JP2021107661A - 防災住宅 - Google Patents

Abstract

【課題】広い居住スペースを確保できるとともに、居住スペースを上昇させる機構が故障し難く、かつ、保守が容易であって、しかも、災害の種類に応じて、居住スペースを上昇させる高さを調節することが可能な防災住宅を提供する。【解決手段】本発明の防災住宅１は、地面ＧＬの下に大部分が埋設された根巻きコンクリート５に４本の支柱３が立設されるとともに、この支柱３によって鉛直方向へ昇降自在に支持された可動土台４に居住スペース２が設置された構造であり、居住スペース２が、可動土台４に固定されるとともに周囲が矩形状の側板６によって覆われた直方体状の居室部２ａと、居室部２ａの上に設けられた屋根裏２ｂからなることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、津波、洪水、地震及び土石流などが発生した場合にそれらの影響を受けないように居住スペースを上方へ移動させることが可能な防災住宅に係り、特に、居住スペースを昇降させる機構のメンテナンスが容易な防災住宅に関する。

火事によって住居が燃えた場合、被災者は一時的に他の場所へ避難することを余儀なくされるものの、住居を立て直すことなどにより、比較的早く、元の生活に戻ることができる。これに対し、津波や川の氾濫などによって、住居が水没してしまった場合には、室内に入り込んだ泥や粗大ゴミを取り除く必要があることから、復旧作業が極めて困難なものになる。

このような課題に対処するものとして、例えば、特許文献１には、「災害緊急避難塔」という名称で、自宅において一緒に建築することができる避難塔に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明は、杭基礎を用いて組設された基台座と、この基台座によって支持される４本の支柱と、その支柱と平行に設置される間柱と、支柱や間柱を繋ぐ横梁と、昇降自在に４本の支柱の内側に設置される浮遊体ルームと、この浮遊体ルームを昇降させる大輪ハンドル及び複合錘昇降手動装置を備えた構造となっている。
このような構造によれば、浮遊体ルームが水に浮くため、遠方に避難することが困難な者であっても浮遊体ルームの中に居ることで、津波や洪水などの水害を避けることができる。

また、特許文献２には、「耐震耐津波住居」という名称で、地震などの揺れを低減させるとともに、津波の被害を受け難い住居に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、地面に立設された複数本の柱の間に架け渡された第一床部及び第二床部と、第二床部に設置されるウィンチと、このウィンチによってロープを介して吊り上げ可能に設置される住居と、この住居と柱の間に設置されるバネと、第一床部と住居の間に設置されるダンパと、第二床部の上方に設置されるソーラーパネル及び風力発電装置と、地震感知器を備えた構造となっている。
このような構造によれば、津波が発生した場合には、ウィンチで住居を吊り上げ、住居の下部空間に津波を通すことで、住居が水没するという事態を避けることができる。また、住居がロープに吊り下げられるとともに、柱と住居がバネを介して連結されているため、地震によって柱が揺れた場合でも、柱から住居に伝わる揺れを低減することができる。

さらに、特許文献３には、「津波から家屋を保護させてなる防護柵」という名称で、地震等によって発生した津波から家屋や舟を守る防護柵に関する考案が開示されている。
特許文献３に開示された考案は、矩形状の第１の枠体内に十字型の第２の枠体が設けられた基盤体と、断面釣型の軌条が設けられるとともに基盤体の四隅に樹立される支柱を備えており、基盤体上に建設された木造の家屋の四隅が支柱の軌条に昇降自在に係合された構造となっている。

このような構造によれば、地震が起きて地割れが生じた場合でも、家屋が基盤体上に組み立てられているため、地割れに落ち込んだりして倒壊することもない。また、地震の後に津波が押し寄せた場合には、木造の家屋が海水によって基盤体の四隅に設けられた断面釣型の軌条を有する支柱に沿って押し上げられる一方、津波が引くとともに、海面と一緒に家屋も下方へ移動するため、家屋が被害を受けるおそれがない。

特開２０１７−２０６９３４号公報 特開２０１３−１５００１号公報 実開平７−１６８６１号公報

特許文献１に開示された発明は、浮遊体ルームが４本の支柱の内側に設置されているため、その内部が狭く、一時的な避難場所としては利用できるものの、日常的に生活するスペースとしては利用できないという課題があった。
また、浮遊体ルームを昇降させる機構が露出しているため、破損したり、故障したりする可能性が高いという課題があった。

特許文献２に開示された発明では、地面に立設された複数本の柱の間に住居が設置されるとともに、柱が末広がりの形状をしているため、住居の内部を広くしようとすると、柱の下端が設置されるエリアを必要以上に広く確保しなければならないという課題があった。また、ウィンチが風雨に晒される状態になるため、錆びて故障してしまうおそれがあった。

特許文献３に開示された考案では、家屋を上昇させる機構がないため、津波などが発生した場合に、短時間で家屋を上昇させることができないという課題があった。また、災害の種類に応じて、家屋を上昇させる高さを調節することができないという課題があった。さらに、家屋が支柱に囲まれているため、その内部が狭いという課題があった。

