JP2007126921A - パネルユニット及びカーテンウォール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】パネルを支持するフレーム枠等の支持材を有しながら、外観的にはガラスのみによって外壁面を構成しているように見せたパネルユニットを提供する。
【解決手段】ガラスと、このガラスを支持する、上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠６とからなるパネルユニット１であって、前記ガラスは室外側ガラス４と室内側ガラス３とが接着膜５によって接合された合わせガラス２とされ、前記室内側ガラス３に前記フレーム枠６を取り付けた構造とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、外観的にガラスのみによって外壁面を構成しているように見せたパネルユニット及びこれを用いたカーテンウォール構造に関する。

都市化の近代化に伴って、益々、カーテンウォールに対する需要が高まっている。また、近年においては、カーテンウォール構造の多様化が進み、パネルを支持するフレームが目立たず、全体として見れば、各隣接パネル間に目地を残すのみでパネルが連続しているように見えるデザイン（従来構造Ａ）や、フレーム枠状の支持材を有さず、パネル（主として板ガラス）の四隅、又は四隅及び側縁の一部を直接支持することによりパネルのみによって外壁面を構成するフレームレス工法（従来構造Ｂ）に関心が高まっている。

前記従来構造Ａとしては、下記特許文献１、特許文献２及び特許文献３などの先行例を挙げることができる。前記特許文献１には、周縁部に斜めカット面を有する下側支持材をフレームに係止して取り付けた後、この下側支持材上にレインバリヤ（シール材）およびセッティングブロックを介在させてガラスを載置し、次いでガラスの上辺部にレインバリヤを介して上側支持材を係合させてガラスを取付けた構造が記載されている。また、特許文献２には、予めガラスを環状フレームにより固定したガラスユニットとしておき、このガラスユニットを建物側の支持材に固定する方法が開示されている。特許文献３には、パネルと、この四周の背面を保持し、室外側端面がパネルの外面より実質的に室外側に突出しないでパネルの四周面を係止する係止部材とを有し、各係止部材は、構造部材により保持され、前記各固定部および開き窓は、それらの各パネル外面が同一平面上に位置され、かつその平面より突出する部分が存在しないで配置されているフラットカーテンウォールが記載されている。

前記従来構造Ｂとしては、例えば、下記特許文献４において、建物構造体に設けた支持部材に固定される固定ブラケットと、背面に前記固定ブラケットに結合されるロッドを備えた上部ブラケット、及び２分割されて該上部ブラケットに着脱可能に装着される左右の下部ブラケットからなる正面が方形のブラケットと、平面がほぼ三角形状で前面側に外側に開口し前記面板の角部に挿入される面板挿入穴、及び背面側に内側に開口し前記ブラケットの角部に挿入されるブラケット挿入穴が設けられた複数の面板ファスナーとを備え、これら面状ファスナーによってパネル（ガラス）の４隅で支持するようにした構造が開示されている。このカーテンウォール構造は、「ＤＰＧ工法」と呼ばれる比較的新形式のカーテンウォールであり、ガラスパネルを支持するフレームを有しないため、採光性に優れ開放感溢れる空間の創造が可能になるなどの利点を有するものである。
特開平５−３９６９１号公報 特開平４−２９３８８４号公報 特開平６−３４１１８５号公報 特開２００１−２２０８４８号公報

しかしながら、上記従来構造Ａの場合は、一般的なカーテンウォールに比べれば、パネルを支持するフレームが目立たず意匠性が高いが、室外側から見た場合、パネルの四周縁に沿って小幅ながらやはり枠材の一部が存在することになり、ガラス面のみを強調したい場合の構造としては不十分である。

一方、従来構造Ｂの場合も、室外側から見た場合、パネルの四隅に僅かながら支持材が露出するため、ガラス面のみを強調したい場合の構造としては不十分である。また、他と比べると意匠性に優れるとしても、使用するパネルとしては現状では実質的に強化ガラスに限定されるため、この強化ガラスの製作コストが嵩み施工費がフレーム枠を有する通常のカーテンウォールよりもかなり割高となってしまうなどの問題があった。

