





銅は、建築、建設、インテリアデザインといった関連分野で高い評価を得ています。[ 8 ]大聖堂から城、住宅からオフィスまで、銅は屋根、水切り、雨樋、縦樋、ドーム、尖塔、ヴォールト、壁面被覆、建物の伸縮継手など、さまざまな建築要素に使用されています。
建築における銅の歴史は、その耐久性、耐腐食性、高級感のある外観、複雑な形状を形成できる能力と結びついています。 [ 9 ]何世紀にもわたり、職人やデザイナーはこれらの特性を利用して、美しく長持ちする建築システムを構築してきました。[ 10 ]
過去25年間、銅はより幅広い建築物に採用され、新しいスタイル、さまざまな色、さまざまな形状や質感を取り入れてきました。[ 11 ]銅張りの壁は、屋内と屋外の両方の環境における現代的なデザイン要素です。
世界で最も著名な現代建築家の中には、銅を頼りにしてきた人もいます。例としては、すべての建築プロジェクトで銅材を指定したフランク・ロイド・ライト[ 9 ]、世界中で350以上の建物を設計したAIAゴールドメダリストのマイケル・グレイブス[ 12 ] 、アムステルダムのNEMOメトロポリス科学博物館のために緑青加工を施した銅板を設計したレンゾ・ピアノ[ 13 ]、WCCOテレビ通信センターの緑青加工を施した銅板で施設をミネアポリスの建築的傑作にしたマルコム・ホルツマン[ 14 ]、そしてストックホルムのスカイラインの目立つ特徴であるヴァーサ博物館を12,000平方メートル(130,000平方フィート)の銅板で設計したマリアンネ・ダールバックとヨーラン・マンソンなどが挙げられます。[ 15 ]バルセロナのヴィラ・オリンピカの屋上にある建築家フランク・O・ゲーリーの巨大な銅製の魚の彫刻は、銅の芸術的な使用例である。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]
銅の最も注目すべき美的特徴は、明るい金属色から虹色の茶色、ほぼ黒、そして最後に緑がかった緑青まで、その色合いの幅広さです。建築家は、茶色の様々な色合いを、赤褐色、チョコレート色、プラム色、マホガニー色、黒檀色と表現しています。[ 19 ]この金属特有の緑色の緑青は、建築家やデザイナーに長年切望されてきました。
この記事では、建築における銅の実用的および美的利点、ならびに外装用途、内装デザイン要素、グリーンビルディングにおける銅の利用について解説します。
銅は何千年もの間、建築において重要な役割を果たしてきました。例えば、古代エジプトでは、カルナックのアメン・ラー神殿の巨大な扉が銅で覆われていました。紀元前3世紀には、スリランカのロワ・マハ・パヤ寺院の屋根に銅製の屋根瓦が設置されました。[ 10 ]また、ローマ人は紀元前27年にパンテオンの屋根材として銅を使用しました。[ 20 ]
数世紀後、銅とその合金は中世建築に不可欠なものとなった。ベツレヘムの降誕教会(6世紀)の扉は、模様が切り抜かれた青銅板で覆われている。コンスタンティノープルのアヤソフィア(8世紀から9世紀)の扉は青銅でできている。ドイツのアーヘン大聖堂の青銅扉は紀元800年頃に遡る。フィレンツェ大聖堂の青銅洗礼堂の扉は、1423年にギベルティによって完成した。[ 21 ]
1280年に設置されたヒルデスハイム大聖堂の銅製の屋根は、今日まで残っています。[ 22 ]また、シェイクスピアの『ハムレット』でエルシノア城として不朽の名を残した、北ヨーロッパで最も重要なルネサンス期の城の一つであるクロンボー城の屋根は、1585年に設置されました。[ 23 ]塔の銅は2009年に修復されました。[ 24 ]
長年にわたり、銅は主に教会、政府庁舎、大学などの公共施設のために確保されていました。銅製の屋根は、これらの建物の建築的に最も特徴的な要素の1つであることがよくあります。[ 9 ]
今日、建築用銅は屋根システム、水切り板や笠木、雨樋や縦樋、建物の伸縮継手、壁面被覆材、ドーム、尖塔、ヴォールト、その他さまざまなデザイン要素に使用されています。同時に、この金属は耐候性バリアや外装デザイン要素から屋内建築環境へと進化し、商業施設や住宅のインテリア装飾の方法を変えつつあります。[ 25 ]
21世紀に入り、銅は室内環境においてますます活用されるようになっています。近年、銅の抗菌性が実証され、手すり、ベッド柵、浴室設備、カウンタートップなどの製品における病原性細菌の量を減少させることが明らかになりました。こうした抗菌性銅製品は、公衆衛生上の利点から、病院、介護施設、公共交通機関などの公共施設だけでなく、住宅にも導入されつつあります。(詳細は「抗菌性銅合金製接触面」の記事をご覧ください。)
建築用金属として、銅は優れた耐食性を提供します。[ 26 ]銅の表面は、下地の銅表面を保護し、非常に長い間腐食に抵抗する強固な酸化物硫酸塩緑青コーティングを形成します。[ 19 ]
銅は、汚染されていない空気、水、脱気された非酸化性酸、および塩溶液、アルカリ溶液、有機化学物質にさらされた場合、ごくわずかな速度で腐食します。農村部の環境にある銅屋根は、 200 年で0.4 mm ( 1/64インチ)未満の速度で腐食します。 [ 27 ]
他のほとんどの金属とは異なり、銅は屋根の早期破損の原因となる下面腐食の影響を受けません。銅製の屋根の場合、屋根の銅自体が破損するよりもずっと前に、支持下地や構造が破損することが多いです。[ 11 ]
しかし、建築用銅は、特定の条件下では腐食攻撃を受けやすい。酸化性酸、酸化性重金属塩、アルカリ、硫黄酸化物および窒素酸化物、アンモニア、および一部の硫黄およびアンモニウム化合物は、銅の腐食を促進する可能性がある。pHが5.5未満の地域での降雨は、緑青または保護酸化皮膜が形成される前に銅を腐食させる可能性がある。酸性降雨として知られる酸性降雨は、化石燃料の燃焼、化学製造、または硫黄酸化物および窒素酸化物を大気中に放出するその他のプロセスからの排出によるものである。[ 28 ]タイル、スレート、木材、またはアスファルトなど、酸性を中和しない銅以外の屋根からの酸性水が銅の小さな領域に落ちると、浸食腐食が発生する可能性がある。不活性屋根材の水切り端が銅に直接触れると、線状腐食が発生する可能性がある。この問題の解決策としては、屋根板の下端を傾斜板で持ち上げるか、屋根板と銅板の間に交換可能な補強板を設けることが考えられます。[ 26 ]酸性水が金属表面に滞留する時間を短縮する適切な排水設計と詳細設計により、大気腐食問題の大部分を防ぐことができます。[ 28 ]