本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、広い居住スペースを確保できるとともに、居住スペースを上昇させる機構が故障し難く、かつ、保守が容易であって、しかも、災害の種類に応じて、居住スペースを上昇させる高さを調節することが可能な防災住宅を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る防災住宅は、鉛直方向と平行をなすとともに、平面視した場合に矩形の各頂点を構成するように配置された４本の支柱と、この支柱が内部に配置された居住スペースと、この居住スペースを下方から支持する可動土台と、この可動土台が鉛直方向へのみ移動するように支柱の長手方向に沿って可動土台を案内するガイド部材と、４本の支柱のうち、隣り合う２本の支柱を互いに連結する複数本の梁と、可動土台に一部が連結されたワイヤロープと、このワイヤロープを介して可動土台を吊り上げ可能に支柱の上部に設置されたウィンチと、このウィンチを駆動する電動モーターと、を備え、居住スペースは、可動土台とともに支柱の長手方向に沿って移動可能に形成されていることを特徴とするものである。
なお、本発明において、「ウィンチが支柱の上部に設置された」場合には、支柱の上端近傍を連結する梁にウィンチが設置された場合も含まれる。また、矩形には、長方形だけでなく、正方形も含まれる。

第１の発明において、電動モーターでウィンチを駆動してワイヤロープを巻き上げると、可動土台がウィンチによってワイヤロープを介して吊り上げられる結果、居住スペースが鉛直上方へ移動する。一方、ウィンチを駆動してワイヤロープを巻き下げると、ワイヤロープがウィンチから繰り出される結果、居住スペースが下方へ移動する。すなわち、第１の発明においては、ウィンチを稼働させることによって、居住スペースが鉛直方向へ上昇又は下降するという作用を有する。

支柱が居住スペースの外部に配置されていると、支柱の上端に設置された梁やウィンチ等が居住スペースを上昇させる際の障害となるのに対し、第１の発明では、支柱が居住スペースの内部に配置されているため、居住スペースを上昇させる際に上述の梁やウィンチ等が障害とならない。また、４本の支柱の間に居住スペースが配置されている場合とは異なり、上記構造の防災住宅においては、居住スペースが形状や大きさの制約を受けないという作用を有する。
さらに、支柱、ウィンチ、電動モーター及びワイヤロープ等の居住スペースを昇降させるための機構が居住スペースの内部に配置されており、風雨に晒されることがないため、故障し難いことに加え、当該機構の保守や点検が容易であるという作用を有する。加えて、支柱が外部に露出しておらず、外観が通常の住宅と変わらないため、第１の発明に係る防災住宅は、他の住宅と比べた場合でも違和感がなく、周囲の景観に溶け込み易いという作用を有する。

また、第１の発明では、４本の支柱が居住スペースを囲むように配置されている場合とは異なり、４本の支柱がまとまった状態で配置されているため、梁や筋交等によって支柱同士を連結し易いことに加え、支柱の下端を固定するための基礎工事が簡略化されるという作用を有する。

第２の発明は、第１の発明において、可動土台は、平面視矩形状をなし、４本の支柱が内部に配置される開口部が中央に設けられた基礎フレームと、４本の支柱を外側から囲むように基礎フレームの上面中央部に設けられたガイドフレームと、からなり、ガイドフレームは、鉛直方向と平行をなし、４本の支柱にそれぞれ近接するように基礎フレームに立設されるとともにガイド部材が設置された４本のガイド支柱を備えていることを特徴とするものである。
第２の発明においては、第１の発明の作用に加えて、鉛直方向と平行をなし、支柱に近接配置されたガイド支柱にガイド部材が設置されていることから、可動土台がガイド部材により支柱の長手方向に沿って鉛直方向へ正確に案内されるという作用を有する。

第３の発明は、第２の発明において、ガイド部材は、支柱の側面に近接するように配置されたガイドローラと、このガイドローラを水平な回転軸を中心として回転可能に保持する保持金具と、この保持金具が取り付けられるとともにガイド支柱に固設された固定金具と、からなることを特徴とするものである。
このような構造の防災住宅においては、第２の発明の作用に加え、ワイヤロープを介して吊り下げられた状態の居住スペースが風の影響等を受けて揺動した場合でも、ガイドローラが支柱の側面に当接することで、支柱との干渉による固定金具の破損を防ぐという作用を有する。
また、居住スペースが上下方向へ振動した場合、支柱の側面に当接したガイドローラは支柱の側面に沿って転動することで、支柱から固定金具に加わる上下方向の力を弱めるという作用を有する。

第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明において、居住スペースは、支柱が内部を鉛直方向へ貫通するように形成された居室部と、この居室部の上に設けられ支柱の上端を内部へ突出可能に形成された屋根裏と、からなり、可動土台が接地している場合には、ウィンチ及び電動モーターが屋根裏の内部に配置されることを特徴とするものである。
第４の発明においては、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の作用に加えて、可動土台が接地しているときは、ウィンチ及び電動モーターが屋根裏の内部に配置されているため、ウィンチ及び電動モーターの点検や保守が容易であるという作用を有する。

第５の発明は、第１の発明乃至第４の発明のいずれかの発明において、居住スペースの上部には、保守用開口部が設けられるとともに、この保守用開口部を覆う屋根材が着脱可能に設置されていることを特徴とするものである。
第５の発明においては、第１の発明乃至第４の発明のいずれかの発明の作用に加えて、屋根材を外すことにより保守用開口部を通してウィンチ及び電動モーターの点検や保守等の作業が可能となるため、当該作業が容易であるという第４の発明の作用がより一層発揮される。

