JP5184324B2 - カーテンウォール - Google Patents

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Description

本発明は、カーテンウォールに関し、詳しくは、屋外側に配置される外側面体と、この外側面体に対向して屋内側に配置される内側面体と、これらの外側面体と内側面体との間に形成される中間空間とを備えたカーテンウォールに関する。
従来より、建物の外壁であるカーテンウォールとして、屋内外を仕切るガラスパネル等の面材が二重に構成され、それらの面材同士の間に中間空間を有した、いわゆるダブルスキンタイプのカーテンウォールが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のダブルスキンタイプのカーテンウォールは、屋外側の面材上部に設けられて屋外空間と中間空間とを連通させるルーバー装置と、中間空間の上下に設けられて通気状態を切り替え可能な換気機構とを有して構成されている。そして、換気機構を切り替えることで、ルーバー装置を介して外気を中間空間に取り込むとともに、中間空間の空気を排出することで、中間空間の温度をコントロールすることができ、外光による温度上昇の影響が大きい夏季などにおいて、屋内空間の冷房負荷を低減できるようになっている。一方、冬季においては、換気機構による中間空間の換気を停止させることで、中間空間を断熱層として機能させ、屋外の冷気を遮断して屋内空間の暖房負荷を低減できるようになっている。
特開2003−105880号公報
しかしながら、従来のカーテンウォールでは、ルーバー装置が屋外側の面材上部に設けられているため、その開口面積に制限を受けることから、中間空間の換気量を高めることが難しく、夏季における冷房負荷の低減効果も限定的である。また、従来のカーテンウォールにおいて、ルーバー装置の開口面積を大きくしてしまうと、中間空間の換気量が高められるものの、冬季における中間空間の断熱層としての機能を損ない、暖房負荷の低減を図ることが困難になるという不都合がある。
本発明の目的は、季節に応じて空調負荷を効率的に低減させて省エネルギー化を促進させることができるカーテンウォールを提供することにある。
本発明のカーテンウォールは、屋外側に配置される外側面体と、この外側面体に対向して屋内側に配置される内側面体と、これらの外側面体と内側面体との間に形成される中間空間とを備えたカーテンウォールであって、前記外側面体は、階高分の高さ寸法を有して屋外空間と前記中間空間とを区画し外光を中間空間に採り入れ可能な第1外側面体と、階高分の高さ寸法を有して屋外空間と前記中間空間とを区画するかまたは外気を中間空間に採り入れ可能な第2外側面体とを有し、これら第1および第2の外側面体が同一階で左右に隣接して配置されるか、上下階で上下に隣接して配置されるか、または上下左右に隣接して配置され、前記内側面体は、階高分の高さ寸法を有して屋内空間と前記中間空間とを区画し外光を屋内空間に採り入れ可能な第1内側面体と、階高分の高さ寸法を有して屋内空間と前記中間空間とを区画する第2内側面体とを有し、前記第1内側面体が前記第1外側面体の屋内側に対向して配置され、前記第2内側面体が前記第2外側面体の屋内側に対向して配置され、前記第2外側面体は、開閉操作可能な複数の可動ルーバーを有して構成され、当該可動ルーバーを閉鎖することで屋外空間と前記中間空間とを区画可能に構成され、当該可動ルーバーを開放することで略階高分の開口を形成して外気を中間空間に採り入れ可能に構成されていることを特徴とする。
このような本発明によれば、階高分の高さ寸法を有する第2外側面体の可動ルーバーを開放し、略階高分の開口を形成して外気を中間空間に採り入れることで、中間空間の換気量を高めることができ、夏季において中間空間の温度を効率的にコントロールすることによって冷房負荷を低減させることができる。一方、第2外側面体の可動ルーバーを閉鎖し、屋外空間と中間空間とを区画すれば、中間空間に外気が入り込まないことから、冬季において中間空間を断熱層として機能させることができ、暖房負荷を低減させることができる。従って、夏季および冬季の両方において空調負荷を効率的に低減させることができ、建物の省エネルギー化を促進させることができる。