銅と亜鉛の合金である真鍮は、大気腐食、アルカリ、有機酸に対して優れた耐性を持つ。しかし、飲料水や海水中では、亜鉛を20%以上含む真鍮合金は腐食を受ける可能性がある。[ 29 ]
銅製の屋根は、ほとんどの環境において非常に耐久性があります。700年以上もの間、良好な性能を発揮してきましたが、これは主に銅の表面に形成される保護緑青によるものです。18世紀のヨーロッパの銅製の屋根に対して行われたテストでは、理論的には1000年間持つ可能性があることが示されました。[ 19 ]
適切に設計された銅製の屋根は、温度変化による動きを最小限に抑えます。銅の熱膨張率は亜鉛や鉛よりも40%低く[ 30 ] 、劣化や破損を防ぐのに役立ちます。また、銅の融点が高いため、他の金属のようにクリープしたり伸びたりすることはありません。

小さな切妻屋根では、熱膨張による動きは比較的小さく、通常は問題になりません。60 m (200フィート)を超える大スパンの建物や、長いパネルを使用する場合は、熱膨張に対する余裕が必要になる場合があります。これにより、屋根は支持下部構造の上に「浮いた」状態を保ちながら、安全性を維持できます。[ 31 ]
銅は清掃やメンテナンスが不要です。設置後に立ち入りが困難または危険な場所に特に適しています。
全面支持屋根材として使用する場合、銅は(下地材を含めて)鉛の半分の重量であり、瓦屋根のわずか4分の1の重量です。これにより、一般的に支持構造と材料費の節約につながります。銅被覆は、銅構造物の重量をさらに軽減する機会を提供します(詳細については、「銅被覆」および「壁被覆」を参照してください)。
銅は複雑な換気対策を必要としません。換気のない「暖かい」屋根構造と換気のある「冷たい」屋根構造の両方に適しています。[ 20 ]

高感度電子機器は、干渉や不正な監視に対して脆弱です。また、これらの製品は高電圧からも保護する必要があります。無線周波数(RF)シールドは、ある空間から別の空間への電界や磁界の伝達を低減することで、これらの問題を解決できます。
銅は電波や磁気波を吸収するため、RFシールド材として優れた材料です。RFシールド材として有用なその他の特性としては、銅は電気伝導率が高く、延性、展性があり、はんだ付けしやすいことが挙げられます。[ 32 ]
RFシールドエンクロージャは、特定の条件に合わせて周波数範囲をフィルタリングします。適切に設計および構築された銅製エンクロージャは、コンピュータ室や電気スイッチング室から病院のCTスキャンおよびMRI施設まで、ほとんどのRFシールドニーズを満たします。[ 10 ] [ 32 ]ドア、通気口、ケーブルなどのシールド貫通の可能性については、特別な注意を払う必要があります。
シールドは、ある種類の電磁界に対しては効果的でも、別の種類の電磁界に対しては効果的でない場合があります。たとえば、銅箔や銅スクリーンのRFシールドは、電力周波数の磁場に対しては効果が最小限です。電力周波数の磁気シールドは、無線周波数の磁場をほとんど低減できない可能性があります。これは、異なるRF周波数についても同様です。単純な大きなメッシュのスクリーンシールドは、低周波数ではうまく機能しますが、マイクロ波には効果がない場合があります。[ 33 ]

RFシールド用の銅板は、ほぼあらゆる形状とサイズに成形可能です。接地システムへの電気的接続により、効果的なRFエンクロージャが実現します。
落雷保護は、落雷時の建物への被害を最小限に抑える対策です。これは通常、低電気インピーダンスの複数の相互接続された経路を接地することで実現されます。
銅とその合金は、住宅用避雷設備で最も一般的に使用される材料ですが、工業用や化学的に腐食する環境では、銅を錫で被覆する必要がある場合があります。[ 34 ]銅は電気伝導性に優れているため、雷エネルギーを地面に効果的に伝達します。また、他の導体材料に比べて曲げやすいという利点もあります。
銅製の屋根、雨樋、雨水管が接地設備に電気的に接続されている場合、接地への低電気インピーダンスの経路が提供されますが、放電チャネルを集中させるための専用の導電経路がない場合、分散した通電面は最も望ましいものではない可能性があります。[ 11 ] [ 35 ]
銅はアルミニウムよりも電気伝導率が高く、雷放電終端時のインピーダンスも小さいため、銅はアルミニウムよりも編組線路の線長あたりの断面積を小さくすることができます。また、アルミニウムはガルバニック特性のため、流し込みコンクリートや地下の部品には使用できません。[ 36 ]
避雷システムが効果を発揮するためには、一般的に、さまざまな設計の接地グリッドを通して導体と大地との接触面積を最大化します。砂や岩などの低導電率の土壌で接地グリッドを補完するために、金属塩を充填した長い中空の銅管が利用可能です。これらの塩は管の穴から浸出し、周囲の土壌の導電率を高めるとともに、全体の表面積を増加させて実効抵抗を減少させます。[ 34 ]
銅製の屋根は、銅製の外装、雨樋、雨水管を接地設備に接続してボンディングすることで、避雷システムの一部として使用できます。屋根材に指定されている銅の厚さは、通常、避雷に十分です。[ 37 ]設置済みの銅製屋根システムで適切な避雷を行うには、専用の避雷システムが推奨される場合があります。このシステムには、屋根上の避雷端子とインターセプト導体、接地電極システム、屋根と接地コンポーネントを接続するダウンコンダクターシステムが含まれます。銅製の屋根は、導体システムにボンディングすることが推奨されます。ボンディングにより、導体と屋根が等電位に保たれ、側面のフラッシングと屋根の損傷の可能性が軽減されます。[ 35 ]

