JP6662718B2 - カーテンウォールユニット、カーテンウォールユニット組立体、及び壁面構造物 - Google Patents

カーテンウォールユニット、カーテンウォールユニット組立体、及び壁面構造物 Download PDF

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Description

本発明は、建築物の外壁に用いられ、室外側パネルと室内側パネルとを備えるカーテンウォールユニット及びカーテンウォールユニット組立体、並びにカーテンウォールユニット及び/又はカーテンウォールユニット組立体を備える壁面構造物に関する。
従来、構造物の外面を構成する室外側パネルと、室外側パネルの内側に間隔をあけて配置された室内側パネルとを有するダブルスキン構造が知られている。室外側パネルは構造物の外側に取り付けられ、室内側パネルは構造物のスラブの間に取り付けられる。室外側パネルと室内側パネルとの間の空間をキャビティ部といい、キャビティ部は構造物の複数階層に渡って設けられる(特許文献1参照)。
特開2013−155584号明細書
しかし、特許文献1に記載のダブルスキン構造では、室内側パネルをスラブの間に取り付けた後に、室外側パネルを建築物の外側に取り付けるという複数の工程が必要となるため、施工が煩雑となり、工期が長くなるとともに施工費用が高くなるといった課題がある。このようなダブルスキン構造の施工方法は、特に、複数階層に跨がるカーテンウォールを構築する際に用いられる。これに対し、一階層分のカーテンウォールを構築する際には、室外側パネルと室内側パネルとを一体的に備えるユニット式のカーテンウォールユニットを建築物の外側に取り付ける手法が知られている。例えば、建築物において、一階層分のカーテンウォールを構築する部分と、複数階層に跨がるカーテンウォールを構築する部分とが併存する場合、異なる施工手法を用いる必要があることから、施工の煩雑さがより顕著となる。また、ある建築物の一外面に、上記ダブルスキン構造とカーテンウォールユニットとを併存させる場合には、室外側パネルの間に設けられる方立や無目の大きさが互いに異なるため、建築物外面の意匠が統一感を失ってしまうおそれがある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、建築物外面の意匠に統一感を持たせながら、建築物の複数階層に渡るカーテンウォールを容易に施工することができるカーテンウォールユニット及びカーテンウォールユニット組立体、並びにカーテンウォールユニット及び/又はカーテンウォールユニット組立体を備える壁面構造物を得ることを目的とする。
本願第1の発明によるカーテンウォールユニットは、室外側パネル及び室内側パネルの上端に接続される上枠と、室外側パネル及び室内側パネルの下端に接続される下枠とを備え、室外側パネルと室内側パネルとの間には中間空気層が形成され、上枠は、中間空気層を外部に連通させる上通気口を備え、下枠は、中間空気層を外部に連通させる下通気口を備えることを特徴とする。
上枠は、室外側パネルの上端に接続される上室外枠と、室内側パネルの上端に接続される上室内枠とを備え、上通気口は、上室外枠と上室内枠との間隙であり、下枠は、室外側パネルの下端に接続される下室外枠と、室内側パネルの下端に接続される下室内枠とを備え、下通気口は、下室外枠と下室内枠との間隙であることが好ましい。上枠と下枠に特別な加工を施すことなく、上通気口及び下通気口を容易に形成できる。
上通気口及び下通気口は、中間空気層を鉛直方向に向けて外部に連通させることが好ましい。これにより、カーテンウォールユニットを鉛直方向に並べて躯体に取り付けるのみで、上通気口と下通気口とを容易に連通させることができ、また、中間空気層内の空気を効率よく鉛直方向下方から上方に換気できる。
下通気口に接続され、外部の空気を中間空気層に取り入れる給気ユニットを更に備えることが好ましい。これにより、外部から給気ユニットを経て中間空気層に空気を給気できる。
上通気口に接続され、中間空気層から外部に空気を排出する排気ユニットをさらに備えることが好ましい。これにより、中間空気層の空気を排気ユニットから排出することができる。
本願第2の発明によるカーテンウォールユニット組立体は、鉛直方向に配置された少なくとも2つのカーテンウォールユニットを備え、鉛直方向下側に設けられたカーテンウォールユニットの上通気口が、鉛直方向上側に設けられたカーテンウォールユニットの下通気口と連通するように、少なくとも2つのカーテンウォールユニットが配置されることを特徴とする。
