JP2021105309A - 建物 - Google Patents

Abstract

【課題】外周部は複数層で１架構の外部フレームで構成され、内部は１層で１架構の内部フレームで構成された建物において、外部フレームの梁が存在する第１フロア上に柱が略存在しない大きな室内空間を実現可能すると共に、建物内部に吹き抜け空間を設けた場合にその吹き抜け空間を介した上下階の利用者間のコミュニケーションを促進することができる技術を提供する。【解決手段】外周部は複数層で１架構の外部フレーム１で構成され、内部は１層で１架構の内部フレーム２で構成された建物であって、外部フレーム１のＲＣ造鉄筋コンクリート梁１Ａが存在する第１フロア１１どうしの間の第２フロア１２Ａが内部フレーム２の内部鉄骨柱２Ｂから外方に張り出す状態で設けられており、第２フロア１２Ａを上階側の第１フロア１１から吊り支持する吊り支持部３０が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、外周部は複数層で１架構の外部フレームで構成され、内部は１層で１架構の内部フレームで構成された建物に関する。

従来の建物として、外周部は複数層で１架構の鉄筋コンクリート造の外部フレームで構成することで地震力の過半を負担し、内部は１層で１架構の鉄骨造の内部フレームで構成することで耐震要素を最小化したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。このような建物では、外部フレームの梁が存在する第１フロアと、当該第１フロアどうしの間の第２フロアが設けられる。よって、第１フロアに外部フレームの鉄筋コンクリート造の梁が集約されているので、第２フロアでは、大きな梁形の突出部を極力設けない軽快な空間が実現されることになる。

特許３１２０１０５号公報

上記特許文献１の建物において、第１フロアの外側端部は外部フレームにおける鉄筋コンクリート造の梁に接続されて支持されており、一方、第２フロアの外側端部は外部フレームにおける上下の鉄筋コンクリート造の梁間に設けられた鉄骨造の柱梁架構に接続されて支持されている。よって、第１フロアにはその上階側の第２フロアを支持するための複数の柱形が存在することになるため、第１フロア上のスペースにて柱が略存在しない大きな室内空間を実現するのは困難であった。
また、外部フレームの内側に第１フロア上のスペースと第２フロア上のスペースとを繋ぐ吹き抜け空間を設けた場合、第１フロア上のスペースに配置される上階側の第２フロアを支持するための複数の柱は、上記吹き抜け空間に対する視認性やアクセスの容易性を阻害する要因となる。よって、上記吹き抜け空間を介した上下階の利用者間のコミュニケーションの促進を十分に図ることができない場合があった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、外周部は複数層で１架構の外部フレームで構成され、内部は１層で１架構の内部フレームで構成された建物において、外部フレームの梁が存在する第１フロア上に柱が略存在しない大きな室内空間を実現可能すると共に、建物内部に吹き抜け空間を設けた場合にその吹き抜け空間を介した上下階の利用者間のコミュニケーションを促進することができる技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、外周部は複数層で１架構の外部フレームで構成され、内部は１層で１架構の内部フレームで構成された建物であって、
前記外部フレームの梁が存在する第１フロアどうしの間の第２フロアが前記内部フレームの内部柱から外方に張り出す状態で設けられており、
前記第２フロアを上階側の前記第１フロアから吊り支持する吊り支持部が設けられている点にある。

本構成によれば、外部フレームの梁が存在する第１フロアどうしの間において内部フレームの内部柱から外方に張り出す状態で設けられた第２フロアが、外側端部が外部フレームの梁に接続されて支持されている上階側の第１フロアから上記吊り支持部により吊り支持される。このことで、当該吊り支持部により吊り支持された第２フロアの下階側の第１フロアでは、当該第２フロアを支持するための柱を省略又は簡素化することができるので、当該第１フロア上において柱が略存在しない大きな室内空間を構築することができる。
また、外部フレームの内側に第１フロア上のスペースと第２フロア上のスペースとを繋ぐ吹き抜け空間を設けた場合には、第１フロア上において、その上階側の第２フロアを支持するための柱を省略又は簡素化することができるので、吹き抜け空間に対する視認性やアクセスの容易性を確保することができる。
従って、本発明により、外周部は複数層で１架構の外部フレームで構成され、内部は１層で１架構の内部フレームで構成された建物において、外部フレームの梁が存在する第１フロア上に柱が略存在しない大きな室内空間を実現可能とすると共に、建物内部に吹き抜け空間を設けた場合にその吹き抜け空間を介した上下階の利用者間のコミュニケーションを促進することができる技術を提供することができる。