第６の発明は、第１の発明乃至第５の発明のいずれかの発明において、水平な第１の回転軸を中心として回転可能に支柱の上部に設置された少なくとも１つ以上の定滑車と、可動土台の上面に定滑車と同一平面内において第１の回転軸に平行な第２の回転軸を中心として回転可能に設置された複数の動滑車と、を備え、動滑車の数は定滑車の数よりも１つ多く、ワイヤロープは、その一端が支柱の上部に固定されるとともに、動滑車と定滑車に交互に巻回された状態で、その他端がウィンチによって巻き上げられることを特徴とするものである。
このような構造の防災住宅においては、第１の発明乃至第５の発明のいずれかの発明の作用に加え、例えば、動滑車の数をｎとした場合、ウィンチがワイヤロープを巻き上げる力の２ｎ倍に相当する重量の物体がウィンチによって吊り上げ可能になるという作用を有する。

第７の発明は、第１の発明乃至第６の発明のいずれかの発明において、蓄電池が前記支柱の上部に設置されていることを特徴とするものである。
このような構造の防災住宅においては、第１の発明乃至第６の発明のいずれかの発明の作用に加えて、津波などの災害の発生により発電所からの送電がストップした場合や居住スペースが吊り上げられていて送電線から電力の供給が受けられない状態にある場合に、居住スペース内で生活する上で必要な電力や電動モーターを駆動するための電力が蓄電池によって賄われるという作用を有する。

第８の発明は、第７の発明において、蓄電池を充電する太陽光発電設備を備えていることを特徴とするものである。
このような構造の防災住宅においては、第７の発明の作用に加えて、居住スペース内で生活する上で必要な電力や電動モーターを駆動するための電力が太陽光発電によって得られるという作用を有する。

以上説明したように、第１の発明によれば、ウィンチによって居住スペースを吊り上げることによって、津波や洪水等による被害を確実に避けることができる。
また、居住スペースが支柱に沿って昇降し、移動時に居住スペースの姿勢が変化し難いため、居住スペースを短時間で正確に安全な高さまで移動させることが可能である。そして、支柱によって居住スペースの大きさや形状が制約されないため、広い居住スペースを確保することができる。
さらに、第１の発明は、居住スペースが支柱よりも上方へ移動可能な構造であり、高い支柱を必要としないため、製造コストが安いという効果を有する。
そして、居住スペースを昇降させるための機構が故障し難く、当該機構の保守や点検も容易であることから、保守や点検に要する費用が削減されるというメリットがある。また、第１の発明に係る防災住宅においては、４本の支柱の強度を容易に高くすることが可能であり、安全性に優れている。さらに、基礎工事に要する費用の削減を図ることが可能である。加えて、第１の発明に係る防災住宅は、周囲の景観に溶け込み易いため、設置場所が制約されないという効果を有する。

第２の発明によれば、第１の発明の効果に加え、可動土台がガイド部材によって支柱の長手方向に沿って正確に案内されるため、居住スペースを短時間で正確に安全な高さまで移動することができるという効果がより一層発揮される。

第３の発明によれば、第２の発明の効果に加え、ガイド部材が破損し難いため、安全に長期間使用できるという効果を奏する。

第４の発明によれば、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の効果に加え、ウィンチ及び電動モーターの点検や保守が容易であるため、保守や点検に要する費用が削減されるという第１の発明の効果がより一層発揮される。

第５の発明によれば、第１の発明乃至第４の発明のいずれかの発明の効果に加え、保守用開口部を通してウィンチ及び電動モーターの点検や保守等の作業を容易に行うことができるため、保守や点検に要する費用が削減されるという第１の発明の効果がより一層発揮される。

第６の発明によれば、第１の発明乃至第５の発明のいずれかの発明の効果に加え、巻き上げ力の大きい高価なウィンチを用いる必要がなく、小型で安価なウィンチを用いることができるため、製造コストが削減されるという効果を奏する。

第７の発明によれば、第１の発明乃至第６の発明のいずれかの発明の効果に加え、送電線から電力の供給を受けられない状態でも居住スペース内で一定の期間生活をすることができるという効果を奏する。また、蓄電池から供給される電力によって電動モーターを駆動することができるため、災害により発電所からの送電がストップした場合でも、津波などの影響を受け難いように居住スペースを上方へ移動させることで、居住者の安全を速やかに確保することができる。

第８の発明によれば、第７の発明の効果に加え、太陽光発電設備によって発電した電力が蓄電池に蓄えられるため、送電線から電力の供給を受けられない状態でも居住スペース内での生活を第７の発明の場合よりもさらに長い期間にわたって続けることが可能である。

本発明に係る防災住宅の外観の一例を示した正面図である。 （ａ）は図１に示した防災住宅の屋根の上方から見た図であり、（ｂ）は地中における支柱の下端の状態を示した図である。 居住スペースの骨組みを示した正面図である。 （ａ）は支柱の正面図であり、（ｂ）は支柱の上面を示した図であり、（ｃ）は同図（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。 （ａ）は可動土台の正面図であり、（ｂ）は基礎フレームの平面図である。 （ａ）は図５（ａ）に示したガイドフレームのＢ−Ｂ線矢視断面の拡大図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＣ部の拡大図である。 支柱の上部に配置された梁に設置されたウィンチによって可動土台が吊り上げられた状態を示す図である。 図７におけるＤ部の拡大図である。 制御ユニットの動作を説明するためのブロック図である。 図１において居住スペースを上昇させた状態を示す図である。

本発明の防災住宅について、図１乃至図１０を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の説明では、底面が水平方向と平行をなすように居住スペースが設置されるとともに、鉛直方向と平行に支柱が設置された状態を想定して、「上面」や「下面」あるいは「上端」や「下端」などの表現を用いている。

