断熱性を備えた耐震壁構造
【課題】波形鋼板を用いた耐震壁構造に断熱性を付加した場合であっても、設置コストを低減し、壁厚の増大を抑制することができる耐震壁構造を提供すること。
【解決手段】波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを、折り筋１１Ａ、１１Ｂが略水平状になるように、且つ相互に非接触状になるように、設置面に並設した耐震壁構造１であって、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、上下方向に間隔を隔てて配置された第１側部１２Ａ、１２Ｂと、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂに対して第１側部１２Ａ、１２Ｂよりも遠方位置に配置される第２側部１３Ａ、１３Ｂと、第１側部１２Ａ、１２Ｂと第２側部１３Ａ、１３Ｂを連接する傾斜部１４Ａ、１４Ｂとを備え、第２側部１３Ａ、１３Ｂ及び傾斜部１４Ａ、１４Ｂにて囲繞された帯状の空間部１５Ａとし、第１側部１２Ａ又は傾斜部１４Ａと、第１側部１２Ｂ又は傾斜部１４Ｂとの相互間の空間部１５Ｂを形成し、空間部１５Ｂを閉鎖する閉鎖材１６を配置する。
【解決手段】波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを、折り筋１１Ａ、１１Ｂが略水平状になるように、且つ相互に非接触状になるように、設置面に並設した耐震壁構造１であって、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、上下方向に間隔を隔てて配置された第１側部１２Ａ、１２Ｂと、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂに対して第１側部１２Ａ、１２Ｂよりも遠方位置に配置される第２側部１３Ａ、１３Ｂと、第１側部１２Ａ、１２Ｂと第２側部１３Ａ、１３Ｂを連接する傾斜部１４Ａ、１４Ｂとを備え、第２側部１３Ａ、１３Ｂ及び傾斜部１４Ａ、１４Ｂにて囲繞された帯状の空間部１５Ａとし、第１側部１２Ａ又は傾斜部１４Ａと、第１側部１２Ｂ又は傾斜部１４Ｂとの相互間の空間部１５Ｂを形成し、空間部１５Ｂを閉鎖する閉鎖材１６を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等による建造物の揺れを低減するための耐震壁構造に関し、特に、断熱性を備えた耐震壁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種建造物の外壁又は内壁には、断熱性を付加した耐震壁構造が設けられている。このような耐震壁構造の一例として、外壁と、ブレース或いは筋交い等の斜め部材から形成される耐震要素との間に形成された空間に、断熱材を充填する構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。この構造においては、所定の数に分割された断熱材を、耐震要素を備えた外壁の所定の部位に順番にはめ込むことができるので、耐震要素が複雑に配置された耐震壁構造であっても、円滑に断熱材を取り付けることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７６３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
耐震要素としては、ブレース或いは筋交い等の斜め部材以外にも波形鋼板がある。したがって、波形鋼板と、断熱材とを組み合わせた耐震壁構造が考えられる。この耐震壁構造によれば、波形鋼板の弾塑性履歴特性により、大地震による大振幅の振動に対して、振動エネルギーを吸収することができると共に、断熱材により断熱性を付加することができる。
【０００５】
しかしながら、このように波形鋼板と断熱材とを組み合わせた耐震壁構造には、コスト面及び構造面について種々の問題が生じ得る。
【０００６】
まず、コスト面に関しては、断熱材を備えることで、耐震壁構造の設置コストが高くなるという問題があった。例えば、波形鋼板に断熱材を吹き付ける場合、断熱材の材料費に加えて、波形鋼板に断熱材を吹き付けるための施工費が必要であった。あるいは、建物の内外装に使用される仕上げ材に断熱材を用いる場合、通常の仕上げ材に比べて材料費が割高となっていた。
【０００７】
また、構造面については、断熱材を設けることで、耐震壁構造の壁厚が増大するという問題があった。例えば、波形鋼板と仕上げ材の間に断熱材又は保温材等を配置した場合、断熱材又は保温材等の所定の性能を発揮するため、これら断熱材等の幅厚を確保する必要があった。また、仕上げ材に断熱材を用いる場合、通常のものより幅厚が増大するケースがあった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、波形鋼板を用いた耐震壁構造に断熱性を付加した場合であっても、設置コストを低減し、壁厚の増大を抑制することができる耐震壁構造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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、第１の波形鋼板と第２の波形鋼板とを、各々の折り筋が略水平状になるように、且つ相互に非接触状になるように、設置面に並設して構成された耐震壁構造であって、前記第１の波形鋼板と前記第２の波形鋼板の各々は、上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部と、上下方向においては前記複数の第１側部の相互間に対応する位置に配置されるものであって、当該第１の波形鋼板又は当該第２の波形鋼板に並設された前記第１の波形鋼板又は前記第２の波形鋼板に対して前記第１側部よりも遠方位置に配置される第２側部と、これら第１側部と第２側部を相互に連接する傾斜部とを備え、前記第２側部及び前記傾斜部にて囲繞された空間部を帯状空間部とし、前記第１の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部と、前記第２の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部との相互間に、狭幅状の空間部を形成し、前記狭幅状の空間部に、前記第１の波形鋼板及び前記第２の波形鋼板よりも熱伝導率が低い材料にて形成され、当該空間部を閉鎖する閉鎖材を配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、前記閉鎖材は、前記狭幅状の空間部に略水平に配置された長尺部材であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略平行に配置したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略対称に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、第２側部、傾斜部、及び閉鎖材にて閉鎖された空間部を設けたことで、空間部内の空気によって断熱材と同等の断熱性能を持たせることができ、波形鋼板に断熱性を付加することができる。特に、波形鋼板の凹凸を利用して空間部を形成することで壁厚の増大を抑え、設置コストを低減することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、狭幅状の空間部に配置した閉鎖材を長尺部材にすることで、水平に長い狭幅状の空間部であっても、簡易に断熱構造を構築することができる。
【００１５】
また、請求項３に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、複数の波形鋼板の各部を略平行に配置することで、帯状空間部が連続的に設けられるため、断熱性能を向上することができる。
【００１６】
また、請求項４に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、複数の波形鋼板の各部を略対称に配置することで、狭幅状の空間部がボトルネックとなるため、帯状空間部内の対流が抑制され、断熱性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る断熱性を備えた耐震壁構造の各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕各実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係る断熱性を備えた耐震壁構造は、任意の建造物の外壁や内壁として適用可能な構造であり、概略的には、複数の波形鋼板を折り筋が略水平になるように設置面に立設して構成されている。このように波形鋼板を支持材として用いることで、壁構造の剛性を高め、基本的な耐震性を確保している。
【００１９】
