JP4422098B2 - 光を放出する柱 - Google Patents

Description

本発明は、自然光を取り込んで屋内に放出する柱に係り、特に、建築用の柱を補強しつつ、自然光を屋内に放出して、昼間に屋内を明るくする柱に関する。

従来、自然光を屋内に取り込み、屋内を明るくする技術が種々開発されている。
例えば、第１の従来技術として、特開２０００−１２９７９２号公報には、屋外に開口する上部開口が天井近傍に設けられ、この上部開口の下方に外壁から屋外側に小屋根である板状の庇が外壁から外方に突出して設けられ、この庇の上面側に太陽光を反射する反射板が設置された建物が記載されている（特許文献１参照）。

また、第２の従来技術として、特開平１０−２６９８１１号公報には、建物の外壁に設けられた採光用開口と、その採用用開口の下側に位置する庇の上に配設され、天空より光を採用用開口へ向けて反射する屋外反射板と、採用用開口に配設され、天空よりの直接光及び屋外反射板よりの反射光を略水平方向に屈折させ、建物の天井裏に導くプリズム板と、そのプリズム板より天井裏に導かれた水平光を垂直下方の中廊下に向けて反射する屋内反射板とを備える建物の採光装置が記載されている（特許文献２参照）。

更に、第３の従来技術として、特開昭５３−１７７４７号公報には、管の内面を鏡面に仕上げることにより管の一端より入射する自然光が管内を経て、他端より出射するように、かつ管の両端部に透光性材料によってなる栓を施して管内と管外の雰囲気を隔絶させた自然光導入管が記載されている（特許文献３参照）。

特開２０００−１２９７９２号公報 特開平１０−２６９８１１号公報 特開昭５３−１７７４７号公報

しかしながら、上記従来の技術は、単に自然光を取り込むというだけのものであり、建築物を補強したり、地震の振動を吸収したりするものではなく、簡単な構造で、自然光を取り込んで屋内に放出すると共に、建築物を補強できないという問題点があった。

特に、都心の高層ビルでは、低層階では自然光が差し込まず、昼間でも蛍光灯をつけていなければ、薄暗いという問題点があり、上記従来例では、高層ビルにおける自然光の取り込みに十分対応できないものであった。

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、建築物の補強を行うと共に、自然光を取り込んで屋内に放出することができる柱を提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、透明セラミックで形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部に差し込まれて、柱の設立方向に対して垂直方向に放出される光を導入する透明部材からなる導入部を設けたことを特徴とする。

本発明は、自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、建築部材を覆うよう透明セラミックが形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部に差し込まれて、柱の設立方向に対して垂直方向に放出される光を導入する透明部材からなる導入部を設けたことを特徴とする。

本発明は、自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、透明セラミックで形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部の表面を凹凸状としたことを特徴とする。

本発明は、自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、建築部材を覆うよう透明セラミックが形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部の表面を凹凸状としたことを特徴とする。

本発明は、上記柱において、導入部の下方面表面を、複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部としたことを特徴とする。

本発明は、上記柱において、切り込み部の表面の凹凸形状に光の透過量を調整する部材を嵌め込んだことを特徴とする。

本発明は、上記柱において、採光部を円錐状としたことを特徴とする。
また、本発明は、上記柱において、採光部の平面表面を、複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部としたことを特徴とする。

本発明は、上記柱において、突出部における凸部の形状を、四角錐、三角錐、円錐又は多角錐としたことを特徴とする。

本発明によれば、透明セラミックで形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部に差し込まれて、柱の設立方向に対して垂直方向に放出される光を導入する透明部材からなる導入部を設けた光を放出する柱としているので、建築物の補強を行うと共に、自然光を取り込んで屋内中央まで導いて放出することができる効果がある。特に、透明セラミックは、丈夫であり、地震の震動を吸収し、自然光の放出の効果も大きいものである。

本発明によれば、建築部材を覆うよう透明セラミックが形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部に差し込まれて、柱の設立方向に対して垂直方向に放出される光を導入する透明部材からなる導入部を設けた光を放出する柱としているので、建築物の補強を行うと共に、自然光を取り込んで屋内中央まで導いて放出することができる効果がある。

本発明によれば、透明セラミックで形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部の表面を凹凸状とした光を放出する柱としているので、建築物の補強を行うと共に、自然光を取り込んで屋内中央まで導いて放出することができる効果がある。

