JP2010090691A - 建築用ガラスブロック集合体及びガラスブロック組込壁面構造 - Google Patents

Abstract

【課題】施工前の運搬時の衝撃や、施工後の温度変化や地震時の躯体からの応力を十分に緩衝することのできる建築用ガラスブロック集合体を提供する。
【解決手段】複数のガラスブロック１１の側面１１ｄを、接着剤を介して連結して一体化する。このように、ガラスブロック１１同士の固定力を連結部１２で受け持つことにより、ガラスブロック連結体１３の外周を硬い材料からなるフレーム等で補強する必要がなくなる。これにより、ガラスブロック連結体１３の側周面１３ａに、ゴム材等の柔らかい材料からなる緩衝層１４を配することができるため、施工前の運搬時の衝撃や、施工後の温度変化や地震時の躯体からの応力を緩衝し、ガラスブロックを保護することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、断熱性、遮音性及び透光性に優れ、外壁用や内壁用として広く利用される建築用ガラスブロックに関し、特に熟練を要することなく簡単に施工することが可能な建築用ガラスブロック集合体及びそれを用いたガラスブロック組込壁面構造に関する。

一般に、建築用のガラスブロックは、有底無蓋の箱型形状をなした底部が透光面となる一対のガラス成形体を、互いの開放端縁で溶着一体化されてなり、その表裏面の双方に透光面を有する中空の建築材料である。このような複数個のガラスブロックを、縦横方向に整列配置して一体化してなるガラスブロックパネルは、透光性・断熱性・遮音性に優れるため、採光・装飾等を目的として建築物の外壁材・内壁材・採光屋根・ベランダ壁面・仕切り材等に広く使用される。

近年、ビルや住宅のデザインの多様化により、装飾性に富んだ壁面が求められるようになっている。そこで、透光性の建築用ガラスブロックを部分的に嵌め込んだ、外壁面・内壁面・仕切り壁面・ベランダ壁面や、建築用ガラスブロック壁面に周囲とは別の彩色を施したガラスブロックを部分的に嵌め込んだ壁面等が提案されている。

熟練を要することなく簡単に施工可能な方法として、例えば、特許文献１には、一方向に整列配置された複数個のガラスブロックと、それらの外周を囲繞するフレームと、フレームの対向する短辺に埋設された取り付け部と、ガラスブロック間及びガラスブロックとフレームとの間に配置され、ガラスブロックをフレームに固定する目地部材とを具備したガラスブロックパネルが開示されている。

また、特許文献２には、複数個のガラスブロックが平面上に配置されるとともに、このガラスブロックの集合体の周囲及びガラスブロック間の目地が透明樹脂で形成されてなるガラスブロックパネルが開示されている。

特開２００６−７０５４４号公報 特開平１０−１３１３９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のガラスブロックパネルは、ガラスブロック同士の固定力をフレームで受け持っているため、フレームは剛性・強度に優れた材料で形成する必要があり、施工前の運搬時の衝撃や、施工後の温度変化や地震時の躯体からの応力を十分に緩衝することができないという問題がある。

また、特許文献２に記載のガラスブロックパネルは、ガラスブロックと型枠の間及びガラスブロック間に透明樹脂を流し込んで硬化させてガラスブロックを樹脂内に固定させている。このため、ガラスブロックと型枠とが透明樹脂硬化物により遊び無く固着されており、上記と同様に施工前の運搬時の衝撃や施工後の温度変化や地震時の躯体からの応力を十分に緩衝することができないという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、施工前の運搬時の衝撃や、施工後の温度変化や地震時の躯体からの応力を十分に緩衝することのできる建築用ガラスブロック集合体、及びこの建築用ガラスブロック集合体を用いたガラスブロック組込壁面構造を提供することを技術課題とする。

本発明に係る建築用ガラスブロック集合体は、底面が透光面である有底無蓋の箱型形状をなした一対のガラス成形体の開放端縁同士を溶着してなる複数のガラスブロックと、複数のガラスブロックの側面同士を接着剤を介して連結する連結部とを有するものである。

