JP2005220574A - 採光断熱パネル、採光断熱体および建造物の外装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 採光が可能で断熱性能に優れ、容積的にかさばらず設置が容易な採光断熱パネルと、このパネルを用いたトップライト等の採光断熱体を提供する。
【解決手段】 採光断熱パネル１は、室外側に位置する外側採光板材である網入りガラス板２と、室内側に位置する内側採光板材であるガラス板３との間に、透光性を有する複数の断熱板材としてプラスチック段ボール４…を平行状態に備えており、網入りガラス板２、プラスチック段ボール４…、およびガラス板３の間には、それぞれ空間５…が形成されており、空間の間隙を内部流体が対流しない寸法、２０ｍｍ以下に設定してある。このパネル１の外周を枠体６で囲んでトップライト等の採光断熱体とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、住宅等の壁面や屋根等に使用される採光断熱パネルに係り、特に、十分な採光がとれると共に断熱性に優れた採光断熱パネルと、このパネルを使用したトップライト等の採光断熱体および建造物の外装構造に関する。

従来、この種の採光断熱パネルとして、例えば特許文献１に記載のガラス窓の採光断熱カバーは、引き戸、ドア、壁、屋根などにガラス板を嵌め込んだガラス窓に取付けられ、採光性を有し且つ複数の小室を形成したシート状体からなり、各小室に空気を封入した保温シートと、ガラス窓へ固定化する接合部材とを備えており、保温シートを平面状に固定保持する枠体と、該枠体にガラス窓へ固定化する接合部材を設け、枠体が合成樹脂製で格子状の基板フレームを有し、接合部材が両面接着テープで構成されている。

また、特許文献２に記載の断熱採光板は、マット材を含有する薄層を表面に設けたプラスチックフィルムを含む表面材が、拡散光透過性硬質プラスチック発泡板の少なくとも一面に積層されている。そして、この断熱採光板は、マット材が無機質微小粒材であることが好ましく、マット材を含有する薄層が硬化樹脂層であることが好ましく、マット材を含有する薄層が表面に微小凹凸を有し、さらにプラスチックフィルムがポリエステルフィルム又はポリカーボネートフィルムが好ましいものである。

さらに、特許文献３に記載の天窓は、断熱防露性能を高めつつ、製造コストを低減できる天窓として、建物に形成された開口の周縁に沿って固定される開口枠と、この開口枠に取付けられて開口を閉塞する採光用閉塞体とを備え、採光用閉塞体は外界に露出する屋外側閉塞体と、この屋外側閉塞体より室内側に配置され、かつ屋外側閉塞体とともに第１の断熱空気層を形成する中間閉塞体、および中間閉塞体より室内側に配置され、かつ中間閉塞体とともに第２の断熱空気層を形成する室内側閉塞体とを有し、中間閉塞体は内側に断熱空気層を挟んで互いに平行に延びる一対の外板と、これらの外板を連結する複数の桁板とを有する、樹脂材料から押し出し成形された平板状の部材とされ、さらに中間閉塞体の桁板が延びる方向の両端部にはそれぞれシール剤が充填されて、中間閉塞体内部の断熱空気層が密封されている。

特開平８−２６０８３２号公報（［０００５］、［０００６］） 特許第３２９５８０４号公報（請求項１〜５） 特開平１１−６２１３０号公報（請求項１）

ところで、前記特許文献１に記載の採光断熱カバーや、特許文献２に記載の断熱採光板は、断熱性能を達成する部材の厚さや素材の制約で十分な断熱性が得られない問題点があった。また、特許文献３に記載の天窓は、屋外側閉塞体であるアウタードームと屋内側閉塞体である中空シートとの間に、中間閉塞体を形成する中空シートを備えているが、屋外側閉塞体、中間閉塞体および屋内側閉塞体の間の空間が厚く、大きな容積を有しているため断熱性能を向上させることができなかった。さらに、ドーム状の室外側閉塞部材を備えているため施工性が悪く、施工後の信頼性も低かった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、十分な採光が可能であると共に断熱性能に優れ、容積的にかさばらず設置が容易な採光断
熱パネルを提供することにある。また、この採光断熱パネルを使用して壁面や屋根に容易に取付けることができる壁材や屋根材、トップライト等の建材として適用できる採光断熱体や、このパネルを使用した建造物の外装構造を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る採光断熱パネルは、室外側に位置する外側採光板材と、室内側に位置する内側採光板材との間に、透光性を有する少なくとも１枚の断熱板材を平行状態に設置し、外側採光板材、断熱板材、および内側採光板材は、それぞれの間に空間が形成されるように支持され、これらの空間の総てを内部流体が対流しない間隙に設定したことを特徴とする。総ての空間の間隙は、それぞれ２０ｍｍ以下が好ましく、この間隙に設定することで空間内に存在する空気等の流体の対流を防止して断熱性能を向上させることができる。空間内は密封するとより好ましい。

