JP2013199765A - 水害対策建物 - Google Patents

Abstract

【課題】平常時においては、街並みに違和感なく溶け込むような外観を有し、人々の円滑な通行を確保しながら、水害発生時には、人々の生命や財産を保護できる水害対策建物を低コストで提供すること。
【解決手段】水害対策建物１は、想定される水流に対する対策を施した建物である。この水害対策建物１は、基礎１０と、この基礎１０の上に設けられたコア部２０と、基礎１０の上でかつコア部２０の周囲に設けられて水流の通り道となる下層部３０と、この下層部３０の上でかつコア部２０の周囲に設けられた上層部４０と、を備える。コア部２０の耐力壁２１は、遮水機能を有し、下層部３０には、外周面に沿って所定間隔おきに複数の柱３１が設けられ、上層部４０は、コア部２０のみで支持可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、水害対策建物に関する。詳しくは、津波や洪水などの想定される水流に対する対策を施した水害対策建物に関する。

従来より、津波や洪水が発生すると、沿岸部の地域では、建物や人の被害が甚大となることが多い。このうち、建物については、津波洪水の水流の波力による被害だけではなく、水流により押し流される漂流物による被害も大きい。
そこで、構造物の周囲にプレキャストＰＣ柱や鋼管矢板などを柵状に配置することが提案されている（特許文献１、２参照）。これにより、水流によって流された漂流物がプレキャストＰＣ柱や鋼管矢板に引っ掛かるので、漂流物が建物まで到達することはなく、建物を確実に保護できる。

特開２００９−１３７４３号公報 特開２００８−２３１７６８号公報

しかしながら、建物の周囲にプレキャストＰＣ柱や鋼管矢板を配置すると、平常時において、建物全体の外観が街並みに調和しているとは言い難いうえに、人々の通行の障害となって、日常生活に支障が出るおそれがあった。
そこで、漂流物の直接の衝突に耐えうる建物が検討されているが、漂流物の大きさや形状は予測不可能であることから、建物の外壁に過剰な強度が要求されることとなり、建設費用が増大してしまう。

本発明は、平常時においては、街並みに違和感なく溶け込むような外観を有し、人々の円滑な通行を確保しながら、水害発生時には、人々の生命や財産を保護できる水害対策建物を低コストで提供することを目的とする。

請求項１に記載の水害対策建物（例えば、後述の水害対策建物１）は、想定される水流に対する対策を施した水害対策建物であって、基礎（例えば、後述の基礎１０）と、当該基礎の上に設けられたコア部（例えば、後述のコア部２０）と、前記基礎の上でかつ前記コア部の周囲に設けられて前記水流の通り道となる下層部（例えば、後述の下層部３０）と、当該下層部の上でかつ前記コア部の周囲に設けられた上層部（例えば、後述の上層部４０）と、を備え、前記コア部の壁（例えば、後述の耐力壁２１）は、遮水機能を有し、前記下層部には、外周面に沿って所定間隔おきに、前記上層部を支持する複数の柱（例えば、後述の柱３１）が設けられ、前記上層部は、前記コア部のみで支持可能であることを特徴とする。

この発明によれば、津波や洪水による水流が発生した場合、避難者は、下層部からコア部の内部に避難するか、あるいは、昇降階段を上って上層部に避難する。
水流が建物に向かって押し寄せると、この水流は下層部に流れ込む。このとき、下層部の外周面に沿って所定間隔おきに柱を設けたので、水流により押し流された漂流物は柱に引っ掛かる。よって、コア部の壁に漂流物による過大な衝撃が加わるのを防止できる。
また、下層部に流れ込んだ水流はコア部に到達するが、このコア部の壁は水流が内部に浸入するのを防ぐ遮水機能を有しているので、コア部の内部は浸水せず、コア部の安全性が確保される。

また、平常時には、柱とコア部とで上層部を支持しているが、水害発生時に水流や漂流物により柱が破損して支持力が失われても、上層部はコア部や残る柱で支持されて安全性が確保される。
以上により、避難者の生命と財産とを保全できる。

また、漂流物がコア部に衝突しないため、コア部の壁に過剰な強度が不要となるので、建設費用が低コストとなる。

また、下層部の外周面に沿って柱が並ぶ構造としたので、建物の外観が街並みに違和感なく溶け込むうえに、柱の間を通路として確保することで、人々の円滑な通行を確保できる。