このように、本発明の建築用ガラスブロック集合体は、複数のガラスブロックの側面に接着剤を塗布して突き合わせ、硬化させることにより、互いに連結して一体化したものである。このように、ガラスブロック同士の固定力を連結部で受け持つことにより、ガラスブロック連結体の外周を硬い構造材料（例えばアルミ板やステンレス板、プラスチック成形材等）からなるフレーム等で補強する必要がなくなる。

また、整列させたガラスブロックの外周を巻回又は囲繞するフレーム等の外側補強材を省くために、ガラスブロック連結体は、連結部から最も離れたガラスブロック先端までの長さが０．８ｍ未満であることが連結部に負荷されるモーメント荷重を小さくする上で重要である。例えば、１９０ｍｍ×１９０ｍｍ×９５ｍｍの寸法を有するガラスブロックでは、一方向に５個未満の中空ガラスブロックを並べて接着したものであれば使用可能である。具体的には、ガラスブロック連結体が、２個一対のガラスブロックを接着したもの、一列、Ｌ形、又は山形にガラスブロックを３個並べて接着したもの、２行×２列又は略Ｚ形にガラスブロックを４個並べて接着したもの等、連結部からガラスブロック先端までの長さが短く、連結部に大きなモーメント荷重が負荷され難い構成であることが好ましい。このようなガラスブロック連結体を採用したガラスブロック集合体は、明かり取りや、壁面のデザイン性を高めるために、局所的に壁面中に施工する場合には取り扱いが容易で大変便利である。また、建築用ガラスブロック集合体は、壁面内に配置される縦力骨等の補強筋の位置を回避して配設可能なサイズを有し、施工の作業効率を低下させないものであることが好ましい。

また、ガラスブロック同士の接着面積は、ガラスブロックが安全に連結できる寸法であればよく、例えば、１９０ｍｍ×１９０ｍｍ×９５ｍｍの寸法を有する通常サイズのガラスブロックでは、外周寸法が約Φ５０ｍｍ（約２０００ｍｍ²）相当の面積で接着されていればよい。接着剤としては、ガラスに対して接着性及び接着剤の固化物そのものに実用強度があり、建築用として耐候性を有するものであれば使用可能である。例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤等が使用可能であり、建築用として実績のある２液常温硬化型エポキシ樹脂系接着剤が適している。また、接着剤が、１時間程度で強度の出る速乾型のものであると、ガラスブロック集合体を素早く作製することができる。

また、建築用ガラスブロック集合体は、連結部により一体化された複数のガラスブロックからなるガラスブロック連結体の側周面に緩衝層が施されてなる。

これにより、ガラスブロック連結体の側周面に、ゴム材等の柔らかい材料からなる緩衝層を配することができるため、施工前の運搬時の衝撃や、施工後の温度変化や地震時の躯体からの応力を緩衝し、ガラスブロックを保護することができる。

ガラスブロック連結体の周囲に施される緩衝層としては、ガラスブロックの強度上の最弱部分である溶着部を全周面に亘って保護し、施工前の運搬時の衝撃や施工後の温度変化、及び地震時の躯体からの影響を緩衝することができるものであれば使用可能である。例えば、ポリエチレンフォームが多く使用されるが、ネオプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ハイパロンゴム（ＣＳＭ）、シリコーンゴム（ＳＩ・Ｑ）等各種のゴム材のスポンジ、ポリウレタンフォームに粘着層を施したもの等が適している。この緩衝層の厚さは、温度変化の比較的少ない屋内施工の時は１ｍｍ〜３ｍｍ厚が、屋外施工の時は３ｍｍ〜８ｍｍ厚が最適な寸法である。

ガラスブロック集合体の質量が２５ｋｇを超えると、作業者一人では容易に扱えなくなる。このようなガラスブロック集合体を効率よく安全に取り扱うためには、補助的な揚重機を要し、また作業空間が狭い場合には揚重機が入らず施工が困難となり、二人以上の作業員を要し、施工コストが嵩むものになる。そこで、ガラスブロック集合体の質量を２５ｋｇ以下（好ましくは２０ｋｇ以下）とすれば、ガラスブロック集合体を作製するときのハンドリングを作業者一人で簡単に行うことができる。また、施工現場においても、揚重機を使用することなく施工作業者が一人で安全にガラスブロック集合体を運搬、取り付け、微調整など施工が簡単に取り扱うことができる。

