JP2010236337A - 壁パネル及び外壁据付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造及び据付作業が容易な壁パネル及び外壁据付方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る壁パネル１は、プラント設備の外周に設置される壁パネル１であって、ＬＣ型鋼材２１を矩形に組み付けて構成される枠体２と、枠体２の表面に横渡しされた複数のＣ型鋼材３１により構成される胴縁３と、胴縁３の表面に枠体２を覆うように固定される外壁部材４と、を有し、枠体２の縦方向長さがプラント設備の大梁階を基準に設定され、胴縁３の長さが枠体２及び外壁部材４の横幅よりも長く設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁パネル及び外壁据付方法に関し、特に、プラント設備の外周に設置される壁パネル及び該壁パネルを用いた外壁据付方法に関する。

火力発電所のボイラ等のプラント設備の外周には、一般に、防音壁、景観壁、防潮壁、防風壁等の外壁が設置される。例えば、特許文献１には、一対の下地鉄骨（間柱）の間に固定した下地鉄骨（胴縁）に外壁板Ａを地上にて取り付けて一個のブロックを形成し、ボイラ建屋に外壁板Ｂ一枚分の間隔を空けて前記ブロックを据え付け、該間隔に前記外壁板Ｂを内側から固定して組み立てるボイラ建屋等の外壁据付方法が開示されている。

また、特許文献１には、ＬＣ型鋼材により構成された間柱と、間柱の間に固定された胴縁と、間柱の外側に溶接された張出し胴縁と、胴縁に固定された略波形状の外壁板Ａと、から構成された壁パネル（ブロック）が開示されている。

特開平１−２９９９４１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された壁パネルでは、間柱の間に固定された胴縁と間柱の外側に溶接された張出し胴縁とが別部材により構成されているため、間柱への固定箇所及び溶接箇所が多く、製造が面倒である。

また、間柱が一対の下地鉄骨により構成されているだけであるため強度的に弱く、壁パネルの大型化が困難である。特に、プラント設備のような高層建築物（例えば、地上５０〜７０ｍ）の外周に壁パネルを設置する場合には、壁パネルの縦方向長さ（高さ）が短いと大量の壁パネルが必要になり、設置作業が面倒である。

また、上述した特許文献１に記載された壁パネルでは、外壁板Ｂを内側から固定しているため、外壁板Ｂの固定時に外壁板Ｂをどのように支持するかが問題となる。また、外壁板Ｂを固定するフックボルトが外壁板Ｂの折り返し部分の裏側から挿入される構造であるため、外壁板Ｂの固定作業が面倒である。

本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、製造及び据付作業が容易な壁パネル及び外壁据付方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、プラント設備の外周に設置される壁パネルであって、ＬＣ型鋼材を矩形に組み付けて構成される枠体と、該枠体を覆うように配置される外壁部材と、を有し、前記枠体の縦方向長さが前記プラント設備の大梁階を基準に設定されている、ことを特徴とする壁パネルが提供される。

また、本発明によれば、プラント設備の外周を囲う外壁据付方法であって、ＬＣ型鋼材を矩形に組み付けて構成される枠体と、該枠体を覆うように配置される外壁部材と、を有し、前記枠体の縦方向長さが前記プラント設備の大梁階を基準に設定されている壁パネルを、前記プラント設備の外周に互いに隣接するように設置し、前記壁パネルの外壁部材の隙間に前記外壁部材と同じ構造の繋ぎ部材又は封止部材を前記壁パネルの外側から固定し、前記プラント設備の外周を囲う、ことを特徴とする外壁据付方法が提供される。

上述した壁パネル及び外壁据付方法に係る発明において、前記枠体の縦方向長さは、例えば、７〜１５ｍに設定される。また、前記ＬＣ型鋼材は、例えば、本体幅Ｈが４００ｍｍ、折幅Ａが７５ｍｍ、板厚ｔが６ｍｍに設定される。さらに、前記ＬＣ型鋼材は、折角度が９０°を超えないようにプレス成形されることが好ましい。

