JP6920934B2 - 建物のダブルスキン構造の換気制御システム及び換気制御方法 - Google Patents

建物のダブルスキン構造の換気制御システム及び換気制御方法 Download PDF

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本発明は、建物のダブルスキン構造の換気制御システム及び換気制御方法に関する。
従来、屋内側に配された内側面材と、内側面材の屋外側に間隔をあけて配された外側面材と、を備えた建物のダブルスキン構造が知られている。
また、下記特許文献1には、内側面材と外側面材との間に画成された空気層の上部及び下部に、それぞれ屋外通気口と屋内通気口とを設けたダブルスキン構造が提案されている。この構造では、切替機構により屋外通気口及び屋内通気口を選択的に開閉して空気層内に空気を流通させている。
特開2002−256637号公報
しかしながら、特許文献1のダブルスキン構造では、夏期には外気を空気層に流通させているだけであり、冬期には循環路を切り替えて屋内の空気を空気層に流通させ、外側面材を介して外気と熱交換された空気を空調設備に循環しているだけである。ここで、ビルの居室などにおいてはビル衛生管理法を順守する必要があり、屋内の二酸化炭素濃度を所定値以下にしなければならない。そのため、屋内の空気を一定割合で外気と交換する必要がある。したがって、屋内の空調空気を外部に排出するに当たっては、エネルギー効率を上げつつ、効果的に外部に排出することが望まれている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、屋内環境を好適に確保しつつ、効果的に空調空気を外部に排出させることができる建物のダブルスキン構造の換気制御システム及び換気制御方法を提供することである。
本発明の第一の態様は、建物の外壁を形成する外側面材と、該外側面材から屋内側に間隔をあけて配された内側面材とで中空層を形成する建物のダブルスキン構造における換気制御システムであって、前記中空層に屋内の空調空気を供給する空調空気供給部と、前記中空層の上下において屋外と連通させる開閉機構と、を前記屋内の空調設備の運転状況に応じて制御する制御装置を備え、前記空調空気供給部は、前記制御装置に接続され、前記制御装置から制御信号が出力される場合には、前記中空層に屋内の空調空気を供給し、前記制御装置から制御信号が出力されない場合は、前記中空層に屋内の空調空気を供給しない、ことを特徴とする換気制御システムである。
本発明の第二の態様は、第一の態様に係る換気制御システムであって、前記開閉機構は、下階側に設けられた第1の開閉機構と、上階側に設けられた第2の開閉機構と、を備え、前記制御装置は、前記屋内の空調設備が暖房運転である場合には、前記空調空気供給部により前記中空層に屋内の空調空気を供給させ、前記第1の開閉機構を開状態に制御し、前記第2の開閉機構を閉状態に制御する。
本発明の第三の態様は、第一の態様に係る換気制御システムであって、前記開閉機構は、下階側に設けられた第1の開閉機構と、上階側に設けられた第2の開閉機構と、を備え、前記制御装置は、前記屋内の空調設備が冷房運転である場合には、前記空調空気供給部により前記中空層に屋内の空調空気を供給させ、前記第1の開閉機構を閉状態に制御し、前記第2の開閉機構を開状態に制御する。
本発明の第四の態様は、第二の態様又は第三の態様に係る換気制御システムであって、前記制御装置は、前記空調設備の運転が停止状態である場合には、前記屋外の外気温度に応じて前記第1の開閉機構及び前記第2の開閉機構を開状態に制御する。
本発明の第五の態様は、第二の態様又は第三の態様に係る換気制御システムであって、前記制御装置は、前記空調設備の運転が停止状態である場合において、前記屋内の温度が所定値以上である場合には、前記第1の開閉機構及び前記第2の開閉機構を共に開状態に制御する。
本発明の第六の態様は、建物の外壁を形成する外側面材と、該外側面材から屋内側に間隔をあけて配された内側面材とで中空層を形成する建物のダブルスキン構造における換気制御方法であって、制御装置が、前記中空層に屋内の空調空気を供給する空調空気供給部と、前記中空層の上下において屋外と連通させる開閉機構と、を前記屋内の空調設備の運転状況に応じて制御する制御ステップを含み、前記空調空気供給部は、前記制御装置に接続され、前記制御装置から制御信号が出力される場合には、前記中空層に屋内の空調空気を供給し、前記制御装置から制御信号が出力されない場合には、前記中空層に屋内の空調空気を供給しない、ことを特徴とする換気制御方法である。
以上説明したように、本発明によれば、屋内環境を好適に確保しつつ、効果的に空調空気を外部に排出させることができる。
本発明の一実施形態に係るダブルスキン構造が構築された建物の部分正面図である。 図1のA−A線に沿う断面図である。 図2のB−B線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態に係るダブルスキン構造の上階用水平区画部を示す縦断面図(図2のC部拡大図)である。 本発明の一実施形態に係るダブルスキン構造の下階用水平区画部を示す縦断面図(図2のD部拡大図)である。 本発明の一実施形態に係る換気制御システムAの概略構成の一例を示す図である。 本発の一実施形態に係る換気制御システムAの動作の流れを示す図である。 本発の一実施形態に係るダブルスキン構造の暖房運転時の動作による作用効果を説明する図である。 本発の一実施形態に係るダブルスキン構造の冷房運転時の動作による作用効果を説明する図である。 本発の一実施形態に係るダブルスキン構造の夏期及び中間期の空調設備の運転停止時における動作による作用効果を説明する図である。 本発の一実施形態に係るダブルスキン構造の冬期の空調設備の運転停止時における動作による作用効果を説明する図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
