JP3567541B2 - 改修融雪屋根構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、家屋における改修融雪屋根構造に係るものである。さらに詳しくは、改修を行った際に、新規屋根上の雪を一様に融雪する機能を備えることができる改修融雪屋根構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、降雪地方における雪下ろしの作業は、肉体的に大変な作業であり、また危険を伴う作業であった。そこで、屋根の融雪の種々の方法が考え出されてきており、屋根上に温水または水を放水する方法や、屋根の外装部内に配したパイプ内を温水、不凍液、温風等を循環させる方法、電熱線を配する方法、太陽熱にて加熱された温水を利用する方法、もしくは特開平６−２３９９号のようにシート状の発熱体を敷設する方法、等があった。また、屋根の改修を行う際に同時に融雪機能を備える方法としては、特開平５−２３０９４０号があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放水装置やパイプをもちいて屋根改修と同時に融雪機能を施す には重量がかさむ点、施工に多くの時間と労力を要する点、震動や老朽化による装置の損傷によって液体が漏れだし家屋の腐食につながる点等において改修と同時に融雪機能を施すには不利が多く、電熱線は切断による機能の低下が危惧されるものである。また、上記方法はもとより、特開平６−２３９９号のようなシート状の発熱体を配したに方法においても、改修に伴い融雪機能を施す方法が考案されていなかった。なお、特開平５−２３０９４０号においては、改修を行う対象が瓦棒葺屋根に限られ、また中空パイプをモルタルによって埋設するため、重量がかさみ家屋に負担をかけるものであり、さらに工期が長くなり費用もかさむという不利があった。加えて、上記方法では箇所によって融雪が均一に行われず、屋根面上の雪が空洞化して融雪の効率が低下する恐れがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために、既存の各種屋根材上に流れ方向に平行に桟木を所定間隔をもって配し、桟木上に外形が長方形で断熱性を有する多数枚の裏打材を、水平方向では端面を当接し、軒から棟方向では桟木との間に縦断面が三角形状の空隙を形成するように長尺側面を階段状に重合、固定してバックアップ兼断熱層を設け、また裏打材の少なくとも上面全体を遠赤外線放射セラミックスに磁気素材を混合したシートによって被覆し、シート上に多数枚の段葺用の屋根材で形成した外装部を設け、また、裏打材とシートの間にシート状の発熱体を介在させたことにより、施工性が良い上に低コストで、居住を中断することなく改修を行うことが可能で、さらに経済的で確実な融雪機能を付加する屋根改修融雪構造を提供するものである。
【０００５】
さらに、バックアップ兼断熱層同士の重なりにより形成される空隙は、新鮮な空気等の流通路として機能させることができ、裏打材が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地、屋根材等の腐食防止に寄与することができ、また、バックアップ兼断熱層と外装部の間にシート状発熱体を介在したので、シート状発熱体からもたらされる熱は、断熱層により、家内部方向へは全て遮断され、殆どを融雪のための熱源として使用することができ効率が良い構造を提案するものである。
【０００６】
【実施例】
以下に図面を用いて本発明に係る改修融雪屋根構造について詳細に説明する。図１および図２は上記改修融雪屋根構造の代表的一例を示す説明図であり、図中１は桟木、２は裏打材、３はシート状発熱体、４はシート、５は新規屋根材、Ａは屋根下地、Ｅは既存屋根材を示している。
【０００７】
屋根下地Ａは、垂木Ｂ、野地板Ｃ、アスファルトルーフィングＤとから構成されるものであり、垂木Ｂ上に野地板Ｃを敷設し、野地板Ｃ上にアスファルトルーフィングＤを配設した一般的な構造の屋根下地Ａである。
【０００８】
既存屋根材Ｅは屋根下地Ａ上に敷設された一般的な屋根材であり、図１、図２においては金属の横葺屋根を示してあるが、その他にも既存屋根材Ｅとしては平葺き屋根、段葺き屋根、瓦棒葺き屋根、瓦屋根、新生瓦屋根、等でもよい。
【０００９】
垂木１は図１に示すように、既存屋根材Ｅ上に流れ方向に対して平行に所定間隔をもって配するもので、後記する裏打材２の下地となり、裏打材２と新規屋根材５を固定する際に打設する固定具αの打設部として機能すると共に、必要に応じて各桟木１同士の間に断熱材を充填する際の空間を確保するものである。
【００１０】
また、図３（ａ）、（ｂ）は外装部を構成する段葺き状の新規屋根材５を示す斜視図であり、新規屋根材５は金属板（カラー鋼板、銅板、アルミニウム板、チタン板、ステンレス板、サンドイッチ鋼板、クラッド鋼板等）等をロール成形、プレス成形、押出成形等によって形成したものである。
【００１１】
さらに説明すると、新規屋根材５は長尺板状であり、その幅方向一端部を化粧面６の下側、すなわち、裏面７側に略コ字状に屈曲して段差化粧面８と差込縁９とを形成した雄型連結部１１としたもので、化粧面６と段差化粧面８と差込縁９とから略コ字状の引っかけ溝１０形成したものである。
【００１２】
また、化粧面６の他端には化粧面６の上側に屈曲して断面略Ｕ字状に形成した前記差込縁９と嵌合する嵌合溝１２と、嵌合溝１２の先端をコ字状に折り返した嵌合縁１３と、嵌合縁１３の先端を下方に屈曲すると共に化粧面６と略平行で外方にＬ字状に屈曲して延長した固定片１４を形成した雌型連結部１５を形成したものである。