図１は本発明に係る防災住宅の外観の一例を示した正面図であり、図２（ａ）は図１に示した防災住宅１の屋根を上方から見た図であり、図２（ｂ）は地中における支柱３の下端の状態を示した図である。また、図３は居住スペース２の骨組みを示した正面図である。
なお、図１では、電動モーターや太陽光発電設備に接続される各種のケーブルの図示を省略している。また、図が煩雑になるのを避けるため、図２（ｂ）では、アンカーボルト１４ａとスタッドジベル１４ｂについて、その一部にのみ符号を付している。また、図３では、居住スペース２について側板６の図示を省略している。

本発明の防災住宅では、災害が発生していない場合に、発電所から電線を通して送られてくる電力を使用できるように、電線からの引き込み線に対して切り離し可能な状態で接続されるケーブルが居住スペースに設置されている。また、水道管等の水道設備に対して切り離し可能な状態で接続される各種の配管も居住スペースに設置されている。ただし、図が煩雑になるのを避けるため、図１及び後述する図８では、それらの図示を省略している。

図１及び図２に示すように、防災住宅１は、地面ＧＬの下に大部分が埋設されている根巻きコンクリート５に、構造用鋼材からなる４本の支柱３が立設されるとともに、この支柱３によって鉛直方向へ昇降自在に支持された可動土台４に居住スペース２が設置されたことを特徴とする。
居住スペース２は、可動土台４に固定された直方体状の居室部２ａと、この居室部２ａの上に設けられた屋根裏（機械室）２ｂからなる。居室部２ａの周囲は、矩形状をなす４枚の側板６によって覆われている。

屋根裏２ｂの上部には、頂部に矩形状の保守用開口部７ｃ（図２（ａ）又は図３を参照）が設けられた山型状の屋根材７ａが設置されるとともに、この屋根材７ａに対し、保守用開口部７ｃを覆うように屋根材７ｂが着脱可能に設置されている。また、屋根材７ｂの頂部には、クレーン等によって屋根材７ｂを吊り上げる際に使用する吊り上げ用フック７ｄが取り付けられている。
なお、屋根材７ａ，７ｂは、金属製や樹脂製の平板材だけでなく、陶器製や樹脂製の瓦を用いたものであっても良い。また、４枚の側板６のうち、少なくともいずれか１枚には、居住スペース２に出入りするための扉（図示せず）が開閉自在に設けられている。

屋根材７ａの上面には、後述の電動モーターに電力を供給するための太陽光発電設備を構成する太陽電池パネル８が設置されており、屋根裏２ｂには、太陽電池パネル８によって発電された電力を蓄えるための蓄電池１１とともに、居住スペース２の扉の開閉状態や電動モーターの動作を制御するための制御ユニット（図示せず）が設置されている。
支柱３は、居室部２ａを鉛直方向に貫通し、かつ、上端が屋根裏２ｂの内部へ突出するように配置されており、蓄電池１１は、支柱３の上端に設けられた架台９に対して貯水槽１０とともに固定されている。
なお、居住スペース２には、水道管等の水道設備に対して切り離し可能な状態で接続される各種の配管が設置されており、貯水槽１０は、それらの配管を介して水道管等に対して切り離し可能な状態で接続されている。

このように、防災住宅１は、蓄電池１１を備えているため、津波などの災害の発生により発電所からの送電がストップした場合や居住スペース２が吊り上げられていて送電線から電力の供給が受けられない状態にある場合でも居住スペース２の中で生活する際に必要な電力が蓄電池１１によって賄われる。これにより、居住スペース２では、一定の期間生活をすることが可能となっている。
また、防災住宅１においては、蓄電池１１から供給される電力によって電動モーターを駆動することができるため、災害の発生に伴って発電所からの送電が即座にストップした場合でも、津波などの影響を受け難いように居住スペース２を上方へ移動させることで、居住者の安全を速やかに確保することができる。
さらに、防災住宅１では、蓄電池１１を充電するための太陽光発電設備を構成する太陽電池パネル８を備えていることから、送電線から電力の供給が受けられない状態が長く続いた場合でも支障なく居住スペース２の中で生活することができる。

図２（ｂ）に示すように、支柱３の下端が立設される地中には、最下層に砕石１２ａが敷き詰められており、その上に「捨てコン」と呼ばれる無筋コンクリート層１２ｂが形成されている。
無筋コンクリート層１２ｂの上には、ブロック状のベース１３がコンクリートによって形成されており、このベース１３の上に根巻きコンクリート５が形成されている。そして、支柱３の下端には、アンカーボルト１４ａが取り付けられるとともに、外周面に複数本のスタッドジベル１４ｂが水平に取り付けられている。
なお、図２（ｂ）ではベース１３について鉄筋の図示を省略している。また、支柱３が立設される場所については、地耐力を高めるために必要な地盤改良や杭事業を事前に行っておくことが望ましい。

図３に示すように、居住スペース２の居室部２ａは、図１に示した側板６の他に、木材又は鋼材からなる複数本の柱１５ａ及び梁１５ｂと、鋼材からなる筋違（後述する軸ブレス１７ｅ及び水平ブレス１７ｆ）と、各階を仕切るように梁１５ｂと平行に設置された床板１６や天井板（図示せず）を備えている。
なお、居室部２ａと屋根裏２ｂの間は、図示しない天井板によって仕切られている。

