JP2021143473A - 建物の地下階に設置されている設備機器等の浸水防止設備 - Google Patents

Abstract

【課題】建物の地下階や１階に水が侵入した場合に、地下階や１階に設置されている設備機器等を浸水から守る設備を開発すること。【解決手段】設備機器等の浸水を防ぐように設置される浸水防止設備であって、設備機器等の全体を覆うことができる通気性のないシートで構成された防水性の防水袋本体と、防水袋本体の開放縁に係止部が設けられていることを特徴とする浸水防止設備。【選択図】図３

Description

建物の地下階に設置されている設備機器等の浸水防止設備に関する技術である。

建物の地下階には、建物用のインフラを支える設備機器が設置されていることが多い。特に、都市部の高層ビルでは地下階を設備用に当てることが多い。
また、河川沿いや海沿いの高層ビルは、低地に立地しているので、近年の豪雨では通常の浸水防止対策では対応しきれない状況が発生している。超高層ビルで、電気、水、ガスなどのインフラが止まると、上層階から階段を利用して上り下りすることは、困難であり、生活できなくなる。浸水した設備機器は、容易に復旧できず、電気機器類など更新する必要があり、排水後もしばらく利用できないこととなる。

浸水対策として特許文献１〜３に次のような提案がなされている例がある。
特許文献１（特開２０１５−１０１８９３号公報）には、浸水が想定される位置に堰として機能して浸水を防止するために、内部水が充満された状態で略三角柱形状の堰形状となる膜状シートで構成された袋状本体で形成した、家屋や敷地内への雨水等の流入を阻止する浸水防止装置が開示されている。
特許文献２（特開平２０１３−１５５５５３号公報）には、左右の門柱のような柱部材に立て溝を設け、この溝に水の進入遮蔽板を設けた浸水防止構造が提案されている。
特許文献３（特開平０９−０３１９３６号公報）には、防衛区画出入口の床面に格納した水防板を浸水しようとする水の浮力を利用して浸水防止位置へ浮上するよう設置した水防設備が開示されている。

特開２０１５−１０１８９３公報 特開２０１３−１５５５５３号公報 特開平０９−０３１９３６号公報

本発明は、建物の地下階や１階に水が侵入した場合に、地下階や１階に設置されている設備機器等を浸水から守る設備を開発することを目的とする。
なお、建物の立地によって、浸水する恐れがある低い階を対象としており、一括して地下階と称する。

本発明者らは、設備機器等に袋をかぶせて、覆うことにより、浸水から設備機器を守ることができることに着目して、本発明に至った。

本発明の主な構成要素は次のとおりである。
１．設備機器等の浸水を防ぐように設置される浸水防止設備であって、
設備機器等の全体を覆うことができる通気性のないシートで構成された防水性の防水袋本体と、
防水袋本体の開放縁に係止部が設けられていることを特徴とする浸水防止設備。
なお、本発明で用いる防水袋は、逆さにした袋の内部に空気をため込むことが必要なので、袋を構成するシートの材質は、「通気性がない材質」である。したがって、本発明の「防水袋」は、通気性のないシート材料で構成されたことを意味している。
２．防水袋本体には、複数のリング状の骨材が設けられていることを特徴とする１．記載の浸水防止設備。
３．防水袋本体の開放端側に錘が取り付けられていることを特徴とする１．又は２．記載の浸水防止設備。
４．さらに、防水袋の開放縁に水と接触して炭酸ガスなど発生するガス発生剤や発生するガスによって膨張する発泡剤層を設けたことを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の浸水防止設備。
５．設備機器等と接続されているケーブル等の接続部材は、防水テープを用いて、止水処理を行うことを特徴とする１．〜４．のいずれかに記載の浸水防止設備。