この際、本発明のカーテンウォールでは、前記第1外側面体と第2外側面体とが上下に隣接して配置され、前記中間空間における各階の床レベルには、上下に通気可能な通気面材が設けられていることが好ましい。
さらに、本発明のカーテンウォールでは、前記中間空間における前記第1外側面体と第1内側面体との間には、当該第1外側面体を介して採り入れた外光を遮蔽する遮光手段が設けられていることが好ましい。
ここで、遮光手段としては、布地を巻き込んで上げ下げできるロールスクリーンや、上下に並列した複数の羽板(スラット)を上げ下げおよび角度操作することで採光量を調節できるブラインド、並べて吊り下げた複数のテープをレールに沿って水平移動および角度操作することで採光量を調節できるカーテンなどが採用できる。
また、本発明のカーテンウォールでは、前記第1および第2の内側面体のうちの少なくとも一方には、屋内空間と前記中間空間とを連通させて内気を当該中間空間に排出可能な排気手段が設けられていることが好ましい。
ここで、排気手段としては、電動や油圧、弾性力等により開閉動作可能なダンパー装置や、電動または手動により開閉可能な窓、ガラリなどが採用できる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係るカーテンウォール1により外壁面が形成された建物を示す外観姿図である。図2は、外壁の縦断面図であり、図1に矢視II−II線で示す断面図である。図3は、外壁の横断面図であり、図1に矢視III 線で示す断面図である。図4は、図2の要部を拡大して示す縦断面図である。
図1〜図4において、カーテンウォール1は、建物の外壁面を構成する外側面体としてのアウタースキン2と、このアウタースキン2に対向して屋内側に配置される内側面体としてのインナースキン3とを備えて構成されている。これらのアウタースキン2とインナースキン3との間には、中間空間4が形成されており、カーテンウォール1は、いわゆるダブルスキン構造のカーテンウォールである。
アウタースキン2は、階高分の高さ寸法を有した第1外側面体としての外側窓部10と、階高分の高さ寸法を有した第2外側面体としての外側ルーバー部20と、外側窓部10と外側ルーバー部20とを左右に仕切って上下に延びる外側方立2Aと、各階の床Fと略同レベルにて左右に延びて外側方立2Aを上下に支持する外側横材2Bと、を有して構成されている。外側窓部10と外側ルーバー部20とは、同一階で外側方立2Aを挟んで左右に隣接して交互に配置されるとともに、上下階で外側横材2Bを挟んで上下に隣接して交互に配置されている。すなわち、外側窓部10と外側ルーバー部20とは、一方の上下左右に他方が隣り合うような市松状(チェッカー状)に配置されている。
インナースキン3は、階高分の高さ寸法を有した第1内側面体としての内側窓部30と、階高分の高さ寸法を有した第2内側面体としての内側壁部40と、内側窓部30と内側壁部40とを左右に仕切って上下に延びる内側方立3Aと、を有して構成されている。内側窓部30は、外側窓部10の屋内側に対向して配置され、内側壁部40は、外側ルーバー部20の屋内側に対向して配置され、すなわちアウタースキン2と同様に、インナースキン3における内側窓部30と内側壁部40とは、一方の上下左右に他方が隣り合うような市松状(チェッカー状)に配置されている。
アウタースキン2の外側窓部10は、外側方立2Aと外側横材2Bとで囲まれた内部において、上下階の外側横材2Bに渡って架設される副外側方立11と、これらの外側方立2A、外側横材2Bおよび副外側方立11に四辺が支持される外側ガラスパネル12とを有して構成されている。具体的には、外側ガラスパネル12は、その上端縁および下端縁が上下階の外側横材2Bに保持されるとともに、その側端縁の一方が外側横材2Bに保持され、側端縁の他方(中央側)がガラスホルダー13を介して副外側方立11に保持され、外側ガラスパネル12同士は、副外側方立11の屋外側である中央側の側端縁においてシール材を介して接続されている。そして、外側ガラスパネル12は、屋外空間と中間空間4との間を気密かつ水密に区画するとともに、外光を中間空間4に採り入れ可能に透光性を有して構成されている。