各実施の形態に係る断熱性を備えた耐震壁構造の特徴の一つは、波形鋼板の各部と閉鎖材の相互間の配置を工夫することで、波形鋼板に断熱性を付加している点にある。すなわち、波形鋼板の折り筋の内部に形成される略帯状空間部に空気を蓄えることで、空気に断熱材と同等の断熱性能を持たせることができ、波形鋼板に断熱性を付加することができる。また、複数の波形鋼板の相互間に狭幅状の空間部を形成し、当該狭幅状の空間部を閉鎖する閉鎖材を配置したことで、空間部の空気の対流を抑制することができると共に、壁厚の増大を抑制することができる。さらに、この閉鎖材の材料は、波形鋼板よりも熱伝導率の低い材料であればよく、例えばプラスチック板を用いることで、設置費用を低減することができる。
【００２０】
〔II〕各実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る各実施の形態の具体的内容について説明する。
【００２１】
〔実施の形態１〕
まず実施の形態１について説明する。この実施の形態１は、複数の波形鋼板を、当該波形鋼板の各部が平行になるように配置した形態である。
【００２２】
（構成）
図１は、実施の形態１に係る断熱性を備えた耐震壁構造の構成を示す正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。この断熱性を備えた耐震壁構造１は、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ、及び閉鎖材１６を備えて構成されている。
【００２３】
（構成−波形鋼板）
波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、弾塑性履歴特性によって建造物の振動エネルギーを吸収するものである。具体的には、この波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、相互に略同一形状のもので、各々が全体として方形状に形成されており、鉛直方向に略沿う方向で設置面Ｇに立設されている。波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを構成する材質は任意であり、例えば、普通鋼材、又は普通鋼材に比べて小さな応力で降伏する低降伏点鋼が該当する。
【００２４】
波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの具体的な設置方法は任意であるが、例えば、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの上下には略水平配置された平板が溶接されると共に、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの左右には略鉛直配置された平板（図示省略）が溶接され、これら各平板には複数のスタッドボルト（図示省略）が直交状に溶接されている。そして、このスタッドボルトを内包するようにコンクリート枠を枠組し、この枠体にコンクリートを打設することにより、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの周囲にコンクリート柱２を設けると同時に、このコンクリート柱２にスタッドボルトを埋設することで、このスタッドボルトを介して波形鋼板１０Ａ、１０Ｂをコンクリート柱２に緊結することができる。
【００２５】
この波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、平板状の原板をプレス機によって曲げ加工することで構成されたもので、相互に略平行な複数の折り筋１１Ａ、１１Ｂを備えている。実施の形態１では、図１に示すように、各折り筋１１Ａ、１１Ｂが略水平になるような向きで（ただし図１には折り筋１１Ａのみを示す）、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂが配置されている。
【００２６】
図３は、図２の要部拡大図であり、図４は、図３の斜視図である。図３に示すように、この折り筋１１Ａ、１１Ｂの各々は、第１側部１２Ａ、１２Ｂ、第２側部１３Ａ、１３Ｂ、及び傾斜部１４Ａ，１４Ｂの３つの部分から構成される。
【００２７】
すなわち、折り筋１１Ａは、上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部１２Ａと、上下方向においては複数の第１側部１２Ａの相互間に対応する位置に配置されるものであって波形鋼板１０Ｂに対して第１側部１２Ａよりも遠方位置に配置される第２側部１３Ａと、これら第１側部１２Ａと第２側部１３Ａを相互に連接する傾斜部１４Ａから構成される。
【００２８】
また、折り筋１１Ｂは、上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部１２Ｂと、上下方向においては複数の第１側部１２Ｂの相互間に対応する位置に配置されるものであって波形鋼板１０Ａに対して第１側部１２Ｂよりも近方位置に配置される第２側部１３Ｂと、これら第１側部１２Ｂと第２側部１３Ｂを相互に連接する傾斜部１４Ｂから構成される。
【００２９】
特に、本実施の形態１では、波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂとの水平方向において相互に対応する部分が相互に略平行となるように、これら波形鋼板１０Ａ、１０Ｂが配置されている。具体的には、第１側部１２Ａと第１側部１２Ｂ、第２側部１３Ａと第２側部１３Ｂ、傾斜部１４Ａと第２側部１４Ｂが相互に略平行となっている。
【００３０】
このように構成された波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの相互間には、第２側部１３Ａ、１３Ｂの相互間に略水平帯状の空間部１５Ａが形成されている。また、傾斜部１４Ａ、１４Ｂの相互間には、狭幅状の空間部１５Ｂが形成されている。
【００３１】
（構成−閉鎖材）
これら空間部１５Ａ、１５Ｂのうち、狭幅状の空間部１５Ｂ内には、閉鎖材１６が配置されている。閉鎖材１６は、空間部１５Ａを閉鎖状態にするためのものであり、略水平に長尺な部材で、第１側部１２Ａ、１２Ｂの相互間に設置されている。具体的には、閉鎖材１６は、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間の距離と略同一幅であり、第１側部１２Ａ、１２Ｂと接触状に配置されている。
【００３２】
この閉鎖材１６の縦断面形状は任意であるが、第１側部１２Ａ、１２Ｂとの固着性等から、当該閉鎖材１６と第１側部１２Ａ、１２Ｂとが面接触するものが好ましく、例えば、方形状、楕円形状等が該当する。
【００３３】
また、閉鎖材１６の種類は任意であるが、閉鎖材１６を波形鋼板１０Ａ、１０Ｂと同様に熱伝導率が高い鋼板等にて形成した場合には、建物の内外の熱がヒートブリッジ現象によって波形鋼板１０Ａ、１０Ｂと閉鎖材１６の間で熱交換されるおそれがあるため、閉鎖材１６は波形鋼板１０Ａ、１０Ｂよりも熱伝導率が低い材料にて形成されている。また、閉鎖材１６は、圧縮された状態で波形鋼板１０Ａ、１０Ｂに対して密接する構造が想定されるため、圧縮によって断熱性を損なわれない材料にて形成されることが好ましい。例えば、断熱材、合成樹脂製材、複層構造の紙材、あるいは木材を用いることができる。断熱材としては、グラスウール、ロックウール、あるいはスポンジ等を用いることができる。複層構造の紙材としては、段ボールを用いることができる。段ボールを用いる場合、安価であり、それ自身が空気層を持っているため薄くても断熱性に優れ、軽いので取り扱いが容易であり、カッター等で簡単に切断できるという利点を有する。また、このように段ボールを用いる場合には、熱の放射伝達を低減させるために、当該段ボールシートの少なくとも片方の側面にアルミ箔を貼付することがより好ましい。
【００３４】
この閉鎖材１６にて閉鎖された空間部１５Ａ内には、空気が蓄えられている。空気は、建物外の熱Ｈ（後述する図５に図示）が建物内の空気に伝達されることを抑制し、又は建物内の熱が建物外に漏洩することを抑制する。この空気は、閉鎖材１６を、第１側部１２Ａ、１２Ｂ、又は傾斜部１４Ａ、１４Ｂに対して、接着剤等によって固着したり、圧縮力によって密着させることで、空間部１５Ａ内に保持されている。
【００３５】
（耐震壁構造の機能）
このように構成された耐震壁構造１の機能は以下の通りである。図５は、閉鎖材１６を設けていない耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。図５に示すように、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを非接触状に設けた場合、まず、建物外の熱Ｈが閉鎖材１６を介して空間部１５Ａ内の空気に伝達される。ここで、空気の熱伝導率は０．０１９Ｗ／ｍＫ（空気の流れが静止状態である場合）であり、熱伝導率が非常に低い。また、空気の熱伝導率は、断熱材に使用されるグラスウールの熱伝導率０．０３６Ｗ／ｍＫ（密度が２４Ｋｇ／ｍ３）と比較しても低い。これにより、空間部１５Ａ内の空気は、熱絶縁体となって建物外の熱Ｈを遮断する。このため、空間部１５Ａ内の空気の熱が波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを介して建物内の空気に伝達されるが、当該空間部１５Ａ内の空気の温度変化が抑制されるので、建物内の温度への影響が大幅に低減される。
