JP7600092B2

JP7600092B2 - 建物

Info

Publication number: JP7600092B2
Application number: JP2021207822A
Authority: JP
Inventors: 直輝山瀬; 学熊上
Original assignee: JGC Corp
Current assignee: JGC Corp
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2024-12-16
Anticipated expiration: 2041-12-22
Also published as: JP2023092666A

Description

特許法第３０条第２項適用日揮株式会社は、神奈川県川崎市川崎区殿町３丁目１０３番９ＪＳＲＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓＲ＆ＤＣｅｎｔｅｒにおいて、山瀬直輝及び熊上学が発明した建物に関する発明を竣工後に公開した。

本発明は、建物に関する。

複数階を有するビルや住宅などの建物では、各階に設けられた空調設備によって各階毎に冷房が行われるのが一般的である（特許文献１参照）。

特開２０２１－８９０８０号公報特表２０１４－５１９０１２号公報

しかしながら、上述のような建物の冷房のシステムは、建物全体における省エネが十分ではない。特に多層階で床面積が広い大空間を有する建物は、夏場冷房のためのエネルギー消費量が多くなるため、十分な省エネが求められている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、省エネで大空間を冷房可能な建物を提供することをその目的の一つとする。

本発明の一態様に係る建物は、複数の階を上下に連通する吹き抜けと、冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口と、を備え、吹き抜けのある複数の階は、冷却口を備えた第１の階と、第１の階よりも下に位置し、冷却口を備えない第２の階と、を有する。

本態様によれば、吹き抜けのある第１の階に、冷気が床から上方に向けて噴出する冷却口を設けることで、第１の階の空間全体を冷却せず、人が行動する空間（床面から人の高さまでの空間）を主に冷却することができるので、省エネが図られる。そのうえで、建物が、吹き抜けと、冷却口を備えた第１の階と、第１の階よりも下に位置し、冷却口を備えない第２の階とを有するので、第１の階の冷気を吹き抜けを通じて下の第２の階に送り、その冷気で第２の階を冷却することができる。これにより、省エネで大空間を冷房可能な建物が提供される。

上記態様において、第１の階は、複数の階からなり、第１の階は、上階と、当該上階よりも下の下階を有し、下階は、上階の床部よりも、吹き抜け側に突出した床部を有するようにしてよい。

上記態様において、記第１の階は、複数の階からなり、第１の階は、上階と、当該上階よりも下の下階を有し、上階は、下階の床部よりも、吹き抜け側に突出した床部を有するようにしてよい。

上記態様において、下階は、上階の直下に位置するようにしてよい。

上記態様において、吹き抜けは、各階の吹き抜け部を有し、少なくとも一部の、互いに上下に連続する階の吹き抜け部は、水平方向の中心位置が互いにずれるように構成されていてよい。

上記態様において、第２の階は最下階であってよい。

上記態様において、第１の階は、吹き抜けに面する床縁部に、鉛直方向に立設する隔壁を有するようにしてよい。

上記態様において、隔壁は、１１０ｃｍ以上１８０ｃｍ以下の高さを有していてよい。

上記態様において、複数の階は、エントランスホールを有するエントランス階を含み、エントランス階の直上の２階と、当該２階の直上の３階は、第１の階であり、２階は、３階の床部よりも、吹き抜け側に突出した床部を有し、３階の床部に対する２階の床部の突出長さは、エントランスホールの吹き抜けを挟んだ反対側の床部よりも、エントランスホール側の床部の方が小さくしてよい。

上記態様において、複数の階は、エントランスホールを有するエントランス階を含み、エントランス階の直上に、複数の第１の階を有し、当該複数の第１の階は、エントランスホールの吹き抜けを挟んだ反対側において、エントランス階により近い階の床部が、吹き抜け側に突出するように階段状に形成されていてよい。

上記態様において、エントランス階は第２の階であってよい。

本発明によれば、省エネで大空間を冷房可能な建物を提供することができる。

本実施の形態に係る建物の構造を説明するための、建物の断面を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態の一例について説明する。図１は、本実施の形態に係る建物１の縦断を示す模式図である。