以下、本発明の一実施形態に係る換気制御システムについて図を用いて詳細に説明する。本発明の一実施形態に係る換気制御システムは、屋内側に配された内側面材と、内側面材の屋外側に間隔をあけて配された外側面材と、を備えた建物のダブルスキン構造において、内側面材と外側面材との間に画成された中空層の換気を効率良く行うシステムである。
まず、本発明の一実施形態に係る換気制御システムが適用されるタブルスキン構造について、図1から図5を用いて説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るダブルスキン構造が構築された建物の部分正面図であり、図2は図1のA−A線に沿う断面図であり、図3は図2のB−B線に沿う断面図であり、図4は上階用水平区画部を示す縦断面図、図5は下階用水平区画部を示す縦断面図である。
本実施形態の建物10のダブルスキン構造11は、図1から図3に示すように、建物10の躯体12の外壁部として構築されている。なお、ダブルスキン構造11は、在来工法で施工されていてもよいし、カーテンウォール工法を用いて施工されていてもよい。
このダブルスキン構造11は、屋内13側に配された内側面材21と、内側面材21の屋外14側に間隔をあけて配された外側面材22と、内側面材21と外側面材22との間に形成された中空層23と、中空層23を区画する水平区画部30と、を備えている。
内側面材21は、建物10の躯体12に支持されたガラスパネルからなる。内側面材21は、Low-E複層ガラスを用いてもよいが、単板ガラスやフロートガラスを用いることも可能である。本実施形態ではフロートガラス2枚からなる複層ガラスにより構成されている。
内側面材21の上下方向の長さは、床スラブ15と天井パネル16まで連続した長さを有し、上端及び下端が床スラブ15と天井パネル16とにそれぞれ隙間無く接合されている。幅は適宜選択できるが、躯体12の柱17間に内側面材21は複数配され(例えば、図3においては3枚)、左右に隣接する他の内側面材21との間が隙間無く接続されている。
内側面材21と上階19Aの床スラブ15との間は閉塞パネル18により外部から視認されないように閉塞されている。閉塞パネル18にはダクト26の端部(吹出口)が開口している。このダクト26により、屋内13と中空層23とが連通される。
外側面材22は、建物10の躯体12に支持されたガラスパネルからなる。外側面材22は、Low-Eガラスや強化合わせガラスを用いてもよいが、本実施形態では、単板のフロートガラスを用いている。
外側面材22は、略階高分の上下長さを有するものを使用している。上階19Aの外側面材22との間と下階19Bの外側面材22との間にはガラリ27が配設されており、後述する水平区画部30の屋外換気口32が連設されている。外側面材22の上端及び下端とガラリ27とはそれぞれ隙間無く接合されている。
外側面材22の幅は、何ら限定されるものではないが、内側面材21と同等の幅寸法で構成されており、左右に隣接する他の外側面材22との間が隙間無く接続されている。
中空層23は、内側面材21と外側面材22との間に形成された空間であり、内側面材21及び外側面材22により屋外14及び屋内13からそれぞれ区画されている。
この中空層23は、水平方向に延在して設けられた水平区画部30により上下の空間に区画されている。本実施形態では、水平区画部30が各階層の床スラブ15に対向する位置に設けられており、上階19Aの中空層23A及び下階19Bの中空層23Bとは水平区画部30により区画されている。
また、中空層23には、上下方向に延在する縦材24が水平方向に間隔を空けて複数設けられている。本実施形態の縦材24はマリオンであり、中空層23を区画するものではない。なお、縦材24は中空層23を互いに左右方向に区画するものであってもよい。
図4、図5に示すように、水平区画部30には、屋外換気部31が設けられている。何ら限定されるものではないが、本実施形態では互いに隣接する縦材24間毎に、一の水平区画部30が設けられ、そこに一の屋外換気部31が設けられている。
各屋外換気部31は、屋外14に面するように配された屋外換気口32と、中空層23に面するように配された中空層換気口33と、屋外換気口32と中空層換気口33とを連通する連通路34と、をそれぞれ備えている。また、連通路34には、該連通路34を開閉する開閉機構35を備えている。
本実施形態では、屋外換気部31の形式が二種類あり、いずれかの屋外換気部31が水平区画部30に設けられている。
具体的には、図4に示すように、中空層換気口33が水平区画部30に対して上階側のみに形成された上階用水平区画部30Aと、図5に示すように、中空層換気口33が水平区画部30に対して下階側のみに形成された下階用水平区画部30Bと、を備えている。
