JP6251044B2 - 建物壁面換気構造 - Google Patents

Description

この発明は、外側面部と内側面部とからなるダブルスキン構造を備えた建物壁面換気構造に関する。

特許文献１には、外側面部にフロートガラスを配置する一方で内側面部に複層ガラスを配置し、これらフロートガラスと複層ガラスの間の空間に熱吸収用のブラインドを設けた排気構造が開示されている。このような排気構造であれば、上記フロートガラス側では、上記ブラインドによる太陽光の吸収熱によって空気の上昇気流が効率的に生じることになる。

特開２００５−９０１８７号公報

しかしながら、上記のような集熱用のブラインドを用いる構成では、当該ブラインドの開閉のために電動モーターを用いた駆動機構が必要になり、初期コストの負担が上昇する上に上記駆動機構のメンテナンスが必要で管理コストも多大になるという欠点があった。一方、上記集熱用のブラインドを用いない構成では、気流上昇力が小さく、特に低層建物では十分な換気能力が得られないという問題を生じる。

この発明は、上記の事情に鑑み、ダブルスキン構造において集熱用のブラインドを用いることなく、低層建物であっても十分な換気能力が得られる建物壁面換気構造を提供することを課題とする。

この発明の建物壁面換気構造は、上記の課題を解決するために、外側面部と内側面部とからなるダブルスキン構造を備えた建物壁面換気構造であって、上記外側面部は熱線吸収性窓材からなり、上記内側面部は熱線反射性窓材からなることを特徴とする。

上記の構成であれば、上記外側面部は熱線吸収性窓材からなることにより、当該熱線吸収性窓材によって日射光の熱線が吸収され、ダブルスキン構造における空間内に熱が放射されていく。また、上記内側面部は熱線反射性窓材からなることにより、当該熱線反射性窓材によって上記外側面部を透過した日射光の熱線が反射され、上記ダブルスキン構造における空間内に熱が放射されていく。このように、日射光による熱が上記ダブルスキン構造における空間内に効率よく蓄積されることで良好な上昇気流が生じるため、集熱用のブラインドを用いることなく、低層建物であっても十分な換気能力が得られるようになる。

上記外側面部となる熱線吸収性窓材は日射吸収型のＬｏｗ−Ｅガラスや日射取得型の遮熱窓フィルムを設けたガラスとしてもよく、上記内側面部となる熱線反射性窓材は日射遮蔽型のＬｏｗ−Ｅガラスや日射反射型の遮熱窓フィルムを設けたガラスとしてもよい。

また、建物の２階以上の階に上記ダブルスキン構造を備えており、建物の１階では上記外側面部を備えるが上記内側面部は備えないこととしてもよい。これによれば、建物の１階の外窓は上記熱線吸収性窓材からなる外側面部だけとすることができるので、建物の１階の室内が屋外から見やすくなる。このため、建物の１階を例えばショールームとして用いるのに好適となる。

また、上記のように建物の１階に上記内側面部を備えない構成において、上記建物の１階の上記外側面部から離間した室内側にエアカーテンが形成されるようにしてもよい。これによれば、上記建物の１階の外側面部と１階室内とが上記エアカーテンの形成位置で実質的に仕切られることになり、上記外側面部で暖まった空気が１階室内に流れ込むのを防止することができるとともに、上昇気流の形成を促進して換気能力を高めることができる。

本発明であれば、ダブルスキン構造で集熱用のブラインドを用いずに低コストを実現しながら低層建物であっても十分な換気能力が得られるという効果を奏する。

この発明の実施形態の建物壁面換気構造を有した建物のファサード部を示した説明図である。 図１の建物壁面換気構造を拡大して示した説明図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、建物１００は、この発明の実施形態の建物壁面換気構造１を備えており、建物１００の１階１００ａがショールームとして使用され、建物１００の２階１００ｂが事務所として使用される仕様になっている。

上記建物壁面換気構造１は、外側面部１１と内側面部１２とからなるダブルスキン構造を備えており、上記外側面部１１は熱線吸収性窓材からなり、上記内側面部１２は熱線反射性窓材からなる。上記ダブルスキン構造は例えば建物の少なくとも南面において形成される。また、上記ダブルスキン構造内の１階と２階の間にはメンテナンス用の歩廊３がグレーチング板を用いて構築されている。

ここで、一般的なフロートガラスは、太陽放射エネルギーを１とすると、例えば、室内側への直接透過が７８％、室内側への再放熱が６％、内部吸収（熱線吸収率）が１５％、屋外への反射（熱線反射率）が７％、屋外への再放熱が９％となるものがある。この場合、流入熱量合計が８４％で除去熱量合計が１６％となる。

