JP5702213B2 - 煙突の外壁膜施工方法及び外壁膜構造 - Google Patents

Description

本発明は、景観を損ねないように、煙突の周囲を覆う装飾性を有する外壁を、従来のコンクリート製等に換えて膜構造とする外壁膜の施工方法、およびこの方法によって施工した外壁膜構造に関するものである。

都市部や観光地などに建設される煙突は、景観を損なわないように、装飾性を有する外壁で周囲を覆っている（例えば特許文献１参照）。この煙突の周囲を覆う外壁は、鉄筋コンクリート、軽量気泡コンクリート、プレストレスコンクリートパネル等で構成されるのが一般的である。

しかしながら、鉄筋コンクリート製等の外壁の場合、環境に配慮する設計を行うことが難しく、建設に要する工期も１年程度必要である。また、形状も、角型、円形、多角形など、画一的なものに限られる。さらに、経年劣化した場合の補修は外周部を補修するしか方法がないので、意匠を変更することが難しく、また補修期間も長くなるという点に問題がある。

なお、近年では、煙突の外面に鉄骨ルーバーを配したスケルトン型煙突も施工されているが、この構造の場合、鉄骨腐食や煙突周囲の区画ができない等の問題がある。

特開平０６−６６０５１号公報

本発明が解決しようとする問題点は、煙突の周囲に設けられる外壁が鉄筋コンクリート製等の場合、環境に配慮する設計を行うことが難しく、建設工期も１年程度必要であるという点である。また、形状も、角型、円形、多角形など、画一的なものに限られるという点である。さらに、経年劣化した場合の補修は外周部を補修するしか方法がないので意匠を変更することが難しく、また補修期間も長くなるという点である。

本発明は、煙突の周囲に設ける外壁を、環境に配慮する設計が可能で、短期間に施工でき、しかも、デザイン性を高めた幾何学的な形状とできるようにすることを目的としてなされたものである。また、経年劣化した場合の補修に際しても、意匠の変更が容易で、短期間の施工で補修できるようにすることを目的としてなされたものである。

本発明の煙突の外壁膜施工方法は、
煙突の周囲に外壁膜を施工する方法であって、
煙突を支持する第一鋼材、または前記第一鋼材に設置した第二鋼材を膜材で覆った後、この膜材の外縁となる膜材外縁部及び必要に応じて膜材の外縁部以外の適宜の位置で固定することを最も主要な特徴としている。

本発明の煙突の外壁膜施工方法によれば、
煙突を支持する第一鋼材、または前記第一鋼材に設置した第二鋼材を膜材で覆い、この膜材の外縁となる膜材外縁部及び必要に応じて膜材の外縁部以外の適宜の位置で固定した本発明の煙突の外壁膜構造を、短期間で施工することができる。

上記本発明の煙突の外壁膜構造では、煙突を支持する第一鋼材、または前記第一鋼材に設置した第二鋼材を膜材で覆って固定するため、デザイン性を高めた幾何学的な形状とすることもできる。

また、経年劣化した場合の補修時にも容易に意匠を変更することができて、その補修も短期間の施工で行うことができる。

本発明では、コンクリート等に比べて軽量な膜材を使用するので、基礎工事を削減できるのに加えて、煙突を支持する第一鋼材を膜材の支持部材に兼用できるので、施工期間及び施工コストを大幅に低下できる。また、外壁膜構造の内部側から施工することができるので、外部足場が不要になって、施工期間及び施工コストの更なる低下が可能になる。さらに、煙突を支持する第一鋼材に加えて第一鋼材に第二鋼材を設置すれば、凹部を有する形状に施工することも可能であって、デザイン性を高めた外壁とすることができる。

自立型の煙突に本発明の外壁膜構造を適用した場合の図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は頂部から見た平面図、（ｃ）は中間部の横断面図、（ｄ）は脚部の横断面図である。 一体型の煙突に本発明の外壁膜構造を適用した場合の図１と同様の図である。 膜材外縁部を固定する固定手段の第１の例を示した図で、（ａ）は固定完了前を上方から見た図、（ｂ）は固定完了状態を上方から見た図である。 膜材外縁部を固定する固定手段の第２の例を示した図で、（ａ）は固定完了状態の斜視図、（ｂ）は固定完了状態を上方から見た図である。 膜材外縁部を固定する固定手段の第３の例における固定完了状態を上方から見た図である。 自立型煙突に固定手段の第４の例を使用して膜材を固定した本発明の外壁膜構造の全体斜視図である。 （ａ）は固定手段の第４の例における固定完了状態を側方から見た図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）図のＢ部拡大図である。

