JP2006214194A - 建物用ファサード - Google Patents

Abstract

【課題】 外観意匠を構成するファサードに耐震性能を付加すると共に、外部よりの熱負荷を制御することができるようにすること。
【解決手段】 建物の外面に制振部材付加骨組３を配し、そして、建物の構造躯体１に接続すると共に、前記制振部材付加骨組３を支持架体としてルーバー８やガラス面１０により構成される外壁を構築する。前記制振部材付加骨組３には座屈拘束ブレースや各種のダンパーが用いられる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、建物の外観意匠を整えるファサードに関する。

現在、ファサードエンジニアリングは、一般に意匠設計者およびサッシュメーカー、ガラスメーカー等により行われ、意匠、採光性、防水性の面からの評価が主として行われている。また、耐震性能を確保する骨組は、外装の納まりとは無関係に構造技術者により行われ、熱負荷に関する評価は設備環境技術者により行われている。各々を構成する部材は異なる価値観でそれぞれ取付られており、各機能を横断するファサードは、実現していない。

特許文献１に示す技術は、本体建物の正面側の立ち上がり面に建物としての顔を付与するファサードを備えるものであるが、本体建物の建築コストを低く抑え、しかも、ファサードの変更をコスト的に有利に行うことができるファサードを備えた建物システムを提供することを目的とするものである。
特開２００４−２１１３２４

そのため、その構造を、ファサードレス本体建物１とファサード形成用建造物２とで構成され、ファサード形成用建造物２は、本体建物１の屋外側の敷地３に本体建物１とは別に建てられ、本体建物１の正面側の立ち上り面に沿うように立ち上げられて本体建物１の正面側の立ち上がり面を装飾し、本体建物１に建物としての顔を付与するものである。

しかしながら、この特許文献１には、前述したように、意匠上、耐震上、熱負荷上の横断的な研究がなされていない単純な建造物の前面のファサードを別体で建てられたものにすぎない。

近年、都市が抱える問題に、都市の景観・乱開発による街並みの細分化、個々のデザインの不統一、防災、耐震・都市直下型地震時に予想される既存不適格建物を初めとする甚大な被害、環境、エネルギー・空気流動性、太陽光による外的熱環境による熱負荷の増大等がある。また、今までのファサードは、耐震性の向上に役立たないし、今までの耐震補強は、外観がみにくく、環境負荷の低減に役立たない。

このため、この発明においては、都市景観の向上、統一を図り、同時に建物全体の耐震性能を向上させ、かつ熱負荷を制御することのできる建物のファサードを一体で提供することにある。

この発明に係る建物用ファサードは、建物の外面に制振部材を加えた制振部材付加骨組を配し、この制振部材付加骨組を前記建物の構造躯体に接続して耐震性能を向上させると共に、前記制振用付加骨組を支持材として外壁を構築したことにある（請求項１）。これにより、制振用付加骨組が建物の構造躯体の耐震性能を向上させることができる。またこの制振用付加骨組を支持架体として、外壁を構築することができる。

前記外壁としてはガラス面が用いられ（請求項２）、またルーバーが用いられる（請求項３）。ガラス面とルーバーとは、外的熱環境により使い分けができる。即ち、空気流動性および断熱性を向上させる内壁は、ガラス面により構成され、外壁はガラス面又はルーバーとすることが想定される。外壁にガラス面を用いると、特に冬季に高い断熱効果が期待されうるが、夏期の冷房負荷を低減するためには、内外壁間チャンバー内の暖気の入れ替えを行う機器の設置が必要となる場合もある。

一方、外壁にルーバーを用いたものは、夏季の日射を遮断すると共に発生した熱を効果的に外部に排出することができ、冷房負荷を効果的に低減できるが、冬期には日射を適切に室内に導入し、家内の暖房熱を外部に逃さない適度な断熱性を確保するルーバー形状が求められる。概して寒冷地域・北面ではガラス外壁が、温熱地域・南面ではルーバー外壁が適するものと考えられる。

