JP2012002006A - 建物の換気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外壁と内壁の間に通気層を構成し、内壁を通気性に構成し、通気層内の空気を強制排気して負圧にし、内壁を通じてＶＯＣや湿気を緩やかに排出して室内を快適かつ健康的な環境に保持すること。
【解決手段】建物の一、二階の側壁部１を構成する外壁２及びその各々の内側に配した一、二階の通気性の内壁３と、それらの一、二階の外壁２及び内壁３の間の空間である通気層４と、一階の側壁部１下方の基礎５立ち上がり部６に開閉自在に構成した換気口７と、これを外気に開口させた床下空間８を一階の側壁部１の最下部で通気層４に連通する下部連通部９と、通気層４を二階の側壁部１の最上部で小屋裏１０に連通する上部連通部１１と、一、二階の側壁部１の通気層４相互を連通する中間連通部１２と、小屋裏１０及び一、二階の通気層４を減圧すべく排気する小屋裏換気扇１３とで構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、暑い時期には換気口を開くことで室内に空気の強い流れを生じさせずに、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）や湿気等を含めて室内の空気を排気しながら高い外気温を遮断し、寒い時期には換気口を閉じることで空気層を断熱層として利用して冬季の寒さを遮断するというように、外気温に対応して常に室内を快適に保持することのできる建物の換気構造に関するものである。

建物の壁構造中に通気層を構成して換気を行う建物の換気構造には、いくつかの提案がある。

特許文献１は、壁構造材と室内壁との間に設けた、戸外に開口する床下空間と同様に戸外に開口する小屋裏空間とを連通する内部通気層と、前記床下空間に配設した戸外の空気を取り込む吸気手段と、空気の透過を許容する材料により構成した前記室内壁及び天井と、前記小屋裏空間に設けたファンとを具備し、室内空間の揮発性物質の濃度と前記通気層内の揮発性物質の濃度及び小屋裏空間内の揮発性物質の濃度のそれぞれとの差を利用して、該室内空間の空気を、前記室内壁及び天井のそれぞれを通じて該通気層内又は小屋裏内に透過させ、透過した該室内空間の空気を、前記ファンにより戸外に排出することが可能に構成してある建築物である。

この特許文献１の技術は、優れた技術であるが、室内空間の空気の排気を、揮発性物質の室内濃度と通気層内又は小屋裏内の濃度との差によって行おうとするものであり、なかなか十分な排気効果を得られないものと思われる。

特許文献２は、断熱材からなる壁構造材と透湿作用を有する室内壁との間に内部通気層を設け、該内部通気層を、戸外に連通した床下空間と屋根裏とに連通状態にするとともに、該床下空間と該内部通気層との連通状態及び該屋根裏と戸外との連通状態を外気温に応じて自動的に断続制御する通気断熱構造を備えた建築物の室内環境を制御する方法であって、
前記床下空間に連通する除湿機を設けると共に、室内から戸外に内気を排出する排気ファン及び室内への外気の吸気用として吸気口を設け、
前記室内と前記内部通気層における温度及び湿度を常時計測するとともに、コントローラにより前記室内と前記内部通気層における温度及び湿度から各々の水蒸気分圧を検知し、前記室内の水蒸気分圧が前記内部通気層の水蒸気分圧を常に上回るように前記除湿機の作動を制御して室内環境を維持する、通気断熱構造を備えた建築物の室内環境制御方法である。

この特許文献２の技術は、外気の導入及び内気の排出を、外気温の測定結果に応じて断続制御するものであり、極端に低い冷気や極端に高い温風の建物内への導入を自動的に回避することが可能であり、また、内部通気層の水蒸気分圧を常時室内の水蒸気分圧より低い状態に維持し、水蒸気が室内から内部通気層に移動できるようにしたものであるから、特に梅雨の時期から夏季にかけて、室内の湿気を排出できる利点がある。しかし、そのために、戸外及び室内の水蒸気分圧の測定及びそれに基づく除湿機の制御や、外気温の測定及び吸気口乃至排気口の開閉の制御等を行うための若干厄介な構成を必要とする。