銅または銅合金の表面を化学的に変化させて、異なる色を作り出すことが望ましい場合がある。最も一般的な色は、真鍮または青銅の茶色または彫像仕上げ、銅の緑色または緑青仕上げである。[ 38 ]機械的な表面処理、化学的な着色、およびコーティングについては、この記事の別の箇所「仕上げ」で説明されている。
建築家は、デザイン要素の連続性を求めて建築用銅に目を向けることが多い。例えば、銅製の屋根システムは、銅製のフラッシング、ウェザーリング、通気口、雨樋、縦樋で設計されることがある。カバーのディテールには、コーニス、モールディング、フィニアル、彫刻などが含まれる。[ 11 ]
垂直外装材の使用が増えるにつれて、垂直面と屋根面が互いに繋がるようになり、材料と性能の完全な連続性が維持されるようになりました。レインスクリーンやカーテンウォール(多くの場合、横桟や縦桟で連結される)も、現代の建築設計で人気が高まっています。[ 39 ]
世界中で行われた広範な試験により、コーティングされていない銅および銅合金(真鍮、青銅、銅ニッケル、銅ニッケル亜鉛など)は、幅広い病原菌、カビ、真菌、ウイルスに対して有効な強力な固有の抗菌特性を有することが証明されています。[ 40 ]長年の試験を経て、米国は300種類以上の銅合金(銅、真鍮、青銅、銅ニッケル、ニッケルシルバー)を抗菌材料として登録することを承認しました。これらの開発により、内装建築における抗菌銅および銅合金の市場が生まれています。建物の表面、構造、備品、部品の設計ニーズを満たすために、抗菌銅ベース製品は、幅広い色、仕上げ、機械的特性で入手可能です。[ 8 ] [ 41 ]銅製の手すり、カウンター、廊下、ドア、プッシュプレート、キッチン、バスルームなどは、病院、空港、オフィス、学校、兵舎などで有害な細菌を殺すために承認されている抗菌製品のほんの一例です。米国で承認されている製品のリストを参照してください。
持続可能性の普遍的な定義は依然として確立されていないが、国連ブルントラント委員会は、持続可能な開発を、将来世代が自らのニーズを満たす能力を損なうことなく、現在のニーズを満たす開発と定義した。持続可能性、すなわち長期的な責任の維持には、環境、社会の公平性、そして経済の要求の調和が求められる。これら「持続可能性の3つの柱」は、資源利用の責任ある管理を包含する。また、それは、消費量が増加しても資源が豊富にあり続けることを意味しているとも言える。
銅は持続可能な素材です。耐久性に優れているため、メンテナンスの手間が少なく、長期間使用できます。高い電気エネルギー効率と熱エネルギー効率により、電力の無駄を削減します。抗菌性により、病気を引き起こす病原性微生物を死滅させます。また、高いスクラップ価値と、性能を損なうことなく継続的にリサイクルできる能力により、貴重な資源として責任ある管理が保証されます。
ISO規格を使用し、鉱業および一次銅生産部門(製錬および精製)を網羅した銅管、銅板、銅線製品のライフサイクルインベントリ(LCI)情報が入手可能です。 [ 42 ]ライフサイクルアセスメント(LCA)で使用されるLCIデータセットは、特に建築および建設部門において、銅含有製品の製造業者がコンプライアンスおよび自主的な改善イニシアチブを行う際に役立ちます。また、持続可能な開発を促進することを目的とした環境ガイドラインおよび規制の開発において政策立案者を支援します。
銅製の屋根材や外装材の長寿命は、銅と他の材料とのライフサイクル評価において、内在エネルギー消費量(すなわち、各ライフサイクルの各段階で消費される総エネルギー量(MJ/m 2))、CO 2発生量、およびコストに関して、大きなプラスの効果をもたらします。

リサイクル可能性は、持続可能な材料の重要な要素です。新しい資源を採掘する必要性を減らし、採掘よりも少ないエネルギーで済みます。銅とその合金は事実上100%リサイクル可能であり[ 10 ]、品質を損なうことなく無限にリサイクルできます(つまり、銅はほとんどの非金属材料のように、リサイクルのたびに劣化(ダウンサイクル)することはありません。そもそもリサイクル可能な非金属材料も同様です)。銅は一次金属としての価値を多く保持します。プレミアムグレードのスクラップには通常、新たに採掘された鉱石からの一次金属の価値の少なくとも95%が含まれています。競合する材料のスクラップ価値は、約60%から0%まで幅があります。また、銅のリサイクルに必要なエネルギーは、一次金属の抽出と加工に必要なエネルギーの約20%にすぎません。
現在、ヨーロッパの年間銅需要の約40%[ 44 ]と建築に使用される銅の約55%[ 11 ]はリサイクル資源から得られています。新しい銅コイルや銅板は、多くの場合75%~100%のリサイクル含有率となっています。
1985年までにリサイクルされた銅の量は、1950年に消費された銅の総量よりも多かった。これは、加工廃棄物の再利用や、製品の耐用年数終了後に銅を回収することが比較的容易になったためである。[ 11 ]

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性能、メンテナンス、耐用年数、リサイクルによる回収コストは、建築部材の費用対効果を決定する要因です。銅の初期費用は他の建築用金属よりも高いですが、通常は建物の耐用年数中に交換する必要はありません。耐久性、メンテナンスの容易さ、最終的な回収価値により、屋根システムの耐用年数全体で見ると、銅の追加コストはごくわずかになる可能性があります。[ 45 ]
銅製の屋根材は、鉛、スレート、手作りの粘土瓦よりもかなり安価です。構造を含む屋根全体のコストを考慮すると、亜鉛、ステンレス鋼、アルミニウム、さらには一部の粘土瓦やコンクリート瓦と同等のコストになります。[ 11 ]
いくつかの研究では、銅は30年以上の寿命を持つ他の屋根材よりもライフサイクルベースで費用対効果の高い材料であることが示されています。[ 11 ] [ 46 ] [ 47 ]銅と他の金属、コンクリートと粘土の瓦、スレート、アスファルトの屋根材のコストを比較したヨーロッパの研究では、中長期(60~80年と100年以上の寿命)では、銅とステンレス鋼が調査したすべての材料の中で最も費用対効果の高い屋根材であることがわかりました。[ 19 ]
プレハブ工法、現場での機械成形、機械による接合、長尺ストリップシステムなどの設置技術は、銅屋根の設置コストを削減するのに役立ちます。これらの技術により設置コストが削減されるため、設計者は、これまで一般的だった大規模で権威あるプロジェクトだけでなく、より幅広い種類の建物に銅を指定できるようになります。[ 11 ] [ 22 ]
スクラップ銅は元の価値を多く保持するため、回収価値を考慮すると銅のライフサイクルコストは削減されます。詳細については、この記事の「リサイクル性」のセクションをご覧ください。
純銅。他の金属とは異なり、銅は屋根材、外装材、水切り板などのシートやストリップ用途では、純度99.9%の非合金銅の形で頻繁に使用されます。[ 8 ]
焼き戻しは、金属の靭性を高めるために使用される熱処理技術です。焼き戻しは金属の延性を決定するため、追加のサポートなしでどれだけうまく成形され、その形状を保持できるかを決定します。 [ 10 ]米国では、銅は 060 軟質、 1 / 8硬質冷間圧延、1 / 4冷間圧延高降伏、半硬質、3/4 硬質、硬質の6 つの焼き戻しで入手可能です。 [ 48 ] [ 49 ]英国では、軟質、半硬質、硬質の 3 つの指定しかありません。[ 22 ]銅とその合金は、米国では ASTM の Standard Designations for Copper and Copper Alloys で定義され、ヨーロッパでは BS EN 1172: 1997 - 'Copper and Copper Alloys in Europe' で、英国では British Standard Code of Practice CP143: Part12: 1970 で定義されています。
冷間圧延銅は、米国における建築工事で圧倒的に人気があります。軟銅よりも展延性は劣りますが、はるかに強度があります。[ 39 ]冷間圧延1/8硬質銅は、屋根やフラッシングの設置によく推奨されます。より高い硬度の屋根板は、特定の用途に指定される場合があります。[ 10 ] [ 50 ]
軟質焼戻し銅は非常に展延性に優れており、冷間圧延銅に比べて膨張・収縮による応力に対する抵抗力がはるかに低い。そのため、複雑な装飾加工や、壁貫通部の複雑な防水処理など、極めて高度な成形が求められる用途に使用される。
高収率銅の主な用途は、展延性と強度両方が重要なフラッシング製品である。
米国では、銅板や銅帯の厚さは、1平方フィートあたりの重量(オンス)で測定されます。米国で建設によく使われる厚さは、12オンス(340g )から48オンス(1,400g )の間です。業界では、板金やその他の建築材料にゲージ番号や実際の厚さを使用することが多いため、異なる測定システム間で変換する必要があります。
ヨーロッパでは、C106 という名称でリン脱酸非ヒ素銅が使用されています。銅は0.5 ~ 1.0 mm ( 1 ⁄ 64~3 ⁄ 64インチ) (カーテンウォールの場合は1.5 ~ 3.0 mm または1 ⁄ 16~1 ⁄ 8インチ) の厚さに圧延されますが、屋根材には通常0.6 ~ 0.7 mm ( 3 ⁄ 128~1 ⁄ 32インチ)の厚さが使用されます。[ 11 ]
銅合金。真鍮や青銅などの銅合金も、住宅や商業ビルの構造物に使用されています。[ 8 ]色の違いは主に合金の化学組成の違いに起因します。
ASTM [ 51 ]および SAE [ 52 ]によって開発された、より一般的な銅合金とその関連する統一番号システム (UNS) 番号は以下のとおりです。