建物１は、複数の階、例えば４つの階１Ｆ、２Ｆ、３Ｆ、４Ｆを有する。建物１は、４つの階１Ｆ乃至４Ｆを上下に連通する吹き抜け１０を有している。吹き抜け１０は、例えば建物１の水平方向の端ではない中央付近に設けられている。

１階１Ｆは、エントランス階であり、建物入口となる扉３０を有するエントランスホール３１を有している。エントランスホール３１は、吹き抜け１０に対し仕切りなく連通している。

２階２Ｆ、３階３Ｆ及び４階４Ｆは、冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口４０を備えている。なお、本実施の形態において、２階２Ｆ、３階３Ｆ及び４階４Ｆは、本発明における、冷却口を備えた第１の階に相当する。

冷却口４０は、各階２Ｆ乃至４Ｆの少なくとも吹き抜け１０に開放された空間の床に多数設けられている。なお、冷却口４０は、各階２Ｆ乃至４Ｆの吹き抜け１０と仕切られた部屋の床にも設けられていてもよい。冷却口４０は、例えば、多孔質床板と、多孔質のタイルカーペットにより構成されている。各階２Ｆ乃至４Ｆの床下には、冷房装置５０が設けられている。冷却口４０は、各階２Ｆ乃至４Ｆの冷房装置５０から送られた冷気を床を通じて床の上方に噴出するように構成されている。なお、冷房装置５０は、特に限定されるものではないが、例えばエアコンディショナーである。冷房装置５０の数や配置は、特に限定されるものではない。

１階１Ｆには、上述の冷却口４０が設けられていない。なお、各階１Ｆ乃至４Ｆの例えば窓に近いペリメーター領域には、冷却口４０とは異なる、冷気を床以外の天井等から噴出させる装置が設けられていてよい。１階１Ｆは、本発明における、冷却口を備えない第２の階に相当する。

各階２Ｆ乃至４Ｆは、吹き抜け１０に面する床の縁部に鉛直方向に立設する隔壁６０、６１、６２を有している。隔壁６０乃至６２は、床面に対し例えば１１０ｃｍ以上１８０ｃｍ以下の高さを有している。

２階２Ｆは、例えば第１の水平方向Ｘに沿って、吹き抜け１０に対しエントランスホール３１側に位置する前側床部７０と、吹き抜け１０に対しエントランスホール３１の反対側に位置する奥側床部７１を有している。第１の水平方向Ｘは、エントランスホール３１から吹き抜け１０に向かう動線に沿った方向である。２階２Ｆは、吹き抜け１０の第２の水平方向Ｙの両側にも床部７２を有している。第２の水平方向Ｙは、第１の水平方向Ｘと直角をなす方向である。上記冷却口４０は、前側床部７０、奥側床部７１及び床部７２にそれぞれ設けられている。隔壁６０は、前側床部７０、奥側床部７１及び床部７２の吹き抜け１０側の先端に設けられている。

３階３Ｆは、例えば第１の水平方向Ｘに沿って、吹き抜け１０に対しエントランスホール３１側に位置する前側床部８０と、吹き抜け１０に対しエントランスホール３１の反対側に位置する奥側床部８１を有している。３階３Ｆは、吹き抜け１０の第２の水平方向Ｙの両側にも床部８２を有している。冷却口４０は、前側床部８０、奥側床部８１及び床部８２にそれぞれ設けられている。隔壁６１は、前側床部８０、奥側床部８１及び床部８２の吹き抜け１０側の先端に設けられている。

４階４Ｆは、例えば第１の水平方向Ｘに沿って、吹き抜け１０に対しエントランスホール３１側に位置する前側床部９０と、吹き抜け１０に対しエントランスホール３１の反対側に位置する奥側床部９１を有している。４階４Ｆは、吹き抜け１０の第２の水平方向Ｙの両側にも床部９２を有している。冷却口４０は、前側床部９０、奥側床部９１及び床部９２にそれぞれ設けられている。隔壁６２は、前側床部９０、奥側床部９１及び床部９２の吹き抜け１０側の先端に設けられている。４階４Ｆは、建物１の外光が採光される天井部９３を有している。天井部９３は、吹き抜け１０に対応する位置（吹き抜け１０の上部）に設けられている。外光が採光される天井部９３は、吹き抜け１０の天井の一部或いは全部であってもよい。

