筋交い２０を設けると共にグラスウールを充填し、さらに、既存壁下地２の表面に実施例２と同様の合板を固定具により全周にわたって固定した。筋交い２０はその端部を筋交い金物（型番/商品コード：HSS II/097700）２１で既存壁下地２に固定するようにした。
【００３４】
［性能評価］
実施例及び比較例について、断熱性能、耐火性能、耐震性能を評価した。断熱性能は熱伝導率で評価した。
【００３５】
また、耐火性能の評価において、防火構造にするためには、以下の基準を満たす必要がある。
間柱及び下地を不燃材料で造り、かつ、次に定める構造とすること。
屋内側は、厚さ９．５ｍｍ以上のせっこうボードを張るか、又は厚さ７５ｍｍ以上のグラスウール若しくはロックウールを充填した上に厚さ４ｍｍ以上の合板を張ったもの。
屋外側は、次の（ｉ）から（iii）までのいずれかに該当するもの。
（ｉ）鉄網モルタル塗で塗厚さが１．５ｃｍ以上のもの。
（ii）木毛セメント板張又はせっこうボード張の上に厚さ１ｃｍ以上モルタル又はしっくいを塗ったもの。
（iii）木毛セメント板の上にモルタル又はしっくいを塗り、その上に金属板を張ったもの。
【００３６】
また、耐震性能は、「・木造の耐力壁及びその倍率性能試験・評価（建築基準法施行令第４６条第４項表１(八)に関わる評価）」及び「・木造住宅の耐震診断と補強方法((財)日本建築防災協会発行)」により評価した。
【００３７】
結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
実施例１は実施例２及び比較例１、２とを対比すると、実施例１は実施例２及び比較例１、２よりも断熱性能及び耐火性能が向上した。また、比較例１、２に比べて実施例１、２の方が施工時間や施工手間が低減した。実施例１、２は比較例１よりも固定具１０の使用本数が少ないために耐震性能が低い値となっているが、実施例１、２も固定具１０の使用本数を増やせば、比較例１と同等以上の耐震強度を示すものである。但し、実施例１、２の耐震性能であっても実用上問題はない。本発明の特徴は、従来に比べて、施工時間と施工手間が少なく、建物内に居ながら壁のリフォームが可能であり、防火及び断熱工事が同時に完了するという手軽な施工でありながら、耐震性能をも他の仕様と同等以上に確保できることにある。また、固定具の本数を増やせば耐震性能は向上するが、住宅のリフォームでは、柱や土台などの構造材が劣化している場合もあり、壁強さ倍率が大きすぎると建物の構造材の負担が大きくなって好ましくないこともある。従って、壁強さ倍率は大きければ良いというものではなく、３〜４程度が使い勝手の面で好ましい場合もある。
【符号の説明】
【００３９】
１ 既存壁
２ 既存壁下地
３ 既存壁材
４ 補強部材
５ 新規壁材
１０ 固定具
１１ 嵌合凸部
１２ 嵌合凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存壁の表面を新規壁で被覆する壁の改修構造であって、既存壁材の一部を除去することにより露出させた既存壁下地に補強部材を取り付け、既存壁下地に残存する既存壁材の表面を被覆して新規壁材を配置すると共に新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とする壁の改修構造。
【請求項２】
新規壁材として金属サンドイッチパネル、構造用合板、金属板、サイディング材の群から選ばれる少なくとも一つを用いて成ることを特徴とする請求項１に記載の壁の改修構造。
【請求項３】
新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、金属サンドイッチパネルの隅部に固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の壁の改修構造。
【請求項４】
新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、複数枚の金属パネルを並設して既存壁材の表面を被覆し、隣接する金属サンドイッチパネルを凹凸嵌合により接続し、この凹凸嵌合部分を貫通して固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の壁の改修構造。
【請求項１】
既存壁の表面を新規壁で被覆する壁の改修構造であって、既存壁材の一部を除去することにより露出させた既存壁下地に補強部材を取り付け、既存壁下地に残存する既存壁材の表面を被覆して新規壁材を配置すると共に新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とする壁の改修構造。
【請求項２】
新規壁材として金属サンドイッチパネル、構造用合板、金属板、サイディング材の群から選ばれる少なくとも一つを用いて成ることを特徴とする請求項１に記載の壁の改修構造。
【請求項３】
新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、金属サンドイッチパネルの隅部に固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の壁の改修構造。
【請求項４】
新規壁材として金属サンドイッチパネルを用い、複数枚の金属パネルを並設して既存壁材の表面を被覆し、隣接する金属サンドイッチパネルを凹凸嵌合により接続し、この凹凸嵌合部分を貫通して固定具を打入することにより、新規壁材を補強部材に固定して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の壁の改修構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−３１６７７（Ｐ２０１２−３１６７７Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３４６８（Ｐ２０１０−１７３４６８）
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００２０７４３６）日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００２０７４３６）日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Ｆターム（参考）】
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