【００１３】
さらに、化粧面６の長手方向の両側端縁をそれぞれ裏面７側にハゼ状に屈曲した連結片１６を形成したものである。なお、図３（ａ）では長手方向の強度の強化と、外部からの雨水等が毛細管現象により内部に浸入することを防止する意味で嵌合溝１２と差込縁９に凹条１７、凹条１８を形成している。
【００１４】
また、シート４は遠赤外線放射セラミックスに磁気素材を混合したシートからなり、例えば耐久性と性能維持のため編物状に仕上げられ、例えば遮光率が３０〜９５％、放射する遠赤外線の波長が０．５〜５０μ程度のものを使用する。シート４は例えば図４に示すようにロールに巻き取られており、必要とされる範囲に敷設を行うものである。
【００１５】
シート４は例えば、図１、２に示すようにシート状発熱体３を載置した裏打材２の表面側全面、及び裏打材２同士の端部が重合する箇所の新規屋根材５の固定片１４が載置される上端に至るまでの範囲に連続して敷設されるものである。シート４はシート状発熱体４から発せられた温熱を拡散し、屋根面全体を均等に融雪すると共に、遠赤外線の効果により熱源からの少ない熱量からも効果的な融雪が行え、かつ蓄熱機能をも有しているため、極めて経済的に融雪を行うのに有効なものである。
【００１６】
また、バックアップ兼断熱層（以下、単に断熱層という）を形成する裏打材２は図５に示すように長尺板状であり、垂木１上に多数枚敷設することによって形成するものである。さらに、裏打材２は外装部を構成する新規屋根材５をバックアップし、屋根上の作業、積雪のように荷重が加えられても新規屋根材５の変形を防止すると共に、後記するシート状発熱体３からの熱のうち、殆ど全てが融雪に寄与するように断熱し、家屋内（小屋裏等）に熱が逃げるのを防止するものである。勿論、夏季においては太陽によって屋根が加熱されても家屋内に熱が伝わるのを遮断し家屋内の温度の上昇を防止することにも役立つと共に、防音にも役立つものである。
【００１７】
また、裏打材２の素材としてはシージングボード、シージングインシュレーションボート、プラスチックフォーム（ウレタンフォーム、ヌレートフォーム、フェノールフォーム等）パーチクルボード、木質複合板、木毛セメント板、コンポージットパネル（コンパネ）、石膏ボード、ＡＬＣ板等であり、断熱性を有するものである。
【００１８】
さらに説明すると、裏打材２は水平方向では端面を当接すると共に、図１、図２のように軒から棟方向では下段の裏打材２ａに長尺側面を重ね合わせ、階段状とすると共に屋根下地Ａとの間に三角形状の空隙βを形成するように固定するものである。この空隙βは新鮮な空気等の流通路として機能させることができ裏打材２が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地Ａ、後記する新規屋根材５等の腐食防止に寄与するものである。
【００１９】
シート状発熱体３は図５に示すように長方形状のシート状であり、図１、図２に示すように裏打材２とシート４の間に介在し、外装部に融雪に必要な熱を供給するためのものである。また、図５に示すようにシート状発熱体３は裏打材２の表面に接着剤（図示せず）、接着テープ１９、ステープラ２０等の諸手段により、固定、取り付けるものである。
【００２０】
さらに、このシート状発熱体４は図６（ａ）および、図６（ａ）のイ−イ線断面図に該当する図６（ｂ）に示すように、帯状で発熱部分となるシート２１と、シート２１の長手方向両端に形成した導電線２２、２３と、幅方向一端に形成し、導電線２２、２３と連結されたリード線２４、２５と、これらを被覆する上下の絶縁体シート２６、２７とから形成したものである。
【００２１】
シート２１は、適度な電気抵抗を有し、通電すると発熱現象を起こす組成であれば特に指定されるものではないが、その組成としては、例えば炭素繊維を合成樹脂等でバインダしたものや混入したもの、パルプ繊維とカーボンファイバー、カーボン粒子、もしくは金属粉末等を粘材により合成したものを使用するもので、カーボンファイバー同士は互いに重なり合うように混入されるので、シート状発熱体４の一部分が万一破壊、切断しても、他の部分の発熱には全く影響がでないものである。シート２１はリード線２４、２５を介して導電線２２、２３に電気が導かれると発熱するものである。
【００２２】
絶縁体シート２６、２７は塩ビフィルム、フッ素樹脂フィルム、アクリルフィルム等からなり、ラミネート加工を行うことによって、表面保護と防水、電気的絶縁等の効果を発揮するものである。また、リード線２４、２５は電源（図示せず）に接続され、導電性である組成物の抵抗によりシート状発熱体４全体が発熱し、熱が外装部の新規屋根材５に伝達され、広範囲で融雪が行われることになる。
【００２３】
図７（ａ）は新規屋根材４同士の長手方向を接続する継手材２８であり、新規屋根材５と同様な種類の素材を同等な成形法により形成したものであり、敷目板２９と嵌合板３０の２部材から形成したものである。
【００２４】
すなわち、敷目板２９は図７（ｂ）に示すように、新規屋根材５の裏面７と当接すると共に、嵌合板３０を装着する敷目部３１と、敷目部３１の下辺を裏面側に屈曲した馳部３２と、必要に応じて敷目部３１の上辺を表面側に屈曲して形成した雨返部３３とから形成したものであり、かつ、図７（ａ）のロ−ロ線端面図である図７（ｄ）に示すように、幅方向において、両側縁を表面側に折り返し、その先端を再び折り返して壺状とした係止部３４と、係止部３４の両側縁を延長した延長部３５と、延長部３５の先端を表面側に折り返して形成した延長舌片３６とから構成されたものである。
【００２５】
