外断熱工法
【課題】外側に保護層を設けることなく、耐久性に優れ、施工作業も簡易な外断熱工法ないし当該外断熱工法による折板屋根を提供すること。
【解決手段】現場において、平板状の鋼板が断面略波形となる様に凹凸加工されて折板屋根２が構成され、その折板屋根２が梁1上に固定される。凹凸加工された折板屋根２が梁1上に固定されると、次いで、無機質系発泡体３が、接着剤により折板屋根２の上面に接着される。このとき、折板屋根２と無機質系発泡体３との間に空間が生じない様にして、折板屋根２に無機質系発泡体３が接着される。これにより、施工が簡易なものとなり、また、折板屋根２の外側に防水シート等の保護層を設けることなく、屋根全体の耐久性も向上する。
【解決手段】現場において、平板状の鋼板が断面略波形となる様に凹凸加工されて折板屋根２が構成され、その折板屋根２が梁1上に固定される。凹凸加工された折板屋根２が梁1上に固定されると、次いで、無機質系発泡体３が、接着剤により折板屋根２の上面に接着される。このとき、折板屋根２と無機質系発泡体３との間に空間が生じない様にして、折板屋根２に無機質系発泡体３が接着される。これにより、施工が簡易なものとなり、また、折板屋根２の外側に防水シート等の保護層を設けることなく、屋根全体の耐久性も向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外断熱工法に関し、特に、工場や体育館などの折板屋根に好適な外断熱工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物の屋根部分には断熱性の材料が設けられている。この様な断熱工法として、内断熱工法と称せられる工法と外断熱工法と称せられる工法とが広く用いられている。内断熱工法では、建物の屋根材の下方（屋内側）に断熱材を設けており、外断熱工法では、建物の屋根材の上方（屋外側）に断熱材を設けている。そして、両工法とも、この断熱材により、建物内の温度が急激に上昇したり下降したりするのを防いで、建物内の温度を良好に保つことができる。
【０００３】
内断熱工法の一例は、特許文献１に記載されており、外断熱工法の一例は、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平８−１２０８３７号公報
【特許文献２】特開平５−２３０９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
すなわち、上記特許文献１に記載の技術を含めて、従来の内断熱工法では、断熱材が屋内側に設けられていて、鋼板からなる屋根材が剥き出しになっているため、屋根材が雨風にさらされて傷みやすいといった問題点や、屋根材に直接雨風が当たるため、大きな騒音が生じるといった問題点があった。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載の技術を含めて従来の外断熱工法では、断熱材が紫外線に弱くまた水も吸い込むため、断熱材の上面に保護板や防水シートといった保護層を設けねばならないという問題点や、作業が煩雑であるいった問題点があった。
【０００６】
特に、屋根材が、工場や体育館等の建造物に用いられる折板屋根の場合には、通常の問題点を含めて以下の問題点が知られている。
まず、従来の内断熱工法では、鋼板が屋外暴露される。従って、風雨により鋼板に錆が生じやすいという問題点があった。また、一日や季節の温度変化に伴い、鋼板が伸縮し、長期間にわたる使用の結果、鋼板がもろくなりやすいという問題点があった。
【０００７】
また、この様な折板屋根は大型部材であるので、長尺物として搬入するには限界があり、ロール状の鋼板を搬入し現場で凹凸加工し施工する場合がほとんどである。断熱屋根を構築する場合も同様であって、あらかじめ断熱材が貼り付けてあるロールを搬入し現場で施工する。
【０００８】
図４は、断熱材が貼り付けてある折板屋根用の鋼板ロールの一例を示した概略図である。図示した様に、鋼板３１の一方の面に断熱材３２が貼り付けられており、鋼板３１と断熱材３２とは共にロール状に巻かれている。この様な荷姿として取り扱われるため、断熱材３２の厚みｌ１は必然的に薄くせざるを得ず、せいぜい５ｍｍ程度までである。従って、従来の折板屋根の内断熱工法では十分な断熱効果を得ることができないといった問題点があった。
【０００９】
なお、鋼板と断熱材を別々に搬入し、現場で加工して厚みのある内断熱折板屋根を施工することも可能である。しかしながら、通常、グラスウールや木毛セメント板からなる断熱材は折板屋根に関しては取扱性が悪く、施工工程が大幅に増え、施工コストがかさみ、居住環境レベルまで要求されない工場屋根や体育館屋根としては事実上採用されない。
【００１０】
一方、外断熱工法では、次の様な問題点があった。まず、従来の外断熱工法による折板屋根の概要について説明する。図５は、従来の外断熱工法が用いられた建物の屋根の部分を示す断面図である。この建物には、長手形状の梁１１と、梁１１上に設けられた折板屋根１２と、折板屋根１２上に設けられた断熱材１３とが備えられている。また、図示は省略するが、断熱材１３の外側には、従来と同様に保護層が設けられている。
【００１１】
折板屋根１２は、断面略波形の長尺の部材であって、水平方向に延びる梁１１上に固定されている。断熱材１３は、所定の厚みを有する平板状の部材であって、折板屋根１２の上面に設けられている。また、図示されていないが、断熱材１３は、ボルトやナット等により折板屋根１２に固定されている。
【００１２】
この様な構造であるので、折板屋根１２と断熱材１３との間には複数の大きな空間Ａが生じることとなる。従って、例え断熱材自体が保水しない部材であったとしても、空間Ａ部分の折板屋根１２には結露点が構造的に存在し、この部分に結露が生じてしまうといった問題点がある。
