(57)【要約】  【課題】  建築物の基本的な構造を大きく変更することなく、室内空間に外光を効率的に取り入れることができる採光構造を提供する。  【解決手段】  建築物の室内空間に外光を採り入れる採光構造であって、建築物の外壁を構成する複数枚の外壁パネル２０と、外壁パネル２０の端辺に配置されたパネル隙間２１と、パネル隙間２１の少なくとも一部を塞いで配置された透光性を有する採光部材３０と、採光部材３０の配置個所を除くパネル隙間２１を塞ぐ隙間塞ぎ部材４０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の室内空間に外光を採り入れる採光構造であって、
前記建築物の外壁を構成する複数枚の外壁パネルと、
前記外壁パネルの端辺に配置されたパネル隙間と、
前記パネル隙間の少なくとも一部を塞いで配置された透光性を有する採光部材と、
前記採光部材の配置個所を除く前記パネル隙間を塞ぐ隙間塞ぎ部材と
を備える建築物の採光構造。
【請求項２】
前記パネル隙間が、互いに交差して配置された一対の前記外壁パネルが構成する角部に配置される
請求項１に記載の建築物の採光構造。
【請求項３】
前記外壁パネルが、柱によって支持されずに自立する耐力壁を構成している
請求項１または２に記載の建築物の採光構造。
【請求項４】
前記パネル隙間が、２０〜５５０ｍｍの幅を有する
請求項１〜３の何れかに記載の建築物の採光構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の採光構造に関し、詳しくは、住宅等の建築物において、室内空間に外光を取り入れるための採光構造を対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
住宅などの建築物における採光構造には、建築物の外壁面に設けられる通常の窓のほか、室内空間の天井から屋根に設けられる天窓などがある。
建築物の外壁面に採光窓を設置するには、外壁面の一部に開口を設け、この開口の周縁に沿って桟や取付部材を取り付け、そこに窓サッシを嵌め込むことになる。
工業化住宅などで採用されている外壁構造として、複合化された外壁パネルを使用する技術が知られている。外壁パネルは、型鋼材で構成された鋼枠に、内装材から外装材までに至る壁構造の構成部材を全て取り付けておく。このような外壁パネルを、予め工場などで製造しておく。建築現場に搬入された外壁パネルを、建築物の土台上に取り付けて固定する。建築物の外壁を複数枚の外壁パネルで構成し、外壁パネル同士をボルト締結などで固定すれば、外壁構造が構築される。住宅等の建築物を能率的かつ安定した品質で製造するのに適した技術である。
【０００３】
このような外壁パネルによる外壁構造に、採光窓を設置する場合は、外壁パネルの製造時点で、外壁パネルの一部に開口を設け、窓サッシを嵌め込んで取り付けておく。施工現場で外壁パネルを取り付けると同時に採光窓も設置されることになる。
特許文献１には、前記したような従来の外壁構造では採光窓が設置し難い住宅の隅部にも採光窓を設置可能にする技術が開示されている。この技術では、Ｈ型鋼からなる柱構造の配置を工夫することで、住宅の隅部に通し柱を設けなくてよいようにしている。住宅の隅部に通し柱がなければ、隅部に開口を設け、採光窓を設置することが可能になる。
【特許文献１】特開平１１−４３９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来における一般的な建築物の採光構造では、外壁面や天井面、屋根面に貫通部分を設け、この貫通部分に窓サッシおよび窓ガラス戸を設置する必要があり、施工が面倒でコスト的にも高くつく。
窓構造を設けるには、外壁の構造部分を施工する前に、窓の設置場所や形態を決めておかなくてはならない。建築物の施工環境や日射の具合に合わせて、現場施工の段階で、採光構造の位置や数を変えるなどということはできない。
