JP2007197922A - 建物のダブルスキン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、建物のダブルスキン構造に関し、夏季の冷房負荷を低減するとともに室内環境の改善を図ることが課題である。
【解決手段】建物１の外壁２が室外側に配置される外側面体３と該外側面体に対向して室内側に配置される内側面体４との二重構造にされその中間の空間５内部の空気を換気するダブルスキン構造において、前記内側面体４の外表面４ａに光触媒６がコーティングされ、前記内側面体の外表面４ａに水を供給する散水装置７が設けられている建物１のダブルスキン構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の外壁を二重構造にして、その中間の空気を換気することで熱負荷を低減し、且つ、室内窓際の環境改善を図る建物のダブルスキン（ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ）構造に関するものである。

従来、建物のダブルスキン構造の実施例としては、外壁を室外側に配置される外側面体と、該外側面体に対向して室内側に配置される内側面体と、これらの外側面体と内側面体との間に形成される中間空間と、この中間空間に連通且つ閉鎖可能に設けられた室外側開閉機構と、前記中間空間を室内空間に連通且つ閉鎖可能に設けられた室内側開閉機構と、前記中間空間に設けられた可動式の遮光手段と、前記中間空間の空気を室外空間に排出する排気ファンと、前記室内外の閉鎖機構，遮光手段，および排気ファンの動作を制御する制御手段とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

上記ダブルスキン構造により、前記中間空間の空気を複数種類の換気モードによって、切り替えるようにして、室内外の環境の変化に即応して最適な居住空間を実現するとともに、省エネルギー化を促進させることができるようにしている。
一方、建物の冷却方法として、光を照射すると物質の分解や酸化を促進する活性を示す光触媒が知られており（特許文献２参照）、これを用いて合成和紙に二酸化チタンを塗布したステンレス芯を配置して水をこの合成和紙に導入して浸透させて冷却装置を形成し、当該冷却装置の有機物をセルフクリーニングにより分解・消臭しつつ水の気化熱により建物を冷却する方法が知られている（特許文献３参照）。
特開２００５−１０５７３２号公報 ＷＯ９６／１３３２７号公報 特開２００５−１５５１５７号公報

しかし、従来の建物のダブルスキン構造では、上記特許文献１においては換気によって上記ダブルスキン内部の熱気を外部に排出する方法に基づいていて、積極的に冷却効果を得るものではない。よって、換気の取り入れ外気温度以下の温度ポテンシャルを得ることはできないものである。また、上記特許文献２，３に係る光触媒と水とにより冷却する建物の冷却方法では、冷却装置を形成することに手間とコストが嵩むものである。本発明に係る建物のダブルスキン構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る建物のダブルスキン構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、建物の外壁が室外側に配置される外側面体と該外側面体に対向して室内側に配置される内側面体との二重構造にされその中間の空間内部の空気を換気するダブルスキン構造において、前記内側面体の外表面に光触媒がコーティングされ、前記内側面体の外表面に水を供給する散水装置が設けられていることである。

前記散水装置に雨水貯留用タンクが配管により接続され、雨水貯留用タンクから供給ポンプによって前記散水装置に、必要とされる水の一部若しくは全部が供給されること、；
前記中間の空間は、上下方向において複数階毎に区切られ、若しくは、各階毎に区切られていること、；
前記上下方向において区切られた中間の空間毎に設けられる吸気口と排気口とが、建物を正面視した場合に左右方向に千鳥配置にされていること、；
を含むものである。