本発明の第２特徴構成は、複数層の前記第１フロアを上下に貫通する内側吹き抜け空間と、
上下一対の前記第１フロア間において前記第２フロアの外側縁部と前記外部フレームとの間に形成された外側吹き抜け空間と、を備え、
前記吊り支持部が前記第２フロアの外側縁部を吊り支持するように配置されている点にある。

本構成によれば、建物内部には複数層の第１フロアを上下に貫通する比較的大きな内側吹き抜け空間を、例えば内部フレームを構成する複数の内部柱で囲われた空間として形成することができる。そして、この内側吹き抜け空間により、複数層の第１フロア上のスペース間における利用者の移動やコミュニケーションを促進することができる。
一方、第２フロアの外側縁部が吊り支持部により上階側の第１フロアから吊り支持されているので、当該第２フロアの外側縁部を、外部フレームに対して分離して内側に離間した箇所に位置させる形態で、上下一対の前記第１フロア間において第２フロアの外側縁部と外部フレームとの間に外側吹き抜け空間を形成することができる。そして、下階側の第１フロア上のスペースでは、その上階側の第２フロアを支持するための柱を省略又は簡素化して外側吹き抜け空間に対する視認性やアクセスの容易性を確保することができるので、当該外側吹き抜け空間を介した第１フロア上のスペースと第２フロア上のスペースとの間における利用者のコミュニケーション等を促進することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記第２フロアの梁成が前記第１フロアの梁成よりも小さく設定されている点にある。

本構成によれば、第２フロアが吊り支持部により上階側の第１フロアから吊り支持されているので、当該第２フロアの梁成を第１フロアの梁成よりも小さく設定することができる。このことで、当該第２フロアの下階側のスペースでは、大きな梁形の突出部が一層抑制された軽快な空間を実現することができる。

本発明の第４特徴構成は、前記吊り支持部を囲う枠体が平面視で前記第２フロアの外側縁部に沿って扁平な矩形形状に形成されており、
前記枠体の両側面に防火シャッタのレール部が設けられている点にある。

本構成によれば、第２フロアを上階側の第１フロアから吊り支持する吊り支持部を囲う枠体が平面視で第２フロアの外側縁部に沿って扁平な矩形形状に形成されているので、第２フロア上のスペースにおいて当該枠体の突出幅を軽減して極力広い空間を実現することができる。更に、その枠体の両側面に防火シャッタのレール部を配置する形態で、当該枠体を防火区画形成用の壁として有効利用することができる。

本発明の第５特徴構成は、前記第２フロアの上下スペース用の空調機器が上下の第１フロアの床内部に設置されている点にある。

本構成によれば、第１フロアの床内部に空調機器を設置し、その空調機器により、第１フロア上のスペースと第２フロア上のスペースの空調を行うことができる。このことで、第２フロアの床内部には、当該空調機器を設置する必要がないので、その厚みを極力抑えて、その上下スペースの高さを稼ぐことができる。

本実施形態の建物の外部構造を表す立面図 本実施形態の建物の内部構造を示す断面図 外側吹き抜け空間周辺の内部構造を示す拡大断面図 外側吹き抜け空間周辺の内部構造を示す拡大平面図 第１フロア側から見た外側吹き抜け空間周辺の状態を示す図 第２フロア側から見た外側吹き抜け空間周辺の状態を示す図

本発明に係る建物の実施形態について図面に基づいて説明する。
本実施形態の建物（以下「本建物」と呼ぶ。）は、外周部はＲＣ（鉄筋コンクリート）造の外部フレーム１（図１参照）で構成することで地震力の過半を負担し、内部はＳ（鉄骨）造の内部フレーム２（図２参照）で構成することで耐震要素を最小化した建物として構成されている。

更に、外部フレーム１は２階層（複数層の一例）で１架構の構造を有し、一方、内部フレーム２は１階層で１架構の構造を有する。
即ち、外部フレーム１は、内部フレーム２の外周部に沿って配置された複数の鉄筋コンクリート柱１Ｂに対して２階層分のピッチで鉄筋コンクリート梁１Ａが設けられた形態の構造物として構築されている。
一方、内部フレーム２は、平面視での略中央部に配置された複数の内部鉄骨柱２Ｂ（内部柱の一例）から、各階層のフロア１１，１２を支持する鉄骨梁１１ａ，１２ａが外方にも張り出された形態の構造物として構築されている。

