JP6139828B2

JP6139828B2 - 採光装置

Info

Publication number: JP6139828B2
Application number: JP2012121258A
Authority: JP
Inventors: 普菅野; 広隆鈴木; 雄大田中
Original assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Current assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2032-05-28
Also published as: JP2013247034A

Description

本発明は、建物の外壁に設けられた開口部を通じて建物内に外光を取り込むための採光装置に関する。

従来より、太陽光を建物内に取り込むため、採光装置を備えた建物が提案されている。この種の採光装置は、反射板を利用して建物の窓などがある開口部から建物内に光を取り込んでいる（特許文献１〜３参照）。

特開２００９−７６２１２号公報特開２００７−１１５４１７号公報特開２００４−２１４１８８号公報

しかしながら、上述の採光装置は、太陽からの直接光、つまり直射日光を用いることを前提としている。このため、例えば都市部の挟小敷地に建造される住宅の間の空間のように建物間が狭く、且つ屋根からの距離が長いために直射日光が建物の１階部分まで届きにくく、直射日光以外の天空光ばかりが届いてしまうような場所に窓等の開口部を設けたとしても、取り込む光が非常に弱くなり、当該開口部からの十分な採光は望めない。また、採光量を増やすため開口部を徒に拡大していくと、建物の断熱性や防犯性などの他の性能が低下してしまう。特に隣の建物との距離が近い建物では、対向する壁に設けられる開口部を通じて互いの内部が丸見えになることも考えられ、かかる点からも開口部は可能な限り小さくすることが求められる。

なお、天空光とは、一般的に、太陽の光のうち、大気中の水蒸気や塵などによって拡散されるか、雲から反射されて地面に到達するもので、直射日光以外の光をいうものであって、その成分は主として地盤に対し鉛直な鉛直光であり、その他の方向に拡散する拡散光も成分として含むものである。当該鉛直光は、互いに平行であるとの観点から、本明細書において平行光とも言う。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、天空光を頼りに採光を検討しなければならない場所でも、開口部を広くすることなく十分な採光を行うことができる採光装置を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、建物の外壁に設けられた開口部を通じて建物内に外からの光を取り込むための採光装置であって、前記建物の開口部の外側に設けられ、入射する光を反射させ前記開口部を通じて建物内に入射させる第１の反射部材を有し、前記第１の反射部材は、反射した光が前記開口部に進入するまでは絞り込まれて前記開口部を通過後は拡散されるように構成され、前記第１の反射部材により反射した光が絞り込まれる位置は、前記開口部の下端面と上端面との間の高さであって、前記開口部の最外上端部と最内下端部を結ぶ直線より上方、かつ前記開口部の最外下端部と最内上端部を結ぶ直線より下方の範囲に設定されている、採光装置である。本発明の採光装置において、前記建物の開口部の内側に設けられ、前記第１の反射部材から入射した光を反射させる第２の反射部材を更に有することが好ましい。
また、別の観点の本発明は、建物の外壁に設けられた開口部を通じて建物内に外からの光を取り込むための採光装置であって、前記建物の開口部の外側に設けられ、上方から入射する光を反射させ前記開口部を通じて建物内に入射させる第１の反射部材と、前記建物の開口部の内側に設けられ、前記第１の反射部材から入射した光を上方又は下方に反射させる第２の反射部材と、を有し、前記第１の反射部材は、放物線状の反射面を有し、当該反射した光が前記開口部に進入するまでは絞り込まれて前記開口部を通過後は拡散され、前記第１の反射部材の反射面により反射した光が絞り込まれる位置は、前記開口部の下端面と上端面との間の高さであって、前記開口部の最外上端部と最内下端部を結ぶ直線より上方、かつ前記開口部の最外下端部と最内上端部を結ぶ直線より下方の範囲に設定されている、採光装置である。

本発明によれば、放物線状の反射面を有する第１の反射部材を用いて外光を集め、その光を開口部に通して建物内に入射できるので、直射日光が届かず採光を得るために天空光に頼らざるを得ない場所であっても、開口部を広げることなく十分な採光を行うことができる。また、第２の反射部材により上方又は下方向に光を反射させるので、第１の反射部材の反射面で集光した光が建物内の人の目に直接入ることが抑制され、居住性の高い採光を実現できる。

