JP7373628B2 - ガラスパネル支持構造 - Google Patents

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Description

本発明は、ガラスパネル支持構造に関する。
従来、建物の壁面を構成するガラスパネルを支持するための構法として、例えば特許文献１に示されるようなＳＳＧ構法が知られている。ＳＳＧ構法は、ガラスパネルとアルミフレームからなる支持部材を第１構造シーラントにて接着することでガラスパネルを支持する構法である。ＳＳＧ構法は、ガラスパネルをアルミフレームに嵌め込むことで、荷重を伝達する、又はガラスパネルを支持する従来のカーテンウォールと比較して、屋外側が平滑になるという特徴を有している。このようなＳＳＧ構法において、複層ガラスパネルを採用した場合には、ガラスとガラスとの間に第２構造シーラントを配置する。
特開２０１７－１７９９８７号公報
しかしながら、従来の複層ガラスパネルを採用したＳＳＧ構法では、負圧時における構造シーラント部分での荷重負担割合は、複層ガラスと支持部材とを繋ぐ第１構造シーラントの第１幅寸法と、複層ガラスパネルのガラス同士の間に設けられる第２幅寸法との比率で設定され、一般的に第１幅寸法と第２幅寸法を同じ寸法にしている。そのため、複層ガラス間に設けられる第２構造シーラントとデシカントを含めた全体の第３幅寸法が第１幅寸法よりも大きくなっている。
ここで、第１構造シーラントは、ガラスの中央側にバックアップ材が配置され、ガラスが受ける負圧、正圧の荷重を負担している。このバックアップ材との境界面が劣化により剥離したり、水分が侵入することにより劣化が促進されるおそれがあった。また、複層ガラスのガラスとその屋内側の第１構造シーラントとの間の接着面に気泡が入ることにより、接着面が減少し、耐力が低下するおそれがあることから、その点で改善の余地があった。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ガラスパネルと枠体との間に設けられる構造シーラントの接着状態を目視により確認できるガラスパネル支持構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るガラスパネル支持構造は、四方を枠組みした枠体に対して複層ガラスの周縁部が接着された状態で支持するガラスパネル支持構造であって、前記複層ガラスの屋内側のガラスと前記枠体とを接着する構造シーラントと、前記複層ガラスの各ガラス同士の間に設けられたスペーサーと、を備え、前記スペーサーの内周面の位置は、前記構造シーラントの内周面よりも前記複層ガラスの外周側の位置であることを特徴としている。
本発明のガラスパネル支持構造によれば、複層ガラスに設けられるスペーサーの内周面の位置が、複層ガラスと枠体との間に設けられる構造シーラントの内周面よりも外周側の位置となるので、複層ガラスを介して屋外側から構造シーラントの接着状態を目視により確認することができる。例えば、複層ガラスの屋内側のガラスと構造シーラントとの間に気泡が侵入していることを確認することができる。そのため、構造シーラントの空隙や剥離を発見しやすくなり、構造シーラントを交換したり、修復する対応がとれるので、複層ガラスが枠体から脱落することを防止できる。
また、本発明に係るガラスパネル支持構造は、前記スペーサーの内周面の位置は、前記構造シーラントの内周面よりも前記複層ガラスの外周側に位置している構成としてもよい。
この場合には、複層ガラスに設けられるスペーサーの内周面の位置が、複層ガラスと枠体との間に設けられる構造シーラントにおける内周面よりも外周側の位置となるので、複層ガラスを介して屋外側から構造シーラントの接着状態をさらに目視により確認しやすくなる。
また、本発明に係るガラスパネル支持構造は、前記構造シーラントの内周側には、バックアップ材が設けられ、前記スペーサーの内周面の位置は、前記構造シーラントと前記バックアップ材との境界面よりも前記複層ガラスの外周側に位置している構成としてもよい。
