(57)【要約】【課題】コストを抑制することができると共に、夏季における冷房負荷を抑制でき、さらに、冬季における結露やコールドドラフトの発生を抑制できる窓部構造を提供する。【解決手段】本発明に係る窓部構造１００は、建物内の居室と建物の外部とを仕切る既設単板ガラス窓７０に対して、前記居室側に設けた透明板体１１０を有し、前記透明板体１１０の下方側に反射フィルム１３０が貼着されることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内の居室と建物の外部とを仕切る既設単板ガラス窓に対して、前記居室側に設けた透明板体を有し、
前記透明板体の下方側に反射フィルムが貼着されることを特徴とする窓部構造。
【請求項２】
前記透明板体の上方側に指向性フィルムが貼着されることを特徴とする請求項１に記載の窓部構造。
【請求項３】
建物内の居室と建物の外部とを仕切る既設単板ガラス窓に対して、前記居室側に設けた透明板体を有し、
前記既設単板ガラス窓の下方側に反射フィルムが貼着され、前記透明板体の上方側に指向性フィルムが貼着されることを特徴とする窓部構造。
【請求項４】
前記既設単板ガラス窓と前記透明板体との間に形成された空間に気流を発生させる気流発生部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の窓部構造。
【請求項５】
前記気流発生部が、前記空間から空気を吸い込む吸い込みファンであり、
前記居室と前記空間とを連通する隙間が形成されることを特徴とする請求項４に記載の窓部構造。
【請求項６】
既設単板ガラス窓に対して、居室側に透明板体を設ける工程と、
前記既設単板ガラス窓と前記透明板体との間に形成される空間に気流を発生させる気流発生部を設ける工程と、からなることを特徴とする窓部の改修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に１９９０年代以前に竣工された建物における既設の単板ガラス窓を有効活用した窓部構造、及び、既設の単板ガラス窓を改修する窓部の改修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９０年代以前の建物の窓ガラスはコストの面から単板ガラスが主流であった。単板ガラス窓が用いられた建物においては、夏季は透過日射による冷房負荷の増大、冬季は結露やコールドドラフトといった欠点を抱えていた。
【０００３】
例えば、単板ガラス窓のコールドドラフト対策に関して、特許文献１（特開平７−２３３６７５号公報）に、面状の部分的温度制御が可能なように、熱線がブロック化して配線され、且つコールドドラフト取込口及び流出口を上下各端部に具えた袋状に成形され、且つガラス窓の室内側面に同面と間隔を存して取り付けられた面状発熱体と、同面状発熱体に時間的及び面的な温度分布を生起せしめ、前記面状発熱体が取付けられたガラス面に亀裂を生ぜしめないように温度制御する発熱量制御ユニットとからなるガラス窓面の加熱及びコールドドラフト軽減装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２３３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１９９０年代以降、新築の建物では複層ガラスの採用や窓の外側にもう一枚ガラスを設置するダブルスキン（ＤＳ）、内窓を設け内部を通風するエアフローウインドウなどが登場し、単板ガラス窓の欠点の解消と省エネ化が進められてきた。
【０００５】
しかし単板ガラス窓が採用された建物のストックは多く、１９９０年以前に竣工した建物で単板ガラス窓が使われているとすると、約５０％以上の建物が単板ガラス窓のままだと推定される。
【０００６】
単板ガラス窓の改修方法としては、外装が陳腐化している場合はファサードごとの取り替えや、ファサードを残す場合は、内窓を取り付ける方法や遮熱フィルムの貼り付けが用いられている。
【０００７】
ファサードごと取り替えることにより、夏季における冷房負荷の増大といった問題や、冬季における結露やコールドドラフトといった問題は解消するものの、ファサードごとの取り替えは、非常に高価である、という問題がある。
【０００８】
