カーテンウォール
【課題】簡易的にスパンドレル部の中空層に生じる結露を抑制することのできるカーテンウォールを提供する。
【解決手段】開口部１０及びスパンドレル部２０を有し、該スパンドレル部は、スパンドレル部の外枠を形成する枠体２１、２４、３０と、枠体の内側に配置されるガラスパネル２６と、ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて枠体に取り付けられる耐火パネル２７とを備えるカーテンウォール１であって、枠体、ガラスパネル、及び耐火パネルにより囲まれて形成される中空層Ｓと、室外の圧力が中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ室外から中空層内への空気の流入を許容し、それ以外には空気の流入を遮断する換気手段とを備えるものとする。
【解決手段】開口部１０及びスパンドレル部２０を有し、該スパンドレル部は、スパンドレル部の外枠を形成する枠体２１、２４、３０と、枠体の内側に配置されるガラスパネル２６と、ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて枠体に取り付けられる耐火パネル２７とを備えるカーテンウォール１であって、枠体、ガラスパネル、及び耐火パネルにより囲まれて形成される中空層Ｓと、室外の圧力が中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ室外から中空層内への空気の流入を許容し、それ以外には空気の流入を遮断する換気手段とを備えるものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物に用いられるカーテンウォールに関し、詳しくはスパンドレル部に結露が発生し難いとともに耐久性にも優れるカーテンウォールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルの外装部として、カーテンウォールが用いられることが多くなり、その要望も多岐にわたる。カーテンウォールは、工場で組み立てたカーテンウォールユニットを建物躯体に金具により取り付けるだけでよいため、施工性に優れ、外観の観点からも意匠性が高いので新築及び建て替えビルに広く採用されている。
【０００３】
カーテンウォールユニットは、開口部と、該開口部の上下に配置されるスパンドレル部（「腰部」ということもある。）と、を備え、開口部は、ビルの居住空間に対応するビル外周部分に配置され、室内側と室外側とをガラスパネルにより仕切っている。
【０００４】
一方、スパンドレル部は、開口部の上下に配置され、ビルの床や天井に対応するビル外周部分に具備される。図１１、及び図１２に、従来の例によるスパンドレル部１２０に注目したカーテンウォール１０１の断面図を示した。図１１はカーテンウォール１０１がビルに取り付けられた姿勢における垂直断面図、図１２は同水平断面図である。図１１では紙面左が室外側、紙面右が室内側である。図１２では、紙面上が室外側、紙面下が室内側である。
【０００５】
スパンドレル部１２０は開口部１１０と開口部１１０との間に配置され、室外に面して配置されたガラスパネル１２６と、該ガラスパネル１２６と略平行に所定の間隔を有して室内側に配置される耐火パネル１２７とを備えている。耐火パネル１２７は当該部位のビル内部を室外視から隠蔽するとともに防災上の要請から配置されるものである。特に耐火上の理由から耐火パネル１２７には材料としてケイ酸カルシウムが用いられている。
【０００６】
また、ガラスパネル１２６、及び耐火パネル１２７の４辺には型材からなる縦枠１３０、及び横枠１２１、１２４が配置される。従って、スパンドレル部１２０は図１１、図１２にＴで示したように、ガラスパネル１２６、耐火パネル１２７、縦枠１３０及び横枠１２１、１２４に囲まれた中空層Ｔを有している。
【０００７】
スパンドレル部１２０のかかる構成において、従来、スパンドレル部１２０のガラスパネル１２６表面に結露を生じることが問題となっていた。この１つの理由として、室内の高温で加湿された空気が耐火パネルと枠体との間隙から中空層Ｔ内に流入し、これが冷やされて結露することが挙げられる。また、他の理由として、日射等により耐火パネル１２７に含まれる水分が上記中空層Ｔ内に蒸発して該中空層Ｔの湿度が上昇し、これが雨や日の陰り等により冷やされたときにガラスパネル１２６に結露することを挙げることができる。
【０００８】
１つ目の理由による結露は、耐火パネルを枠体にシール材等により密閉して取り付け、中空層Ｔと室内との空気の出入りを禁止することにより防止することができる。２つ目の理由による結露は、枠体に室外と中空層Ｔとを連結する換気口を設置し、外気温と中空層内の温度差を利用して換気することにより防止することができる。当該排気手段としては例えば特許文献１に排気手段を備えるカーテンウォールが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３１４１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、耐火パネルを枠体に密閉して取り付けることは、施工条件等により必ずしも全てのカーテンウォールに採用することができるとは限らなかった。また、特許文献１のカーテンウォールでは、開口された換気口を意識的に閉鎖しない限り開口したままであり、このときに強い風があった場合、その風圧により中空層内が高圧になってしまう虞があった。スパンドレル部においては室内側が耐火パネルにより形成されているので、その強度によっては中空層内が高圧になると該耐火パネルが損傷する虞があった。
【００１０】
そこで、本発明は簡易的にスパンドレル部の中空層に生じる結露を抑制することのできるカーテンウォールを提供することを課題とする。また、この際、耐火パネルを含めたスパンドレル部の構成部材の損傷を防止することができるカーテンウォールとすることも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、開口部（１０）及びスパンドレル部（２０）を有し、該スパンドレル部は、スパンドレル部の外枠を形成する枠体（２１、２４、３０）と、枠体の内側に配置されるガラスパネル（２６）と、ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて枠体に取り付けられる耐火パネル（２７）とを備えるカーテンウォール（１）であって、枠体、ガラスパネル、及び耐火パネルにより囲まれて形成される中空層（Ｓ）と、室外の圧力が中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ室外から中空層内への空気の流入を許容し、それ以外には空気の流入を遮断する換気手段とを備えるカーテンウォールを提供することにより前記課題を解決する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、開口部（１０）及びスパンドレル部（２０）を有し、該スパンドレル部は、スパンドレル部の外枠を形成する枠体（２１、２４、３０）と、枠体の内側に配置されるガラスパネル（２６）と、ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて枠体に取り付けられる耐火パネル（２７）とを備えるカーテンウォール（１）であって、枠体、ガラスパネル、及び耐火パネルにより囲まれて形成される中空層（Ｓ）を有し、枠体が、少なくとも１箇所に中空層と、室外とを通じる流通路（Ｂ）を具備するとともに、流通路には該流通路の遮断、開放を可能とする外気導入弁（４０）を備え、外気導入弁により、室外の圧力が中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ室外から中空層内への空気の流入が許容されることを特徴とするカーテンウォールを提供することにより前記課題を解決する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のカーテンウォール（１）の流通路（Ｂ）及び外気導入弁（４０）が枠体のうちの下横枠（２４）に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易な構造によりスパンドレル部の中空層を換気し、結露の発生を抑制することができる。さらに強い風圧力により中空層内と、室外側との間に大きな圧力差が生じたときに中空層内への空気の出入りを遮断することができ、これにより耐火パネル等が圧力差で損傷することを防止することが可能となる。また、通常時や室外側の圧力が低くなった場合には、中空層と室外との空気の出入りが遮断されているので、室内の高温で加湿された空気が中空層に流入することを抑制することができ、これによっても結露の発生も抑制することができる。