この場合には、複層ガラスを介して屋外側から構造シーラントにおける複層ガラスとの接着面の剥離や変色状態等を目視により確認することができる。
また、本発明に係るガラスパネル支持構造は、前記構造シーラントは、前記複層ガラスの外周端から前記バックアップ材の外周端まで充填されていることが好ましい。
このように構成することで、構造シーラントの外周端がスペーサーの内周面よりも内周側の位置になることがないので、枠体を小さくすることが可能となり、複層ガラスのガラス開口を大きくとることができる。また、構造シーラントがバックアップ材の外周端まで充填されているので、モーメントが生じる状態ではなく、複層ガラスから受ける荷重が構造シーラントに対してバランスよく、かつ均一にかかる。
また、本発明に係るガラスパネル支持構造は、前記構造シーラントと前記バックアップ材とは、前記複層ガラスの周縁部の四周に設けられている構成としてもよい。
この場合には、複層ガラスから受ける荷重が構造シーラントに対して、複層ガラスの全周にわたってバランスよく、かつ均一にかかるので、構造シーラントの接着状態や耐久性の低下を抑えることができる。
また、本発明に係るガラスパネル支持構造は、前記構造シーラントは、前記枠体における前記複層ガラスの周縁部を支持するガラス支持面と離間している構成としてもよい。
この場合には、枠体のガラス支持面と構造シーラントの外周面との間に空間が形成されるので、構造シーラントが枠体のガラス支持面と接着されることを防止できる。そのため、構造シーラントと枠体のガラス支持面とが接着されることによって構造シーラントに作用する応力が複雑になること防ぐことができる。
また、本発明に係るガラスパネル支持構造は、前記複層ガラスにおける屋外側の側面には、該複層ガラスを支持する支持部が設けられていない構成としてもよい。
この場合には、複層ガラスの屋外側の側面に支持部が設けられていないので、屋外側から見て複層ガラスを介して構造シーラントが見やすくなり、前述のような構造シーラントの接着状態を目視により確認を容易に行うことができる。
また、本発明に係るガラスパネル支持構造は、前記複層ガラスの前記スペーサーは、スペーサー部材と、止水機能を有する第２構造シーラントと、からなり、前記第１構造シーラントと、前記第２構造シーラントと、は屋内外方向で重なるように配置される構成としてもよい。
この場合には、第１構造シーラントと第２構造シーラントが受ける荷重が均一になる。
本発明のガラスパネル支持構造によれば、ガラスパネルと枠体との間に設けられる構造シーラントの接着状態を目視により確認できる。
本発明の実施形態によるカーテンウォールの複層ガラスの支持構造の構成を示す縦断面図である。 図１に示す複層ガラスの支持構造の構成を示す水平断面図である。 変形例によるカーテンウォールの複層ガラスの支持構造の構成を示す縦断面図である。 図１に示す複層ガラスの支持構造の構成を示す水平断面図である。
以下、本発明の一実施形態によるガラスパネル支持構造の一例について、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示す本実施形態によるガラスパネル支持構造は、建物のカーテンウォール１におけるＳＳＧ構法に適用したものであり、四方を枠組みした枠体２に対して複層ガラス３の周縁部３ａが接着された状態で支持するものである。
カーテンウォール１は、四方を複数の縦枠２Ａ及横枠２Ｂによって格子状に枠組みして構成された枠体２と、枠体２の開口部に収められた複層ガラス３と、を備えている。ＳＳＧ構法は、複層ガラス３と枠体２を構造シーラント（後述する第１構造シーラント４）により接着することで荷重を支持する構法であって、複層ガラス３における屋外側の側面には複層ガラス３を支持する支持部が設けられていない構造である。