また、前記外壁部材は、折板、ＡＬＣ板又はＧＲＣ板のいずれかであることが好ましい。なお、前記折板には、例えば、フッ素樹脂系塗装鋼板、ポリエステル系塗装鋼板、アクリル系塗装鋼板等が使用される。

また、前記枠体の表面に横渡しされた複数のＣ型鋼材により構成される胴縁を有し、該胴縁の長さが前記枠体及び前記外壁部材の横幅よりも長く設定されており、該胴縁に前記外壁部材が固定されていてもよい。

さらに、前記枠体の両端部に着脱可能に配置されるとともに、前記壁パネルを積層可能に支持する支持部材を備えた吊ピースを有していてもよい。

上述した本発明に係る壁パネル及び外壁据付方法によれば、枠体の縦方向長さがプラント設備の大梁階を基準に設定されているため、大梁階の内側から壁パネルの設置作業及び連結作業を容易に行うことができる。また、壁パネルの縦方向長さを７〜１５ｍ程度に構成することができ、従来の壁パネルよりも大型化することができ、プラント設備のような高層建築物の外周に設置する場合であっても必要枚数を低減することができる。また、枠体により壁パネルの強度を維持できるようにしたことにより、胴縁を枠体の表面に固定するだけでよく、容易に壁パネルを製造することができる。

また、枠体を構成する鋼材にＬＣ−４００×７５×６のメンバーを採用することにより、必要な強度を維持しつつ枠体の軽量化を効果的に図ることができる。また、ＬＣ型鋼材の折角度を管理することにより、枠体を構成したときに適切な強度を維持することができる。

また、外壁部材として折板・ＡＬＣ板・ＧＲＣ板を採用することにより、プラント設備の種類や外壁に求められる性能に応じて、防音性、遮音性、防風性、美観性等に優れた外壁部材を任意に選択して使用することができる。

また、支持部材を備えた吊ピースを枠体に接続することにより、壁パネルの外壁部材を接触させずに壁パネルを容易に積層することができ、保管効率を向上させることができる。また、吊ピースにワイヤ等を連結することにより、容易に壁パネルを吊り上げることができる。さらに、吊ピースを着脱可能にすることにより、壁パネルをプラント設備の外周に設置した際に取り外すことができ、吊ピースを再利用することができる。

本発明に係る壁パネルを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図、である。 枠体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図、である。 枠体に胴縁を接続した状態を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図、である。 壁パネルの横断面を示す図であり、（Ａ）は図１（Ａ）におけるＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）は外壁部材の部品構成図、（Ｃ）は横方向に隣接した壁パネルの接合部における部品構成図、を示している。 吊ピースの使用状態を示す図であり、（Ａ）は壁パネルの積層状態、（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ矢視図、（Ｃ）は壁パネルの搬送状態、を示している。 本発明に係る壁パネルの他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は横方向に隣接した壁パネルの接合部における部品構成図、を示している。 本発明に係る外壁据付方法を示す説明図であり、（Ａ）は壁パネル一枚を配置した状態、（Ｂ）は壁パネルを一列に配置した状態、を示している。 本発明に係る外壁据付方法を示す説明図であり、（Ａ）は壁パネルを一面に配置した状態、（Ｂ）は壁パネルに繋ぎ部材を接合した状態、を示している。

以下、本発明の実施形態について図１〜図７を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係る壁パネルを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図、である。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本発明に係る壁パネル１は、プラント設備の外周に設置される壁パネル１であって、ＬＣ型鋼材２１を矩形に組み付けて構成される枠体２と、枠体２の表面に横渡しされた複数のＣ型鋼材３１により構成される胴縁３と、胴縁３の表面に枠体２を覆うように固定される外壁部材４と、を有し、枠体２の縦方向長さがプラント設備の大梁階を基準に設定され、胴縁３の長さが枠体２及び外壁部材４の横幅よりも長く設定されていることを特徴とする。また、枠体２の両端部には、壁パネル１を積層可能に支持する支持部材１１ａを備えた吊ピース１１が接続されている。

