JP2009221673A - 防護シェルター - Google Patents

Abstract

【課題】大規模な災害時において、建物が倒壊したような場合でも居住空間及び新鮮な飲料水を確保することができる防護シェルター１を提供する。
【解決手段】
防護シェルター１は、建物の内部に組み込まれ、側壁６及び上壁５をコンクリート７で形成し、外部環境の異常な変化から内部空間の居住性を防護するシェルター本体２と、前記建物に配管されている上水配管１００の上流側１００ａから流れてくる水道水を所定量貯留するとともに、前記上水配管１００の下流側１００ｂに前記貯留した水道水を流下させる給水タンク３と、前記給水タンク３に貯留される水道水を前記内部空間に導水する導水管４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部環境の異常な変化から内部空間の居住性を防護する防護シェルターに関する。

地震等の大規模災害時においては、ライフラインが破壊され水道水が供給されないことが予想される。そこで、予め飲料用水をペットボトル、貯水槽等の容器に貯水しておくことで、災害時の飲料水を確保する方法が用いられることが多い（例えば特許文献１参照）。このような容器内に貯留する水を常に新鮮に保つためには、一定期間毎に新しい水と交換する必要があり、手間がかかるとともに新しい水と交換し忘れる虞もある。そして、水の交換を怠り、又は交換し忘れると、災害時等の必要な時に新鮮な水を得ることができないので問題である。

そこで、上水配管１００の途中に介装される貯水槽１０１であって、日常的に水道水を使用することで、水道水が流下し常に新鮮な水道水を貯留することができる貯水槽１０１が種々提案されている（例えば特許文献２、特許文献３、及び特許文献４参照）。例えば図１０に示すように、家庭の給水メーターよりも下流の上水配管１００に貯水用のタンクを挿入しタンクの上部に流入口１０２、流出口１０３を設け、且つ内部で水の滞留を防ぐ隔壁１０４を設けた貯水槽１０１が提案されている。日常から新鮮な水道水が流されている上水配管１００の途中に貯水槽１０１を設けているので、常に貯水している水が新鮮な水道水と入れ替わり、災害時などの飲料を必要とするときに、新鮮な水を得ることができる。
特開２００７−１９５９０９ 特開平１０−１１４９７５ 特開２０００−２６４３９３ 特開２００４−２５１０７９

しかし、ライフラインが数日間復旧しないような大規模な災害があった場合に、たとえ貯水槽１０１内には新鮮な水が確保されていたとしても、建築物の崩壊などにより貯水槽１０１から水を取り出すことができない虞がある。

特に、倒壊した建築物の中に取り残され外部と遮断されてしまったような場合には、外部から水を調達することができないので最も飲料水を必要とするにもかかわらず、飲料用水を確保している貯水槽１０１にたどり着くことは極めて困難となる。

そこで本発明は、大規模な災害時において、建築物が倒壊したような場合でも居住空間及び新鮮な飲料水を確保することができる防護シェルターを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の防護シェルターは、建築物の内部に組み込まれ、側壁及び上壁をコンクリートで形成し、外部環境の異常な変化から内部空間の居住性を防護するシェルター本体と、前記建築物に配管されている上水配管の上流側から流れてくる水道水を所定量貯留すると共に、前記上水配管の下流側に前記貯留した水道水を流下させるように接続した給水タンクと、前記給水タンクに貯留される水道水を前記シェルター本体の内部空間に導水する導水管と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の防護シェルターは、前記シェルター本体は、前記建築物の地上１階の中央部分に配置され、その上部に前記建築物の梁を支持する梁受が設けられたことを特徴としている。

請求項３に記載の防護シェルターは、前記シェルター本体の側壁はその内面及び外面を金属板で形成し、これら内面及び外面の間にコンクリートを打設し、養生したものであるとともに、前記シェルター本体の上壁は、前記側壁の上端よりもやや下方に配置された金属板の上にコンクリートを打設し、養生したものであることことを特徴としている。