前記のごとく構成された本発明の採光断熱パネルは、室内側に位置する内側採光板材から離れて少なくとも１枚の断熱板材がそれぞれ間隔を有して平行状態に設けられ、さらに外側に間隔を有して外側採光板材が位置しているため多数の空間が形成され、しかもこれらの空間は内部流体、例えば空気が対流しない間隙に設定されているため、採光が可能で断熱性能の優れた構造とすることができ、建物等の壁面や屋根に好適に採用することができる。すなわち、空気層に対流が生じると、空気層が対向する面の温度差による温度勾配が変化するため熱移動が起こり断熱性能が低下するが、本発明では空間内で流体の対流が生じないため断熱性能を向上できる。

また、本発明に係る採光断熱パネルの好ましい具体的な態様としては、前記外側採光板材は網入りガラス板であり、前記内側採光板材は透明ガラス板であることを特徴としている。網入りガラス板も透明であることが好ましく、この採光断熱パネルの全体としての光透過率を高めることができる。外側採光板材を網入りガラス板とすることで、耐火性能を向上させることができると共に、防犯上も好ましい。

さらに、本発明に係る採光断熱パネルの好ましい具体的な他の態様としては、前記断熱板材は、プラスチック段ボールであることを特徴としている。プラスチック段ボールは単層構成のもの、多層構成のもの等、適宜のものを使用できる。この構成によれば、コストの安い材料を使用し、採光性に優れ、断熱性に優れた採光断熱パネルを低コストで提供できる。

本発明に係る採光断熱体は、前記の採光断熱パネルのいずれかを使用し、外周を枠体で囲んで形成したことを特徴とする。この枠体が多層の板材間の空間を保持して支持する支持手段を構成している。この採光断熱体は建材として使用されるもので、住宅等の壁面材や屋根材に用いられ、トップライトや明かり取りの窓等に適用することができる。この構成によれば、住宅等の建造物にこの採光断熱体を使用すると、採光が可能で、断熱性能を向上させることができ、住宅等の居住性を向上させることができる。また、複数の板材を平行状態に並置して構成しているため、突起部がなく設置が容易に行え、住宅等への施工の信頼性を向上させることができる。

本発明に係る建造物の外装構造は、前記の採光断熱パネルのいずれかを、住宅等の建造物の屋根材、外壁材等の外装材と、外側採光板材の表面とが同一面となるように設置し、外側採光板材より大きい寸法の透光性シートを外側採光板材の表面から外装材上に連続して布設したことを特徴とする。透光性シートが外側採光板材から外装材の上部まで延出し布設されており、この透光性シートを外装材、あるいはその表面の防水シート等に溶着等で密着することが好ましい。この構成によれば、屋根材や外壁材等の外装材と同一面で採光面を形成でき、しかもこの採光面を有するパネルが断熱性を有しており、建造物の内部
に光を取り込んで断熱性の優れた壁面や屋根面を構成することができる。また、外装材と同一面に設置できるため、施工やメンテナンスが容易となり、平坦な屋根への適用が容易となる。

本発明に係る建造物の外装構造の他の態様は、室外側に位置する外側採光板材と、室内側に位置する内側採光板材とを平行状態に並置し、外側採光板材と内側採光板材との外周を枠体等で囲んで内部に空間を形成した採光断熱パネルを、屋根材、外壁材等の外装材と外側採光部材の表面とが平坦となるように設置し、外側採光板材より大きい寸法の透光性シートを外側採光板材から外装ボード材上に連続して布設したことを特徴とする。この構成によれば、外側採光板材と外装材の外側表面とを平坦に設置できるため施工が容易となり、簡易な構成で採光が可能で、断熱性に優れた外装構造とすることができる。

