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JP2024150860A - Wooden curtain wall exterior wall material, wooden curtain wall structure, manufacturing method for wooden curtain wall exterior wall material - Google Patents

Wooden curtain wall exterior wall material, wooden curtain wall structure, manufacturing method for wooden curtain wall exterior wall material Download PDF

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JP2024150860A
JP2024150860A JP2023063871A JP2023063871A JP2024150860A JP 2024150860 A JP2024150860 A JP 2024150860A JP 2023063871 A JP2023063871 A JP 2023063871A JP 2023063871 A JP2023063871 A JP 2023063871A JP 2024150860 A JP2024150860 A JP 2024150860A
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JP
Japan
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wood
concrete layer
curtain wall
layer
materials
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023063871A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
勝英 村上
朝幸 染谷
樹 石崎
小野 秀文
秀憲 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikken Sekkei Ltd
Original Assignee
Nikken Sekkei Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Nikken Sekkei Ltd filed Critical Nikken Sekkei Ltd
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Abstract

【課題】木質材をカーテンウォールの外壁として利用し、環境負荷の低減を図ることができるほか、良好な難燃又は耐火性を示すものとする。【解決手段】コンクリート層部10と、パネル状の木質材20と、コンクリート層部10と木質材20との間に介在された断熱性層30とを有し、コンクリート層部10と木質材20とが断熱性層30を貫通する連結材40により連結されているものである。【選択図】図1[Problem] To use wood materials as the exterior wall of a curtain wall, which reduces the environmental impact and also exhibits good flame retardancy or fire resistance. [Solution] The concrete layer 10, panel-shaped wood materials 20, and a heat insulating layer 30 interposed between the concrete layer 10 and the wood materials 20, are connected to each other by a connecting material 40 that penetrates the heat insulating layer 30. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、木質材利用カーテンウォール外壁素材、木質材利用カーテンウォール構造、及び木質材利用カーテンウォール外壁素材の製造方法に関する。 The present invention relates to a curtain wall exterior material using wood materials, a curtain wall structure using wood materials, and a manufacturing method for a curtain wall exterior material using wood materials.

(高層)建築物の外壁には、カーテンウォール構造が汎用されている。
カーテンウォールは、建物自体の荷重を負担しない耐力壁以外の内部と外部の空間をカーテンのように仕切る壁であり、地震や台風などの外力に対して十分な耐力を持ち、上下階に変位が生じても、外壁が脱落、破損することなく追従する。カーテンウォールの素材又はユニットは工場で製造され、ファスナーと呼ばれる取付金物を用いて建物に取り付けられる。
Curtain wall structures are widely used for the exterior walls of (high-rise) buildings.
A curtain wall is a wall that separates the interior and exterior spaces like a curtain, excluding load-bearing walls that do not support the load of the building itself, and has sufficient strength against external forces such as earthquakes and typhoons, and even if displacement occurs on the upper and lower floors, the exterior walls will follow without falling off or being damaged. Curtain wall materials or units are manufactured in a factory and attached to the building using mounting hardware called fasteners.

カーテンウォールの外壁としては、例えばガラスカーテンウォールと呼ばれる全面ガラス張りの外壁、ハニカムアルミパネル、チタンパネル、セラミックパネル、PCa(プレキャスト)カーテンウォールなどがある。 Examples of curtain wall exteriors include glass curtain walls, which are fully glass exterior walls, honeycomb aluminum panels, titanium panels, ceramic panels, and PCa (precast) curtain walls.

これらは概して環境負荷が大きい材料である。
本発明者は、環境負荷の低減、天然材料の有効利用などの観点から、カーテンウォールの外壁に木質材を利用することに着眼した。
These materials generally have a large environmental impact.
The present inventors have focused on using wood materials for the exterior walls of curtain walls from the viewpoints of reducing the environmental load and making effective use of natural materials.

他方、近年、木質材の利用について着目され、木質材そのもののほか、他の部材との複合材として利用することも指向されている。
例えば、強度を高めたCLTを利用することが指向されている、CLTとは、Cross Laminated Timberの略で、ひき板(ラミナ)を並べた後、繊維方向が直交するように積層接着した木質材である。
On the other hand, in recent years, attention has been focused on the use of wood materials, and there has been an increasing trend to use wood materials not only as they are but also as composite materials with other materials.
For example, there is a trend toward using CLT with increased strength. CLT is an abbreviation for Cross Laminated Timber, and is a type of wood material made by lining up planks (laminas) and then laminating and gluing them together so that the fiber directions are perpendicular to each other.

CLTについては種々の応用例が知られている。
本発明者は、CLTなどの木質材をカーテンウォールの外壁として利用することの先行技術として特許文献1を提案した。
There are various known applications for CLT.
The present inventor proposed Patent Document 1 as prior art for using wooden materials such as CLT as the exterior wall of a curtain wall.

特開2022-183726号公報JP 2022-183726 A

先行技術はCLT木質材の外面を被覆材で覆うという思想であり、「外面被覆部」として難燃又は耐火性のコンクリートを使用しようとするものである。 The prior art has the idea of covering the exterior of CLT wood materials with a covering material, and seeks to use flame-retardant or fire-resistant concrete as the "exterior covering."

しかし、先行技術では難燃又は耐火性の点で十分ではなく、また、「外面被覆部」と木質材と一体性も十分でない。
さらに、カーテンウォール外壁においては、室外側外面に高い意匠性が求められることが多いものの、コンクリート面を均一に作ることが難しく、この観点からの追求に余地があることが判った。
However, the prior art is insufficient in terms of flame retardancy or fire resistance, and the integrity of the "external covering portion" with the wood material is also insufficient.
Furthermore, while high design quality is often required for the exterior surface of curtain walls, it is difficult to create a uniform concrete surface, and it was found that there is room for improvement from this perspective.

