JP2011236711A - 建物 - Google Patents

Abstract

【課題】屋内空間の利用に関して制限を生じさせることなく上下階にて屋内空間同士の通気が好適に行われる建物を提供する。
【解決手段】建物１０は一階部分１１と二階部分１２とを有しており、一階部分１１には下階居室が設けられ、二階部分１２には上階居室が設けられている。建物１０は建物本体１５を有しており、建物本体１５は複数の建物ユニット２０を組み合わせて構築されている。建物本体１５の外面側には一階部分１１と二階部分１２との境界部を跨ぐように拡張ユニット３０が設けられており、拡張ユニット３０は下階建物ユニット２０ａ及び上階建物ユニット２０ｂのそれぞれに連結されている。一階部分１１には拡張ユニット３０内の拡張空間と下階居室とを連通する下階通気部が設けられており、二階部分１２には拡張ユニット３０内の拡張空間と上階居室とを連通する上階通気部が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物本体の外面側に拡張ユニットが設けられた建物に関するものである。

住宅等の建物において、上階側の空間と下階側の空間との間で通気を行わせる技術が提案されている。例えば特許文献１には、上下に隣接した上階及び下階のそれぞれにおいて外壁には壁内空気層が設けられており、それら壁内空気層は外周壁横架材としての胴差しの屋外側にて通気部により上下に連通されているという構成が記載されている。この構成によれば、通気部を介して上階の壁内空気層と下階の壁内空気層との通気が行われる。また、この構成では、胴差しの屋外側には断熱材が設けられ、通気部は胴差しと断熱材との間の隙間により形成されている。

特開２００３−４１６７７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された構成においては、外壁の内部において上下階が連通されているに過ぎないため、壁内空気層の通気を行うことはできても、上下階の屋内空間同士の通気を行うことができない。そこで、上下階の屋内空間同士の通気が行われる建物として、上階の床部に通気口が形成され、その通気口の上下の空間を吹抜空間とした建物が想定される。ところが、この建物においては、吹抜空間を通じて上下階の屋内空間同士の通気を行うことはできても、吹抜空間の部分には上階の床部を設けることができず、屋内空間の利用に関して制限が生じてしまう。

本発明は、屋内空間の利用に関して制限を生じさせることなく上下階にて屋内空間同士の通気が好適に行われる建物を提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明の建物は、上下に隣接した上階部分及び下階部分を有し、それら上階部分及び下階部分のそれぞれの内部に居住空間を形成している建物本体と、前記上階部分と前記下階部分との境界部を跨ぐように前記建物本体の外面側に設けられた拡張ユニットとを備え、前記拡張ユニットと前記建物本体との境界部分には、前記拡張ユニット内の拡張空間と前記上階部分内の上階屋内空間とを連通する上階通気部、及び前記拡張空間と前記下階部分内の下階屋内空間とを連通する下階通気部が設けられていることを特徴とする。

第１の発明によれば、建物本体の外側面に設けられた拡張ユニットを通じて上階屋内空間と下階屋内空間との間の通気が行われる。この場合、例えば上下階に跨るように延びる吹抜空間が建物本体に設けられている構成とは異なり、上階部分の床部や下階部分の天井部に通気用の開口部を設ける必要がないため、それら上階部分の床部や下階部分の天井部の利用に関して制限が生じない。

また、拡張空間は建物本体の外面側に配置されているため、例えば外壁内の通気部が上下階の通気に用いられる構成に比べて、通気用の拡張空間を容積の大きい空間とすることが容易となる。このため、容積の大きい拡張空間を上下階の通気に用いられる通気部とすることにより、上下階の通気量を極力大きくすることができる。したがって、上下階にて屋内空間同士の通気を好適に行わせることができる。

以上の結果、屋内空間の利用に際して制限を生じさせることなく上下階にて屋内空間同士の通気が好適に行われる建物を提供することができる。

第２の発明では、前記上階通気部は、前記上階部分の床面付近に設けられており、前記下階通気部は、前記下階部分の天井面付近に設けられている。

第２の発明によれば、上階通気部は上階部分の床面付近に設けられているため、上階屋内空間にて床面付近に溜まった低温空気が上階通気部を通じて拡張空間に流れ込みやすくなっている。また、下階通気部は下階部分の天井面付近に設けられているため、下階屋内空間にて天井面付近に溜まった高温空気が下階通気部を通じて拡張空間に流れ込みやすくなっている。したがって、拡張空間を通じて上下階の屋内空間同士の通気を行わせる構成において、その通気に伴って上下階の屋内空間同士で低温空気や高温空気の授受を好適に行わせることができる。

なお、上階屋内空間及び下階屋内空間において、例えば床面付近に存在し且つそれより上方に存在する空気より温度が相対的に低い空気を低温空気と称し、天井面付近に存在し且つそれより下方に存在する空気より温度が相対的に高い空気を高温空気と称する。

第３の発明では、前記拡張ユニットには、前記拡張空間と屋外空間とを連通する拡張通気部が設けられている。

第３の発明によれば、拡張通気部を通じて上下階の居住空間と屋外空間との通気が行われるため、拡張空間を通じて上下階の間での通気を行わせることに加えて、拡張空間を通じて各階屋内空間と屋外空間との通気を行わせることができる。

第４の発明では、前記拡張通気部として、前記下階部分と上階部分との境界部よりも上方に配置された上側拡張通気部と、前記境界部よりも下方に配置された下側拡張通気部とが前記拡張ユニットの周面にそれぞれ設けられている。

第４の発明によれば、拡張ユニットにおいて上側拡張通気部は上下階の境界部より上方に設けられている。この場合、下階屋内空間の高温空気は上昇することにより拡張空間を通って上側拡張通気部から屋外に放出されやすく、その一方で、下階屋内空間より温度の高い外気は下には流れにくいため、上側拡張通気部から拡張空間を通って下階屋内空間に流れ込みにくくなっている。また、拡張ユニットにおいて下側拡張通気部は上下階の境界部より下方に設けられている。この場合、上階屋内空間の低温空気は下に向かって流れることにより拡張空間を通って下側拡張通気部から屋外に放出されやすく、その一方で、上階屋内空間より温度の低い外気は上昇しにくいため、下側拡張通気部から拡張空間を通って上階屋内空間に流れ込みにくくなっている。したがって、下階屋内空間の温度が上昇することを抑制できるとともに、上階屋内空間の温度が低下することを抑制できる。

