JPH06264543A - ハニカムカーテンウォールおよび該ハニカムカーテンウォールに用いるハニカムパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 ハニカムパネル１を使用したハニカムカーテ
ンウォールであり、熱歪みによるパネルの反り量とｔ／
ｃ（ｔ：ハニカムコア３の材料厚、ｃ：コアのセルサイ
ズ）との関係から、反り量が所定値以下になるよう選定
されたｔ，ｃを具えたコア３で構成され、周縁部に枠材
を配設した複合ハニカムパネルを使用し、躯体に直接取
り付ける構造として、パネルが有する剛性強度のみで建
築躯体の外壁部に負荷される外力を支える。周縁枠材が
隣接部材との連結部を構成する。 【効果】 大型パネルが使用可能となるから施工が容易
となる。マリオンや枠材が不要となり壁部を薄くするこ
とができるから建物の室内空間を広くとれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハニカムカーテンウォ
ールおよび該ハニカムカーテンウォールに用いるハニカ
ムパネル、特に、大型で且つ厚みが大きく、ハニカムパ
ネルが有する剛性強度のみで建築物の外壁部に負荷され
る外力を支えることができるとともに、太陽熱による加
熱、冷却の繰り返しで応力がかかっても変形を生じない
ハニカムパネルを使用して構成したハニカムカーテンウ
ォールおよび当該ハニカムパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】カーテンウォールは、図８に示すよう
に、多数のパネル１１を並設して建物の外壁面を構成す
るものであり、パネル１１の取り付けは、従来、建物の
床部５に取り付けたマリオン（方位柱）１２に縦枠１３
および横枠１４をブラケット１５を介して取り付け、縦
枠１３、横枠１４にパネル１１を固定することにより行
われている。

【０００３】カーテンウォールのパネルは、通常、4.5
〜 6mm程度の厚さのアルミニウム合金板材からなり、所
定の剛性が必要なところからアルミニウム押出形材をも
って形成される縦横の枠材で補強されて使用されるが、
構造の関係で補強が部分的になるため、あまり大型のパ
ネルを使用することができず、マリオン１２の間隔を小
さくし、縦枠１３や横枠１４を密に構成するなどして、
多数のパネル１１を取り付けなければならない。従っ
て、特に最近の高層化時代においては、パネルの運搬、
取付施工に手数がかかり工期も長くなるという問題があ
り、その施工上の要求から大型パネルが使用できるカー
テンウオール方式が求められている。また、太陽熱によ
る繰り返し加熱により歪みも生じ易く、平坦度を維持す
ることにも問題がある。

【０００４】パネルとしてアルミニウム合金板材を使用
する場合の上記問題点をなくすために、ハニカムパネル
をパネルとして使用するカーテンウォール構造も提案さ
れている。ハニカムパネルは、ハニカムコアの両面に1.
5mm 程度の厚さの外面板および1.0mm 厚さ程度の内面板
を接着してなる15〜40mm程度の厚さを具えたもので、ア
ルミニウム合金板を用いたパネルに比較して平面性に優
れ剛性強度もかなり高いため、特に高級なビル外装パネ
ルに要求される外観上のフラットネスがきわめて良好で
あるという利点がある。

【０００５】しかしながら、従来のハニカムパネルは、
ハニカムコアの生産性が低いため高価であるとともに、
技術的にも前記の厚さ以上のものが経済的に生産でき
ず、従ってカーテンウォールに適用した場合、ハニカム
パネル単独では風圧力、太陽熱による繰り返し応力など
カーテンウォールに負荷される外力および自重を支える
に不十分で、パネルの裏面にはこれらの外力を支えるた
めに別の支持枠が必要となる。ハニカムパネルは、この
支持枠に取り付けられ、支持枠はさらに取り付け金物を
介して建築躯体に取り付けられる他、隣接する支持枠の
接合部や隣接ユニット枠の気密、防水接合部やガラスパ
ネルとの嵌合部などもすべてハニカムパネルの厚み外に
付設された支持枠により行われるから、ハニカムパネル
の受ける風圧などの外力は支持枠を介して躯体に伝えら
れる。

