JP2011084883A - 防災シェルター - Google Patents

Abstract

【課題】
災害等において一時的に避難するために、建造物の防災目的で設置される断熱層を有する天井壁、側壁、床壁よりなる構造体を、長時間の火災に耐えられるように、安価なコストでその内部温度の上昇を抑制するための耐火構造等を提供する。
【解決手段】
本発明に係る防災シェルターは、建造物に設置され、天井壁と側壁と床壁よりなる構造体であって、防災シェルターの内部温度の上昇を抑制するための耐火構造は、天井壁の上に水槽を設け、火災発生等の周囲温度が上昇したときに前記水槽内の水を利用して構造体に流して構造体内部の温度上昇を未然に防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は建造物の防災目的で設置される断熱層を有する天井壁、側壁、床壁よりなる構造体の耐火能力を向上した防災シェルターに関するものである。

気象庁から近い将来可能性が非常に高いといわれている東京直下型地震が起きたときには、人的、物質的被害だけでなく、経済の集中により最悪日本経済が破綻することも考えられるとも言われている。

東京独自の問題として帰宅難民が大量に発生し、避難場所の不足が大きな問題にな
っており、このような状況では暴動、略奪など従来の考えでは図れないような事態も想定される。

また、日本は世界で唯一の被爆国であり、地震大国であり、住居は木造住宅が多く火災には弱く、このような特異性から判断して世界一防災意識が高くて良いのに、一番の自己防衛手段と考えられるシェルターの普及率が０％と、他の先進国での６０％〜１００％の普及率に比べあまりにも見劣りが大きい。

このような理由を一言では結論付けることはできないが、シェルターの普及が低い要因の一つとして、このシェルターは、一般的に地下に設置(地下シェルター)されることから、日本の建築基準法、設置費用が高額になる等の問題や、また、日常使用し難いことから、必要性を感じながらも諦めていると考えられる。

現状では、一時的に地震・火災から身を守る手段としての避難用シェルターがあるが、構造体の強度を高める等の耐震を主体に考えられたもので、火災にはほとんど無策に近く、耐火能力を向上させるには改造コストが高くなる等の問題がある(構造強化型シェルター、例えば特許文献１参照)。

また、断熱層を有するパネル式の立方体・直方体の保冷・保温庫をシェルターの代用として使用する(パネル式シェルター)ことも考えられるが、この場合にも、高熱に対する断熱材の耐久性が低く、火災には対応できない。(例えば、特許文献２参照)また、断熱層を厚くする方法があるが、居住空間が狭くなる。

日本の住居の事情等を考えると、地震、火災のときに逃げ込め、暴動時や被災後には避難所になり、日常は居室などとして利用できる低コストの防災シェルターが求められている。

実用新案登録番号 第３０２７５２７号 ( 図１参照 )

特開２００９ー７４２６８ ( 図２参照 )

しかしながら、従来技術における地下型シェルターは高額であり、一方、建物内部に設置する構造強化型シェルターは、耐震強化が主体で火災については一時避難用であって、新たに防火対策を強化するには構成部材・連結方法・壁材など全ての部材をその性質等から検討しなおす必要ある。

断熱層を有する保冷用のパネル式シェルターは、冷凍温度（−２５度）と常温（３
０度）の温度差を考慮した設計となっているが、断熱材の耐火性能が弱く、且つ断熱能力が小さい。断熱層を厚くして対応する方法が考えられるが、居住空間が狭くなる欠点などで長時間の火災に対し確実に温度上昇を抑えるには無理がある。

また、現代の科学の進歩には目を見張るものがあるが、特に地震のときは道路、電気、ガスや水道などのインフラが破壊されたり、自分自身や家族が怪我をすることも想定され、それがため自動化などの複雑な機能を備えたシェルターでは動かなかったり、故障したりと不安全のリスクが高くなることも考慮する必要がある。人命がかかっており、確実に機能する仕組みが一番大事な要件である。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、従来技術のパネル式防災シェルターの長所を生かし、これにメンテフリーに近い新たな耐火能力の向上を図る仕組みを付加する方法により、安価なコストで耐火能力の向上を図り、建造物が火災に見舞われた時には火災からの避難先としても機能する防災シェルターを提供する。