第５の発明では、前記上側拡張通気部は、前記拡張ユニットの上面部に設けられており、前記下側拡張通気部は、前記拡張ユニットの下面部に設けられている。

第５の発明によれば、第４の発明の構成において、上側拡張通気部が拡張ユニットの上面部に設けられている。この場合、上側拡張通気部が拡張ユニットの側面部に設けられている構成に比べて、拡張空間より高い温度の外気は上側拡張通気部において流下しにくいため、拡張空間に流れ込みにくくなっている。これにより、高い温度の外気が下側屋内空間に流れ込むことをより確実に抑制できる。また、下側拡張通気部が拡張ユニットの下面部に設けられているため、下側拡張通気部が拡張ユニットの側面部に設けられている構成に比べて、拡張空間より低い温度の外気は下側拡張通気部において上昇しにくいため、拡張空間に流れ込みにくくなっている。これにより、低い温度の外気が上側屋内空間部に流れ込むことをより確実に抑制できる。

第６の発明では、前記拡張空間の通気状態を、前記下階屋内空間の空気が前記上側拡張通気部を通じて屋外に放出される第１状態と、前記上階屋内空間の空気が前記下側拡張通気部を通じて屋外に放出される第２状態とに切り替える切替手段と、建物内の環境情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された環境情報に基づいて前記切替手段の切替動作を行う制御手段とを備えている。

第６の発明によれば、下階屋内空間の温度上昇を抑制できる処理と上階屋内空間の温度低下を抑制できる処理とを建物内の環境に合わせて適宜切り替えることができる。

第７の発明では、前記上階通気部及び前記下階通気部の少なくとも一方を通じての前記拡張空間の通気を行わせる通気ファンを備えている。

第７の発明によれば、拡張空間を通じての上階屋内空間と下階屋内空間との通気を通気ファンにより強制的に行わせることができる。このため、上階屋内空間と下階屋内空間との通気効率を高めることができる。

第８の発明では、前記建物本体は、複数の柱と該柱を連結する大梁とを有してなる建物ユニットを複数組み合わせて構成されており、前記拡張ユニットは、前記建物ユニットの前記柱及び前記大梁の少なくとも一方により片持ち支持された状態で該建物ユニットと連結されている。

第８の発明によれば、拡張ユニットが建物ユニットにより片持ち支持されている。この場合、拡張ユニットの構造上の支持強度を確保しつつ、拡張ユニットを上階部分と下階部分との境界部を跨ぐように配置することが可能となる。

本実施形態におけるユニット式建物の概要を示す斜視図。 建物ユニット及び拡張ユニットの骨格を示す斜視図。 建物の構成を示す概略断面図。 建物における空気の流れについて説明するための図。 通気制御処理の処理手順を示すフローチャート。 別の建物の構成を示す概略断面図。 別の建物ユニット及び拡張ユニットの骨格を示す斜視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、本発明を鉄骨ラーメンユニット工法により構築された２階建てユニット式建物にて具体化している。図１はユニット式建物の概要を示す斜視図、図２は建物ユニット及び拡張ユニットの骨格を示す斜視図である。

図１に示すように、住宅等の建物１０は、下階部分としての一階部分１１と、上階部分としての二階部分１２と、屋根１３とを有している。一階部分１１は基礎の上に設けられ、二階部分１２は一階部分１１の上に設けられ、屋根１３は二階部分１２の上に設けられている。建物１０は、複数の建物ユニット２０により形成された建物本体１５を有している。建物本体１５においては複数の建物ユニット２０が一体的に結合されており、それら建物ユニット２０により一階部分１１及び二階部分１２が構成されている。建物ユニット２０は略直方体形状に形成されており、壁部等により形成された周面を有している。

建物本体１５の外面側には、一階部分１１と二階部分１２との境界部を跨ぐように拡張ユニット３０が設けられている。拡張ユニット３０は略直方体形状に形成されており、壁部等により形成された周面を有している。拡張ユニット３０は建物本体１５の外壁面から屋外側に突出した状態となっている。拡張ユニット３０は、一階部分１１の複数の建物ユニット２０のうち下階建物ユニット２０ａと結合されているとともに、二階部分１２の複数の建物ユニット２０のうち上階建物ユニット２０ｂと結合されている。この場合、拡張ユニット３０の下部と下階建物ユニット２０ａの上部とが結合されており、拡張ユニット３０の上部と上階建物ユニット２０ｂの下部とが結合されている。

図２に示すように、下階建物ユニット２０ａ及び上階建物ユニット２０ｂは、それぞれの四隅に配置された柱２１と、隣り合う柱２１の上端部を連結する天井大梁２２と、隣り合う柱２１の下端部を連結する床大梁２３とを有しており、建物ユニット２０ａ,２０ｂにおいては柱２１、天井大梁２２、床大梁２３により直方体状の骨格（フレーム）が形成されている。柱２１は四角筒状の角形鋼よりなる。また、天井大梁２２及び床大梁２３は断面コ字状の溝形鋼よりなり、その開口部が向き合うようにして設置されている。

建物ユニット２０ａ,２０ｂの長辺部（桁面）に沿って延び且つ相対する天井大梁２２の間には、所定間隔で複数の天井小梁２５が架け渡されている。同じく建物ユニット２０ａ,２０ｂの長辺部に沿って延び且つ相対する床大梁２３の間には、所定間隔で複数の床小梁２６が架け渡されている。天井小梁２５と床小梁２６とはそれぞれ同間隔でかつ各々上下に対応する位置に水平に設けられている。

建物ユニット２０ａ,２０ｂにおいては、天井小梁２５に対して天井面材が取り付けられ、それら天井小梁２５や天井面材により天井部が形成されており、床小梁２６に対して床面材が取り付けられ、それら床小梁２６や床面材により床部が形成されている。また、柱２１に対して壁材が取り付けられ、それら柱２１や壁材により壁部が形成されている。なお、建物ユニット２０ａ,２０ｂにおいては、柱２１や天井大梁２２、床大梁２３を含んだ骨格により躯体が構成されている。