前記枠体２は、壁パネル１のベースとなる土台であり、強度保持部材である。ここで、図２は、枠体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図、である。図２（Ａ）に示すように、枠体２は、ＬＣ型鋼材２１を略矩形に組み付けた構成を有し、中間に補強材２２が溶接等により配置されて略梯子状に形成される。また、枠体２は、縦方向長さＬがプラント設備の大梁階を基準に設定されているため、図示したように縦長の形状をなしている。かかる枠体２の縦方向長さＬ及び横幅Ｗは、プラント設備のサイズによって適宜変更されるものであるが、概ね、縦方向長さＬは７〜１５ｍ程度に設定され、横幅Ｗは１〜３ｍ程度に設定される。また、ＬＣ型鋼材２１を組み付ける場合には、Ｌ型のアングル材２３等を使用して溶接やボルト等により互いに接合してもよいし、ＬＣ型鋼材２１同士を直に溶接するようにしてもよい。なお、補強材２２には、例えば、Ｌ型鋼材が使用されるが、Ｃ型・ＬＣ型・角型・丸型等の鋼材を使用してもよい。

前記胴縁３は、外壁部材４を固定するための下地部材である。ここで、図３は、枠体に胴縁を接続した状態を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図、である。図３（Ａ）に示すように、胴縁３は、枠体２の表面に略水平に横渡しされて接続された複数のＣ型鋼材３１により構成される。かかる胴縁３は、Ｌ型のアングル材３２等を使用して溶接やボルト等により互いに接合してもよいし、Ｃ型鋼材３１を枠体２に直に溶接するようにしてもよい。また、各胴縁３は、横方向長さが枠体２の横幅Ｗよりも長く設定されており、枠体２から張り出した突出部３ａを有する。なお、胴縁３の本数や間隔は、図示したものに限定されるものではなく、壁パネルの種類やサイズ、設計荷重等の条件によって適宜変更されるものである。

図１に示した前記外壁部材４は、フッ素樹脂系塗装鋼板の折板である。波状に鋼板を加工した折板を使用することにより、薄い板厚（例えば、０．５〜０．８ｍｍ程度）で十分な強度の外壁部材４を得ることができ、軽量化を図ることができる。また、折板にフッ素樹脂系のコーティング材を塗装することにより、耐候性・耐食性・耐汚染性・耐熱性・加工性を向上させることができる。外壁部材４は、枠体２の縦方向長さＬと略同じ長さを有し、横幅は胴縁３よりも短くなるように形成されている。なお、外装部材４に求められる条件により、フッ素樹脂系塗装鋼板に替えて、ポリエステル系塗装鋼板、アクリル系塗装鋼板等を使用してもよい。

ここで、図４は、壁パネルの横断面を示す図であり、（Ａ）は図１（Ａ）におけるＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）は外壁部材の部品構成図、（Ｃ）は横方向に隣接した壁パネルの接合部における部品構成図、を示している。

図４（Ａ）に示すように、枠体２を構成するＬＣ型鋼材２１は、例えば、本体幅Ｈが４００ｍｍ、折幅Ａが７５ｍｍ、板厚ｔが６ｍｍに設定される。かかるサイズのＬＣ型鋼材２１を採用することにより、必要な強度を維持しつつ枠体の軽量化を効果的に図ることができる。かかるＬＣ型鋼材２１は、折角度θが９０°を超えないようにプレス成形される。折角度θが９０°を超えると、枠体２の組み付け時や胴縁３の接続時に折部分が邪魔となって組み付けや接続ができなくなったり、必要な強度を維持できなくなったりしてしまう。一方、折角度θを、例えば、８５°〜９０°の範囲で管理すれば、折部分が組み付け時や接続時に邪魔にならず、必要な強度も維持することができる。なお、本発明において「９０°」とは、±０．５°程度の製造公差を含む意味である。また、胴縁３を構成するＣ型鋼材３１は、例えば、本体幅が７５ｍｍ、折幅が４５ｍｍ、折り返し幅が１５ｍｍ、板厚が２．３ｍｍに設定される。図４（Ａ）に示すように、胴縁３の横方向長さは枠体２及び外壁部材４の横幅よりも長く設定されており、突出部３ａが外壁部材４よりも張り出すように構成されている。

