JP4585576B2 - 建築パネルの構造 - Google Patents

Description

本発明は、壁面パネル、屋根パネル、縦ルーバー、水平ルーバーなどの建築用のパネルの構造に関するものである。

基材として押し出し成形板を使用して不燃化をはかり、表面をテフロン（登録商標）加工した壁面パネルのような建築用のパネルが開発されている。
一般に建築パネルは、屋外の太陽光に含まれる紫外線や自動車の排気ガスに含まれるＮＯＸ、酸性雨などによって材料劣化をうけやすいことから、１０年以上の耐久性を保障するには、フッ素樹脂系のテフロンによって表面処理を行うことが要求されている。

上記したような従来の壁面パネルのような建築パネルの構造にあっては、加工すると耐久性も高くなり優れた建築パネルを得ることができるが、接着が困難であるために他の部材との簡単な組み合わせが困難であるという問題が存在している。
このように、テフロン加工した建築パネルの欠点は、接着力が確保しにくいことであった、

上記のような課題を解決するために、本発明の建築パネルの構造は、板状体と、可撓性で面状の機能部材とより構成し、板状体の一面は、薄板部と、薄板部の両側に位置する板厚部によって形成し、薄板部と板厚部との段差面には、相対向する状態で溝を刻設し、この溝の幅の一部を拡大して充填材充填室として形成し、可撓性で面状の機能部材の両端を、対向する溝内に収納し、充填室には充填材を充填して可撓性で面状の機能部材の表面を保持できるように構成した建築パネルの構造を特徴としたものである。

本発明の建築パネルの構造は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 押し出し成形板である板状体に形成した溝に太陽光発電シートなどの面状の機能部材の端部を差し込むことによって、接着性の低い材料を使用した建築パネルにおいても簡単、確実に面状の機能部材を取り付けることができる。
＜２＞ パネルはしっかりと固定され、光の調整にも有効であることが試験施工で確認された。
＜３＞ 発電シートを押し出し成形板の溝に差し込むことで平面的にぴたりとなじませることに成功した。
＜４＞ 端部は充填材をつかってシールをすることで太陽光発電シートなどの面状の機能部材の膨張量を充填材の変形追従性で吸収することに成功した。
＜５＞ 建築パネルとしては壁面や屋根に限らず、縦ルーバー、水平ルーバーなどとして使用すると、建物全体を太陽光発電として使用できる。
＜６＞ 特に壁面やルーバーに使用した場合に、外観からその状況がよく分かるから、省エネに貢献している、意識の高い企業として、イメージの向上を図ることができる。

以下図面を参照にしながら本発明の建築パネルの好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞全体の構成。
本発明の建築パネルは、板状体１と、可撓性で面状の機能部材２によって構成する。

＜２＞板状体。
板状体１は、押し出し成形した板体を使用する。
押し出し成形には樹脂を押し出すものとセメント系の窯業を押し出す二種類がある。
樹脂は熱によって軟化しやすいため、加温した状態で押し出すが、窯業系の場合はセメント、水、パルプ繊維、メチルセルロース、ワラストナイト繊維などを混合して押し出す。
樹脂と異なり加圧力は大きくないと押し出せない。
押し出しの場合は、断面積において一定の制限がありバランスのよい形を設計する必要がある。
かつては、アスベストなどを１５％程度まぜて強度を付与していたが、アスベストは人体に危険なことから全面的に使用禁止になってバージンパルプに切り替えられた。
この成形においては、幅は１２０ｃｍ程度がひとつの限界で、あまり幅を大きくすると二つに割れたり、変形を押し出し成形時に生じやすい。
押し出し成形板の貫通孔１の部分を利用して、面状の機能部材２、例えば太陽光発電の端子や配線を内蔵させることにより、配線の露出部分を太陽光や雨風からまもることにより耐久性を高めることができる。
なお、板状体の表面に断熱性の塗料を塗布する構成を採用することができる。
このような塗料を塗布することによって、室内の温度を、外気温度よりも１０℃以上も低い温度に保つことができる。

＜２−１＞板状体の形状。
板状体１は厚さが一様ではなく、中央部が薄く、両側が厚く形成した矩形の部材である。
すなわちその一面は、中央の薄板部１ａと、薄板部１ａの両側に位置する板厚部１ｂによって形成する。
薄板部１ａと板厚部１ｂとには段差壁面１２が発生する。
この段差壁面１２は、中央の薄板部１ａが河川の河原とすると、その河原の両岸が段差部に相当して、相対向する状態で形成されることになる。
板状体１が長方形であれば段差壁面１２は、一般には長辺の長さと同一の長さに形成する。
板状体１の内部には軽量化のために貫通孔１１が形成してある。
この貫通孔１１を、後述する面状の機能部材２のエネルギーなどの取り出し線、あるいは入力線の収納に利用することができる。

＜２−２＞溝。
この対向する段差壁面１２に、一定の深さの溝１３を刻設する。
この溝１３の深さ方向は、薄板部１ａの面と並行する方向であり、溝１３の底面は薄板部１ａの面と直交する方向である。
溝１３の長さは、板状体１のほぼ全長にわたって形成する。
板状体１が長方形であれば、一般には溝１３は長辺の長さと同一の長さに形成する。

＜２−３＞充填室。
この溝１３の薄板部１ａ側の一部を拡大して充填材１５を充填する充填室１４として形成する。
この充填材１５充填室１４は溝１３の全延長にわたって溝１３と並行に、溝１３状に形成することもできるし、あるいは一定の間隔を隔てて箱状に形成することもできる。