上階建物ユニット２０ｂは、その柱２１が下階建物ユニット２０ａの柱２１の上に載った状態で下階建物ユニット２０ａの上に配置されている。この場合、上階建物ユニット２０ｂの柱２１の下端部と下階建物ユニット２０ａの柱２１の上端部とがボルト等の連結部材により連結されている。

拡張ユニット３０は、建物ユニット２０ａ,２０ｂの柱２１と平行に延びる柱４１と、柱４１の上端部に接続された天井大梁４２と、柱４１の下端部を連結する床大梁４３とを有しており、拡張ユニット３０においては、柱４１、天井大梁４２、床大梁４３により直方体状の骨格が形成されている。柱４１は四角筒状の角形鋼よりなる。天井大梁４２は断面コ字状の溝形鋼よりなり、それぞれの溝の開放部を拡張ユニット３０の内側に向けて配置されている。同様に、床大梁４３は断面コ字状の溝形鋼よりなり、それぞれの溝の開放部を拡張ユニット３０の内側に向けて配置されている。

拡張ユニット３０においては、複数の天井大梁４２のうち上階建物ユニット２０ｂに向けて延びている天井大梁４２が上階建物ユニット２０ｂの柱２１に連結されており、複数の床大梁４３のうち下階建物ユニット２０ａに向けて延びている床大梁４３が下階建物ユニット２０ａの柱２１に連結されている。これにより、拡張ユニット３０が下階建物ユニット２０ａ及び上階建物ユニット２０ｂと結合されている。

かかる構成によれば、拡張ユニット３０と建物本体１５との境界部においては、拡張ユニット３０と建物ユニット２０ａ，２０ｂとが躯体同士で互いに結合されていることになり、拡張ユニット３０は建物ユニット２０ａ，２０ｂにより片持ち支持されている。この場合、拡張ユニット３０において建物ユニット２０ａ，２０ｂに向けて延びている大梁４２，４３は、その大梁４２，４３の端面が建物ユニット２０ａ，２０ｂの柱２１の側面と当接した状態で柱２１に対して連結部材や溶接等により連結されている。

拡張ユニット３０においては、天井大梁４２に対して天井面材が取り付けられ、天井大梁４２や天井面材を含んで天井部が形成されており、床大梁４３に対して床面材が取り付けられ、床大梁４３や床面材を含んで床部が形成されている。また、柱４１に対して壁材が取り付けられ、それら柱４１や壁材により壁部が形成されている。なお、拡張ユニット３０においては、柱４１や天井大梁４２、床大梁４３を含んだ骨格により躯体が構成されている。

拡張ユニット３０の長手方向の長さ及び柱高さは、建物ユニット２０ａ，２０ｂの長手方向の長さ及び柱高さとそれぞれ同じになっている。また、拡張ユニット３０の短手方向の長さは建物ユニット２０ａ，２０ｂの短手方向の長さより短くなっている。

本実施形態では、拡張ユニット３０の内部空間と建物ユニット２０ａ，２０ｂの内部空間とは、それら拡張ユニット３０と建物ユニット２０ａ，２０ｂとの境界部において連通されている。この場合、拡張ユニット３０の内部空間を通じて建物ユニット２０ａ，２０ｂの通気を行うことが可能となっており、建物１０においてはその通気状態を制御する通気システムが構築されている。

ここでは、通気システムについて図３を参照しつつ説明する。図３は建物１０の構成を示す概略断面図である。なお、図３には、通気システムに関する電気的な構成を示すブロック図が含まれている。

図３に示すように、建物本体１５の一階部分１１には建物内空間としての下階居室５１が設けられており、二階部分１２には建物内空間としての上階居室５２が設けられている。下階居室５１及び上階居室５２は、一階部分１１及び二階部分１２のそれぞれにおいてリビングやキッチン、廊下、浴室などの居住空間を形成している。下階居室５１は下階建物ユニット２０ａの内部空間を含んで構成されており、上階居室５２は上階建物ユニット２０ｂの内部空間を含んで構成されている。

建物１０には、建物本体１５の側面から屋外側に張り出した張出部としての拡張部５５が設けられている。拡張部５５は建物本体１５の側面に対して取り付けられており、その内部空間が拡張空間５６となっている。拡張部５５は拡張ユニット３０により形成されており、拡張空間５６は拡張ユニット３０の内部空間となっている。拡張部５５は一階部分１１と二階部分１２との境界部を跨ぐように設けられており、拡張部５５の下面部は境界部の下方にあり、上面部は境界部の上方にある。なお、拡張部５５の下面部は一階部分１１の床面と天井面との間にあり、上面部は二階部分１２の床面と天井面との間にある。

建物本体１５と拡張部５５との境界部において、居室５１,５２と拡張空間５６とは仕切壁６１,６２により仕切られている。仕切壁６１,６２のうち一階部分１１において下階居室５１と拡張空間５６とを仕切る下階仕切壁６１には、それら居室５１,５２を通気可能に連通する下階通気部６４が形成されている。下階通気部６４は、拡張部５５の下面部と一階部分１１の天井部との間で上下に延びている。この場合、下階通気部６４の内周側の下面は拡張部５５の内周側の下面と同一平面を形成しており、下階通気部６４の内周側の上面は一階部分１１の天井面と同一平面を形成している。

仕切壁６１,６２のうち二階部分１２において上階居室５２と拡張空間５６とを仕切る上階仕切壁６２には、それら上階居室５２と拡張空間５６とを通気可能に連通する上階通気部６５が形成されている。上階通気部６５は、二階部分１２の床部と拡張部５５の上面部との間で上下に延びている。この場合、上階通気部６５の内周側の下面は二階部分１２の床面と同一平面を形成しており、上階通気部６５の内周側の上面は拡張部５５の内周側の上面と同一平面を形成している。

