(57)【要約】【課題】透光性ブロックの支持枠に自由なサイズ、デザインの要求に対して、在庫することなく、短納期に対応可能で、軽量、且つ、適切な安全性とコストバランスに優れた支持枠により、採光用のガラスブロックの施工が容易で、防水・止水性能を向上できる採光用ブロック構築体を提供する。【解決手段】本発明の採光用ブロック構築体は、複数個のプリズムガラス２３を透光部２１ｄの成部位に配置して支持する支持枠２１と、プリズムガラス２３の相互間及びプリズムガラス２３と支持枠２１との間に位置する目地部２４とを備え、支持枠２１は、整列配置されたプリズムガラス２３群の外周を囲繞する金属製の枠体２１ａと、プリズムガラス２３の配置部位に透光部２１ｄが形成された金属製の水平板２１ｂと、プリズムガラス２３間のうちの一方向に配設されて枠体２１ａの対向する部材間に亘る金属製のリブ板２１ｃとを接合してなるものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の透光性ブロックと、該透光性ブロックを透光部が形成された部位に整列配置して支持する支持枠と、透光性ブロックの相互間及び透光性ブロックと支持枠との間に位置する目地部とを備えた採光用ブロック構築体において、
前記支持枠は、整列配置された透光性ブロック群の外周を囲繞する金属製の枠体と、透光性ブロックの配置部位に透光部が形成された金属製の水平板と、前記透光性ブロック間のうちの一方向に配設されて枠体の対向する部材間に亘る金属製の垂直板とを接合してなるものであることを特徴とする採光用ブロック構築体。
【請求項２】
支持枠は、枠体と水平板と垂直板の３部材のみを接合してなることを特徴とする請求項１に記載の採光用ブロック構築体。
【請求項３】
支持枠は、垂直板と直交する方向に鉄筋が配置され、該鉄筋が垂直板と溶接により接合されてなることを特徴とする請求項１に記載の採光用ブロック構築体。
【請求項４】
支持枠は、垂直板の側面上部に、幅及び深さが１ｍｍ以上の凹状部または幅及び高さが１ｍｍ以上の凸状部を連続して設けて目地充填材とのアンカー効果を向上させたものであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の採光用ブロック構築体。
【請求項５】
支持枠は、水平板の透光部が略矩形以外の開口形状を有するものであることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の採光用ブロック構築体。
【請求項６】
複数の透光性ブロックを透光部が形成された部位に整列配置して支持する支持枠を作製し、該支持枠の透光部上に透光性ブロックを配置して支持させ、該透光性ブロックの相互間及び該透光性ブロックと支持枠との間に目地部を形成する採光用ブロック構築体の構築方法において、
前記支持枠の作製は、整列配置された前記透光性ブロック群の外周を囲繞する枠体を形成する工程と、該枠体の内側又は底面の全面に亘り接合可能な金属板を準備し、該金属板の透光性ブロックの配置部位に刳り貫き加工により透光部を形成する水平板の形成工程と、該水平板の透光部間表面の一方向に金属製の垂直板を溶接により接合するリブ底固着工程と、前記枠体の内側又は底面の全面に亘り水平板を溶接により接合する底着け工程と、前記枠体の対向する部材に垂直板の両端部を溶接により接合するリブ端固着工程とを有することを特徴とする採光用ブロック構築体の構築方法。
【請求項７】
水平板を形成する工程が、レーザー加工機により金属板に刳り貫き加工を施して透光部を形成するものであることを特徴とする請求項６に記載の採光用ブロック構築体の構築方法。
【請求項８】
支持枠を作製する際に、垂直板の厚さ寸法及び／又は高さ寸法を選択することにより、所望の耐圧強度を具備させることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の採光用ブロック構築体の構築方法。
【請求項９】
支持枠の作製は、垂直板と直交する方向に鉄筋を配置して、該鉄筋を垂直板と溶接により接合する鉄筋固着工程を有することを特徴とする請求項６から８の何れかに記載の採光用ブロック構築体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
建築物の天窓、階段、地下道天井等に使用される採光を目的とした採光用ブロック構築体及びその構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、天窓、階段、地下道天井等の採光を行う場合、複数の透光性ガラスブロックを支持枠に整列配置させたガラスパネルが用いられている。
【０００３】
この種のものとしては、従来から特許文献１〜４に開示されたような技術が知られている。例えば、図１２に示すように、鋳鉄製の格子枠１１の縁部１１ａ上に枠状スペーサー１２を置き、その上に採光用のガラスブロックのひとつであるプリズムガラス１３を載せ、目地部１４にシリコーンシール層１５、防水モルタル層１６、防水化粧モルタル層１７の順に形成することによって、採光用ブロック構築体１０を作製後、現場に搬入して躯体１８に固定し施工していた。また、これ以外にも現場で、格子枠１１を躯体１８に取り付けた後、上記と同様にして採光用ブロック構築体１０を作製し施工する場合もある。