このような上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとは、同一階層において、数或いは連通路34の開口面積などが略均等となるように配されている。例えば図3のように、同一階層において、水平方向に隣り合う一対の縦材24,24の間に一つの水平区画部30が設けられおり、ここでは上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとが交互に配されている。つまり、ここでいう「略均等」とは、上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとが全て同じ大きさ(容積)で形成されている場合は、それぞれの設置数が略同じであることをいう。また、上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとの形状が異なる場合(あるいは、設置場所によって他とは形状を異ならせなければならない場合)における「略均等」とは、上階用水平区画部30Aの屋外換気口32の開口面積の合計と、下階用水平区画部30Bの屋外換気口32の開口面積の合計とが、略同等であることをいう。
本実施形態では、さらに図2に示すように、一対の縦材24,24の間に、上下に間隔を空けて複数配された水平区画部30には、互いに異なる形式の屋外換気部31を有する上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとが上下方向に交互に配されている。
つまり、水平区画部30(30A,30B)により、中空層23は図1の二点鎖線で示すように空間が区画されている。
図4に示すように、上階用水平区画部30Aでは、屋外換気部31の屋外換気口32は、屋外14に面するように配されたガラリ27に連設されている。中空層換気口33は、上階の中空層23に面するように上向きに配されている。連通路34はガラリ27側の屋外換気口32と中空層23側の中空層換気口33とを連通する流路となっている。
この連通路34には、連通路34を開閉するための開閉機構35が設けられている。開閉機構35は弁体36を動作させることで、屋外換気口32と中空層換気口33との間を開閉可能に構成されている。
図5に示すように、下階用水平区画部30Bでは、屋外換気部31の屋外換気口32は、屋外14に面するように配されたガラリ27に連設されている。中空層換気口33は、下階の中空層23に面するように下向きに配されている。連通路34はガラリ27側の屋外換気口32と中空層23側の中空層換気口33とを連通する流路となっている。連通路34は、屋外換気口32から上方に立上り、上端から水平方向に延設され、屋内側の先端から下方に立下り、下階の中空層23に開口するように構成されている。
この連通路34には、連通路34を開閉するための開閉機構35が設けられている。開閉機構35は弁体36を動作させることで、屋外換気口32と中空層換気口33との間を開閉可能に構成されている。
上階用水平区画部30A及び下階用水平区画部30Bの屋外換気部31における開閉機構35は、本実施形態に係る換気制御システムAにより開閉される。以下、本発明の一実施形態に係る換気制御システムAについて、説明する。
図6は、本発明の一実施形態に係る換気制御システムAの概略構成の一例を示す図である。図6に示すように、換気制御システムAは、空調設備41、温度検出部42、及び制御装置43を備える。
空調設備41は、屋内13に設けられている。空調設備41は、屋内13の空気や外気を取り込み、熱交換して、屋内13に吹き出す図示しない空気調和機を備える。また、空調設備41は、上下方向に隣り合う水平区画部30に囲まれた中空層23に、屋内13の空調空気を供給するための空調空気供給部25を備えている。
空調空気供給部25は、制御装置43に電気的に接続されている。空調空気供給部25は、屋内13の空調空気を、例えば天井パネル16に配設された換気口(排気口)から取り込み、換気ファン及びダクト26等の圧送手段により圧送し、内側面材21の上方に設けられた供給開口28から中空層23に供給するように構成されている。例えば、ダクト26にはダンパ(不図示)が設けられており、空調空気供給部25は、制御装置43から出力される制御信号に応じて上記タンパを開又は閉に制御する。例えば、空調空気供給部25は、制御装置43から制御信号が出力された場合には、上記タンパを開に制御する。この制御信号が空調空気供給部25に出力される場合とは、例えば、空気調和機の運転時(冷暖房時)である。これにより、空気調和機の運転時には、中空層23に空調空気が供給される。
一方、空調空気供給部25は、制御装置43から制御信号が出力されない場合には、上記タンパを閉に制御する。これにより、空気調和機の停止時には中空層23に屋内13の空気を中空層23へ供給しないように構成されている。
また、空調空気供給部25は、空気調和機が運転開始するとダクト26に設けられた換気ファンも同時に運転開始させ、中空層23へ冷気や暖気を供給し、運転停止時は換気ファンを停止するとともに、ダンパを閉にするように構成されている。なお、前述したダンパや換気ファンは設置しなくてもよく、ダンパの開閉タイミングや換気ファンの運転タイミングは、制御装置43により適宜調整できるものである。
温度検出部42は、制御装置43に接続されている。温度検出部42は、屋外の温度(以下、「外気温度」という。)Toutを検出する。そして、温度検出部42は、検出した外気温度Toutを制御装置43に送信する。
制御装置43は、空調空気供給部25を制御することにより、中空層23に屋内13の空調空気を供給させる。
制御装置43は、空調設備41の運転状況に応じて上階用水平区画部30A及び下階用水平区画部30Bの屋外換気部31における開閉機構35の駆動を制御する。なお、以下の説明において、上階用水平区画部30Aの開閉機構35を「第1の開閉機構35A」と称し、下階用水平区画部30Bの開閉機構35を「第2の開閉機構35B」と称す。
