JP6960237B2 - カーテンウォールユニット - Google Patents

Description

本発明は、ガラスパネルと枠体をユニット化したカーテンウォールユニットに関し、特にＳＳＧ（Structural Sealant Glazing)構法を用いたカーテンウォールユニットに関する。

従来、カーテンウォールの構法として、ＳＳＧ構法が知られている。ＳＳＧは、ガラスパネルとそれを支持する枠体を構造シーラントにて接着する構法である。ＳＳＧ構法は、ガラスパネルを枠体にはめ込む従来のカーテンウォールと比較して、室外側が平滑になるという特徴を有する。また従来より、施工性を考慮し、ガラスパネルと枠体とをユニット化してカーテンウォールユニットとし、複数のカーテンウォールユニットを建物の縦横に配置してカーテンウォールを構成することが知られている。

特開２００９−１１４８２０号公報

従来のカーテンウォールユニットは、断面性能的には、ガラスパネルにはカーテンウォールユニットにかかる荷重を負担する役割を期待できず、全ての荷重を枠体で受ける構造となっていた。そのため、カーテンウォールユニットに要求される耐荷重性を満足するためには枠体の見込み寸法を大きくせざるを得ず、その分だけ室内空間が狭められるという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、ＳＳＧ構法を用いたカーテンウォールユニットの断面性能を向上することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のカーテンウォールユニットは、建物の外周部に配置されるカーテンウォールユニットであって、建物の階高に相当する高さを有する枠体と、枠体に支持されるガラスパネルと、ガラスパネルと枠体とを接着する構造シーラントとを備える。ガラスパネルは、当該カーテンウォールユニットのビジョン部に配置される部分と、当該カーテンウォールユニットのスパンドレル部に配置される部分とが一体に形成されたものである。

本発明によれば、ＳＳＧ構法を用いたカーテンウォールユニットの断面性能を向上できる。

本発明の実施形態に係るカーテンウォールユニットを用いたカーテンウォールの概略正面図である。 本発明の実施形態に係るカーテンウォールユニットの概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るカーテンウォールユニットの概略縦断面図である。 図４（ａ）および（ｂ）は、カーテンウォールユニットの断面性能を説明するための図である。 本発明の別の実施形態に係るカーテンウォールユニットを説明するための概略断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係るカーテンウォールユニット１０を用いたカーテンウォール１００の概略正面図である。図１に示すように、カーテンウォール１００は、複数のカーテンウォールユニット１０が建物の外周部に縦横に配置されて構成されている。

図２は、本発明の実施形態に係るカーテンウォールユニット１０の概略斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係るカーテンウォールユニット１０の概略縦断面図である。

図２および図３に示すように、カーテンウォールユニット１０は、枠体１２と、枠体１２に支持されるガラスパネル１６と、ガラスパネル１６と枠体１２とを接着する構造シーラント１４と、フェイルセーフ用支持金物２８と、耐火ボード３０とを備える。カーテンウォールユニット１０は、ガラスパネル１６と支持部材としての枠体１２とを構造シーラント１４にて接着するＳＳＧ構法で作られたカーテンウォールユニットである。カーテンウォールユニット１０は、枠体１２の室外側にのみガラスパネル１６が設けられたシングルスキン構造のカーテンウォールユニットである。

枠体１２は、縦方向に延びる２つの方立２０，２１と、横方向に延びる２つの無目２２，２３とが四角形状に組まれた構成を有する。枠体１２は、カーテンウォールユニット１０が取り付けられる建物の階高に相当する高さを有する。

ガラスパネル１６は、枠体１２の室外側に設けられる。ガラスパネル１６は、離間した状態で対向配置された２枚のガラス板１６ａ、１６ｂの間に空間１６ｃを設け、該空間１６ｃに乾燥空気を封入した複層ガラスとして構成されている。ガラスパネル１６は、ガラス板１６ａ、１６ｂ間の距離を規定するためのスペーサや１６ｄを備える。さらにガラスパネル１６は、空間１６ｃ内での結露を防止するための乾燥剤（図示せず）を備えてもよい。なお、ガラスパネル１６は複層ガラスに限定されず、単層ガラスや合わせガラスであってもよい。

本実施形態に係るカーテンウォールユニット１０において、ガラスパネル１６は、カーテンウォールユニット１０のビジョン部に配置される下方の部分（以下、適宜「ビジョン部ガラスパネル」と称する）１８と、カーテンウォールユニット１０のスパンドレル部に配置される上方の部分（以下、適宜「スパンドレル部ガラスパネル」と称する）１７とが一体に形成されたものである。すなわち、カーテンウォールユニット１０では、ビジョン部に配置されるガラスパネルとスパンドレル部に配置されるガラスパネルとが分離されていない。なお、ここでは説明のためにガラスパネル１６の上方部分と下方部分に異なる名称を付けたが、実際にはガラスパネル１６は連続した１つのガラスパネルであることを留意されたい。