なお、この端面形状は敷目部３１のみならず、馳部３２から雨返部３３にかけてほぼ同一とすることが可能である。すなわち敷目板２９はロールフォーミング等により連続的に成形することが可能である。また図７では、上下方向の連結の強化のために、馳部３２の略中央部分を延長して馳舌片３２ａを形成している。
【００２６】
嵌合板３０は図７（ｃ）に示すように、底面３７の左右側辺を折り返して係止舌片３８を形成して出合い袋状とした断面形状のものであり、図７（ｄ）に示すように新規屋根材５の化粧面６の両側縁に設けた連結片１６を嵌合、係止するものである。なお、図７（ｄ）では新規屋根材５を点線で示している。さらに説明すると嵌合板３０は敷目板２９の敷目部３１において、図７（ｄ）に示すように、両端を係止部３４によって係止されることによって一体化するものである。
【００２７】
ここで、本発明に係る改修融雪屋根構造についての施工例を簡単に説明する。すなわち、図１、図２に示すように、垂木Ｂ、野地板Ｃ、アスファルトルーフィングＤ等よりなる屋根下地Ａ上に、下段の裏打材２ａを敷設する。次に、下段に位置する裏打材２ａの上面にシート状発熱体３を任意箇所に敷設し、さらにシート４をシート状発熱体３の上面から裏打材２ａの上面全体ごと覆うようにシート４を敷設する。
【００２８】
次に、シート４上から下段の新規屋根材５ａを載置し、固定片１４にて固定具αを打設し新規屋根材５ａを固定する。そして新規屋根材５ａの固定片１４の上端にてシート４を折り返し、固定片１４上にシート４を介して上段の裏打材２ｂの下端部を載置し、上段の裏打材２ｂの上面にシート状発熱体３を敷設し、連続してシート４を敷設する。そして、下段の新規屋根材５ａの嵌合溝１２内に上段の新規屋根材５ｂの差込縁９を嵌合、係止し、上段の裏打材２ｂ上に上段の新規屋根材５ｂが載置される。
【００２９】
このように、軒方向から棟方向へ一段毎葺成することにより、図１、図２に示すように屋根下地Ａと裏打材２間に縦断面略三角形状の空隙βが形成される。この空隙βは新鮮な空気等の流通路として機能させることができ裏打材２が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地Ａ、新規屋根材５等の腐食防止に寄与するものである。また、図２において△Ｔは裏打材２同士の重なりしろであり、浸入した雨水の逆流を防止し、十分な防水効果を発揮させるさめには△Ｔは長ければ長い程良く、好ましくは△Ｔ＝５０〜６０ｍｍ程度である。
【００３０】
以上説明したのは本発明に係る改修融雪屋根構造の一実施例であり、図８〜図１５に示す部材を用いた構造とすることもできる。すなわち、図８（ａ）〜（ｆ）は新規屋根材５の変形例を示す断面図であり、特に（ｅ）、（ｆ）図は新規屋根材５の固定に吊り子３９（点線で示す）を使用した例である。
【００３１】
さらに、図９、図１０は裏打材２およびシート状発熱体３の変形例であり、図９（ａ）、（ｂ）は重なりのガイドとなる切り欠き４０、凸部４１を形成して、施工を容易にした例、（ｃ）は内部に中空孔４２を設けて調湿機能を助長できる例、（ｄ）図は裏打材２の裏面側にシート状発熱体３を装着した例である。
【００３２】
また、図１０（ａ）は裏打材２の表面全面にシート状発熱体３を装着した例であり、新規屋根材５の全面に熱がより伝わり易く、融雪の際の空洞化現象を防止できる例である。さらに、図１０（ｂ）は裏打材２の表面にシート状発熱体３を短冊状に複数装着した例でる。
【００３３】
図１１は継手材２８のその他の例を示す説明図であり、（ｂ）図に示すような敷目板２９、（ｃ）図に示すような嵌合板３０、（ｄ）図に示すパッキング体４３とからなるものであり、特に敷目板２９を合成樹脂から形成しコストダウンを図った継手材２８の例である。
【００３４】
図１２は本発明の構造において、各桟木１間に断熱材層４４を配した例である。すなわち、断熱材層４４はポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、フェノールフォーム、塩化ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ユリアフォーム等の合成樹脂発泡体よりなるボード、あるいはこれら合成樹脂発泡体をシート材でサンドイッチした複合板、もしくは石膏ボード、セメント板、炭酸カルシウム板、珪酸カルシウム板、セラミック板、木片セメント板、炭酸マグネシウム板、シージングボード、シージングインシュレーションボード、合板等よりなるもの、さらにはこれらの複合板よりなるもの、もしくは難燃２級、難燃３級（ＪＩＳ−Ａ−１３２１）合格品のフェノールポリオール＋イソシアネート＋難燃材（以下、単にフェノールウレタンという）等もある。勿論、ノンフロン（フロンを全く使用しないもの）の合成樹脂、フェノール樹脂を使用して難燃化を図ったもの、等も有る。断熱材層４４により、家屋の断熱性の向上と共に、既存屋根材Ｅへの結露を防止し、屋根下地Ａの腐食を防止し、家屋の耐久性の向上に有効なものである。さらに、現場発泡型の合成樹脂発泡体を用いた際は、既存屋根材Ｅが断熱材層４４と固着するため、既存屋根材Ｅの強度を向上させるのに有効なものである。
【００３５】
なお、断熱材層４４はその表面を略フラットとすることにより、その後の工程の足場及び取付け面を安定化し、裏打材２の取付以降の工程に障害を生じないものである。
【００３６】
図１３は、各裏打材２の幅毎に切断されたシート４を使用した場合の工程の途中を示す説明図であり、施工の簡素化を図ったものである。
【００３７】