本発明の防災シェルターは、上記目的を達成するために、建造物に設置され、断熱層を有する天井壁、側壁、床壁よりなる構造体の少なくとも天井壁の上部に水槽を設け
る。

前記側壁は、それぞれの間に所定間隔を存して形成した外壁板と内壁板により構成し、前記所定間隔内に断熱層を介装し、前記側壁の外壁板の内側または外側に前記水槽内の水を流入する水路を設ける。

前記水路は、前記外壁板の内側壁に密着させて、熱伝導性の高い金属製の複数本の管体を立設して構成する。

前記水路は、前記外壁板の内側壁または外側壁に金属製の波板(丸波・角波がある)を、波状部の尾根が縦になるように貼り合わせ、前記波状部と前記内側壁または外側壁との間の空間により構成する。

前記水路は、金属製の波板よりなる外板と金属製の平板よりなる内板とを貼り合わせて構成し、前記外側板に取り付けた冷却ユニットであって、前記波板の波状部と平板との間の空間により構成する。

前記管体により構成された水路において、その上部は前記水槽に連結させ、その下部は横パイプで連結させ封止する。

前記外壁板の内側壁または外側壁に波板を貼り合わせて構成した水路において、前記波状部のそれぞれの下部を連通し封止する。

前記冷却ユニットの波状部と平板との間の空間により形成した水路において、前記空間のそれぞれの下部を連通する。

前記水槽は、水を封入した６０〜８０度の熱溶解性の貯水袋あるいは貯水タンクにより構成する。

本発明は、断熱層を有する天井壁、側壁、床壁よりなる構造体により構成し、少なくとも天井壁の上部に水槽を設けたものであるから、従来技術における地下型シェルターや構造強化型シェルター、パネル式シェルターと異なり、安価な防災シェルターを提供することができる。

特に、天井壁の上部に水槽を設けたものであるから、火災時には水槽内の水を利用して構造体の側壁に流して冷却し、構造体内の温度上昇を抑制し、人体の安全を確保することができる。

さらに、構造体の側壁を構成する外壁板と内壁板の所定間隔内に断熱層を介装し、外壁板の内側または外側に水槽内の水を流水する水路を設けたものであるから、構造体の広範囲を効率よく冷却できる。特に、火災時に最も高温になりやすい構造体の側壁の温度上昇を抑えることができ、十分な安全性を確保できる。

そして、火災時の必要なタイミングに前記水路を複数本の管体を立設して構成したことにより、水槽内の水をスムーズに管体内に流し込むことができるため、側壁が高温となる前に人体を保護できる程度まで温度上昇を抑えることができる。

さらに、前記水路を外壁板と金属製の波板とを貼り合わせ、波板の波状部と外壁板との間の空間により形成したため、水槽内の水を側壁の広範囲に亙ってバランスよく流
し、側壁の局部的(空間のない所)な温度上昇を抑え、構造体内から側壁に触れても致命的な大傷を負うことを未然に防止する。

また、前記水路を、波板と平板とを貼り合わせて構成した冷却ユニットの波状部と平板との間の空間により構成したため、構造体の完成後に該構造体の側壁に取り付けることができ、施工が簡単で、且つメンテナンスも容易となる。

そして、管体や波板により構成した種々の形態の水路のそれぞれは、その下部を連結、または連通して封止したものであるから、水槽内の水の流入時に、何らかの理由、例えば高熱による突沸現象から生じる流入阻止等があっても他の隣接する水路から流入し、構造体の温度上昇を抑えることができる。

さらに、水槽は６０〜８０度により溶融する貯水袋或いは貯水タンクにより構成したものであるから、火災時のような周囲温度が高くなったときには、袋或いはタンクが破れて水が水路内に流入し側壁温度を水の蒸発温度の１００度前後に保つことができる。