外側ルーバー部20は、左右の外側方立2A間に渡って略水平に延び水平軸回りに回動自在に設けられる複数の可動ルーバー21を有し、これら複数の可動ルーバー21が図示しない開閉装置によって開閉操作可能に構成されている。従って、図2に示すように、可動ルーバー21を屋外側に回動させて開放することで、外側ルーバー部20の略全体であり略階高分の開口22が形成され、外気を中間空間4に採り入れ可能かつ中間空間4の空気を屋外側に排出可能に構成されている。一方、上下に隣り合う可動ルーバー21同士を当接させて閉鎖することで、屋外空間と中間空間4とを区画可能、つまり屋外空間と中間空間4とが連通不能となるように構成されている。このような可動ルーバー21は、例えば、磁器タイルや、透明または不透明ガラス、木材、アルミ等の金属材など適宜な素材で構成されたものが利用可能であり、外光を遮断する遮光性を有していてもよく、また外光を透過させる透光性を有していてもよい。
インナースキン3の内側窓部30は、建物の床Fおよび梁Gの屋外側を覆ってスパンドレル部に固定されるPCa版からなる第1外壁材31と、この第1外壁材31の下側と内側壁部40との間および一方の内側方立3Aに支持される固定ガラス窓32と、固定ガラス窓32と他方の内側方立3Aとの間に開閉可能に支持される内開き窓33とを有して構成されている。第1外壁材31は、図示しないファスナーを介して床Fの床スラブ(建物躯体)や梁Gに固定され、この第1外壁材31から屋外側に突出する片持ち梁34の先端に外側方立2Aおよび外側横材2Bが支持されている。固定ガラス窓32は、透光性のガラスパネルを有して構成され、外側窓部10を介して中間空間4に採り入れた外光を屋内空間に採り入れることができるようになっている。内開き窓33は、内側方立3A側に設けられたヒンジ等で回動自在に支持され、この内開き窓33を屋内側に開放すれば、中間空間4に出入り可能となり、内開き窓33を閉じることで、屋内空間と中間空間4とが気密かつ水密に区画されるようになっている。
内側壁部40は、建物の床Fおよび梁Gの屋外側を覆ってスパンドレル部に固定されるPCa版からなる第2外壁材41と、下階の内側壁部40の上側にて建物の床Fに固定されるPCa版からなる第3外壁材42と、これらの第2外壁材41と第3外壁材42との間に設けられる排気手段としての突き出し窓43とを有して構成されている。第2外壁材41および第3外壁材42は、図示しないファスナーを介して床Fの床スラブ(建物躯体)や梁Gに固定され、第2外壁材41から屋外側に突出する片持ち梁44の先端に外側方立2Aおよび外側横材2Bが支持されている。突き出し窓43は、第3外壁材42の上部に設けられたヒンジ等で回動自在に支持され、適宜な操作部の操作によって突き出し窓43を屋外側に開放すれば、屋内空間の内気を中間空間4に排出可能となり、突き出し窓43を閉じることで、屋内空間と中間空間4とが気密かつ水密に区画されるようになっている。
中間空間4において、各階の床Fと略同レベルの高さ位置には、片持ち梁34,44の上側に支持される床材であるグレーチング51と、片持ち梁34,44の下側に支持される通気パネル52とが設けられている。これらのグレーチング51および通気パネル52は、それぞれ空気を通過可能な複数の孔を有して形成され、つまりグレーチング51および通気パネル52によって、上下階の中間空間4に渡って通気可能な通気面材が構成されている。また、中間空間4のうち、外側窓部10と内側窓部30との間に形成される第1中間空間4Aと、外側ルーバー部20と内側壁部40との間に形成される第2中間空間4Bとは、仕切り面材としてのガラス製の仕切りパネル53で区画されている。この仕切りパネル53は、外側方立2Aと内側方立3Aとの間に支持されており、第1中間空間4Aと第2中間空間4Bとの間の空気の流通を制限できるようになっている。また、第1中間空間4Aにおいて、内側窓部30の屋外側には、外側窓部10を介して中間空間4に採り入れた外光を遮蔽する遮光手段としての可動ブラインド54が設けられている。