このような構成により、図２に示すように、内部フレーム２に構築される各階層のフロア１１，１２としては、外方に外部フレーム１の鉄筋コンクリート梁１Ａが存在する第１フロア１１と、外方に外部フレーム１の鉄筋コンクリート梁１Ａが存在しない第２フロア１２とが、交互に配置されることになる。例えば、本建物では、１階、３階、５階、７階のフロアが、外方に外部フレーム１の鉄筋コンクリート梁１Ａが存在する第１フロア１１であり、その他の２階、４階、６階、８階のフロアが、外方に外部フレーム１の鉄筋コンクリート梁１Ａが存在しない第２フロア１２となる。

即ち、外部フレーム１では、第１フロア１１の外方側に、当該フロア１１の端部が接続される鉄筋コンクリート梁１Ａが集約されており、一方、第２フロア１２の外方側には、例えば当該フロア１２の端部を接続可能な程度の非常に小型な接続用鉄骨梁１Ｃだけが設けられているため、その内側においては軽快な空間が実現されている。

図２に示すように、内部フレーム２の平面視での略中央部には、各階層に構成されたフロア１１，１２を上下に貫通する内側吹き抜け空間２２が、内部フレーム２を構成する複数の内部鉄骨柱２Ｂで囲われた空間として形成されている。そして、図３に示すように、各階層のフロア１１，１２及びそれを支持する鉄骨梁１１ａ，１２ａは、これら複数の内部鉄骨柱２Ｂから外方に張り出す状態で設けられている。

内側吹き抜け空間２２により、複数層の第１フロア１１上の室内空間１１Ｓ間における利用者の移動やコミュニケーションが促進されており、例えば、内側吹き抜け空間２２には、上下の第１フロア１１の間を往来するためのエスカレータ２５や階段２６等が設けられている。尚、第１フロア１１及び第２フロア１２を含む各階への往来するための階段やエレベータ等についても、図示は省略するが例えば図２の奥行方向の手前側又は奥側等に配置されている。

そして、各階層のフロア１１，１２上の室内空間１１Ｓ，１２Ｓと内部吹き抜け空間２２との境界部には、視界を遮る壁等が設けられていないため、各階層の室内空間１１Ｓ，１２Ｓは内部吹き抜け空間２２でつながる大空間となる。そのため、各空間１１Ｓ，１２Ｓ，２２に居る利用者間において内部吹き抜け空間２２を通じて「見る−見られる」関係が日常的につくりだされることになり、自然と交流が生まれるレイアウトが実現されている。

図３及び図４にも示すように、上述した第２フロア１２のうちの一部の特定第２フロア１２Ａにおいては、当該特定第２フロア１２Ａを上階側の第１フロア１１から吊り支持する吊り支持部３０が設けられている。具体的に、特定第２フロア１２Ａの外側縁部１２ｂが外部フレーム１よりも内側に離間した箇所に位置しており、吊り支持部３０はその特定第２フロア１２Ａの外側縁部１２ｂを吊り支持するように配置されている。
一方、上記特定第２フロア１２Ａ以外の第２フロア１２については、外側端部が外部フレーム１における上下の鉄筋コンクリート梁１Ａ間に設けられた接続用鉄骨梁１Ｃまで延出して接続されている。

例えば、本建物では、図２において、４階の右側の第２フロア１２と、６階の左側の第２フロア１２と、８階の右側の第２フロア１２とが、上記特定第２フロア１２Ａとしてその外側縁部１２ｂが、上階側の第１フロア１１から垂下する状態で当該外側縁部１２ｂに沿って配置された複数の吊り支持部３０により吊り支持されている。このような構成により、吊り支持部３０により吊り支持された特定第２フロア１２Ａの下階側の第１フロア１１では、当該特定第２フロア１２Ａを支持するための柱が不要となるので、その第１フロア１１上には柱形が存在しない大きな室内空間１１Ｓが構築されている。
尚、本実施形態では、特定第２フロア１２Ａを吊り支持部３０のみで吊り支持することにより、その下階側の第１フロア１１上において、当該特定第２フロア１２Ａを支持するための柱を一切設けない構成を採用しているが、第１フロア１１上に若干の柱を設けて、当該柱と上記吊り支持部３０の両方で特定第２フロア１２Ａを支持するように構成しても構わない。このような場合であっても、上記第１フロア１１上において特定第２フロア１２Ａ支持用の柱を簡素化することができる。