請求項４に記載の防護シェルターは、前記コンクリートは、その骨材に放射線遮蔽物質を用いたことを特徴としている。

請求項５に記載の防護シェルターは、前記金属板は、放射線遮蔽物質により形成されたことを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の防護シェルターによると、側壁及び上壁をコンクリートで形成することで、外部環境の異常な変化から内部空間の居住性を防護するシェルター本体が建築物の内部に組み込まれているので、地震等が発生した場合に容易に他の部屋よりも高い強度のシェルター本体に逃げ込む事ができ、建築物の倒壊などの危険から身を守ることができる。なお、シェルター本体を建築物の内部に組み込むことで、災害等が発生していない通常時にはシェルター本体を、普通の部屋として使用することができるので、シェルターの設置スペースの確保が容易となる。

また、建築物に配管される上水配管の上流側から流れてくる水道水を所定量貯留しつつ、当該上水配管の下流側に前記水道水を流下させる給水タンクと、この給水タンクに貯留される水道水をシェルター本体の内部空間に導水する導水管と、を備えているので、防護シェルター本体内部で貯留される水道水が常に入れ替わり新鮮な飲料用水を得ることができる。

請求項２に記載の防護シェルターによると、シェルター本体は、建築物の地上１階の中央部分に配置され、その上部に建築物の梁を支持する梁受が設けられているので、シェルター本体を建築物の垂直柱としても利用することができる。シェルター本体はコンクリートで形成されることで建築物が倒壊するような場合にも、内部空間の居住性を防護できるように高い強度に設計されるので、このシェルター本体を垂直柱として利用することで、建築物自体の耐震強度をより高くすることできる。

また、シェルター本体を地上に配置することで地面を掘削して、地下にシェルターを配置する場合に比べて、建設コストを大幅に低くすることができる。

請求項３に記載の防護シェルターによると、前記シェルター本体の上壁及び側壁はコンクリートで形成されているので高い強度のものとすることができ、耐火性に優れたものとすることができる。また、側壁はその内面及び外面を金属板で形成しこれらの内面及び外面の間にコンクリートを打設し養生したものであり、上壁は側壁の上端よりもやや下方に配置された金属板の上にコンクリートを打設し、養生したものであるので、コンクリートの打設作業において木材などの型枠を設置しコンクリートの養生後に型枠を撤去する作業が必要なく、作業の効率化を図ることができる。

請求項４に記載の防護シェルターによると、シェルター本体を構成するコンクリートの骨材に放射線遮蔽物質を用いたので、コンクリートが放射線を遮蔽することとなり、防護シェルターを核シェルターとしても用いることができる。

請求項５に記載の防護シェルターによると、シェルター本体を構成する金属板は、放射線遮蔽物質により形成されたので、金属板が放射線を遮蔽することとなり、防護シェルターを核シェルターとしても用いることができる。

以下、本発明に係る防護シェルター１の最良の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の防護シェルター１は、図１に示すように、建築物の内部に組み込まれて、当該建築物が火災により全焼する場合、及び当該建築物が地震により倒壊する場合にも、内部空間の居住性を防護できる耐火性、及び耐震性を備えたシェルター本体２と、防護シェルター１が設けられる建築物の上水配管１００の一部を構成する、この上水配管の上流側１００ａから流下する水道水を所定量貯留することができるとともに、当該貯留した水道水を上水配管１００の下流側１００ｂへ流下させる給水タンク３と、この給水タンク３に貯留される水道水をシェルター本体２の内部空間に導水する導水管４と、を有する。

シェルター本体２は、建築物の地上１階の略中央部分に配置される略直方体の小部屋であって、図１に示すように、その上面板５ａは例えば亜鉛鋼板で形成されており給水タンク３が載置されるものである。この上面板５ａは、側壁６の上端よりもやや下方位置に配置されており、図２に示すように、給水タンク３を載置した後に上面板５ａの上にコンクリート７を打設して養生することで上壁５を形成する。上壁５をこのように構成すると、コンクリート７に給水タンク３を埋め込んで補強することができ、特に上方からの衝撃に強い防護シェルター１とすることができる。