以上のカーテンウォール1では、夏季において、外側ルーバー部20の可動ルーバー21を開放するとともに、第1中間空間4Aの可動ブラインド54を降ろして遮光することで、図4に示すような、中間空間4の換気モードが構成される。この中間空間4の換気モードでは、先ず、外側窓部10から中間空間4に入った外光を可動ブラインド54で遮蔽することで、可動ブラインド54周辺の空気が暖められ、第1中間空間4Aの内部に上昇気流が生じる。この上昇気流に伴って、下階の外側ルーバー部20における可動ルーバー21間の開口22から外気が第2中間空間4Bに流入し、流入した外気が通気パネル52およびグレーチング51を通って第1中間空間4Aに導入される。そして、導入された外気が上昇気流とともに第1中間空間4A内部を上昇し、暖められた空気を伴って第1中間空間4A上部の通気パネル52およびグレーチング51を通り、上階の第2中間空間4Bに到達した後に、上階の可動ルーバー21間の開口22から屋外空間に排出される。
以上の換気モードにおいては、第1中間空間4A内部の暖められた空気を屋外空間に排出することで、第1中間空間4Aの温度上昇をコントロールすることができ、第1中間空間4Aに隣接した屋内空間の冷房負荷を低減することができる。また、第2中間空間4Bにおいても、可動ルーバー21によって外光が遮蔽されるとともに、可動ルーバー21間の開口22を通して外気が流通することで、第2中間空間4Bの温度上昇が抑えられるようになっている。さらに、第2中間空間4Bに面した内側壁部40は、第2外壁材41および第3外壁材42で過半の外壁面が構成されていることから、この内側壁部40を介した熱伝導が抑えられ、第2中間空間4Bに隣接した屋内空間の冷房負荷も低減することができる。また、内側窓部30の内開き窓33や内側壁部40の突き出し窓43を開放すれば、第1および第2の中間空間4A,4Bに流入する外気に伴って屋内空間の内気を排出することができ、屋内空間の換気も行うことができるようになっている。
一方、冬季において、外側ルーバー部20の可動ルーバー21を閉鎖することで、第2中間空間4Bを屋外空間と区画し、この第2中間空間4Bおよび第1中間空間4Aを断熱空間として機能させることができるようになっている。この際、第1中間空間4Aの可動ブラインド54を上げることで、外側窓部10を介して中間空間4に採り入れた外光を内側窓部30から屋内空間に採り入れることもできる。従って、屋内空間に対して屋外空間の冷気が直接入り込まないことから、屋内空間の温度低下を抑制することができ、屋内空間の暖房負荷を低減することができる。
以上のように、カーテンウォール1によれば、夏季および冬季の両方において空調負荷を効率的に低減させることができ、建物の省エネルギー化を促進させることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる以下の構成を備えていればよい。
(1)本発明のカーテンウォールは、屋外側に配置される外側面体と、この外側面体に対向して屋内側に配置される内側面体と、これらの外側面体と内側面体との間に形成される中間空間とを備えたカーテンウォールであって、前記外側面体は、階高分の高さ寸法を有して屋外空間と前記中間空間とを区画し外光を中間空間に採り入れ可能な第1外側面体と、階高分の高さ寸法を有して屋外空間と前記中間空間とを区画するかまたは外気を中間空間に採り入れ可能な第2外側面体とを有し、これら第1および第2の外側面体が同一階で左右に隣接して配置されるか、上下階で上下に隣接して配置されるか、または上下左右に隣接して配置され、前記内側面体は、階高分の高さ寸法を有して屋内空間と前記中間空間とを区画し外光を屋内空間に採り入れ可能な第1内側面体と、階高分の高さ寸法を有して屋内空間と前記中間空間とを区画する第2内側面体とを有し、前記第1内側面体が前記第1外側面体の屋内側に対向して配置され、前記第2内側面体が前記第2外側面体の屋内側に対向して配置され、前記第2外側面体は、開閉操作可能な複数の可動ルーバーを有して構成され、当該可動ルーバーを閉鎖することで屋外空間と前記中間空間とを区画可能に構成され、当該可動ルーバーを開放することで略階高分の開口を形成して外気を中間空間に採り入れ可能に構成されていればよい。