鉛直方向において最も下側に配置されたカーテンウォールユニットの下通気口に取り付けられ、外部の空気を中間空気層に取り入れる給気ユニットさらに備えることが好ましい。これにより、外部から給気ユニットを経て中間空気層に空気を給気できる。
鉛直方向において最も上側に配置されたカーテンウォールユニットの上通気口に取り付けられ、外部の空気を中間空気層に排出する排気ユニットをさらに備えることが好ましい。これにより、中間空気層の空気を排気ユニットから外部に排出することができる。
本願第3の発明による壁面構造物は、前記カーテンウォールユニット及び/又は前記カーテンウォールユニット組立体を備えることを特徴とする。
本発明によれば、建築物外面の意匠に統一感を持たせながら、建築物の複数階層に渡るカーテンウォールを容易に施工することができるカーテンウォールユニット及びカーテンウォールユニット組立体、並びにカーテンウォールユニット及び/又はカーテンウォールユニット組立体を備える壁面構造物が提供される。
建築物に取り付けられたカーテンウォールユニットを室外側パネル側から見た図である。 図1のII−II線における断面図である。 中間カーテンウォールユニットの縦断面図である。 図1のIV−IV線における断面図である。 給気用カーテンウォールユニットの一部縦断面図である。 排気用カーテンウォールユニットの一部縦断面図である。
1 壁面構造物
10 カーテンウォール組立体
100 給気用カーテンウォールユニット
163 中間空気層
300 中間カーテンウォールユニット
500 排気用カーテンウォールユニット
301 室外側パネル
302a 上室内側パネル
302b 下室内側パネル
310 下枠
320 上枠
330 右たて枠
340 左たて枠
350 中間室内枠
361 下通気口
362 上通気口
363 中間空気層
本発明による一実施形態であるカーテンウォール組立体10について図1から図7を用いて説明する。
図1を参照すると、建築物20の躯体に壁面として壁面構造物1が取り付けられる。壁面構造物1はカーテンウォール組立体10を備える。カーテンウォール組立体10は、給気用カーテンウォールユニット100と、中間カーテンウォールユニット300と、排気用カーテンウォールユニット500とを主に備える。各カーテンウォールユニットは、鉛直下方から上方に向けて、給気用カーテンウォールユニット100、2枚の中間カーテンウォールユニット300、排気用カーテンウォールユニット500という順に並べられて建築物20に取り付けられる。以下、建築物20に取り付けられた状態において鉛直方向に沿う長さを高さ、建築物20の外壁面と平行かつ水平方向に沿う長さを幅、建築物20の外壁面と直角かつ水平方向に沿う長さを厚さという。
図2から4を参照して、中間カーテンウォールユニット300について説明する。中間カーテンウォールユニット300は、室外側パネル301と、上室内側パネル302aと、下室内側パネル302bと、下枠310と、上枠320と、右たて枠330と、左たて枠340と、中間室内枠350とを一体的に備えるユニット式のカーテンウォールユニットである。
室外側パネル301は1枚の平板状のフロートガラスから成り、建築物20の外面を構成する。上室内側パネル302aは平板状の耐火パネルから成り、下室内側パネル302bは平板状の複層ガラスから成る。上室内側パネル302a及び下室内側パネル302bは室外側パネル301の室内側に設けられる。
下枠310は、アルミニウム合金から成る複数の部材から構成される下室外枠311及び下室内枠312を備え、幅方向に延びる。下枠310の幅は、中間カーテンウォールユニット300の幅と略同じである。下室外枠311と下室内枠312との間には間隙、すなわち間隔があけられ、この間隔は鉛直方向に開口する下通気口361を形成する。下枠310は、室外側パネル301及び下室内側パネル302bの下端に接続される。
