JP2023065115A - 構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】躯体領域に付加される機能領域を効率的に形成することができる構造物を提供する。【解決手段】躯体壁１０は、ノズルを移動させながらノズルから吐出したモルタルを積層させて形成した積層部１０ｂを有する。積層部１０ｂは、補強材を充填する空間Ｓ１を形成する閉鎖形状を有する躯体部２０の外形本体２０ｆと、断熱部３０の外形本体３０ｆ及び設備部３６の外形本体３６ｆとを有する。外形本体３６ｆは、外形本体２０ｆと一体的に形成され、外形本体２０ｆの外側に閉鎖形状を構成し、断熱機能を有する断熱部３０を形成する部分である。外形本体３６ｆは、外形本体２０ｆと一体的に形成され、外形本体３０ｆの外側に閉鎖形状を構成し、設備が配置される設備部３６を形成する部分である。【選択図】図１

Description

本発明は、ノズルを移動しながらノズルからモルタルを吐出してモルタルを積層させて形成する構造物に関する。

建築物等の構造体（躯体）を形成する場合、３次元（３Ｄ）プリンタを利用することがある。この３Ｄプリンタにおいては、ノズルから材料を吐出させながらノズルを移動させて層を形成し、形成した層を徐々に積み重ねることにより立体形状を有する構造体を形成する。このような構造体の構造物において、コンクリート等のセメント系材料は、高い圧縮強度を有するが、引張強度は低い。そこで、セメント系材料を積層して形成し、高い引張強度を有する構造物を形成するための技術が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献に記載の構造物は、孔部を有し構造物の外形を構成する外形成体と、外形成体の孔部に第２モルタルを注入して形成される内構造体とを備える。外形成体は、３Ｄプリンタのノズルから第１モルタルを吐出させながら経路に沿って移動させて、奇数層部及び偶数層部を交互に積層させて形成する。内構造体は、外形成体を構成する第１モルタルよりも高強度の部材を構成する第２モルタルで構成する。

特開２０２０－２６６８６号公報

一般的に、建築物では、躯体が完成した後、躯体の室内側に断熱層や設備層を設ける。このため、躯体工事が完了しないと、断熱工事や設備工事等の後工事を行なうことができない。従って、躯体領域及び機能領域を備えた構造物を効率的に形成することが難しかった。

上記課題を解決する構造物は、ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出したモルタルを積層させて形成した積層部を有する構造物であって、前記積層部は、補強材を充填する空間を形成する躯体領域と、前記躯体領域と一体的に形成され、仕上げ工事で行なわれる機能を付加した機能領域と、を備える。

本発明によれば、躯体領域に付加される機能領域を効率的に形成することができる。

実施形態における構造物としての躯体壁の斜視図である。 実施形態における躯体壁の上面図である。 実施形態における躯体壁を構成する奇数層のモルタル部の説明図である。 実施形態における躯体壁を構成する偶数層のモルタル部の説明図である。 実施形態における形成支援システム及び３Ｄプリンタの構成の説明図である。 実施形態ハードウェア構成の説明図である。 実施形態における吐出経路記憶部に記憶されたデータの説明図である。 実施形態において奇数層のモルタル部を形成する経路の説明図である。 実施形態において偶数層のモルタル部を形成する経路の説明図である。 第１変更例における躯体壁の要部の斜視図である。 第２変更例における躯体壁の要部の正面図である。 第２変更例における躯体壁の要部の側面断面図である。 第３変更例において断熱部の一方の側面を除去した躯体壁の要部の斜視図である。 第３変更例における躯体壁の第１領域における奇数層のモルタル部の形状を説明する上面図である。 第３変更例における躯体壁の第１領域における偶数層のモルタル部の形状を説明する上面図である。 第３変更例における躯体壁の第２領域におけるモルタル部の形状を説明する上面図である。 第３変更例における躯体壁の第３領域におけるモルタル部の形状を説明する上面図である。