図４（ａ）は支柱３の正面図であり、図４（ｂ）は支柱３の上面を示した図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
図４（ａ）乃至図４（ｃ）に示すように、４本の支柱３は、平面視した場合に正方形の各頂点を構成するように配置されており、その上端にはエンドキャップ３ａが設置されている。そして、隣り合う２本の支柱３，３は、平面視した場合に正方形の４辺を構成するように配置された鋼材からなる４組の梁１７ａ〜１７ｄと軸ブレス１７ｅ，１７ｅを介して側面同士が互いに連結されている。また、梁１７ａ〜１７ｄによって連結されていない２本の支柱３，３は、正方形の対角線を構成するように配置された水平ブレス１７ｆ，１７ｆによって互いの側面同士が連結されている。

支柱３の上端近傍に設置された４本の梁１７ａには、上面に免震ゴム１８を介して４基の電動モーター（図示せず）とともに、この電動モーターによって駆動される４台のウィンチ１９がローラ１９ａを上記正方形の外側へ向け、かつ、ローラ１９ａの回転軸を梁１７ａに対して直交させた状態でそれぞれ設置されている。また、４本の梁１７ａの下面には、４個の定滑車２０ａと４個のワイヤ固定具２０ｂがそれぞれ設置されている。

図５（ａ）は可動土台４の正面図であり、図５（ｂ）は基礎フレーム４ａの平面図である。なお、図５（ａ）では、根巻きコンクリート５を破線で示している。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、可動土台４は、平面視略正方形をなし、上面に滑車固定具２２が取り付けられるとともに複数の支持脚２３が下面に取り付けられた基礎フレーム４ａと、基礎フレーム４ａの上面に設置されたガイドフレーム４ｂからなる。

基礎フレーム４ａは、正方形の各辺を構成するように配置された鋼材からなる４本の大梁２４ａ〜２４ｄと、互いに平行な大梁２４ｃ，２４ｄの中点同士を結んだ直線を中心として左右対称に配置されて両端が大梁２４ｃ，２４ｄにそれぞれ接続された鋼材からなる一対の大梁２５ａ，２５ａと、上記中点同士を結んだ直線を中心として左右対称をなすように大梁２４ａ，２５ａの間及び大梁２４ｂ，２５ａの間にそれぞれ配置されて両端が大梁２４ｃ，２４ｄにそれぞれ接続された鋼材からなる一対の大梁２５ｂ，２５ｂと、互いに平行な大梁２４ａ，２４ｂの中点同士を結んだ直線を中心として左右対称に配置されて両端が大梁２５ａ，２５ａにそれぞれ接続された鋼材からなる一対の大梁２５ｃ，２５ｃを備えている。なお、図５（ｂ）に示すように、基礎フレーム４ａを平面視した場合、大梁２５ａ，２５ａの一部と大梁２５ｃ，２５ｃによって、内部に４本の支柱３を配置可能な正方形の開口部４ｃが中央に形成されている。

大梁２４ｃ，２５ｃの間及び大梁２４ｄ，２５ｃの間には、互いに平行な大梁２４ａ，２４ｂの中点同士を結んだ直線を中心として左右対称をなし、かつ、両端が大梁２５ａ，２５ａにそれぞれ接続された鋼材からなる一対の小梁２６ａ，２６ａが配置されている。
大梁２４ａ，２５ｂの間、大梁２５ａ，２５ｂの間及び大梁２４ｂ，２５ｂの間は、大梁２５ｃ又は小梁２６ａの延長線上に配置された鋼材からなる小梁２６ｂ，２６ｃによって互いに連結されている。

大梁２５ａ，２５ａの間であって、かつ、大梁２４ｃと小梁２６ａの間、大梁２５ｃと小梁２６ａの間、大梁２４ｄと小梁２６ａの間及び大梁２５ｃと小梁２６ａの間には、正方形の対角線を構成するように水平ブレス１７ｆ，１７ｆがそれぞれ配置されている。
また、小梁２６ｂ，２６ｂの間であって、かつ、大梁２４ａ，２５ｂの間、大梁２５ａ，２５ｂの間及び大梁２４ｂ，２５ｂの間には、正方形の対角線を構成するように水平ブレス１７ｆ，１７ｆがそれぞれ配置されている。

ガイドフレーム４ｂは、鋼材からなる４本のガイド支柱２７及び４本の梁２８と、ガイド支柱２７の上端と下端の近傍にそれぞれ固設された計８個のガイド部材２９を備えている。
４本のガイド支柱２７は、平面視した場合に正方形の各頂点を構成するように配置されるとともに、大梁２５ａ，２５ａに対して垂直に立設されており、そのうち、隣り合う２本のガイド支柱２７，２７は、平面視した場合に正方形の４辺を構成するように配置された４本の梁２８を介して上端の側面同士が互いに連結されている。

図６（ａ）は図５（ａ）に示したガイドフレーム４ｂのＢ−Ｂ線矢視断面の拡大図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＣ部の拡大図である。なお、図６（ａ）では、支柱３を破線で示している。
図６（ａ）に示すように、一対の大梁２５ａ，２５ａ及び一対の大梁２５ｃ，２５ｃの上面には、開口部４ｃが設けられている側へ突出するように４対の動滑車２１が滑車固定具２２を介してそれぞれ取り付けられている。
図６（ｂ）に示すように、ガイド部材２９は、耐候性を有するゴムによって形成され、支柱３の隣り合う２つの側面にそれぞれ近接するように配置された２つのガイドローラ３０と、この２つのガイドローラ３０を水平な回転軸を中心として回転可能にそれぞれ保持する４つの保持金具３１と、ガイド支柱２７に固設され、４つの保持金具３１がＬ字の内側の面に取り付けられた平面視略Ｌ字をなす固定金具３２からなる。
なお、ガイドローラ３０の材質は、上述のゴムに限らず、耐候性と弾性を有するものであれば良い。例えば、エラストマーなどのような合成樹脂によってガイドローラ３０を形成することもできる。