本発明は、煙突の周囲に設ける外壁を、環境に配慮する設計が可能で、短期間に施工でき、しかも、デザイン性を高めた幾何学的な形状とできるようにするという目的を、コンクリート等に比べて軽量な膜材を内側から施工することで実現した。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図７を用いて詳細に説明する。
図１は地上に建てた自立型の煙突に本発明の外壁膜構造を適用した場合の図、図２は建物の上端に連結した一体型の煙突に本発明の外壁膜構造を適用した場合の図である。

図１及び図２において、１は煙突であり、所定の間隔を存して例えば２本配置されている。これら２本の煙突１は、煙突１の周囲に配置された第一鋼材２（図１では３本、図２では４本）及びこれら第一鋼材２の所定高さ位置に取り付けられた適数の床材３によって支持されている。なお、前記床材３は、前記第一鋼材２を連結固定する梁４によって支持されている。

５は、景観を損なわないように、前記煙突１の周囲を覆う膜材である。
この膜材５は、図１に示す例では、３本の前記第一鋼材２の外周を覆うように設けている。また、これら第一鋼材２を連結固定する梁４に取り付けられた六角形の床材３の設置部では、３本の前記第一鋼材２と前記床材３の外接円となるように設置した小骨材１１の外周を覆うように設けている。

また、図２に示す例では、前記膜材５は、４本の第一鋼材２の外周を覆うように設けている。また、これら第一鋼材２を連結固定する梁４に取り付けられた四角形の床材３の設置部では、４本の第一鋼材２と前記床材３の、建物の内側部分（図２（ｂ）〜（ｄ）の紙面左側を除く部分）が湾曲面となるように設置した小骨材１１の外周を覆うように設けている。なお、図２に示す例は、頂部の床材３は台形、中間部と脚部の床材３は矩形状で、前記梁４のうちの両側の梁４の中央から外方に第二鋼材６を突出させ、この第二鋼材６の先端をも覆うように膜材５を設けている。

このようにして煙突１の外周を覆った膜材５は、その膜材外縁部を、例えば図１に示す例では、３本の第一鋼材２部分において内側に引き込んで固定している。従って、この図１に示す例の場合は、円周方向に３枚の膜材５を使用することになる。

また、図２に示す例では、その膜材外縁部を、両側の梁４の中央から外方に突出させた第二鋼材６部分において内側に引き込んで固定している。従って、この図２に示す例の場合は、円周方向に２枚の膜材５を使用することになる。

前記第一鋼材２又は前記第二鋼材６の部分において内側に引き込んだ膜材５の外縁部同士の固定手段は、膜材５の外縁部を前記内側に引き込む位置に設けた引き込み部と、この引き込み部に引き込んだ膜材外縁部を固定する固定具を有するもので、例えば図３〜図５に示すような形態を採用する。

図３に示した固定手段７は、基端側を支点として先端側を接離揺動が自在なように、「く」字状の挟持レバー７ａを相対配置した構成である。そして、それぞれの挟持レバー７ａの中央折れ曲がり部より先端側の相対する位置には、膜材５の外縁部を係止する係止具７ｂを取り付けている。また、それぞれの挟持レバー７ａの中央折れ曲がり部より基端側の相対する位置には、これら挟持レバー７ａの先端側を接離揺動させる接離揺動及び固定機構７ｃを取り付けている。図３では、この接離揺動及び固定機構７ｃは、両挟持レバー７ａの間に渡したねじ軸７ｃａを、これに嵌合するナット７ｃｂの締付けによって行うものを示している。

なお、前記係止具７ｂは、例えば、袋状とされた前記膜材５の端部にエッジロープ１０が挿入され、前記エッジロープ１０と一体となされた膜材５の外縁部を挿入する孔部７ｂａと、この孔部７ｂａの断面方向から前記外縁部を挿入する際に膜材５を通すべく外部に連通するスリット７ｂｂを設けた構成であり、テンションロッド１２を介して固定されていてもよい。

この図３に示した固定手段７において、前記膜材５の端部を引き込んで固定する際に、内部側に水が入らないようにするためには、固定手段７によって前記膜材５の外縁部を引き込んで固定する際に、両挟持レバー７ａの先端間に止水ゴム８を挿入すれば良い。図３では、前記固定手段７によって前記膜材５の外縁部を引き込んで固定した後の内部側への水の侵入をより確実にするため、前記両係止具７ｂ間に内膜９を施工したものを示している。