枠体１２の方立２０，２１および無目２２，２３は、構造シーラント１４によりこの１つのガラスパネル１６の周縁部に接着される。図３に示すように、枠体１２は、２つの無目２２，２３の間、より具体的にはカーテンウォールユニット１０のビジョン部とスパンドレル部の境界部に、追加の無目２４を備える。この追加の無目２４も構造シーラント１４によりガラスパネル１６と接着されている。図３に示すように、上側の無目２２および追加の無目２４は、それぞれ通気孔２２ａ、２４ａを備える。なお、別の実施形態では、カーテンウォールユニット１０のビジョン部とスパンドレル部の境界部に追加の無目を備えない構成も可能である。

耐火ボード３０は、枠体１２の室内側に、ガラスパネル１６のスパンドレル部ガラスパネル１７と対向するように配置される。耐火ボード３０は、無目２２，２４および方立２０，２１に接するように配置される。

フェイルセーフ用支持金物２８は、第１片部２８ａと第２片部２８ｂとを断面略Ｌ字状に接続したものである。フェイルセーフ用支持金物２８は、アルミやステンレスで形成されてよい。フェイルセーフ用支持金物２８の第１片部２８ａは、方立２０，２１に固定される。フェイルセーフ用支持金物２８の第２片部２８ｂは、ガラスパネル１６の前面の縁部の一部を覆うように配置される。

室内の圧力が室外よりも高くなった場合、または、外部風速により、当該外壁面と直行する外壁面（建物隅部など）に剥離が生じた場合、ガラスパネル１６には、負圧の風荷重がかかる。この負圧の風荷重などにより、構造シーラント１４が引張を受けて剥離等の接着不良が生じる可能性がある。このフェイルセーフ用支持金物２８は、構造シーラント１４に接着不良が生じた際に、ガラスパネル１６を支持して脱落を防止する機能を有する。

構造シーラント１４の接着状態が正常なときに、ガラスパネル１６の前面とフェイルセーフ用支持金物２８の第２片部２８ｂとの間には隙間が形成されることが望ましい。仮にガラスパネル１６の前面とフェイルセーフ用支持金物２８の第２片部２８ｂとが当接している場合（ガラスパネル１６の前面とフェイルセーフ用支持金物２８の第２片部２８ｂとの間にシーリング材やゴム等の介在物が存在する場合も含む）、ガラスパネル１６に負圧の風荷重がかかると、ガラスパネル１６の縁部に局所的に高い負荷がかかり、ガラスパネル１６に損傷が生じる可能性がある。ガラスパネル１６の前面とフェイルセーフ用支持金物２８の第２片部２８ｂとの間に隙間を形成することにより、このような事態を未然に防止することができる。

図２に示すように、本実施形態に係るカーテンウォールユニット１０は、４個のフェイルセーフ用支持金物２８を備え、それらはガラスパネル１６の四隅付近にそれぞれ配置されている。

図４（ａ）および（ｂ）は、カーテンウォールユニットの断面性能を説明するための図である。図４（ａ）は、比較例として、スパンドレル部ガラスパネル４１とビジョン部ガラスパネル４２とが分離されたカーテンウォールユニット４０の断面性能を説明するための図である。図４（ｂ）は、本発明の実施形態に係るカーテンウォールユニット１０の断面性能を説明するための図である。

図４（ａ）に示す比較例に係るカーテンウォールユニット４０は、スパンドレル部ガラスパネル４１とビジョン部ガラスパネル４２とが分離されているため、断面性能的には、ガラスパネルにカーテンウォールユニットにかかる荷重を負担する役割を期待できず、全ての荷重を枠体１２で受けなければならない。そのため、カーテンウォールユニットに要求される耐荷重性を満足するために、枠体１２の見込み寸法（奥行き寸法）が大きくなりがちである。

一方、図４（ｂ）に示す本実施形態に係るカーテンウォールユニット１０では、ガラスパネル１６はスパンドレル部ガラスパネルとビジョン部ガラスパネルとで分けることなく１つの部材として構成されているので、断面性能的には、ガラスパネル１６と枠体１２とを重ね合わせた梁とみなすことができる。従って、重ね合わせの原理より、比較例に係るカーテンウォールユニット４０では枠体１２だけに負担させていた荷重をガラスパネル１６と枠体１２の両方で分担できるようになるので、カーテンウォールユニット１０としての剛性が高まり、断面性能を向上することができる。さらに、本実施形態ではガラスパネル１６と枠体１２とが構造シーラント１４で接着されているが、構造シーラント１４は通常のシール材よりも剛性の高いものが使用される。従って、ガラスパネル１６と枠体１２を繋ぐ部材のせん断剛性が向上するので、単なる重ね合わせ梁よりも曲げ剛性が大きくなる。その結果、比較例と比べて枠体１２の見込み寸法を減らすことが可能となるので、建物の室内空間を広げることが可能となる。