以下の説明において、屋外側と屋内側とを結ぶ方向を屋内外方向Ｘ１とし、建築物の開口部が躯体を貫通する方向から見た際の左側と右側を結ぶ水平方向を左右方向Ｘ２とする。また、カーテンウォール１を構成する各部材や部品などは、前記開口部に設けられている姿勢であるものとして、その姿勢における屋内外方向Ｘ１および左右方向Ｘ２を用いて説明する。
縦枠２Ａは、建物の上下方向Ｘ３に沿って設けられ、建物の柱、梁、床等の躯体に対して、図示しないアングル部材等を用いて固定される。横枠２Ｂは、隣り合う縦枠２Ａ、２Ａ間で左右方向Ｘ２に架け渡され、縦枠２Ａに対して固定される。
枠体２は、枠本体２１と、枠本体２１の屋外側に配置されるガラス取付部２２と、を有している。枠本体２１とガラス取付部２２は、例えば、アルミニウム等の金属材料から構成され、金属材料を押出成形等により形成することで得られる。枠本体２１は、建物の躯体に対して取り付け可能となっている。
ガラス取付部２２には、上述したように複層ガラス３が取り付けられる。ガラス取付部２２は、屋外側を向く外側支持面２２ａと、複層ガラス３の外周端３ｃ側を向くガラス支持面２２ｂと、を有している。外側支持面２２ａには、第１構造シーラント４を介して複層ガラス３の周縁部３ａの屋内側部分が接着により保持されている。
複層ガラス３の外周端３ｃと枠体２のガラス支持面２２ｂとの間には、空間が設けられている。ここで、複層ガラス３の外周端３ｃは、ガラス板３Ａ、３Ｂの端面と、第２構造シーラント３１との端面により形成されている。 複層ガラス３の下側に位置するガラス支持面２２ｂは、セッティングブロック３３を介して複層ガラス３の外周端３ｃを載置させて支持する。セッティングブロック３３は、複層ガラス３の左右方向Ｘ２に沿って間隔をあけて複数配置される。なお、ガラス支持面２２ｂは、セッティングブロック３３が配置される部分にのみに成されていてもよい。本実施形態では、図１に示すように、セッティングブロック３３が配置されないガラス支持面２２ｂでは、複層ガラス３の外周端３ｃからの距離が屋内側から屋外側に向けて大きくなるように広がった空間が形成されている。
第１構造シーラント４は、複層ガラス３の屋内側のガラス板３Ａと枠体２の外側支持面２２ａとを接着する。第１構造シーラント４は、複層ガラス３の外周端３ｃの位置から後述するバックアップ材５の外周端５ａまで充填されている。第１構造シーラント４は、枠体２のガラス支持面２２ｂと離間している。
第１構造シーラント４の内周側には、バックアップ材５が設けられている。バックアップ材５は、複層ガラス３の屋内側のガラス板３Ａと枠体２の外側支持面２２ａとの間で挟まれて密着した状態で保持されている。バックアップ材５は、例えば発泡性ポリエチレンフォーム等の弾性体からなる。第１構造シーラント４とバックアップ材５とは、複層ガラス３の周縁部３ａの四周で同一構造となっている。
複層ガラス３は、周縁部３ａがガラス取付部２２の外側支持面２２ａに対向する位置に配置される。複層ガラス３は、互いに離間した状態で対向配置された２枚のガラス板３Ａ、３Ｂの間に空間３ｂを設け、この空間３ｂに乾燥空気を封入した構成となっている。複層ガラス３は、ガラス板３Ａ、３Ｂ間の距離を規定するためのスペーサー３０が設けられている。スペーサー３０は、外周側に設けられ２枚のガラス板３Ａ、３Ｂを接着するとともに止水機能を有する第２構造シーラント３１と、第２構造シーラント３１の内周側に設けられるスペーサー部材３２と、を備える。スペーサー部材３２は、複層ガラス３の空間３ｂ内での結露を防止するためのデシカントや、金属材や樹脂材のみで構成されているものでもかまわない。
スペーサー３０の内周面３０ａ（スペーサー部材３２の内周面３２ａ）の位置は、第１構造シーラント４の内周面４ａ（第１構造シーラント４とバックアップ材５との境界面４Ａ）よりも外周側に位置している。すなわち、スペーサー３０の高さ寸法ｈ１は、第１構造シーラント４の高さ寸法ｈ２より小さくなっている（ｈ１＜ｈ２）。