図３は本発明の防災シェルターの概略斜視図であって、１は屋内等の建物内に設置する天井壁２と側壁３、４、５、６と床壁７の六面から構成した方形の構造体で、防災
シェルターを構成する。

前記天井壁２と側壁３、４、５、６と床壁７のそれぞれには断熱層となる例えば発砲ウレタンの材料よりなる後述の断熱材が充填されている。

この断熱材は施工方法により発砲ウレタンでなくてもグラスウールやコンクリートであってもよく、発砲ウレタンの場合は、所定の空間内に注入後に発砲するものが良い。

前記天井壁２の上部には、それぞれの外壁３、４、５、６の上部を立ち上げて上部が開放した水槽８を形成している。

９は前記側壁の１つに形成した避難用の出入口で、実際には耐火構造のドア(図示せず)が取り付けられている。

また、前記天井壁２と側壁３、４、５、６と床壁７は、それぞれを外壁板１０と内壁板１１により構成し、この両板の間に所定間隔１２を形成し、該所定間隔内に前記断熱材１３を介装している。(図４参照)

図４は側壁内に管体を立設した上面断面である。１４は前記側壁３を構成する全ての外壁板１０の内側壁に密着させてサドルや溶接等により固定した複数本の熱導電性の良い金属製の管体で、詳図していないが、それぞれの上部は前記水槽８と連結し、下部は図５に示すように横パイプ１４で連結して、それぞれの管体内部を連通状態としている。

また、前記管体１４のそれぞれの上部には前記水槽８との間に閉止装置(図示せず)を設けている。この閉止装置は、通常の状態では水槽８と各管体との連通を断ち、火災時の周囲温度が所定温度以上になったときに開放して水槽内の水を管体内に流入するように成している。(図５、図６参照)

図７は側壁の外側に波板を取り付けた上面断面図である。この図７では水路１５の他の実施例として作図したものであり、その詳細構造を説明する。

１６は金属製の波板で波状部１７と尾根１８が連続して形成されており、尾根１８が縦になるように外壁板１０に重合し、尾根間の谷間を定点的にスポット溶着して貼り合わせる。

これにより、前記波状部１７と外壁板１０との間に空間１９が形成され、上下方向に複数の水路１５が構成される。また、それぞれの波状部１７・・・の下部を連通し封止している。(図８、図９参照)

図１０は、側壁の外側に冷却ユニットを設置した状態の正面断面図である。この図０では、水路１５の他の実施例として作図したものであり、その詳細構造を説明する。

２０は、金属製の波板よりなる外板２１と金属製の平板よりなる内板２２とを重合
し、外板で固定した冷却ユニットで、尾根が縦になるように平板に定点的にスポット溶着して貼り合わせて固定している。

前記波板(外板)の波状部１７と内板２２との間には水路となる空間２３（以下水路とする）が形成される。

前記冷却ユニット２０は、それぞれの側壁３、４、５、６の外壁板にネジ等の固定具(図示せず)にて取り付けるが、この際、波板の上部（水路の上部）は前記水槽と連結し、必要なときに水槽８内の水を水路２３内に流入する。（図１１、図１２）

このようにして、建屋内に設置された防災シェルターは、万一火災が発生した場合、水槽８と水路１５、２３とが連通状態となり、水槽内の水がそれぞれの水路内に流入し、構造体１が高温となるのを未然に防止する。

図１３、図１４は水槽となる水を封入した袋およびタンクの斜視図である。この袋２４或いはタンク２５は何れも６０〜８０度の熱溶解性で、構造体１の周囲温度が６０〜８０度になると溶解し、水を水路内に流入させて構造体の温度上昇を防ぐことができ
る。

