JP6788464B2 - 採光装置 - Google Patents

Description

この発明は、採光装置に関し、特に、光を建物内に取り入れる採光装置に関する。

従来から、屋内空間への直射日光を遮蔽する技術として、たとえば、庇、オーニング、ルーバーなどが知られている。特開２０１４−７８３７６号公報（特許文献１）には、屋外に設けられ窓の上部を覆う光拡散部材と、屋内に設けられ窓の全面を覆うブラインドとを有する採光構造が開示されている。

一方で、屋内空間へ採光を行う技術として、たとえば、ハイサイドライト、光屈曲フィルムなどが知られている。特開２０１１−１６３０６５号公報（特許文献２）には、庇の屋外側端部に光透過拡散板が設けられる採光装置が開示されている。

特開２０１４−７８３７６号公報 特開２０１１−１６３０６５号公報

特許文献１の採光構造では、屋内空間への直射日光を遮蔽することはできるが、窓の全面をブラインドで覆うため、屋内が暗くなりすぎる。また、特許文献２の採光装置では、透過拡散板により、屋内空間へ採光を行うことはできるが、太陽光が屋内空間に直接日射するおそれがある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、採光を行うことと直射日光を遮蔽することを両立する採光装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る採光装置は、建物の外壁から前方に離れて配置され、外壁に設けられた窓の前面を覆うように少なくとも窓の下部領域の前面を覆う日射遮蔽部材と、窓の上部領域および／または窓の上方を覆うように日射遮蔽部材の上部に位置し、光を屈折させて透過させる光屈折部材とを備える。

好ましくは、光屈折部材は、外壁から前方に離れて配置される。

好ましくは、光屈折部材の下端は、窓の上端よりも下方に位置する。

好ましくは、日射遮蔽部材と光屈折部材とは、上下方向に連続して設けられる。

好ましくは、日射遮蔽部材と光屈折部材とは、ユニット化されている。

好ましくは、建物は、窓の上方に位置する部分から前方に突出する突出部を含み、光屈折部材は、突出部の前方側端部に取り付けられる。

好ましくは、日射遮蔽部材は、屋内への採光量を調節可能な部材である。

本発明によれば、採光を行うことと直射日光を遮蔽することを両立する採光装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る採光装置が用いられる建物の一例を模式的に示す図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式断面図である。 図２の２階部分を拡大して示す模式断面図である。 光屈折部材を示す側面図である。 図２の４階部分を拡大して示す模式断面図である。 本発明の実施の形態に係る採光装置が用いられる建物の他の一例を模式的に示す図である 光屈折部材の変形例を示す側面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜建物の概要について＞
本実施の形態に係る採光装置１の説明に先立ち、採光装置１が用いられる建物１００について説明する。本実施の形態では、図１において矢印Ａ１で示す方向を上下方向、矢印Ａ２で示す方向を横方向という。図２において、矢印Ａ３で示す方向を屋外側の前方といい、室内側を後方という。

図１を参照して、建物１００は、たとえば、複数階の建物であり、典型的にはオフィスビルである。建物１００は、たとえば、上下方向に隣接する４つの階Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を有している。建物１００の屋根１０１は、たとえば、平坦な陸屋根である。なお、建物１００のエントランス１０２は、建物１００の横方向右端部において、１階Ｆ１および２階Ｆ２にまたがる高さで設けられる。

図２をさらに参照して、建物１００は、外壁１０４に隣接する複数の事務室１０３を有している。事務室１０３は、建物１００の１〜４階Ｆ１〜Ｆ４にそれぞれ設けられている。外壁１０４は、たとえば、南方向を向いている。南方向とは、南西や北西を含む。

外壁１０４には、１〜４階Ｆ１〜Ｆ４の各階において、窓１０５が設けられる。窓１０５は、典型的には、開閉可能な腰高窓である。具体的には、窓１０５は、各階の天井１０６と腰壁１０７との間に設けられる。２〜４階Ｆ２〜Ｆ４の各階において、それぞれの窓１０５の前面には、採光装置１が設けられている。この採光装置１により、採光を行うことと直射日光を遮蔽することを両立することができる。