そこで本発明の主たる課題は、パネルを支持するフレーム枠等の支持材を有しながら、外観的にはガラスのみによって外壁面を構成しているように見せたパネルユニット及びこれを用いたカーテンウォール構造を提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、ガラスと、このガラスを支持する支持材とからなるパネルユニットであって、前記ガラスは室外側ガラスと室内側ガラスとが接着膜又は接着剤によって接合された合わせガラスとされ、前記室内側ガラスに前記支持材を取り付けたことを特徴とするパネルユニットが提供される。

上記請求項１記載の発明は、室外側ガラスと室内側ガラスとが接着膜又は接着剤によって接合された合わせガラスとし、前記室内側ガラスに対して支持材を取り付けたパネルユニット構造とするものであり、前記支持材が室内側ガラスに取り付けられるため、室外側から見た場合、前記支持材が外面に露出せず、外観的にはガラスのみによって外壁面を構成しているように見せることが可能となる。

請求項２に係る本発明として、前記支持材が、上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠、又はガラス四隅に形成された通孔に貫通状態で取り付けられた支持ボルトである請求項１記載のパネルユニットが提供される。

上記請求項２記載の発明は、支持材の具体例を挙げたものであり、支持材としては、例えば上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠、ガラス四隅に形成された通孔に貫通状態で取り付けられた支持ボルトとすることができる。後者の支持ボルトは従来のＤＰＧ工法に対応させたものであるが、本発明はコスト的に安く済むフレーム枠で支持する構造の方が望ましい。

請求項３に係る本発明として、前記支持材が、上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠とされ、前記下枠に対して室外側に突出する水平突出フランジを形成し、この水平突出フランジ片上に前記室外側ガラスを直接的に或いは介在物を介して載置させるようにしてある請求項１記載のパネルユニットが提供される。

上記請求項３記載の発明は、上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠の内、下枠に対して室外側に突出する水平突出フランジを形成し、この水平突出フランジ片上に前記室外側ガラスを直接的に或いは介在物を介して載置するようにしてある。従って、外側ガラスについても室外側から目立たないように自重のみを支持することが可能となる。

請求項４に係る本発明として、前記室内側ガラスと室外側ガラスとは外形寸法をほぼ同寸、又は前記支持材を含めた室内側ガラスの外形寸法を室外側ガラスとほぼ同寸としてある請求項１〜３いずれかに記載のパネルユニットが提供される。

上記請求項４では、室内側ガラスと室外側ガラスとは外形寸法をほぼ同寸とするか、前記支持材を含めた室内側ガラスの外形寸法を室外側ガラスとほぼ同寸とするため、設置状態（シール充填無しの状態）で、目地部分に支持材を見えないようにするか、ほとんど目立たないようにすることができる。

請求項５に係る本発明として、カーテンウォールパネルは、室外側ガラスと室内側ガラスとが接着膜又は接着剤によって接合された合わせガラスとされ、前記室外側ガラス及び室内側ガラスの内、前記室内側ガラスが上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠又はガラス四隅に形成された通孔に貫通状態で取り付けられた支持ボルトによって支持されるとともに、前記フレーム枠又は支持ボルトが方立及び／又は無目によって直接的に、或いは他部材を介して間接的に支持されていることを特徴とするカーテンウォール構造が提供される。

上記請求項５記載の本発明においては、室外側ガラスと室内側ガラスとが接着膜又は接着剤によって接合された合わせガラスとし、前記室内側ガラスを上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠又はガラス四隅に形成された通孔に貫通状態で取り付けられた支持ボルトによって支持するとともに、前記フレーム枠又は支持ボルトを方立及び／又は無目によって直接的又は間接的に支持されたカーテンウォール構造とするものであり、前記支持材が室内側ガラスに取り付けられ、室外側ガラスのみが外部に露出する構造となるため、外観的にはガラスのみによって外壁面を構成しているように見せることが可能となる。