上枠320は、アルミニウム合金から成る複数の部材から構成される上室外枠321及びを備え、幅方向に延びる。上枠320の幅は、中間カーテンウォールユニット300の幅と略同じである。上室外枠321及び上室内枠322との間には間隙、すなわち間隔があけられ、この間隔は鉛直方向に開口する上通気口362を形成する。上枠320は、上室内枠322に取り付けられたアングル材及びボルト等360を用いてスラブ21bに固定される。また、上枠320は、室外側パネル301及び上室内側パネル302aの上端に接続される。上室内枠322は図示されない突起部品を有し、この突起部品は、下室内枠312に取り付けた図示されない凹部品と嵌合する。これにより、上室内枠322が下室内枠312と固定され、中間カーテンウォールユニット300が上下に隣接する中間カーテンウォールユニット300と固定される。
中間室内枠350は、アルミニウム合金から成る複数の部材から構成され、幅方向に延びる。中間室内枠350の幅は、中間カーテンウォールユニット300の幅と略同じである。
右たて枠330及び左たて枠340は、鉛直方向に直交する平面においてコの字形の断面を有する略直方体であって、アルミニウム合金から成る(図4参照)。右たて枠330及び左たて枠340の高さは、中間カーテンウォールユニット300の高さと略同じである。右たて枠330及び左たて枠340は、室内側の上端付近に取り付けられたアングル材及びボルト等360を用いてスラブ21bに固定される。
図3及び4を用いて室外側パネル301を保持する構成について説明する。室外側パネル301は、上室外枠321、下室外枠311、右たて枠330、及び左たて枠340によって保持される。図3を参照すると、上室外枠321には、上室外枠321の幅方向の略全長に渡って設けられるアルミニウム合金から成る上枠ガラス保持部材323と弾性体から成るシール材324とが取り付けられる。上枠ガラス保持部材323は、上室外枠321に機械的に接続され、弾性体から成るシール材325を保持する。室外側パネル301は、2本のシール材324、325の間にそれらの弾性力によって保持される。下室外枠311も上室外枠321と同様に、アルミニウム合金から成る下枠ガラス保持部材313と弾性体から成るシール材314とが取り付けられる。下枠ガラス保持部材313は、下室外枠311に機械的に接続され、弾性体から成るシール材315を保持する。室外側パネル301は、2本のシール材314、315の間にそれらの弾性力によって保持される。図4を参照すると、右たて枠330には、右たて枠330の高さ方向全長に渡って設けられるアルミニウム合金から成る右たて枠保持部材331と弾性体から成るシール材333とが取り付けられる。右たて枠保持部材331は、右たて枠330に機械的に接続され、弾性体から成るシール材332を保持する。室外側パネル301は、2本のシール材332、333の間にそれらの弾性力によって保持される。左たて枠340にも右たて枠330と同様に、アルミニウム合金から成る左たて枠保持部材341と弾性体から成るシール材343とが取り付けられる。左たて骨保持部材341は、左たて枠340に機械的に接続され、弾性体から成るシール材342を保持する。室外側パネル301は、2本のシール材342、343の間にそれらの弾性力によって保持される。
図3を用いて上室内側パネル302aを保持する構成について説明する。上室内側パネル302aは、上室内枠322、中間室内枠350、右たて枠330、及び左たて枠340によって保持される。上室内枠322と中間室内枠350との間には、C字形状の断面を有する上枠室内保持部材351がシール部材352、353及び充填剤354、355を介して保持される。上枠室内保持部材351においてC字形状の内側に上室内側パネル302aが設置される。右たて枠330及び左たて枠340は、図示されないシール部材及び充填剤を介して上枠室内保持部材351を保持する。
図3及び4を用いて下室内側パネル302bを保持する構成について説明する。下室内側パネル302bは、中間室内枠350、下室内枠312、右たて枠330、及び左たて枠340によって保持される。中間室内枠350と下室内枠312との間には、下室内側パネル302bがシール部材356、357及び充填剤358、359を介して保持される。図4を参照すると、右たて枠330には、右たて枠330の高さ方向に沿って中間室内枠350と下室内枠312との間に設けられるアルミニウム合金から成る右たて枠室内保持部材334が取り付けられる。右たて枠室内保持部材334は、右たて枠330に機械的に接続され、弾性体から成るシール材335と充填剤336とを介して下室内側パネル302bを保持する。右たて枠室内保持部材334は図示されないヒンジを備える。このヒンジにより、下室内側パネル302bがヒンジ周りに回転可能となる。左たて枠340にも右たて枠330と同様に、アルミニウム合金から成る左たて枠室内保持部材344が取り付けられる。左たて枠室内保持部材344は、左たて枠340に機械的に接続され、弾性体から成るシール材345と充填剤346とを介して下室内側パネル302bを保持する。