以下、図１～図９を用いて、構造物を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、断熱部及び設備部が設けられた建物の躯体壁を、構造物として形成する。
図１に示すように、躯体壁１０は、躯体部２０、断熱部３０及び設備部３６を備える。躯体部２０は、建物の躯体を構成する部分であって、外形本体２０ｆと内部構造体２５とを備える。ここで、機能領域とは、従来では躯体の完成後の後に行なわれる仕上げ工事によって付加される機能（断熱機能等）のための領域である。この仕上げ工事には、躯体工事以外の建築工事が含まれ、例えば、断熱工事だけでなく、設備工事も含まれる。

図２に示すように、本実施形態の躯体領域としての外形本体２０ｆは、中空の略直方体形状であって、長辺のリンク部２１，２３及び短辺のリンク部２２，２４によって構成されている。本実施形態では、リンク部２１～２４は、半分の幅のモルタルを幅方向に２つに並べて当接させて構成されており、それぞれ外側部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａと内側部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂで構成される。外形本体２０ｆは、後述する３次元（３Ｄ）プリンタを用いて、積層可能な硬化性を有するモルタル（セメント系材料）を積層させて形成される。

内部構造体２５は、外形本体２０ｆよりも高強度の補強材で構成され、例えば、スリムクリート（登録商標）等、繊維を混合したセメント系材料（繊維補強コンクリート材料）で構成される。内部構造体２５は、外形本体２０ｆの内部に形成された空間Ｓ１に充填された状態で外形本体２０ｆと一体化される。

図１に示す断熱部３０は、建物において躯体部２０の一方の面側（建物として室内側）に設けられている。断熱部３０は、機能領域としての外形本体３０ｆと断熱本体部３５とを備える。

図２に示すように、本実施形態の外形本体３０ｆは、外形本体２０ｆより長手方向が短い中空の直方体形状であって、長辺のリンク部２３，３３及び短辺のリンク部３２，３４によって構成されている。本実施形態のリンク部３２～３４も、リンク部２３と同様に、半分の幅のモルタルを幅方向に２つに並べて当接させて構成されており、それぞれ外側部３２ａ，３３ａ，３４ａと内側部３２ｂ，３３ｂ，３４ｂで構成される。外形本体３０ｆは、外形本体２０ｆと同様に、モルタルを積層させて形成される。

断熱本体部３５は、発泡ビーズ等の発泡プラスチックの小片で構成される複数の断熱部材である。断熱本体部３５は、外形本体２０ｆの内部に形成された空間Ｓ２に充填される。

図１に示す設備部３６は、断熱部３０に対して躯体部２０の反対側に設けられており、機能領域としての外形本体３６ｆを備える。
図２に示すように、外形本体３６ｆは、外形本体３０ｆより長手方向が短い中空の直方体形状であって、外形本体３６ｆの長辺のリンク部３３，３８及び短辺のリンク部３７，３９によって構成されている。リンク部３７～３９は、リンク部３３と同様に、半分の幅のモルタルを幅方向に２つに並べて当接させて構成されており、それぞれ外側部３７ａ，３８ａ，３９ａと内側部３７ｂ，３８ｂ，３９ｂで構成される。更に、外形本体３６ｆは外形本体２０ｆ，３０ｆと同様に、モルタルを積層して構成され、内部に空間Ｓ３を形成する。この空間Ｓ３には、配管や電気配線等の設備が配置される。

また、本実施形態では、躯体部２０の外形本体２０ｆのリンク部２４、断熱部３０の外形本体３０ｆのリンク部３４及び設備部３６の外形本体３６ｆのリンク部３９は、一直線上に設けられている。

（積層部の構成）
次に、図２～図４を用いて、躯体壁１０の積層部１０ｂの構成について説明する。
本実施形態では、上述した外形本体２０ｆ，３０ｆ，３６ｆを構成するリンク部２１～２４，３２～３４，３７～３９は、モルタルを積層させることにより、一体化された形状の積層部１０ｂとして形成する。

積層部１０ｂは、奇数層に形成されるモルタル部Ｌ１と、偶数層に形成されるモルタル部Ｌ２とを交互に積み重ねて構成される。積層部１０ｂは、１つの層のモルタル部Ｌ１（Ｌ２）の形成が終了した後、その直上の１つの層のモルタル部Ｌ２（Ｌ１）を積み重ねることを連続して行なうことにより形成される。

