カーテンウォール
【課題】水密性に優れるとともに、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、枠体、ガラスパネル、及びバックパネルにより囲まれて中空層Ｓが形成され、枠体の内部の少なくとも一部には、レインバリア、ウインドバリア、及び枠体の片により囲まれた外気と等圧となる等圧空間Ｔ２が形成され、枠体には中空層と枠体内部に設けられたいずれかの等圧空間とを連通する孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊが複数設けられ、孔は、バックパネルと室内側との隙間面積、及び水滴飛散限界差圧を含む関係によりその開口面積が定められることにより、該等圧空間が中空層にまで拡張されるとともに、複数の孔のうち少なくとも１つは他の孔よりも高い位置に配置されている。
【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、枠体、ガラスパネル、及びバックパネルにより囲まれて中空層Ｓが形成され、枠体の内部の少なくとも一部には、レインバリア、ウインドバリア、及び枠体の片により囲まれた外気と等圧となる等圧空間Ｔ２が形成され、枠体には中空層と枠体内部に設けられたいずれかの等圧空間とを連通する孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊが複数設けられ、孔は、バックパネルと室内側との隙間面積、及び水滴飛散限界差圧を含む関係によりその開口面積が定められることにより、該等圧空間が中空層にまで拡張されるとともに、複数の孔のうち少なくとも１つは他の孔よりも高い位置に配置されている。
【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、予め組み立てておい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、外観にもよいので新築及び建て替えビル等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、を備えている。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、上下に隣接する開口部間に配置され、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５、及び図６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５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方向の断面図である。図６は同水平断面図である。図５では紙面左が室外側、紙面右が室内側である。図６では、紙面上が室内側、紙面下が室外側である。
【０００５】
スパンドレル部１２０は、上下方向に隣接する開口部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バックパネル１２７とを備えている。
【０００６】
また、ガラスパネル１２６、及びバックパネル１２７の４辺には型材からなる縦枠１３０、１３０（図６には一方側の縦枠１３０のみ表れている。）、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５、図６に符号Ｕで示したように、ガラスパネル１２６、バックパネル１２７、縦枠１３０、１３０及び横枠１２１、１２４に囲まれた中空層Ｕ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表面に結露が生じることが問題となっていた。この１つの理由として、室内から高温で加湿された空気がバックパネルと枠体との間隙を通って中空層Ｕ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、日射等によりバックパネル１２７に含まれる水分が上記中空層Ｕ内に蒸発して該中空層Ｕの湿度が上昇し、これが雨や日の陰り等により冷やされ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、バックパネルを枠体にシール材等により密閉して取り付けることにより、中空層Ｕと室内との空気の出入りを禁止して、結露の発生を防止することが可能となる。２つ目の理由による結露は、枠体に外気と中空層Ｕ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。
特許文献１にはカーテンウォールの開口部に配置された２重のガラスパネル間の排気のために切換扉を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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】
【００１０】
しかし、従来の方法、及び特許文献１のカーテンウォールでは、枠体に設けられた孔により中空層内の換気は可能となるが、同時に生じる雨水の侵入を防ぐ（いわゆる水密）ことについて考慮されているものはなかった。特許文献１では切替扉を閉塞すれば雨水の侵入を防止することはできるが、意識的に閉鎖しない限り開口したままであり、また天気により都度閉鎖する等の手間を生じていた。
【００１１】
そこで、本発明は、水密性に優れるとともに、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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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周を形成する枠体（２１、２４、３０）と、枠体の枠内に配置されるガラスパネル（２６）と、枠体の枠内で配置され、ガラスパネルに対して所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に設けられるバックパネル（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、及びバックパネルにより囲まれて中空層（Ｓ）が形成され、枠体の内部の少なくとも一部には、レインバリア、ウインドバリア、及び枠体の片により囲まれた外気と等圧となる等圧空間（Ｔ２）が形成され、枠体のうち中空層に面する片（３１ａ、３２ａ）には、中空層と枠体内部に設けられたいずれかの等圧空間とを連通する孔（３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊ）が複数設けられ、孔は、バックパネルと室内側との隙間面積、及び水滴飛散限界差圧を含む関係によりその開口面積が定められることにより、該等圧空間が中空層にまで拡張されるとともに、複数の孔のうち少なくとも１つは他の孔よりも高い位置に配置されている、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２に記載の発明は、請求項１に記載のカーテンウォール（１）において、複数の孔（３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊ）の全てが枠体のうち、縦枠（３０）に設けられてい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。また、合わせて当該簡易な構造で水密性も確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】１つの実施形態に係る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】図３のうち縦枠部分に注目した図である。
