特許 7342339 構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】構造物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/76 20060101AFI20230905BHJP

   E04B 1/70 20060101ALI20230905BHJP

   E04B 1/34 20060101ALI20230905BHJP

【ＦＩ】

E04B1/76 100E

E04B1/76 500F

E04B1/76 500A

E04B1/70 B

E04B1/34 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019026076

(22)【出願日】2019-02-15

(65)【公開番号】P2020133181

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-12-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】花岡 郁哉

(72)【発明者】

【氏名】福西 英知

(72)【発明者】

【氏名】市倉 隆平

(72)【発明者】

【氏名】リー アリック

(72)【発明者】

【氏名】吉田 徹

【審査官】沖原 有里奈

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６４－０４３６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３０１０２６０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１８－０７１３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－０６２６０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－２３５６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３２８７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／６２－１／９９

Ｅ０４Ｂ １／００－１／３６

Ｅ０４Ｂ ７／００－７／２４

Ｅ０４Ｄ １／００－３／４０，

１３／００－１５／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部室を覆う内皮と、
前記内皮の屋根部の少なくとも一部を覆う屋根部を有し、前記内皮の外側に設けられ、該内皮との間に中間室を形成する外皮と、
を備え、
前記外皮は、金属板で形成される外装材を有し、
前記外皮の屋根部は、前記中間室に入る日射量及び風雨量を制御する環境制御手段を有する、
構造物。

【請求項2】

前記外皮は、前記内皮の全体を覆う、
請求項１に記載の構造物。

【請求項3】

前記環境制御手段は、
前記中間室に入る日射量を制限する外皮シェード部と、
常時開放され、前記中間室に風雨を入れる開口部と、
を有する、
請求項１又は請求項２に記載の構造物。

【請求項4】

前記内皮は、前記中間室から前記内部室に入る日射量を制限する内皮シェード部を有する、
請求項１～請求項３の何れか１項に記載の構造物。

【請求項5】

前記内皮は、
前記中間室から前記内部室への日射を透過するガラス部と、
前記ガラス部に設けられ、透過率を増減可能な調光フィルムと、
を有する、
請求項１～請求項４の何れか１項に記載の構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

アウタースキンと、アウタースキンの内側に配置されたインナースキンとを備える住宅が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、隣り合う建物の間に掛け渡され、庭空間を覆う屋根が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２９１６６２号公報

【文献】特開平６－０２６２１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、構造物では、省エネルギーを図りつつ、室温等の室内環境を制御したいとの要望がある。

【0006】

本発明は、上記の事実を考慮し、省エネルギーを図りつつ、室内環境を制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１態様に係る構造物は、内部室を覆う内皮と、前記内皮の外側に設けられ、前記内皮の屋根部の少なくとも一部を覆うとともに該内皮との間に中間室を形成する外皮と、を備え、前記外皮は、前記中間室に入る日射量及び風雨量の少なくとも一つを制御する環境制御手段を有する。

【0008】

第１態様に係る構造物によれば、内皮は、内部室を覆う。この内皮の外側には、外皮が設けられる。外皮は、内皮の屋根部の少なくとも一部を覆う。また、外皮は、内皮との間に中間室を形成する。

【0009】

ここで、外皮は、環境制御手段を有する。この環境制御手段によって、中間室に入る日射量及び風雨量の少なくとも一つが制御される。これにより、中間室の内側にある内部室の室温等の室内環境が間接的に制御される。したがって、内部室の空調コスト等を低減することができる。

【0010】

このように本発明では、省エネルギーを図りつつ、内部室の室内環境を制御することができる。

【0011】

また、前述したように、外皮は、内皮の屋根部の少なくとも一部を覆うため、外皮と内皮の屋根部との間にも中間室が形成される。これにより、環境制御手段によって、内部室の上部の室内環境も効率的に制御することができる。

【0012】

第２態様に係る構造物は、第１態様に係る構造物において、前記外皮は、前記内皮の全体を覆う。

【0013】

第２態様に係る構造物によれば、外皮は、内皮の全体を覆う。これにより、内皮の周囲には、内皮を全周に亘って囲む中間室が形成される。この中間室によって、内部室の室内環境を全体的に制御することができる。したがって、省エネルギーを図りつつ、内部室の室内環境を効率的に制御することができる。