【００１３】
また、折板屋根１２と断熱材１３とはボルトやナット等により固定されているので、この部分から錆が発生しやすいといった問題点がある。
【００１４】
また、外断熱工法において、断熱材を折板屋根の上面に沿う様に設けることが考えられるが、この場合にも、上述の場合と同様に断熱材および折板屋根をロール状に巻いて現場に運ぶことになるため、上述と同様の問題点が生じる。
【００１５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、外側に保護層を設けることなく、耐久性に優れ、簡便な施工作業を実現する外断熱工法ないし当該外断熱工法による折板屋根を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の外断熱工法は、建物の鋼板屋根の上方に断熱性の材料を設ける外断熱工法であって、板状の無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に沿って密接状態で取り付けることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、請求項１にかかる発明は、鋼板屋根の上面（屋外側の面）に沿って板状の無機質系発泡体を設けるため、鋼板屋根と無機質系発泡体とが密着し、その間や無機質系発泡体内部に巨視的な空間が存在しないため結露点が生じず、結露の発生を防止できる。
また、無機質系素材を用いるので従来使用されている有機系素材に比して耐候性に優れ、たとえば、上面に防水シート等の保護層を設ける必要がなく、鋼板屋根の上面に剥き出しの状態で設けることができる。また、鋼板屋根に直接風雨が当たらないので、鋼板屋根の劣化を防ぎ、騒音が大きくなったりするのを防ぐことができる。加えて、発泡素材なので比重が軽く、切りそろえなどの現場加工が容易であるため、簡便な施工を実現可能とする。特に、既設の鋼板屋根に対しても、外断熱構造を簡便に実現可能となる。
【００１８】
また、請求項２に記載の外断熱工法は、請求項１に記載の外断熱工法において、上記無機質系発泡体が、無機質充填材５０〜９５重量部に、発泡剤２〜２０重量部、有機溶剤３０〜１２０重量部、塩化ビニル樹脂５〜５０重量部を加え、混練してコンパウンドとし、そのコンパウンドを型内で加熱発泡させることにより形成された耐火性能を有する発泡体であり、上記形成された無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に接着により取り付けることを特徴とする。
【００１９】
すなわち、請求項２にかかる発明は、耐火性を備えた鋼板屋根構造を実現する。また、無機質系素材の比率が高いので耐候性が高くなり、有機系材料を用いた発泡構造により、水がはじきやすく素材自体が結露の発生を防止する。また、保水もしにくい。更に、型を用いた所望の厚み所望の形状の断熱材による鋼板屋根も構築できる。なお、接着による施工が可能であるので、水のしみこみによる鋼板屋根の劣化を防止できる。
【００２０】
また、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の外断熱工法において、上記無機質充填材として、炭酸カルシウム、タルク、および／または、蛇紋岩を用いることを特徴とする。
【００２１】
すなわち、請求項３にかかる発明は、不燃材としての性質も有する。
【００２２】
請求項４に記載の外断熱工法は、請求項１，２または３に記載の外断熱工法において、上記鋼板屋根は、断面形状が略波形となる様に凹凸加工された折板屋根であり、上記無機質系発泡体を、上記折板屋根との間に空間が生じない様に、上記凹凸加工した後の折板屋根の上面に接着することを特徴とする。
【００２３】
すなわち、請求項４にかかる発明は、折板屋根の上面（屋外側の面）に無機質系発泡体を接着するため、無機質系発泡体の厚みを大きくすることができる。詳しくは、施工においては、まず、現場において、平板状の鋼板を断面略波形に折り曲げる様に凹凸加工して折板屋根とし、その後、その折板屋根の上面に無機質系発泡体を接着するため、所望の厚みの無機質系発泡体を設けることができ、十分な断熱効果を得ることができる。
なお、この場合、無機質系発泡体の厚みは、たとえば、１０〜２０ｍｍである。
【発明の効果】
【００２４】
以上の様に、本発明によれば、外側に保護層を設けることなく、耐久性に優れ、簡便な施工作業を実現する外断熱工法ないし当該外断熱工法による折板屋根を提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる断熱工法を用いた建物の一部を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す建物の断面状態を示す図である。
【００２６】
図１および図２には、建物の折板屋根の一部分の構造が示されている。すなわち、この建物には、長手形状の梁１と、梁１上に載置された折板屋根２と、折板屋根２上に設けられた無機質系発泡体３とが備えられている。この建物は、外断熱工法が採用され断熱材である無機質系発泡体３が折板屋根の屋外側である上方に設けられている。
【００２７】
梁１は、Ｈ形鋼で形成される長手の部材であって水平方向に延びている。梁１は、たとえば、図示しない鉛直方向に延びる柱の上に、ボルトやナット等で水平状態を保つ様に取り付けられている。なお、図１および図２においては、梁１は１つのみ示されているが、実際には複数の梁１が設けられている。
【００２８】
折板屋根２は、断面略波形の長尺の部材であって、梁１上に密接する下面部２１と、下面部２１から立ち上がる縦面部２２と、縦面部２２の上方に位置する上面部２３とが連続的に連なっている。