具体的には、図３に示すように、奇数層のモルタル部Ｌ１は、リンク部２１，２２が１つのループで形成される。そして、モルタル部Ｌ１は、リンク部２３の外側部２３ａの形成途中でリンク部３２が形成され、リンク部３３の外側部３３ａの形成途中でリンク部３７が形成される。具体的には、モルタル部Ｌ１は、外側部２１ａ，２２ａ、内側部２２ｂ，２１ｂ，２４ｂ，２３ｂ、リンク部２３の外側部２３ａの右端部、リンク部３２の外側部３２ａ及び内側部３２ｂが、この順番で直線的に接続して形成される。また、モルタル部Ｌ１は、内側部３２ｂに接続するリンク部２３の残りの外側部２３ａ、内側部３４ｂ，３３ｂ、リンク部３３の外側部３３ａの右端部、リンク部３７の外側部３７ａ及び内側部３７ｂが、この順番で接続して形成される。そして、モルタル部Ｌ１は、内側部３７ｂに接続するリンク部３３の残りの外側部３３ａ、内側部３９ｂ，３８ｂ、外側部３８ａ，３９ａ，３４ａ，２４ａが、この順番で接続して形成される。

また、図４に示すように、偶数層のモルタル部Ｌ２は、リンク部２３，２２が１つのループで形成され、リンク部３３，３２が１つのループで形成され、リンク部３８，３７が１つのループで形成される。具体的には、モルタル部Ｌ２は、外側部２１ａ，内側部２１ｂ，２４ｂ，２３ｂ，２２ｂ、外側部２２ａ，２３ａ、内側部３４ｂ，３３ｂ，３２ｂ及び外側部３２ａ，３３ａが、この順番で直線的に接続して形成される。更に、モルタル部Ｌ２は、外側部３３ａに接続する内側部３９ｂ，３８ｂ，３７ｂ及び外側部３７ａ，３８ａ，３９ａ，３４ａ，２４ａがこの順番で接続して形成される。

（３Ｄプリンタ４０及び作成支援サーバ６０の構成）
次に、図５を用いて、上述した躯体壁１０の積層部１０ｂを形成する３Ｄプリンタ４０及び作成支援サーバ６０について説明する。

（ハードウェア構成例）
図６は、３Ｄプリンタ４０の制御装置５０及び作成支援サーバ６０等として機能する情報処理装置Ｈ１０のハードウェア構成例である。

情報処理装置Ｈ１０は、通信装置Ｈ１１、入力装置Ｈ１２、表示装置Ｈ１３、記憶装置Ｈ１４、プロセッサＨ１５を有する。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアを有していてもよい。

通信装置Ｈ１１は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースや無線インタフェース等である。

入力装置Ｈ１２は、利用者等からの入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード等である。表示装置Ｈ１３は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネル等である。

記憶装置Ｈ１４は、制御装置５０及び作成支援サーバ６０の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する記憶部（例えば、後述する吐出経路記憶部６２）である。記憶装置Ｈ１４の一例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等がある。

プロセッサＨ１５は、記憶装置Ｈ１４に記憶されるプログラムやデータを用いて、ユーザ端末（図示せず）、制御装置５０及び作成支援サーバ６０における各処理（例えば、後述する制御部５１，６１における処理）を制御する。プロセッサＨ１５の一例としては、例えばＣＰＵやＭＰＵ等がある。このプロセッサＨ１５は、ＲＯＭ等に記憶されるプログラムをＲＡＭに展開して、各種処理に対応する各種プロセスを実行する。例えば、プロセッサＨ１５は、制御装置５０及び作成支援サーバ６０のアプリケーションプログラムが起動された場合、後述する各処理を実行するプロセスを動作させる。

プロセッサＨ１５は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサＨ１５は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路（例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、プロセッサＨ１５は、以下で構成し得る。

（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ
（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは
（３）それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）

プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

（３Ｄプリンタ４０の機能）
図５に示す本実施形態の３Ｄプリンタ４０は、吐出部としてのノズル４１、ロボットアーム４５及び制御装置５０を備える。

ノズル４１は、その先端部が縮径し、その先端が開口した吐出口４１ａを有している。本実施形態では、吐出口４１ａは、下方を向いている。ノズル４１の吐出口４１ａと反対側の端部には、ホース４２の端部が接続されている。ホース４２は、圧送ポンプ（図示せず）に接続されている。この圧送ポンプの圧力により、ホース４２を介してノズル４１に供給された第１モルタルは、吐出口４１ａから下方に吐出される。

ノズル４１には、取付部４４を介してロボットアーム４５が取り付けられる。ノズル４１は、このロボットアーム４５に支持され、このロボットアーム４５の動きに従って水平方向や上下方向に移動する。ロボットアーム４５は、制御装置５０の制御部５１からの指示によって移動が制御される。本実施形態の制御部５１は、移動時においてもノズル４１からのモルタルの吐出方向が常に下方になるように、ロボットアーム４５を制御する。

制御装置５０は、構造物形成処理を実行する制御部５１を備える。そのため、記憶部に格納された構造物形成プログラムを実行することにより、制御部５１は、積層管理部５１１、移動制御部５１２及び吐出量制御部５１３として機能する。

積層管理部５１１は、構造物を形成するために、積層させるモルタルの経路及び高さを管理する処理を実行する。積層管理部５１１は、積層した層数をカウントし、現在のモルタルの積層数を記憶し、構造物の最終的な積層数になった場合にノズル４１の移動を停止する。

移動制御部５１２は、経路に応じてノズル４１を移動させるロボットアーム４５の動きを制御する処理を実行する。
吐出量制御部５１３は、モルタルを圧送するポンプを制御して、ノズル４１から吐出されるモルタルの吐出量を制御する処理を実行する。

（作成支援サーバ６０の構成）
次に、形成支援システムとしての作成支援サーバ６０の構成について説明する。
作成支援サーバ６０は、ノズル４１の移動経路を決定するコンピュータ端末である。この作成支援サーバ６０は、制御部６１及び吐出経路記憶部６２を備える。作成支援サーバ６０は、３Ｄプリンタ４０の制御装置５０に接続され、作成が完了した経路データ６２０を制御装置５０に送信する。

制御部６１は、記憶部に格納された経路決定プログラムを実行することにより、取得部６１１及び経路作成部６１２として機能する。
取得部６１１は、形成する躯体壁１０の形状を取得する。
経路作成部６１２は、躯体壁１０の外形本体２０ｆ，３０ｆ，３６ｆの形状（積層部１０ｂの形状）を特定し、この積層部１０ｂを形成するための一筆書きによる経路を作成する。本実施形態では、経路作成部６１２は、積層部１０ｂの半分の幅を用いて、各リンク部（２１～２４，３２～３４，３７～３９）を、幅方向に２つ接続された状態となる２重の経路で、積層部１０ｂを構成する。

図７に示す吐出経路記憶部６２には、躯体壁１０の積層部１０ｂを形成するノズル４１の経路データ６２０が記録される。この経路データ６２０は、経路作成部６１２により一筆書き経路を作成した場合に記録される。経路データ６２０には、構造物識別子、吐出幅、積層数に応じた経路に関するデータが含まれる。

構造物識別子データ領域には、各躯体壁１０を特定するための識別子に関するデータが記録される。
吐出幅データ領域には、この躯体壁１０を形成するためにノズル４１から吐出するモルタルの幅を特定するためのデータが記録される。
積層数に応じた経路データ領域には、この躯体壁１０を形成するために、積層数に関連付けて、各積層における３Ｄプリンタ４０のノズル４１の経路を記憶する。

（躯体壁１０の形成方法）
次に、図３～図５、図８及び図９を用いて、躯体壁１０の形成方法について説明する。

まず、３Ｄプリンタ４０は、制御装置５０の制御部５１に応じて、積層形成処理を実行する。具体的には、制御部５１の積層管理部５１１は、移動制御部５１２及び吐出量制御部５１３を制御する。そして、移動制御部５１２は、ノズル４１からモルタルを吐出させながらロボットアーム４５を移動させる。この場合、制御部５１の吐出量制御部５１３は、経路データ６２０の吐出幅のモルタルとなるように、ポンプからの吐出量とノズル４１の移動速度とを調整する。そして、制御部５１の積層管理部５１１は、経路データ６２０の積層数に応じた始点及び終点が同じ一筆書きの経路に沿ってノズル４１を移動させる。