特開２００８−００７９９９号公報 特許第４１０８６８２号公報

本発明は、側壁部の外壁及び内壁の間に通気層を構成し、かつ内壁を通気性に構成し、更に通気層内を、その中の空気を強制排気して室内に対して負圧に維持し、該内壁を通じてＶＯＣや湿気を緩やかに排出できるようにすることにより、室内を快適かつ健康的な環境に保持することのできる建物の換気構造を提供することを解決の課題とする。

本発明の１は、一階以上の階層の建物の側壁部を構成する外壁及びその内側に間隔をあけて配した通気性の内壁と、
前記側壁部の外壁及び内壁の間に構成した通気層と、
前記建物の側壁部下方の基礎の立ち上がり部に開閉自在に構成した外気導入用の換気口と、
前記換気口を外気に開口させた床下空間を前記側壁部の最下部で前記通気層に連通する下部連通部と、
前記通気層を前記側壁部の最上部で前記建物の上部の小屋裏に連通する上部連通部と、
前記建物の上部の小屋裏に配した、該小屋裏内部及び該小屋裏に連通する通気層を減圧すべく排気する強制排気手段と、
で構成した建物の換気構造である。

本発明の２は、本発明の１の建物の換気構造において、前記内壁を、石膏ボード及びこれに塗布する塗り壁材で構成したものである。

本発明の３は、本発明の１又は２の建物の換気構造において、前記下部連通部を、下部外面を土台の内面に接合し、上端を直接又は間接に内壁の下端に接して配した根太掛の部位の内、該土台の上面を越える部位を、その長さ方向に沿って定間隔で連続的に切り欠いて作成した複数の通気用切欠部で構成したものである。

本発明の４は、本発明の１、２又は３の建物の換気構造において、前記上部連通部を、前記内壁を柱又は間柱にそれらの間に介在して取り付けるための縦胴縁を小屋裏の下面を構成する天井材の上方まで延長することにより、該小屋裏の外周部を構成する桁材、該縦胴縁及び該天井材の端部の間に生じた通気空間に構成したものである。

本発明の５は、本発明の請求項１、２、３又は４の建物の換気構造において、前記建物を二階以上の建物に構成し、上下階の通気層を連通する中間連通部を上下階の間に配した桁材の内側に構成したものである。

本発明の６は、本発明の５の建物の換気構造において、前記中間連通部を、上下階の間に配した桁材の内側に構成した主連通部と、下階側の通気層と該主連通部とを接続する下部接続空間と、上階側の通気層と該主連通部とを接続する上部接続空間とで構成し、
該主連通部を、下階側の内壁の取付用の縦胴縁を該桁材の内面に沿って上階の床の下地材の端部下面まで延長し、該縦胴縁を介して上下階の内壁を上下に延長した仮装延長面内に被覆材を配し、該被覆材及び該桁材の間の空間として構成し、
前記下部接続空間を、該桁材、該縦胴縁及び下階側の天井材の端部の間に生じた、下部側が一階の通気層４に開口し、上部側が主連通部１２１に開口する通気空間に構成し、
前記上部接続空間を、前記桁材の上端に接続する床の下地材の端部付近に、前記主連通部と上階側の通気層との間を連通すべく開口した複数の連通穴に構成したものである。

本発明の１の建物の換気構造によれば、夏季には、基礎の立ち上がり部に構成した換気口を開口状態にし、かつ小屋裏に配置した強制排気手段を動作状態にして使用すると、床下空間の冷涼な空気が前記通気層を通じて上昇し、該強制排気手段を通じて排気されることになる。そのため、夏季の強い日差しで側壁外面及び屋根が照らされ、たとえ、その太陽熱の一部が断熱材を通過して進入してしまうようなことがあっても、それらの熱は通気層を通じて上昇する該冷涼な空気に奪われて排気され、室内にまで及ぶことが少なくなる。これによって室内の温度は容易に上昇せず、快適な温度状態を維持できると共に、エアコンの冷房効率が向上し、経済的となる。

