JP2012184541A

JP2012184541A - 可動庇

Info

Publication number: JP2012184541A
Application number: JP2011046252A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Fuse; 幸則布施; Tatsumi Ota; 達見太田; Yoshiaki Takemoto; 喜昭竹本; Tomomi Kanemitsu; 知巳兼光
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2031-03-03
Also published as: JP5601527B2

Abstract

【課題】各種建物に広く適用可能な有効適切な可動庇を提供する。
【解決手段】伸縮自在な中空構造の庇本体２の基端部を建物の外壁部に支持して設置し、該庇本体の先端部を前方に向けて伸張させることにより庇として機能せしめ、後方に向けて縮退させて外壁部に収納可能とする。庇本体内に外気温度変化に応じて気相と液相との間で相変化する低沸点流体５を封入し、外気温上昇に伴う液相から気相への相変化による内圧上昇によって庇本体を伸張させ、外気温下降に伴う気相から液相への相変化による内圧低下により後方に縮退させる。庇本体の伸縮に応じて弾性的に伸縮可能かつ伸張状態で該庇本体を縮退させるように後方に付勢する支持部材（たとえばバネ６）を付設する。
【選択図】図１

Description

本発明は建物の外壁部に設置される庇に関わり、特に外壁部からの突出寸法を変更可能な可動庇に関する。

周知のように、可動庇は主として日射制御を目的として季節ごとに、あるいは必要に応じて、外壁からの突出寸法を変更可能としたもので、たとえば特許文献１〜４に示されるように従来より各種の構造、形式のものが多く提案されている。

特開平９−１１１９８３号公報特開平１０−３１７６２４号公報特開平１０−３３１３７３号公報特開２００７−３０３０６５号公報

特許文献１〜４に示されるような従来一般の可動庇は主として戸建て住宅を対象とするものであるが、この種の可動庇を高層ビル等の大規模建物にも適用すれば冷暖房負荷を軽減し得て省エネルギー化やＺＥＢ化（ゼロ・エネルギー・ビルディング化）を図ることが可能であると考えられる。
しかし、可動庇を様々な形態、用途の建物全般に広く適用することを可能とするためには、建物の外観（ファサード）を意匠的に損なうことなく、また構造が可及的に簡易であって低コストで設置可能な可動庇の開発が必要であり、さらに十分な省エネルギー化、ＺＥＢ化を実現するためには駆動用の動力を必要とすることなく、しかも複雑な制御や面倒な操作を必要とすることもなく自律的に作動し得るような可動庇の実現が望まれる。

上記事情に鑑み、本発明は高層ビル等の大規模建物を始めとして各種建物に広く適用可能な有効適切な可動庇を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、伸縮自在な中空構造の庇本体の基端部を建物の外壁部に支持して設置し、該庇本体の先端部を前方に向けて伸張させることにより庇として機能せしめるとともに、該庇本体を後方に向けて縮退させて外壁部に収納可能とした可動庇であって、外気温度変化に応じて気相と液相との間で相変化する低沸点流体を前記庇本体の内部に封入して、外気温上昇に伴う前記低沸点流体の液相から気相への相変化による内圧上昇によって前記庇本体が膨張して前方に伸張可能とされ、かつ外気温下降に伴う前記低沸点流体の気相から液相への相変化による内圧低下により前記庇本体が後方に縮退可能とされていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の可動庇であって、前記庇本体には、該庇本体の伸縮に応じて弾性的に伸縮可能かつ伸張状態で該庇本体を縮退させるように後方に付勢する支持部材が付設されていて、前記庇本体は、外気温上昇時には前記支持部材による付勢力に抗して伸張可能とされ、かつ外気温下降時には前記支持部材の付勢力により縮退せしめられて外壁部に収納可能とされていることを特徴とする。

本発明の可動庇は、外気温度変化による低沸点流体の相変化を利用して庇本体を自律的に伸縮させる構成であるので、従来の各種の可動庇のように人為的な操作や制御を必要とせず、また駆動のための動力も必要とせず、単なる伸縮自在な中空構造の庇本体を主体とするものであるから構造が極めて単純かつ簡略であって低コストで製作することも可能である。
また、本発明の可動庇は建物の外壁部に対して違和感なく設置することが可能であるし、ファサードを意匠的に損なうことはないばかりか寧ろ好ましい外観が得られるから、高層ビル等の大規模建物を始めとして各種の建物に広く適用可能であり、高度の省エネルギー化、ＺＥＢ化を図るための手段として有効である。

本発明の実施形態である可動庇の概略構成とその自律動作を示す図である。同、建物への適用例（夏期〜中間期における状態）を示す図である。同、建物への適用例（冬期における状態）を示す図である。同、建物への他の適用例を示す図である。

図１に本発明の一実施形態である可動庇１の概略構成を示す。
本実施形態の可動庇１は建物の外壁部に設置されて外気温度変化に応じて自律的に伸縮動作するものであって、（ａ）に示すように夏期〜中間期においては自ずと前方に大きく伸張して庇本来の日射遮蔽機能を発揮するが、そのような日射遮蔽機能を必要とせず寧ろ逆効果である冬期においては（ｂ）に示すように自ずと縮退して外壁部に収納されてしまうものである。

