JP2014015785A - 開口部の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄量を減らして低コストで強度を保持する壁を確立する開口部の形成方法を提供する。
【解決手段】隣接壁パネル１４ａ、１４ｄの間に挟み込まれた少なくとも１枚の対象壁パネル１４ｂ、１４ｃの形成予定位置に開口部１６が形成される。開口部１６の形成にあたって、対象壁パネル１４ｂ、１４ｃの全幅にわたって対象壁パネル１４ｂ、１４ｃが分断されればよいので、開口部１６の領域のみすなわち壁パネル１４の一部分を廃棄するだけで足りる。従って、従来に比べて廃棄量を減らすことができ、低コストで開口部１６を形成することができる。しかも、開口部１６が形成された対象壁パネル１４ｂ、１４ｃには隣接壁パネル１４ａ、１４ｄにまたがって補強材２３、２３が固定されるので、十分な強度を有する壁１２を確立することができる。さらに、シーリング処理等の補修作業の範囲を減らすことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、窓を設置するための開口部を既存の建築物の壁に形成する方法に関する。

例えば特許文献１に開示されるように、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）から形成された壁パネルを鉄骨造の軸組の梁に取り付けることによって、建築物の外壁を形成することがある。この場合、各壁パネルは、その高さ方向の上端及び下端において壁パネルの中央位置の１箇所で上下の梁に固定されており、例えば地震の揺れなどで上下の梁が相互に反対向きに移動したとしても、各壁パネルは、回転に基づき傾斜姿勢をとることによって梁の移動に追従することができる。こうして壁パネルの破損を防止することができる。

実開昭６２−０１１９０４号公報

既存の建築物の外壁に窓を追加する場合、窓を追加する位置の壁パネルを取り外した後、取り外した壁パネルの位置に窓枠が配置される。その後、窓枠以外の空間の大きさに適合した大きさを有する新たな壁パネルが窓枠以外の空間に嵌め込まれる。こうした方法では、取り外した壁パネルはその後産業廃棄物となるので、コストが嵩むことが想定される。また、壁パネルの取り外しに手間がかかるとともに工期も延びてしまうという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、廃棄量を減らして低コストで強度を保持する壁を確立する開口部の形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、
高さ方向に規定される上端及び下端でそれぞれ建築物の梁に支持されて幅方向に相互に隣接して配置された少なくとも３枚の壁パネルを有する壁に開口部を形成する方法であって、
前記開口部の形成予定位置を区画する少なくとも１枚の対象壁パネルの裏面、及び、前記幅方向において前記対象壁パネルを挟み込む２枚の隣接壁パネルの裏面にまたがって、前記形成予定位置より上端側及び下端側の位置で前記対象壁パネル及び前記隣接壁パネルに補強材を固定する工程と、
前記対象壁パネルの前記形成予定位置に、前記対象壁パネルの全幅にわたって延びて前記対象壁パネルを分断する前記開口部を形成する工程と、を備える開口部の形成方法が提供される。

こうした開口部の形成方法によれば、隣接壁パネル同士の間に挟み込まれた少なくとも１枚の対象壁パネルの形成予定位置に開口部が形成される。開口部の形成にあたって、対象壁パネルの全幅にわたって対象壁パネルが分断さればよいので、開口部の領域のみすなわち壁パネルの一部分を廃棄するだけで足りる。従って、従来に比べて廃棄量を減らすことができ、低コストで開口部を形成することができる。しかも、開口部が形成された対象壁パネルには隣接壁パネルにまたがって補強材が固定されるので、十分な強度を有する壁を確立することができる。さらに、シーリング処理等の補修作業の範囲を減らすことができる。

また、本発明に係る開口部の形成方法では、
前記壁パネルは、その幅方向の中央位置で前記梁に支持され、
前記補強材は、各前記壁パネルの幅方向のそれぞれ中央位置で前記壁パネルに固定される。

こうした開口部の形成方法では、壁パネルは梁に幅方向の中央位置の１箇所で固定されており、補強材は壁パネルのそれぞれ中央位置の１箇所で壁パネルに固定される。その結果、例えば地震などによって壁パネルの上端の梁と壁パネルの下端の梁とが相互に反対向きに移動しても、各壁パネルは回転して傾斜姿勢をとることができるので、壁パネルに外力が伝達されることを防止することができる。このとき、壁パネルへの補強材の固定位置同士の間の距離は一定であるので、補強材と壁パネルとの間の固定を確実に維持することができる。その結果、固定位置に大きな力が作用しないので、壁パネルのひび割れや脱落を防止することができ、構造的に安全な壁を確立することができる。