本発明の建物のダブルスキン構造によれば、内側面体には、散水装置により水が散水されるので、その水の蒸発時の気化熱冷却効果により、建物の冷房負荷が軽減され室内環境の改善となる。更に、散布された水は、ダブルスキン構造なので風によって煽られることが無く、飛散するおそれがない。よって、水資源の無駄にならないとともに、冷却効果が損なわれることがない。
前記内側面体である内側ガラス又は内側壁体に光触媒がコーティングされているので、この内側面体に散水された水が水滴にならず水膜となる。よって、水膜の形成により前述の冷却効果が効率的になると共に、前記内側ガラスの透視性が良好に確保される。また、内側面体においては、前記光触媒が日光に照射されて親水性となる作用により、自然に塵埃が除去されて表面がきれいに保たれる。
前記散水装置の水は、雨水をタンクに貯留しそれを極力利用することで、省資源化に貢献するものである。また、ダブルスキンの中間の空間を細かく区切ることで、ダブルスキンの上部と下部との空気温湿度差が極端に大きくならないようにし、上階の室内８でも一定の気化熱冷却効果を得るようにするものである。更に、この区画毎の吸気口と排気口とが千鳥配置にされていることで、ダブルスキンにおける下部区画の排気口からの排気が、その上部区画の吸気口から吸い込まれるのを防ぐことができる。

本発明に係る建物のダブルスキン構造は、図１に示すように、建物１の外壁２が室外側に配置される外側面体３と該外側面体３に対向して室内側に配置される内側面体４との二重構造にされ、その中間の空間５内部の空気を換気するダブルスキン構造において、前記内側面体４の外表面４ａに光触媒６が塗布等の手段でコーティングされ、前記内側面体４の外表面４ａに水を供給する散水装置７が設けられている。前記外表面４ａは、カーテンウォール等の内壁４ｂや窓ガラス４ｃのダブルスキン側表面である。

前記外側面体３は、透明体又は半透明体のガラスである。前記内側面体４は、カーテンウォール等の内壁４ｂや窓ガラス４ｃである。この内側面体４の更に内側である室内８側にブラインド４ｄが設けられる。このブラインドは、図２に示すように、前記中間の空間５に、遮光装置９として配設される場合もある。

前記散水装置７は、前記内側面体４の外表面４ａに冷却用の水を散布するためのものである。省資源のため、図３に示すように、雨水貯留用タンク１０を建物１の地下に用意して、雨水を貯留して使用する。また、その雨水を供給ポンプ１１で上階に揚水する場合にも、この供給ポンプ１１の動力を、屋上に備えたソーラーパネル１２で発電される電力を使用する。供給ポンプ１１のＯＮ／ＯＦＦは、日射量や外気温湿度を計測器１３で計測し、制御装置（図示せず）でその状況を判断して行わせるものである。

また、前記散水装置７は、図４に示すように、外表面４ａに散水させる方法として、同図４（Ａ）に示す噴霧型ノズル１４によって外表面４ａに霧状に散水する方法と、同図４（Ｂ）に示す金属製若しくは合成樹脂製の染み出しパイプ１５によって、当該パイプ１５に無数に設けた微小孔から外表面４ａに水がしたたり落ちるようにする方法と、同図４（Ｃ）に示すフェルトパイプ１６の表面から染み出して外表面４ａに流れるようにする方法等とがある。なお、符号１７は、水受け材を示している。

前記外壁２のダブルスキン構造における換気は、基本的には、図５（Ａ）に示すように、太陽光によって中間の空間５に存する空気が熱せられ、その温度が上昇して膨張して軽くなり上方に移動する、自然換気である。空間５の上部と下部との空気温湿度差が極端に大きくならないようにすべく、図５（Ｂ），（Ｃ）に示すように、空間５を、上下方向において複数階毎に区切り、若しくは、各階毎に区切るようにする。

このように、上下方向において複数階層に分けて中間の空間５を区画することで、高層の建物でダブルスキン構造の上部と下部との温湿度差が極端に大きくなることがない。また、図６に示すように、上下方向において区切られた中間の空間５ｄ，５ｅ毎に、換気用の吸気口１８と排気口１９とが設けられ、当該吸気口１８と排気口１９とが建物１を正面視した場合に左右方向に千鳥配置にされている。このようにして、各区画毎の空気が、その上部区画の吸気口から吸い込まれるのを防いでいる。