この図３に示す形態の場合、前記挟持レバー７ａと前記接離揺動及び固定機構７ｃで引き込み部を形成し、前記係止具７ｂが固定具である。

また、図４に示した固定手段７は、膜材５の外縁部を挿入可能な隙間ｄ1を設けて管材７ｄを隣接配置した構成である。そして、これら管材７ｄの間の前記隙間ｄ1から挿入された膜材５の外縁部同士を、締付け具７ｅによって一体的に固定する。図４では、この締付け具７ｅは、対をなす膜定着プレート７ｅａを定着ボルト７ｅｂとナット７ｅｃで締付けることで膜材５の外縁部同士を一体的に固定するものを示している。

なお、膜材５の外縁部は、前記締付け具７ｅによって一体的に固定する代わりに、図３に示した係止具７ｂを用いてテンションロッド１２を介して固定しても良い。

この図４に示した固定手段７において、前記膜材５の端部を引き込んで固定する際に、内部側に水が入らないようにするためには、膜材５の端部を挿入した前記管材７ｄの隙間ｄ1に止水ゴム８を挿入すれば良い。なお、図４中の１０は、例えば前記膜材５の端部を折り返して前記膜材５に熱溶着等により接合した袋状部の内部に挿入されて一体となったエッジロープである。

この図４に示す形態の場合、前記管材７ｄが引き込み部で、前記締付け具７ｅが固定具である。

また、図５に示した固定手段７は、第一鋼材２又は第二鋼材６の先端部に所定の間隔ｄ2を存して突出状に取り付けた一対の管材７ｆの外周に沿って引き込んだ膜材５の外縁部を、基端側を前記第一鋼材２又は前記第二鋼材６に取付けたテンションロッド７ｇの先端に取付けた係止具７ｈで係止する構成である。

そして、図５に示した固定手段７において、前記膜材５の端部を引き込んで固定する際に、内部側に水が入らないようにするためには、第一鋼材２又は第二鋼材６に水切り膜７ｉを取り付け、この水切り膜７ｉで第一鋼材２又は第二鋼材６の先端側を覆うよう、熱溶着等により前記膜材５に接合すれば良い。

この図５に示す形態の場合、第一鋼材２又は第二鋼材６の先端部に突出状に取り付けた一対の管材７ｆと、前記第一鋼材２又は前記第二鋼材６に取付けたテンションロッド７ｇが引き込み部で、前記係止具７ｈが固定具である。

上記本発明の外壁膜構造は、先ず、図１では、煙突１を支持する第一鋼材２を頂点とする形状となるように、第一鋼材２の外周部に接するように膜材５で覆う。また、図２では、煙突１を支持する第一鋼材２と第二鋼材６を頂点とする形状となるように、これら第一及び第２鋼材２，６の外周部に接するように膜材５で覆う。この作業は、前記第一及び第２鋼材２，６の外側に外部足場などを別途組立てなくても、内側から行うことができる。

次に、図１では、３本の前記第一鋼材２部分において前記膜材５の外縁部同士を前記形状の外側から内側に引き込み、当該引き込み部において、図３〜５に示した固定手段７を用いて固定する。また、図２では、２本の前記第二鋼材６部分において前記膜材５の外縁部同士を前記形状の外側から内側に引き込み、当該引き込み部において、図３〜５に示した固定手段７を用いて固定する。これが本発明の煙突の外壁膜施工方法である。

上記構成の本発明にあっては、コンクリート等に比べて軽量な膜材５を使用するので、基礎工事を削減することができる。加えて、煙突１を支持する第一鋼材２を膜材５の支持部材に兼用できるので、施工期間を大幅に短縮することができ、施工コストも大幅に低下できる。

また、外壁膜構造の内部側から施工することができるので、外部足場が不要になって、施工期間の更なる短縮及び施工コストの更なる低下が可能になる。

さらに、煙突１を支持する第一鋼材２に加えて必要な鋼材を追加すれば、図１や図２に示した例に限らず、凹部を有する形状の施工も可能になって、デザイン性を高めた幾何学的な外壁とすることができる。

またさらに、本発明は、煙突１の外壁が経年劣化した場合に、その補修時には容易に意匠を変更することができ、その補修も短期間の施工で行うことができる。

上記本発明に使用する膜材５は、煙突１の外壁として必要な耐久性と耐熱性を有するものであれば特にその素材は問わないが、例えばガラス繊維にフッ素樹脂を被覆したものを使用すればよい。

その際、膜材５の最表層に光触媒層を形成する等の防汚処理を施しておくと、経年変化による汚れも少なくなってメンテナンス性が高くなる。また、光を透過する膜材５を使用すれば、膜材５の内部からライティングすることで夜間に幻想的な空間の演出が可能になる。

本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば図１，２に示した例では、高さ方向に１枚の膜材５を用いたものを説明したが、高さ方向に複数枚の膜材５を使用しても、また、膜材５を斜め状に巻き付けても良い。