図１４は、長尺帯状の金属薄板、合成樹脂等からなる補強材４５を既存屋根材Ｅ上に配した例を示すものである。補強材４５は図１に示すように、既存屋根材Ｅ上からアスファルトルーフィングＤ、野地板Ｃを介して垂木がＢ躯体を構成する母屋、棟木、軒桁等と交差する箇所にて釘、スクリュービス、テクス、アンカー、アンカーボルト等の固定具αを用いて固定し、軒方向に対して斜めに取り付けることにより古くなった既存屋根材Ｅの強度を向上するものである。なお、１本の補強材４５はその両端が少なくとも母屋、棟木、軒桁のうち２つ以上に固定されるものである。補強材４５同士の交差は垂木Ｂ、あるいは母屋上で行い、重合下部分にて１つの固定具αで固定することにより、さらに強力な結合とすることができる。
【００３８】
図１５は桟木１を削除した改修融雪屋根構造を示すものである。
【００３９】
以上の説明は既存屋根材Ｅが横葺の金属屋根の場合について行ってきたが、既存屋根材Ｅが平葺き屋根、段葺き屋根、瓦棒葺き屋根、瓦屋根、新生瓦屋根等の場合でも、同様の工法で改修および融雪機能の設置を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る改修融雪屋根構造によれば、▲１▼全工程、もしくは殆どの工程を乾式の材料を用いて行うので、施工性がよい。▲２▼断熱層は外装部のバックアップ機能を果たし、屋根上の作業でも新規屋根材の変形を防止することができる。▲３▼断熱層同士の重なりにより形成される空隙は、新鮮な空気等の流通路として機能させることができ、裏打材が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地、屋根材等の腐食防止に寄与することができる。▲４▼断熱層と外装部の間にシート状発熱体を介在したので、シート状発熱体からもたらされる熱が断熱層の形成により家内部方向へ放散することがなく、殆どを融雪のための熱源として使用することができ効率が良い。▲５▼シート状発熱体を合成樹脂にカーボンファイバーを混入して形成した場合、シート状発熱体の一部分が破壊、切断されても、他の部分の発熱には全く影響がでず、またカーボンは電波を反射する性質をもつので、屋根全体で電波シールドを形成することができる。▲６▼遠赤外線放射セラミックスに磁気素材を混合したシートをシート状発熱体全面を覆うように敷設したので融雪効果が高く、かつ熱が新規屋根材全面に亘って均等に拡散し、蓄熱効果も高いので経済的で、確実な融雪機能を備えることができる。等の特徴、効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る改修融雪屋根構造の代表的一例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る改修融雪屋根構造の代表的一例を示す説明図である。
【図３】外装部を形成する屋根材の例を示す説明図である。
【図４】裏打材の上面全面に敷設するシートを示す説明図である。
【図５】バックアップ兼断熱層を形成する裏打材の例を示す斜視図である。
【図６】シート状発熱体の例を示す説明図である。
【図７】継手材の一例を示す説明図である。
【図８】新規屋根材のその他の例を示す説明図である。
【図９】裏打材とシート状発熱体のその他の例を示す説明図である。
【図１０】裏打材とシート状発熱体のその他の例を示す説明図である。
【図１１】継手材のその他の例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【図１３】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【図１４】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【図１５】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【符号の説明】
α 固定具
β 空隙
Ａ 屋根下地
Ｂ 垂木
Ｃ 野地板
Ｄ アスファルトルーフィング
Ｅ 既存屋根材
１ 桟木
２ 裏打材
２ａ 裏打材
２ｂ 裏打材
３ シート状発熱体
４ シート
５ 新規屋根材
５ａ 新規屋根材
５ｂ 新規屋根材
６ 化粧面
７ 裏面
８ 段差化粧面
９ 差込縁
１０ 引っかけ溝
１１ 雄型連結部
１２ 嵌合溝
１３ 嵌合縁
１４ 固定片
１５ 雌型連結部
１６ 連結片
１７ 凹条
１８ 凹条
１９ 接着テープ
２０ ステープラ
２１ 合成樹脂シート
２２ 導電線
２３ 導電線
２４ リード線
２５ リード線
２６ 絶縁体シート
２７ 絶縁体シート
２８ 継手材
２９ 敷目板
３０ 嵌合板
３１ 敷目部
３２ 馳部
３２ａ馳舌片
３３ 雨返部
３４ 係止部
３５ 延長部
３６ 延長舌片
３７ 底面
３８ 係止舌片
３９ 吊り子
４０ 切り欠き
４１ 凸部
４２ 中空孔
４３ パッキング体
４４ 断熱材層
４５ 補強材
【産業上の利用分野】