図３に示すように、特定第２フロア１２Ａの外側縁部１２ｂが、吊り支持部３０により吊り支持された上で、外部フレーム１よりも内側に離間した箇所に位置している。このことから、この特定第２フロア１２Ａを上下に挟む上下一対の第１フロア１１間において、特定第２フロア１２Ａの外側縁部１２ｂと外部フレーム１との間には、外側吹き抜け空間２１が形成されている。この外側吹き抜け空間２１に通じる下階側の第１フロア１１上の室内空間１１Ｓでは、図５及び図６にも示すように、外側吹き抜け空間２１に対する視認性やアクセスの容易性を阻害する要因となる柱形が存在しない。よって、外側吹き抜け空間２１を介した特定第２フロア１２Ａ上の室内空間１２Ｓとその下階側の第１フロア１１上の室内空間１１Ｓとの間における利用者間のコミュニケーション等が促進されることになる。

そして、特定第２フロア１２Ａの上下夫々の室内空間１１Ｓ，１２Ｓと外部吹き抜け空間２１との境界部には、視界を遮る壁等が設けられていないため、特定第２フロア１２Ａの上下夫々の室内空間１１Ｓ，１２Ｓは外部吹き抜け空間２１でつながる大空間となる。そのため、各空間１１Ｓ，１２Ｓ，２１に居る利用者間において外部吹抜け空間２１を通じて「見る−見られる」関係が日常的につくりだされることになり、自然と交流が生まれるレイアウトが実現されている。

本建物は、上述のような外部フレーム１のデザイン（図１参照）と、上述のような第１フロア１１及び第２フロア上の室内空間１１Ｓ，１２Ｓの状態（図３参照）において、学校校舎として好適に適用可能である。例えば、特定第２フロア１２Ａを含む第２フロア１２上の室内空間１２Ｓについては、研究室などのような比較的小さな部屋を複数設けることができる。一方、特定第２フロア１２Ａの下階側を含む第１フロア１１上の室内空間１１Ｓについては、柱が少ないことから演習室や講義室などの比較的大きな部屋を設けることができる。

図３に示すように、内部鉄骨柱２Ｂから外方に延出して第１フロア１１を支持する鉄骨梁１１ａの梁成と、内部鉄骨柱２Ｂから外方に延出して第２フロア１２を支持する鉄骨梁１２ａの梁成とを比較すると、第２フロア１２を支持する鉄骨梁１２ａの梁成が第１フロア１１を支持する鉄骨梁１１ａの梁成よりも小さく設定されている。即ち、特定第２フロア１２Ａが吊り支持部３０により上階側の第１フロア１１から吊り支持されていることから、この特定第２フロア１２Ａを含む第２フロア１２を支持する鉄骨梁１２ａの梁成については、第１フロア１１を支持する鉄骨梁１１ａの梁成よりも小さく設定することができる。そして、このように構成すれば、特に特定第２フロア１２Ａの下階側の第１フロア１１上の室内空間１１Ｓを、大きな梁形の突出部が一層抑制された軽快な空間として構築することができる。

更に、第１フロア１１を支持する鉄骨梁１１ａの梁成が比較的大きいことから、その第１フロア１１の床内部には比較的大きなフロア内空間１１ｂ（床内部の一例）が形成される。そこで、このフロア内空間１１ｂには、その第１フロア１１の上下の室内空間１１Ｓ，１２Ｓ用の空調機器５０が設けられている。そして、第１フロア１１上の室内空間１１Ｓは、その床下側の第１フロア１１のフロア内空間１１ｂに設けられた空調機器５０により空調される。一方、第２フロア１２上の室内空間１２Ｓは、その天井裏側の第１フロア１１のフロア内空間１１ｂに設けられた空調機器５０により空調される。即ち、空調装置５０は、それが設置された第１フロア１１の上下の室内空間１１Ｓ，１２Ｓに対して空調空気を供給するように構成されている。また、室内空間１１Ｓ，１２Ｓに対する空調空気等の吹き出し箇所については、図示は省略するが、外部吹抜け空間２１や内部吹き抜け空間２２に対する境界部にエアバリアを形成するように配置することで、空調効率の悪化を抑制することができる。
このように第１フロア１１のフロア内空間１１ｂに設置した空調機器５０により、その第１フロア１１の上下の室内空間１１Ｓ，１２Ｓの空調を行うので、第２フロア１２の内部には空調機器５０の設置が不要となる。このことので、第２フロア１２の厚みが極力抑えられて、その上下の室内空間１１Ｓ，１２Ｓの高さが稼がれている。