【００３６】
一方、空気は対流Ｉを起しやすいため、熱を伝える媒介として機能する性質を有している。すなわち、建物外の熱Ｈが波形鋼板１０Ａに伝達されて、波形鋼板１０Ａと空間部１５Ａの空気の間に温度差が生じることで、空間部１５Ａ内に対流Ｉが発生する。この空間部１５Ａ内では、空気の上下移動が自由にできるため、波形鋼板１０Ａの熱が空間部１５Ａ内の空気に伝達される。そして、この空間部１５Ａ内の空気の熱が、波形鋼板１０Ｂを介して建物内の空気に伝達されることで、建物内の温度が変動する。
【００３７】
図６は、図３の耐震壁構造１における建物の内外の熱交換を示した概略図である。図６に示すように、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ間の狭幅状の空間部１５Ｂ内に閉鎖材を設けた場合、建物外の熱Ｈが波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ、及び閉鎖材１６に伝達されて、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ、及び閉鎖材１６と、空間部１５Ａの空気の間に温度差が生じることで、空間部１５Ａ内に対流Ｉが発生する。これに対して、空間部１５Ａ内では空気が閉鎖空間内に保持されているので、空間部１５Ａ内の上下の空気移動が制限され、空間部１５Ａ内の対流Ｉが抑制される。さらに、閉鎖材１６を波形鋼板１０Ａ、１０Ｂより熱伝導率を低い材料にて形成しているので、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂと閉鎖材１６との熱の伝達が阻害され、空間部１５Ａ内の対流Ｉが抑制される。
【００３８】
（耐震壁構造の施工方法）
次に、耐震壁構造１の施工方法について説明する。実施の形態１においては、耐震壁構造１の施工方法は、２つのタイプに大別される。
【００３９】
（耐震壁構造の施工方法−第１の方法）
第１の方法は、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂのどちらか一方を設置面Ｇに立設した後に閉鎖材１６を固着する方法である。この方法は、まず、プレス機によって曲げ加工された波形鋼板１０Ａと閉鎖材１６とを接着剤等により固着する。この際の閉鎖材１６の固着方法は任意であるが、空間部１５Ａの対流Ｉを抑制するために密閉性を高めることが好ましく、例えば、先に立設した側の波形鋼板１０Ａ、１０Ｂにおける第１側部１２Ａ又は第１側部１２Ｂに対して、その水平方向に沿って断続的又は連続的に接着剤を塗布した上で閉鎖材１６を固着する。あるいは、閉鎖材１６の側面に接着剤を塗布した上で第１側部１２Ａ又は第１側部１２Ｂに対して固着してもよい。ただし、必ずしも厳密に空間部１５Ａを密閉状にする場合に限定されず、所望の断熱性を維持できる限りにおいて、第１側部１２Ａ、１２Ｂと閉鎖材１６の相互間に隙間が生じることは許容される。例えば、閉鎖材１６を、第１側部１２Ａ、１２Ｂの左右両端部と接着剤によって固着させて、第１側部１２Ａ、１２Ｂのその他の部分については閉鎖材１６に非接着で密接させてもよい。なお、複数の閉鎖材１６をつなぎ合わせて使用する場合には、空間部１５Ａ内の密閉性を良くするために、閉鎖材１６と閉鎖材１６との継ぎ目に粘着シール等を貼付してもよい。
【００４０】
次に、波形鋼板１０Ｂを、当該波形鋼板１０Ｂと波形鋼板１０Ａとで閉鎖材１６を狭持するように、設置面Ｇに立設して固定する。この方法によれば、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの相互間の距離が狭い場合であっても、閉鎖材の固着作業が迅速、且つ正確にできる。なお、弾力性のある閉鎖材１６を用いる場合、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間のどちらか一方に閉鎖材１６を接着剤等で固着しておき、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間に接触状に設置し、当該閉鎖材１６の圧縮抵抗により、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間に固定してもよい。
【００４１】
（耐震壁構造の施工方法−第２の方法）
第２の方法は、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの両方を設置面Ｇに立設した後に閉鎖材１６を固着する方法である。この方法は、プレス機によって曲げ加工された波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを設置面Ｇに立設して固定する。次に、閉鎖材１６の側面に接着剤を塗布し、この閉鎖材１６を波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの側方から、これら波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂの相互間に挿入する。この方法によれば、閉鎖材１６の固着作業が容易となる。
【００４２】
（閉鎖材１６の変形例）
この他にも、閉鎖材１６は、断熱性を付加することができるかぎりにおいて、任意の構造にて構成可能である。図７は、変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図、図８は、図７の斜視図である。また、図９は、他の変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図、図１０は、図９の斜視図である。これら図７から図１０に示すように、閉鎖材１６の縦断面形状としては種々の形状を採用することができ、図７、８の如き略Ｌ字形状や、図９、１０の如き略円形状とすることができる。すなわち、少なくとも閉鎖材１６が第１側部１２Ａと傾斜部１４Ｂと接触していればよい。ただし、閉鎖材１６と第１側部１２Ａ又は傾斜部１４Ｂとの接触面積が広い方がより好ましい。あるいは、異なる縦断面形状の閉鎖材１６を組み合わせて採用してもよい。このような変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を図１１に示す。
【００４３】
（実施の形態１の効果）
このように実施の形態１によれば、第２側部１３Ａ、１３Ｂ、傾斜部１４Ａ、１４Ｂ及び閉鎖材１６にて閉鎖された空間部１５Ａ内に空気を蓄えることで、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂに断熱性を付加することができる。特に、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの凹凸を利用して空間部１５Ａを形成することで、壁厚の増大を抑えることができる。また、断熱材として空気を使用することで、設置コストを低減することができる。
【００４４】
また、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを、当該波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの各部が相互に略平行になるように配置したことで、空間部１５Ａを上下方向に連続的に設けることができ、更に断熱性を向上することができる。
【００４５】
さらに、閉鎖材１６の材料を、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂよりも熱伝導率が低い材料にすることで、例えば、閉鎖材１６にプラスチック材等を用いることで、容易、且つ迅速に取り付けができるため、施工性を向上することができる。
【００４６】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態２は、複数の波形鋼板を、当該波形鋼板の各部が対称になるように配置した形態である。実施の形態２の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたのと同一の名称又は符号を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００４７】
（構成）
図１２は、実施の形態２に係る断熱性を備えた耐震壁構造１の拡大断面図である。この断熱性を備えた耐震壁構造１は、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ、及び閉鎖材２６を備えて構成されている。
【００４８】
（波形鋼板の構成）
波形鋼板２０Ａ、２０Ｂは、弾塑性履歴特性によって建造物の振動エネルギーを吸収するものである。この波形鋼板２０Ａ、２０Ｂは、相互に略同一形状のもので、各々が全体として方形状に形成されており、鉛直方向に略沿う方向で設置面Ｇに立設されている。
【００４９】
図１２に示すように、この折り筋２１Ａ、２１Ｂの各々は、第１側部２２Ａ、２２Ｂ、第２側部２３Ａ、２３Ｂ、及び傾斜部２４Ａ，２４Ｂの３つの部分から構成される。
【００５０】