また、内窓を取り付ける方法では、日射遮蔽の弱点を解消することができず、夏季における冷房負荷の増大に対処することができない、といった課題が残ってしまう。また、遮熱フィルムを貼り付ける方法では、断熱性が改善されず、冬季における結露やコールドドラフトと課題が解消されない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するものであって、本発明に係る窓部構造は、建物内の居室と建物の外部とを仕切る既設単板ガラス窓に対して、前記居室側に設けた透明板体を有し、前記透明板体の下方側に反射フィルムが貼着されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る窓部構造は、前記透明板体の上方側に指向性フィルムが貼着されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る窓部構造は、建物内の居室と建物の外部とを仕切る既設単板ガラス窓に対して、前記居室側に設けた透明板体を有し、前記既設単板ガラス窓の下方側に反射フィルムが貼着され、前記透明板体の上方側に指向性フィルムが貼着されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る窓部構造は、前記既設単板ガラス窓と前記透明板体との間に形成された空間に気流を発生させる気流発生部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る窓部構造は、前記気流発生部が、前記空間から空気を吸い込む吸い込みファンであり、前記居室と前記空間とを連通する隙間が形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る窓部の改修方法は、既設単板ガラス窓に対して、居室側に透明板体を設ける工程と、前記既設単板ガラス窓と前記透明板体との間に形成される空間に気流を発生させる気流発生部を設ける工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る窓部構造によれば、ファサードごとの取り替えを行う必要がないのでコストを抑制することができると共に、既設単板ガラス窓と透明板体との間に、気流が流れる空間が形成されるので、夏季における冷房負荷を抑制でき、さらに、冬季における結露やコールドドラフトの発生を抑制できる。
【００１６】
また、本発明に係る窓部の改修方法によれば、コストをかけることなく、夏季における冷房負荷を抑制でき、さらに、冬季における結露やコールドドラフトの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る窓部構造１００を適用可能な既存の窓部構造の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る窓部構造１００における反射フィルム１３０及び指向性フィルム１４０による効果を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
まず、１９９０年代以前に多く見られる建物における窓部周辺の構成について図１を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係る窓部構造１００を適用可能な既存の窓部構造の一例を示す図である。
【００２０】
１９９０年代以前の建物１の窓には、単板ガラスが採用されていることが多い。以下、明細書では、このような窓を既設単板ガラス窓７０と称する。また、１９９０年代以前の建物１の空調としては、セントラル空調でペリメータＦＣＵ（Ｆａｎ  Ｃｏｉｌ  Ｕｎｉｔ）方式のものが多い。
【００２１】
このような空調の概要としては、空気調和機３０において、コイル３３で温度調節をした空気を、ファン３５で発生させた気流により、吹き出し口４０から居室１０内に吹き出させるようにしたり、或いは、既設単板ガラス窓７０の下方に設けられるペリカウンター５０内において、コイル５３で温度調節をした空気を、ファン５５で発生させた気流により、ペリカウンター５０から居室１０内に吹き出させたりするものである。なお、コイル３３、コイル５３などの熱源などについては図示省略している。
【００２２】
図１に示すような、既設単板ガラス窓７０や既存空調が用いられた建物１においては、夏季は透過日射による冷房負荷の増大、冬季は結露やコールドドラフトといった欠点を抱えており、空調などのエネルギー効率が必ずしもよくない。そこで、以下のような、本発明に係る窓部構造１００に改修することで、これらの欠点を解消するものである。本発明に係る窓部構造１００は、既存事務所ビルディングに多く使用されている、上記のような単板ガラス窓周りの断熱性の向上を図り、さらに省エネルギーで、快適性の向上を目指すものである。
【００２３】
