(57)【要約】【課題】本発明は、外壁に水を供給してこれを冷却するシステムに好適な外壁と当該外壁に水を供給するシステムを備える建築物を提供することを目的とする。【解決手段】下地層（Ａ１）と、前記下地上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の２５〜４０重量％含む第１の壁材層（Ａ２）と、前記第１の壁材層（Ａ２）上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、大粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜２５重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の３〜１５重量％含む第２の壁材層（Ａ３）と、で少なくとも構成されている外壁（Ａ）、ならびに、前記外壁（Ａ）に水を供給するための手段（Ｂ１）を少なくとも備える外壁水冷システム（Ｂ）、を備えることを特徴とする建築物を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層（Ａ１）と、前記下地上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の２５〜４０重量％含む第１の壁材層（Ａ２）と、前記第１の壁材層（Ａ２）上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、大粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜２５重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の３〜１５重量％含む第２の壁材層（Ａ３）と、で少なくとも構成されている外壁（Ａ）、ならびに
前記外壁（Ａ）に水を供給するための手段（Ｂ１）、を少なくとも備える外壁水冷システム（Ｂ）、
を備えることを特徴とする建築物。
【請求項２】
前記第１の壁材層（Ａ２）が、さらに、結合材を全体の２５〜４０重量％、混和材を全体の１〜５重量％およびセルロース類を全体の０．１〜２重量％含むことを特徴とする、請求項１に記載の建築物。
【請求項３】
前記第２の壁材層（Ａ３）が、さらに、結合材を全体の２５〜４０重量％、混和材を全体の３〜１５重量％、セルロース類を全体の３〜１５重量％および顔料を全体の０〜１重量％含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の建築物。
【請求項４】
前記外壁水冷システム（Ｂ）が、前記外壁の表面もしくは付近の温度を感知し、前記水の供給を制御するための温度センサー（Ｂ２）をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の建築物。
【請求項５】
前記水が、水道水および／または予め貯留した雨水であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁に水を供給することで外壁面の温度を低下させる外壁水冷システムを備える建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の外壁に水を供給し、当該水の気化熱を利用して当該外壁の温度を低下させる外壁水冷システムに関する技術は、例えば、特許文献１〜４等に記載されているとおり広く知られている。
【特許文献１】特開平６−１５９８８６号公報
【特許文献２】特開平９−６０９０８号公報
【特許文献３】特開２００６−９７３６７号公報
【特許文献４】特開２００６−１３８５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これら従来の技術は、主に、水を供給する側の装置やシステムにその特徴を有するものであり、水を供給される側である外壁については特に言及していないが、一般的な建築物の外壁は、外壁内部に防水シートを配置したり、外壁表面に防水塗膜を形成したりすることからもわかるとおり、基本的に水に曝されることを好まない。これは、外壁内に侵入してくる水が、外壁の固定金具や外壁内部の防水シートに接して配置された金属製のラス網等の金属部材を錆びさせてしまうからである。
【０００４】
しかし、上記のような防水措置が施されていても、外壁に供給される水や雨水は、防水塗膜自体が劣化するに従い、当該膜を通過し、防水シートまで達するようになり、結局、上記金属部材を錆びさせ、外壁の劣化を進行させてしまう。また、弾性ゴム系の塗装材からなる防水塗膜を用いた場合には、防水性と耐久性を向上させることが可能となるものの、通気性が悪くなり、外壁内部に結露が発生し易くなり、結局、上記金属部材を錆びさせることとなり、さらに、カビやダニ等の発生を誘発し、人体へ有害な影響を及ぼす恐れがあった。つまり、防水措置が施されているかどうかに関わらず、従来の一般的な外壁に対して水をあえて供給することは、やはり望ましいことであるとはいえない。
