JP2001303798A

JP2001303798A - 膜屋根構造

Info

Publication number: JP2001303798A
Application number: JP2000121886A
Authority: JP
Inventors: Motomitsu Morishita; 素光森下; Takashi Ichihashi; 隆市橋; Kaoru Nishikawa; 薫西川; Osamu Hosozawa; 治細沢
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】膜材の寿命を向上すると共に温熱環境を運用費
用を掛けることなく改善した膜屋根構造を提供すること
を課題とする。【解決手段】断面アーチ形状の膜屋根によって所定の地
面を覆う膜屋根構造である。膜屋根の下部である軒下部
分９に開口を設けると共に、膜屋根の上部にスリットＳ
を設ける。上記スリットＳは、屋根面に沿って下方に延
びる第１の膜部分６と、その第１の膜部分６の下側を屋
根面に沿って上方に延びる第２の膜部分７との間の隙間
から構成され、上記第２の膜部分７は屋根膜を支持する
フレームに固定されて、風圧によって第１の膜部分６が
上下に揺動することでスリットＳの隙間が変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大空間を覆うアー
チ状の膜屋根構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】スポーツを行うグラウンドや催し物を行
う公園広場の上方を円筒状やドーム状の膜屋根で覆う場
合がある。例えば、円筒状の膜屋根構造を採用した場合
には、所定地上部に沿って複数のアーチ状フレームを配
列し、そのアーチ状フレームに膜材が支持されて断面ア
ーチ形状の膜屋根となり屋根面が形成される。なお、通
常、アーチ状フレーム間にも他のフレームが架け渡され
当該フレームによっても膜材は支持される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このとき、妻側が開口
していることがあり、この場合には当該妻側の大開口部
から自然通風が確保される。しかし、強風時には、当該
妻側から吹き込まれた風の吹き上げによって上方に向か
う風圧がアーチ状の膜材に掛かるので、想定される風圧
に対抗できるだけの強度が膜材に要求される。

【０００４】また、上述のように妻側からの自然通風が
あっても、夏期の直射日光や催されるイベント等によっ
ては、暖かい空気が屋根面の天井部下側に溜まる。この
ことは、膜屋根に覆われる空間における温熱環境の悪化
に繋がる場合もある。また、上記構成の膜屋根構造にあ
っては、通常、平側（妻側と直交する方向）は、膜屋根
で閉じているために、妻側からの通風が無い場合には、
膜屋根で覆う空間に十分な通気が確保できず温熱環境が
悪化する一因となるため、別途ファンなどによる空調が
要求される場合がある。

【０００５】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、膜材の寿命を向上しつつ簡易な構造で
自然換気が確保できる膜屋根構造を提供することを課題
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、断面アーチ形状の膜屋根によって所定の
地面を覆う膜屋根構造であって、膜屋根の下部に開口を
設けると共に、膜屋根の上部にスリットを設け、上記ス
リットは、屋根面に沿って下方に延びる第１の膜部分
と、その第１の膜部分の下側を屋根面に沿って上方に延
びる第２の膜部分との間の隙間から構成され、上記第２
の膜部分は屋根膜を支持するフレームに固定されている
ことを特徴とする膜屋根構造を提供するものである。［作用］膜屋根で覆われる空間に強い自然風が吹き込ま
れ、上方に向かう風圧が膜材に掛かると、その風圧によ
って、当該風圧に応じた分だけ第２の膜部と第１の膜部
との間が広がり、その隙間から空気（風）が外部に流れ
出る。この結果、膜材に負荷される風圧が低減する。

【０００７】また、強風時でなくても、屋根膜下側まで
上昇した暖気（熱）が、上記上部に形成したスリットの
隙間から外部に逃げ易くなって、自然換気が行われる。
特に、下部に開口を設け且つ上側のスリットを設けるこ
とで、下側から上方に向かう自然通風の流れが膜屋根内
に確保されることで、より当該膜屋根で覆われる地上部
の快適性が向上する。

【０００８】なお、断面アーチ形状の膜屋根とすること
で、上昇する暖気はアーチに沿って膜屋根上部（天井
部）の下側に誘導され易い。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る
膜屋根構造を示す概要斜視図である。本実施形態では、
グラウンドやイベント広場（以下、所定地上部という）
の上方を円筒状の膜屋根で覆う場合を例に説明する。