【図５】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６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１８】
図１に１つの実施形態に係るカーテンウォール１が配置された建物の外観を示した。図１（ａ）はカーテンウォール１（建物）の一部を室外視で正面から見た図である。図１（ｂ）はその垂直断面図である。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並列され、縦方向には、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、隣り合う開口部１０、１０、…は共通の縦枠３０、３０、…により連結され、上下に隣り合う開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とは共通の上横枠２１、２１、…、又は下横枠２４、２４、…により連結されている。カーテンウォール１では、開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とにより室外側正面視で升目状とされている。
【００１９】
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III−IIIで示した線による水平断面図である。また、図４は、図３のうち縦枠３０の部位に注目して表した図である。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、図４では紙面上が室内側、紙面下が室外側である。図１〜図４を参照しつつカーテンウォール１について詳しく説明する。
【００２０】
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辺を上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０、３０により囲まれて固定されている。当該ガラスパネル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。
【００２１】
スパンドレル部２０は、ガラスパネル２６、バックパネル２７、枠体としての上横枠２１、下横枠２４、縦枠３０、３０を備えている。スパンドレル部２０は開口部１０、１０の間に配置され、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、バックパネル２７、上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０、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、各構成要素について説明する。
【００２２】
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、該室外側面において開口部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。
【００２３】
バックパネル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。このときバックパネル２７と、ガラスパネル２６との間には所定の間隙が設けられ、これが中空層Ｓを形成する。
【００２４】
上横枠２１は、図２からよくわかるように、上記ガラスパネル２６の上辺及びバックパネル２７の上辺に沿って、該上辺を固定して配置される長尺部材である。また、同時に開口部１０のガラスパネル１１の下辺もここに固定される。従って、上横枠２１は図２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２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。
【００２５】
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る。そして、ビード２６ａ、２６ｂ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２８が取り付けられ、該アーム２８にバックパネル２７の上端部が固定される。ここでガラスパネル２６の上端はビード２６ａ、２６ｂにより、バックパネル２７の上端はアーム２８に設けられたガスケット２８ａにより、その室内外方向への空気の出入りが遮断されるように密閉されている。密閉とするための構成は特に限定されるものではなく、上記の他、例えばシール材の配置、錬り状のシーリング材等を挙げることができる。
【００２６】
下横枠２４は、図２からよくわかるように、上記ガラスパネル２６の下端及びバックパネル２７の下端を固定しつつ、これらに沿って配置される長尺部材である。また、同時に開口部１０のガラスパネル１１の上端もここに固定される。従って、下横枠２４は図２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。
【００２７】
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２６ｃ、２６ｄ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。一方、下横枠２４の上部で室内側の部位はバックパネル２７の下端を固定することが可能に形成されており、ここにバックパネル２７の下端部が固定される。ここでガラスパネル２６の下端はビード２６ｃ、２６ｄにより、バックパネル２７の下端はガスケット２４ａにより、その室内外方向への空気の出入りが遮断されるように密閉されている。密閉とするための構成は特に限定されるものではなく、上記の他、例えばシール材の配置、錬り状のシーリング材等を挙げることができる。
【００２８】
次に縦枠３０について説明する。縦枠３０は上記ガラスパネル２６及びバックパネル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、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。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、左右に並列する左縦枠３１と、右縦枠３２とが組み合わせられるように形成されている。
【００２９】
図３、図４に現れる断面において左縦枠３１は、室内外方向に延在する片３１ａを有している。片３１ａのうち一方の面側からは、室内側から順に片３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆが立設されている。ここで、片３１ｂは片３１ａの室内側端部から立設され、片３１ｆは片３１ａの室外側端部から立設されている。また、片３１ｆの先端からは室外側に向けて片３１ｇが延在する。
【００３０】
さらにスパンドレル部２０における左縦枠３１には、図２、図４からわかるように片３１ｄと片３１ｅとの間に片３１ａを貫通する孔３１ｈ、３１ｊが設けられている。孔３１ｈ、３１ｊは左縦枠３１の長手方向に並列されている。孔３１ｈ、３１ｊの大きさ等については後で詳しく説明する。
【００３１】