１．地下階に設置した設備機器等が防水袋で覆われ、設備機器等の周囲に空気だまりが形成されるので、設備機器等の内部への浸水が防止できる。係止金具を床面に設けたアンカー、設備機器等接地用の基台あるいは設備機器等の脚などに係止することにより、防水袋を固定し、浮き上がりを防止することができる。
２．防水袋本体に所定間隔でリング状に設けられた骨材によって、袋の形状が保持され、防水袋本体で設備機器等を容易に覆うことができる。リング状の骨材を取り付けた防水袋はコンパクトで軽量であるので、通常は設備機器等の上部に載せておくことができる。
３．錘によって防水袋が安定し、浮き上がりや裾からの水の侵入を防止することができる。
４．ガスを発生させて防水袋内部の気圧を上げて、防水袋の内外の水圧差による内部の水位の上昇を抑制することができる。また、膨張した発泡層が設備機器等の筐体に密着して、水の侵入を防止することができる。
５．設備機器等に接続しているケーブルなどの付属物と防水袋に設けた通し穴とは、防止テープやカプラーなどの止水手段を講じて、止水する。

防水袋で設備機器等を覆った状態を示す図 浸水防止設備の設置状態を示す図 リング状骨材付き防水袋の設置を示す図 防水袋に対する設備機器等付属配管の止水処理を示す図 防水袋の開放縁部に錘を設けた防水袋の例を示す図 防水袋の開放縁にガス発生剤、発泡層を設けた例を示す図

本発明は、防水袋を利用した建物の地下階に設置された設備機器等を浸水から守る浸水防止設備である。
浸水防止設備の基本構成は、一面が開放された通気性のないシートで構成された防水袋本体と防水袋本体の開放端側に設けられた係止部を備えている。
さらに、浸水防止設備には、防水袋本体の外形を保持する骨材を設けることができる。例えば、リング状の骨材を複数取り付けることができる。
さらに、浸水防止設備には、床や天井、壁、その他の固定部材に取り付けて、防水袋の浮き上がりや変形などを防止する、係止器具を設けることができる。
本発明の浸水防止設備は、浸水の危険があるときに設備機器等の上方から下まですっぽり被せ、浸水の危険がなくなったのちに取り外して、使用する。基本的に、機器に被せるだけなので、特に、取り扱いに専門性を必要としない。
本発明の浸水防止設備は、平常時は小さく畳んでおくことができ、収納、保存が容易である。
また、設備機器等は、受電設備、配電設備、給水設備、排水設備、ボイラー、非常用発電設備などがある。本発明の浸水防止対象は、建物の設備の外、地下階収納されている各種の物品を含む。例えば、図書類（書架）、備品、備蓄品、機械設備などがある。機器の管理上、専用の部屋など複数の管理域に分けられている。本発明では、浸水防止対策を施す対象を設備機器等として括って表現する。

＜防水袋本体＞
防水袋本体は、設備機器等をすっぽり覆うことができる大きさを備えている。防水袋本体のサイズは、設備機器等を個別に覆う大きさ、あるいは複数をまとめて覆う大きさ、室内全体を覆う大きさなどに設定する。防水袋本体は、設備機器等を覆うことができる形状に形成し、角型の箱状、円筒状などであって、６面の内の一面が開放されている。
防水袋本体の素材は、通気性のない材料を使用する。例えば、樹脂フィルム、帆布、テント幕、布引樹脂フィルム、網入り樹脂フィルムなどを挙げることができる。透明なシートを用いることもでき、一部透明にして内部が観察できるようにすることもできる。また、臨時用の給水タンク水槽として実用化されている袋体を逆さにして応用することもできる。あるいは、災害時に提供されている浴槽用の袋体の素材を利用することができる。

＜係止＞
浸水時に浮き上がらないように、設備機器等に被せた防水袋本体の開放縁に、係止部を設ける。係止部は、鳩目のような穴、フック、リング、はずれ防止機能付きフックなどである。係止部を設ける開放縁は、補強することが望ましい。
なお、床側の係止部は、フック、リング、はずれ防止機能付きフックを設けることができる。あるいは、既存の、設備機器等の脚部、配管の固定用アンカーなど、固定できるものを係止部に利用することができる。
防水袋本体の係止部と床の係止部の連結は、双方の係止具を直接接続する。あるいは、紐、ロープ、ワイヤ、チェーン、カラビナなどを利用することができる。
係止部は、上方側、側方にも設けて、防水袋本体を天井や壁に固定して、防水袋内に形成された空気溜りを安定させることができる。