また、本発明に係る開口部の形成方法は、
前記開口部の両側縁に沿って延びる１対の縦フレームを前記梁に固定する工程と、
窓ユニットを前記開口部に取り付ける工程と、をさらに備え、
前記窓ユニットは前記縦フレームによって支持される。

こうした開口部の形成方法では、開口部に取り付けられた窓ユニットは、梁に固定される縦フレームによって支持される。従って、窓ユニットの荷重は縦フレームに支持されるので、開口部の下縁より下端側の壁パネルには窓ユニットの荷重は作用しない。その結果、構造的に十分な強度を有する壁を確立することができる。

また、本発明に係る開口部の形成方法では、前記縦フレームは、前記開口部より上端側の対象壁パネルを支持する。こうした構成によれば、開口部の上縁よりも上端側の壁パネルの荷重は縦フレームによって支持されるので、窓ユニットには壁パネルの荷重は作用しない。その結果、構造的に十分な強度を有する壁を確立することができる。

また、本発明に係る開口部の形成方法では、
前記壁パネル内には、
当該壁パネルの高さ方向に相互に平行に延びる複数の縦鉄筋と、
当該壁パネルの幅方向に相互に平行に延びる複数の横鉄筋と、が埋め込まれており、
前記補強材は、相互に隣接する１対の前記横鉄筋の間で前記壁パネルに固定される。

こうした開口部の形成方法では、壁パネルに埋め込まれた相互に隣接する１対の横鉄筋の間で壁パネルに補強材を固定しているので、壁パネルにおいて十分な強度を有する領域に補強材を固定することができる。その結果、開口部の形成にも拘わらず、補強材の固定部において十分な強度を有する壁を確立することができる。

また、本発明に係る開口部の形成方法では、
前記窓ユニットは、前記開口部の上縁及び下縁に沿って配置される１対の横フレームに取り付けられ、
前記横フレームは前記縦フレームに支持され、
前記横フレームは、前記対象壁パネルの裏面に沿って前記開口部の上縁又は下縁から前記補強材まで延びる。

こうした開口部の形成方法では、横フレームは、対象壁パネルの裏面に沿って補強材まで延びる。すなわち、横フレームは、開口部から最も近い横鉄筋よりも開口部側の縦鉄筋のみの領域（いわゆる片持ち領域）の裏当てを形成することができる。こうした構成によれば、いわゆる片持ち領域を横フレームによって補強することができるので、風圧などの外力にも十分に耐え得る壁を確立することができる。

以上のように、本発明によれば、廃棄量を減らして低コストで強度を保持する壁を確立する開口部の形成方法を提供することができる。

一具体例に係る壁の裏面の構造を概略的に示す背面図である。 壁の構造を概略的に示す背面透視図である。 壁に開口部を形成する様子を示す背面図である。 壁に開口部を形成する様子を示す背面図である。 壁に開口部を形成する様子を示す背面図である。 地震時の壁の様子を示す背面図である。 他の具体例に係る壁の裏面の構造を概略的に示す背面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図１は、例えば家屋などの建築物１１の壁１２の裏面の構造を概略的に示す背面図である。壁１２は建築物１１の軸組の１対の例えばＨ形鋼の床梁１３、１３の間に形成されており、床梁１３、１３は水平方向に相互に平行に延びている。本実施形態では床梁１３、１３には壁パネル１４ａ〜１４ｄが固定されている。壁パネル１４ａ〜１４ｄは、その高さ方向に規定される上端及び下端で床梁１３、１３にそれぞれ支持されている。

壁パネル１４ａ〜１４ｄは、例えば軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）から形成されている。壁パネル１４ａ〜１４ｄの表面は外側に向けられる。本実施形態では、４枚の壁パネル１４ａ〜１４ｄがその幅方向に相互に隣接して配置されており、壁パネル１４ｂ、１４ｃが本発明の対象壁パネルを構成し、壁パネル１４ａ、１４ｄが本発明の隣接壁パネルを構成する。相互に隣接する壁パネル１４ａ〜１４ｄの間に形成される所定の隙間（目地部）には例えば湿式シール材によるシーリング処理が施されている。