＜採光装置について＞
（２階の採光装置について）
図３は、図２の２階Ｆ２部分を拡大して示す模式断面図である。図１〜３を参照して、建物１００の２階Ｆ２に設けられる採光装置１について説明する。なお、建物１００の３階Ｆ３に設けられる採光装置１は、２階Ｆ２に設けられる採光装置１と同一である。

本実施の形態に係る採光装置１は、日射遮蔽部材１０と、日射遮蔽部材１０の上部に位置する光屈折部材２０とを備える。図１に示すように、採光装置１は、日射遮蔽部材１０と、その上方に位置する３枚の光屈折部材２０とでユニット化されており、２〜４階Ｆ２〜Ｆ４において、横方向（水平方向）に複数取り付けられる。なお、採光装置１は、建物１００の横方向右端部に位置するユニットのように、日射遮蔽部材１０と１枚の光屈折部材２０とでユニット化されていてもよい。これにより、窓１０５が横方向に連続する場合であっても、採光装置１を画一的に取り付けることができ、簡単かつ迅速に採光装置１を建物１００に設けることができる。

まず、図３を特に参照して、日射遮蔽部材１０について説明する。

日射遮蔽部材１０は、たとえば、屋内への採光量を調節可能な部材であり、典型的には、光を遮蔽する位置と光を取り込む位置とに可動可能な可動式ルーバーである。具体的には、日射遮蔽部材１０は、横方向に延び、互いに間隔をあけて配置される複数の細長い羽板１１と、羽板１１に対して直交（交差）して設けられ、羽板１１の横方向両端部を固定する枠材１２とを含む。上下方向に隣接する羽板１１の間隔は、一定であることが望ましい。日射遮蔽部材１０を可動式ルーバーとすることで、一日の太陽の動きや季節に応じて、屋内への直接の日射量を調節することができる。南中高度の低い時期には、羽板１１を光を遮蔽する位置にすることで、屋内への太陽光の直射を防止することができる。

日射遮蔽部材１０は、外壁１０４から前方に離れて配置されている。具体的には、外壁１０４と日射遮蔽部材１０とは、２００ｍｍ以上離れて配置されることが望ましい。これにより、日射遮蔽部材１０は、遮熱効果を高めることができる。また、日射遮蔽部材１０は、窓１０５の前面を覆うように少なくとも窓１０５の下部領域の前面を覆う。窓１０５の下部領域とは、窓１０５の上下方向略中央部から窓１０５の下端縁までの領域をいう。本実施の形態では、日射遮蔽部材１０は、窓１０５の下端縁から窓１０５の上下方向長さの約３／４までの領域を覆う。

日射遮蔽部材１０の枠材１２の上端は、光屈折部材２０の下端に取り付けられている。日射遮蔽部材１０の枠材１２の下端は、取付部材３０により外壁１０４に取り付けられている。取付部材３０は、たとえば、枠材１２を支持する側面視略Ｌ字状の取付部３１と、取付部３１の後端と外壁１０４とを連結する連結部３２とを有する。取付部材３０は、採光装置１の横方向両端部に設けられる。これにより、日射遮蔽部材１０の下端部は、取付部材３０により外壁１０４に固定される。

図４は、光屈折部材２０を示す側面図である。図３，４を参照して、光屈折部材２０について説明する。

光屈折部材２０は、光を屈折させて透過させる部材である。図４を参照して、光屈折部材２０は、たとえば、光屈折処理部２１と、光屈折処理部２１の両面を支持する一対の支持板２２と、光屈折処理部２１および一対の支持板２２を一体的に固定する固定枠２３とを有する。光屈折処理部２１は、光を屈折させる処理を施した部材であり、たとえば、透光性を有するフィルム、アクリルまたはガラスである。光屈折処理部２１は、用途に応じて、所望の屈折角度の部材を用いることが可能である。支持板２２は、透光性を有する部材であり、たとえば、透明の合成樹脂またはガラスである。

光屈折部材２０は、少なくとも窓１０５の上部領域を覆う。窓１０５の上部領域とは、窓１０５の上下方向略中央部から窓１０５の上端縁までの領域をいう。本実施の形態では、光屈折部材２０は、窓１０５の上端縁から窓１０５の上下方向長さの約１／４までの領域を覆う。