特に、本実施の形態２では、波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂとの水平方向において相互に対応する部分のうち少なくとも一部が相互に略非平行（又は、これら波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂとの相互間の略中央位置の鉛直面を基準とする面対称）となるように、これら波形鋼板２０Ａ、２０Ｂが配置されている。具体的には、第１側部２２Ａと第１側部２２Ｂや、第２側部２３Ａと第２側部２３Ｂは相互に略平行となっているが、傾斜部２４Ａと第２側部２４Ｂが相互に略非平行となっている。
【００５１】
このように構成された波形鋼板２０Ａ、２０Ｂの相互間には、第２側部２３Ａ、２３Ｂ、及び傾斜部２４Ａ，２４Ｂにて囲繞された略水平帯状の空間部２５Ａが形成されている。また、第１側部２２Ａと第１側部２２Ｂとの相互間には、狭幅状の空間部２５Ｂが形成されている。
【００５２】
（閉鎖材の構成）
これら空間部２５Ａ、２５Ｂのうち、狭幅状の空間部２５Ｂ内には、閉鎖材２６が配置されている。閉鎖材２６は、空間部２５Ａを閉鎖状態にするためのものであり、略水平に長尺な部材で、第１側部２２Ａ、２２Ｂとの相互間、又は傾斜部２４Ａ、２４Ｂとの相互間に配置されている。
【００５３】
この閉鎖材２６の縦断面形状は任意であるが、当該閉鎖材２６が傾斜部２４Ａ、２４Ｂと接触していればよいため、当該閉鎖材２６と、第１側部２２Ａ、２２Ｂ又は傾斜部２４Ａ、２４Ｂとが線接触又は面接触できるものが好ましく、例えば、Ｌ字状、円形状等が該当する。
【００５４】
閉鎖材２６にて閉鎖された空間部２５Ａ内には、空気が蓄えられている。空気は、建物の内外の熱交換を抑制するものである。この空気は、閉鎖材２６を、第１側部２２Ａ、２２Ｂ、又は傾斜部２４Ａ、２４Ｂと接着剤等によって固着することで、空間部２５Ａ内に保持されている。
【００５５】
（耐震壁構造の機能）
このように構成された耐震壁構造１の機能は以下の通りである。図１３は、図１２の耐震壁構造１における建物の内外の熱交換を示した概略図である。図１３に示すように、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂの各部が略対称に配置され、当該波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ間の狭幅状の空間部２５Ｂ内に閉鎖材を設けた場合、建物外の熱Ｈが波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ、及び閉鎖材２６に伝達されて、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ、及び閉鎖材２６と、空間部２５Ａの空気の間に温度差が生じることで、空間部２５Ａ内に対流Ｉが発生する。これに対して、空間部２５Ａ内では空気が閉鎖空間内に保持されているので、空間部２５Ａ内の上下の空気移動が制限され、空間部２５Ａ内の対流Ｉが抑制される。さらに、閉鎖材２６を波形鋼板２０Ａ、２０Ｂより熱伝導率を低い材料にて形成しているので、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂと閉鎖材２６との熱の伝達が阻害され、空間部２５Ａ内の対流Ｉが抑制される。
【００５６】
（閉鎖材２６の変形例）
この他にも、閉鎖材２６は、断熱性を付加することができるかぎりにおいて、任意の構造にて構成可能である。図１４は、変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図である。この図１４に示すように、閉鎖材２６の縦断面形状としては種々の形状を採用することができ、略方形状の閉鎖材２６や、略楕円形状の閉鎖材２６とすることができる。また、図１４のように、異なる縦断面形状の閉鎖材２６を組み合わせて採用してもよい。さらに、閉鎖材２６の配置位置は、第１側部２２Ａ、２２Ｂの相互間に限定されず、当該相互間の上下端部付近に配置することで、当該相互間における空気移動を制限してもよく、この場合には縦断面形状が平板状又は略Ｖ字状等である閉鎖材２６としてもよい。
【００５７】
（実施の形態２の効果）
このように実施の形態２によれば、実施の形態１と略同様の効果に加えて、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂを、当該波形鋼板２０Ａ、２０Ｂの各部が相互に略対称になるように配置したことで、狭幅状の空間部２５Ｂにより空間部２５Ａ内の空気の対流が抑制され、更に断熱性を向上することができる。
【００５８】
〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００５９】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【００６０】
（各実施の形態の組合せ）
各実施の形態に示した構成は、相互に組合せることができ、例えば、３枚以上の波形鋼板を配置して実施の形態１、２を組合せた構造にしてもよい。
【００６１】
（波形鋼板について）
波形鋼板の断面形状については、上述の形状以外にも種々の形状を採用することができ
る。また、３枚以上の波形鋼板を並設することもできる。
【００６２】
（閉鎖材について）
閉鎖材としては、断熱性以外にも、遮音性や耐火性を付加することができる。
【００６３】
（空間部について）
空間部内には、空気が蓄えられていたが、これに限られず、例えば、空気よりも熱伝導率が低いクリプトン、又はアルゴン等を充填することで、断熱性を一層向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
この発明に係る断熱性を備えた耐震壁構造は、地震等による建造物の揺れを低減するための耐震壁構造に断熱性を付加することに適用でき、特に、壁厚の増大を防止し、設置コストの低減を図るのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１に係る断熱性を備えた耐震壁構造の構成を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図３の斜視図である。
【図５】閉鎖材を設けていない耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。
【図６】図３の耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。
【図７】変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示した拡大断面図である。
【図８】図７の斜視図である。
【図９】他の変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示した拡大断面図である。
【図１０】図９の斜視図である。
【図１１】異なる縦断面形状の閉鎖材を組み合わせて用いた変形例に係る拡大断面図である。
【図１２】実施の形態２に係る断熱性を備えた耐震壁構造の拡大断面図である。
【図１３】図１２の耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。
【図１４】変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 耐震壁構造
２ コンクリート柱
１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ 波形鋼板
１１Ａ、１１Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ 折り筋
１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ 第１側部
１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ 第２側部
１４Ａ，１４Ｂ、２４Ａ，２４Ｂ 傾斜部
１５Ａ、１５Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ 空間部
１６、２６ 閉鎖材
Ｇ 設置面
Ｈ 熱
Ｉ 対流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等による建造物の揺れを低減するための耐震壁構造に関し、特に、断熱性を備えた耐震壁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種建造物の外壁又は内壁には、断熱性を付加した耐震壁構造が設けられている。このような耐震壁構造の一例として、外壁と、ブレース或いは筋交い等の斜め部材から形成される耐震要素との間に形成された空間に、断熱材を充填する構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。この構造においては、所定の数に分割された断熱材を、耐震要素を備えた外壁の所定の部位に順番にはめ込むことができるので、耐震要素が複雑に配置された耐震壁構造であっても、円滑に断熱材を取り付けることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７６３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
