JPH09317036A - 鋼材構築物 - Google Patents

鋼材構築物

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JPH09317036A
JPH09317036A JP8152994A JP15299496A JPH09317036A JP H09317036 A JPH09317036 A JP H09317036A JP 8152994 A JP8152994 A JP 8152994A JP 15299496 A JP15299496 A JP 15299496A JP H09317036 A JPH09317036 A JP H09317036A
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JP
Japan
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heater
dew condensation
steel material
cylindrical
temperature
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Pending
Application number
JP8152994A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Okuyama
哲夫 奥山
Toshimasa Takahashi
利昌 高橋
Masaya Miyake
雅也 三宅
Akira Tanabe
公 田部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Building Environments (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼材構築物において、鋼材の結露に起因する
室内への水滴の滴下を防止する。 【解決手段】 軒部分と壁との境界部分に位置する所定
の鋼材に結露防止用ヒータを設け、この結露防止用ヒー
タにより室内側に位置する鋼材が結露温度以下に冷える
のを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼材構築物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、イベント会場等の鋼材構築物にお
いては鋼管、アングル材、チャンネル材、H鋼材等が広
く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した鋼管等を用い
た鋼材構築物においては、冬季において構築物を構成す
る鋼材が夜間の冷気により冷やされ、この鋼材に朝方の
暖房による暖気が当たると結露が生じ、この結露が水滴
となって室内に滴下し人体に不快感を与える等の問題点
があった。
【0004】斯かる問題点を解消する手段として従来
は、夜間の冷気により冷却され易い軒と壁との境界部分
に位置する鋼材を、室内側から温風ヒータ等により暖気
を吹きつけて温め結露を防止していた。しかしながら、
イベント会場等の構築物は床面積が広く、高さも高いこ
とから温風ヒータ等により鋼材の結露を防止するにはそ
の設備に多大の費用を要する等の問題点があった。
【0005】本発明は、夜間の冷気により冷やされた鋼
材に朝方の暖房による暖気が当たることに起因する結露
が室内に滴下するのを防止した鋼材構築物を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋼材を用いた
構築物において、軒と壁との境界部分に位置する所定の
鋼材に結露防止用ヒータを設置して、従来の問題点を解
消したものである。
【0007】冬季において屋外の冷気により最も冷却さ
れ易い軒の部分と壁との境界部分に位置する所定の鋼材
に結露防止用ヒータを設置し、この結露防止用ヒータに
より室内側の鋼材が結露温度まで低下するのを防止す
る。
【0008】前記、鋼材として鋼管を用いた場合、ヒー
タとして請求項2に記載したように円筒状骨子の外周面
に、絶縁スペーサ、ヒータ線、均熱材を順次巻回積層し
た円筒状ヒータを用い、この円筒状ヒータを鋼管内に設
置することで、鋼管内周面に円筒状ヒータの放熱外周面
が当接するので極めて効率良く鋼管を温めることがで
き、また、円筒状ヒータは鋼管内に収納設置されるの
で、構築物の外観状の美点を損なうことはなく、意匠的
にも優れた構築物が得られる。
【0009】また、請求項3に記載したように、円筒状
骨子の外周面にヒータ線を一体状に設けた絶縁スペーサ
を巻回し、その上に均熱材を巻回積層して円筒状ヒータ
を形成することにより、円筒状ヒータの作成が容易で、
しかも、ヒータ線を等間隔に巻回することができ、且
つ、ヒータ線の位置ずれを有効に防止することができる
ので、温度分布が均一な円筒状ヒータが得られる。
【0010】さらにまた、請求項4に記載したように、
円筒状ヒータに位置調整用部材を設けておくことによ
り、位置調整は勿論のこと、鋼管内への円筒状ヒータの
挿入、取り出しが容易に行える。
【0011】また、結露防止用のヒータとして、請求項
