JP2009221731A - 建築物の壁体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】建築物の外装壁面の保水性を向上して、外装壁面用の給水設備等の構成を簡素化し、或いは、外装壁面に対する給水の頻度を低減することができる建築物の壁体構造を提供する。
【解決手段】外装材料(2)は、鉄筋コンクリート構造の外壁(1)に外装される。外装材料は、外壁面に貼付け可能又は打込み可能な多孔質のタイル状又はパネル状材料からなる。外装材料は、その素材として珪藻土を含む。外装材料は、雨水等の水を保水する保水手段(5,7)を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の壁体構造に関するものであり、より詳細には、建築物の外壁に保水した水が日射熱等によって外壁面から蒸発する際に外壁から奪う気化熱（蒸発潜熱）を利用し、建築物の外壁を冷却する建築物の壁体構造に関するものである。

建築物の屋根、外壁面等の外装表面に散水し、外装表面の水分が蒸発する際に外装表面から奪われる蒸発潜熱によって建築物の外装表面の温度を降下させ、これにより、建築物の冷房負荷を軽減しようとする外装表面冷却方法が知られている。

このように水分蒸発時の気化熱を利用した建築物外装表面の冷却方法においては、外装表面の水分が全て蒸発した後は、冷却効果が得られない。このため、外装表面に水分を適宜補給する散水装置等の給水設備を建築物に配設する必要が生じる。しかし、外装壁面と関連して設置された給水設備等は、建築物の意匠性等に影響するのみならず、近隣建築物への水の飛散防止、給水設備の保守・管理の必要性、水の過剰消費等の問題を生じさせる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、建築物の外装壁面の保水性を向上して、外装壁面用の給水設備等の構成を簡素化し、或いは、外装壁面に対する給水の頻度を低減することができる建築物の壁体構造を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成すべく、外装材料を鉄筋コンクリート構造の外壁に外装した建築物の外壁構造において、
前記外装材料は、素材として珪藻土を含み且つ外壁面に貼付け可能又は打込み可能な多孔質のタイル状又はパネル状材料からなり、
前記外装材料は、雨水等の水を保水する保水手段を備えることを特徴とする建築物の外壁構造を提供する。

本発明の上記構成によれば、保水手段に滞留した雨水等の水は、珪藻土を含むタイル状の多孔質外装材料に浸透し、外表面に開口する細孔から水蒸気として蒸発する。外壁が保有する熱の一部は、水分の蒸発潜熱として水蒸気に奪われるので、外壁は冷却される。このため、夏期冷房時には、壁体の熱が外界に放熱されるので、建築物の冷房負荷は軽減する。

本発明の建築物壁体構造によれば、建築物の外装壁面の保水性を向上して、外装壁面用の給水設備等の構成を簡素化し、或いは、外装壁面に対する給水の頻度を低減することができる。

上記外装材料として、珪藻土を含有する多孔質の焼成タイルを好適に使用し得る。珪藻土を含有する焼成タイルは、調湿性を有する内装タイルとして従来より使用されているが、本発明においては、珪藻土を含有する多孔質焼成タイルは、外装タイルとして使用される。

他の外装材料として、珪藻土を含有するセメントモルタル成形板、或いは、珪藻土を含有するポーラスコンクリート板を好適に使用し得る。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、珪藻土を含有する多孔質の焼成タイルを使用したものであるが、珪藻土を含有するセメントモルタル成形板又はポーラスコンクリート板をタイルと同様に外壁に施工しても良い。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、建築物の外壁面に貼付けられた複数の外装タイルを示す斜視図及び縦断面図である。

外壁を構成する鉄筋コンクリート構造の壁体１には、保水性を有する複数の外装タイル２が貼付けられている。縦目地３及び横目地４が外装タイル２の間に形成される。壁体１は、外装タイル２を予め打ち込んだタイル打込みＰＣ(プレキャストコンクリート) 版（板）、或いは、型枠先付け工法によって外装タイル２を打ち込んだ現場打ちコンクリート壁からなる。

図１に示す壁体１においては、外装タイル２は、型枠先付け工法等によって壁体１に打ち込まれ、壁体１と一体化している。各外装タイル２には、複数の縦孔５が穿設される。縦孔５の直径は、外装タイル２の厚さの１／３〜１／４の範囲内の寸法に設定される。縦孔５の上端は、横目地４において外装タイル２の上端面に開口する。図１には、垂直に延びる縦孔５が示されているが、図１に仮想線で示す如く、斜め方向に延びる縦孔５’を外装タイル２に穿設しても良い。