したがって、本発明の主たる課題は、CLTなどの木質材をカーテンウォールの外壁として利用し、環境負荷の低減を図ることができるほか、良好な難燃又は耐火性を示す、木質材利用カーテンウォール外壁素材構造、木質材利用カーテンウォール外壁構造、木質材利用カーテンウォール外壁構築工法を提供することにある。 Therefore, the main objective of the present invention is to provide a curtain wall exterior material structure using wood materials, a curtain wall exterior structure using wood materials, and a curtain wall exterior construction method using wood materials that use wooden materials as the exterior wall of a curtain wall, which not only reduces the environmental load but also exhibits good flame retardancy or fire resistance.

上記課題を解決する手段として、以下の態様を含む。
<第1の態様>
コンクリート層部と、
パネル状の木質材と、
前記コンクリート層部と木質材との間に介在された断熱性層とを有し、
前記コンクリート層部と前記木質材とが前記断熱性層を貫通する連結材により連結されている、
ことを特徴とする木質材利用カーテンウォール外壁素材。
The following aspects are included as means for solving the above problems.
<First aspect>
A concrete layer;
Panel-shaped wood materials,
A heat insulating layer is interposed between the concrete layer and the wood material,
The concrete layer and the wood material are connected by a connecting material that penetrates the thermal insulation layer.
A curtain wall exterior material that uses wood materials.

<第2の態様>
コンクリート層部と、
パネル状の木質材と、
前記コンクリート層部と前記木質部との間に介在された断熱性層とを有し、
前記コンクリート層部と前記木質材とが前記断熱性層を貫通する連結材により連結されており、
前記コンクリート層部にファスナー用スタッドが埋設され、前記スタッドに連結されたファスナーが、建築物の構造材に対して支承されている、
ことを特徴とする木質材利用カーテンウォール構造。
<Second aspect>
A concrete layer;
Panel-shaped wood materials,
A heat insulating layer is interposed between the concrete layer and the wood part,
The concrete layer and the wood material are connected by a connecting material that penetrates the thermal insulation layer,
A fastener stud is embedded in the concrete layer, and a fastener connected to the stud is supported on a structural material of the building.
A curtain wall structure using wood materials.

<第3の態様>
コンクリート層部と、
パネル状の木質材と、
前記コンクリート層部と前記木質材との間に介在された断熱性層とを有し、
前記コンクリート層部と前記木質材とが前記断熱性層を貫通する連結材により連結されている、木質材利用カーテンウォール外壁素材を製造する方法であって、
型枠内の上から前記型枠内に前記コンクリート層部を構成する材料を打設し、その後に前記断熱性層と前記木質材を順に上方に配置する、
ことを特徴とする木質材利用カーテンウォール外壁素材の製造方法。
<Third aspect>
A concrete layer;
Panel-shaped wood materials,
A heat insulating layer is interposed between the concrete layer and the wood material,
A method for manufacturing a wood-based curtain wall exterior wall material, in which the concrete layer and the wood material are connected by a connecting material that penetrates the thermal insulation layer,
A material constituting the concrete layer is poured into the formwork from above, and then the heat insulating layer and the wood material are placed in order upward.
A method for manufacturing a curtain wall exterior material using wood materials.

本発明によれば、CLTなどの木質材をカーテンウォールの外壁として利用し、環境負荷の低減を図ることができるほか、良好な難燃又は耐火性を示すものとなる。 According to the present invention, wooden materials such as CLT can be used as the exterior wall of a curtain wall, which not only reduces the environmental impact but also exhibits good flame retardancy or fire resistance.

カーテンウォール構造材の一例を示す室外側からの部分破断斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view from the outside of the room showing an example of a curtain wall structural material. 2―2線矢視断面図である。This is a cross-sectional view taken along line 2-2. 3―3線矢視断面図である。This is a cross-sectional view taken along line 3-3. 4―4線矢視断面図である。This is a cross-sectional view taken along line 4-4. 連結材例の説明図である。FIG. カーテンウォール構造材の他の例を示す室外側からの部分破断斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view from the outside of the room showing another example of a curtain wall structural material. 7―7線矢視断面図である。This is a cross-sectional view taken along line 7-7. 8―8線矢視断面図である。This is a cross-sectional view taken along line 8-8. カーテンウォール外壁素材の製造方法を説明するための、図4に相当する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 for explaining a manufacturing method of a curtain wall exterior wall material. 試験体Xについての加熱炉内の温度のグラフである。1 is a graph of the temperature in a heating furnace for test specimen X. 試験体Xについてのコンクリート層側の内部面の温度のグラフである。1 is a graph showing the temperature of the inner surface of the concrete layer side of test specimen X. 試験体XについてのCLT側の内部面の温度のグラフである。1 is a graph showing the temperature of the inner surface of the CLT side for test specimen X. 試験体YについてのCLTの内部温度のグラフである。1 is a graph of the internal temperature of the CLT for specimen Y. カーテンウォール外壁素材の他の例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of a curtain wall exterior wall material. カーテンウォール外壁素材のさらに別の例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing yet another example of a curtain wall exterior building material.

(実施形態1)
(木質材利用カーテンウォール外壁素材)
図1~図5は、外壁素材の例を示したものである。ただし、カーテンウォール構造として、建築物の構造材に対してカーテンウォール外壁素材を支承するためのファスナーなども図示してある。
(Embodiment 1)
(Wood-based curtain wall exterior material)
1 to 5 show examples of exterior wall materials. However, as a curtain wall structure, fasteners for supporting the curtain wall exterior wall material against the structural members of the building are also shown.

