JP6977962B2 - 建築物の外壁構造 - Google Patents

Description

本発明は、建築物の外壁構造に関するものであり、特に外壁にフェンスを利用したものである。

建築物の外壁は、風雨に対する耐久性や揺れに対する耐震性が求められる。したがって、コンクリート、タイル、木材、金属板といった素材が用いられている。また、近年では、景観を高めるために、高層ビルなどで外壁を全てガラスで構成した建物も見られる。このような建築物では、外壁は強固であり、当然見た目のイメージも「固い」イメージを感じさせるものである。

建築物は、人が利用するものであるが、創作物としての一面もある。したがって、様々なイメージを発揮するために、様々な素材や構造の工夫が行われている。しかし、耐久性や耐震性を満足するために、どうしても「固い」イメージを払拭することができず、「柔らかい感じ」を求めることはできなかった。

一方、建築現場で用いられる柔らかい素材としては、ある程度の採光性を有し、防音性を有する採光防音シートがある（特許文献１）。

特開２０１３−０１０２３３号公報

採光防音シートは、可撓性を有するシートであるので、柔らかさを表現できる可能性があるが、あくまで一時的な養生のためのものである。したがって、耐久性が要求される、外壁構造として用いることはできない。すなわち、外壁構造として、柔らかさ、揺らぎ、軽やかさ、採光制御、通風性を有しながら耐久性と強度を備えた外壁構造は存在しなかった。

本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、建築物の外壁に柔らかさを与えることのできる外壁構造を提供するものである。

より具体的に本発明に係る建築物の外壁構造は、
建築物の外面に、
連成方向である長さ方向を前記外面の幅方向に配置した第１のひし形フェンスと、
前記長さ方向を前記第１のひし形フェンスの前記長さ方向に対して直角方向に配置した第２のひし形フェンスを重ねたフェンス体を有することを特徴とする。

本発明に係る建築物の外壁構造では、フェンスの長さ方向（製造時に編み込む方向）を直角に重ねた複数のフェンスを外壁構造として用いる。そのため、実際にわずかに揺れが起こり、建物の外観に柔らかさが見て取れる。

また、フェンスは長さ方向に直角方向の曲げに対しては柔軟に追従できるが、幅方向に直角方向の曲げではフェンスが塑性変形をし、元の形状が維持できなくなる。その点本発明に係る建築物の外壁構造では、これらをそれぞれ直交にして重ねてあるので、柔軟な外壁構造を実現できる。

また、複数枚のフェンスを重ねるので、室外から室内への視認性は低く、逆に室内から室外の視認性は確保することができる。

さらに、太陽光線は、重ねたフェンスの隙間から室内に取り込まれるため、夏の季節であっても、柔らかい光を取り込むことができる。

本発明に係る建築物の外壁構造と、それが施される建築物の外観を示す図である。 １つの階の部分のフェンス体を示す図である。 １枚のひし形フェンスを示す図である。 フェンス体が配置された状態の１つの階の正面図を示す図である。 図４の側面図である。

以下に本発明に係る建築物の外壁構造について図面および実施例を示し説明を行う。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明が以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することができる。

図１には本発明に係る建築物の外壁構造１を施した建築物２を例示する。図１（ａ）は建築物２の全体構成を示す図であり、図１（ｂ）は、一部拡大図である。図１では、建築物２の外壁のうち、一面に本発明に係る建築物の外壁構造１を施している。この面を壁面Ａとする。なお、図１では、５階建てを示しているが、階層はこれに限ったものではない。各階は幅２ｓｗ、高さ２ｓｈの部分に外壁構造１が施されるとして説明する。

壁面Ａには、各階毎に建築物２の外部に向かって一定幅の枠構造１０が突設されている。枠構造１０で重要なのは、各階に設けられた庇部分１０ａである。この部分に後に詳述するフェンス体２０を吊るすからである。もちろん、枠構造１０として、壁面Ａの側部から縦壁１０ｂが建築物２の外部に向かって延設されていれば、より好ましい。

枠構造１０の内側にはガラス１２の面が設けられている。ガラス１２とガラス１２の間には仕切り壁があってもよい。ここでは、各階とも壁面Ａに面した部分で一部ガラス１２の部分で突き出た構造３を有する建築物２を例示している。フェンス体２０は、枠構造１０を縁として壁面Ａの最外面を形成する。すなわち、壁面Ａは、最外面としてフェンス体２０を有する。その内側には、枠構造１０で形成された所定の幅の空間１４と、ガラス１２の面があり、室内２ｒｍはガラス１２の面の内側となる。

