JP6636763B2 - カーテンウォール - Google Patents

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本発明は、建物の外壁を構成するカーテンウォールに関する。
従来より建物の外壁を構成するカーテンウォールに対し、その室内外で空気を流通させる換気ユニットを取り付けた構成が用いられている。例えば、本出願人は特許文献1において、カーテンウォールを構成する横材に設けた連通孔の室内側面に換気ユニットを連結し、この換気ユニットを天井裏に延びるダクトを介して居住空間の天井で開口させた構成を提案している。
特開2015−71919号公報
ところで、カーテンウォールを構成するガラス板等のパネル体の室内側には、ブラインド等の遮蔽手段が配設されることがある。このような遮蔽手段でパネル体を遮蔽した場合、日射の影響によってパネル体の室内側と遮蔽手段の室外側とで挟まれた空間の温度が大きく上昇することがある。勿論、例えば遮蔽手段であるブラインドを巻き上げた状態であっても日射の状況等によってはパネル体付近の室温が居住空間の奥側に比べて大きく上昇することがある。
このように窓際での室温が上昇した場合には、パネル体や遮蔽手段に沿った上昇気流が発生する。ところが、上記特許文献1の構成では、換気ユニットから延びたダクトを居住空間の天井に開口させているため、窓際で生じた熱気を室外へと円滑に排出することが難しい場合がある。特に、遮蔽手段でパネル体を遮蔽した状態では、遮蔽手段自体が障壁となって窓際に熱気が滞留してしまう可能性があった。
本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、カーテンウォールで仕切られた室内空間の室温が上昇した場合でも十分な換気能力を確保することができる換気ユニットを装着したカーテンウォールを提供することを目的とする。
本発明に係るカーテンウォール用の換気ユニットは、上下の横材と左右の縦材の間にパネル体を設けたカーテンウォール用の換気ユニットであって、上側の横材の室内側面には、前記パネル体と対向する空間の天井を形成する天井部材が連結されると共に、該天井部材には、前記パネル体より室内側に配置される遮蔽手段の上端部を支持する支持部が取り付けられ、前記上側の横材には、前記カーテンウォールの室内外で空気を流通可能に連通させる連通孔が設けられると共に、該連通孔の室内側の通気口を前記支持部の室外側となる位置に連通させたことを特徴とする。
このような構成によれば、日射の影響等によってカーテンウォールの窓際での室温が上昇し、パネル体や遮蔽手段に沿った上昇気流が発生した場合であっても、この上昇気流による熱気は遮蔽手段の支持部の室外側となる位置に連通している連通口からカーテンウォールの室外側へと円滑に排気される。これにより、カーテンウォールで仕切られた室内空間の室温が上昇した場合でも十分な換気能力を確保することが可能となる。しかも、遮蔽手段の上端部を支持する支持部の室外側となる位置に連通孔の通気口を連通させているため、遮蔽手段でパネル体の室内側を完全に遮蔽した状態であっても、パネル体と遮蔽手段との間の空間や遮蔽手段自体に日射が当たることよって生じる熱気を通気口から室外へと円滑に排気することができる。
本発明に係るカーテンウォール用の換気ユニットにおいて、前記天井部材は、前記上側の横材の室内側面と前記天井の天井板との間に設けられ、その天面に前記支持部が取り付けられることで該支持部を収納する収納ボックスを構成し、前記連通孔の室内側の通気口を、前記収納ボックス内に連通させた構成としてもよい。そうすると、ブラインド等の遮蔽手段の上端部を収納支持する収納ボックス内に流入した熱気を室外へと円滑に排気することができ、収納ボックス内及びその周辺部に熱気が滞留することを防止できる。
本発明に係るカーテンウォール用の換気ユニットにおいて、前記連通孔の室内側の通気口は、前記収納ボックスの室外側壁面に開口形成された構成としてもよい。そうすると、連通孔と収納ボックスとの間にダクト等を連結する必要がなく、コストや設置作業の効率が向上する。