図２は第１本発明の実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。以下、既設の窓部構造を改修する際の特徴点を説明する。
【００２４】
まず、本発明に係る窓部構造１００においては、建物１内の居室１０と建物の外部とを仕切っている既設単板ガラス窓７０に対して、居室１０側に設けた透明板体１１０を設けることを一つの特徴としている。ここで、透明板体１１０の下方側には反射フィルム１３０が貼着され、透明板体１１０の上方側には指向性フィルム１４０が貼着されている。
【００２５】
透明板体１１０は、建物１外の眺望が確保される透明度があれば、ガラスでもポリカーボネートでもよい。透明板体１１０に貼着するフィルムは高さの上下で特性を変えてある。下方側の反射フィルム１３０は、熱線鏡面反射フィルムで日射を防ぎ、上方側の指向性フィルム１４０は熱線指向性反射フィルムで居室１０内の天井面に日射を反射させて昼光利用照明を行う性状とするものである。図３は本発明の第１実施形態に係る窓部構造１００における反射フィルム１３０及び指向性フィルム１４０による効果を模式的に示す図である。
【００２６】
反射フィルム１３０や指向性フィルム１４０としては、スリーエム ジャパン株式会社が提供するもの（http://www.mmm.co.jp/cmd/scotchtint/professional/参照）や、大日本印刷株式会社が提供するもの（http://www.dnp.co.jp/news/10117500_2482.html参照）を用いることができる。
【００２７】
本実施形態では、透明板体１１０には反射フィルム１３０及び指向性フィルム１４０の双方が貼着される例で説明するが、昼光利用照明の必要性が低いようなケースでは、指向性フィルム１４０を省き、透明板体１１０の下方側に反射フィルム１３０のみを貼着するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、本発明に係る窓部構造１００では、前記のような透明板体１１０に係る構成に加えて、既設単板ガラス窓７０と前記透明板体１１０との間に形成された空間１２０に気流を発生させる気流発生部を設けることも好ましい実施形態の一つである。このような気流発生部としては、前記空間１２０における空気を、建物１外に排気する吸い込みファン１２５を設けるようにしている。このような吸い込みファン１２５及びそれに関連する配管ダクト６０などの構成については、新たに増設する。
【００２９】
また、本実施形態では、気流発生部として、前記空間１２０に対して空気を押し込む、既存のペリカウンター５０のファン５５が用いられている。ここで、既存のコイル５３については、撤去するか、或いは、機能させないようにする。また、押し込みファンであるファン５５はあっても無くてもよく、既存のファン５５を利用してもよいし、ファン５５を撤去するようにもできる。
【００３０】
上記のような本発明に係る窓部構造１００の構成により、既設単板ガラス窓７０にフィルムを貼る構成や単純なエアフローウインドウより、侵入熱を抑えることができ省エネルギーで、熱放射を下げることで居室１０内の居住者の快適性が増す効果を得ることができる。
【００３１】
また、本発明に係る窓部構造１００は、既設単板ガラス窓７０と前記透明板体１１０との間に形成された空間１２０の吸排気を行うエアフローウインドウとされている。これにより、空間１２０の温度上昇を防ぎ、室内への熱侵入による冷房負荷の増加、居住者の熱放射による快適性の悪化、窓ガラスの熱われ等を防ぐことができる。
【００３２】
空間１２０における風量としては、単位幅（図２の紙面奥行き方向）あたり１５０ｍ3／（ｈ・ｍ）程度を想定しており、例えば６ｍスパンで９００ｍ3／ｈ程度が好ましい。既設単板ガラス窓７０と透明板体１１０との間の距離については５０ｃｍ〜８０ｃｍ程度とすることで、前記のような風量の気流が当該空間１２０内で発生したとしても、居室１０内でその音がうるさく感じるようなことはない。
【００３３】
ここで、４０ｍ×２０ｍの床面を有する矩形フロアで、４０ｍの１面以外の３面に既設単板ガラス窓７０が形成されており、既設単板ガラス窓７０の窓面積率が０．５フルハイトであるとき、本発明に係る窓部構造１００を採用したときの当該空間１２０内における風速を計算してみる。
●既設単板ガラス窓７０と透明板体１１０との間の距離が０．２ｍの時の風速
５０００ｍ3／ｈ÷｛（４０ｍ＋２５ｍ＋２５ｍ）×窓面積率０．５×距離０．２ｍ｝＝５５５ｍ／ｈ＝０．１５ｍ／ｓ
●既設単板ガラス窓７０と透明板体１１０との間の距離が０．５ｍの時の風速