請求項６に係る本発明として、前記カーテンウォールパネル間の縦目地及び横目地に対して、前記室外側ガラスと面一でシール材が充填されていることを特徴とする請求項５記載のカーテンウォール構造が提供される。

上記請求項６記載の発明では、カーテンウォールパネル間の縦目地及び横目地にシール材を充填するものであり、シール材の充填によって室内側ガラスを支持する前記フレーム枠を完全に隠蔽することが可能となる。

以上詳説のとおり本発明によれば、パネルを支持するフレーム枠等の支持材を有しながら、外観的にはガラスのみによって外壁面を構成しているように見せることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

図１は本発明に係るカーテンウォール構造の外観図、図２は図１のII−II線矢視図、図３は図１のIII−III線矢視図、図４は図２の要部拡大図、図５は図３の要部拡大図である。

図１に示されるように、本カーテンウォール構造は、パネルを支持するフレーム枠を有しながら、外観的にはガラスのみによって外壁面を構成しているように見せたものであり、カーテンウォールパネルＰは、室外側ガラス４と室内側ガラス３とが接着膜又は接着剤によって接合された合わせガラス２とされ、前記室外側ガラス４及び室内側ガラス３の内、前記室内側ガラス３が上枠７、下枠８及び左右縦枠９，１０からなるフレーム枠６によって支持されるとともに、前記フレーム枠６が方立２０及び無目２１によって支持された構造である。
以下、具体的に本カーテンウォール構造について詳述する。

〔パネルユニット１〕
先ず最初に、本カーテンウォール構造に好適に使用されるパネルユニット１について、図８〜図１０に基づき詳述する。なお、図８はパネルユニット１の縦断面図、図９はパネルユニット１の横断面図、図１０は下枠８と縦枠９、１０との連結部構造を示す斜視図である。

本パネルユニット１は、室外側ガラス４と室内側ガラス３とが接着膜５によって接合された合わせガラス２とされ、前記室外側ガラス４と室内側ガラス３の内、室内側ガラス３に上枠７、下枠８及び左右縦枠９，１０からなるフレーム枠６を取り付けたものである。

前記室外側ガラス４及び室内側ガラス３は、ほぼ同寸の矩形状ガラスが使用され、前記室内側ガラス３においては周縁部の室外側寄り部分に傾斜状のカット面３ａが形成されている。前記室外側ガラス４と室内側ガラス３とは、フィルム状の接着膜５によって堅固に接合されている。前記接着膜５は、合わせガラスに用いられる中間膜などが好適に使用されるが、機能的には前記室外側ガラス４と室内側ガラス３とを離脱しないように接着し得るものであればよい。また、機能性中間膜の採用により、着色、遮音性、遮熱性、紫外線カット等の機能を持たせるようにすることも可能である。なお、前記接着膜５はガラス全面に設けても良いし、接着強度が十分であれば部分的に設けてもよい。また、前記室外側ガラス４と室内側ガラス３との接合は接着剤によることも可能である。

前記フレーム枠６を構成する上枠７は、図８に示されるように、室外側部分に前記室内側ガラス３のガラス支持用係合溝部７ａを備えるとともに、室内側部分に外方に開口する取付用係合溝部７ｂを備えた部材であり、前記ガラス支持用係合溝部７ａを構成する室外側係止片は、前記室内側ガラス３の周縁部に形成された傾斜状カット面３ａに係合する略三角形状の係止爪７ｃとされ、スペーサ１１を間に介してガラス支持用係合溝７ａに室内側ガラス３の周縁部が嵌合され、かつ室内側ガラス３の周縁部内側と前記取付用係合溝部７ｂの室外側壁との間に、バッカー１２，第１シール材１３，第２シール材１４が充填され、前記室内側ガラス３が堅固に嵌合支持されるようになっている。また、上枠７の取付け状態では前記室外側ガラス４の上面と前記上枠７の上面とは面一となっている。

