JPH1037345A - コンクリート構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量で、工場等での量産が可能で所望の特性
を得るための条件を容易に決定することができ、遮蔽障
害もないコンクリート構造を提供すること 【解決手段】 コンクリート１２内に所定の配置で鉄筋
１１が埋め込まれてＰＣパネル１０が形成される。この
時、電界方向に伸びる横鉄筋１１ｂの長さＬを、反射を
抑制したい電波の周波数に適した長さにする。一例をあ
げると、１００ＭＨｚの周波数を透過させるためには、
Ｌ＝５ｍにする。また、横鉄筋同士のギャップＧは、あ
まり短すぎると複数の横鉄筋が実質的に１本の長い横鉄
筋と等価になるので、所定の間隔（例えば６０ｍｍ）を
保つようにする。係るＰＣパネルを用いて建築物を構築
すると、ＴＶ電波は、ＰＣパネルを透過するので、反射
に基づくＴＶゴーストがなくなり、建築物の後側にある
家屋にもさほど減衰しないＴＶ電波が到達するので遮蔽
障害も防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート構造
体に関するもので、特に高層ビル等に使用されるテレビ
ゴースト対策や、通信機器で送受信される電波の正常な
伝送を可能とするものに適したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のテレビゴースト対策としては、例
えば、特公昭５５−１３６００号公報や、特公昭５５−
４９７９８号公報に示されるように、コンクリート等の
建築物（高層ビル）の外壁面に、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯の
電波吸収特性の良好なフェライト焼結体からなるタイル
を多数貼り付けたものが一般的に行われている。

【０００３】そして、上記した発明が基本的な特許で、
その後各種の改良がなされているが、フェライト焼結体
からなるタイルの貼着のレイアウトや、取り付け方など
についての改良で、タイル（フェライト板）を基準とし
ている。

【０００４】係るタイルを用いたＴＶゴースト用の電波
吸収カーテンウォールの一例を示すと、図９のようにな
っている。すなわち、外壁を構成するコンクリート１の
表面に、所定間隔をおいてフェライト焼結体からなるタ
イル２を取り付け、さらにその表面に化粧板３を接着一
体化した構造となっている。また、コンクリート１の内
部には、格子状に組まれた鉄筋４が埋設されている。

【０００５】なお、実際の製造プロセスに着目すると、
化粧板３の裏面の所定位置に接着剤を用いてタイル２を
張り付けるとともに、その後に定着金物５を用いて所定
距離（例えば３ｃｍ程度）だけ離して鉄筋４を配置す
る。その状態で、その周囲を覆う型枠（図示せず）を設
置後コンクリートを打設する（厚さが１５ｃｍ）ことに
より製造する（カーテンウォール全体の厚さは１７ｃｍ
程度になる）。したがって、タイル２は、コンクリート
３内に埋没するようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のフェライト焼結体のタイル２を用いたもので
は、フェライト焼結体自体が非常に重いため、係るフェ
ライト焼結体からなるタイル２を貼着する施工性並びに
安全性に問題を生じる。また、係るタイル２は、その平
面形状が１００ｍｍ四方程度に過ぎず非常に小さいた
め、上記貼着作業が非常に煩雑となる。

【０００７】さらに、フェライト焼結体からなるタイル
２が重いため、それを保持するための強度を有するとと
もに耐火機能を発揮させる必要から、コンクリート３の
厚さも上記のように厚くなり、それにともないコンクリ
ート３側の重量も増す。一例を示すと、標準サイズの４
ｍ×３．２ｍのものを軽量コンクリート（比重１．２）
を用いて作成しても、コンクリート３の重さだけで３０
０ｋｇもある。

【０００８】その結果、ビル全体では大変な重量とな
り、このビルの重量を支えるだけの基礎工事，鉄骨工事
を行わなければならず、処理が煩雑で工事の長期化を招
くとともにコスト高となる。

【０００９】また、電波吸収特性は、タイル２を構成す
るフェライトの組成や、寸法などにより微妙に変わる。
そこで、タイル２の寸法出しは高精度にする必要がある
が、焼結の際に収縮することも相俟って、正確な寸法出
しをするのは困難である。また、製造後に割れや欠けが
生じるおそれもあり、係る事態が生じたタイルは不良品
となる。したがって、上記寸法出しの困難さと上記割れ
等により、所望の特性を有するタイルを製造する際の歩
留まりが悪く、さらなるコスト高を招く。さらに、実際
には所望の特性を有する寸法形状の決定も試行錯誤を繰
り返し行うとともに、収縮率が変動することなどから煩
雑な処理となる。