特に、工業化住宅のように、外壁を構成する外壁パネルを規格化して、予め工場で生産しておく場合、住宅の立地条件に合わせて、個々の住宅毎に採光窓の配置を変えることは難しい。採光窓を有しない外壁パネルと、採光窓を有する外壁パネル、さらには、採光窓の位置が異なる外壁パネルを、それぞれ別個に製造しストックしておかなければならないので、生産能率が悪く、コストが増大する。
【０００５】
前記した特許文献１の技術では、住宅の隅部にも採光窓を設置できる。しかし、この場合は、Ｈ型鋼からなる建築物の骨組構造自体を大幅に設計変更して、隅部に通し柱がなくても構造的に問題がない構造を構築しなければならない。当然、設計および施工の手間および技術が必要になり、通常の建築物に比べて、施工コストが高騰する。
本発明の課題は、建築物の基本的な構造を大きく変更することなく、室内空間に外光を効率的に取り入れることができる採光構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる建築物の採光構造は、建築物の室内空間に外光を採り入れる採光構造であって、前記建築物の外壁を構成する複数枚の外壁パネルと、前記外壁パネルの端辺に配置されたパネル隙間と、前記パネル隙間の少なくとも一部を塞いで配置された透光性を有する採光部材と、前記採光部材の配置個所を除く前記パネル隙間を塞ぐ隙間塞ぎ部材とを備える。
〔建築物〕
一般住宅、集合住宅、オフィスビル、商業施設、公共建造物など、採光構造の設置が望まれる各種の建築物に適用できる。
【０００７】
建築物の基本構造として、外壁を外壁パネルで構成するパネル外壁構造の建築物に適用される。建築物の全体が外壁パネルで構成される場合のほか、建築物の外壁の一部だけに外壁パネル構造を採用するものでもよい。
外壁パネルを使用する工業化住宅に好適に利用できる。
〔外壁パネル〕
建築物の外壁を構成する。基本的には、通常の建築物で使用されている外壁パネルと同様の材料および構造が採用される。建築物の外壁は複数枚の外壁パネルを組み合わせて構成される。
【０００８】
外壁パネルの基本構造は、全体の剛性あるいは機械的強度を負担する鋼枠と、鋼枠の室内空間に面する表面を覆う内装材と、鋼枠の屋外空間に面する表面を覆う外装材とを備えている。内装材および外装材はそれぞれ、下地材や桟材、表装材、仕上げ材など複数の部材や層材料で構成される。鋼枠の内側で内装材と外装材の間に断熱層や防音層などが配置される場合もある。外壁パネルには、建築物の外壁を構成するために必要とされる任意の構造や材料層を組み込んでおくことができる。例えば、電気配線や換気路なども組み込める。
外壁のうち、窓や出入り口、換気口、空調ダクトなどの開口を設ける個所に設置される外壁パネルには、それらの開口に対応する貫通空間や窓サッシの取付構造などを設けておく。但し、本発明の採光構造については、外壁パネルに特別に大きな設計変更や構造の追加を行う必要はない。採光構造を設置する個所の外壁パネルも、基本的な構造は、通常の外壁パネルと同じでよい。
【０００９】
外壁パネルは、建築物に設置される構造柱に貼り付けて支持させることもできるが、柱によって支持されずに自立する耐力壁を構成することもできる。このような耐力壁構造では、外壁パネルを、建築物の土台や床構造などに強固に支持させるための固定手段を備えておく。外壁パネル同士を強固に連結して全体の剛性や機械的強度を高めることも行われる。採光構造の設置に支障がない範囲で、外壁パネルによる外壁構造の補強を行うために補強材を追加することもできる。
＜パネル隙間＞
外壁パネルの端辺に配置される。基本的に、通常の外壁パネル構造に存在するパネル隙間と同じものである。
【００１０】
外壁パネル同士あるいは外壁パネルと他の構造部材との連結固定は、固定金具やボルト締結などで行われるので、外壁パネルの端辺には、連結固定用の金具を取り付けたり、ボルトの締結作業を可能にしたりするために、隙間を設けておく。また、外壁パネルの寸法形状のバラツキや施工の誤差などを吸収するためにも、外壁パネルの端辺に隙間を設けておくことが有効である。さらに、建築物の施工後、地震などの外力による変形や、寒暖の差あるいは冷暖房の熱による膨張収縮変形が発生したときに、変形を逃がして応力を低減するためにも、外壁パネルの端辺に隙間が設けられる。