なお、空間１４において、「所定の幅」とは、ガラス１２とフェンス体２０との間の距離をいう。この距離は好ましくは人が入り込める程度の距離が望ましい。ガラス１２の面を掃除する際に容易であるからである。また、ベランダ（若しくはルーフバルコニー）として使用することもできる。したがって、所定の幅は、ガラス１２とフェンス体２０の間にベランダ（若しくはルーフバルコニー）が存在するといってもよい。なお空間１４は、外壁構造１が施される壁面Ａの幅全体に亘って設けられていなくてもよい。

フェンス体２０は、各階毎に複数のフェンスを重ねて形成される。図１では、説明のために３つのフェンスを重ねる構成を示している。以後、本明細書においては、建築物２の外側から順に第１フェンス２１、第２フェンス２２、第３フェンス２３とする。ここでは３種のフェンスを重ねることでフェンス体２０を構成している。

また、壁面Ａの屋上２ｔに設けられた固定端２ｒから地面側に設けたアンカー２ｇの間に、複数の支持ワイヤ３０が配置されている。支持ワイヤ３０は、各階毎に吊り下げられたフェンス体２０の揺動を押さえるために用いられる。

外壁構造１が、建築物２の最外面と室内２ｒｍとの間とすれば、図１に示した壁面Ａにおける外壁構造１とは、フェンス体２０と、枠構造１０によって形成された空間１４（図５も参照）と、その内側のガラス１２で構成されているといってもよい。外壁構造１として、枠構造１０は少なくとも各階の庇部分１０ａがあればよく、支持ワイヤ３０が含まれればより好ましい。

本発明における建築物の外壁構造１としては、フェンス体２０が建築物２の最外面に設置されていればよく、フェンス体２０より建築物２の内側に、ガラス１２の面だけでなく、通常のタイル面やコンクリート面といった遮光性の固い素材があってもよい。また、フェンス体２０は、建築物２の壁面Ａ全体に設けられる必要はなく、部分的に配置されていてもよい。

次にフェンス体２０の詳細図を示す。図２は図１で示した１つの階の部分を示したものである。また、図３には、１枚のひし形フェンス２９の平面図を示す。ひし形フェンス２９はフェンスの説明のためのものであり、フェンス体２０に用いられる３つのフェンス２１、２２、２３と同じである。

まず、図３を参照する。よく知られているように、ひし形フェンス２９は、端辺２９ｅに形成されたひし形形状２９ｆに、横糸に相当する線材２９ａを掛合させながら、連成される。したがって、連成方向Ｍｄには、いくらでも伸ばすことができるが、幅２９ｗは一定となる。ここで、作製時に連成される方向を「長さ方向」といい、幅とされる方向を「幅方向」とする。

なお、長さ方向はフェンスの符号に「Ｌ」をつけ、幅方向はフェンスの符号に「Ｗ」を付ける。したがって、図３のひし形フェンス２９では連成方向が長さ方向２９Ｌであり、それに直角な方向は、幅方向２９Ｗとする。

ひし形フェンス２９にはいわゆる縦糸に相当するものはない。全て横糸に相当する線材２９ａを掛合することで形成されている。したがって、幅方向２９Ｗと平行な方向への曲げには強い（図３（ｂ））。フェンスとして屈曲するが、線材２９ａとして屈曲する部分はほとんどないからである。

一方、長さ方向２９Ｌに平行な曲げには弱い（図３（ｃ））。織り込まれた線材２９ａにとっては、直角な方向への曲げとなり、１本の線材２９ａが途中で曲げられることになるからである。つまり、ひし形フェンス２９では、強度に対して方向性が存在する。

フェンス体２０は、大きくは変形しないように、設置されるが、地震や台風といった大きな力が壁面Ａにかかる際には、変形への追従性が必要である。そこで、本発明に係るフェンス体２０では、直交する２方向のフェンス毎に支持方向を変えるようにし、各々のフェンスが重ねられることで変形を抑えるようにしつつ、変形への追従性を確保している。

図２を参照する。ここでは、３枚のフェンス２１、２２、２３を組み合わせてフェンス体２０を作製した状態を示している。建築物２外側のフェンスから建築物２内側のフェンスに向かって、第１フェンス２１、第２フェンス２２、第３フェンス２３と名付けるのはすでに説明したとおりである。