【0014】

第３態様に係る構造物は、第１態様又は第２態様に係る構造物において、前記環境制御手段は、前記中間室に入る日射量を制限する外皮シェード部と、前記中間室に風雨を入れる開口部と、を有する。

【0015】

第３態様に係る構造物によれば、環境制御手段は、外皮シェード部と、開口部とを有する。外皮シェード部は、中間室に入る日射量を制限する。一方、開口部は、中間室に風雨を入れる。これらの外皮シェード部及び開口部によって、中間室の室温等の室内環境が制御される。これにより、中間室の内側にある内部室の室温等の室内環境が間接的に制御される。したがって、省エネルギー化を図りつつ、内部室の室内環境を効率的に制御することができる。

【0016】

第４態様に係る構造物は、第１態様～第３態様の何れか１つに係る構造物において、前記内皮は、前記中間室から前記内部室に入る日射量を制限する内皮シェード部を有する。

【0017】

第４態様に係る構造物によれば、内皮は、内皮シェード部を有する。この内皮シェード部によって、中間室から内部室に入る日射量が制限される。つまり、本発明では、外皮の環境制御手段、及び内皮シェード部によって、内部室の室温等の室内環境が制御される。したがって、内部室の室内環境を効率的に制御することができる。

【0018】

第５態様に係る構造物は、第１態様～第４態様の何れか１つに係る構造物において、前記内皮は、前記中間室から前記内部室への日射を透過するガラス部と、前記ガラス部に設けられ、透過率を増減可能な調光フィルムと、を有する。

【0019】

第５態様に係る構造物によれば、内皮は、ガラス部と、調光フィルムとを有する。ガラス部は、中間室から内部室への日射を透過する。このガラス部には、調光フィルムが設けられる。

【0020】

ここで、調光フィルムは、透過率が増減可能とされる。そのため、例えば、天候に応じて調光フィルムの透過率を増減することにより、中間室から内部室への日射量を効率的に制御することができる。したがって、省エネルギー化を図りつつ、内部室の室内環境を効率的に制御することができる。

【発明の効果】

【0021】

以上説明したように、本発明に係る構造物によれば、省エネルギーを図りつつ、室内環境を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態に係る構造物を示す立断面図である。

【図2】図１に示される構造物を外側から見た立面図である。

【図3】図２に示される外皮シェード部を示す拡大立面図である。

【図4】図１に示される内皮を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照しながら、一実施形態について説明する。

【0024】

（構造物）
図１には、本実施形態に係る構造物１０が示されている。この構造物１０は、二重の外殻構造を有している。具体的には、構造物１０は、内皮２０及び外皮３０を備えている。

【0025】

（内皮）
内皮２０は、地盤１２に設けられた基礎１４上に立てられており、内部室２２を覆っている。この内皮２０は、屋根部２０Ａ及び外周壁部２０Ｂを有し、内部室２２への風雨の浸入を抑制する止水ライン（外殻部）を形成している。なお、内部室２２は、例えば、居室やオフィス、展示空間等とされる。

【0026】

屋根部２０Ａは、平屋根とされており、内部室２２を上方から覆っている。この屋根部２０Ａの外周部は、外周壁部２０Ｂによって支持されている。外周壁部２０Ｂは、内部室２２を側方から覆っている。この外周壁部２０Ｂには、例えば、図示しない出入口が形成されている。なお、屋根部２０Ａは、平屋根に限らず、傾斜屋根であっても良い。

【0027】

内皮２０は、構造材２４と、外装材２６とを有している。構造材２４は、例えば、外装材２６を支持する架構を形成している。この構造材２４の外面側には、外装材２６が設けられている。また、内皮２０には、後述する窓部６０（図４参照）が設けられている。

【0028】

（外皮）
内皮２０の外側には、外皮３０が設けられている。外皮３０は、地盤１２に設けられた基礎１６上に立てられており、内皮２０の全体を覆っている。この外皮３０は、屋根部３０Ａ及び外周壁部３０Ｂを有している。

【0029】

なお、本実施形態では、外皮３０の基礎１６が、内皮２０の基礎１４と別体とされているが、外皮３０及び内皮２０の基礎は、一体とされても良い。

【0030】

屋根部３０Ａは、傾斜屋根とされており、内皮２０の屋根部２０Ａの全体を上方から覆っている。また、屋根部３０Ａは、内皮２０の屋根部２０Ａと対向して配置されており、当該屋根部２０Ａとの間に中間室４０を形成している。この屋根部３０Ａの外周部は、外周壁部３０Ｂによって支持されている。なお、屋根部３０Ａは、傾斜屋根に限らず、平屋根であっても良い。