本発明では、このような外壁パネルによる外壁構造に有するパネル隙間を利用して、採光構造を設ける。
【００１１】
パネル隙間は、外壁パネルの左右の側端辺だけでなく、上下の端辺にも設けることができる。外壁パネル同士が同じ面内で突き合わされている個所のほか、外壁パネル同士が互いに角度をもって交差する状態で突き合わされている個所もある。
本発明の採光構造を配置するのに適した個所のパネル隙間として、建築物の外壁の隅角部で、両側の外壁パネルが直交して配置される個所のパネル隙間がある。従来の一般的な採光構造では、このような隅角部に採光窓などを設置することは、構造的に困難であるか、大掛りな構造変更が必要であったが、本発明の採光構造であれば、非常に簡単に採光構造を設置することができる。
【００１２】
通常の外壁パネルを用いた外壁構造の場合、パネル隙間は、２０〜５５０ｍｍの幅を有する。但し、外壁パネル同士が角度をもって突き合わされている個所では、外壁パネルの表と裏とでパネル隙間の幅は違ってくる。この場合、パネル隙間の幅の最小値と最大値が、上記範囲に収まるように設定することが望ましい。パネル隙間の幅が大きいほど、採光量が増える。但し、パネル隙間が過大になると、外壁の構造強度を低下させたり、外壁の施工を困難にしたり、外壁の外観性が損なわれたりする問題が生じる。
〔隙間塞ぎ部材〕
採光部材の配置個所を除くパネル隙間を塞ぐ。基本的には、通常の建築物において、外壁パネルのパネル隙間を塞ぐために使用されている材料や構造が採用される。
【００１３】
一般的には、外壁パネルの外装材と同じ材料が使用され、外装材と一体化される形状や構造が採用される。外装材と同じ取付構造で左右の外壁パネルに取り付けられる。外壁パネルの外装材と異なる材料や表面色、質感などを持たせることで、建築物の外壁に意匠的なアクセント効果を持たせることもできる。
隙間塞ぎ部材は、外壁パネルと同様に、外装材から内装材までの壁構造を備えていてもよいし、外装部分あるいは内装部分だけからなる隙間塞ぎ部材も使用される。内装側と外装側あるいは壁の内部構造とで、別々の隙間塞ぎ部材を使用することもできる。
パネル隙間の形状構造によって、隙間塞ぎ部材の形状構造も変わる。例えば、外壁の隅角部に構成されるパネル隙間に設置される隙間塞ぎ部材は、水平断面が隅角部に対応するＬ字形を有することができる。外壁の平坦部でパネル隙間を塞ぐ隙間塞ぎ部材は、平坦な板状をなすことができる。
【００１４】
隙間塞ぎ部材には、外壁パネルおよび他の構造部材に取り付けるための取付構造を備えておくことができる。また、採光部材と隣接する個所には、採光部材と一体的に連結するための連結構造を備えておくことができる。採光部材と嵌合あるいは係合できる凹凸構造や連結片を設けておくことができる。
〔採光部材〕
パネル隙間の少なくとも一部を塞いで配置される。採光部材が配置されない個所は、前記した隙間塞ぎ部材が配置される。
採光部材は、室内空間に外光を採り入れることが有用な個所であれば、建築物の任意の個所におけるパネル隙間に設置できる。室内空間のうち、通常の窓からの採光や照明光が届き難い個所に採光できる個所が好ましい。例えば、部屋の隅や床近く、天井近くなどに設置すれば、これらの場所を明るくすることができる。採光部材による採光で、室内空間のインテリア意匠性を高められる個所も好ましい。採光部材の配置や組み合わせによって、さらに意匠性を高めることもできる。
【００１５】
採光部材には、透光性を有する材料が使用される。完全な透明材料であってもよいし、薄く着色された透明材料や乳白色の透光材料も使用できる。透明材料に模様や意匠を施したものであってもよい。ステンドグラスのように、色や図形による意匠を施すことができる。透光性材料として、ガラス、あるいは、アクリル樹脂などの透明樹脂が使用できる。
採光部材は、平坦な板状をなすものでもよいし、多面体状のもの、曲面状のものでもよい。レンズやプリズムのように、光を屈曲させたり、集束あるいは拡散させたりする機能を有していてもよい。微小なレンズ形状が表面に隣接して配置されたものも使用できる。光ファイバや導光部材を利用して、採光部材の取り付け位置から離れたところまで光を導くこともできる。
