JP5421134B2 - 窓構造 - Google Patents

Description

本発明は、ビルなどの建物に利用される窓構造に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２００２−２５６６３７号公報がある。この公報には、床スラブ間に構築されたダブルスキン(窓部)が開示され、このダブルスキンは、所定の間隔で内外に配置された２枚の窓ガラスと、これら２枚の窓ガラス間に画成された空気層(キャビティ)とを備えている。また、この空気層の上部および下部には、建物の屋外に連通する上下２つの屋外通気口が設けられている。このような構成を採用すると、夏季等においては、下部の屋外通気口から空気層内に外気を導入して、空気を、空気層内で下部から上部に向かって流通させて上部の屋外通気口から排出し、空気層内の空気を逐次入れ換えることで日射による冷房負荷の軽減を図ることができる。

特開２００２−２５６６３７号公報

しかしながら、上階における下部の給気用屋外通気口の直近の真下には、下階における上部の排気用屋外通気口が配置されているので、下部の屋外通気口から空気層内に外気を導入して、空気層内で暖められた空気を上部の屋外通気口から排出させる場合、下階から排出された暖気が上階の屋外通気口から空気層内に極めて入り易く、このことは、いわゆるショートサーキットと呼ばれ、窓部内の排熱効率を低下させていた。

本発明は、外側のガラス板と内側のガラス板との間のキャビティ内の排熱効率を向上させるようにした窓構造を提供することを目的とする。

本発明は、構造躯体の外壁面の開口毎に窓部が独立して配置された窓構造であって、
窓部は、上下で互いに平行な一対の上側横枠及び下側横枠と、左右で互いに平行な一対の縦枠と、縦枠と横枠とからなる枠体に固定された外側ガラス板及び内側ガラス板と、で囲まれたボックス形状をなし、
下側横枠の下面に給気口が形成され、縦枠の側面に排気口が形成されていることを特徴とする。

この窓構造は、構造躯体の外壁面の開口毎に窓部が独立して配置された窓構造であり、窓部は、上側横枠と下側横枠と左右の縦枠と外側ガラス板と内側ガラス板と、で囲まれたボックス形状をなしている。従って、この窓構造は、窓部毎の給排気が可能であり、窓部同士が内部で繋がるような空気の流動が無いので、例えば、上階に行けば行くほど窓部の内部が熱くなるような事態を回避させることができる。さらに、給気口が下側横枠の前面ではなく、下面に形成されているので、風圧や雨の影響を受けにくく、給気口から導入される外気が極端に多くなったり少なくなったりするような事態を回避させることができる。同様に、排気口が縦枠の前面ではなく、側面に形成されているので、風圧や雨の影響を受けにくく、排気口から排出される窓部内の空気が極端に多くなったり少なくなったりするような事態を回避させることができる。しかも、給気口と排気口とが、窓部の真下と真横とにオフセットさせるように配置されているので、下階に位置する窓部の排気口から排出された空気が、上階に位置する窓部の給気口内に導入され難くなり、これによって、各窓部の給排気に関する独立性を向上させ、外側ガラス板と内側のガラス板との間のキャビティ内の排熱効率を向上させることができる。

また、開口は、構造躯体の柱と梁とで囲まれることで形成され、梁の前側における窓部側のコーナには、直角が切除されてなる第１の切除部が形成され、この第１の切除部と給気口とが鉛直方向において対向して配置され、柱の前側における窓部側のコーナには、直角が切除されてなる第２の切除部が形成され、この第２の切除部と排気口とが水平方向において対向して配置されていると好適である。
このような第１及び第２の切除部を採用すると、給気口や排気口を外壁面より奥側に位置させることができるので、雨風を給気口や排気口に入り難くできる。そして、窓部の正面に向かってくる風を第１の切除部の壁面で方向転換させることで、給気口から風を取り入れ易くでき、窓部から排出される空気を、第２の切除部の壁面で方向転換させて、第２の切除部に沿って流し易い。しかも、給気口や排気口を外壁面より奥側に位置させる結果、建物の外壁面から窓部を飛び出させる量を小さくでき、場合によっては、建物の外壁面と窓部とを面一にすることもでき、窓部の薄型化にも寄与する。

また、下側横枠は、上下に位置して水平方向で互いに平行に延在する外側横枠部と内側横枠部とを有し、外側横枠部には、給気口が形成され、内側横枠部には、給気口に対して前後又は左右にオフセットされた位置に連通口が形成され、縦枠は、左右に位置して鉛直方向で互いに平行に延在する外側縦枠部と内側縦枠部とを有し、外側縦枠部には、排気口が形成され、内側縦枠部には、排気口に対して前後又は上下にオフセットされた位置に連通口が形成されていると好適である。
このように、給気口と連通口とをオフセットさせることで、連通口から下側横枠内に物が落ち込んだ場合でも、給気口から物が落下し難い。しかも、オフセットされた連通口の採用で、給気口や排気口から入り込んできた雨風が窓部のキャビティ内に入り難くなる。

