JP4264419B2 - 屋根パネル - Google Patents

Description

本発明は、屋根の下地面を形成するための屋根パネルに関し、特に木質建材を用い施工を容易にした屋根パネルに関する。

木造建築における屋根の施工方法として、従来工法では、棟木、母屋、軒桁の間に垂木を架け、その上に野地板を張ってさらに断熱材やシール部材をおいて防水処理をし、その上に瓦や屋根板などの屋根外装材を置くなどの方法が採られていた。しかし、このような方法は、部材数が多く、また、高所での作業が多くなるなどの点で、施工工期が長くなり、結果的に高価になりがちであった。
このような問題を解決するために、屋根パネルを予め工場で作成しておき、これを施工現場に輸送して建設現場での作業を短縮する方法が提案されている。
例えば、パネルの構成や形状についての報告としては、板材に断熱材を貼り付けて屋根パネルを構成し、断熱材に配線溝を設けた例や（特許文献１参照。）、基本屋根パネルと軒先屋根パネルに共通部分を設けることで生産性の向上を狙った例が報告されている（特許文献２参照。）。また、取り付け方法も勘案して考えられた屋根パネルに関する報告としては、屋根パネルとガゼットとブラケットを用いて施工を容易にした例が報告されている（特許文献３参照。）。

しかしながら、これらの従来の方法では、屋根パネルを所定の角度で取り付けるために特定の傾斜断面をもつ棟木や支持部材などが必要であり、これらの作成や取り付け作業に特別の工夫を要するため、必ずしも充分に施工工期が短縮できるとはいえないという問題があった。また、屋根パネルを作成するための部品点数が多く、その部品に特種なものが少なくなく、屋根パネルを廉価に提供できないという問題も有していた。
特開平１１−１２４９４４号公報 特開２０００−４５４４７号公報 特開２００４−３１２２号公報

上述のように、従来の屋根パネルを用いた場合、棟部分などに特別な棟木や支持部材が必要になって、必ずしも施工工期を充分に短縮できるとはいえないという問題があった。また屋根パネル自身も部品点数が多く、その部品に特種なものが少なくなく、廉価に製造できないという問題を有していた。
本発明は、以上の問題を解決して、軽量で保温性、通気性に優れ、自身で充分な強度を有し、かつ充分な配線空間を有し、金具により相互に連結可能で、特別な棟木や支持部材を必要とせず、廉価で、施工が容易な屋根パネルの提供を課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明は、屋根パネルにおいて、相互に所定の間隔を置いて並べられた複数のＩ型ビームと、この複数のＩ型ビームの長さ方向の一方側の端を塞いで貼り付けられた軒桟材と、前記複数のＩ型ビームの長さ方向の他方側の端に設けられた間隔材と、前記複数のＩ型ビームの縦方向の両端に設けられ、前記複数のＩ型ビームが作る空間を上下から塞ぐ屋根合板及び軒天合板と、前記Ｉ型ビームと前記屋根合板及び軒天合板で囲まれた空間内に設けられた断熱材とを具備することを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項1に記載の屋根パネルにおいて、前記Ｉ型ビームの側面の板材は不等脚台型であり、その平行な対辺中の長いものが前記屋根合板側で、短いものが前記軒天合板側であり、また不平行な対辺中の短いものが底辺に対して垂直であり、長いものが屋根下地面が水平面となす傾斜角の余角で底辺と交差することを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項1又は請求項２に記載の屋根パネルにおいて、前記断熱材の枚数を少なくとも２枚以上とし、１枚目はその厚さを前記Ｉ型ビームのフランジの厚みとしその幅を前記フランジ間の距離として前記フランジ間に挿入され、２枚目以降はその幅を前記Ｉ型ビームのウエブ間の距離として前記ウエブ間に挿入されて重ねられることにより、前記断熱材の欠損部分を少なくすることを特徴とする。

本発明の屋根パネルは以上のようにＩ型ビームと断熱材とを主体に構成したので、軽量で保温性、通気性に優れ、充分な強度を有し、既製の材料を用いて廉価に製造でき、屋根下地を実現する際には、特別な棟木や支持部材を必要とせず、容易に施工することができる屋根パネルを提供することができる。