下面部２１は、一定幅の面を構成する部分であって、梁１の長さ方向と直交する方向に延びている。そして、複数の下面部２１が、梁１の長さ方向において一定間隔ごとに梁１の上面に密接している。
【００２９】
縦面部２２は、下面部２１の短手方向の両端から下面部２１の上方へやや傾く様にして立ち上がる面である。
上面部２３は、一定幅の面を構成する部分であって、その短手方向の両端が、隣り合う２つの縦面部２２の上部に接合している。
すなわち、折板屋根２は、梁１の長さ方向に沿って、下面部２１、縦面部２２、上面部２３、縦面部２２、下面部２１と順々になる様に、平板状の鋼板が略波形に折り曲げられることで構成されている。
そして、下面部２１が、ボルトやナット等（図示せず）で梁１に取り付けられることで、折板屋根２が、梁1上に固定される。
なお、折板屋根２は、たとえば、ガルバリウム鋼板を折り曲げることにより形成されている。
【００３０】
無機質系発泡体３は、無機質充填材を基材とし、これに塩化ビニル樹脂、発泡剤や有機溶剤等の添加剤を加えて混練し、更に、加熱発泡させることにより形成される断熱材である。
詳しくは、無機質系発泡体３は、無機質充填材５０〜９５重量部に、発泡剤２〜２０重量部、有機溶剤３０〜１２０重量部、塩化ビニル樹脂５〜５０重量部を加え、混練してコンパウンドとし、そのコンパウンドを金型内で加熱発泡させることで形成される。
【００３１】
無機質系充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸化合物、石膏、硫酸アルミニウム等の結晶水を有する化合物等が挙げられる他、アスベスト、タルク、ベンナイト、クレー等の化合物、あるいは珪酸塩、蛇紋岩等も挙げられる。そして、これらの化合物は、単独、または、２種以上を混合して用いることができる。なお、無機質充填材は、５２〜９０重量部が好ましく、５４〜８０重量部が更に好ましい。
【００３２】
塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルを単量体の主成分とする重合体であればよく、一般の塩化ビニル系樹脂を広く用いることができる。なお、塩化ビニル樹脂は、１０〜４８重量部が好ましく、２０〜４６重量部が更に好ましい。
【００３３】
発泡剤としては、有機発泡剤であるアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチルニトリル、ジニトロソペンタテトラミン、Ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等、無機発泡剤である重炭酸ソーダ，塩化アンモニウム等が挙げられる。なお、発泡剤は、５〜１５重量部が好ましい。
【００３４】
有機溶剤としては、一般に用いられているものを広く利用できるが、特にトルエン，キシレン等が好ましい。なお、有機溶剤は、３０〜１００重量部が好ましく、４０〜９０重量部が更に好ましい。
【００３５】
なお、この他、可塑剤、金属、金属化合物、難燃剤、セラミック、鉱物等を添加することも可能である。たとえば、添加剤としてカーボンブラックを用いることができる。
【００３６】
これら混合されたコンパウンドは、金型内に充填され、その後、たとえば、金型を１４０℃〜１７０℃に加熱し、金型内において十分に反応が行われた後、金型を室温まで冷却し、金型から生成物を取り出す。
【００３７】
金型から取り出された生成物は、常圧中で、オーブン等により再び加熱等された後、無機質系発泡体３となる。この様に、無機質系発泡体３は、金型成形されるので、型どおりに形成することができ、種々にその形を変化させて硬化させることが可能である。
【００３８】
なお、ここで、無機質系発泡体３の一製法を挙げる。塩化ビニル樹脂４０重量部、無機充填剤として炭酸カルシウム３０重量部，タルク１５重量部，蛇紋岩１５重量部、発泡剤としてアゾビスイソブチルニトリル４重量部，ジニトロソペンタテトラミン４重量部、更に他の添加剤として尿素系発泡助剤４重量部をニーダーに入れて、５分間混合する。次いで、有機溶剤としてトルエン７０重量部を、徐々に加えて１時間混練する。加圧状態のまま、混練によって得られたコンパウンドを金型に隙間なく充填し、上部に蓋をして、プレスにより加圧する。この状態で、加熱して塩化ビニル樹脂をゲル化させ、同時に発泡剤を分解させる。
【００３９】
ゲル化・分解を十分にさせた後、加圧状態のまま金型を室温まで冷却し、製品を取り出す。常圧にて製品を再び加熱し、所定の寸法まで膨張させる。所定の寸法になった後、一旦、室温まで冷却し、再び徐々に加熱し、トルエンを製品の中から蒸発させ、完全に取り除く。この製法により得られた無機質系発泡体は、極めて容易にスライスすることが可能で、所望の寸法に容易に成形できる。なお、この無機質系発泡体は、再加熱することにより、容易に可塑化され、加熱プレス成形での後加工がおこなえる。
【００４０】
本実施の形態においては、無機質系発泡体３は、所定の厚みを持ち板状に形成された炭酸カルシウム系発泡板であり、この所定の厚みＬとしては、たとえば、１０〜２０ｍｍを採用することができる。また、上記の製法により製造されたものを含み、無機質系発泡体３は、無機質系素材の比率が高いので耐候性が高く、また、有機系材料を用いる点と発泡構造とが相まって、いわゆるぬれ性が悪く、水を吸い込まないという性質も併せ持つため、耐久性が高い。また、所定の素材を用いた炭酸カルシウム系発泡板にあっては、不燃材としての性質も有する。この様な無機質系発泡体３としては、具体的には、商品名ロックセルボード（フジ化成工業株式会社製）を挙げることができる。
【００４１】
また、無機質系発泡体３は、発泡構造であるため加工性が高く、たとえば、カッター等で容易に切断して所望の形にすることもできる。すなわち、図１および図２においては、無機質系発泡体３は、板状の無機質系発泡体３を種々に加工して張り合わせることで、折板屋根２との間に巨視的な隙間を生じさせなくすることができる。これについては、後述する。