実施の形態のカーテンウォール外壁素材は、コンクリート層部10と、パネル状の木質材20と、コンクリート層部10と木質材20との間に介在された断熱性層30とを有し、コンクリート層部10と木質材20とが断熱性層30を貫通する連結材40により連結されているものである。 The curtain wall exterior material of the embodiment has a concrete layer 10, panel-shaped wooden materials 20, and a heat insulating layer 30 interposed between the concrete layer 10 and the wooden materials 20, and the concrete layer 10 and the wooden materials 20 are connected by a connecting material 40 that penetrates the heat insulating layer 30.

コンクリート層部10は、コンクリート材料を打設してパネル状にしたものとして得ることができる。必要により、コンクリート層部10内に補強鉄筋、補強繊維材料などを混入してもよい。
繊維補強コンクリートの繊維としては、ガラス繊維(GRC)、炭素繊維(CFRC)、ポリプロピレン樹脂繊維、鋼繊維(SFRC)、ステンレス繊維などを挙げることができる。
The concrete layer 10 can be obtained by pouring concrete material into a panel shape. If necessary, reinforcing steel bars, reinforcing fiber materials, etc. may be mixed into the concrete layer 10.
Examples of fibers for fiber reinforced concrete include glass fibers (GRC), carbon fibers (CFRC), polypropylene resin fibers, steel fibers (SFRC), and stainless steel fibers.

コンクリート層部10は、全体が平面状のほか、他の形態として図示例のように、外周囲部に張出し部11を有し、張出し部11で囲まれる領域内に木質材20を設けることができる。
外周囲部に張出し部11を形成すると、外周囲部の強度向上とともに、止水性能を発揮する止水材の取り付けを可能となる。また、張出し部11は木質材20の荷重の支承部ともなるとともに、木質材20端面からの雨水の浸入防止効果も発揮する。
The concrete layer 10 may be flat overall, or may have a protruding portion 11 on its outer periphery as shown in the example shown in the figure, with wood material 20 provided within the area surrounded by the protruding portion 11.
Forming the overhanging portion 11 on the outer periphery not only improves the strength of the outer periphery, but also makes it possible to attach a waterproofing material that exhibits waterproofing performance. The overhanging portion 11 also serves as a support for the load of the wooden material 20, and also exhibits the effect of preventing rainwater from entering from the end face of the wooden material 20.

他方、コンクリート層部10には、ある形態として図示例のように、高さ方向中間に中間張出し部12を形成することができる。
また、図示していないが、コンクリート層部10の幅方向中間に幅方向中間張出し部を設けてもよい。
高さ方向中間張出し部12は、ファスナー用スタッド50の埋設部分として利用でき、スタッド50と連結されたファスナー52が、図示していない建築物の構造材に対して、例えばブラケット(図示せず)を介して支承させることができる。
On the other hand, in one embodiment, the concrete layer 10 may be formed with an intermediate protrusion 12 at the intermediate position in the height direction, as shown in the illustrated example.
Although not shown, a widthwise intermediate protrusion may be provided at the widthwise intermediate portion of the concrete layer 10 .
The intermediate vertical extension portion 12 can be utilized as an embedded portion for a fastener stud 50, and the fastener 52 connected to the stud 50 can be supported against a structural material of a building (not shown), for example, via a bracket (not shown).

この種の、中間張出し部12などを設けた例においては、張出し部11と中間張出し部12とで囲まれる領域に木質材20が設けられる。 In this type of example where an intermediate overhang portion 12 is provided, wood material 20 is provided in the area surrounded by overhang portion 11 and intermediate overhang portion 12.

木質材20としては、繊維方向が直交するように積層接着したパネル状の(CLT)木質材を使用するのが、強度や耐曲げ性などの点で最適であるが、単板などの他の木質材も使用可能である。
木質材は、木材又は集成材からなる板状部材により形成できる。集成材としては、複数の平面視略長方形状のひき板(ラミナ)が、長辺を互いに接触接合されてなる配向板が含まれる。木質材のラミナ積層は3枚以上9枚以下であることが好ましい。2枚以下では、十分な強度が得られず、10枚以上では、嵩張り過ぎ取り扱いが困難となる傾向がある。
単位ラミナの厚さが1cm以上3.6cm以下であることが好ましい。1cm未満では、十分な強度が得られず、3.6cm超では、嵩張り過ぎて取り扱いが困難となることがある。
木質材20として、必要により、難燃性薬剤を注入した木材を使用して耐火性をより高めることができる。
As the wood material 20, it is optimal to use panel-shaped wood material (CLT) in which the grain directions are perpendicular to each other in terms of strength and bending resistance, but other wood materials such as veneer can also be used.
The wood material can be formed of a plate-like member made of wood or laminated wood. Laminated wood includes an oriented board formed by joining together a plurality of planar rectangular sawn boards (laminas) at their long sides. The number of lamina layers of the wood material is preferably 3 to 9. If there are 2 or fewer layers, sufficient strength cannot be obtained, and if there are 10 or more layers, the material tends to be too bulky and difficult to handle.
The thickness of the unit lamina is preferably 1 cm to 3.6 cm. If it is less than 1 cm, sufficient strength cannot be obtained, and if it exceeds 3.6 cm, it may become too bulky and difficult to handle.
If necessary, the wood material 20 can be made of wood impregnated with a fire retardant agent to further increase fire resistance.

