(57)【要約】【課題】単純な構造の外壁材に、夏期の太陽光による熱を反射する機能と、冬期の太陽光による熱を吸収する機能を併せ持たせ、冷暖房効率の向上を図る。【解決手段】外壁材１自身を蓄熱性のある材料から構成し、表面に凹部３と凸部２を高さ方向に交互に配列させ、表面の内の上向き面４を太陽光による熱を反射する熱反射面とし、下向き面を太陽光による熱を吸収する熱吸収面とする。上向き面４を淡色に、下向き面５を濃色に色分けする。または上向き面４に熱反射材料を接着し、下向き面５に熱吸収材料を接着する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱性のある材料からなる外壁材であり、表面に凹部と凸部が高さ方向に交互に配列し、表面の内の上向き面が夏期の太陽光による熱を反射する熱反射面であり、下向き面が冬期の太陽光による熱を吸収する熱吸収面である熱吸収・反射機能付き外壁材。
【請求項２】
上向き面は淡色であり、下向き面は濃色である請求項１記載の熱吸収・反射機能付き外壁材。
【請求項３】
上向き面に熱反射材料が接着され、下向き面に熱吸収材料が接着されている請求項１記載の熱吸収・反射機能付き外壁材。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の外壁材を建物躯体の外壁面側に、高さ方向、もしくは横方向に連続的、または断続的に取り付けて構成される外壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は夏期の太陽光による熱を反射する機能と、冬期の太陽光による熱を吸収する機能を併せ持たせた熱吸収・反射機能付き外壁材、及びそれを用いた外壁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物の外壁面において夏期の冷房効率を上げ、冬期の暖房効率を上げる方法としては外断熱形式で建物躯体と外壁材との間に断熱材を介在させる方法（特許文献１〜特許文献３参照）や、内断熱形式で建物躯体の内側に断熱材を張り付ける方法（特許文献４参照）が一般的である。
【０００３】
外断熱形式の場合には躯体の外側の面において夏期の輻射熱を緩和できる利点があるが、冬期の日射による輻射熱も遮断するため、冬期の輻射熱を暖房効率向上のために利用することはできない。
【０００４】
夏期の輻射熱を低減しながら、冬期の輻射熱を積極的に利用する方法として躯体の外側に太陽光吸収被覆材を接着したタイルを貼着する方法がある（特許文献５参照）。
【０００５】
この方法は表面に太陽光吸収被覆材とひさし部材を交互に付着させたタイルを外壁の表面に接着させ、太陽高度の高い夏期の日射をひさし部材によって遮ることにより夏期の冷房効率を高めると共に、太陽高度の低い冬期の日射を太陽光吸収被覆材で受けて外壁に輻射させ、外壁に蓄熱させることによって冬期の暖房効率を高めることを内容とする。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−８１１４５号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特開２００２−３２２７８５号公報（図３）
【特許文献３】
特開２００２−３３９４６８号公報（図１〜図６）
【特許文献４】
特開２００２−７０１８８号公報（図１〜図４）
【特許文献５】
特開平８−１９９６９８号公報（図１、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献５の方法は夏期の日射を遮り、冬期の日射を吸収させることから、タイル本体の他にひさし部材と太陽光吸収被覆材の２種類の材料を必要とし、材質の異なる２種類の材料をタイル本体に付着させなければならないため、タイルの構成が複雑であり、製作性に難がある。
【０００８】
また薄肉のひさし部材をタイル本体の表面に直交させていることで、付着面積が小さくなっているため、ひさし部材が風雨に曝されるタイルの表面において付着状態を維持することは難しく、長年の使用によって剥離する可能性があると考えられる。
【０００９】
この発明は上記方法の難点を克服し、より単純な構造の外壁材とそれを使用した外壁を提案するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では外壁材自体を蓄熱性のある材料で製作し、表面に凹部と凸部を高さ方向に交互に配列させ、表面の内の上向き面を夏期の太陽光による熱を反射する熱反射面とし、下向き面を冬期の太陽光による熱を吸収する熱吸収面とすることにより、単一の材料で夏期の太陽光による熱を反射する機能と、冬期の太陽光による熱を吸収する機能を併せ持たせることを可能にし、外壁材の構成と製作を単純化する。
【００１１】
外壁材の表面には見かけ上、凹部と凸部が高さ方向に交互に配列し、上向き面は水平面より上方を向き、下向き面は水平面より下方を向く。具体的には上向き面と下向き面が平面であるとしたときの上向き面の垂線が水平面から鉛直上向きの面までの方向を向き、下向き面の垂線が水平面から鉛直下向きの面までの方向を向く。