また、窓部は、外壁面から外方に突出していると好適である。
このような構成を採用すると、建物の外観品質を向上させることができ、更には、枠体が風に当たり易くなるので、キャビティの換気効率を向上させることができる。

また、上側横枠より上方には、ダクト口が設けられていると好適である。
窓部のキャビティからの排気が縦枠から行われているので、上側横枠より上方を、吸気又は排気として利用されるダクト口として有効に活用できる。

本発明によれば、外側のガラス板と内側のガラス板との間のキャビティ内の排熱効率を向上させることができる。

本発明に係る窓構造を示す斜視図である。 窓構造の上部を示す鉛直断面図である。 窓構造の左右を示す水平断面図である。 窓構造の下部を示す鉛直断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る窓構造の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示されているように、高層の建物には、横方向や縦方向に帯状に繋がっている連窓と異なった外観や機能をもった所謂ポツ窓と呼ばれる単層の窓部１が設けられている。各窓部１は、それぞれが独立していると共に、ＰＣ(プレキャストコンクリート)からなる構造躯体の外周に配置された柱２と梁３とで囲まれた開口４内に配置されている。なお、柱２や梁３からなる構造躯体の外壁面Ｃには、塗装が施されているが、アルミ材や石材等からなる外装材(図示せず)が装着されても良い。

図１〜図４に示すように、窓部１の枠体Ａは、アルミサッシュからなると共に、上下で互いに平行な一対の上側横枠５及び下側横枠６と、アルミサッシュからなると共に、左右で互いに平行な一対の縦枠７，８と、からなる。そして、窓部１は、上述した枠体Ａと、枠体Ａに固定された外側ガラス板９と、枠体Ａに固定された内側ガラス板１０と、で囲まれたボックス形状をなしている。

外側ガラス板９は、シール材１１及びガスケットを介して、縦枠７，８と横枠５，６に嵌め込まれている。これに対して、内側ガラス板１０は、左右のヒンジＨによって観音開き構造になっている左右の内扉１２，１３の枠体１２ａ，１３ａに、シール材１４を介してそれぞれ嵌め込まれている。内側ガラス板１０は、内側(室外側)に位置する第１の内側ガラス板１６と外側(室内側)に位置する第２の内側ガラス板１７とで２枚の複層ガラス構造をなす。そして、内側ガラス板１０には、断熱性、遮熱性及び透光性を有する金属膜が蒸着されている。

さらに、枠体Ａと外側ガラス板９と内側ガラス板１０とで囲まれた空間即ちキャビティＳ内において、外側ガラス板９と内側ガラス板１０との間には、ブラインド１８が配置されている。このブラインド１８は、外側ガラス板９を透過した日射を反射させるためのものであり、電動によってブラインド１８のスラット（羽根）１８ａの角度調整や上げ下げが可能になっている。また、内扉１２，１３に自然換気口を取り付けることも可能である。

前述したように、左右の内扉１２，１３が観音開きになっているので、内扉１２，１３を開くことで、ブラインド１８や外側ガラス板９の内側表面や内側ガラス板１０の内側表面を、室内から容易に清掃することができ、メンテナンスが容易である。

このようにボックス状に構成された窓部１は、開口４内に嵌め込まれるように収容され、縦枠７，８及び横枠５，６は、柱２及び梁３に対してアンカーボルトなどのファスナにより固定されている。また、柱２と縦枠７，８との隙間及び梁３と横枠５，６との隙間は、室内への雨風の侵入を防止するために、縦枠７，８及び横枠５，６に固定されたガスケット１５により、枠体Ａの全周に渡ってシールされている。

さらに、窓部１の上方には、ダクト１９が設けられ、このダクト１９の前端には、開口４から露出するルーバー１９ａが設けられ、このルーバー１９ａは、上側横枠５と一体化されている。なお、このダクト１９は、排気用又は吸気用として利用することができる。

また、キャビティＳ内やこのキャビティＳに配置されたブラインド１８は、日射により熱が溜まり易く、この熱が内側ガラス板を介して室内に入り込むと、室内側の日射負担やＰＡＬ値を高くしてしまう要因になる。

そこで、下側横枠６の下面６ａに給気口２０が形成され、左右の縦枠７，８の側面７ａ，８ａに排気口２１が形成されている。給気口２０は、下側横枠６の全長に渡って等間隔で形成され、排気口２１は、縦枠７，８の上半分において等間隔で形成されている。