本発明に係る建造物の外装構造のさらに他の態様は、室外側に位置し中央部を盛り上げた外側採光部材と、室外側に位置する内側採光部材と、外側採光板材と内側採光板材との外周を枠体等で囲んで内部に空間を形成した採光断熱パネルを、屋根材、外壁材等の外装材の表面と外側採光部材の周辺部の表面とが連続するように設置し、外装材の表面に布設するシート材を外側採光部材の周辺部の表面まで延長して布設することを特徴とする。このように構成すると、採光が可能で断熱性に優れ、施工が容易で水はけがよく、耐久性に優れた外装構造を達成できる。

本発明によれば、採光が可能で断熱性に優れたパネルを提供し、このパネルの構造は平板を所定の間隔で並置し積層した多層構成であり、住宅等の建造物の壁面や屋根への設置が容易であり、壁面や屋根あるいは天井、床等への適用が容易である。また、この採光断熱パネルを使用し、トップライト等の建材とすることができると共に、施工が容易な建造物の外装構造が可能となる。

以下、本発明に係る採光断熱パネルの一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る採光断熱パネルを壁面に取付けた状態の断面図である。図１において、住宅等の壁面材や屋根材として使用される採光断熱パネル１は、室外側に位置する外側採光板材として透明の網入りガラス板２と、室内側に位置する内側採光板材として透明のガラス板３と、これらの中間に位置する複数枚の透光性を有する断熱板材として４枚のプラスチック段ボール４…が平行状態に２０ｍｍ以下の間隙の空間５…を空けて積層されている。これらの空間は密封されていることが好ましい。

網入りガラス板２、４枚のプラスチック段ボール４…、ガラス板３は総て同じ寸法、例えば９０×１８０〜２２０ｃｍ程度の矩形状に形成され、それらの外周は枠体６により囲まれている。網入りガラス板２は厚さが５〜６ｍｍ程度、ガラス板３は厚さが３ｍｍ程度に設定されている。枠体６は６枚の平坦な板材２，４…，３が積層されたパネルの４辺を覆い、５層の空間５…を所定の寸法の間隙で保持するように各板材を支持するものであり、各空間のスペーサの機能も備えている支持手段を構成する。

枠体６はプラスチックの押出し材、特に断熱性を考慮すると金属で補強されたプラスチックの押出し材が好適であり、網入りガラス板２、複数のプラスチック段ボール４…、ガラス板３の外周が嵌合する複数の溝部６ａが形成され、室外側には外壁パネル等に連結するための外周縁部６ｂが形成されている。各板材２，３，４…が枠体６の溝部に嵌合することで各板材は所定の間隔で保持され、各板材間に空間５…が形成される。枠体６の溝部に各板材を挿入するときに、パッキングを入れたりコーキング剤を注入したりすることにより、各空間５…を気密状態に密封することができる。

このように、採光断熱パネル１は、外側採光板材である網入りガラス板２と室外側に位置する第１の断熱材であるプラスチック段ボール４との間、第１〜第４のプラスチック段ボール４…のそれぞれの間、および室内側に位置する第４のプラスチック段ボール４と内側採光板材であるガラス板３との間には、それぞれ空間５…が形成されており、５層の空間５…の総ての間隙を２０ｍｍ以下とすることで、内部の空気等の流体が対流するのを防止している。内部流体としては乾燥空気が最適である。なお、前記の間隙とは、各板材の垂直方向の距離間隔である。

本実施形態の空間５…は、前記のように５層形成されており、総ての空間は２０ｍｍ以下の同じ寸法の間隙となっているが、例えば室外側の第１層と室内側の第５層を１８〜２０ｍｍ程度とし、中間の第２〜４層を１０ｍｍ程度というように変更してもよく、任意の寸法に設定できる。このように、採光断熱パネル１は６層の板材２，４…，３がそれぞれ平行状態に積層されてパネル状に形成され、全体の厚さは１００〜１５０ｍｍ程度に設定されており、積層された部材総てが板材であり、所定の間隙の空間が保持されたパネル材として構成されている。

複数の透光性を有する断熱板材として使用されているプラスチック段ボール４…は、全体の厚さが３〜５ｍｍ程度で、２枚のプラスチック薄板材（０．１〜０．３ｍｍ厚）と、これらの薄板材を直交する方向に連結する中間桁材とから形成され、中間桁材も同様な厚さの薄板のプラスチック材で３〜５ｍｍ程度の間隔で連続して接合されている。このため、２枚のプラスチック薄板材の中間には断熱用の空気層が形成される構造となっている。プラスチック薄板はポリプロピレンやポリカーボネート等の樹脂から形成され、耐候性を考慮するとポリカーボネート樹脂が好ましい。プラスチック段ボール４…は透明、あるいは乳白色であり、光の透過率は適宜設定される。