【００１２】
上向き面が水平面より上方を向く熱反射面であることで、太陽高度の高い夏期の日射は上向き面において反射し、太陽光による熱が外壁材に蓄積されることがないため、外壁材から躯体側へ輻射熱が伝達されることがなく、夏期の冷房効率が向上する。
【００１３】
また下向き面が水平面より下方を向く熱吸収面であることで、太陽高度の低い冬期の日射による熱は下向き面において吸収され、外壁材に蓄積されるため、外壁材から躯体側へ輻射熱が伝達され、冬期の暖房効率が向上する。
【００１４】
外壁材は蓄熱性のある材料、例えばコンクリート（気泡コンクリートを含む）、コンクリートブロック、レンガ、タイル、セラミックス、金属等の表面に凹部、または凸部を形成し、見かけ上、凹部と凸部が高さ方向に交互に配列した形で製作されればよいため、構成が単純であり、製作性がよい。
【００１５】
上向き面（熱反射面）と下向き面（熱吸収面）は例えば請求項２に記載のように前者を、熱を吸収しにくい淡色に、後者を、熱を吸収し易い濃色に色分けする等により形成されるため、単一の材料でありながら容易に夏期の熱を反射する機能と、冬期の熱を吸収する機能を併せ持たることが可能になる。この場合、完全に単一の材料で外壁材を構成することができるため、長年の使用による部品の剥離や落下の問題は発生しない。
【００１６】
この他、請求項３に記載のように外壁材本体表面の上向き面にセラミックス等の熱反射材料を接着し、下向き面に金属等の熱吸収材料を接着することによっても上向き面を熱反射面に、下向き面を熱吸収面にすることが可能である。この場合、熱反射面における熱反射効率と熱吸収面における熱吸収効率を自由に高めることができるため、色分けする場合より夏期の冷房効率と冬期の暖房効率が向上する。
【００１７】
請求項３では外壁材本体の表面に熱反射材料と熱吸収材料を接着することで、外壁材は単一の材料ではなくなるものの、熱反射材料と熱吸収材料を上向き面と下向き面に面で接着させることができるため、接着状態の不安定化はなく、熱反射材料と熱吸収材料の剥離や落下の可能性は低い。
【００１８】
請求項１乃至請求項３に記載の外壁材は請求項４に記載のように建物躯体の外壁面側に、高さ方向、もしくは横方向に連続的、または断続的に取り付けられることにより外壁を構成する。この場合、建物躯体の外壁面側の全面に外壁材が取り付けられることで、建物全体での夏期の熱反射と冬期の熱吸収を高めることが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の外壁材１は蓄熱性のある材料からなり、図１〜図３に示すように表面に凹部３と凸部２が高さ方向に交互に配列し、表面の上向き面４が夏期の太陽光による熱を反射する熱反射面となり、下向き面５が冬期の太陽光による熱を吸収する熱吸収面となるものである。
【００２０】
外壁材１は前記の通り、気泡コンクリートその他のコンクリート、コンクリートブロック、レンガ、タイル、セラミックス、金属等の固体材料から任意の高さと幅を持って製作される。
【００２１】
図面では外壁材１を長方形状に製作した場合を示すが、外壁材１は建物躯体７の外壁面側に部分的に、または高さ方向、もしくは横方向に連続的に、あるいは断続的に取り付けられるため、個々の配列状態に応じて任意の形状に製作される。建物躯体７は鉄筋コンクリート造や木構造の外壁の他、鉄骨造の場合のＡＬＣ版等の外壁を含む。
【００２２】
凹部３と凸部２は図１、図２に示すように上向き面４と下向き面５が高さ方向に交互に配列するように形成され、外壁材１の幅方向（横方向）には図３に示すように連続して、もしくは断続的に形成される。
【００２３】
上向き面４はその表面に垂直な線が水平より上を向く面であり、下向き面５はその表面に垂直な線が水平より下を向く面である。図面では外壁材１の上向き面４と下向き面５を平面（平坦面）にしているが、必ずしもその必要はなく、凸面、もしくは凹面に形成することもある。
【００２４】
また図１、図２では上向き面４と下向き面５の水平面とのなす角度を共に４５°にし、それぞれの面の幅を等しくすることで複数の凸部２の先端を結ぶ面が平面をなすようにしているが、外壁材１に意匠的な要素を持たせるために凸部２の先端を結ぶ面が全体的に凸面、もしくは凹面をなすように形成することもある。
【００２５】
上向き面４は夏期における太陽光による熱を反射する熱反射面になるため、その水平面とのなす角度は夏期の太陽高度を基準に定められ、下向き面５は冬期における太陽光による熱を吸収する熱吸収面になるため、その水平面とのなす角度は冬期の太陽高度を基準に定められる。
【００２６】
例えば夏至の太陽南中高度は７８°前後、冬至の太陽南中高度は３２°前後であることから、夏期の太陽高度の高い時間帯での日射を反射させると共に、冬期の日射を長時間に亘って吸収させるために、上向き面４と下向き面５のそれぞれの幅を相違させ、上向き面４の幅を下向き面５の幅より小さくする場合もある。