前記下枠８は、前記上枠７と同様に、室外側部分に前記室内側ガラス３のガラス支持用係合溝部８ａを備えるとともに、室内側部分に外方に開口する取付用係合溝部８ｂを備えた部材であり、前記ガラス支持用係合溝部８ａを構成する室外側係止片は、前記室内側ガラス３の周縁部に形成された傾斜状カット面３ａに係合する略三角形状の係止爪８ｃとされるが、前記係止爪８ｃより室外側に延在する水平突出片８ｄを有し、この水平突出フランジ片８ｄ上に前記室外側ガラス４を直接的に、或いは図示例のように介在物（スペーサ１５）を介して載置させるようにし、室外側ガラス４の自重を支持するようになっている。室内側ガラス３は、スペーサ１１を間に介してガラス支持用係合溝８ａに室内側ガラス３の周縁部が嵌合され、かつ室内側ガラス３の周縁部内側と前記取付用係合溝部８ｂの室外側壁との間に、バッカー１２，第１シール材１３，第２シール材１４が充填され、前記室内側ガラス３が堅固に嵌合支持されるようになっている。

一方、左右縦枠９（１０）は、図９に示されるように、室外側部分に前記室内側ガラス３のガラス支持用係合溝部９ａ（１０ａ）を備えるとともに、室内側部分に外方に開口する取付用係合溝部９ｂ（１０ｂ）を備えた部材であり、前記ガラス支持用係合溝部９ａ（１０ａ）を構成する室外側係止片は、前記室内側ガラス３の周縁部に形成された傾斜状カット面３ａに係合する略三角形状の係止爪９ｃ（１０ｃ）とされ、スペーサ１１を間に介してガラス支持用係合溝９ａ（１０ａ）に室内側ガラス３の周縁部が嵌合され、かつ室内側ガラス３の周縁部内側と前記取付用係合溝部９ｂ（１０ｂ）の室外側壁との間にバッカー１２，第１シール材１３，第２シール材１４が充填され、前記室内側ガラス３が堅固に嵌合支持されるようになっている。また、取付け状態で室外側ガラス４の側面と前記左右縦枠９（１０）の側面とが面一となっている。
前記上枠７、下枠８と、左右縦枠９，１０との接合は、図１０に示されるように、上枠７又は下枠８に設けたビスホールに対して、左右縦枠９，１０の外面側からビスを螺入し両者の連結が図られている。

〔カーテンウォール構造〕
次に、上記パネルユニット１を用いたカーテンウォール構造について具体的に詳述する。
建物の外壁部分には、図２及び図３に示されるように、水平方向に間隔を空けて方立２０，２０…を配設するとともに、方立２０，２０間に上下方向に間隔を空けて無目２１、２１…を配設し、これら方立２０…、無目２１…によって構成される各枠部に対して前記パネルユニット１、１…が取り付けられるようになっている。
前記方立２０は、詳細には図５に示されるように、断面形状が室内外方向に長い矩形状とされ、室外側寄り位置に隔壁２０ａを有し、この隔壁２０ａを境に室内側の中空部２０Ａと、室外側の中空部２０Ｂとが構成されている。前記室外側中空部２０Ｂの幅寸法は室内側中空部２０Ａより後述するパネル側縁支持部材２２の厚み分だけ小幅となっている。前記室外側中空部２０Ｂの両側面には夫々、断面略Ｌ字状のパネル側縁支持部材２２、２２が配設され、室外側中空部２０Ｂを横方向に貫通するボルト２４及びナット２５によって固定されている。前記パネル側縁支持部材２２は、パネル方向に突出するブラケット部分が前記左右縦枠９，１０の取付用係合溝部９ｂ、１０ｂに嵌合されることによってパネルユニット１を支持するようになっている。

一方、無目２１は、詳細には図４に示されるように、上部側にパネルユニット１の下枠８の取付用係合溝部８ｂに嵌合される起立ブラケット２１ａと、下部側にパネルユニット１の上枠７の取付用係合溝部７ｂに嵌合される垂下ブラケット２１ｂとを有する部材であり、方立２０の室外側面にボルト２７及びナット２８によって取り付けられている。前記無目２１の取付けは、ナット２８を予め室外側中空部２０Ｂ内の室外側面に溶接等によって固設しておき、室外側から螺入させたボルト２７によって固定できるようになっている。