ここで、スペーサー３０（第１構造シーラント４、及びバックアップ材５も同様）において、複層ガラス３のガラスの中央側を内周側とし、ガラスの端部側（外周端３ｃ側）を外周側とする。
上述した第１構造シーラント４の高さ寸法ｈ２と、第２構造シーラント３１の高さ寸法ｈ１は、以下のように決定される。屋内の圧力が屋外よりも高くなった場合、または、外部風速により、当該外壁面と直交する外壁面に剥離が生じた場合には、複層ガラス３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、第１構造シーラント４が引張荷重を受けるため、製造時に接着界面にエア（空隙）等が生じないように確認する必要がある。また、施工後には、長期間にわたって運用されるため、様々な影響要因により剥離することがある。そこで、本実施形態のように、複層ガラス３の各ガラス板３Ａ、３Ｂの負担荷重割合に応じて、第２構造シーラント３１（スペーサー３０）の高さ寸法を小さくすることが効果的である。
具体的には、複層ガラス３の板厚は、内外の各ガラス板３Ａ、３Ｂの板厚が同じ寸法の場合に、風荷重などに対してそれぞれ略１／２（例えば、５３：４７）ずつ負担する。そして、複層ガラス３の荷重を屋内側より支持する第１構造シーラント４は、風荷重によりガラスの板厚に関係なく決定される。一方、ガラス板３Ａ、３Ｂ同士の間の第２構造シーラント３１の高さを小さくしても、ガラスパネルの支持構造としての耐風圧をもたせることができる。そのため、第２構造シーラント３１の高さは、内外のガラス板３Ａ、３Ｂのそれぞれの板厚の割合に応じて決定される。
次に、本実施形態によるガラスパネル支持構造の作用について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、図１及び図２に示すように、複層ガラス３に設けられるスペーサー３０の内周面３０ａの位置が、複層ガラス３と枠体２との間に設けられる第１構造シーラント４の内周面４ａよりも外周側の位置となるので、複層ガラス３を介して屋外側から第１構造シーラント４の接着状態を目視により確認することができる。例えば、複層ガラス３の屋内側のガラス板３Ａと第１構造シーラント４との間に気泡が侵入していることを確認することができる。そのため、第１構造シーラント４の空隙や剥離を発見しやすくなり、第１構造シーラント４を交換したり、修復する対応がとれるので、複層ガラス３が枠体２から脱落することを防止できる。
また、本実施形態では、スペーサー３０の内周面３０ａの位置を第１構造シーラント４とバックアップ材５との境界面４Ａよりも外周側に位置する構成とすることで、複層ガラス３を介して屋外側から第１構造シーラント４における複層ガラス３との接着面の剥離や変色状態等を目視により確認することができる。例えば、バックアップ材５から可塑剤等が第１シーラント４側に流れ出た場合に、第１構造シーラント４における複層ガラス３との接着面を確認できる。
また、本実施形態では、複層ガラス３の第２構造シーラント３１と第１構造シーラント４とのそれぞれの外周端が同じ位置にあるので、より少ない面積で円滑に荷重を伝達することができる。つまり、本実施形態の場合には、第２構造シーラント３１と第１構造シーラント４との外周端の位置がずれている場合のようなモーメントが作用しにくい構造となる。また、本実施形態では、バックアップ材５よりも第１構造シーラント４が屋外側に配置されている。なお、ガラス内周端と枠体２側の第１構造シーラント４との間に段差が形成される場合、第１構造シーラント４側に雨水が侵入し溜まってしまうと、太陽光で温度が上昇し、温水となる可能性があり、第１構造シーラント４の周縁部３ａとの接着界面や外側支持面２２ａ側に剥離が生じるおそれがある。そのため、本実施形態のようにバックアップ材５よりも第１構造シーラント４が屋外側に配置することで、第１構造シーラント４の接着界面や外側が劣化を起こすという不具合を防止することができる。