耐震要素としては、ブレース或いは筋交い等の斜め部材以外にも波形鋼板がある。したがって、波形鋼板と、断熱材とを組み合わせた耐震壁構造が考えられる。この耐震壁構造によれば、波形鋼板の弾塑性履歴特性により、大地震による大振幅の振動に対して、振動エネルギーを吸収することができると共に、断熱材により断熱性を付加することができる。
【０００５】
しかしながら、このように波形鋼板と断熱材とを組み合わせた耐震壁構造には、コスト面及び構造面について種々の問題が生じ得る。
【０００６】
まず、コスト面に関しては、断熱材を備えることで、耐震壁構造の設置コストが高くなるという問題があった。例えば、波形鋼板に断熱材を吹き付ける場合、断熱材の材料費に加えて、波形鋼板に断熱材を吹き付けるための施工費が必要であった。あるいは、建物の内外装に使用される仕上げ材に断熱材を用いる場合、通常の仕上げ材に比べて材料費が割高となっていた。
【０００７】
また、構造面については、断熱材を設けることで、耐震壁構造の壁厚が増大するという問題があった。例えば、波形鋼板と仕上げ材の間に断熱材又は保温材等を配置した場合、断熱材又は保温材等の所定の性能を発揮するため、これら断熱材等の幅厚を確保する必要があった。また、仕上げ材に断熱材を用いる場合、通常のものより幅厚が増大するケースがあった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、波形鋼板を用いた耐震壁構造に断熱性を付加した場合であっても、設置コストを低減し、壁厚の増大を抑制することができる耐震壁構造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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、第１の波形鋼板と第２の波形鋼板とを、各々の折り筋が略水平状になるように、且つ相互に非接触状になるように、設置面に並設して構成された耐震壁構造であって、前記第１の波形鋼板と前記第２の波形鋼板の各々は、上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部と、上下方向においては前記複数の第１側部の相互間に対応する位置に配置されるものであって、当該第１の波形鋼板又は当該第２の波形鋼板に並設された前記第１の波形鋼板又は前記第２の波形鋼板に対して前記第１側部よりも遠方位置に配置される第２側部と、これら第１側部と第２側部を相互に連接する傾斜部とを備え、前記第２側部及び前記傾斜部にて囲繞された空間部を帯状空間部とし、前記第１の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部と、前記第２の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部との相互間に、狭幅状の空間部を形成し、前記狭幅状の空間部に、前記第１の波形鋼板及び前記第２の波形鋼板よりも熱伝導率が低い材料にて形成され、当該空間部を閉鎖する閉鎖材を配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、前記閉鎖材は、前記狭幅状の空間部に略水平に配置された長尺部材であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略平行に配置したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の断熱性を備えた耐震壁構造は、前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略対称に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、第２側部、傾斜部、及び閉鎖材にて閉鎖された空間部を設けたことで、空間部内の空気によって断熱材と同等の断熱性能を持たせることができ、波形鋼板に断熱性を付加することができる。特に、波形鋼板の凹凸を利用して空間部を形成することで壁厚の増大を抑え、設置コストを低減することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、狭幅状の空間部に配置した閉鎖材を長尺部材にすることで、水平に長い狭幅状の空間部であっても、簡易に断熱構造を構築することができる。
【００１５】
また、請求項３に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、複数の波形鋼板の各部を略平行に配置することで、帯状空間部が連続的に設けられるため、断熱性能を向上することができる。
【００１６】
また、請求項４に係る断熱性を備えた耐震壁構造によれば、複数の波形鋼板の各部を略対称に配置することで、狭幅状の空間部がボトルネックとなるため、帯状空間部内の対流が抑制され、断熱性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る断熱性を備えた耐震壁構造の各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕各実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係る断熱性を備えた耐震壁構造は、任意の建造物の外壁や内壁として適用可能な構造であり、概略的には、複数の波形鋼板を折り筋が略水平になるように設置面に立設して構成されている。このように波形鋼板を支持材として用いることで、壁構造の剛性を高め、基本的な耐震性を確保している。
【００１９】
各実施の形態に係る断熱性を備えた耐震壁構造の特徴の一つは、波形鋼板の各部と閉鎖材の相互間の配置を工夫することで、波形鋼板に断熱性を付加している点にある。すなわち、波形鋼板の折り筋の内部に形成される略帯状空間部に空気を蓄えることで、空気に断熱材と同等の断熱性能を持たせることができ、波形鋼板に断熱性を付加することができる。また、複数の波形鋼板の相互間に狭幅状の空間部を形成し、当該狭幅状の空間部を閉鎖する閉鎖材を配置したことで、空間部の空気の対流を抑制することができると共に、壁厚の増大を抑制することができる。さらに、この閉鎖材の材料は、波形鋼板よりも熱伝導率の低い材料であればよく、例えばプラスチック板を用いることで、設置費用を低減することができる。
【００２０】
〔II〕各実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る各実施の形態の具体的内容について説明する。
【００２１】
〔実施の形態１〕
まず実施の形態１について説明する。この実施の形態１は、複数の波形鋼板を、当該波形鋼板の各部が平行になるように配置した形態である。
【００２２】
（構成）
図１は、実施の形態１に係る断熱性を備えた耐震壁構造の構成を示す正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。この断熱性を備えた耐震壁構造１は、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ、及び閉鎖材１６を備えて構成されている。
【００２３】
（構成−波形鋼板）
波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、弾塑性履歴特性によって建造物の振動エネルギーを吸収するものである。具体的には、この波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、相互に略同一形状のもので、各々が全体として方形状に形成されており、鉛直方向に略沿う方向で設置面Ｇに立設されている。波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを構成する材質は任意であり、例えば、普通鋼材、又は普通鋼材に比べて小さな応力で降伏する低降伏点鋼が該当する。
【００２４】
波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの具体的な設置方法は任意であるが、例えば、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの上下には略水平配置された平板が溶接されると共に、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの左右には略鉛直配置された平板（図示省略）が溶接され、これら各平板には複数のスタッドボルト（図示省略）が直交状に溶接されている。そして、このスタッドボルトを内包するようにコンクリート枠を枠組し、この枠体にコンクリートを打設することにより、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの周囲にコンクリート柱２を設けると同時に、このコンクリート柱２にスタッドボルトを埋設することで、このスタッドボルトを介して波形鋼板１０Ａ、１０Ｂをコンクリート柱２に緊結することができる。