本発明を添付図面を参照にして詳細に説明する。

図１は、本発明の屋根パネルの外観斜視図、図２はその断面図、図３は本発明の屋根パネルで用いられるＩ型ビームの斜視図と側面図、図４〜図９はこの屋根パネルの製造順序を示す説明図である。これらの図において、符号１は屋根合板、符号２は天井合板、符号３は断熱材、符号４はＩ型ビーム、符号５は軒合板、符号６は軒桟材、符号７は桟材、符号８は棟用金具、符号９は桁用金具、符号１０は屋根パネルである。

まず、図３にそって本発明の屋根パネル１０の構成の骨組みになっているＩ型ビーム４について説明する。
図３に示すように、Ｉ型ビーム４は一対の凹字形の枠体（以下フランジと呼ぶ）４１と、このフランジ４１に勘合してこの一対のフランジ４１に上下から挟まれている板材（以下ウエブと呼ぶ）４２で構成されている。ウエブ４２は、図３（ｂ）の側面図に示したように不等脚台形であり、その不平行な対辺中の短いものが底辺に対して垂直であり、長いものが屋根下地面が水平面となす傾斜角αの余角βで底辺と交差している。このＩ型ビーム４の台形の平行な対辺の長い側すなわち底辺側が屋根合板１側になり、台形の平行な対辺の短い側が天井合板２側になる。このフランジ４１やウエブ４２には既製品を用いることができ、木質構造梁を用いることで、軽量で充分な強度を有し加工性の良いものが作られる。

このＩ型ビーム４を用いて屋根パネル１０を製造する手順を図４〜図９にそって説明する。
まず、図４に示すように、断熱材押え板４３をＩ型ビーム４に取付ける。断熱材押え板４３は断熱材３からなるパネル４４の端部を押えて断熱材パネル４４が屋根パネル１０の空間内で移動しないようにする。また、ウエブ４２に通気孔を開け、孔のバリや出っ張りなどを除去して以降の作業に支障がないようにしておく。

次に、図５に示すように、複数のＩ型ビーム４をスペーサを置いて並べる。そうして、ウエブ４２の底辺に垂直な軒側の辺に軒桟材６を貼り付け、底辺に対して傾斜している棟側の辺の間に桟材（間隔材）７を挿入して固着する。

次に、図６に示すように、ウエブ４２の底辺側に屋根合板１を貼り付ける。屋根合板１の厚みは例えば１２ｍｍである。その後、図７に示すように、屋根合板１を貼り付けた屋根パネル１０を裏返して開口部分を上にしておく。

次に、図８に示すように、屋根パネル１０の開口部分から断熱材パネル４４を屋根パネル１０内部に挿入する。一例として断熱材パネル４４は、図２（ｂ）に示すように、フランジ４１の高さと同じ厚み（ここではで４０ｍｍ）で幅がフランジ４１間の距離に等しいもの１枚と、幅がウエブ４２間の距離に等しく厚みが４０ｍｍのもの１枚と、幅がウエブ４２間の距離に等しく厚みが１００ｍｍのもの１枚とで構成されている。これによって、断熱材パネル４４を所定の厚みまで隙間なく詰めることができ充分な断熱効果がえられる。断熱材パネル４４を挿入すると、その下部は断熱材押え板４３に掛かって止まり、これによって屋根合板１との間に若干の隙間空間を構成できる。この空間は通気のためや配線を通すために用いることができる。断熱材パネル４４は、例えばポリスチレンフォームなどを用いて作られ、保温性、通気性に優れ、軽量である。

次に、図９に示すように、天井側に天井合板２を貼り付ける。天井合板２の厚さは例えば９mmである。通気のため、天井合板２は屋根パネル１０の長さよりも多少短くし、軒部分でＩ型ビーム４を剥き出しにしておく。これにより、ここから空気が屋根パネル１０に吸い込まれて断熱材４４と屋根合板１との隙間空間を通って棟部分から排出され、自然に換気が行なわれる。最終的に、図１に示すような屋根パネル１０が実現される。なお、この部分に、軒合板５を貼って、Ｉ型ビーム４を隠して換気を制限することも可能である。

本発明の屋根パネル１０は、以上に述べたように、Ｉ型ビーム４と屋根合板１、天井合板２と、断熱材３とで構成されているので、少ない部材で実現することができ、比較的軽量であるが充分な強度を有し、保温性、気密性に富んでいる。