制御装置43は、空調設備41と無線又は有線で通信することで、空調設備41の運転状況を示す情報を取得する。そして、制御装置43は、空調設備41から取得した運転状況を示す情報に基づいて、現在の空調設備41の運転状況を判定する。例えば、運転状況とは、暖房運転、冷房運転、及び運転停止のいずれかである。
制御装置43は、空調設備41の運転状況が暖房運転であると判定した場合には、空調空気供給部25に制御信号を出力するとともに、中空層23が暖房空気により外気温度よりも高い温度状態で維持するように、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bのそれぞれを開状態又は閉状態に制御する。例えば、制御装置43は、空調設備41の運転状況が暖房運転であると判定した場合には、第1の開閉機構35Aを開状態に制御し、第2の開閉機構35Bを閉状態に制御する。
制御装置43は、空調設備41の運転状況が冷房運転であると判定した場合には、空調空気供給部25に制御信号を出力するとともに、中空層23が冷房空気により外気温度よりも低い温度状態で維持するように、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bのそれぞれを開状態又は閉状態に制御する。例えば、制御装置43は、空調設備41の運転状況が冷房運転であると判定した場合には、第1の開閉機構35Aを閉状態に制御し、第2の開閉機構35Bを開状態に制御する。
制御装置43は、空調設備41の運転状況が運転停止であると判定した場合には、空調空気供給部25に対して制御信号を出力せず、温度検出部42から送信された外気温度Toutに応じて、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bを開状態又は閉状態に制御する。
例えば、制御装置43は、空調設備41の運転状況が運転停止であると判定した場合において、外気温度Toutが所定値Tth以上である場合には、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bを共に開状態に制御する。ここで、外気温度Toutが所定値Tth以上である場合とは、例えば、季節が夏期及び中間期である場合である。
一方、制御装置43は、空調設備41の運転状況が運転停止であると判定した場合において、外気温度Toutが所定値Tth未満である場合には、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bを共に閉状態に制御する。ここで、外気温度Toutが所定値Tth未満である場合とは、例えば、季節が冬期である場合である。
次に、本実施形態に係る換気制御システムAの動作について、図7を用いて説明する。図7は、本発の一実施形態に係る換気制御システムAの動作の流れを示す図である。
制御装置43は、空調設備41の運転状況が、暖房運転、冷房運転、及び運転停止のいずれかであるかを判定する(ステップS101)。例えば、制御装置43は、空調設備41と通信し、その空調設備41から運転状況に関する情報を取得する。そして、制御装置43は、空調設備41から取得した情報から、空調設備41の運転状況が、暖房運転、冷房運転、及び運転停止のいずれかであるかを判定する。
制御装置43は、空調設備41の運転状況が暖房運転であると判定した場合には、空調空気供給部25に制御信号を出力するとともに、第1の開閉機構35Aを開状態に制御し、第2の開閉機構35Bを閉状態に制御する(ステップS102)。そのため、上階用水平区画部30Aでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が開状態となり、屋外14と中空層23の下階19B側とが連通路34により連通する。一方、下階用水平区画部30Bでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が閉状態となり、屋外14と中空層23の上階19A側との間の連通路34が閉塞する。
制御装置43は、ステップS101において、空調設備41の運転状況が冷房運転であると判定した場合には、空調空気供給部25に制御信号を出力するとともに、第1の開閉機構35Aを閉状態に制御し、第2の開閉機構35Bを開状態に制御する(ステップS103)。そのため、上階用水平区画部30Aでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が閉状態となり、屋外14と中空層23の下階19B側との連通路34が閉塞する。一方、下階用水平区画部30Bでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が開状態となり、屋外14と中空層23の上階19A側とが連通路34により導通する。
制御装置43は、ステップS101において、空調設備41の運転状況が運転停止であると判定した場合には、空調空気供給部25に制御信号を出力せず、温度検出部42から外気温度Toutを取得する。そして、制御装置43は、外気温度Toutが所定値Tth以上か否かを判定する(ステップS104)。
制御装置43は、外気温度Toutが所定値Tth以上であると判定した場合には、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bをそれぞれ開状態に制御する(ステップS105)。これにより、上階用水平区画部30Aでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が開状態となり、屋外14と中空層23の下階19B側とが連通路34により連通する。また、下階用水平区画部30Bでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が開状態となり、屋外14と中空層23の上階19A側とが連通路34により導通する。
