JP2008231717A - Cooling structure of exterior wall - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、陶製の外装パネルを付設してなる外壁の冷却構造に係り、散水した水が蒸発するときの潜熱によって外壁を冷却する構造に関するものである。 The present invention relates to a cooling structure for an outer wall provided with a ceramic exterior panel, and relates to a structure for cooling an outer wall by latent heat when water sprayed evaporates.
近年、都市部におけるヒートアイランド現象が激化している。建物や道路に昼間蓄積された太陽光による輻射熱が日没後も放出され、夜間気温を低下させないこの現象は、ウォーターフロントの高層ビル開発等によって陸地と港湾との風路が断たれる結果、海風による冷却効果を得られないまま昼間蓄熱された輻射熱が夜間になっても都市部に籠もった状態となり、冷房機の夜間利用を増進させるといった具合に、悪化の一途をたどる始末である。また、昼夜を問わない冷房機の稼働率増加は、室外機からの熱風量増加を意味し、これにより外気温を上昇させて、さらなる冷房機の利用を誘発するという悪循環を生み出す結果、ヒートアイランド現象に拍車をかけると共に、電力使用量の増加に伴って二酸化炭素の放出量も増え、地球温暖化をさらに深刻化させる原因となっていることは、今や周知である。 In recent years, the heat island phenomenon in urban areas has intensified. Radiant heat from sunlight accumulated on buildings and roads during the day is released even after sunset, and this phenomenon does not lower the nighttime temperature. This phenomenon is caused by the breakage of the wind path between land and port due to the development of waterfront high-rise buildings. Even if the radiant heat stored in the daytime without the cooling effect by the air is stored in the urban area even at night, the use of the air conditioner is promoted at night. In addition, an increase in the operating rate of the air conditioner regardless of day or night means an increase in the amount of hot air from the outdoor unit, thereby raising the outside air temperature and creating a vicious circle that induces further use of the air conditioner. It is now well known that the amount of carbon dioxide emission increases with the increase in power consumption, which is a cause of further serious global warming.
そこで、輻射熱の放出による夜間気温の上昇を抑制すべく、まず昼間における蓄熱量を抑制するために、散水によって建物の外壁を冷却する試みが行われている(例えば、特許文献1〜3参照)。 Therefore, in order to suppress an increase in nighttime temperature due to the release of radiant heat, an attempt is made to cool the outer wall of the building by watering in order to suppress the amount of heat stored in the daytime (see, for example, Patent Documents 1 to 3). .
なお、この散水による冷却方法は、散水した水の顕熱によって冷却する方法と、散水した水の潜熱によって冷却する方法に大別される。 In addition, the cooling method by this watering is divided roughly into the method of cooling with the sensible heat of the water sprayed, and the method of cooling with the latent heat of the water sprayed.
従来の冷却方法のうち、前者の顕熱冷却法によれば、外壁や建物の周囲が水浸しになるばかりでなく、無駄も多い。一方、後者の潜熱冷却法は、前者に比べて必要とする水量が少なく、効率よく外壁を冷却することができる。 Of the conventional cooling methods, according to the former sensible heat cooling method, not only the outer wall and the surroundings of the building are submerged, but there is also a lot of waste. On the other hand, the latter latent heat cooling method requires less water than the former, and can cool the outer wall efficiently.
しかしながら、従来の潜熱冷却法は、散水用の通水パイプを建物の表側に配しているため、見栄えが悪い。なお、外壁の裏面側から散水を行う潜熱冷却法は従来存在しない。 However, the conventional latent heat cooling method has a poor appearance because watering pipes for watering are arranged on the front side of the building. Conventionally, there is no latent heat cooling method for spraying water from the back side of the outer wall.