以上のように、前記強制排気手段によって、小屋裏内及び通気層内は強制排気されて減圧され、負圧となっており、他方、内壁は、前記のように、通気性に構成してあるため、常圧である室内の空気が該内壁を通じて通気層内に移動することになる。この空気の移動に伴って、室内の空気中に存在することのある揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の有害ガス及び湿気等を該内壁を通じて通気層に移動させ、該通気層中を上昇する空気と共に外気に放出することができる。そのため、室内は、上記のように、適正な温度へのコントロールが良好にかつ経済的に行われ得ると同時に、室内空気の清浄化も図り得、シックハウス症候群等の問題の発生も未然に防止することができる。

また冬季には、基礎の立ち上がり部に構成した前記換気口を閉じ、かつ小屋裏中の前記強制排気手段の動作を停止させておくことにより、外部の冷気の進入を防止し、前記通気層中で静止する空気による断熱効果を確保することができる。別に配してある断熱材による断熱効果に加えて、通気層中の空気による断熱効果を確保することで、より高い断熱効果を得ることができる。

本発明の２の建物の換気構造によれば、通気可能な内壁を容易に作成することが可能であり、かつ塗り壁材に適正なそれを選択すれば、調湿機能等を同時に持たせることも可能である。

本発明の３の建物の換気構造によれば、前記下部連通部を簡単に通気性良く構成し得、床下空間と通気層との連通を容易に行うことができる。

本発明の４の建物の換気構造によれば、前記上部連通部を、簡単に通気性良く構成し得、小屋裏と通気層との連通を容易に行うことができる。

本発明の５の建物の換気構造によれば、前記中間連通部を、簡単に通気性良く構成し得、上下階の通気層の連通を容易に行うことができる。

二階の床部分を省略した実施例の建物（二階建）の縦断面説明図。 屋根部分を省略した実施例の建物の縦断面説明図。 (a)二階の側壁部分の横断面説明図、(b)一階の側壁部分の横断面説明図、(c)下部連通孔を構成した根太掛の正面説明図。

本発明の実施の形態を、実施例に基づき、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施例の建物の換気構造は、二階建ての建物に適用したものであり、図１及び図２に示すように、基本的に、建物の一階及び二階の側壁部１を構成する外壁２及びその各々の内側に間隔をあけて配した一階及び二階の通気性の内壁３と、一階及び二階の外壁２及び内壁３の間の空間である通気層４と、前記側壁部１の内、一階の側壁部１の下方の基礎５の立ち上がり部６に開閉自在に構成した換気口７と、該換気口７を外気に開口させた床下空間８を前記一階の側壁部１の最下部で前記通気層４に連通する下部連通部９と、前記通気層４を二階の側壁部１の最上部でその上部の小屋裏１０に連通する上部連通部１１と、一階の側壁部１の通気層４と二階の側壁部１の通気層４とを連通する中間連通部１２と、前記小屋裏１０に配した、該小屋裏１０の内部及び該小屋裏１０に連通する一階及び二階の通気層４の内部を減圧すべく排気する小屋裏換気扇（強制排気手段）１３と、で構成したものである。

前記側壁部１は、前記し、図１、図２及び図３(a)、(b)に示すように、基本的に、外壁２及び内壁３並びにそれらの間の空間である通気層４からなる。

該外壁２は、詳細には、同図に示すように、柱２６及び間柱２７の外面、並びに建物外周部の土台１４の外面及び一階と二階の間及び小屋裏１０の外周部に配してある桁材１５の外面に固定しつつ配した耐力面材２１、該耐力面材２１の外面側に配置しこれらを介して柱２６又は間柱２７に固設した複数の縦胴縁２２及び該縦胴縁２２の前面側に配した外装材２３で構成し、該耐力面材２１の内面側には断熱材２４を付設したものである。

なお、前記複数の縦胴縁２２の間の空間は外部通気層２５となっており、最下部は水切り２９の下方で外気に開口し、最上部では屋根１７の下で外気に開口するようになっている。また前記外装材２３は、この実施例では、木質系のサイディングを採用した。