このような窓構造は、連窓とは異なっており、窓部１毎の給排気が可能であり、窓部同士が内部で繋がるような空気の流動が無いので、例えば、上階に行けば行くほど窓部１の内部すなわちキャビティＳが熱くなるような事態を回避させることができる。さらに、給気口２０は、下側横枠６の前面６ｂではなく、下面６ａに形成されているので、風圧や雨の影響を受けにくく、給気口２０から導入される外気が極端に多くなったり少なくなったりするような事態を回避させることができる。

同様に、排気口２１が縦枠７，８の前面７ｂ，８ｂではなく、側面７ａ，８ａに形成されているので、風圧や雨の影響を受けにくく、排気口２１から排出されるキャビティＳ内の空気が極端に多くなったり少なくなったりするような事態を回避させることができる。しかも、下階に位置する窓部１の排気口２１から排出された空気が、上階に位置する窓部１の給気口２０からキャビティＳ内に導入され難くなり、これによって、各窓部１の給排気に関する独立性を向上させ、外側ガラス板９と内側ガラス板１０との間のキャビティＳ内の排熱効率を向上させることができ、省エネ法によるＰＡＬ値の低減を可能にしている。

また、キャビティＳからの排気が縦枠７，８の側面７ａ，８ａから行われているので、上側横枠５より上方に設けられたダクト口１９ｂを吸気や排気に利用することができ、このダクト口１９ｂは、後述する上側の第１の切除部２４と上側横枠５との間に位置している。特に、ダクト口１９ｂが吸気に利用されている場合、排気口２１が上側横枠５の上面５ｂに形成されていると、ダクト１９のルーバー１９ａと上側横枠５とを接近させることができず、ルーバー１９ａと上側横枠５の間隔を広くしなければならないので、開口４の大きさが決まっている場合には、窓部１が小さくなるか、ルーバー１９ａ間のダクト口１９ｂが小さくなるかの何れかである。従って、排気口２１が縦枠７，８の側面７ａ，８ａに形成されることで、ダクト１９のダクト口１９ｂを窓部１の上側横枠５に接近させることができる。また、ダクト口１９ｂを排気に利用する場合では、窓部１の給気口２０を考慮し、隣接する上階の窓部１と下階の窓部１とが離されていればいるほど好ましいが、本実施形態では、９００ｍｍ以上離されているので、ダクト口１９ｂからの排気が上階の窓部１の給気口２０に流入し難い。

さらに、下側横枠６は、上下に位置して水平方向で互いに平行に延在する外側横枠部６Ａと内側横枠部６Ｂとで一体に形成され、外側横枠部６Ａには、給気口２０が形成され、内側横枠部６Ｂには、全長に渡って等間隔に連通口２２が形成されている。給気口２０と連通口２２は、同一形状で且つ同一間隔を有し、給気口２０は、連通口２２に対して図３のような平面視で後方側(室内側)にオフセットされている。なお、他の例として、給気口２０は、連通口２２に対して図３のような平面視で前方又は左右にオフセットされていてもよい。

縦枠７，８は、左右に位置して鉛直方向で互いに平行に延在する外側縦枠部７Ａ，８Ａと内側縦枠部７Ｂ，８Ｂとを有し、外側縦枠部７Ａ，８Ａには、排気口２１が形成され、内側縦枠部７Ｂ，８Ｂには、連通口２３が形成されている。排気口２１と連通口２３は、同一形状で且つ同一間隔を有し、排気口２１は、連通口２３に対して図２のような側面視で後方側(室内側)にオフセットされている。なお、他の例として、排気口２１は、連通口２３に対して図２のような側面視で前方又は上下にオフセットされていてもよい。

ブラインド１８と外側ガラス板９との間において、給気口２０と排気口２１は、図３のような平面視において同一直線上に位置し、連通口２２と連通口２３も、図３のような平面視において同一直線上に位置する。このように、給気口２０と連通口２２とをオフセットさせることで、連通口２２から下側横枠６内に物が落ち込んだ場合でも、給気口２０から物が落下し難い。しかも、オフセットされた連通口２２，２３の採用で、給気口２０や排気口２１から入り込んできた雨風が窓部１のキャビティＳ内に入り難くなる。

さらに、上下の梁３の前側における窓部１側のコーナには、直角がＬ字状に切除されてなる平行な第１の切除部２４が形成され、下側の第１の切除部２４と給気口２０とが鉛直方向において対向して配置されている。また、柱２の前側における窓部１側のコーナには、直角が切除されてなる平行な第２の切除部２６が形成され、左右に位置する第２の切除部２６と排気口２１とが水平方向において対向して配置されている。そして、第１の切除部２４と第２の切除部２６は、端部で互いに連結されると共に、深さが同じであり、矩形の開口４の縁の拡大化を図っている。