【００１６】
また、所定の条件において下横枠に備えられた外気導入弁から中空層内に空気が流入し、中空層内から耐火パネルと枠体との間を通って空気が流出する。これにより、結露の発生を効率的に防止することができる。
【００１７】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１９】
図１には、カーテンウォール１の外観を示した。図１（ａ）はカーテンウォール１の室外視正面図、図１（ｂ）は垂直断面図である。カーテンウォール１は、ビル内部の室内（いわゆる居住空間）の外周部に対応する位置に配置される開口部１０、１０、…と、天井及び床の外周部に対応する位置に配置されるスパンドレル部２０、２０、…とを備えている。開口部１０、１０、…及びスパンドレル部２０、２０、…は、それぞれが横方向に一列に並列され、縦方向には、該開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とが交互に並べられている。また、各々の開口部１０、１０、…及びスパンドレル部２０、２０、…の縦端辺は縦枠３０、３０に取り付けられる。従って、開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とにより、カーテンウォール１は室外側正面視で升目状を呈している。
【００２０】
図２はカーテンウォール１の１つのスパンドレル部２０に注目して示した該カーテンウォール１の垂直断面図である。図３は、図２にＡ−Ａで示した線による水平断面図で、縦枠３０に注目した部位である。図２では紙面左が室外側、紙面右が室内側である。また、図３では紙面上が室外側、紙面下が室内側である。図１〜図３、及び適宜示す図を参照しつつカーテンウォール１についてさらに説明する。
【００２１】
開口部１０、１０はビルの居住空間の建物外周部に対応する部分に配置され、室内側と室外側とを仕切るガラスパネル１１、１１を備えている。ガラスパネル１１、１１は、その４辺を後述する上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０により開口部１０、１０に固定されている。当該ガラスパネル１１、１１は透光性を有するガラス板により構成され、通常の建築物に用いられるガラスパネルを利用することができる。
【００２２】
スパンドレル部２０は、ガラスパネル２６、耐火パネル２７、枠体としての上横枠２１、同下横枠２４、同縦枠３０、及び外気導入弁４０を備えている。スパンドレル部２０は開口部１０の上下に配置され、ビルの床や天井の建物外周部に対応する部分に具備される。そして、当該ガラスパネル２６、耐火パネル２７、上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０に囲まれた部分により中空層Ｓが形成されている。以下に各構成要素について説明する。
【００２３】
ガラスパネル２６は、透光性を有するガラス板により構成され、通常の建築物に用いられるガラスパネルを利用することができる。当該ガラスパネル２６は、室外に面して配置され、開口部１０に具備されるガラスパネル１１と略面一とされている。これにより建物の意匠性を高めることができ、外観に優れた建物を提供することが可能となる。
【００２４】
耐火パネル２７は、ガラスパネル２６と略平行に該ガラスパネル２６より室内側に配置される。このとき耐火パネル２７と、ガラスパネル２６との間には所定の間隙が設けられ、中空層Ｓが形成される。耐火パネル２７は、建物内側を室外視から隠蔽するとともに防災上の要請から具備される。従って特に耐火上の観点から材料として、ケイ酸カルシウムが用いられることが多い。
【００２５】
上横枠２１は上記ガラスパネル２６及び耐火パネル２７の４辺のうち上の辺のそれぞれに沿って配置される長尺部材である。図４に上横枠２１の部分に注目した垂直断面を示した。従って、上横枠は図４に表された断面を概ね維持して紙面奥／手前方向に延在している。上横枠２１は、図４に表されたようにその断面において開口部１０側の第一上横枠２２と、スパンドレル部２０側の第二上横枠２３とが組み合わされて形成されている。
【００２６】
第二上横枠２３の下部で室外側の部位は、ガラスパネル２６の上端部を受け入れ可能に形成されている。そして、ビード２３ａ、２３ｂに挟持されるようにガラスパネル２６の上端がここに固定される。一方、第二上横枠２３の下部で室内側の部位にはアーム２３ｃが取り付けられ、該アーム２３ｃが耐火パネル２７の上端部を受け入れ可能に形成されている。そして耐火パネル２７の上端はシール材等を備えることなくアーム２３ｃに取り付けられる。従って、ガラスパネル２６の上端はビード２３ａ、２３ｂによりその前後で空気の出入りが遮断されている。これによりガラスパネル２６の前後では適切に気密水密が維持されている。一方、耐火パネル２７は一般的にはシール材等を介していない。従って、わずかな隙間により、その前後の空気の出入りが許容されている。具体的には、図４に矢印Ｋで示したように、中空層Ｓと建物室内側との間でわずかに隙間があり、空気の出入りができる状態になっている。これにより、室内の空気が高温加湿された空気である場合は、該空気が中空層内に流入し、ガラスパネルで結露を生じる虞がある。
【００２７】
下横枠２４は上記ガラスパネル２６及び耐火パネル２７の４辺のうち下の辺のそれぞれに沿って配置される長尺部材である。図５に下横枠２４の部分に注目した垂直断面を示した。従って、下横枠は図５に表された断面を概ね維持して紙面奥／手前方向に延在している。
【００２８】
下横枠２４の上部で室外側の部位は、ガラスパネル２６の下端を受け入れ可能に形成されている。そして、ビード２４ａ、２４ｂに挟持されるようにガラスパネル２６の下端がここに固定される。従って、ガラスパネル２６の下端はビード２４ａ、２４ｂにより、その前後で空気の出入りが遮断され、気密水密が維持されている。一方、下横枠２４の上部で室内側端部には耐火パネル支持部材２４ｃが設けられ、下横枠２４の室内側端部、及び耐火パネル支持部材２４ｃにより耐火パネル２７の下端部が支持されている。このとき耐火パネル２７の下端には一般的にはシール材等が用いられていない。従って、わずかな隙間により、その前後の空気の出入りが許容されている。具体的には、図５に矢印Ｌで示したように、中空層Ｓと建物室内側との間にわずかに隙間があり、空気の出入りができるようにされている。これにより室内の空気が高温加湿された空気である場合は、該空気が中空層内に流入し、ガラスパネルで結露を生じる虞がある。
【００２９】
また、下横枠２４には図５にＢで示したように室外と中空層Ｓとを通じる通風路Ｂが設けられている。そして通風路Ｂの中空層Ｓ側に外気導入弁４０が配設されている。外気導入弁４０については後で説明する。通風路Ｂは、図５に表れているが、下横枠２４の長手方向（紙面奥／手前方向）に沿って全長に亘って設けられてはおらず、一部に設けられているのみである。当該通風路Ｂ、及び外気導入弁４０により後述するように中空層Ｓ内の空気が適切に通気され、結露を抑制することが可能となる。
【００３０】