図１（Ｃ）は、外装タイル２の使用状態を示す縦断面図である。

縦孔５の頂部開口６が横目地４に開口していることから、散水設備によって外壁面に供給された給水や、降雨時に外壁面に当たり又は外壁面を流下する雨水等は、頂部開口６から縦孔５内に流入し、縦孔５内に滞留する。縦孔５内の滞留水Ｗは、外装タイル２の細孔（図示せず）に浸透する。夏期等の冷房時期には、外装タイル２は、日射熱の受熱や、高温外気からの熱伝達によって温度上昇し、外装タイル２が保有する水分は、縦孔５の頂部開口６や、外装タイル２の表面（外面）に開口する細孔から水蒸気Ｓとして蒸発する。水分は、外装タイル２の固体部分から水分に伝熱する熱を主たる気化熱（蒸発潜熱）として蒸発するので、外装タイル２の固体部分は、水蒸気Ｓの気化時に多量の熱を奪われ、冷却する。このため、壁体１の温度が降下し、壁体１に蓄熱される熱量も低下し、この結果、建築物の冷房負荷は軽減する。

図２は、建築物の外壁面に貼付けられた他の構造の外装タイルを示す斜視図である。

図２に示す外装タイル２は、仕切り７ａによって分割された頂部開口形の縦溝又はスリット７を備える。縦溝７の頂部開口８は横目地４に開口し、図１に示す縦孔５と同様、散水又は雨水を縦溝７内に滞留させる。縦溝７内の滞留水（図示せず）は、頂部開口８から水蒸気として大気に蒸発するとともに、外装タイル２の細孔（図示せず）に浸透し、外装タイル２の表面（外面）に開口する細孔から外界に気化する。

図３は、図１又は図２に示す外装タイルの変形例を示す縦断面図である。

外壁面に散水された水や、外壁面に当たる雨水等は、横目地４から縦孔５又は縦溝７内に重力下に流入する。外装タイル２の上端部９は、外壁面を流下する水Ｗａを横目地４の内方に案内して円滑に縦孔５又は縦溝７内に流入可能にする輪郭又は断面、例えば、全体的に内側に傾斜する傾斜面を有する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、他の工法で建築物の外壁面に貼付けられた複数の外装タイルを示す縦断面図及び横断面図である。

図４に示す壁体構造は、珪藻土を混入したセメントモルタルを下地モルタル１１及び貼付けモルタル１２として鉄筋コンクリート構造の壁体１に塗布し、外装タイル２を貼付けモルタル１２によって壁体１に固定した構成を有する。壁体１には、縦目地１６及び横目地１７が形成される。珪藻土を混入したセメントモルタルは、保水性を有することから、外壁面に供給された散水、雨水等は、二層のモルタル１１、１２に浸透し、保水される。モルタル層１１、１２に浸透した水分は、日射熱や外気温上昇によって外装タイル２の横目地１４及び縦目地１３から水蒸気Ｓとして大気に蒸発する。水蒸気Ｓの気化時に比較的多量の熱がモルタル１１、１２から奪われ、外壁１は冷却される。また、前述の如く、外表面の細孔から気化する水蒸気Ｓは、外装タイル２から多量の熱を奪い、外壁１は冷却される。

図５（Ａ）は、建築物の屋上パラペット部の構造を示す縦断面図である。

建築物の屋上スラブ２１廻りに施工される屋上パラペット部２０の断面が、図５（Ａ）に示されている。珪藻土を混入した下地モルタル１１及び貼付けモルタル１２が鉄筋コンクリート構造の壁体１に塗布され、前述の外装タイル２が貼付けモルタル１２によって壁体１に固定される。金属笠木２２が屋上パラペット部２０の頂部に配設される。笠木２２に隣接して金属製の樋３０が壁体頂部に配置される。

図５（Ｂ）に示す如く、樋３０は、水平板部分３１と、樋部分３２とから構成される。樋部分３２は、下地モルタル１１の直上に配置される。所定間隔を隔てた多数の貫通孔３３が樋部分３２の底板に穿設される。笠木２２の上面は、外側に向かって全体的に傾斜しており、笠木２２上の水は、樋３０内に落下し、樋３０内に過渡期に滞留した後、貫通孔３３からモルタル１１、１２に浸透する。

図６は、図５に示す屋上パラペット部の変形例を示す縦断面図である。

図６に示す屋上パラペット部２０においては、樋３０の樋部分３２（図５（Ｂ））は、縦目地１６の直上に配置される。笠木２２上の水は、樋部分３２内に落下し、樋部分３２内に過渡期に滞留した後、貫通孔３３から縦目地１６内の下地モルタル１１を介して貼付けモルタル１２に浸透する。

