JP2000297497A

JP2000297497A - 外壁体

Info

Publication number: JP2000297497A
Application number: JP11108879A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoneda; 浩二米田; Shinichi Funahashi; 慎一舟橋; Tadashi Ito; 正伊藤; Naoki Muneta; 直毅棟田
Original assignee: Fujisash Co Ltd; Kajima Corp
Current assignee: Fujisash Co Ltd; Kajima Corp
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】積雪によって太陽電池の発電能力が低下して
しまうのを防止することができ、また建築物の美観を損
なうことのない外壁体の提供が望まれている。【解決手段】外壁材に庇４が設けられてなる外壁体１
である。庇４に、蓄電池と電源とに接続する太陽電池８
が設けられている。外壁材には、蓄電池に蓄えられた電
力によって作動する換気ダンパー９および換気ファン１
０を備えた換気無目（換気部材）６が設けられている。
外壁材に、蓄電池に蓄えられた電力によって開閉する排
煙窓５を設けてもよく、蓄電池に接続する太陽電池１１
を設けてもよい。また外壁体１をカーテンウォールとし
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池が設けら
れた庇を有する外壁体に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池は、クリーンなエネルギーを生
産することから、環境に対しての配慮と経済性とを兼ね
備えたものとして注目されている。このような太陽電池
の利用については建築の分野でも盛んに検討されてお
り、太陽電池を組み込んだ構造の提案が種々なされてい
る。ところが、太陽電池を組み込んだ構造としては、実
用上、短冊型の太陽電池モジュールを単に屋上に並べる
だけのものが効率良いことから、このような単純な構造
を採るのが一般的となっている。

【０００３】また、環境に対しての配慮という観点で
は、地球温暖化対策としての温室効果ガス排出の削減が
望まれ、これを達成するうえで省エネルギーへのニーズ
が高まっている。このような省エネルギーへのニーズに
応える手法として、例えば室内、特に外壁開口部のペリ
メーターゾーンの空調のためのエネルギー負荷を低減す
ることが、省エネルギー化を進め、環境への負荷を低減
するために効果的であるとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、建築物にお
いては、その価値を量るうえで、居住性や機能性はもち
ろんのこと、近年においてはその美観についても大きな
ウエイトを占めるようになってきている。しかして、前
述したような短冊型の太陽電池モジュールを単に屋上に
並べるだけの構造では、外観デザインに制限を加え、美
観そのものを損なう結果となっている。

【０００５】また、省エネルギー対策の一つとして、庇
部分に太陽電池を組み込むタイプのものも知られている
が、このようなものでは、冬期の積雪によって太陽電池
の発電能力が低下してしまうといった課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の外壁体では、外
壁材に庇が設けられてなり、前記庇に、蓄電池と電源と
に接続する太陽電池が設けられ、前記外壁材に、前記蓄
電池に蓄えられた電力によって作動する換気ダンパーお
よび換気ファンを備えた換気部材が設けられてなること
を前記課題の解決手段とした。

【０００７】この外壁体では、庇に設けられた太陽電池
が蓄電池に接続しているので、日照時においてはこの太
陽電池が太陽からの放射エネルギーを電気エネルギーに
変換することによって蓄電池に電力が蓄えられ、この電
力によって前記換気ダンパーおよび換気ファンが作動し
て室内の換気がなされる。

【０００８】また、降雪時、または積雪した際には、太
陽電池に接続する電源から太陽電池に通電することによ
り、この太陽電池を発熱させて庇上の雪を溶かすことが
可能になる。また、太陽電池が庇に設けられているの
で、従来のごとく屋上に並べるのと異なり、この外壁体
を備えた建築物の美観が損なわれることがない。

【０００９】また、前記外壁材に、前記蓄電池に蓄えら
れた電力によって開閉する窓を設ければ、この窓を手動
でなく自動で操作することが可能になることから、例え
ばこの窓を手の届きにくいような位置に設置し、換気や
排煙用などとして利用することが可能となる。

【００１０】また、前記外壁材にも太陽電池を設け、こ
の太陽電池を前記蓄電池に接続するようにすれば、庇に
設けた太陽電池と合わせて、蓄電池に蓄えられる電力量
が多くなる。

【００１１】また、前記外壁体をカーテンウォールとす
れば、このカーテンウォールとなる外壁体をユニット化
しておくことができ、したがってその施工性や建築デザ
インの多様性などが向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の外壁体を詳しく説
明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明の外壁体の一実施
形態例を示す図であり、図１（ａ）、（ｂ）中符号１は
外壁体である。この外壁体１は、図１（ａ）に示すよう
に多数が規則的に配置されることによって外壁２を構成
するものであり、この外壁２はビルや集合住宅、一般家
屋などの外壁に適用されるものである。なお、本例にお
いては、この外壁体１は耐力壁としての用途を持たない
カーテンウォールとなっており、したがってビルや家屋
等の外壁における一部を構成するだけのものとなってい
る。

