1. はじめに
アルミフレームはポリカーボネイト板やアクリル板などの樹脂板が取り付けやすく、
見栄えも普通の窓のようになるためとても相性がいいです。
そのためアルミフレームとポリカ板を使ってサンルームやショーケースを作りたいという
相談を多く受けます。
確かに木材に比べると耐久性や強度に優れ、組立作業も簡単でとても作り易いと思います。
住宅のベランダに観葉植物用サンルームを共同DIYしました。ベランダ窓を開ければそこは植物園のようなサンルームとなっています。アルミフレームとアクリル板を使ってベランダに突っ張って固定して取り付けています。六角レンチやスパナなどで組立て可能な造りとなっています。
そこで今回はアルミフレームとポリカやアクリル板などを使って窓を作るDIYを紹介します。
アルミフレームの表面にある溝を利用することでポリカ板を簡単に取付できます。
しかもアルミフレームの固定には100均一の金具も利用できるのでお得なDIYです。
ここでポイントはアルミフレームとポリカ板の取付方法です。
アルミフレームの溝の使い方によって2通りの取付方法があります。
いずれも長所短所があり、用途に合わせて使い分けする必要があります。
ここではそれぞれの方法について紹介します。
2. アルミフレームとポリカ板の取付方法
ここでは2通りの取付方法を紹介します。
まず1つ目はアルミフレーム枠の上からの外張り方法です。
これはアルミフレームの上からポリカ板を重ねてボルトとナットで抑え込む方法です。
もう1つの方法はアルミフレーム枠の内側へのはめ込み式です。
これはアルミフレームの表面にある溝にポリカ板をはめ込む方法です。
いずれの取付方法においても専用の3D CADを使って設計することができます。
これを使えばポリカ板のサイズや穴あけ径や位置など自動で計算してくれるので
間違うことが少なくなります。
取っ手や蝶番などの設計も行えるためDIYの幅が大きく広がります。
アルミフレームやアルミパイプには専用の3D CADが無料で提供されています。そのためこれを使えば作る前に色んな角度から見ることが可能となり、設計ミスが少なくなります。さらに部品の長さや種類、数なども自動で計算してくれるので部品手配ミスや加工ミスも低減することができます。
ここではポリカ板の2通りの取付方法について詳しく説明します。
2.1 ポリカ板の外張り窓
これはアルミフレームの上からポリカ板を貼り付ける方法です。
ポリカ板には事前にボルトを通す穴を空けておく必要があります。
この穴にボルトを通してフレームの溝に入れたナットと締め込んでポリカ板を固定します。
この取付方法には次の特徴があります。
① ポリカ板は後付けできる
アルミフレームの上から取り付けるため、先にアルミフレームを組み上げた後で
取り付ける事ができます。
そのため組み上げたアルミフレームを採寸してポリカ板のサイズや穴あけ位置を
決めることができます。
またもしポリカ板が破損した場合など板だけを外して交換する事もできます。
② ブラケットが使える
ポリカ板はアルミフレーム枠の上に取付けるためフレームの内側が利用できます。
そのためアルミフレームで枠組みを作る際にブラケットが利用できます。
これによりアルミフレームどうしの連結強度が高く、壊れにくい窓が作れます。
大型の窓や繰り返し動かす部分にも利用できます。
またコスト重視の場合は100均一の隅金を使うこともできます。
③ ポリカ板に加工が必要
ポリカ板はアルミフレームの上からボルトで固定するため、
ボルトを通す穴あけ加工が必要となります。
また取っ手や蝶番などを使用する際も部品を取り付ける部分を切り欠く必要があります。
④ 窓の外観が良くない
ポリカ板をボルトで固定するためボルトの頭が板から出てしまい、突起のように見えます。
ただ低頭型のトラスネジなど使えば目立ちにくくすることは可能です。
2.2 ポリカ板のはめ込み窓
これはアルミフレームの表面にある溝にポリカ板をはめ込む方法です。
ただポリカ板を入れただけでは動いてしますので樹脂パッキンと一緒に溝にはめ込みます。
樹脂パッキンはフレームの溝やポリカ板の厚みによって使い分けますが、
一般的に板厚3mmと5mmのパッキンが用意されています。
この取付方法には次の特徴があります。
① 窓の外観が良い
ポリカ板がアルミフレームの内側に入っているため窓に突起がありません。
ボルトも使わないため窓の見た目がスッキリします。
② ポリカ板の加工が不要
はめ込み式の場合、フレーム溝にポリカ板を入れてパッキンで固定するため
ポリカ板自体に穴あけ加工が必要ありません。
単に四角なポリカ板があれば十分です。
また取っ手や蝶番を取り付ける際も干渉しないので切り欠く必要もありません。
③ ブラケットが使えない
アルミフレーム枠の内側にポリカ板が入るためブラケットが使えません。
そのため100均一のL字型金具などを使ってアルミフレームどうしを連結しますが、
アルミフレーク枠組みの強度的にはあまり強くありません。
④ ポリカ板の交換が難しい
ポリカ板をアルミフレーム枠へはめ込みときは枠を組んでしまう前に行います。
つまりアルミフレーム枠を組んだ後でポリカ板をはめ込むことができません。
組立て作業中にポリカ板を先にはめ込む必要があります。
これはすなわち、後から取り付けたり、外したりすることができません。
もしポリカ板を交換する場合は一度フレームを分解する必要があります。
このように外張り式窓とはめ込み式窓ではそれぞれ特徴が異なっており、
用途に合わせて使い分ける必要があります。
外張り式はフレーム連結強度が強くてポリカ板の取付けが簡単なことから
大型の窓やサンルームなどに向いていると思います。