また、図１から図３に示すように、シェルター本体２の側壁６は外側面板６ａと内側面板６ｂとが互いに間隔を開けて二重に形成されている。そして、これらの外側面板６ａと内側面板６ｂとの間隙には、メッシュ状の鉄筋８が設けられており、更にこの間隙にコンクリート７を注入し養生することで、シェルター本体２の側面を鉄筋コンクリートとしており、高い強度及び耐火性を具備している。外側面板６ａ及び内側面板６ｂは、それぞれ例えば亜鉛鋼板等の複数の金属板１０で構成されており、これらの金属板１０の側縁には、隣接する金属板１０の側縁と連結するために互いに当接するように折曲された連結部１１が設けられており、この連結部１１と、隣接する金属板１０に設けられた連結部１１と、をボルト１２及び図示しないナットで複数連結している。また、これらの金属板１０にはその中間部に上下方向に延びる突条１４が複数設けられており、シェルター本体２の側壁６の強度をより高くしている。

なお、側壁６の厚さすなわち外側面板６ａと内側面板６ｂとの間の距離は、例えば１０センチメートル程度のものとすることができるが、シェルター本体２に要求される強度に応じて任意の厚さに設定することができる。また、図示しないが、外側面板６ａ及び内側面板６ｂには、建築物の内装に合わせた装飾ボードが貼着されている。

また、本実施形態においては、上壁５を構成する上面板５ａ、側壁６を構成する外側面板６ａ、及び内側面板６ｂは、亜鉛鋼板で構成されることで安価なものとすることができるが、例えば、鉛などの放射線遮蔽物質を用いると、防護シェルターを核シェルターとしても使用することができる。また、本実施形態において用いられるコンクリート７は、例えばセメント、骨材、及び水等を配合したセメントコンクリートを用いるが、骨材として鉛などの放射線遮蔽物質を用いると、コンクリート７が放射線をより遮蔽するようになるので、核シェルターとしても使用することができる。

シェルター本体２の外側面板６ａの角部分には略直角に折曲された角金属板１５がそれぞれ連結されており、その上部には建築物の梁１６を支持することができる梁受１７が形成されている。この梁受１７は角金属板１５から外側方向に突出する２枚の平板１７ａ、１７ｂにより形成されており、これらの２枚の平板１７ａ、１７ｂの間に建築物の梁１６を挿入して、溶接やボルト等の締着手段を用いて固定する。なお、本実施形態においては、シェルター本体２の角部分の上部に梁受１７を設けているが、梁受１７の位置はこれに限定されるものではなく、防護シェルター１が組み込まれる建築物の設計上都合のよい位置に梁受１７を配置すればよい。

更に、シェルター本体２の側壁６には、図５に示すように、シェルター本体２の内部空間に出入りすることができる開口１８が設けられている。この開口１８には、図示しない蝶番により外側方向に開閉自在に構成された生活扉１９が設けられており、防護シェルター１を通常の部屋として使用する際にはこの生活扉１９を部屋のドアとして使用することができる。また、この開口１８の内側にはこの開口１８の下部まで延設されたレール２１をスライド自在に重量扉２０が設置されている。レール２１は、開口１８の下縁に設けられた第１レール２１ａと、内側面板６ｂに対して平行に開口１８の側方から開口１８の下縁のやや内側寄りまで延設された第２レール２１ｂと、これらの第１レールと第２レールとを連結するように折曲して設けられた連結レール２１ｃと、により構成されている。重量扉２０は高い強度及び耐火性を有する金属などにより構成されており、例えばシェルター本体２を核シェルターとして用いる場合には、重量扉２０も上壁５及び側壁６と同様に放射線遮蔽物質で構成することもできる。

