JP2008223229A - 免震建物の配管構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、住宅のような小規模な免震建物で、床下空間が狭い場合においても、プラン等の設計自由度を高めながら、配管類を確実にメンテナンス出来、リフォームもし易く、且つ、外観的にも優れた免震建物を実現出来る免震建物の配管構造を提供することを可能にすることを目的としている。
【解決手段】 地盤３に埋設された配管13をコンクリートの基礎４の外周外側から地盤３上に立ち上げた上で、該配管13を上部構造体２の外周縁下部とコンクリートの基礎４との床下間隙６から床下空間12に挿入するか、若しくは該コンクリートの基礎４の立ち上げ部４ａを貫通して上部構造体２の床下空間12に延長し、地盤３上に立ち上げた配管13から上部構造体２の外周縁下部に至る該配管13全体を覆うユニット21をコンクリートの基礎４に連設した構成としたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、基礎等の下部構造と、地震時に基礎を含む下部構造に対して水平に変位する上部構造体と、の間に免震材（免震装置）を有する免震建物の配管構造に関するものである。

免震建物は、設備類の配管や配線（以下、「配管類」という）を建物の内外で貫通させる場合、地震時に基礎を含む下部構造に対して水平に変位する上部構造体ではなく、下部構造において行うことが通例である。非特許文献１に記載されたＨＡＳＳ（空気調和・衛生工学会規格）は、大規模な免震建物を想定しており、基礎の掘り込みを十分に深くし、人が普通に作業出来るような床下空間を確保し、基礎の立ち上げ部から地中へ配管類を貫通させるものである。

ところが住宅のような小規模な免震建物では、このような構造はコスト的、施工スペース的に困難であり、基礎底盤内や基礎底盤よりも下方に配管類を貫通させている例が数多く見られる（例えば、特許文献１〜４）。

また、特許文献５に記載された技術も、配管類が図示されてはいないが、外観改善を最大の目的として掲げており、特許文献６に記載されたような基礎底盤よりも上部における露出配管では目的に反するために、前記特許文献１〜４と同じく、基礎底盤内や基礎底盤よりも下方に配管類を設けていることは明らかである。

住宅のような小規模な免震建物における配管類には、円弧状の可撓管により免震変位を吸収する方法（例えば、特許文献４参照）を用いることが多い。床下換気については、基礎と上部構造体の間で行うことが通例であるが、小動物の進入や雨水の流入を抑止する機能を確保するため、隙間を狭くしなければならず、高い施工精度が求められる。防水のために基礎立ち上げ部の上端にゴム板の止水板を設置した例（例えば、特許文献７）がある。

図５はコンクリートの基礎４の立ち上げ部４ａに設けた貫通孔４ｃに配管13を貫通し、立ち上げ部４ａよりも外側の配管13が地盤３内に埋設された一例である。

社団法人 空気調和・衛生工学会規格 SHASE-S008-1999 ゴム製変位吸収管継手 Rubber Made Flexible Pipe Joints 適用範囲／管継手の種類／性能／構造／形状・寸法／外観／材料／試験方法／検査方法／付属書／解説 トーゼン産業株式会社の技術資料冊子「免震継手システム」Ｕ２−２０−１８２−０６０２版 ｐ.６０、付属書３図−６、７、８ 特開２００３−３１３９０８号公報 特開２００３−２０６５５７号公報 特開２００１−０４９８９５号公報 特開２００３−０２７５４９号公報 特許第３８１５６５６号公報 特開２０００−１４４８２２号公報 特許第３８４９９６８号公報

しかしながら、前述の特許文献５で指摘されているように、基礎の掘り込みを深くすると残土が増加する等の問題が生ずるが、実のところ住宅のような小規模な免震建物における各部の高さ設計は、下記に示すように複雑な課題であり、一概に決められるものではない。

先ずは特許文献５のように単に掘り込みを浅くすると、建物の高さが増し、法的な高さ制限に抵触し易くなる。都市における住宅では、様々な形態制限の中で、より広い空間を確保することに優先的価値をおくことが多いが、免震建物は、免震材が挿入される分、通常の建物よりも高さが増加せざるを得ず、もともと不利である。かといって、単に床下空間を低く抑えると、免震支承材や配管類の設置に制限が生じ、施工性は悪化し、メンテナンス作業、リフォーム施工等にも無理をきたしてしまう。ちなみに免震建物には、免震支承材の定期的メンテナンスと、地震後のメンテナンスが義務づけられている。