請求項２に記載の水害対策建物は、前記下層部の外壁（例えば、後述のカーテンウォール３２）は、前記水流が前記コア部に与える衝撃を緩和することを特徴とする。

この発明によれば、下層部の外壁は、水流の波力により破壊されたり脱落したりすることで、この水流がコア部に与える衝撃を緩和する。また、これにより、水流が下層部を通り抜けるから、水流の波力による水平力を受け流すことができる。

請求項３に記載の水害対策建物は、前記上層部には、外周面に沿ってトラス構造が形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、上層部の外周面に沿ってトラス構造を形成したので、一部の柱が破損して支持力が失われた場合でも、この破損した柱が支持していた鉛直荷重は、トラス構造により、他の柱やコア部に再配分される。また、柱による支持力が全て失われた場合でも、トラス構造により上層部全体の剛性が確保された状態で、コア部２０に支持される。よって、上層部の安全性を確保できる。

請求項４に記載の水害対策建物は、前記柱は、交換可能であることを特徴とする。

この発明によれば、例えば柱の柱頭部および柱脚部をボルト接合にして、柱を交換可能な構造とした。よって、水流や漂流物により柱が破損しても、水害発生後に破損した柱を交換して容易に復旧できる。

また、前記基礎は、マットスラブ（例えば、後述のマットスラブ１２）を含んで構成されることが好ましい。

津波や洪水では、水流により土砂が削り取られる洗掘と呼ばれる現象が発生する場合があるが、この発明によれば、基礎にマットスラブを設けたことにより、基礎が水流により削り取られるのを防止でき、建物の基礎の支持力が低下するのを防止できる。

本発明によれば、津波や洪水による水流が発生した場合、避難者は、下層部からコア部の内部に避難するか、あるいは、昇降階段を上って上層部に避難する。水流が建物に向かって押し寄せると、この水流は下層部に流れ込む。このとき、下層部の外周面に沿って所定間隔おきに柱を設けたので、水流により押し流された漂流物は柱に引っ掛かる。よって、コア部の壁に漂流物による過大な衝撃が加わるのを防止できる。また、下層部に流れ込んだ水流はコア部に到達するが、このコア部の壁は水流が内部に浸入するのを防ぐ遮水機能を有しているので、コア部の内部は浸水せず、コア部の安全性が確保される。また、平常時には、柱とコア部とで上層部を支持しているが、水害発生時に水流や漂流物により柱が破損して支持力が失われても、上層部はコア部や残る柱で支持されて安全性が確保される。以上により、避難者の生命と財産とを保全できる。また、漂流物がコア部に衝突しないため、コア部の壁に過剰な強度が不要となるので、建設費用が低コストとなる。また、下層部の外周面に沿って柱が並ぶ構造としたので、建物の外観が街並みに違和感なく溶け込むうえに、柱の間を通路として確保することで、人々の円滑な通行を確保できる。

本発明の一実施形態に係る水害対策建物の１階平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 前記実施形態に係る水害対策建物の正面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る水害対策建物１の１階平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、水害対策建物１の正面図である。

水害対策建物１は、想定される津波や洪水の水流に対する対策が施された４階建ての建物である。
この水害対策建物１は、基礎１０と、この基礎１０の上に設けられて５層分の高さを有するコア部２０と、基礎１０の上でかつコア部２０の周囲に設けられて１層分の高さを有する下層部３０と、この下層部３０の上でかつコア部２０の周囲に設けられて３層分の高さを有する上層部４０と、を備える。

基礎１０は、複数本の杭１１と、この杭１１に支持されるマットスラブ１２と、を備える。

コア部２０は、１階からＲ階まで略鉛直方向に延びる鉄筋コンクリート造構造物であり、水流が内部に浸入するのを防ぐ遮水機能を有し、かつ、水流の波圧に耐えうる耐力壁２１で囲まれている。
コア部２０の内部には、１階から屋上階（Ｒ階）に至る昇降階段２２と、二基のエレベータ２３と、トイレ２４と、が設けられている。

下層部３０の上端の高さは、想定される水流の高さよりも高くなっており、この下層部３０には、外周面に沿って所定間隔おきに、上層部４０を支持する複数の柱３１が設けられている。各柱３１は、柱頭部で上層部４０にボルト接合され、柱脚部で基礎１０にボルト接合されており、容易に交換可能となっている。また、この下層部３０の外壁は、カーテンウォール３２で構成される。このカーテンウォール３２は、水流の波力によって容易に破壊される強度であり、水流がコア部２０に与える衝撃を緩和する。