【００１３】外壁体１は、図１（ｂ）に示すように全体
が矩形状に構成されたもので、その中間部に窓３を有
し、この窓３の上に庇４、排煙窓５を、また窓３の下に
換気無目６、腰壁パネル７を配設したものである。庇４
には、その上面（天面）に太陽電池モジュール８が貼設
されている。なお、窓３は、窓枠（サッシ）部にガラス
戸をはめ込み、あるいはこれを開閉自在に取り付けた一
般的なものである。また、外壁体１は、矩形枠状、ある
いは開口部を有した矩形板状の外壁材（図示略）に、庇
４や排煙窓５、換気無目６、腰壁パネル７を取り付けあ
るいは貼設したものである。

【００１４】太陽電池モジュール８は、ソーラーセル
（太陽電池）が縦横に多数整列されてなるもので、前記
腰壁パネル７の内面側に設けられた蓄電池（図示略）に
接続されるとともに、商用電源（図示略）にも接続され
たものである。このような構成により太陽電池モジュー
ル８は、日照時において太陽からの放射エネルギーを電
気エネルギーに変換し、蓄電池に電力を蓄えるよう機能
するとともに、前記商用電源に接続されたことにより、
この商用電源から太陽電池モジュール８に通電される
と、発熱し温度上昇するようになっている。

【００１５】排煙窓５は、ガラスサッシあるいは金属パ
ネル等からなる開き戸５ａが、前記蓄電池に接続された
開閉機構（図示略）によってその開閉動作をなすよう構
成されたものである。すなわち、この排煙窓５は、蓄電
池に蓄えられた電力によって開閉することにより、換気
用や火災時等における排煙用などとして用いられるよう
になっているのである。なお、この排煙窓５における開
き戸５ａの開き方については、矩形状の開き戸５ａの下
辺を軸として上辺側を回動するようにしても、また開き
戸５ａの上辺を軸として下辺側を回動するようにしても
よく、さらには開き戸５ａを左右に移動可能な一対の戸
（図示略）から構成し、これらの一方を他方側に引くこ
とによって排煙窓５の略半分を開くようにしてもよい。

【００１６】換気無目６は、前記窓３の下辺に沿って横
長に形成配置されたもので、本発明における換気部材と
なるものであり、外壁体１の背面（内面）側から前面
（外面）側にかけて貫通する開口部６ａを有した矩形枠
状のものである。この換気無目６には、図２に示すよう
にその開口部６ａ内に換気ダンパー９および換気ファン
１０が配設されている。

【００１７】換気ダンパー９は、換気無目６の横方向に
延びる軸９ａを回動軸として、図２中二点鎖線で示す位
置と実線で示す位置との間を回動するよう構成されたも
ので、図２中二点鎖線で示す位置において換気無目６の
背面（内面）側から前面（外面）側にかけて、あるいは
その逆の空気の流通を遮断し、図２中実線で示す位置に
おいて換気無目６の背面（内面）側から前面（外面）側
にかけて、あるいはその逆の空気の流通を可能にするも
のである。

【００１８】換気ファン１０は、換気ダンパー９が図２
中実線で示す位置にあるときに作動し、換気無目６の背
面（内面）側、すなわち室内側の空気を室外側に強制的
に排出し、あるいは室外側の空気を室内側に導入して換
気を行うためのものである。これら換気ダンパー９およ
び換気ファン１０は前記蓄電池に蓄えられた電力によっ
て作動するよう構成されたもので、蓄電池から通電され
ることにより、換気ダンパー９が図２中二点鎖線で示す
位置から実線で示す位置に回動するとともに、換気ファ
ン１０が作動するようになっている。

【００１９】腰壁パネル７は、前記外壁材に一体に取り
付けられ、あるいはこれが外壁材の一部となるように構
成されたもので、その外面側表面には、前記太陽電池モ
ジュール８と同様の構成からなる太陽電池モジュール１
１が貼設され、またその内面側には、前述したように前
記太陽電池モジュール８に接続する蓄電池（図示略）が
設けられている。太陽電池モジュール１１は、太陽電池
モジュール８と同様に蓄電池に接続されたものであり、
これによってこの太陽電池モジュール１１も、前記排煙
窓５の開閉動作を行わせるとともに、前記換気無目６に
おける換気ダンパー９および換気ファン１０を動作させ
るものとなっている。