一方、図３、図４に現れる断面において右縦枠３２は、室内外方向に延在する片３２ａを有している。片３２ａのうち一方の面側からは、室内側から順に片３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｆが立設されている。ここで、片３２ｂは片３２ａの室内側端部から立設され、片３２ｆは片３２ａの室外側端部から立設されている。また、片３２ｆの先端からは室外側に向けて片３２ｇが延在している。さらに、片３２ｃの先端にはパッキン３３、片３２ｄの先端にはパッキン３４が取り付けられている。
【００３２】
ここで、パッキン３３は、片３１ｃと片３２ｃとの間において、水密性及び気密性が確保されるようにいわゆるウインドバリアとして設けられている。一方、パッキン３４は、片３１ｅと片３２ｄとの間で一度に大量の雨水の侵入を防ぐ程度で設けられれば良く、空気の流通は完全には禁止されないようにいわゆるレインバリアとして備えられている。
【００３３】
さらにスパンドレル部２０における右縦枠３２には、左縦枠３１と同様に片３２ｃと片３２ｄとの間に片３２ａを貫通する孔３２ｈ、３２ｊが設けられている（孔３２ｊは図面には表れない。）。孔３２ｈ、３２ｊは右縦枠３２の長手方向に並列されている。孔３２ｈ、３２ｊの大きさ等については後で詳しく説明する。
【００３４】
このような断面形状を有する左縦枠３１と右縦枠３２とは次のように組み合わせられている。すなわち、特に図４からよくわかるように、片３１ｂの先端と片３２ｂの先端とが向かい合わせに配置されるとともに、片３１ｆの先端と片３２ｆの先端とが向かい合わせになるように配置される。従って、片３１ｇの一方の面と片３２ｇの一方の面とが向かい合わせになる。ここで、左縦枠３１の片３１ｃと片３１ｄとの間に、右縦枠３２の片３２ｃが差し込まれるように配置されるとともに、片３２ｃの先端に設けられたパッキン３３（ウインドバリア）が片３１ｃの一方の面に接触する。また、左縦枠３１の片３１ｄと片３１ｅとの間に、右縦枠３２の片３２ｄが差し込まれるように配置されるとともに、片３２ｄの先端に設けられたパッキン３４（レインバリア）が片３１ｅの一方の面に接触する。
【００３５】
縦枠３０に設けられた孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊ及び当該縦枠３０の上記構成により、水密性を維持しつつもスパンドレル部２０に生じる結露を適切に防止することができる。詳しくは後で説明する。
【００３６】
一方、図４からわかるように、左縦枠３１のうち、片３１ｇには断面Ｌ字状の長尺部材であるパネル抑え３５が取り付けられ、片３１ｆ、片３１ｇ、及びパネル抑え３５により凹状部が形成され、ここにガラスパネル２６の端部を受け入れることが可能となっている。そして、ビード２６ｅ、２６ｆに挟持されるようにガラスパネル２６の端部が取り付け部材３７とともに当該凹状部に固定される。また、左縦枠３１の片３１ａの室内側の端部のうち、片３１ｂが設けられた側とは反対側の面には、アーム３９が設けられ、該アーム３９にバックパネル２７の端部が固定される。ここでガラスパネル２６の端部はビード２６ｅ、２６ｆにより、バックパネル２７の端部はアーム３９に設けられたガスケット３９ａにより、その室内外方向への空気の出入りが遮断されるように密閉されている。密閉とするための構成は特に限定されるものではなく、例えばここにシール材の配置、錬り状のシーリング材、ガスケット等を挙げることができる。
【００３７】
右縦枠３２についても左縦枠３１と同様にガラスパネル２６、及びバックパネル２７が固定されている。
【００３８】
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不図示の連結部材を介して、固定部材等により建物の基礎鉄骨等に固定される。
【００３９】
以上のようなカーテンウォール１により、水密性に優れると共に、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ができる。
【００４０】
次に中空層Ｓの結露の防止、すなわち換気について説明する。縦枠３０に設けられた孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊは、常に中空層Ｓと縦枠３０内部とを連通しており、外気の流入、流出が自由である。従って、カーテンウォール１のスパンドレル部２０が直射日光等により暖められ、中空層Ｓが暖められるとともにバックパネル２７から発湿した場合、当該暖められた中空層Ｓの空気は外気に比べ密度が小さくなって上昇する。これにより、該空気は、該中空層Ｓから室外へ孔３１ｈ、３２ｈを介して流出する。そして、下方の孔３１ｊ、３２ｊを介して乾燥した外気が中空層Ｓに流入する。このようにして、中空層Ｓが換気されて結露が発生することを抑制することができる。
【００４１】
ここで孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊの孔の形状、及び大きさは上記のように適切な換気をすることができるものであれば特に限定されるものではない。一例として相当開口面積による考えからその孔の大きさ等を得ることも可能である。ここで、相当開口面積とは、換気に有効な面積を意味するもので、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）
【００４２】
ここで、γは空気の密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｑ０は内外差圧Δｐ＝１ｍｍＡｑ（９．８Ｐａ）の時の漏気量Ｑ（ｍ３／ｈ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）及びｎは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。これにより必要な開口（孔）の大きさを求めてもよい。
【００４３】
孔３１ｈと孔３２ｊとの離隔距離は特に限定されることはないが、当該距離は大きい方が好ましい。これにより、直射日光等により暖められ、密度が小さくなって上昇した空気が、より効果的に中空層内から外へ流出されるとともに冬季の乾燥した外気を中空層へ取り込むことができる。従って、中空層内の換気が一層促進され、結露の発生をさらに効率的に防止することができる。
【００４４】
次に水密について説明する。以上のように、縦枠３０に常に孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊが中空層Ｓと縦枠３０内部とを連通しているので、例えば雨天時における雨水の中空層Ｓへの侵入（水密）が懸念される。しかしながら本実施形態のカーテンウォール１は、上記した構成により当該水密性を保持することができる。
【００４５】
すなわち、上記したように縦枠３０は、左縦枠３１と右縦枠３２とが組み合わされている。これによれば、図４に示したようにここには少なくとも３つの空間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が形成されている。
空間Ｔ１は、片３１ｆ、３１ａ、３１ｅ、３２ｄ、３２ａ、３２ｆにより囲まれて形成されている。ここで、片３１ｆと片３２ｆとの間は間隙が設けられ、ここが室外に通じている。従って、空間Ｔ１内の圧力ＰＴ１は外気圧ＰＯに等しい圧力状態である。