このようにした本発明に係る建物１のダブルスキン構造によれば、例えば、夏季においては、図１乃至図２に示すように、内側面体４の外表面４ａに散水装置７で水が散布され、その蒸発時の気化熱により建物１の熱を奪って冷却する。これにより、建物１の室内８の冷房負荷を低減させ、輻射環境の改善を図ることができる。

前記散水装置７で散水された水は、ダブルスキン構造の中間の空間５において外表面４ａに散水されるので、建物外部の風の影響を受けずに済み、強風時に水が飛散することがなく、雨水などの水資源の有効利用となる。

また、内側面体４の外表面４ａには、コーティングされている酸化チタン等の光触媒６により、日光が当たることで酸化チタンの酸素（Ｏ）と、空気中の水（Ｈ_２Ｏ）とが反応して親水基（−ＯＨ）ができる。

よって、前記外表面４ａを流れる水と非常になじみ、水膜となってきれいな表面となる。この外表面４ａを流れる水が水滴にならず薄い水膜となるので、蒸発面積が確保しやすくなって気化熱冷却効果が向上し、更に、内壁４ｂがきれいに維持されるとともに、窓ガラス４ｃの透視性も確保されるものである。散水装置７の散水方法においても、水が染み出すように流れることで、静粛にすることもできる。

ダブルスキン構造の中間の空間５における換気方法において、図５及び図６に示すように、複層階に仕切ったり、換気の吸気口と排気口とを千鳥配置にしたりすることで、上部と下部との温湿度差が平均化され、各区画毎の排気口からの空気がその上部区画の吸気口から吸い込まれるのが防止されて、建物１における室内の冷房負荷が低減される。

本発明に係る建物１のダブルスキン構造を示す縦断面図である。 同本発明の建物１のダブルスキン構造であって、中間の空間５にブラインド９を配置した縦断面図である。 同雨水を雨水貯留用タンク１０に貯めて利用するとともに、ソーラーパネル１２により電力を補充する様子を説明する説明図である。 同建物１のダブルスキン構造における、散水装置７の構造の一部とその散水方法とを正面と断面とで示す各説明図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。 同建物１のダブルスキン構造における、換気方法の説明図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。 換気構造における吸気口１８と排気口１９とを、建物１を正面視して千鳥配置にした様子を示す一部の正面図である。

符号の説明

１ 建物、
２ 外壁、
３ 外側面体、
４ 内側面体、 ４ａ 外表面、
４ｂ 内壁、 ４ｃ 窓ガラス、
４ｄ ブラインド、
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ 中間の空間、
６ 光触媒、
７ 散水装置、
８ 室内、
９ 遮光装置、
１０ 雨水貯留用タンク、
１１ 供給ポンプ、
１２ ソーラーパネル、
１３ 計測器、
１４ 噴霧型ノズル、
１５ 染み出しパピプ、
１６ フェルトパイプ、
１７ 水受け、
１８ 吸気口、
１９ 排気口。

Claims (4)

1. 建物の外壁が室外側に配置される外側面体と該外側面体に対向して室内側に配置される内側面体との二重構造にされその中間の空間内部の空気を換気するダブルスキン構造において、
   前記内側面体の外表面に光触媒がコーティングされ、
   前記内側面体の外表面に水を供給する散水装置が設けられていること、
   を特徴とする建物のダブルスキン構造。
2. 散水装置に雨水貯留用タンクが配管により接続され、雨水貯留用タンクから供給ポンプによって前記散水装置に、必要とされる水の一部若しくは全部が供給されること、
   を特徴とする請求項１に記載の建物のダブルスキン構造。
3. 中間の空間は、上下方向において複数階毎に区切られ、若しくは、各階毎に区切られていること、
   を特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の建物のダブルスキン構造。
4. 上下方向において区切られた中間の空間毎に設けられる吸気口と排気口とが、建物を正面視した場合に左右方向に千鳥配置にされていること、
   を特徴とする請求項３に記載の建物のダブルスキン構造。

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