5に記載したように、ひも状ヒータを用いることによ
り、構築途中は勿論のこと、構築後であっても、軒の部
分と壁との境界部分に位置する鋼材にひも状ヒータを巻
付け設置することができる。
【0012】さらに、鋼材としてアングル材、チャンネ
ル材、H鋼材等を用いた場合には、請求項6に記載した
ように、面状発熱体を用いることで、鋼材と面状発熱体
の放熱面との当接面積を大きく取ることができるので、
鋼材を効率よく温めることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示
す要部拡大斜視図、図2は本発明の第1の実施の形態を
構成する結露防止用ヒータを示す斜視図、図3乃至図5
は本発明の第1の実施の形態を構成する結露防止用ヒー
タの他の実施例を示す斜視図、図6乃至図8はシミュレ
ーションにおける実施の態様とその解析結果を示す説明
図、図9はシミュレーションにおける結露防止用ヒータ
のコントロール状態を示す説明図、図10は本発明の第
2の実施の形態を示す斜視図、図11は本発明の第2の
実施の形態を構成する結露防止用ヒータを示す一部欠截
斜視図、図12は本発明の第3の実施の形態を示す要部
断面図、図13は本発明の第4の実施の形態を示す要部
断面図、図14は本発明の第5の実施の形態を示す要部
断面図である。
【0014】図1において1は鋼管からなる鋼材、2は
壁、3は軒1aと壁2との境界部分に位置する所定の鋼
材1の中空部1b内に設けた円筒状の結露防止用ヒータ
で、この円筒状の結露防止用ヒータ3は図2に示すよう
に、円筒状のアルミ等からなる骨子3a上に、軟質・難
燃材からなる絶縁スペーサ3b、ヒータ線3c、アルミ
箔等からなる均熱材3dを順次巻回積層して構成されて
いる。4は円筒状の結露防止用ヒータ3を設置した鋼管
1の外周面に設けた温度センサーで、この温度センサー
4により円筒状の結露防止用ヒータ3を設置した鋼管1
の外周面の温度を検出し、温度コントローラ(図省略)
により結露防止用ヒータ3の温度を自動制御して、室内
側の鋼材1が結露温度まで低下するのを防止する。
【0015】なお、実験により鋼材1の表面温度と結露
防止用ヒータ3の温度差は判明しているので、図3に示
すように結露防止用ヒータ3に温度センサー4を設け、
結露防止用ヒータ3の温度を自動制御して室内側の鋼材
1が結露温度まで低下するのを防止するようにしてもよ
い。
【0016】図4は前述した円筒状の結露防止用ヒータ
3の他の実施例を示す斜視図で、アルミ等からなる骨子
3a上に、ヒータ線3cを一体状に設けた絶縁スペーサ
3bを巻回し、その上にアルミ箔等からなる均熱材3d
を巻回積層して円筒状の結露防止用ヒータ3を形成した
ものである。
【0017】上述のように、アルミ等からなる骨子3a
上に、ヒータ線3cを一体状に設けた絶縁スペーサ3b
を巻回することにより、骨子3a上に絶縁スペーサ3b
とヒータ線3cとを同時に巻回することができるばかり
でなく、ヒータ線3cを等間隔に巻回することができ、
しかも、ヒータ線3cの位置ずれを有効に防止すること
ができるので、温度分布が均一な円筒状の結露防止用ヒ
ータ3が得られる。
【0018】また、図5に示すように円筒状の結露防止
用ヒータ3の所定位置にある程度の硬度を有する紐、又
は、杆等の位置調整用部材3eを取り付けておくこと
で、円筒状の結露防止用ヒータ3の位置調整は勿論のこ
と、鋼材1内への挿入、取り出し作業が容易に行える。
【0019】次に、シミュレーションによる解析結果に
ついて説明する。鋼材1として、長さ4,736mm、
外径190.7φ、内径166.7φの鋼管を用い、こ
の鋼管をA〜Fに6分割し、軒と壁との境界に位置する
Dゾーンに、200V・300W/0.5m、外形16
6φ、長さ500mm、許容最高温度80℃の円筒状の
結露防止用ヒータ3を設置し(図6参照)、以下の条件
のもとで鋼管の各ゾーンにおける温度分布を測定した。
【0020】 屋外風速 4m/sec 熱対流 α0 =4.85+3.6*V=19.25 外気温度 最低温度 −10℃ 最高温度 +2℃ 室内側熱対流 αi =6 室内温度 外気温度+15℃(仮定)
【0021】なお、シミュレーション解析に当たり円筒
状の結露防止用ヒータ3の温度と、この結露防止用ヒー
タ3を設置した鋼管のDゾーンの表面温度を測定した結
果、結露防止用ヒータ3と鋼管の表面温度との間には5
0℃前後の温度差が測定された。
【0022】図7は結露防止用ヒータ3をOFFにして
0時〜12時までの鋼管1の各ゾーンにおける温度分布
を測定した結果を示したもので、0時におけるA及びB
ゾーンの温度は−6.5℃、Cゾーンの温度は−6℃、
軒と壁との境界に位置するDゾーンでは+6℃、室内側
に位置するE及びFゾーンでは+9.5℃であり、6時
間後には外気により鋼管が冷却されA及びBゾーンでは
−9℃、Cゾーンでは−8℃、Dゾーンでは+5.5
℃、E及びFゾーンでは結露温度である9.3℃以下に
まで冷却され、朝方の暖房による暖気が鋼管に当たると
結露するという結果であった。
【0023】図8は、結露防止用ヒータ3の温度が55
℃(鋼管温度5℃)となるまでは結露防止用ヒータ3を
100%の出力とし、55℃〜80℃の間は比例出力と