ガラスブロック集合体を施工した状態でガラスブロック間の接着剤が見えると、見栄えが悪くなる。この接着剤を目隠しするために、接着剤で連結したガラスブロック間の隙間にモルタル目地仕上げ等による目地処理を施すと、目地の厚みが不均一になり、モルタル目地の色むらになる恐れがある。そこで、ガラスブロック同士の連結部の少なくとも透光面側にバックアップ材を装着すれば、硬化した接着剤を目隠しすることができると共に、目地の厚みを均一にすることができる。また、シーリング目地仕上げを行う場合、シーリング材料がバックアップ材により堰き止められてガラスブロック間の隙間の奥まで入っていかないため、シーリング材料を節約でき、低コスト化を図ることができる。

また、本発明のガラスブロック集合体を、透光面が曲面であるガラスブロックを含むものとすると、デザインのバリエーションを増やすことができる。例えば、コーナー部を有するコンクリートブロック壁に対応させる上で、ガラスブロック集合体を構成するガラスブロックの透光面を、壁面の曲率に沿った曲面を持つものとすると、壁面と連続性を保った所望の透光面を形成することができる。具体的に、例えば透光面が９０度の角度の曲面であるガラスブロックを用いると、９０度のコンクリートブロック壁のコーナー部に使用することが可能となる。

本発明に係る建築用ガラスブロック組込壁面構造は、上記本発明の建築用ガラスブロック集合体と、該建築用ガラスブロック集合体の周囲に充填される固定材及び目地材とを備えてなることを特徴とする。例えば、コンクリートブロック壁やレンガ壁に上記本発明の建築用ガラスブロック集合体を局所的に積み込むことで所望部位に透光部を設けてデザイン性を高めた壁面や、周囲とは別の彩色や模様を施したガラスブロック集合体を部分的に嵌め込んだ壁面、あるいは建築用ガラスブロック集合体のみを使用した壁面等に適用可能である。

固定材は、壁面を構成する構造体（コンクリートブロック等）とガラスブロック集合体とを固定するものである。例えば、セメントモルタル、樹脂モルタル等が使用可能であり、材料費及び施工性の点で、セメントモルタルが好ましい。また、目地材は、壁面を構成する構造体とガラスブロック集合体の隙間を埋める材料であり、固定材のように単独で構造体とガラスブロック集合体とを固定できるような固定力は有さない材料からなる。例えば、化粧目地材や、バックアップ材が該当し、現地で建築物に施工する際に使用する無定型のものや、予め工場でガラスブロックパネルに組み立てる際に使用する定形の加工品等が採用可能である。例えば、化粧目地材としてシリコーン系シーリング材、防水剤混入等のモルタル目地が使用可能であり、他部分とのデザイン上の連続性の点で、モルタル目地が好ましい。

上記の建築用ガラスブロック組込壁面構造は、緩衝層が温度変化や地震時に躯体からの負荷応力を緩衝することにより、ガラスブロックに破損が生じ難い壁面を効率よく施工することが可能となる。また、ガラスブロック連結体を囲繞するフレーム等の高価な補強材を使用することなく材料費を抑制し、施工作業者一人でガラスブロック集合体を組込んだ壁面を簡単に施工することが可能になる。

本発明に係る建築用ガラスブロック集合体によれば、ガラスブロック連結体の外周を囲繞する高価なフレーム等を使用することなく、施工前の運搬などからガラスブロックの強度上最も弱い部分である溶着部を保護することが可能になる。

また、ガラスブロック連結体の側周面に緩衝層が施されてなる本発明の建築用ガラスブロック集合体は、施工された後も、緩衝材が、温度変化や地震時に躯体から負荷される外力の影響を緩衝し、ガラスブロックの破損を防止することができる。