中間に配置される少なくとも１枚のプラスチック段ボールの枚数は、このパネルを採用する住宅等が建築される地域等により選択されることが好ましい。例えば、寒冷な地域では室外側の温度と室内温度との差が大きいため、中間のプラスチック段ボールの枚数を増やして空間５…を多数層構成とすることで、断熱性能を向上させることができる。また、断熱板材の枚数を増やすと光の透過率が相対的に低くなるため、所望の断熱性能と透過率より枚数を設定することが好ましい。

５層の空間５…が密封されている場合は、内部に乾燥空気を充填すると好ましく、乾燥空気の代わりに窒素ガス等を封入するようにしてもよい。また、各空間を密封せずに枠体６に通気用の小孔（図示せず）を形成し、内部の空気が流通するようにしてもよい。複数の断熱層を形成するプラスチック段ボール４…は、軟質で湾曲しやすく、湾曲すると空間の間隙が異なり、２０ｍｍ以下の寸法を超える虞があるため、中間部分にスペーサ（図示せず）を配置して空間の寸法が変化しにくい構成とすることもできる。

また、枠体としてアルミニウムや、プラスチック等の押出し材を使用し、平面部と一体的に複数のリブを所定間隔に形成し、これらのリブにより各板材を所定の間隙で保持して空気層を形成すると好ましい。採光断熱パネル１の外周を鋼製枠で囲み、外側採光板を網入りガラス板とすることにより、外壁部においては防火パネルとして延焼の虞のある場所にも使用することができる。この防火パネルを防火戸の扉として使用することもできる。枠体をプラスチックで形成するときに、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で形成すると好ましい。

室内側に配置されるガラス板３を例えばすりガラスとすると、入射される光を拡散してマイルドな採光を可能とすることができる。内側採光板材をアクリル樹脂やポリカーボネ
ート樹脂で形成し、表面に微小凹凸を形成して透過光を拡散光とすることもできる。内側採光板材を、僅かに着色した樹脂板や、例えばステンドガラス風等の模様を付したものとしてもよい。

このように構成された採光断熱パネル１は、例えば住宅等の壁面に固定される。壁面１０は柱１１の屋外側に固定された外装パネル１２と、室内側に固定された内装ボード１３とから構成され、必要に応じて外装パネル１２と内装ボード１３との間にグラスウール等の断熱材を挿入し、柱１１，１１の間あるいは間柱との間に採光断熱パネル１が装着される。採光断熱パネル１は枠体６の外周縁部６ｂが外装パネル１２の外壁面に接合し、図示していない釘や他の固定手段により柱等に固定される。枠体６の外周縁部６ｂと外装パネル１２との接合部には防水処理を施すことが好ましい。

前記の如く構成された本実施形態の採光断熱パネルの作用について以下に説明する。この採光断熱パネル１を例えば住宅の壁面に使用すると、室内と屋外の温度差により、このパネル１を通して熱が移動するが、本発明の採光断熱パネル１は複数層形成された空間５…が断熱層として機能し断熱性が優れているため、熱の移動は最小限に限られる。すなわち、各空間の空気層の間隙が２０ｍｍ以下に設定されており、この空間内の空気の対流が粘性抵抗等で防止され、内部空気が移動しないことで断熱性能を向上させているため、熱の移動が最小限となるのであり、夏の屋外の高温が室内に入るのを防止し、冬の暖房熱の外部への発散を防止して結露も防止できるのである。この結果、冷暖房の熱エネルギーロスを少なくすることができる。空間５…が密封空気層であり、乾燥空気が封入されていると結露等が発生しにくくなり好ましい。

対流は気体、液体等の流体のマクロな運動（流れ）によって熱や物質が運ばれる現象であって、流体内に温度差が生じると熱膨張による密度差が生じ、密度の小さい部分は浮力を受けて上昇し、それと入れ替わりに密度の大きい部分が降下する循環流が生じて熱が伝達される。本実施形態の採光断熱パネル１は、空間５…の間隙を設定することで前記のような対流を防止しているために断熱性能が優れているのである。空間５…の空気層が２０ｍｍまでの場合、１層当たり０．１８ｍ^２Ｋ／Ｗの熱抵抗が得られ、この空間を複数設けることで断熱性能を向上できる。空間５…を２０ｍｍで５層構成とすると、グラスウール１００ｍｍ程度の断熱性が得られる。また、プラスチック段ボール４は２枚のプラスチック薄板材を中間桁材で連結する構成であり、熱伝導が極めて小さい構成であるため、断熱性能を高めることができる。