【０００６】全体構成としては、ハニカムパネルは、平
面性および剛性の良好な単板として枠に係合して用いら
れているに過ぎない。このように、ハニカムパネルの支
持枠としてパネル裏面にユニット枠や方立て、無目など
の部材が別に必要であり、これらの部材は、製造上もハ
ニカムパネルの製造とは別工程で組み上げられ、これに
ハニカムパネルが取り付けられる方式である。すなわ
ち、これらの枠材はハニカムパネルと一体的に剛性接合
されたものではなく、バラバラの部材を係合集成したも
のであり、曲げ剛性は各部材の剛性を単に加えた値にし
かならない。このことは、外部風圧が同じ場合は重量が
増加し、重量の割に剛性が低いことになるから、パネル
の大型化に限界が生じることとなる。また、パネルと支
持枠の合計厚み寸法がより大きくなるという問題があ
る。

【０００７】しかも、一般的には、パネルの接続部での
防水はハニカムパネルの厚み内で解決しなくてはなら
ず、ハニカムパネルが薄い場合、接続目地は不定形ゴム
シールの現場充填工法程度のものとなるから、パネル大
型化による熱膨張、収縮の増大により目地の切断のおそ
れがある。このことからもカーテンウォール構造に薄い
ハニカムパネルを使用する場合には、パネルの大型化に
限界が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のカー
テンウォールにおける上記問題点を改善するために、軽
量で高剛性を具え、大型パネルとして使用可能なパネル
材を開発したことに基づいてなされたものであり、その
目的は、パネルとしてハニカムコアの周縁部に枠材を配
設し該枠材とハニカムコアを面板で挟持してなる大型で
且つ平坦度の優れた複合ハニカムパネルを使用し、該複
合ハニカムパネルの枠材を直接建築躯体に取り付けるこ
とにより、超高層ビルなど大型ビルにおいてデザイン的
に求められているパネル外形の大きさ、フラットネスの
要求、多層床の面積効率の観点から求められる壁厚の削
減、水漏れやエア漏れのおそれのあるパネル面積当たり
の接合長さの削減の要求を満足するハニカムカーテンウ
ォールおよび該カーテンウォールに用いるハニカムパネ
ルを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるハニカムカーテンウォールおよび該ハ
ニカムカーテンウォールに用いるハニカムパネルは、多
数のパネルを並設して建築躯体の外壁部を形成する建築
の外装カーテンウォール構造において、該パネルがハニ
カムコアの周縁部に枠材を配設し、該枠材とハニカムコ
アを面板で挟持した複合ハニカムパネルからなり、該複
合ハニカムパネルの枠材部分が直接建築躯体に取り付け
金物を介して取り付けられ、且つ周縁枠材が隣接する複
合ハニカムパネル、ガラスパネルなどの隣接部材との連
結部を構成して、複合ハニカムパネルのみが有する剛性
強度のみで建築躯体の外壁部に負荷される外力を支える
こと、ハニカムパネルの枠材間にパッキングを介してガ
ラスパネルが設けられていること、および複合ハニカム
パネルに周縁枠材以外の内部枠材が配設されていること
をカーテンウォールの構成上の特徴とし、熱歪みにに基
づく単位長さ当たりのハニカムパネルの反り量とｔ／ｃ
（但し、ｔ：ハニカムコアを構成する材料の板厚、ｃ：
ハニカムコアのセルサイズ）との関係から、熱歪みに基
づく単位長さ当たりのパネルの反り量が所定の値以下と
なるよう選定されたｔおよびｃを具えたハニカムコアで
構成されること、裏面に断熱材を張設したこと、および
厚さを少なくとも80mm以上とすることをハニカムの構成
上の特徴とする。

【００１０】コア厚さを従来より増大して、軽量でより
高剛性のハニカムパネルは既に開発されている。本発明
のハニカムカーテンウォールはこのハニカムパネルを基
本として実現されたものであり、ハニカムコアの周縁部
および所定位置に枠材を配設して面板で挟着し、複合ハ
ニカムパネルを構成する。ハニカムコアはきわめて薄い
アルミニウム箔などの金属箔から成形されるから軽量で
あり、例えばコア厚さを従来の3 倍程度に増大しても、
重量の増加はきわめてわずかである。面板の板厚は同
じ、コアと面板とを接合する接着剤も同量で、枠材の重
量も同じとするとハニカムパネルの重量は従来の薄いも
のとほとんど変わらない。