【０００５】
一方、外壁に供給される水を効率的に用いて外壁の冷却を行うという観点では、外壁自体に一定の保水力があることが望ましい。つまり、外壁表面に防水塗膜や劣化防止塗膜等の有機被膜が形成されている場合には、当該被膜が外壁冷却に必要な水をはじいてしまうため、供給水を効率的に生かすことができない。
【０００６】
そこで、本発明は、外壁に水を供給してこれを冷却するシステムに好適な外壁と当該外壁に水を供給するシステムを備える建築物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
出願人は、以前に、防水性と通気性に優れるシラス含有外壁材を発明している（特許登録第３７３４７８５号公報）が、近頃、この外壁材が水に対して高い耐久性を示すと同時に保水性や供給水蒸発による表面温度低下効率にも優れる、という新たな特性を有することを見出し、本発明を為すに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、下記（１）〜（５）に記載の事項をその特徴とするものである。
【０００９】
（１）下地層（Ａ１）と、前記下地上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の２５〜４０重量％含む第１の壁材層（Ａ２）と、前記第１の壁材層（Ａ２）上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、大粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜２５重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の３〜１５重量％を含む第２の壁材層（Ａ３）と、で少なくとも構成されている外壁（Ａ）、ならびに  前記外壁（Ａ）に水を供給するための手段（Ｂ１）、を少なくとも備える外壁水冷システム（Ｂ）、を備えることを特徴とする建築物。
【００１０】
（２）前記第１の壁材層（Ａ２）が、さらに、結合材を全体の２５〜４０重量％、混和材を全体の１〜５重量％およびセルロース類を全体の０．１〜２重量％含むことを特徴とする、上記（１）に記載の建築物。
【００１１】
（３）前記第２の壁材層（Ａ３）が、さらに、結合材を全体の２５〜４０重量％、混和材を全体の３〜１５重量％、セルロース類を全体の３〜１５重量％および顔料を全体の０〜１重量％を含むことを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の建築物。
【００１２】
（４）前記外壁水冷システム（Ｂ）が、前記外壁の表面もしくは付近の温度を感知し、前記水の供給を制御するための温度センサー（Ｂ２）をさらに備えることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の建築物。
【００１３】
（５）前記水が、水道水および／または予め貯留した雨水であることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の建築物。
【００１４】
なお、本発明において、上記超小粒径は０．３ｍｍ未満、上記小粒径を０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ未満、上記中粒径を１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ未満、上記大粒径を３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ未満と定義する。また、粒径６ｍｍ以上のシラスは含まれない方が望ましいが、各層の目的を阻害しない範囲で含まれる分には差し支えない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の建築物は、防水性、通気性、水に対する耐久性、保水性および供給水蒸発による表面温度低下効率に優れる外壁と当該外壁に水を供給するシステムを備えるため、真夏においても外壁の温度を一定以下に保ち、快適な室内環境を効率的に提供することができ、なおかつ当該外壁のメンテナンスが長期間不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の建築物は、下地層（Ａ１）と、前記下地上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の２５〜４０重量％含む第１の壁材層（Ａ２）と、前記第１の壁材層（Ａ２）上に形成され、主として乾燥シラスを含み、該乾燥シラスとして、大粒径の乾燥シラスを全体の１５〜３０重量％、中粒径の乾燥シラスを全体の１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを全体の１５〜２５重量％および超小粒径の乾燥シラスを全体の３〜１５重量％を含む第２の壁材層（Ａ３）と、で少なくとも構成されている外壁（Ａ）、ならびに前記外壁（Ａ）に水を供給するための手段（Ｂ１）を少なくとも備える外壁水冷システム（Ｂ）、を備えることをその特徴とするものである。
