JP4350601B2 - 建築物における側壁雷保護外壁ユニット - Google Patents

Description

本発明は、建築物における側壁雷保護外壁ユニットに関するものである。

建築物等の避雷設備に関する従来からの規格としてはJIS A4201:1992（建築物等の避雷設備）があり、この規格には側壁雷に対する保護が規定されていないが、この規格は2003年7月8日にＩＥＣ61024-1（建築物の雷保護）に準拠する形で改訂され、改訂されたJIS A4201:2003には側壁雷に対する保護が規定されている。一方、建築基準法による避雷設備はJISにより設置されなければならないとされているが、現時点では旧建設省の告示により、上記JIS A4201:1992による設置が認められている。

JIS A4201:1992では側壁雷に対する保護が規定されていないため、現状では、60ｍ（最高の保護レベルでは20ｍ）を越えるような超高層建築物においても側壁雷に対する保護がないものが多く、側壁部がタイル打込ＰＣ板等のように表面に導電体が露出しない建築物では、側壁雷の雷撃により、側壁部の一部が破壊して落下する等の被害が発生している。

このような側壁雷による被害の発生を防ぐために、将来的に、JIS A4201:2003が適用されると、60ｍ（最高の保護レベルでは20ｍ）を越える建築物には、側壁面を雷撃から保護するために、側壁部に雷撃を受けた場合に雷電流を速やかに大地に流すための保護機構を設ける必要が生じる。

一方、建築物における避雷設備の従来例としては例えば特許文献１〜４に記載されているものがある。特許文献１〜３は、建築物の屋根に、所定の長さに渡って避雷用の導電体を設置する構成の保護機構を開示しており、側壁雷からの保護については言及していない。一方、特許文献４は、側壁部を側壁雷から保護するための機構を開示しており、この保護機構は、建築物の側壁に取り付けられる表層板の側面に、上面を表層板の表面と同一面となるように垂直避雷導体を固定し、この垂直避雷導体と、表層板を外壁に固定するためのアンカーボルトとを接地用導線により電気的に接続して高層建築物の高層部用表層板を製作し、この表層板を高層建築物の高層部の外壁にアンカーボルトにて取り付けると共に、予め建築物の鉄筋あるいは鉄骨に電気的に接続されている接地用導線の端部をアンカーボルトに接続して構成するものである。

特開平５−１６１２３９号公報 特開平７−２６４７５９号公報 特開平１０−２１９９３８号公報 特開２００１−８６６３１号公報

JIS A4201:2003に従って側壁雷の保護機構を構成する場合、例えば最高の保護レベルでは、金属体によるメッシュを５ｍピッチ又はグリッドで側壁部に構成しなければならず、単に、側壁部に金属帯等の受雷部導電体を設置するのでは、建築物のファサードの美観に影響を与えることは必至であるので、その美観を損なわない側壁雷保護機構が強く求められている。

また、建築物の側壁部に受雷部導電体を設置する場合には、当然のこととして、それを如何に大地に接地するかが重要な点であり、例えば、側壁雷に対する保護を目的としている上記特許文献４では、上述したとおり、垂直避雷導体を固定している表層板を高層建築物の外壁にアンカーボルトにて取り付けた後に、建築物の鉄筋あるいは鉄骨に電気的に接続されている接地用導線の端部をアンカーボルトに接続する作業が必要となる。このような避雷導体と接地用導線との接続作業は、他の特許文献１〜３も同様である。

従来は、このように側壁部を躯体に固定した作業を行った後に、受雷部導電体を接地する作業が必要であるので、工程が増えると共に高所作業のため危険でもある。

そこで出願人は、先に、このような課題を解決する建築物における側壁雷保護機構を提案した。（特願２００３−４２３７２７）

即ち、この側壁雷保護機構は、外壁ユニットのファスナーを鉄骨躯体部材（図示省略）に固定することにより外壁を構成する建築物において、外壁ユニットの外面側に線状や点状の構成の受雷部導電体を設けると共に、これとファスナーとの間を、外壁ユニットの内部を通した接続用導電体で接続し、この構成により、外壁ユニットの外面側の受雷部導電体を、接続用導電体、ファスナー及び鉄骨躯体部材を介して接地するものである。