【０００４】
近年では、多様なデザインに対応すべく、ガラスブロックの形状及びそれを支持する枠形状並びに枠の開口形状にさまざまなものを短納期で要求されるケースが増加しつつあるが、製造コスト削減の面から、国内で鋳造品を生産する会社は減少傾向にあり、対応に苦慮する事態が生じている。
【特許文献１】特開２００１−３０３７１３号公報
【特許文献２】特開２００３−５６１１８号公報
【特許文献３】特開２００４−１９７４８２号公報
【特許文献４】特開２００５−６８９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の採光用ブロック構築体は、支持枠の格子形状が複雑であるので、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、鋳型を使って製作する鋳鉄製のものを利用していた。鋳鉄製のものは、鋳型を要するという製造上の問題によりサイズが限定され、躯体開口部面積が大きい場合にはジョイント部を設け、さらに補強用の梁が必要となるなど、防水面やデザイン面において好ましくないものであった。また、吹き上げ方向の耐力は、採光用のガラスブロックと支持枠との間に接合力が期待できないため、採光用のガラスブロックと目地材の重量によりほぼ決定されるものであった。このため吹き上げ力の大きな場所への使用が困難であった。
【０００６】
また、鋳鉄製枠は脆性破壊を起こし易く、必要強度に対して安全率を大きく取る必要がある。このためコスト高になったり、製品重量が大きくなったりするといった問題がある。さらに、鋳鉄製の場合、製品精度が悪く、ガラスブロックを保護するための枠状スペーサーが格子枠内に収まらないことがある。このため枠状スペーサーの製品寸法を小さく設定して余裕を持たせなければならないことになり、採光用のガラスブロック設置中にも位置がズレ易く、目地が通らないといった問題が起こり易い。また、鋳鉄製枠の場合、枠状スペーサー設置面の表面仕上がり状態が悪く、施工中には防水モルタルが乾燥固化する前の練り水や防水層剤が浸みだし、施工後には防水モルタルや防水層が劣化してクラックが発生する。このようなところから侵入した水が、枠状スペーサーと枠とが密着していない隙間から屋内側へと侵入して漏水が発生することがある。
【０００７】
従来、支持枠における採光のための開口は、四角形のみの単調なデザインであった。また、鋳鉄製のものは、リブ部が屋内面に露出されるためデザインが単調になりやすく好ましくない。鋳鉄製枠では、鋳鉄の製造上、薄いものが作製できない等の問題により、目地内部にリブ（垂直金属板）を設けると、目地幅が大きくなりデザイン上好ましくなかった。また目地幅を大きくすると目地にクラックが発生し易く、そこから侵入した水分により鋳鉄に錆が発生し、その膨張による影響をガラスブロックが受けて破損に繋がることがある。
【０００８】
また、鋳鉄製枠においては、支持枠の開口形状やリブ板形状を特殊なものにする場合、鋳型の製作から行う必要があり、２ヶ月から３ヶ月の製作期間を必要とする。支持枠を施工する躯体の開口部の大きさは多種多様であるため、短納期を実現するためには多くの規格品を用意（在庫）する必要がある。規格品以外のものを製作するには、１ヶ月から２ヶ月の長い期間を必要とし、短納期の要求には応じることができないという問題がある。
【０００９】
また、図１４に示すような、鋳鉄製以外の支持枠１９を製造する場合、枠体１９ａと金属製の垂直板１９ｃと２種類の水平板１９ｂ１、１９ｂ２の４部材それぞれを溶接することにより接合透光部１９ｄを形成することになるため、溶接作業時間や歪直しに時間を要し、コストが高くなってしまうものであった。
【００１０】
本発明の目的は、複数個の透光性ガラスブロックを支持する支持枠に自由なサイズ、デザインの要求に対して、規格品、在庫品を必要とすることなく、短納期に対応できるもので、軽量、且つ、適切な安全性とコストバランスに優れた支持枠により、採光用のガラスブロックの施工が容易で、防水（止水）性能を向上させることができる採光用ブロック構築体及びその構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る採光用ブロック構築体は、複数個の透光性ブロックと、該透光性ブロックを透光部が形成された部位に整列配置して支持する支持枠と、透光性ブロックの相互間及び透光性ブロックと支持枠との間に位置する目地部とを備えた採光用ブロック構築体において、前記支持枠は、整列配置された透光性ブロック群の外周を囲繞する金属製の枠体と、透光性ブロックの配置部位に透光部が形成された金属製の水平板と、前記透光性ブロック間のうちの一方向に配設されて枠体の対向する部材間に亘る金属製の垂直板（リブ板）とを接合してなるものである。
【００１２】