建築用ガラスブロック集合体の正面図である。 右半分は、建築用ガラスブロック集合体の上面図であり、左半分は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図（水平断面図）である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図（垂直断面図）である。 ガラスブロックの斜視図である。 他の例の建築用ガラスブロック集合体の断面図である。 建築用ガラスブロック組込壁面の正面図である。 図６の部分水平断面図である。 他の例の建築用ガラスブロック集合体の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る一例について図１〜７を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る建築用ガラスブロック集合体１０であり、複数個（図示例では２個）のガラスブロック１１と、ガラスブロック１１の側面１１ｄ同士を接着剤を介して連結する連結部１２と、連結部１２を介して一体化された２個のガラスブロック１１（ガラスブロック連結体１３）の側周面１３ａに施された緩衝層（緩衝シート１４）とを有する。尚、以下では、説明の便宜上、建築用ガラスブロック集合体１０の矩形状の意匠面（図１で示される面）のうち、短辺方向を上下方向、長辺方向を幅方向とし、これらの２方向と直交する方向（図１の紙面直交方向）を厚さ方向と言う。

ガラスブロック１１は、図４に示すように、底面が透光面１１ｃである有底無蓋の箱型形状をなした一対のガラス成形体１１ａを、互いの開放端縁で溶着一体化されてなる。透光面１１ｃの外周は額縁１１ｂで囲まれている。ガラス成形体１１ａは、例えば１９０ｍｍ×１９０ｍｍ×４７．５ｍｍ、開放端縁部の肉厚５ｍｍの大きさに形成され、この場合ガラスブロック１１は１９０ｍｍ×１９０ｍｍ×９５ｍｍの寸法を有する。各ガラス成形体１１ａは、側面視で開放側を狭めた台形状をなしており、これによりガラスブロック１１の側面１１ｄは、厚さ方向中央部（溶着部１１ｅ）へ向けて凹んだ形状をなしている。

建築用ガラスブロック集合体１０の製造は、例えば以下のように行われる。まず、溶融ガラスを金型でプレス成型し、一対のガラス成形体１１ａを形成する。この一対のガラス成形体１１ａの開放端縁を溶着することで、ガラスブロック１１が形成される。こうして形成されたガラスブロック１１を２個用意し、一方のガラスブロック１１の側面１１ｄの中央部に、接着剤（例えば、セメダイン株式会社製：二液常温硬化型エポキシ樹脂系接着剤 型番１５００）を接着面積が約Φ５０ｍｍ相当になるように塗布する。この接着剤に、他方のガラスブロック１１の側面１１ｄを接触させ、２個のガラスブロック１１を幅方向に並べた状態で、接着剤が硬化するまで型枠内で位置決め固定する。上記の接着剤を使用した場合、半日養生を行うことで完全に接着剤が硬化し、硬化後に型枠内からガラスブロック連結体１３が取り出される。

次に、連結部１２（接着剤が硬化した部分）の厚さ方向両側にバックアップ材１５を取り付ける。バックアップ材１５は、例えば棒状（丸棒、角棒、断面台形状など）を成し、図３に示すように、連結部１２の厚さ方向両側のガラスブロック１１の額縁１１ｂに沿って配される。バックアップ材１５は、復元性を有する材料で形成され、例えば発泡材（ポリエチレン発泡体やウレタン発泡体）で形成される。バックアップ材１５は、目地幅Ｗ（額縁１１ｂ・１１ｂの間隔）よりも若干大きい幅に形成され、圧縮変形させながらガラスブロック１１・１１の側面１１d・１１d間の隙間に押し込み、額縁１１ｂの奥側で復元することにより装着される。このように、バックアップ材１５を連結部１２の厚さ方向両側に配することで、連結部１２の接着剤を目隠しすることができる。また、図２及び図３に示すように、バックアップ材１５の厚さ方向外側にモルタル目地１６を塗工する場合、棒状のバックアップ材１５に沿ってモルタル目地１６を配することで、モルタル目地１６の厚さを均一にすることができる。また、シーリング目地仕上げでモルタル目地１６を形成する場合、バックアップ材１５でモルタル目地１６のシーリング材料を堰き止めることにより、目地材料を節約することができる。