本発明は、このような先の出願に係る発明を、更に進歩させ、受雷部導電体とファスナーとの電気的導通を確実に行うことができる側壁雷保護外壁ユニットを提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決するために、本発明では、内面側に鉄骨躯体部材に取り付けるためのファスナーを設けると共に、外面側に受雷部導電体を設ける外壁ユニットにおいて、前記ファスナーに固定した第１の取付金具と、前記受雷部導電体に固定した第２の取付金具を設けると共に、これらの取付金具は、夫々第１と第２の取付部材をボルト締めしてＰＣ板の鉄筋を挟持する構成とし、これら第１と第２の取付金具により鉄筋を挟持した状態でＰＣ板を製作して構成した建築物における側壁雷保護外壁ユニットを提案する。

本発明では、前記受雷部導電体は、線状の構成や、点状の構成とすることができる。

本発明では、第１と第２の取付金具によりボルト締めで鉄筋を挟持した状態でＰＣ板を製作するので、製作されたＰＣ板においては、ファスナーと鉄筋との電気的導通及び受雷部導電体と鉄筋との電気的導通が確実に行われる。このため、受雷部導電体とファスナーとの電気的導通も鉄筋を通して確実に行われる。

従って本発明による外壁ユニットのファスナーを鉄骨躯体部材に固定すると、その時点で鉄骨躯体部材を介しての受雷部導電体の確実な接地が行われるので、外壁ユニットの取付工事とは別に、危険な接地のための作業を行う必要がない。

こうして本発明の外壁ユニットにより側壁部を構成した建築物では、側壁雷の雷撃は、外壁ユニットの外面側に設けている受雷部導電体に生じ、その雷電流は受雷部導電体から、第２の取付金具、鉄筋、第１の取付金具を順次経てファスナーに至り、そしてこのファスナーから鉄骨躯体部材を経て速やかに大地に流すことができる。従って雷撃による側壁部の破壊を防止することができる。

次に本発明の側壁雷保護外壁ユニット及びそれを用いた建築物における側壁雷保護機構の実施例を添付図面を参照して説明する。
まず図１は本発明に係る側壁雷保護外壁ユニットを用いて側壁部を構成した建築物の外観を示す斜視図であり、図２は側壁雷保護外壁ユニットの要部を示す断面図である。
符号１は建築物のファサードを構成する側壁雷保護外壁ユニットを示すものであり、この側壁雷保護外壁ユニット１（以下、外壁ユニット１と記載する。）には、外面側に受雷部導電体２を設けると共に、内面側に建築物の鉄骨躯体部材（図示省略）
に取り付けるためのファスナー３を設けている。

図１においては受雷部導電体２は線状に構成しているが、点状に構成することもできることは云うまでもないことである。

図２に示すように、前記ファスナー３には第１の取付金具４をボルト締め５により固定しており、また受雷部導電体２には第２の取付金具６をボルト締め７により固定している。そしてこれらの第１の取付金具４と第２の取付金具６は、いずれも夫々第１と第２の取付部材４ａ，４ｂ；６ａ，６ｂをボルト締め４ｃ，６ｃしてＰＣ板の鉄筋８を挟持する構成としている。図において、第１と第２の取付部材４ａ，４ｂ；６ａ，６ｂにより挟持する鉄筋８はフープ筋であり、主筋としての鉄筋９は破線により示している。

以上の構成に示すように、第１の取付金具４の第１と第２の取付部材４ａ，４ｂにより鉄筋８を挟持すると共に、第２の取付金具６の第１と第２の取付部材６ａ，６ｂにより鉄筋８を挟持した状態においてＰＣ板を製作することにより、本発明に係る外壁ユニット１を構成することができる。

図３は本発明に係る外壁ユニット１を用いて側壁部を構成した建築物１０における避雷機構を示すものであり、この建築物１０においては、屋上に設置した突針１１からの接続用導電体１２は柱としての鉄骨躯体部材１３に溶接しており、また上述したとおり側壁部を構成する外壁ユニット１の受雷部導電体２は、外壁ユニット１のファスナー３を鉄骨躯体部材１３に固定すると、その時点で鉄骨躯体部材１３から建築物１０の地中に構成した接地極１４を介して設置される。