本発明で使用する支持枠としては、ステンレス鋼等からなる軽溝形鋼材、チャンネル鋼材等を加工した枠体と、透光性ブロックを支持する鋼板からなり、枠体の開口部に対して水平な水平板と、フラットバー鋼材等からなり、主に支持枠の強度を決定する部材であり、水平板に対して垂直な垂直板（リブ板）とを溶接等の接合方法により組み立てられたものであれば使用可能である。水平板としては、金属板の溶断や打ち抜きプレス等の方法等の刳り貫き加工により、透光性ブロックが配置される部位に透光部が形成されて略格子状を呈するものであれば、注文に対する即応生産性及び製造コストの点で好ましい。垂直板（リブ板）としては、枠体及び水平板に容易に接合が可能な鋼材等からなり、市販のフラットバー鋼材等が使用可能である。垂直板（リブ板）は、その一辺が水平板に、両端部が枠体の対向する部材間に亘って接合されるので、この垂直板（リブ板）の寸法により、支持枠の強度が決定されることになる。また、垂直板（リブ板）が目地内部に埋め込まれる高さであるため、図１（Ｂ）に示すように屋内面がすっきりしたデザインになり好ましい。さらに防水面における欠陥となり易い部分であった枠状スペーサー設置面の粗面をなくすことができるため好ましい。また、支持枠の開口形状や垂直板（リブ板）の形状を特殊なものにする場合においても、一般品と同じく１〜２週間程度で製作は可能であり（従来の１／４程度の短納期が実現）、緊急の補修用などの特別な場合を除けば、在庫を持つ必要がない。また、適切な安全率を持ち、必要強度に見合った設計が行えるため、強度−コストのバランスが良く、製品重量も従来の鋳造支持枠を使用した場合に比べ約４０％の軽量化を実現することができる。さらに、支持枠の精度が良く、枠状スペーサーの製品寸法は精度が良く、目地幅を含めた間隔と同等にできるため、採光用のガラスブロック設置中にも位置ズレが出難く、目地幅を気にすることなく容易に施工が行える。
【００１３】
金属板は、万一、目地部にクラックが発生した場合でも、錆びの発生はなく、ガラスに悪影響を及ぼさないステンレス製が好ましいが、防錆、防・耐火性能の必要性が低い施工場所であれば、スチール以外のアルミやその他の非鉄金属であってもよい。水平板と垂直板（リブ板）の接合は、溶接による接合が強度、作業性の面から好ましい。溶接方法は、ＴＩＧ溶接とし、水平板とリブ板が接する部分の両側にすみ肉溶接を行う。すみ肉サイズは１〜２ｍｍの範囲とし、溶接長は３０〜４０ｍｍで２００〜３００ｍｍピッチとすれば強度面において好ましいものとなる。
【００１４】
本発明で使用する透光性ブロックとしては、ガラス製、セラミックス製、樹脂製等の透光性及び水密性を有する材料からなるもので、平面形状が四角形又は円形の天面と、この天面の周囲から下方に延びる側壁面と、中央が凹入した底面とを有し、全体が断面逆凹型に形成された所謂プリズムガラスや中空ブロック等が使用可能である。
【００１５】
また、本発明の採光用ブロック構築体は、支持枠が、枠体と水平板と垂直板（リブ板）の３部材のみを接合してなるものであると、他の部材を使用しないので、軽量化及びコストの点で有利となる。すなわち先出の図１４に示す従来の支持枠１９のように、枠体１９ａと、２種類の水平板１９ｂ１及び水平板１９ｂ２と、垂直板１９ｃとの４部材それぞれを溶接により接合する必要がないため、溶接作業時間や歪直しに時間を要することもなく、鋳鉄製枠と同等のコストで製作できる。
【００１６】
また、本発明の採光用ブロック構築体では、支持枠は、垂直板と直交する方向に鉄筋が配置され、該鉄筋が垂直板と溶接により接合されてなることを特徴とする。
【００１７】
水平板と垂直板で構成されるＴ字断面形状の支持枠部材は、強度上の理由から主に短辺方向に用いるが、枠体と水平板と垂直板（リブ板）の３部材のみであるときには、目地モルタルが硬化するまでの間は、長辺方向に発生するタワミ、ねじれによって採光用ブロック構築体に外観上の不具合が生じることがある。そこで、垂直板と直交する方向に鉄筋を配置し、その鉄筋を垂直板とアーク溶接により接合することで、採光用ブロック構築体の長辺方向の断面性能を上げて強度向上させることにより、タワミやねじれの発生量が減少し、外観上の不具合の発生を防止することができる。また、上方への吹き上げ力に対しても強度向上の効果が得られる。さらに、採光用ブロック構築体の強度を向上させるうえで、鉄筋を枠体内側の垂直面と溶接しておくことが好ましい。鉄筋の設置位置としては、枠体の垂直面板の内側上方が、溶接作業が行いやすく、かつ枠体の垂直面板に加工を施す必要も無いため好ましい。また、鉄筋の間隔は、強度面においては各採光用ブロック間に入れることが最良であるが、プリズムガラスの嵌め込みやモルタルの充填を考慮すると、２列毎以上の間隔で配置する方が望ましい。
【００１８】
また、本発明の採光用ブロック構築体は、支持枠は、垂直板の側面上部に、幅及び深さが１ｍｍ以上の凹状部または幅及び高さが１ｍｍ以上の凸状部を連続して設けて目地充填材とのアンカー効果を向上させたものであると、目地材が流動して固化した後、凹状部または凸状部に契合して、採光用のガラスブロックと目地材と支持枠とを強固に一体化を図ることが可能となる。このような凹状部または凸状部を設けたことにより、吹き上げ方向の耐力に関しては、垂直板（リブ板）とモルタルと採光用のガラスブロックとの一体化が図れるため、従来使用できなかった吹き上げ力の大きな場所にも採用可能となる。