光屈折部材２０の上端は、取付部材３０により外壁１０４に取り付けられている。光屈折部材２０の下端は、日射遮蔽部材１０の上端に取り付けられている。取付部材３０は、枠材１２を支持する側面視略Ｌ字状の取付部３１と、取付部３１の後端と外壁１０４とを連結する連結部３２とを有する。取付部材３０は、採光装置１の横方向両端部に設けられる。これにより、日射遮蔽部材１０の上端部は、取付部材３０により外壁１０４に固定される。

本実施の形態において、光屈折部材２０は、外壁１０４から前方に離れて配置されていることが望ましい。具体的には、外壁１０４と光屈折部材２０とは、２００ｍｍ以上離れて配置されている。すなわち、日射遮蔽部材１０と光屈折部材２０とは、上下方向に連続して設けられることが望ましい。日射遮蔽部材１０と光屈折部材２０とが、上下方向に連続して設けられるとは、日射遮蔽部材１０と光屈折部材２０とが、上下方向において略隙間なく連なって設けられていることをいい、日射遮蔽部材１０と光屈折部材２０とが、側面視において面一状であるだけでなく、前後方向にずれている場合も含まれる。

日射遮蔽部材１０が窓１０５の前面を覆うように設けられていることにより、直射日光が日射遮蔽部材１０に当たり、直射日光が窓１０５に当たらないため、熱負荷を低減することができ、屋内への直射日光を遮蔽することができる。また、光屈折部材２０が設けられていることにより、直射日光が光屈折部材２０に当たり、太陽光が屈折するため屋内に太陽光を取り入れることができる。特に、太陽光が天井１０６に当たるような屈折角度を有する光屈折部材２０を用いることで、太陽光を天井１０６に屈折させて、天井１０６に反射した光を照明として利用することも可能である。したがって、このような日射遮蔽部材１０および光屈折部材２０を備える採光装置１により、採光を行うことと直射日光を遮蔽することを両立することができる。

（４階の採光装置について）
図５は、図２の４階Ｆ４部分を拡大して示す模式断面図である。建物１００の４階Ｆ４に設けられる採光装置１Ａについて説明する。以下の説明において、２階Ｆ２部分と同一の部分については、同一の符号を付して説明を繰り返さない。

建物１００の４階Ｆ４には、窓１０５の上方に位置する部分から前方に突出する突出部１０８が設けられている。突出部１０８は、たとえば、窓１０５の上方を覆う庇である。採光装置１Ａの光屈折部材２０Ａの上端は、突出部１０８の下端に取り付けられている。具体的には、光屈折部材２０Ａは、突出部１０８の前方側端部に取り付けられる。この場合、突出部１０８は、外壁１０４から前方に２００ｍｍ以上突出していることが望ましい。

一般的に、窓の上方に庇を設けることで、屋内へ直射日光が入ることをある程度防止することができる。しかし、窓の上方に庇を設けると、屋内に太陽光が差し込まないため、屋内で太陽光を有効に活用することはできない。そこで、本実施の形態では、庇が設けられている場合でも、太陽光が日射しやすい位置、すなわち、突出部１０８の前方側端部に光屈折部材２０Ａを取り付けることで、光屈折部材２０Ａに当たった太陽光を屈折させて、効率よく採光することができる。

＜変形例について＞
図６は、採光装置１Ｂが用いられる建物１００Ｂの他の一例を模式的に示す図である。図６を参照して、建物１００Ｂの窓１０５Ｂは、垂壁１０９と腰壁１０７との間に設けられている。つまり、窓１０５Ｂは、天井１０６まで設けられていない。

本実施の形態では、日射遮蔽部材１０Ｂは、窓１０５Ｂの略全領域を覆うように配置されている。また、光屈折部材２０Ｂは、窓１０５Ｂの上部領域および窓１０５Ｂの上方を覆うように配置されている。窓１０５Ｂの上方とは、窓１０５Ｂの上端縁より上方をいい、本実施の形態では、窓１０５Ｂの直上に配置する垂壁１０９が位置する領域をいう。光屈折部材２０Ｂの下端は、窓１０５Ｂの上端よりも下方に位置することが望ましい。このように構成することにより、光屈折部材２０Ｂに当たった太陽光を確実に屋内に取り込むことができる。これにより、より効率的に採光を行うことと直射日光の遮蔽を両立することができる。