図４（Ｂ）に示すように、外壁部材４は、複数のビス４１により胴縁３に固定されている。また、外壁部材４は、複数の小外壁部材４ａ，４ｂ，４ｃに分割されており、これらの小外壁部材４ａ，４ｂ，４ｃを重ね合わせながらビス４１により胴縁３に固定している。かかる構成により、壁パネル１が大型化しても任意の個数に外壁部材４を分割して対応することができる。また、ここでは、外壁部材４に折板を使用しているため、折部分を利用して重ね合わせることができ、継ぎ目を目立たなくすることができ、景観を損なわず、かつ、封止性を向上させることができる。なお、外壁部材４の両端部を固定するビスは、仮止用ビス４２であり、後述する繋ぎ部材５を接続する際に取り外される。

図４（Ｃ）に示すように、壁パネル１同士を横方向に隣接して配置した場合、対峙する胴縁３の突出部３ａが外壁部材４から露出した状態となるため、かかる露出部分に繋ぎ部材５を壁パネル１の外側からビス５１により胴縁３に固定している。繋ぎ部材５は、基本的に外壁部材４（小外壁部材４ａ，４ｂ，４ｃ）と同じ構造をなし、横幅が胴縁３の露出部分を覆うことができる長さに設定されている。また、繋ぎ部材５を胴縁３に固定する際には、重ね合わせる外壁部材４に接続されている仮止用ビス４２を取り外してから、ビス５１を接続する。かかる繋ぎ部材５により、プラント設備の外周を外壁部材４で隙間なく囲うことができる。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、前記吊ピース１１は、枠体２の縦方向長さの両端部にボルト等により着脱可能に固定されている。ここで、図５は、吊ピースの使用状態を示す図であり、（Ａ）は壁パネルの積層状態、（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ矢視図、（Ｃ）は壁パネルの搬送状態、を示している。

前記吊ピース１１は、本体部に貫通孔が形成されており、ワイヤ等の搬送部品を係合できるように構成されている。また、吊ピース１１は、壁パネル１の奥行き方向に延設された支持部材１１ａを有している。支持部材１１ａは、例えば、略コ字状に折り曲げられた鋼板に補強材を接合した構成をなし、壁パネル１の奥行き方向の両端部に平面部が形成されている。また、支持部材１１ａの奥行き方向の長さは、壁パネル１を積層したときに、外壁部材４が他の壁パネル１と接触しない長さに設定されている。

したがって、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示したように、支持部材１１ａを備えた吊ピース１１を枠体２に接続することにより、壁パネル１の外壁部材４を接触させずに壁パネル１を積層することができ、保管効率を向上させることができる。また、図５（Ｃ）に示したように、吊ピース１１にワイヤ１２等を連結することにより、壁パネル１を容易に吊り上げることができる。例えば、図示したように、両端部の各吊ピース１１にワイヤ１２を相掛けすることにより、壁パネル１を水平に吊り上げて搬送したり、一方に傾けながら垂直な状態にしてプラント設備の外周に立設させたりすることができる。また、吊ピース１１は着脱可能に枠体２に接続されているため、壁パネル１をプラント設備の外周に設置した際に容易に取り外すことができ、吊ピース１１を再利用することができる。