【００１９】
更に、本発明の採光用ブロック構築体は、支持枠が、水平板の透光部が略矩形以外の開口形状を有するものであると、太陽光線等が通過する開口形状が略矩形以外の丸形、三角形、多角形、星形等であり、多様なデザインに対応することが可能であり好ましい。
【００２０】
本発明に係る採光用ブロック構築体の構築方法は、複数の透光性ブロックを透光部が形成された部位に整列配置して支持する支持枠を作製し、該支持枠の透光部上に透光性ブロックを配置して支持させ、該透光性ブロックの相互間及び該透光性ブロックと支持枠との間に目地部を形成する採光用ブロック構築体の構築方法において、前記支持枠の作製は、整列配置された前記透光性ブロック群の外周を囲繞する枠体を形成する工程と、該枠体の内側又は底面の全面に亘り接合可能な金属板を準備し、該金属板の透光性ブロックの配置部位に刳り貫き加工により透光部を形成する水平板の形成工程と、該水平板の透光部間表面の一方向に金属製の垂直板を溶接により接合するリブ底固着工程と、前記枠体の内側又は底面の全面に亘り水平板を溶接により接合する底着け工程と、前記枠体の対向する部材に垂直板の両端部を溶接により接合するリブ端固着工程とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明で支持枠を作製する際に、整列配置された透光性ブロック群の外周を囲繞する枠体を形成する工程としては、軽溝形鋼材、チャンネル鋼材等で外枠部材として適切な強度を有する形状の鋼材を用いて、接合代を考慮した所定の長さ及び形状に加工し、これらの端部を溶接等により接合して環状の枠体を形成する工程等であれば使用可能である。
【００２２】
また、枠体の内側又は底面の全面に亘り接合可能な金属板を準備し、該金属板の透光性ブロックの配置部位に刳り貫き加工により透光部を形成する水平板の形成工程としては、透光性ブロックの外周部位を支持しても長期間に亘って実質的に変形することのない厚さを有する金属板で、枠体内側の開口寸法に適応した一枚又は複数枚の金属板を準備し、溶断や打ち抜きプレス等の方法等の刳り貫き加工により金属板の透光性ブロックの配置部位に透光部を形成する工程等であれば使用可能である。
【００２３】
水平板の透光部間表面の一方向に金属製の垂直板（リブ板）を溶接により接合するリブ底固着工程としては、水平板の透光部間表面に、一方向に向けて金属製の垂直板（リブ板）を配置して、治工具で立たせて垂直板（リブ板）下端を水平板の透光部間表面に溶接する工程や枠体の内側又は底面の全面に亘り溶接により接合された水平板の透光部間表面に、一方向に向けて金属製の垂直板（リブ板）を配置して、治工具で立たせて垂直板（リブ板）の下端を水平板の透光部間表面に溶接する工程等であれば使用可能である。
【００２４】
枠体の内側又は底面の全面に亘り水平板を溶接により接合する底着け工程としては、枠体の底面を上に向けて水平板を載置し、溶接により接合する工程や、枠体の内側の３箇所以上に所定高さのスペーサーを置き、その上に水平板を載置、水平板の外周と、これに隣接する枠体の内面とを溶接により接合するものであればよい。
【００２５】
枠体の対向する部材に垂直板（リブ板）の両端部を溶接により接合するリブ端固着工程としては、水平板に固着された垂直板（リブ板）の両端部を溶接により接合する工程や垂直板（リブ板）の両端部を溶接により接合する工程等が使用可能である。
【００２６】
また、本発明の採光用ブロック構築体の構築方法は、水平板を形成する工程が、レーザー加工機により金属板に刳り貫き加工を施して透光部を形成するものであると、数値制御により様々な形状の刳り貫き加工が容易に可能となり、短期間でかつ安価に種々の開口形状を有する支持枠を得ることができる。また、レーザー切断によれば、酸素アセチレン炎や酸素プロパン炎などの予熱炎を使用するガス切断に比べて熱の影響が少なく、熱変形も小さいため、歪を矯正する手間を省くことができる。また他の切断法に比べ、高速に複雑な切断が可能で、刳り貫き形状も正方形や長方形に拘らず、丸形、三角、菱形…、星形といった多様なデザインに対応可能である。従来、支持枠における採光のための透光部の開口形状は、採光面積を重視した四角形のみの単調なデザインであったが、レーザー切断法により複雑な模様にも対応可能となる。
【００２７】
さらに、本発明の採光用ブロック構築体の構築方法は、支持枠を作製する際に、垂直板（リブ板）の厚さ寸法及び／又は高さ寸法を選択することにより、所望の耐圧強度を具備させるものであると、躯体の開口部の寸法に合わせて、垂直板（リブ板）の厚さ寸法及び／又は高さ寸法を選択し、採光用ブロック構築体の耐圧強度を所望の値にすることが可能となる。さらに、躯体開口部面積が大きい場合でも、垂直板（リブ板）の形状寸法の変更により耐力アップが簡単に行えるのでジョイント目地部を設ける必要がない。また、目地内部に５ｍｍ未満の薄い垂直板（リブ板）を設けることが可能であり、従来の目地幅と同じようにすることが可能である。
【００２８】