また、この発明に係る建物用ファサードとして、建物の外面に制振部材を加えた制振部材付加骨組を配し、この制振部材付加骨組を前記建物の構造躯体に接続して耐震性能を向上させると共に、前記制振部材付加骨組を支持材としてガラス面より成る外壁を構築し、さらに該ガラス面より成る外壁の内側又は同一平面に並列してルーバーを配することができる（請求項４）。これにより、外壁にガラス面とルーバーを配した場合には、ルーバーが効果を発揮し、夏季の冷房負荷を全面ガラスとした外壁に比べ低減させることができる。

さらに、既存建物の外壁に制振部材付骨組を付加して耐震補強を行う場合には、前記外壁により外観意匠を整えることができるし（請求項５）、具体的な制振部材として、弾塑性ダンパー、粘弾性ダンパー又はオイルダンパーを用いること（請求項６）、座屈拘束ブレースやせん断ダンパーを用いることができる（請求項７，８）。中でも弾塑性ダンパーは初期剛性が高く、耐震部材としても評価されるため、耐震補強に適している。通常の耐震部材と比較し、これらのダンパーは地震時の反力が小さいため、基礎や杭を小さく設計できる。

以上のように、この発明によれば、建物の外面に設けられた制振部材付加骨組により、耐震性能の向上が図れ、また、制振部材付加骨組を支持材として外壁を構築することができ、この外壁にガラス面又はルーバーを用いることにより、外観意匠を整え、かつ、外部からの熱を効果的に制御できる。即ち、夏季の日射をさえぎり、発生した熱を外部に排出することができ、また冬季には日射を適切に室内に導入することができる。このようなファサードを備えた建物は新築建物の計画だけでなく、既存建物の改修に効果を発揮する。

以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

図１，図２において、この発明の第１の実施例が示され、建物の構造躯体１が鉄筋コンクリートより成る例で、その外面に内壁となるガラス面２が配され、覆っている。このガラス面２の外側に、この発明に係るファサードの構成要素の一つである制振部材が付加された制振部材付加骨組３が配されている。この制振部材付加骨組３は棒状の制振部材を菱井桁状に組み合わせ、その交点に連結具４を固装している。ここで用いられる制振部材は、ダンパー詳しくは粘弾性ダンパーや座屈拘束ブレース等である。

連結具４は、前記構造躯体１から外部に突出の庇５に接続されている。具体的には、図２に示すように、アンカー６を前記連結具４を介して庇５に打ち込んで固定している。したがって、前記制振部材付加骨組３は、前記構造体１の地震時の振動エネルギーを吸収し、構造体１の耐震性能を向上させることができる。

ルーバー８は、前記制振部材付加骨組３に支持され、外壁をなしている。このルーバー８の取付角度は、冬季の日射が室内に入り込むことが可能で、かつ夏季の日射が該ルーバー８に遮られて室内に入り込むことがない角度に設定されている。

前記ルーバー８と内壁であるガラス面２との間にチャンバー９が形成されるが、該チャンバー９内に外気が自由に出入りできるものであり、日射などの大きい地域である温熱域や建物の南面に適している。これにより、チャンバー９内に溜まる熱を防ぎ、冷房負荷を低減させることができる。

以上のような外壁をルーバー８でなくガラス面１０にて構成した第２の実施例を図３において示している。この例では、外壁がガラス面１０で覆われるので、チャンバー９内はガラスのダブルスキン効果で、冬季に高い断熱効果が得られる。これに対し、夏季では、日射の熱が溜まり、冷房負荷が大きくなることから、必要によっては図４に示すように、内外壁間のチャンバー９内にルーバー１１が配され、日射が室内に入り込むことを防いでいる。この例では、ルーバー１１は制振部材付加骨組３に取付られている。

しかし、チャンバー９内は密閉空間となっており、温度は上昇ぎみで、該チャンバー９内の暖気の入れ替えを行う機械的な構造や装置が必要となる例が多い。このように、外壁にガラス面１０を設けた例では、寒冷地域、北面に適している。なお、その他は前記した第１の実施例と同一構成であり、同一部分に同一の番号を付して説明を省略している。

