JP2014101728A - 避難用構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】通常時も有効に利用することが可能で、かつ、簡易かつ安価に構築することができ、なおかつ、洪水や津波等が発生した際に避難者の安全を確保することを可能とした避難用構造物を提供する。
【解決手段】建物本体２と、建物本体２の屋上に設置された浮体３と、建物本体２から浮体３に至る連結部４とを備える避難用構造物１であって、浮体３は水に浮遊する密度を有した平板からなり、連結部４は浮体３が浮遊した際に当該浮体３を建物本体２に係留する。
【選択図】図１

Description

本発明は、避難用構造物に関する。

洪水、津波等の災害時には、高台や強度の高い建物に避難するのが一般的である。
ところが、洪水や津波が大規模な場合には、建物自体が水没してしまうおそれがある。

特許文献１には、台船型の浮体上に建築物等を形成した居住用の耐高潮建築物が開示されている。この耐高潮建築物によれば、冠水時には浮体が浮き上がるため、浮体上に形成された建築物等が浸水するおそれがない。

また、特許文献２には、フロートを備えた避難台が開示されている。この避難台によれば、冠水時にフロートが浮き上がることで、避難台上の避難者の安全を確保することができる。

特開２００７−１９２００７号公報 特開２００６−１１２０８９号公報

特許文献１の避難用建築物は、建築物そのものを浮遊させることができる大規模な浮体を構築する必要があるため、工事が大掛かりとなり、施工時の手間や費用が嵩む。

また、特許文献２に避難台は、津波や洪水発生時に限って使用されるものであるにもかかわらず、土地を占有する必要があるので、コストパフォーマンスが低い。

本発明は、前記の問題点を解決するものであり、通常時も有効に利用することが可能で、かつ、簡易かつ安価に構築することができ、なおかつ、洪水や津波等が発生した際に避難者の安全を確保することを可能とした避難用構造物を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の避難用構造物は、建物本体と、前記建物本体の屋上に設置された浮体と、前記建物本体から前記浮体に至る連結部とを備える避難用構造物であって、前記浮体は水に浮遊する密度を有した平板からなり、前記連結部は前記浮体が浮遊した際に当該浮体を前記建物本体に係留することを特徴としている。

かかる避難用構造物によれば、建物本体が水没する規模の津波や洪水が発生した場合であっても、浮体が水面に浮遊するため、浮体上に避難した避難者の安全を確保することができる。浮体は、連結部により建物本体に係留されるため、流されてしまうこともない。

また、避難用構造物は、建物本体を商業施設や居住施設等として利用することで、通常時も有効に活用することができる。
さらに、避難用構造物は、建物本体の屋上に、浮体と連結部とを設置するのみで完成するため、簡易かつ安価に構築することができる。

前記連結部が、前記建物本体に伸張可能に埋め込まれた支柱であってもよいし、前記建物本体と前記浮体との間に折り畳まれた状態で配設された１箇所以上のヒンジを備えた支持部材であってもよい。
このような連結部を備えていれば、浮遊した浮体が水流により流されることがないように支持することが可能となり、水位低下後に浮体を元の位置に戻すことができる。

前記連結部は、前記建物本体と前記浮体との間に設けられたケーブルを備えていてもよい。
また、前記建物本体と前記浮体との間に中間部材が介設されていて、前記ケーブルが、前記建物本体と前記中間部材との間または前記中間部材と前記浮体との間において、他の前記ケーブルと交差するように配設されていれば、浮遊した浮体が水流により敷地外に流されることを防止するのに効果的である。

前記浮体に前記ケーブルを巻き取るウィンチが設置されていれば、水位の低下に伴い、ケーブルを巻き取ることで、浮体の位置を建物本体上に戻すことができる。

前記浮体の側面が、前記浮体の下面の面積が前記浮体の上面の面積よりも小さくなるように、傾斜していれば、浮体に作用する水流の圧力を少なくすることが可能となる。

本発明の避難用構造物によれば、通常時も有効に利用することが可能で、かつ、簡易かつ安価に構築することができ、なおかつ、洪水や津波等が発生した際に避難者の安全を確保することが可能となる。