一方、制御装置43は、ステップS104において、外気温度Toutが所定値Tth未満であると判定した場合には、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bをそれぞれ閉状態に制御する(ステップS106)。これにより、上階用水平区画部30Aでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が閉状態となり、屋外14と中空層23の下階19B側との連通路34が閉塞する。また、下階用水平区画部30Bでは、屋外換気口32と中空層換気口33との間が閉状態となり、屋外14と中空層23の上階19A側との間の連通路34が閉塞する。
次に、本実施形態の作用効果について、図8から図11を用いて説明する。図8は暖房運転時の動作による作用効果を説明する図、図9は冷房運転時の動作による作用効果を説明する図、図10は夏期及び中間期における空調設備41の運転停止時の動作による作用効果を説明する図、図11は冬期の空調設備41の運転停止時における動作による作用効果を説明する図である。
図8に示すように、冬期に空調設備41が暖房運転している場合には、屋内13には外気温度より高い暖房の空調空気が供給される。また、この屋内13から空調空気供給部25により例えば換気設備(不図示)などを介して空調空気の一部がダクト26から中空層23へ供給される。
この場合において、制御装置43は、空調設備41の運転状況が暖房運転のため、第1の開閉機構35Aを開状態に制御し、第2の開閉機構35Bを閉状態に制御する。そのため、中空層23では上階19A側が閉塞し、下階19B側が屋外14と連通路34により連通する。
例えば、屋内13が所定温度に達した状態において、中空層23に暖房運転の空調空気がダクト26から供給されると、下階用水平区画部30Bの開閉機構35が閉状態としているため、空調空気が中空層23の上部に徐々に溜まっていく。そして、中空層23で外気により冷やされた空気は、中空層23の下方へ移動し、上階用水平区画部30Aの中空層換気口33から連通路34を通して屋外換気口32へ移動し、ガラリ27から屋外14へ放出される。一方、暖房空気は、中空層23の上方へ移動して、中空層23に滞留するようになる。
このように、冬期に空調設備41が暖房運転している場合には、制御装置43は、第1の開閉機構35Aを開状態に制御し、第2の開閉機構35Bを閉状態に制御する。
これにより、中空層23のビジョン部分あたりには暖かい空気が溜まっていき、中空層23のビジョン部分を外気温よりも暖かく維持できる一方、外気により冷やされた空気はガラリ27から屋外へ放出される。よって、屋内13と中空層23との温度差を小さくすることができるため、内側面材21を、例えばクリプトンガスを封入したLow-E複層ガラスなどの高断熱仕様にしなくても、中空層23を温めることにより、屋内13の暖房効率を向上させることができる。もちろん、内側面材21を高断熱仕様とすれば、さらに暖房効率は向上する。
したがって、制御装置43は、屋内13(ペリメータ部分)の温度環境を好適に確保しつつ、効果的に空調空気を外部に排出させることができる。
次に、図9に示すように、夏期に空調設備41が冷房運転している場合には、屋内13には外気温度より低い暖房の空調空気が供給される。また、この屋内13から空調空気供給部25により例えば換気設備などを介して空調空気の一部がダクト26から中空層23上部である天井パネル16の近傍付近の中空層23へ供給される。
この場合において、制御装置43は、空調設備41の運転状況が冷房運転のため、第1の開閉機構35Aを閉状態に制御し、第2の開閉機構35Bを開状態に制御する。そのため、中空層23では下階19B側が閉塞し、上階19A側が屋外14と連通路34により連通する。
この状態において、中空層23の上部に冷房運転の空調空気がダクト26から供給されると、中空層23内では外側面材22を介して外気と接するため、中空層23内の空気が徐々に加温される。この加温された空気は、中空層23の上方へ移動し、下階用水平区画部30Bの中空層換気口33から連通路34を通して屋外換気口32へ移動し、ガラリ27から屋外へ放出される。一方、冷房空気は、中空層23の下方へ移動して、中空層23に滞留するようになる。
このように、夏期に空調設備41が冷房運転している場合には、制御装置43は、第1の開閉機構35Aを閉状態に制御し、第2の開閉機構35Bを開状態に制御することで、中空層23内の暖められた空気は上方に移動して連通路34を介して屋外換気口32に排出される。また、上階用水平区画部30Aの開閉機構35が閉状態であることから、ダクト26から供給された冷気は中空層23の下方に溜まっていく。そして、中空層23内に溜まった冷気の上方には暖められた空気が溜まっていくが、下階用水平区画部30Bの中空層換気口33から連通路34を通して屋外換気口32へ移動し、ガラリ27から屋外へ放出される。よって、中空層23のビジョン部分には温度差換気により冷たい空気が集まるため、中空層23と屋内13との温度差を小さくすることができ、冷房効率が高まる。
これにより、屋内13の二酸化炭素濃度の増加を防止しつつ、中空層23が冷房空気により外気温度よりも低い温度状態で維持され、屋内13(ペリメータ部分)の温度環境を好適に確保することができる。