実施の形態では、コンクリート層部10、木質材20、断熱性層30を四角形で形成した例であるが、他の矩形、円形、楕円形、曲線形などの形状を排除するものではない。 In the embodiment, the concrete layer 10, wood material 20, and insulating layer 30 are formed in a rectangular shape, but other shapes such as a rectangle, circle, ellipse, or curved shape are not excluded.

木質材20の表面(コンクリート層部10と接する室外側面、張出し部11と接する端面、必要ならば室外側面も含めた面を防水処理により防水処理部を形成してもよい。 The surfaces of the wood material 20 (the exterior side in contact with the concrete layer 10, the end faces in contact with the overhanging portion 11, and, if necessary, the exterior side as well) may be waterproofed to form a waterproofing treatment.

本発明の実施の形態においては、コンクリート層部10と木質材20との間に介在された断熱性層30を有する。
断熱性層30を形成する材料としては、石膏ボード、珪酸カルシウム板及び木毛セメント板のなどから選ばれた一種又は複合材を使用できる。複合材の例としては、これらの材料の板を積層した状態で使用する例を挙げることができる。
断熱性層30は、準耐火材又は不燃材と称呼されるものが好ましい。難燃又は耐火性材料としては、建築基準法施行令第107条に適合するものが望ましい。
In this embodiment of the present invention, a heat insulating layer 30 is interposed between the concrete layer 10 and the wood material 20 .
The material for forming the heat insulating layer 30 may be one selected from the group consisting of gypsum board, calcium silicate board, and wood wool cement board, or a composite material. An example of a composite material is a laminate of boards made of these materials.
The heat insulating layer 30 is preferably made of a material called semi-fireproof or non-combustible material. As the flame retardant or fire resistant material, it is preferable that the material conforms to Article 107 of the Enforcement Order of the Building Standards Act.

コンクリートには耐火性及び止水性がある反面、重量があり、その製造時の排出炭素量が多いため、コンクリート層部10は可能なかぎり層厚を薄くして、準耐火材を使用して、所定の耐火性能を発揮させることが好ましい。 Although concrete is fire-resistant and waterproof, it is heavy and emits a large amount of carbon during its production, so it is preferable to make the concrete layer 10 as thin as possible and use semi-fireproof materials to achieve the desired fire resistance.

断熱性層30を形成する材料として特に好適なものは、安価であり、環境保護の観点から炭素貯蔵ができる木材を利用した木毛セメント板である。
木毛セメント板は、主に間伐材・未利用材及び製材残材等をリボン状に削り出した木毛をセメントと混練し圧縮・成型した建築用のボードである。
その品質は昭和初期に臨時日本標準規格が制定され、今日のJIS規格の基になっている。
昭和20年代には、建設省建築基準法施行令に準不燃材料の代表として例示され、防耐火構造にも多く告示化されている。
木毛セメント板の性能は多岐にわたり、防火、断熱、吸音、遮音、調湿などの性能があり、JIS規格は性能と品質を明確にし、適切な部位に適用されるための指針に沿って、普通木毛セメント板、中質木毛セメント板、硬質木毛セメント板の3種類に分類されている。
この種の特性やJIS規格などは、一般社団法人全国木質セメント板工業会発行の「木質セメント板ガイドブック」(2011年3月)に詳細が記載される。
木毛セメント板には、優れた調湿機能があり、八畳間の天井と壁に木毛セメント板を使用したと仮定すると、10日間で約24リットルの水分を吸収し、室内が乾燥するとその水分を放出することにより自動的に調湿を行い、快適な空間を作ることができるというものである。
石膏ボード、珪酸カルシウム板についても、種々のものを使用できる。例えば強化石膏ボードも有用である。
A particularly suitable material for forming the heat insulating layer 30 is a wood wool cement board, which is inexpensive and uses wood that can store carbon from the viewpoint of environmental protection.
Wood wool cement boards are building boards made by shaving wood wool into ribbons, primarily from thinning materials, unused wood, and lumber residues, mixing it with cement, and compressing and molding it.
Its quality was measured by the establishment of provisional Japanese standards in the early Showa period, which form the basis of today's JIS standards.
In the 1940s, it was listed as a representative semi-fireproof material in the Ministry of Construction's Building Standards Act Enforcement Order, and many fire-resistant structures were also notified.
Wood wool cement boards have a wide range of performance capabilities, including fire resistance, insulation, sound absorption, soundproofing and moisture control, and the JIS standard clarifies performance and quality, classifying them into three types - ordinary wood wool cement boards, medium wood wool cement boards and hard wood wool cement boards - according to guidelines for application to appropriate locations.
The characteristics of this type and JIS standards are described in detail in the "Wood Cement Board Guidebook" (March 2011) published by the National Wood Cement Board Industry Association.
Wood wool cement boards have excellent moisture-regulating properties. If we were to use wood wool cement boards on the ceiling and walls of an eight-tatami room, they would absorb about 24 liters of moisture in 10 days and release that moisture when the room dries out, automatically regulating the humidity and creating a comfortable space.
Various types of gypsum boards and calcium silicate boards can be used. For example, reinforced gypsum boards are also useful.

ちなみに、コンクリートの比重は2.4~2.0程度であるのに対し、木毛セメント板の比重は0.5~0.6程度、石膏ボード板は約0.7、珪酸カルシウム板は約0.8である。 By the way, the specific gravity of concrete is about 2.4 to 2.0, while that of wood wool cement board is about 0.5 to 0.6, that of gypsum board is about 0.7, and that of calcium silicate board is about 0.8.