【0031】

外周壁部３０Ｂは、内皮２０を側方から覆っている。この外周壁部３０Ｂは、内皮２０の外周壁部２０Ｂと対向して配置されており、当該外周壁部２０Ｂとの間に中間室４０を形成している。この外周壁部３０Ｂには、例えば、図示しない出入口が形成されている。

【0032】

中間室４０は、内部室２２の周囲に、全周に亘って形成されている。この中間室４０は、例えば、外皮３０によって覆われた庭とされており、草木が植えられている。なお、中間室４０には、例えば、土間コンクリート等の床があっても良い。

【0033】

外皮３０は、構造材３４と、外装材３６とを有している。構造材３４は、例えば、外装材３６を支持する架構を形成している。この構造材３４の外面側には、外装材３６が設けられている。

【0034】

図２に示されるように、外装材３６は、外皮３０の略全面に亘って設けられている。この外装材３６は、外皮シェード部５０を有している。図３に示されるように、外皮シェード部５０は、日射を透過しない金属板（例えば、アルミパネル）等の不透明部材によって形成されている。

【0035】

外皮シェード部５０は、複数の開口部５２を有している。各開口部５２は、外皮シェード部５０を板厚方向に貫通する貫通孔とされており、常時、開放されている。これらの開口部５２から中間室４０に日射及び風雨が入る。つまり、中間室４０は、半屋外空間とされている。一方、外皮シェード部５０における開口部５１がない部位では、中間室４０への日射及び風雨が遮断される。この外皮シェード部５０によって、中間室４０に入る日射量及び風雨量が制御（制限）される。

【0036】

また、外皮シェード部５０には、複数の開口部５２によって模様（幾何学的模様）が形成されている。これにより、外皮３０の意匠性が高められている。

【0037】

なお、開口部５２の数や配置、形状は、適宜変更可能である。また、外皮シェード部５０及び開口部５２は、環境制御手段の一例である。

【0038】

（内皮の窓部）
図４に示されるように、内皮２０は、窓部６０を有している。窓部６０は、構造材２４（図１参照）に支持された図示しない窓枠と、窓枠内に設けられ、二重ガラス（ペアガラス）を構成する一対のガラス部６２とを有している。一対のガラス部（透明ガラス部）６２は、例えば、日射を透過する透明なガラス部材で形成されており、互いに対向して配置されている。

【0039】

一対のガラス部６２のうち、外側のガラス部６２の内面には、調光フィルム６４が貼付されている。調光フィルム６４は、印加される電圧に応じて、その透過率が増減可能とされている。具体的には、調光フィルム６４に印加される電圧が大きくなると、調光フィルム６４の透過率が増加し、例えば、ガラス部６２が透明になる。一方、調光フィルム６４に印加される電圧が小さくなると、調光フィルム６４の透過率が減少し、例えば、ガラス部６２が曇りガラスのようになる。なお、調光フィルム６４に電圧が印加されていない状態では、調光フィルム６４の透過率が最小となる。

【0040】

調光フィルム６４には、制御部６６が電気的に接続される。また、制御部６６には、例えば、商用電源等の図示しない電源が接続されている。この制御部６６によって、電源から調光フィルム６４に印加される電圧が制御される。

【0041】

なお、調光フィルム６４は、一対のガラス部６２の少なくとも一方に設けることができる。また、調光フィルム６４は、省略可能である。さらに、ガラス部は、二重ガラスに限らず、一重ガラスであっても良い。

【0042】

窓部６０の外側には、外装材２６が設けられている。この外装材２６は、内皮シェード部７０を有している。内皮シェード部７０は、外皮シェード部５０と同様の構成とされている。この内皮シェード部７０は、複数の開口部７２を有している。

【0043】

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

【0044】

図１に示されるように、本実施形態に係る構造物１０によれば、内皮２０は、内部室２２を覆っている。この内皮２０の外側には、外皮３０が設けられている。外皮３０は、内皮２０の全体を覆っている。この外皮３０と内皮２０との間には、中間室４０が形成されている。