上記外側面部１１として用いられる熱線吸収性窓材は、望ましくは日射吸収率が４０％以上であるものとし、より望ましくは、日射吸収率が４５％以上６５％以内であるものを用いる。熱線吸収ガラスと呼ばれるものには、太陽放射エネルギーを１とすると、例えば、室内側への直接透過が５５％、室内側への再放熱が１４％、内部吸収（日射吸収率）が３９％、屋外への反射（日射反射率）が６％、屋外への再放熱が２５％となるものがある。この場合、流入熱量合計が６９％で除去熱量合計が３１％となる。このような熱線吸収ガラスは、上記フロートガラスに対し、上記屋外への反射の程度はほぼ同じ（上記の例では１％の差）であるが、内部吸収（日射吸収率）が２倍以上になっているといえる。

また、上記内側面部１２として用いられる熱線反射性窓材は、望ましくは日射反射率が２０％以上であるものとし、より望ましくは、日射反射率が２０％以上７０％以内であるものを用いる。熱線反射ガラスと呼ばれるものには、太陽放射エネルギーを１とすると、例えば、室内側への直接透過が５９％、室内側への再放熱が５％、内部吸収（日射吸収率）が１４％、屋外への反射（日射反射率）が２７％、屋外への再放熱が９％となるものがある。この場合、流入熱量合計が６４％で除去熱量合計が３６％となる。このような熱線反射ガラスは、上記フロートガラスに対し、上記内部吸収の程度はほぼ同じ（上記の例では１％の差）であるが、屋外への反射（日射反射率）が２倍から３倍以上になっているといえる。

上記日射吸収率および上記日射反射率は、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｒ３１０６に準じて求められるものとする。

上記外側面部１１は、内側ガラス１１ａと外側ガラス１１ｂとを備える複層ガラスからなり、上記内側面部１２も、内側ガラス１２ａと外側ガラス１２ｂとを備える複層ガラスからなっている。上記外側面部１１の内側ガラス１１ａは、金属膜をガラス板の屋外側面にコーティングした日射吸収型（断熱タイプ）のＬｏｗ−Ｅガラスからなり、外側ガラス１１ｂは、例えば一般的なフロートガラスからなる。一方、上記内側面部１２の内側ガラス１２ａは、例えば一般的なフロートガラスからなり、外側ガラス１２ｂは、金属膜をガラス板の屋内側面にコーティングした日射遮蔽型（遮熱タイプ）のＬｏｗ−Ｅガラスからなる。

また、上記建物壁面換気構造１は、建物１００の２階１００ｂ以上の階に上記ダブルスキン構造を備えており、建物１００の１階１００ａでは上記外側面部１１を備えるが上記内側面部１２は備えない構成になっている。

そして、上記建物壁面換気構造１においては、上記建物１００の１階１００ａの上記外側面部１１から離間した室内側にエアカーテンが形成されるようになっている。例えば、上記建物１００の１階１００ａの天井面であって、上記内側面部１２の下方延長線上にエアカーテン生成装置２が設けられている。このエアカーテン生成装置２としては、例えば分煙用に用いられているものを利用できる。

上記の構成であれば、上記外側面部１１が熱線吸収性窓材からなることにより、当該熱線吸収性窓材によって日射光の熱線が吸収され、上記ダブルスキン構造における空間内に熱が放射されていく。また、上記内側面部１２は熱線反射性窓材からなることにより、当該熱線反射性窓材によって上記外側面部１１を透過した日射光の熱線が反射され、上記ダブルスキン構造における空間内に熱が放射されていく。このように、日射光による熱が上記ダブルスキン構造における空間内に効率よく蓄積されることで良好な上昇気流が生じるため、集熱用のブラインドを用いることなく、低コストを実現しながら低層建物であっても十分な換気能力が得られるようになる。

また、建物１００の２階１００ｂ以上の階に上記ダブルスキン構造を備え、建物１００の１階１００ａは上記外側面部１１を備えるが上記内側面部１２は備えない構造とすると、建物１００の１階１００ａの外窓は上記熱線吸収性窓材からなる外側面部１１だけとすることができるので、建物１００の１階１００ａの室内を屋外から見やすくすることができる。このため、建物１００の１階１００ａを例えばショールームとして用いるのに好適となる。

また、上記建物１００の１階１００ａに上記内側面部１２を備えない構成において、上記建物１００の１階１００ａに上記エアカーテンが形成されると、上記建物１００の１階１００ａの外側面部１１と１階１００ａの室内とが上記エアカーテンの形成位置で実質的に仕切られることになり、上記外側面部１１で暖まった空気が建物１００の１階１００ａの室内に流れ込むのを防止することができるとともに、上昇気流の形成を促進して換気能力を高めることができる。なお、上記エアカーテンの形成を止めることで、冬場において上記外側面部１１で暖まった空気を建物の１階１００ａの室内に流れ込ませることができる。