壁パネル１４ａ〜１４ｄの裏面には例えばＬ字断面の定規金物１５が固定されている。定規金物１５の垂直片に形成された孔に通されるボルトが壁パネル１４ａ〜１４ｄの裏面から突き出ており、ボルトにナットがねじ込まれることによって、定規金物１５は壁パネル１４ａ〜１４ｄにそれぞれ固定される。その一方で、定規金物１５の水平片は同様にボルト及びナットによって床梁１３、１３に固定される。なお、定規金物１５は、Ｌ字断面ではなくＴ字断面のものが用いられてもよい。

両端の壁パネル１４ａ、１４ｄの間に配置された壁パネル１４ｂ、１４ｃには例えば矩形の開口部１６が形成されている。開口部１６は、壁パネル１４ｂ、１４ｃの全幅にわたって延びて壁パネル１４ｂ、１４ｃを分断する。したがって、開口部１６の両側縁は、隣接する壁パネル１４ａ及び１４ｄの側縁によって規定される。開口部１６の幅は壁パネル１４の幅の整数倍の大きさに設定される。開口部１６には窓ユニット１７が取り付けられており、窓ユニット１７は、窓枠１８と、窓枠１８内にスライド移動自在に配置取り付けられる窓戸１９と、を備えている。

窓ユニット１７は、開口部１６の上縁及び下縁に沿って水平方向に延びる１対の横フレーム２１、２１に取り付けられている。横フレーム２１、２１は、開口部１６の両側縁に沿って延びる１対の縦フレーム２２、２２に結合される。本実施形態では、横フレーム２１及び縦フレーム２２は相互に直交している。縦フレーム２２、２２は、壁パネル１４ａ及び１４ｂの境界、並びに、壁パネル１４ｃ及び１４ｄの境界に沿ってそれぞれ垂直方向に延びる。縦フレーム２２の上端及び下端は床梁１３、１３にそれぞれ固定されている。

窓ユニット１７の荷重は、開口部１６の下縁の横フレーム２１及び１対の縦フレーム２２、２２によって支持されているので、窓ユニット１７の荷重は、開口部１６より下端側の壁パネル１４ｂ、１４ｃに作用しない。また、開口部１６より上端側の壁フレーム１４ｂ、１４ｃの一部の荷重は、開口部１６の上縁の横フレーム２１によって部分的に支持されているので、開口部１６より上端側の壁フレーム１４ｂ、１４ｃの荷重は窓ユニット１７には作用しない。

開口部１６の上縁より上端側及び下縁より下端側では、壁パネル１４ａの裏面から壁パネル１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄの裏面にわたって、壁パネル１４ａから１４ｄまでまたがって水平方向に延びる１対の補強材２３、２３が固定されている。補強材２３は例えば断面がコの字形状に形成される。補強材２３は、各壁パネル１４ａ〜１４ｄのそれぞれ幅方向の中央位置の１箇所で各壁パネル１４ａ〜１４ｄに固定されている。固定にあたって、例えば壁パネル１４ａ〜１４ｄを貫通するボルト及びナット、又は、アンカープラグ等が用いられている。

図２は、壁１２の構造を概略的に示す背面透視図である。図２から明らかなように、各壁パネル１４ａ〜１４ｄ内には、壁パネル１４ａ〜１４ｄの高さ方向に相互に平行に延びる複数本の縦鉄筋２５と、壁パネル１４ａ〜１４ｄの幅方向に相互に平行に延びる複数本の横鉄筋２６と、が埋め込まれている。すべての縦鉄筋２５とすべての横鉄筋２６とが例えば相互に直交しており、この縦鉄筋２５及び横鉄筋２６によって各壁パネル１４ａ〜１４ｄは補強されている。

前述の補強材２３は、相互に隣接する１対の横鉄筋２６、２６の間で壁パネル１４ａ〜１４ｄに固定されている。言い替えれば、補強材２３は、開口部１６の上縁から上端側及び下縁から下端側に最も近い位置の横鉄筋２６よりもそれぞれ上端側及び下端側に配置されている。横鉄筋２６、２６の間の領域における壁パネル１４ａ〜１４ｄの強度は、最も近い位置の横鉄筋２６よりも開口部１６側の縦鉄筋２５のみの領域における壁パネル１４ａ〜１４ｄの強度に比べて大きいので、十分な強度を有する領域で壁パネル１４ａ〜１４ｄに補強材２３を固定することができる。その結果、補強材２３の固定部において構造的に十分な強度を有する壁１２を確立することができる。