【００１１】一方、ハニカムパネルの曲げ剛性は厚さの
3 乗に比例するから、剛性は従来の27倍と飛躍的に向上
し、本発明の複合ハニカムパネル単体で高層ビルの風圧
に耐えることが可能となる。軽量、高剛性であるからパ
ネルの大型化が可能となり、パネルの運搬、取り付け施
工の工数が少なくなるという利点がある。本発明のハニ
カムパネルは、建物の床部から床部まで取り付ける階高
パネルとすることが可能であり、床部先端の梁などの上
下に、取り付け金物を介してパネルを上下に跳ね出した
りまたは片持ちに固定し、他端にガラスパネルを取り付
けるスパンドレルパネルとすることも可能である。ま
た、ハニカムパネルの周縁枠材や内部枠材は、建築躯体
への取り付け部、隣接パネルとの接合部、ガラスパネル
の嵌合部、ビル外壁を清掃するゴンドラのガイドレー
ル、開口枠として機能することもできる。

【００１２】また、隣接するパネルとの気密を保持し、
防水を保つための接合部分は、パネルが従来の3 倍以上
の厚さを有するので、外面に雨除け材、内面に気密ゴム
部材を配設し両者の間の空間に外部風圧を導入し外部風
圧と等圧化することにより雨水の侵入を防止する等圧排
水目地を採用することが容易となり、単に目地に不定形
ゴムシールを充填したシール目地と異なりきわめて長期
の防水耐久性が確保できる。パネル間の空間にビル外壁
面清掃用ゴンドラのガイドレールの機能を与えることも
できる。

【００１３】本発明のハニカムカーテンウォール構造の
具体的態様としては、例えば図１に示すように、建物の
外壁面が、建物の床部５、５間に略またがる大きさに成
形したハニカムパネル１（階高パネル）により形成され
る。ハニカムパネル１は、図２に示すように、厚さ50〜
100 μm のアルミニウム箔を構成材料とするアルミニウ
ムハニカムコア３の周縁部に枠材２を配設し、両面にア
ルミニウム合金板からなる面板４を接合した複合ハニカ
ムパネルとする。ハニカムコアは、短冊状のアルミニウ
ム箔に所定間隔を置いて接着剤を塗布し、接着剤を塗布
した部分が千鳥状になるように積層して部分的に接着し
た後、積層方向に展張して接着剤塗布部以外の部分を六
角形状に拡げ、あるいは予めコルゲート状に加工したア
ルミニウム箔の平行部同志を接合することにより成形さ
れる。周縁枠材２以外に内部枠材を配設したハニカムパ
ネルも使用できる。内部枠材は、コア３とともに面板内
に収納されている場合もあり、内部枠材部分の面板が切
除され内部枠材が露出している場合もある。

【００１４】本発明において使用するパネルは、強度的
観点から厚さが少なくとも80mm以上のものを使用するの
が好ましい。しかし、このような厚いパネルは、従来の
薄いパネルに比べて建物内外の温度差、日射熱によりパ
ネルの内外面板に温度差が生じ易く、面板の熱膨張差に
より複合ハニカムパネル全体が曲がってフラットネスが
損なわれるおそれがある。また、熱膨張差による曲がり
が何らかの拘束力によって抑えられた場合や内部枠材の
熱容量がハニカムコア、面板より大きいために生じる枠
材と面板とに伸縮差が発生した場合は、接着面に繰り返
しの剪断応力が生じ、長期の疲労により枠材との接着面
が破壊する危険性がある。

【００１５】この問題点を解消するために、本発明のハ
ニカムカーテンウォールに用いられるハニカムパネル
は、太陽熱により加熱冷却が繰り返される熱応力がかか
っても変形が生じることなく、平坦度を保つことができ
るよう、ハニカムパネルについて加熱冷却を繰り返し、
単位長さ当たりの反り量を測定する反り試験の結果か
ら、パネルへの熱貫流に基づく単位長さ当たりの反り量
とｔ／ｃ（但し、ｔ：ハニカムコアを構成する材料の板
厚、ｃ：ハニカムコアのセルサイズ）との関係を求め、
反り量が所定の値以下になるｔ／ｃの範囲から選択、決
定されたｔおよびｃを具えたハニカムコアで構成された
ものを使用して、ハニカムコアを介して行われる面板間
の温度伝達を好ましい水準に保ち、好ましくはパネルの
裏面全面に断熱材を配設することによりパネル内外の温
度差を反りの防止および接着剤の疲労防止に望ましい範
囲に制御する。

【００１６】図３は、アルミニウム箔を構成材料とする
ハニカムコアを有するハニカムパネルについて，反り試
験を行った結果求めた単位長さ（１ｍ）当たりのそり量
（ｂ／ｍ）とｔ／ｃの関係を示すグラフである。この場
合は、１ｍ当たりのそり量が所定値、例えば1.5mm 以下
となる領域Ａのグラフ線からｔおよびｃを決定し、この
コア材厚さおよびセルサイズを具えたハニカムコアによ
ってハニカムパネルを構成し、ハニカムカーテンウォー
ルのパネルとして使用することになる。