室外側パネル301、上室内側パネル302a、及び下室内側パネル302bが、下枠310、上枠320、右たて枠330、左たて枠340、及び中間室内枠350に各々取り付けられた状態において、室外側パネル301と上室内側パネル302a及び下室内側パネル302bとの間に中間空気層363が形成される。上通気口362及び下通気口361は、中間空気層363を鉛直方向に向けて中間カーテンウォールユニット300の外部に連通させる。
次に、図3を用いて下枠310及び上枠320について説明する。前述のように、下枠310は下室外枠311及び下室内枠312を主に備え、上枠320は上室外枠321及び下室外枠311を主に備える。
下室外枠311の底部には、室外バリア316が取り付けられ、下室内枠312の底部には、下室内バリア317及び下側ウインドバリア318が取り付けられる。下室内バリア317は、下側ウインドバリア318よりも外側に取り付けられる。室外バリア316、下室内バリア317、及び下側ウインドバリア318は、弾性体、例えばゴムから成る。上室外枠321の頂部には、上室内バリア327及び上側ウインドバリア328が取り付けられる。上室内バリア327は、上側ウインドバリア328よりも外側に取り付けられる。上室内バリア327及び上側ウインドバリア328は、弾性体、例えばゴムから成る。
2つの中間カーテンウォールユニット300を鉛直方向上下に並べて建築物20に取り付けた状態において、室外バリア316は上室外枠321の頂部に密着し、上室内バリア327と下室内バリア317とは水平方向に重なり合いながら密着し、上側ウインドバリア328と下側ウインドバリア318とは鉛直方向に密着する。これにより、室外バリア316、上室内バリア327、及び下室内バリア317は、水が外部から進入することを防止し、上側ウインドバリア328及び下側ウインドバリア318は、風が室内に侵入することを防止する。またこのとき、鉛直方向上方に位置する中間カーテンウォールユニット300の下通気口361と、鉛直方向下方に位置する中間カーテンウォールユニット300の上通気口362とが、鉛直方向から見て重なり合い、連通する。これにより、鉛直方向上方に位置する中間カーテンウォールユニット300の中間空気層363と、鉛直方向下方に位置する中間カーテンウォールユニット300の中間空気層363とが、鉛直方向から見て重なり合い、連通する。
図2及び5を参照して、給気用カーテンウォールユニット100について説明する。給気用カーテンウォールユニット100は、室外側パネル101と、上室内側パネル102aと、下室内側パネル102bと、給気ユニット140と、上枠120とを一体的に備えるユニット式のカーテンウォールユニットである。
室外側パネル101、上室内側パネル102a、下室内側パネル102b、及び上枠120については、中間カーテンウォールユニット300において用いられているものと略同様であるため、説明を省略する。中間空気層163内には、ブラインド103が設けられる。ユーザは図示されない操作手段を用いてブラインド103を開閉できる。
図5を参照すると、給気ユニット140は、給気用カーテンウォールユニット100の外部から中間空気層163に空気を取り入れるユニットであって、アルミニウム合金から成るルーバー141及び内枠142を主に備え、下室外枠111及び下室内枠112に取り付けられるとともに、内枠142に取り付けられたアングル材及びボルト等160を用いてスラブ21cに固定される。ルーバー141と内枠142との間に換気経路143が形成される。換気経路143は、給気ユニット140の頂部を経て下通気口161に連通する。下通気口161は、中間空気層163を鉛直方向に向けて中間カーテンウォールユニット300の外部に連通させる。
図2及び6を参照して、排気用カーテンウォールユニット500について説明する。排気用カーテンウォールユニット500は、室外側パネル501と、上室内側パネル502aと、下室内側パネル502bと、排気ユニット540と、下枠510とを一体的に備えるユニット式のカーテンウォールユニットである。