＜骨材＞
骨材は、防水袋本体の内側、あるいは外側に取り付けて、袋の外形の変形を抑制する。骨材は、針金などの線材、プラスチックなどを使用することができ、バネ弾性を備えていることもできる。

＜その他＞
防水袋本体の下部に錘を取り付ける。錘を取り付けることにより、防水袋本体の下部が安定して、防水袋の下部から空気が漏れることを抑制することができる。錘は、枠状に設けて、防水袋本体を収納する枠を兼用することもできる。
防水袋本体の下部に水と接触して炭酸ガスなどを発生するガス発生剤を取り付ける。水圧を受けて袋下部に水が侵入した場合や、防止袋本体が変形した場合に、ガスを発生させて、防水袋本体内部の気体量を増加させ、防水袋内部の気圧を上げて、防水袋本体内への水の侵入を抑制する。炭酸ガス発生剤として、炭酸水素ナトリウム、酒石酸、ポリイソシアネートなどがある。
個別の設備機器等に防水袋本体を設けた場合には、防水袋本体の下縁に周回する発泡膨張層を設ける。発泡層は、水に接触して発泡する薬剤を内包し、浸水にしたがい膨張して、設備機器等の下部に密着して、それ以上水が防水袋本体内に侵入することを防止する。

防水袋本体に設けられた係止部に対応して、建物本体側にアンカーを設ける。係止部とアンカーを連結して、防水袋本体を固定する。
設備機器等にはダクトなどの配管やケーブルなどが付属していることがある。防水袋本体にこれらの配管ケーブルを通す穴を設け、該穴と配管やケーブルとの間を止水する。止水する手段は、防水テープで密封する。あるいは、止水用のスリーブ状のカプラーを取り付ける。

図１、２に実施例１の浸水防止設備を示す。
図１に浸水防止設備１を設けた設備機器等が設置してある地下室に浸水した状態を示している。（ａ）は全体図を示し、（ｂ）は床面にフックを取り付けた状態を示し、(ｃ)は床の掘り込みにフックを取り付けた状態を示し、（ｄ）は薄いシートの端部に縁材を設けた例を示している。
床７２に設けた基台６１の上に変圧器などの設備機器等６が設置してある。浸水防止設備１の防水袋本体２が、設備機器等６の周囲をすっぽり覆っている。防水袋本体２の袋底面２１の角部に上部係止部３２が設けられており、天井７１に設けられた天井フック３３に連結されている。
防水袋本体２の袋側面２２が下方に延び、先端が袋開放端２３となっている。袋開放端２３には係止部３の一つである先端係止部３１が設けられている。床７２には床フック３４が設けられており、先端係止部３１と連結されている。床フックは、床面（ｂ）、床の掘り込み部（ｃ）に設けることができる。

地下室に水が侵入し、水の深さは水位Ｌ１となっている。防水袋本体２で覆われた内部の水の深さは、水位Ｌ１より低い水位Ｌ２に止めることができている。
防水袋本体２は、先端係止部３１が床フック３４に連結されているので、袋開放端２３が床面近くに固定されて、密閉されている袋内の空気は放出されることなく空気溜り９が形成される。防水袋本体２内の水位Ｌ２は、水位Ｌ１の水圧と空気溜り９の気圧が釣り合うレベルで落ち着いている。
設備機器等６は、基台６１の上に設備機器等６の脚６２を介して取り付けられている場合が多く、水位Ｌ２を設備機器等６の本体の下端以下に抑えることができる。
水位Ｌ２をさらに低く抑えて、設備機器等６の安全をはかる場合は、袋開放端２３の内側に水と反応して炭酸ガスなどのガスを発生するガス発生剤を取り付けて、空気溜り９の気圧を上げて、水位Ｌ２を下げることができる（図６（ｃ）参照）。
これによって、設備機器等６が浸水することを防止することができる。