【００１６】
外光を室内空間に導く反射板や光を拡散したり和らげたりする拡散材を組み合わせることもできる。採光部材を通過した外光が、室内空間で広がったり集束したり方向を変えたりすることで、室内空間における採光範囲や採光の分布を適切に調整することができる。
採光部材には、透光性を有する材料部分を支持して、外壁パネルや隙間塞ぎ部材などに取り付けるための支持取付構造を備えておくことができる。具体的には、ガラス窓の窓枠サッシと同様のサッシ枠が使用できる。サッシ枠は、アルミニウムなどの金属からなるもののほか、合成樹脂や木質材料からなるものも使用できる。
採光部材には、採光を遮断するシャッターや覆い蓋、カーテンなどを設けておくことができる。採光量を調整する可動ブラインドを設けておくこともできる。採光調整を電気的に行えるようにしておくこともできる。液晶や偏光を利用して採光調節を行うこともできる。
【００１７】
採光部材の室内側表面が結露しないように、透光性材料の内側に結露防止処理を施しておくことができる。空気流を当てて結露を蒸発除去できるようにすることもできる。透光性の材料を２重に配置したり、２重に配置された透光板の間に乾燥空気を封入したり真空にしたりすることで、結露の防止を行ったり断熱性を向上させたりすることができる。
採光部材の屋外側に、透光性材料であるガラスなどを保護する保護枠や保護網を設けることができる。
〔採光構造の施工〕
採光部材は、通常の隙間塞ぎ部材が取り付けられるパネル隙間の一部に、隙間塞ぎ部材の代わりに取り付ければよい。したがって、外壁パネルおよび隙間塞ぎ部材の取付施工は、通常の採光部材を有しない外壁の施工と同様に行える。
【００１８】
採光部材を取り付けるパネル隙間で、隙間塞ぎ部材の一部を採光部材に変えるだけでよい。建築物の立地条件、日当たり、さらには間取りや居住の仕方に合わせて、適切な位置のパネル隙間に採光部材を取り付け、その他のパネル隙間は通常の隙間塞ぎ部材を取り付けるようにすることができる。施工後の建築物に対して、その後に採光が必要になった個所のパネル隙間で、隙間塞ぎ部材の一部を取り外し、採光部材に置き換えることも可能である。
採光部材による採光量を十分に確保するために、外壁パネルの端辺の一部を切り欠いておくことができる。この場合、外壁パネルの構造強度を負担する鋼枠などの基本構造はそのままで、内装材あるいは外装材の一部を切り欠く程度の加工であれば、外壁パネルの機能を阻害することはない。また、比較的に加工し易い内装材のボード建材などは、建築現場において、採光部材の配置に合わせて現場作業で切り取り加工することもできる。
【００１９】
採光部材は、ビス止め、釘打ち、接着、凹凸係合など、通常の建材の取付手段によって、外壁パネルなどに取り付けることができる。
採光部材の取付個所には、必要に応じて、コーキング処理やパッキン材の取付処理などの水密処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる建築物の採光構造は、外壁パネルの端辺に設けたパネル隙間に採光部材を設置しておくことで、外光を室内空間に採り入れることができる。
外壁パネルの端辺にパネル隙間があり、そこに採光部材を設けたとしても、外壁の構造強度や外壁パネルの施工には何ら悪影響を及ぼすことはない。外壁パネルあるいは外壁構造を、採光構造の付加のために大幅に設計変更したり、複雑な構造を追加したり、施工作業を大きく変えたりする必要がない。
その結果、基本的な建築物の設計や外壁構造を大きく変えることなく、簡単な施工によって、外光を室内空間に効率的に採り入れることが可能になる。外壁パネルで構成される外壁の基本的な外観は大きく変えずに、外壁の一部に溶け込んだ形態で採光構造が追加されるので、建築物の外観意匠性も良好である。採光構造の存在が、意匠的なアクセントになって、ユニークな外観を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜４に示す実施形態は、住宅の外壁のうち隅角部に採光構造を設けている。