このような構造によれば、後述するようにワイヤロープ３３を介して吊り下げられた状態の居住スペース２が風の影響等を受けて揺動した場合でも、ガイドローラ３０が支柱３の側面に当接することで、支柱３との干渉による固定金具３２の破損を防ぐように作用する。
また、居住スペース２が上下方向へ振動した場合、支柱３の側面に当接したガイドローラ３０は支柱３の側面に沿って転動するため、支柱３から固定金具３２に加わる上下方向の力が弱まる。
さらに、防災住宅１においては、居住スペース２が風の影響等を受けて揺動してガイドローラ３０が支柱３の側面に衝突した場合でも、ガイドローラ３０が弾性変形することで支柱３からガイドローラ３０に加わる衝撃力が緩和されるため、ガイドローラ３０が破損し難い。
このように、防災住宅１は、ガイド部材２９が破損し難いため、長期間にわたって安全に使用することが可能となっている。

図７は支柱３の上部に配置された梁１７ａに設置されたウィンチ１９によって可動土台４が吊り上げられた状態を示す図であり、図８は図７におけるＤ部の拡大図である。
なお、図７及び図８では、電動モーターや太陽光発電設備に接続される各種のケーブルの図示を省略するとともに、図が煩雑になるのを避けるため、軸ブレス１７ｅを破線で示している。
図７及び図８に示すように、梁１７ａの下面には定滑車２０ａがウィンチ１９のローラ１９ａと同一平面内で水平な回転軸を中心としてそれぞれ回転可能に取り付けられている。また、基礎フレーム４ａの上面に設置された滑車固定具２２によって、２つの動滑車２１，２１が定滑車２０ａと同一平面内において水平な回転軸を中心としてそれぞれ回転可能に保持されている。

定滑車２０ａと２つの動滑車２１，２１には、一端がウィンチ１９のローラ１９ａに巻き付けられるとともに他端がワイヤ固定具２０ｂによって固定されたワイヤロープ３３が交互に巻回されている。
すなわち、防災住宅１では、梁１７ａを介して支柱３に固定されたウィンチ１９が可動土台４の基礎フレーム４ａに、動滑車２１，２１と滑車固定具２２を介して連結されており、ウィンチ１９のローラ１９ａを回転させてワイヤロープ３３の一端を巻き上げると、可動土台４が吊り上げられて支柱３に沿って上昇する構造となっている。なお、ウィンチ１９のローラ１９ａを上述と逆の方向に回転させると、ワイヤロープ３３の一端が巻き下げられるため、可動土台４は下降する。

ウィンチ１９を稼働させてワイヤロープ３３をそれぞれ巻き上げようとすると、ワイヤロープ３３には所定の大きさの張力が発生する。この張力の大きさをＴとすると、定滑車２０ａとワイヤ固定具２０ｂには、ワイヤロープ３３を介して大きさ２Ｔ及びＴの下向きの力が加わり、ウィンチ１９には、大きさＴの下向きの力がワイヤロープ３３を介して加わる。この場合、ウィンチ１９がワイヤロープ３３を巻き上げる力はＴとなる。

これに対し、２つの動滑車２１，２１にワイヤロープ３３を介して加わる上向きの力の大きさはそれぞれ２Ｔとなる。すなわち、ウィンチ１９によってワイヤロープ３３をＴの力で巻き上げると、可動土台４には、２つの動滑車２１，２１が取り付けられている滑車固定具２２を介して４Ｔの大きさの上向きの力が発生することになる。
ただし、防災住宅１は、ウィンチ１９、定滑車２０ａ、ワイヤ固定具２０ｂ及び動滑車２１，２１からなる上述の機構を４組備えている。したがって、４台のウィンチ１９を稼働させて４本のワイヤロープ３３をそれぞれ巻き上げると、可動土台４には、１６Ｔの大きさの上向きの力が発生する。
可動土台４には、基礎フレーム４ａの上面に居住スペース２が固定されていることから、可動土台４が４本のワイヤロープ３３によって吊り上げられている場合、８個の動滑車２１と４個の滑車固定具２２と可動土台４と居住スペース２の総重量が上述の１６Ｔの大きさの上向きの力に相当する。すなわち、防災住宅１においては、１台のウィンチ１９が１本のワイヤロープ３３を巻き上げるのに要する力の１６倍に相当する重量の物を吊り上げることが可能となっている。

なお、動滑車２１と定滑車２０ａの数は、図７や図８に示したものに限定されない。例えば、動滑車２１の数をｎ個とし、定滑車２０ａの数を（ｎ−１）個とした場合、ウィンチ１９によって、ワイヤロープ３３が巻き上げられる力の２ｎ倍に相当する重量の物が吊り上げられることになる。すなわち、防災住宅１では、ウィンチ１９が巻き上げ能力の高いものでなくとも良いため、小型で安価なウィンチを用いることにより製造コストの削減を図ることができる。