重量扉２０は、図６（ａ）に示すように、開いたときには第２レール２１ｂ上でシェルター本体２の内側面板６ｂにほぼ当接して配置されるので、シェルター本体２の内部空間の生活スペースを広くとることができる。一方災害時などで防護シェルター１を使用する場合には、図６（ｂ）に示すように、第２レール２１ｂに沿って重量扉２０をスライドさせて重量扉２０で開口１８を覆うように配置し、図６（ｃ）に示すように、連結レール２１ｃに重量扉２０の一方の側縁側をスライドさせて、第１レール２１ａ側に重量扉２０を押し込み、図６（ｄ）に示すように、重量扉２０で開口１８を完全に閉鎖させる。重量扉２０は、開口１８と嵌合する形状に形成されており、このようにすることで開口１８を密閉することができ、シェルター本体２の内部空間を外部から遮断することができる。

このように、通常時はシェルター本体２の内部空間側に重量扉２０を配置し、災害時には重量扉２０を開口１８に押し込むようにして閉鎖することで、例えば建築物が倒壊し開口１８の外側に障害物があるような場合においても、開口１８を閉鎖することができ、また、外側に障害物がある場合にも、開口１８を開放することができる。

上面板５ａに載置される給水タンク３は、図７に示すように、建築物の上水配管１００の経路上に介装され、例えばステンレスで形成された略直方体のタンク２２を３つ連結している。なお、タンク２２の容量は本実施形態においては、例えば５００リットルのものを用いる。このように５００リットルの水道水を貯留できるタンク２２を３つ連結することで１５００リットルの水道水を貯留することができ、飲料用としてはもとよりその他の生活用水としても十分な量の水道水を貯留することができるが、防護シェルター１が設置される建築物の居住人数や想定する災害の規模などに応じて種々大きさのタンク２２を用いることができ、また、連結するタンク２２の数を増減させることができる。また、タンク２２は、少なくとも上水配管１００内を流れる水道水の圧力に耐えることができる強度を有すればよい。

複数連結されるタンク２２のうち、第１のタンク２２ａの一端側には上水配管１００の上流側１００ａから給水タンク３に水道水を注入する注入口２３が設けられている。注入口２３を通って第１のタンク２２ａに注入された水道水は、図８に示すように、第１のタンク２２ａの他端と第２のタンク２２ｂの一端、及び第２のタンク２２ｂの他端と第３のタンク２２ｃの一端とそれぞれ連通する連通管２４により第３のタンク２２ｃまで導かれ、第３のタンク２２ｃの他端に設けられた流出口２５を通って上水配管１００の下流側１００ｂに流下される。したがって、通常時には第１のタンク２２ａの一端側から第３のタンク２２ｃの他端側まで水道水が流下し続けるので、常に給水タンク３内には新鮮な水を貯留することができる。各タンク２２の上面にはタンク２２内部と連通する通気管２６が設けられている。この通気管２６は、通常時はタンク２２内に入り込んだ空気を外部に排出する役割を果たすものである。

第３のタンク２２ｃの側面下部には、図９に示すように、シェルター本体２の内部空間まで垂下する導水管４が連通しており、この導水管４の下端には蛇口２８が形成されている。なお、導水管４は、第３のタンク２２ｃに連通するものに限定されるものではなく、第１のタンク２２ａ、又は第２のタンク２２ｂに連通するものであっても良く、また、流出口２５近傍の上水配管１００に連通しても良い。災害等によりライフラインが破壊されて上流１００ａから水道水が供給されない時には、給水タンク３に水道水が留まることとなる。この場合に、導水管４の下端に設けられた蛇口２８を開放すると、給水タンク３に貯留された水が導水管４を通って蛇口から排出され、飲料水その他の生活用水として使用することができる。一方、給水タンク３の各タンク２２内には、蛇口から排出された水の体積分だけ通気管２６を通って空気が注入される。したがって、災害時において、シェルター本体２の内部空間では、新鮮な水道水を確保することができる。