なお、仕切壁６１,６２は、建物本体１５と拡張部５５との境界部において、建物ユニット２０ａ,２０ｂの壁部と拡張ユニット３０の壁部とを含んで構成されている。それら壁部にはそれぞれ開口部が形成されており、それら開口部により通気部６４,６５が形成されている。具体的には、下階建物ユニット２０ａと拡張ユニット３０との境界部において、下階建物ユニット２０ａの上部と拡張ユニット３０の下部にはそれぞれ開口部が設けられており、それら開口部により下階通気部６４が形成されている。また、上階建物ユニット２０ｂと拡張ユニット３０との境界部において、上階建物ユニット２０ｂの下部と拡張ユニット３０の上部にはそれぞれ開口部が設けられており、それら開口部により上階通気部６５が形成されている。

下階通気部６４には、その下階通気部６４を開閉する下階開閉装置６７が設けられており、上階通気部６５には、その上階通気部６５を開閉する上階開閉装置６８が設けられている。それら開閉装置６７,６８は、開閉可能な開閉体と開閉体を駆動開閉する駆動部とをそれぞれ有しており、開閉体は仕切壁６１,６２に対して軸支され、駆動部は電気モータを含んで構成されている。

下階開閉装置６７が開状態にある場合、下階通気部６４を通じて下階居室５１と拡張空間５６との間で通気が可能となり、下階開閉装置６７が閉状態にある場合、下階通気部６４を通じての通気が停止される。上階開閉装置６８が開状態にある場合、上階通気部６５を通じて上階居室５２と拡張空間５６との間で通気が可能となり、上階開閉装置６８が閉状態にある場合、上階通気部６５を通じての通気が停止される。

拡張部５５の下面部には開口部としての下側拡張通気部７１が設けられており、その下側拡張通気部７１により拡張空間５６と屋外空間とが連通されている。この場合、下側拡張通気部７１は一階部分１１と二階部分１２との境界部より下方に存在している。拡張部５５の上面部には開口部としての上側拡張通気部７２が設けられており、その上側拡張通気部７２により拡張空間５６と屋外空間とが連通されている。この場合、上側拡張通気部７２は一階部分１１と二階部分１２との境界部より上方に存在している。

下側拡張通気部７１には、その下側拡張通気部７１を開閉する下側拡張開閉装置７４が設けられており、上側拡張通気部７２には、その上側拡張通気部７２を開閉する上側拡張開閉装置７５が設けられている。それら開閉装置７４,７５は、開閉可能な開閉体と開閉体を駆動開閉する駆動部とをそれぞれ有しており、開閉体は拡張部５５の周面部に対して軸支され、駆動部は電気モータを含んで構成されている。

下側拡張開閉装置７４が開状態にある場合、下側拡張通気部７１を通じて屋外空間と拡張空間５６との間で通気が可能となり、下側拡張開閉装置７４が閉状態にある場合、下側拡張通気部７１を通じての通気が停止される。上側拡張開閉装置７５が開状態にある場合、上側拡張通気部７２を通じて屋外空間と拡張空間５６との間で通気が可能となり、上側拡張開閉装置７５が閉状態にある場合、上側拡張通気部７２を通じての通気が停止される。

次に、通気システムに関する電気的な構成について説明する。

通気システムは制御手段としてのコントローラ８１を含んで構成されている。コントローラ８１は、ＣＰＵや各種メモリ等からなるマイクロコンピュータを有している。コントローラ８１は建物１０内において例えば一階部分１１の壁面に対して取り付けられている。コントローラ８１は、通気システムに関する情報を記憶する記憶部８２を有している。

コントローラ８１には、一階部分１１の下階居室５１の温度を検出する下階温度センサ８５と、二階部分１２の上階居室５２の温度を検出する上階温度センサ８６と、屋外の温度を検出する外気温度センサ８７とが接続されており、それらセンサ８５〜８７は検出信号をコントローラ８１に対して出力する。下階温度センサ８５は一階部分１１の下階居室５１に設けられており、上階温度センサ８６は二階部分１２の上階居室５２に設けられている。外気温度センサ８７は建物１０の外壁における屋外面に対して取り付けられている。

コントローラ８１には、人により入力操作が行われる操作装置８８と、ファンを有する送風装置８９とが接続されている。操作装置８８は、建物１０内において人が操作可能な位置に設けられている。操作装置８８は入力操作が可能となっており、入力操作により入力された入力情報は記憶部８２に記憶される。入力情報には、例えば住人にとって快適な温度や湿度といった環境情報が含まれている。送風装置８９は例えば拡張部５５内に設けられており、拡張空間５６の内側から外側へ空気を送り出す方向にファンを回転させる運転状態と、拡張空間５６の外側から内側へ空気を取り込む方向にファンを回転させる運転状態とに切り替えられるようになっている。コントローラ８１は指令信号を出力することにより送風装置８９の動作制御を行う。

また、コントローラ８１には、下階開閉装置６７、上階開閉装置６８、下側拡張開閉装置７４、上側拡張開閉装置７５が接続されており、コントローラ８１は指令信号を出力することによりこれら開閉装置６７,６８,７４,７５の動作制御を行う。具体的には、コントローラ８１は、通気制御に関して複数の通気モードを設定し、その通気モードに合わせて開閉装置６７,６８,７４,７５を開閉させる。通気モードには、開閉装置６７,６８,７４,７５の全てを開状態とする全開モードと、下階居室５１及び上階居室５２との間で通気を行わせる階間通気モードと、上階居室５２及び屋外の間で通気を行わせる上階通気モードと、下階居室５１及び屋外の間で通気を行わせる下階通気モードとが含まれている。

ここでは、通気モードごとの建物１０内の空気の流れについて図４を参照しつつ説明する。図４は建物１０内の空気の流れについて説明するための図である。

コントローラ８１が全開モードにある場合、図４（ａ）に示すように、開閉装置６７,６８,７４,７５により下階通気部６４、上階通気部６５、下側拡張通気部７１及び上側拡張通気部７２がそれぞれ開状態とされている。この場合、下階居室５１及び上階居室５２の両方と屋外空間との通気が拡張空間５６を通じて行われる。