以上のカーテンウォールによれば、階高分の高さ寸法を有する第2外側面体の可動ルーバーを開放し、略階高分の開口を形成して外気を中間空間に採り入れることで、中間空間の換気量を高めることができ、夏季において中間空間の温度を効率的にコントロールすることによって冷房負荷を低減させることができる。一方、第2外側面体の可動ルーバーを閉鎖し、屋外空間と中間空間とを区画すれば、中間空間に外気が入り込まないことから、冬季において中間空間を断熱層として機能させることができ、暖房負荷を低減させることができる。従って、夏季および冬季の両方において空調負荷を効率的に低減させることができ、建物の省エネルギー化を促進させることができる。
(2)本発明のカーテンウォールでは、前記第1外側面体と第2外側面体とが上下に隣接して配置され、前記中間空間における各階の床レベルには、上下に通気可能な通気面材が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、下階に配置された第2外側面体から中間空間に外気を採り入れ、この外気を通気面材を介して上階の中間空間に導入させることができ、上下階に渡って外気の流通効率を高めることができる。
(3)本発明のカーテンウォールでは、前記中間空間における前記第1外側面体と第1内側面体との間には、当該第1外側面体を介して採り入れた外光を遮蔽する遮光手段が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、第1外側面体を介して採り入れた外光を遮光手段で遮蔽することで、第1内側面体から屋内空間への外光の入射を抑制でき、屋内空間の温度上昇を抑制することができる。さらに、外光を遮蔽した遮光手段周辺の温度上昇によって上昇気流を発生させることで、第2外側面体から採り入れた外気を上昇気流とともに上昇させて効率よく排気することができ、換気効率を向上させることができる。
(4)本発明のカーテンウォールでは、前記第1および第2の内側面体のうちの少なくとも一方には、屋内空間と前記中間空間とを連通させて内気を当該中間空間に排出可能な排気手段が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、屋内空間の内気を排気手段で中間空間に排出することで、この内気を前述の外気の流れに乗せて屋外空間に排気することができ、屋内空間を換気することにより居住環境を良好にすることができる。
また、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態においては、アウタースキン2において、外側窓部10および外側ルーバー部20の一方と他方とが互いに上下左右に隣り合うように配置し、インナースキン3において、内側窓部30および内側壁部40の一方と他方とが互いに上下左右に隣り合うように配置したが、このような配置に限定されない。すなわち、アウタースキン2の外側窓部10が同一階にて左右に連続し、その上下階にて外側ルーバー部20が左右に連続して配置され、これらの外側窓部10および外側ルーバー部20の各々の屋内側に内側窓部30および内側壁部40が対向して配置されてもよい。さらに、アウタースキン2の外側窓部10が複数階に渡って上下に連続し、その左右に外側ルーバー部20が隣接して配置され、これらの外側窓部10および外側ルーバー部20の各々の屋内側に内側窓部30および内側壁部40が対向して配置されてもよい。
また、前記実施形態では、アウタースキン2における外側ルーバー部20が左右に延びる複数の可動ルーバー21を有して構成されていたが、これに限らず、可動ルーバー21が上下に延びて鉛直軸回りに回動可能に設けられていてもよく、さらには回動開閉可能なものの他に、スライド開閉可能なものであってもよい。
また、前記実施形態では、インナースキン3における内側窓部30が内開き窓33を有して構成されていたが、これに限らず、内開き窓を備えない固定ガラス窓32のみで構成されたものであってもよく、さらには内側窓部30が引違い窓や片引き窓で構成されていてもよい。