【００２５】
この波形鋼板１０Ａ、１０Ｂは、平板状の原板をプレス機によって曲げ加工することで構成されたもので、相互に略平行な複数の折り筋１１Ａ、１１Ｂを備えている。実施の形態１では、図１に示すように、各折り筋１１Ａ、１１Ｂが略水平になるような向きで（ただし図１には折り筋１１Ａのみを示す）、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂが配置されている。
【００２６】
図３は、図２の要部拡大図であり、図４は、図３の斜視図である。図３に示すように、この折り筋１１Ａ、１１Ｂの各々は、第１側部１２Ａ、１２Ｂ、第２側部１３Ａ、１３Ｂ、及び傾斜部１４Ａ，１４Ｂの３つの部分から構成される。
【００２７】
すなわち、折り筋１１Ａは、上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部１２Ａと、上下方向においては複数の第１側部１２Ａの相互間に対応する位置に配置されるものであって波形鋼板１０Ｂに対して第１側部１２Ａよりも遠方位置に配置される第２側部１３Ａと、これら第１側部１２Ａと第２側部１３Ａを相互に連接する傾斜部１４Ａから構成される。
【００２８】
また、折り筋１１Ｂは、上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部１２Ｂと、上下方向においては複数の第１側部１２Ｂの相互間に対応する位置に配置されるものであって波形鋼板１０Ａに対して第１側部１２Ｂよりも近方位置に配置される第２側部１３Ｂと、これら第１側部１２Ｂと第２側部１３Ｂを相互に連接する傾斜部１４Ｂから構成される。
【００２９】
特に、本実施の形態１では、波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂとの水平方向において相互に対応する部分が相互に略平行となるように、これら波形鋼板１０Ａ、１０Ｂが配置されている。具体的には、第１側部１２Ａと第１側部１２Ｂ、第２側部１３Ａと第２側部１３Ｂ、傾斜部１４Ａと第２側部１４Ｂが相互に略平行となっている。
【００３０】
このように構成された波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの相互間には、第２側部１３Ａ、１３Ｂの相互間に略水平帯状の空間部１５Ａが形成されている。また、傾斜部１４Ａ、１４Ｂの相互間には、狭幅状の空間部１５Ｂが形成されている。
【００３１】
（構成−閉鎖材）
これら空間部１５Ａ、１５Ｂのうち、狭幅状の空間部１５Ｂ内には、閉鎖材１６が配置されている。閉鎖材１６は、空間部１５Ａを閉鎖状態にするためのものであり、略水平に長尺な部材で、第１側部１２Ａ、１２Ｂの相互間に設置されている。具体的には、閉鎖材１６は、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間の距離と略同一幅であり、第１側部１２Ａ、１２Ｂと接触状に配置されている。
【００３２】
この閉鎖材１６の縦断面形状は任意であるが、第１側部１２Ａ、１２Ｂとの固着性等から、当該閉鎖材１６と第１側部１２Ａ、１２Ｂとが面接触するものが好ましく、例えば、方形状、楕円形状等が該当する。
【００３３】
また、閉鎖材１６の種類は任意であるが、閉鎖材１６を波形鋼板１０Ａ、１０Ｂと同様に熱伝導率が高い鋼板等にて形成した場合には、建物の内外の熱がヒートブリッジ現象によって波形鋼板１０Ａ、１０Ｂと閉鎖材１６の間で熱交換されるおそれがあるため、閉鎖材１６は波形鋼板１０Ａ、１０Ｂよりも熱伝導率が低い材料にて形成されている。また、閉鎖材１６は、圧縮された状態で波形鋼板１０Ａ、１０Ｂに対して密接する構造が想定されるため、圧縮によって断熱性を損なわれない材料にて形成されることが好ましい。例えば、断熱材、合成樹脂製材、複層構造の紙材、あるいは木材を用いることができる。断熱材としては、グラスウール、ロックウール、あるいはスポンジ等を用いることができる。複層構造の紙材としては、段ボールを用いることができる。段ボールを用いる場合、安価であり、それ自身が空気層を持っているため薄くても断熱性に優れ、軽いので取り扱いが容易であり、カッター等で簡単に切断できるという利点を有する。また、このように段ボールを用いる場合には、熱の放射伝達を低減させるために、当該段ボールシートの少なくとも片方の側面にアルミ箔を貼付することがより好ましい。
【００３４】
この閉鎖材１６にて閉鎖された空間部１５Ａ内には、空気が蓄えられている。空気は、建物外の熱Ｈ（後述する図５に図示）が建物内の空気に伝達されることを抑制し、又は建物内の熱が建物外に漏洩することを抑制する。この空気は、閉鎖材１６を、第１側部１２Ａ、１２Ｂ、又は傾斜部１４Ａ、１４Ｂに対して、接着剤等によって固着したり、圧縮力によって密着させることで、空間部１５Ａ内に保持されている。
【００３５】
（耐震壁構造の機能）
このように構成された耐震壁構造１の機能は以下の通りである。図５は、閉鎖材１６を設けていない耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。図５に示すように、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを非接触状に設けた場合、まず、建物外の熱Ｈが閉鎖材１６を介して空間部１５Ａ内の空気に伝達される。ここで、空気の熱伝導率は０．０１９Ｗ／ｍＫ（空気の流れが静止状態である場合）であり、熱伝導率が非常に低い。また、空気の熱伝導率は、断熱材に使用されるグラスウールの熱伝導率０．０３６Ｗ／ｍＫ（密度が２４Ｋｇ／ｍ３）と比較しても低い。これにより、空間部１５Ａ内の空気は、熱絶縁体となって建物外の熱Ｈを遮断する。このため、空間部１５Ａ内の空気の熱が波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを介して建物内の空気に伝達されるが、当該空間部１５Ａ内の空気の温度変化が抑制されるので、建物内の温度への影響が大幅に低減される。
【００３６】
一方、空気は対流Ｉを起しやすいため、熱を伝える媒介として機能する性質を有している。すなわち、建物外の熱Ｈが波形鋼板１０Ａに伝達されて、波形鋼板１０Ａと空間部１５Ａの空気の間に温度差が生じることで、空間部１５Ａ内に対流Ｉが発生する。この空間部１５Ａ内では、空気の上下移動が自由にできるため、波形鋼板１０Ａの熱が空間部１５Ａ内の空気に伝達される。そして、この空間部１５Ａ内の空気の熱が、波形鋼板１０Ｂを介して建物内の空気に伝達されることで、建物内の温度が変動する。
【００３７】
図６は、図３の耐震壁構造１における建物の内外の熱交換を示した概略図である。図６に示すように、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ間の狭幅状の空間部１５Ｂ内に閉鎖材を設けた場合、建物外の熱Ｈが波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ、及び閉鎖材１６に伝達されて、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂ、及び閉鎖材１６と、空間部１５Ａの空気の間に温度差が生じることで、空間部１５Ａ内に対流Ｉが発生する。これに対して、空間部１５Ａ内では空気が閉鎖空間内に保持されているので、空間部１５Ａ内の上下の空気移動が制限され、空間部１５Ａ内の対流Ｉが抑制される。さらに、閉鎖材１６を波形鋼板１０Ａ、１０Ｂより熱伝導率を低い材料にて形成しているので、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂと閉鎖材１６との熱の伝達が阻害され、空間部１５Ａ内の対流Ｉが抑制される。
【００３８】
（耐震壁構造の施工方法）
次に、耐震壁構造１の施工方法について説明する。実施の形態１においては、耐震壁構造１の施工方法は、２つのタイプに大別される。
【００３９】
（耐震壁構造の施工方法−第１の方法）
第１の方法は、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂのどちらか一方を設置面Ｇに立設した後に閉鎖材１６を固着する方法である。この方法は、まず、プレス機によって曲げ加工された波形鋼板１０Ａと閉鎖材１６とを接着剤等により固着する。この際の閉鎖材１６の固着方法は任意であるが、空間部１５Ａの対流Ｉを抑制するために密閉性を高めることが好ましく、例えば、先に立設した側の波形鋼板１０Ａ、１０Ｂにおける第１側部１２Ａ又は第１側部１２Ｂに対して、その水平方向に沿って断続的又は連続的に接着剤を塗布した上で閉鎖材１６を固着する。あるいは、閉鎖材１６の側面に接着剤を塗布した上で第１側部１２Ａ又は第１側部１２Ｂに対して固着してもよい。ただし、必ずしも厳密に空間部１５Ａを密閉状にする場合に限定されず、所望の断熱性を維持できる限りにおいて、第１側部１２Ａ、１２Ｂと閉鎖材１６の相互間に隙間が生じることは許容される。例えば、閉鎖材１６を、第１側部１２Ａ、１２Ｂの左右両端部と接着剤によって固着させて、第１側部１２Ａ、１２Ｂのその他の部分については閉鎖材１６に非接着で密接させてもよい。なお、複数の閉鎖材１６をつなぎ合わせて使用する場合には、空間部１５Ａ内の密閉性を良くするために、閉鎖材１６と閉鎖材１６との継ぎ目に粘着シール等を貼付してもよい。