３階３Ｆの奥側床部８１は、直上の４階４Ｆの奥側床部９１よりも吹き抜け１０側に突出する突出部８１ａを有している。奥側床部８１の突出部８１ａの長さＬ１は、５ｍ以上である。

２階２Ｆの奥側床部７１は、直上の３階３Ｆの奥側床部８１よりも吹き抜け１０側に突出する突出部７１ａを有している。奥側床部７１の突出部７１ａの長さＬ２は、５ｍ以上である。例えば突出部８１ａの長さＬ１と突出部７１ａの長さＬ２は、同じであってもよいし、どちらかが長くてもよい。

４階４Ｆの前側床部９０は、直下の３階３Ｆの前側床部８０よりも吹き抜け１０側に突出する突出部９０ａを有している。前側床部９０の突出部９０ａの長さＬ３は、５ｍ以上である。４階４Ｆの前側床部９０は、２階２Ｆの前側床部７０よりも吹き抜け１０側に突出している。

２階２Ｆの前側床部７０は、直上の３階３Ｆの前側床部８０よりも吹き抜け１０側に突出する突出部７０ａを有している。前側床部７０の突出部７０ａの長さＬ４は、１ｍ以上である。

前側床部８０に対する前側床部７０の突出部７０ａの長さＬ４は、奥側床部８１に対する奥側床部７１の突出部７１ａの長さＬ２よりも小さい。すなわち、２階２Ｆの奥側床部７１は、前側床部７０よりも３階３Ｆの床部に対して突出している。

４階４Ｆの奥側床部９１、３階３Ｆの奥側床部８１及び２階２Ｆの奥側床部７１は、１階１Ｆにより近い階の床部が吹き抜け１０側に突出するように階段状に形成されている。

吹き抜け１０は、各階１Ｆ乃至４Ｆに、吹き抜け部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有する。２階２Ｆ乃至４階４Ｆの吹き抜け部１０ｂ乃至１０ｄは、少なくとも第１の水平方向Ｘの中心が互いにずれている。なお、２階２Ｆの吹き抜け部１０ｂの中心は、第１の水平方向Ｘの前側床部７０と奥側床部７１の間の中心であり、３階３Ｆの吹き抜け部１０ｃの中心は、第１の水平方向Ｘの前側床部８０と奥側床部８１の間の中心であり、４階４Ｆの吹き抜け部１０ｄの中心は、第１の水平方向Ｘの前側床部９０と奥側床部９１の間の中心である。

平面視で４階４Ｆの床部９０、９１、９２により囲まれた吹き抜け部１０ｄを形成する開口領域、平面視で３階３Ｆの床部８０、８１、８２により囲まれた吹き抜け部１０ｃを形成する開口領域、及び平面視で２階２Ｆの床部７０、７１、７２により囲まれた吹き抜け部１０ｂを形成する開口領域は、互いに同じ形、同じ大きさであってもよいし、異なる形、異なる大きさであってもよい。平面視で各吹き抜け部１０ａ乃至１０ｄを形成する開口領域は、方形などの多角形状を有していてもよいし、円形、楕円形状を有していてもよい。

各階１Ｆ乃至４Ｆの床部の吹き抜け１０に露出する部分には、隣り合う上下の階を行き来するための階段１００、１０１、１０２が設けられている。第１の階段１００は、１階１Ｆの吹き抜け部１０ａの床部と２階２Ｆの奥側床部７１の突出部７１ａを接続している。第２の階段１０１は、２階２Ｆの奥側床部の７１の突出部７１ａと３階３Ｆの床部８２を接続している。第３の階段１０２は、３階３Ｆの奥側床部８１の突出部８１ａと４階４Ｆの床部９２を接続している。