図９は制御ユニットの動作を説明するためのブロック図であり、図１０は図１において居住スペース２を上昇させた状態を示す図である。
図９に示すように、防災住宅１は、可動土台４の支持脚２３の接地状態を検出するセンサー３４ａと、ウィンチ１９がワイヤロープ３３を巻き上げた長さを検出するセンサー３４ｂと、災害警報を受信した場合に災害発生信号Ｐ_１を発する通信ユニット３５と、居住スペース２の側板６に設置された前述の扉に取り付けられた電子錠３６と、ウィンチ１９を駆動する前述の電動モーター３７及び電子錠３６の動作を制御する制御ユニット３８を備えている。

制御ユニット３８は、通信ユニット３５が発した災害発生信号Ｐ_１を受信すると、電動モーター３７に対して巻き上げ開始信号Ｑ_１を送る。
巻き上げ開始信号Ｑ_１を受信した電動モーター３７はウィンチ１９を駆動してワイヤロープ３３を巻き上げる方向へローラ１９ａを回転させる。その結果、居住スペース２はウィンチ１９によってワイヤロープ３３を介して可動土台４ごと吊り上げられるようにして上方へ移動する。

センサー３４ｂは、居住スペース２が所定の高さに達し、ウィンチ１９がワイヤロープ３３を予め定められた長さだけ巻き上げたことを検知すると、巻き上げ終了信号Ｐ_２を制御ユニット３８に送る。
センサー３４ｂが発した巻き上げ終了信号Ｐ_２を受信した制御ユニット３８は電動モーター３７に対して巻き上げ停止信号Ｑ_２を送り、その巻き上げ停止信号Ｑ_２を受信した電動モーター３７はウィンチ１９の駆動を停止する。これにより、ローラ１９ａの回転が停止して、ワイヤロープ３３が巻き上げられなくなるため、居住スペース２は、図１０に示すように地面ＧＬから所定の高さまで移動した状態で支柱３に固定される。

センサー３４ａは、可動土台４の支持脚２３の下面が地面ＧＬから離れたことを検知すると上昇開始信号Ｐ_３を発する。また、センサー３４ａは、上昇開始信号Ｐ_３を発した後に、支持脚２３の下面が接地したことを検知すると接地信号Ｐ_４を発する。
制御ユニット３８は、センサー３４ａが発した上昇開始信号Ｐ_３を受信すると、電子錠３６に対して施錠信号Ｑ_３を送る。そして、施錠信号Ｑ_３を受信した電子錠３６は居住スペース２の扉を施錠する。
一方、制御ユニット３８は、センサー３４ａが発した接地信号Ｐ_４を受信すると、電子錠３６に対して開錠信号Ｑ_４を送り、開錠信号Ｑ_４を受信した電子錠３６は居住スペース２の扉を開錠する。

このように、防災住宅１においては、災害が発生すると、自動的にウィンチ１９が電動モーター３７に駆動されて居住スペース２の吊り上げを開始することから、災害が発生した場合に、津波や洪水等の被害を受け難い高さまで居住スペース２を短時間で上昇させて、居住者の安全を速やかに確保することができる。
また、防災住宅１では、居住スペース２が吊り上げられている間は、その扉が常に施錠されており、吊り上げられた状態の居住スペース２の中で生活している居住者が居住スペース２から誤って落下するおそれがない。したがって、防災住宅１は安全性に優れている。
さらに、居住スペース２が４本の支柱３に沿って昇降するため、移動時に居住スペース２の姿勢が変化し難い。加えて、防災住宅１では、鉛直方向と平行をなし、４本の支柱３に対してそれぞれ近接配置された４本のガイド支柱２７にガイド部材２９が設置されており、可動土台４がガイド部材２９により支柱３の長手方向に沿って鉛直方向へ正確に案内されることから、居住スペース２を短時間で正確に安全な高さまで移動させることが可能である。

支柱３が居住スペース２の外部に配置されている場合、支柱３の上端に設置された梁１７ａやウィンチ１９などが居住スペース２を上昇させる際の障害となる。しかし、防災住宅１では、支柱３が居住スペース２の内部に配置されているため、居住スペース２を上昇させる際に梁１７ａやウィンチ１９などは障害とならない。
すなわち、居住スペース２が支柱３よりも上方へ移動可能な構造であり、高い支柱３を必要としないため、防災住宅１は安価に製造することができる。
さらに、防災住宅１では、４本の支柱３の間に居住スペース２が配置されている場合とは異なり、支柱３によって居住スペース２の形状や大きさが制約されないため、広い居住スペース２を確保することができる。

防災住宅１では、支柱３、ウィンチ１９、電動モーター３７及びワイヤロープ３３等の居住スペース２を昇降させるための機構が居住スペース２の内部に配置されており、風雨に晒されることがないため、故障し難い。さらに、当該機構の保守や点検が容易であるため、防災住宅１では、保守や点検に要する費用が削減される。
加えて、支柱３が外部に露出しておらず、外観が通常の住宅と変わらないため、防災住宅１は、他の住宅と比べた場合でも違和感がなく、周囲の景観に溶け込み易い。したがって、防災住宅１は設置場所が制約されないという効果を有している。

防災住宅１では、４本の支柱３が居住スペース２を囲むように配置されている場合とは異なり、４本の支柱３がまとまった状態で配置されていることから、梁１７ａ〜１７ｄや軸ブレス１７ｅ等によって互いに連結し易いことに加え、支柱３の下端を固定するための基礎工事が簡略化されるという作用を有する。すなわち、防災住宅１は、４本の支柱３の強度を容易に高くすることが可能であり、安全性に優れている。また、防災住宅１では、基礎工事に要する費用の削減を図ることが可能である。