次に縦枠３０について図３を参照しつつ説明する。縦枠３０は上記ガラスパネル２６及び耐火パネル２７の４辺のうち左右の辺のそれぞれに沿って配置される長尺部材である。従って、縦枠３０は図３に表された断面を概ね維持して紙面奥／手前方向に延在している。また、縦枠３０は、隣り合う開口部１０、１０及びスパンドレル部２０、２０の間に配置される共有部材である。そして縦枠３０は、左右に並列する左縦枠３１と、右縦枠３２とが合わせられるように形成されている。
【００３１】
縦枠３０のうちガラスパネル２６、２６の左右端が配置される部位は、該ガラスパネル２６、２６の左右端を受け入れ可能に形成されている。そして、ビード３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂに挟持されるようにガラスパネル２６、２６の左右端がここに固定される。従って、ガラスパネル２６、２６の左右端はビード３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂにより、その前後で空気の出入りが遮断され、気密水密が適切に維持されている。一方、縦枠３０のうち耐火パネル２７、２７の左右端が配置される部位には、アーム３１ｃ、３２ｃが設けられる。そして、該アーム部３１ｃ、３２ｃが耐火パネル２７、２７の左右端を受け入れ可能に形成されている。このとき耐火パネル２７、２７の左右端には一般的にシール材等が設けられていない。従って、わずかな隙間によりその前後で空気の出入りが許容されている。具体的には、図３に矢印Ｍ、Ｎで示したように、中空層Ｓと建物室内側との間にわずかな隙間があり、空気の出入りができるようにされている。これにより室内の空気が高温加湿された空気である場合は、該空気が中空層内に流入し、ガラスパネルで結露を生じる虞がある。
【００３２】
また、縦枠３０には、左縦枠３１、右縦枠３２の各部、及びその間に適宜シール材が配置され、適切に気密水密を維持している。
【００３３】
かかる構成の縦枠３０は、左縦枠３１、及び右縦枠３２のそれぞれに取り付けられる連結部材３３、３４を介して、不図示の固定部材等により建物の基礎鉄骨２に固定される。
【００３４】
本実施形態では通風路Ｂが下横枠２４に設けられているが、通風路が設けられる位置はこれに限定されるものではない。これには例えば、縦枠３０や上横枠２１を挙げることができる。
【００３５】
次に外気導入弁４０について説明する。上記の通り、外気導入弁４０は下横枠２４に設けられる。図６は外気導入弁４０の外観斜視図である。図７は外気導入弁４０の断面図であり、図７（ａ）は図６にＥ−Ｅで示した線に沿った面による垂直断面図、図７（ｂ）は図６にＦ−Ｆに示した線に沿った面による垂直断面図、及び図７（ｃ）は図６にＧ−Ｇに示した線に沿った面による垂直断面図である。図６及び図７を参照しつつ外気導入弁４０について説明する。
【００３６】
外気導入弁４０は、両端面が開口している筒状体である筒体４１と、該筒体４１の内側に具備される弁４５と、弾性部材４８、４８、４８、４８と、を備えている。筒体４１は、筒の軸に垂直な断面形状が、両端が半円で形成された略矩形とされている。また、筒体４１の内壁面には内周に沿って突起４１ａ、４２ａが設けられている。従って、当該突起４１ａ、４２ａの部分では、筒体４１の内側開口が狭くなる。突起４１ａ、４２ａの配置位置は、突起４１ａが筒体４１の軸方向略中央に、突起４２ａが筒体４１の端部である。これら突起４１ａ、４２ａを筒体４１の内側に形成するための方法は特に限定されるものではない。本実施形態では、製造容易性の観点から、突起４２ａとなる部分を有する突起部材４２を別体で筒体４１の内側に挿入することにより筒体４１の内側に突起４２ａを形成した。
【００３７】
また、筒体４１はその内側に該内側を横切るように、対向する内壁面を渡されて設けられた弁支持部材４４、４４を有している。弁支持部材４４、４４は、所定の間隔を有して２つ並列されている。弁支持部材４４、４４は筒体４１の突起４１ａと略同じ軸方向位置に設けられている。さらに弁支持部材４４、４４は、その長さ方向略中央に、筒体４１の軸方向に平行である貫通孔４４ａ、４４ａを有している。
【００３８】
弁４５は、プレート４６と弁支持棒４７、４７とを備えている。プレート４６は筒体４１の内側開口形状と略相似形を有する板状の部材である。当該板状である板面の外周は、筒体４１の突起４１ａ、４２ａの部位における筒体４１の内側開口よりも大きく、突起４１ａ、４２ａが具備されない部位における筒体４１の内側開口よりも小さくされている。弁支持棒４７、４７はプレート４６の一面側に立設した棒状部材で、上記弁支持部材４４、４４に対応する位置に具備されている。弁支持棒４７、４７の直径は、弁支持部材４４、４４の貫通孔４４ａ、４４ａの直径より小さく形成されている。
【００３９】
かかる構成を有する弁４５は、プレート４６の部分が筒体４１の軸方向において突起４１ａと突起４２ａとの間に配置される。加えて弁支持棒４７、４７が弁支持部材４４、４４の貫通孔４４ａ、４４ａの内側に挿入される。従って、プレート４６は、突起４１ａと突起４２ａとの間を移動することができるとともに、突起４１ａ、４２ａのいずれかに当接された場合には筒体４１の内側開口を閉鎖することが可能となる。
【００４０】
外気導入弁４０が下横枠２４に備えられる際には、突起４２ａが中空層Ｓとは反対側に向けられるように具備される。また、本実施形態において外気導入弁４０は、下横枠２４に２つ設けられている。しかしこれについても限定されるものではなく、中空層Ｓの大きさ等により適宜変更することが可能である。
【００４１】
弾性部材４８、４８、４８、４８は、その圧縮により所定の弾性力を備える部材である。これにはバネや伸縮性を有する発砲体等を挙げることができる。弾性部材４８、４８、４８、４８は、その一端をプレート４６に、他端は支持部材４４、４４、４４、４４に取り付けられている。従って、弁４５のプレート４６の位置により弾性部材４８、４８、４８、４８は付勢される。具体的な弁の動作については後で説明する。
【００４２】
図８には、外気導入弁の他の例を示した。外気導入弁４０において弾性部材４８、４８、４８、４８の一端が支持部材４４、４４、４４、４４に取り付けられていた。しかし、他の例である外気導入弁４０’では、弾性部材４８’、４８’、４８’、４８’の他端はいずれの部材にも取り付けられていない。このような外気導入弁４０’を本発明のカーテンウォール１に適用することも可能である。
【００４３】
以上説明したような構成により本発明のカーテンウォール１が形成される。これによれば、簡易な構成とされていることがわかる。かかる簡易な構成であるにもかかわらず中空層Ｓの換気を適切におこなうことができるとともに、耐火パネル２７に大きな負荷がかかることを防止することが可能となる。
【００４４】
次に具体的に中空層Ｓの換気、及び耐火パネル２７の保護について説明する。はじめに外気導入弁４０の動作について説明する。図９に外気導入弁４０の各姿勢を説明するための断面図を示した。図９は図７（ａ）と同じ視点によるものである。図９（ａ）は外気導入弁４０の前後で圧力差がない場合、外気導入弁４０にいずれの方向からも風が流入していない場合における外気導入弁４０の姿勢である。かかる場合にはプレート４６は外気導入弁４０の下端に配され、突起４２ａとプレート４６とにより内側が閉鎖されている。かかる場合には室外と中空層Ｓとは外気導入弁４０により遮断されている。
【００４５】
図９（ａ）に示した姿勢から例えば紙面上方の圧力が低くなったり、紙面下方から風が吹いたりした場合、プレート４６は紙面下から上方へ向けて力を受ける。この力によりプレート４６は紙面上方に移動する。このとき図９（ｂ）に示したように、プレート４６と筒体４１の内側には隙間が形成され、図９（ｂ）に矢印Ｈで示したように空気の移動が可能となる。当該プレート４６の移動の途中で、弾性部材４８、４８、４８、４８はつぶされるが、この時点ではまだ筒体４１の内側は開放されたままである。