【００２０】このような構成の外壁体１にあっては、日
照時においては庇４に設けられた太陽電池モジュール８
と腰壁パネル７に設けられた太陽電池モジュール１１と
が機能し、これら太陽電池モジュール８、１１が太陽か
らの放射エネルギーを電気エネルギーに変換することに
よって蓄電池に電力が蓄えられる。

【００２１】したがって、例えば火災によって停電が起
こっても、蓄電池に蓄えられた電力により排煙窓５が作
動して開き戸５ａが開くことにより、室内に生じた煙を
外に排出することができる。また、排煙窓５を手動でな
く自動で操作することができるので、例えばこの排煙窓
５が手の届きにくいような位置に設置されていても、換
気や排煙用などとして支障無く利用することができる。
また、蓄電池に蓄えられた電力により、前記換気ダンパ
ー９および換気ファン１０を作動して特に外壁開口部の
ペリメーターゾーンにおける換気を行うことができ、し
たがって商用電源からの電力を用いないことから省エネ
ルギー化を進め、かつ経済性を高めることができる。

【００２２】また、降雪時、または積雪した際には、商
用電源から庇４に設けられた太陽電池モジュール８に通
電することにより、この太陽電池モジュール８を発熱さ
せて庇４上の雪を溶かすことができ、したがって積雪に
よる太陽電池モジュール８の発電能力低下を防止するこ
とができるとともに、庇４上からの落雪による被害の発
生を未然に防ぐことができる。

【００２３】また、太陽電池モジュール８が庇４上に設
けられ、太陽電池モジュール１１が腰壁パネル７表面に
設けられているので、従来のごとく屋上に並べるのと異
なり、この外壁体１を備えた建築物はその美観が損なわ
れることなく、建築物としてデザイン性、意匠性を十分
に発揮し得るものとなる。また、この外壁体１がカーテ
ンウォールとなっているので、外壁体１そのものをユニ
ット化しておくことができ、したがってその施工性や建
築デザインの多様性などを向上することができる。

【００２４】なお、本発明の外壁体１は図１（ａ）、
（ｂ）に示した構造に限定されることなく、例えば図３
（ａ）〜（ｃ）に示すような構成を採ることもできる。
図３（ａ）に示した外壁体２０では、全体を横長の矩形
状に構成するとともに、図１（ｂ）に示した換気無目６
に代えて換気方立２１を備えている。すなわち、この外
壁体２０は、排煙窓５の上に庇４を有し、さらに排煙窓
５の一方の側に換気方立２１を備え、他方の側に腰壁パ
ネル７を備えたものである。

【００２５】換気方立２１は、横長の換気無目６に対し
て縦長に形成配置しただけのもので、本発明における換
気部材となるものであり、外壁体１の背面（内面）側か
ら前面（外面）側にかけて貫通する開口部２１ａを有
し、この開口部２１ａ内に換気ダンパー（図示略）およ
び換気ファン（図示略）を配設したものである。なお、
図１（ｂ）に示した例と同様に、本例においても庇４上
には太陽電池モジュール８が設けられ、腰壁パネル７表
面には太陽電池モジュール１１が貼設されている。

【００２６】図３（ｂ）に示した外壁体２２では、全体
を正方形に近い矩形状に構成するとともに、図３（ａ）
に示した換気方立２１よりも縦長の換気方立２３を備え
ている。すなわち、この外壁体２０は、排煙窓５の上に
庇４を有し、排煙窓５の下側に腰壁パネル７を有し、さ
らに排煙窓５、腰壁パネル７の一方の側に換気方立２３
を備えたものである。

【００２７】換気方立２３は、図３（ａ）に示した換気
方立２１よりも単に縦に長いだけのもので、その開口部
２３ａ内に換気ダンパー（図示略）および換気ファン
（図示略）を配設したものである。なお、図１（ｂ）に
示した例と同様に、本例においても庇４上には太陽電池
モジュール８が設けられ、腰壁パネル７表面には太陽電
池モジュール１１が貼設されている。

【００２８】図３（ｃ）に示した外壁体２４では、全体
を横長の矩形状に構成するとともに、図１（ｂ）に示し
た換気無目６よりも横長の換気無目２５を備え、さらに
排煙窓５の一方の側に矩形状のパネル２６を配したもの
である。すなわち、この外壁体２４は、排煙窓５および
パネル２６の上に庇４を介して換気無目２５、腰壁パネ
ル７を備えたものである。