本発明に係るカーテンウォール用の換気ユニットにおいて、前記連通孔は、前記横材の見込み方向幅の範囲内に収められ、該横材と一体に構成された構成としてもよい。そうすると、工場等でのカーテンウォールのユニット組立作業と合わせて換気ユニットの組付作業も行うことができる。このため、施工現場ではカーテンウォールを設置するだけで換気ユニットも同時に設置することができ、コストや設置作業の効率が向上する。
本発明に係るカーテンウォールは、上記構成のカーテンウォール用の換気ユニットを装着したことを特徴とする。これにより、その室内外で十分な換気能力を確保することができる。
本発明に係るカーテンウォールにおいて、前記支持部は、前記遮蔽手段の室内側と室外側との間で空気を流通可能に連通させる連結手段を介して前記天井部材に対して取り付けられた構成であってもよい。そうすると、例えば建物の居住空間内の天井付近に滞留した熱気を遮蔽手段の上部から連結手段を介して連通孔の通気口へと円滑に流通させることができる。
本発明に係るカーテンウォールにおいて、前記左右の縦材間に亘る上横材及び下横材を有すると共に、前記上横材と前記下横材との間には左右の縦材間に亘る中間横材が設けられ、前記中間横材と前記下横材との間に建物の居住空間と対向するビジョン部が形成され、前記上横材と前記中間横材との間に前記建物の上下階の境界部分と対向するスパンドレル部が形成されており、前記天井部材を前記中間横材に連結し、前記連通孔を前記中間横材に設けた構成としてもよい。そうすると、居住空間で生じた熱気を連通孔から室外へと円滑に排出することができる。
本発明によれば、日射の影響等によってカーテンウォールの窓際での室温が上昇し、パネル体やブラインド等の遮蔽手段に沿った上昇気流が発生した場合であっても十分な換気能力を確保することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態に係るカーテンウォール用の換気ユニットを備えたカーテンウォールによって外壁を構成した建物を室外側から見た要部拡大正面図である。 図2は、図1に示す建物のカーテンウォール近傍での縦断面図である。 図3は、換気ユニットを設けた中間横材近傍での縦断面図である。 図4は、図3中のIV−IVに沿う模式断面図である。
以下、本発明に係るカーテンウォール用の換気ユニットについて、このユニットを装着したカーテンウォールを例示して好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るカーテンウォール用の換気ユニット10を備えたカーテンウォール11によって外壁を構成した建物12を室外側から見た要部拡大正面図であり、図2は、図1に示す建物12のカーテンウォール11近傍での縦断面図である。
図1及び図2に示すように、カーテンウォール11は、枠体14の内側にスパンドレル部11aとビジョン部11bとを上下に並べたユニット構造であり、各ユニットを上下左右に並べて配置することでスパンドレル部11aとビジョン部11bが上下方向に交互に配置される。
建物12は、躯体16に取り付けた床スラブ18の上面側に床板19を設けた床20と、床スラブ18の下面側に吊下げ支持された天井板22とを有する。建物12では、床スラブ18の下面と天井板22の上面との間が上下階の境界部分12aとなり、天井板22の下面と床20の上面との間が居住空間12bとなる。
カーテンウォール11は、スパンドレル部11aが境界部分12aと対向して該境界部分12aの外壁となり、ビジョン部11bが居住空間12bと対向して該居住空間12bの外壁となる。
枠体14は、上横材14a、下横材14b及び左右の縦材14c,14dを四周枠組みして構成され、上横材14aと下横材14bとの間に左右の縦材14c,14dに亘る無目材である中間横材14eを設けた構成である。各材14a〜14eは、例えばアルミニウム等の金属の押出形材である。枠体14は、ファスナー24を用いて躯体16に対して固定される。