室外側パネル501、上室内側パネル502a、下室内側パネル502b、及び下枠510については、中間カーテンウォールユニット300において用いられているものと略同様であるため、説明を省略する。中間空気層563内には、ブラインド503が設けられる。ユーザは図示されない操作手段を用いてブラインド503を開閉できる。
図6を参照すると、上枠510は、上室外枠511及び上室内枠512を主に備える。水平方向から見たとき、上室外枠511は、上室内枠512よりも鉛直下方に位置する。上室内枠512は、アングル材及びボルト等560を用いてスラブ21aに固定される。排気ユニット540は、排気用カーテンウォールユニット500の外部に中間空気層563から空気を排出するユニットであって、アルミニウム合金から成るルーバー541及び内枠542を主に備え、上室外枠511及び上室内枠512に取り付けられる。ルーバー541と内枠542及び上室内枠512との間に換気経路543が形成される。換気経路543は、排気ユニット540の底部を経て上通気口562に連通する。上通気口562は、中間空気層563を鉛直方向に向けて中間カーテンウォールユニット300の外部に連通させる。ルーバー541の最下部には、トラップ544が設けられる。これにより、外部から排気ユニット540内に進入した水が受け止められて排気ユニット540の外部に排出され、中間空気層562まで進入しない。
図2、5、及び6を参照して、給気用カーテンウォールユニット100、中間カーテンウォールユニット300、及び排気用カーテンウォールユニット500を建築物20に取り付けた状態、すなわち多層換気式のカーテンウォールとして用いる状態について説明する。給気用カーテンウォールユニット100、中間カーテンウォールユニット300、及び排気用カーテンウォールユニット500は、鉛直下方から順に鉛直方向に沿って建築物20の躯体に配置される。このとき、鉛直方向下側に設けられたカーテンウォールユニットの上通気口が、鉛直方向上側に設けられたカーテンウォールユニットの下通気口と連通する。外部からルーバー141を介して給気ユニット140内に進入した空気は、換気経路143及び下通気口161を経て、中間空気層163に進入する。中間空気層163に進入した空気は、中間空気層163内で温められて、鉛直上方に上昇し、上枠120内の上通気口を経て、中間カーテンウォールユニット300の下通気口361から中間空気層363に進入する。中間空気層363に進入した空気は、中間空気層363内で更に温められて鉛直上方に上昇し、上通気口362を経て、鉛直上方に取り付けられたもう1枚の中間カーテンウォールユニット300の下通気口361から中間空気層363に進入する。そして、中間空気層363内で更に温められて、鉛直上方に上昇し、鉛直上方に取り付けられた排気用カーテンウォールユニット500の下通気口から中間空気層563に進入する。中間空気層563に進入した空気は、中間空気層563内で更に温められて、鉛直上方に上昇し、上通気口562及び換気経路543を経て、ルーバー541から外部に放出される。これにより、中間空気層163、363、563内の高温の空気が外部に排出される。
本実施形態によれば、建築物の複数階層に渡って、カーテンウォールユニット内部の空気を換気できる。また、本実施形態によるカーテンウォールユニットを用いて建築物の外壁を構成すれば、外壁の意匠に統一感を持たせることができる。
また、カーテンウォールユニットを鉛直方向に並べて躯体に取り付けるのみで、上通気口362、562と下通気口161、361とを容易に連通させ、カーテンウォールユニット内部の空気を換気できる。
なお、給気ユニット140は給気用カーテンウォールユニット100の一部であるとして、また排気ユニット540は排気用カーテンウォールユニット500の一部であるとして説明したが、給気ユニット140は、給気用カーテンウォールユニット100とは別体の給気口ユニットとして設けられてもよく、排気ユニット540は、排気用カーテンウォールユニット500とは別体の排気ユニットとして設けられてもよい。
また、中間カーテンウォールユニット300の上部に排気ユニット540を設け、下部に給気ユニット140を設けて、あるいは排気ユニット140のみで、単層換気式のカーテンウォールユニットとしてもよい。このようなカーテンウォールユニットを本実施形態によるカーテンウォールユニットと共に建築物20の外壁として用いれば、同様の意匠を有するカーテンウォールユニットで単層換気及び多層換気を実現できるため、外壁の意匠に統一感を持たせることができる。