また、特許文献５のように、建物本体の外壁の直下において該建物本体の外周に沿ってスラブ基礎からコンクリート立ち上がり部を立ち上げた場合でも土台梁の外側を覆うと共にその土台梁の下面と基礎立ち上がり部との間の隙間を塞ぐ水切カバーが目立つため、水切カバー直下にある基礎立ち上がり部ではやはり弱々しく見え、免震建物の外観的特異性は解消されていない。

非特許文献１に記載されたＨＡＳＳは、大規模な免震建物で、床下に人が入ってふつうに作業出来るようなスケールを想定しており、設備のメンテナンスやリフォームへの対応性には優れているものの、住宅のような小規模な免震建物に用いるには、コスト的、施工スペース的に困難である。かといって、特許文献１〜４のように基礎底盤内や基礎底盤よりも下方に配管類を通す方法は、メンテナンスやリフォームへの対応が極めて困難で、建物の長期耐用化が求められる時代性に反しており、特許文献６のような露出配管では、外観を害してしまう。

また、住宅のような小規模な免震建物においては、配管類が一箇所に集中し易いため、設置スペースの確保が難しい。例えば、特許文献４に記載された免震用可撓部には１本毎に広いスペースが必要である。特許文献２に記載された排水ヘッダーを用いるにも、そのためのスペースが必要で、架台の架構に影響がある。特許文献３のように免震支承材の内部を排水管にしたものは、そもそもメンテナンスやリフォームに不向きである。

つまり免震建物の配管類の設置は、いずれ通常建物よりも複雑にならざるを得ず、特に住宅のような小規模な免震建物では、限られたスペースの中で、配管類の経路や貫通部の位置が、極めて的確に設計されている必要がある。その結果、基礎と配管類の設計に非常に手間がかかっている。そして現実問題として最大限効率的な配管類の配置を実現するには、的確な設計を前提としながらも、配管類の施工現場において、経路や貫通部の位置の最終確定（移動や追加等）が出来ることが有効な状況である。これには、事前に施工される基礎の一部に、設計に基づいた貫通スリーブを開けておくという従来の施工法では、対応困難である。

更に将来において、設備等のメンテナンスやリフォームに際し、住宅のような小規模な建物では床下空間からの施工作業には現実問題として限界があり、建物外部から作業出来ることが結局は有効となる。理論的には上部建物全体をジャッキアップするという方法もあるが、危険を伴う大変に大がかりな施工になる。そのため、基礎の立ち上げ部等を部分的に撤去する必要が生ずる訳であるが、ここも基礎という構造的に重要な部位と一体である以上、復旧も容易ではなく、相応のリスクがある。また免震支承材（免震材）の交換が必要になった場合も同様である。

床下換気については、上部構造体と基礎との間の床下間隙で行うことが通例であるが、小動物の進入や雨水の流入を抑止する機能を確保するため、隙間を狭くせねばならず、高い施工精度が求められる。特許文献７のように防水のために基礎立ち上げ部の上端にゴム板の止水板を設置した例があるが、リフォームやメンテナンスで基礎立ち上げ部を撤去した後に復旧することは困難である。

図５に示される配管構造ではコンクリートの基礎４の掘り込み深さが深くなり、残土処理量が増大したり、建物周囲の状況や地下水位によって施工に支障をきたすことさえある。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、住宅のような小規模な免震建物で、上部構造体の床下間隙が狭い場合においても、プラン等の設計自由度を高めながら、配管類を確実にメンテナンス出来、リフォームもし易く、且つ、外観的にも優れた免震建物を実現出来る免震建物の配管構造を提供せんとするものである。

前記目的を達成するための本発明に係る免震建物の配管構造の第１の構成は、上部構造体と基礎との間に免震材を有する免震建物の配管構造であって、地盤に埋設された配管を前記基礎の外周外側から地盤上に立ち上げた上で、該配管を前記上部構造体の外周縁下部と前記基礎との床下間隙から床下空間に挿入するか、若しくは該基礎の立ち上げ部を貫通して前記上部構造体の床下空間に延長し、前記地盤上に立ち上げた配管から前記上部構造体の外周縁下部に至る該配管全体を覆うユニットを前記基礎に連設したことを特徴とする。