次に、図10に示すように、夏期及び中間期に空調設備41が運転停止している場合(例えば、夜間など)には、屋内13には空調空気が供給されていない。また、空調空気供給部25の駆動も停止しているため、屋内13の空気は、ダクト26から中空層23へ供給されていない。
この場合において、制御装置43は、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bのそれぞれを開状態に制御する。そのため、中空層23では下階19B側と上階19A側とがそれぞれ屋外14と連通路34により連通する。
この状態では、上階用水平区画部30Aの屋外換気口32から連通路34を通して外気が流入して中空層23に取り込まれ、中空層23内の相対的に暖かい空気が上昇気流となって、中空層23の上方へ移動し、下階用水平区画部30Bの中空層換気口33から連通路34を通して屋外換気口32へ流動し、ガラリ27から屋外へ放出される。
これにより、中空層23に外気が流入し、中空層23内の空気が動かされるため、中空層23の温度上昇を抑制することができる。
次に、図11に示すように、冬期に空調設備41が運転停止時しているとき(例えば、夜間)には、屋内13には空調空気は供給されていない。また、空調空気供給部25も停止していてダクト26からは中空層23へ空気は供給されていない。
この場合において、制御装置43は、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bのそれぞれを閉状態に制御する。そのため中空層23は、下階19B側及び上階19A側がそれぞれ閉じた状態で屋外には連通していない。
この状態では、制御装置43は、中空層23内の空気が日射等により温められるため、中空層23の温度低下を抑制することができ、屋内13(ペリメータ部分)の温度低下を抑制することができる。したがって、制御装置43は、内側面材21を介して互いに隣接する屋内13と中空層23との温度差を小さくしたり無くしたりすることができる。
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者にあらかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
(変形例1)上記実施形態では、制御装置43は、ステップS104において、外気温度Toutが所定値Tth以上か否かを判定したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、制御装置43は、外気温度Toutに応じて第1の開閉機構35A,第2の開閉機構35Bを共に開状態又は閉状態に制御すればよい。例えば、制御装置43は、ステップS104において、屋内13の温度(屋内温度)Tinと外気温度Toutとの温度差に応じて第1の開閉機構35A,第2の開閉機構35Bを開状態又は閉状態に制御してもよい。より具体的には、制御装置43は、ステップS104において、外気温度Toutから屋内温度Tinを減算した値(Tout−Tin)が所定値以上である場合には、第1の開閉機構35A,第2の開閉機構35Bを開状態に制御する。一方、制御装置43は、ステップS104において、外気温度Toutから屋内温度Tinを減算した値(Tout−Tin)が所定値未満である場合には、第1の開閉機構35A,第2の開閉機構35Bを閉状態に制御する。なお、屋内温度Tinを取得するために専用の温度検出部を屋内13に設けてもよいし、空調設備41に内蔵されている温度センサから屋内温度Tinを取得してもよい。
(変形例2)上記実施形態では、空調空気供給部25は、天井パネル16の上部に設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、空調空気供給部25は、床スラブ15の近傍に設けられていてもよい。すなわち、空調空気を中空層23に供給するための換気口(排気口)や、排気ファン及びダクト26等の圧送手段は、天井以外に設けられていてもよく、設置位置には特に限定されない。
(変形例3)上記実施形態では、水平区画部30の屋外換気部31として、中空層換気口33が上向きに開口した上階用水平区画部30Aの例と、中空層換気口33が下向きに開口した下階用水平区画部30Bの例と、について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば水平区画部30の屋外換気部31として、中空層換気口33が上向きと下向きとの2方向に開口し、開閉機構により連通路34が何れか一方と連通するか閉塞するように開閉駆動されるように構成してもよい。
(変形例4)上記実施形態では、上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとが同一階層において図2のように1つずつ交互に配した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば複数の上階用水平区画部30Aと複数の下階用水平区画部30Bとを(例えば、2つずつ)交互に配してもよく、上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとをランダムに配して総数を略均等にすることも可能である。