屋外より、この採光断熱パネル１を備える壁面等に太陽光が照射されると、光は室外側の網入りガラス板２を通り、中間の複数のプラスチック段ボール４…と、室内側のガラス板３を透過して室内側に到達し、室内に外光を取り込むことができる。網入りガラス板２、複数のプラスチック段ボール４…、ガラス板３を透過することにより室内に取り込まれる光は、それぞれの板材の透過率により減衰される。また、梨地等の微小凹凸や、すりガラス面により室内に到達する光は拡散する。

本発明に係る採光断熱パネルの他の実施形態を、図２に基づいて説明する。図２は採光断熱パネルの他の実施形態の要部断面図である。なお、この実施形態の採光断熱パネル１Ａは、前記した実施形態と比較して、透光性を有する複数の断熱板材を所定の間隔を有して、すなわち、各板材間に空間を形成して複数の板材を支持する支持手段が異なっていることを特徴とするものである。支持手段として、断熱性を有する樹脂製の封止シートを用いており、この封止シートで複数の板材の外周を覆って支持している。

図２において、採光断熱パネル１Ａは、室外側の網入りガラス板２、複数のプラスチック段ボール４…、および室内側のガラス板３が、前記の実施形態と同様に同じ形状の矩形
であり、総て内部の流体が対流を起こさない程度の所定の間隙を有して平行状態に並置され、５層の空間５…が形成されており、それらの外周は断熱性を有する外周気密部材としてソフトロン（登録商標）と称するポリエチレン発泡体の封止シート７が巻き付けられ、各板材２，４…，３が支持されており、６枚の板材の外周を気密状態に支持する手段を構成している。

この封止シート７は３〜５ｍｍ程度の厚さの軟質シートであり、空気等を通過しないため、外周を囲まれた多層の空間５…は気密状態となっている。密封空間を形成する間隙は、空気対流が起こらない２０ｍｍ以下の寸法に設定される。すなわち、間隙が２０ｍｍを超えると、室内と屋外で温度差が大きいときに空気層内で空気対流が生じて断熱性能が低下するので、この寸法より小さく設定し空気の対流を防止している。なお、所定間隙を保持するためにスペーサ８…を、各板材２，４…，３間に挿入すると好ましく、図示していないが各板材の中間部分にもスペーサを挿入すると、プラスチック段ボール４…が湾曲して空間５…の間隙が変化するのを防止して好適である。

封止シート７は、少なくとも１面には粘着層が形成されている。この粘着層を使用して６枚の板材を支持し、間隙が２０ｍｍ以下の５層の空間５…が形成され、密封空気層が複数層形成される。本実施形態では、網入りガラス板２と１枚目のプラスチック段ボール４との間の第１空間、１枚目と２枚目のプラスチック段ボール４，４との間の第２空間、２枚目と３枚目のプラスチック段ボールとの間の第３空間、３枚目と４枚目のプラスチック段ボールとの間の第４空間、４枚目のプラスチック段ボール４とガラス板３の間の第５空間の、合わせて５層の密封空気空間が断熱層として形成される。

図２に示される採光断熱パネル１Ａは、複数の板材２，４…，３が２０ｍｍ以下の間隙の空間５…を有して積層され、これらの空間は内部の流体が対流しない寸法の間隙に設定されているため、内部の流体、例えば空気が流動せず熱の移動を最小限とすることができる。また、外側採光板材２、複数のプラスチック段ボール４…、室内側採光板材であるガラス板３が透光性を有するため、この採光断熱パネル１Ａを通して光が透過して室内に到達することができる。

この採光断熱パネル１Ａの外周を、例えば鉄等の金属製の枠体９で囲むことにより建材としての採光断熱体とすることができ、この採光断熱体を屋根に装着することにより天窓として機能する屋根葺き材とすることができ、壁面に使用することにより採光窓として機能する外装材とすることができる。このような天窓や採光窓は、嵌め殺しの窓や開閉可能な窓として使用することができ、採光が可能であるとともに、優れた断熱性能を有しており、建築材料として他の用途にも好適に使用することができる。また、このように構成された天窓や採光窓は、屋根面や壁面に開閉可能に設置することもできる。