コンクリート層部10は耐火性を発揮する。しかし、例えばコンクリート層部10及び木質材20のみのパネル構成により、十分な耐火性又は不燃性を担保しようとすると、高層建築の外壁として例えば約15~25cmの厚みが必要となる。
上記例示の断熱性層30は、コンクリート層部と比較すると約1/2.5~1/5程度の比重を示し軽いものである。
コンクリート層部10と木質材20との間に断熱性層30を設けると、耐火性又は不燃性を高める。
The concrete layer 10 exhibits fire resistance. However, if one were to ensure sufficient fire resistance or non-combustibility with a panel configuration consisting only of the concrete layer 10 and the wooden members 20, a thickness of, for example, about 15 to 25 cm would be required as the exterior wall of a high-rise building.
The heat insulating layer 30 exemplified above is light in weight, having a specific gravity of about 1/2.5 to 1/5 compared to the concrete layer.
Providing a heat insulating layer 30 between the concrete layer 10 and the wood material 20 enhances fire resistance or non-combustibility.

しかるに、断熱性層30の介在によって耐火性又は不燃性を高める機能を発揮することは、コンクリート層部10の厚みを減らすことが可能であることを意味し、しかも、コンクリート層部10の厚みを減らし、断熱性層30の厚みとの合計で、例えば約9.5cmとした場合、コンクリート層部10と断熱性層30との合計重量は、比重の関係で圧倒的な減量となる。
例えば層の厚みは次の範囲が好適である。
コンクリート層部10の厚み:8cm~10cm
断熱性層30の厚み:1.0cm~2.5cm
コンクリート層部10の厚みが減ることになれば、外壁の荷重の減少になり、カーテンウォール構造としての大幅な設計荷重の減少に繋がる。
However, the function of enhancing fire resistance or non-combustibility by the interposition of the insulating layer 30 means that it is possible to reduce the thickness of the concrete layer 10. Moreover, if the thickness of the concrete layer 10 is reduced and the combined thickness with the insulating layer 30 is made, for example, about 9.5 cm, the total weight of the concrete layer 10 and the insulating layer 30 will be reduced significantly due to specific gravity.
For example, the layer thickness is preferably in the following range.
Thickness of concrete layer 10: 8 cm to 10 cm
Thickness of the heat insulating layer 30: 1.0 cm to 2.5 cm
If the thickness of the concrete layer 10 is reduced, the load on the exterior wall will be reduced, leading to a significant reduction in the design load of the curtain wall structure.

木毛セメント板については、耐火性又は不燃性を高める機能のほか、既述の高い調湿機能を有することに着目される。この調湿機能は、後に説明するカーテンウォール外壁素材の製造方法の一例において特に顕著な機能を発揮する。 In addition to its ability to enhance fire resistance or non-combustibility, wood wool cement boards are noted for their excellent moisture-regulating function, as mentioned above. This moisture-regulating function is particularly prominent in one example of a manufacturing method for curtain wall exterior material, which will be described later.

コンクリート層部10と木質材20との間に断熱性層30を介在させ、断熱性層30を貫通する連結材40により連結する。
すなわち、薄いコンクリート層部10だけでは対風性能を確保できにくい可能性があるところ、連結構造とすることにより対風性能が高まる。
An insulating layer 30 is interposed between the concrete layer 10 and the wood material 20 , and the insulating layer 30 is connected by a connecting material 40 that penetrates the insulating layer 30 .
That is, while it may be difficult to ensure wind resistance with only the thin concrete layer 10, the wind resistance is improved by using a connected structure.

連結材40及び連結構造に限定されないが、その例としては、コンクリート層部10内に埋設したインサート41に、ボルト42を螺入し、コンクリート層部10に固定するための第1ナット43と、木質材20の室内側面を固定する第2ナット44により連結する例を挙げることができる。
ボルト42の外周と木質材20の挿通孔との間隙は無収縮モルタル(図示せず)で充填しておくのが好ましく、これによればガタがなく、連結により耐久性が高まる。モルタルに代えて無機系のグラウト材などでもよい。
Although not limited to the connecting material 40 and the connecting structure, an example can be given in which a bolt 42 is screwed into an insert 41 embedded in the concrete layer 10, and the insert 41 is connected by a first nut 43 for fixing the insert to the concrete layer 10, and a second nut 44 for fixing the interior side of the wood material 20.
It is preferable to fill the gap between the outer periphery of the bolt 42 and the insertion hole of the wooden material 20 with non-shrink mortar (not shown), which will eliminate any play and increase the durability of the connection. Inorganic grout materials may be used instead of mortar.

45は空気抜け孔であり、コンクリート層部10を打設により行った場合において、火災時に浸出する可能性のあるコンクリート材料の水分、蒸気を外部に逃がすためのものである。
なお、コンクリート層部10の四周の隙間を十分確保などすれば、水分、蒸気を外部に逃がすことができるならば、空気抜け孔45は不要である。
Reference numeral 45 denotes an air vent hole, which is used to allow moisture and steam from the concrete material that may leak out in the event of a fire to escape to the outside when the concrete layer 10 is poured.
Furthermore, if sufficient gaps are secured around the four sides of the concrete layer 10 so that moisture and steam can escape to the outside, the air vent holes 45 are not necessary.