(変形例5)上記実施形態では、一対の縦材24の間に上下に間隔を空けて複数配された水平区画部30として、上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bとが上下方向に交互に配されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上階用水平区画部30A又は下階用水平区画部30Bの一方を上下方向に同じものを並べて配することも可能である。その場合、水平方向の近傍位置に上階用水平区画部30A又は下階用水平区画部30Bの他方を配置することで略均等に配することができる。
(変形例6)上記実施形態では、制御装置43は、空調設備41の運転状況が停止状態である場合において、外気温度Toutが所定値Tth以上か否かを判定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御装置43は、空調設備41の運転が停止状態である場合において、屋内温度Tinに応じて、第1の開閉機構35A,第2の開閉機構35Bを開状態又は閉状態に制御してもよい。例えば、制御装置43は、屋内温度Tinが所定値以上である場合には、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bを共に開状態に制御する。
(変形例7)上記実施形態では、制御装置43は、空調設備41の運転状況に基づいて、開閉機構35(第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35B)を開状態又は閉状態に制御したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御装置43は、中空層23内の温度、外気温度Tout、屋内温度Tin等に応じて第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bのそれぞれを開状態又は閉状態に制御してもよい。
(変形例8)上記実施形態では、ノックダウン式のカーテンウォールで上階用水平区画部30Aと下階用水平区画部30Bを躯体に取り付ける場合で説明したが、ユニットカーテンウォールの場合であってもよい。また、中空層23に温度センサがあり、中空層23内の温度や屋内外との温度差などに基づいて空調設備の空気を導入するようにしてもよい。
以上、説明したように、建物10のダブルスキン構造11の換気制御システム及び換気制御方法では、制御装置43が中空層23に屋内13の空調空気を供給する空調空気供給部25と、中空層23の上下において屋外と連通させる開閉機構35と、を制御する。これにより、制御装置43は、開閉機構35により中空層23と屋外とを連通させて、空調空気供給部25により屋内13の空調空気を中空層23に供給しつつ排気することができる。したがって、制御装置43は、中空層23内を空調空気により換気することができ、中空層23内を空調空気の温度に応じた温度に保持できる。これにより本実施形態に係る換気制御システム及び換気制御方法は、屋内13(ペリメータ部分)と中空層23との温度差を小さくしたり、無くしたりすることができ、ペリメータ部分の屋内環境を好適に確保することができる。また、本実施形態に係る換気制御システム及び換気制御方法は、屋内の所定量の空調空気を、中空層23を介して外部に排出することができるため、エネルギー効率を上げて効果的に空調空気を外部に排出させることができる。
また、開閉機構35は、下階側に設けられた第1の開閉機構35Aと、上階側に設けられた第2の開閉機構35Bと、を備える。そして、制御装置43は、空調設備41が暖房運転である場合には、第1の開閉機構35Aを開状態に制御し、第2の開閉機構35Bを閉状態に制御する。これにより、制御装置43は、冬期に空調設備41が暖房運転している場合には、中空層23内で冷却された空気を屋外14へ放出し、暖房空気を中空層23に滞留させることができる。したがって、制御装置43は、屋内13の空調空気(暖房空気)を下方から屋外14に排気するとともに、内側面材21を介して互いに隣接する屋内13と中空層23との温度差を小さくしたり無くしたりすることができる。その結果、制御装置43は、効率よく屋内温度を安定に保ちつつ、空調空気を外部に排出させることができる。
また、制御装置43は、空調設備41が冷房運転である場合には、第1の開閉機構35Aを閉状態に制御し、第2の開閉機構35Bを開状態に制御する。これにより、制御装置43は、夏期に空調設備41が冷房運転している場合には、中空層23内で加温された空気を屋外14へ放出し、冷房空気を中空層23に滞留させることができる。したがって、制御装置43は、屋内13の空調空気(冷房空気)を上方から屋外14に排気するとともに、内側面材21を介して互いに隣接する屋内13と中空層23との温度差を小さくしたり無くしたりすることができる。その結果、制御装置43は、効率よく屋内温度を安定に保ちつつ、空調空気を外部に排出させることができる。
また、中空層23において、暖房時には下方から屋外14に排気するように構成し、冷房時には上方から屋外14に排気するように構成しているため、屋内外の空気を交換しつつ、中空層23内を緩衝空間とすることができる。
これにより内側面材21を介して互いに隣接する屋内13と中空層23との温度差を小さくしたり無くしたりすることができ、屋内13(ペリメータ部分)の温度環境を好適に確保することができる。
上述したように、制御装置43は、日差しや外気温度などにより昇温したり降温したりした中空層23内の空気を空調空気に置換できる。更にダブルスキン構造11は、中空層23を上下で区画する水平区画部30に屋外換気口32及び中空層換気口33を備えているため、中空層23内で昇温して上昇したり降温して下降したりして水平区画部付近に滞留した空気を、効率よく屋外に排出させることができる。