【００１０】図１に示されるように、アーチ梁からなる
複数の第１フレーム１が、所定地上部３に沿って配列し
ている。なお、図１中、複数の第１フレーム１が、真っ
直ぐ配列しているが、多少曲線を描くように配列してい
ても良い。また、第２フレーム２が、隣り合う第１フレ
ーム１の対向方向に沿って横方向に延び第１フレーム１
間に架け渡されている。

【００１１】そして、上記第１及び第２フレーム１，２
で規制される屋根面に沿って膜材が配置されている。そ
の膜材は、上記第１フレーム１及び第２フレーム２に支
持されて、半円筒状の屋根膜４を構成する。但し、屋根
膜４の下端部と地面との間（軒下部分９）には、その空
間を塞ぐ部材を配置せず、膜屋根下部からの自然通気の
導入が可能となっている。

【００１２】上記屋根膜４は、図１中符号Ａで表される
ような四角形状の単位膜５を基本とし、当該単位膜５
が、屋根面に沿って左右方向及び上下方向に連続するこ
とで形成される。なお、膜材の材料としては、例えば透
光性の高い四フッ化エチレン樹脂コーティングガラス繊
維が例示できる。但し、上側に位置する上記各単位膜５
（図１中符号Ｂで示す位置の単位膜５）については、図
２に示すように、左右の辺５ａがそれぞれ第１フレーム
１に固定されると共に上辺５ｂが第２フレーム２に固定
されるが、下辺５ｃはどのフレームにも固定されていな
い。さらに、上下方向に並ぶ単位膜５同士は、図２に示
す模式図のように、一部が上下に重なるように配置され
る。なお、図２では分かり易いように、下側の単位膜５
を下側にずらして図示しているが、上側の単位膜５の左
右の辺と下側の単位膜５の左右の辺とは屋根面に沿って
連続するように配置されている。

【００１３】すなわち、上側に位置する単位膜５につい
ては、下辺部６が、第１の膜部を構成して、屋根面に沿
って下方に延び、また、上辺部７が、第２の膜部を構成
して、上側の単位膜５の上辺部７の下側を屋根面に沿っ
て上方に延びることで、膜屋根の上部にスリットＳが形
成されている。ここで、下辺部６は開放された構成とな
るが、下辺５ｃに沿ってケーブル（不図示）を配置し当
該ケーブルに下辺５ｃを固定することで、初期状態にお
けるスリットＳの隙間を確保したり、下側からの風の吹
き込みによる下辺部６の浮き上がり量や、浮き上がるの
に要する風圧を所望の量に調整するようにしても良い。
なお、上記ケーブルは、下辺部６のばたつきを抑える効
果もある。

【００１４】また、上記単位膜５は、概念的なものであ
って、独立した単位膜５を個々に屋根面に沿って配置し
ても良いし、初めから左右に単位膜５が連続した膜材を
使用しても良い。単位膜５が連続した膜材を使用して
も、各フレームに固定されることで、複数の単位膜５に
区画される。また、上下の単位膜５についても必ずしも
独立していなくても良い。要は、屋根面に沿って下方に
延びる第１の膜部分と、その第１の膜部分の下側を屋根
面に沿って上方に延びる第２の膜部分とを有し、下側の
第２膜部分が第２フレーム２に固定されていればよい。

【００１５】また、上記スリットＳは、上側に位置する
単位膜５、つまり図１中符号Ｂ部分における上下の単位
膜５間の全てに設ける必要もない。さらに、上記構成で
は、第２フレーム２が水平に延びている場合を例示して
いるが、例えば、第２フレーム２を、第１フレーム１間
にトラス状に配置しても良い。この場合には、第２フレ
ーム２は上下方向に傾いた状態で第１フレーム１間に配
置されるため、各単位膜５は、上辺５ｂが該第２フレー
ム２に沿って傾いた形状となる。もっとも、上記スリッ
トＳを形成する各単位膜５の下辺５ｃは、上記第２フレ
ーム２に合わせて傾ける必要は無い。要は、上辺部７と
下辺部６とが確実に重なるように配置されていれば良
い。また、単位膜５の形状は四角形形状に限定されな
い。また、その大きさも、図１中符号ＢやＣなど、もっ
と大きくても良いし小さくても良い。