実際には、「青銅」という用語は、色が真の青銅に似ている場合、錫の含有量がほとんどない、あるいは全くない様々な銅合金にも使用されることがある。
建築プロジェクトに銅および銅合金を選択する基準には、色、強度、硬度、疲労および腐食に対する耐性、電気伝導率および熱伝導率、加工の容易さなどが含まれます。[ 55 ]特定の用途に適した厚さと焼き戻しが不可欠であり、代替品を使用すると不十分な性能につながる可能性があります。[ 28 ]
建築用銅は一般的に板材と帯材の形で使用されます。帯材は幅60cm (24インチ)以下、板材は幅60cm (24インチ)超120cm (48インチ)以下、長さ240cmまたは300cm (96インチまたは120インチ)で、コイル状のものもあります。
銅アプリケーションの適切な設計には、構造上の考慮事項が重要な役割を果たします。主な懸念事項は、温度変化に関連する動きや応力といった熱効果です。熱効果は、動きを防止し累積応力に抵抗するか、あらかじめ定められた場所で動きを許容することで、想定される熱応力を緩和することによって対処できます。[ 56 ]

耐風性は重要な構造上の考慮事項です。Underwriters Laboratories (UL) は銅屋根システムに関する一連のテストを実施しました。10フィート × 10 フィート (3 m × 3 m)のテストパネルを備えた銅製の立ちはぜ屋根が、UL 580 の耐風性テスト プロトコルにかけられました。銅システムは異常な変形を示さず、クリートが構造デッキから緩むこともなく、UL 580 の要件を満たしました。UL-90 の指定が付与されました。[ 58 ] [ 59 ]
銅とその合金は、圧着、かしめ、リベット留め、ボルト締めなどの機械的接合技術、またははんだ付け、ろう付け、溶接などの接着技術によって容易に接合できます。最適な接合技術の選択は、使用条件、接合部の形状、部品の厚さ、および合金組成によって決まります。
はんだ付けは、内部の雨どい、屋根、フラッシングなどの用途で、強度と防水性が求められる接合方法として好まれています。[ 28 ]はんだ付けされた継ぎ目は、2つの銅片を一体化して、一体として伸縮します。適切にはんだ付けされた継ぎ目は、元の母材よりも強度が高く、長年にわたって使用できます。[ 59 ]
ネジ、ボルト、リベットなどの機械的締結具は、接合部や継ぎ目を補強するためによく使用されます。はんだ付けされた継ぎ目が連続して長く続くと、応力破壊を引き起こす可能性があるため、避けるべきです。[ 60 ] 一般的な50-50の錫鉛棒はんだは、無被覆銅によく使用され、60-40の錫鉛はんだは、鉛被覆銅に使用されます。[ 61 ]多くの鉛フリーはんだも使用可能です。
接着剤は特定の用途に使用できます。比較的薄い合金板は、合板や特定の種類の発泡材に接着することができ、これらは硬質断熱材として機能します。
銅合金製のパイプやチューブの接合には、ろう付けが最適な方法です。銅金属片は、800°F(約427℃)以上の融点を持ち、かつ母材の融点より低い非鉄金属のろう材を用いて接合されます。銀色のろう材は色合わせがあまり良くないため、ブラインドジョイント(隠し接合)が推奨されます。
溶接とは、銅片を炎、電気、または高圧によって溶融させて接合する工程です。最新のTIG溶接装置の普及に伴い、薄板銅製の装飾部品の溶接も広く受け入れられるようになってきています。
フラックスと半田付けの技術、平継ぎ半田接合、二重ロック立ち継ぎ、重ね継ぎ、垂直銅板重ね継ぎの半田付け、ステッチ(バタフライステッチを含む)の作成方法、銅の錫メッキ、曲げ、フレアリング、ろう付けに関する説明ビデオが利用可能です。[ 62 ]
シーラントは、強度が不要な場合のはんだの代替品です。ほとんどの場合、適切に設計された銅の設置ではシーラントは必要ありません。シーラントは、頻繁なメンテナンスを必要とする比較的短期的な解決策にすぎません。[ 28 ]いずれにせよ、勾配が250 mm/m (3 インチ/フィート)未満の低勾配屋根の立ちはぜ葺きや垂木葺き屋根の二次防水対策として、シーラント充填ジョイントが成功裏に使用されています。シーラントは、主に銅の熱膨張に対応するように設計されたジョイントにも使用できます。
使用するシーラントは、製造元による試験を受け、銅との使用に適していると認定されているものでなければならない。
一般的に、ブチル、ポリサルファイド、ポリウレタン、その他の無機系またはゴム系シーラントは銅と比較的適合性があります。アクリル、ネオプレン、ニトリル系シーラントは銅を積極的に腐食します。シリコーン系シーラントは銅に対してある程度有効ですが、使用前に適合性を確認する必要があります。[ 59 ]