上層部４０は、鉄骨造あるいは鉄骨鉄筋コンクリート造である。上層部４０には、外周面に沿ってベルトトラス４１が設けられて、トラス構造が形成されている。この上層部４０の外壁は、カーテンウォール４２で構成される。
この上層部４０は、柱３１で下から支持されるとともに、コア部２０の上端から吊り部材４３で吊り下げ支持されている。
なお、コア部２０は、柱３１が破損して支持力を失った場合でも、吊り部材４３を介して、上層部４０を支持するのに十分な強度を有している。ここで、コア部２０は、少なくとも破損した柱３１を交換するまでの期間、上層部４０を支持できればよい。

また、上層部４０の上面つまりＲ階床面には、設備スペース４４が設けられ、この設備スペース４４には、非常用電源や受水槽などの設備が設けられている。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）津波や洪水による水流が発生した場合、避難者は、下層部３０からコア部２０の内部に避難するか、あるいは、コア部２０の昇降階段２２を上って上層部４０に避難する。
また、図１〜図３中白抜き矢印で示すように、水流が水害対策建物１に向かって押し寄せると、この水流は、カーテンウォール３２を破壊して下層部３０に流れ込む。ここで、下層部３０の外周面に沿って所定間隔おきに柱３１を設けたので、水流により押し流された漂流物Ｆは柱３１に引っ掛かる。よって、コア部２０の耐力壁２１に漂流物Ｆによる過大な衝撃が加わるのを防止できる。
また、下層部３０に流れ込んだ水流はコア部２０に到達するが、このコア部２０の耐力壁２１は水流が内部に浸入するのを防ぐ遮水機能を有しているので、コア部２０の内部は浸水せず、コア部２０の安全性が確保される。

また、平常時には、柱３１およびコア部２０の吊り部材４３で上層部４０を支持しているが、図２中破線で示すように、水害発生時に水流や漂流物によりカーテンウォール３２および柱３１が破損して支持力が失われても、上層部４０はコア部２０や残る柱３１で支持されて、安全性が確保される。
以上により、避難者の生命と財産とを保全できる。

また、漂流物Ｆがコア部２０に衝突しないため、コア部２０の耐力壁２１に過剰な強度が不要となるので、建設費用が低コストとなる。

また、下層部３０の外周面に沿って柱３１が並ぶ構造としたので、水害対策建物１の外観が街並みに違和感なく溶け込むうえに、柱３１の間を通路として確保することで、人々の円滑な通行を確保できる。

（２）下層部３０のカーテンウォール３２は、水流の波力により容易に破壊されて、この水流がコア部２０に与える衝撃を緩和する。また、これにより、水流が下層部３０を通り抜けるから、水流の波力による水平力を受け流すことができる。

（３）上層部４０の外周面に沿ってベルトトラス４１を設けて、トラス構造を形成したので、一部の柱３１が破損して支持力が失われた場合でも、この破損した柱３１が支持していた鉛直荷重は、ベルトトラス４１により他の柱３１やコア部２０に再配分される。また、柱３１による支持力が全て失われた場合でも、ベルトトラス４１により上層部４０全体の剛性が確保された状態で、コア部２０に支持される。よって、上層部４０の安全性を確保できる。

（４）柱３１を交換可能な構造としたので、水流や漂流物Ｆにより柱３１が破損しても、水害発生後に破損した柱３１を交換して容易に復旧できる。

（５）基礎１０にマットスラブ１２を設けたので、基礎１０が水流により削り取られるのを防止でき、水害対策建物１の基礎１０の支持力が低下するのを防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１…水害対策建物
１０…基礎
１１…杭
１２…マットスラブ
２０…コア部
２１…耐力壁
２２…昇降階段
２３…エレベータ
２４…トイレ
３０…下層部
３１…柱
３２…カーテンウォール
４０…上層部
４１…ベルトトラス
４２…カーテンウォール
４３…吊り部材
４４…設備スペース
Ｆ…漂流物

Claims (4)

1. 想定される水流に対する対策を施した水害対策建物であって、
   基礎と、
   当該基礎の上に設けられたコア部と、
   前記基礎の上でかつ前記コア部の周囲に設けられて前記水流の通り道となる下層部と、
   当該下層部の上でかつ前記コア部の周囲に設けられた上層部と、を備え、
   前記コア部の壁は、遮水機能を有し、
   前記下層部には、外周面に沿って所定間隔おきに、前記上層部を支持する複数の柱が設けられ、
   前記上層部は、前記コア部のみで支持可能であることを特徴とする水害対策建物。
2. 前記下層部の外壁は、前記水流が前記コア部に与える衝撃を緩和することを特徴とする請求項１に記載の水害対策建物。
3. 前記上層部には、外周面に沿ってトラス構造が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の水害対策建物。
4. 前記柱は、交換可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の水害対策建物。

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