【００１７】
以下、上記外壁（Ａ）と外壁水冷システム（Ｂ）について詳述するが、本発明はこれら記載に限定されるものではない。
【００１８】
（Ａ）外壁
本発明における各壁材層に用いる上記乾燥シラスは、採取した天然のシラスを網ふるいなどにより大粒径、中粒径、小粒径、超小粒径に分け、不純物を除去した後に乾燥させたものである。シラスは、俗称白色砂質堆積物であり、南九州に広く分布する白色粗鬆な火山噴出物およびそれに由来する二次堆積物の総称である。このシラスは、高温マグマの冷却により結晶分化作用が起こり、マグマ中の主成分ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等が互いに集まり鉱物として晶出して間もなく爆発的に噴出して形成されたものであり、約３割の結晶鉱物と、残り７割りの非晶質火山ガラスから構成されている。非晶質火山ガラスは、マグマ中の揮発性成分が急激に放出され、多孔質の軽石状を成し、ＳｉＯ２が６５〜７３％、Ａｌ２Ｏ３が１２〜１６％、ＣａＯが２〜４％、Ｎａ２Ｏが３〜４％、Ｋ２Ｏが２〜４％と鉄分１〜３％を含んでいる。結晶鉱物は斜長石が最も多く、他に紫蘇輝石、石英、普通輝石、磁鉄工等が多少含まれている。
【００１９】
上記第１の壁材層（Ａ２）は、中粒径、小粒径および超小粒径の乾燥シラスをそれぞれ、全体に対して、１０〜２５重量％、１５〜３０重量％および２５〜４０重量％の割合で含有する壁材を、ベニヤ板、石膏ボード、合板等の下地層（Ａ１）上に塗布して形成されるものである。つまり、上記第１の壁材層（Ａ２）は、主成分である超小粒径のシラスにより層内の充填密度が高くなっている（空隙率が低い）ため、水は浸透していかないが、空気は通過するような構造になっている。また、多孔質物質であり、表面積の大きいシラスを含むため、大きな放熱面積を確保することが可能となり、供給水蒸発による表面温度低下効率に優れる。より好ましくは、壁材層（Ａ２）全体に対して、中粒径の乾燥シラスを１０〜２０重量％、小粒径の乾燥シラスを１５〜２５重量％および超小粒径の乾燥シラスを３０〜４０重量％含む。
【００２０】
また、上記第１の壁材層（Ａ２）は、好ましくは、乾燥シラスの他に結合材を含み、より好ましくは、壁材層（Ａ２）全体に対して、結合材を２５〜４０重量％、混和材を１〜５重量％およびセルロース類を０．１〜２重量％含み、特に好ましくは、壁材全体に対して、結合材を２５〜３５重量％、混和材を１〜３重量％およびセルロース類を０．５〜１．５重量％含む。上記結合材としては、特に限定されないが、合成接着材ではなく、セメントや天然糊等を用いることが好ましい。また、上記混和材や上記セルロース類は、壁材施工時の作業性を向上させると共に、壁材に保水性を与える役割を果たすものであり、上記混和材としては、例えば、粘土、ドロマイトプラスター、ケイ酸マグネシアなどを用いることができ、また、上記セルロース類は、好ましくは天然セルロースである。また、壁材の成分を全て天然の素材とすることで、リサイクルやシックハウス症候群に対応することも可能である。
【００２１】
また、上記第１の壁材層（Ａ２）の厚みは、特に限定されないが、５ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。この厚みが５ｍｍ未満であると、十分な防水性を確保することが困難になる傾向にある。
【００２２】
また、上記第１の壁材層（Ａ２）は、上記下地層（Ａ１）上に、防水シートとラス網を配置した後、ラス網をはさんで防水シートに密着するように塗布、形成されていてもよい。なお、防水シートは、通気性はあるが水は通さないシートである。また、ラス網は、第１の壁材層が下地層から剥離し難くするために装着される金属製の網（メタルラス）である。
【００２３】
また、本発明における外壁には、上記第１の壁材層（Ａ２）上に、全体に対して、大粒径の乾燥シラスを１５〜３０重量％、中粒径の乾燥シラスを１０〜２５重量％、小粒径の乾燥シラスを１５〜２５重量％および超小粒径の乾燥シラスを３〜１５重量％含む第２の壁材層（Ａ３）が形成されており、より好ましくは、大粒径の乾燥シラスを２０〜３０重量％、中粒径の乾燥シラスを１０〜２０重量％、小粒径の乾燥シラスを１５〜２０重量％および超小粒径の乾燥シラスを５〜１０重量％含む第２の壁材層（Ａ３）が形成される。この第２の壁材層（Ａ３）は、外壁の意匠性を高める仕上層として、また、第１の壁材層（Ａ２）を雨水や太陽光から保護するための層として必要に応じて形成することができる。また、大粒径の乾燥シラスを含み、超小粒径の乾燥シラスの割合が少ない分、第１の壁材層（Ａ２）よりも内部のシラス充填密度が低い。したがって、雨水は当該第２の壁材層（Ａ３）を浸透、通過することになる。
【００２４】