ガルバニック腐食は、水分や塩などの電解質が存在する状態で、両方の金属が電気的に接触している場合に、一方の金属が他方の金属よりも優先的に腐食する電気化学的プロセスです。これは、異なる金属の電極電位が異なるためです。異なる金属間の電位差は、ガルバニック数が低い金属(つまり陽極)への腐食を加速させる駆動力となります。時間が経つにつれて、陽極金属は電解質に溶解します。[ 59 ] [ 63 ] [ 64 ]
金属は、その貴さの定性的な尺度としてガルバニ数によってランク付けされます。これらの数値は、他の金属と接触したときのあらゆる金属の腐食に対する耐性を規定します。[ 60 ]互いに接触している 2 つの金属間のガルバニ数の差が大きいほど、腐食の可能性が高くなります。建設によく使用される最も一般的な金属のガルバニ数は、次のとおりランク付けされています。[ 65 ] 1. アルミニウム; 2. 亜鉛; 3. 鋼; 4. 鉄; 5. ステンレス鋼 - 活性; 6. スズ; 7. 鉛; 8. 銅; 9. ステンレス鋼 - 不活性。
ガルバニック腐食は金属屋根のメンテナンスにおける主要な懸念事項です。海洋環境では、空気と水中の塩分濃度が高いため、さらに懸念が生じます。[ 66 ]
銅は最も貴な金属の1つです。他の金属と接触しても損傷を受けませんが、直接接触すると他の金属を腐食させます。銅と直接接触する際に注意すべき主な金属は、アルミニウム、薄板鋼、亜鉛です。アルミニウムと鋼のフラッシング、亜鉛メッキ鋼の留め具は銅と一緒に使用しないでください。銅の屋根からの雨水は、アルミニウムと鋼の雨樋を腐食させます。[ 67 ] [ 68 ]ほとんどの場合、銅を鉛、錫、または多くのステンレス鋼から隔離する必要はありません。[ 69 ]
接触を避けることができない場合は、効果的な材料分離方法が必要です。[ 61 ]塗料やコーティングを隔離に使用する場合は、両方の金属と適合する必要があります。銅とアルミニウムの間には、瀝青または亜鉛クロム酸塩プライマーを使用できます。瀝青、亜鉛クロム酸塩、または赤鉛プライマーは、銅を鉄やその他の鉄系金属から分離するのに効果的です。非吸収性材料またはシーラントでテープを貼ったりガスケットを使用したりすると、銅を他のすべての金属から分離するのに効果的です。暴露が激しい場所では、銅とアルミニウムの間を除いて、鉛または同様のガスケット材料を使用する必要があります。銅表面から排出される水がアルミニウムや亜鉛メッキ鋼に接触しないようにする必要があります。微量の銅塩が腐食を促進する可能性があるためです。[ 59 ] [ 69 ]場合によっては、陽極酸化処理により、アルミニウム窓システムの縦枠などの厚いアルミニウムを保護できます。
銅は自然な酸化プロセスを経て、金属表面に独特の保護膜を形成します。金属表面は、虹色/サーモンピンクからオレンジや赤へと、真鍮のような黄色、青、緑、紫が混ざり合う一連の色変化を経ます。酸化物が厚くなるにつれて、これらの色は赤褐色やチョコレートブラウン、くすんだスレートグレーや黒に置き換わり、最終的には薄緑色や青緑色になります。[ 19 ]
銅の緑青化プロセスは複雑です。環境に曝されるとすぐに、6か月以内に目に見える酸化銅変換皮膜の初期形成が始まります。風化は最初は不均一かもしれませんが、約9か月後には皮膜は均一になります。 [ 19 ]最初の数年で、硫化第一銅と硫化第二銅の変換皮膜が表面を茶色に暗くし、その後鈍いスレートグレーまたは鈍い黒になります。風化が続くと、硫化物皮膜は硫酸塩に変化し、これが目立つ青緑色または灰緑色の緑青になります。[ 11 ] [ 20 ]
緑青化の速度は、銅が水分、塩分、酸性汚染物質による酸性にさらされるかどうかに依存します。海洋性気候では、緑青化の全過程に 7 ~ 9 年かかることがあります。[ 20 ]工業環境では、緑青の形成は 15 ~ 25 年ほどで最終段階に達します。大気中の二酸化硫黄の濃度が低い清浄な農村環境では、最終段階に達するまでに 10 ~ 30 年かかることがあります。[ 20 ] [ 70 ]乾燥環境では、水分が不足すると緑青が全く形成されないことがあります。乾燥環境で緑青化が起こる場合、黒檀色またはナッツブラウンに成熟することがあります。沿岸地域を除くすべての環境では、垂直面では水の流れが速いため、緑青化に時間がかかります。
銅の緑青は非常に薄く、厚さはわずか0.05080~0.07620 mm (0.002000~0.003000インチ)です。しかし、下地の銅金属に非常に密着しています。初期および中間の酸化物と硫化物の緑青膜は、特に耐食性はありません。最終的な硫酸塩緑青は、あらゆる形態の大気腐食に対して非常に耐性のある、特に耐久性のある層であり、下地の金属をそれ以上の風化から保護します。緑青が進行し、耐久性のある硫酸塩層が形成されると、腐食速度は低下し、平均で年間0.0001~0.0003 mm (3.9 × 10⁻⁶ ~1.18 × 10⁻⁵インチ)になります。厚さ0.6ミリメートル (0.024インチ)のシートの場合、これは100年間で5%未満の腐食に相当します。[ 11 ] [ 71 ]銅の緑青に関する詳細情報は、こちらをご覧ください。[ 28 ] [ 60 ] [ 72 ] [ 73 ]
銅とその合金は、特定の外観、質感、色を実現するために「仕上げ」を施すことができます。仕上げには、機械的な表面処理、化学的な着色、コーティングなどがあります。ここでは、それらについて説明します。
機械的表面処理。機械的表面処理にはいくつかの種類があります。ミル仕上げは、圧延、押出、鋳造などの通常の製造工程によって得られます。「バフ仕上げ」は、研削、研磨、バフ研磨の後、鏡面のような明るい外観を与えます。「方向性テクスチャ仕上げ」は、ほぼ平行な細かい傷が連続したパターンで、滑らかでベルベットのようなサテン光沢を与えます。「非方向性テクスチャマット仕上げ」は、高圧で砂や金属ショットを吹き付けることで、主に鋳造品に粗い質感を与えます。また、銅合金シートを2つのロールで挟んでプレスすることで作られる「パターン仕上げ」は、テクスチャとエンボス加工の外観を生み出します。
化学的に誘発された緑青。建築家は、設置時に特定の緑青の色を要求することがあります。工場で塗布される化学的に誘発された事前緑青処理システムは、自然な緑青に似た幅広い色の仕上げを生み出すことができます。事前緑青処理された銅は、古い銅屋根に色を近づける必要がある修理に特に役立ちます。[ 74 ]事前緑青処理は、緑青が望ましいが通常は発生しない垂直被覆、軒裏、雨樋などの一部の現代建築材料でも検討されています。[ 11 ]
金属の化学着色は、職人技と経験を要する芸術です。着色技術は、時間、温度、表面処理、湿度、その他の変数に依存します。[ 38 ]プレパティナ銅板は、特許取得済みの化学プロセスを使用して、管理された環境下で製造業者によって製造されます。緑色のパティナ仕上げは、主に酸塩化物または硫酸塩を使用して開発されます。塩化アンモニウム(塩化アンモニウム)、塩化第一銅/塩酸、および硫酸アンモニウムによる処理は、ある程度成功しています。[ 75 ] [ 76 ]彫像仕上げは、濃度と着色塗布回数に応じて、明るい茶色、中程度の茶色、濃い茶色で製造できます。利点の1つは、この処理により、明るいミル仕上げの銅の表面の痕跡が隠され、自然なパティナプロセスが促進されることです。[ 11 ] [ 38 ]
関係する変数が多いため、化学的に誘発された緑青は、接着不良、隣接する材料の過剰な着色、広い表面積にわたって適切な色の均一性を達成できないなどの問題が発生しやすい。温度、湿度、および化学薬品の要件の変動があるため、現場での化学的緑青処理は推奨されない。[ 59 ]建築プロジェクト用に緑青処理済みの銅を購入する場合は、保証を受けるのが賢明である。
銅、真鍮、黄銅、青銅、鋳造青銅の着色、金属の金メッキ、およびさまざまな物理的および化学的な質感仕上げのための有用な技術とレシピが利用可能です。[ 77 ]
コーティング。透明コーティングは、銅合金の自然な色、温かみ、金属的なトーンを維持します。しかし、特に屋外用途では、本来メンテナンスフリーの素材にメンテナンスが必要になります。これらは、常温で乾燥するか、硬化または溶剤の蒸発に加熱を必要とする有機化学物質です。透明有機コーティングの例としては、アルキド樹脂、アクリル樹脂、酢酸酪酸セルロース、エポキシ樹脂、ニトロセルロース樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などがあります。詳細については、こちらをご覧ください。[ 78 ] [ 79 ]
オイルやワックスは銅表面から水分を遮断し、同時に豊かな光沢と深みのある色を引き出すことで外観を向上させます。オイル塗布は、露出した銅が茶色から黒色を保ったままになる時間を延ばすために一般的に使用されます。屋外に設置された銅の光沢を保つことはできません。オイルやワックスは、屋外用途では短期的な保護を、屋内用途では長期的な保護を提供します。[ 80 ]
屋根や水切り板の施工には、油塗りが主流です。よく使われる油は、レモンオイル、USP、レモングラスオイル、ネイティブEI、パラフィンオイル、亜麻仁油、ヒマシ油などです。銅製の屋根や水切り板の場合、3年に1回程度の頻度で再塗布することで、緑青の形成を効果的に遅らせることができます。乾燥地帯では、油塗りの間隔を3年から5年に延ばすことも可能です。
ワックスがけは一般的に、綿密な検査や通行にさらされる建築部材に限られます。適切な混合物としては、カルナバワックスと木テレピン油、蜜蝋と木テレピン油、またはペーストワックスなどが挙げられます。[ 76 ]
不透明塗料は、主に銅の上に塗布される作業において、基材の完全性と耐久性が求められる一方で、自然に存在する銅の色合い以外の特定の色が必要な場合に使用される。[ 81 ]
亜鉛錫めっきは、外観と加工性がほぼ同じであるため、鉛めっきの代替品となる。[ 82 ] [ 83 ]
ガラス質の七宝焼きコーティングは、主に銅板に施される美術作品に使用されます。