次に、本発明に係る壁パネル１の他の実施形態について説明する。ここで、図６は、本発明に係る壁パネルの他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は横方向に隣接した壁パネルの接合部における部品構成図、を示している。なお、図１〜図５に示した実施形態と同じ部品には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図６（Ａ）〜（Ｃ）に示した実施形態は、外壁部材４にＧＲＣ板６を使用したものである。ＧＲＣ（Glass-Fiber Reinforced Cement）とは、セメント又はセメントモルタルとガラス繊維とからなる複合体（ガラス繊維強化コンクリート）を意味する。ガラス繊維をコンクリートに混入することにより、コンクリート製品の引張強度の補強や薄肉断面における弾性率や耐水性・断熱性・防音性（吸音性や遮音性）・軽量化・耐候性等の改善を図ることができる。特に、壁パネルを防音壁として使用する場合に最適である。かかるＧＲＣ板６については、例えば、特開昭５８−１３５１９０号公報等に詳細に記載されている。

図６（Ａ）に示したように、外壁部材４は、例えば、縦方向に複数に分割されたＧＲＣ板６により構成されている。すなわち、複数のＧＲＣ板６を組み合わせて枠体２の縦方向長さＬの外壁部材４を構成している。また、外壁部材４としてＧＲＣ板６を使用した場合には、ＧＲＣ板６は枠体２に直に接続される。なお、外装部材４に折板を使用した場合と同様に、胴縁３を介してＧＲＣ板６を固定するようにしてもよい。

図６（Ｂ）に示したように、壁パネル１同士を横方向に隣接して配置した場合、外壁部材４を構成するＧＲＣ板６同士の間に隙間ができてしまうため、シール材やコーキング材等の封止部材６１により外壁部材４の隙間をシールする。かかる封止部材６１により、プラント設備の外周を外壁部材４で隙間なく囲うことができる。

なお、上述した実施形態において、ＧＲＣ板６に替えてＡＬＣ板を使用してもよい。ＡＬＣ（Autoclaved Lightweight Concrete）とは、いわゆる軽量気泡コンクリートを意味し、セメント・石灰・硅石等を主原料とした比重が０．５〜０．６の軽い多孔質コンクリートである。無機質材料を原料にした多孔質体であることから、耐火性・断熱性・軽量性・意匠性に優れている。また、図示しないが、かかる実施形態においても、枠体２に吊ピース１１を接続するようにしてもよい。

続いて、本発明に係る外壁据付方法について説明する。ここで、図７及び図８は、本発明に係る外壁据付方法を示す説明図であり、図７（Ａ）は壁パネル一枚を配置した状態、図７（Ｂ）は壁パネルを一列に配置した状態、図８（Ａ）は壁パネルを一面に配置した状態、図８（Ｂ）は壁パネルに繋ぎ部材を接合した状態、を示している。

図７及び図８に示すように、本発明に係る外壁据付方法は、プラント設備７の外周を囲う外壁据付方法であって、上述した本発明に係る壁パネル１を、プラント設備７の外周に互いに隣接するように設置し、壁パネル１の外壁部材４の隙間に露出した胴縁３に外壁部材４と同じ構造の繋ぎ部材５を壁パネル１の外側から固定し、プラント設備７の外周を囲う、ことを特徴とする。

図７（Ａ）に示すように、プラント設備７（設備そのもの又はその建屋）は、大梁を有する構造部材７１と、構造部材７１ごとに配置された大梁階７２と、を有する。そして、本発明の壁パネル１は、縦方向長さが大梁階７２を基準に設定されており、大梁階７２の前後１〜２ｍ程度の範囲内に収まるように設定される。一般に、プラント設備７は、地上５０〜７０ｍの高層建築物であることが多く、小さいパネルでは大量の枚数を要し、据付作業も面倒である。そこで、本発明では、パネルをブロック化して大型化し、その縦方向長さを大梁階７２を基準に設定するようにしている。したがって、必要なパネル枚数を低減することができ、作業の煩わしさを低減することができる。

まず、最初の壁パネル１は、図７（Ａ）に示すように、プラント設備７の一面の下端部に沿って配置される。壁パネル１は、図示しない、クレーン等の重機を使用して運搬する。次に、図７（Ｂ）に示すように、壁パネル１を縦方向に一列に積み重ねる。このとき、壁パネル１の縦方向長さは大梁階７２を基準に設定されているため、縦方向に隣接した壁パネル１の接合は大梁階７２から容易に行うことができ、外足場を設置する必要がない。