【００４２】
図３は、断熱工法における施工手順を説明するための図である。
この断熱工法においては、まず、図示しない柱の上方に梁１が水平状態を保って固定される（図３（ａ）参照）。なお、図３においては、梁１は1つのみ示されているが、たとえば、複数の梁１が同様に水平状態を保って固定されていて、それらの梁１が所定間隔を保って並列している。
そして、現場において、平板状の鋼板が断面略波形となる様に凹凸加工されて折板屋根２が形成され、その折板屋根２が梁1上に載置される。このとき、折板屋根２は、下面部２１が梁１の上面に密接し、かつ、その長手方向が梁１の長手方向に沿う様に設けられる。そして、折板屋根２の下面部２１が梁１にボルトやナット等で固定されることで、梁１に折板屋根２が固定される（図３（ｂ）参照）。
【００４３】
凹凸加工により形成された折板屋根２が梁1上に固定されると、次いで、無機質系発泡体３が、接着剤により折板屋根２の上面に接着される。接着剤としては、たとえば、耐候性を有するものが用いられる。このとき、折板屋根２と無機質系発泡体３との間に空間（隙間）が生じない様にして、折板屋根２に無機質系発泡体３が接着される（図３（ｃ）参照）。
【００４４】
詳しくは、折板屋根２は断面略波形であり、無機質系発泡体３は板状に成形されているため、たとえば、図３（ｃ）に破線で示す様に、無機質系発泡体３を切断して、折板屋根２の下面部２１、縦面部２２および上面部２３に沿う様な種々の形状の無機質系発泡体３を複数枚あらかじめ作成し、それらの無機質系発泡体３を、それぞれ、下面部２１、縦面部２２および上面部２３に、接着剤により接着する。そして、それぞれの無機質系発泡体の接合面も接着する。
【００４５】
この様にして、折板屋根２と無機質系発泡体３との間に巨視的な空間を生じさせることなく、無機質系発泡体３が折板屋根２の上面に設けられる。
なお、上述の説明では、無機質系発泡体３は板状に成形されるとしたが、無機質系発泡体３を成形する金型の形状を、折板屋根２の上面に沿う形状としておき、成形後の無機質系発泡体３の形状が、そのまま折板屋根２の上面に隙間なく密接するものであってもよい。この様にすれば、無機質系発泡体３を切断しなくてもよいので、より容易に折板屋根2上に無機質系発泡体３を設けることができる。
【００４６】
以上の様に、この実施形態では、折板屋根２の上面に沿って板状の無機質系発泡体３を設けるため、折板屋根２と無機質系発泡体３とが密着し、その間や無機質系発泡体３内部に結露点が生じず、結露が生じるのを防ぐことができる。また、無機質系発泡体３が折板屋根２の上面に取り付けられているので、その上面に防水シート等の保護層を設ける必要がなく、折板屋根２の上面に剥き出しの状態で設けることができる。よって、施工を簡素化にすることができる。また、折板屋根２に直接風雨が当たらないので、折板屋根２に錆が生じたり、騒音が大きくなったりするのを防ぐことができる。
【００４７】
また、無機質系発泡体３を、接着剤により折板屋根２の上面に接着するので、無機質系発泡体３を容易に折板屋根２に取り付けることができ、施工をより簡便におこなうことができる。また、無機質系発泡体３が破損した際等は、その破損した部位を折板屋根２から剥がして、無機質系発泡体３を接着すればよいので、容易に補修をおこなうことができる。また、無機質系発泡体３は、耐候性が高く、水を吸い込まないといった性能を有しているので、耐久性の優れた断熱材となる。また、ボルトやナット等の部品を用いないので、折板屋根２に錆が生じず、屋根全体として耐久性に優れている。
【００４８】
また、鋼板を凹凸加工して折板屋根２とした後、その折板屋根２の上面に無機質系発泡体３を接着するため、所望の厚みの無機質系発泡体３を設けることができ、十分な断熱効果を得ることができる。
また、無機質系発泡体３を上方とし、折板屋根２を下方とする積層構造が折板屋根２の全域に拡がるので、断熱効果をより高めることができる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の一実施形態にかかる断熱工法を用いた建物の一部を示す斜視図である。
【図２】図１に示す建物の断面状態を示す図である。
【図３】断熱工法における施工手順を説明するための図である。
【図４】断熱材が貼り付けてある折板屋根用の鋼板ロールの一例を示した概略図である。
【図５】従来の外断熱工法が用いられた建物の屋根の部分を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
２ 折板屋根
３ 無機質系発泡体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外断熱工法に関し、特に、工場や体育館などの折板屋根に好適な外断熱工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物の屋根部分には断熱性の材料が設けられている。この様な断熱工法として、内断熱工法と称せられる工法と外断熱工法と称せられる工法とが広く用いられている。内断熱工法では、建物の屋根材の下方（屋内側）に断熱材を設けており、外断熱工法では、建物の屋根材の上方（屋外側）に断熱材を設けている。そして、両工法とも、この断熱材により、建物内の温度が急激に上昇したり下降したりするのを防いで、建物内の温度を良好に保つことができる。
【０００３】
内断熱工法の一例は、特許文献１に記載されており、外断熱工法の一例は、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平８−１２０８３７号公報
