JP2008508162A - 垂直シャフトを有する高層ビルにおけるスタック効果の抑止 - Google Patents

Abstract

エレベータシステム（２０）は、ビル（２２）の少なくとも２つのビル階（２４，３６）の間に延びる少なくとも１つの垂直シャフト（３２）を含む。前記ビル階のうち一方のビル階（２４）は、ビルの内側と外側の環境との間に少なくとも１つの通路（２８）を備える。少なくとも１つの第２のシャフト（４０）は、他のビル階（３６）とビル内の少なくとも１つの他のビル階との間に延びる。第２のシャフト（４０）の内側は、外側の環境への通路（２８）を含むビル階（２４）の空気流から隔離される。開示した実施例は、第１のシャフトがアクセスを提供するビル階のうちの少なくとも１つのビル階の空気流から第１のシャフト（３２）を隔離する囲い（５２）を含む。

Description

本発明は、一般的に、ビル内の垂直方向の垂直シャフトに潜在的に伴うスタック効果を最小限にするように、ビル内の空気流を制御することに関する。

ビル内の空気流の管理および空気圧の管理が要求され必要とされる状況は様々である。種々のビル形状には、例えば、ビルへのアクセスを提供する通路（例えば、出入口）を通る望ましくない大きな空気流を防止するために、ビルの内側と外側との間の空気流を制御することが必要である。ある状況下では、ビルの内側と外側との間の気温差やビル自体の形状により、ビルの内側と外側との間に圧力差が生じて、ビルの内側と外側との間に望ましくないほど大きな通風や突風が生じることがある。この問題は、屋内のドアの開閉またはビルの表面の動風圧、またはその両方によって悪化する可能性がある。そのような通風により、ビルの熱付加が不要に変化し、例えば、出入口を通る快適な通行やドア自体の操作が妨害されてしまう。

内側空間と外側空間と間の通路を通流する望ましくない空気流が生じやすい一例としては、エレベータ昇降路や階段の吹き抜けなどの長いシャフトを有する高層ビルが挙げられる。そのようなシャフトは、ビル内とビル外の気温差がある場合に、いわゆるスタック効果の一因となる。スタック効果により、通路（すなわち、出入口）が開いたときに、ビルへのアクセスを提供する通路を通る大きな空気の通風が生じることがある。ビルの内側と外側の環境間における圧力差により、空気流を引き起こすスタック効果が生じる。

特に、暖房時期のビル外の冷たい空気は、ビル内部の暖かい空気よりも重い。外の圧力はビルの低層階における内部の圧力よりも高い。高層ビルの高層階における多くの状況下では、外の圧力は内部の圧力よりも低い。したがって、低層階（ビルのロビー階のエントリーとなる出入口など）に開口がある場合に、空気はビル内に流入する。その空気はビルの最上階に向かって流れる傾向にある。空気流はより抵抗の低い通路に向かうので、ビルに流入した外気は、エレベータ昇降路や階段の吹き抜けなどの垂直方向の垂直シャフトを通りビルの最上階に向かって上昇する。

このような状況に対処する典型的な方法は、外側の環境からビルを密閉（シール）することである。窓枠や通気口などの他の貫通部の周囲の断熱やコーキングおよび優れた建築技術によって、透気（すきま風）や逸出による付随的な通路をできるだけ少なくすることができる。ビルの内側と外側との間の直接の通路を密閉する最新の技術では、一般的に、回転式ドアや二重の開き戸を備えた玄関ホールが用いられている。

上記のアプローチにはさまざまな欠点や難点がある。例えば、回転式ドアにより、ドアを利用可能な人数が制限されてしまう。潜在的な通行の流れを増加させるために、大きなモータを有する大きな回転式ドアが導入されている。この方法は、大きな設備によりコストが増大し、より広いスペースやエネルギーが必要とされるため、理想的ではない。

回転式ドアに関する別の欠点は、ドアの動きに応じて通路に入るタイミングが、自動的に移動するドアを利用する人に不安を与えてしまうことである。回転式ドアに入ると、ゆっくり歩くことも止まることもできなかったり、回転するドアパネルの１つにぶつかってしまったりすることがある。

ビルの内側に関する空気流の管理を改善するように、スタック効果の発生を最小限に抑える改善された構成が必要とされている。加えて、ビルのエントランスに回転ドアを設置する必要性を排除することが望ましい。本発明は、上述した欠点や難点を回避しつつ、これらのニーズにこたえるものである。

ビルの内側とビルの外側の空間との間の通路を含んだ第１のビル階と、第２のビル階との間に延びる第１の昇降路を含むエレベータシステムを例にとって説明する。少なくとも１つの第２の昇降路は、第２のビル階と少なくとも１つの他のビル階との間に延びる。第１の昇降路は、第２の昇降路の空気流から隔離されている。

一つの例示的な構成は、ビル内の複数の階への乗客サービスを提供する複数の第２の昇降路を含む。第１の昇降路は、エントランス階から、乗客が他の昇降路にアクセス可能な階に乗客サービスを提供する。もちろん、エレベータかごが昇降路を通って乗客を運ぶ。