ここで、制御装置５０の制御部５１は、モルタルを吐出するノズル４１を、経路データ６２０に従って移動させる。これにより、奇数層の場合には、図８に示す経路Ｒ１０１～Ｒ１１７の順番でノズル４１が移動することにより、図３に示すモルタル部Ｌ１が形成される。また、偶数層の場合には、図９に示す経路Ｒ２０１～Ｒ２１５の順番でノズル４１が移動することにより、図４に示すモルタル部Ｌ２が形成される。

そして、制御装置５０の制御部５１は、経路データ６２０の積層数に応じた経路でノズル４１を移動させてモルタルを積層させる。これにより、モルタル部Ｌ１，Ｌ２が交互に積層することにより、積層部１０ｂが形成される。

そして、積層部１０ｂにおける外形本体２０ｆを、型枠として用いて、空間Ｓ１に、繊維補強コンクリート材料を充填する。その後、この繊維補強コンクリート材料を硬化させることにより、内部構造体２５は、外形本体２０ｆと一体化されて、躯体部２０が形成される。更に、積層部１０ｂにおける外形本体３０ｆの空間Ｓ２に、発泡プラスチックの小片を充填する。また、設備部３６の外形本体３６ｆの空間Ｓ３に、電気配線や配管等の設備を配置する。

（作用）
本実施形態の躯体壁１０は、積層部１０ｂを有する。積層部１０ｂは、躯体部２０の外形本体２０ｆ、断熱部３０の外形本体３０ｆ及び設備部３６の外形本体３６ｆを備える。これにより、３Ｄプリンタ４０によって、躯体部２０の外形本体２０ｆとともに、断熱部３０の外形本体３０ｆ及び設備部３６の外形本体３６ｆを同時に形成することができる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、躯体部２０の外形本体２０ｆ、断熱部３０の外形本体３０ｆ及び設備部３６の外形本体３６ｆを有する積層部１０ｂを、３Ｄプリンタ４０によって形成する。このため、躯体部２０の外形本体２０ｆの形成と同時に、断熱部３０の外形本体３０ｆ及び設備部３６の外形本体３６ｆを形成することができる。従って、通常、躯体部２０を完成した後に施工される断熱部３０や設備部３６を、躯体部２０の作成時に一緒に形成することができるので、従来、躯体形成後に行なっていた断熱工事や設備工事等の仕上げ作業を効率的に行なうことができる。

（２）本実施形態では、躯体部２０の外形本体２０ｆの空間Ｓ１に充填した繊維補強コンクリート材料を充填した後、断熱部３０の外形本体３０ｆによって形成された空間Ｓ２に、発泡プラスチックの小片で構成される複数の断熱部材を充填する。これにより、躯体部２０の空間Ｓ１に充填した繊維補強コンクリート材料が硬化する間に、断熱部３０を形成することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態においては、構造物としての躯体壁１０は、躯体領域としての躯体部２０と、機能領域としての断熱部３０及び設備部３６を備える。躯体領域は、補強材を充填する空間を形成するモルタルを積層して構成される部分であれば、閉空間を構成しなくてもよい。例えば、木材の板の周囲に対してモルタルを積層することにより、躯体領域を構成してもよい。
更に、構造物において躯体領域とともに設ける機能領域は、躯体領域に対して設けられる断熱部、設備工事で行なう設備部に限られず、例えば、防水機能等、他の機能を設けた部分であってもよい。

更に、躯体領域及び機能領域は、大きさ、配置及び数は、上記実施形態に限定されない。例えば、躯体部２０とともに、断熱部３０又は設備部３６のみを備えた構造物であってもよいし、断熱部の一部を設備部とした構造物であってもよい。