さらに、本実施形態では、第１構造シーラント４が複層ガラス３の外周端３ｃからバックアップ材５の外周端５ａまで充填されていて、第１構造シーラント４の外周面４ｂがスペーサー３０の内周面３０ａよりも内周側の位置になることがないので、枠体２を小さくすることが可能となり、複層ガラス３のガラス開口を大きくとることができる。また、第１構造シーラント４がバックアップ材５の外周端５ａまで充填されているので、モーメントが生じる状態ではなく、複層ガラス３から受ける荷重が第１構造シーラント４に対してバランスよく、かつ均一にかかる。
また、本実施形態では、第１構造シーラント４とバックアップ材５とが複層ガラス３の周縁部３ａの四周で同一構造となっている。そのため、複層ガラス３から受ける荷重が第１構造シーラント４に対して、複層ガラス３の全周にわたってバランスよく、かつ均一にかかるので、第１構造シーラント４の接着状態や耐久性の低下を抑えることができる。
さらに、本実施形態では、枠体２のガラス支持面２２ｂと第１構造シーラント４の外周面４ｂとの間に空間が形成されるので、第１構造シーラント４がガラス支持面２２ｂと接着されることを防止できる。そのため、第１構造シーラント４とガラス支持面２２ｂとが接着されることによって第１構造シーラント４に作用する応力が複雑になること防ぐことができる。すなわち、第１構造シーラント４がガラス支持面２２ｂに対して接着された場合には、第１構造シーラント４は枠体側面（枠体２の外側支持面２２ａ）との間の応力に加えて、ガラス支持面２２ｂとの間でも応力を受けることになる。このように様々な方向から応力を受けることは第１構造シーラント４にとって断裂、損傷等の原因になり不利になることから、上述のように第１構造シーラント４とガラス支持面２２ｂとの間に空間を形成することで、枠体２と第１構造シーラント４の接触を最小限に留めることができる。
さらにまた、本実施形態では、複層ガラス３の屋外側の側面に支持部が設けられていないので、屋外側から見て複層ガラス３を介して第１構造シーラント４が見やすくなり、前述のような第１構造シーラント４の接着状態を目視により確認を容易に行うことができる。
このように本実施形態のガラスパネル支持構造によれば、複層ガラス３と枠体との間に設けられる第１構造シーラント４の接着状態を目視により確認できる。
以上、本発明によるガラスパネル支持構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、複層ガラス３が２枚のガラス板３Ａ、３Ｂから構成されているが、ガラス板の枚数は２枚のものに限定されず、３枚以上のガラス板を対向させて配列したガラスであってもかまわない。
また、スペーサー３０における高さ方向の内周面３０ａ（スペーサー部材３２の内周面３２ａ）の位置は、上述した実施形態では第１構造シーラント４における内周面４ａより下方の位置としているが、図３及び図４に示す変形例のような位置関係であってもよい。すなわち、図３及び図４に示すように、スペーサー３０の内周面３０ａの位置が第１構造シーラント４における内周面４ａと同じ高さ（ｈ１＝ｈ２）であってもかまわない。要は、スペーサー３０における高さ方向の内周面３０ａの位置は、第１構造シーラント４における内周面４ａ以下の位置であればよいのである。
また、ガラスパネル支持構造として、複層ガラス３のスペーサー３０は、スペーサー部材と、止水機能を有する第２構造シーラント３１と、からなり、第１構造シーラント４と、第２構造シーラント３１と、は屋内外方向Ｘ１で重なるように配置される構成としてもよい。この場合には、第１構造シーラント４と第２構造シーラント３１が受ける荷重が均一になる。
また、枠体２において、例えば枠本体２１とガラス取付部２２を別部材で構成し、双方の間に免震機構を設けるような構成であってもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
１ カーテンウォール
２ 枠体
２Ａ 縦枠