また、比較例のようにスパンドレル部ガラスパネル４１とビジョン部ガラスパネル４２とが分離している場合、それらの境界部分では金属製の枠体１２が室外側に露出することとなる。金属はガラスよりも熱伝導率が高いため、この境界部分を介して熱移動が生じる。例えば、夏期等の暑い時期においては、室外の熱が境界部分を介して室内に入り、室内の冷房効率が低下する可能性がある。また、冬期等の寒い時期においては、室内の熱が境界部分を介して室外に逃げるので、暖房効率が低下する可能性がある。

一方、本実施形態に係るカーテンウォールユニット１０では、ガラスパネル１６は１つの部材として構成されているので、スパンドレル部ガラスパネル１７とビジョン部ガラスパネル１８との境界部分で枠体１２（すなわち無目２４）が外部に露出することはない。従って、上記比較例のような不都合を防ぐことができる。なお、建物の意匠的な観点から比較例と同等の外観を実現したい場合には、ガラスパネル１６の表面上に金属製の化粧板を貼ってもよい。

上述したように、本実施形態では、２つの無目２２，２３の間の追加の無目２４も構造シーラント１４でガラスパネル１６に接着されている。この場合、カーテンウォールユニット１０としての剛性がより高まり、断面性能をさらに向上することができる。

また本実施形態では、上側の無目２２および追加の無目２４に形成された通気孔２２ａ、２４ａにより、図３に示すように、太陽光で暖められた空気（図３に破線矢印で示す）をスパンドレル部から外部に逃がすことができる。これにより、ガラスパネル１６のスパンドレル部ガラスパネル１７が熱割れする事態を防ぐことができる。

また、本実施形態のカーテンウォールユニット１０は、１つのガラスパネル１６を枠体１２に接着すればよいので、２つのガラスパネルを接着しなければならない比較例と比べて製造が容易である。これにより、製造コストを低減できる。

また、比較例のようにスパンドレル部ガラスパネル４１とビジョン部ガラスパネル４２とが分離している場合、スパンドレル部ガラスパネル４１用に４個、ビジョン部ガラスパネル４２用に４個、合計して少なくとも８個のフェイルセーフ用支持金物２８が１つのカーテンウォールユニット１０で必要となる。一方、本実施形態に係るカーテンウォールユニット１０では、ガラスパネル１６は１つなので、フェイルセーフ用支持金物２８は４個あれば十分である。この点からも、本実施形態に係るカーテンウォールユニット１０は比較例よりもコスト的に有利である。

上記のカーテンウォールユニット１０において、ガラスパネル１６は、太陽光発電モジュールを備える建材一体型太陽電池パネルであってもよい。太陽光発電モジュールは、複数の太陽電池セルが縦横に配列されたものであり、太陽光を電力に変換する。本実施形態のカーテンウォールユニット１０では、ガラスパネル１６が２つの分離されていないので、より多くの太陽電池セルを配置してより大きな電力を発生させることが可能となる。

図５は、本発明の別の実施形態に係るカーテンウォールユニット５０を説明するための概略断面図である。本実施形態に係るカーテンウォールユニット５０は、枠体１２の室外側に室外側ガラスパネル５１が設けられ、枠体１２の室内側に室内側ガラスパネル５２が設けられたダブルスキン構造のカーテンウォールユニットである。室外側ガラスパネル５１と室内側ガラスパネル５２の間には中間空気層５３が形成されている。

本実施形態においても、室外側ガラスパネル５１は、スパンドレル部ガラスパネルとビジョン部ガラスパネルとが一体に形成されている。さらに、室内側ガラスパネル５２も、スパンドレル部ガラスパネルとビジョン部ガラスパネルとが一体に形成されている。室外側ガラスパネル５１および室内側ガラスパネル５２は構造シーラント１４で枠体１２に接着されている。耐火ボード３０は、スパンドリル部における室内側ガラスパネル５２よりも室内側に配置されている。耐火ボード３０は、無目２２，２４に取り付けられる。