図７は、外装タイルを一体的に打込んだプレキャストコンクリート版(ＰＣ版)の構成を示す縦断面図及び横断面図である。

ＰＣ版からなる壁体１の外壁面には、外装タイル２がＰＣ版成形時に一体的に打込まれている。壁体１の縦目地１６及び横目地１７には、吸水性及び保水性を有するフェルト材、繊維材料又は多孔質材料等の帯状又は紐状吸水材４０が充填されている。壁体１の外周部（上縁及び側縁）には、縦目地１６及び横目地１７の繊維材料等と連接する同質の帯状又は紐状吸水材４１、４２が取付けられている。吸水材４１、４２に供給された雨水又は給水は、縦目地１６及び横目地１７の吸水材４０を介して各外装タイル２に浸透する。

図８は、屋上パラペット部の笠木と関連したＰＣ版の構成を示す縦断面図である。

金属笠木２２は、樋部分２５を有し、樋部分２５の底壁には、多数の貫通孔２６が所定間隔を隔てて穿設される。笠木２２上の水は、樋部分２５内に落下し、樋部分２５内に過渡期に滞留した後、貫通孔２６から吸水材４１、４２に浸透し、吸水材４１、４２を介して縦目地１６及び横目地１７の吸水材４０に浸透する。

図９は、屋上パラペット部の笠木と関連したＰＣ版の他の構成を示す縦断面図である。

図９に示す屋上パラペット部２０には、給水ポンプＰを介装した給水管Ｌが接続される。給水管Ｌの上流端は、雨水等を貯留する補給水貯留槽Ｔに接続され、給水管Ｌの下流端は、吸水材４１の近傍に開口する。貯留槽Ｔの水は、給水ポンプＰの圧力下に給水管Ｌの下流端から吐出し、縦目地１６及び横目地１７の吸水材４１、４２に浸透し、吸水材４１、４２を介して縦目地１６及び横目地１７の吸水材４０に浸透する。

図１０は、図９に示すＰＣ版の変形例を示す縦断面図である。

図１０に示すＰＣ版（壁体１）においては、上下方向又は鉛直方向に延びる有孔管５０が縦目地１６及び横目地１７に配管される。有孔管５０は固定金具５１によってＰＣ版に支持される。給水管Ｌの下流端は有孔管５０の上端部に接続される。貯留槽Ｔの水は給水ポンプＰの圧力下に有孔管５０に通水され、有孔管５０の小径開口から流出し、外装タイル２等に供給される。

図１１は、図６に示す壁体構造の変形例を示す縦断面図である。

図１１に示す壁体構造においては、有孔管５０は固定金具５１によって壁体１に固定される。笠木２２上の水は樋３０内に落下し、樋３０内に過渡期に滞留した後、樋底面の貫通孔（図示せず）から有効管５０内に流下し、有孔管５０の小径開口から下地モルタル１１に浸透する。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能であり、該変形例又は変更例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。

本発明は、建築物の壁体構造に適用される。本発明の外壁構造は、外装表面の水分が蒸発する際に外装表面から奪われる蒸発潜熱によって建築物の外装表面の温度を降下させて建築物の冷房負荷を軽減する外装表面冷却方法に好適に使用される。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、建築物の外壁面に貼付けられた複数の外装タイルを示す斜視図及び縦断面図であり、図１（Ｃ）は、外装タイルの使用状態を示す縦断面図である。 図２は、建築物の外壁面に貼付けられた他の構造の外装タイルを示す斜視図である。 図３は、図１又は図２に示す外装タイルの変形例を示す縦断面図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、貼付けモルタルで建築物の外壁面に貼付けられた複数の外装タイルを示す外壁の縦断面図及び横断面図である。 図５（Ａ）は、建築物の屋上パラペット部の構造を示す縦断面図であり、図５（Ｂ）は、笠木の縁部近傍に位置された樋の構造を示す斜視図である。 図６は、図５に示す屋上パラペット部の変形例を示す縦断面図である。 図７は、外装タイルを打込んだＰＣ版の構成を示す縦断面図及び横断面図である。 図８は、屋上パラペット部の笠木と関連したＰＣ版の構成を示す縦断面図である。 図９は、屋上パラペット部の笠木と関連したＰＣ版の他の構成を示す縦断面図である。 図１０は、図９に示すＰＣ版の変形例を示す縦断面図である。 図１１は、図６に示す壁体構造の変形例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 壁体
２ 外装タイル
３ 縦目地
４ 横目地
５ 縦孔
６ 頂部開口
７ 縦溝
８ 頂部開口
９ 上端部
１１ 下地モルタル
１２ 貼付けモルタル
１６ 縦目地
１７ 横目地
Ｗ 滞留水
Ｓ 水蒸気

Claims (1)

1. 外装材料を鉄筋コンクリート構造の外壁に外装した建築物の外壁構造において、
   前記外装材料は、素材として珪藻土を含み且つ外壁面に貼付け可能又は打込み可能な多孔質のタイル状又はパネル状材料からなり、
   前記外装材料は、雨水等の水を保水する保水手段を備えることを特徴とする建築物の外壁構造。

Images