ところで、建築物の外壁材は種々のものが存在するが、その中には、陶製の外装パネルも含まれ、既に本出願人も外壁材として用いる陶製の外装パネル(タイル)を提案している(特願2004−169617)。この陶製の外装パネルは、焼き物独特の色合いや風合いが得られ、長期に亘り変色や変質が起こりにくく、また、施工後のメンテナンスが容易であるなどのメリットがある一方で、太陽光により高温となりやすいため、夏場などの高温期における冷却対策が望まれていたところである。 By the way, there are various types of exterior wall materials for buildings, including a ceramic exterior panel, and the applicant has already proposed a ceramic exterior panel (tile) used as an exterior wall material. (Japanese Patent Application No. 2004-169617). While this ceramic exterior panel has the unique color and texture of pottery, it has the advantage that it will not easily discolor or change in quality for a long time, and maintenance after construction will be easy. Because it is easy, cooling measures in high temperatures such as summertime have been desired.
本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、建物の見栄えを悪化することなく、効率よく陶製パネルにより施工した外壁を冷却することができる構造を開示することである。 This invention is made | formed in view of the subject mentioned above, The place made into the objective is to disclose the structure which can cool the outer wall constructed with the ceramic panel efficiently, without deteriorating the appearance of a building. .
上述した目的を達成するために本発明では、先ず、冷却対象となる外壁が、壁下地に陶製の外装パネルを付設してなることを前提とする。そして、特徴的手段として、前記壁下地と前記外装パネルとの空間に蒸発可能な水量を吐出する散水システムを配備する。つまり、本発明では、散水システムが外装パネルの裏側に配設されるから、建物の外観を損なうことが全くない。 In order to achieve the above-described object, the present invention first assumes that the outer wall to be cooled is provided with a ceramic exterior panel attached to the wall base. And as a characteristic means, the watering system which discharges the water quantity which can be evaporated to the space of the said wall base and the said exterior panel is arranged. That is, in the present invention, since the watering system is disposed on the back side of the exterior panel, the appearance of the building is not impaired at all.
散水システムの具体的構成は、二通りある。その一つは、通水パイプに霧状の水を外装パネルに対して噴霧する噴霧部を適宜間隔に設けてなるものである。この散水構成によれば、一の噴霧部で広範囲に、且つ、ムラなく適量の水を散水することができる。そして、噴霧した水が外装パネルに付着して当該外装パネルの熱によって蒸発するときの潜熱によって外装パネルを冷却するという基本的な冷却効果が得られる他、外装パネルに付着(到達)せず、壁下地と外装パネルとの空間に漂う霧状の水が当該空間の熱によって蒸発するときの潜熱によって当該空間を冷却する効果も相乗する場合がある。 There are two specific configurations of the watering system. One of them is a structure in which spraying portions for spraying mist-like water onto the exterior panel are provided at appropriate intervals on the water flow pipe. According to this watering configuration, an appropriate amount of water can be sprayed over a wide range and evenly with a single spray section. And, in addition to the basic cooling effect of cooling the exterior panel by latent heat when the sprayed water adheres to the exterior panel and evaporates due to the heat of the exterior panel, it does not adhere (reach) to the exterior panel, There is a case where the effect of cooling the space by the latent heat generated when the mist-like water floating in the space between the wall base and the exterior panel is evaporated by the heat of the space may be synergistic.
他の散水システムの具体的構成として、通水パイプに雫状の水を外装パネルに対して滴下する滴下部を適宜間隔に設けてもよい。この散水構成によれば、ノズル一つ当たりの散水範囲が上述した噴霧式に比べてやや狭くなるものの、滴下した水によって外装パネルが湿潤し、しかも、その湿潤はパネル面上に薄い水の膜が形成される程度であるから、蒸発しやすい適量な水を散水することができ、潜熱によって外装パネルを冷却することができる。 As a specific configuration of another water sprinkling system, dropping portions for dripping cocoon-shaped water onto the exterior panel may be provided at appropriate intervals in the water flow pipe. According to this watering configuration, the watering range per nozzle is slightly narrower than that of the spray type described above, but the exterior panel is wetted by the dropped water, and the wetness is a thin film of water on the panel surface. Therefore, it is possible to spray an appropriate amount of water that easily evaporates, and to cool the exterior panel by latent heat.