空間Ｔ２は、片３１ｅ、３１ａ、３１ｃ、３２ｃ、３２ａ、３２ｄにより囲まれて形成されている。ここで、片３１ｅと片３２ｄとの間にはレインバリアとしてのパッキン３４が設けられている。パッキン３４は、上記したように、片３１ｅと片３２ｄとの間で一度に大量の雨水の侵入を防ぐ程度で設けられれば良く、空気の流通は完全には禁止されない。従って、空間Ｔ２内の圧力ＰＴ２は、空間Ｔ１内の圧力ＰＴ１と概ね等しく、すなわち外気圧ＰＯと同じであり、いわゆる等圧空間が形成されている。
空間Ｔ３は、片３１ｃ、３１ａ、３１ｂ、３２ｂ、３２ａ、３２ｃにより囲まれて形成されている。ここで、片３１ｃと片３２ｃとの間にはウインドバリアとしてのパッキン３３が設けられ、水密気密が図られている。また、片３１ｂと片３２ｂとの間は空気の流通が可能とされている。従って空間Ｔ３内の圧力ＰＴ３は、室内側の圧力Ｐｉと概ね同じとされている。
【００４６】
さらに、縦枠３０には空間Ｔ２内と中空層Ｓとを連通する孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊが設けられている。従って、中空層Ｓ内の圧力ＰＳも空間Ｔ２、空間Ｔ１と同じ圧力状態となり外気圧Ｐ０と概ね等しくなる。すなわち、カーテンウォール１では中空層Ｓにも等圧空間が拡張されている。
以上より、空間Ｔ１、Ｔ２及び中空層Ｓは全て同じ圧力状態となっている。
【００４７】
ここで、水の移動の大きな要因の１つに圧力差がある。すなわち、圧力差の大きな２つの空間の間では水の移動が起こり易く、圧力差が小さい２つの空間の間では水の移動が起こり難い。これはいわゆる水滴飛散限界差圧等により定量的に表すこともできる。
【００４８】
上記説明したカーテンウォール１では、空間Ｔ１に侵入した雨水等の水のうち大部分は、上記レインバリアとしてのパッキン３４を流通することができず、空間Ｔ２には達しない。一方、水滴レベルの少量の水は、空間Ｔ１と空間Ｔ２とが等圧に形成されているので、空間Ｔ２への侵入が抑制される。さらに例え空間Ｔ２に水が侵入した場合であっても、さらに空間Ｔ２と中空層Ｓとは等圧に形成されているので、ここでも水の移動が抑制される。
【００４９】
以上より、孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊは、中空層Ｓ内を換気する孔であるとともに、中空層Ｓ内をいわゆる等圧空間とするための孔にもなり、中空層Ｓへ等圧な空間を拡張させることにより、簡易な構成で中空層Ｓ内の換気による結露防止と水密性能を保持することが可能となる。
【００５０】
また、中空層Ｓ内を外気圧と同じとすることにより、室外と中空層Ｓとを仕切るガラスパネル２６への負荷を減らすことができる。これにより例えばガラスパネルを薄くすることも可能である。
【００５１】
このように中空層Ｓを等圧な空間とするための孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊの形状、及び大きさは、上記した結露を防止するに十分であるとともに、等圧な空間を形成することができれば特に限定されるものではない。一例として次式（２）より必要な孔の開口面積Ａ０を求めることができる。
Ａ０＝Ａｉ／（Ｃ０・Ｋ） （２）
【００５２】
ここで、Ａｉは隙間面積を意味する。これは、例えば本実施形態におけるパッキン３３やバックパネル２７において、若干の室内側からの漏気があること考慮し、漏気の原因となる隙間の大きさに相当するものである。従って、仮に経時的な観点からパッキン３３やバックパネル２７からの漏気を想定して孔の開口面積を求めておくことも可能である。
Ｋは隙間比であり、水滴飛散限界差圧、外部圧力等から算出される値である。Ｃ０は外気導入口の流量係数である。
【００５３】
より具体的には、次の通りである。
隙間面積Ａｉは、隙間幅をｄｎ、隙間長さをＬｎ、及び流量係数をＣｉとしたときに、
Ａｉ＝ｄｎ・Ｌｎ・Ｃｉ （３）
で表される。本発明では等圧空間を中空層にまで拡大したので、この隙間面積では枠内のパッキン３３における隙間面積の他、バックパネル２７と室内側の隙間面積も考慮される。また隙間面積は経時的な要素も考慮して求められてもよい。
【００５４】
隙間比Ｋは、水滴飛散限界差圧をΔＰ、外部圧力をＰＯとしたとき、
Ｋ＝（ΔＰ／（ＰＯ−ΔＰ））１／２ （４）
により表わされる。
【００５５】
すなわち、等圧空間Ｔ２と中空層Ｓとを連通し、中空層Ｓに等圧空間を拡張する観点からこれを連通する孔の開口面積は、少なくとも上記式(２）であらわされるＡＯ以上であることが好ましい。また、防露の観点からは当該開口面積は大きいほうが好ましい。また、同じ等圧空間Ｔ２に複数の孔が設けられているときには、その開口面積の合計がこれを満たせばよい。
【００５６】
以上、１つの実施形態としてカーテンウォール１を例に説明したが、上記の態様に限定されるものではない。例えば、孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊに相当する孔のうち下方の孔３１ｊ、３２ｊは、下横枠に設けられていてもよい。上側に設けられる孔と下側の設けられる孔とが高低差を有していれば、上記したような換気をすることが可能であり、結露を防止することができる。
また、孔は１つの中空層に対して少なくとも１つの下側の孔と少なくとも１つの上側の孔があればよい。すなわち、スパンドレル部の枠体のうち、対向する２本の縦枠の一方にした側の孔、他方に上側の孔が形成されてよい。また、当該対向する２本の縦枠の一方のみに、上下２つの孔が設けられていてもよい。複数の孔が設けられた場合にはそのうちの少なくとも１つがいずれの孔よりも高い位置に配置されていればよい。
【００５７】
また、孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊには安全弁を設けても良い。例えば室外側からの突風により、急激に中空層の圧力が上がることがあるので、これを防止するために所定の圧力を受けたときには閉鎖する安全弁を設けることも可能である。
【００５８】
以上の実施形態では、スパンドレル部の構成、及びその効果について説明したが、当該構成はスパンドレル部の上下に隣接する開口部に適用することもできる。すなわち開口部において室内外に並列されたガラスパネルが中空層を形成している構造では上記と同様の構成及びその効果を奏するものとなる。
【００５９】
以上、現時点において、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。
【符号の説明】
【００６０】
１ カーテンウォール
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 バックパネル
３０ 縦枠（枠体）
３１ 左縦枠（枠体）
３１ｈ、３１ｇ 孔
３２ 右縦枠（枠体）
３２ｈ、３２ｇ 孔
３３ パッキン（ウインドバリア）
３４ パッキン（レインバリア）
【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、予め組み立てておい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、外観にもよいので新築及び建て替えビル等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、を備えている。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、上下に隣接する開口部間に配置され、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５、及び図６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５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方向の断面図である。図６は同水平断面図である。図５では紙面左が室外側、紙面右が室内側である。図６では、紙面上が室内側、紙面下が室外側である。