【0045】

ここで、図３に示されるように、外皮３０は、外皮シェード部５０を有している。この外皮シェード部５０によって、中間室４０に入る日射量及び風雨量が制御されている。

【0046】

具体的には、外皮シェード部５０は、複数の開口部５２を有している。これらの開口部５２を介して、例えば、図１に矢印Ｐで示されるように、中間室４０に日射が入射される。一方、外皮シェード部５０における開口部５２がない部分では、中間室４０への日射が遮断される。つまり、外皮シェード部５０によって、中間室４０に入る日射量が制限される。

【0047】

これにより、例えば、夏期では、中間室４０の室温上昇が抑制される。この結果、中間室４０の内側にある内部室２２の室温上昇が間接的に低減される。したがって、夏期における内部室２２の冷房コストを低減することができる。

【0048】

また、中間室４０には、外皮シェード部５０の複数の開口部５２から風が入る。これにより、中間室４０が換気される。さらに、中間室４０には、外皮シェード部５０の複数の開口部５２から雨が入る。これにより、中間室４０の室温上昇がさらに低減される。したがって、夏期における内部室２２の冷房コストをさらに低減することができる。

【0049】

なお、晴天の場合には、例えば、図示しない散水機によって中間室４０に水（打ち水）を撒くことにより、中間室４０の室温上昇をさらに低減することができる。

【0050】

一方、冬期では、外皮シェード部５０の複数の開口部５２から中間室４０に日射が入る。これにより、中間室４０の室温低下が低減される。また、外皮シェード部５０によって、中間室４０に入る風が制限される。これにより、中間室４０の室温低下がさらに低減される。この結果、中間室４０の内側にある内部室２２の室温低下が低減される。したがって、冬期における内部室２２の暖房コストを低減することができる。

【0051】

このように本実施形態では、省エネルギーを図りつつ、内部室２２の室内環境を制御することができる。

【0052】

また、外皮３０は、前述したように、内皮２０の全体を覆っている。つまり、内皮２０の周囲には、全周に亘って中間室４０が形成されている。この中間室４０によって、内部室２２の室内環境を全体的に制御することができる。したがって、省エネルギーを図りつつ、内部室２２の室内環境を効率的に制御することができる。

【0053】

また、外皮３０は、内皮２０の屋根部２０Ａの全体を覆うため、外皮３０と内皮２０の屋根部２０Ａとの間にも中間室４０が形成されている。これにより、内部室２２の上部の室内環境も効率的に制御することができる。

【0054】

さらに、図４に示されるように、内皮２０は、内皮シェード部７０を有している。内皮シェード部７０には、外皮シェード部５０と同様に、開口部７２が形成されている。この開口部７２から、矢印Ｐで示されるように、内部室２２に日射が入射される。一方、内皮シェード部７０における開口部７２がない部分では、内部室２２への日射が遮断される。つまり、内皮シェード部７０によって、中間室４０から内部室２２に入る日射量が制限されている。

【0055】

このように内部室２２に入射する日射は、外皮シェード部５０及び内皮シェード部７０の二重のシェード部によって制限される。したがって、夏期では、内部室２２の室温上昇がさらに低減されるため、冷房コストもさらに低減される。

【0056】

さらにまた、図４に示されるように、内皮２０には、窓部６０が設けられている。この窓部６０の一対のガラス部６２のうち、外側のガラス部６２には、調光フィルム６４が貼付されている。調光フィルム６４には、制御部６６が電気的に接続されている。この制御部６６によって、調光フィルム６４に印加する電圧を調整することにより、調光フィルム６４の透過率が増減される。

【0057】

ここで、例えば、天候に応じて、調光フィルム６４に印加する電圧を制御部６６によって調整し、調光フィルム６４の透過率を増減することにより、矢印Ｐで示されるように、中間室４０から内部室２２への日射量を効率的に制御することができる。したがって、省エネルギー化を図りつつ、内部室２２の室内環境を効率的に制御することができる。

【0058】

しかも、図１に示されるように、内皮シェード部７０と外皮シェード部５０との間には、中間室４０が形成されている。これにより、内部室２２に居る人は、内皮シェード部７０と外皮シェード部５０との間に空間的な広がりを感じることができる。したがって、内部室２２に居る人は、開放感を得ることができる。

【0059】

特に、本実施形態では、外皮３０の屋根部２０Ａと内皮２０の屋根部２０Ａとの間にも中間室４０が形成されている。これにより、内部室２２に居る人は、頭上に空間的に広がりを感じることができるため、より開放感を得ることができる。