コントローラ８１が階間通気モードにある場合、図４（ｂ）に示すように、下階開閉装置６７及び上階開閉装置６８により下階通気部６４及び上階通気部６５が開状態とされており、下側拡張開閉装置７４及び上側拡張開閉装置７５により下側拡張通気部７１及び上側拡張通気部７２が閉状態とされている。この場合、下階居室５１と上階居室５２との間での通気が拡張空間５６を通じて行われるが、これら居室５１,５２と屋外空間との間での通気は行われない。例えば、下階居室５１において周囲に比べて相対的に温度の高い高温空気が拡張空間５６を通じて上階居室５２に流れ込むと、その高温空気により上階居室５２が暖められる。また、上階居室５２において周囲に比べて相対的に温度の低い低温空気が拡張空間５６を通じて下階居室５１に流れ込むと、その低温空気により下階居室５１が冷やされる。

なお、高温空気は居室５１,５２において天井面付近に溜まりやすくなっており、天井面付近より下方に存在する空気より温度が高くなっている。これに対して、低温空気は居室５１,５２において床面付近に溜まりやすくなっており、床面付近より上方に存在する空気より温度が低くなっている。

コントローラ８１が上階通気モードにある場合、図４（ｃ）に示すように、上階開閉装置６８及び下側拡張開閉装置７４により上階通気部６５及び下側拡張通気部７１が開状態とされており、下階開閉装置６７及び上側拡張開閉装置７５により下階通気部６４及び上側拡張通気部７２が閉状態とされている。この場合、上階居室５２と屋外空間との間での通気は拡張空間５６を通じて行われるが、拡張空間５６を通じての下階居室５１の通気は行われない。

特に、上階通気部６５は上階居室５２の床面付近に設けられ、且つ下側拡張通気部７１は上下階の境界部より下方であって拡張部５５の下面部に設けられている。したがって、上階居室５２において低温空気が床面付近に溜まっていれば、その低温空気は上階通気部６５から拡張空間５６に向けて流れ落ち、さらに拡張空間５６においてそのまま流れ落ちることで拡張部５５の下側拡張通気部７１から下方に向けて屋外へ排出される。これにより、上階居室５２に低温空気がこもることが抑制される。その一方で、拡張空間５６内の空気より温度の低い外気は、下側拡張通気部７１が開状態とされていてもその下側拡張通気部７１から拡張空間５６には流れ込みにくく（上昇しにくく）なっている。これにより、上階居室５２に低温の外気が流れ込むことが抑制される。以上の結果、上階居室５２の温度低下が抑制されている。

コントローラ８１が下階通気モードにある場合、図４（ｄ）に示すように、下階開閉装置６７及び上側拡張開閉装置７５により下階通気部６４及び上側拡張通気部７２が開状態とされており、上階開閉装置６８及び下側拡張開閉装置７４により上階通気部６５及び下側拡張通気部７１が閉状態とされている。この場合、下階居室５１と屋外空間との間での通気は拡張空間５６を通じて行われるが、拡張空間５６を通じての上階居室５２の通気は行われない。

特に、下階通気部６４は下階居室５１の天井面付近に設けられ、且つ上側拡張通気部７２は上下階の境界部より上方であって拡張部５５の上面部に設けられている。したがって、下階居室５１において高温空気が天井面付近に溜まっていれば、その高温空気は下階通気部６４から拡張空間５６に向けて流れ込みつつ上昇し、さらに拡張空間５６においてそのまま上昇することで拡張部５５の上側拡張通気部７２から上方に向けて屋外へ排出される。これにより、下階居室５１に高温空気がこもることが抑制される。その一方で、拡張空間５６内の空気より温度の高い外気は、上側拡張通気部７２が開状態とされていてもその上側拡張通気部７２から拡張空間５６に流れ込みにくく（流下しにくく）なっている。これにより、下階居室５１に高温の外気が流れ込むことが抑制される。以上の結果、下階居室５１の温度上昇が抑制されている。

次に、通気システムにおいてコントローラ８１により行われる通気制御処理の処理手順について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、通気制御処理は所定周期で繰り返し実行される。

図５において、ステップＳ１１では、全開モードに設定するか否かを判定する。ここでは、下階温度センサ８５、上階温度センサ８６及び外気温度センサ８７の各検出信号に基づいて、下階居室５１、上階居室５２及び屋外の各温度をそれぞれ算出するとともに、下階居室５１と屋外との温度差及び上階居室５２と屋外との温度差を算出し、それら温度差がいずれも所定値（例えば３℃）より小さい場合に、全開モードに設定するとして、ステップＳ１２に進む。なお、現在時刻が１日のうちの所定時刻であるか否かを判定し、現在時刻が所定時刻である場合に下階居室５１及び上階居室５２の両方の換気を同時に行う構成としてもよい。

ステップＳ１２では、全開モードに設定するとともに、全開処理を実行する。全開処理では、下階開閉装置６７、上階開閉装置６８、下側拡張開閉装置７４、上側拡張開閉装置７５の動作制御を行い、下階通気部６４、上階通気部６５、下側拡張通気部７１、上側拡張通気部７２をそれぞれ開状態とする。つまり、拡張部５５の拡張空間５６に通じる全ての通気部６４,６５,７１,７２を開状態とする（図４（ａ）参照）。また、送風装置８９に送風動作を行わせ、拡張空間５６から屋外に向けての送風や、拡張空間５６から居室５１,５２に向けての送風を行う。これにより、拡張空間５６を通じての下階居室５１及び上階居室５２の外気による換気が積極的に行われる。

全開モードに設定しない場合、ステップＳ１３に進み、階間通気モードに設定するか否かを判定する。ここでは、下階居室５１と上階居室５２との温度差を算出し、上階居室５２の温度が下階居室５１の温度より低く且つその温度差が所定値（例えば５℃）より大きいか否かを判定する。そして、上階居室５２が下階居室５１より温度が低く且つその温度差が所定値より大きい場合に、階間通気モードに設定するとして、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、階間通気モードに設定するとともに、階間通気処理を実行する。階間通気処理では、下階通気部６４及び上階通気部６５を開状態とし、下側拡張通気部７１及び上側拡張通気部７２を閉状態とする（図４（ｂ）参照）。また、送風装置８９に送風動作を行わせ、下階居室５１から上階居室５２に向けての送風や、上階居室５２から下階居室５１に向けての送風を行う。これにより、拡張空間５６を通じての下階居室５１と上階居室５２との間での換気が積極的に行われる。