前記第２の反射部材は、前記第１の反射部材の反射面により反射して絞り込まれた光を平行に反射させる放物線状の反射面を有し、前記第２の反射部材の反射面による、光が絞り込まれる位置は、前記第１の反射部材の反射面により反射した光が絞り込まれる位置と一致していてもよい。かかる場合、建物内の第２の反射部材から上方か下方に向けて平行光が発せられるので、建物の内壁や天井、床等を局所的に照らし、外光を例えば間接照明として有効に利用できる。また、インテリア性も向上する。

前記第２の反射部材は、光を上方に向けて反射させるものであり、前記第２の反射部材の下端は、前記開口部の下端よりも上に位置していてもよい。かかる場合、第２の反射部材の下端と開口部の下端との間に隙間ができるので、例えば第１の反射部材で不規則に拡散した拡散光を当該隙間から建物内に直接的に取り込むことができる。これにより、例えば建物の開口部の下方側の明るさも確保できる。

また、前記第２の反射部材は、光を下方に向けて反射させるものであり、前記第２の反射部材の上端は、前記開口部の上端よりも下に位置していてもよい。かかる場合、第２の反射部材の上端と開口部の上端との間に隙間ができるので、例えば外光の拡散光を当該隙間から建物内に直接的に取り込むことができる。これにより、例えば建物の開口部の上方側の明るさも確保できる。

前記第１の反射部材の反射面は、前記開口部の下端面に連続的に接続されていてもよい。かかる場合、第１の反射部材で反射する光を効率的に建物内に入射することができる。

前記第１の反射部材の反射面の下部は、前記開口部の最外面よりも内側に位置していてもよい。かかる場合、より多くの外光の拡散光を建物内に入れることができる。

以上の採光装置は、前記第１の反射部材で反射した光のうち前記開口部を直接通過しない拡散光を反射させて前記開口部を通じて建物内に入射する補助反射部材をさらに有していてもよい。かかる場合、外光の採光効率をさらに上げることができる。

本発明によれば、直射日光が届かずに天空光のみが届くような場所であっても、建物の開口部を広げることなく、十分に採光できる。

採光装置を有する建物の模式図である。採光装置の構成の概略を示す説明図である。焦点のある領域を示す説明図である。光を下方に反射する第２の反射部材を有する採光装置の説明図である。補助反射部材を有する採光装置の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る採光装置１を備えた建物２を示す説明図である。また、図２は、採光装置１の構成の概略を示す説明図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

採光装置１は、例えば隣の建物３との間が狭い建物２に適している。採光装置１は、隣の建物３に面する建物２の外壁Ｂの開口部Ａに設けられている。開口部Ａには窓Ｃが設けられている。採光装置１は、図２に示すように建物２の開口部Ａの外側に設けられた第１の反射部材１０と、建物２の開口部Ａの内側に設けられた第２の反射部材１１を有している。

第１の反射部材１０は、建物の間を上方から入射する光を反射させ、窓Ｃを通じて建物２の内側に入射させる。また、第１の反射部材１０は、下に凸の放物線状の反射面２０を有している。これにより、上方から鉛直下方向に向けて入射した平行光は、第１の反射部材１０で反射し焦点Ｓを形成して建物２の内側に入射する。

第１の反射部材１０の反射面２０の下部は、開口部Ａの最外面Ｄ（外壁Ｂの外面）よりも内側に入り込んでいる。この第１の反射部材１０の反射面２０の下部には、上方から鉛直下方向に向かう平行光は反射しないが、その他の拡散光を反射させ、当該拡散光の一部を建物２の内側に入射させることができる。また、第１の反射部材１０の反射面２０は、開口部Ａの下端面Ａ１と同じ高さに設定され、開口部Ａの下端面Ａ１に連続的に接続されている。

第１の反射部材１０は、上方から鉛直下方向に入射し、開口部Ａの最外面Ｄより外側の反射面２０で反射した平行光が全て開口部Ａを通じて建物２内に入るような位置、角度に設けられている。焦点Ｓの位置は、例えば図３に示すように開口部Ａの下端面Ａ１と上端面Ａ２との間の高さであって、開口部Ａの最外上端部Ｐ１と最内下端部Ｐ２を結ぶ直線Ｌ１より上方で、なおかつ開口部Ａの最外下端部Ｐ３と最内上端部Ｐ４を結ぶ直線Ｌ２より下方の範囲Ｒに設定されている。