(実施形態2)
(カーテンウォール構造)
実施の形態のカーテンウォール構造は、コンクリート層部10と、パネル状の木質材20と、コンクリート層部10と木質材20との間に介在された断熱性層30とを有し、コンクリート層部10と木質材20とが断熱性層30を貫通する連結材40により連結されているカーテンウォール外壁素材を含む。
このカーテンウォール外壁素材のコンクリート層部10にファスナー用スタッドが埋設され、スタッドに連結されたファスナーが、建築物の構造材に対して支承されているものである。
このようにすることにより、建物内部での火炎で木質材20が燃えたとしてもコンクリート層部10は支持されているために脱落する可能性を排除できる。
(Embodiment 2)
(Curtain wall structure)
The curtain wall structure of the embodiment includes a curtain wall exterior material having a concrete layer 10, panel-shaped wooden materials 20, and an insulating layer 30 interposed between the concrete layer 10 and the wooden materials 20, with the concrete layer 10 and the wooden materials 20 connected by connecting materials 40 that penetrate the insulating layer 30.
Fastener studs are embedded in the concrete layer 10 of the curtain wall exterior material, and fasteners connected to the studs are supported against the structural materials of the building.
In this way, even if the wooden material 20 burns due to a fire inside the building, the concrete layer 10 is supported and the possibility of it falling off can be eliminated.

実施の形態では、張出し部11、幅方向の中間張出し部、あるいは高さ方向の中間張出し部12に、ファスナー用スタッド50が埋設されており、このスタッド50にファスナー52が例えば溶接により固定され、ファスナー52が、図示していない建築物の構造材に対して、例えば支承ブラケット(図示せず)を介して支承させることができるものである。
例えばファスナー52は、(高層)建築物の躯体側に設けた、例えば鉄骨梁や柱に固定したカーテンウォールの支承ブラケットに係止、溶接、ボルト連結などにより連結され、カーテンウォール外壁が構築される。
ファスナー52の数は、外壁構造の大きさなどに応じて適宜、その数を決定すればよい。
In the embodiment, a fastener stud 50 is embedded in the projection portion 11, the intermediate projection portion in the width direction, or the intermediate projection portion in the height direction 12, and a fastener 52 is fixed to this stud 50, for example by welding, so that the fastener 52 can be supported against a structural material of a building not shown, for example via a support bracket (not shown).
For example, the fasteners 52 are connected by locking, welding, bolting, etc. to curtain wall support brackets fixed to, for example, steel beams or columns provided on the main body of a (high-rise) building, to construct the curtain wall exterior.
The number of fasteners 52 may be determined appropriately depending on the size of the exterior wall structure, etc.

上記例のカーテンウォール外壁素材は、隣接して配置されてある広がりの外壁を構成するので、隣接側面には止水ゴムによるシール材60を予め連結させておくことができる。雨水の浸入や、火災時における外から放水に対して、外壁構造材より内方の材料への防護を図ることができる。 The curtain wall exterior materials in the above example are arranged adjacent to each other to form a wide exterior wall, so a waterproof rubber sealant 60 can be attached to the adjacent sides in advance. This provides protection for the materials inside the exterior wall structural material against the intrusion of rainwater and against water being sprayed from outside in the event of a fire.

(実施形態3)
(カーテンウォール外壁素材の製造方法)
実施の形態のカーテンウォール外壁素材の製造方法は、コンクリート層部10と、パネル状の木質材20と、コンクリート層部10と木質材20との間に介在された断熱性層30とを有し、コンクリート層部10と木質材20とが断熱性層30を貫通する連結材40により連結されているカーテンウォール外壁素材を含む。
このカーテンウォール外壁素材に製造に指しては、図9に例示として示すように、型枠70内の上から型枠70内にコンクリート層部10を構成する材料を打設し、コンクリート層部10が硬化した後に断熱性層30と木質材20を順に上方に配置して製造するものである。
(Embodiment 3)
(Manufacturing method for curtain wall exterior material)
The manufacturing method of the curtain wall exterior building material of the embodiment includes a curtain wall exterior building material having a concrete layer 10, a panel-shaped wooden material 20, and an insulating layer 30 interposed between the concrete layer 10 and the wooden material 20, with the concrete layer 10 and the wooden material 20 connected by a connecting material 40 that penetrates the insulating layer 30.
As shown in the example of Figure 9, this curtain wall exterior material is manufactured by pouring the material that constitutes the concrete layer 10 into a formwork 70 from above, and after the concrete layer 10 has hardened, the insulating layer 30 and the wood material 20 are placed on top in that order.

この場合において、連結材40、スタッド50、ファスナー52、シール材60の配置は適宜の時点で行うことができる。 In this case, the connecting material 40, studs 50, fasteners 52, and sealing material 60 can be placed at any time.

このような製造方法を採用すれば、張出し部11、張出し部12の形成、スタッド50の埋設が容易になる。
さらに特徴的なのは、型枠70の内面を平滑や、場合により意匠的な凹凸を形成することにより、コンクリート層部(カーテンウォール外壁)10の外面を目的の意匠を確実に得ることができることである。
By adopting such a manufacturing method, it becomes easy to form the projections 11 and 12 and to embed the studs 50.
Another distinctive feature is that by making the inner surface of the formwork 70 smooth or, in some cases, forming decorative irregularities, the desired design can be reliably obtained on the outer surface of the concrete layer (exterior curtain wall) 10.

断熱性層30として木毛セメント板を使用すると、外壁側の火炎でコンクリート層部10が熱せられても、その熱が木毛セメント板の空隙を介してゆっくり木質材20に伝搬するので、木質材20の温度上昇を抑制できる。この意味で木毛セメント板の使用が有効であることが分かり、その効果は石膏ボードまたは珪酸カルシウム板より高いことも当然に予想できる。 When a wood wool cement board is used as the heat insulating layer 30, even if the concrete layer 10 is heated by flames on the exterior wall side, the heat is slowly transmitted to the wood material 20 through the gaps in the wood wool cement board, so the temperature rise of the wood material 20 can be suppressed. In this sense, it is clear that the use of wood wool cement boards is effective, and it can be naturally expected that their effectiveness will be greater than that of gypsum boards or calcium silicate boards.