次に、既存の建築物１１の壁３１に開口部１６を形成する方法を説明する。まず、図３に示すように、内壁や断熱材（図示せず）が除去されて壁１２の内側面が露出される。上述したように、本実施形態では、４枚の壁パネル１４ａ〜１４ｄによって壁１２が形成されており、２枚の壁パネル１４ｂ、１４ｃが開口部１６の形成予定位置Ｐを区画している。形成予定位置Ｐは、壁パネル１４ｂ、１４ｃの全幅にわたって規定される。そして、図４に示すように、この形成予定位置Ｐの上端側及び下端側で壁パネル１４ａ〜１４ｄにまたがって１対の補強材２３、２３が取り付けられる。

続いて、図４から明らかなように、壁パネル１４ｂ、１４ｃでは形成予定位置Ｐの領域が除去されることによって、壁パネル１４ｂ、１４ｃの全幅にまたがって開口部１６が形成される。このとき、開口部１６の形成にあたって壁パネル１４ｂ、１４ｃを水平方向に横断する切れ込みを壁パネル１４ｂ、１４ｃに形成することによって簡単に開口部１６を形成することができる。こうして壁パネル１４ｂ、１４ｃは幅方向に分断される。なお、開口部１６の形成予定位置Ｐの決定にあたって、壁パネル１４ｂ、１４ｃ内の横鉄筋２６の位置を予め特定する。

その後、図５に示すように、開口部１６の上縁及び下縁に沿って横フレーム２１、２１が配置されるとともに、開口部１６の両側縁に沿って縦フレーム２２、２２が配置される。横フレーム２１は縦フレーム２２に固定され、縦フレーム２２はその上端及び下端で床梁１３に固定される。その後、開口部１６内で横フレーム２１、２１に窓ユニット１７が取り付けられる。最後に、窓ユニット１７の周囲にシーリング処理等の補修作業が実施される。こうして壁１２に窓が形成される。

以上のような方法によれば、既存の壁１２に形成した開口部１６に窓ユニット１７を取り付けることによって、壁１２に簡単に窓を形成することができる。このとき、壁パネル１４ｂ、１４ｃの一部分を廃棄するだけであるので、従来に比べて廃棄量を減らすことができ、低コストで壁１２を形成することができる。しかも、開口部１６が形成された壁パネル１４ｂ、１４ｃには壁パネル１４ａ、１４ｄにまたがって補強材２３、２３が固定されるので、十分な強度を有する壁１２を確立することができる。さらに、シーリング処理等の補修作業の範囲を減らすことができる。

しかも、窓ユニット１７の荷重は、横フレーム２１を介して縦フレーム２２、２２によって支持されているので、開口部１６よりも下端側の壁パネル１４ｂ、１４ｃにはほとんど作用しない。一方で、開口部１６よりも上端側の壁パネル１４ｂ、１４ｃの荷重は、床梁１３と横フレーム２１を介した縦フレーム２２とによって支持されているので、窓ユニット１７にほとんど作用しない。こうした構成によれば、構造的にも十分な強度を有する壁１２を確立することができる。

さらに、壁パネル１４ｂ、１４ｃに埋め込まれた横鉄筋２６、２６の間で壁パネル１４ａ〜１４ｄに補強材２３を固定しているので、壁パネル１４において十分な強度を有する領域に補強材２３を固定することができる。その結果、補強材２３の補強によって、開口部１６の形成にも拘わらず十分な強度を有する壁１２を確立することができる。

また、本発明によって形成された壁１２では、壁パネル１４ａ〜１４ｄは床梁１３、１３に幅方向の中央位置の１箇所で固定される一方で、補強材２３、２３は壁パネル１４ａ〜１４ｄのそれぞれ中央位置の１箇所で壁パネル１４ａ〜１４ｄに固定される。その結果、図６に示すように、例えば地震などによって床梁１３、１３が相互に反対向きに移動しても、床梁１３、１３の移動に応じて各壁パネル１４ａ〜１４ｄが回転して傾斜姿勢をとることができるので、壁パネル１４ａ〜１４ｄに外力が伝達されることを防止することができる。このとき、壁パネル１４ａ〜１４ｄへの補強材２３の固定位置同士の間の距離は一定であるので、補強材２３と壁パネル１４ａ〜１４ｄとの間の固定を確実に維持することができる。その結果、固定位置に大きな力が作用しないので、壁パネル１４ａ〜１４ｄのひび割れや脱落を防止することができ、構造的に安全な壁１２を確立することができる。