〔外壁パネル構造〕
図１、２に示すように、住宅の外壁は、コンクリートを打設するなどして構築された土台部１０の上に、複数枚の外壁パネル２０を取り付けて構成されている。いわゆる工業化住宅で採用されている外壁構造である。
図３、４に詳細構造を示すように、外壁パネル２０は、型鋼材を組み立て溶接して構成された鋼枠２４を基本構造にして、鋼枠２４の内側に、ガラス繊維マットなどからなる断熱層２６を収容している。鋼枠２４の室内側面には、石膏ボードや壁紙、吸音材などからなる内装材２８を貼り付けている。鋼枠２４の屋外側面には、下地桟２３を介して、セメント硬化体などからなる外装材２２を貼り付けている。１枚の外壁パネル２０で、住宅の内装から外装までの構造が全て構築できる。
【００２２】
この実施形態では、基本的に、通常の住宅用に製造され使用されている外壁パネル２０が、そのまま使用される。採光構造を設けるために、外壁パネル２０の基本設計や基本構造を大きく変える必要はない。
図２に示すように、外壁パネル２０は、予め建築現場とは別の工場などで製造されたものを、建築現場に搬入し、土台部１０に設けられた土台金具１２にボルト締結などの手段で固定される。また、外壁パネル２０，２０の左右における側端辺同士の間は、Ｌ字形の連結金具１４を介してボルト締結などで連結固定される。
そして、住宅の外壁を構成する複数枚の外壁パネル２０が設置され固定および連結された状態では、外壁パネル２０のみで構成された外壁が、自立した状態で建築構造を構成し、天井や屋根あるいは階上の構造部分から加わる荷重は、外壁パネル２０によって支持することができる。
【００２３】
したがって、通常の住宅において、外壁を支持固定したり、建築物に加わる荷重や外力を負担したりする柱構造は設けられていない。図２に示す外壁の隅角部で、通常の建築構造では比較的に太い柱構造が設置されるのが普通であるが、この実施形態の場合は、左右の外壁パネル２０、２０が、土台部１０に強固に固定されると同時に、互いに直角に交差する状態で連結固定されていることで、建築物の荷重や外力に十分に耐える剛性強度や耐久性を発揮することができる。
図１、２は、外壁の隅角部における構造を示しているが、外壁の平面部分において、外壁パネル２０、２０の側端辺同士が同じ面内で突き合わせて配置される場合もある。この場合も、左右の外壁パネル２０、２０は、土台部１０に土台金具１２で固定されると同時に、外壁パネル２０、２０の側端辺同士を連結金具１４で連結固定する。但し、連結金具１４としては、図２に示すＬ字形のものではなく、平坦状の連結金具などを使用すればよい。
【００２４】
＜パネル隙間＞
上記のような外壁パネル２０による外壁構造では、外壁パネル２０、２０の側端辺同士の間に、パネル隙間２１が構成される。連結金具１４を配置したり、連結金具１４による固定作業を可能にしたりするには、外壁パネル２０、２０の間にパネル隙間２１を設けることが必要になる。また、地震などの外力が加わったり熱による膨張収縮が生じたりしたときに、パネル隙間２１の個所で、個々の外壁パネル２０がある程度まで自由に変形できるようにしておくことで、応力を逃がす機能も果たしている。
図２に示すように、外壁パネル２０の下端辺と土台部１０との間にも隙間があいている。この隙間も、本発明の採光構造を構築するために利用できるが、この実施形態では、採光構造は構築していない。図示を省略しているが、外壁パネル２０の上端辺と、天井構造や階上構造などとの間にも隙間が構成される場合がある。この隙間も採光構造に利用することができる。
【００２５】
〔隙間塞ぎ構造〕
上記のような外壁パネル２０による外壁構造では、外壁パネル２０、２０同士の間、および、外壁パネル２０と土台部１０などの別の建築構造との間は、隙間塞ぎ部材４０、１６で塞がれる。この実施形態でも、基本的には通常の外壁パネル構造と同じようにして、隙間を塞ぐ構造が設けられる。