（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態に係る避難用構造物を示す立面図である。 図１に示す避難用構造物の一部を示す拡大断面図である。 浮体の詳細を示す部分断面図である。 第二の実施形態に係る避難用構造物の一部を示す拡大断面図である。 第二の実施形態に係る避難用構造物の他の形態を示す拡大断面図である。 第三の実施形態に係る避難用構造物を示す図であって、(ａ)は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。 第三の実施形態に係る避難用構造物の他の形態を示す断面図である。 第三の実施形態に係る避難用構造物の他の形態を示す断面図である。 第四の実施形態に係る避難用構造物を示す図であって、(ａ)は断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態の避難用構造物１は、図１および図２に示すように、建物本体２と、浮体３と、連結部４とを備えている。

建物本体２は、住宅やオフィス等に使用する多層階建ての建物である。
建物本体２は、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造であって、地震時の応力や津波や洪水による水圧等に対して十分な耐力を備えているものとする。
なお、建物本体２の使用目的や構造形式は限定されるものではない。

図２に示すように、建物本体２の屋上２１には、浮体３が設置されているとともに、連結部４である支柱４１を収納するための支柱収納孔２２が形成されている。
支柱収納孔２２は、屋上２１側が開口した有底の縦孔であって、支柱４１の長さ以上の深さを備えている。支柱収納孔２２は、支柱４１の配置に応じて形成されている。

浮体３は、水に浮遊する密度を有しているとともに、避難者等を上載した状態で水に浮遊することが可能な強度を有した平板（床版）により構成されている。

本実施形態の浮体３は、図３に示すように、せい高が同一のＨ形鋼を組み合わせることにより形成された骨組み３１と、この骨組み３１の上面、下面および側面を覆う繊維複合材料等により構成された板材３２とにより構成されている。

なお、骨組み３１を構成するＨ形鋼のピッチは、板材３２の材質や厚み、変形に対する強度等に応じて適宜設定する。また、Ｈ形鋼の配設ピッチから板材３２の材質や板厚を設定してもよい。

また、骨組み３１を構成する材料はＨ形鋼に限定されるものではない。
また、骨組み３１には、必要に応じて斜め材を配設してもよい。

また、板材３２を構成する材料は、炭素繊維複合材料に限定されるものではなく、例えば、表面処理をした木材や軽量コンクリート等、所定の強度を備えているとともに、長期間保管した場合であってもあまり劣化することのない材質であることが望ましい。

浮体３の内部には、発泡樹脂等の比重の小さな材料からなる充填材３３を充填しておくのが望ましい。

浮体３の側面は、浮体３の下面の面積が浮体の上面の面積よりも小さくなるように傾斜している。すなわち浮体３は、逆錐台状を呈している。また、浮体３には、浮体３の厚さ分の階段（図示省略）が１箇所以上設けられており、避難者が上面に上ることが可能に構成されている。
なお、浮体３の形状は限定されるものではなく、例えば、側面が垂直であってもよい。また、階段は、浮体３に形成してもよいし、別途取り付けてもよい。

浮体３の上面周縁には、図２に示すように、安全性を確保するための手すり３４が形成されている。
なお、手すり３４は必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。また、手すり３４に変えて、浮体３と一体に形成された壁体が浮体３の上面周縁に立設されていてもよい。
また、手すり３４に加えあるいは手すり３４に変えて、安全設備等（例えば、安全帯等）を取付けるための係止用フック（図示せず）を設けてもよい。

浮体３は、建物本体２の屋上２１に固定するためのロック機構（図示せず）を備えている。津波発生時や洪水時には、ロック機構による固定を解除することで、浮体３の浮遊が可能な状態となる。
なお、ロック機構の構成は限定されるものではなく、例えば、機械式なものでもよいし、ロープなどにより縛り付けるものでもよい。