こうした散水システムにおける外壁の具体的構成は、耐力壁に胴縁を取り付けてなる壁下地に対して、外装パネルは隣接するパネルの上下左右の辺縁同士を表裏に重ね合って前記胴縁に取付可能としたものである。当該構成の外壁によれば、胴縁がスペーサとなって耐力壁と外装パネルの間に空間ができる。この空間は上述した散水システムの配設空間と機能する他、空気層としてそれ自体が断熱層として機能する。なお、胴縁は横胴縁と縦胴縁を含み、このうち、横胴縁は外装パネルの取付用下地材として機能する一方、縦胴縁は縦胴縁同士の間を通気路として、前記空間の熱や蒸気を上方に導く機能を有する。 The specific structure of the outer wall in such a sprinkling system is that the exterior panel is attached to the trunk edge by overlapping the top and bottom edges of the adjacent panel on the front and back against the wall base made by attaching the trunk edge to the bearing wall. It is possible. According to the outer wall of the said structure, a space | space is made between a load-bearing wall and an exterior panel by a trunk edge becoming a spacer. In addition to functioning as the above-described installation space of the watering system, this space itself functions as an insulating layer as an air layer. The trunk edge includes a horizontal trunk edge and a vertical trunk edge. Among these, the horizontal trunk edge functions as a base material for mounting the exterior panel, while the vertical trunk edge serves as a ventilation path between the vertical trunk edges. It has the function of guiding the heat and steam of the space upward.
また、本発明では、外装パネルの具体的構成として、パネル面に流水溝を上下方向に設けた構成とすることで、外装パネルに付着した水が流水溝に沿って移動することで、吐出した水をパネル面の広範囲に拡散することができる。また、流水溝を設けることによって、余剰水を落下させ、外装パネルが水浸しの状態となることを回避する。 Moreover, in this invention, it was set as the structure which provided the flowing water groove on the panel surface in the up-down direction as a concrete structure of an exterior panel, and it discharged by the water adhering to an exterior panel moving along a flowing water groove. Water can be diffused over a wide area of the panel surface. In addition, by providing the water flow groove, it is possible to prevent excess water from falling and the exterior panel from being immersed in water.
さらに、外壁は、壁下地と外装パネルとの空間と連通して蒸気を外部に放出可能な通気孔を有することが好ましい。通気孔から蒸気を外部に放出することにより、壁下地と外装パネルとの空間における湿度と温度を調整して、より蒸発しやすい環境とするためである。同時に、この蒸気逃しによって、壁下地の温度上昇を抑え、且つ、壁下地が湿気により傷むことを回避する。なお、外装パネルを合決り構造とすれば、目地のシーリングを省略することも可能であり、この場合、前記目地に空間と連通する若干の隙間が生じるため、この隙間を通気孔として蒸気を逃すことも可能である。 Furthermore, it is preferable that the outer wall has a vent hole that communicates with the space between the wall base and the exterior panel and can release steam to the outside. This is because by releasing the steam from the vent holes to the outside, the humidity and temperature in the space between the wall base and the exterior panel are adjusted to make the environment easier to evaporate. At the same time, this steam escape suppresses the temperature rise of the wall base and prevents the wall base from being damaged by moisture. If the exterior panel has a conclusive structure, it is possible to omit the sealing of the joint. In this case, a slight gap is formed in the joint so as to communicate with the space. It is also possible.
なお、散水システムは、外装パネルや壁下地との空間の温度を検知する温度センサと、該温度センサからの出力により開閉する通水弁を備えることが好ましい。冷却の必要がない季節や時間帯での稼働を停止するためである。 In addition, it is preferable that a watering system is provided with the temperature sensor which detects the temperature of the space with an exterior panel or a wall base, and the water flow valve which opens and closes by the output from this temperature sensor. This is to stop the operation in seasons and time periods when cooling is not necessary.