５０００ｍ3／ｈ÷｛（４０ｍ＋２５ｍ＋２５ｍ）×窓面積率０．５×隙間０．５ｍ｝＝２２２ｍ／ｈ＝０．０６ｍ／ｓ
いずれの場合も反射フィルム１３０及び指向性フィルム１４０がゆれない程度の風速であるが、前者の風速は、後者の風速に比べて、騒音を感じる程度のものである。
【００３４】
以上のような本発明に係る窓部構造１００によれば、ファサードごとの取り替えを行う必要がないのでコストを抑制することができると共に、既設単板ガラス窓７０と透明板体１１０との間に、気流が流れる空間が形成されるので、夏季における冷房負荷を抑制でき、さらに、冬季における結露やコールドドラフトの発生を抑制できる。
【００３５】
また、本発明に係る窓部の改修方法によれば、コストをかけることなく、夏季における冷房負荷を抑制でき、さらに、冬季における結露やコールドドラフトの発生を抑制できる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【００３７】
第２実施形態に係る窓部構造１００は、既設単板ガラス窓７０の内側の下方に反射フィルム１３０を貼り付け、透明板体１１０における反射フィルム１３０を省略したことが、第１実施形態と異なる点である。その他の点については、第１実施形態と変わることころはない。
【００３８】
第２実施形態に係る窓部構造１００では、このような構成により、透明板体１１０のみに２種類のフィルムを貼る場合に比べて、侵入熱をより抑えることができる。これにより、第１実施形態に比べて、より省エネルギーと昼光利用の両立が図ることができる。
【００３９】
なお、本実施形態においても、押し込みファンであるファン５５はあっても無くてもよく、既存のファン５５を利用してもよいし、ファン５５を撤去するようにもできる。
【００４０】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【００４１】
第３実施形態に係る窓部構造１００が、第１実施形態に係る窓部構造１００と異なる点は、気流（エアフロー）のための空間１２０を形成するために、内窓としての透明板体１１０は用いられず、代わりに下方側が反射フィルム１３０で上方側が指向性フィルム１４０からなるフィルムが内窓として用いられる点である。その他の点については、第１実施形態と変わることころはない。
【００４２】
第３実施形態に係る窓部構造１００は、第１実施形態と同様の効果を享受することができると共に、第３実施形態に係る窓部構造１００では、内窓として、ガラスやポリカーボネートなどの透明板体１１０が不要となり、第１実施形態のものに比べて、コストダウンを図ることができる。
【００４３】
なお、本実施形態においても、押し込みファンであるファン５５はあっても無くてもよく、既存のファン５５を利用してもよいし、ファン５５を撤去するようにもできる。
【００４４】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図６は本発明の第４実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。
【００４５】
本実施形態は、建物１の既設単板ガラス窓７０がフルハイトガラスの場合における窓部構造１００を提供するものである。この場合、既設物としてペリカウンターなどは存在しないために、透明板体１１０として、床面との間に僅かな隙間１５０を残したものが、内窓として設けられる。隙間１５０は、居室１０と空間１２０を連通するものであり、隙間１５０には、居室１０から空間１２０への空気流が生じることが想定されている。
【００４６】
本実施形態における気流発生部としては、空間１２０における空気を、建物１外に排気する吸い込みファン１２５が設けられ、空間１２０に空気を押し込む押し込みファンについては設けられない。
【００４７】
このような実施形態によれば、建物１の既設単板ガラス窓７０がフルハイトガラスの場合においても、第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【００４８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図７は本発明の第５実施形態に係る窓部構造１００の概要を示す図である。第５実施形態に係る窓部構造１００は、空間１２０からの排気の熱の再利用が図られているものである。
【００４９】
第５実施形態においては、建物１の空調機器の少なくとも一部にデシカント空調機２００が用いている場合を想定している。デシカント空調機２００は、ケーシング２１０内において、乾燥剤が充填された除湿ローター２２０が回転される構成となっている。