連結部４は、建物本体２と浮体３とを連結している。
本実施形態の連結部４は、複数本の支柱４１により構成されている。

支柱４１は、建物本体２の支柱収納孔２２内に配設されている（埋め込まれている）とともに、上端が浮体３の下面に固定されている。支柱４１は、上下動可能（出没可能）に配設されていて、浮体３の上昇に伴って上昇し、浮体３の下降に伴って下降する。
本実施形態では、浮体３の四隅に支柱４１が配設されているが、支柱４１の配置は限定されない。

本実施形態の支柱４１は、鋼管により構成されており、津波等の衝撃に対して十分な強度を備えている。
なお、支柱４１を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、鋼管以外の鋼材や炭素繊維複合材料等を使用してもよい。

支柱４１の下端部は、浮体３が浮遊した際でも支柱収納孔２２に収容されるようになっていて、これにより、浮体３が建物本体２に係留される。
支柱４１は、想定される津波の高さから、建物本体２の高さを引いた値以上の長さを有しており、浮遊した浮体３を支持する。

なお、支柱４１には、支柱収納孔２２から支柱４１が完全に抜け出ることを防止するためのストッパー（図示せず）が設けられている。

また、連結部４は、浮体３から切り離すことができるように構成するか、あるいは、支柱４１の抜け出しを防止するストッパーを省略し、浮体３とともに建物本体２から離脱できるようにしてもよい。こうすることで、建物本体２の高さと支柱４１の長さとを加えた高さよりも高い津波等が発生した際に、浮体３が水没することを防止することができるとともに、浮体３が救命ボートとして機能するようになる。救命ボートとして使用する場合に備えて、駆動手段等を備えていてもよい。

以上、第一の実施形態の避難用構造物１によれば、建物本体２の屋上２１に設けられた浮体３が水に浮遊することで、図１の（ｂ）に示すように、建物本体２よりも高い津波や、高い水位の洪水が生じた場合であっても、屋上２１に避難した避難者の安全を確保することができる。
浮体３は、支柱４１を介して建物本体２に係留されるため、水に流されることが防止され、安全である。

通常時は建物本体２を住宅やオフィス等に使用することで有効に活用でき、コストパフォーマンスが高い。
また、避難用建物１は、浮体３を建物本体２の屋上２１に設置することにより構成されているため、簡易に施工することができ、かつ、比較的安価に構築することができる。

また、浮体３の側面が下に向うにしたがって内側に傾斜しているため、水流を浮体３の下側に流すことで、浮遊時の浮体３の安定性を確保することができる。

浮体３は、板材３２により覆われているとともに骨組み３１により所定の強度を備えているため、水流により破損することがない。また、浮体３の内部には、充填材３３が充填されているため、内部に水が浸入することが防止されている。

なお、骨組み３１を構成するＨ形鋼のピッチは、板材３２の材質や厚み、変形に対する強度等に応じて適宜設定する。また、Ｈ形鋼の配設ピッチから板材３２の材質や板厚を設定してもよい。

浮体３は、建物本体２の屋上２１に固定するためのロック機構（図示せず）を備えているため、台風等の強風により吹き飛ばされることが防止されている。

水位の下降に伴い浮体３が下降すると、支柱４１は、支柱収納孔２２に挿入（収容）される。そのため、津波や洪水の災害後に水が引いた後は、浮体３は元の位置に戻される。

建物本体２の屋上２１の略全面を、避難用の浮体３（救命ボート）として利用することができるため、多くの避難者の安全を確保することができる。また、別途救命ボートを設置する場合は設置スペースを必要とするが、避難用構造物１によれば、通常時も屋上２１を有効に活用することができる。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態に係る避難用構造物１は、図４に示すように、連結部４がヒンジ４３を備えた支持部材４２からなる点で、連結部４が支柱４１からなる第一の実施形態の避難用構造物１と異なっている。

