JP2013142229A

JP2013142229A - 複層ガラス窓

Info

Publication number: JP2013142229A
Application number: JP2012002002A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hirota; 正之広田
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-07-22

Abstract

【課題】断熱性に優れ、意匠性を損なうことなく、火災時の遮炎性や遮熱性も十分に確保し得て優れた防火性能も有する有効適切な複層ガラス窓を提供する。
【解決手段】いずれもフロートガラスからなる２枚のガラス板１，２を空気層３を介して平行に配置してなる複層ガラス窓であって、室外側のガラス板１または室内側のガラス板２の空気層３側の表面に透明な金属膜からなる反射膜４を形成し、室内側のガラス板の室内側の表面に珪酸ソーダを主成分とする透明な防火材層５を形成し、前記防火材層の表面にポリエステルまたはポリオレフィンを主体とする透明な保護フィルム層６を形成する。反射膜４を室外側のガラス板１ではなく室内側のガラス板２の空気層３側の表面に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は建物の外壁面に設置する複層ガラス窓に関する。

周知のように、建物におけるガラス窓は室内空間に対する開放感を確保し、かつ目的とする意匠やデザインを実現するために欠かすことのできない要素であるが、最近では環境面から日常の断熱性に優れるものであることが必要とされ、また防犯性能や防火性能も備えることが好ましいとされ、たとえば特許文献１〜３に示されような各種の複層ガラス窓が提案されている。

特開２００１−２４８３６３号公報特開２０１１−６８７４号公報特開２００５−６８７７４号公報

特許文献１に示されるものは、基本的には図３に示すように単なるフロートガラスからなる２枚のガラス板１，２を空気層３を介して平行に配置したものであり、室外側のガラス板１の室内側（空気層３側）の表面には反射膜４を設けて断熱性をさらに高めることもあるが、この種の単なる複層ガラス窓では火災時にフロートガラスが熱を受けて容易に破損して崩落してしまうので十分な防火性能が得られるものではない。

そのため、防災上の規定により２０分間の遮炎が必要とされる場合には、特許文献２に示されるように網入りガラスや耐熱強化ガラスを用いる必要があるが、これは高価であるばかりでなく、図４に示すように一方のガラス板（図示例では室内側のガラス板２）に組み込んだメッシュ状の鋼線が目立ってしまうことからデザイン性や意匠上の制約により広く一般に採用できるものではない。

さらに、特許文献３に示されるように、ガラス板と透明合成樹脂板とを透明粘着材を介して積層した合わせガラスを用いるものもあるが、そのコストは通常のフロートガラスに比べて数倍程度にもなって著しく高価であることから、広く普及するに至っていない。

上記事情に鑑み、本発明は、断熱性に優れることはもとより、意匠性を損なうことなく火災時の遮炎性や遮熱性も十分に確保し得て優れた防火性能を有する有効適切な複層ガラス窓を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、いずれもフロートガラスからなる２枚のガラス板を空気層を介して平行に配置してなる複層ガラス窓であって、室外側のガラス板または室内側のガラス板の空気層側の表面に透明な金属膜からなる反射膜を形成し、室内側のガラス板の室内側の表面に珪酸ソーダを主成分とする透明な防火材層を形成し、前記防火材層の表面にポリエステルまたはポリオレフィンを主体とする透明な保護フィルム層を形成してなることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の複層ガラス窓であって、前記反射膜を室内側のガラス板の空気層側の表面に形成してなることを特徴とする。

本発明の複層ガラス窓は、２枚のガラス板を空気層を介して積層するとともにいずれかのガラス板には金属膜からなる反射膜を形成しているので、従来の複層ガラス窓と同等ないしそれ以上の断熱性を有することはもとより、室内側のガラス板には防火材層とそれを保護する保護フィルム層を形成しているので火災時においても容易に破損し脱落することが防止されて優れた防火性能を発揮し得るものであり、しかも全体の構造が簡略であり低コストで容易に製造することが可能である。