【００２７】
上向き面４と下向き面５をそれぞれ熱反射面と熱吸収面として機能させることは例えば上向き面４を無彩色やそれに近い有彩色で、彩度が小さく、明度が大きい淡色に、下向き面５を無彩色やそれに近い有彩色で、彩度が大きく、明度が小さい濃色に色付けすることにより可能になる（請求項２）。色分けは外壁材１の上向き面４と下向き面５に塗料等を塗布する、もしくは吹き付ける、あるいはシール等をプリントする等、任意の方法により行われる。
【００２８】
この他、上向き面４にセラミックスその他の熱反射材料を接着し、下向き面５に金属等の熱吸収材料を接着することによっても上向き面４と下向き面５をそれぞれ熱反射面と熱吸収面として機能させることができる（請求項３）。この場合、熱反射材料と熱吸収材料は上向き面４と下向き面５に面で接着されるため、安定した接着状態を維持する。
【００２９】
外壁材１は図４に示すように建物躯体７の外壁面側に、高さ方向に連続的に、もしくは断続的に取り付けられ、横方向にも連続的に、もしくは断続的に取り付けられることにより外壁を構成する。建物躯体７は鉄筋コンクリート造であるか、木構造や鉄骨造であるかを問わない。
【００３０】
外壁面への取り付けは図４に示すようなモルタル８や接着剤等を用いた接着等による湿式工法により、またはカーテンウォール式にファスナーとブラケット等を用いた連結や係合等の乾式工法により行われる。
【００３１】
前者の場合は、図１に示すように外壁材１の背面にモルタル８等への付着を高めるための突起６が形成される。後者の場合は図示しないが、例えば外壁材１の背面にブラケット等を埋設し、ブラケット等を建物躯体７の外壁面側に突設されたファスナーに直接、もしくはボルト等を用いて係合させることにより取り付けられる。図２は乾式工法による場合に対応し、ブラケット等を除き、外壁材１の背面を平坦面６０に形成した場合を示す。
【００３２】
【発明の効果】
外壁材自体を蓄熱性のある材料で製作し、表面に凹部と凸部を高さ方向に交互に配列させ、表面の内の上向き面を太陽光による熱を反射する熱反射面とし、下向き面を太陽光による熱を吸収する熱吸収面とするため、単一の材料で夏期の太陽光による熱を反射する機能と、冬期の太陽光による熱を吸収する機能を併せ持たせることができ、外壁材の構成と製作を単純化することができる。
【００３３】
上向き面が水平面より上方を向く熱反射面であることで、太陽高度の高い夏期の日射は上向き面において反射し、太陽光による熱が外壁材に蓄積されることがないため、外壁材から躯体側へ輻射熱が伝達されることがなく、夏期の冷房効率が向上する。
【００３４】
また下向き面が水平面より下方を向く熱吸収面であることで、太陽高度の低い冬期の日射による熱は下向き面において吸収され、外壁材に蓄積されるため、外壁材から躯体側へ輻射熱が伝達され、冬期の暖房効率が向上する。
【００３５】
請求項２では上向き面を、熱を吸収しにくい淡色に、下向き面を、熱を吸収し易い濃色に色分けすることにより熱反射面と熱吸収面を形成するため、単一の材料でありながら容易に夏期の熱を反射する機能と、冬期の熱を吸収する機能を併せ持たることが可能になる。この場合、完全に単一の材料で外壁材を構成することができるため、長年の使用による部品の剥離や落下の問題が発生しない。
【００３６】
請求項３では上向き面に熱反射材料を接着し、下向き面に熱吸収材料を接着することによって上向き面を熱反射面に、下向き面を熱吸収面にするため、夏期の熱反射と冬期の熱吸収の機能を一層高めることが可能である。
【００３７】
請求項３では外壁材本体の表面に熱反射材料と熱吸収材料をそれぞれ上向き面と下向き面に面で接着させることができるため、接着状態の不安定化はなく、熱反射材料と熱吸収材料の剥離や落下の可能性は低い。
【００３８】
請求項４では建物躯体の外壁面側に、請求項１乃至請求項３の外壁材を高さ方向、もしくは横方向に連続的、または断続的に取り付けて外壁を構成するため、建物躯体の外壁面側全面に外壁材を取り付けることで、建物全体での夏期の熱反射と冬期の熱吸収を高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】外壁材の構成例を示した縦断面図である。
【図２】背面を平坦にした場合の外壁材の構成例を示した縦断面図である。
【図３】図１、もしくは図２の表面を示した立面図である。
【図４】図１に示す外壁材の建物躯体への取付例を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１……外壁材、２……凸部、３……凹部、４……上向き面、５……下向き面、６……突起、６０……平坦面、７……建物躯体、８……モルタル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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