【特許文献２】特開平５−２３０９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
すなわち、上記特許文献１に記載の技術を含めて、従来の内断熱工法では、断熱材が屋内側に設けられていて、鋼板からなる屋根材が剥き出しになっているため、屋根材が雨風にさらされて傷みやすいといった問題点や、屋根材に直接雨風が当たるため、大きな騒音が生じるといった問題点があった。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載の技術を含めて従来の外断熱工法では、断熱材が紫外線に弱くまた水も吸い込むため、断熱材の上面に保護板や防水シートといった保護層を設けねばならないという問題点や、作業が煩雑であるいった問題点があった。
【０００６】
特に、屋根材が、工場や体育館等の建造物に用いられる折板屋根の場合には、通常の問題点を含めて以下の問題点が知られている。
まず、従来の内断熱工法では、鋼板が屋外暴露される。従って、風雨により鋼板に錆が生じやすいという問題点があった。また、一日や季節の温度変化に伴い、鋼板が伸縮し、長期間にわたる使用の結果、鋼板がもろくなりやすいという問題点があった。
【０００７】
また、この様な折板屋根は大型部材であるので、長尺物として搬入するには限界があり、ロール状の鋼板を搬入し現場で凹凸加工し施工する場合がほとんどである。断熱屋根を構築する場合も同様であって、あらかじめ断熱材が貼り付けてあるロールを搬入し現場で施工する。
【０００８】
図４は、断熱材が貼り付けてある折板屋根用の鋼板ロールの一例を示した概略図である。図示した様に、鋼板３１の一方の面に断熱材３２が貼り付けられており、鋼板３１と断熱材３２とは共にロール状に巻かれている。この様な荷姿として取り扱われるため、断熱材３２の厚みｌ１は必然的に薄くせざるを得ず、せいぜい５ｍｍ程度までである。従って、従来の折板屋根の内断熱工法では十分な断熱効果を得ることができないといった問題点があった。
【０００９】
なお、鋼板と断熱材を別々に搬入し、現場で加工して厚みのある内断熱折板屋根を施工することも可能である。しかしながら、通常、グラスウールや木毛セメント板からなる断熱材は折板屋根に関しては取扱性が悪く、施工工程が大幅に増え、施工コストがかさみ、居住環境レベルまで要求されない工場屋根や体育館屋根としては事実上採用されない。
【００１０】
一方、外断熱工法では、次の様な問題点があった。まず、従来の外断熱工法による折板屋根の概要について説明する。図５は、従来の外断熱工法が用いられた建物の屋根の部分を示す断面図である。この建物には、長手形状の梁１１と、梁１１上に設けられた折板屋根１２と、折板屋根１２上に設けられた断熱材１３とが備えられている。また、図示は省略するが、断熱材１３の外側には、従来と同様に保護層が設けられている。
【００１１】
折板屋根１２は、断面略波形の長尺の部材であって、水平方向に延びる梁１１上に固定されている。断熱材１３は、所定の厚みを有する平板状の部材であって、折板屋根１２の上面に設けられている。また、図示されていないが、断熱材１３は、ボルトやナット等により折板屋根１２に固定されている。
【００１２】
この様な構造であるので、折板屋根１２と断熱材１３との間には複数の大きな空間Ａが生じることとなる。従って、例え断熱材自体が保水しない部材であったとしても、空間Ａ部分の折板屋根１２には結露点が構造的に存在し、この部分に結露が生じてしまうといった問題点がある。
【００１３】
また、折板屋根１２と断熱材１３とはボルトやナット等により固定されているので、この部分から錆が発生しやすいといった問題点がある。
【００１４】
また、外断熱工法において、断熱材を折板屋根の上面に沿う様に設けることが考えられるが、この場合にも、上述の場合と同様に断熱材および折板屋根をロール状に巻いて現場に運ぶことになるため、上述と同様の問題点が生じる。
【００１５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、外側に保護層を設けることなく、耐久性に優れ、簡便な施工作業を実現する外断熱工法ないし当該外断熱工法による折板屋根を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の外断熱工法は、建物の鋼板屋根の上方に断熱性の材料を設ける外断熱工法であって、板状の無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に沿って密接状態で取り付けることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、請求項１にかかる発明は、鋼板屋根の上面（屋外側の面）に沿って板状の無機質系発泡体を設けるため、鋼板屋根と無機質系発泡体とが密着し、その間や無機質系発泡体内部に巨視的な空間が存在しないため結露点が生じず、結露の発生を防止できる。
また、無機質系素材を用いるので従来使用されている有機系素材に比して耐候性に優れ、たとえば、上面に防水シート等の保護層を設ける必要がなく、鋼板屋根の上面に剥き出しの状態で設けることができる。また、鋼板屋根に直接風雨が当たらないので、鋼板屋根の劣化を防ぎ、騒音が大きくなったりするのを防ぐことができる。加えて、発泡素材なので比重が軽く、切りそろえなどの現場加工が容易であるため、簡便な施工を実現可能とする。特に、既設の鋼板屋根に対しても、外断熱構造を簡便に実現可能となる。
【００１８】
また、請求項２に記載の外断熱工法は、請求項１に記載の外断熱工法において、上記無機質系発泡体が、無機質充填材５０〜９５重量部に、発泡剤２〜２０重量部、有機溶剤３０〜１２０重量部、塩化ビニル樹脂５〜５０重量部を加え、混練してコンパウンドとし、そのコンパウンドを型内で加熱発泡させることにより形成された耐火性能を有する発泡体であり、上記形成された無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に接着により取り付けることを特徴とする。