本実施形態の可動庇１は、弾性的に伸縮自在な柔軟な素材からなる中空構造の庇本体２を主体として、その基端部（図示右端部）が建物の外壁３（図示例では二重のガラスカーテンウォール）を支持しているサッシ部材４により支持されて設置されている。
庇本体２の内部には低沸点流体５が封入されていて、庇本体２はその低沸点流体５の外気温度変化による相変化を利用して自律的に伸縮するようになっている。

すなわち、庇本体２の内部には、外気温度変化に応じて気相と液相との間で相変化する低沸点流体５が封入されていて、外気温が上昇する夏期〜中間期においては低沸点流体５が液相から気相へ相変化することにより庇本体２の内圧が上昇し、それにより庇本体２が膨張して前方に大きく伸張して略平板状の形状を維持可能とされ、それにより庇本体２が通常の庇と同様に機能するようになっている。
また、外気温が下降する冬期においては低沸点流体５が気相から液相から相変化することにより、庇本体２の内圧が低下して伸張状態を維持できなくなり、後方に縮退してサッシ部材４の内側に収納されてしまうようになっている。

本実施形態の可動庇１では、庇本体２の内部にその伸縮に応じて弾性的に伸縮可能な支持部材としてのバネ６が内蔵されていて、庇本体２はそのバネ６の付勢力によって後方に縮退して収納されるようになっている。
本実施形態におけるバネ６は、庇本体２が伸張状態にあるときにはそれを縮退させるように後方に付勢する引きバネとして機能するコイルバネであって、その基端部が外壁部に固定されているとともに先端部が庇本体２の先端部に連結されているものである。
そして、庇本体２は外気温上昇時には低沸点流体５の気化による内圧上昇によってそのバネ６の付勢力に抗して前方に伸張可能であるが、外気温下降時には低沸点流体５の液化による内圧低下によってそれ自体では形状を維持できなくなり、その時点でバネ６の後方への付勢力によって下方に垂れ下がってしまうことなく後方に縮退して確実に収納されるようになっている。

上記の低沸点流体５としては沸点が常温，特に２５℃程度のものが好適であり、たとえばアセトン、ジエチルエーテル等の有機溶剤が好適に採用可能である。なお、それらの有機溶剤は引火性を有するのでそれを考慮した不燃対策を施しておくと良い。
また、不燃性の低沸点流体としてジクロロペンタフルオロプロパンも好適に採用可能である。これは沸点が52℃程度とやや高いが、夏期における日射面の温度は70℃にも達するから夏期においては十分に気化して庇本体２を膨張させ伸張させ得るものである。

いずれにしても、庇本体２から低沸点流体５が漏出することのないように庇本体２は十分な気密性能を有するものとして、その基端部をサッシ部材４に対してエアタイトキャップ７により完全気密状態で封止すると良く、そのうえで万一の漏出の際には補充を可能とするべくエアタイトキャップ７にブチルゴム等の注入栓８を設けておいて、必要に応じて注射針の如き注入具を用いて注入栓８を通して庇本体２内に低沸点流体５を注入し補充すれば良い。
また、庇本体２が万一破損したり故障したような場合には、建物内からの作業によってエアタイトキャップ７を取り外すことで庇本体２を建物内に取り込んで容易に修理や交換を行うことが可能としておくと良い。

図２〜図３は建物に対する可動庇１の具体的な設置パターンの一例を示すものである。これは各階の外壁３であるガラスカーテンウォールに対して上記の可動庇１を所定の設置間隔Ｈをおいて上下に多段（図示例では各階に３段ずつ）に設置したものである。この場合、庇本体２の伸張時の外壁面からの突出長さＤを、可動庇１の設置間隔Ｈと太陽高度θによりＤ≧Ｈ／tanθ となるように設定することにより、夏期〜中間期においては図２に示すように各階の外壁面のほぼ全面に対して十分な遮蔽効果が得られて冷房負荷の軽減に寄与でき、冬期においては図３に示すように日射量をほぼそのまま入射させることができて暖房負荷軽減に寄与し得る。

以上のように、本発明の可動庇１は、外気温度変化により低沸点流体５が相変化することで自律的に伸縮するので、従来の各種の可動庇のように人為的な操作や制御を必要とせず、また駆動のための動力も必要としないし、単なる柔軟な素材からなる中空構造の庇本体２を主体とするものであるから低コストで製作することも可能なものである。
勿論、本発明の可動庇１は各種の建物の外壁部に対して違和感なく設置することが可能であってファサードを意匠的に損なうことはないし、寧ろ好ましい外観を得ることも可能であり、高層ビル等の大規模建物を対象としてその省エネルギー化、ＺＥＢ化を図るための手段として極めて有効である。

以上で本発明の一実施形態を説明したが、上記実施形態は好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、たとえば以下に列挙するような適宜の設計的変更や応用が可能である。