次に、以上のように構成された建物１の冷房方法について説明する。例えば２階２Ｆ乃至４階４Ｆにおいて、冷房装置５０から供給された冷気Ａが床部の冷却口４０から上方に向けて噴出する。冷気Ａは、人の身長程度の高さに到達する程度の流量（圧力）で噴出する。２階２Ｆ乃至４階４Ｆにおいて、各階２Ｆ乃至４Ｆの冷気Ａは、一旦隔壁６０乃至６２にせき止められ、隔壁６０乃至６２の内側の空間で溜められる。なお、１階１Ｆは、冷却口４０がないため、床から冷気が噴出しない。

その後、例えば４階４Ｆの冷気Ａは、隔壁６２を乗り越え、吹き抜け１０に流出し、吹き抜け１０を通じて下降する。４階４Ｆの奥側床部９１の冷気Ａは、直下の３階の奥側床部８１の突出部８１ａに落下し当該突出部８１ａを冷却する。４階４Ｆの前側床部９０の冷気Ａは、吹き抜け１０を通じて１階１Ｆまで下降する。この冷気Ａは、３階３Ｆの吹き抜け部１０ｃの第１の水平方向Ｘの中央付近と２階２Ｆの吹き抜け部１０ｂの第１の水平方向Ｘの中央付近を通って落下する。

３階３Ｆの冷気Ａは、隔壁６１を乗り越え、吹き抜け１０に流出し、吹き抜け１０を通じて下降する。３階３Ｆの奥側床部８１の冷気Ａは、４階４Ｆの奥側床部９１から落下した冷気Ａと共に、直下の２階の奥側床部７１の突出部７１ａに落下し当該突出部７１ａを冷却する。３階３Ｆの前側床部８０の冷気Ａの一部は、直下の２階２Ｆの前側床部７０の突出部７０ａに落下し当該突出部７０ａを冷却する。３階３Ｆの前側床部８０の冷気Ａの一部は、吹き抜け１０を通じて１階１Ｆまで下降する。この冷気Ａは、直上の４階４Ｆの前側床部９０の突出部９０ａの下側の空間を通る。

２階２Ｆの冷気Ａは、隔壁６０を乗り越え、吹き抜け１０に流出し、吹き抜け１０を通って落下する。２階２Ｆの奥側床部７１の冷気Ａは、３階３Ｆの奥側床部８１から落下した冷気Ａと共に、直下の１階１Ｆに落下し、１階１Ｆを冷却する。２階２Ｆの前側床部７０の冷気Ａは、３階３Ｆの前側床部８０から落下した冷気Ａと共に、直下の１階１Ｆに落下し、１階１Ｆを冷却する。１階１Ｆの冷気Ａは、エントランスホール３１などに供給される。

本実施の形態によれば、２階２Ｆ乃至４階４Ｆに、冷気Ａが床から上方に向けて噴出する冷却口４０を設けることで、２階２Ｆ乃至４階４Ｆの空間全体を冷却せず、人が行動する空間（床面から人の高さまでの空間）を主に冷却することができるので、省エネが図られる。そのうえで、建物１が吹き抜け１０と、冷却口４０を備えた２階２Ｆ乃至４階４Ｆと、冷却口４０を備えない１階１Ｆを有するので、２階２Ｆ乃至４階４Ｆの冷気Ａを吹き抜け１０を通じて下の１階１Ｆに送り、その冷気Ａで下の１階１Ｆを冷却することができる。これにより、建物１の大空間を省エネで冷房することができる。

２階２Ｆ乃至４階４Ｆが、冷却口４０を有し、下の２階２Ｆ及び３階３Ｆは、上の４階４Ｆの奥側床部９１よりも吹き抜け１０側に突出した奥側床部８１、７１の突出部８１ａ、７１ａを有する。これにより、４階４Ｆの冷却口４０からの冷気Ａが下の階の突出部８１ａ、７１ａを冷却しつつ、さらに冷却口４０のない１階１Ｆを冷却することができる。特に直下の３階３Ｆの突出部８１ａは効果的に冷却される。