次に、本発明の屋根パネル１０を用いて、切妻形の屋根下地を形成した場合の概略外観図を図１０に、この屋根下地の側面図を図１１に示す。
屋根パネル１０が充分な強度を有しているため、図１０に示すように、屋根パネル１０を複数枚、幅方向に並べて、金具を用いて棟部分で他方側の屋根パネル１０や隣の屋根パネル１０と締結し、桁部分で桁に締結し、相互に連結して固定することで、垂木や特別な棟木や支持部材を設けることなく自立させることができ、図１０、図１１に示すような屋根下地を比較的容易に短時間に構成することができる。締結には、棟用金具８及び桁用金具９を用いるが、これらの金具の詳細についてはここでは詳しく述べない。
なお、図１１から分かるように、屋根下地面が水平面となす傾斜角をαとすると、棟部での屋根パネル１０の突合せの角度、すなわち、先に述べたＩ型ビーム４のウエブ４２側面の不等脚台形の不平行な対辺中の長いものが底辺となす角度βは、傾斜角αの余角βである。
得られた屋根下地は軽量で廉価であるとともに、垂木や母屋などを省略できるので、小屋裏に大きな空間を作ることができるなどの長所を有している。

本発明の屋根パネルは、軽量で保温性、通気性に優れ、充分な強度を有し、既製の材料を用いて廉価に製造することができ、屋根下地を実現する際には、特別な棟木や支持部材を必要とせず、短い現場作業時間で、効率的に施工できるので、幅広い建築の屋根に有効に利用することができ、経済的な効果が大きいため、建築分野で広い利用の可能性を有している。

本発明の屋根パネルの外観斜視図である。 本発明の屋根パネルの断面図である。 本発明の屋根パネルで用いられるＩ型ビームの斜視図と側面図である。 本発明の屋根パネルの製造順序を示す説明図である。 本発明の屋根パネルの製造順序を示す説明図である。 本発明の屋根パネルの製造順序を示す説明図である。 本発明の屋根パネルの製造順序を示す説明図である。 本発明の屋根パネルの製造順序を示す説明図である。 本発明の屋根パネルの製造順序を示す説明図である。 本発明の屋根パネルを用いて形成した切妻形の屋根下地の概略外観図である。 本発明の屋根パネルを用いて形成した切妻形の屋根下地の側面図である。

符号の説明

１ 屋根合板
２ 天井合板
３ 断熱材
４ Ｉ型ビーム
５ 軒合板
６ 軒桟材
７ 桟材
８ 棟用金具
９ 桁用金具
１０ 屋根パネル
４１ フランジ（枠体）
４２ ウエブ（板材）
４３ 断熱材押え板
４４ 断熱材パネル

Claims (3)

1. 相互に所定の間隔を置いて並べられた複数のＩ型ビームと、
   この複数のＩ型ビームの長さ方向の一方側の端を塞いで貼り付けられた軒桟材と、
   前記複数のＩ型ビームの長さ方向の他方側の端に設けられた間隔材と、
   前記複数のＩ型ビームの縦方向の両端に設けられ、前記複数のＩ型ビームが作る空間を上下から塞ぐ屋根合板及び軒天合板と、
   前記Ｉ型ビームと前記屋根合板及び軒天合板で囲まれた空間内に設けられた断熱材と
   を具備することを特徴とする屋根パネル。
2. 前記Ｉ型ビームの側面の板材は不等脚台型であり、その平行な対辺中の長いものが前記屋根合板側で、短いものが前記軒天合板側であり、また不平行な対辺中の短いものが底辺に対して垂直であり、長いものが屋根下地面が水平面となす傾斜角の余角で底辺と交差することを特徴とする請求項１に記載の屋根パネル。
3. 前記断熱材の枚数を少なくとも２枚以上とし、１枚目はその厚さを前記Ｉ型ビームのフランジの高さとしその幅を前記フランジ間の距離として前記フランジ間に挿入され、２枚目以降はその幅を前記Ｉ型ビームのウエブ間の距離として前記ウエブ間に挿入されて重ねられることにより、前記断熱材の欠損部分を少なくすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の屋根パネル。

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