【００１９】
すなわち、請求項２にかかる発明は、耐火性を備えた鋼板屋根構造を実現する。また、無機質系素材の比率が高いので耐候性が高くなり、有機系材料を用いた発泡構造により、水がはじきやすく素材自体が結露の発生を防止する。また、保水もしにくい。更に、型を用いた所望の厚み所望の形状の断熱材による鋼板屋根も構築できる。なお、接着による施工が可能であるので、水のしみこみによる鋼板屋根の劣化を防止できる。
【００２０】
また、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の外断熱工法において、上記無機質充填材として、炭酸カルシウム、タルク、および／または、蛇紋岩を用いることを特徴とする。
【００２１】
すなわち、請求項３にかかる発明は、不燃材としての性質も有する。
【００２２】
請求項４に記載の外断熱工法は、請求項１，２または３に記載の外断熱工法において、上記鋼板屋根は、断面形状が略波形となる様に凹凸加工された折板屋根であり、上記無機質系発泡体を、上記折板屋根との間に空間が生じない様に、上記凹凸加工した後の折板屋根の上面に接着することを特徴とする。
【００２３】
すなわち、請求項４にかかる発明は、折板屋根の上面（屋外側の面）に無機質系発泡体を接着するため、無機質系発泡体の厚みを大きくすることができる。詳しくは、施工においては、まず、現場において、平板状の鋼板を断面略波形に折り曲げる様に凹凸加工して折板屋根とし、その後、その折板屋根の上面に無機質系発泡体を接着するため、所望の厚みの無機質系発泡体を設けることができ、十分な断熱効果を得ることができる。
なお、この場合、無機質系発泡体の厚みは、たとえば、１０〜２０ｍｍである。
【発明の効果】
【００２４】
以上の様に、本発明によれば、外側に保護層を設けることなく、耐久性に優れ、簡便な施工作業を実現する外断熱工法ないし当該外断熱工法による折板屋根を提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる断熱工法を用いた建物の一部を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す建物の断面状態を示す図である。
【００２６】
図１および図２には、建物の折板屋根の一部分の構造が示されている。すなわち、この建物には、長手形状の梁１と、梁１上に載置された折板屋根２と、折板屋根２上に設けられた無機質系発泡体３とが備えられている。この建物は、外断熱工法が採用され断熱材である無機質系発泡体３が折板屋根の屋外側である上方に設けられている。
【００２７】
梁１は、Ｈ形鋼で形成される長手の部材であって水平方向に延びている。梁１は、たとえば、図示しない鉛直方向に延びる柱の上に、ボルトやナット等で水平状態を保つ様に取り付けられている。なお、図１および図２においては、梁１は１つのみ示されているが、実際には複数の梁１が設けられている。
【００２８】
折板屋根２は、断面略波形の長尺の部材であって、梁１上に密接する下面部２１と、下面部２１から立ち上がる縦面部２２と、縦面部２２の上方に位置する上面部２３とが連続的に連なっている。
下面部２１は、一定幅の面を構成する部分であって、梁１の長さ方向と直交する方向に延びている。そして、複数の下面部２１が、梁１の長さ方向において一定間隔ごとに梁１の上面に密接している。
【００２９】
縦面部２２は、下面部２１の短手方向の両端から下面部２１の上方へやや傾く様にして立ち上がる面である。
上面部２３は、一定幅の面を構成する部分であって、その短手方向の両端が、隣り合う２つの縦面部２２の上部に接合している。
すなわち、折板屋根２は、梁１の長さ方向に沿って、下面部２１、縦面部２２、上面部２３、縦面部２２、下面部２１と順々になる様に、平板状の鋼板が略波形に折り曲げられることで構成されている。
そして、下面部２１が、ボルトやナット等（図示せず）で梁１に取り付けられることで、折板屋根２が、梁1上に固定される。
なお、折板屋根２は、たとえば、ガルバリウム鋼板を折り曲げることにより形成されている。
【００３０】
無機質系発泡体３は、無機質充填材を基材とし、これに塩化ビニル樹脂、発泡剤や有機溶剤等の添加剤を加えて混練し、更に、加熱発泡させることにより形成される断熱材である。
詳しくは、無機質系発泡体３は、無機質充填材５０〜９５重量部に、発泡剤２〜２０重量部、有機溶剤３０〜１２０重量部、塩化ビニル樹脂５〜５０重量部を加え、混練してコンパウンドとし、そのコンパウンドを金型内で加熱発泡させることで形成される。
【００３１】
無機質系充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸化合物、石膏、硫酸アルミニウム等の結晶水を有する化合物等が挙げられる他、アスベスト、タルク、ベンナイト、クレー等の化合物、あるいは珪酸塩、蛇紋岩等も挙げられる。そして、これらの化合物は、単独、または、２種以上を混合して用いることができる。なお、無機質充填材は、５２〜９０重量部が好ましく、５４〜８０重量部が更に好ましい。
【００３２】
塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルを単量体の主成分とする重合体であればよく、一般の塩化ビニル系樹脂を広く用いることができる。なお、塩化ビニル樹脂は、１０〜４８重量部が好ましく、２０〜４６重量部が更に好ましい。
【００３３】