カーテンウォール11は、上横材14aと中間横材14eと左右の縦材14c,14dで囲まれた部分に室内側パネル26及び室外側パネル27を取り付けることでスパンドレル部11aが形成され、中間横材14eと下横材14bと左右の縦材14c,14dで囲まれた部分に室内側ガラス28a及び室外側ガラス28bで構成した複層パネル(パネル体)28を取り付けることでビジョン部11bが形成されている。本実施形態の場合、室内側パネル26を耐火性能を有したボード状のパネル材によって構成し、室外側パネル27をフロートガラス板によって構成している。また、遮熱性及び断熱性を有する2枚のガラス板である室内側ガラス28a及び室外側ガラス28bをスペーサ部材を介して間隔をあけて配置することで複層パネル28を構成している。
図2に示すように、上横材14aは、見込み面に室内側パネル26の上縁部が配置される下向きの面材配置溝30aを室内側縁部に有し、見込み面に室外側パネル27の上縁部が配置される下向きの面材配置溝31aを室外側縁部に有する。中間横材14eは、見込み面に室内側パネル26の下縁部が配置される上向きの面材配置溝30bを室内側縁部に有し、見込み面に室外側パネル27の下縁部が配置される上向きの面材配置溝31bを室外側縁部に有する。図示はしないが、左右の縦材14c,14dは、その室内側縁部に室内側パネル26の側縁部が配置される面材配置溝をそれぞれ有し、その室外側縁部に室外側パネル27の側縁部が配置される面材配置溝をそれぞれ有する。
中間横材14eは、見込み面に複層パネル28の上縁部が配置される下向きの面材配置溝32aを室外側縁部に有し、下横材14bは、見込み面に複層パネル28の下縁部が配置される上向きの面材配置溝32bを室外側縁部に有する。図示はしないが、左右の縦材14c,14dは、その室外側縁部に複層パネル28の側縁部が配置される面材配置溝をそれぞれ有する。
カーテンウォール11の隣接するユニット間は、上横材14aと下横材14bとの間が室外側の1次シール34,34同士の圧着と、室内側の2次シール35,35同士の圧着によって止水され(図2参照)、縦材14cと縦材14dとの間も1次シール34及び2次シール35と同様な構造によって止水される。
このようなカーテンウォール11では、中間横材14eにその長手方向に亘って開口する換気ユニット10を一体に設けている。換気ユニット10は、カーテンウォール11で仕切られた建物12の室内外で空気を自然換気する自然換気装置である。換気ユニット10は、室外側ではスパンドレル部11aとビジョン部11bとの間で開口し、室内側では中間横材14eと天井板22との間に設けられたブラインド36の収納ボックス38内に開口している。
図3は、換気ユニット10を設けた中間横材14e近傍での縦断面図であり、図4は、図3中のIV−IVに沿う模式断面図である。
図3に示すように、中間横材14eは、スパンドレル部11aの室内側パネル26及び室外側パネル27を保持する面材配置溝30b,31bをその上向き見込み面に有する上側部材40と、ビジョン部11bの複層パネル28を保持する面材配置溝32aをその下向き見込み面に有する下側部材41とで構成されている。
上側部材40は、矩形中空形状で下向き略L字状に形成された基部40aと、基部40aの室外側に連結された略L字状の突出片部40bとを有する。基部40aの上面の室内側縁部に面材配置溝30bが設けられ、突出片部40bの上面に面材配置溝31bが設けられている。
下側部材41は、矩形中空形状で略L字状に形成された基部41aと、基部41aの室外側に連結された下向き略L字状の突出片部41bとを有する。突出片部41bの下面に面材配置溝32aが設けられている。
上側部材40と下側部材41との間には、換気ユニット10を設置するための間隙が設けられている。すなわち換気ユニット10は、上側部材40の基部40aの下面と、下側部材41の基部41aの上面と、左右の縦材14c,14dの見込み面とで囲まれた矩形の空間に収容されるように取り付けられている(図1も参照)。また、上側部材40の突出片部40bと下側部材41の突出片部41bとの間の間隙は、換気ユニット10を外壁面に開口させる吸排気口42を形成する。
換気ユニット10は、中間横材14eを構成する上側部材40と下側部材41との間に取り付けられたフレーム44と、フレーム44の内部を室内外方向に亘って貫通する連通孔46と、連通孔46の途中に揺動可能に設けられた定風量フラップ48とを備える。