２Ｂ 横枠
３ 複層ガラス
３Ａ、３Ｂ ガラス板
３ａ 周縁部
４ 第１構造シーラント
４ａ 内周面
４Ａ 境界面
５ バックアップ材
２１ 枠本体
２２ ガラス取付部
２２ａ 外側支持面
２２ｂ ガラス支持面
３０ スペーサー
３０ａ 内周面
３１ 第２構造シーラント
３２ スペーサー部材
３２ａ 内周面
Ｘ１ 屋内外方向
Ｘ２ 左右方向
Ｘ３ 上下方向

Claims (11)

  1. 四方を枠組みした枠体に対して複層ガラスの周縁部が接着された状態で支持するガラスパネル支持構造であって、
    前記複層ガラスの屋内側のガラスと前記枠体とを接着する構造シーラントと、
    前記複層ガラスの各ガラス同士の間に設けられたスペーサーと、
    を備え、
    前記スペーサーの内周面の位置は、前記構造シーラントの内周面よりも前記複層ガラスの外周側の位置であり、
    前記複層ガラスの上側の外周端と前記枠体との間に屋内側から屋外側に向けて開放された空間が形成されることを特徴とするガラスパネル支持構造。
  2. 四方を枠組みした枠体に対して複層ガラスの周縁部が接着された状態で支持するガラスパネル支持構造であって、
    前記複層ガラスの屋内側のガラスと前記枠体とを接着する構造シーラントと、
    前記複層ガラスの各ガラス同士の間に設けられたスペーサーと、
    を備え、
    前記スペーサーの内周面の位置は、前記構造シーラントの内周面よりも前記複層ガラスの外周側の位置であり、
    前記複層ガラスの上側の外周端と前記枠体との間に、当該外周端と当該枠体との間の距離が屋内側から屋外側に向けて大きくなるように広がった空間が形成されることを特徴とするガラスパネル支持構造。
  3. 前記複層ガラスの下側の外周端は、セッティングブロックを介して前記枠体のガラス支持面によって支持される請求項１又は２に記載のガラスパネル支持構造。
  4. 前記セッティングブロックの屋内外方向の長さは、前記複層ガラスの屋内外方向の長さと略等しい請求項３に記載のガラスパネル支持構造。
  5. 前記ガラス支持面に前記セッティングブロックが載置される前記枠体は、前記複層ガラスの屋外側のガラスより屋外側に突出している請求項３又は４に記載のガラスパネル支持構造。
  6. 前記スペーサーの内周面の位置は、前記構造シーラントの内周面よりも前記複層ガラスの外周側に位置している請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラスパネル支持構造。
  7. 前記構造シーラントの内周側には、バックアップ材が設けられ、
    前記スペーサーの内周面の位置は、前記構造シーラントと前記バックアップ材との境界面よりも前記複層ガラスの外周側に位置している請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガラスパネル支持構造。
  8. 前記構造シーラントは、前記複層ガラスの外周端から前記バックアップ材の外周端まで充填されている請求項７に記載のガラスパネル支持構造。
  9. 前記構造シーラントと前記バックアップ材とは、前記複層ガラスの周縁部の四周に設けられている請求項７又は８に記載のガラスパネル支持構造。
  10. 前記複層ガラスにおける屋外側の側面には、該複層ガラスを支持する支持部が設けられていない請求項１乃至９のいずれか１項に記載のガラスパネル支持構造。
  11. 前記複層ガラスの前記スペーサーは、スペーサー部材と、止水機能を有する第２構造シーラントと、からなり、
    前記構造シーラントと、前記第２構造シーラントと、は屋内外方向で重なるように配置される請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のガラスパネル支持構造。
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