＜２−４＞充填材。
充填材１５充填室１４に充填する充填材１５としては例えば棒状体のゴム、剥離が容易な接着剤、などを使用する。
後述する面状の機能部材２の例として採用する太陽光発電シートは、その開発は常に技術革新を続けていることから、数年後にはさらなる高性能が期待できる。
このとき、充填材１５を、充填室１４から脱着可能としておけば、面状の機能部材２も離脱可能となり、新しいものに交換して常に最高の性能を発揮できるように構成することができる。

＜２−５＞間隔。
対向する溝１３の底面と溝１３の底面との間隔には一定の制限を設ける。
すなわち、一方の溝１３の底面と、他方の溝１３の底面との距離Ｌ１は、取り付ける可撓性で面状の機能部材２の幅Ｌ２よりも、余長を持たせて多少大きい寸法に形成する。
その余長は、後述する面状の機能部材２が温度変形した場合にも十分に収容できるだけの寸法とする。
また、一方の充填室１４と他方の充填室１４との間隔は、取り付ける可撓性で面状の機能部材２の幅Ｌ２よりも小さく形成する。
そのために両側の充填室１４に取り付けた充填材１５と充填材１５とによって、面状の機能部材２を抑えることが可能となる。
このように、シートを呑み込む奥行きはゆとりをとって変形追従性をもたせ、かつ充填材１５で離脱を阻止できるように構成することが本発明の特徴のひとつである。
そのために、施工後に大きな温度変化があっても、面状の機能部材２に曲がりや変形、たるみが発生することがない。

＜３＞可撓性面状の機能部材。
本発明に使用する可撓性であって、かつ面状の機能部材２は、例えば面状で柔軟性を備えた太陽光発電素材２ａを採用する。
あるいは、可撓性で面状の機能部材２としては、平面スピーカを採用することもできる。
従来型の太陽光発電素材は設置裏面に空気層がないと発電効率がさがってしまう欠点があるので、シート状の太陽光発電素材、すなわち太陽光発電シートを採用する。
太陽光発電シートは、耐久力の大きなテフロンなどのシートを用いてアモロファスでつくられている。
アモロファスは曇りの天候のときにでも発電能力はそんなに落ちないことから通年を通しての発電量は、ガラスをつかった太陽光発電装置の対抗品には負けないものになる。
シート型の太陽光発電素材２ａは裏面が基材に密着しても発電性能が落ちないことが特徴であり、一方、ガラスタイプの対抗品は裏面に空気層がないと発電効率が２０％近く低下することから、建材として一体化するには難点がある。
また軽量なシートタイプの太陽光発電素材２ａでは、１平方メートルあたり１ｋｇしかないので、板状体１に取り付けても建設現場における取り扱いが困難になることはない。
面状の機能部材２の他の例として採用できる平面スピーカとは、球面波ではなく平面波を利用したスピーカであり、多くの機構のものが開発され、市販されており、それらの中で、可撓性を備えたものを採用することができる。

＜４＞機能部材の取り付け。
面状の機能部材２を板状体１に取り付けるに際しては、可撓性で面状の機能部材２を多少湾曲させ、その両端を板状体１の表面に形成した対向する溝１３内に収納して行う。（図１）
その後に、充填室１４に充填材１５を充填して可撓性で面状の機能部材２の表面を保持する。
さらに面状の機能部材２の他の両端、すなわち縦長の建築パネルならばその上下端をＬ型部材などで固定して建築パネルが完成する。
前記したように充填室１４に充填した充填材１５は、取り外しが可能であるように構成してある。
シート状の太陽光発電素材に限らず、平面スピーカーでもその開発は常に技術革新を続けていることから、数年後にはさらなる高性能が期待でき、このとき、脱着可能な構造を採用することによって簡単に新しいものに交換して常に最高の性能を発揮する建築パネルとして構成することができる。

＜５＞建築パネルの取り付け。（図３）
上記のように構成した建築パネルを外壁材、屋根板、あるいは垂直ルーバー、水平ルーバーとして建築物に取り付けて使用する。
この取り付け手段は、従来公知の多くの構成を採用することができる。
この取り付けによって壁面の全体やその一部、あるいはルーバーを太陽光発電に利用した建築物、あるいは平面スピーカーとして利用した建築物を構築することができる。

本発明の建築パネルの板状体と面状の機能部材の取付状態の説明図。 建築パネルの断面図。 建築パネルを建築物に立て込む状態の説明図。

符号の説明

１：板状体
１３：溝
１４：充填室
１５：充填材
２：面状の機能部材
Ｌ１：対向する溝間の底面間の距離
Ｌ２：面状の機能部材の幅

Claims (4)

1. 板状体と、
   可撓性で面状の機能部材とより構成し、
   板状体の一面は、薄板部と、薄板部の両側に位置する板厚部によって形成し、
   薄板部と板厚部との段差面には、相対向する状態で溝を刻設し、
   この溝の幅の一部を拡大して充填材充填室として形成し、
   可撓性で面状の機能部材の両端を、対向する溝内に収納し、
   充填室には充填材を充填して可撓性で面状の機能部材の表面を保持できるように構成し、
   対向する溝の底面と溝の底面との間隔は、取り付ける可撓性で面状の機能部材の幅よりも、大きく形成し、
   対向する溝に設けた充填室と充填室との間隔は、取り付ける可撓性で面状の機能部材の幅よりも小さく形成した、
   建築パネルの構造。
2. 請求項１記載の建築パネルの構造において、
   充填室に充填した充填材は、取り外しが可能であるように構成した、
   建築パネルの構造。
3. 請求項１記載の建築パネルの構造において、
   板状体に取り付ける可撓性で面状の機能部材が、太陽光発電素材である、
   建築パネルの構造。
4. 請求項１記載の建築パネルの構造において、
   板状体に取り付ける可撓性で面状の機能部材が、平面スピーカーである、
   建築パネルの構造。

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