また、前記実施形態では、インナースキン3における内側壁部40が第2および第3の外壁材41,42と突き出し窓43とを有して構成されていたが、これに限らず、PCa版からなる外壁材のみで構成されたものであってもよく、またインナースキン3と同様に、固定ガラス窓や内開き窓、引違い窓、片引き窓等を備えて構成されていてもよい。
また、前記実施形態では、中間空間4のうち、外側窓部10と内側窓部30との間に形成される第1中間空間4Aと、外側ルーバー部20と内側壁部40との間に形成される第2中間空間4Bとが仕切りパネル53で区画されていたが、この仕切りパネル53を省略してもよい。ただし、仕切りパネル53(仕切り面材)を設けることで、下階の外側ルーバー部20から採り入れて第1中間空間4Aに導入した外気が、その左右に隣接する第2中間空間4Bに流れて屋外空間に流出するのを防止し、つまり外気が第1中間空間4Aを上昇せずに排出されてしまうようなショートカットを防止することができ、第1中間空間4Aの換気効率が確保できる。一方、仕切りパネル53を省略すれば、所定の階において、外側ルーバー部20から採り入れた外気を側方の第1中間空間4Aに導入してから、さらに側方の第2中間空間4Bを介して外側ルーバー部20から排出するような空気の流れを作り出すこともできる。
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明の実施形態に係るカーテンウォールを示す外観姿図である。 前記カーテンウォールを示す縦断面図である。 前記カーテンウォールを示す横断面図である。 前記カーテンウォールの要部を拡大して示す縦断面図である。
符号の説明
1…カーテンウォール、2…アウタースキン(外側面体)、3…インナースキン(内側面体)、4…中間空間、10…外側窓部(第1外側面体)、20…外側ルーバー部(第2外側面体)、21…可動ルーバー、30…内側窓部(第1内側面体)、40…内側壁部(第2内側面体)、43…突き出し窓(排気手段)、51…グレーチング(通気面材)、52…通気パネル(通気面材)、54…可動ブラインド(遮光手段)。

Claims (4)

  1. 屋外側に配置される外側面体と、この外側面体に対向して屋内側に配置される内側面体と、これらの外側面体と内側面体との間に形成される中間空間とを備えたカーテンウォールであって、
    前記外側面体は、階高分の高さ寸法を有して屋外空間と前記中間空間とを区画し外光を中間空間に採り入れ可能な第1外側面体と、階高分の高さ寸法を有して屋外空間と前記中間空間とを区画するかまたは外気を中間空間に採り入れ可能な第2外側面体とを有し、これら第1および第2の外側面体が同一階で左右に隣接して配置されるか、上下階で上下に隣接して配置されるか、または上下左右に隣接して配置され、
    前記内側面体は、階高分の高さ寸法を有して屋内空間と前記中間空間とを区画し外光を屋内空間に採り入れ可能な第1内側面体と、階高分の高さ寸法を有して屋内空間と前記中間空間とを区画する第2内側面体とを有し、前記第1内側面体が前記第1外側面体の屋内側に対向して配置され、前記第2内側面体が前記第2外側面体の屋内側に対向して配置され、
    前記第2外側面体は、開閉操作可能な複数の可動ルーバーを有して構成され、当該可動ルーバーを閉鎖することで屋外空間と前記中間空間とを区画可能に構成され、当該可動ルーバーを開放することで略階高分の開口を形成して外気を中間空間に採り入れ可能に構成されているカーテンウォール。
  2. 前記第1外側面体と第2外側面体とが上下に隣接して配置され、前記中間空間における各階の床レベルには、上下に通気可能な通気面材が設けられている請求項1に記載のカーテンウォール。
  3. 前記中間空間における前記第1外側面体と第1内側面体との間には、当該第1外側面体を介して採り入れた外光を遮蔽する遮光手段が設けられている請求項1または請求項2に記載のカーテンウォール。
  4. 前記第1および第2の内側面体のうちの少なくとも一方には、屋内空間と前記中間空間とを連通させて内気を当該中間空間に排出可能な排気手段が設けられている請求項1から請求項3のいずれかに記載のカーテンウォール。
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