階間通気モードに設定しない場合、ステップＳ１５に進み、上階通気モードに設定するか否かを判定する。ここでは、上階居室５２の温度が所定温度（例えば１８℃）より低いか否かを判定し、低い場合に上階通気モードに設定するとして、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、上階通気モードに設定するとともに、上階通気処理を実行する。上階通気処理では、上階通気部６５及び下側拡張通気部７１を開状態とし、下階通気部６４及び上側拡張通気部７２を閉状態とする（図４（ｃ）参照）。また、送風装置８９に送風動作を行わせ、拡張空間５６から下側拡張通気部７１を通じて屋外に向けての送風を行う。これにより、上階居室５２の床面周辺の空気（低温空気）が拡張空間５６を通じて屋外に積極的に排出される。

上階通気モードに設定しない場合、ステップＳ１７に進み、下階通気モードに設定するか否かを判定する。ここでは、下階居室５１の温度が所定温度（例えば２８℃）より高いか否かを判定し、高い場合に下階通気モードに設定するとして、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、下階通気モードに設定するとともに、下階通気処理を実行する。下階通気処理では、下階通気部６４及び上側拡張通気部７２を開状態とし、上階通気部６５及び下側拡張通気部７１を閉状態とする（図４（ｄ）参照）。また、送風装置８９に送風動作を行わせ、拡張空間５６から上側拡張通気部７２を通じて屋外に向けての送風を行う。これにより、下階居室５１の天井面周辺の空気（高温空気）が拡張空間５６を通じて屋外に積極的に排出される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

拡張ユニット３０が建物本体１５の外面側に設けられ、その拡張ユニット３０により一階部分１１の下階居室５１と二階部分１２の上階居室５２とが通気可能に連通されている。この場合、下階居室５１の天井部や上階居室５２の床部に通気口が形成されてその通気口を通じてそれら下階居室５１と上階居室５２との間で通気が行われる構成とは異なり、下階居室５１や上階居室５２を利用する際に天井部や床部の通気口によってそれら居室５１,５２の利用に際しての制限が生じるという不都合を回避できる。また、建物本体１５の内部や壁体の内部により下階居室５１と上階居室５２とが連通されている構成に比べて、それら下階居室５１と上階居室５２との間で通気される通気量を大きくすることができる。以上の結果、下階居室５１や上階居室５２の利用に際して制限を生じさせることなく、一階部分１１及び二階部分１２にて居室５１,５２同士の通気を好適に行わせることができる。

一階部分１１の下階居室５１において下階通気部６４は天井面付近に設けられており、二階部分１２の上階居室５２において上階通気部６５は床面付近に設けられている。このため、下階居室５１では天井面付近に溜まった高温空気が拡張空間５６に流れ込みやすくなっており、上階居室５２では床面付近に溜まった低温空気が拡張空間５６に流れ込みやすくなっている。したがって、下階居室５１と上階居室５２とが拡張空間５６により連通されている構成において、下階居室５１と上階居室５２との間で低温空気や高温空気の授受を好適に行わせることができる。

拡張部５５において、下階通気部６４の内周側の下面は拡張部５５の内周側の下面と同一平面を形成しているため、低温空気を拡張空間５６の下部に溜めることなく下階通気部６４から下階居室５１に流れ込ませることができる。これにより、上階居室５２から下階居室５１に低温空気を供給する際にその供給効率が低下することを抑制できる。また、拡張部５５の下面部に下側拡張通気部７１が設けられているため、低温空気を拡張空間５６の下部に溜めることなく下側拡張通気部７１から屋外に排出することができる。したがって、上階居室５２から屋外に低温空気を排出する際にその排出効率が低下することを抑制できる。

拡張部５５において、上階通気部６５の内周側の上面は拡張部５５の内周側の上面と同一平面を形成しているため、高温空気を拡張空間５６の上部に溜めることなく上階通気部６５から上階居室５２に流れ込ませることができる。これにより、上階居室５２から下階居室５１に高温空気を供給する際にその供給効率が低下することを抑制できる。また、拡張部５５の上面部に上側拡張通気部７２が設けられているため、高温空気を拡張空間５６の上部に溜めることなく上側拡張通気部７２から屋外に排出することができる。したがって、下階居室５１から屋外に高温空気を排出する際にその排出効率が低下することを抑制できる。

拡張部５５において下側拡張通気部７１は上下階の境界部より下方に設けられている。この場合、下側拡張通気部７１は上階居室５２の上階通気部６５より下方に存在しているため、上階居室５２から拡張空間５６に流れ込んだ低温空気はそのまま流下して下側拡張通気部７１から屋外に排出される。その一方で、上階居室５２より低い温度の外気は下側拡張通気部７１からは拡張空間５６に流れ込みにくくなっている。しかも、下側拡張通気部７１は拡張部５５の下面部に設けられているため、低い温度の外気は下側拡張通気部７１において上昇しにくくなっており、拡張空間５６へはより一層流れ込みにくくなっている。以上の結果、上階居室５２から屋外への低温空気の排出を促進しつつ、屋外から上階居室５２に低い温度の外気が流れ込むことを抑制できる。つまり、上階居室５２の温度低下を抑制できる。

拡張部５５において上側拡張通気部７２は上下階の境界部より上方に設けられている。この場合、上側拡張通気部７２は下階居室５１の下階通気部６４より下方に存在しているため、下階居室５１から拡張空間５６に流れ込んだ高温空気はそのまま上昇して上側拡張通気部７２から屋外に排出される。その一方で、下階居室５１より高い温度の外気は上側拡張通気部７２からは拡張空間５６に流れ込みにくくなっている。しかも、上側拡張通気部７２は拡張部５５の上面部に設けられているため、高い温度の外気は上側拡張通気部７２において流下しにくくなっており、拡張空間５６へはより一層流れ込みにくくなっている。以上の結果、下階居室５１から屋外への高温空気の排出を促進しつつ、屋外から下階居室５１に高温の外気が流れ込むことを抑制できる。つまり、下階居室５１の温度上昇を抑制できる。