また、本発明に係る免震建物の配管構造の第２の構成は、基礎の外周に設けた基段部の一部を前記第１の構成に記載のユニットに置き換えたことを特徴とする。

建物への配管は、建物の床下の基礎内ではなく、基礎の外周の外側から立ち上げたので、配管の施工がやりやすく、メンテナンス、リフォームにも有利である。

また、上部構造体を構築するための必要最低限の下部構造を先行して施工し、残りの下部構造を後工程と並行作業で施工できるようになり、全体工期が短縮される。

従って、本発明に係る免震建物の配管構造によれば、地盤上に立ち上げた配管から上部構造体の外周縁下部に至る該配管全体を覆うユニットを基礎に連設したことで該基礎の埋め込み深さを浅くすることが出来、残土を削減し、雨水流入等を防止し、ユニットにより配管全体が覆われるので外観的な見栄えが良く歩行者が配管に躓くことを防止して配管の破損を防止することが出来る。また、基礎とは別体で作成したユニットを簡易に撤去・復旧出来る。

上部構造体と、基礎との床下間隙を貫通する配管については、的確な設計に基づきながらも、現場で実物を配置しながら位置調整（移動や追加等）出来ることが、作業効率を最大限に高める上で有効であり、簡易に、高い形態自由性をもって、配管との取り合いを形成しながら、ユニットにより配管全体を塞ぐことが出来る。

また、ユニットが基礎と一体でなく後施工方式であり、基礎と分離されているため、配管の交換等のメンテナンスやリフォーム時の撤去、復旧が容易である。

また、ユニットの平面形状や高さバリエーションへの適応・追随性、貫通物への形態追随性が高く、水返しの勾配調整も容易である。

また、小動物浸入防止のために基礎の外周に基段部を設けておき、配管の入口部分になる部分をユニットに置き換えることで、配管施工工程を乱すことがない。

図により本発明に係る免震建物の配管構造の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る免震建物の配管構造における上部構造体と基礎との関係を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面図、図３及び図４はユニットの各種構成を示す断面説明図及び斜視図である。

図１〜図４において、１はシステムラーメン構造の上部建物となる上部構造体２と、地盤３に設けられるコンクリートの基礎４との間の床下間隙６に受板９と摺動子10からなる支承材や復元材11等の免震材を有する免震建物の配管構造である。

図３及び図４に示すように、地盤３に埋設された配管13をコンクリートの基礎４の外周外側から地盤３上に立ち上げた上で、図３では配管13を外壁すなわち外周縁部下の上部構造体２の外周縁下部とコンクリートの基礎４との床下間隙６から床下空間12に挿入するか、若しくは図４では配管13をコンクリートの基礎４の立ち上げ部４ａを貫通して上部構造体２の床下空間12に延長し、地盤３上に立ち上げた配管13から上部構造体２の外周縁下部に至る配管13全体を覆うユニット21をコンクリートの基礎４に連設する。

本実施形態では、上部構造体２とコンクリートの基礎４との床下間隙６の配管13が設置されない部位の外周にもコンクリートの基礎４とは別体で且つ該コンクリートの基礎４に連設され、上部構造体２の下端部２ａ付近まで立ち上がった基段部８が設けられており、このようにコンクリートの基礎４の外周に設けた基段部８の一部をユニット21に置き換えることも出来る。

床下間隙６に設けられる図１及び図２に示す免震材（免震装置）は支承材と呼ばれ、ブレースを使用しない柱梁のみで鉄骨軸組が構成されるシステムラーメン構造の上部構造体２の柱２ｂの略直下のコンクリートの基礎４上に受板９が固定され、該受板９上を柱２ｂの下端部に設けられた摺動子10が滑動し得るように構成され、受板９及び摺動子10の表面に設けられた摩擦層により免震性能を発揮する。

また、上部構造体２の梁２ｃの下フランジと、コンクリートの基礎４との間には積層ゴムからなる復元材11が連結されており、地震により水平方向に変位した上部構造体２を元の位置に復元する。

図２（ａ）は受板９の外周に設けられる基段部８の一例であり、図２（ｃ）は配管13も免震材も設けられていない上部構造体２とコンクリートの基礎４との床下間隙６の外周に設けられる基段部８の一例である。

ブレースを使用しない柱梁のみで鉄骨軸組が構成されるシステムラーメン構造の上部構造体２の柱２ｂの略直下のコンクリートの基礎４上に受板９が設けられる場合、受板９が上部構造体２の外周縁から突出する形態となるが、このように建物外周部に支承材を配置するような複雑な形状であっても容易に基段部８を形成することが出来る。

基段部８は図示しない型枠を組んでモルタルやコンクリートを打設する湿式工法により形成することが出来る。

ユニット21は上部構造体２の外周縁よりも外側へ張り出しているため、上部構造体２を施行した後であってもモルタルやコンクリートの打設が可能であり、メンテナンス時の復旧やリフォームも容易に出来る。コンクリートの基礎４の上部構造体２の外周縁からの出寸法に合わせてユニット21の形状を適宜設定することが出来、配管13がある部分のみに部分的に上部構造体２の外周縁から外側にユニット21が張り出す構成でも良い。