【００２９】これら外壁体２０、２２、２４にあって
も、日照時においては太陽電池モジュール８、１１が機
能し、蓄電池（図示略）に電力が蓄えられることによ
り、排煙窓５の開き戸５ａの開閉や、換気方立２１、２
３あるいは換気無目２５における換気ダンパー（図示
略）および換気ファン（図示略）の作動がなされる。し
たがって、商用電源からの電力を用いないことから省エ
ネルギー化を進め、かつ経済性を高めることができるな
ど、図１（ｂ）に示した外壁体１と同様の作用効果を得
ることができる。

【００３０】図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の外壁体の
他の実施形態例を示す図であり、図４（ａ）、（ｂ）中
符号３０は外壁体である。この外壁体３０も、図４
（ａ）に示すように多数が規則的に配置されることによ
って外壁３１を構成するものであり、この外壁３１もビ
ルや集合住宅、一般家屋などの外壁に適用されるもので
ある。なお、本例においても、この外壁体３０は耐力壁
としての用途を持たないカーテンウォールとなってお
り、したがってビルや家屋等の外壁における一部を構成
するだけのものとなっている。

【００３１】外壁体３１は、図４（ｂ）に示すように全
体が矩形状に構成されたもので、窓３２の上に庇３３を
配設し、窓３２の下に換気無目３４を配設したものであ
る。窓３２は、図１（ｂ）に示したものと同様に窓枠
（サッシ）部にガラス戸をはめ込み、あるいはこれを開
閉自在に取り付けた一般的なものである。また、庇３３
には、その上面（天面）に太陽電池モジュール３５が貼
設されている。

【００３２】太陽電池モジュール３５は、図１（ｂ）に
示した太陽電池モジュール８と同様の構成からなるもの
で、外壁体３１の内側に設けられた蓄電池（図示略）に
接続されるとともに、商用電源（図示略）にも接続され
たものである。換気無目３４は、図１（ｂ）に示したも
のと同様に窓３の下辺に沿って横長に形成配置されたも
ので、本発明における換気部材となるものであり、その
開口部３４ａ内に換気ダンパー（図示略）および換気フ
ァン（図示略）を配設したものである。これら換気ダン
パーおよび換気ファンは、図１（ｂ）に示した換気無目
６と同様に前記蓄電池に接続されたもので、この蓄電池
が太陽電池モジュール３５に接続していることにより、
商用電力によることなくペリメーターゾーンの換気をな
すものとなっている。

【００３３】したがって、この外壁体３１にあっては、
商用電源からの電力を用いることなく太陽電池モジュー
ル３５による電力によって自動的に換気を行うことがで
き、よって省エネルギー化を進め、かつ経済性を高める
ことができる。また、降雪時、または積雪した際には、
商用電源から庇３３に設けられた太陽電池モジュール３
５に通電することにより、この太陽電池モジュール３５
を発熱させて庇３３上の雪を溶かすことができ、したが
って積雪による太陽電池モジュール３５の発電能力低下
を防止することができるとともに、庇３３上からの落雪
による被害の発生を未然に防ぐことができる。

【００３４】なお、本発明は、図１（ａ）、（ｂ）に示
した構造、図３（ａ）〜（ｃ）に示した構造、および図
４（ａ）、（ｂ）に示した構造に限定されることなく、
図５（ａ）、（ｂ）に示すような構成を採用することも
できる。図５（ａ）に示した外壁体４０が図４（ａ）に
示した外壁体３０と異なるところは、窓３２の下辺側に
配設した換気無目３４に代えて、窓３２の一方の側辺側
に換気方立４１を配設した点である。なお、この換気方
立４１は、図３（ｂ）に示した換気方立２３と同様の構
成からなるものであるので、その説明を省略する。

【００３５】図５（ｂ）に示した外壁体５０は、図４
（ｂ）の庇３３と換気無目３４とからなっているもので
あり、建築物の外壁にそのまま取り付けられる構造のも
のである。

【００３６】これら外壁体４０、５０にあっても、日照
時においては太陽電池モジュール３５が機能し、蓄電池
（図示略）に電力が蓄えられることにより、換気方立４
１あるいは換気無目３４における換気ダンパー（図示
略）および換気ファン（図示略）が作動される。したが
って、商用電源からの電力を用いないことから省エネル
ギー化を進め、かつ経済性を高めることができるなどの
作用効果を得ることができる。