発泡剤としては、有機発泡剤であるアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチルニトリル、ジニトロソペンタテトラミン、Ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等、無機発泡剤である重炭酸ソーダ，塩化アンモニウム等が挙げられる。なお、発泡剤は、５〜１５重量部が好ましい。
【００３４】
有機溶剤としては、一般に用いられているものを広く利用できるが、特にトルエン，キシレン等が好ましい。なお、有機溶剤は、３０〜１００重量部が好ましく、４０〜９０重量部が更に好ましい。
【００３５】
なお、この他、可塑剤、金属、金属化合物、難燃剤、セラミック、鉱物等を添加することも可能である。たとえば、添加剤としてカーボンブラックを用いることができる。
【００３６】
これら混合されたコンパウンドは、金型内に充填され、その後、たとえば、金型を１４０℃〜１７０℃に加熱し、金型内において十分に反応が行われた後、金型を室温まで冷却し、金型から生成物を取り出す。
【００３７】
金型から取り出された生成物は、常圧中で、オーブン等により再び加熱等された後、無機質系発泡体３となる。この様に、無機質系発泡体３は、金型成形されるので、型どおりに形成することができ、種々にその形を変化させて硬化させることが可能である。
【００３８】
なお、ここで、無機質系発泡体３の一製法を挙げる。塩化ビニル樹脂４０重量部、無機充填剤として炭酸カルシウム３０重量部，タルク１５重量部，蛇紋岩１５重量部、発泡剤としてアゾビスイソブチルニトリル４重量部，ジニトロソペンタテトラミン４重量部、更に他の添加剤として尿素系発泡助剤４重量部をニーダーに入れて、５分間混合する。次いで、有機溶剤としてトルエン７０重量部を、徐々に加えて１時間混練する。加圧状態のまま、混練によって得られたコンパウンドを金型に隙間なく充填し、上部に蓋をして、プレスにより加圧する。この状態で、加熱して塩化ビニル樹脂をゲル化させ、同時に発泡剤を分解させる。
【００３９】
ゲル化・分解を十分にさせた後、加圧状態のまま金型を室温まで冷却し、製品を取り出す。常圧にて製品を再び加熱し、所定の寸法まで膨張させる。所定の寸法になった後、一旦、室温まで冷却し、再び徐々に加熱し、トルエンを製品の中から蒸発させ、完全に取り除く。この製法により得られた無機質系発泡体は、極めて容易にスライスすることが可能で、所望の寸法に容易に成形できる。なお、この無機質系発泡体は、再加熱することにより、容易に可塑化され、加熱プレス成形での後加工がおこなえる。
【００４０】
本実施の形態においては、無機質系発泡体３は、所定の厚みを持ち板状に形成された炭酸カルシウム系発泡板であり、この所定の厚みＬとしては、たとえば、１０〜２０ｍｍを採用することができる。また、上記の製法により製造されたものを含み、無機質系発泡体３は、無機質系素材の比率が高いので耐候性が高く、また、有機系材料を用いる点と発泡構造とが相まって、いわゆるぬれ性が悪く、水を吸い込まないという性質も併せ持つため、耐久性が高い。また、所定の素材を用いた炭酸カルシウム系発泡板にあっては、不燃材としての性質も有する。この様な無機質系発泡体３としては、具体的には、商品名ロックセルボード（フジ化成工業株式会社製）を挙げることができる。
【００４１】
また、無機質系発泡体３は、発泡構造であるため加工性が高く、たとえば、カッター等で容易に切断して所望の形にすることもできる。すなわち、図１および図２においては、無機質系発泡体３は、板状の無機質系発泡体３を種々に加工して張り合わせることで、折板屋根２との間に巨視的な隙間を生じさせなくすることができる。これについては、後述する。
【００４２】
図３は、断熱工法における施工手順を説明するための図である。
この断熱工法においては、まず、図示しない柱の上方に梁１が水平状態を保って固定される（図３（ａ）参照）。なお、図３においては、梁１は1つのみ示されているが、たとえば、複数の梁１が同様に水平状態を保って固定されていて、それらの梁１が所定間隔を保って並列している。
そして、現場において、平板状の鋼板が断面略波形となる様に凹凸加工されて折板屋根２が形成され、その折板屋根２が梁1上に載置される。このとき、折板屋根２は、下面部２１が梁１の上面に密接し、かつ、その長手方向が梁１の長手方向に沿う様に設けられる。そして、折板屋根２の下面部２１が梁１にボルトやナット等で固定されることで、梁１に折板屋根２が固定される（図３（ｂ）参照）。
【００４３】
凹凸加工により形成された折板屋根２が梁1上に固定されると、次いで、無機質系発泡体３が、接着剤により折板屋根２の上面に接着される。接着剤としては、たとえば、耐候性を有するものが用いられる。このとき、折板屋根２と無機質系発泡体３との間に空間（隙間）が生じない様にして、折板屋根２に無機質系発泡体３が接着される（図３（ｃ）参照）。
【００４４】
詳しくは、折板屋根２は断面略波形であり、無機質系発泡体３は板状に成形されているため、たとえば、図３（ｃ）に破線で示す様に、無機質系発泡体３を切断して、折板屋根２の下面部２１、縦面部２２および上面部２３に沿う様な種々の形状の無機質系発泡体３を複数枚あらかじめ作成し、それらの無機質系発泡体３を、それぞれ、下面部２１、縦面部２２および上面部２３に、接着剤により接着する。そして、それぞれの無機質系発泡体の接合面も接着する。
【００４５】
この様にして、折板屋根２と無機質系発泡体３との間に巨視的な空間を生じさせることなく、無機質系発泡体３が折板屋根２の上面に設けられる。
なお、上述の説明では、無機質系発泡体３は板状に成形されるとしたが、無機質系発泡体３を成形する金型の形状を、折板屋根２の上面に沿う形状としておき、成形後の無機質系発泡体３の形状が、そのまま折板屋根２の上面に隙間なく密接するものであってもよい。この様にすれば、無機質系発泡体３を切断しなくてもよいので、より容易に折板屋根2上に無機質系発泡体３を設けることができる。