例えば、図１０に示すように、躯体部２０の一方側に機能部７１を備えた構造物７０であってもよい。この構造物７０は、躯体部２０の外形本体２０ｆと機能部７１の外形本体７１ｆとを有する積層部７０ｂを備える。機能部７１の外形本体７１ｆは、長辺のリンク部２３，７３及び短辺のリンク部７２，７４を備え、内側に空間Ｓ４を形成する。各リンク部７２～７４は、積層部７０ｂの半分の幅の外側部と内側部で構成される。そして、リンク部７３の内側部７３ｂの一部７６を、空間Ｓ４の内側に突出するように形成する。この場合、ノズル４１を円弧形状の経路で移動させながらノズル４１からモルタルを吐出させて積層する。これにより、空間Ｓ４の中に、空間Ｓ４とは別の空間Ｓ５を形成する。そして、空間Ｓ４には、発泡プラスチックの小片で構成される複数の断熱部材を充填して内部構造体７５を形成する。また、空間Ｓ５には、配管等の設備を配置する。これにより、断熱部と設備部とを有する機能部７１を備えた構造物を形成することができる。

・上記実施形態においては、躯体壁１０の断熱部３０及び設備部３６は、上方を開口した空間Ｓ２，Ｓ３を形成した外形本体３０ｆ，３６ｆを有する。構造物の積層部の機能領域の形状は、上方を開口した閉鎖形状に限定されない。例えば、側面に孔等を形成した形状であってもよいし、上部を閉鎖した形状であってもよい。

例えば、図１１及び図１２には、横孔８５が形成された構造物８０の上面図及び要部の断面図を示している。構造物８０は、図１０の構造物７０において、設備部３６の上部の形状が変更された構成を有し、空間Ｓ５の代わりに空間Ｓ６が形成されている。

図１１に示すように、構造物８０のリンク部７３の側面部には、横孔８５が形成されている。この横孔８５が形成される層までは、空間Ｓ６は、空間Ｓ５の形成と同様に、リンク部７３の内側部の一部７６を、空間Ｓ４の内側に突出するように、モルタルを円弧形状の経路で吐出させて積層して形成する。

そして、図１２に示すように、横孔８５を形成する高さから上方に向かうに従って、空間Ｓ５を形成するモルタルの突出部分を徐々に小さくしたモルタル層８６，８７，８８を積層する。そして、モルタル層８８の直上より上の層においては、リンク部７３の外側部７３ａに沿う直線形状の内側部７３ｂを積み上げる。これにより、リンク部７３の横孔８５から上方の部分が、徐々に狭くなり上方が閉鎖した空間Ｓ６を形成することができる。

・上記実施形態では、躯体壁１０の断熱部３０は、外形本体３０ｆで形成した空間Ｓ２に断熱本体部を充填する。断熱部の形状は、これに限定されず、例えば、熱交換用の流体（空気や水）等を流す経路を内部に形成した形状であってもよい。

具体的には、図１３は、躯体部２０と断熱部９１とを有する構造物９０の斜視図である。この斜視図では、構造物９０において、断熱部９１の手前側の垂直面となるリンク部９３を省略して、断熱部９１の空間に形成された突起部９５，９６，９７の形状を示している。構造物９０の積層部９０ｂは、躯体部２０の外形本体２０ｆとともに断熱部９１の外形本体９１ｆを備える。外形本体９１ｆは、外形本体２０ｆのリンク部２３と、短辺のリンク部９２，９４及び長辺のリンク部９３とを備える。各リンク部９２～９４は、外側部９２ａ，９３ａ，９４ａ及び内側部９２ｂ，９３ｂ，９４ｂを有する。そして、断熱部９１には、垂直面において、矢印Ｒ１で示すように流体が流れる経路が形成される。

具体的には、下端部から領域Ａ１までの範囲では、垂直方向（縦方向）に延在する突起部９５，９６を有したモルタル部が形成される。本実施形態では、図１４に示すモルタル部Ｌ３によって構成される。このモルタル部Ｌ３においては、リンク部２３の外側部２３ａの形成途中で突起部９５及び突起部９６が形成されている。