また、当該第２の壁材層（Ａ３）は、好ましくは、乾燥シラスの他に結合材を含み、より好ましくは、壁材層（Ａ３）全体に対して、結合材を２５〜４０重量％、混和材を３〜１５重量％、セルロース類を３〜１５重量％および顔料を０（任意）〜１重量％含み、特に好ましくは、結合材を２５〜３５重量％、混和材を５〜１０重量％、セルロース類を５〜１０重量％および顔料を０〜０．５重量％含む。なお、上記結合材、混和材、セルロース類は、第１の壁材層（Ａ２）に含まれうるものと同様のものを用いることができ、上記顔料は従来公知のものを使用することができる。
【００２５】
また、上記第２の壁材層（Ａ３）の厚みは、特に限定されないが、当該層の役割やコスト等を考慮すると、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００２６】
本発明における外壁（Ａ）は、上記のように、シラスの充填密度が高い第１の壁材層（Ａ２）を下地層（Ａ１）上に形成することで、高い防水性と通気性を確保しており、また、シラスの充填密度が上記第１の壁材層（Ａ２）よりも低い第２の壁材層（Ａ３）を形成することにより、外壁の施工コストやメンテナンスコストを抑えつつ、その意匠性、耐久性、表面温度低下効率を高めることが可能である。
【００２７】
（Ｂ）外壁冷却システム
本発明における外壁冷却システム（Ｂ）は、少なくとも上記外壁（Ａ）に水を供給するための手段（Ｂ１）を備える。この手段（Ｂ１）は、公知の手段を適用することができ、例えば、外壁上部や軒下に配置され、外壁表面に水が供給されるように設けられた孔やノズルを有する散水管（Ｂ１１）、水を送り出すためのポンプ（Ｂ１２）等を備えるものを適用することが可能である。水の供給量は、特に限定されないが、外壁表面全体が水で濡れる程度とすることが好ましく、そのためには、水を噴霧により供給することが効率的で望ましい。
【００２８】
また、本発明における外壁冷却システムは、上記外壁（Ａ）の表面（第１もしくは第２の壁材層の表面）もしくは付近の温度を感知し、水の供給を制御するための温度センサー（Ｂ２）をさらに備えることが好ましく、これにより、無駄な水を使用することなく外壁の表面温度を自動的に管理することが可能となる。このような温度センサー（Ｂ２）は、外壁（Ａ）の表面もしくは付近の温度を感知し、感知した温度によって上記手段（Ｂ１）を制御することが可能なものであればよく、特に限定されないが、例えば、外壁表面温度が設定以上になった時に、上記ポンプ（Ｂ１２）を作動させるための信号を発信し、外壁表面温度が設定以下になると、上記ポンプ（Ｂ１２）を停止させるための信号を発信することで水の供給を制御することができる。また、外壁（Ａ）を区分けして、各区ごとに上記のような温度センサーやポンプ等を配置することで、各区に適した表面温度管理が可能となる。また、表面温度によらず、特定の時間帯に一定水量もしくは一定間隔で外壁に水を供給するためのタイマーやそのためのシステムを導入してもよい。
【００２９】
また、本発明における外壁冷却システム（Ｂ）において使用する供給水は、例えば、水道水や予め貯留した雨水等を用いることができ、特に限定されないが、コストや環境のことなどを考慮すると、予め貯留した雨水を用いることが好ましい。雨水を用いる場合には、例えば、雨水を貯留するための貯留槽や雨水を浄化するための浄化槽と、上記散水管や上記ポンプと接続する。また、貯留槽は、上記散水管の他に、貯留雨水を生活用水として使用するための配水管と接続されていてもよく、この場合、貯留雨水を外壁冷却のためだけでなく各種の生活用水として使用することが可能となる。また、貯留槽に貯留雨水がなくなった場合に備えて、上記散水管に水道水の供給管を接続しておき、水道水を併用可能にしておいてもよい。
【実施例】
【００３０】
（外壁の防水性）
中粒径の乾燥シラスを２１．１重量％、小粒径の乾燥シラスを１６重量％、超小粒径の乾燥シラスを２７重量％、セメント３２重量％、粘土（混和材）２．８重量％、天然セルロース１．１重量％を含む壁材を、約９．１リットルの水と３分間混練した後、約１０分間練り置きして、シラスに十分な水が浸透してから再度混練し、これを型枠内にて成型することで、板状の第１の壁材層（１０ｍｍ厚）サンプルを作製した（実施例１）。
【００３１】
また、市販されている他社製軽量モルタル材（比較例１）と、在来モルタル材（比較例２）を用いて、上記と同様にして１０ｍｍ厚の板状サンプルを作製した。
【００３２】
次に、上記各板状サンプルの外周表面に木枠をつけ、接着材で固定した。そして、各板状サンプルを水平に配置し、上記木枠内にそれぞれ水を２００ｍｌずつかけた。表１に実施例１及び比較例１、２への水の浸透状況を示す。
【表１】
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【００３３】
実験開始から１分後、比較例２の裏面に水が浸透してきた。そして、実験開始から１０分後には、比較例１の裏面にも水が浸透してきた。しかし、実施例１に係る板状サンプルについては、実験開始から３時間経過しても裏面に水が浸透してこなかった。そこで、図実施例１に係る板状サンプルを割って水の浸透度を観察したところ、水をかけた表面から２ｍｍまで水が浸透していた。