特に、反射膜を室外側のガラス板ではなく室内側のガラス板の空気層側の表面に形成すれば、火災時に室外側のガラス板が崩落したとしても、室内側のガラス板に形成した反射膜による輻射熱の反射効果を長く維持することが可能であり、以て、ガラス窓全体として防火性能をより向上させることが可能である。

本発明の実施形態である複層ガラス窓の概略構成を示す図である。同、標準加熱試験結果を示す図である。従来の複層ガラス窓の一例を示す図である。従来の複層ガラス窓の他の例を示す図である。

図１に本発明の実施形態である複層ガラス窓の概略構成を示す。
これは、基本的には図３〜４に示した従来の複層ガラス窓と同様に室外側のガラス板１と室内側のガラス板２とを空気層３を介して積層したうえで、室内側のガラス板２の空気層３側の表面に透明な金属膜からなる反射膜４を形成し、室内側のガラス板２の室内側の表面に珪酸ソーダを主成分とする透明な防火材層５を形成し、さらにその防火材層５の表面にポリエステルまたはポリオレフィンを主体とする透明な保護フィルム層６を形成したことを主眼とする。

室外側のガラス板１および室内側のガラス板２としては、いずれも従来のものと同様に通常のフロートガラスを用いれば良く、その厚さは任意であるが通常はたとえば6〜10mm程度で十分である。

空気層３の厚さ（すなわち双方のガラス板１，２間の相互間隔）は12mm程度とすれば良く、その空気層３を十分な気密性能を有するものとして形成しておけば、ガラス窓全体としての日常時における基本的な断熱性は十分に確保し得る。

反射膜４は無色透明の金属膜を基本とするが、所望色の有色透明とすることでも良く、このような反射膜４を形成することにより輻射熱の反射効果によって上記の空気層３と相俟って優れた断熱性を有するものとなっている。
なお、反射膜４は図３〜図４に示した従来のものと同様に室外側のガラス板１の空気層３側に形成することでも良いのであるが、本実施形態では火災時の火炎からの熱反射を考慮して図示例のように敢えて室内側のガラス板２の空気層３側の表面に形成している。
すなわち、この場合、日常的な断熱性能は従来よりも若干劣ることにはなるが、その反面、外部からの火炎による加熱を受けて室外側のガラス板１が万一破損して崩落したとしても、室内側のガラス板２は防火材層５および保護フィルム層６による作用（後述）により容易に崩落することなく長時間にわたってその健全性が維持されるから、その室内側のガラス板２に対して反射膜４を形成しておくことによりこの反射膜４による輻射熱の反射効果を長時間にわたって期待できるものとなり、以てガラス窓全体として遮炎性能を向上させることが可能である。

防火材層５は珪酸ソーダを主体として所定の含水率（一般的には40〜70％程度であるが、特に50〜60％程度とすることが好適である）を有するものとし、その厚さは通常1mm程度とするが、必要とされる遮炎性能や遮熱性能に応じて適宜増減すれば良い。
この防火材層５は通常時は無色透明であるが、火災時には吸熱作用により白濁状態に変化して火炎からガラス板２への伝達熱を低減可能である。また、防火材層５はそれ自体で十分な弾性を有していて破損し難いものであり、ガラス板２の表面に強固に密着してそのガラス板２に亀裂が生じた際にはひび割れ部分に入り込んで崩落防止に寄与可能である。
なお、防火材層５には必要に応じて各種の珪酸塩を添加しておくことによりその耐熱性をより向上させることが可能である。また、防火材層５は保護フィルム層６を接着する機能も有するものであり、その厚さをある程度厚くしておくことにより保護フィルム層６への熱伝達も抑制可能である。

保護フィルム層６はポリエステル（ＰＥＴ）またはポリオレフィンを主体とし、日常的に防火材層５を保護するとともに適度の保水機能を発揮するものである。
保護フィルム層６の厚さは0.1mm程度とし、無色透明とすることを基本とするが有色透明とすることでも良く、必要に応じて防火材層５との密着性を確保するためにコロナ処理あるいは易接着処理したものを用いれば良い。また、ハードコート処理により傷付きにくいものやＵＶカット機能を有するものも好適に採用可能である。