【００４６】
さらに、図９（ｂ）に示した姿勢の外気導入弁４０の紙面上方の圧力が低くなったり、紙面下方から強い風が吹いたりした場合、プレート４６は紙面下から上方へ向けてさらに大きな力を受ける。この力が弾性部材４８、４８、４８、４８の弾性力よりも大きい場合には、プレート４６は弾性部材４８、４８、４８、４８の弾性力に抗して紙面上方に移動する。そして最終的にプレート４６は図９（ｃ）に示したように突起４１ａに達し、プレート４６の外縁部が突起４１ａに引っ掛かるようにして筒体４１の内側を閉鎖する。
【００４７】
かかる外気導入弁４０を備えたカーテンウォール１により次のように中空層Ｓの換気、及び耐火パネル２７の保護が行われる。図１０に説明のための概略図を示した。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）の各図における左側に記載した図は図９（ａ）〜図９（ｃ）に対応する図で、右側に記載した図は、カーテンウォール１の垂直断面、及び空気の流れを模式的に示したものである。図１０（ａ）に示した外気導入弁４０の姿勢では中空層Ｓに関して空気の流入、流出が禁止されている。これは、通常時（微風時）や室外側の圧力が中空層Ｓよりも低い場合における外気導入弁４０の姿勢である。かかる姿勢であれば、例えば、ビルの外側で空気渦が発生し、ビルから離れる方向に風が起こり、室外側の方が中空層Ｓよりも圧力が低くなったときにも、中空層Ｓから空気が吹き出すことを防止することができる。また、室内から高温加湿された空気が中空層に流れ込むことも抑制することが可能である。吹き出す力が大きい場合にも中空層Ｓには吹き出す力はかからず、耐火パネル２７にも負荷がかからない。従って、耐火パネル２７の損傷を防止することが可能となる。
【００４８】
図１０（ａ）の姿勢から、ビルに向かって風が吹き、所定の強さに達するとプレート４６が上方に移動を始める。これにより外気が外気導入弁４０を通過することが可能となり、中空層Ｓに外気が供給される。そして中空層Ｓからは耐火パネル２７と上下横枠２１、２４、及び縦枠３０との間から図３〜図５にＫ〜Ｎで示した通路を通じて室内側へ空気が流出する。これにより中空層Ｓの空気は換気され、ガラスパネル２６に結露を生じることを防止することができる。プレート４６が移動し始める力（圧力）は特に限定されることはなく、カーテンウォール１が使用される環境、設計により適宜調整可能あるが、室外と中空層Ｓとの差圧が１００Ｐａ以上であることが好ましい。これを風速に換算すると概ね１３ｍ／ｓである。
【００４９】
図１０（ｂ）に示した姿勢からさらにビルへ強い風が吹きつけ、流通路Ｂから風が吹き込み、これが一定の強さを超えた場合には、図１０（ｃ）に示した外気導入弁４０の姿勢により、中空層Ｓ内への空気の流入が遮断される。これにより中空層Ｓ内の圧力が所定以上となることを防止し、耐火パネル２７が損傷することを防ぐことができる。どの程度の風で外気を遮断するかについては特に限定されるものではないが、室外と中空層Ｓ内との差圧が２００Ｐａ以上となったときが好ましい。これを風速に換算すると概ね１８ｍ／ｓである。
【００５０】
以上のように、本発明のカーテンウォール１により適切に中空層Ｓの換気ができ、結露の発生を抑制することを可能とするとともに、中空層Ｓ内が加圧、又は減圧されることによる耐火パネル２７の損傷を防止することができる。
【実施例】
【００５１】
実施例として、長さ５０ｍｍ（図７（ａ）紙面左右方向長さ）、幅１４．４ｍｍ（図７（ｂ）紙面左右方向長さ、高さ１２ｍｍ（図７紙面上下方向長さ）を有する外気導入弁について相当開口面積を求める実験を行った。相当開口面積とは、換気に有効な面積を意味するものである。相当開口面積はαＡ（ｃｍ２）で表され、次式（１）から求められる。
αＡ＝２．７８（γ／２ｇ）１／２・Ｑ０・（Δｐ）（１／ｎ−０．５） （１）
【００５２】
ここで、それぞれの記号は
γ：空気の密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｑ０：内外差圧Δｐ＝１ｍｍＡｑ（９．８Ｐａ）の時の漏気量Ｑ（ｍ３／ｈ）
ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ２）
ｎ：隙間特性を表す係数（層流時は１、乱流時は２の値をとる。）
を意味する。
【００５３】
本発明のカーテンウォールについてＱ０を測定したところＱ０＝１．０９４６（ｍ３／ｈ）を得た。これを式（１）に代入し（ｎ＝２）計算するとαＡ＝０．７５（ｃｍ２）となる。これに対し、直径１０ｍｍの孔を開けた場合にはαＡ＝０．５０（ｃｍ２）、直径１３ｍｍの孔を開けた場合にはαＡ＝０．９５（ｃｍ２）である。従って本発明のカーテンウォールにより直径１１〜１２ｍｍの孔を開けた場合と略同一の換気性能を得ることができ、十分な換気能力を備えることが確かめられた。
【００５４】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うカーテンウォールもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のカーテンウォールの室外視正面図及び垂直断面図である。
【図２】１つのスパンドレル部に注目したカーテンウォールの垂直断面図である。
【図３】１つのスパンドレル部に注目したカーテンウォールの水平断面図である。
【図４】上横枠部分に注目した垂直断面図である。
【図５】下横枠部分に注目した垂直断面図である。
【図６】外気導入弁の外観斜視図である。
【図７】外気導入弁の断面図である。
【図８】外気導入弁の変形例の断面図である。
【図９】外気導入弁の動作を説明するための図である。
【図１０】中空層の換気及び換気の禁止を説明するための図である。
【図１１】従来のカーテンウォールにおけるスパンドレル部に注目した垂直断面図である。
【図１２】従来のカーテンウォールにおけるスパンドレル部に注目した水平断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ カーテンウォール
２ 基礎鉄骨
１０ 開口部
１１ ガラスパネル
２０ スパンドレル部
２１ 上横枠（枠体）
２２ 第一上横枠（枠体）
２３ 第二上横枠（枠体）
２４ 下横枠（枠体）
２６ ガラスパネル
２７ 耐火パネル
３０ 縦枠（枠体）
３１ 左縦枠（枠体）
３２ 右縦枠（枠体）
３３、３４ 連結部材
４０、５０ 外気導入弁
４１ 筒体
４５ 弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物に用いられるカーテンウォールに関し、詳しくはスパンドレル部に結露が発生し難いとともに耐久性にも優れるカーテンウォールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルの外装部として、カーテンウォールが用いられることが多くなり、その要望も多岐にわたる。カーテンウォールは、工場で組み立てたカーテンウォールユニットを建物躯体に金具により取り付けるだけでよいため、施工性に優れ、外観の観点からも意匠性が高いので新築及び建て替えビルに広く採用されている。
【０００３】
カーテンウォールユニットは、開口部と、該開口部の上下に配置されるスパンドレル部（「腰部」ということもある。）と、を備え、開口部は、ビルの居住空間に対応するビル外周部分に配置され、室内側と室外側とをガラスパネルにより仕切っている。
【０００４】
一方、スパンドレル部は、開口部の上下に配置され、ビルの床や天井に対応するビル外周部分に具備される。図１１、及び図１２に、従来の例によるスパンドレル部１２０に注目したカーテンウォール１０１の断面図を示した。図１１はカーテンウォール１０１がビルに取り付けられた姿勢における垂直断面図、図１２は同水平断面図である。図１１では紙面左が室外側、紙面右が室内側である。図１２では、紙面上が室外側、紙面下が室内側である。
【０００５】