また、本発明の採光用ブロック構築体の構築方法では、支持枠の作製が、垂直板と直交する方向に鉄筋を配置して、該鉄筋を垂直板と溶接により接合する鉄筋固着工程を有するものであると、採光用ブロック構築体の長辺方向の断面性能を上げて強度向上させる上で好ましいものになる。
【発明の効果】
【００２９】
上記本発明の採光用ブロック構築体は、支持枠が、整列配置された透光性ブロック群の外周を囲繞する金属製の枠体と、透光性ブロックの配置部位に透光部が形成された金属製の水平板と、前記透光性ブロック間のうちの一方向に配設されて枠体の対向する部材間に亘る金属製の垂直板（リブ板）とを接合してなるもので、顧客からの支持枠に対する自由なサイズ、デザインの要求に対して短納期に対応が可能な構成であり、軽量、且つ、適切な安全性とコストバランスに優れた支持枠により、施工が容易で防水（止水）性能を向上させた採光用ブロック構築体を提供することができるものである。
【００３０】
上記本発明の採光用ブロック構築体の構築方法は、支持枠の作製が、整列配置された前記透光性ブロック群の外周を囲繞する枠体を形成する工程と、該枠体の内側又は底面の全面に亘り接合可能な金属板を準備し、該金属板の透光性ブロックの配置部位に刳り貫き加工により透光部を形成する水平板の形成工程と、該水平板の透光部間表面の一方向に金属製の垂直板を溶接により接合するリブ底固着工程と、前記枠体の内側又は底面の全面に亘り水平板を溶接により接合する底着け工程と、前記枠体の対向する部材に垂直板の両端部を溶接により接合するリブ端固着工程とを有するので、顧客からの支持枠に対する自由なサイズ、デザインの要求に対して、上記の採光用ブロック構築体を規格品、在庫品を必要とすることなく、短納期で対応することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図を参照しつつ実施例１について説明する。図１は本発明における採光用ブロック構築体の支持枠の説明図、図２は支持枠の水平板とリブ板の断面図、図３は採光用ブロック構築体の斜視図、図４は採光用ブロック構築体の要部拡大断面図。図５はスペーサー兼用ガスケットの説明図、図６は採光用ブロック構築体を構成する他の支持枠の斜視図、図７は他の支持枠の分破断斜視図、図８は他の支持枠の分破断斜視図である。図中、２０は採光用ブロック構築体、２３は透光性ブロックとしてのプリズムガラス、２２はスペーサー兼用ガスケット、２１は支持枠、２４は目地部、２５はバックアップ材、２６はシーリング材、２７は透明樹脂板、２８は躯体をそれぞれ示している。
【実施例１】
【００３２】
図１（Ａ）、（Ｂ）に、本実施例における採光用ブロック構築体２０の支持枠２１を示す。支持枠２１は、２００ｍｍ×２００ｍｍ×５０ｍｍプリズムガラス用のもので、全てステンレス製である。支持枠２１は、短辺が約１．４ｍ、長辺が約２．３ｍである。この支持枠２１は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す整列配置されたプリズムガラス２３群の外周を囲繞する金属製の枠体２１ａと、プリズムガラス２３の配置部位に透光部２１ｄが形成された金属製の水平板２１ｂと、プリズムガラス２３間のうちの一方向に配設されて枠体２１の対向する部材間に亘る金属製のリブ板（垂直板）２１ｃとを接合してなるものである。この支持枠２１の枠体２１ａにはＬ形鋼７５ｍｍ×６０ｍｍ×６ｍｍを、リブ板２１ｃにはフラットバーの３５ｍｍ×５ｍｍを、水平板２１ｂには５ｍｍのプレートをそれぞれ使用している。
【００３３】
また、リブ板２１ｃには、図２（Ａ）に示すように、リブ板２１ｃの両側面上部に、スペーサー兼用ガスケット等の目地充填材とのアンカー効果の向上のため、幅及び高さが１ｍｍ以上で、例えば、幅１．５ｍｍ及び高さ１ｍｍの凸状部２１ｃ１を設けたものである。一方、図２（Ｂ）に示すように、幅及び深さが１ｍｍ以上で、例えば、幅１．５ｍｍ及び深さ１ｍｍの奥行き方法につながった二条の凹溝部２１ｃ２を両側面に設けてもよい。
【００３４】
上記の支持枠２１を使用した本実施例の採光用ブロック構築体２０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数個のプリズムガラス２３と、プリズムガラス２３を透光部２１ｄが形成された部位に整列配置して支持する支持枠２１と、プリズムガラス２３の相互間及びプリズムガラス２３と支持枠２１との間に位置する目地部２４とを備えたもので、躯体２８の開口部にボルト等で設置され、採光用の天窓等として機能するものである。
【００３５】
図４に示すように、プリズムガラス２３は、平面形状が四角形又は円形の天面２３ａと、この天面２３ａの周囲から下方に延びる側壁面２３ｂと、中央が凹入した底面２３ｃとを有し、全体が断面逆凹型に形成されたガラスブロックである。プリズムガラス２３は、寸法が一辺２００ｍｍ×他辺２００ｍｍ×高さ５０ｍｍであり、天面２３ａの裏面（内面）には光を屈折させる模様２３ｄが形成されている。
【００３６】