【００３７】なお、前記実施形態例においては、図５
（ｂ）に示した外壁体５０を除いて窓３（３２）を設け
たが、本発明はこれらに限定されることなく、窓に代え
て単にパネル等の壁材を設けて設けてもよい。また、前
記実施形態例では、本発明の外壁体をカーテンウォール
としたが、本発明はこれに限定されることなく、耐力壁
としての用途を持つ外壁、あるいはその一部としてもよ
い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の外壁体は、
庇に設けた太陽電池を蓄電池に接続し、日照時において
はこの太陽電池が太陽からの放射エネルギーを電気エネ
ルギーに変換することによって蓄電池に電力を蓄えるよ
うにしたものであるから、この電力によって換気ダンパ
ーおよび換気ファンを作動して特に外壁開口部のペリメ
ーターゾーンにおける換気を行うことができ、したがっ
て商用電源からの電力を用いないことにより省エネルギ
ー化を進め、かつ経済性を高めることができる。

【００３９】また、降雪時、または積雪した際には、電
源から庇に設けられた太陽電池に通電することにより、
この太陽電池を発熱させて庇上の雪を溶かすことがで
き、したがって積雪による太陽電池の発電能力低下を防
止することができるとともに、庇上からの落雪による被
害の発生を未然に防ぐことができる。また、太陽電池が
庇に設けられているので、従来のごとく屋上に並べるの
と異なり、この外壁体を備えた建築物の美観を損なうこ
となく、建築物としてデザイン性、意匠性を十分に発揮
し得るものとなる。

【００４０】また、前記外壁材に、前記蓄電池に蓄えら
れた電力によって開閉する窓を設ければ、この窓を手動
でなく自動で操作することが可能になることから、例え
ばこの窓を手の届きにくいような位置に設置し、換気や
排煙用などとして利用することができる。

【００４１】また、前記外壁材にも太陽電池を設け、こ
の太陽電池を前記蓄電池に接続するようにすれば、庇に
設けた太陽電池と合わせて、蓄電池に蓄えられる電力量
を多くすることができる。

【００４２】また、この外壁体をカーテンウォールとす
れば、外壁体そのものをユニット化しておくことがで
き、したがってその施工性や建築デザインの多様性など
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外壁体の一実施形態例を説明するため
の概略構成図であり、（ａ）は外壁の外観を示す正面
図、（ｂ）は外壁体の概略構成を示す斜視図である。

【図２】換気無目の概略構成を示す側断面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１（ｂ）に示した
外壁体の変形例の概略構成を示す斜視図である。

【図４】本発明の外壁体の他の実施形態例を説明するた
めの概略構成図であり、（ａ）は外壁の外観を示す正面
図、（ｂ）は外壁体の概略構成を示す斜視図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）は図４（ｂ）に示した外壁体の
変形例の概略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，２０，２２，２４，３０，４０，５０…外壁体、
２，３１…外壁、３，３２…窓、４，３３…庇、５…排
煙窓、６，２５…換気無目（換気部材）、７…腰壁パネ
ル、８，３５…太陽電池モジュール、９…換気ダンパ
ー、１０…換気ファン、１１…太陽電池モジュール、２
１，２３，４１…換気方立（換気部材）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０４Ｆ 13/08 Ｅ０４Ｆ 13/08 Ｈ２Ｅ１６２Ｆ２４Ｆ 7/013 １０２Ｆ２４Ｆ 7/013 １０２Ｅ５Ｆ０５１Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｑ (72)発明者舟橋慎一東京都港区元赤坂一丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者伊藤正東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者棟田直毅神奈川県川崎市中原区中丸子135 不二サッシ株式会社内Ｆターム(参考） 2E001 DB02 DD12 FA04 FA35 GA12 NA05 NB05 ND11 2E002 NA04 NB01 SA02 WA08 XA01 XA16 2E105 AA03 FF02 FF32 2E108 KK04 LL01 NN07 2E110 AA04 AA09 AA21 AA60 AB04 AB15 AB22 BA12 GA33W GB32W 2E162 CA24 CE00 5F051 BA03 JA02 JA11 JA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外壁材に庇が設けられてなる外壁体にお
いて、前記庇に、蓄電池と電源とに接続する太陽電池が設けら
れ、前記外壁材に、前記蓄電池に蓄えられた電力によって作
動する換気ダンパーおよび換気ファンを備えた換気部材
が設けられてなることを特徴とする外壁体。
【請求項２】前記外壁材に、前記蓄電池に蓄えられた
電力によって開閉する窓が設けられてなることを特徴と
する請求項１記載の外壁体。
【請求項３】前記外壁材に、前記蓄電池に接続する太
陽電池が設けられていることを特徴とする請求項１又は
２記載の外壁体。
【請求項４】前記外壁体がカーテンウォールであるこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の外壁体。