【００１７】上記のように選択、決定されたｔおよびｃ
を具えたハニカムコアで構成されたハニカムパネルは、
高い剛性を有し、太陽熱による加熱冷却で繰り返し応力
がかかっても熱歪み（反り）が生じないため、大型のパ
ネルの使用が可能となる。カーテンウォールの施工に際
しては、例えば建物の床部と床部に略またがる大きさに
成形し、ファスナー（取り付け金具）を介して直接床部
に取り付け、隣接したハニカムパネル同志は枠材をパッ
キング材により互いにスライド可能に連結するなど、ハ
ニカムパネルの枠材が隣接部材との連結部を構成する。
従来のカーテンウォールのように、床部間にマリオンを
取り付けさらにマリオンに枠材を取り付けて、枠材にパ
ネルを固定するという構成をとる必要がないから、構造
が単純となり、合理的かつ機能的なカーテンウオールが
形成でき、建物内部の室内空間を広くとることもでき
る。

【００１８】

【作用】本発明のハニカムカーテンウォールおよび該カ
ーテンウォールに用いるハニカムパネルは、上記の構成
および機能を有し、本発明で用いられる複合ハニカムパ
ネルは軽量、高剛性で、且つ熱歪みがなく平面性に優れ
たものであるから、例えば建物の床部と床部の間にまた
がる大型パネルとして使用することができる。しかも、
従来のマリオンや枠材を介することなく直接躯体に取り
付けることができ、複合ハニカムパネルが有する剛性強
度のみで建築躯体の外壁部に負荷される外力および自重
を支えることができる。従って、施工が容易となり、建
物の壁部の厚さを減少させることができるため建物内部
の室内空間を広くとることができるなど種々のメリット
が生じる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ハ
ニカムパネルとして、アルミニウム箔を構成材料とする
ハニカムコアとアルミニウム合金(JIS 3003 合金) の面
板とを組み合わせ、図３に示す単位長さ当たりのそり量
とｔ／ｃとの関係から、1 ｍ当たりのそり量が0.7 ｍｍ
以下となるよう、ハニカムコアの構成材料の厚さ（ｔ）
として76μｍ，セルサイズ（ｃ）として3 ／8 インチを
選定した。そしてこれらの寸法を具えた幅6000mm、長さ
3000mm、厚さ100mm のハニカムコアの両面に1.5mm 厚さ
の外側面板と0.8mm 厚さの内側面板を接着するととも
に、ハニカムコアの周縁にはアルミニウム押出材の枠材
を接着して厚さ102.3mm のハニカムパネルを形成した。
さらに、ハニカムパネルの裏面には断熱材を配設した。

【００２０】このハニカムパネルを、図４に示すよう
に、建物の躯体にファスナーを介して取り付ける。詳細
には、ハニカムパネルの上方部分の枠材がファスナー６
により床部５に固定されるもので、ファスナー６は、埋
め込みファスナー８、一次ファスナー９および二次ファ
スナー１０からなり、床部５に埋め込み固定された埋め
込みファスナー８にアングル状の一次ファスナ−９をボ
ルト・ナット１６の手段により取り付け、さらに一次フ
ァスナー９に二次ファスナー１０を中間部材１９を介し
てボルト・ナット１７により結合する。２０は中間部材
１９に当接して一次ファスナー９に対する二次ファスナ
ー１０の位置を調整するためのレベル調整ボルトであ
る。

【００２１】二次ファスナー１０に対するハニカムパネ
ル１の取り付けは、図５に示すように、ハニカムコアの
端部に配設した枠材２１のホロー部２６にボルト・ナッ
ト１８のボルト頭を嵌入してナット止めすることによっ
て行われる。ハニカムパネルの熱膨張を吸収できるよ
う、適所の二次ファスナー１０にはルーズホールが穿設
される。左右に連結するハニカムパネルの結合は、図５
に示すように、ハニカムコアの端部に位置する雄雌嵌合
部を具えた枠材２１、２２、およびパッキング７の組み
合わせにより行われ、上下に並設されるハニカムパネル
は、図６に示すように、ハニカムコアの端部に配設され
た雄雌嵌合部を具えた枠材２３、２４、２５、およびパ
ッキング７の組み合わせにより連結される。ハニカムパ
ネル間にガラスパネルを配設する場合は、同様にパッキ
ングを介設して枠材間にガラスパネルを設置する。