次に、図８（Ａ）に示すように、壁パネル１を一列ごとに積み重ねてプラント設備７の外周に壁パネル１を配置する。このとき、横方向に隣接する壁パネル１同士の間には胴縁３の突出部３ａが露出しており、隙間ができた状態になっている。かかる隙間に、図８（Ｂ）に示すように、繋ぎ部材５を接続すれば、プラント設備７の外周を外壁部材４及び繋ぎ部材５で囲うことができる。なお、繋ぎ部材５を壁パネル１に接続する場合には、上部からゴンドラを吊り下げて、壁パネル１の外側から繋ぎ部材５を接続するようにすることが好ましい。繋ぎ部材５の固定には、縦方向長さに複数のビス５１を接続する必要があり、大梁階７２だけでは全てのビス５１を接続することができず、プラント設備７の内側に内足場を設置しなければならない。したがって、繋ぎ部材５の接続作業を効率よく行うためには、壁パネル１の外側にゴンドラを吊り下げて作業した方が容易かつ迅速に処理することができる。

上述した本発明の外壁据付方法では、壁パネル１を縦方向に配置してから横方向に配置するようにしているが、横方向に壁パネル１を配置してから縦方向に配置するようにしてもよいことは勿論である。また、ここでは、壁パネル１の外壁部材４に折板を使用した場合について図示したが、図６に示したような、外壁部材４にＧＲＣ板６やＡＬＣ板を使用したものを使用してもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１…壁パネル
２…枠体
３…胴縁
３ａ…突出部
４…外壁部材
４ａ，４ｂ，４ｃ…小外壁部材
５…部材
６…ＧＲＣ板
７…プラント設備
１１…吊ピース
１１ａ…支持部材
１２…ワイヤ
２１…ＬＣ型鋼材
２２…補強材
２３…アングル材
３１…Ｃ型鋼材
３２…アングル材
４１，５１…ビス
４２…仮止用ビス
６１…封止部材
７１…構造部材
７２…大梁階

Claims (8)

1. プラント設備の外周に設置される壁パネルであって、
   ＬＣ型鋼材を矩形に組み付けて構成される枠体と、該枠体を覆うように配置される外壁部材と、を有し、前記枠体の縦方向長さが前記プラント設備の大梁階を基準に設定されている、ことを特徴とする壁パネル。
2. 前記枠体の縦方向長さは、７〜１５ｍに設定される、ことを特徴とする請求項１に記載の壁パネル。
3. 前記ＬＣ型鋼材は、本体幅Ｈが４００ｍｍ、折幅Ａが７５ｍｍ、板厚ｔが６ｍｍに設定される、ことを特徴とする請求項１に記載の壁パネル。
4. 前記ＬＣ型鋼材は、折角度が９０°を超えないようにプレス成形される、ことを特徴とする請求項１に記載の壁パネル。
5. 前記外壁部材は、折板、ＡＬＣ板又はＧＲＣ板のいずれかである、ことを特徴とする請求項１に記載の壁パネル。
6. 前記枠体の表面に横渡しされた複数のＣ型鋼材により構成される胴縁を有し、該胴縁の長さが前記枠体及び前記外壁部材の横幅よりも長く設定されており、該胴縁に前記外壁部材が固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の壁パネル。
7. 前記枠体の両端部に着脱可能に配置されるとともに、前記壁パネルを積層可能に支持する支持部材を備えた吊ピースを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の壁パネル。
8. プラント設備の外周を囲う外壁据付方法であって、
   請求項１〜請求項７のいずれかに記載の壁パネルを、前記プラント設備の外周に互いに隣接するように設置し、前記壁パネルの外壁部材の隙間に前記外壁部材と同じ構造の繋ぎ部材又は封止部材を前記壁パネルの外側から固定し、前記プラント設備の外周を囲う、ことを特徴とする外壁据付方法。