【００１０】また、係る問題を解決するため、最近で
は、コンクリート内に直接フェライト粒を混合させ、そ
の混合されたフェライト粒で電波吸収を図るようにした
ものも試みられている。

【００１１】しかし、係る方式では、上記フェライト焼
結体からなるタイルのものに比べて、電波吸収特性が悪
く、また、所望の吸収特性を得ようとした場合、その厚
さが３０ｃｍ程度必要となり、実際の施工に供し得ない
ものとなる。さらには、上記の厚さに加えて、所望の吸
収特性を得るためのファクターとしては、フェライト粒
の粒径や、混合する量・比率等の複数の条件を最適に設
定する必要があり、その条件を求めること自体が煩雑と
なる。

【００１２】さらにまた、従来のＴＶゴースト対策は、
いずれも外壁に電波吸収構造を設けることによって、鉄
筋４にて反射される電波を壁内で吸収することにより、
建築物の周囲に対して電波を反射させないようにしてい
る。その結果、例えば電波の進行方向に対して建築物の
裏側に位置する家屋に対しては、所望のレベルの電波が
到達しにくく、全体的に暗くなったり、ノイズが発生す
るような遮蔽障害を生じるという問題もある。

【００１３】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、平面形状が大きく、かつ、肉厚も薄くすることがで
き、軽量で、工場等での量産が可能でＰＣパネル，カー
テンウォールの施工も容易に行え、所望の特性を得るた
めの条件を容易に決定することができ、しかも遮蔽障害
もないコンクリート構造体を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係るコンクリート構造体では、コンクリ
ート内に所定の配置で鉄筋が埋め込まれてなる鉄筋コン
クリート構造において、前記鉄筋のうち電界方向に伸び
る横鉄筋の長さを、反射を抑制したい電波の周波数に適
した長さにする。そして、前記周波数の電波をコンクリ
ート内を透過させるように構成した（請求項１）。

【００１５】また、コンクリートの電界方向の幅が、前
記横鉄筋の長さの２倍以上ある場合には、前記横鉄筋
を、所定のギャップをおいて複数本を横一列に配置する
ことである（請求項２）。

【００１６】そして好ましくは、前記横一列に配置され
た複数の横鉄筋が、非導電性の連結部材により連結され
て一体化することである（請求項３）。

【００１７】さらに、上記した各構成の構造体は、具体
的には、プレキャストコンクリートパネル，カーテンウ
ォール，建築物の外壁，内壁等の建築用壁材に適用する
ことができる（請求項４）。

【００１８】従来から一般に建築物に用いられている鉄
筋では、その鉄筋でＴＶ電波が反射されてしまうが、横
鉄筋の長さを所定の寸法にすることにより、その寸法に
より特定される所定の周波数領域の電波は反射されずに
透過される。従って、その周波数領域を例えばＴＶ電波
の周波数になるように設定すると、建築物の壁面に当た
ったＴＶ電波は、そのまま透過し建築物内に侵入する。
従って、建築物の手前側にある家屋に反射波が行かない
ので、ＴＶゴースト等の電波障害が発生しない。

【００１９】また、上記のように透過されるので、建築
物内をそのまま進み反対側の壁面から外部に出射され
る。従って、建築物の後側に設置された家屋に対してＴ
Ｖ電波が直接到達するので、遮蔽障害も解消される。

【００２０】さらに、携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信装
置で電波を送受信する場合に、その送受信する電波の周
波数に合うように鉄筋の長さを設定すると、壁面に照射
された電波が反射せずに透過するので、建築物の比較的
奥まった場所でも携帯電話を使用する可能性が高くな
り、また、無線ＬＡＮ等における壁面での乱反射による
誤動作もない。

【００２１】また、請求項２のように構成すると、幅広
なコンクリート構造体であっても、ほぼ全域にわたって
横鉄筋を配置することができ、所望の強度を得ることが
できる。特に請求項３のように構成すると、複数の横鉄
筋が横方向に１本に連結されるので、コンクリートを打
設するに際して型枠内に横鉄筋を配置する場合に、所定
のギャップを保持させた状態で挿入配置することがで
き、施行が容易となる。

【００２２】なお、本発明で言う鉄筋とは、建築物にお
ける鉄筋はもちろんのこと、径が細いワイヤ状のものも
含み、さらに材質も鉄に限らず金属であればよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るコンクリー
ト構造体の一例であるプレキャストコンクリート（Ｐ
Ｃ）パネルの一実施の形態を示している。すなわち、通
常のＰＣパネル１０と同様に、格子状に組んだ鉄筋１１
をコンクリート１２内に埋設させることにより製造され
る。この時、コンクリート１２を構成する材料及び各材
料の混合比等は、通常のＰＣパネル１０の製造に用いら
れるものを使用できる。また、鉄筋１１も、材質は従来
と同様のものを用いることができる。