バックアップ材１５の形状はこれに限らず、例えば図５に示すように、予め接着剤が塗布される領域をくり抜いたものを使用することもできる。図示例では、厚さ方向両側の縁が額縁１１ｂに沿って配され、その中央部に円形のくり抜き部１５ａが形成されている。この場合、一方のガラスブロック１１の側面１１ｄにバックアップ材１５を配した状態で、バックアップ材１５のくり抜き部１５ａに接着剤を塗布し、その後他方のガラスブロック１１の側面１１ｄを接着剤と接触させることにより、２個のガラスブロック１１が円形の連結部１２で連結される。

２個のガラスブロック１１を連結してガラスブロック連結体１３を形成した後、ガラスブロック連結体１３の側周面１３ａに、緩衝層としての緩衝シート１４が取り付けられる。緩衝シート１４は、ガラスブロック連結体１３の側周面１３ａのうち、ガラスブロック１１の表裏の透光面１１ｃから後退した領域（厚さ方向中央側の領域）に設けられる。図示例では、側周面１３ａのうち、透光面１１ｃから１０ｍｍ後退した領域に、緩衝層として厚さ５ｍｍ、幅７５ｍｍのポリエチレンフォーム製緩衝シート１４が巻き付けられる。緩衝シート１４は、ガラスブロック連結体１３の側周面１３ａに、例えば両面粘着テープで貼り付けられる。図２に示すように、緩衝シート１４を、ガラスブロック連結体１３の側周面１３ａのうち、額縁１１bの厚さ方向内側の領域に設けると、緩衝シート１４がガラスブロック連結体１３の外周にはみ出す量を小さくすることができる。尚、緩衝シート１４の配設箇所は上記に限らず、例えば緩衝シート１４の厚さ方向両端縁が額縁１１ｂにかかるように配してもよい。この場合、緩衝シート１４で額縁１１ｂも保護することができる。

以上により、建築用ガラスブロック集合体１０が完成する。この建築用ガラスブロック集合体１０は、接着剤による連結部１２により、ガラスブロック１１・１１間の固定力が受け持たれている。従って、緩衝層１４にはガラスブロック１１・１１を結合する機能は要求されず、ゴム材等の緩衝性の高い材料を使用することができる。このようにガラスブロック連結体１３の周囲に緩衝層１４を配することにより、施工前の運搬時の衝撃や、施工後の温度変化や地震時の躯体からの応力を緩衝し、ガラスブロック１１を保護することができる。特に、ガラスブロック１１のうち、ガラス成形体１１ａ同士の溶着部１１ｅは、他の部位と比べて脆弱であるため、緩衝層１４で溶着部１１ｅを保護することが有効となる。

上記構成の建築用ガラスブロック集合体１０の寸法は３８５ｍｍ×１９０ｍｍ×９５ｍｍで、質量は５．５ｋｇである。本実施形態では、ガラスブロック連結体１３の連結部１２の意匠面における目地幅Ｗ（図１参照）が５ｍｍに設定される。各ガラスブロック１１は、１９０ｍｍ×１９０ｍｍ×９５ｍｍの寸法を有するため、建築用ガラスブロック集合体１０の意匠面の寸法は、３８５ｍｍ×１９０ｍｍとなる。

図６は、本実施形態に係る建築用ガラスブロック組込壁面２０であり、長さ４００ｍｍ高さ２００ｍｍのモジュール呼び寸法のコンクリートブロック（ＪＩＳ Ａ ５４０６）３１を積み重ねて形成したものである。この壁面２０のデザインとしてバランスのよい所定の部位にガラスブロック集合体１０が配される。ガラスブロック集合体１０は、コンクリートブロック３１よりも意匠面が僅かに小さいため（３８５ｍｍ×１９０ｍｍ）、違和感無く壁面２０に組み込むことができる。ガラスブロック集合体１０は、図７に示すように、セメントモルタル３２を介して積み込まれ、目地部は化粧目地材１７でカバーされているものである。