前記内壁３は、詳細には、図１、図２及び図３(a)、(b)に示すように、柱２６に配した内側の縦胴縁２８の内側に固設した面材及びこれに塗布した塗り壁材で構成したものである。より具体的には、面材として石膏ボードを採用し、塗り壁材としては、火山灰・シラスを用いたそれを採用した。全体として厚みは１５ｍｍであり、通気性が確保できるものとなっている。

前記通気層４は、前記し、図１、図２及び図３(a)、(b)に示すように、前記外壁２及び内壁３の間の空間であり、より詳細には、外壁２を構成する耐力面材２１の内面側に付設した断熱材２４と内壁３を構成する石膏ボードの内面との間の空間である。

前記換気口７は、前記し、図１及び図２に示したように、前記側壁部１の最下部の基礎５の立ち上がり部６に開閉自在に構成する一般的なそれである。該基礎５の立ち上がり部６に形成した開口部に固定したフレームと、これにスライド自在に配した蓋部材とからなり、該蓋部材を手動によりスライドさせることで開閉できるようにした一般的なものである。こうして、該換気口７によって、該基礎５外周部の立ち上がり部６の内側の空間である床下空間８を外気に開放し又は閉塞することが自在にできることになる。

前記下部連通部９は、図１、図２及び図３(b)、(c)に示すように、建物外周部に位置する土台１４に配した根太掛９１に開口構造を作成して構成したものである。該根太掛９１は、同図に示すように、建物外周部に位置する基礎５の立ち上がり部６上に設置した土台１４の内面にその下部外面を接合状態で固定した部材であり、その上端は一階の構造用床合板１６の外端下面に当接状態になっている。該構造用床合板１６の外端上面には、前記内壁３の下端及び縦胴縁２８の下端が当接状態になっており、該根太掛９１は、該構造用床合板１６を介して該内壁３と当接状態になっていることになる。

該下部連通部９は、該根太掛９１の前記土台１４の上面を越える部位を、特に図３(b)、(c)に示すように、その長さ方向に沿って定間隔で連続的に切り欠いて多数の通気用切欠部９１１を作成し、これらで構成したものである。該下部連通部９を構成する多数の通気用切欠部９１１は、一方で、土台１４の上面直上に位置する前記通気層４の最下部に開口し、他方で、前記床下空間８の外周部の上部に開口するようになっており、該通気層４と該床下空間８とを良好に連通するものとなっている。

前記上部連通部１１は、図１及び図２に示すように、前記内壁３を構成する面材を柱２６又は間柱２７にそれらの間に介在して取り付けるための縦胴縁２８を小屋裏１０の下面を構成する天井材１０１の上方まで延長することにより、該小屋裏１０の外周部を構成する桁材１５、該縦胴縁２８及び該天井材１０１の端部の間に生じた通気空間に構成したものである。

なお、該天井材１０１は、この実施例では、石膏ボードをそれとして採用したものである。従ってこの天井材１０１は、前記内壁３と同様に、通気性を確保できる。

前記中間連通部１２は、図２及び図３(a)に示すように、一階と二階との間に配した桁材１５の内側に構成した主連通部１２１と、一階側の通気層４と該主連通部１２１とを接続する下部接続空間１２２と、二階側の通気層４と該主連通部１２１とを接続する上部接続空間１２３とで構成したものである。

また以上の主連通部１２１は、図２に示すように、一階側の内壁３を構成する面材取付用の縦胴縁２８を桁材１５の内面に沿って二階の床の下地となる構造用床合板３０の端部下面まで延長し、該縦胴縁２８を介して一階と二階の内壁３を上下に延長した仮装延長面内に被覆材１２１１を配し、該被覆材１２１１及び該桁材１２の間の空間として構成したものである。なお、該被覆材１２１１としては木質板材を採用した。

前記下部接続空間１２２は、同図に示すように、該桁材１５、該縦胴縁２８及び一階側の天井材１２１２の端部の間に生じた通気空間に構成したものであり、その下部側は一階の通気層４に開口し、その上部側は主連通部１２１に開口している。