スペーサー兼用ガスケット２２は、図４及び図５に示すように、プリズムガラス２３の側壁面２３ｂの周囲及び底面２３ｃの周囲に嵌合する断面が略Ｌ型で、内面の一辺が所定寸法（例えば、略２００ｍｍ）の略正方形をなし、所定の厚さ（例えば、略２０ｍｍ）で、立部２２ａの外周面には、条突起片２２ｃ〜２２ｆが形成され、内周部には突出寸法が小さい条突起片２２ｇ〜２２ｉが形成されている。スペーサー兼用ガスケット２２は、その条突起片２２ｃ〜２２ｆが支持枠２１に当接し、また、条突起片２２ｇ〜２２ｉがプリズムガラス２３の側壁面２３ｂの周囲及び水平部２２ｂが底面２３ｃの周囲に当接するため、プリズムガラス２３とスペーサー兼用ガスケット２２との間やスペーサー兼用ガスケット２２と支持枠２１との間から水等の液体が漏れることがなく、支持枠２１の支持面や建物の床等を汚してしまうことがない。また、施工時にプリズムガラスを押え込みスペーサー兼用ガスケット２２ｃ部を二条の凹溝部２１ｃ２に嵌合することで、反発力により水平板２１ｂとの密着性が更に向上する。
【００３７】
また、施工後において、万一、目地部２４が劣化し亀裂が入っても、プリズムガラス２３とスペーサー兼用ガスケット２２との間やスペーサー兼用ガスケット２２と水平板２１ｂ及びリブ板２１ｃとの間から雨水等が浸入することがなく、漏水しない。スペーサー兼用ガスケット２２は、プリズムガラスの底面から側面寸法の３０％以上が必要であり、実施例では７０％のものを使用した。このような構成の採光用ブロック構築体１０は、単位面積当たりの質量が７８ｋｇ／ｍ2と、従来の採光用ブロック構築体に比べて約４０ｋｇ（従来比３５％減）の軽量化を実現したものである。
【００３８】
また、スペーサー兼用ガスケット２２の材質は、弾性材料であるＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム）であるため、耐候性、耐水性及びシール性に優れている。スペーサー兼用ガスケット２２を構成するゴムの硬さは、ＪＩＳＡ５７５６「建築用ガスケット」のデューロメータ硬さ試験の規定による硬さは６０〜８０度が適しており、本実施例では、７０度のものを使用した。
【００３９】
図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４に示すように、支持枠２１は、複数個のプリズムガラス２３を支持するために、プリズムガラス２３の略外寸となる格子状となり、また、スペーサー兼用ガスケット２２の条突起片２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ及び２２ｆが当接するように、Ｌ字型または逆Ｔ字型（十字でもよい）となっている。支持枠２１は、機械的強度や耐久性が優れたステンレス等の金属からなり、溶接構造となっている。軽量化をさらに進める上で、複数個のプリズムガラス２３を支持する長支持部２１Ｌを設けてあり、ここにはスペーサー兼用ガスケット２２を接着した３個のプリズムガラス２３が嵌入して整列配置できるようになっている。このような支持枠２１は、従来の鋳鉄枠の単位面積当たりの質量が約６７ｋｇ／ｍ2であるのに対して、支持枠２１では約４０ｋｇ／ｍ2となっており、採光用ブロック構築体２０の軽量化に大きく貢献している。
【００４０】
目地部２４は、プリズムガラス２３、スペーサー兼用ガスケット２２及び支持枠２１との界面に、バックアップ材２５及び表面に適した色調のシリコーンからなるシーリング材２６を有する構造である。また、目地部２４におけるスペーサー兼用ガスケット２２が占める体積は、３０％以上の約４０％である。なお、スペーサー兼用ガスケット２２が占める体積を、プリズムガラスの底面から側面寸法の１００％とするとバックアップ材２５及びシーリング材２６を設ける工程の簡略化が図れ、施工時間のさらなる短縮化や製造コストの低減の効果が著しい。
【００４１】
バックアップ材２５は、ポリエチレンの独立気泡発泡体で構成されている。目地部２４とプリズムガラス２３とを合わせた単位面積当たりの質量は、従来のモルタル仕様では５３ｋｇ／ｍ2であるのに対して、上記本実施例の仕様では３８ｋｇ／ｍ2となり、採光用ブロック構築体２０の軽量化に貢献している。また、目地部２４の外表面のシーリング材２６にシリコーンを使用することで、耐候性が良く、かなり自由に色調が選べるので、周囲の色調に合わせた色調や、あるいは周囲に対して目立つような色調などにすることが可能である。
【００４２】
支持枠２１のプリズムガラス２３の下には、２ｍｍ厚のポリカーボネートからなる透明樹脂板２７が配置されており、万一、プリズムガラス２３が破損した場合でも、破片の落下が透明樹脂板２７で防止される構造になっている。透明樹脂板２７の透明度や色調を選択することで、調光や周囲の色調に合わせた色調や、あるいは周囲に対して目立つような色調などにすることも可能である。
【００４３】
次に、上記採光用ブロック構築体２０の構築方法について説明する。
【００４４】