スパンドレル部１２０は開口部１１０と開口部１１０との間に配置され、室外に面して配置されたガラスパネル１２６と、該ガラスパネル１２６と略平行に所定の間隔を有して室内側に配置される耐火パネル１２７とを備えている。耐火パネル１２７は当該部位のビル内部を室外視から隠蔽するとともに防災上の要請から配置されるものである。特に耐火上の理由から耐火パネル１２７には材料としてケイ酸カルシウムが用いられている。
【０００６】
また、ガラスパネル１２６、及び耐火パネル１２７の４辺には型材からなる縦枠１３０、及び横枠１２１、１２４が配置される。従って、スパンドレル部１２０は図１１、図１２にＴで示したように、ガラスパネル１２６、耐火パネル１２７、縦枠１３０及び横枠１２１、１２４に囲まれた中空層Ｔを有している。
【０００７】
スパンドレル部１２０のかかる構成において、従来、スパンドレル部１２０のガラスパネル１２６表面に結露を生じることが問題となっていた。この１つの理由として、室内の高温で加湿された空気が耐火パネルと枠体との間隙から中空層Ｔ内に流入し、これが冷やされて結露することが挙げられる。また、他の理由として、日射等により耐火パネル１２７に含まれる水分が上記中空層Ｔ内に蒸発して該中空層Ｔの湿度が上昇し、これが雨や日の陰り等により冷やされたときにガラスパネル１２６に結露することを挙げることができる。
【０００８】
１つ目の理由による結露は、耐火パネルを枠体にシール材等により密閉して取り付け、中空層Ｔと室内との空気の出入りを禁止することにより防止することができる。２つ目の理由による結露は、枠体に室外と中空層Ｔとを連結する換気口を設置し、外気温と中空層内の温度差を利用して換気することにより防止することができる。当該排気手段としては例えば特許文献１に排気手段を備えるカーテンウォールが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３１４１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、耐火パネルを枠体に密閉して取り付けることは、施工条件等により必ずしも全てのカーテンウォールに採用することができるとは限らなかった。また、特許文献１のカーテンウォールでは、開口された換気口を意識的に閉鎖しない限り開口したままであり、このときに強い風があった場合、その風圧により中空層内が高圧になってしまう虞があった。スパンドレル部においては室内側が耐火パネルにより形成されているので、その強度によっては中空層内が高圧になると該耐火パネルが損傷する虞があった。
【００１０】
そこで、本発明は簡易的にスパンドレル部の中空層に生じる結露を抑制することのできるカーテンウォールを提供することを課題とする。また、この際、耐火パネルを含めたスパンドレル部の構成部材の損傷を防止することができるカーテンウォールとすることも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、開口部（１０）及びスパンドレル部（２０）を有し、該スパンドレル部は、スパンドレル部の外枠を形成する枠体（２１、２４、３０）と、枠体の内側に配置されるガラスパネル（２６）と、ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて枠体に取り付けられる耐火パネル（２７）とを備えるカーテンウォール（１）であって、枠体、ガラスパネル、及び耐火パネルにより囲まれて形成される中空層（Ｓ）と、室外の圧力が中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ室外から中空層内への空気の流入を許容し、それ以外には空気の流入を遮断する換気手段とを備えるカーテンウォールを提供することにより前記課題を解決する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、開口部（１０）及びスパンドレル部（２０）を有し、該スパンドレル部は、スパンドレル部の外枠を形成する枠体（２１、２４、３０）と、枠体の内側に配置されるガラスパネル（２６）と、ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて枠体に取り付けられる耐火パネル（２７）とを備えるカーテンウォール（１）であって、枠体、ガラスパネル、及び耐火パネルにより囲まれて形成される中空層（Ｓ）を有し、枠体が、少なくとも１箇所に中空層と、室外とを通じる流通路（Ｂ）を具備するとともに、流通路には該流通路の遮断、開放を可能とする外気導入弁（４０）を備え、外気導入弁により、室外の圧力が中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ室外から中空層内への空気の流入が許容されることを特徴とするカーテンウォールを提供することにより前記課題を解決する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のカーテンウォール（１）の流通路（Ｂ）及び外気導入弁（４０）が枠体のうちの下横枠（２４）に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易な構造によりスパンドレル部の中空層を換気し、結露の発生を抑制することができる。さらに強い風圧力により中空層内と、室外側との間に大きな圧力差が生じたときに中空層内への空気の出入りを遮断することができ、これにより耐火パネル等が圧力差で損傷することを防止することが可能となる。また、通常時や室外側の圧力が低くなった場合には、中空層と室外との空気の出入りが遮断されているので、室内の高温で加湿された空気が中空層に流入することを抑制することができ、これによっても結露の発生も抑制することができる。
【００１６】
また、所定の条件において下横枠に備えられた外気導入弁から中空層内に空気が流入し、中空層内から耐火パネルと枠体との間を通って空気が流出する。これにより、結露の発生を効率的に防止することができる。
【００１７】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１９】
図１には、カーテンウォール１の外観を示した。図１（ａ）はカーテンウォール１の室外視正面図、図１（ｂ）は垂直断面図である。カーテンウォール１は、ビル内部の室内（いわゆる居住空間）の外周部に対応する位置に配置される開口部１０、１０、…と、天井及び床の外周部に対応する位置に配置されるスパンドレル部２０、２０、…とを備えている。開口部１０、１０、…及びスパンドレル部２０、２０、…は、それぞれが横方向に一列に並列され、縦方向には、該開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とが交互に並べられている。また、各々の開口部１０、１０、…及びスパンドレル部２０、２０、…の縦端辺は縦枠３０、３０に取り付けられる。従って、開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とにより、カーテンウォール１は室外側正面視で升目状を呈している。
【００２０】
図２はカーテンウォール１の１つのスパンドレル部２０に注目して示した該カーテンウォール１の垂直断面図である。図３は、図２にＡ−Ａで示した線による水平断面図で、縦枠３０に注目した部位である。図２では紙面左が室外側、紙面右が室内側である。また、図３では紙面上が室外側、紙面下が室内側である。図１〜図３、及び適宜示す図を参照しつつカーテンウォール１についてさらに説明する。
【００２１】
開口部１０、１０はビルの居住空間の建物外周部に対応する部分に配置され、室内側と室外側とを仕切るガラスパネル１１、１１を備えている。ガラスパネル１１、１１は、その４辺を後述する上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０により開口部１０、１０に固定されている。当該ガラスパネル１１、１１は透光性を有するガラス板により構成され、通常の建築物に用いられるガラスパネルを利用することができる。