図３及び図４に示すように、吊り支持部３０は、平面視で特定第２フロア１２Ａの外側縁部１２ｂに沿って扁平な矩形形状に形成された枠体３１により囲われている。この枠体３１の両側面には、防火シャッタ３５のレール部３６が設けられている。即ち、特定第２フロア１２Ａ上の室内空間１２Ｓにおいて、平面視で扁平な矩形形状の枠体３１の突出幅が軽減されており、極力広い空間が実現されている。更に、枠体３１については防火区画形成用の壁として有効利用されており、その両側面には、火災時において閉鎖されて特定第２フロア１２Ａと外側吹き抜け空間２１とを区画するための防火シャッタ３５のレール部３６が配置されている。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、建物内部に外側吹き抜け空間２１や内側吹き抜け空間２２を設けたが、これら吹き抜け空間２１，２２の形成箇所や形状等については適宜変更可能であり、また、これら吹き抜け空間２１，２２のうち一方又は両方を省略しても構わない。

（２）上記実施系形態では、特定第２フロア１２Ａの外側縁部１２ｂを上階側の第１フロア１１から吊り支持部３０により吊り支持するように構成したが、外側縁部１２ｂではなく、特定第２フロア１２Ａの外側縁部１２ｂよりも中央側を吊り支持部３０により吊り支持するように構成しても構わない。

（３）上記実施形態では、第２フロア１２を支持する鉄骨梁１２ａの梁成を、第１フロア１１を支持する鉄骨梁１１ａの梁成よりも小さく設定したが、これら鉄骨梁１１ａ，１２ａの梁成については適宜変更可能であり、例えば、鉄骨梁１１ａ，１２ａの梁成を同等のもとする、又は鉄骨梁１２ａの梁成を鉄骨梁１１ａの梁成よりも大きくすることもできる。

（４）上記実施形態では、第１フロア１１のフロア内空間１１ｂに設置した空調機器５０により、その第１フロア１１の上下の室内空間１１Ｓ，１２Ｓの空調を行うように構成したが、第１フロア上の室内空間用の空調機器はその第１フロア内空間に設置し、第２フロア上の室内空間用の空調機器はその第２フロア内空間に設置するようにしてもよい。

１ 外部フレーム
２ 内部フレーム
２Ｂ 内部鉄骨柱（内部柱）
１１ 第１フロア
１１Ｓ 室内空間
１１ａ 鉄骨梁
１１ｂ フロア内空間
１２ 第２フロア
１２Ａ 特定第２フロア
１２Ｓ 室内空間
１２ａ 鉄骨梁
１２ｂ 外側縁部
２１ 外側吹き抜け空間
２２ 内側吹き抜け空間
３０ 吊り支持部
３１ 枠体
３５ 防火シャッタ
３６ レール部
５０ 空調機器

Claims (5)

1. 外周部は複数層で１架構の外部フレームで構成され、内部は１層で１架構の内部フレームで構成された建物であって、
   前記外部フレームの梁が存在する第１フロアどうしの間の第２フロアが前記内部フレームの内部柱から外方に張り出す状態で設けられており、
   前記第２フロアを上階側の前記第１フロアから吊り支持する吊り支持部が設けられている建物。
2. 複数層の前記第１フロアを上下に貫通する内側吹き抜け空間と、
   上下一対の前記第１フロア間において前記第２フロアの外側縁部と前記外部フレームとの間に形成された外側吹き抜け空間と、を備え、
   前記吊り支持部が前記第２フロアの外側縁部を吊り支持するように配置されている請求項１に記載の建物。
3. 前記第２フロアの梁成が前記第１フロアの梁成よりも小さく設定されている請求項１又は２に記載の建物。
4. 前記吊り支持部を囲う枠体が平面視で前記第２フロアの外側縁部に沿って扁平な矩形形状に形成されており、
   前記枠体の両側面に防火シャッタのレール部が設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載の建物。
5. 前記第２フロアの上下スペース用の空調機器が上下の第１フロアの床内部に設置されている請求項１〜４の何れか１項に記載の建物。

Images