さらに、防災住宅１では、可動土台４が接地しているときは、ウィンチ１９及び電動モーター３７が屋根裏２ｂの内部に配置されていることに加え、保守用開口部７ｃを通してウィンチ１９及び電動モーター３７の点検や保守等の作業が可能であるため、ウィンチ１９及び電動モーター３７の点検や保守が容易である。これにより、保守や点検に要する費用が削減される。

上述の実施例では、４本の支柱３や４本のガイド支柱２７が平面視した場合に正方形の各頂点を構成するように配置されているが、支柱３やガイド支柱２７は長方形の各頂点を構成するように配置されていても良い。また、基礎フレーム４ａは平面視した場合に略正方形ではなく、略長方形をなした構造であっても良い。このような場合でも、前述の本発明の作用及び効果は同様に発揮される。

本発明は、津波の被害を受け易い沿岸部に限らず、洪水や土石流が発生し易い山間部においても利用可能である。

１…防災住宅 ２…居住スペース ２ａ…居室部 ２ｂ…屋根裏 ３…支柱 ３ａ…エンドキャップ ４…可動土台 ４ａ…基礎フレーム ４ｂ…ガイドフレーム ４ｃ…開口部 ５…根巻きコンクリート ６…側板 ７ａ，７ｂ…屋根材 ７ｃ…保守用開口部 ７ｄ…吊り上げ用フック ８…太陽電池パネル ９…架台 １０…貯水槽 １１…蓄電池 １２ａ…砕石 １２ｂ…無筋コンクリート層 １３…ベース １４ａ…アンカーボルト １４ｂ…スタッドジベル １５ａ…柱 １５ｂ…梁 １６…床板 １７ａ〜１７ｄ…梁 １７ｅ…軸ブレス １７ｆ…水平ブレス １８…免震ゴム １９…ウィンチ １９ａ…ローラ ２０ａ…定滑車 ２０ｂ…ワイヤ固定具 ２１…動滑車 ２２…滑車固定具 ２３…支持脚 ２４ａ〜２４ｄ…大梁 ２５ａ〜２５ｃ…大梁 ２６ａ〜２６ｃ…小梁 ２７…ガイド支柱 ２８…梁 ２９…ガイド部材 ３０…ガイドローラ ３１…保持金具 ３２…固定金具 ３３…ワイヤロープ ３４ａ，３４ｂ…センサー ３５…通信ユニット ３６…電子錠 ３７…電動モーター ３８…制御ユニット ＧＬ…地面

Claims (8)

1. 鉛直方向と平行をなすとともに、平面視した場合に矩形の各頂点を構成するように配置された４本の支柱と、
   この支柱が内部に配置された居住スペースと、
   この居住スペースを下方から支持する可動土台と、
   この可動土台が鉛直方向へのみ移動するように前記支柱の長手方向に沿って前記可動土台を案内するガイド部材と、
   ４本の前記支柱のうち、隣り合う２本の前記支柱を互いに連結する複数本の梁と、
   前記可動土台に一部が連結されたワイヤロープと、
   このワイヤロープを介して前記可動土台を吊り上げ可能に前記支柱の上部に設置されたウィンチと、
   このウィンチを駆動する電動モーターと、を備え、
   前記居住スペースは、前記可動土台とともに前記支柱の長手方向に沿って移動可能に形成されていることを特徴とする防災住宅。
2. 前記可動土台は、
   平面視矩形状をなし、４本の前記支柱が内部に配置される開口部が中央に設けられた基礎フレームと、
   ４本の前記支柱を外側から囲むように前記基礎フレームの上面中央部に設けられたガイドフレームと、からなり、
   前記ガイドフレームは、
   鉛直方向と平行をなし、４本の前記支柱にそれぞれ近接するように前記基礎フレームに立設されるとともに前記ガイド部材が設置された４本のガイド支柱を備えていることを特徴とする請求項１に記載の防災住宅。
3. 前記ガイド部材は、
   前記支柱の側面に近接するように配置されたガイドローラと、
   このガイドローラを水平な回転軸を中心として回転可能に保持する保持金具と、
   この保持金具が取り付けられるとともに前記ガイド支柱に固設された固定金具と、からなることを特徴とする請求項２に記載の防災住宅。
4. 前記居住スペースは、
   前記支柱が内部を鉛直方向へ貫通するように形成された居室部と、
   この居室部の上に設けられ前記支柱の上端を内部へ突出可能に形成された屋根裏と、からなり、
   前記可動土台が接地している場合には、前記ウィンチ及び前記電動モーターが前記屋根裏の内部に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の防災住宅。
5. 前記居住スペースの上部には、保守用開口部が設けられるとともに、この保守用開口部を覆う屋根材が着脱可能に設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の防災住宅。
6. 水平な第１の回転軸を中心として回転可能に前記支柱の上部に設置された少なくとも１つ以上の定滑車と、
   前記可動土台の上面に前記定滑車と同一平面内において前記第１の回転軸に平行な第２の回転軸を中心として回転可能に設置された複数の動滑車と、を備え、
   前記動滑車の数は前記定滑車の数よりも１つ多く、
   前記ワイヤロープは、
   その一端が前記支柱の上部に固定されるとともに、
   前記動滑車と前記定滑車に交互に巻回された状態で、その他端が前記ウィンチによって巻き上げられることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の防災住宅。
7. 蓄電池が前記支柱の上部に設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の防災住宅。
8. 前記蓄電池を充電する太陽光発電設備を備えていることを特徴とする請求項７に記載の防災住宅。
   

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