【００２２】
スパンドレル部２０は、ガラスパネル２６、耐火パネル２７、枠体としての上横枠２１、同下横枠２４、同縦枠３０、及び外気導入弁４０を備えている。スパンドレル部２０は開口部１０の上下に配置され、ビルの床や天井の建物外周部に対応する部分に具備される。そして、当該ガラスパネル２６、耐火パネル２７、上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０に囲まれた部分により中空層Ｓが形成されている。以下に各構成要素について説明する。
【００２３】
ガラスパネル２６は、透光性を有するガラス板により構成され、通常の建築物に用いられるガラスパネルを利用することができる。当該ガラスパネル２６は、室外に面して配置され、開口部１０に具備されるガラスパネル１１と略面一とされている。これにより建物の意匠性を高めることができ、外観に優れた建物を提供することが可能となる。
【００２４】
耐火パネル２７は、ガラスパネル２６と略平行に該ガラスパネル２６より室内側に配置される。このとき耐火パネル２７と、ガラスパネル２６との間には所定の間隙が設けられ、中空層Ｓが形成される。耐火パネル２７は、建物内側を室外視から隠蔽するとともに防災上の要請から具備される。従って特に耐火上の観点から材料として、ケイ酸カルシウムが用いられることが多い。
【００２５】
上横枠２１は上記ガラスパネル２６及び耐火パネル２７の４辺のうち上の辺のそれぞれに沿って配置される長尺部材である。図４に上横枠２１の部分に注目した垂直断面を示した。従って、上横枠は図４に表された断面を概ね維持して紙面奥／手前方向に延在している。上横枠２１は、図４に表されたようにその断面において開口部１０側の第一上横枠２２と、スパンドレル部２０側の第二上横枠２３とが組み合わされて形成されている。
【００２６】
第二上横枠２３の下部で室外側の部位は、ガラスパネル２６の上端部を受け入れ可能に形成されている。そして、ビード２３ａ、２３ｂに挟持されるようにガラスパネル２６の上端がここに固定される。一方、第二上横枠２３の下部で室内側の部位にはアーム２３ｃが取り付けられ、該アーム２３ｃが耐火パネル２７の上端部を受け入れ可能に形成されている。そして耐火パネル２７の上端はシール材等を備えることなくアーム２３ｃに取り付けられる。従って、ガラスパネル２６の上端はビード２３ａ、２３ｂによりその前後で空気の出入りが遮断されている。これによりガラスパネル２６の前後では適切に気密水密が維持されている。一方、耐火パネル２７は一般的にはシール材等を介していない。従って、わずかな隙間により、その前後の空気の出入りが許容されている。具体的には、図４に矢印Ｋで示したように、中空層Ｓと建物室内側との間でわずかに隙間があり、空気の出入りができる状態になっている。これにより、室内の空気が高温加湿された空気である場合は、該空気が中空層内に流入し、ガラスパネルで結露を生じる虞がある。
【００２７】
下横枠２４は上記ガラスパネル２６及び耐火パネル２７の４辺のうち下の辺のそれぞれに沿って配置される長尺部材である。図５に下横枠２４の部分に注目した垂直断面を示した。従って、下横枠は図５に表された断面を概ね維持して紙面奥／手前方向に延在している。
【００２８】
下横枠２４の上部で室外側の部位は、ガラスパネル２６の下端を受け入れ可能に形成されている。そして、ビード２４ａ、２４ｂに挟持されるようにガラスパネル２６の下端がここに固定される。従って、ガラスパネル２６の下端はビード２４ａ、２４ｂにより、その前後で空気の出入りが遮断され、気密水密が維持されている。一方、下横枠２４の上部で室内側端部には耐火パネル支持部材２４ｃが設けられ、下横枠２４の室内側端部、及び耐火パネル支持部材２４ｃにより耐火パネル２７の下端部が支持されている。このとき耐火パネル２７の下端には一般的にはシール材等が用いられていない。従って、わずかな隙間により、その前後の空気の出入りが許容されている。具体的には、図５に矢印Ｌで示したように、中空層Ｓと建物室内側との間にわずかに隙間があり、空気の出入りができるようにされている。これにより室内の空気が高温加湿された空気である場合は、該空気が中空層内に流入し、ガラスパネルで結露を生じる虞がある。
【００２９】
また、下横枠２４には図５にＢで示したように室外と中空層Ｓとを通じる通風路Ｂが設けられている。そして通風路Ｂの中空層Ｓ側に外気導入弁４０が配設されている。外気導入弁４０については後で説明する。通風路Ｂは、図５に表れているが、下横枠２４の長手方向（紙面奥／手前方向）に沿って全長に亘って設けられてはおらず、一部に設けられているのみである。当該通風路Ｂ、及び外気導入弁４０により後述するように中空層Ｓ内の空気が適切に通気され、結露を抑制することが可能となる。
【００３０】
次に縦枠３０について図３を参照しつつ説明する。縦枠３０は上記ガラスパネル２６及び耐火パネル２７の４辺のうち左右の辺のそれぞれに沿って配置される長尺部材である。従って、縦枠３０は図３に表された断面を概ね維持して紙面奥／手前方向に延在している。また、縦枠３０は、隣り合う開口部１０、１０及びスパンドレル部２０、２０の間に配置される共有部材である。そして縦枠３０は、左右に並列する左縦枠３１と、右縦枠３２とが合わせられるように形成されている。
【００３１】
縦枠３０のうちガラスパネル２６、２６の左右端が配置される部位は、該ガラスパネル２６、２６の左右端を受け入れ可能に形成されている。そして、ビード３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂに挟持されるようにガラスパネル２６、２６の左右端がここに固定される。従って、ガラスパネル２６、２６の左右端はビード３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂにより、その前後で空気の出入りが遮断され、気密水密が適切に維持されている。一方、縦枠３０のうち耐火パネル２７、２７の左右端が配置される部位には、アーム３１ｃ、３２ｃが設けられる。そして、該アーム部３１ｃ、３２ｃが耐火パネル２７、２７の左右端を受け入れ可能に形成されている。このとき耐火パネル２７、２７の左右端には一般的にシール材等が設けられていない。従って、わずかな隙間によりその前後で空気の出入りが許容されている。具体的には、図３に矢印Ｍ、Ｎで示したように、中空層Ｓと建物室内側との間にわずかな隙間があり、空気の出入りができるようにされている。これにより室内の空気が高温加湿された空気である場合は、該空気が中空層内に流入し、ガラスパネルで結露を生じる虞がある。
【００３２】
また、縦枠３０には、左縦枠３１、右縦枠３２の各部、及びその間に適宜シール材が配置され、適切に気密水密を維持している。
【００３３】
かかる構成の縦枠３０は、左縦枠３１、及び右縦枠３２のそれぞれに取り付けられる連結部材３３、３４を介して、不図示の固定部材等により建物の基礎鉄骨２に固定される。
【００３４】
本実施形態では通風路Ｂが下横枠２４に設けられているが、通風路が設けられる位置はこれに限定されるものではない。これには例えば、縦枠３０や上横枠２１を挙げることができる。
【００３５】
次に外気導入弁４０について説明する。上記の通り、外気導入弁４０は下横枠２４に設けられる。図６は外気導入弁４０の外観斜視図である。図７は外気導入弁４０の断面図であり、図７（ａ）は図６にＥ−Ｅで示した線に沿った面による垂直断面図、図７（ｂ）は図６にＦ−Ｆに示した線に沿った面による垂直断面図、及び図７（ｃ）は図６にＧ−Ｇに示した線に沿った面による垂直断面図である。図６及び図７を参照しつつ外気導入弁４０について説明する。
【００３６】