また前記上部接続空間１２３は、図２及び図３(a)に示すように、前記桁材１５の上端に接続する二階の構造用床合板３０の端部付近に、前記主連通部１２１と二階側の通気層４との間を連通すべく開口した複数の連通穴３０１に構成したものである。

前記小屋裏換気扇１３は、前記し、図１に示すように、小屋裏１０に配した、その内部及びその内部に連通する一階及び二階の通気層４内を減圧する強制排気手段であり、該小屋裏１０中に、建物の妻側に排気するように、設置してある。この小屋裏換気扇１３は、その構成自体は建物内の空気を排出する一般的な換気手段であるが、その排気能力として、該小屋裏１０、一階及び二階の通気層４内を負圧にすべく減圧可能なそれを採用したものである。また小屋裏１０内、一階及び二階の通気層４内のみを、外気及び室内空間より低圧に減圧可能な程度に、該小屋裏１０、一階及び二階の通気層４は、天井材１０１及び内壁３を除いて、高い気密性を保持できるように構成したものである。

なお、図中、１８は一階の床材、３１は２階の床材、１０２は二階の天井の下地材、１２１３は一階の天井の下地材である。

従ってこの実施例の建物の換気構造によれば、例えば、夏季には、基礎５の立ち上がり部６に構成した換気口７を、その蓋部を手動でスライドさせて開口させ、かつ小屋裏１０に配置した小屋裏換気扇１３を排気動作状態にして使用することにより、床下空間８に位置する冷涼な空気を前記一階及び二階の通気層４を通じて上昇させ、これを該小屋裏換気扇１３を通じて建物の妻側から排気することができる。

そのため、夏季の強い日差しで側壁部１の外面及び屋根１７の表面が照らされ、高温となり、その太陽熱の一部が断熱材２４を通過して伝達される程になったとしても、それらの熱は一階及び二階の通気層４を通じて上昇する前記冷涼な空気に奪われて上昇し、他方、屋根１７から小屋裏１０に伝達されて進入することのある熱も、同様に、上昇してきた冷涼な空気に奪われ、該小屋裏１０に配してある小屋裏換気扇１３を通じて建物の妻側から排気されることになる。それ故、夏季の日差しの強い時期であっても、太陽熱が容易には室内にまで伝達せず、室内の温度の上昇を抑えることができる。従ってエアコンの冷房効率を向上させ得、経済的となる。

また、以上のように、前記小屋裏換気扇１３によって、小屋裏１０、一階及び二階の通気層４は強制排気されて減圧され、負圧となっており、他方、内壁３は、前記のように、前記石膏ボード及び前記塗り壁材によって通気性に構成してあるため、常圧である室内の空気が該内壁３を通じて通気層４内に移動することになる。この空気の移動を通じて、室内の空気中に存在することのある揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の有害ガス及び湿気等を該内壁３を通じて通気層４内に移動させ、該通気層４中を上昇する冷涼な空気と共に外気に放出することができる。そのため、室内は、前記のように、適正な温度へのコントロールが良好にかつ経済的に行われ得ると同時に、空気の清浄化を図り得、シックハウス症候群等の問題の発生も未然に防止することができる。

二階の天井材１０１も、この実施例では、石膏ボードで構成し、内壁３と同様に通気性となっているため、常圧である室内の空気が該天井材１０１を通じて小屋裏１０内に移動することになる。従って、先に述べたのと同様に、この空気の移動を通じて、室内の空気中に存在することのある揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の有害ガス及び湿気等を該天井材１０１を通じて小屋裏１０内に移動させ、該通気層４から上昇してきた空気と共に外気に放出することができる。このように天井材１０１も内壁３と同様に機能することになる。

また冬季には、基礎５の立ち上がり部６に構成した前記換気口７を手動によって閉じ、かつ小屋裏１０中の前記小屋裏換気扇１３の動作も停止させておくことにより、外部の冷気の床下空間８、通気層４及び小屋裏１０への進入を防止し、該通気層４、該床下空間８及び該小屋裏１０中で静止する空気による断熱効果を確保することができる。別に配してある断熱材２４による断熱効果に加えて、通気層４や床下空間８等の中の空気による断熱効果を確保することで、より高い断熱効果を得ることができることになる。