【0060】

また、中間室４０は、日射量や風雨量が制御された半屋外空間であるため、例えば、庭として有効利用することができる。

【0061】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0062】

上記実施形態では、外皮シェード部５０が外皮３０の外面側に設けられるが、外皮シェード部５０は、外皮３０の外面側及び内面側の両側に設けても良い。具体的には、外皮３０を構成する構造材３４の外面側及び内面側に、複数の開口部５２が形成されたアルミパネル等の外皮シェード部５０を設ける。このように外皮シェード部５０を二重構造にすることにより、外皮３０の外面側に設けられた外皮シェード部５０の開口率を下げずに、すなわち外皮３０の外観を変更せずに、外皮３０から中間室４０に入る日射量をより制限することができる。

【0063】

また、外皮３０から中間室４０に入射され、内皮２０の内皮シェード部７０によって反射された日射は、外皮３０の内面側に設けられた外皮シェード部５０によって再反射され、間接光として内部室２２を照らす。そのため、内部室２２に居る人は、例えば、柔かい光を感じることができる。

【0064】

また、外皮シェード部５０は、外皮３０の内面側にのみ設けることも可能である。つまり、外皮シェード部５０は、外皮３０の外面側及び内面側の少なくとも一方に設けることができる。

【0065】

また、上記実施形態では、外皮シェード部５０の開口部５２は、常時開放されているが、開口部５２は、日射を透過するガラス部材（ガラス部）や、日射を透過しない不透明部材によって閉塞しても良い。なお、ガラス部材（透明ガラス部）には、調光フィルムを設けても良い。

【0066】

また、複数の開口部５２は、ガラス部材や不透明部材によって開閉可能にしても良い。なお、開口部５２をガラス部材で閉塞した場合、開口部５２から中間室４０に日射は入るが、風雨は入らない。つまり、日射量及び風雨量のうち、中間室４０に入る日射量が外皮シェード部５０によって制御される。

【0067】

また、上記実施形態では、外皮３０に外皮シェード部５０が設けられるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、外皮シェード部５０を省略し、開口部を有するガラス部（透明ガラス部材）で外皮を形成しても良い。この場合、ガラス部の開口部から中間室４０に風雨が入るが、ガラス部における開口部がない部位では、中間室４０への風雨が遮断される。つまり、外皮によって、中間室４０へ入る風雨が制限される。

【0068】

一方、外皮をガラス部で形成した場合、日射は、基本的に外皮（ガラス部）を透過する。つまり、外皮によって、日射は制限されない。したがって、開口部を有するガラス部で外皮を形成した場合は、日射量及び風雨量のうち、中間室４０に入る風雨量が外皮によって制御される。

【0069】

また、上記実施形態では、外皮３０が内皮２０の屋根部２０Ａの全体を覆うが、上記実施形態はこれに限らない。外皮３０は、内皮２０の屋根部２０Ａの少なくとも一部を覆うことができる。また、外皮３０は、内皮２０の外周壁部２０Ｂの少なくとも一部を覆うことができる。

【0070】

また、上記実施形態では、内皮２０の外面側に内皮シェード部７０が設けられるが、内皮シェード部７０は、内皮２０の外面側及び内面側の両側に設けても良い。具体的には、内皮２０を構成する構造材２４の外面側及び内面側に、複数の開口部７２が形成されたアルミパネル等の内皮シェード部７０を設けても良い。このように内皮シェード部７０を二重構造にすることにより、内皮２０の外面側に設けられた内皮シェード部７０の開口率を下げずに、すなわち内皮２０の外観を変更せずに、内皮２０から内部室２２に入る日射量をより制限することができる。

【0071】

また、内皮シェード部７０は、内皮２０の内面側にのみ設けることも可能である。つまり、内皮シェード部７０は、内皮２０の外面側及び内面側の少なくとも一方に設けることができる。また、内皮２０は、止水ラインを形成可能であれば良く、内皮シェード部７０は適宜省略可能である。

【0072】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0073】

１０ 構造物
２０ 内皮
２０Ａ 屋根部
２２ 内部室
３０ 外皮
４０ 中間室
５０ 外皮シェード部（環境制御手段）
５２ 開口部（環境制御手段）
６２ ガラス部
６４ 調光フィルム
７０ 内皮シェード部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】