ビルの垂直シャフトを隔離する開示された例示的なアセンブリは、シャフトに対する開口部を取り囲む囲いを含んでおり、囲いにより、開口部がこの囲いの反対側の空間から隔離される。この囲いには、複数のドアが付随する。複数のドアのうち少なくとも１つの第１のドアは、囲いと開口部との間の通行を許容する。複数のドアのうち少なくとも１つの第２のドアは、第１のドアから距離を置いて設けられ、囲いと空間との間の通行を許容する。コントローラは、複数のドアのうち少なくとも１つが閉まっているときにだけ、他の１つのドアが開くことを許容する。したがって、アセンブリにより、垂直シャフトの内側が囲いの反対側の空間から隔離される。

ビル内の空気流を制御する開示された方法は、第１のビル階と第２のビル階との間に延びる第１のシャフトを設けることを含む。第１のビル階は、ビルの内側とビルの外側の空間との間の通路を含む。第１のシャフトの内側を、少なくとも第１のビル階の空気流から隔離することと、第２のビル階と少なくとも１つの他のビル階との間に延びる少なくとも１つの第２のシャフトを設けることとによって、第２のシャフトが第１のビル階の空気流から効果的に隔離される。

本発明の様々な特徴および利点は、以下の詳細な説明によって当業者に明らかとなろう。

図１は、ビル２２内のエレベータシステム２０を概略的に示している。この実施例では、ビル２２は、ロビー階である第１のビル階２４と、それよりも下層のビル階２６を有し、ビル階２４，２６は、ビル２２への人の出入りを許容する通路（すなわち、出入口）２８，３０をそれぞれ備える。一実施例において、通路２８，３０は、ビル階２４，２６の内側の空間とビルの外側との間の空気流の連通を許容する開口となる。

一実施例ではエレベータ昇降路である垂直方向の第１の垂直シャフト３２は、ビル階２４と、該ビル階２４より上層の少なくとも１つの第２のビル階３６との間に延びている。他の垂直シャフト３４は、この実施例では、同様のビル階の間に延びている。垂直シャフト３２，３４により、ビル２２に入った人は、ビル階３６に移動することができ、そこから、１つまたは複数の垂直シャフト４０を通ってより上層のビル階に移動することができる。一実施例では、複数のエレベータ昇降路が設けられており、図示された垂直シャフトの各々は、昇降路に対応する。他の実施例では、少なくとも１つの垂直シャフト４０は、階段の吹き抜けである。

一方に別々の垂直シャフト３２，３４を備え、他方に複数の垂直シャフト４０を備えることにより、ビル階３６およびこれより上層の階が、ビル外への通路を含んだビル階２４，２６から効果的に隔離される。ビル階３６およびこれより上層の階を隔離することによって、垂直シャフト４０は、ビル階２４，２６の空気流から隔離される。このように隔離することによって、ビル外から通路２８，３０を通ってビル内に流入する空気流に関連するスタック効果が排除されるか最小限となる。

垂直シャフト３２，３４は、例えば、ビル階２４，２６の空気流から垂直シャフト４０を隔離する垂直方向のエアロックを提供する。一実施例では、垂直シャフト３２，３４の各々は、ビル階２４の空気流から隔離されている。他の実施例では、シャフト３２，３４の各々は、ビル階３６の空気流から隔離されている。さらに他の実施例では、シャフト３２，３４の各々は、ビル階２４，３６両方の空気流から隔離されている。

図２は、ビル階２４またはビル階３６の少なくとも一方の空気流から垂直シャフト３２を隔離する方法の一実施例を概略的に示している。図２の実施例では、垂直シャフト３２は、従来の方法で移動するようにエレベータかご５０を支持するエレベータ昇降路である。昇降路（シャフト）３２の内側への開口部５４により、周知の方法で乗客がエレベータかご５０に乗り込むことができる。囲い５２は、この囲い５２の反対側の空間（すなわち、対応する階の利用可能なビル空間または占有されたビル空間）からシャフト３２の内側を隔離するように、開口部５４に対応する。この実施例では、囲い５２により、昇降路３２に対する開口部５４付近の壁の表面５６に対して実質的に密閉（シール）された接合面が提供される。

図２の実施例において、囲い５２は、第２のドア６２から離間した第１のドア６０を備える。

コントローラ６４は、この実施例においてスライドドアからなるドア６０，６２の移動を制御する。コントローラ６４により、ドア６２またはドア６０の一方は、他方のドア６０またはドア６２が閉まっている場合にだけ開く。ドア６０またはドア６２の少なくとも一方を常に閉じた状態に保つことによって、囲い５２の外側の空間からの空気流が、シャフト３２の内側の空間へと流れなくなる。したがって、囲い５２により、この囲い５２が設けられたビル階の空気流からシャフト３２の内側が隔離される。一実施例では、囲い５２は、シャフト３２がアクセスを提供する各ビル階に設けられる。図１の実施例では、囲い５２は、ビル階２４またはビル階３６の一方、あるいは両方のビル階に設けられてよい。