【００５０】
ケーシング２１０内の下段では、居室１０へ給気が処理され、また、ケーシング２１０内の上段では、居室１０へ環気が処理される。
【００５１】
デシカント空調機２００では、居室１０へ給気する空気の除湿を、ケーシング２１０内の下段の除湿ローター２２０で行う。さらに、コイル２３３で温度調節された空気は、ファン２３５に生成された気流により居室１０へ供給される。また、吸湿した除湿ローター２２０内の乾燥剤は、除湿ローター２２０の回転に伴い、ケーシング２１０内の下段から上段へと順に送られる。
【００５２】
一方、ケーシング２１０内の上段においては、ヒーター２２５で除湿ローター２２０を加熱することで、除湿ローター２２０に充填された乾燥剤の脱湿を行い、除湿ローター２２０を再生し、湿った空気をファン２３６で排気する。
【００５３】
本実施形態に係る窓部構造１００においては、空間１２０からの排気の熱が、除湿ローター２２０の再生の一部に用いられることを特徴としている。これにより、デシカント空調機２００の除湿ローター２２０の再熱エネルギーを削減することができる。
【００５４】
乾燥剤として高分子吸着剤が用いされた低温再生タイプのデシカント空調機２００においては、除湿ローター２２０の再生温度は、３８℃〜４５℃程度であるので排気熱利用は十分可能である。
【００５５】
第５実施形態に係る窓部構造１００によれば、第１実施形態と同様の効果を享受することが可能となると共に、デシカント空調機２００の除湿ローター２２０の再生に、空間１２０の排気熱を利用することができ、よりエネルギー効率を向上させることができる。
【００５６】
ここで、４０ｍ×２０ｍの床面を有する矩形フロアで、４０ｍの１面以外の３面に既設単板ガラス窓７０が形成された居室１０についての試算を行う。
【００５７】
上記の規模のフロアであると、外気導入（給気／排気）に必要な風量は（ただし一人１時間あたり２５ｍ3、０．２人／ｍ2とする）
５ｍ3／（ｈ・ｍ２）×１０００ｍ2＝５０００ｍ3／ｈ
である。
【００５８】
日射量の平均を３００Ｗ／ｍ2として５０％が空間１２０内で発熱するものとすると、既設単板ガラス窓７０の高さ２．５ｍ、窓面積率７０％の場合、空間１２０内で発生する熱エネルギーは、
（４０ｍ＋２５ｍ＋２５ｍ）×窓面積率０．７×２．５ｍ×３００Ｗ／ｍ2×０．５≒２３．６ｋＷ
となる。これを風量の熱容量で割って、温度差を求めると、
２３．６ｋＷｈ／（５０００ｍ３／ｈ×０．２８８／８６０）≒１４℃
となる。
【００５９】
すなわち、空間１２０内に居室１０から吸い込まれた空気の温度（室温）が２６℃であるとすると、吸い込みファン１２５で吸い込まれ、除湿ローター２２０に供給される空気の温度は、＋１４℃の４０℃となり、乾燥剤として高分子吸着剤が充填された除湿ローター２２０を用いるデシカント空調機２００に、本実施形態が十分に適用可能であることがわかる。
【００６０】
以上、本発明に係る窓部構造によれば、ファサードごとの取り替えを行う必要がないのでコストを抑制することができると共に、既設単板ガラス窓と透明板体との間に、気流が流れる空間が形成されるので、夏季における冷房負荷を抑制でき、さらに、冬季における結露やコールドドラフトの発生を抑制できる。
【００６１】
また、本発明に係る窓部の改修方法によれば、コストをかけることなく、夏季における冷房負荷を抑制でき、さらに、冬季における結露やコールドドラフトの発生を抑制できる。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・建物
１０・・・居室
３０・・・空気調和機
３３・・・コイル
３５・・・ファン
４０・・・吹き出し口
５０・・・ペリカウンター
５３・・・コイル
５５・・・ファン
６０・・・配管ダクト
７０・・・既設単板ガラス窓
１００・・・窓部構造
１１０・・・透明板体
１２０・・・空間
１２５・・・吸い込みファン
１３０・・・反射フィルム
１４０・・・指向性フィルム
１５０・・・隙間
２００・・・デシカント空調機
２１０・・・ケーシング
２２０・・・除湿ローター
２２５・・・ヒーター
２３３・・・コイル
２３５・・・ファン
２３６・・・ファン
【図１】
2017218760.tif 000003
【図２】
2017218760.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017218760.tif 000007
【図６】
2017218760.tif 000008
【図７】
2017218760.tif 000009