図２に浸水防止設備１の設置状態を示す。図（ａ）は、防水袋本体２を天井７１に取り付けた上部設置を示している。図（ｂ）は、防水袋本体２の袋側面２２を下方に伸ばして、袋開放端２３に設けてある先端係止部３１が床フック３４に接続されている。
設備機器等が設置されている地下階に水が侵入する恐れがあるときに、浸水防止設備１を設備機器等室に設置する。設置は、防水袋本体２の袋底面２１に設けられている上部係止部３２を天井７１に設けられた天井フック３３などに固定する。そして、袋開放端２３を下方に下げて、この例では袋側面２２が地下室の壁７３に沿って伸び、先端係止部３１が床フック３４に連結されて、袋開放端２３が床面近くに位置されている。この例では、袋側面に側面係止部３５を設けて、壁フック３６に連結されている。

防水袋本体の大きさは、設備機器等６を個別に覆う大きさ、複数の機器を覆う大きさあるいは、設備室全体を覆う大きさに形成することができる。
防水袋本体は、設備機器等を覆って、内部に形成された空気溜りを維持して、設備機器等の浸水被害を防止するものであるので、袋を構成するシートには通気性のない材質が用いられる。防水袋は、取り扱い性や保存性を考慮して厚さや強度を適宜決めることができる。例えば、図１（ｄ）に示すように、薄いシート２２ａの端部に縁材２２ｂを回して補強してもよい。また、材質を透明シートとすると内部の状況を観察でき、観察窓部分を透明にすることもできる。
この例では、防水袋本体２を建物側に固定する手段として天井フック３３、床フック３４、壁フック３６を使用したが、設備室には、機器を取り付けるためのアンカーや配管ラックなどが床面や天井面、壁面に設けられていることも多いので、これらをフックの代わりに使用することができる。これらのアンカーやラックが先端係止部３１や上部係止部３２と離れている場合は、チェーンやロープ、ワイヤを利用して、連結することができる。
浸水防止設備１は、通常は倉庫などに格納しておき、水害の恐れがあるときに設置することができる。設置自体は、特に専門技術を要しないので、建物管理担当者、保守要員、警備員などが非常時の作業として対応できる。

図３、４に実施例２の浸水防止設備を示す。実施例2はリング付きの浸水防止設備１１である。
図３（ａ）は浸水防止設備１１を天井に設置した状態を示し、（ｂ）は防水袋本体２の先端を設備機器等設置用の基台に固定した状態を示している。
防水袋本体２には、複数のリング状骨材４（４１〜４６）が設けられている。
防水袋本体２にはリング状骨材４が複数取り付けられている。図３（ｂ）は、模式的に示してあるが、リング状骨材４２〜４６が設けられている。この図示の例では第２のリング状骨材４２が防水袋本体２の袋底面２１に取り付けられている。第１のリング状骨材４１は、袋底面２１に紐体などで離れた状態に取り付けられており、上部係止部を兼用している。袋開放縁部に最下端のリング状骨材４６が設けられている。このリング状骨材４６に先端係止部３１が取り付けられている。
この浸水防止設備１１はリング状骨材４１とリング状骨材４６を縮めてコンパクトにまとめることができる。
なお、防水袋本体にリング状骨材を取り付ける技術として、袋状の筒体にリングを取り付けたリング式風管が実用化されており、応用することができる。

地下階に浸水の恐れがあるときに、このまとめた浸水防止設備１１を、図３（ａ）に示すように、天井フック３３に取り付けて、天井７１に固定する。対象の設備機器等６は、設備機器等６の脚６２が床７２に設けた基台６１の上に載せられている。
この設備機器等６の真上に取り付けられた浸水防止設備１１から、防水袋本体２の先端のリング状骨材４６を下方に伸ばして、設備機器等６を覆って、先端係止部３１を基台６１に設けた床フック３４に固定する。
本例では、リング状骨材によって防水袋本体の側面の変形が防止されるので、内部の空気溜りが安定し、設備機器等６が浸水することを防止できる。
この例でも、ガス発生剤を袋の開放端部に取り付けて、空気溜りの気圧を上げることができる。