建築用ガラスブロック組込壁面２０を施工する場合には、使用数量の建築用ガラスブロック集合体１０と、長さ４００ｍｍ、高さ２００ｍｍのモジュール呼び寸法を有するコンクリートブロック３１を、コンクリートブロック３１のみで壁面を形成する場合の必要数量から建築用ガラスブロック集合体１０の数量を差し引いた数量準備し、ブロック壁の施工を始める。このコンクリートブロック３１を積み上げていく際に、施工中の壁面の縦筋が配置されていない所定の部分に、建築用ガラスブロック集合体１０をコンクリートブロック３１と同じように、セメントモルタル３２を介して積み重ね、必要に応じてバックアップ材を配設した後、セメントモルタルからなる化粧目地材１７を充填して施工していく。最終的には、建築用ガラスブロック集合体１０が組み込まれた図６に示す建築用ガラスブロック組込壁面２０が得られる。

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、各ガラスブロック１１の透光面１１ｃが平面である場合を示したが、これに限らず、透光面が曲面であるガラスブロックを含む構成としてもよい。図８は、平面状の透光面１１ｃを有する上記実施形態に示したガラスブロック１１と、曲面状の透光面１９ｃ１・１９ｃ２を有するコーナーガラスブロック１９とで構成された建築用ガラスブロック集合体１８を示している。コーナーガラスブロック１９の透光面１９ｃ１・１０ｃ２は、９０度の角度を有する曲面であるため、９０度のコーナーを有するコンクリートブロック壁に使用することが可能である。

ガラスブロック１１同士の間、及びガラスブロック１１とコーナーガラスブロック１０との間は、接着剤による連結部１２により固定される（図８（Ｂ）参照）。コーナーガラスブロック１９の大きいほうの透光面１９ｃ１の寸法は１２０×１２０ｍｍで約２０ｍｍの曲面により９０度になっており、小さいほうの透光面１９ｃ２は２５ｍｍの曲率半径を持つ曲面からなっている。ガラスブロック集合体１８全体では、長辺方向（図８（Ａ）の左右方向）の寸法は５２０ｍｍであり、短辺方向（図８（Ａ）の上下方向）の寸法は１２０ｍｍである。ガラスブロック集合体１８の質量は７．８ｋｇとなる。

本発明は、ガラスブロック以外の陶器、セラミックスその他の脆性材からなるブロック及びこのような中空ブロックを用いた壁面にも適用可能である。

１０、１８ 建築用ガラスブロック集合体
１１ ガラスブロック
１１ａ ガラス成形体
１１ｂ 額縁
１１ｃ 透光面
１１ｄ 側面
１１ｅ 溶着部
１２ 連結部
１３ ガラスブロック連結体
１３ａ 側周面
１４ 緩衝シート（緩衝層）
１５ バックアップ材
１６ 目地
１７ 化粧目地材
１９ コーナーガラスブロック
２０ 建築用ガラスブロック組込壁面
３１ コンクリートブロック
３２ セメントモルタル

Claims (7)

1. 底面が透光面である有底無蓋の箱型形状をなした一対のガラス成形体の開放端縁同士を溶着してなる複数のガラスブロックと、複数のガラスブロックの側面同士を接着剤を介して連結する連結部とを有する建築用ガラスブロック集合体。
2. 連結部に使用される接着剤が、エポキシ系、アクリル系、ポリウレタン系のうちの何れかである請求項１に記載の建築用ガラスブロック集合体。
3. 連結部により一体化された複数のガラスブロックからなるガラスブロック連結体の側周面に緩衝層が施されてなる請求項１又は請求項２に記載の建築用ガラスブロック集合体。
4. 質量が２５ｋｇ以下である請求項１から請求項３の何れかに記載の建築用ガラスブロック集合体。
5. 連結部の少なくとも透光面側に、バックアップ材が装着されている請求項１から請求項４の何れかに記載の建築用ガラスブロック集合体。
6. 透光面が曲面であるガラスブロックを含む請求項１から請求項５の何れかに記載の建築用ガラスブロック集合体。
7. 請求項１から請求項６の何れかに記載のガラスブロック集合体と、該ガラスブロック集合体の周囲に充填される固定材及び目地材とを備えてなるガラスブロック組込壁面構造。

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