フレーム44は、上側部材40の基部40aの下面に連結固定された上側フレーム50と、下側部材41の基部41aの上面に連結固定された下側フレーム51とを有し、これら上側フレーム50と下側フレーム51との間に連通孔46を形成している。
上側フレーム50と下側フレーム51の室内側面には、連通孔46の室内側の開口となる通気口46aが形成されたプレート52が固定されている。プレート52は、上側部材40及び下側部材41にねじ止め固定したアングル部材54に対して取付ねじ56を用いて固定されている。プレート52と、上側フレーム50及び下側フレーム51の室内側面との間にはシール材58が配設され、これにより室内側の通気口46aの周縁部が止水されている。取付ねじ56を取り外してプレート52を取り外すことで、容易に換気ユニット10にアクセスでき、メンテナンス等を行うことができる。
上側フレーム50と下側フレーム51の室外側面には、連通孔46の室外側の開口となる通気口46bが形成された枠状の口金部材60が連結されている。口金部材60と、上側フレーム50及び下側フレーム51の室外側面との間にはシール材62が配設され、これにより室外側の通気口46bの周縁部が止水されている。口金部材60の室外側には左右方向に延在するルーバー63が上下に複数枚設置されている(図1も参照)。ルーバー63は連通孔46の連通口46bに雨水等が浸入することを防ぐ庇部材である。
連通孔46は、通気口46aがカーテンウォール11の室内側(居住空間12b)に対して開口し、通気口46bがカーテンウォール11の室外側に対して開口し、これによりカーテンウォール11の室内外で空気を流通可能に連通させる空気流通経路である。連通孔46は、室外側の通気口46bから室内側の通気口46aに向かう方向で、大きな断面積を持って水平に延在した後、下側フレーム51の立ち上り部51aによって鉛直上方に屈曲されると共に断面積が縮小されて水平に延在するクランク形状を成している。連通孔46は、このようなクランク形状で構成されることで通気口46bから浸入した雨水等が室内側へと浸入することを防いでいる。
定風量フラップ48は、連通孔46の室内外の風圧差や風量差に応じた揺動位置に移動することで連通孔46の開口量を制御し、これにより通過する空気の風量を一定に保持するものである。図示しない手動操作機構や電動操作機構の操作により、定風量フラップ48を図3中に2点鎖線で示す閉塞位置に設定することで連通孔46を完全に閉塞することもできる。換気ユニット10は、このような定風量フラップ48を備えた定風量の自然換気装置以外、例えば定風量フラップ48を省略した構成の自然換気装置でもよい。
このような換気ユニット10では、連通孔46の室内側の通気口46aをブラインド36の上端部を収納支持する収納ボックス38内に開口させている。
図3に示すように、収納ボックス38は、天井板22の室外側端部と中間横材14eの上側部材40の室内側面との間に亘って連結された断面略L字形状のカバー部材64と、換気ユニット10のプレート52とで形成された下向き凹形状のボックスである。
カバー部材64は、天井板22とカーテンウォール11との間の隙間を塞ぐことで、天井板22と共に境界部分12aと居住空間12bとの間を仕切る天井部材として機能する。収納ボックス38の天面、つまりカバー部材64の天面64aには、ブラインド36の上端部を支持するヘッドボックス(支持部)36aが連結部品66を介して取り付けられている。
ブラインド36は左右の縦枠14c,14d間に亘って延在しており、各スラット36bを最大限に送り出した状態でビジョン部11bを構成する複層パネル28の略全面を遮蔽可能な外形を有する。このため、ヘッドボックス36aも左右の縦枠14c,14d間に亘って延在している。
図4に示すように、連結部品66は、ヘッドボックス36aの長手寸法よりも十分に短い長手寸法を持った部品であり、ヘッドボックス36aの長手方向に任意の間隔で複数個が取り付けられる。これにより、ヘッドボックス36aやスラット36bで仕切られたブラインド36の上端部付近の室内側と室外側との間は、各連結部品66間の隙間を介して空気を流通可能に連通される。