図２は上記の複層ガラス窓に対する標準加熱試験結果を示すものである。試験体としては、ガラス板１，２をいずれも8mm厚のフロートガラスとし、空気層３を12mmとし、反射膜４をLow-e金属膜として上記のように室内側のガラス板２の空気層３側に形成し、防火材層５の厚さを1mmとし、保護フィルム層６は厚さ0.1mmのＰＥＴフィルムとした。試験体の大きさは300mm×300mmとし、室外側を加熱側とし、室内側のガラス板２の室内側の表面温度（より厳密には保護フィルム層６の表面温度）の変化の状況を計測した。
その結果は、図２に示されるように３０分間の加熱を行っても最大で100℃程度に上昇するに留まり、延焼を防止するうえで限界とされる140℃程度にまで温度上昇することが防止されて十分な遮熱性能を有することが確保された。勿論、ガラス板１，２が損傷を受けて火災貫通が生じるようなこともなく、十分な遮炎性能を有することも確認できた。

本発明の効果を以下に列挙する。
(1)網入りガラスや耐熱強化ガラス等を用いた従来の複層ガラス窓と同等ないしそれ以上の防火性能、延焼防止性能を有し、火災時に崩落せず、火炎や煙の貫通を十分に防止可能である。
(2)ガラス板の厚さは通常と同様に6〜10mm程度で良く、従来一般の耐熱強化ガラスや透明合成樹脂板との合わせガラスを用いる場合に比較して十分に低コストであり、デザイン上、意匠上の問題もない。
(3)保護フィルム層を有しているので、火災時だけでなく地震時などにおいてガラス板が万一破損してもその飛散を有効に防止可能であるし、防犯性能にも優れる。
(4)火炎に対する弱点となる有機剤を用いることなく防火材層を形成できるし、防火材層はそれ自体が十分な弾力性を有するので、これを形成したガラス板を持ち運んだりサッシに取り付ける際にも特に支障なく容易に取り扱うことができ、それらの作業を容易にかつ安全に実施することができる。

(5)既存の複層ガラス窓における室内側のガラス板としてのフロートガラスを、本発明の室内側のガラス板（上記実施形態のように、空気層側の表面に反射膜を形成するとともに室内側の表面に防火材層と保護フィルム層を形成したフロートガラス）に置換することで、既存の単なる複層ガラス窓を本発明の複層ガラス窓に改修して防火性能を向上させることが可能である。
あるいは、既存の複層ガラス窓における室内側のガラス板としてのフロートガラスに対して、その室内側の表面に防火材層と保護フィルム層を形成し、室内側のガラス板もしくは室外側のガラス板の空気層側の表面に反射膜を形成することのみでも、既存の単なる複層ガラス窓を本発明の複層ガラス窓に改修して防火性能を向上させることが可能である。

(6)従来一般の複層ガラス窓のように反射膜を室外側のガラス板に形成することに代えて、防火材層と保護フィルム層を形成した室内側のガラス板に対して反射膜を形成することにより、室外側のガラス板が破損し崩落しても反射膜による輻射熱の反射効果を長く維持可能であり、従来のものよりも防火性能に優れる。

１ガラス板（室外側）
２ガラス板（室内側）
３空気層
４反射膜
５防火材層
６保護フィルム層

Claims

いずれもフロートガラスからなる２枚のガラス板を空気層を介して平行に配置してなる複層ガラス窓であって、
室外側のガラス板または室内側のガラス板の空気層側の表面に透明な金属膜からなる反射膜を形成し、
室内側のガラス板の室内側の表面に珪酸ソーダを主成分とする透明な防火材層を形成し、
前記防火材層の表面にポリエステルまたはポリオレフィンを主体とする透明な保護フィルム層を形成してなることを特徴とする複層ガラス窓。
請求項１記載の複層ガラス窓であって、
前記反射膜を室内側のガラス板の空気層側の表面に形成してなることを特徴とする複層ガラス窓。