(実施形態4)
(カーテンウォール外壁素材の他の例)
カーテンウォール外壁素材の外面には適宜の化粧材80を固定することができる。
この化粧材80として、例えば木質系の化粧材を使用することができ、外部から木質を把握でき、外壁としての美観性を向上させることができるとともに、環境負荷の少ない材料を使用している建築物であることを強調できる。
(Embodiment 4)
(Other examples of curtain wall exterior materials)
A suitable decorative material 80 may be secured to the exterior surface of the curtain wall exterior material.
For example, a wood-based decorative material can be used as this decorative material 80, which allows the wood to be seen from the outside, improves the aesthetic appearance of the exterior wall, and emphasizes that the building is made of materials with low environmental impact.

(実施形態5)
(カーテンウォール外壁素材の他の例)
張出し部を形成することなく、例えば図14に示すように、平面状のコンクリート層部10であってもよいことは前述のとおりである。
(Embodiment 5)
(Other examples of curtain wall exterior materials)
As described above, the concrete layer 10 may be planar without forming any overhanging portion, as shown in FIG. 14, for example.

(実施形態6)
(カーテンウォール外壁素材の他の例)
さらに、例えば図15に示すように、平面状のコンクリート層部10Aの外周部に段部を設けて、段部で囲まれる領域に断熱性層30を設け、コンクリート層部10Aと木質材20とで外壁素材の外周面を形成した態様であってもよい。平面状のコンクリート層部10Aの外周面には必要によりシール材60を設けることができる。
(Embodiment 6)
(Other examples of curtain wall exterior materials)
15, a step may be provided on the outer periphery of the planar concrete layer 10A, a heat insulating layer 30 may be provided in the area surrounded by the step, and the outer periphery of the exterior wall material may be formed by the concrete layer 10A and the wood material 20. A sealant 60 may be provided on the outer periphery of the planar concrete layer 10A, if necessary.

上記実施の形態5及び6の場合においても、化粧材を設けることができる。 In the above-mentioned embodiments 5 and 6, decorative materials can also be provided.

実験例を示す。
(第1の実験)
80mm厚のコンクリート層部と15mmの木毛セメント板の断熱性層と、90mmのCLTからなる木質材とかならなる、全厚185mmの層構造を有する1200mm×1200mmサイズの試験体Xについて、加熱炉内に装入し、図10の加熱パターンで加熱した。
試験体については、予め、RC面側及びCLT側の木質材内部のそれぞれに、ほぼ等間隔で(すなわち四隅部及び中心部に)符号1~5の熱電対、及び符号6~10の熱電対を装着して温度の経時変化を調べた。
An experimental example is given.
(First Experiment)
A test specimen X having a size of 1200 mm x 1200 mm and a layer structure of 185 mm in total thickness, which is composed of a concrete layer having a thickness of 80 mm, an insulating layer of a 15 mm thick cemented wood board, and a wooden material having a thickness of 90 mm made of CLT, was placed in a heating furnace and heated according to the heating pattern shown in Figure 10.
For the test specimens, thermocouples numbered 1 to 5 and thermocouples numbered 6 to 10 were attached at approximately equal intervals (i.e., at the four corners and the center) inside the wood material on the RC side and the CLT side, respectively, to examine the temperature change over time.

その結果、図11及び図12に示すように、RC面の温度上昇は、加熱炉内温度の低下開始後も上昇する。
しかし、CLTからなる木質材面の温度は、加熱炉内温度の低下開始時(約60分経時)以前の約30分経時から90分経時までの期間において、約100℃の温度を維持し、90分経時後において穏やかな温度上昇を示すことが判った。
これは、木毛セメント板の断熱性層がコンクリート層部からの水分蒸気を保持しながら断熱を図っていることが理由であろうと推測される。
As a result, as shown in Figures 11 and 12, the temperature rise of the RC surface continues to increase even after the temperature inside the heating furnace starts to decrease.
However, it was found that the temperature of the wood surface made of CLT maintained a temperature of approximately 100°C from approximately 30 minutes before the temperature inside the heating furnace began to drop (approximately 60 minutes after the start of the drop) until 90 minutes after the start of the drop, and then showed a gradual temperature rise after 90 minutes had passed.
This is presumably because the insulating layer of the wood wool cement board acts as a heat insulator while retaining moisture vapor from the concrete layer.

(第2の実験)
比較として、80mm厚のコンクリート層部と、90mmのCLTからなる木質材とを有し、これらの間に15mmの間隙を確保したうえで、複数の個所で連結ボルトによりコンクリート層部と木質材とを連結した全厚185mmの層構造を有する1200mm×1200mmサイズの(断熱性層を有しない)試験体Yについて、加熱炉内に装入し、ほぼ図10の加熱パターンと同様なパターンで加熱した。
結果として、試験体YのCLT側の木質材内部における四隅部及び中心部に設置した熱電対1~5点における、CLTからなる木質材の内部温度は図13に示すように、加熱経時に伴って温度上昇を続け、約100分経時には一部の個所では約260℃を超える温度に上昇し、また、試験体Xのような温度(変化)挙動は示さなかった。なお、約260℃は、一般的なCLTからなる木質材の発火温度である。
(Second Experiment)
For comparison, specimen Y (without a heat insulating layer) measuring 1200 mm x 1200 mm had a layered structure with a total thickness of 185 mm, consisting of an 80 mm thick concrete layer and 90 mm thick CLT wood material, with a gap of 15 mm between them and the concrete layer and wood material connected at multiple points by connecting bolts. It was placed in a heating furnace and heated in a pattern similar to that in Figure 10.
As a result, the internal temperature of the wooden material made of CLT at thermocouples 1 to 5 installed at the four corners and center inside the wooden material on the CLT side of test specimen Y continued to rise as heating progressed, as shown in Figure 13, and after about 100 minutes, the temperature had risen to over 260°C in some locations, and did not show the same temperature (change) behavior as test specimen X. Incidentally, about 260°C is the ignition temperature of ordinary wooden material made of CLT.