封止シート７はポリエチレン発泡体の封止シートの例を示したが、他の樹脂発泡体シートや発泡させていない樹脂シートを用いてもよい。また、金属板材に封止シートを積層し、封止シートの内周の粘着層を用いて、網入りガラス板２、複数のプラスチック段ボール４…、ガラス板３の外周を固定するようにしてもよい。このように軟質のシートをベースとなる板材で補強することで採光断熱パネル１Ａの強度を向上させることができる。

つぎに、前記した採光断熱パネルを用いた建造物の外装構造の実施形態を図３に基づき詳細に説明する。図３は本発明に係る外装構造の一実施形態としてトップライトの断面図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に示す採光断熱パネルと略同等の構成を屋根に固定してトップライトとしたことを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。特に、従来のようにドーム型のトップライトでなく、平坦なトップライトを可能とし、陸屋根に装着したときに好適な建造物
の外装構造を提供できる。

図３において、屋根構造２０は間隔を有して並んで配置された垂木２１と、この垂木の上面に釘等で固定された屋根の下地板２２と、この下地板の上面に敷設された防水シート２３と、下地板２２と平行に垂木２１の下方に位置する天井ボード２４と、天井ボードの上部に載置されたグラスウール２５等の断熱材とを備えて構成されている。下地板２２は外装ボード材で、この外装ボード材と防水シート２３とで外装材が構成される。下地板２２は木質コンクリート板や合板等が使用される。天井ボード２４は合板や石膏ボード等適宜のものが使用され、垂木２１から例えば１０ｃｍ程度の間隔を空けて吊下げ等により固定される。防水シート２３はゴム系のシートや、プラスチックフィルム系のシートが使用される。屋根の構造は特に限定されないが、本実施形態ではフラット構造の屋根構造を採用している。

このような屋根構造２０において、一対の垂木２１，２１の間が開放され、この間に本実施形態のトップライト３０が設置される。トップライト３０は前記した採光断熱パネルと同様の多層構成となっている。一対の垂木に跨るように平面視が矩形状の内部枠体３１が載置され、内部枠体の上端のリブが垂木２１，２１に係合しており、内部枠体３１の下端は天井ボード２４と桟２６を介して連結している。そして、内部枠体３１の下端には装飾用の飾り縁材２７が固定され、後述するアクリル板を支持している。

内部枠体３１はプラスチックやアルミニウムの押し出し材で４辺を構成し形成されている。内部枠体３１の内部には、複数枚のプラスチック段ボール３２…を例えば５〜１０ｍｍ程度の間隔で積層し外周を封止シート等で支持した断熱層３３が設置され、断熱層３３の下方には透明のアクリル板３４が２０ｍｍ以下の間隔で固定されている。断熱層３３の上方には、２０ｍｍ以下の間隔で網入りガラス板３５が固定され、網入りガラス板の表面と防水シート２３の表面とが同一面となるように設置されている。

網入りガラス板３５の上面には、このガラス板より大きい寸法の透光性シート３６が布設されている。すなわち、透光性シート３６の寸法は網入りガラス板３５の寸法より一回り大きい寸法であり、網入りガラス板３５の上面と、その周囲の防水シート２３を所定の幅で覆うことができるように構成されている。透光性シート３６と防水シート２３との重なり部分は防水状態に溶着されている。溶着は有機溶剤等を用いてもよく、熱をかけて溶着することもできる。透光性シート３６は耐候性に優れているポリ塩化ビニル等の樹脂シートが好適である。なお、屋根構造としては、ＡＬＣ板と防水シートを用いた構造等、適宜の構造とすることができる。

この実施形態においては、前記の実施形態と同様に、採光が可能で断熱性に優れたトップライトが可能となる。また、トップライト３０を屋根構造２０の下地板２２と天井ボード２４との厚さと略同じ厚さに設定でき、屋根の上面を完全にフラットとすることができるため、施工がきわめて容易となる長所がある。そして、天井ボード２４とアクリル板３４とも略同一面にでき、室内側も平坦にできる。最上部の透明シートは、風雨に曝され、太陽光を直接受けて耐候条件が厳しいが、完全フラットであるためメンテナンスでの貼り替えが容易に行える。