し、結露防止用ヒータ3の許容最高温度80℃(鋼管温
度30℃)に達した時点で出力が0%(図9参照)とな
るようにコントローラにより結露防止用ヒータ3の温度
を自動制御し、0時〜12時間までの鋼管の各ゾーンに
おける温度分布を測定した結果を示すもので、O時にお
けるA及びBゾーンの温度は−5.8℃、Cゾーンの温
度は約−6℃、軒と壁との境界に位置するDゾーンでは
+6℃、室内側に位置するE及びFゾーンでは+9.6
℃であったが、6時間後におけるA及びBゾーンの温度
は−9℃、Cゾーンの温度は−6℃であったのに対し、
Dゾーンでは+22℃、E及びFゾーンでは+14℃と
結露温度である9.3℃より4.7℃高く、朝方の暖房
による暖気が鋼管に当たることに起因する鋼管の結露を
確実に防止し得るという結果が得られた。
【0024】図10は鋼材1として鋼管を用い、結露防
止用ヒータ3として図11に示すひも状ヒータ(カーボ
ンヒータ)を使用した本発明の第2の実施の形態を示す
説明図で、結露防止用ヒータ3としてひも状ヒータを用
いることにより、建築途中は勿論のこと建築後であって
も、軒1aと壁2との境界部分に位置する鋼材1にひも
状ヒータを巻き付け、このひも状ヒータを前述したよう
にコントローラにより自動的に温度制御することによ
り、室内側での鋼材1の結露を防止することができ、し
かも、鋼材1にひも状ヒータを巻き付けるだけの極めて
簡単な作業で、室内側での鋼材1の結露を防止すること
ができる。なお、図10において3fはひも状ヒータの
放熱面を除く外周面を被覆した断熱材を示す。
【0025】図12乃至図14は鋼材1としてアングル
材、チャンネル材、H鋼材を用い、結露防止用ヒータ3
として面状発熱体を使用した本発明の第3乃至第5の実
施の形態を示す説明図で、鋼材1としてアングル材、チ
ャンネル材、H鋼材を用いた場合には、結露防止用ヒー
タ3として放熱面以外を断熱材3fで被覆した面状発熱
体を用いることにより、鋼材1と面状発熱体の放熱面と
の当接面積を大きく取ることができるので、室内側にお
ける鋼材1の結露を極めて効率良く防止することができ
る。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば上述のように、鋼材1を
用いた構築物において、軒1aと壁2との境界部分に位
置する所定の鋼材1に結露防止用ヒータ3を設け、この
結露防止用ヒータ3により鋼材1を部分的に集中加熱し
て室内側における鋼材1の結露を防止するので極めて経
済的であり、しかも、設備費が安価で済む等の優れた利
点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す要部拡大斜視
【図2】本発明の第1の実施の形態を構成する結露防止
用ヒータを示す斜視図
【図3】本発明の第1の実施の形態を構成する結露防止
用ヒータの他の実施例を示す斜視図
【図4】本発明の第1の実施の形態を構成する結露防止
用ヒータの他の実施例を示す斜視図
【図5】本発明の第1の実施の形態を構成する結露防止
用ヒータの他の実施例を示す一部欠截斜視図
【図6】本発明のシミュレーションによる実施の態様を
示す説明図
【図7】本発明のシミュレーション解析結果を示す説明
【図8】本発明のシミュレーション解析結果を示す説明
【図9】本発明のシミュレーションにおける結露防止用
ヒータのコントロール状態を示す説明図
【図10】本発明の第2の実施の形態を示す斜視図
【図11】本発明の第2の実施の形態を構成する結露防
止用ヒータを示す一部欠截斜視図
【図12】本発明の第3の実施の形態を示す要部断面図
【図13】本発明の第4の実施の形態を示す要部断面図
【図14】本発明の第5の実施の形態を示す要部断面図
【符号の説明】
1 鋼材 1a
軒 2 壁 3
結露防止用ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田部 公 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼材を用いた構築物において、軒と壁と
    の境界部分に位置する所定の鋼材に結露防止用ヒータを
    設けたことを特徴とする鋼材構築物。
  2. 【請求項2】 結露防止用ヒータとして、円筒状骨子の
    外周面に絶縁スペーサ、ヒータ線、均熱材を順次巻回積
    層した円筒状ヒータを用いたことを特徴とする請求項1
    記載の鋼材構築物。
  3. 【請求項3】 円筒状骨子の外周面にヒータ線を一体状
    に設けた絶縁スペーサを巻回し、その上に均熱材を巻回
    積層したことを特徴とする請求項2記載の円筒状ヒー
    タ。
  4. 【請求項4】 位置調整用部材を設けたことを特徴とす
    る請求項2及び請求項3記載の円筒状ヒータ。
  5. 【請求項5】 結露防止用ヒータとして、ひも状ヒータ
    を用いたことを特徴とする請求項1記載の鋼材構築物。
  6. 【請求項6】 結露防止用ヒータとして、面状発熱体を
    用いたことを特徴とする請求項1記載の鋼材構築物。
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