【０００５】
スパンドレル部１２０は、上下方向に隣接する開口部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バックパネル１２７とを備えている。
【０００６】
また、ガラスパネル１２６、及びバックパネル１２７の４辺には型材からなる縦枠１３０、１３０（図６には一方側の縦枠１３０のみ表れている。）、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５、図６に符号Ｕで示したように、ガラスパネル１２６、バックパネル１２７、縦枠１３０、１３０及び横枠１２１、１２４に囲まれた中空層Ｕ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表面に結露が生じることが問題となっていた。この１つの理由として、室内から高温で加湿された空気がバックパネルと枠体との間隙を通って中空層Ｕ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、日射等によりバックパネル１２７に含まれる水分が上記中空層Ｕ内に蒸発して該中空層Ｕの湿度が上昇し、これが雨や日の陰り等により冷やされ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、バックパネルを枠体にシール材等により密閉して取り付けることにより、中空層Ｕと室内との空気の出入りを禁止して、結露の発生を防止することが可能となる。２つ目の理由による結露は、枠体に外気と中空層Ｕ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。
特許文献１にはカーテンウォールの開口部に配置された２重のガラスパネル間の排気のために切換扉を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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】
【００１０】
しかし、従来の方法、及び特許文献１のカーテンウォールでは、枠体に設けられた孔により中空層内の換気は可能となるが、同時に生じる雨水の侵入を防ぐ（いわゆる水密）ことについて考慮されているものはなかった。特許文献１では切替扉を閉塞すれば雨水の侵入を防止することはできるが、意識的に閉鎖しない限り開口したままであり、また天気により都度閉鎖する等の手間を生じていた。
【００１１】
そこで、本発明は、水密性に優れるとともに、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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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周を形成する枠体（２１、２４、３０）と、枠体の枠内に配置されるガラスパネル（２６）と、枠体の枠内で配置され、ガラスパネルに対して所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に設けられるバックパネル（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、及びバックパネルにより囲まれて中空層（Ｓ）が形成され、枠体の内部の少なくとも一部には、レインバリア、ウインドバリア、及び枠体の片により囲まれた外気と等圧となる等圧空間（Ｔ２）が形成され、枠体のうち中空層に面する片（３１ａ、３２ａ）には、中空層と枠体内部に設けられたいずれかの等圧空間とを連通する孔（３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊ）が複数設けられ、孔は、バックパネルと室内側との隙間面積、及び水滴飛散限界差圧を含む関係によりその開口面積が定められることにより、該等圧空間が中空層にまで拡張されるとともに、複数の孔のうち少なくとも１つは他の孔よりも高い位置に配置されている、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２に記載の発明は、請求項１に記載のカーテンウォール（１）において、複数の孔（３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊ）の全てが枠体のうち、縦枠（３０）に設けられてい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。また、合わせて当該簡易な構造で水密性も確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】１つの実施形態に係る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】図３のうち縦枠部分に注目した図である。
【図５】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６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１８】
図１に１つの実施形態に係るカーテンウォール１が配置された建物の外観を示した。図１（ａ）はカーテンウォール１（建物）の一部を室外視で正面から見た図である。図１（ｂ）はその垂直断面図である。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並列され、縦方向には、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、隣り合う開口部１０、１０、…は共通の縦枠３０、３０、…により連結され、上下に隣り合う開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とは共通の上横枠２１、２１、…、又は下横枠２４、２４、…により連結されている。カーテンウォール１では、開口部１０、１０、…とスパンドレル部２０、２０、…とにより室外側正面視で升目状とされている。
【００１９】
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III−IIIで示した線による水平断面図である。また、図４は、図３のうち縦枠３０の部位に注目して表した図である。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、図４では紙面上が室内側、紙面下が室外側である。図１〜図４を参照しつつカーテンウォール１について詳しく説明する。
【００２０】
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辺を上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０、３０により囲まれて固定されている。当該ガラスパネル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。
【００２１】