図７に示すように、横フレーム２１は、開口部１６内に配置される前述の部分に加えて、壁パネル１４ｂ、１４ｃの裏面に沿って補強材２３まで延びる部分をさらに備えてもよい。すなわち、横フレーム２１は、開口部１６から最も近い横鉄筋２６よりも開口部１６側の縦鉄筋２５のみの領域（いわゆる片持ち領域）の裏当てを形成することができる。こうした構成によれば、図２を併せて参照すると、いわゆる片持ち領域を横フレーム２２によって補強することができるので、風圧などの外力にも十分に耐え得る壁１２を確立することができる。

その他、以上の実施形態では、開口部１６は２枚の壁パネル１４ｂ、１４ｃに形成されたものの、開口部１６が壁パネルの全幅にわたって延びて壁パネルを分断する限り、２枚の壁パネル１４ｂ、１４ｃに開口部１６を形成することに代えて、開口部１６は１枚以上の壁パネル、例えば１枚の壁パネル、３枚の壁パネルに形成されてもよい。また、以上の実施形態では、壁パネル１４ａ〜１４ｄには、縦鉄筋２５及び横鉄筋２６が埋め込まれていたものの、縦鉄筋２５及び横鉄筋２６は埋め込まれていない壁パネルが用いられてもよい。

１１ 建築物
１２ 壁
１３ 梁（床梁）
１４ａ〜１４ｄ 壁パネル
１６ 開口部
１７ 窓ユニット
２１ 横フレーム
２２ 縦フレーム
２３ 補強材
２５ 縦鉄筋
２６ 横鉄筋
Ｐ 形成予定位置

Claims (6)

1. 高さ方向に規定される上端及び下端でそれぞれ建築物の梁に支持されて幅方向に相互に隣接して配置された少なくとも３枚の壁パネルを有する壁に開口部を形成する方法であって、
   前記開口部の形成予定位置を区画する少なくとも１枚の対象壁パネルの裏面、及び、前記幅方向において前記対象壁パネルを挟み込む２枚の隣接壁パネルの裏面にまたがって、前記形成予定位置より上端側及び下端側の位置で前記対象壁パネル及び前記隣接壁パネルに補強材を固定する工程と、
   前記対象壁パネルの前記形成予定位置に、前記対象壁パネルの全幅にわたって延びて前記対象壁パネルを分断する前記開口部を形成する工程と、を備えることを特徴とする開口部の形成方法。
2. 請求項１に記載の開口部の形成方法において、
   前記壁パネルは、その幅方向の中央位置で前記梁に支持され、
   前記補強材は、各前記壁パネルの幅方向のそれぞれ中央位置で前記壁パネルに固定されることを特徴とする開口部の形成方法。
3. 請求項１又は２に記載の開口部の形成方法において、
   前記開口部の両側縁に沿って延びる１対の縦フレームを前記梁に固定する工程と、
   窓ユニットを前記開口部に取り付ける工程と、をさらに備え、
   前記窓ユニットは前記縦フレームによって支持されることを特徴とする開口部の形成方法。
4. 請求項３に記載の開口部の形成方法において、前記縦フレームは、前記開口部より上端側の対象壁パネルを支持することを特徴とする開口部の形成方法。
5. 請求項３又は４に記載の開口部の形成方法において、
   前記壁パネル内には、
   当該壁パネルの高さ方向に相互に平行に延びる複数の縦鉄筋と、
   当該壁パネルの幅方向に相互に平行に延びる複数の横鉄筋と、が埋め込まれており、
   前記補強材は、相互に隣接する１対の前記横鉄筋の間で前記壁パネルに固定されることを特徴とする開口部の形成方法。
6. 請求項５に記載の開口部の形成方法において、
   前記窓ユニットは、前記開口部の上縁及び下縁に沿って配置される１対の横フレームに取り付けられ、
   前記横フレームは前記縦フレームに支持され、
   前記横フレームは、前記開口部の上縁又は下縁から、前記対象壁パネルの裏面に沿って前記補強材まで延びることを特徴とする開口部の形成方法。

Images