本発明は、家屋における改修融雪屋根構造に係るものである。さらに詳しくは、改修を行った際に、新規屋根上の雪を一様に融雪する機能を備えることができる改修融雪屋根構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、降雪地方における雪下ろしの作業は、肉体的に大変な作業であり、また危険を伴う作業であった。そこで、屋根の融雪の種々の方法が考え出されてきており、屋根上に温水または水を放水する方法や、屋根の外装部内に配したパイプ内を温水、不凍液、温風等を循環させる方法、電熱線を配する方法、太陽熱にて加熱された温水を利用する方法、もしくは特開平６−２３９９号のようにシート状の発熱体を敷設する方法、等があった。また、屋根の改修を行う際に同時に融雪機能を備える方法としては、特開平５−２３０９４０号があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放水装置やパイプをもちいて屋根改修と同時に融雪機能を施す には重量がかさむ点、施工に多くの時間と労力を要する点、震動や老朽化による装置の損傷によって液体が漏れだし家屋の腐食につながる点等において改修と同時に融雪機能を施すには不利が多く、電熱線は切断による機能の低下が危惧されるものである。また、上記方法はもとより、特開平６−２３９９号のようなシート状の発熱体を配したに方法においても、改修に伴い融雪機能を施す方法が考案されていなかった。なお、特開平５−２３０９４０号においては、改修を行う対象が瓦棒葺屋根に限られ、また中空パイプをモルタルによって埋設するため、重量がかさみ家屋に負担をかけるものであり、さらに工期が長くなり費用もかさむという不利があった。加えて、上記方法では箇所によって融雪が均一に行われず、屋根面上の雪が空洞化して融雪の効率が低下する恐れがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために、既存の各種屋根材上に流れ方向に平行に桟木を所定間隔をもって配し、桟木上に外形が長方形で断熱性を有する多数枚の裏打材を、水平方向では端面を当接し、軒から棟方向では桟木との間に縦断面が三角形状の空隙を形成するように長尺側面を階段状に重合、固定してバックアップ兼断熱層を設け、また裏打材の少なくとも上面全体を遠赤外線放射セラミックスに磁気素材を混合したシートによって被覆し、シート上に多数枚の段葺用の屋根材で形成した外装部を設け、また、裏打材とシートの間にシート状の発熱体を介在させたことにより、施工性が良い上に低コストで、居住を中断することなく改修を行うことが可能で、さらに経済的で確実な融雪機能を付加する屋根改修融雪構造を提供するものである。
【０００５】
さらに、バックアップ兼断熱層同士の重なりにより形成される空隙は、新鮮な空気等の流通路として機能させることができ、裏打材が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地、屋根材等の腐食防止に寄与することができ、また、バックアップ兼断熱層と外装部の間にシート状発熱体を介在したので、シート状発熱体からもたらされる熱は、断熱層により、家内部方向へは全て遮断され、殆どを融雪のための熱源として使用することができ効率が良い構造を提案するものである。
【０００６】
【実施例】
以下に図面を用いて本発明に係る改修融雪屋根構造について詳細に説明する。図１および図２は上記改修融雪屋根構造の代表的一例を示す説明図であり、図中１は桟木、２は裏打材、３はシート状発熱体、４はシート、５は新規屋根材、Ａは屋根下地、Ｅは既存屋根材を示している。
【０００７】
屋根下地Ａは、垂木Ｂ、野地板Ｃ、アスファルトルーフィングＤとから構成されるものであり、垂木Ｂ上に野地板Ｃを敷設し、野地板Ｃ上にアスファルトルーフィングＤを配設した一般的な構造の屋根下地Ａである。
【０００８】
既存屋根材Ｅは屋根下地Ａ上に敷設された一般的な屋根材であり、図１、図２においては金属の横葺屋根を示してあるが、その他にも既存屋根材Ｅとしては平葺き屋根、段葺き屋根、瓦棒葺き屋根、瓦屋根、新生瓦屋根、等でもよい。
【０００９】
垂木１は図１に示すように、既存屋根材Ｅ上に流れ方向に対して平行に所定間隔をもって配するもので、後記する裏打材２の下地となり、裏打材２と新規屋根材５を固定する際に打設する固定具αの打設部として機能すると共に、必要に応じて各桟木１同士の間に断熱材を充填する際の空間を確保するものである。
【００１０】
また、図３（ａ）、（ｂ）は外装部を構成する段葺き状の新規屋根材５を示す斜視図であり、新規屋根材５は金属板（カラー鋼板、銅板、アルミニウム板、チタン板、ステンレス板、サンドイッチ鋼板、クラッド鋼板等）等をロール成形、プレス成形、押出成形等によって形成したものである。
【００１１】
さらに説明すると、新規屋根材５は長尺板状であり、その幅方向一端部を化粧面６の下側、すなわち、裏面７側に略コ字状に屈曲して段差化粧面８と差込縁９とを形成した雄型連結部１１としたもので、化粧面６と段差化粧面８と差込縁９とから略コ字状の引っかけ溝１０形成したものである。
【００１２】
また、化粧面６の他端には化粧面６の上側に屈曲して断面略Ｕ字状に形成した前記差込縁９と嵌合する嵌合溝１２と、嵌合溝１２の先端をコ字状に折り返した嵌合縁１３と、嵌合縁１３の先端を下方に屈曲すると共に化粧面６と略平行で外方にＬ字状に屈曲して延長した固定片１４を形成した雌型連結部１５を形成したものである。
【００１３】
さらに、化粧面６の長手方向の両側端縁をそれぞれ裏面７側にハゼ状に屈曲した連結片１６を形成したものである。なお、図３（ａ）では長手方向の強度の強化と、外部からの雨水等が毛細管現象により内部に浸入することを防止する意味で嵌合溝１２と差込縁９に凹条１７、凹条１８を形成している。
【００１４】
また、シート４は遠赤外線放射セラミックスに磁気素材を混合したシートからなり、例えば耐久性と性能維持のため編物状に仕上げられ、例えば遮光率が３０〜９５％、放射する遠赤外線の波長が０．５〜５０μ程度のものを使用する。シート４は例えば図４に示すようにロールに巻き取られており、必要とされる範囲に敷設を行うものである。
【００１５】