以上説明したように、本発明によれば、潜熱により外壁を冷却するに当たり、蒸発可能な水量を散水するものであるから、蒸発の効率が良く、高い冷却効果を得ることができる上、散水システムは建物の表面に露顕しないため、陶製外装パネルによる審美性も損なうことがない。 As described above, according to the present invention, when the outer wall is cooled by latent heat, the amount of water that can be evaporated is sprinkled, so that the evaporation efficiency is high and a high cooling effect can be obtained. Will not be exposed on the surface of the building, so the aesthetics of the ceramic exterior panel will not be impaired.
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る外壁の冷却構造を示した縦断面図である。図中、1は耐力壁、2は耐力壁1に張設した透湿性防水シート、3は耐力壁1に等間隔に取り付けた縦胴縁、4は縦胴縁3に等間隔に取り付けた横胴縁であって、これらによって壁下地を構成している。さらに、この壁下地は、防水シート5で覆われ、その上から、陶製の外装パネル6を付設することで外壁を構築している。そして、この構成の外壁を冷却対象として、壁下地と外装パネル6との空間7には、散水システム用の通水パイプ8を配設している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a cooling structure of an outer wall according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a load-bearing wall, 2 is a moisture permeable waterproof sheet stretched on the load-bearing wall 1, 3 is a vertical trunk edge attached to the load-bearing wall 1 at equal intervals, and 4 is a horizontal frame attached to the vertical trunk edge 3 at equal intervals It is a trunk edge, and the wall base is constituted by these. Further, the wall base is covered with a
詳しく説明すると、先ず、外壁材としの外装パネル6は、陶製であって、その形状は図2に示したように、対辺を表裏逆に欠き込んでアンダーラップ部6aおよびオーバーハング部6bを形成した四方合決り構造としている。その施工方法は、上縁の迫り出し片6cを横胴縁4に係止した状態で上側アンダーラップ部6aを横胴縁4に釘着して固定するもので、隣接するもの同士、アンダーラップ部6aとオーバーハング部6bを重ね合わせて、左右上下の外装パネル6も同様に横胴縁4に固定することで外壁を構築する。なお、この実施形態では、外装パネル6の表面部6dを段6eを介して突出高さの異なる階段構造とし、突出高さが低い凹面部6fは、施工の際、隣接する外装パネル6の下側オーバーハング部6bと重なるようにして、実質、アンダーラップ部として機能させている。
More specifically, first, the
次に、散水システムは、前記通水パイプ8に適宜間隔で吐水部(図示せず)を設けたもので、例えば、温度センサからの出力を受けて開閉する通水弁によって吐水部からの散水を制御するものである。そして、この実施形態の場合、通水パイプ8は各外装パネル6の段6eに載置され、適当な固定バンドやブランケット金具によって固定されている。また、この実施形態において吐水部は、外装パネルの裏面に対して水を霧状(ミスト状)にして噴霧する噴霧部を採用している。
Next, the watering system is provided with a water discharging part (not shown) at an appropriate interval in the
上記構成の冷却構造によれば、日射によって外装パネル6や壁下地との空間7の温度が上がったことをセンサ検知するなどして、散水システムを稼働する。散水が開始されると、吐水部(噴霧部)から霧状の水が外壁パネル6の裏面に向かって噴霧される。そして、噴霧された霧状の水は、外装パネル6に付着して、当該外装パネル6の熱によって蒸発する。そして、このときの潜熱によって外装パネル6の熱が奪われて冷却される。また、噴霧した水のうち、外装パネル6に到着しなかった霧状の水は、空間7の熱によって蒸発することもあり、この場合、その潜熱によって空間7を冷却する効果も相乗的に得ることができる。
According to the cooling structure having the above configuration, the watering system is operated by detecting, for example, that the temperature of the space 7 between the