外気導入弁４０は、両端面が開口している筒状体である筒体４１と、該筒体４１の内側に具備される弁４５と、弾性部材４８、４８、４８、４８と、を備えている。筒体４１は、筒の軸に垂直な断面形状が、両端が半円で形成された略矩形とされている。また、筒体４１の内壁面には内周に沿って突起４１ａ、４２ａが設けられている。従って、当該突起４１ａ、４２ａの部分では、筒体４１の内側開口が狭くなる。突起４１ａ、４２ａの配置位置は、突起４１ａが筒体４１の軸方向略中央に、突起４２ａが筒体４１の端部である。これら突起４１ａ、４２ａを筒体４１の内側に形成するための方法は特に限定されるものではない。本実施形態では、製造容易性の観点から、突起４２ａとなる部分を有する突起部材４２を別体で筒体４１の内側に挿入することにより筒体４１の内側に突起４２ａを形成した。
【００３７】
また、筒体４１はその内側に該内側を横切るように、対向する内壁面を渡されて設けられた弁支持部材４４、４４を有している。弁支持部材４４、４４は、所定の間隔を有して２つ並列されている。弁支持部材４４、４４は筒体４１の突起４１ａと略同じ軸方向位置に設けられている。さらに弁支持部材４４、４４は、その長さ方向略中央に、筒体４１の軸方向に平行である貫通孔４４ａ、４４ａを有している。
【００３８】
弁４５は、プレート４６と弁支持棒４７、４７とを備えている。プレート４６は筒体４１の内側開口形状と略相似形を有する板状の部材である。当該板状である板面の外周は、筒体４１の突起４１ａ、４２ａの部位における筒体４１の内側開口よりも大きく、突起４１ａ、４２ａが具備されない部位における筒体４１の内側開口よりも小さくされている。弁支持棒４７、４７はプレート４６の一面側に立設した棒状部材で、上記弁支持部材４４、４４に対応する位置に具備されている。弁支持棒４７、４７の直径は、弁支持部材４４、４４の貫通孔４４ａ、４４ａの直径より小さく形成されている。
【００３９】
かかる構成を有する弁４５は、プレート４６の部分が筒体４１の軸方向において突起４１ａと突起４２ａとの間に配置される。加えて弁支持棒４７、４７が弁支持部材４４、４４の貫通孔４４ａ、４４ａの内側に挿入される。従って、プレート４６は、突起４１ａと突起４２ａとの間を移動することができるとともに、突起４１ａ、４２ａのいずれかに当接された場合には筒体４１の内側開口を閉鎖することが可能となる。
【００４０】
外気導入弁４０が下横枠２４に備えられる際には、突起４２ａが中空層Ｓとは反対側に向けられるように具備される。また、本実施形態において外気導入弁４０は、下横枠２４に２つ設けられている。しかしこれについても限定されるものではなく、中空層Ｓの大きさ等により適宜変更することが可能である。
【００４１】
弾性部材４８、４８、４８、４８は、その圧縮により所定の弾性力を備える部材である。これにはバネや伸縮性を有する発砲体等を挙げることができる。弾性部材４８、４８、４８、４８は、その一端をプレート４６に、他端は支持部材４４、４４、４４、４４に取り付けられている。従って、弁４５のプレート４６の位置により弾性部材４８、４８、４８、４８は付勢される。具体的な弁の動作については後で説明する。
【００４２】
図８には、外気導入弁の他の例を示した。外気導入弁４０において弾性部材４８、４８、４８、４８の一端が支持部材４４、４４、４４、４４に取り付けられていた。しかし、他の例である外気導入弁４０’では、弾性部材４８’、４８’、４８’、４８’の他端はいずれの部材にも取り付けられていない。このような外気導入弁４０’を本発明のカーテンウォール１に適用することも可能である。
【００４３】
以上説明したような構成により本発明のカーテンウォール１が形成される。これによれば、簡易な構成とされていることがわかる。かかる簡易な構成であるにもかかわらず中空層Ｓの換気を適切におこなうことができるとともに、耐火パネル２７に大きな負荷がかかることを防止することが可能となる。
【００４４】
次に具体的に中空層Ｓの換気、及び耐火パネル２７の保護について説明する。はじめに外気導入弁４０の動作について説明する。図９に外気導入弁４０の各姿勢を説明するための断面図を示した。図９は図７（ａ）と同じ視点によるものである。図９（ａ）は外気導入弁４０の前後で圧力差がない場合、外気導入弁４０にいずれの方向からも風が流入していない場合における外気導入弁４０の姿勢である。かかる場合にはプレート４６は外気導入弁４０の下端に配され、突起４２ａとプレート４６とにより内側が閉鎖されている。かかる場合には室外と中空層Ｓとは外気導入弁４０により遮断されている。
【００４５】
図９（ａ）に示した姿勢から例えば紙面上方の圧力が低くなったり、紙面下方から風が吹いたりした場合、プレート４６は紙面下から上方へ向けて力を受ける。この力によりプレート４６は紙面上方に移動する。このとき図９（ｂ）に示したように、プレート４６と筒体４１の内側には隙間が形成され、図９（ｂ）に矢印Ｈで示したように空気の移動が可能となる。当該プレート４６の移動の途中で、弾性部材４８、４８、４８、４８はつぶされるが、この時点ではまだ筒体４１の内側は開放されたままである。
【００４６】
さらに、図９（ｂ）に示した姿勢の外気導入弁４０の紙面上方の圧力が低くなったり、紙面下方から強い風が吹いたりした場合、プレート４６は紙面下から上方へ向けてさらに大きな力を受ける。この力が弾性部材４８、４８、４８、４８の弾性力よりも大きい場合には、プレート４６は弾性部材４８、４８、４８、４８の弾性力に抗して紙面上方に移動する。そして最終的にプレート４６は図９（ｃ）に示したように突起４１ａに達し、プレート４６の外縁部が突起４１ａに引っ掛かるようにして筒体４１の内側を閉鎖する。
【００４７】
かかる外気導入弁４０を備えたカーテンウォール１により次のように中空層Ｓの換気、及び耐火パネル２７の保護が行われる。図１０に説明のための概略図を示した。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）の各図における左側に記載した図は図９（ａ）〜図９（ｃ）に対応する図で、右側に記載した図は、カーテンウォール１の垂直断面、及び空気の流れを模式的に示したものである。図１０（ａ）に示した外気導入弁４０の姿勢では中空層Ｓに関して空気の流入、流出が禁止されている。これは、通常時（微風時）や室外側の圧力が中空層Ｓよりも低い場合における外気導入弁４０の姿勢である。かかる姿勢であれば、例えば、ビルの外側で空気渦が発生し、ビルから離れる方向に風が起こり、室外側の方が中空層Ｓよりも圧力が低くなったときにも、中空層Ｓから空気が吹き出すことを防止することができる。また、室内から高温加湿された空気が中空層に流れ込むことも抑制することが可能である。吹き出す力が大きい場合にも中空層Ｓには吹き出す力はかからず、耐火パネル２７にも負荷がかからない。従って、耐火パネル２７の損傷を防止することが可能となる。
【００４８】
図１０（ａ）の姿勢から、ビルに向かって風が吹き、所定の強さに達するとプレート４６が上方に移動を始める。これにより外気が外気導入弁４０を通過することが可能となり、中空層Ｓに外気が供給される。そして中空層Ｓからは耐火パネル２７と上下横枠２１、２４、及び縦枠３０との間から図３〜図５にＫ〜Ｎで示した通路を通じて室内側へ空気が流出する。これにより中空層Ｓの空気は換気され、ガラスパネル２６に結露を生じることを防止することができる。プレート４６が移動し始める力（圧力）は特に限定されることはなく、カーテンウォール１が使用される環境、設計により適宜調整可能あるが、室外と中空層Ｓとの差圧が１００Ｐａ以上であることが好ましい。これを風速に換算すると概ね１３ｍ／ｓである。
【００４９】
図１０（ｂ）に示した姿勢からさらにビルへ強い風が吹きつけ、流通路Ｂから風が吹き込み、これが一定の強さを超えた場合には、図１０（ｃ）に示した外気導入弁４０の姿勢により、中空層Ｓ内への空気の流入が遮断される。これにより中空層Ｓ内の圧力が所定以上となることを防止し、耐火パネル２７が損傷することを防ぐことができる。どの程度の風で外気を遮断するかについては特に限定されるものではないが、室外と中空層Ｓ内との差圧が２００Ｐａ以上となったときが好ましい。これを風速に換算すると概ね１８ｍ／ｓである。