図３は、スライドドア６０がスイングドア６６に置き換えられている囲いの他の実施例を概略的に示している。この実施例では、スライドドア６２が閉まっている場合に、コントローラ６４によってスイングドア６６の一方または両方が開く。同様に、両方のスイングドア６６が閉まっている場合に、コントローラ６４よってスライドドア６２が開く。

ビル外への通路を含んだ下層のビル階から、エレベータの昇降路や階段の吹き抜けなどの垂直方向に延びるシャフトに関連する上層のビル階を隔離するように、垂直方向のエアロックを提供することによって、ビルの内側と外側との間の通路を密閉する回転式ドアなどの従来の技術に依存することなく、空気流管理を実行することができる。

上述の説明は、例示的なものであり、限定的なものではない。当業者には開示された実施例に対する、本発明の主旨から必ずしも逸脱しない変形および改良が明らかとなろう。本発明に与えられる法的保護の範囲は添付の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定可能である。

例示的なエレベータシステムの設計を含むビルの概略図。 昇降路への開口部に付随する例示的な囲いの概略図。 囲いの他の実施例を示す概略図。

Claims (14)

1. ビル内の垂直シャフトを隔離するアセンブリであって、
   前記シャフトへの開口部を取り囲む囲いであって、該囲いの反対側の空間から該開口部を隔離する囲いと、
   前記囲いに対応する複数のドアであって、前記複数のドアのうち少なくとも１つの第１のドアは、前記囲いと前記開口部との間の通行を許容し、前記複数のドアのうち前記第１のドアから離間した少なくとも１つの第２のドアは、前記囲いと前記空間との間の通行を許容する、複数のドアと、
   前記複数のドアの一方が閉まっている場合に、前記複数のドアのうち少なくとも１つの他のドアを開けるコントローラと、
   を備えることを特徴とするビル内の垂直シャフトを隔離するアセンブリ。
2. 前記シャフトは、前記ビルの複数の階の間に延びるとともに、前記シャフトと前記複数の階の各々との間の開口部の各々に対応する囲いを備えることを特徴とする請求項１に記載の垂直シャフト隔離アセンブリ。
3. 前記シャフトは、前記ビルの内側と前記ビルの外側の空間との間の通路を含んだ第１の階と、前記囲いの少なくとも１つによって前記第１の階から隔離される第２の階との間に延びることを特徴とする請求項２に記載の垂直シャフト隔離アセンブリ。
4. ビルの内側とビルの外側の空間との間の通路を含んだ第１のビル階と、第２のビル階との間に延びる第１の昇降路と、
   前記第２のビル階と少なくとも１つの他のビル階との間に延びる少なくとも１つの第２の昇降路と、
   を備え、
   前記第１の昇降路は、前記第２の昇降路の空気流から隔離されていることを特徴とするエレベータシステム。
5. 複数の第２の昇降路を含むことを特徴とする請求項４に記載のエレベータシステム。
6. 前記第１の昇降路と前記第１のビル階との間の開口部、および前記第１の昇降路と前記第２のビル階との間の開口部の少なくとも一方の間における空気流を制御する囲いを含むことを特徴とする請求項４に記載のエレベータシステム。
7. 前記開口部の各々において、前記囲いを含むことを特徴とする請求項６に記載のエレベータシステム。
8. 囲い用の互いに離間した複数のドアと、
   前記複数のドアの１つが閉まっている場合に、前記複数のドアのうち１つの他のドアを開けるコントローラと、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載のエレベータシステム。
9. ビル内の空気流を制御する方法であって、
   前記ビルの内側と前記ビルの外側の空間との間の通路を含んだ第１のビル階と、第２のビル階との間に延びる第１のシャフトを設けることと、
   前記第２のビル階と少なくとも１つの他のビル階との間に延びる少なくとも１つの第２のシャフトを設けることと、
   少なくとも前記第１のビル階の空気流から前記第２のシャフトの内側を隔離することと、
   を含むことを特徴とするビル内の空気流を制御する方法。
10. 複数の第２のシャフトを設けることを含むことを特徴とする請求項９に記載の空気流制御方法。
11. 前記第２のビル階の空気流から前記第１のシャフトの内側を隔離することを含むことを特徴とする請求項９に記載の空気流制御方法。
12. 前記第１のビル階の空気流から前記第１のシャフトの内側を隔離することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の空気流制御方法。
13. 前記第１のシャフトと前記第1のビル階との間の開口部において、前記第１のビル階の空気流から前記第１のシャフトの内側を隔離する囲いを設けることを含む請求項９に記載の空気流制御方法。
14. 前記第１のシャフトと前記第２のビル階との間の開口部において、前記第２のビル階の空気流から前記第１のシャフトの内側を隔離する囲いを設けることを含む請求項１３に記載の空気流制御方法。

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