シート４は例えば、図１、２に示すようにシート状発熱体３を載置した裏打材２の表面側全面、及び裏打材２同士の端部が重合する箇所の新規屋根材５の固定片１４が載置される上端に至るまでの範囲に連続して敷設されるものである。シート４はシート状発熱体４から発せられた温熱を拡散し、屋根面全体を均等に融雪すると共に、遠赤外線の効果により熱源からの少ない熱量からも効果的な融雪が行え、かつ蓄熱機能をも有しているため、極めて経済的に融雪を行うのに有効なものである。
【００１６】
また、バックアップ兼断熱層（以下、単に断熱層という）を形成する裏打材２は図５に示すように長尺板状であり、垂木１上に多数枚敷設することによって形成するものである。さらに、裏打材２は外装部を構成する新規屋根材５をバックアップし、屋根上の作業、積雪のように荷重が加えられても新規屋根材５の変形を防止すると共に、後記するシート状発熱体３からの熱のうち、殆ど全てが融雪に寄与するように断熱し、家屋内（小屋裏等）に熱が逃げるのを防止するものである。勿論、夏季においては太陽によって屋根が加熱されても家屋内に熱が伝わるのを遮断し家屋内の温度の上昇を防止することにも役立つと共に、防音にも役立つものである。
【００１７】
また、裏打材２の素材としてはシージングボード、シージングインシュレーションボート、プラスチックフォーム（ウレタンフォーム、ヌレートフォーム、フェノールフォーム等）パーチクルボード、木質複合板、木毛セメント板、コンポージットパネル（コンパネ）、石膏ボード、ＡＬＣ板等であり、断熱性を有するものである。
【００１８】
さらに説明すると、裏打材２は水平方向では端面を当接すると共に、図１、図２のように軒から棟方向では下段の裏打材２ａに長尺側面を重ね合わせ、階段状とすると共に屋根下地Ａとの間に三角形状の空隙βを形成するように固定するものである。この空隙βは新鮮な空気等の流通路として機能させることができ裏打材２が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地Ａ、後記する新規屋根材５等の腐食防止に寄与するものである。
【００１９】
シート状発熱体３は図５に示すように長方形状のシート状であり、図１、図２に示すように裏打材２とシート４の間に介在し、外装部に融雪に必要な熱を供給するためのものである。また、図５に示すようにシート状発熱体３は裏打材２の表面に接着剤（図示せず）、接着テープ１９、ステープラ２０等の諸手段により、固定、取り付けるものである。
【００２０】
さらに、このシート状発熱体４は図６（ａ）および、図６（ａ）のイ−イ線断面図に該当する図６（ｂ）に示すように、帯状で発熱部分となるシート２１と、シート２１の長手方向両端に形成した導電線２２、２３と、幅方向一端に形成し、導電線２２、２３と連結されたリード線２４、２５と、これらを被覆する上下の絶縁体シート２６、２７とから形成したものである。
【００２１】
シート２１は、適度な電気抵抗を有し、通電すると発熱現象を起こす組成であれば特に指定されるものではないが、その組成としては、例えば炭素繊維を合成樹脂等でバインダしたものや混入したもの、パルプ繊維とカーボンファイバー、カーボン粒子、もしくは金属粉末等を粘材により合成したものを使用するもので、カーボンファイバー同士は互いに重なり合うように混入されるので、シート状発熱体４の一部分が万一破壊、切断しても、他の部分の発熱には全く影響がでないものである。シート２１はリード線２４、２５を介して導電線２２、２３に電気が導かれると発熱するものである。
【００２２】
絶縁体シート２６、２７は塩ビフィルム、フッ素樹脂フィルム、アクリルフィルム等からなり、ラミネート加工を行うことによって、表面保護と防水、電気的絶縁等の効果を発揮するものである。また、リード線２４、２５は電源（図示せず）に接続され、導電性である組成物の抵抗によりシート状発熱体４全体が発熱し、熱が外装部の新規屋根材５に伝達され、広範囲で融雪が行われることになる。
【００２３】
図７（ａ）は新規屋根材４同士の長手方向を接続する継手材２８であり、新規屋根材５と同様な種類の素材を同等な成形法により形成したものであり、敷目板２９と嵌合板３０の２部材から形成したものである。
【００２４】
すなわち、敷目板２９は図７（ｂ）に示すように、新規屋根材５の裏面７と当接すると共に、嵌合板３０を装着する敷目部３１と、敷目部３１の下辺を裏面側に屈曲した馳部３２と、必要に応じて敷目部３１の上辺を表面側に屈曲して形成した雨返部３３とから形成したものであり、かつ、図７（ａ）のロ−ロ線端面図である図７（ｄ）に示すように、幅方向において、両側縁を表面側に折り返し、その先端を再び折り返して壺状とした係止部３４と、係止部３４の両側縁を延長した延長部３５と、延長部３５の先端を表面側に折り返して形成した延長舌片３６とから構成されたものである。
【００２５】
なお、この端面形状は敷目部３１のみならず、馳部３２から雨返部３３にかけてほぼ同一とすることが可能である。すなわち敷目板２９はロールフォーミング等により連続的に成形することが可能である。また図７では、上下方向の連結の強化のために、馳部３２の略中央部分を延長して馳舌片３２ａを形成している。
【００２６】
嵌合板３０は図７（ｃ）に示すように、底面３７の左右側辺を折り返して係止舌片３８を形成して出合い袋状とした断面形状のものであり、図７（ｄ）に示すように新規屋根材５の化粧面６の両側縁に設けた連結片１６を嵌合、係止するものである。なお、図７（ｄ）では新規屋根材５を点線で示している。さらに説明すると嵌合板３０は敷目板２９の敷目部３１において、図７（ｄ）に示すように、両端を係止部３４によって係止されることによって一体化するものである。
【００２７】