上記の通り、このような収納ボックス38はその室外側面が換気ユニット10のプレート52で構成されており、つまり収納ボックス38の室外側壁面に連通孔46の通気口46aが開口形成されている。
この場合、本実施形態に係るカーテンウォール11では、ビジョン部11bの上側の横材となる中間横材14eの室内側面に複層パネル28と対向する居住空間12bの天井を形成する天井部材となる収納ボックス38のカバー部材64が連結されると共に、該カバー部材64には複層パネル28より室内側に配置される遮蔽手段であるブラインド36の上端部を支持するヘッドボックス36aが取り付けられている。そして換気ユニット10は、中間横材14eにカーテンウォール11の室内外で空気を流通可能に連通させる連通孔46が設けられると共に、該連通孔46の室内側の通気口46aをヘッドボックス36aの室外側となる位置に連通させている。
従って、日射の影響等によってカーテンウォール11の窓際となる複層パネル28の室内側近傍の室温が上昇し、複層パネル28やブラインド36に沿った上昇気流である空気A1(図2及び図3参照)が発生した場合であっても、この空気A1はブラインド36のヘッドボックス36aの室外側となる位置に連通している連通口46aからカーテンウォール11の室外側へと円滑に排気される。これにより、換気ユニット10ではカーテンウォール11で仕切られた室内空間の室温が上昇した場合でも十分な換気能力を確保することが可能となる。また、ブラインド36のヘッドボックス36aの室外側となる位置に連通孔46の通気口46aを連通させているため、ブラインド36のスラット36bが最大限に送り出され、複層パネル28の室内側がブラインド36によって完全に遮蔽されている状態であっても、複層パネル28とブラインド36との間の空間やブラインド36自体に日射が当たることよって生じる熱気である空気A1を通気口46aから室外へと円滑に排気することができる。しかも、窓際での空気A1の連通孔46からの流出に伴う誘引作用により、居住空間12b内の天井板22付近に滞留した熱気である空気A2(図2及び図3参照)も連通口46aから室外へと排気する効果が期待できる。
当該換気ユニット10では、換気ユニット10の連通孔46の室内側の通気口46aをブラインド36の収納ボックス38内に連通させている。このため、収納ボックス38内に流入した空気A1を室外へと円滑に排気することができ、居住空間12bの天井部分にある収納ボックス38内及びその周辺部に熱気が滞留することを防止できる。なお、換気ユニット10の連通孔46の連通口46aと収納ボックス38との間をダクト等によって連通させてもよい。
当該カーテンウォール11では、ヘッドボックス36aがブラインド36の室内側と室外側との間で空気を流通可能に連通させる連結手段を構成する連結部品66を介して天井部材である収納ボックス38の天面64aに取り付けられている。これにより、居住空間12b内の天井板22付近に滞留した熱気である空気A2(図2及び図3参照)は、天井板22からカバー部材64に沿って流通し、各連結部品66間から天面64aに沿って流通し、通気口46aからカーテンウォール11の室外側へと円滑に排気されることになる。なお、本実施形態ではヘッドボックス36aを天面64aに取り付ける連結手段として、複数の連結部品66を用い、各連結部品66間の隙間を利用する構成を例示したが、連結部品66自体に室内外方向の連通孔が形成されてもよい。
このような換気ユニット10では、空気A1,A2の室外への排気と合わせて外気である空気A3(図3参照)の取り込みも行うことができ、高い換気性能が得られる。なお、図2及び図3中で空気の流れを例示した矢印A1〜A3は、当該換気ユニット10及びカーテンウォール11での空気の流れを模式的に示したものであり、当該換気ユニット10及びカーテンウォール11での空気の流れはこれに限定されるものではないことは勿論である。