なお、拡張通気部７１,７２は拡張部５５の上面部や下面部に設けられているため、その拡張通気部７１,７２が拡張部５５の側面部に設けられている構成とは異なり、拡張部５５の側面近傍に隣の敷地の建物が存在している場合でも、その建物に拡張通気部７１,７２が塞がれた状態となることがない。したがって、他の建物に関係なく、拡張通気部７１,７２を通じて拡張空間５６の通気を好適に行わせることができる。

コントローラ８１により全開処理や階間通気処理、上階通気処理、下階通気処理が行われる場合、それら処理に合わせて送風装置８９の送風動作が行われる。この場合、下階居室５１及び上階居室５２の外気による換気効率や、下階居室５１と上階居室５２との間での換気効率、上階居室５２からの低温空気の排出効率、下階居室５１からの高温空気の排出効率を高めることができる。

拡張ユニット３０と建物ユニット２０ａ,２０ｂとが躯体同士で連結されることで、拡張ユニットが建物ユニット２０ａ,２０ｂにより片持ち支持されている。このため、拡張ユニット３０の構造上の支持強度を確保しつつ、拡張ユニット３０を一階部分１１と二階部分１２との境界部を跨ぐように配置することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（１）拡張ユニット３０の拡張空間５６は、人の出入りが可能な居住空間とされてもよい。例えば、図６に示すように、建物１０において、二階部分１２の上階居室５２の床面より低い位置に床面を有するスキップフロア９１が設けられており、そのスキップフロア９１が拡張部５５（拡張ユニット３０）の内部に形成されている構成とする。この構成では、上階居室５２においてスキップフロア９１との境界部付近にテーブル９２が設けられており、上階居室５２においては椅子に座った人がテーブル９２を使用し、スキップフロア９１においては立った人がテーブル９２を使用するようになっている。

ここでは、スキップフロア９１と上階居室５２とによりキッチンが構成されている。この場合、スキップフロア９１が調理スペースとなっており、上階居室５２が食事スペースとなっている。これにより、スキップフロア９１にて調理している人は上階居室５２にて椅子に座っている人に目線の高さを合わせやすくなっている。ここでは、スキップフロア９１の床部が土間の役割を果たしていることになる。

拡張部５５の外壁部と建物本体１５の外壁部とにはそれぞれ窓部９３,９４が設けられている。窓部９３,９４にはガラス板が設けられており、その窓部９３,９４を通じて太陽光が上階居室５２やスキップフロア９１に差し込むようになっている。なお、窓部９４は、建物本体１５の外壁部において拡張部５５の上部に配置されている。この場合、窓部９４は、上階居室５２の天井部とスキップフロア９１の天井部との間のスペースに配置されていることになる。

拡張部５５の下方にはダストシュータ９５が設けられている。ダストシュータ９５はスキップフロア９１の内部空間とそのスキップフロア９１の下方の屋外空間とに通じるように上下方向に延びており、スキップフロア９１から投入されたゴミをスキップフロア９１の下方の屋外空間に放出する。

なお、拡張ユニット３０により居住空間が構成される場合、拡張ユニット３０の天井部に、水平方向に延び且つ互いに対向する一対の天井大梁４２を連結する天井小梁が設けられているとともに、拡張ユニット３０の床部に、水平方向に延び且つ互いに対向する一対の床大梁４３を連結する床小梁が設けられていることが好ましい。この場合、天井小梁は、拡張ユニット３０の短辺部（妻面）の天井大梁４２と平行に延び、長辺部（桁面）の相対する天井大梁４２の間に所定間隔で複数配置されており、天井大梁４２の間に架け渡された状態となっている。同様に、床小梁は、拡張ユニット３０の短辺部の床大梁４３と平行に延び、長辺部の相対する床大梁４３の間に所定間隔で複数配置されており、床大梁４３の間に架け渡された状態となっている。

（２）屋外空間において拡張部５５の下方に車両用の充電装置が設けられていてもよい。例えば、拡張部５５の下方スペースの少なくとも一部が駐車スペースに含まれており、その駐車スペースに駐車された車両に対して電力を供給する給電装置が拡張部５５の下方に設けられている構成とする。この構成によれば、拡張部５５の下方スペースを有効に利用することができる。

また、屋外空間において拡張部５５の上方にバルコニー等の付属空間が設けられていてもよい。この場合、拡張部５５の上面部が付属空間の床部を形成していることが好ましい。これにより、拡張部５５の上方スペースを有効に利用することができる。

（３）図７に示すように、下階建物ユニット２０ａと上階建物ユニット２０ｂとの境界部を跨ぐように設けられている拡張ユニット１００が、四隅に配置された柱１０１を有していてもよい。この構成では、拡張ユニット１００は、４本の柱１０１に加えて、隣り合う柱１０１の上端部及び下端部を連結する各４本の天井大梁１０２及び床大梁１０３と、長辺側の相対する天井大梁１０２同士及び床大梁１０３同士を連結する天井小梁１０４及び床小梁１０５とを有している。この場合、建物ユニット２０ａ，２０ｂ側に配置された柱１０１と建物ユニット２０ａ，２０ｂの柱２１とがそれぞれの側面を当接させた状態で配置されており、それら柱１０１と柱２１とが固定具や溶接等により結合されることにより拡張ユニット１００と建物ユニット２０ａ，２０ｂとが連結されている。

なお、拡張ユニット１００において天井小梁１０４や床小梁１０５は設けられていなくてもよい。また、拡張ユニット１００において建物ユニット２０ａ，２０ｂとの境界部側の天井大梁１０２や床大梁１０３は設けられていなくてもよい。

（４）拡張ユニット３０は、拡張ユニット３０は水平方向に並ぶ複数の建物ユニット２０に跨るように配置されていてもよい。例えば、一階部分１１において複数の建物ユニット２０と結合されており、二階部分１２において複数の建物ユニット２０と結合されている構成とする。

また、拡張ユニット３０は、建物ユニット２０ａ，２０ｂに向けて延びる天井大梁４２及び床大梁４３が建物ユニット２０ａ，２０ｂにおいて隣り合う柱２１の中間位置に存在するように設けられていてもよい。この場合、建物ユニット２０ａ，２０ｂには拡張ユニット３０側の柱２１間に補助柱が設けられており、補助柱は、拡張ユニット３０において建物ユニット２０ａ，２０ｂに向けて延びる天井大梁４２及び床大梁４３の端部と連結されている。