建物本体２は、住宅やオフィス等に使用する多層階建ての建物である。
建物本体の屋上２１には、浮体３が設置されているとともに、浮体３と屋上２１との間に支持部材４２が設けられている。

屋上２１には、支持部材４２を取り付けるための取付部２３が形成されている。取付部２３は、支持部材４２の下端を軸支している。

浮体３の下面には、支持部材４２を取り付けるための取付部３５が形成されている。取付部３５は、支持部材４２を軸支している。
また、浮体３の下面周縁には、壁部３６が下向きに立設されている。壁部３６は、浮体３の下側に配設された支持部材４２の周囲を囲っている。

この他の浮体３の構成は、第一の実施形態で示した浮体３と同様なため、詳細な説明は省略する。

連結部４は、建物本体２から浮体３に至る支持部材４２であって、複数の柱状体４４と、柱状体４４同士を連結するヒンジ４３とを備えて構成されている。
なお、柱状体４４の本数およびヒンジ４３の数は限定されるものではなく、柱状体４４の総延長が、想定される津波の高さから建物本体２の高さを引いた値以上となるように、適宜設定すればよい（図５参照）。

支持部材４２は、通常時は、建物本体２と浮体３との間に、折り畳まれた状態で配設されており、建物本体２の高さ以上の津波や洪水が発生した際には、浮体３の浮遊に伴い伸張するとともに、浮体３を建物本体２に係留する。

以上、第二の実施形態の避難用構造物１によれば、建物本体２に連結部４を収容するための空間（図２の支柱収納孔２２等）を形成する必要がないため、簡易に施工することができるとともに、建物本体２の利用の自由度が高くなる。また、既存の建物への適用も可能である。

連結部４は、壁部３６により周囲が囲まれているため、連結部４が太陽光や風に晒されることが防止されている。そのため、連結部４の劣化を防ぐことができる。

この他の第二の実施形態の避難用構造物１による作用効果は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

＜第三の実施形態＞
第三の実施形態に係る避難用構造物１は、図６に示すように、連結部４がケーブル４５を備えている点で、連結部４が支柱４１や支持部材４２からなる第一の実施形態の避難用構造物１および第二の実施形態の避難用構造物１と異なっている。

本実施形態では、建物本体２と浮体３との間に８本のケーブル４５が配設されている。ケーブル４５は、建物本体２の屋上２１の角部から斜め上方に延出して、平面視で体格位置にある浮体３の角部に至るずれ止めケーブル４５ａと、屋上２１の角部から真上の浮体３の角部に至る回転防止ケーブル４５ｂとを備えている。

ずれ止めケーブル４５ａ同士は互いに交差している。一方、回転防止ケーブル４５ｂは、他のケーブル４５と交差することはない。
なお、ケーブル４５の本数や配置は限定されるものではない。

ケーブル４５の長さは、ケーブル４５が伸びきった際の浮体３の高さ位置が想定される津波の高さ以上となるように設定されているとともに、浮体３が屋上２１からずれた場合であっても、浮体３の幅Ｌの半分以上が張り出すことがない長さとする。

ケーブル４５は、通常時は、建物本体２と浮体３との間において互いに絡まることがないように配設されており、建物本体２の高さ以上の津波や洪水が発生した際には、浮体３の浮遊に伴い伸張するとともに、浮体３を建物本体２に係留する。

以上、第三の実施形態の避難用構造物１によれば、ずれ止めケーブル４５ａが互いに交差しているため、浮体３が浮遊した際に、水流により流されて浮体３の位置がずれることを最小限に抑えることができる。
そのため、水位の架構に伴い浮体３が下降した際に、浮体３が屋上２１からずれて落下するおそれがない。

また、回転防止ケーブル４５ｂが配設されているため、浮体３が水流により回転することも防止されている。

なお、想定される津波の高さと建物本体２の屋上２１との差が比較的小さい場合には、図７に示すように、４本のケーブル４５を互いに交差させることなく、屋上２１の角部から直上に延ばしてよい。この場合は、ケーブル４５の長さが、浮体３の幅に対して小さいため、浮体３の屋上２１からのズレを抑えることができ、浮体３が屋上２１から落ちるおそれがないからである。