スパンドレル部２０は、ガラスパネル２６、バックパネル２７、枠体としての上横枠２１、下横枠２４、縦枠３０、３０を備えている。スパンドレル部２０は開口部１０、１０の間に配置され、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、バックパネル２７、上横枠２１、下横枠２４、及び縦枠３０、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、各構成要素について説明する。
【００２２】
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、該室外側面において開口部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。
【００２３】
バックパネル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。このときバックパネル２７と、ガラスパネル２６との間には所定の間隙が設けられ、これが中空層Ｓを形成する。
【００２４】
上横枠２１は、図２からよくわかるように、上記ガラスパネル２６の上辺及びバックパネル２７の上辺に沿って、該上辺を固定して配置される長尺部材である。また、同時に開口部１０のガラスパネル１１の下辺もここに固定される。従って、上横枠２１は図２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２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。
【００２５】
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る。そして、ビード２６ａ、２６ｂ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２８が取り付けられ、該アーム２８にバックパネル２７の上端部が固定される。ここでガラスパネル２６の上端はビード２６ａ、２６ｂにより、バックパネル２７の上端はアーム２８に設けられたガスケット２８ａにより、その室内外方向への空気の出入りが遮断されるように密閉されている。密閉とするための構成は特に限定されるものではなく、上記の他、例えばシール材の配置、錬り状のシーリング材等を挙げることができる。
【００２６】
下横枠２４は、図２からよくわかるように、上記ガラスパネル２６の下端及びバックパネル２７の下端を固定しつつ、これらに沿って配置される長尺部材である。また、同時に開口部１０のガラスパネル１１の上端もここに固定される。従って、下横枠２４は図２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。
【００２７】
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２６ｃ、２６ｄ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。一方、下横枠２４の上部で室内側の部位はバックパネル２７の下端を固定することが可能に形成されており、ここにバックパネル２７の下端部が固定される。ここでガラスパネル２６の下端はビード２６ｃ、２６ｄにより、バックパネル２７の下端はガスケット２４ａにより、その室内外方向への空気の出入りが遮断されるように密閉されている。密閉とするための構成は特に限定されるものではなく、上記の他、例えばシール材の配置、錬り状のシーリング材等を挙げることができる。
【００２８】
次に縦枠３０について説明する。縦枠３０は上記ガラスパネル２６及びバックパネル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、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。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、左右に並列する左縦枠３１と、右縦枠３２とが組み合わせられるように形成されている。
【００２９】
図３、図４に現れる断面において左縦枠３１は、室内外方向に延在する片３１ａを有している。片３１ａのうち一方の面側からは、室内側から順に片３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆが立設されている。ここで、片３１ｂは片３１ａの室内側端部から立設され、片３１ｆは片３１ａの室外側端部から立設されている。また、片３１ｆの先端からは室外側に向けて片３１ｇが延在する。
【００３０】
さらにスパンドレル部２０における左縦枠３１には、図２、図４からわかるように片３１ｄと片３１ｅとの間に片３１ａを貫通する孔３１ｈ、３１ｊが設けられている。孔３１ｈ、３１ｊは左縦枠３１の長手方向に並列されている。孔３１ｈ、３１ｊの大きさ等については後で詳しく説明する。
【００３１】
一方、図３、図４に現れる断面において右縦枠３２は、室内外方向に延在する片３２ａを有している。片３２ａのうち一方の面側からは、室内側から順に片３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｆが立設されている。ここで、片３２ｂは片３２ａの室内側端部から立設され、片３２ｆは片３２ａの室外側端部から立設されている。また、片３２ｆの先端からは室外側に向けて片３２ｇが延在している。さらに、片３２ｃの先端にはパッキン３３、片３２ｄの先端にはパッキン３４が取り付けられている。
【００３２】
ここで、パッキン３３は、片３１ｃと片３２ｃとの間において、水密性及び気密性が確保されるようにいわゆるウインドバリアとして設けられている。一方、パッキン３４は、片３１ｅと片３２ｄとの間で一度に大量の雨水の侵入を防ぐ程度で設けられれば良く、空気の流通は完全には禁止されないようにいわゆるレインバリアとして備えられている。
【００３３】
さらにスパンドレル部２０における右縦枠３２には、左縦枠３１と同様に片３２ｃと片３２ｄとの間に片３２ａを貫通する孔３２ｈ、３２ｊが設けられている（孔３２ｊは図面には表れない。）。孔３２ｈ、３２ｊは右縦枠３２の長手方向に並列されている。孔３２ｈ、３２ｊの大きさ等については後で詳しく説明する。
【００３４】
このような断面形状を有する左縦枠３１と右縦枠３２とは次のように組み合わせられている。すなわち、特に図４からよくわかるように、片３１ｂの先端と片３２ｂの先端とが向かい合わせに配置されるとともに、片３１ｆの先端と片３２ｆの先端とが向かい合わせになるように配置される。従って、片３１ｇの一方の面と片３２ｇの一方の面とが向かい合わせになる。ここで、左縦枠３１の片３１ｃと片３１ｄとの間に、右縦枠３２の片３２ｃが差し込まれるように配置されるとともに、片３２ｃの先端に設けられたパッキン３３（ウインドバリア）が片３１ｃの一方の面に接触する。また、左縦枠３１の片３１ｄと片３１ｅとの間に、右縦枠３２の片３２ｄが差し込まれるように配置されるとともに、片３２ｄの先端に設けられたパッキン３４（レインバリア）が片３１ｅの一方の面に接触する。
【００３５】
縦枠３０に設けられた孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊ及び当該縦枠３０の上記構成により、水密性を維持しつつもスパンドレル部２０に生じる結露を適切に防止することができる。詳しくは後で説明する。
【００３６】