トップライト３０内の空気層の間隙は、網入りガラス板３５とプラスチック段ボールを重ねた断熱層３３との空間の寸法が２０ｍｍ以下、複数のプラスチック段ボール３２相互間の空間の寸法が５〜１０ｍｍ、断熱層３３とアクリル板３４との空間の寸法が２０ｍｍ以下というように、総ての空間の寸法が一定でなくてもよく、また総ての空間の寸法を一定としてもよい。このような構成の外装構造は屋根面に限らず壁面にも設置することができる。また、この採光断熱機能を有する外装構造を瓦屋根に設置することができ、この場
合は網入りガラス板の上部の瓦を取去り、瓦屋根の下地のルーフィング材と透明シート材とを溶着して防水構造とする。

さらに、建造物の外装構造の他の実施形態を図４に基づき詳細に説明する。図４は本実施形態に係る外装構造をトップライトとして用いた屋根構造の要部断面図である。なお、この実施形態は、前記した実施形態と比較して、上方の網入りガラス板と下方のアクリル板との間に、少なくとも１枚の透光性を有する断熱板材からなる断熱層を備えていない構成を特徴とし、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図４において、本実施形態の外装構造を適用する屋根構造２０は、前記の実施形態で説明したように、垂木２１、下地板２２、防水シート２３、天井ボード２４、グラスウール２５とを備えており、一対の垂木の間にトップライト３０Ａが設置された構造となっている。トップライト３０Ａは、内部枠体３１Ａの上下に網入りガラス板３５とアクリル板３４等の樹脂板を備えており、上方の網入りガラス板３５を下地板２２上の防水シート２３と同一面となるように設置し、網入りガラス板３５より大きい寸法の透光性シート３６を網入りガラス板３５から防水シート２３上に連続して布設し、重なり部分を溶着して外表面が略平坦となるように透光性シート３６で覆って構成される。

この実施形態の内部枠体３１Ａは、内部にプラスチック段ボールを重ねた断熱層が装着されず、網入りガラス板３５の下方に下地板２２と天井ボード２４との間に連通する通気孔３１ａが形成されている。また、内部枠体３１Ａと網入りガラス板３５との間にはスペーサ３１ｂが挿入されている。この通気孔３１ａにより、例えば内部空間内で結露が発生するのを防止できる。このように構成された本実施形態の外装構造は、前記の実施形態と同様に採光が可能で、断熱性能が優れており、構成が極めて簡単で、しかも平坦に構成され、メンテナンスが容易となっている。

建造物の外装構造のさらに他の実施形態を図５に基づき詳細に説明する。図５は本実施形態に係る外装構造をトップライトとして用いた屋根構造の要部断面図である。なお、この実施形態は、前記した実施形態と比較して、室外側に位置する外側採光部材が平坦でなく、屋外に向けて中央部を盛り上げたことを特徴とするものであり、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図５ａに示す外装構造は、外側採光部材であるポリカーボネート樹脂等の板材３５Ａが外側に向けて僅かに湾曲した形状を有しており、中央部が僅かに盛り上がっている。このトップライト３０Ｂは樹脂板材３５Ａとアクリル板３４との外周を内部枠体３１Ｂで囲んで内部空間を形成している。樹脂板材３５Ａの中央部の盛り上がり量は、例えば曲率半径が２〜５ｍ程度の緩やかなカーブが好ましい。トップライト３０Ｂは外装ボード材である下地板２２の表面と、樹脂板材３５Ａの周辺部の表面とが連続するように設置されている。そして、下地板２２の表面に布設された防水シート２３は、樹脂板材３５Ａの周辺部の表面まで延長して布設されており、重なり部分２３ａは溶着されている。溶着は溶剤を使用してもよく、熱溶着等でもよい。

このような樹脂板材３５Ａを使用すると、降雨時の水はけがよく、表面に汚れが付着するのを防止することができ、採光効率を高めることができる。なお、外側採光板材は図５ｂに示されるように、ピラミッド状（扁平な四角錐形状）に僅かに突出する断面を有する形状の樹脂板材３５Ｂを用いてもよい。樹脂板材３５Ｂの中央部の盛り上がり量は、１／１００〜１０／１００程度の勾配による突出量が好ましい。その他に、曲率半径の大きな球面の一部で外側採光部材を形成してもよい。さらに、中央部が僅かに盛り上がり、周辺部を平坦に形成し、周辺平坦部に防水シートを溶着するように構成してもよい。