（５）拡張空間５６と居室５１,５２とを連通する通気部６４,６５は、拡張ユニット３０と建物ユニット２０ａ,２０ｂとが対向する部分において設置高さは任意に設定されてもよい。例えば、下階通気部６４が、下階居室５１の天井面から下方に離間し且つ拡張部５５の下面部から上方に離間した位置に設けられている構成とする。

（６）拡張空間５６と屋外空間とを連通する拡張通気部７１,７２は、拡張部５５の側面部に配置されていてもよい。例えば、下側拡張通気部７１が拡張部５５の側面部において上下階の境界部より下方に配置され、上側拡張通気部７２が拡張部５５の側面部において上下階の境界部より上方に配置されていることが好ましい。また、拡張通気部７１,７２は拡張部５５に設けられていなくてもよい。つまり、拡張部５５は屋外空間に通じていなくてもよい。

（７）拡張ユニット３０において拡張空間５６の通気が行われる通気位置の高さが切り替えられる構成としてもよい。例えば、コントローラ８１が、拡張ユニット３０について下側拡張通気部７１と上側拡張通気部７２とを選択的に開状態に切り替える構成とする。この構成においてコントローラ８１は、下階居室５１の下階通気部６４を開状態とした場合に、下階居室５１の温度が所定温度（例えば２８℃）より低いか否かを判定し、低いと判定すれば拡張通気部７１,７２のうち下側拡張通気部７１を開状態とする。この場合、下階居室５１の天井面付近に高温空気が溜まっていても、その高温空気が屋外に排出されにくい状態で下階居室５１と屋外との通気を行うことができる。

また、コントローラ８１は、上階居室５２の上階通気部６５を開状態とした場合に、上階居室５２の温度が所定温度（例えば１８℃）より高いか否かを判定し、高いと判定すれば拡張通気部７１,７２のうち上側拡張通気部７２を開状態とする。この場合、上階居室５２の床面近傍に低温空気が溜まっていても、その低温空気が屋外に排出されにくい状態で上階居室５２と屋外との通気を行うことができる。

（８）建物本体１５の内部空間と拡張部５５の拡張空間５６とが仕切材により仕切られていてもよい。例えば、拡張ユニット３０の屋外側の側面にガラス板が設けられ、仕切材がガラス材により形成されている構成とする。この構成においては、拡張ユニット３０を利用していわゆるダブルスキン構造が構築されている。これにより、建物本体１５の屋外側である拡張ユニット３０において給気や採光の調整を行うことが可能となる。

（９）建物本体１５において拡張空間５６を通じての温度差換気が行われる構成としてもよい。例えば、一階部分１１において拡張部５５とは下階居室５１を挟んで反対側に下階通気口が設けられているとともに、建物１０の屋根１３に屋根通気口が設けられている構成とする。この構成によれば、下階居室５１の高温空気が拡張空間５６を通じて上階居室５２に流れ込んだ場合、それに伴って外気が下階通気口から下階居室５１に流れ込むとともに、上階居室５２の高温空気が屋根通気口を通じて屋外に流れ出る。このようにして、拡張空間５６を通じて居室５１,５２の温度差換気が行われる。同様に、上階居室５２の低温空気が拡張空間５６を通じて下階居室５１に流れ込んだ場合も、拡張空間５６を通じて居室５１,５２の温度差換気が行われる。

１０…建物、１１…下階部分としての一階部分、１２…上階部分としての二階部分、１５…建物本体、２０…建物ユニット、２１…柱、２２…大梁としての天井大梁、２３…大梁としての床大梁、３０…拡張ユニット、５１…下階屋内空間としての下階居室、５２…上階屋内空間としての上階居室、５６…拡張空間、６４…下階通気部、６５…上階通気部、６７…切替手段を構成する下階開閉装置、６８…切替手段を構成する上階開閉装置、７１…拡張通気部としての下側拡張通気部、７２…拡張通気部としての上側拡張通気部、７４…切替手段を構成する下側拡張開閉装置、７５…切替手段を構成する上側拡張開閉装置、８１…取得手段及び制御手段としてのコントローラ、８９…通気ファンとしての送風装置、１００…拡張ユニット。

Claims (8)

1. 上下に隣接した上階部分及び下階部分を有し、それら上階部分及び下階部分のそれぞれの内部に居住空間を形成している建物本体と、
   前記上階部分と前記下階部分との境界部を跨ぐように前記建物本体の外面側に設けられた拡張ユニットと、
   を備え、
   前記拡張ユニットと前記建物本体との境界部分には、前記拡張ユニット内の拡張空間と前記上階部分内の上階屋内空間とを連通する上階通気部、及び前記拡張空間と前記下階部分内の下階屋内空間とを連通する下階通気部が設けられていることを特徴とする建物。
2. 前記上階通気部は、前記上階部分の床面付近に設けられており、
   前記下階通気部は、前記下階部分の天井面付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建物。
3. 前記拡張ユニットには、前記拡張空間と屋外空間とを連通する拡張通気部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物。
4. 前記拡張通気部として、前記下階部分と上階部分との境界部よりも上方に配置された上側拡張通気部と、前記境界部よりも下方に配置された下側拡張通気部とが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の建物。
5. 前記上側拡張通気部は、前記拡張ユニットの上面部に設けられており、
   前記下側拡張通気部は、前記拡張ユニットの下面部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の建物。
6. 前記拡張空間の通気状態を、前記下階屋内空間の空気が前記上側拡張通気部を通じて屋外に放出される第１状態と、前記上階屋内空間の空気が前記下側拡張通気部を通じて屋外に放出される第２状態とに切り替える切替手段と、
   建物内の環境情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された環境情報に基づいて前記切替手段の切替動作を行う制御手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の建物。
7. 前記上階通気部及び前記下階通気部の少なくとも一方を通じての前記拡張空間の通気を行わせる通気ファンを備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の建物。
8. 前記建物本体は、複数の柱と該柱を連結する大梁とを有してなる建物ユニットを複数組み合わせて構成されており、
   前記拡張ユニットは、前記建物ユニットの前記柱及び前記大梁の少なくとも一方により片持ち支持された状態で該建物ユニットと連結されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建物。

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