職人やデザイナーは、銅の持つ本来の利点を活用して、美しく長持ちする建築システムを構築します。大聖堂から城、住宅からオフィスまで、銅は多くの製品に使用されています。緩勾配屋根や傾斜屋根、軒裏、破風板、水切り板、雨樋、縦樋、建物の伸縮継手、ドーム、尖塔、ヴォールトなどです。銅はまた、外装や内装環境の壁やその他の表面を覆うためにも使用されます。[ 10 ] [ 11 ] [ 88 ]
銅は屋根材として独特の風合いと耐久性を備えています。その外観は、伝統的なものからモダンなものまで、あらゆるスタイルの建物に調和します。温かみのある美しさは、多くの建築家にとって魅力的な素材となっています。また、銅は、生涯コスト、加工の容易さ、メンテナンスの手軽さ、そして環境への優しさといった点においても、建築家や建物の所有者のニーズを満たしています。
銅屋根の設置は熟練した職人を必要とする技術です。銅は延性と可鍛性に優れているため、不規則な屋根構造にも適した素材です。コーキングやガスケットを使わずに、ハンマーで叩いたり加工したりして防水設計に簡単に仕上げることができます。[ 89 ]ドームやその他の曲面屋根も銅で容易に施工できます。
適切に設計・施工された銅屋根は、経済的で長期的な屋根材ソリューションとなる。18世紀のヨーロッパの銅屋根の試験では、理論上、銅屋根は1000年持つことが示された。[ 19 ]

銅屋根システムのもう1つの利点は、比較的簡単に修理できることです。小さな穴やひび割れの場合は、影響を受けた部分を清掃してはんだで埋めることができます。より大きな範囲の場合は、パッチを切り取ってはんだ付けすることができます。大きな範囲の場合は、影響を受けた銅を切り取って、平らなはんだ付け継ぎ目で交換することができます。[ 28 ]
銅製の屋根は、省エネルギーの面で他の材料と同等またはそれ以上の性能を発揮するように設計できます。オークリッジ国立研究所(米国)の通気孔付き銅製屋根構造は、石材コーティング鋼板シングル(SR246E90)やアスファルトシングル(SR093E89)と比較して熱取得を大幅に削減し、エネルギーコストの削減につながりました。[ 90 ]
銅屋根の種類には以下が含まれます: [ 91 ]
立ちはぜ葺き屋根は、あらかじめ成形された板材、または現場で成形された板材で構成されます。これらの板材は屋根の傾斜に平行に配置され、隣接する板材とは二重ロック式の立ちはぜで接合されます。これらの継ぎ目に固定された銅製の留め具によって、屋根材は下地に固定されます。
バテンシーム屋根は、屋根の傾斜に平行に配置された銅製の板材と、それらを隔てる木製の桟材で構成されます。桟材は銅製のキャップで覆われ、隣接する板材に緩く固定することで屋根材の安定性を高めます。桟材に取り付けられた留め具が、屋根板を固定します。成形済みの板材の端部を接合するには、横方向の継ぎ目が必要です。
水平継ぎ屋根(バミューダスタイルとも呼ばれる)は、銅製の板を屋根全体に水平に渡して設置し、水平に張られた木製の桟に取り付ける構造です。各桟には段差が設けられており、隣接する板同士がしっかりと固定されるようになっています。段差の高さと間隔を変えることで、様々な外観に仕上げることができます。
シェブロン屋根の一般的なデザインは、桟木継ぎ目構造を基本とし、そこに補助桟木を取り付けるものです。適切なデザインであれば、装飾桟木はほぼどんな形状やサイズにもでき、どんな方向にも配置できます。
平らな屋根や緩勾配の屋根には、一般的にフラットロック式およびろう付け式の継ぎ目構造が用いられます。また、ドームやアーチ型天井などの曲面にも使用されます。
平継ぎでろう付けされていない銅製屋根材は、急勾配の屋根に適した、瓦のような選択肢です。
マンサード屋根は、垂直またはほぼ垂直な面に設置されます。これらの屋根は、ほとんどの場合、立ちはぜ葺きまたは垂木葺き構造に基づいています。
長尺パンシステム(パンと継ぎ目の長さが3 m または 10 フィートを超えるもの)は、銅板の長いスパンにわたる累積膨張応力に対応します。これらの設置は、屋根パンの長さと継ぎ目の長さ、クリートの設計と間隔、および銅板の物理的な膨張特性により複雑になる場合があります。この膨張は、パンの一端を固定する(膨張が自由端に集中する)か、パンの中央を固定する(膨張の半分が両方の自由端に集中する)ことによって対応する必要があります。[ 59 ] [ 92 ] パネルに加えて、銅製の屋根瓦は屋根システムに独自性を加えることができます。あらゆる屋根の形状とあらゆるタイプの気候で使用できます。[ 93 ]
現代の建築材料のほとんどは湿気の浸透に対してかなり耐性がありますが、石材、パネル、建築部材間の接合部の多くはそうではありません。沈下、膨張、収縮といった自然な動きの影響により、最終的には漏水が発生する可能性があります。
銅は、展延性、強度、はんだ付け性、加工性、モルタルや過酷な環境に対する高い耐性、そして長い耐用年数といった優れた特性を持つため、フラッシング材として最適です。これにより、弱点のない屋根を構築できます。フラッシング材は故障すると交換費用が高額になるため、銅の長寿命は大きなコストメリットとなります。[ 19 ] [ 64 ]
ほとんどのフラッシング用途には、冷間圧延された1/8インチ(3.2 mm)の硬質銅が推奨されます。この材料は、軟質銅よりも膨張と収縮の応力に対する耐性が優れています。軟質銅は、複雑な屋根形状など、極端な成形が必要な場合に指定できます。フラッシングの熱膨張は防止されるか、または所定の場所でのみ許容されます。[ 61 ]
フラッシングが正しく取り付けられていないと、特に酸性環境では、ライン腐食が促進され、谷フラッシングの寿命が短くなる可能性があります。リスクは、屋根板の端が銅製フラッシングに接する屋根板の先端部分で最も顕著です。[ 58 ] [ 59 ]
壁貫通型防水板は、壁内に侵入した水分が損傷を引き起こす前にそれを排出します。カウンターフラッシングは水をベースフラッシングに導き、ベースフラッシングはさらに水を他の材料に排出します。