尚、図示しないプレキャストコンクリート成形体により配管13を覆う乾式工法によりユニット21を形成することも出来る。

図３は断面Ｌ字形状で耐錆処理金属や樹脂等で形成されるアングル材17の起立片に中空樹脂板等の堰板18をビス止めし、更にアングル材17の水平片をコンクリートの基礎４の上面にビス止めし、堰板18の上端部18ａとコンクリートの基礎４の外周上端部４ｂとに亘って左官鏝を当てる定規にしながら固練りのモルタルやコンクリートを塗り固めることで複雑な平面形状や様々な勾配においても左官作業が容易で正確に出来る。この場合のユニット21の高さは５cm〜３０cm程度が適当である。

コンクリートの基礎４の上面には不陸があるためアングル材17は通しの長尺物よりも短く分割したアングル材17を複数連続させて取り付けることが好ましい。このように、堰板18の取り付け位置を調節して上部構造体２との適正な隙間を確保でき、前述した特許文献７のような止水板は不要であり、断面略三角形の基段部８の斜面が排水勾配８ａとなり、水返し、小動物の侵入防止の機能を発揮すると共に床下空間12への通気性能も有する。コンクリートの基礎４の上部構造体２の外周縁からの出寸法に対応して排水勾配８ａの傾斜角度が適宜設定される。

図４は、コンクリートの基礎４が通常のコンクリート布基礎からなり、その立ち上げ部４ａに形成した貫通孔４ｃに配管13を貫通させ、該立ち上げ部４ａの外側に配置される配管13を覆うように該立ち上げ部４ａに沿ってユニット21を設置したものである。ユニット21の天面には配管13の掃除口13ａが露出するように配置される。ユニット21はコンクリートの基礎４の立ち上げ部４ａと外観的に類似する素材を用いてカバーすることが出来る。

免震建物は、地震による水平方向の変位を許容するために上部構造体２の周囲に空地が必要なため、上部構造体２の外周よりも外側へ張り出すユニット21や基段部８を作るスペースは十分確保されており、ユニット21や基段部８により免震建物の外観的特異性の欠点（見慣れない、足元が弱々しい等）を解消する形態とすることが出来る。

ユニット21はモルタルやコンクリート打設を含め、後施工が容易な形態とすることが出来、メンテナンスの際の復旧やリフォーム等アフター施工が容易である。前述の特許文献５のような上部建物直下ではコンクリート打設が困難であり、コンクリート成形体を並置する乾式工法でも作業し難い。

ユニット21の上部構造体２の外周縁から外側への出寸法は必要に応じて可変であり、配管13を覆う部位だけを張り出しても良い。また、コンクリートの基礎４の上部構造体２の外周縁から外側への出寸法に応じても適宜変化させることが出来る。

本発明の活用例として、上部建物等の上部構造体と、基礎等の下部構造との間に免震材を有する免震建物の配管構造に適用することが出来る。

本発明に係る免震建物の配管構造における上部構造体と基礎との関係を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面図である。 ユニットの各種構成を示す断面説明図及び斜視図である。 ユニットの各種構成を示す断面説明図及び斜視図である。 従来例の課題を説明する図である。

符号の説明

１…免震建物の配管構造
２…上部構造体
２ａ…下端部
２ｂ…柱
２ｃ…梁
３…地盤
４…コンクリートの基礎
４ａ…立ち上げ部
４ｂ…外周上端部
４ｃ…貫通孔
５…下部構造
６…床下間隙
８…基段部
８ａ…排水勾配
９…受板
10…摺動子
11…復元材
12…床下空間
13…配管
13ａ…掃除口
17…アングル材
18…堰板
18ａ…上端部
21…ユニット

Claims (2)

1. 上部構造体と基礎との間に免震材を有する免震建物の配管構造であって、
   地盤に埋設された配管を前記基礎の外周外側から地盤上に立ち上げた上で、該配管を前記上部構造体の外周縁下部と前記基礎との床下間隙から床下空間に挿入するか、若しくは該基礎の立ち上げ部を貫通して前記上部構造体の床下空間に延長し、前記地盤上に立ち上げた配管から前記上部構造体の外周縁下部に至る該配管全体を覆うユニットを前記基礎に連設したことを特徴とする免震建物の配管構造。
2. 基礎の外周に設けた基段部の一部を請求項１に記載のユニットに置き換えたことを特徴とする免震建物の配管構造。

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