本発明によれば、建築部材を覆うよう透明セラミックが形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部の表面を凹凸状とした光を放出する柱としているので、建築物の補強を行うと共に、自然光を取り込んで屋内中央まで導いて放出できる効果がある。

本発明によれば、導入部の下方面表面を、複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とした上記柱としているので、室内中央まで導いた自然光を効率的に放出できる効果がある。

本発明によれば、切り込み部の表面の凹凸形状に光の透過量を調整する部材を嵌め込んだ上記柱としているので、切り込み部の表面から放出される光量を調整できる効果がある。

本発明によれば、採光部を円錐状とした上記柱としているので、自然光を効率的に採光できる効果がある。
また、本発明によれば、採光部の平面表面を、複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とした上記柱としているので、自然光を効率的に採光できる効果がある。
また、本発明によれば、突出部における凸部の形状を、四角錐、三角錐、円錐又は多角錐とした上記柱としているので、自然光を効率的に採光できる効果がある。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［発明の実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る柱は、透明セラミックで形成されており、上端の採光部から自然光を取り入れ、表面に形成された複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部から取り込んだ光を放出するものである。

また、本発明の実施の形態に係る柱は、中央にＨ鋼、鉄筋又は鉄骨等の建築部材の柱を設けるようにし、その周囲を透明セラミックで覆う構造であってもよい。建築部材として、鉄筋コンクリートであってもよい。

また、本発明の実施の形態に係る柱の設立方向に対して垂直方向に、放出される光を導入する導入部を設け、その導入部から屋内に光を放出するようにしてもよい。

［具体的構成］
［実施の形態１］透明セラミックだけの柱
第１の実施の形態に係る柱（実施の形態１の柱）について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る柱の正面説明図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る柱の縦断面説明図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態に係る柱の横断面説明図である。
実施の形態１の柱１は、図１〜３に示すように、透明セラミックで形成された円柱の形状であり、上端１１は自然光を取り込むための採光部で、円錐状となっており、当該柱１の表面には光を放出する部分として複数の凸部を有する突出部１２が形成されている。

尚、突出部１２は、柱１の表面に凸部を形成するだけでなく、表面に凹部を形成することで凹凸形状とし、結果として複数の凸部を形成することも可能である。また、柱１の表面に凹部と凸部を形成して、複数の凸部とすることも可能である。

［上端の形状］
尚、実施の形態１の柱１では、採光部となる上端１１を円錐状としたが、平面の形状であってもよく、更に、図４に示すように、平面上に複数の凸部を有する突出部１１′を設けるようにしてもよい。この形状にすることで、自然光の採光能力を高めることができる。図４は、上端の別の形状の例を示す概略図である。

［突出部の形状］
次に、突出部１２又は突出部１１′の形状について図５，６を参照しながら説明する。図５は、突出部の一部を突出方向に対向する方向から見た概略図であり、図６は、突出部の凸部単体の斜視図である。
突出部１２（１１′）は、四角錐の形状をした凸部を縦横方向に複数配列した構成となっている。図５，６では突出部の凸部を四角錐としたが、三角錐、六角錐、八角錐等の多角錐であってもよく、また円錐であってもよい。

また、突出部１２の別の形状について図７を参照しながら説明する。図７は、突出部の別の形状を示す概略図である。図７に示すように、円柱にＶ字の溝を連続して形成し、結果として山形の凸状の帯を形成して突出部１２′とすることもできる。

［柱の形状］
また、実施の形態１の柱１では、円柱状としたが、図８に示すように、四角柱として表面に突出部１２を設け、上端１１を四角錐とするようにしてもよい。図８は、柱を四角柱とした例の一部を示す概略図である。

［具体的設置例］
次に、実施の形態１の柱１の設置状態について図９を参照しながら説明する。図９は、本発明の実施の形態に係る柱の設置状態を示す説明図である。
実施の形態１の柱１は、ビルの屋上に上端１１が突出して自然光を採光し、最下位（地下の階があれば地下の階まで）のフロアーまでその柱１が貫かれ、各階で柱１の表面に形成された複数の突出部１２によって採光した光を放出するものである。

尚、図９では各階を全て照らすように、各階に突出部１２を設けるようにしたが、上階は窓からの光が差し込むものであれば、自然光が差し込まない地下の階、１，２階のみの柱部分に複数の突出部１２を形成して、その階だけ光を放出するようにしてもよい。