雨樋や縦樋からの水漏れは、建物の内外に深刻な損傷を与える可能性があります。銅は、強力で漏れのない接合部を作ることができるため、雨樋や縦樋に適しています。銅製の雨樋や縦樋は、他の金属材料やプラスチックよりも長持ちすると予想されます。腐食しやすい海岸環境や酸性雨やスモッグのある地域でも、銅製の雨樋や縦樋は50年以上使用できます。[ 97 ] [ 98 ]
雨樋は、平型または波型、円形または長方形など様々な形状があります。一般的には、16オンス(450g)または20オンス(570g )の冷間圧延銅が使用されます。装飾的なデザインのものも入手可能です。

吊り下げ式の銅製雨樋は、真鍮または銅製のブラケットやハンガー、あるいは真鍮製のストラップで支えられています。銅製の雨樋ライニングは、多くの場合、木造の支持構造に組み込まれています。スカッパーは、平屋根や複合屋根のパラペット壁や砂利止めを通して余分な水を排出するための出口として使用されます。雨樋や縦樋と組み合わせて使用することで、水の流れを目的の場所に誘導できます。銅製の屋根排水槽は、一般的にキャノピーなどの小さな屋根面積の排水に使用されます。屋根排水槽は、一般的な屋根排水システムには推奨されません。

銅の欠点の1つは、大理石や石灰岩などの明るい色の建築材料を汚す傾向があることです。[ 19 ]緑色の染みは、明るい色の表面で特に目立ちます。鉛でコーティングされた銅は、明るい色の建築材料によく馴染む黒または灰色の染みになることがあります。染みは、雨どいに雨水を集めて縦樋を通して建物から遠ざけるか、下の材料に接触する銅を含む水分の量を減らすのに役立つ水切りエッジを設計することによって軽減できます。多孔質材料の隣接面に透明なシリコーンシーラントを塗布することも染みを軽減します。銅に水が滞留する時間が短いため、雨水が急速に流れる場所では染みが発生しない場合があります。


銅製のドーム、尖塔、ヴォールトには、単純な形状のものから複雑な曲面や多面的なデザインのものまで、さまざまな種類があります。[ 99 ]例としては、斜めの平継ぎシステムを備えた円形ドーム、立ち継ぎシステムを備えた円形ドーム、平継ぎシステムを備えた円形ドーム、円錐形の尖塔、八角形の尖塔の平継ぎ屋根、立ち継ぎバレルヴォールト、平継ぎバレルヴォールトなどがあります。ドームパネルのレイアウトの手順[ 100 ]と銅構造の仕様[ 101 ]に関する情報が入手可能です。

銅製の外装材は、現代建築において人気が高まっている。この技術により、建築家はエンボス加工や成形加工を施した金属外装材など、視覚的に魅力的な要素をデザインに取り入れることができるようになった。
被覆材を使用することで、純銅よりもはるかに軽量な構造物を作ることができます。厚さ4ミリメートル(5/32インチ)の複合材の重量は10kgf /m2 (2.08ポンド/平方フィート)で、同じ厚さの純銅のわずか35%です。[ 102 ]
銅被覆は、建物の外装と屋内環境で使用されます。建物の外装では、銅被覆シート、シングル、プレハブパネルが建物を風雨から守り、風、塵、水に対する第一線の防御として機能します。被覆材は軽量で耐久性があり、耐腐食性があるため、特に大型の建物にとって重要です。[ 103 ]一般的な屋内用途としては、ロビーの壁、軒裏、柱の正面、エレベーターかごの内壁などがあります。
銅板は、切断、ルーター加工、鋸引き、やすり掛け、穴あけ、ねじ止め、溶接、曲げ加工など、様々な加工が可能で、複雑な形状に成形できます。仕上げや色も豊富に取り揃えています。
平らな壁、円形の壁、および変わった形状の壁は、銅の被覆材で覆うことができます。ほとんどはシート材から現場で成形されます。また、プレハブ式にすることも可能です。さらに、断熱パネル、非断熱ハニカムパネル、銅スクリーンパネル、構造壁被覆材などのエンジニアリングシステムも利用できます。水平銅サイディングは、細い水平線で比較的平坦な外観を提供します。面取りされた銅パネルは、深い影の効果を生み出す奥行きがあります。平らなサイディングは影が最小限です。構造パネルは、連続した下地を使用せずに壁構造に直接取り付けられるように設計されています。斜めのフラットロックパネルは、ドーム、尖塔、ヴォールトなどの曲面に使用されます。水平フラットロックパネルは、基本的に垂直面に適用されるフラットシーム屋根と同じです。銅スクリーンパネルは、軽量の仕上げスクリーンで、穴が開けられていたり、形状の開口部があったりして、日よけや装飾スクリーンとして機能します。銅合金カーテンウォールは、耐候性を備えた非構造的な建物の外装材です。[ 104 ]複合銅被覆は、硬質熱可塑性シートの両面に銅板を貼り付けることによって作られる。