【００２４】ここで本発明では、鉄筋１１の長さＬを適
宜に設定することにより、所望の周波数の電波を透過さ
せるようにした。つまり、図示するように格子状に組ま
れた鉄筋１１は、縦方向に伸びる縦鉄筋１１ａと、横方
向に伸びる横鉄筋１１ｂとにより構成される。そして、
公知のように電界方向と磁界方向は直交し、例えば、Ｔ
Ｖ放送の電波では、水平平面上が電界方向となる。従っ
て、同図（Ｂ）に示すように、横鉄筋１１ｂが電界方向
に伸びる鉄筋となる。

【００２５】そして、電波を反射させる鉄筋は、電界方
向と一致する横鉄筋１１ｂである。したがって、係る横
鉄筋１１ｂの配置が電波の反射・透過に寄与することに
なり、その配置を特定するファクターとして、長さＬ，
上下に配置される横鉄筋１１ｂ同士の間隔ｄ及び横方向
に並んだ２本の横鉄筋１１ｂ間の間隔であるギャップＧ
の３種類がある。なお、縦鉄筋１１ａは、磁界方向に延
びるものであるので、電波の反射への影響はないので、
長さ等を任意に設定できる。

【００２６】上記３つのファクターのうち、間隔ｄは、
電界方向と直接関係ないため、任意の値をとることがで
きる。つまり、強度を得るためにはｄを短くするなど、
通常のＰＣパネル１０の設計にしたがって決定すれば良
い。

【００２７】また、ギャップＧは、あまり狭くすると隣
接する横鉄筋１１ｂ同士が実質的に繋がったのと同じ状
態になり、所望の長さＬよりも長くなってしまう。した
がって、ある一定の距離以上離す必要がある。そして、
実験したところ、３０ｍｍまで近付けても透過・反射特
性への影響はなかった。なお、ギャップＧの上限は、本
発明の要部との関係では特にない。つまり、ギャップＧ
を大きくしても、透過・反射特性への影響はない。但
し、あまり大きくすると、ＰＣパネル１０の強度上の問
題がでてくるおそれがあるため、実際には、通常のＰＣ
パネルの設計と同様に強度などを加味して適宜の間隔に
する。

【００２８】したがって、透過・反射特性へ影響を与え
るのは、横鉄筋１１ｂの長さＬとなる。そして、一例を
上げると、１００ＭＨｚ付近の周波数帯で効果を得るた
めには、長さＬを５ｍ程度にすることである。また、２
００ＭＨｚ付近の周波数帯で効果を得るためには、長さ
Ｌを３．４ｍ程度にすることである。そして、本実施の
形態（Ｌ＝５ｍ）の透過率曲線の一例を示すと図２に示
すように、１００ＭＨｚ付近でほぼ１００％透過してい
ることが確認できる。この様に透過するということは、
当然のことながら反射波はほぼ０になるといえる。

【００２９】係る構成にすることにより、通常のＰＣパ
ネルの施工と何等変わることなく建築物の壁面に本発明
に係るＴＶゴースト対策用の外壁を配置することができ
る。そして、係るＰＣパネルは工場にて大量生産するこ
とができ、しかも、その大きさも数ｍ単位となるため、
従来のフェライト焼結体のタイルに比し大きくなり、施
工も容易となる。

【００３０】その結果、図３に示すように、ＴＶ電波が
建築物（ビル）２０に照射されるとする。このビル２０
の外壁に、本発明のＰＣパネルを装着したとすると、Ｔ
Ｖ電波はＰＣパネルを透過するので、図中破線で示すよ
うな反射波が起こらず、ビル２０内を透過し、反対側の
壁面より外部に出射される。よって、ビル２０の手前側
に位置する家屋２１には反射波が到達しないので、直接
のＴＶ電波のみが受信されることになり、ＴＶゴースト
が発生しない。さらに、本例では、ＴＶ電波がビル２０
内を透過するので、ビル２０の反対側に位置する家屋２
２にも透過したＴＶ電波が到達するので、遮蔽障害をな
くすことができる。

【００３１】＊実験結果 直径が１０ｍｍの鉄筋を用い、縦鉄筋は通常のＰＣパネ
ルに用いられるものを使用し、横鉄筋は、間隔ｄを５０
ｍｍ，キャップＧを６０ｍｍとして、長さＬを３．４
ｍ，４ｍ，５ｍに変えたものをそれぞれ製造し、周波数
に対する反射係数を求めた。その結果を図４に示す。