支持枠２１の作製では、まず、ステンレス製で厚さ５ｍｍの平板を枠体２１ａ内に填り込む寸法に裁断し、この平板の所定位置にレーザー切断法によって、□１７５ｍｍ×１７５ｍｍサイズの透光部２１ｄを刳り貫く。刳り貫くピッチは２２５ｍｍで、短辺方向へ６箇所、長辺方向には１０箇所、計６０箇所の開口を設ける。枠体２１ａのアングル材は、予め所定の長さに切断されたものを突合せ溶接によって接合し、四角枠形状の枠体２１ａを形成する。上方側面に凹状溝２１ｃ２を設けたリブ板２１ｃの全てを水平板２１ｂに仮付けし、溶接によって仮止めした後、枠体２１ａ内に嵌め込む。水平板２１ｂを嵌め込む際、高さ調整ライナーを数箇所に入れておく。リブ板２１ｃの端部と枠体２１ａのアングルとの接合を行う。接合は、ＴＩＧ溶接法によるすみ肉溶接で、すみの肉サイズは５ｍｍである。水平板２１ｂとリブ板２１ｃとの本接合を行う。接合は、ＴＩＧ溶接法によるすみ肉溶接で、すみの肉サイズは２ｍｍである。
【００４５】
図５に示すスペーサー兼用ガスケット２２の条突起片２２ｇ〜２２ｉを有する面に、図４に示すようにプリズムガラス２３を嵌入させ接着剤（図示省略）で接着させる。次に、支持枠２１の長支持部２１Ｌにスペーサー兼用ガスケット２２を固着したプリズムガラス２３を嵌め込んで条突起片２２ｃ〜２２ｆを支持枠２１の構造材や他のプリズムガラス２３に固着されたスペーサー兼用ガスケット２２の条突起片２２ｃ〜２２ｆと押圧・接触させて整列配置させる。次いで、目地部２４に、バックアップ材２５を充填し、その上から適した色調のシリコーンからなるシーリング材２６を充填して固化させる。固化すると、図４に示すような、採光用ブロック構築体２０が完成する。採光用ブロック構築体２０は、スペーサー兼用ガスケット２２の条突起片２２ｃ〜２２ｉにより、プリズムガラス２３とスペーサー兼用ガスケット２２の間、スペーサー兼用ガスケット２２と支持枠２１の間、及び長支持部２１Ｌ内のプリズムガラス２３に固着されたスペーサー兼用ガスケット２２同士の間には下方に漏水するような隙間が無いため、作製直後から防水効果を発揮するものになっている。
【００４６】
次に、採光用ブロック構築体２０を現場に搬入して、その支持枠２１を固定ボルトで躯体２８に取り付け固定する。その後、床材と採光用ブロック構築体２０の隣接するプリズムガラス２３との間に、バックアップ材２５を充填し、その上からシーリング材２６を充填して固化させると、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような採光用ブロック構築体２０の施工が短期間で完了する。
【実施例２】
【００４７】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、採光用ブロック構築体を構成する支持枠として、透光部３１ｄが丸穴である支持枠３１が使用可能である。
【実施例３】
【００４８】
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、採光用ブロック構築体を構成する支持枠として、透光部４１ｄが三角穴である支持枠４１が使用可能である。
【実施例４】
【００４９】
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、採光用ブロック構築体を構成する支持枠として、透光部５１ｄが星形穴である支持枠５１が使用可能である。
【実施例５】
【００５０】
図９に、本実施例における採光用ブロック構築体６０の支持枠６１を示す。支持枠６１は、２００ｍｍ×２００ｍｍ×５０ｍｍプリズムガラス用のもので、全てステンレス製である。支持枠６１は、短辺が約１．４ｍ、長辺が約２．３ｍである。この支持枠６１は、整列配置されたプリズムガラス６３群の外周を囲繞する金属製の枠体６１ａと、プリズムガラス６３の配置部位に透光部６１ｄが形成された金属製の水平板６１ｂと、プリズムガラス６３間のうちの一方向に配設されて枠体６１の対向する部材間に亘る金属製のリブ板（垂直板）６１ｃとを接合してなるものである。この支持枠６１の枠体６１ａにはＬ形鋼７５ｍｍ×６０ｍｍ×６ｍｍを、リブ板６１ｃにはフラットバーの３５ｍｍ×５ｍｍを、水平板２１ｂには５ｍｍのプレートをそれぞれ使用している。また、支持枠６１には、垂直板６１ｃと直交する方向にＳＵＳ３０４ステンレス鋼製のφ５．５ｍｍの鉄筋６１ｆが２列毎に配置され、鉄筋６１ｆがリブ板６１ｃの上端及び枠体６１ａ内側の垂直面６１ａ１とアーク溶接により接合されている。
【００５１】
また、支持枠６１を使用した採光用ブロック構築体６０は、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数個のプリズムガラス６３と、プリズムガラス６３を透光部６１ｄが形成された部位に整列配置して支持する支持枠６１と、プリズムガラス６３の相互間及びプリズムガラス６３と支持枠６１との間に位置する目地部６４とを備えたもので、躯体６８の開口部にボルト等で設置され、採光用の天窓等として機能するものである。ここで、支持枠６１が水平板６１ｂとリブ板６１ｃで構成されるＴ字断面形状の支持枠部材のみであると、目地モルタルが硬化するまでの間は、長辺方向に発生するタワミ、ねじれによって採光用ブロック構築体に外観上の不具合が生じることがあるが、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、リブ板６１ｃと直交する方向に鉄筋６１ｆを配置し、リブ板６１ｃの上端及び枠体６１ａ内側の垂直面６１ａ１とアーク溶接により接合することで、長辺方向の断面性能を上げて強度を向上させてある。これによりタワミやねじれの発生量が減少して不具合が生じず、上方への吹き上げ力に対しても強度向上の効果が得られる。