本発明に係る天井壁上部に設けた開放型水槽と、その水槽内の水を流入する水路を設けた側壁からなる断熱層を有する防災シェルターの貯水槽上に、水を封入した６０〜８０度の熱溶解性の貯水袋あるいは貯水タンクを載置し、火災等が生じたときに上部水槽および側面水路に流れ込むことで内部温度の上昇を抑制する方式は、耐火金庫等にも利用することができる。

図１は建築物に組み込まれた先行技術の防災ユニットの斜視図である。 図２は同じく建造物の耐震補強構造として組みつけられた略立方体形状の特殊コンテナの斜視図である。 図３は耐火補強構造を示す本発明の防災シェルターの概略斜視図である。 図４は同じく側壁内に管体が立設された状態の上面断面図である。 図５は同じく側壁内に管体が立設された状態の側壁の正面断面図である。 図６は同じく側壁内に管体が立設された状態の側壁の側面断面図である。 図７は同じく側壁外側に波板を貼り付けた状態の上面断面図である。 図８は同じく側壁外側に波板を貼り付けた状態の側壁の正面断面図である。 図９は同じく側壁外側に波板を貼り付けた状態の側壁の側面断面図である。 図１０は同じく側壁外側に冷却ユニットを設置した状態の上面断面図である。 図１１は同じく側壁外側に冷却ユニットを設置した状態の側壁の正面断面図である。 図１２は同じく側壁外側に冷却ユニットを設置した状態の側壁の側面断面図である。 図１３は同じく水槽となる水を封入した袋の斜視図である。 図１４は同じく水槽となる水を封入したタンクの斜視図である。

１ 構造体(防災シェルター)
２ 天井壁
３ 側壁正面
４ 側壁右面
５ 側壁後面
６ 側壁左面
７ 床壁
８ 水槽
９ 出入り口
１０ 外壁板
１１ 内壁板
１２ 所定間隔
１３ 断熱層
１４ 管体
１５ 水路
１６ 波板
１７ 波板の波状部
１８ 波板の尾根部
１９ 波板と平板の間に形成した空間
２０ 冷却ユニット
２１ 波板よりなる外板
２２ 平板よりなる内板
２３ 水路(空間)
２４ 貯水袋
２５ 貯水タンク

Claims (9)

1. 建造物に設置され、断熱層を有する天井壁、側壁、床壁よりなる構造体の少なくとも天井壁の上部に水槽を設けたことを特徴とする防災シェルター。
2. 前記側壁は、それぞれの間に所定間隔を存して形成した外壁板と内壁板により構成し、前記所定間隔内に断熱層を介装し、前記側壁の外壁板の内側または外側に前記水槽内の水を流入する水路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の防災シェルター。
3. 前記水路は、前記外壁板の内側壁に密着させて、熱伝導性の高い金属製の複数本の管体を立設して構成したことを特徴とする請求項２に記載の防災シェルター。
4. 前記水路は、前記外壁板の内側壁または外側壁に金属製の波板を、波状部の尾根が縦になるように貼り合わせ、前記波状部と前記内側壁または外側壁との間の空間により構成したことを特徴とする請求項２に記載の防災シェルター。
5. 前記水路は、金属製の波板よりなる外板と金属製の平板よりなる内板とを貼り合わせて構成し、前記外側板に取り付けた冷却ユニットであって、前記波板の波状部と平板との間の空間により構成したことを特徴とする請求項２に記載の防災シェルター。
6. 前記管体により構成された水路において、その上部は前記水槽に連結させ、その下部は横パイプで連結させ封止したことを特徴とする請求項３に記載の防災シェルター。
7. 前記外壁板の内側壁または外側壁に波板を貼り合わせて構成した水路において、前記波状部のそれぞれの下部を連通し封止したことを特徴とする請求項４に記載の防災シェルター。
8. 前記冷却ユニットの波状部と平板との間の空間により形成した水路において、前記空間のそれぞれの下部を連通したことを特徴とする請求項５に記載の防災シェルター。
9. 前記水槽は、水を封入した６０〜８０度の熱溶解性の貯水袋あるいは貯水タンクにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の防災シェルター。