第１の反射部材１０は、例えば建物２の外側に設けられた支持台３０により支持されている。

第２の反射部材１１は、第１の反射部材１０から入射した光を上方に反射させる。第２の反射部材１１は、例えば焦点Ｓを形成した光を平行に反射させる放物線状の反射面４０を有している。第２の反射部材１１の反射面４０の焦点は、第１の反射部材１０の焦点Ｓと一致している。これにより、採光した光を建物２の内壁及び天井面を照らすことができる。

第２の反射部材１１の下端は、開口部Ａの下端面Ａ１よりも上に位置している。つまり第２の反射部材１１の下端と開口部Ａの下端面Ａ１との間に隙間ができ、建物２の内側からみて開口部Ａの一部が露出している。

第２の反射部材１１は、例えば建物２の内側に設けられた支持台５０により支持されている。

次に、以上のように構成された採光装置１の作用について説明する。図１に示すように狭小な建物２と建物３の間に直射日光ではなく天空光が入射すると、その天空光のうちの鉛直下方向に向かう平行光が第１の反射部材１０の反射面２０で反射して、開口部Ａを通じ焦点Ｓを形成して建物２内に入射する。また、平行光以外の拡散光も第１の反射部材１０の反射面２０で反射して建物２内に入射する。焦点Ｓを通過した光は、第２の反射部材１１の反射面４０で平行光になって上方に反射する。この反射光により、建物２の内壁や天井面が照らされる。また、第１の反射部材１０で反射した拡散光の一部が第２の反射部材１１の下を通って建物２内に入射する。

本実施の形態によれば、放物線状の反射面２０を有する第１の反射部材１０を用いて外光を集め、その光を開口部Ａに通して建物２内に入射できるので、直射日光が届かず採光を得るために天空光に頼らざるを得ない場所であっても、開口部Ａを大きくすることなく十分な採光を行うことができる。また、第２の反射部材１１により上方に光を反射させるので、集光した光が建物２内の人の目に直接入ることが抑制され、居住性の高い採光を実現できる。

また、第１の反射部材１０の焦点Ｓは、当該第１の反射部材１０の反射面２０に上方から鉛直下方向に入射する全ての光を開口部Ａを通じて建物２内に入射させる位置に設けられている。よって、上方からの平行光を効率的に建物Ａ内に取り込むことができ、隣の建物３との間が狭く、主に上方から天空光しか入射しないような建物２であっても、十分な採光を実現できる。

第２の反射部材１１は、焦点Ｓを形成した光を平行に反射させる放物線状の反射面４０を有し、該反射面４０の焦点は、第１の反射部材１０の焦点Ｓと一致しているので、第２の反射部材１１から上方に向けて平行光が発せられ、建物２の内壁や天井、床等を局所的に照らし、外光を例えば間接照明として有効に利用できる。また、インテリア性も向上する。

第２の反射部材１１の下端は、開口部Ａの下端よりも上に位置しているので、第２の反射部材１１の下端と開口部Ａの下端面Ａ１との間に隙間ができる。これにより、例えば外光の拡散光をその隙間から建物２の内部に水平方向に向けて取り込むことができ、例えば建物２内の開口部Ａの下方側の明るさも確保できる。

第１の反射部材１０の反射面２０は、開口部Ａの下端面Ａ１に連続的に接続されているので、第１の反射部材１０で反射した光を効率的に建物２内に入射することができる。

第１の反射部材１０の反射面２０の下部は、開口部Ａの最外面Ｄよりも内側に入り込んでいるので、より多くの外光の拡散光を建物２内に入れることができる。

上記実施の形態において、第２の反射部材１１は、光を上方に反射させていたが、下方に反射させてもよい。かかる場合、例えば図４に示すように第２の反射部材１１の上端は、開口部Ａの上端面Ａ２よりも下に位置している。第２の反射部材１１は、例えば建物２の内壁に固定された支持部材６０により支持されている。かかる場合、第２の反射部材１１の上端と開口部Ａの上端面Ａ２との間に隙間ができるので、例えば第１の反射部材１０で反射した拡散光を当該隙間から建物２内に直接的に取り込むことができる。これにより、例えば建物２内の開口部Ａの上方側の明るさも確保できる。