ここで、本発明に係る改修融雪屋根構造についての施工例を簡単に説明する。すなわち、図１、図２に示すように、垂木Ｂ、野地板Ｃ、アスファルトルーフィングＤ等よりなる屋根下地Ａ上に、下段の裏打材２ａを敷設する。次に、下段に位置する裏打材２ａの上面にシート状発熱体３を任意箇所に敷設し、さらにシート４をシート状発熱体３の上面から裏打材２ａの上面全体ごと覆うようにシート４を敷設する。
【００２８】
次に、シート４上から下段の新規屋根材５ａを載置し、固定片１４にて固定具αを打設し新規屋根材５ａを固定する。そして新規屋根材５ａの固定片１４の上端にてシート４を折り返し、固定片１４上にシート４を介して上段の裏打材２ｂの下端部を載置し、上段の裏打材２ｂの上面にシート状発熱体３を敷設し、連続してシート４を敷設する。そして、下段の新規屋根材５ａの嵌合溝１２内に上段の新規屋根材５ｂの差込縁９を嵌合、係止し、上段の裏打材２ｂ上に上段の新規屋根材５ｂが載置される。
【００２９】
このように、軒方向から棟方向へ一段毎葺成することにより、図１、図２に示すように屋根下地Ａと裏打材２間に縦断面略三角形状の空隙βが形成される。この空隙βは新鮮な空気等の流通路として機能させることができ裏打材２が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地Ａ、新規屋根材５等の腐食防止に寄与するものである。また、図２において△Ｔは裏打材２同士の重なりしろであり、浸入した雨水の逆流を防止し、十分な防水効果を発揮させるさめには△Ｔは長ければ長い程良く、好ましくは△Ｔ＝５０〜６０ｍｍ程度である。
【００３０】
以上説明したのは本発明に係る改修融雪屋根構造の一実施例であり、図８〜図１５に示す部材を用いた構造とすることもできる。すなわち、図８（ａ）〜（ｆ）は新規屋根材５の変形例を示す断面図であり、特に（ｅ）、（ｆ）図は新規屋根材５の固定に吊り子３９（点線で示す）を使用した例である。
【００３１】
さらに、図９、図１０は裏打材２およびシート状発熱体３の変形例であり、図９（ａ）、（ｂ）は重なりのガイドとなる切り欠き４０、凸部４１を形成して、施工を容易にした例、（ｃ）は内部に中空孔４２を設けて調湿機能を助長できる例、（ｄ）図は裏打材２の裏面側にシート状発熱体３を装着した例である。
【００３２】
また、図１０（ａ）は裏打材２の表面全面にシート状発熱体３を装着した例であり、新規屋根材５の全面に熱がより伝わり易く、融雪の際の空洞化現象を防止できる例である。さらに、図１０（ｂ）は裏打材２の表面にシート状発熱体３を短冊状に複数装着した例でる。
【００３３】
図１１は継手材２８のその他の例を示す説明図であり、（ｂ）図に示すような敷目板２９、（ｃ）図に示すような嵌合板３０、（ｄ）図に示すパッキング体４３とからなるものであり、特に敷目板２９を合成樹脂から形成しコストダウンを図った継手材２８の例である。
【００３４】
図１２は本発明の構造において、各桟木１間に断熱材層４４を配した例である。すなわち、断熱材層４４はポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、フェノールフォーム、塩化ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ユリアフォーム等の合成樹脂発泡体よりなるボード、あるいはこれら合成樹脂発泡体をシート材でサンドイッチした複合板、もしくは石膏ボード、セメント板、炭酸カルシウム板、珪酸カルシウム板、セラミック板、木片セメント板、炭酸マグネシウム板、シージングボード、シージングインシュレーションボード、合板等よりなるもの、さらにはこれらの複合板よりなるもの、もしくは難燃２級、難燃３級（ＪＩＳ−Ａ−１３２１）合格品のフェノールポリオール＋イソシアネート＋難燃材（以下、単にフェノールウレタンという）等もある。勿論、ノンフロン（フロンを全く使用しないもの）の合成樹脂、フェノール樹脂を使用して難燃化を図ったもの、等も有る。断熱材層４４により、家屋の断熱性の向上と共に、既存屋根材Ｅへの結露を防止し、屋根下地Ａの腐食を防止し、家屋の耐久性の向上に有効なものである。さらに、現場発泡型の合成樹脂発泡体を用いた際は、既存屋根材Ｅが断熱材層４４と固着するため、既存屋根材Ｅの強度を向上させるのに有効なものである。
【００３５】
なお、断熱材層４４はその表面を略フラットとすることにより、その後の工程の足場及び取付け面を安定化し、裏打材２の取付以降の工程に障害を生じないものである。
【００３６】
図１３は、各裏打材２の幅毎に切断されたシート４を使用した場合の工程の途中を示す説明図であり、施工の簡素化を図ったものである。
【００３７】
図１４は、長尺帯状の金属薄板、合成樹脂等からなる補強材４５を既存屋根材Ｅ上に配した例を示すものである。補強材４５は図１に示すように、既存屋根材Ｅ上からアスファルトルーフィングＤ、野地板Ｃを介して垂木がＢ躯体を構成する母屋、棟木、軒桁等と交差する箇所にて釘、スクリュービス、テクス、アンカー、アンカーボルト等の固定具αを用いて固定し、軒方向に対して斜めに取り付けることにより古くなった既存屋根材Ｅの強度を向上するものである。なお、１本の補強材４５はその両端が少なくとも母屋、棟木、軒桁のうち２つ以上に固定されるものである。補強材４５同士の交差は垂木Ｂ、あるいは母屋上で行い、重合下部分にて１つの固定具αで固定することにより、さらに強力な結合とすることができる。
【００３８】
図１５は桟木１を削除した改修融雪屋根構造を示すものである。
【００３９】