図５は、この発明の第３の実施例を示し、建物の構造体１が鉄骨構造より成る例で、その制御部材付加骨組３を支える連結具４が鉄骨（梁）１ｂ上に載置されたデッキプレート１２にアンカー６を介して固定されている。この例で１ａは鉄骨の柱、２は内壁となるガラス面である。この実施例においても前述した第１及び第２の実施例と同様な作用効果を有している。

図６以下図１０までに、制振部材付加骨組３が構造体１に取付られる種々の具体例が図示され、図６においては第１の実施例と同等なもので、柱１ａと梁１ｂとの接合部に連結具４を介して菱井桁状の制振部材付加骨組３を取付けた例である。

図７は、制振部材付加骨組３を前記例より少なくした例である。図８は制振部材付加骨組３の構成にあって、付加骨組３ａに制振部材３ｂとブレース材１３を組合せた例である。さらに図９は、制振部材付加骨組３の構成にあって、付加骨組３ａが柱１ａと梁１ｂとに添って配され、その接続部付近に、制振部材３ａをそれぞれ配した例である。図１０は制振部材付加骨組３の構成にあって、付加骨組３ａを柱１ａに添って配し、この付加骨組３ａ間に板状のせん断ダンパー３ｂ１を配したものである。

以上のように、ファサード（制振部材付加骨組３、外壁となるルーバー８又はガラス面１０より成る）に耐震性能および熱負荷低減性能を集約する。この発明は、新築建物以外に既存建物の改修にも有効である。現在の既存建物の多くは耐震性能の向上が必要とされており、既存外壁を内壁として利用し、ファサードを付加することで、建物を利用したままで容易に改修が可能となる。

この発明の第１の実施例を示す斜視図である。 同上の要部の縦断面図である。 この発明の第２の実施例を示す要部の縦断面図である。 同上の変形例を示す要部の縦断面図である。 この発明の第３の実施例を示す要部の斜視図である。 この発明の制振部材付加骨組の第１番目の具体例で、前記第１の実施例と同等なものを示す説明図である。 この発明の制振部材付加骨組の第２番目の具体例の説明図である。 この発明の制振部材付加骨組の第３番目の具体例の説明図である。 この発明の制振部材付加骨組の第４番目の具体例の説明図である。 この発明の制振部材付加骨組の第５番目の具体例の説明図である。

符号の説明

１ 構造躯体
１ａ 柱
１ｂ 梁
２ ガラス面
３ 制振部材付加骨組
３ａ 制振部材
４ 連結具
５ 庇
８ ルーバー
９ チャンバー
１０ ガラス面
１１ ルーバー
１３ ブレース材

Claims (8)

1. 建物の外面に制振部材を加えた制振部材付加骨組を配し、この制振部材付加骨組を前記建物の構造躯体に接続して耐震性能を向上させると共に、
   前記制振部材付加骨組を支持材として外壁を構築したことを特徴とする建物用ファサード。
2. 前記外壁として、ガラス面を用いたことを特徴とする請求項１記載の建物用ファサード。
3. 前記外壁として、ルーバーを用いたことを特徴とする請求項１記載の建物用ファサード。
4. 建物の外面に制振部材を加えた制振部材付加骨組を配し、この制振部材付加骨組を前記建物の構造躯体に接続して耐震性能を向上させると共に、
   前記制振部材付加骨組を支持材としてガラス面より成る外壁を構築し、さらに該ガラス面より成る外壁の内側又は同一平面に並列してルーバーを配したことを特徴とする建物用ファサード。
5. 前記外壁により外観意匠を整えるようにしたことを特徴とする請求項１又は４記載の建物用ファサード。
6. 前記制振部材として、弾塑性ダンパー、粘弾性ダンパー又はオイルダンパーを用いたことを特徴とする請求項１又は４記載の建物用ファサード。
7. 前記制振部材として、座屈拘束ブレースを用いたことを特徴とする請求項１又は４記載の建物用ファサード。
8. 前記制振部材として、せん断ダンパーを用いたことを特徴とする請求項１又は４記載の建物用ファサード。

Images