ここで散水システムによる吐水量(噴霧量)は、予め計算された蒸発可能な量に設定しておく。この設定量未満であると、潜熱量が小さくなって冷却するに至らず、一方、設定量超であると、外装パネル6が水浸しとなるだけで、蒸発効率が悪化して潜熱による冷却が得られないからである。その一方で、一度の蒸発では充分な冷却が得られないこともあるため、温度センサによって常時、外装パネル6等の温度を監視しておき、間欠的に繰り返し散水することもある。
Here, the water discharge amount (spray amount) by the watering system is set to a vaporizable amount calculated in advance. If the amount is less than this set amount, the amount of latent heat becomes small and does not cool. On the other hand, if the amount exceeds the set amount, only the
このように、当該構成によれば、通水パイプ8(散水システム)は外装パネル6の裏側に構築されるため、外装パネル6や建物の外観を損ねることがない。また、吐水量も蒸発可能な量に調整されているので、蒸発の効率が高まり、潜熱による冷却効果も大きい。
Thus, according to the said structure, since the water flow pipe 8 (watering system) is constructed in the back side of the
続いて、より好ましい構成について説明すると、その第1点は、外壁には空間7と連通する通気孔を設ける。空間7に蒸気が滞留することを回避して、空間6に効率よく蒸発する環境を付与するためである。その具体的構成は、例えば、外壁の屋根や庇との境界部に窓を設けることで実現される。
Next, a more preferable configuration will be described. The first point is that a vent hole communicating with the space 7 is provided on the outer wall. This is to prevent the steam from staying in the space 7 and to give the
第2点は、外装パネル6に図2に示したように流水溝9を形成する。外装パネル6に付着した水をパネル面の全域に行き渡らせるためである。特に、散水方法として、後述する滴下式を採用した場合、外装パネルに面加工を施してないと、滴下した水が外装パネル6を筋状に伝って全く拡散しないことが想定される。これに対して、外装パネル6に流水溝9の面加工を施すことによって、上述のように、付着した水を当該流水溝9に沿ってパネル面の全域に拡散することが可能となる。また、流水溝9は、余剰水を落下させて、蒸発しやすい付着量に調整する作用も行う。なお、図2に示した流水溝9の形状は、複数の溝を下方に向けて放射状としているが、複数の溝を鉛直方向に並行に形成してもよく、図2に示した形状に限定されない。
The second point is that the flowing water groove 9 is formed in the
また、第3点として、外装パネル6の水が付着する面は釉薬を塗布せず、素焼きの状態としておくことが好ましい。水の付着面をポーラス(多孔質)の状態のまま保持することにより、水を付着させやすくし、また、付着した水を拡散して大面積での潜熱を得ることができるからである。
Further, as a third point, it is preferable that the surface of the
なお、散水方式は、上述した噴霧式に限らず、滴下式であってもよい。この場合、噴霧部に代えて、通水パイプ8に水を雫状に滴下する滴下部を採用することで実現される。また、噴霧式による上記実施形態では、通水パイプ8を外装パネル6の段6e、即ち外装パネル6の表側に配設したように、滴下式であっても同様の配設構造とすることで、外装パネル6に適量の水を散水することができる。しかし、この場合、滴下部による吐出圧が低いため、水を外装パネル6に充分に行き渡らせることが難しい。そこで、滴下式による散水の場合は、図3に示したように、外装パネル6の裏側に通水パイプ8を固定することで、水を一段下の外装パネル6に滴下(落下)するため、その飛び散りによって外装パネル6を広範囲に、且つ、ムラなくが湿潤させることができる。
The watering method is not limited to the spray method described above, and may be a dropping method. In this case, it implement | achieves by replacing with a spraying part and employ | adopting the dripping part which dripped water at the
1 耐力壁
2 透湿性防水シート
3 縦胴縁
4 横胴縁
5 防水シート
6 外装パネル
7 壁下地と外装パネルとの空間
8 通水パイプ
9 流水溝
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