また、以上の実施の形態において、図５に示すように採光装置１は、補助反射部材７０を備えていてもよい。補助反射部材７０は、例えば第１の反射部材１０の上方であって、開口部Ａの上端面Ａ２に近い外壁Ｂの外面に設けられ、第１の反射部材１０で反射した光のうち開口部Ａを直接通過しない拡散光を反射させて開口部Ａを通じて建物２内に入射させる。かかる場合、外光の採光効率をさらに上げることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば採光装置１の第１の反射部材１０の設置位置や角度も上記実施の形態に限られない。例えば第１の反射部材１０は、建物２の外壁Ｂの最外面Ｄの内側に入り込んでいなくてもよく、また外壁Ｂから離れていてもよい。また、第１の反射部材１０の反射面２０の高さも必ずしも開口部Ａの下端面Ａ１と同じでなくてもよい。第２の反射部材１１の反射面４０は、必ずしも放物線状である必要はない。また、補助反射部材７０は、他の位置に設けられていてもよい。さらに、採光装置１は、建物２の他の開口部に設けられていてもよい。

本発明は、直射日光が届かず天空光に頼らざるを得ない場所でも、建物の開口部を広げることなく十分な採光を行う際に有用である。

１採光装置
２建物
１０第１の反射部材
１１第２の反射部材
２０反射面
４０反射面
Ａ開口部
Ｂ外壁
Ｃ窓
Ｓ焦点

Claims

建物の外壁に設けられた開口部を通じて建物内に外からの光を取り込むための採光装置であって、
前記建物の開口部の外側に設けられ、入射する光を反射させ前記開口部を通じて建物内に入射させる第１の反射部材を有し、
前記第１の反射部材は、反射した光が前記開口部に進入するまでは絞り込まれて前記開口部を通過後は拡散されるように構成され、
前記第１の反射部材により反射した光が絞り込まれる位置は、前記開口部の下端面と上端面との間の高さであって、前記開口部の最外上端部と最内下端部を結ぶ直線より上方、かつ前記開口部の最外下端部と最内上端部を結ぶ直線より下方の範囲に設定されている、採光装置。
前記建物の開口部の内側に設けられ、前記第１の反射部材から入射した光を反射させる第２の反射部材を更に有する、請求項１に記載の採光装置。
建物の外壁に設けられた開口部を通じて建物内に外からの光を取り込むための採光装置であって、
前記建物の開口部の外側に設けられ、上方から入射する光を反射させ前記開口部を通じて建物内に入射させる第１の反射部材と、
前記建物の開口部の内側に設けられ、前記第１の反射部材から入射した光を上方又は下方に反射させる第２の反射部材と、を有し、
前記第１の反射部材は、放物線状の反射面を有し、当該反射した光が前記開口部に進入するまでは絞り込まれて前記開口部を通過後は拡散され、
前記第１の反射部材の反射面により反射した光が絞り込まれる位置は、前記開口部の下端面と上端面との間の高さであって、前記開口部の最外上端部と最内下端部を結ぶ直線より上方、かつ前記開口部の最外下端部と最内上端部を結ぶ直線より下方の範囲に設定されている、採光装置。
前記第２の反射部材は、前記第１の反射部材の反射面により反射して絞り込まれた光を平行に反射させる放物線状の反射面を有し、
前記第２の反射部材の反射面による、光が絞り込まれる位置は、前記第１の反射部材の反射面により反射した光が絞り込まれる位置と一致している、請求項３に記載の採光装置。
前記第２の反射部材は、光を上方に向けて反射させるものであり、
前記第２の反射部材の下端は、前記開口部の下端よりも上に位置している、請求項３又は４に記載の採光装置。
前記第２の反射部材は、光を下方に向けて反射させるものであり、
前記第２の反射部材の上端は、前記開口部の上端よりも下に位置している、請求項３又は４に記載の採光装置。
前記第１の反射部材の反射面は、前記開口部の下端面に連続的に接続されている、請求項３〜６のいずれかに記載の採光装置。
前記第１の反射部材の反射面の下部が、前記開口部の最外面よりも内側に入り込んでいる、請求項３〜７のいずれかに記載の採光装置。
前記第１の反射部材で反射した光のうち前記開口部を通過しない拡散光を反射させて前記開口部を通じて建物内に入射させる補助反射部材を、さらに有する、請求項３〜８のいずれかに記載の採光装置。