【００４６】
以上の様に、この実施形態では、折板屋根２の上面に沿って板状の無機質系発泡体３を設けるため、折板屋根２と無機質系発泡体３とが密着し、その間や無機質系発泡体３内部に結露点が生じず、結露が生じるのを防ぐことができる。また、無機質系発泡体３が折板屋根２の上面に取り付けられているので、その上面に防水シート等の保護層を設ける必要がなく、折板屋根２の上面に剥き出しの状態で設けることができる。よって、施工を簡素化にすることができる。また、折板屋根２に直接風雨が当たらないので、折板屋根２に錆が生じたり、騒音が大きくなったりするのを防ぐことができる。
【００４７】
また、無機質系発泡体３を、接着剤により折板屋根２の上面に接着するので、無機質系発泡体３を容易に折板屋根２に取り付けることができ、施工をより簡便におこなうことができる。また、無機質系発泡体３が破損した際等は、その破損した部位を折板屋根２から剥がして、無機質系発泡体３を接着すればよいので、容易に補修をおこなうことができる。また、無機質系発泡体３は、耐候性が高く、水を吸い込まないといった性能を有しているので、耐久性の優れた断熱材となる。また、ボルトやナット等の部品を用いないので、折板屋根２に錆が生じず、屋根全体として耐久性に優れている。
【００４８】
また、鋼板を凹凸加工して折板屋根２とした後、その折板屋根２の上面に無機質系発泡体３を接着するため、所望の厚みの無機質系発泡体３を設けることができ、十分な断熱効果を得ることができる。
また、無機質系発泡体３を上方とし、折板屋根２を下方とする積層構造が折板屋根２の全域に拡がるので、断熱効果をより高めることができる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の一実施形態にかかる断熱工法を用いた建物の一部を示す斜視図である。
【図２】図１に示す建物の断面状態を示す図である。
【図３】断熱工法における施工手順を説明するための図である。
【図４】断熱材が貼り付けてある折板屋根用の鋼板ロールの一例を示した概略図である。
【図５】従来の外断熱工法が用いられた建物の屋根の部分を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
２ 折板屋根
３ 無機質系発泡体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の鋼板屋根の上方に断熱性の材料を設ける外断熱工法であって、
板状の無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に沿って密接状態で取り付けることを特徴とする外断熱工法。
【請求項２】
上記無機質系発泡体は、無機質充填材５０〜９５重量部に、発泡剤２〜２０重量部、有機溶剤３０〜１２０重量部、塩化ビニル樹脂５〜５０重量部を加え、混練してコンパウンドとし、そのコンパウンドを型内で加熱発泡させることにより形成された耐火性能を有する発泡体であり、
上記形成された無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に接着により取り付けることを特徴とする請求項１に記載の外断熱工法。
【請求項３】
上記無機質充填材として、炭酸カルシウム、タルク、および／または、蛇紋岩を用いることを特徴とする請求項２に記載の外断熱工法。
【請求項４】
上記鋼板屋根は、断面形状が略波形となる様に凹凸加工された折板屋根であり、
上記無機質系発泡体を、上記折板屋根との間に空間が生じない様に、上記凹凸加工した後の折板屋根の上面に接着することを特徴とする請求項１，２または３に記載の外断熱工法。
【請求項１】
建物の鋼板屋根の上方に断熱性の材料を設ける外断熱工法であって、
板状の無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に沿って密接状態で取り付けることを特徴とする外断熱工法。
【請求項２】
上記無機質系発泡体は、無機質充填材５０〜９５重量部に、発泡剤２〜２０重量部、有機溶剤３０〜１２０重量部、塩化ビニル樹脂５〜５０重量部を加え、混練してコンパウンドとし、そのコンパウンドを型内で加熱発泡させることにより形成された耐火性能を有する発泡体であり、
上記形成された無機質系発泡体を、上記鋼板屋根の上面に接着により取り付けることを特徴とする請求項１に記載の外断熱工法。
【請求項３】
上記無機質充填材として、炭酸カルシウム、タルク、および／または、蛇紋岩を用いることを特徴とする請求項２に記載の外断熱工法。
【請求項４】
上記鋼板屋根は、断面形状が略波形となる様に凹凸加工された折板屋根であり、
上記無機質系発泡体を、上記折板屋根との間に空間が生じない様に、上記凹凸加工した後の折板屋根の上面に接着することを特徴とする請求項１，２または３に記載の外断熱工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３０７５９１（Ｐ２００６−３０７５９１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３３９５４（Ｐ２００５−１３３９５４）
【出願日】平成１７年５月２日（２００５．５．２）
【出願人】（０００１１２７７２）フジ化成工業株式会社 (6)
【出願人】（５０５１６４７１５）有限会社ＫＹハウジング (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２日（２００５．５．２）
【出願人】（０００１１２７７２）フジ化成工業株式会社 (6)
【出願人】（５０５１６４７１５）有限会社ＫＹハウジング (1)
【Ｆターム（参考）】
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