即ち、側壁雷が外壁ユニット１の受雷部導電体２に落雷した場合、雷電流は、受雷部導電体２から第２の取付金具６、鉄筋８、鉄筋９、鉄筋８、第１の取付金具４を経てファスナー３に流れ、次いでファスナー３を固定している鉄骨躯体部材１３を流れて接地極１４に至り、そこから地中に接地される。（尚、自明のことであるが、この説明では、雷電流の流れの方向は、一方向により代表させている。）

こうして本発明の外壁ユニット１により側壁部を構成した建築物１０では、側壁雷の雷撃は、外壁ユニット１の外面側に突設している受雷部導電体２に生じるので、雷電流を受雷部導電体２から鉄筋８，９、ファスナー３及び鉄骨躯体部材１３を経て速やかに大地に流すことができ、従って雷撃による側壁部の破壊を防止することができる。

一方、図４は、従来の外壁ユニット１６を用いて側壁部を構成した建築物１５における避雷機構を示すものであり、外壁ユニット１６には、外面側の受雷部導電体を設けておらず、ファスナー３は単にアンカー１７によって固定されている。この外壁ユニット１６を用いた建築物１５においては、屋上に設置した突針１１からの接続用導電体１２を柱としての鉄骨躯体部材１３に溶接しただけであり、従って側壁雷に対する保護機能は有していない。

本発明における外壁ユニットは、そのファスナーを鉄骨躯体部材に固定すると、その時点で鉄骨躯体部材を介しての受雷部導電体の確実な接地が行われるので、外壁ユニットの取付工事とは別に、危険な接地のための作業を行う必要がなく、側壁雷の保護機構を構成することができる。

特に、本発明の外壁ユニットでは、第１と第２の取付金具によりボルト締めで鉄筋を挟持した状態でＰＣ板を製作するので、製作されたＰＣ板においては、ファスナーと鉄筋との電気的導通及び受雷部導電体と鉄筋との電気的導通が確実に行われ、このため、受雷部導電体とファスナーとの電気的導通も鉄筋を通して確実に行われ、側壁雷の保護機能を確実に果たすことができる。

本発明に係る側壁雷保護外壁ユニットを用いて側壁部を構成した建築物の外観の一例を示す斜視図である。 本発明に係る側壁雷保護外壁ユニットの要部を示す断面図である。 本発明に係る側壁雷保護外壁ユニットを用いて側壁部を構成した建築物における避雷機構の一例を、一部を拡大して示す概念的説明図である。 従来の外壁ユニットを用いて側壁部を構成した建築物における避雷機構の一例を、一部を拡大して示す概念的説明図である。

符号の説明

１ 側壁雷保護外壁ユニット
２ 受雷部導電体
３ ファスナー
４ 第１の取付金具
４ａ 第１の取付部材
４ｂ 第２の取付部材
４ｃ ボルト締め
５，７ ボルト締め個所
６ 第２の取付金具
６ａ 第１の取付部材
６ｂ 第２の取付部材
６ｃ ボルト締め
８ 鉄筋（フープ筋）
９ 鉄筋（主筋）
１０ 建築物
１１ 突針
１２ 接続用導電体
１３ 鉄骨躯体部材
１４ 接地極
１５ 建築物
１６ 外壁ユニット
１７ アンカー

Claims (3)

1. 内面側に鉄骨躯体部材に取り付けるためのファスナーを設けると共に、外面側に受雷部導電体を設ける外壁ユニットにおいて、前記ファスナーに固定した第１の取付金具と、前記受雷部導電体に固定した第２の取付金具を設けると共に、これらの取付金具は、夫々第１と第２の取付部材をボルト締めしてＰＣ板の鉄筋を挟持する構成とし、これら第１と第２の取付金具により鉄筋を挟持した状態でＰＣ板を製作して構成したことを特徴とする建築物における側壁雷保護外壁ユニット
2. 受雷部導電体は線状の構成であることを特徴とする請求項１に記載の建築物における側壁雷保護外壁ユニット
3. 受雷部導電体は点状の構成であることを特徴とする請求項１に記載の建築物における側壁雷保護外壁ユニット
   

Images