一方、図４からわかるように、左縦枠３１のうち、片３１ｇには断面Ｌ字状の長尺部材であるパネル抑え３５が取り付けられ、片３１ｆ、片３１ｇ、及びパネル抑え３５により凹状部が形成され、ここにガラスパネル２６の端部を受け入れることが可能となっている。そして、ビード２６ｅ、２６ｆに挟持されるようにガラスパネル２６の端部が取り付け部材３７とともに当該凹状部に固定される。また、左縦枠３１の片３１ａの室内側の端部のうち、片３１ｂが設けられた側とは反対側の面には、アーム３９が設けられ、該アーム３９にバックパネル２７の端部が固定される。ここでガラスパネル２６の端部はビード２６ｅ、２６ｆにより、バックパネル２７の端部はアーム３９に設けられたガスケット３９ａにより、その室内外方向への空気の出入りが遮断されるように密閉されている。密閉とするための構成は特に限定されるものではなく、例えばここにシール材の配置、錬り状のシーリング材、ガスケット等を挙げることができる。
【００３７】
右縦枠３２についても左縦枠３１と同様にガラスパネル２６、及びバックパネル２７が固定されている。
【００３８】
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不図示の連結部材を介して、固定部材等により建物の基礎鉄骨等に固定される。
【００３９】
以上のようなカーテンウォール１により、水密性に優れると共に、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ができる。
【００４０】
次に中空層Ｓの結露の防止、すなわち換気について説明する。縦枠３０に設けられた孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊは、常に中空層Ｓと縦枠３０内部とを連通しており、外気の流入、流出が自由である。従って、カーテンウォール１のスパンドレル部２０が直射日光等により暖められ、中空層Ｓが暖められるとともにバックパネル２７から発湿した場合、当該暖められた中空層Ｓの空気は外気に比べ密度が小さくなって上昇する。これにより、該空気は、該中空層Ｓから室外へ孔３１ｈ、３２ｈを介して流出する。そして、下方の孔３１ｊ、３２ｊを介して乾燥した外気が中空層Ｓに流入する。このようにして、中空層Ｓが換気されて結露が発生することを抑制することができる。
【００４１】
ここで孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊの孔の形状、及び大きさは上記のように適切な換気をすることができるものであれば特に限定されるものではない。一例として相当開口面積による考えからその孔の大きさ等を得ることも可能である。ここで、相当開口面積とは、換気に有効な面積を意味するもので、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）
【００４２】
ここで、γは空気の密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｑ０は内外差圧Δｐ＝１ｍｍＡｑ（９．８Ｐａ）の時の漏気量Ｑ（ｍ３／ｈ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）及びｎは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。これにより必要な開口（孔）の大きさを求めてもよい。
【００４３】
孔３１ｈと孔３２ｊとの離隔距離は特に限定されることはないが、当該距離は大きい方が好ましい。これにより、直射日光等により暖められ、密度が小さくなって上昇した空気が、より効果的に中空層内から外へ流出されるとともに冬季の乾燥した外気を中空層へ取り込むことができる。従って、中空層内の換気が一層促進され、結露の発生をさらに効率的に防止することができる。
【００４４】
次に水密について説明する。以上のように、縦枠３０に常に孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊが中空層Ｓと縦枠３０内部とを連通しているので、例えば雨天時における雨水の中空層Ｓへの侵入（水密）が懸念される。しかしながら本実施形態のカーテンウォール１は、上記した構成により当該水密性を保持することができる。
【００４５】
すなわち、上記したように縦枠３０は、左縦枠３１と右縦枠３２とが組み合わされている。これによれば、図４に示したようにここには少なくとも３つの空間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が形成されている。
空間Ｔ１は、片３１ｆ、３１ａ、３１ｅ、３２ｄ、３２ａ、３２ｆにより囲まれて形成されている。ここで、片３１ｆと片３２ｆとの間は間隙が設けられ、ここが室外に通じている。従って、空間Ｔ１内の圧力ＰＴ１は外気圧ＰＯに等しい圧力状態である。
空間Ｔ２は、片３１ｅ、３１ａ、３１ｃ、３２ｃ、３２ａ、３２ｄにより囲まれて形成されている。ここで、片３１ｅと片３２ｄとの間にはレインバリアとしてのパッキン３４が設けられている。パッキン３４は、上記したように、片３１ｅと片３２ｄとの間で一度に大量の雨水の侵入を防ぐ程度で設けられれば良く、空気の流通は完全には禁止されない。従って、空間Ｔ２内の圧力ＰＴ２は、空間Ｔ１内の圧力ＰＴ１と概ね等しく、すなわち外気圧ＰＯと同じであり、いわゆる等圧空間が形成されている。
空間Ｔ３は、片３１ｃ、３１ａ、３１ｂ、３２ｂ、３２ａ、３２ｃにより囲まれて形成されている。ここで、片３１ｃと片３２ｃとの間にはウインドバリアとしてのパッキン３３が設けられ、水密気密が図られている。また、片３１ｂと片３２ｂとの間は空気の流通が可能とされている。従って空間Ｔ３内の圧力ＰＴ３は、室内側の圧力Ｐｉと概ね同じとされている。
【００４６】
さらに、縦枠３０には空間Ｔ２内と中空層Ｓとを連通する孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊが設けられている。従って、中空層Ｓ内の圧力ＰＳも空間Ｔ２、空間Ｔ１と同じ圧力状態となり外気圧Ｐ０と概ね等しくなる。すなわち、カーテンウォール１では中空層Ｓにも等圧空間が拡張されている。
以上より、空間Ｔ１、Ｔ２及び中空層Ｓは全て同じ圧力状態となっている。
【００４７】
ここで、水の移動の大きな要因の１つに圧力差がある。すなわち、圧力差の大きな２つの空間の間では水の移動が起こり易く、圧力差が小さい２つの空間の間では水の移動が起こり難い。これはいわゆる水滴飛散限界差圧等により定量的に表すこともできる。
【００４８】
上記説明したカーテンウォール１では、空間Ｔ１に侵入した雨水等の水のうち大部分は、上記レインバリアとしてのパッキン３４を流通することができず、空間Ｔ２には達しない。一方、水滴レベルの少量の水は、空間Ｔ１と空間Ｔ２とが等圧に形成されているので、空間Ｔ２への侵入が抑制される。さらに例え空間Ｔ２に水が侵入した場合であっても、さらに空間Ｔ２と中空層Ｓとは等圧に形成されているので、ここでも水の移動が抑制される。
【００４９】
以上より、孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊは、中空層Ｓ内を換気する孔であるとともに、中空層Ｓ内をいわゆる等圧空間とするための孔にもなり、中空層Ｓへ等圧な空間を拡張させることにより、簡易な構成で中空層Ｓ内の換気による結露防止と水密性能を保持することが可能となる。
【００５０】
また、中空層Ｓ内を外気圧と同じとすることにより、室外と中空層Ｓとを仕切るガラスパネル２６への負荷を減らすことができる。これにより例えばガラスパネルを薄くすることも可能である。
【００５１】