このような第１及び第２の切除部２４，２６を採用すると、給気口２０や排気口２１を外壁面Ｃより奥側に位置させることができるので、雨風を給気口２０や排気口２１に入り難くできる。そして、図３及び図４に示すように、給気口２０に対向して第１の切除部２４を設け、排気口２１に対向して第２の切除部２６を設けることで十分な給排気経路を確保でき、換気効率を上げることができる。しかも、給気口２０や排気口２１を外壁面Ｃより奥側に位置させる結果、建物の外壁面Ｃから窓部１を飛び出させる量を小さくでき、場合によっては、建物の外壁面Ｃと窓部１の枠体Ａの前面とを面一にすることもでき、窓部１の薄型化にも寄与する。

また、排気口２１が上側横枠５の上面５ｂに形成されていると、外壁面Ｃを伝って流れ落ちる雨水が排気口２１からキャビティＳ内に侵入し易くなるが、排気口２１を縦枠７，８に設けることで、このような事態を回避させることができる。さらに、下側の第１の切除部２４と両サイドの第２の切除部２６とは、外壁面Ｃを伝って流れ落ちる雨水の樋として機能させることができ、この機能によって、雨水が給気口２０や排気口２１に入り難くなる。

さらに、このような窓構造にあっては、ガラスに比べてコンクリート製の柱２や梁３は、高断熱性や高遮熱性を有し、このような柱２や梁３と、ダブルスキンタイプの窓部１との組み合わせによっても、省エネ法によるＰＡＬ値の低減が図られている。

また、窓部１は、外壁面Ｃから外方に突出している。このような構成を採用すると、建物の外観品質を向上させることができ、更には、枠体Ａが外に出ていることでさらに大目地内にあるときよりも換気効率が上がる。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、第１及び第２の切除部２４，２６は、湾曲状に陥没するような形状又はＣ面取り形状になっていてもよい。

また、本発明の窓構造は、窓部１を、構造躯体自体の柱２や梁３により独立させられたものに限らず、ＰＣ板により独立させてもよく、また、特開２００６−２３９５号公報に開示されているように、柱や梁を介さずに、独立した窓部を隣接させたものであってもよい。

１…窓部、２…柱、３…梁、４…開口、５…上側横枠、６…下側横枠、６Ａ…外側横枠部、６Ｂ…内側横枠部、６ａ…下側横枠の下面、７，８…縦枠、７Ａ，８Ａ…外側縦枠部、７Ｂ，８Ｂ…内側縦枠部、７ａ，８ａ…縦枠の側面、９…外側ガラス板、１０…内側ガラス板、１９ｂ…ダクト口、２０…給気口、２１…排気口、２２，２３…連通口、２４…第１の切除部、２６…第２の切除部、Ａ…枠体、Ｃ…外壁面、Ｓ…キャビティ。

Claims (5)

1. 構造躯体の外壁面の開口毎に窓部が独立して配置された窓構造であって、
   前記窓部は、上下で互いに平行な一対の上側横枠及び下側横枠と、左右で互いに平行な一対の縦枠と、前記縦枠と前記横枠とからなる枠体に固定された外側ガラス板及び内側ガラス板と、で囲まれたボックス形状をなし、
   前記下側横枠の下面に給気口が形成され、前記縦枠の側面に排気口が形成されていることを特徴とする窓構造。
2. 前記開口は、前記構造躯体の柱と梁とで囲まれることで形成され、
   前記梁の前側における前記窓部側のコーナには、直角が切除されてなる第１の切除部が形成され、この第１の切除部と前記給気口とが鉛直方向において対向して配置され、
   前記柱の前側における前記窓部側のコーナには、直角が切除されてなる第２の切除部が形成され、この第２の切除部と前記排気口とが水平方向において対向して配置されていることを特徴とする請求項１記載の窓構造。
3. 前記下側横枠は、上下に位置して水平方向で互いに平行に延在する外側横枠部と内側横枠部とを有し、前記外側横枠部には、前記給気口が形成され、前記内側横枠部には、前記給気口に対して前後又は左右にオフセットされた位置に連通口が形成され、
   前記縦枠は、左右に位置して鉛直方向で互いに平行に延在する外側縦枠部と内側縦枠部とを有し、前記外側縦枠部には、前記排気口が形成され、前記内側縦枠部には、前記排気口に対して前後又は上下にオフセットされた位置に連通口が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の窓構造。
4. 前記窓部は、前記外壁面から外方に突出していることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の窓構造。
5. 前記上側横枠より上方には、ダクト口が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の窓構造。

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