銅製の外壁被覆システムには、いくつかの異なる種類があります。
接合技術。これは、銅製の屋根やファサードのデザインで使用される、垂直または水平の古典的な被覆構造です。シートとストリップで入手可能な被覆材は、クリップで固定されます。垂直面では防水性が問題にならない場合があるため、角度付き立ちはぜ継ぎで十分な場合が多くあります。二重ロック立ちはぜ継ぎは必要ない場合が多いです。ハンガリーのデブレツェン大学の銅の門[ 105 ]の水平および垂直の立ちはぜ継ぎと平らなロック継ぎの写真、およびイタリアのミラノにあるホテル クラウンプラザ ミラノ[106]の酸化処理された銅被覆の接合ファサードの写真へのリンクがあります。
システムシングル。シングルは、屋根、壁、および個々の建築部材用の、あらかじめ製造された長方形または正方形の平らなタイルです。4辺すべてに180度の折り目があり、外側に2つ、内側に2つあります。シングルは設置時に互いに連結されます。固定具は、木製シートまたは台形パネルにステンレス鋼または銅製のクリップで隠されます。機械による切り欠きと折り曲げにより、シングルの寸法が均一になります。外装[ 107 ]および内装[ 108 ]環境における銅製シングルの写真例へのリンクが利用可能です。
パネル。パネルは、長さが最大4〜5 m (13〜16フィート)、標準幅が最大500 mm (20インチ)の、あらかじめ成形された銅板です。これらは、エンドベースの有無にかかわらず、両面被覆要素です。組み立ては、舌と溝の原理を使用するか、重ね合わせることによって行われます。パネルは、垂直、水平、または斜めに組み立てることができます。基本的な形状は 3 つあります。水平な表面のファサード被覆として垂直に配置された舌と溝のパネル、水平な表面のファサード被覆として水平に配置された舌と溝のパネル、および、表面にぴったりと密着するか重ね合わせるか、または目に見える固定具または隠された固定具を使用してさまざまな方向に配置されるカスタム パネルです。金色のパネル[ 109 ]と緑青のパネル[ 110 ]の代表的な写真へのリンクが利用可能です。
システムカセット。これは、支持構造に取り付けられ固定された湾曲または平らな金属パネルで構成される、剛性のある長方形の換気壁システムです。4辺すべてが工場で事前に折り曲げられています。すべての辺の折り曲げられたエッジにより、大きな板金部品が被覆面と水平になります。固定は通常、リベット留め、ねじ止め、またはアングルブラケットやボルトフックを使用してカセットを基材に直接固定することによって行われます。システムカセットは、特定の建築要件を満たすように事前にプロファイルされています。カセット被覆の代表的な写真へのリンクが利用可能です。[ 111 ] [ 112 ]
グラフィックコンクリート。グラフィックコンクリートは、コンクリート表面に恒久的な模様、画像、または文字を作成するための手法で、1997年にフィンランドのインテリア建築家サムリ・ナーマンカによって開発されました。この手法は、数々の受賞歴のある建築プロジェクトで採用されており、例えば、2009年の「年間最優秀コンクリート構造物」賞を受賞したハメーンリンナ州立公文書館や、2016年の「年間最優秀コンクリート構造物」賞を受賞したアスント・オイ・ヘルシンギン・ヴィウフカなどがあります。この手法は、建築におけるコンクリートの多様性を際立たせ、ファサードに独特の美しさをもたらします。
成形シート。成形シートは、規則的で目立たない形状のため、継ぎ目なく広い外装面を覆うのに最適です。様々な形状が用意されており、新しい平屋根、ファサード、勾配屋根、改修工事など、幅広い用途に適しています。利用可能な形状には、正弦波状の波形形状、様々な形状の台形形状、特殊な形状やエッジを持つカスタム形状などがあります。これらは事前に製造され、エンボス加工やその他のデザインを施すことも可能です。
特殊な形状。特殊な形状のファサードは、望ましい視覚効果を与えるために利用できます。穴あき金属板は、さまざまな形状(円形、正方形、長方形など)と配置(長方形、斜め、平行幅、千鳥配置など)で利用できます。繊細なパターン、「スーパーグラフィック」、テキストを作成するように設計できます。メッシュやテキスタイル構造も利用可能です。特殊な形状の外装建物の写真へのリンクがあります。[ 113 ] [ 114 ] [ 115 ]
温度、荷重、沈下による建物の構成要素の動きを考慮した設計は、建築の詳細設計において重要な部分です。建物の伸縮継手は、外部への障壁となり、構成要素間の隙間を覆います。銅は成形しやすく、耐久性にも優れているため、伸縮継手に最適な材料です。屋根の状態、屋根の端部、床に関する詳細情報が利用可能です。[ 116 ]

銅は、温かさ、静けさ、穏やかさの雰囲気を醸し出すことで、室内の壁システム、天井、照明器具、家具、金物などを美しく引き立てます。性能面では、軽量で耐火性があり、耐久性があり、加工しやすく、非有機物(ガスを放出しない)です。銅をベースとした一般的な内装には、パネル、屋根板、スクリーン、装飾品、照明器具、その他の装飾品などがあります。[ 10 ]

銅の表面は病原性微生物を死滅させるため、病院や公共交通機関などの公共施設を設計する建築家は、銅製品を公衆衛生上の利点として注目しています。[ 8 ] [ 41 ]近年、銅製のカウンタートップ、レンジフード、シンク、取っ手、ドアノブ、蛇口、家具の装飾品は、その外観と抗菌特性の両方から流行しています。(メイン記事:抗菌銅合金タッチサーフェスを参照)。
銅は屋内環境では突合せ溶接、はんだ付け、リベット、釘、ねじ、ボルト締め、立ちはぜ継ぎ、重ね継ぎ(ファスナーありとなし)、平継ぎ、ボルト締めフランジ、スプライン、フラッシュラップ、バテン継ぎによって接合される。[ 117 ]
持続可能な素材は、グリーンビルディングの重要な要素です。持続可能な素材の利点としては、耐久性、長寿命、リサイクル性、エネルギー効率、断熱性などが挙げられます。銅はこれらのすべての点で高い評価を得ています。
銅は自然界で最も効率的な熱伝導体および電気伝導体の1つであり、エネルギーの節約に役立ちます。熱伝導率が高いため、建物の暖房システム、直接交換式ヒートポンプ、太陽熱発電および温水設備に広く使用されています。電気伝導率が高いため、照明、電気モーター、ファン、および家電製品の効率が向上し、エネルギーと環境への影響が少なくなり、建物の運用コスト効率が向上します。[ 118 ]
銅は一般的な外壁材や屋根材よりも熱伝導率が高いため、太陽熱ファサードシステムに適しています。完全に統合された太陽熱銅ファサードシステムの最初の商業用途は、フィンランドのポリ公共水泳複合施設に設置されました。この設置は、持続可能性と炭素排出量削減の都市の事例です。ソーラーファサードは屋根集熱器と連携して機能し、屋根に取り付けられた太陽光発電によって補完され、 120,000 kWhの熱を供給します。これは、寒冷地のフィンランドの平均的な6世帯が年間で使用するエネルギー量に相当します。[ 119 ]
米国グリーンビルディング協会(USGBC)のエネルギー・環境デザインにおけるリーダーシップ(LEED )認証制度の基準の一つとして、新築の建物には、使用前および使用後のリサイクル材を含む材料を使用することが義務付けられています。建設に使用される銅製品のほとんど(高度に精製されたバージン銅を必要とする電気材料を除く)は、高い割合でリサイクル材を含んでいます。詳しくは、「建築における銅#リサイクル」をご覧ください。
賞プログラムは、カナダと米国[ 120 ]およびヨーロッパ[ 121 ]における銅建築設備に焦点を当てています。国際銅と住宅コンペティションも存在します[ 122 ] 。建築と銅業界の専門家によって審査される賞プログラムの基準には、建築設計における銅、銅設置の技術、革新性、歴史的建造物の改修などが含まれます。