２階２Ｆ乃至４階４Ｆが、冷却口４０を有し、４階４Ｆは、下の３階３Ｆ及び２階２Ｆの前側床部８０、７０よりも、吹き抜け１０側に突出した前側床部９０の突出部９０ａを有する。この場合、４階４Ｆの冷却口４０からの冷気Ａが届きにくい３階３Ｆ及び２階２Ｆの前側床部８０、７０の縁部付近も、３階３Ｆ及び２階２Ｆの冷却口４０からの冷気Ａにより適切に冷却することができる。特に直下の３階３Ｆの前側床部８０の縁部付近は効果的に冷却される。また４階４Ｆの冷気Ａが吹き抜け１０を介して１階１Ｆまで直接下降しやすいので、冷却口４０のない１階１Ｆを、効果的に冷却することができる。

吹き抜け１０は、各階１Ｆ乃至４Ｆの吹き抜け部１０ａ乃至１０ｄを有し、少なくとも、互いに上下に連続する２階２Ｆ乃至４階４Ｆの吹き抜け部１０ｂ乃至１０ｄは、第１の水平方向Ｘの中心位置が互いにずれるように構成されている。これにより、例えば下の階２Ｆ、３Ｆの吹き抜け部１０ｂ、１０ｃの中央付近を上の４階４Ｆの吹き抜け部１０ｄから下降する冷気Ａで冷却することができ、建物全体を均一に冷却することができる。

冷却口４０を備えない階は、最下階である１階１Ｆであるので、冷却口４０のない１階１Ｆに冷気Ａを適切に供給することができる。これにより、建物全体の冷却を適切に行うことができる。

冷却口４０を有する２階２Ｆ乃至４階４Ｆは、吹き抜け１０に面する床縁部に、鉛直方向に立設する隔壁６０乃至６２を有するので、各階の冷却口４０からの冷気Ａが当該階を十分に冷却する前に吹き抜け１０に流出することを抑制することができる。また、隔壁６０乃至６２の高さ分、高い位置から吹き抜け１０に冷気Ａを送ることができる。この結果、建物１を効率的に冷却することができる。

隔壁６０乃至６２は、１１０ｃｍ以上１８０ｃｍ以下の高さを有するので、冷気が人の行動領域に主に溜まり、人の行動領域を集中的に冷却することができる。この結果、省エネが促進される。

エントランスホール３１側の前側床部８０に対する前側床部７０の突出部７０ａの長さＬ４は、エントランスホール３１と反対側の奥側床部８１に対する奥側床部７１の突出部７１ａの長さＬ２よりも短い。このため、エントランスホール３１側は２階２Ｆからの冷気Ａに加え、３階３Ｆからの冷気Ａが、エントランスホール３１に落下しやすい構造となる。この結果、人の移動が多いエントランスホール３１を効果的に冷却することができる。

また、４階４Ｆの奥側床部９１、３階３Ｆの奥側床部８１、２階２Ｆの奥側床部７１は、エントランス階である１階１Ｆに、より近い階の床部が吹き抜け１０側に突出するように、階段状に形成されている。これにより、冷気Ａが、エントランスホール３１に向けてよどみなく流れるので、人の移動が多いエントランスホール３１を効果的に冷却することができる。

一般的にエントランス階は、特に夏季に、冷却のために必要なエネルギー消費量が増大する。本実施の形態では、エントランス階である１階１Ｆが冷却口４０を有さない階であり、１階１Ｆの冷却を十分に行うことができるので、より省エネを促進することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば建物１の構造は、上記実施の形態のものに限られない。建物１は、地下の階を有するものであってもよい。建物１は、４つの階を有するものでなくてもよく、２つ以上の階を有するものであればよい。建物１は、３つ以上の階、５つ以上の階を有するものであってもよい。吹き抜け１０は、建物１が有するすべての階を連通するものでなくてもよく、建物１の一部の階を連通するものであってもよい。冷却口４０を有する階は、２階２Ｆ乃至４階４Ｆに限られない。冷却口４０を有する階は、単数或いは複数の階であってもよい。冷却口４０を備えない階は、１階１Ｆに限られない。また冷却口４０を備えない階は、単数或いは複数であってもよい。２階２Ｆ乃至４階４Ｆの床部が第１の水平方向Ｘに突出する構造も上記実施の形態のものに限られない。各階２Ｆ乃至４Ｆの床部が、他の階の床部に対し突出する方向は、第１の水平方向Ｘに限られず第２の水平方向Ｙであってもよい。