また、各階毎に、突出部１２の凸部の数を調整し、下階は多く、上階は少なくして、下階に多くの光を放出させるようにしてもよい。

［実施の形態２］鉄骨を透明セラミックで囲む柱
第２の実施の形態に係る柱（実施の形態２の柱）について、図１０〜１３を参照しながら説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る柱（円柱）の断面説明図であり、図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る柱（Ｈ鋼を覆う四角柱）の断面説明図であり、図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る柱（鉄骨を覆う四角柱）の断面説明図であり、図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る柱（鉄骨を覆う円柱）の断面説明図である。

図１０に示す実施の形態２の柱１は、円柱の鉄骨等の柱３０を円柱の透明セラミックで囲ったものである。
図１１に示す実施の形態２の柱１は、Ｈ綱４０を四角柱の透明セラミックで囲ったものである。
図１２に示す実施の形態２の柱１は、四角柱の鉄骨等の柱３０′を四角柱の透明セラミックで囲ったものである。
図１３に示す実施の形態２の柱１は、四角柱の鉄骨等の柱３０′を円柱の透明セラミックで囲ったものであり、柱１の表面に複数の凸部を有する突出部１２を形成したものである。
図１０，１２，１３における鉄骨等の柱の代わりに、中に複数の鉄筋を組み込んでコンクリートを打ち込んだ柱であってもよい。

［実施の形態３］天井に光導入部を設けた例
次に、天井に取り付けられ、柱１から光を導入して屋内に自然光を放出する光導入部２０について図１４〜１８を参照しながら説明する。図１４は、光導入部と柱の第１の接続部分を示す断面説明図であり、図１５は、光導入部と柱の第２の接続部分を示す断面説明図である。
また、図１６は、第１の光導入部の平面説明図であり、図１７は、第２の光導入部の平面説明図であり、図１８は、第３の光導入部の平面説明図である。

図１４では、柱１にＶ字（正確には＜形状）の切り込みを入れ、そこにＶ字の端部２１を有する光導入部２０を挿入して取り付けられている。
光導入部２０の下面には複数の凸部を有する突出部２２が形成され、Ｖ字の端部２１の下方面内側は鏡面となって入射する光を光導入部２０内部に反射するようになっている。
また、光導入部２０の天井５０側の面も鏡面として光を突出部２２方向に反射させるようにしてもよい。

また、図１５では、柱１に∠形状の切り込みを入れ、光導入部２０′の端部２１′も同様の形状としたものである。端部２１′の∠形状の下方面内側を鏡面として光を光導入部２０′に取り込むようにする。

また、図１６に示すように、光導入部２０の形状を４本の柱１と接続した平面形状のもの２０ａとしてもよいし、図１７に示すように、４本の柱１をクロスさせた棒状のもの２０ｂとしてもよいし、図１８に示すように、各柱１から単純に延びる棒状のもの２０ｃとしてもよい。

［実施の形態４］突出部の形状
次に、突出部における凸部の具体的形状について図１９を参照しながら説明する。図１９は、突出部における凸部の具体的形状をしめす図である。
突出部は、（ａ）に示すように、四角錐の形状、（ｂ）に示すように、三角錐の形状、（ｃ）に示すように、円錐の形状、（ｄ）に示すように、多角錐の形状等が考えられる。

［実施の形態５］特殊な突出部の形状
本発明の実施の形態における柱１に形成される特殊な突出部について図２０〜２４を参照しながら説明する。図２０は、第１の特殊な突出部を示す概略図であり、図２１は、第２の特殊な突出部を示す概略図であり、図２２は、第３の特殊な突出部を示す概略図であり、図２３は、第４の特殊な突出部を示す概略図であり、図２４は、第３及び第４の突出部に嵌め込まれる部材の概略図である。

第１の特殊な突出部１２ａは、図２０に示すように、柱１にＶ字状（正確には＜形状）の凹部を形成し、その上下の表面を凹凸形状としてギザギザの表面として光放出を容易にしたものである。

また、第２の特殊な突出部１２ｂは、図２１に示すように、柱１に∠形状の凹部を形成し、その上側の表面を凹凸形状としてギザギザの表面として光放出を容易にしたものである。ギザギザが形成されていない下側の面を鏡面として光を反射させるようにしてもよい。

また、第３の特殊な突出部１２ｃは、図２２に示すように、図２０の突出部１２ａに図２４の凹凸形状の部材２５を嵌め込んだものである。
部材２５が光の透過性がよいものであれば、全体的に明るい印象を与えることになり、光の透過性が悪いものであれば、ブラインドとして利用できる。