図４に配管などを通す穴部を止水する付加例を示す。この止水手段は、防水袋本体に穴をあける必要がある場合の例を示すものであって、実施例２において、必須の構成ではない。また、この止水手段は他の実施例にも適用することができる。
図４（ａ）は、設備機器等６の側部に配管６３が連結されており、配管６３の通り抜ける穴２４が防水袋本体２の側面に設けられている。穴２４と配管６３の間には止水手段２５が講じられている。
図４（ｂ）に穴２４の付近の拡大図を示している。図示の止水手段は、穴２４の周囲を電気絶縁用のビニルテープを接着する。配管６３の周面にも電気絶縁用のビニルテープを接着する。穴２４の縁と配管６３の周囲に防水テープを巻いて接続して、配管６３と穴２４の間から水が侵入されないように止水される。止水手段として、止水用のカプラーを設けることもできる。配管につば付きスリーブを取り付けて、スリーブで穴を覆って、密着させて防水テープなどで止水することもできる。

図５に実施例３の浸水防止設備を示す。
実施例３の浸水防止設備１２は、防水袋本体２の開放縁に枠状の錘５を設けた例である。図５（ａ）は浸水防止設備１２を天井に設置した状態を示し、図５（ｂ）に防水袋本体２を下方に伸ばした状態を示している。
本例では、防水袋本体２を矩形に形成し、その形に合わせた枠状に錘５を形成して袋の開放縁に取り付けてある。
錘５の枠体の内側に防水袋本体２を折り畳んだ状態で設備機器等６の上部の天井に取り付ける。取り付けは、袋底面２１に取り付けてある上部係止部３２を利用する。なお、設備機器等６は基台６１の上に設置された状態を示している。床面には床フック３４が設けられている。
この天井面に設置した状態から、設備機器等６を覆って、錘５を下方に伸ばして、先端係止部３１を床フック３４に固着する。本例では、袋側面２２に側面係止部３５が設けられており、壁面が近い場合は壁面に結合し、支柱や立管などがあれば、これらに結合して、安定性をはかることができる。

本例では、錘５によって、開放縁が安定し、内部の空気が漏れ出す危険性が小さくなる。さらに、ガス発生剤を開放縁の内側に設けることや発泡剤層を設けることにより、防水袋本体２の内部に形成される空気溜りが安定して、設備機器等の浸水を回避することができる。
図６に錘５の内側にガス発生剤５１、発泡剤層５２を設けた例を示している。袋側面２２の下端に板状の錘５がめぐらされており、その内側にガス発生剤５１あるいは発泡剤層５２が設けられている。図６（ｂ）は、発泡剤層５２が水に接触して膨張して設備機器等６の筐体に密着する状態を示している。図６（ｃ）は、水に接触したガス発生剤からガスが発生するイメージを示している。
図６（ａ）には、防水袋本体の下部の内側を模式的に示している。
なお、ガス発生剤あるいは発泡剤層は本例に限らず、他の例にも適用できる。

１ 浸水防止設備
１１ 浸水防止設備
１２ 浸水防止設備

２ 防水袋本体
２１ 袋底面
２２ 袋側面
２３ 袋開放縁
２４ 穴
２５ 止水手段

３ 係止部
３１ 先端係止部
３２ 上部係止部
３３ 天井フック
３４ 床フック
３５ 側面係止部
３６ 壁フック

４（４１〜４６）リング状骨材

５ 錘
５１ ガス発生剤
５２ 発泡剤層

６ 設備機器等
６１ 基台
６２ 脚
６３ 配管

７１ 天井
７２ 床
７３ 壁

８ 浸水
８１ 侵入水

９ 空気溜り

Ｌ１ 水位
Ｌ２ 水位

Claims (3)

1. 設備機器等の浸水を防ぐように設置される浸水防止設備であって、
   設備機器等の全体を覆うことができる通気性のないシートで構成された防水性の防水袋本体と、
   防水袋本体の開放縁に係止部が設けられていることを特徴とする浸水防止設備。
2. 防水袋本体には、複数のリング状の骨材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の浸水防止設備。
3. 防水袋本体の開放端側に錘が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の浸水防止設備。

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