本発明の建物の換気構造は、建築分野で有効に利用することができる。

１ 側壁部
２ 外壁
２１ 耐力面材
２２ 縦胴縁
２３ 外装材
２４ 断熱材
２５ 外部通気層
３ 内壁
４ 通気層
５ 基礎
６ 立ち上がり部
７ 換気口
８ 床下空間
９ 下部連通部
９１ 根太掛
９１１ 通気用切欠部
１０ 小屋裏
１０１ 二階の天井材
１０２ 二階の天井の下地材
１１ 上部連通部
１２ 中間連通部
１２１ 主連通部
１２１１ 被覆材
１２１２ 一階の天井材
１２１３ 一階の天井の下地材
１２２ 下部接続空間
１２３ 上部接続空間
１３ 小屋裏換気扇（強制排気手段）
１４ 土台
１５ 桁材
１６ 一階の構造用床合板
１７ 屋根
１８ 一階の床材
２６ 柱
２７ 間柱
２８ 内側の縦胴縁
２９ 水切り
３０ 二階の構造用床合板
３０１ 連通穴
３１ 二階の床材

Claims (6)

1. 一階以上の階層の建物の側壁部を構成する外壁及びその内側に間隔をあけて配した通気性の内壁と、
   前記側壁部の外壁及び内壁の間に構成した通気層と、
   前記建物の側壁部下方の基礎の立ち上がり部に開閉自在に構成した外気導入用の換気口と、
   前記換気口を外気に開口させた床下空間を前記側壁部の最下部で前記通気層に連通する下部連通部と、
   前記通気層を前記側壁部の最上部で前記建物の上部の小屋裏に連通する上部連通部と、
   前記建物の上部の小屋裏に配した、該小屋裏内部及び該小屋裏に連通する通気層を減圧すべく排気する強制排気手段と、
   で構成した建物の換気構造。
2. 前記内壁を、石膏ボードを及びこれに塗布する塗り壁材で構成した請求項１の建物の換気構造。
3. 前記下部連通部を、下部外面を土台の内面に接合し、上端を直接又は間接に内壁の下端に接して配した根太掛の部位の内、該土台の上面を越える部位を、その長さ方向に沿って定間隔で連続的に切り欠いて作成した複数の通気用切欠部で構成した請求項１又は２の建物の換気構造。
4. 前記上部連通部を、前記内壁を柱又は間柱にそれらの間に介在して取り付けるための縦胴縁を小屋裏の下面を構成する天井材の上方まで延長することにより、該小屋裏の外周部を構成する桁材、該縦胴縁及び該天井材の端部の間に生じた通気空間に構成した請求項１、２又は３の建物の換気構造。
5. 前記建物を二階以上の建物に構成し、上下階の通気層を連通する中間連通部を上下階の間に配した桁材の内側に構成した請求項１、２、３又は４の建物の換気構造。
6. 前記中間連通部１２を、上下階の間に配した桁材の内側に構成した主連通部と、下階側の通気層と該主連通部とを接続する下部接続空間と、上階側の通気層と該主連通部とを接続する上部接続空間とで構成し、
   該主連通部を、下階側の内壁の取付用の縦胴縁を該桁材の内面に沿って上階の床の下地材の端部下面まで延長し、該縦胴縁を介して上下階の内壁を上下に延長した仮装延長面内に被覆材を配し、該被覆材及び該桁材の間の空間として構成し、
   前記下部接続空間を、該桁材、該縦胴縁及び下階側の天井材の端部の間に生じた、下部側が一階の通気層４に開口し、上部側が主連通部１２１に開口する通気空間に構成し、
   前記上部接続空間を、前記桁材の上端に接続する床の下地材の端部付近に、前記主連通部と上階側の通気層との間を連通すべく開口した複数の連通穴に構成したものである、請求項５の建物の換気構造。

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