また、第４の特殊な突出部１２ｄは、図２３に示すように、図２１の突出部１２ｂに図２４の凹凸形状の部材２５を嵌め込んだものである。突出部１２ｃと同様の効果が期待できる。

［その他］
柱１からの放出光の光量を調整するために、柱１の表面にブラインドを設けてもよい。
また、採光する上端１１にシャッターを設けて採光する光を調整することもできる。

曇りの日若しくは雨の日のために、柱１内に光を発光する補助発光源（ランプ、ＬＥＤ）を設けてもよい。また、補助発光源を夜間に利用してもよい。
自然光の照射量を検出するセンサを設け、そのセンサで得られた自然光の照射量に応じて上記補助発光源の発光量を調整してもよい。

柱１に形成される複数の突出部は、下層階ではその数を多くし、上層階ではその数を少なくして、放出する光の量を調整するようにしてもよい。

［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る柱１によれば、屋内に自然光を取り込むと共に建築物の柱を補強できる効果がある。
透明セラミックは、強度があり、振動を吸収するため、建築部の補強及び耐震構造に適している。特に、鉄骨又は鉄筋コンクリートを透明セラミックで囲む構造は有効である。

また、本発明の実施の形態に係る柱１によれば、柱１に設けた複数の突出部１２によって柱１内に取り込んだ自然光を屋内に放出できる。
また、柱１に接続した光導入部２０によって屋内を更に明るくできる効果がある。

本発明は、建築物の補強を行うと共に、自然光を取り込んで屋内に放出することができる柱に好適である。

本発明の第１の実施の形態に係る柱の正面説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る柱の縦断面説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る柱の横断面説明図である。 上端の別の形状の例を示す概略図である。 突出部の一部を突出方向に対向する方向から見た概略図である。 突出部の凸部単体の斜視図である。 突出部の別の形状を示す概略図である。 柱を四角柱とした例の一部を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る柱の設置状態を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る柱（円柱）の断面説明図でである。 本発明の第２の実施の形態に係る柱（Ｈ鋼を覆う四角柱）の断面説明図でである。 本発明の第２の実施の形態に係る柱（鉄骨を覆う四角柱）の断面説明図でである。 本発明の第２の実施の形態に係る柱（鉄骨を覆う円柱）の断面説明図である。 光導入部と柱の第１の接続部分を示す断面説明図でである。 光導入部と柱の第２の接続部分を示す断面説明図である。 第１の光導入部の平面説明図でである。 第２の光導入部の平面説明図でである。 第３の光導入部の平面説明図である。 突出部における凸部の具体的形状をしめす図である。 第１の特殊な突出部を示す概略図でである。 第２の特殊な突出部を示す概略図でである。 第３の特殊な突出部を示す概略図でである。 第４の特殊な突出部を示す概略図でである。 第３及び第４の突出部に嵌め込まれる部材の概略図である。

符号の説明

１…柱、 １１，１１′…上端、 １２，１２′，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…突出部、 ２０，２０′，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…光導入部、 ２１，２１′…端部、 ２２，２２′…突出部、 ２５…部材、 ３０，３０′…柱、 ４０…Ｈ鋼

Claims (9)

1. 自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、
   透明セラミックで形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、
   前記柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部に差し込まれて、柱の設立方向に対して垂直方向に放出される光を導入する透明部材からなる導入部を設けたことを特徴とする柱。
2. 自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、
   建築部材を覆うよう透明セラミックが形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、
   前記柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部に差し込まれて、前記柱の設立方向に対して垂直方向に放出される光を導入する透明部材からなる導入部を設けたことを特徴とする柱。
3. 自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、
   透明セラミックで形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、
   柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部の表面を凹凸状としたことを特徴とする柱。
4. 自然光を取り込んで、取り込んだ光を放出する柱であって、
   建築部材を覆うよう透明セラミックが形成され、上部から自然光を取り込む採光部と、取り込んだ光を放出するための、表面に複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部とを備え、
   柱の途中に切り込み部を設け、当該切り込み部の表面を凹凸状としたことを特徴とする柱。
5. 導入部の下方面表面を、複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部としたことを特徴とする請求項１又は２記載の柱。
6. 切り込み部の表面の凹凸形状に光の透過量を調整する部材を嵌め込んだことを特徴とする請求項３又は４記載の柱。
7. 採光部を円錐状としたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の柱。
8. 採光部の平面表面を、複数の凸部又は／及び凹部を有する突出部としたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の柱。
9. 突出部における凸部の形状を、四角錐、三角錐、円錐又は多角錐としたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか記載の柱。

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