【００５０】
以上のように、本発明のカーテンウォール１により適切に中空層Ｓの換気ができ、結露の発生を抑制することを可能とするとともに、中空層Ｓ内が加圧、又は減圧されることによる耐火パネル２７の損傷を防止することができる。
【実施例】
【００５１】
実施例として、長さ５０ｍｍ（図７（ａ）紙面左右方向長さ）、幅１４．４ｍｍ（図７（ｂ）紙面左右方向長さ、高さ１２ｍｍ（図７紙面上下方向長さ）を有する外気導入弁について相当開口面積を求める実験を行った。相当開口面積とは、換気に有効な面積を意味するものである。相当開口面積はαＡ（ｃｍ２）で表され、次式（１）から求められる。
αＡ＝２．７８（γ／２ｇ）１／２・Ｑ０・（Δｐ）（１／ｎ−０．５） （１）
【００５２】
ここで、それぞれの記号は
γ：空気の密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｑ０：内外差圧Δｐ＝１ｍｍＡｑ（９．８Ｐａ）の時の漏気量Ｑ（ｍ３／ｈ）
ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ２）
ｎ：隙間特性を表す係数（層流時は１、乱流時は２の値をとる。）
を意味する。
【００５３】
本発明のカーテンウォールについてＱ０を測定したところＱ０＝１．０９４６（ｍ３／ｈ）を得た。これを式（１）に代入し（ｎ＝２）計算するとαＡ＝０．７５（ｃｍ２）となる。これに対し、直径１０ｍｍの孔を開けた場合にはαＡ＝０．５０（ｃｍ２）、直径１３ｍｍの孔を開けた場合にはαＡ＝０．９５（ｃｍ２）である。従って本発明のカーテンウォールにより直径１１〜１２ｍｍの孔を開けた場合と略同一の換気性能を得ることができ、十分な換気能力を備えることが確かめられた。
【００５４】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うカーテンウォールもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のカーテンウォールの室外視正面図及び垂直断面図である。
【図２】１つのスパンドレル部に注目したカーテンウォールの垂直断面図である。
【図３】１つのスパンドレル部に注目したカーテンウォールの水平断面図である。
【図４】上横枠部分に注目した垂直断面図である。
【図５】下横枠部分に注目した垂直断面図である。
【図６】外気導入弁の外観斜視図である。
【図７】外気導入弁の断面図である。
【図８】外気導入弁の変形例の断面図である。
【図９】外気導入弁の動作を説明するための図である。
【図１０】中空層の換気及び換気の禁止を説明するための図である。
【図１１】従来のカーテンウォールにおけるスパンドレル部に注目した垂直断面図である。
【図１２】従来のカーテンウォールにおけるスパンドレル部に注目した水平断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ カーテンウォール
２ 基礎鉄骨
１０ 開口部
１１ ガラスパネル
２０ スパンドレル部
２１ 上横枠（枠体）
２２ 第一上横枠（枠体）
２３ 第二上横枠（枠体）
２４ 下横枠（枠体）
２６ ガラスパネル
２７ 耐火パネル
３０ 縦枠（枠体）
３１ 左縦枠（枠体）
３２ 右縦枠（枠体）
３３、３４ 連結部材
４０、５０ 外気導入弁
４１ 筒体
４５ 弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部及びスパンドレル部を有し、該スパンドレル部は、
前記スパンドレル部の外枠を形成する枠体と、
前記枠体の内側に配置されるガラスパネルと、
前記ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて前記枠体に取り付けられる耐火パネルと、を備えるカーテンウォールであって、
前記枠体、前記ガラスパネル、及び前記耐火パネルにより囲まれて形成される中空層と、
室外の圧力が前記中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ前記室外から前記中空層内への空気の流入を許容し、それ以外には空気の流入を遮断する換気手段と、を備えるカーテンウォール。
【請求項２】
開口部及びスパンドレル部を有し、該スパンドレル部は、
前記スパンドレル部の外枠を形成する枠体と、
前記枠体の内側に配置されるガラスパネルと、
前記ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて前記枠体に取り付けられる耐火パネルと、を備えるカーテンウォールであって、
前記枠体、前記ガラスパネル、及び前記耐火パネルにより囲まれて形成される中空層を有し、前記枠体が、少なくとも１箇所に前記中空層と、室外とを通じる流通路を具備するとともに、前記流通路には該流通路の遮断、開放を可能とする外気導入弁を備え、
前記外気導入弁により、前記室外の圧力が前記中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ前記室外から前記中空層内への空気の流入が許容されることを特徴とするカーテンウォール。
【請求項３】
前記流通路及び前記外気導入弁が前記枠体のうちの下横枠に設けられることを特徴とする請求項２に記載のカーテンウォール。
【請求項１】
開口部及びスパンドレル部を有し、該スパンドレル部は、
前記スパンドレル部の外枠を形成する枠体と、
前記枠体の内側に配置されるガラスパネルと、
前記ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて前記枠体に取り付けられる耐火パネルと、を備えるカーテンウォールであって、
前記枠体、前記ガラスパネル、及び前記耐火パネルにより囲まれて形成される中空層と、
室外の圧力が前記中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ前記室外から前記中空層内への空気の流入を許容し、それ以外には空気の流入を遮断する換気手段と、を備えるカーテンウォール。
【請求項２】
開口部及びスパンドレル部を有し、該スパンドレル部は、
前記スパンドレル部の外枠を形成する枠体と、
前記枠体の内側に配置されるガラスパネルと、
前記ガラスパネルと所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に配設されるとともに、その室内外側間で空気の出入りが許容されて前記枠体に取り付けられる耐火パネルと、を備えるカーテンウォールであって、
前記枠体、前記ガラスパネル、及び前記耐火パネルにより囲まれて形成される中空層を有し、前記枠体が、少なくとも１箇所に前記中空層と、室外とを通じる流通路を具備するとともに、前記流通路には該流通路の遮断、開放を可能とする外気導入弁を備え、
前記外気導入弁により、前記室外の圧力が前記中空層の圧力より所定の圧力差を有して高くなったときにのみ前記室外から前記中空層内への空気の流入が許容されることを特徴とするカーテンウォール。
【請求項３】
前記流通路及び前記外気導入弁が前記枠体のうちの下横枠に設けられることを特徴とする請求項２に記載のカーテンウォール。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１８４８１７（Ｐ２００８−１８４８１７Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９５０６（Ｐ２００７−１９５０６）
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（３０２０４５７０５）トステム株式会社 (949)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（３０２０４５７０５）トステム株式会社 (949)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]