一方、はめ込み式は外観の良さからショーケースや小さな固定窓などに向いています。
いずれも一長一短あるので使い分けて下さい。
3. アルミフレームを使った窓の作り方
それでは実際にアルミフレームとポリカ板を使って窓をDIYしてみます。
ここでは外張り式とはめ込み式でそれぞれ説明します。
より詳しく知りたい場合は動画もありますのでそちらをご覧ください。
3.1 外張り式ポリカ窓の作り方
外張り式のポリカ板窓の作り方には特に難しい点はありませんが、
ポリカ板自体への加工が必要となります。
またポリカ板を固定するボルトを締めすぎると板を割ってしまうことがあるので
締め付けトルクに注意してください。
① 窓のサイズを決める
まずは作る窓のサイズを決めます。
外張り式は特に制約がないため自由に決める事ができます。
基本的にはアルミフレームの枠組みと同じか、それより少し小さなサイズとします。
ただしポリカ板やアクリル板の購入可能なサイズや費用を事前に確認して下さい。
一般的には1m×2mが最大購入サイズとなる事が多いです。
また費用もキリがいい寸法で決められています。
例えば300×301mmと300×400mmでは同じ金額ですが、
300×401mmになると費用が上がることがあります。
板を購入されるところによって異なりますので、事前に確認して下さい。
② アルミフレームで枠組みを作る
窓のサイズが決まればアルミフレームを準備して枠組みを組み立てます。
アルミフレームどうしの連結にはブラケットが利用できます。
（写真は100均一の隅金を利用していますが、ブラケットでもOKです）
後ほどポリカ板を上から固定するため、フレームには事前にナットを入れておきます。
③ ポリカ板を取り付ける
ポリカ板には事前にボルト用の穴を空けておきます。
この穴にボルトを通してフレームの溝に入れてあるナットに締め付ければOKです。
このときあまりにも強い力でボルトを締めるとポリカ板が割れるので注意して下さい。
ボルトのサイズは使用するフレームによって異なりますが、M5かM4がよく使われます。
またポリカ板は熱膨張などで変形するのでボルトサイズより大きめに穴を空けます。
ポリカ板をボルトで固定する際は樹脂パッキンなどを使って抑える方がいいです。
3.2 はめ込み式ポリカ窓の作り方
はめ込み式ポリカ窓の作り方ではアルミフレーム枠をどのように組むかがポイントです。
ブラケットが使えないためL字金具を使う方法が簡単ですが、強度が弱いです。
他にフレーム自体に加工する連結方法がありますが、ポリカ板への加工が必要となります。
また使用するポリカ板やフレームサイズによってポリカ板を固定する樹脂パッキンが
異なるため、事前に部品選定が必要です。
① 窓のサイズを決める
これは外張り式と同じです。
② ポリカ板のサイズを計算する
外張り式ではフレーム枠組みサイズと樹脂板サイズは同じか、
若干内側に入るように小さくすればOKでした。
しかしはめ込み式ではフレーム溝に入れるため、枠組みと同じサイズでは大き過ぎます。
そのため溝の深さを考慮して計算する必要があります。
この計算方法はフレームサイズやフレームメーカーなどで異なります。
③ フレームを組立てながらポリカ板をはめる
アルミフレームを組立てながら一緒にポリカ板をフレーム溝にはめ込みます。
フレームの組立ではブラケットが使えないので100均一のL字金具などを使います。
④ ポリカ板と溝の隙間にパッキンを入れる
フレーム溝にポリカ板を入れただけでは動いてしまうので、
樹脂パッキンを溝とポリカ板の隙間に入れて板を固定します。
この樹脂パッキンはポリカ板の厚みやフレームサイズによって異なるので注意して下さい。
4. さいごに
アルミフレームとポリカ板で作る窓DIYは如何だったでしょうか？
外張り式、はめ込み式いずれも一長一短あるためどちらがよいかは用途によって異なります。
ポリカ板とアルミフレームの取付強度は外張り式の方が強いものの、
はめ込み式も簡単に外れるような感じはありません。
ただし樹脂パッキンは経年劣化するため屋外で長期間使った場合にパッキンが劣化して
隙間が大きくなることは考えられます。
このDIYではポリカ板やアクリル板を使用しますが、
これもアルミフレームと一緒にメーカから購入することができます。
しかも穴あけ加工や切欠き加工なども依頼できるため、
ポリカ板の設計ができれば自分で加工することなく組み立てるだけで作ることができます。
アルミフレーム自体にも種類があるためフレームによって外観を変えることもできます。
例えば黒色塗装アルミフレームを使って落ち着いた雰囲気の窓にしたり、
溝がないアルミフレームを使うことでシックな雰囲気にすることもできます。
またポリカ板にも種類があるためこれを変えることでも違った雰囲気になります。
例えば黒色や乳白色のような色付きやマット加工と呼ばれる表面に小さな凹凸があり、
スリガラスのような外観のものなどもあります。
ポリカ板やアクリル板の種類についてはこちらで紹介しています。
アルミフレームは樹脂パネルを取り付けやすいためサンルームや小屋などで使用したいという相談を多く受けます。そこでコストを抑えるために他の樹脂メーカから購入してネット通販よりも安く手に入れるようにしています。大手メーカ製なので色や表面仕上がりなど多くの種類があります。
このようにポリカ板やフレームを選定して組み合わせることで
自分好みの窓やショーケースを作ることができますので、
興味がある方は是非試してみて下さい。
この記事が皆様の参考になれば幸いです。
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