【００１６】次に、上記構成の膜屋根構造の作用・効果
等について説明する。上記構成の膜屋根構造は、模式図
である図３に示すように、断面アーチ形状の膜屋根によ
って所定の地面を覆う膜屋根構造となる。また、膜屋根
の下部に開口（軒下部分９）が設けられると共に膜屋根
の上部にはスリットＳが形成されている。

【００１７】そして、夏期などによる直射日光で膜屋根
で覆われる空間が熱せられたり、当該膜屋根で覆われる
地上部の熱源（人や機材など）からの熱によって、暖か
い空気が上昇し膜屋根の下側に暖気として溜まる。本実
施形態にあっては、上記暖気は、スリットＳを形成する
下辺部６と上辺部７の隙間から適宜自動的に外部に排出
される。すなわち、屋根膜４を通じた自然換気が確保さ
れて、温熱環境が向上する。

【００１８】また、妻側８が大きく開口していることか
ら強風が入り込んで、屋根膜４に上向きの風圧が作用す
ることがあるが、当該風圧によって下辺部６が上辺部７
に対し相対的に上方に膨らみ、もって当該上辺部７と下
辺部６とで構成される隙間が大きくなり、風圧に応じた
分だけ当該隙間から風Ｆが外部に逃げることで当該膜材
に負荷される風圧が軽減する。これによって、膜が破れ
にくくなり、膜材の寿命が向上する。このことは、膜材
の構造断面を軽減することが可能となるという効果もあ
る。

【００１９】また、雨に対しては、下辺部６が上辺部７
にくっつく方向に変位してスリットＳからの雨水の侵入
が防止される。また、下辺部６と上辺部７との間に隙間
があっても、上辺部７が下側から下辺部６の下側を上方
に向けて延びていることから、当該スリットＳから雨水
が浸入しにくい構造となっている。さらに、膜屋根の下
部である軒下部分９から自然通気の採り入れがなされる
と共に膜屋根上部のスリットＳからの暖かい空気の排出
がされて自然循環が行われることで、運用費用を掛ける
こと無く膜屋根で覆う空間の温熱環境が改善される。

【００２０】なお、本発明にあっては、妻側８が閉じて
いても良く、又、ドーム状の膜屋根であっても良い。こ
のような場合であっても、下側の開口（軒下部分９）か
らの自然通風と、上昇した暖かい空気が膜屋根上部のス
リットＳから排出されることで、膜屋根で覆われる空間
の温熱環境が運用コストを掛けることなく改善される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の膜屋
根構造を採用すると、屋根膜の構造断面の低下や屋根膜
の寿命が向上すると同時に、屋根膜で覆われる空間の温
熱環境が運用費用を掛けることなく改善することができ
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく実施形態に係る膜屋根構造を示
す概要構成図である。

【図２】本発明に基づく実施形態に係るスリットの構成
を示す模式図である。

【図３】本発明に基づく実施形態に係る膜屋根の構成を
示す模式的断面図である。

【符号の説明】

ＳスリットＦ風１第１フレーム２第２フレーム３所定地上部４屋根膜５単位膜５ａ左右の辺５ｂ上辺５ｃ下辺６下辺部（第１の膜部）７上辺部（第２の膜部）８妻側９軒下部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川薫東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内 (72)発明者細沢治東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内Ｆターム(参考） 2E141 AA01 BB01 CC05 DD02 EE03 EE07 EE09 FF02 HH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面アーチ形状の膜屋根によって所定の
地面を覆う膜屋根構造であって、膜屋根の下部に開口を
設けると共に、膜屋根の上部にスリットを設け、上記ス
リットは、屋根面に沿って下方に延びる第１の膜部分
と、その第１の膜部分の下側を屋根面に沿って上方に延
びる第２の膜部分との間の隙間から構成され、上記第２
の膜部分は屋根膜を支持するフレームに固定されている
ことを特徴とする膜屋根構造。