本発明は、省エネで大空間を冷房可能な建物を提供する際に有用である。

１建物
１０吹き抜け
４０冷却口
１Ｆ１階
２Ｆ２階
３Ｆ３階
４Ｆ４階
Ｘ第１の水平方向

Claims

複数の階を上下に連通する吹き抜けと、
冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口と、を備え、
前記吹き抜けのある複数の階は、
前記冷却口を備えた第１の階と、
前記第１の階よりも下に位置し、前記冷却口を備えない第２の階と、を有し、
前記第１の階は、複数の階からなり、
前記第１の階は、上階と、当該上階よりも下の下階を有し、
前記下階は、前記上階の床部よりも、前記吹き抜け側に突出した床部を有する、建物。
複数の階を上下に連通する吹き抜けと、
冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口と、を備え、
前記吹き抜けのある複数の階は、
前記冷却口を備えた第１の階と、
前記第１の階よりも下に位置し、前記冷却口を備えない第２の階と、を有し、
前記第１の階は、複数の階からなり、
前記第１の階は、上階と、当該上階よりも下の下階を有し、
前記上階は、前記下階の床部よりも、前記吹き抜け側に突出した床部を有する、建物。
前記下階は、前記上階の直下に位置する、請求項１又は２に記載の建物。
複数の階を上下に連通する吹き抜けと、
冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口と、を備え、
前記吹き抜けのある複数の階は、
前記冷却口を備えた第１の階と、
前記第１の階よりも下に位置し、前記冷却口を備えない第２の階と、を有し、
前記吹き抜けは、各階の吹き抜け部を有し、
少なくとも一部の、互いに上下に連続する階の吹き抜け部は、水平方向の中心位置が互いにずれるように構成されている、建物。
複数の階を上下に連通する吹き抜けと、
冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口と、を備え、
前記吹き抜けのある複数の階は、
前記冷却口を備えた第１の階と、
前記第１の階よりも下に位置し、前記冷却口を備えない第２の階と、を有し、
前記第１の階は、前記吹き抜けに面する床縁部に、鉛直方向に立設する隔壁を有する、建物。
前記隔壁は、１１０ｃｍ以上１８０ｃｍ以下の高さを有する、請求項５に記載の建物。
複数の階を上下に連通する吹き抜けと、
冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口と、を備え、
前記吹き抜けのある複数の階は、
前記冷却口を備えた第１の階と、
前記第１の階よりも下に位置し、前記冷却口を備えない第２の階と、を有し、
前記複数の階は、エントランスホールを有するエントランス階を含み、
前記エントランス階の直上の２階と、当該２階の直上の３階は、前記第１の階であり、
前記２階は、前記３階の床部よりも、前記吹き抜け側に突出した床部を有し、
前記３階の床部に対する前記２階の床部の突出長さは、前記エントランスホールの前記吹き抜けを挟んだ反対側の床部よりも、前記エントランスホール側の床部の方が小さい、建物。
複数の階を上下に連通する吹き抜けと、
冷気が階の床から上方に向けて噴出する冷却口と、を備え、
前記吹き抜けのある複数の階は、
前記冷却口を備えた第１の階と、
前記第１の階よりも下に位置し、前記冷却口を備えない第２の階と、を有し、
前記複数の階は、エントランスホールを有するエントランス階を含み、
前記エントランス階の直上に、複数の第１の階を有し、
当該複数の第１の階は、前記エントランスホールの前記吹き抜けを挟んだ反対側において、前記エントランス階により近い階の床部が、前記吹き抜け側に突出するように階段状に形成されている、建物。
前記エントランス階は、前記第２の階である、請求項７又は８に記載の建物。
前記第２の階は、最下階である、請求項１から９のいずれか一項に記載の建物。