なお、光屈折部材２０，２０Ａ，２０Ｂは、上記実施の形態に限定されない。図７を参照して、光屈折部材２０Ｃは、光屈折処理部２１と、光屈折処理部２１の片面にのみ設けられる支持板２２と、光屈折処理部２１および支持板２２を一体的に固定する固定枠２３Ｃとを備える。図３の光屈折部材２０との違いは、支持板２２が、光屈折処理部２１の一方の面にしか取り付けられていない点である。このように構成することにより、光屈折部材２０Ｃは、支持板２２を光屈折処理部２１の片面に設けるだけでよいため、軽量になり作業効率が向上する。この光屈折部材２０Ｃを用いる場合、支持板２２側を建物１００，１００Ｂの前方に向けて配置することが望ましい。

なお、上記各実施の形態では、光屈折部材２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、建物１００，１００Ｂの外壁１０４から前方に離れて配置されるとして説明した。しかし、光屈折部材２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが窓１０５，１０５Ｂの上部領域に配置されている場合、光屈折部材２０は、窓１０５，１０５Ｂに直接貼り付けられていてもよい。

また、日射遮蔽部材１０，１０Ｂは、窓１０５，１０５Ｂの下部領域の一部を覆っていればよく、上記各実施の形態のように、窓１０５，１０５Ｂの下部領域のすべてを覆っていなくてもよい。

また、光屈折部材２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、少なくとも窓１０５，１０５Ｂの上部領域または窓１０５，１０５Ｂの上方の一部を覆っていればよい。

また、上記各実施の形態では、日射遮蔽部材１０，１０Ｂは、ルーバーであるとして説明したが、日射を遮蔽できる部材、たとえば、オーニング、太陽光パネル、植物の葉で形成されるグリーンカーテンなどであってもよい。さらに、日射遮蔽部材１０，１０Ｂは、屋内への採光量（日射量）を調整できる構造であることが望ましく、たとえば、窓１０５，１０５Ｂに設けられ日射に応じて採光量を調節できる調光ガラスであってもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、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。

１，１Ａ，１Ｂ 採光装置、１０，１０Ｂ 日射遮蔽部材、１１ 羽板、１２ 枠材、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 光屈折部材、２１ 光屈折処理部、２２ 支持板、２３，２３Ｃ 固定枠、３０ 取付部材、３１ 取付部、３２ 連結部、１００，１００Ｂ 建物、１０１ 屋根、１０２ エントランス、１０３ 事務室、１０４ 外壁、１０５，１０５Ｂ 窓、１０６ 天井、１０７ 腰壁、１０８ 突出部、１０９ 垂壁、Ｆ１〜Ｆ４ １〜４階。

Claims (3)

1. 建物の外壁から前方に離れて配置され、前記外壁に設けられた窓の前面を覆うように少なくとも前記窓の下部領域の前面を覆う日射遮蔽部材と、
   建物の外壁から前方に離れて配置され、前記窓の上部領域および／または前記窓の上方を覆うように前記日射遮蔽部材の上部に連続して設けられ、光を屈折させて透過させる光屈折部材とを備え、
   前記光屈折部材の下端は、前記窓の上端よりも下方に位置し、
   前記日射遮蔽部材の下端と前記光屈折部材の上端は、前記建物の外壁に取り付けられており、
   前記日射遮蔽部材は、ルーバーであり、前記光屈折部材は、板状部材であり、
   前記日射遮蔽部材の上端が前記光屈折部材の下端に取り付けられ、連続している、採光装置。
2. 前記建物は、前記窓の上方に位置する部分から前方に突出する突出部を含み、
   前記光屈折部材は、前記突出部の前方側端部に取り付けられる、請求項１に記載の採光装置。
3. 前記日射遮蔽部材は、屋内への採光量を調節可能な部材である、請求項１または２に記載の採光装置。

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