【００４０】
次に、波形鋼板１０Ｂを、当該波形鋼板１０Ｂと波形鋼板１０Ａとで閉鎖材１６を狭持するように、設置面Ｇに立設して固定する。この方法によれば、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの相互間の距離が狭い場合であっても、閉鎖材の固着作業が迅速、且つ正確にできる。なお、弾力性のある閉鎖材１６を用いる場合、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間のどちらか一方に閉鎖材１６を接着剤等で固着しておき、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間に接触状に設置し、当該閉鎖材１６の圧縮抵抗により、第１側部１２Ａ、１２Ｂ間に固定してもよい。
【００４１】
（耐震壁構造の施工方法−第２の方法）
第２の方法は、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの両方を設置面Ｇに立設した後に閉鎖材１６を固着する方法である。この方法は、プレス機によって曲げ加工された波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを設置面Ｇに立設して固定する。次に、閉鎖材１６の側面に接着剤を塗布し、この閉鎖材１６を波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの側方から、これら波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂの相互間に挿入する。この方法によれば、閉鎖材１６の固着作業が容易となる。
【００４２】
（閉鎖材１６の変形例）
この他にも、閉鎖材１６は、断熱性を付加することができるかぎりにおいて、任意の構造にて構成可能である。図７は、変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図、図８は、図７の斜視図である。また、図９は、他の変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図、図１０は、図９の斜視図である。これら図７から図１０に示すように、閉鎖材１６の縦断面形状としては種々の形状を採用することができ、図７、８の如き略Ｌ字形状や、図９、１０の如き略円形状とすることができる。すなわち、少なくとも閉鎖材１６が第１側部１２Ａと傾斜部１４Ｂと接触していればよい。ただし、閉鎖材１６と第１側部１２Ａ又は傾斜部１４Ｂとの接触面積が広い方がより好ましい。あるいは、異なる縦断面形状の閉鎖材１６を組み合わせて採用してもよい。このような変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を図１１に示す。
【００４３】
（実施の形態１の効果）
このように実施の形態１によれば、第２側部１３Ａ、１３Ｂ、傾斜部１４Ａ、１４Ｂ及び閉鎖材１６にて閉鎖された空間部１５Ａ内に空気を蓄えることで、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂに断熱性を付加することができる。特に、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの凹凸を利用して空間部１５Ａを形成することで、壁厚の増大を抑えることができる。また、断熱材として空気を使用することで、設置コストを低減することができる。
【００４４】
また、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂを、当該波形鋼板１０Ａ、１０Ｂの各部が相互に略平行になるように配置したことで、空間部１５Ａを上下方向に連続的に設けることができ、更に断熱性を向上することができる。
【００４５】
さらに、閉鎖材１６の材料を、波形鋼板１０Ａ、１０Ｂよりも熱伝導率が低い材料にすることで、例えば、閉鎖材１６にプラスチック材等を用いることで、容易、且つ迅速に取り付けができるため、施工性を向上することができる。
【００４６】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態２は、複数の波形鋼板を、当該波形鋼板の各部が対称になるように配置した形態である。実施の形態２の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたのと同一の名称又は符号を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００４７】
（構成）
図１２は、実施の形態２に係る断熱性を備えた耐震壁構造１の拡大断面図である。この断熱性を備えた耐震壁構造１は、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ、及び閉鎖材２６を備えて構成されている。
【００４８】
（波形鋼板の構成）
波形鋼板２０Ａ、２０Ｂは、弾塑性履歴特性によって建造物の振動エネルギーを吸収するものである。この波形鋼板２０Ａ、２０Ｂは、相互に略同一形状のもので、各々が全体として方形状に形成されており、鉛直方向に略沿う方向で設置面Ｇに立設されている。
【００４９】
図１２に示すように、この折り筋２１Ａ、２１Ｂの各々は、第１側部２２Ａ、２２Ｂ、第２側部２３Ａ、２３Ｂ、及び傾斜部２４Ａ，２４Ｂの３つの部分から構成される。
【００５０】
特に、本実施の形態２では、波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂとの水平方向において相互に対応する部分のうち少なくとも一部が相互に略非平行（又は、これら波形鋼板１０Ａと波形鋼板１０Ｂとの相互間の略中央位置の鉛直面を基準とする面対称）となるように、これら波形鋼板２０Ａ、２０Ｂが配置されている。具体的には、第１側部２２Ａと第１側部２２Ｂや、第２側部２３Ａと第２側部２３Ｂは相互に略平行となっているが、傾斜部２４Ａと第２側部２４Ｂが相互に略非平行となっている。
【００５１】
このように構成された波形鋼板２０Ａ、２０Ｂの相互間には、第２側部２３Ａ、２３Ｂ、及び傾斜部２４Ａ，２４Ｂにて囲繞された略水平帯状の空間部２５Ａが形成されている。また、第１側部２２Ａと第１側部２２Ｂとの相互間には、狭幅状の空間部２５Ｂが形成されている。
【００５２】
（閉鎖材の構成）
これら空間部２５Ａ、２５Ｂのうち、狭幅状の空間部２５Ｂ内には、閉鎖材２６が配置されている。閉鎖材２６は、空間部２５Ａを閉鎖状態にするためのものであり、略水平に長尺な部材で、第１側部２２Ａ、２２Ｂとの相互間、又は傾斜部２４Ａ、２４Ｂとの相互間に配置されている。
【００５３】
この閉鎖材２６の縦断面形状は任意であるが、当該閉鎖材２６が傾斜部２４Ａ、２４Ｂと接触していればよいため、当該閉鎖材２６と、第１側部２２Ａ、２２Ｂ又は傾斜部２４Ａ、２４Ｂとが線接触又は面接触できるものが好ましく、例えば、Ｌ字状、円形状等が該当する。
【００５４】
閉鎖材２６にて閉鎖された空間部２５Ａ内には、空気が蓄えられている。空気は、建物の内外の熱交換を抑制するものである。この空気は、閉鎖材２６を、第１側部２２Ａ、２２Ｂ、又は傾斜部２４Ａ、２４Ｂと接着剤等によって固着することで、空間部２５Ａ内に保持されている。
【００５５】
（耐震壁構造の機能）
このように構成された耐震壁構造１の機能は以下の通りである。図１３は、図１２の耐震壁構造１における建物の内外の熱交換を示した概略図である。図１３に示すように、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂの各部が略対称に配置され、当該波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ間の狭幅状の空間部２５Ｂ内に閉鎖材を設けた場合、建物外の熱Ｈが波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ、及び閉鎖材２６に伝達されて、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂ、及び閉鎖材２６と、空間部２５Ａの空気の間に温度差が生じることで、空間部２５Ａ内に対流Ｉが発生する。これに対して、空間部２５Ａ内では空気が閉鎖空間内に保持されているので、空間部２５Ａ内の上下の空気移動が制限され、空間部２５Ａ内の対流Ｉが抑制される。さらに、閉鎖材２６を波形鋼板２０Ａ、２０Ｂより熱伝導率を低い材料にて形成しているので、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂと閉鎖材２６との熱の伝達が阻害され、空間部２５Ａ内の対流Ｉが抑制される。
【００５６】
（閉鎖材２６の変形例）