以上の説明は既存屋根材Ｅが横葺の金属屋根の場合について行ってきたが、既存屋根材Ｅが平葺き屋根、段葺き屋根、瓦棒葺き屋根、瓦屋根、新生瓦屋根等の場合でも、同様の工法で改修および融雪機能の設置を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る改修融雪屋根構造によれば、▲１▼全工程、もしくは殆どの工程を乾式の材料を用いて行うので、施工性がよい。▲２▼断熱層は外装部のバックアップ機能を果たし、屋根上の作業でも新規屋根材の変形を防止することができる。▲３▼断熱層同士の重なりにより形成される空隙は、新鮮な空気等の流通路として機能させることができ、裏打材が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地、屋根材等の腐食防止に寄与することができる。▲４▼断熱層と外装部の間にシート状発熱体を介在したので、シート状発熱体からもたらされる熱が断熱層の形成により家内部方向へ放散することがなく、殆どを融雪のための熱源として使用することができ効率が良い。▲５▼シート状発熱体を合成樹脂にカーボンファイバーを混入して形成した場合、シート状発熱体の一部分が破壊、切断されても、他の部分の発熱には全く影響がでず、またカーボンは電波を反射する性質をもつので、屋根全体で電波シールドを形成することができる。▲６▼遠赤外線放射セラミックスに磁気素材を混合したシートをシート状発熱体全面を覆うように敷設したので融雪効果が高く、かつ熱が新規屋根材全面に亘って均等に拡散し、蓄熱効果も高いので経済的で、確実な融雪機能を備えることができる。等の特徴、効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る改修融雪屋根構造の代表的一例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る改修融雪屋根構造の代表的一例を示す説明図である。
【図３】外装部を形成する屋根材の例を示す説明図である。
【図４】裏打材の上面全面に敷設するシートを示す説明図である。
【図５】バックアップ兼断熱層を形成する裏打材の例を示す斜視図である。
【図６】シート状発熱体の例を示す説明図である。
【図７】継手材の一例を示す説明図である。
【図８】新規屋根材のその他の例を示す説明図である。
【図９】裏打材とシート状発熱体のその他の例を示す説明図である。
【図１０】裏打材とシート状発熱体のその他の例を示す説明図である。
【図１１】継手材のその他の例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【図１３】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【図１４】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【図１５】本発明に係る改修融雪屋根構造のその他の例である。
【符号の説明】
α 固定具
β 空隙
Ａ 屋根下地
Ｂ 垂木
Ｃ 野地板
Ｄ アスファルトルーフィング
Ｅ 既存屋根材
１ 桟木
２ 裏打材
２ａ 裏打材
２ｂ 裏打材
３ シート状発熱体
４ シート
５ 新規屋根材
５ａ 新規屋根材
５ｂ 新規屋根材
６ 化粧面
７ 裏面
８ 段差化粧面
９ 差込縁
１０ 引っかけ溝
１１ 雄型連結部
１２ 嵌合溝
１３ 嵌合縁
１４ 固定片
１５ 雌型連結部
１６ 連結片
１７ 凹条
１８ 凹条
１９ 接着テープ
２０ ステープラ
２１ 合成樹脂シート
２２ 導電線
２３ 導電線
２４ リード線
２５ リード線
２６ 絶縁体シート
２７ 絶縁体シート
２８ 継手材
２９ 敷目板
３０ 嵌合板
３１ 敷目部
３２ 馳部
３２ａ馳舌片
３３ 雨返部
３４ 係止部
３５ 延長部
３６ 延長舌片
３７ 底面
３８ 係止舌片
３９ 吊り子
４０ 切り欠き
４１ 凸部
４２ 中空孔
４３ パッキング体
４４ 断熱材層
４５ 補強材
Claims (1)
- 既存の各種屋根材上において、該屋根材上に外形が長方形で断熱性を有する多数枚の裏打材を、水平方向では端面を当接し、軒から棟方向では前記桟木との間に縦断面が三角形状の空隙を形成するように長尺側面を階段状に重合、固定してバックアップ兼断熱層を設け、また該裏打材の少なくとも上面全体を遠赤外線放射セラミックスに磁気素材を混合したシートによって被覆し、該シート上に多数枚の段葺用の新規屋根材で形成した外装部を設け、また、前記裏打材とシートの間にシート状の発熱体を介在させたことを特徴とする改修融雪屋根構造。
Priority Applications (1)
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| JP21509895A JP3567541B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 改修融雪屋根構造 |
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| JP (1) | JP3567541B2 (ja) |
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- 1995-08-24 JP JP21509895A patent/JP3567541B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0960205A (ja) | 1997-03-04 |
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