前記パネルユニット１の取付けに当たっては、方立２０，２０間にパネルユニット１を持ち込み、下段側パネルユニットの施工時に既に取り付けを終えている無目２１の起立ブラケット２１ａを下枠８の取付用係合溝部８ｂに嵌合させながら載置する。また、左右縦枠９，１０の一方側取付用係合溝部９ｂ（１０ｂ）に、パネル側縁支持部材２２のブラケット部分を嵌入させるとともに、左右縦枠９，１０の他方側取付用係合溝部１０ｂ（９ｂ）にパネル側縁支持部材２２のブラケット部分を嵌入させ、これらパネル側縁支持部材２２、２２を方立２０に固定する。そして、所定数のパネルユニット１の取付けが完了するか、横一列のパネルユニット１、１…の取付けが完了したならば、無目２１を取付け、パネルユニット１、１…の上端部を固定する。

パネルユニット１の取付けを完了したならば、上下方向及び横方向に隣接するパネルユニット１，１間において、図４及び図５に示されるように、室内側ガラス３部位にバックアップ材３０とシール材３１が充填されるとともに、さらに室外側ガラス４と目地シールが面一になるように、前記室外側ガラス４部位にもバックアップ材３２とシール材３３が充填され、図６及び図７に示される状態で施工が完了する。

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、上下方向及び横方向に隣接するパネルユニット１，１間において、前記室外側ガラスと面一でシール材が充填されるようにしたが、図１１に示されるように、室外側ガラス４部位のバックアップ材３２とシール材３３とを省略し目地部が凹状に形成されていてもよい。
(2)上記形態例では、下枠８において、室外側ガラス４の自重を支持するための水平突出フランジ片８ｄを設けるようにしたが、図１２に示されるように、前記水平突出フランジ片８ｄを省略するようにしてもよい。この場合、室外側ガラス４は室内側ガラス３との接着力によって保持されることになるが、前記接着膜５や接着剤によっても耐力的に十分な強度で保持することが可能である。なお、前記室内側ガラス３は前記室外側ガラス４よりも下枠８の厚み及びスペーサ１１相当分だけ若干小寸とされ、取付け状態で室外側ガラス４下面と下枠８の下面とは面一となっている。

(3)上記形態例では、下枠８に形成された水平突出フランジ片８ｄの先端面を室外側に露出させるようにしたが、図１３に示されるように、前記水平突出フランジ片８ｄをシール材によって隠蔽するようにしてもよい。具体的には、水平突出フランジ片８ｄの先端位置を室外側ガラス４の外面よりも室内側に位置させ、水平突出フランジ片８ｄの先端部分であってかつ室外側ガラス４の下面部分にシール材３４（工場施工）を断面略三角形状に施工することにより前記水平突出フランジ片８ｄを隠蔽することができる。なお、パネル目地間の現場施工シール材３３については、前記水平突出フランジ片８ｄの先端から下段の室外側ガラス４の室外側上縁にかけて傾斜状に施工するのが望ましい。
(4)上記形態例では、上枠７、下枠８及び左右縦枠９，１０と室内側ガラス３との係合部の構造は、ガラス側に傾斜状カット面３ａを形成し、枠材側に前記カット面に係止する係止爪７ｃ〜１０ｃを形成するようにしたが、室内側ガラス３と室外側ガラス４とを接着する接着膜５の厚みは６〜７mm程度まで厚くすることが可能であるため、室内側ガラス３側にカット面を形成することなくガラスを支持することも可能である。具体的には、図１４(A)、(B)に示されるように、室内側ガラス３と室外側ガラス４との間の周縁部に、例えば挿入溝を有するようにゴム系係止部材４０を介装しておき、フレーム枠として室外側に断面Ｌ字状の係止部４１ａ〜４４ａを備えた上枠４１、下枠４２及び左右縦枠４３，４４を使用し、前記断面Ｌ字状の係止部４１ａ〜４４ａの屈曲フランジ部分を前記ゴム系係止部材４０の挿入溝に差し込んで室内側ガラス３を支持するようにする。なお、図示例では室内側ガラス３の寸法を枠材４１〜４４の厚み相当分だけ小寸とし、取付け状態で室外側ガラス４の外面と前記枠材４１〜４４の外面とが面一となっているが、もちろん室内側ガラス３と室外側ガラス４とを同寸としてもよい。
(5)上記形態例では、室内側ガラス３をフレーム枠６によって支持するようにしたが、従来のＤＰＧ工法に対応させるために、図１５に示されるように、室内側ガラス３のガラス四隅（及び側辺）に形成された通孔に貫通状態で取り付けられた支持ボルト４５によって支持するようにしてもよい。