空気層等の空間を形成する複数の断熱板材としてプラスチック段ボールの例を示したが、図６に示すような断熱板材４０を使用してもよい。この断熱板材は、透明板材４１に保温シート４２を接着等で固定したものであり、この保温シートは透明合成樹脂フィルム４３の片面に多数の小凸状部４４を形成し、この小凸状部に空気等の気体を封入し、多数の小室を形成したものである。また、小凸状部４４の上部に他のフィルム４５の平坦部を接合して、上面を平坦とするとさらに好ましい。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、外周気密部材は矩形状の枠体の例を示したが、円形や楕円形、その他の形状でもよいことは勿論である。プラスチック段ボールは２枚の薄板材を中間桁材で連結した単層構成のものを示したが、複数層構成のものを用いてもよい。

室外側の外側採光板材として網入りガラス板の例を示したが、アクリル板やポリカーボネート板等の透光性を有するプラスチック板でもよい。また、プラスチック板はスモークのかかった透過率の低いタイプや着色されたもの、ＵＶカット効果を有するタイプや、各種の表面処理を施したタイプのものを採用してもよい。外側の採光板材として、プラスチックシートを中間に挟んだ強化ガラスや、グラスファイバー等で強化したガラス板材でもよい。外側採光板材や内側採光板材を、透明な塩ビシートで形成してもよい。

本発明に係る採光断熱パネルの一実施形態を壁面に取付けた状態の要部断面図。 本発明に係る採光断熱パネルの他の実施形態を示す要部断面図。 本発明に係る建造物の外装構造の一実施形態であるトップライトの要部断面図。 本発明に係る建造物の外装構造の他の実施形態を示す要部断面図。 （ａ）は建造物の外装構造のさらに他の実施形態を示す要部断面図、（ｂ）は外側採光板材の他の例の断面図。 断熱板材の他の例を示す要部断面図。

符号の説明

１，１Ａ：採光断熱パネル、２：網入りガラス板（外側採光板材）、３：ガラス板（内側採光板材）、４：プラスチック段ボール（透光性を有する断熱板材）、５：空間（空気層）、６，９：枠体（支持手段）、７：封止シート（支持手段）、８：スペーサ、１０：壁面、２０：屋根構造、２２：下地板、２３：防水シート、３０，３０Ａ，３０Ｂ：トップライト（採光断熱体）、３１，３１Ａ，３１Ｂ：内部枠体、３２：プラスチック段ボール、３３：断熱層、３４：アクリル板（内側採光板材）、３５：網入りガラス板（外側採光板材）、３５Ａ，３５Ｂ：樹脂板材（外側採光板材）、３６：透光性シート、４０：断熱板材、４２：保温シート

Claims (7)

1. 室外側に位置する外側採光板材と、室内側に位置する内側採光板材との間に、透光性を有する少なくとも１枚の断熱板材を平行状態に設置し、前記外側採光板材、断熱板材、および内側採光板材は、それぞれの間に空間が形成されるように支持され、該空間の総てを内部流体が対流しない間隙に設定したことを特徴とする採光断熱パネル。
2. 前記外側採光板材は網入りガラス板であり、前記内側採光板材は透明ガラス板であることを特徴とする請求項１に記載の採光断熱パネル。
3. 前記断熱板材は、プラスチック段ボールであることを特徴とする請求項１または２に記載の採光断熱パネル。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の採光断熱パネルを使用し、外周を枠体で囲んだことを特徴とする採光断熱体。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の採光断熱パネルを、住宅等の建造物の屋根材、外壁材等の外装材と、前記外側採光板材の表面とが同一面となるように設置し、該外側採光板材より大きい寸法の透光性シートを前記外側採光板材の表面から外装材上に連続して布設したことを特徴とする建造物の外装構造。
6. 室外側に位置する外側採光板材と、室内側に位置する内側採光板材とを平行状態に並置し、前記外側採光板材と内側採光板材との外周を枠体等で囲んで内部に空間を形成した採光断熱パネルを、住宅等の建造物の屋根材、外壁材等の外装材と外側採光部材の表面とが平坦となるように設置し、前記外側採光板材より大きい寸法の透光性シートを該外側採光板材から外装材上に連続して布設したことを特徴とする建造物の外装構造。
7. 室外側に位置し中央部を盛り上げた外側採光部材と、室外側に位置する内側採光部材と、前記外側採光板材と内側採光板材との外周を枠体等で囲んで内部に空間を形成した採光断熱パネルを、住宅等の建造物の屋根材、外壁材等の外装材の表面と前記外側採光部材の周辺部の表面とが連続するように設置し、前記外装材の表面に布設するシート材を前記外側採光部材の周辺部の表面まで延長して布設することを特徴とする建造物の外装構造。

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