庇本体２は、それ自体がたとえばゴム膜のような弾性的に伸縮する素材によってバルーンのように膨張収縮するものとして形成すれば良いが、あるいはシート状ないし薄板状の素材を蛇腹状に折り畳んで伸縮可能な形態とすることも考えられ、それによっても伸張時には前方に大きく展開して庇として機能し、縮退時には小さく折り畳んで収納することが可能である。
また、本発明の可動庇１を単に日射を遮蔽する目的で設置する場合には、庇本体２を不透光性材料により形成して伸張時には単なる平板状となるようにすることが現実的であるが、より高度の遮蔽制御を行う場合や、意匠上の都合、さらには他の目的を兼用するような場合には、所望の日射制御機能を確保し得る限りにおいて庇本体２を半透光性材料により形成したり、庇本体２を所望の形状に伸張させるようにしたり、庇本体２に所望の色柄や図柄を付与したりすることは任意である。

上記実施形態では庇本体２を縮退させるための支持部材としてのバネ６を庇本体２に内蔵させたが、支持部材としては駆動力を必要とすることなく伸張状態の庇本体２を後方に付勢して縮退させ得るものであれば良いから、上記実施形態のように単なるコイルバネを用いることに代えてたとえば弾性的に伸縮自在なアーム状ないしテレスコピック状、あるいは弾性的に小さく折り畳み可能かつ前方に展開可能なフレーム状の支持部材とすることも考えられる。また、それらの支持部材を庇本体２に内蔵させることに限らず、庇本体２の外側に設けたり、庇本体２と支持部材とを一体に構成することも考えられる。
さらに、支持部材には庇本体２を縮退させる機能に加えて伸張状態の庇本体２を支持する機能を持たせることも考えられ、そのためには庇本体２の自重や伸張時に想定される風荷重等も考慮したうえで、それを安定に保持し得るように支持部材を簡易な片持ち梁として機能するように設ければ良い。

但し、本発明の可動庇１においては支持部材は必ずしも設けることはなく、庇本体２がそれ自体の弾性収縮力で後方に縮退して収納可能であり、また伸張時にはそれ自体で安定に姿勢を維持可能な程度の剛性を確保し得る場合には、庇本体２を後方に付勢したり格別に支持する必要はないから、その場合には支持部材を省略して実質的に庇本体１のみで構成することも可能である。

図２〜図３に示した建物では、外壁部に本発明の可動庇１を設置したことに加えて、各階の床９を通気性床材による中空二重構造として床面から給気を吹き出すとともに二重床内に設置したダクト１０により外壁面から外気を取り入れかつ排気して外気冷房や換気を行う構成の空調システムを採用し、また日射を各階の上部から積極的に入射させて反射板１１を介して天井面に向けて反射させることで自然光を有効に利用する採光システムを採用したものとしており、それらの空調システムや採光システムを本発明の可動庇１と組み合わせることで建物全体としてさらに優れた省エネルギー効果が得られＺＥＢ化に寄与し得るが、本発明においては必ずしもそれらのシステムを併用することはなく、本発明の可動庇１を単独で用いることでも勿論良い。

建物に対する可動庇１の設置パターンも任意であって、通常の庇のように開口部の上部に対してのみ設けることでも勿論良いし、あるいは図２〜図３に示したように各階に多段に設けることに加えて、さらに図４に示すように縦姿勢として開口部の側部に垂直に設置することも考えられ、その場合は側方からの日射遮蔽効果も得られるし、縦横の可動庇による格子状の好ましい外観が得られる。
また、建物の外壁部に対する可動庇１の設置の形態としては、上記実施形態のように庇本体２の基端部をサッシ部材４により支持して縮退時にはそのサッシ部材４内に収納してしまうことが現実的であり最適であるが、それに限るものでもなく、外壁３の構造や意匠上の制約も考慮して適宜設計すれば良い。

１可動庇
２庇本体
３外壁（ガラスカーテンウォール）
４サッシ部材
５低沸点流体
６バネ（支持部材）
７エアタイトキャップ
８注入栓
９床
１０ダクト
１１反射板

Claims

伸縮自在な中空構造の庇本体の基端部を建物の外壁部に支持して設置し、該庇本体の先端部を前方に向けて伸張させることにより庇として機能せしめるとともに、該庇本体を後方に向けて縮退させて外壁部に収納可能とした可動庇であって、
外気温度変化に応じて気相と液相との間で相変化する低沸点流体を前記庇本体の内部に封入して、外気温上昇に伴う前記低沸点流体の液相から気相への相変化による内圧上昇によって前記庇本体が膨張して前方に伸張可能とされ、かつ外気温下降に伴う前記低沸点流体の気相から液相への相変化による内圧低下により前記庇本体が後方に縮退可能とされていることを特徴とする可動庇。
請求項１記載の可動庇であって、
前記庇本体には、該庇本体の伸縮に応じて弾性的に伸縮可能かつ伸張状態で該庇本体を縮退させるように後方に付勢する支持部材が付設されていて、
前記庇本体は、外気温上昇時には前記支持部材による付勢力に抗して伸張可能とされ、かつ外気温下降時には前記支持部材の付勢力により縮退せしめられて外壁部に収納可能とされていることを特徴とする可動庇。