【実施例６】
【００５２】
また、図１１（Ａ）に示すように、採光用ブロック構築体２０の支持枠２１は、枠体２１ａの外側水平板２１ａ１に、アンカー部材２８ａを介して躯体２８に接地、固定されているが、図１１（Ｂ）に示すように、外側底部水平板を有しない支持枠７１を作製し、アンカーピース部材７８ａを使用すると、支持枠７１の材料費削減や軽量化を図ることができる。また、採光用ブロック構築体を接続配置する際に、図１１（Ｃ）に示すように、支持枠８１と支持枠８１が連続する場合には、互いの枠体８１ａの外側底部に突設する水平板８１ａ１の寸法及び位置を工夫し、千鳥配置にすることで、図１１（Ｃ）中に矢印で示す方向に採光用ブロック構築体相互の連結間隔を小さくすることができるので、採光用ブロック壁面の意匠性が良くなる。
【００５３】
なお、上記の実施例では、プリズムガラス２３は、一辺２００ｍｍ×他辺２００ｍｍ×高さ５０ｍｍのものを使用したが、一辺１２０ｍｍ、高さ４０ｍｍのものを使用して採光用ブロック構築体を作製してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の技術は、建築物の内外装材だけでなく、商品展示ディスプレイの天面用、背景用などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の採光用ブロック構築体を構成する支持枠の説明図であって、（Ａ）は上方から見た部分破断斜視図、（Ｂ）は下から見上げた部分破断斜視図。
【図２】支持枠を構成する水平板と垂直板の説明図であって、（Ａ）は垂直板に凸部を設けた断面図、（Ｂ）は垂直板に凹部を設けた断面図。
【図３】本発明の採光用ブロック構築体の部分破断説明図であって、（Ａ）は垂直板に平行な方向の斜視図、（Ｂ）は垂直板に対して垂直な方向の斜視図。
【図４】本発明の採光用ブロック構築体におけるの要部拡大断面図。
【図５】（Ａ）は本発明のスペーサー兼用ガスケットの平面図で、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図。
【図６】本発明の採光用ブロック構築体を構成する他の支持枠の説明図であって、（Ａ）は上方から見た分破断斜視図（Ｂ）は下から見上げた斜視図。
【図７】本発明の採光用ブロック構築体を構成する他の支持枠の説明図であって、（Ａ）は上方から見た分破断斜視図（Ｂ）は下から見上げた斜視図。
【図８】本発明の採光用ブロック構築体を構成する他の支持枠の説明図であって、（Ａ）は上方から見た分破断斜視図（Ｂ）は下から見上げた斜視図。
【図９】本発明の採光用ブロック構築体を構成する垂直板と直交する方向に鉄筋を配置して垂直板と鉄筋とを溶接により接合した他の支持枠を上方から見た分破断斜視図。
【図１０】本発明に係る他の採光用ブロック構築体の部分破断説明図であって、（Ａ）は垂直板に平行な方向の斜視図、（Ｂ）は垂直板に対して垂直な方向の斜視図。
【図１１】本発明の採光用ブロック構築体を構成する支持枠を躯体に設置する説明図であって、（Ａ）は採光用ブロック構築体を躯体に設置する斜視説明図、（Ｂ）は支持枠をピース材で支持する斜視説明図、（Ｃ）は支持枠を固定するアンカー部材の位置を千鳥配置した場合の斜視説明図。
【図１２】従来の採光用ブロック構築体の部分破断説明図。
【図１３】従来の支持枠の説明図であって、上方から見た部分破断斜視図、（Ｂ）は下から見上げた部分破断斜視図。
【図１４】従来の他の支持枠の部分破断斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１０    従来の採光用ブロック構築体
２０    採光用ブロック構築体
２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１    支持枠
２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、７１ａ、８１ａ    枠体
２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、６１ｂ    水平版
２１ｃ、３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、６１ｃ    リブ材（垂直板）
２１ｃ１    凸状部
２１ｃ２    凹溝部
２１ｄ、３１ｄ、４１ｄ、５１ｄ、６１ｄ    透光部
２１ｅ    すみ肉溶接部
２１Ｌ、６１Ｌ    長支持部
２２    スペーサー兼用ガスケット
２３    プリズムガラス
２４    目地部
２５    バックアップ材
２６    シーリング材
２７    透明樹脂板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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