図１および図４に示すように、外壁の隅角部におけるパネル隙間２１には、隙間塞ぎ部材４０が取り付けられる。図４に示すように、隙間塞ぎ部材４０は、前記外装材２２と同じ材料からなり、断面Ｌ字形をなしている。隙間塞ぎ部材４０を、外装材２２と同様にして桟材２３に固定し、隙間塞ぎ部材４０と外装材２２との間をコーキング材４２で埋めている。
【００２６】
隙間塞ぎ部材４０の内側では、左右の外壁パネル２０、２０の端面間を、断面Ｌ字形の断熱部材４４で埋めている。これによって、パネル隙間２１の個所における断熱性の低下を防いでいる。
パネル隙間２１の室内側では、左右の外壁パネル２０、２０における内装材２８、２８の端辺同士が突き合わされている。必要であれば、左右の内装材２８、２８にかけて壁紙を貼ったり、塗装仕上げを施したり、コーキング材を挿入したりして、隙間を完全に塞いでしまうこともできる。
〔採光構造〕
図１に示すように、外壁の隅角部は、基本的には隙間塞ぎ部材４０で覆われているが、そのうちの一部、具体的には上下の２個所には、採光部材３０が設置されている。採光部材３０の設置個所は、外壁パネル２０、２０同士を連結する連結金具１４など構造的に必要な部材が存在する個所を避けて設定されている。
【００２７】
図３に詳しく示すように、採光部材３０は、概略矩形枠状をなすサッシ枠３４に嵌め込まれたガラス板などからなる透明板３２を有する。左右の外壁パネル２０、２０の側端部に、サッシ枠３４をビス止めなどの手段で取り付け固定することで、採光部材３０が設置される。図示を省略しているが、サッシ枠３４の上下端は、隙間塞ぎ部材４０との間に隙間が生じないようにして一体に取り付けられている。
サッシ枠３４の内側には、外壁パネル２０，２０の側端面に沿って、反射面材３６が取り付けられている。反射面材３６は、少なくとも表面が、金属箔や反射性塗膜などの反射性を有する材料で構成されている。
【００２８】
左右の反射面材３６で構成される空間は、外光が通過する採光空間になり、透明板３２に近い側が広く、室内空間側に向かって狭くなる漏斗状をなしている。反射面材３６の裏側で外壁パネル２０の端面には、金属製の型材３５を取り付けて、反射面材３６を支持している。外壁パネル２０の端面で内装材２８を切り落とすことで、採光空間を拡げるとともに、反射面材３６における採光の反射による室内空間への導入が良好に行われるようにしている。
＜採光機能＞
図３に示す採光構造では、外光が点線で示すような経路を経て室内空間に採光される。
【００２９】
すなわち、透明板３２を通過した光は、パネル隙間２１を通過して室内空間に導入されるとともに、反射面材３６の表面で反射した光も、室内空間に導入される。
透明板３２における光の入射幅に比べて、パネル隙間２１の室内側が狭くなっているが、前記した反射面材３６の反射作用によって、十分な量の光を採り入れることができる。また、反射面材３６で反射された光は、方向が変化することで、パネル隙間２１の幅よりも広い範囲に拡がって室内空間に送り込まれる。これによって、室内空間の広い範囲に採光を送ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、例えば、一般住宅の外壁のうち隅角部などに設けられ、基本的な外壁構造を大きく変えることなく、簡単な施工によって、外光を室内空間に効率的に採り入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態を表す建築物の採光構造を示す斜視図
【図２】外壁パネルの施工過程を示す斜視図
【図３】採光部材の設置個所における拡大断面図
【図４】隙間塞ぎ部材の設置個所における拡大断面図
【符号の説明】
【００３２】
１０    土台部
１２    土台金具
１４    連結金具
２０    外壁パネル
２１    パネル隙間
２２    外装材
２４    鋼枠
２６    断熱材
２８    内装材
３０    採光部材
３２    透明板
３４    サッシ枠
３６    反射面材
４０    隙間塞ぎ部材
【図１】
2005320780.tif 000003
【図２】
2005320780.tif 000004
【図３】
2005320780.tif 000005
【図４】
2005320780.tif 000006