また、図３〜図５で使用した固定手段７を使用した図１及び図２で示した外壁膜構造の例は、煙突の基端側から先端側に至る横断面が相似形状であるが、本発明では、図６に示したような、煙突の基端側と先端側における横断面が異なるデザイン性を高めた外壁膜構造とすることもできる。

図６に示した煙突の基端側と先端側における横断面が異なる外壁膜構造とする場合は、例えば図７に示した固定手段７を使用する。

図７に示した固定手段７は、例えば、袋状とした前記膜材５の端部に挿入されたエッジロープ１０と一体となされた膜材５の外縁部を挿入する孔部７ｊａと、この孔部７ｊａの断面方向から前記外縁部を挿入する際に膜材５を通すべく外部に連通するスリット７ｊｂを設けた係止具７ｊに、Ｕ字状の板部材７ｋをボルト７ｎとナット７ｏで取り付けたものである。

そして、煙突の基端側から先端側に向けて、所定の横断面形状となるように煙突の外周部に張り設けたワイヤー７ｍに前記板部材７ｋの湾曲部を係合させて取り付ける構成である。ワイヤー７ｍは、例えば煙突上部の支持部材（第１鋼材２、梁４または第２鋼材６）から煙突下部の支持部材（図１に示す自立型煙突の場合は煙突の基礎部分、図２に示す一体型煙突の場合は建物の上端に設けられた支持部材）に張り設けられる。

この図７の固定手段７を使用すれば、所定の位置にワイヤー７ｍを張り設けるだけで、鋼材を介さずに膜材５の外縁部を固定することができる。その際、図７に示したように、両膜材５の外縁部（或いは両膜材５の外縁部に別途溶着させた膜材）を、一方の係止具７ｊにアングル材７ｐを介して取り付けた角材７ｑのところで固定すれば、固定部分が外部と遮断できて内部側に水が入らないようにすることができる。また、図７に示した固定手段７によれば、膜材５の外縁部以外の適宜の位置を固定することもできる。

１ 煙突
２ 第一鋼材
３ 床材
５ 膜材
６ 第二鋼材
７ 固定手段
７ａ 挟持レバー
７ｂ 係止具
７ｃ 接離揺動及び固定機構
７ｄ 管材
７ｅ 締付け具
７ｆ 管材
７ｇ テンションロッド
７ｈ、７ｊ 係止具
７ｋ 板部材
７ｍ ワイヤー

Claims (7)

1. 煙突の周囲に外壁膜を施工する方法であって、
   煙突を支持する第一鋼材、または前記第一鋼材に設置した第二鋼材を膜材で覆った後、この膜材の外縁となる膜材外縁部及び必要に応じて膜材の外縁部以外の適宜の位置で固定することを特徴とする煙突の外壁膜施工方法。
2. 煙突の周囲に設ける外壁膜構造であって、
   煙突を支持する第一鋼材、または前記第一鋼材に設置した第二鋼材を膜材で覆い、この膜材の外縁となる膜材外縁部及び必要に応じて膜材の外縁部以外の適宜の位置で固定したことを特徴とする煙突の外壁膜構造。
3. 前記膜材外縁部の固定手段は、
   前記膜材外縁部を前記形状の外側から内側に引き込む位置に設けた引き込み部と、この引き込み部に引き込んだ膜材外縁部を固定する固定具とを有するものであることを特徴とする請求項２に記載の煙突の外壁膜構造。
4. 前記固定具は、
   基端部を支点として先端が接離揺動自在な対をなす挟持レバーと、これら挟持レバーに取り付けられた前記膜材外縁部を係止する係止具と、前記挟持レバーの接離揺動及び固定機構を備えたものであることを特徴とする請求項３に記載の煙突の外壁膜構造。
5. 前記固定具は、
   前記膜材を挿入可能な隙間を設けて隣接配置した管材と、これら管材間の前記隙間から挿入された複数の前記膜材外縁部同士を一体的に固定する締付け具によって固定するものであることを特徴とする請求項３に記載の煙突の外壁膜構造。
6. 前記固定具は、
   前記第一鋼材又は前記第二鋼材の先端部に所定の間隔を存して突出状に取り付けた一対の管材と、これら管材の外周に沿って引き込んだ前記膜材外縁部を係止する前記係止具を備え、テンションロッドを介して前記係止具を前記膜材固定部材に固定するものであることを特徴とする請求項３に記載の煙突の外壁膜構造。
7. 前記膜材の固定手段は、
   前記膜材の所要位置に形成した係止部を係止する係止具と、この係止具に取り付けた板部材とで構成され、前記板部材を煙突の外周部に張り設けたワイヤーに係合させることで前記係止具に係止した膜材を固定するものであることを特徴とする請求項２に記載の煙突の外壁膜構造。

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