このように中空層Ｓを等圧な空間とするための孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊの形状、及び大きさは、上記した結露を防止するに十分であるとともに、等圧な空間を形成することができれば特に限定されるものではない。一例として次式（２）より必要な孔の開口面積Ａ０を求めることができる。
Ａ０＝Ａｉ／（Ｃ０・Ｋ） （２）
【００５２】
ここで、Ａｉは隙間面積を意味する。これは、例えば本実施形態におけるパッキン３３やバックパネル２７において、若干の室内側からの漏気があること考慮し、漏気の原因となる隙間の大きさに相当するものである。従って、仮に経時的な観点からパッキン３３やバックパネル２７からの漏気を想定して孔の開口面積を求めておくことも可能である。
Ｋは隙間比であり、水滴飛散限界差圧、外部圧力等から算出される値である。Ｃ０は外気導入口の流量係数である。
【００５３】
より具体的には、次の通りである。
隙間面積Ａｉは、隙間幅をｄｎ、隙間長さをＬｎ、及び流量係数をＣｉとしたときに、
Ａｉ＝ｄｎ・Ｌｎ・Ｃｉ （３）
で表される。本発明では等圧空間を中空層にまで拡大したので、この隙間面積では枠内のパッキン３３における隙間面積の他、バックパネル２７と室内側の隙間面積も考慮される。また隙間面積は経時的な要素も考慮して求められてもよい。
【００５４】
隙間比Ｋは、水滴飛散限界差圧をΔＰ、外部圧力をＰＯとしたとき、
Ｋ＝（ΔＰ／（ＰＯ−ΔＰ））１／２ （４）
により表わされる。
【００５５】
すなわち、等圧空間Ｔ２と中空層Ｓとを連通し、中空層Ｓに等圧空間を拡張する観点からこれを連通する孔の開口面積は、少なくとも上記式(２）であらわされるＡＯ以上であることが好ましい。また、防露の観点からは当該開口面積は大きいほうが好ましい。また、同じ等圧空間Ｔ２に複数の孔が設けられているときには、その開口面積の合計がこれを満たせばよい。
【００５６】
以上、１つの実施形態としてカーテンウォール１を例に説明したが、上記の態様に限定されるものではない。例えば、孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊに相当する孔のうち下方の孔３１ｊ、３２ｊは、下横枠に設けられていてもよい。上側に設けられる孔と下側の設けられる孔とが高低差を有していれば、上記したような換気をすることが可能であり、結露を防止することができる。
また、孔は１つの中空層に対して少なくとも１つの下側の孔と少なくとも１つの上側の孔があればよい。すなわち、スパンドレル部の枠体のうち、対向する２本の縦枠の一方にした側の孔、他方に上側の孔が形成されてよい。また、当該対向する２本の縦枠の一方のみに、上下２つの孔が設けられていてもよい。複数の孔が設けられた場合にはそのうちの少なくとも１つがいずれの孔よりも高い位置に配置されていればよい。
【００５７】
また、孔３１ｈ、３１ｊ、３２ｈ、３２ｊには安全弁を設けても良い。例えば室外側からの突風により、急激に中空層の圧力が上がることがあるので、これを防止するために所定の圧力を受けたときには閉鎖する安全弁を設けることも可能である。
【００５８】
以上の実施形態では、スパンドレル部の構成、及びその効果について説明したが、当該構成はスパンドレル部の上下に隣接する開口部に適用することもできる。すなわち開口部において室内外に並列されたガラスパネルが中空層を形成している構造では上記と同様の構成及びその効果を奏するものとなる。
【００５９】
以上、現時点において、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。
【符号の説明】
【００６０】
１ カーテンウォール
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 バックパネル
３０ 縦枠（枠体）
３１ 左縦枠（枠体）
３１ｈ、３１ｇ 孔
３２ 右縦枠（枠体）
３２ｈ、３２ｇ 孔
３３ パッキン（ウインドバリア）
３４ パッキン（レインバリア）
【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周を形成する枠体と、前記枠体の枠内に配置されるガラスパネルと、前記枠体の枠内に配置され、前記ガラスパネルに対して所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に設けられるバックパネルと、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、及び前記バックパネルにより囲まれて中空層が形成され、
前記枠体の内部の少なくとも一部には、レインバリア、ウインドバリア、及び前記枠体の片により囲まれた外気と等圧となる等圧空間が形成され、
前記枠体のうち前記中空層に面する片には、前記中空層と前記枠体内部に設けられたいずれかの前記等圧空間とを連通する孔が複数設けられ、前記孔は、前記バックパネルと前記室内側との隙間面積、及び水滴飛散限界差圧を含む関係によりその開口面積が定められることにより、該等圧空間が前記中空層にまで拡張されるとともに、前記複数の孔のうち少なくとも１つは他の孔よりも高い位置に配置されている、カーテンウォール。
【請求項２】
前記複数の孔の全てが前記枠体のうち、縦枠に設けられていることを特徴とする請求項１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周を形成する枠体と、前記枠体の枠内に配置されるガラスパネルと、前記枠体の枠内に配置され、前記ガラスパネルに対して所定の間隙を有して該ガラスパネルより室内側に設けられるバックパネルと、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、及び前記バックパネルにより囲まれて中空層が形成され、
前記枠体の内部の少なくとも一部には、レインバリア、ウインドバリア、及び前記枠体の片により囲まれた外気と等圧となる等圧空間が形成され、
前記枠体のうち前記中空層に面する片には、前記中空層と前記枠体内部に設けられたいずれかの前記等圧空間とを連通する孔が複数設けられ、前記孔は、前記バックパネルと前記室内側との隙間面積、及び水滴飛散限界差圧を含む関係によりその開口面積が定められることにより、該等圧空間が前記中空層にまで拡張されるとともに、前記複数の孔のうち少なくとも１つは他の孔よりも高い位置に配置されている、カーテンウォール。
【請求項２】
前記複数の孔の全てが前記枠体のうち、縦枠に設けられていることを特徴とする請求項１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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−６９０８（Ｐ２０１１−６９０８Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５１０７７（Ｐ２００９−１５１０７７）
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【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２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【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）】
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