本発明に係るカーテンウォール構造の外観図である。 図２は図１のII−II線矢視図である。 図３は図１のIII−III線矢視図である。 図４は図２の要部拡大図である。 図５は図３の要部拡大図である。 カーテンウォールの完成状態を室外側から見た要部斜視図である。 カーテンウォールの完成状態を室内側から見た要部斜視図である。 パネルユニット１の縦断面図である。 パネルユニット１の横断面図である。 下枠８と縦枠９、１０との連結部構造を示す斜視図である。 目地部シール要領の他例を示す要部縦断面図である。 下枠８の他例を示す要部縦断面図である。 下枠８部構造の他例を示す要部縦断面図である。 パネルユニット１及びフレーム枠６の他例を示す、(A)は縦断面図、(B)は横断面図である。 室内側ガラス３を支持ボルトで支持した場合の縦断面図である。

符号の説明

１…パネルユニット、２…合わせガラス、３…室内側ガラス、４…室外側ガラス、５…接着膜、６…フレーム枠、７…上枠、８…下枠、９・１０…左右縦枠、２０…方立、２１…無目、２１ａ…起立ブラケット、２１ｂ…垂下ブラケット、２２…パネル側縁支持部材、３０・３２…バックアップ材、３１・３３…シール材、２７…ボルト

Claims (6)

1. ガラスと、このガラスを支持する支持材とからなるパネルユニットであって、前記ガラスは室外側ガラスと室内側ガラスとが接着膜又は接着剤によって接合された合わせガラスとされ、前記室内側ガラスに前記支持材を取り付けたことを特徴とするパネルユニット。
2. 前記支持材が、上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠、又はガラス四隅に形成された通孔に貫通状態で取り付けられた支持ボルトである請求項１記載のパネルユニット。
3. 前記支持材が、上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠とされ、前記下枠に対して室外側に突出する水平突出フランジを形成し、この水平突出フランジ片上に前記室外側ガラスを直接的に或いは介在物を介して載置させるようにしてある請求項１記載のパネルユニット。
4. 前記室内側ガラスと室外側ガラスとは外形寸法をほぼ同寸、又は前記支持材を含めた室内側ガラスの外形寸法を室外側ガラスとほぼ同寸としてある請求項１〜３いずれかに記載のパネルユニット。
5. カーテンウォールパネルは、室外側ガラスと室内側ガラスとが接着膜又は接着剤によって接合された合わせガラスとされ、前記室外側ガラス及び室内側ガラスの内、前記室内側ガラスが上枠、下枠及び左右縦枠からなるフレーム枠又はガラス四隅に形成された通孔に貫通状態で取り付けられた支持ボルトによって支持されるとともに、前記フレーム枠又は支持ボルトが方立及び／又は無目によって直接的に、或いは他部材を介して間接的に支持されていることを特徴とするカーテンウォール構造。
6. 前記カーテンウォールパネル間の縦目地及び横目地に対して、前記室外側ガラスと面一でシール材が充填されていることを特徴とする請求項５記載のカーテンウォール構造。
   

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