なお、ルーバー141及び541が設けられなくてもよい。
また、給気ユニット140が設けられなくてもよい。このとき、下通気口161が直接外部に面し、空気は、外部から下通気口161を経て中間空気層163に進入する。またこのとき、給気用カーテンウォールユニット100は、スラブ21cの直上に取り付けられ、下通気口161がスラブ21cに例えば対向等することが好ましい。
また、排気ユニット540が設けられなくてもよい。このとき、上通気口562が直接外部に面し、中間空気層563内で温められた空気は、上通気口562から外部に放出される。またこのとき、排気用カーテンウォールユニット500は、軒天の直下に取り付けられ、上通気口562が軒天に例えば対向等することが好ましい。
さらに、中間カーテンウォールユニット300の下通気口361が直接外部に面し、空気が外部から下通気口361を経て中間空気層363に進入するよう構成されてもよく、中間カーテンウォールユニット300の上通気口362が直接外部に面し、中間空気層563内で温められた空気が上通気口562から外部に放出されるよう構成されてもよい。
なお、本明細書および図中に示した各部材の大きさは例示であって、これらの大きさに限定されない。また、各部材の素材は例示であって、これらの素材に限定されない。
ここに付随する図面を参照して本発明の実施形態が説明されたが、記載された発明の範囲と精神から逸脱することなく、変形が各部の構造と関係に施されることは、当業者にとって自明である。

Claims (9)

  1. 躯体よりも外側に位置する室外側パネル及び室内側パネルの上端に接続される上枠と、
    前記室外側パネル及び前記室内側パネルの下端に接続される下枠と
    前記室外側パネル及び前記室内側パネルの一側端に接続され、かつ躯体よりも外側に位置する右たて枠と、
    前記室外側パネル及び前記室内側パネルの他側端に接続され、かつ躯体よりも外側に位置する左たて枠とを備え、
    前記室外側パネルと前記室内側パネルとの間には中間空気層が形成され、
    前記上枠は、前記中間空気層を外部に連通させる上通気口を備え、
    前記下枠は、前記中間空気層を外部に連通させる下通気口を備えるカーテンウォールユニット。
  2. 前記上枠は、前記室外側パネルの上端に接続される上室外枠と、前記室内側パネルの上端に接続される上室内枠とを備え、前記上通気口は、前記上室外枠と前記上室内枠との間隙であり、前記下枠は、前記室外側パネルの下端に接続される下室外枠と、前記室内側パネルの下端に接続される下室内枠とを備え、前記下通気口は、前記下室外枠と前記下室内枠との間隙である請求項1に記載のカーテンウォールユニット。
  3. 前記上通気口及び前記下通気口は、前記中間空気層を鉛直方向に向けて外部に連通させる請求項1又は2に記載のカーテンウォールユニット。
  4. 前記下通気口に接続され、外部の空気を前記中間空気層に取り入れる給気ユニットを更に備える請求項1から3のいずれかに記載のカーテンウォールユニット。
  5. 前記上通気口に接続され、前記中間空気層から外部に空気を排出する排気ユニットをさらに備える請求項1から4のいずれかに記載のカーテンウォールユニット。
  6. 鉛直方向に配置された少なくとも2つの請求項1から3のいずれかに記載の前記カーテンウォールユニットを備え、
    鉛直方向下側に設けられたカーテンウォールユニットの上通気口が、鉛直方向上側に設けられたカーテンウォールユニットの下通気口と連通するように、前記少なくとも2つのカーテンウォールユニットが配置されるカーテンウォールユニット組立体。
  7. 鉛直方向において最も下側に配置されたカーテンウォールユニットの下通気口に取り付けられ、外部の空気を前記中間空気層に取り入れる給気ユニットをさらに備える請求項6に記載のカーテンウォールユニット組立体。
  8. 鉛直方向において最も上側に配置されたカーテンウォールユニットの上通気口に取り付けられ、外部の空気を前記中間空気層に排出する排気ユニットをさらに備える請求項6又は7に記載のカーテンウォールユニット組立体。
  9. 請求項1から5のいずれかに記載の前記カーテンウォールユニット及び/又は請求項6から8のいずれかに記載の前記カーテンウォールユニット組立体を備える壁面構造物。
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