本発明の木質材利用カーテンウォール外壁は、軽く、取り扱いやすいという木質材の特性を生かしつつ、十分な強度、耐火性を有するものなので、木質系の(高層)建築物の構造材(木質材利用の(耐火性)カーテンウォール)として活用が期待できる。 The wooden curtain wall exterior of the present invention takes advantage of the characteristics of wooden materials, such as lightness and ease of handling, while also having sufficient strength and fire resistance, so it is expected to be used as a structural material (fire-resistant wooden curtain wall) for wooden (high-rise) buildings.

10…コンクリート層部、20…木質材、30…断熱性層、40…連結材、50…スタッド、52…ファスナー、60…シール材、70…型枠。 10: concrete layer, 20: wood material, 30: heat insulating layer, 40: connecting material, 50: stud, 52: fastener, 60: sealing material, 70: formwork.

Claims (8)

コンクリート層部と、
パネル状の木質材と、
前記コンクリート層部と木質材との間に介在された断熱性層とを有し、
前記コンクリート層部と前記木質材とが前記断熱性層を貫通する連結材により連結されている、
ことを特徴とする木質材利用カーテンウォール外壁素材。
A concrete layer;
Panel-shaped wood materials,
A heat insulating layer is interposed between the concrete layer and the wood material,
The concrete layer and the wood material are connected by a connecting material that penetrates the thermal insulation layer.
A curtain wall exterior material that uses wood materials.
コンクリート層部と、
パネル状の木質材と、
前記コンクリート層部と前記木質部との間に介在された断熱性層とを有し、
前記コンクリート層部と前記木質材とが前記断熱性層を貫通する連結材により連結されており、
前記コンクリート層部にファスナー用スタッドが埋設され、前記スタッドに連結されたファスナーが、建築物の構造材に対して支承されている、
ことを特徴とする木質材利用カーテンウォール構造。
A concrete layer;
Panel-shaped wood materials,
A heat insulating layer is interposed between the concrete layer and the wood part,
The concrete layer and the wood material are connected by a connecting material that penetrates the thermal insulation layer,
A fastener stud is embedded in the concrete layer, and a fastener connected to the stud is supported on a structural material of the building.
A curtain wall structure using wood materials.
前記コンクリート層部は、外周囲部に張出し部を有し、前記張出し部で囲まれる領域内に前記木質材が設けられている請求項2記載の木質材利用カーテンウォール構造。 The concrete layer has an overhang on its outer periphery, and the wood material is provided within the area surrounded by the overhang. The curtain wall structure using wood material according to claim 2. 前記コンクリート層部は、外周囲部に周囲張出し部を有し、前記周囲張出し部で囲まれる領域内にも中間張出し部を有し、
前記中間張出し部にファスナー用スタッドが埋設され、前記スタッドに連結されたファスナーが、建築物の構造材に対して支承されている、
請求項1記載の木質材利用カーテンウォール構造。
The concrete layer has a peripheral overhang portion on an outer periphery thereof and also has an intermediate overhang portion within an area surrounded by the peripheral overhang portion,
A fastener stud is embedded in the intermediate overhang, and a fastener connected to the stud is supported on a structural material of the building.
The wooden curtain wall structure according to claim 1.
前記断熱性層は、石膏ボード、珪酸カルシウム板及び木毛セメント板の群から選ばれた請求項1記載の木質材利用カーテンウォール構造。 The wooden curtain wall structure according to claim 1, wherein the heat insulating layer is selected from the group consisting of gypsum board, calcium silicate board, and wood wool cement board. 前記コンクリート層部の外面に化粧材が固定されている請求項1記載の木質材利用カーテンウォール構造。 The wooden curtain wall structure according to claim 1, in which a decorative material is fixed to the outer surface of the concrete layer. コンクリート層部と、
パネル状の木質材と、
前記コンクリート層部と前記木質材との間に介在された断熱性層とを有し、
前記コンクリート層部と前記木質材とが前記断熱性層を貫通する連結材により連結されている、木質材利用カーテンウォール外壁素材を製造する方法であって、
型枠内の上から前記型枠内に前記コンクリート層部を構成する材料を打設し、その後に前記断熱性層と前記木質材を順に上方に配置する、
ことを特徴とする木質材利用カーテンウォール外壁素材の製造方法。
A concrete layer;
Panel-shaped wood materials,
A heat insulating layer is interposed between the concrete layer and the wood material,
A method for manufacturing a wood-based curtain wall exterior wall material, in which the concrete layer and the wood material are connected by a connecting material that penetrates the thermal insulation layer,
A material constituting the concrete layer is poured into the formwork from above, and then the heat insulating layer and the wood material are placed in that order upward.
A method for manufacturing a curtain wall exterior material using wood materials.
前記コンクリート層部にインサートを埋設し、このインサートと連結するボルトを前記断熱性層及び前記木質材を貫通させておき、後に前記木質材の外表面側において前記ボルトをナットで締結する、請求項1記載の木質材利用カーテンウォール外壁素材の製造方法。
2. A method for manufacturing a curtain wall exterior material using wood material as described in claim 1, wherein an insert is embedded in the concrete layer, a bolt connecting the insert is inserted through the insulating layer and the wood material, and then the bolt is fastened with a nut on the outer surface side of the wood material.
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