図５に示すように、上側の無目２２と下側の無目２３は、それぞれ通気孔２２ａ、２３ａを備える。これらの通気孔２２ａ、２３ａにより、図５に示すように、太陽光で暖められた空気（図５に破線矢印で示す）を中間空気層５３から外部に逃がすことができる。これにより、室外側ガラスパネル５１および室内側ガラスパネル５２が熱割れする事態を防ぐことができる。

本実施形態に係るカーテンウォールユニット５０によれば、室外側ガラスパネル５１、室内側ガラスパネル５２および枠体１２で荷重を分担することができるので、カーテンウォールユニット１０としての剛性がより高まり、断面性能をより向上することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

以上の記載から、下記の発明が認識される。

本発明のある態様のカーテンウォールユニットは、建物の外周部に配置されるカーテンウォールユニットであって、建物の階高に相当する高さを有する枠体と、枠体に支持されるガラスパネルと、ガラスパネルと枠体とを接着する構造シーラントと、を備える。ガラスパネルは、当該カーテンウォールユニットのビジョン部に配置される部分と、当該カーテンウォールユニットのスパンドレル部に配置される部分とが一体に形成されたものである。枠体は、縦方向に延びる２つの方立と横方向に延びる２つの無目とが四角形状に組まれた構成を有してもよい。２つの方立と２つの無目が構造シーラントによりガラスパネルの周縁部に接着されてもよい。

この態様によると、ガラスパネルが１つの部材として構成されているので、断面性能的には、ガラスパネルと枠体とを重ね合わせた梁とみなすことができる。従って、荷重をガラスパネルと枠体の両方で分担できるようになるので、カーテンウォールユニットとしての剛性が高まり、断面性能を向上することができる。

無目は、通気孔を備えてもよい。この場合、ガラスパネルの熱割れを好適に防止することができる。

枠体は、２つの無目の間に追加の無目を備えてもよい。追加の無目は、構造シーラントによりガラスパネルと接着されてもよい。この場合、カーテンウォールユニットとしての剛性がより高まり、断面性能をさらに向上することができる。

ガラスパネルの四隅付近にそれぞれ配置される４個のフェイルセーフ用支持金物をさらに備えてもよい。本態様のカーテンウォールユニットでは、ガラスパネルは１つなので、フェイルセーフ用支持金物は４個あれば十分であり、安価なカーテンウォールユニットを実現できる。

１０、５０ カーテンウォールユニット、 １２ 枠体、 １４ 構造シーラント、 １６ ガラスパネル、 １７ スパンドレル部ガラスパネル、 １８ ビジョン部ガラスパネル、 ２４ 無目、 ２８ フェイルセーフ用支持金物、 ３０ 耐火ボード、 ５１ 室外側ガラスパネル、 ５２ 室内側ガラスパネル、 ５３ 中間空気層、 １００ カーテンウォール。

Claims (5)

1. 建物の外周部に配置されるカーテンウォールユニットであって、
   前記建物の階高に相当する高さを有する枠体と、
   前記枠体に支持されるガラスパネルと、
   前記ガラスパネルと前記枠体とを接着する構造シーラントと、
   を備え、
   前記ガラスパネルは、当該カーテンウォールユニットのビジョン部に配置される第１の部分と、当該カーテンウォールユニットのスパンドレル部に配置される第２の部分とが一体に形成されたものであり、
   前記枠体は、縦方向に延びる２つの方立と横方向に延びる２つの無目とが四角形状に組まれた構成を有し、
   前記２つの方立と前記２つの無目が前記構造シーラントにより前記ガラスパネルの周縁部に接着され、
   前記無目は、前記建物の室内側に連通し且つ前記建物の室外側に連通していない通気孔を備えることを特徴とするカーテンウォールユニット。
2. 前記枠体は、前記２つの無目の間に追加の無目を備え、
   前記追加の無目は、前記構造シーラントにより前記ガラスパネルと接着され、
   前記追加の無目は、前記建物の室外側に露出していないことを特徴とする請求項１に記載のカーテンウォールユニット。
3. 前記追加の無目は、前記建物の室内側に連通し且つ前記建物の室外側に連通していない通気孔を備えることを特徴とする請求項２に記載のカーテンウォールユニット。
4. 前記ガラスパネルの四隅付近にそれぞれ配置されるフェイルセーフ用支持金物をさらに備え、
   前記ガラスパネルの前面と前記フェイルセーフ用支持金物との間に隙間が形成されることを特徴とする請求項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. 前記第２の部分は、前記ガラスパネルにおける耐火ボードと対向するガラス領域であり、
   前記耐火ボードは、前記スパンドレル部における前記枠体の室内側に配置されるものであり、
   前記第１の部分は、前記ガラスパネルにおける前記第２の部分より下方のガラス領域であることを特徴とする請求項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。

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