【００３２】図から明らかなように、長さＬを変えるこ
とにより、反射しない周波数帯域が変わることがわか
る。そして、いずれの長さにしても、ある周波数帯域で
はほぼ１００％反射させないことができることが確認で
きた。よって、係る反射係数がほぼ０の周波数をＴＶ電
波の周波数にあわせることにより、反射障害（ＴＶゴー
スト）を解消することができる。また、図２に示す透過
特性と、図４の長さＬ＝５ｍの反射係数特性のグラフを
比較するとわかるように、両者は逆の特性となってお
り、反射係数が小さくなったのは、そのまま透過してい
るためといえる。つまり、具体的な図示は省略するが、
長さＬ＝４，３．４ｍのものでも、反射係数がほぼ０に
なっている周波数帯域の電波は、そのままほぼ１００％
透過するといえる。

【００３３】さらにまた、図示省略するが、間隔ｄを１
００ｍｍに広げたものを製造し、上記と同様の実験を行
ったが、得られた特性は図４に示すものとほぼ同じとな
った。

【００３４】一方、比較例として、従来構造の鉄筋（横
鉄筋の長さが十分に長い）ものを用い（鉄筋径は１０ｍ
ｍ，ｄ＝５０ｍｍ）て、周波数に対する反射率特性を求
めた。その結果、図５に示すように１００〜２００ＭＨ
ｚ程度の周波数帯域の電波は、ほとんど反射してしま
い、ＴＶゴースト対策として使用できないことが確認で
きた。

【００３５】なお、本発明では、上記したＴＶゴースト
に限ることはなく、例えば図６に示すように、長さＬ′
＝１５ｍｍの鉄筋（ワイヤ）１１′ｂを水平方向に配置
する（ギャップＧ′＝１，５ｍｍ，間隔ｄ′＝５ｍｍ）
と、その反射率特性は、図７に示すように、１ＧＨｚ程
度で反射を抑制することができるようになる。つまり、
１ＧＨｚ程度の周波数帯域の電波を透過させることがで
きる壁材を構成できる。よって、係る構造のものを使用
すると、例えば携帯電話やＰＨＳにおける送受信電波
が、壁材を透過できるので、建築物の中央に位置する人
でも、携帯電話等の使用が可能となる。なお、図６に示
したものでは、鉄筋として４ｍｍのものを用いたが、こ
れは、長さＬが１５ｍｍと非常に短くしたため、それと
バランスを採るためであり、本発明の効果を得るために
は、鉄筋径は太くても良い。同様に、ギャップＧ′や間
隔ｄ′も図示の例に限らず、任意のものとすることがで
きる。

【００３６】一方、上記した各例では、いずれもＰＣパ
ネル内に配置する横鉄筋１１ｂを横方向に複数配置し、
隣接する横鉄筋１１ｂの間に所定のギャップを設けるよ
うにしたが、本発明はこれに限ることはなく、横鉄筋１
１ｂを横方向に１本配置する構成としてももちろん良
い。つまり、ＰＣパネルの横幅が横鉄筋１１ｂの長さと
ほぼ等しくした場合には、物理的に横方向に１本しか配
置できない。

【００３７】そして、１つのＰＣパネル内に所定のギャ
ップＧをおいて横鉄筋１１ｂを配置するのは、そもそも
横方向に複数の横鉄筋１１ｂを配置することが煩雑であ
るのに加え、横鉄筋１１ｂ相互の相対位置をあわせる作
業が必要であるため製造作業が煩雑となるが、横方向に
１本しか存在しないようにＰＣパネルの長さを設定する
と、間隔ｄは特性に影響しないことに鑑みて、鉄筋の配
置はラフに行え、ＰＣパネルを非常に容易に製造するこ
とができる。

【００３８】一方、図１などに示すように、ギャップＧ
を設ける場合には、例えば図８に示すように、複数の横
鉄筋１１ｂを連結部材２４で一定のギャップＧをおいて
連結し、１本の鉄筋としたものを製造し、それを用いて
鉄筋を組んでＰＣパネルを製造するようにすると、ギャ
ップＧを所定の距離以上にすることができるばかりでな
く、横鉄筋が物理的に１本となるので、組立作業が容易
となる。そして、連結部材２４としては、合成樹脂やＦ
ＲＰなどの非導電体のものであれば何でも良い。また、
図示のように横鉄筋１１ｂの端部同士のみを被覆して連
結するのではなく、全長にわたって被覆するようにして
ももちろん良い。