この他にも、閉鎖材２６は、断熱性を付加することができるかぎりにおいて、任意の構造にて構成可能である。図１４は、変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図である。この図１４に示すように、閉鎖材２６の縦断面形状としては種々の形状を採用することができ、略方形状の閉鎖材２６や、略楕円形状の閉鎖材２６とすることができる。また、図１４のように、異なる縦断面形状の閉鎖材２６を組み合わせて採用してもよい。さらに、閉鎖材２６の配置位置は、第１側部２２Ａ、２２Ｂの相互間に限定されず、当該相互間の上下端部付近に配置することで、当該相互間における空気移動を制限してもよく、この場合には縦断面形状が平板状又は略Ｖ字状等である閉鎖材２６としてもよい。
【００５７】
（実施の形態２の効果）
このように実施の形態２によれば、実施の形態１と略同様の効果に加えて、波形鋼板２０Ａ、２０Ｂを、当該波形鋼板２０Ａ、２０Ｂの各部が相互に略対称になるように配置したことで、狭幅状の空間部２５Ｂにより空間部２５Ａ内の空気の対流が抑制され、更に断熱性を向上することができる。
【００５８】
〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００５９】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【００６０】
（各実施の形態の組合せ）
各実施の形態に示した構成は、相互に組合せることができ、例えば、３枚以上の波形鋼板を配置して実施の形態１、２を組合せた構造にしてもよい。
【００６１】
（波形鋼板について）
波形鋼板の断面形状については、上述の形状以外にも種々の形状を採用することができ
る。また、３枚以上の波形鋼板を並設することもできる。
【００６２】
（閉鎖材について）
閉鎖材としては、断熱性以外にも、遮音性や耐火性を付加することができる。
【００６３】
（空間部について）
空間部内には、空気が蓄えられていたが、これに限られず、例えば、空気よりも熱伝導率が低いクリプトン、又はアルゴン等を充填することで、断熱性を一層向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
この発明に係る断熱性を備えた耐震壁構造は、地震等による建造物の揺れを低減するための耐震壁構造に断熱性を付加することに適用でき、特に、壁厚の増大を防止し、設置コストの低減を図るのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１に係る断熱性を備えた耐震壁構造の構成を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図３の斜視図である。
【図５】閉鎖材を設けていない耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。
【図６】図３の耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。
【図７】変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示した拡大断面図である。
【図８】図７の斜視図である。
【図９】他の変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示した拡大断面図である。
【図１０】図９の斜視図である。
【図１１】異なる縦断面形状の閉鎖材を組み合わせて用いた変形例に係る拡大断面図である。
【図１２】実施の形態２に係る断熱性を備えた耐震壁構造の拡大断面図である。
【図１３】図１２の耐震壁構造における建物の内外の熱交換を示した概略図である。
【図１４】変形例に係る閉鎖材の縦断面形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 耐震壁構造
２ コンクリート柱
１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ 波形鋼板
１１Ａ、１１Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ 折り筋
１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ 第１側部
１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ 第２側部
１４Ａ，１４Ｂ、２４Ａ，２４Ｂ 傾斜部
１５Ａ、１５Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ 空間部
１６、２６ 閉鎖材
Ｇ 設置面
Ｈ 熱
Ｉ 対流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波形鋼板と第２の波形鋼板とを、各々の折り筋が略水平状になるように、且つ相互に非接触状になるように、設置面に並設して構成された耐震壁構造であって、
前記第１の波形鋼板と前記第２の波形鋼板の各々は、
上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部と、
上下方向においては前記複数の第１側部の相互間に対応する位置に配置されるものであって、当該第１の波形鋼板又は当該第２の波形鋼板に並設された前記第１の波形鋼板又は前記第２の波形鋼板に対して前記第１側部よりも遠方位置に配置される第２側部と、
これら第１側部と第２側部を相互に連接する傾斜部とを備え、
前記第２側部及び前記傾斜部にて囲繞された空間部を帯状空間部とし、
前記第１の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部と、前記第２の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部との相互間に、狭幅状の空間部を形成し、
前記狭幅状の空間部に、前記第１の波形鋼板及び前記第２の波形鋼板よりも熱伝導率が低い材料にて形成され、当該空間部を閉鎖する閉鎖材を配置したこと、
を特徴とする断熱性を備えた耐震壁構造。
【請求項２】
前記閉鎖材は、
前記狭幅状の空間部に略水平に配置された長尺部材であること、
を特徴とする請求項１に記載の断熱性を備えた耐震壁構造。
【請求項３】
前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略平行に配置したこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の断熱性を備えた耐震壁構造。
【請求項４】
前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略対称に配置したこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の断熱性を備えた耐震壁構造。
【請求項１】
第１の波形鋼板と第２の波形鋼板とを、各々の折り筋が略水平状になるように、且つ相互に非接触状になるように、設置面に並設して構成された耐震壁構造であって、
前記第１の波形鋼板と前記第２の波形鋼板の各々は、
上下方向に間隔を隔てて配置された複数の第１側部と、
上下方向においては前記複数の第１側部の相互間に対応する位置に配置されるものであって、当該第１の波形鋼板又は当該第２の波形鋼板に並設された前記第１の波形鋼板又は前記第２の波形鋼板に対して前記第１側部よりも遠方位置に配置される第２側部と、
これら第１側部と第２側部を相互に連接する傾斜部とを備え、
前記第２側部及び前記傾斜部にて囲繞された空間部を帯状空間部とし、
前記第１の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部と、前記第２の波形鋼板の前記第１側部又は前記傾斜部との相互間に、狭幅状の空間部を形成し、
前記狭幅状の空間部に、前記第１の波形鋼板及び前記第２の波形鋼板よりも熱伝導率が低い材料にて形成され、当該空間部を閉鎖する閉鎖材を配置したこと、
を特徴とする断熱性を備えた耐震壁構造。
【請求項２】
前記閉鎖材は、
前記狭幅状の空間部に略水平に配置された長尺部材であること、
を特徴とする請求項１に記載の断熱性を備えた耐震壁構造。
【請求項３】
前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略平行に配置したこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の断熱性を備えた耐震壁構造。
【請求項４】
前記第１の波形鋼板の各部と、当該各部に対向する前記第２の波形鋼板の各部とを、相互に略対称に配置したこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の断熱性を備えた耐震壁構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−７３９４（Ｐ２０１０−７３９４Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６９６０９（Ｐ２００８−１６９６０９）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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