第１フェンス２１は、幅２１ｗがほぼ１階分の高さ２ｓｈ（図１参照）の長さを有している。後述するように各階毎に設けた枠構造１０の庇部分１０ａにフェンスの一端を固定するからである。第１フェンス２１の長さ２１ｌｎは壁面Ａの幅２ｓｗ（図１参照）とほぼ等しい。すなわち、長いフェンスを、長さ方向２１Ｌを水平にして配置した状態である。

一方、第２フェンス２２は、長さ方向２２Ｌが第１フェンス２１の長さ方向２１Ｌと直交するように配置する。すなわち、第２フェンス２２の長さ方向２２Ｌは壁面Ａの上から下方向に配置される。また、この時の第２フェンス２２の長さ２２ｌｎは、後述する支持ワイヤ３０の配置間隔の略１／２の長さである。支持ワイヤ３０は複数本設置されるので、第２フェンス２２も複数枚配置される。ここでは６枚の第２フェンス２２を並べて配置している。

第３フェンス２３は第１フェンス２１と同じ大きさであり、第１フェンス２１と同じ方向に配置する。すなわち、第３フェンス２３の長さ２３ｌｎは、壁面Ａの幅２ｓｗとほぼ同じである。

なお、第３フェンス２３はなくてもよい。しかし、壁面Ａの幅方向には、複数の第２フェンス２２が並設される。また、各フェンスは少なくとも配置した状態での上端が吊られていればよく、下端は固定されなくてもよい。したがって、固定されない第２フェンス２２の縁が存在する場合もある。

そのような場合に第３フェンス２３があれば、第１フェンス２１との間で第２フェンス２２を挟んで、サンドイッチ状に支持することとなり、安定して配置させることができる。また、第３フェンス２３があると、室外から室内への視認性がより低くでき、室内への太陽からの直接光の差し込みも抑制される。

図４、図５を用いてフェンス体２０の支持について説明する。図４は建築物２の１つの階の一部の正面図を示す。枠構造１０（図１参照）の庇部分１０ａが上下にある。フェンス体２０の最外面には第１フェンス２１が配置される。第１フェンス２１の建築物２の内部側には第２フェンス２２が配置されている。図４では、第２フェンス２２の１枚の幅２２ｗを示した。

また、図５は側面図（図５（ａ））と、その一部拡大図（図５（ｂ））を示す。符号３は壁面Ａ（図１参照）に面した部分で一部ガラス１２の部分で突き出た構造である。各階の枠構造１０の庇部分１０ａには、フェンス体２０の上端を吊り下げるための部材が配置される。フェンス体２０の上端を吊り下げるための方法は特に限定されるものではない。そこでこれをフェンス体２０の上端固定手段３２と呼ぶ。なお、図５（ａ）では、下側の上端固定手段３２に懸架されるフェンス体２０は省略している。

図５（ｂ）を参照して、ここでは、庇部分１０ａにＵボルト３３を配置し、そこに３本の金属棒３４を通したものを上端固定手段３２として示す。各フェンスは配置された状態での上端をこの金属棒３４に係止される。すなわち、第１フェンス２１、第２フェンス２２、第３フェンス２３とも、上端を庇部分１０ａ上端から吊り下げられた状態となる。

ここで、各フェンスの下端を下側の庇部分１０ａを使って固定してもよい。しかし、上下とも固定すると揺動の余地が少なくなり、柔らかさはあまり表現できなくなる。一方、上端だけを揺動可能に固定しただけでは、下端側が風で揺れ、上端固定手段３２に予想外の力が加わり、外面から剥離するおそれもある。そこで、支持ワイヤ３０によって、各フェンス体２０をさらに固定する。

第１フェンス２１、第３フェンス２３は、固定具３５によって、支持ワイヤ３０と連結される。第２フェンス２２は、支持ワイヤ３０の位置に必ず端部が割り当てられるようにし、支持ワイヤ３０に固定されない構造とする。固定具３５は、一端が支持ワイヤ３０に固定され、他端側で、第１フェンス２１と第３フェンス２３の２つのフェンスを挟持する。

したがって、第２フェンス２２は、庇部分１０ａ上端から吊り下げられた状態で、第１フェンス２１と第３フェンス２３に挟まれただけの状態となる。したがって、第２フェンス２２は、第１フェンス２１と第３フェンス２３の隙間で揺動する余地がある。