シェルター本体２の内部空間の蛇口２８の直下には、排水口２９を備えるシンク３０が設けられており、蛇口２８を緩めて水道水を流すと、この排水口２９に集水されて排水として流下し、シェルター本体２の下部の地中に設置された排水用タンク３１に排出される。また、シェルター本体の内部空間には、食料や医薬品といった防災用品や携帯可能なガスコンロ等を収納した収納棚３２が内側面板６ｂに固定されており、シェルター本体２の内部空間で少なくとも数日間生活することができる。

また、シェルター本体２の床面には脱出用の小トンネル３３の入り口３４が設けられており、例えば建築物が倒壊して開口１８から出入りすることができない場合に、この小トンネル３３を通って脱出することもできる。なお、この小トンネル３３は、図示しないが、建築物が倒壊した場合に下敷きとならない場所に予め出口を設置しておくと良い。

以上のように、本実施形態の防護シェルター１は、居住空間であるシェルター本体２の上部に常に新鮮な水を貯蔵することができる給水タンク３を備えており、災害時においても新鮮な飲料水を確保できるとともに、シェルター本体２を建築物の地上１階の略中央に配置することで、災害時発生時にシェルター本体２に避難しやすい。また、シェルター本体２はその上壁５及び側壁６がコンクリート７で形成されているので、極めて強度が強く、耐火性にも優れる。また、このようなシェルター本体２を建築物の柱としても利用するので、建築物自体の耐震性も向上する。

なお、防護シェルター１は本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

本発明は、家屋等の居住用建築物における災害時の安全性を高める防護シェルターとして、好適に用いることができる。

コンクリートを打設する前の防護シェルターを説明する省略斜視図。 コンクリートを打設した後の防護シェルターを説明する省略斜視図。 金属板及び角金属板の構成を説明する一部拡大斜視図。 防護シェルターに梁を固定した例を示す一部省略斜視図。 シェルター本体の開口部を内部空間から見た状態を示す省略斜視図。 重量扉を用いて開口部を閉鎖する状態を説明する平面図。 給水タンクの構成を示す斜視図。 給水タンク内の水道水の流れを説明する簡略平面図。 防護シェルターの内部空間の構成及び防護シェルターの下方の地中の構成を説明する簡略断面図。 従来の貯水槽を示す図。

符号の説明

１ 防護シェルター
２ シェルター本体
３ 給水タンク
４ 導水管
５ 上壁
６ 側壁
６ａ 外側面板（外面）
６ｂ 内側面板（内面）
７ コンクリート
１６ 梁
１７ 梁受
１００ 上水配管

Claims (5)

1. 建築物の内部に組み込まれ、側壁及び上壁をコンクリートで形成し、外部環境の異常な変化から内部空間の居住性を防護するシェルター本体と、
   前記建築物に配管されている上水配管の上流側から流れてくる水道水を所定量貯留すると共に、前記上水配管の下流側に前記貯留した水道水を流下させるように接続した給水タンクと、
   前記給水タンクに貯留される水道水を前記シェルター本体の内部空間に導水する導水管と、を備えることを特徴とする防護シェルター。
2. 前記シェルター本体は、前記建築物の地上１階の中央部分に配置され、その上部に前記建築物の梁を支持する梁受が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の防護シェルター。
3. 前記シェルター本体の側壁はその内面及び外面を金属板で形成し、これら内面及び外面の間にコンクリートを打設し、養生したものであるとともに、
   前記シェルター本体の上壁は、前記側壁の上端よりもやや下方に配置された金属板の上にコンクリートを打設し、養生したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防護シェルター。
4. 前記コンクリートは、その骨材に放射線遮蔽物質を用いたことを特徴とする請求項３に記載の防護シェルター。
5. 前記金属板は、放射線遮蔽物質により形成されたことを特徴とする請求項３に記載の防護シェルター。

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