また、上記外側面部１１となる熱線吸収性窓材および上記内側面部１２となる熱線反射性窓材がともにＬｏｗ−Ｅガラスからなっていると。上記外側面部１１と内側面部１２で共通の構造の窓材を用いることができ、窓材のコストの低減を図ることができる。

上記外側面部１１となる熱線吸収性窓材は、上記Ｌｏｗ−Ｅガラスからなるものに限らず、板ガラス組成に金属成分を混合して着色した熱線吸収ガラス、或いは板ガラスに熱線吸収フィルム（日射取得型の遮熱窓フィルム）を貼り付けたもの等を用いることができる。なお、上記熱線吸収性窓材については、熱割れを生じないような大きさにサッシ等で分割するのがよい。

上記内側面部１２となる熱線反射性窓材は、上記Ｌｏｗ−Ｅガラスからなるものに限らず、板ガラスの表面に金属膜をコーティングした熱線反射ガラス、或いは板ガラスに熱線反射フィルム（日射反射型の遮熱窓フィルム）を貼り付けたもの等を用いることができる。また、上記熱線反射性窓材としては、板ガラス単体では上述した日射反射率を満たさなくても、当該板ガラスの室内側に設けた遮光ブラインドとの組み合わせによって上述した日射反射率を満たすものが含まれる。この場合、板ガラス単体の日射反射率が低くても、高い日射反射率を有する遮光ブラインドを組み合わせることにより、さらには、当該遮光ブラインドを上記板ガラスに極力接近させた構造とすることにより、全体として上記必要とされる日射反射率を満たすことが可能である。なお、上記遮光ブラインドを組み合わせた構成物の上記必要とされる日射反射率は、上記遮光ブラインドが少なくとも全閉のときに満たすものとする。

また、ダブルスキン構造部の上部位置（例えば図１の空間部Ａ参照）にベンチュリー効果を利用した自然換気部を設ける、或いは小型換気扇を設けるなどしてもよい。また、１階の床部に上記ダブルスキン構造部による上昇気流を補助するラインファンを設けてもよい。また、暖房時の断熱性が必要とされる場合は、換気処理を停止することで、ダブルスキン構造の空気層の厚みに応じた断熱性を発揮させることができる。また、上記上部位置に換気窓を設けておき、これを春季や秋季に開放することで、ダブルスキン構造部で暖まった空気を屋外に排出し、適温の外気をダブルスキン構造部内に導くことができる。また、夏季において夜間に換気窓を開放することで、涼しい外気をダブルスキン構造部内に導くことができる。

また、上記の実施形態では、建物１００の１階１００ａ部分についてはダブルスキン構造としなかったが、建物１００の１階１００ａ部分にも上記内側面部１２を設けてダブルスキン構造とするようにしてもよい。また、低層建物に限らず、高層建物にも本願の建物壁面換気構造を適用することができる。

また、床および天井となる構造部分の窓側の壁面（例えば図１、図２の壁面部位Ｂ参照）にも、上記内側面部１２と同様の熱線反射性材を設けてもよい。これによれば、ダブルスキン構造となる部分が多くなり、換気能力も高くなる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１ 建物壁面換気構造
１１ 外側面部
１１ａ 内側ガラス
１１ｂ 外側ガラス
１２ 内側面部
１２ａ 内側ガラス
１２ｂ 外側ガラス
１００ 建物
１００ａ １階
１００ｂ ２階
２ エアカーテン生成装置

Claims (2)

1. 外側面部と内側面部とからなるダブルスキン構造を備えた建物壁面換気構造であって、上記外側面部は、熱線吸収性窓材からなり熱線反射性窓材を備えず、上記内側面部は熱線反射性窓材からなり熱線吸収性窓材を備えておらず、
   建物の２階以上の階に上記ダブルスキン構造を備えており、建物の１階では上記外側面部を備えるが上記内側面部は備えておらず、
   上記建物の１階の上記外側面部から離間した室内側にエアカーテンが形成され、上記建物の１階の外側面部と１階室内との間に流れる気流が上記エアカーテンの形成位置で遮断されることを特徴とする建物壁面換気構造。
2. 請求項１に記載の建物壁面換気構造において、上記外側面部となる熱線吸収性窓材は日射吸収型のＬｏｗ−Ｅガラスからなり、上記内側面部となる熱線反射性窓材は日射遮蔽型のＬｏｗ−Ｅガラスからなることを特徴とする建物壁面換気構造。

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