【００２２】図７は、内部枠材２７が設けられたハニカ
ムパネルの１使用態様を示すものであり、ハニカムパネ
ル１は二次ファスナー１０を介してボルト・ナット１８
により躯体に取り付けられ、内部枠材２７には、外壁面
を清掃するためのゴンドラのローラー２８を受け入れる
ガイドレール部３０が形成されている。２９はハニカム
パネル１の熱膨張を吸収するために二次ファスナー１０
に設けられたルーズホールである。

【００２３】

【発明の効果】以上のとおり、本発明により提供される
ハニカムパネルは、軽量、高剛性で、熱歪みを生じるこ
とがないから、カーテンウォールに用いた場合、建物の
床部間に略またがる大きさの大型パネルを使用して、パ
ネルを躯体に直接取り付ける構造が可能となる。従っ
て、施工が容易となり、壁部の厚さが薄くなるから建物
の室内空間を広くとることができるようになり、吸音効
果や衝撃エネルギーの吸収効果にも優れたカーテンウォ
ール構造が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカーテンウォールの取り付けの概略を
示す斜視図である。

【図２】本発明のハニカムパネルの斜視図である。

【図３】本発明のハニカムパネルを構成するハニカムコ
アの寸法を選定するための反り量とｔ／ｃとの関係を示
すグラフである。

【図４】本発明のハニカムカーテンウォールの取り付け
の詳細を示す斜視図である。

【図５】本発明のハニカムカーテンウォールの取り付け
および隣接するハニカムパネル同志の連結状態を示す断
面図である。

【図６】本発明のハニカムカーテンウォールの隣接する
ハニカムパネル同志の連結状態を示す断面図である。

【図７】本発明の内部枠材を有するハニカムパネルの使
用態様を示す断面図である。

【図８】従来のカーテンウォールの取り付けの概略を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ 複合ハニカムパネル ２ 周縁枠材 ３ ハニカムコア ４ 面板 ５ 床部 ６ ファスナー ７ パッキング ８ 埋め込みファスナー ９ 一次ファスナー 10 二次ファスナー 11 カーテンウォールパネル 12 マリオン 13 縦枠 14 横枠 15 ブラケット 16 ボルト・ナット 17 ボルト・ナット 18 ボルト・ナット 19 中間部材 20 レベル調整ボルト 21 枠材 22 枠材 23 枠材 24 枠材 25 枠材 26 ホロー部 27 内部枠材 28 ゴンドラのローラー 29 ルーズホール 30 ガイドレール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のパネルを並設して建築躯体の外壁
   部を形成する建築の外装カーテンウォール構造におい
   て、該パネルがハニカムコアの周縁部に枠材を配設し、
   該枠材とハニカムコアを面板で挟着した複合ハニカムパ
   ネルからなり、該複合ハニカムパネルの枠材部分が取り
   付け金物を介して直接建築躯体に取り付けられ、且つ枠
   材部分が隣接する複合ハニカムパネル、ガラスパネルな
   ど隣接部材との連結部を構成して、複合ハニカムパネル
   が有する剛性強度のみで建築躯体の外壁部に負荷される
   外力を支えるようにしたことを特徴とするハニカムカー
   テンウォール。
2. 【請求項２】 複合ハニカムパネルの枠材間に、パッキ
   ング材を介してガラスパネルが設けられることを特徴と
   する請求項１記載のハニカムカーテンウォール。
3. 【請求項３】 複合ハニカムパネルに、周縁枠材以外の
   内部枠材が配設されていることを特徴とする請求項１記
   載のハニカムカーテンウォール。
4. 【請求項４】 熱歪みに基づく単位長さ当たりのハニカ
   ムパネルの反り量とｔ／ｃ（但し、ｔ：ハニカムコアを
   構成する材料の板厚、ｃ：ハニカムコアのセルサイズ）
   との関係から、熱歪みに基づく単位長さ当たりのパネル
   の反り量が所定の値以下となるよう選定されたｔおよび
   ｃを具えたハニカムコアで構成されることを特徴とする
   のハニカムカーテンウォールに用いるハニカムパネル。
5. 【請求項５】 裏面に断熱材を張設したことを特徴とす
   る請求項４記載のハニカムカーテンウォール。
6. 【請求項６】 厚さが少なくとも80mm以上であることを
   特徴とする請求項４記載のハニカムパネル。