次に支持ワイヤ３０について説明する。支持ワイヤ３０は、壁面Ａの屋上２ｔに固定端２ｒを設け、壁面Ａの地面側にアンカー２ｇが設けられ、この間に張られる（図１参照）。支持ワイヤ３０の設置幅３１は、特に限定されるものではないが、フェンスが風などの力を受けた時に固定端２ｒ、アンカー２ｇに張力が集中するのを回避するため、庇部分１０ａ毎に固定する。

より具体的には、図５（ｂ）を参照して、庇部分１０ａにＵボルト３３を固定するＬ型金具３６と金属板材３７で支持ワイヤ３０を挟持する。この庇部分１０ａ毎の固定幅も特に限定されるものではないが、建物自体の強度を踏まえて決定することができる。第２フェンス２２の幅２２ｗは、風による撓みが大きくなると第２フェンス２２が塑性変形を起こすため、支持ワイヤ３０の設置幅３１の中で第２フェンス２２は２分割に配置する。なお、分割数は２分割に限定されることはない。

図４では、第２フェンス２２の幅２２ｗの間隔で、支持ワイヤ３０が設けられている。また、この場合、支持ワイヤ３０は第２フェンス２２の幅２２ｗの端に配置される。支持ワイヤ３０と第１フェンス２１および第３フェンス２３は、Ｕボルト３３などで互いに締結される。締結ポイントの数も特に限定されるものではないが、風圧を受けてフェンスが撓んだ際に、フェンスの線材２９ａ（図３参照）が、塑性変形をしないように複数個配置される必要がある。

このように形成された外壁構造１では、最外面のフェンス体２０は、支持ワイヤ３０で揺動を押さえるように支持されているとはいえ、第２フェンス２２が上端のみの支持となることで、若干は揺動する。したがって、全体として見たときには、微妙に動く壁として見える。

また、枠構造１０によって、フェンス体２０とガラス１２の間に形成された空間１４は、ガラス１２の外面を掃除する際に有効なスペースとなる。また、フェンスが多少揺動しても、ガラス１２の面に当たることを防止している。

本発明に係る建築物の外壁構造は、建築物の外面として有効に利用することができる。

１ 外壁構造
２ 建築物
２ｒｍ 室内
２ｔ 屋上
２ｒ 固定端
２ｇ アンカー
３ 突き出た構造
２ｓｗ （各階の）幅
２ｓｈ （各階の）高さ
１０ 枠構造
１０ａ 庇部分
１０ｂ 縦壁
１２ ガラス
１４ 空間
２０ フェンス体
２１ 第１フェンス
２１ｗ （第１フェンス２１の）幅
２１ｌｎ （第１フェンス２１の）長さ
２１Ｌ （第１フェンス２１の）長さ方向
２２ 第２フェンス
２２Ｌ （第２フェンス２２の）長さ方向
２２ｌｎ （第２フェンス２２の）長さ
２２ｗ （第２フェンス２２の）幅
２３ 第３フェンス
２３ｌｎ （第３フェンス２３の）長さ
２９ ひし形フェンス
２９ａ （ひし形フェンス２９の）線材
２９ｅ （ひし形フェンス２９の）端辺
２９ｆ （ひし形フェンス２９の）ひし形形状
Ｍｄ （ひし形フェンス２９の）連成方向
２９ｗ （ひし形フェンス２９の）幅
２９Ｌ （ひし形フェンス２９の）長さ方向
２９Ｗ （ひし形フェンス２９の）幅方向
３０ 支持ワイヤ
３１ 設置幅
３２ 上端固定手段
３３ Ｕボルト
３４ 金属棒
３５ 固定具
３６ Ｌ型金具
３７ 金属板材
Ａ 壁面

Claims (5)

1. 建築物の外面に、
   連成方向である長さ方向を前記外面の幅方向に配置した第１のひし形フェンスと、
   前記長さ方向を前記第１のひし形フェンスの前記長さ方向に対して直角方向に配置した第２のひし形フェンスを重ねたフェンス体を有することを特徴とする建築物の外壁構造。
2. 前記建築物の上部から下部へ配置され
   前記フェンス体と連結される複数の支持ワイヤを有することを特徴とする請求項１に記載された建築物の外壁構造。
3. 前記第２のひし形フェンスは、前記支持ワイヤの設置幅の間に複数枚配置されることを特徴とする請求項２に記載された建築物の外壁構造。
4. 前記フェンス体より前記建築物の内部側にガラスを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一の請求項に記載された建築物の外壁構造。
5. 前記フェンス体と前記ガラスの間に、所定の幅の空間が設けてあることを特徴とする請求項４に記載された建築物の外壁構造。

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