また、制御装置43は、空調設備41の運転が停止状態である場合には、屋外の外気温度Toutに応じて第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bを共に閉状態又は開状態に制御する。これにより、制御装置43は、外気温度が高い場合には、外気温度により温度が上昇した中空層23内の空気を中空層23の上方から屋外14に排出でき、屋内13(ペリメータ部分)の温度上昇を抑制することができる。一方、制御装置43は、外気温度が低いときには、外気が中空層23内に直接浸入するのを抑制することができ、中空層23内の温度降下を抑制することができる。その結果、屋内13(ペリメータ部分)の温度低下を抑制することができる。
したがって、外気温度が高いときでも低いときでも、中空層23と屋内13との間の温度差を少しでも小さくして、屋内環境を好適に確保することができる。
また、制御装置43は、空調設備41の運転が停止状態である場合において、屋内温度が所定値以上である場合には、第1の開閉機構35A及び第2の開閉機構35Bを共に開状態に制御する。これにより、制御装置43は、外気温度が高い場合において、外気温度により温度が上昇した中空層23内の空気を中空層23の上方から屋外14に排出でき、屋内13(ペリメータ部分)の温度上昇を抑制することができる。なお、冬季に中空層23に乾燥した暖気を送ることができるため、外側面材の内表面で結露することを抑止できる。
10 建物
11 ダブルスキン構造
13 屋内
14 屋外
19A 上階
19B 下階
21 内側面材
22 外側面材
23 中空層
25 空調空気供給部
34 連通路
35 開閉機構
35A 第1の開閉機構
35B 第2の開閉機構
40 換気制御システム
41 空調設備
42 温度検出部
43 制御装置

Claims (6)

  1. 建物の外壁を形成する外側面材と、該外側面材から屋内側に間隔をあけて配された内側面材とで中空層を形成する建物のダブルスキン構造における換気制御システムであって、
    前記中空層に屋内の空調空気を供給する空調空気供給部と、前記中空層の上下において屋外と連通させる開閉機構と、を前記屋内の空調設備の運転状況に応じて制御する制御装置を備え
    前記空調空気供給部は、前記制御装置に接続され、前記制御装置から制御信号が出力される場合には、前記中空層に屋内の空調空気を供給し、前記制御装置から制御信号が出力されない場合は、前記中空層に屋内の空調空気を供給しない、
    ことを特徴とする換気制御システム。
  2. 前記開閉機構は、下階側に設けられた第1の開閉機構と、上階側に設けられた第2の開閉機構と、を備え、
    前記制御装置は、前記屋内の空調設備が暖房運転である場合には、前記空調空気供給部により前記中空層に屋内の空調空気を供給させ、前記第1の開閉機構を開状態に制御し、前記第2の開閉機構を閉状態に制御する、請求項1に記載の換気制御システム。
  3. 前記開閉機構は、下階側に設けられた第1の開閉機構と、上階側に設けられた第2の開閉機構と、を備え、
    前記制御装置は、前記屋内の空調設備が冷房運転である場合には、前記空調空気供給部により前記中空層に屋内の空調空気を供給させ、前記第1の開閉機構を閉状態に制御し、前記第2の開閉機構を開状態に制御する、請求項1に記載の換気制御システム。
  4. 前記制御装置は、前記空調設備の運転が停止状態である場合には、前記屋外の外気温度に応じて前記第1の開閉機構及び前記第2の開閉機構を開状態に制御する、請求項2又は3に記載の換気制御システム。
  5. 前記制御装置は、前記空調設備の運転が停止状態である場合において、前記屋内の温度が所定値以上である場合には、前記第1の開閉機構及び前記第2の開閉機構を共に開状態に制御する、請求項2又は3に記載の換気制御システム。
  6. 建物の外壁を形成する外側面材と、該外側面材から屋内側に間隔をあけて配された内側面材とで中空層を形成する建物のダブルスキン構造における換気制御方法であって、
    制御装置が、前記中空層に屋内の空調空気を供給する空調空気供給部と、前記中空層の上下において屋外と連通させる開閉機構と、を前記屋内の空調設備の運転状況に応じて制御する制御ステップを含み、
    前記空調空気供給部は、前記制御装置に接続され、前記制御装置から制御信号が出力される場合には、前記中空層に屋内の空調空気を供給し、前記制御装置から制御信号が出力されない場合には、前記中空層に屋内の空調空気を供給しない、
    ことを特徴とする換気制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4045796B2 (ja) * 2001-12-20 2008-02-13 株式会社大林組 通気方向制御装置及びこれを具備した建物
JP3819886B2 (ja) * 2003-09-19 2006-09-13 株式会社竹中工務店 建築物の排気構造及びこれを用いた建築物
JP4442249B2 (ja) * 2004-02-24 2010-03-31 オイレスEco株式会社 通気方向制御装置並びにこれを具備した通気機構及び建物
JP4866024B2 (ja) * 2005-03-14 2012-02-01 株式会社Lixil カーテンウォール構造
JP5842194B1 (ja) * 2015-03-24 2016-01-13 株式会社デバイス 吸排気ユニット及びそれを用いたダブルスキンシステム

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