図3に示すように、本実施形態に係る換気ユニット10は、中間横材14eの見込み方向幅の範囲内に収められると共に、この中間横材14eと一体に構成されている。このため、工場等でのカーテンウォール11のユニットの組立作業と合わせて換気ユニット10の組付作業も行うことができ、建物12の施工現場ではカーテンウォール11を設置するだけで換気ユニット10も同時に設置することができる。従って、従来構成の換気ユニットのように、カーテンウォールの設置工事後に、空調業者等による換気ユニットやそのダクトの設置工事を行う必要がなく、コストや作業効率が向上する。
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
上記実施形態では、ブラインド36のヘッドボックス36aを、居住空間12bの天井を形成する天井部材としてのカバー部材64の天面64aに取り付けた構成を例示したが、収納ボックス38を設けない構成とした場合は、天井部材としての天井板22の天面(下面)に対してヘッドボックス36aを取り付ければよい。
上記実施形態では、上下の横材として中間横材14eと下横材14bとを備え、このうち上側の横材となる中間横材14eに換気ユニット10を一体に設置した構成を例示したが、例えば無目材である中間横材14eを持たず、上下の横材として上横材14aと下横材14bとの間にパネル体を設置した構成等の場合は、上横材14aに換気ユニット10を設ければよい。
上記実施形態では、遮蔽手段としてブラインド36を例示したが、遮蔽手段はカーテンやロールスクリーン等でもよい。
10 換気ユニット、11 カーテンウォール、11a スパンドレル部、11b ビジョン部、12 建物、12a 境界部分、12b 居住空間、14 枠体、14a 上横材、14b 下横材、14c,14d 縦材、14e 中間横材、16 躯体、20 床、22 天井板、26 室内側パネル、27 室外側パネル、28 複層パネル、28a 室内側ガラス、28b 室外側ガラス、36 ブラインド、36a ヘッドボックス、36b スラット、38 収納ボックス、40 上側部材、41 下側部材、44 フレーム、46 連通孔、46a,46b 通気口、48 定風量フラップ、50 上側フレーム、51 下側フレーム、63 ルーバー、64 カバー部材、64a 天面、66 連結部品

Claims (3)

  1. 上横材と、下横材と、左右の縦材と、前記上横材と前記下横材との間で前記左右の縦材間に亘る中間横材と、を有し、少なくとも前記中間横材と前記下横材と前記左右の縦材との間にパネル体が設けられ、
    前記中間横材と前記下横材との間に建物の居住空間と対向するビジョン部が形成され、前記上横材と前記中間横材との間に前記建物の上下階の境界部分と対向するスパンドレル部が形成されたカーテンウォールであって、
    前記中間横材の室内側面には、前記居住空間の天井を形成する天井板と前記中間横材との間に連結され、前記天井板と共に前記居住空間の天井を形成する天井部材が連結されると共に、該天井部材には、前記パネル体より室内側で前記居住空間に配置される遮蔽手段の上端部を支持する支持部が取り付けられ、
    前記中間横材には、前記居住空間と室外との間で空気を流通可能に連通させる連通孔が設けられると共に、該連通孔の室内側の通気口を前記支持部の室外側となる位置に連通させた換気ユニットが装着されており、
    前記天井部材の天面は、前記天井板の天面よりも上方に位置しており、
    前記支持部は、前記遮蔽手段の室内側と室外側との間で空気を流通可能に連通させる連結手段を介して前記天井部材の天面に対して取り付けられており、
    前記天井部材は、前記支持部を収納する収納ボックスを構成し、
    前記連通孔の室内側の通気口を、前記収納ボックス内に連通させたことを特徴とするカーテンウォール。
  2. 請求項1に記載のカーテンウォールにおいて、
    前記連通孔の室内側の通気口は、前記収納ボックスの室外側壁面に開口形成されていることを特徴とするカーテンウォール。
  3. 請求項1又は2に記載のカーテンウォールにおいて、
    前記連通孔は、前記中間横材の見込み方向幅の範囲内に収められ、該中間横材と一体に構成されていることを特徴とするカーテンウォール。
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