【００３９】なお、上記した実施の形態では、いずれも
ＰＣパネルに適用した例について説明したが、本発明は
これに限ることはなく、カーテンウォール等でもよく、
さらには直接現場でコンクリートを打設する場合にも適
用することができる。そして、設置場所も、建築物の外
壁に限ることはなく、内壁・仕切り壁などでもよく、さ
らには建築物にも限られない。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るコンクリー
ト構造体では、所定の周波数帯域の電波は、鉄筋で反射
されずに透過することができる。従って、ＴＶゴースト
対策をする場合には、対象とするＴＶ電波の周波数帯域
を透過するようにすると、ＴＶ電波は壁面で反射するこ
となく透過するので、ＴＶゴースト等の電波障害の発生
を可及的に抑制できる。さらには、従来のように電波吸
収体を用いないので、電波を透過させることができ、コ
ンクリート構造体の後側にもさほど減衰させることなく
ＴＶ電波を到達させることができるので、遮蔽障害も解
消できる。

【００４１】そして、従来のように電波吸収体を用いる
必要がなく、構成部材としては、コンクリートと鉄筋と
いうように通常のコンクリート構造体のものでよいの
で、ＴＶゴースト対策のために重量が増加することもな
く、非常に軽量な構造体となる。

【００４２】また、特性は、横鉄筋の長さに起因するの
で、鉄筋を精度よく切断することにより、比較的ラフに
コンクリート打設等の施行をしても、本発明の効果は得
られる（もちろん建築物などの構造体としての機能を発
揮するように製造するのは当たり前であるが）ので、フ
ェライトタイルを用いた従来のものに比べ、不良品の発
生率が可及的に減少される。

【００４３】さらに、コンクリート内にフェライト粒を
混入するものに比べても重量は軽くなり、また、特性を
決定するファクターも「横鉄筋の長さ」だけで少ないた
め、所望の特性を得るための設計が容易で、しかも設計
通りに製造が可能となる。

【００４４】さらにまた、横鉄筋の長さを適宜に変える
ことにより、透過する周波数帯域を任意のものにするこ
とができるので、例えば携帯電話や無線ＬＡＮで使用す
るＧＨｚ帯の電波にあわせると、通信可能なエリアが拡
大するとともに、乱反射による誤動作の可能性も可及的
に抑制される。

【００４５】しかも、コンクリート構造体の寸法形状
は、その幅が横鉄筋の長さ以上になること以外の条件
は、通常のコンクリート構造体と同様にすることができ
るので、必要以上に厚くする必要もなく、平面形状が大
きく、かつ、肉厚も薄くすることができる。そして、工
場等での量産が可能でＰＣパネル，カーテンウォールの
施行が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＣパネルの一実施の形態を示す
図である。

【図２】図１の特性を示す図である。

【図３】本発明の作用効果を説明する図である。

【図４】本発明の効果を実証する実験結果を示すグラフ
である。

【図５】比較例としての従来構造についての実験結果を
示すグラフである。

【図６】本発明の別の実施の形態を示す図である。

【図７】図６に示す実施の形態の特性を示すグラフであ
る。

【図８】変形例を示す図である。

【図９】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１０ ＰＣパネル １１ｂ 横鉄筋 １２ コンクリート Ｌ 横鉄筋の長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石倉 誠 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート（１２）内に所定の配置で
   鉄筋（１１）が埋め込まれてなる鉄筋コンクリート構造
   （１０）において、 前記鉄筋のうち電界方向に伸びる横鉄筋（１１ｂ）の長
   さ（Ｌ）を、反射を抑制したい電波の周波数に適した長
   さにし、 前記周波数の電波をコンクリート内を透過させるように
   したことを特徴とするコンクリート構造体。
2. 【請求項２】 前記コンクリート構造の電界方向の幅
   が、前記横鉄筋の長さの２倍以上あり、 前記横鉄筋を、所定のギャップ（Ｇ）をおいて複数本を
   横一列に配置したことを特徴とする請求項１に記載のコ
   ンクリート構造体。
3. 【請求項３】 前記横一列に配置された複数の横鉄筋
   が、 非導電性の連結部材により連結されて一体化されたこと
   を特徴とする請求項２に記載のコンクリート構造体。
4. 【請求項４】 請求項１〜４のいずれかに記載の構造
   が、プレキャストコンクリートパネル，カーテンウォー
   ル，建築物の外壁，内壁等の建築用壁材に適用されるも
   のであることを特徴とするコンクリート構造体。