また、図８に示すように、浮体３に、建物本体２から浮体３に至るケーブル４６を巻き取り可能なウィンチ３７を設置しておいてもよい。こうすれば、津波等の水位の上昇に伴い浮遊した浮体３が、水位の下降に伴い下降する際に、ウィンチ３７によりケーブル４６を巻き取ることで、浮体３を屋上２１の元の位置に戻すことが可能となる。

この他の第三の実施形態の避難用構造物１による作用効果は、第二の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

＜第四の実施形態＞
第四の実施形態に係る避難用構造物１は、図９に示すように、連結部４が、建物本体２と浮体３との間に中間部材４７が介設されている点で、第三の実施形態の避難用構造物１と異なっている。

連結部４は、複数のケーブル４５と、中間部材４７とを備えている。
本実施形態の中間部材４７は、浮体３よりも小さい平面積を有した板材により構成されている。中間部材４７は、水に浮遊する密度を有している。
なお、中間部材４７の形状は、限定されるものではないが、浮体３の平面積以下の平面積であるのが望ましい。

ケーブル４５は、建物本体２と中間部材４７との間、および、中間部材４７と浮体３との間に、それぞれ８本ずつ配設されている。

建物本体２と中間部材４７との間に配設されたケーブル４５は、建物本体２の屋上２１の角部から斜め上方に延出し、屋上２１の角部と当該角部に一番近い中間部材４７の角部とを結ぶ回転防止ケーブル４５ｂと、屋上２１の角部と当該角部から最も遠い中間部材４７の角部とを結ぶずれ止めケーブル４５ａとからなる。

同様に、中間部材４７と浮体３との間に配設されたケーブル４５も、浮体３の角部から斜め下方に延出し、浮体３の角部と当該角部に一番近い中間部材４７の角部とを結ぶ回転防止ケーブル４５ｂと、浮体３の角部と当該角部から最も遠い中間部材４７の角部とを結ぶずれ止めケーブル４５ａとからなる。

ずれ止めケーブル４５ａ同士は互いに交差している。一方、回転防止ケーブル４５ｂは、他のケーブル４５と交差することはない。
なお、ケーブル４５の本数や配置は限定されるものではない。

ケーブル４５の長さは、ケーブル４５が延びきった際の浮体３の高さ位置が想定される津波の高さ以上となるように設定されているとともに、浮体３が屋上２１からずれた場合であっても、浮体３の幅の半分以上が張り出すことがない長さとする。

ケーブル４５は、通常時は、建物本体２と中間部材４７との間または中間部材４７と浮体３との間において、互いに絡まることがないように配設されており、建物本体２の高さ以上の津波や洪水が発生した際には、浮体３の浮遊に伴い伸張するとともに、浮体３を建物本体２に係留する。

以上、第四の実施形態の避難用構造物１によれば、第三の実施形態で示した避難用構造物１と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１ 避難用構造物
２ 建物本体
３ 浮体
３７ ウィンチ
４ 連結部
４１ 支柱
４２ 支持部材
４３ ヒンジ
４５ ケーブル
４７ 中間部材

Claims (3)

1. 建物本体と、前記建物本体の屋上に設置された浮体と、前記建物本体から前記浮体に至る連結部と、を備える避難用構造物であって、
   前記浮体は、水に浮遊する密度を有した平板からなり、
   前記連結部は、前記浮体が浮遊した際に、当該浮体を前記建物本体に係留することを特徴とする、避難用構造物。
2. 前記連結部が、前記建物本体に伸張可能に埋め込まれた支柱であることを特徴とする、請求項１に記載の避難用構造物。
3. 前記連結部が、１箇所以上のヒンジを備えた支持部材からなり、前記建物本体と前記浮体との間に折り畳まれた状態で配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の避難用構造物。
   

Images