更に、ここで、図１５に示すように、突起部９５，９６を、リンク部２３に対向するリンク部９３の内側部９３ｂの形成途中で形成するモルタル部Ｌ４と、モルタル部Ｌ３とを交互に積層してもよい。

そして、領域Ａ２においては、突起部９５，９６，９７が形成される。
ここでは、図１６に示すように、リンク部２３の形成途中で突起部９５，９６，９７を形成したモルタル部Ｌ５で構成される。ここで、領域Ａ２においても、領域Ａ１と同様に、リンク部２３に対向するリンク部９３の形成途中で突起部９５，９６，９７を形成したモルタル部と、モルタル部Ｌ５とを交互に積層してもよい。

この場合、図１３に示すように、突起部９７の最下部９７ａにおいては、リンク部２３（９３）から突起する量が、上方になるに従って徐々に大きくなるように形成される。これにより、吐出時の柔らかいモルタルによる突起部９５の先端部が自重で降下することを抑制することができる。

更に、領域Ａ３においては、突起部９７のみが形成される。
この場合、図１７に示すように、リンク部２３の形成途中で突起部９７を形成するモルタル部Ｌ７で構成する。更に、リンク部２３に対向するリンク部９３の形成途中で突起部９７を形成したモルタル部とモルタル部Ｌ７とを交互に積層して構成してもよい。

以上のようにして、断熱部９１が形成された後、断熱部９１の下端部から、矢印Ｒ１に従って、冷風や温風を流すことにより、リンク部９３の表面を冷却又は加熱して、室内等の温度を調整する。

・上記実施形態では、空間Ｓ１～Ｓ３を有する略直方体形状の積層部１０ｂをモルタルで積層させた躯体壁１０を形成した。形成する構造物は、躯体壁に限られない。また、形成する構造物の形状は、空間Ｓ１～Ｓ３を有する略直方体形状が形成された形状に限定されず、曲面を有する立体形状等であってもよいし、リブが形成された形状であってもよい。更に、一体化した部材を複数当接した積層部を有する構造物の場合には、積層部の全部を一筆書きで形成する場合に限られず、一体化した部材毎を一筆書きで形成して接合して形成してもよい。

・上記実施形態においては、躯体壁１０の積層部１０ｂは、積層部１０ｂを幅方向に分割した外側部及び内側部によって各リンク部２１～２４，３２～３４，３７～３９を構成した。積層部は、すべてのリンク部が外側部及び内側部を有する２本（２つの経路）で構成する構造に限られず、一筆書きが可能な形状であれば、各リンク部の幅に対応する１つの経路で構成したリンク部を有した構造でもよい。更に、一部のリンク部を２本で構成し、残りのリンク部を１本（１つの経路）で構成する構造物であってもよい。

例えば、図１０に示した構造物７０において、外形本体７１ｆのリンク部７２～７４を内側部と外側部とで形成し、他のリンク部２１～２４を１本のモルタルで形成した構造としてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（ａ）前記機能領域は、平面形状において２本のモルタル部が隣接され前記空間とは異なる第２空間を形成した外壁部を有し、前記外壁部のうち前記第２空間側を構成する内側部は、前記内側部と隣接する外側の外側部から離間した突出形状で前記モルタルを積層して構成することによって、前記第２空間と区分けした第３空間を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物。

（ｂ）前記第３空間に水平方向に連通する孔を、前記外壁部に形成し、前記第３空間の上方を閉鎖するように、前記第２空間側を構成する内側部の突出部分を上方に従って徐々に小さくして形成することを特徴とする前記（ａ）に記載の構造物。
（ｃ）前記外壁部は、熱交換流体が壁面を流れる流路を形成する縦方向に延在する突起部を備えることを特徴とする請求項１、２、前記（ａ）又は（ｂ）に記載の構造物。

（ｄ）ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出したモルタルを積層させて形成される積層部を備える構造物の形成方法であって、前記積層部は、補強材を充填する空間を形成する閉鎖形状を有する躯体領域と、前記躯体領域と一体的に形成され、前記躯体領域の外側に閉鎖形状を構成し、仕上げ工事のための機能領域とを備え、前記躯体領域と前記機能領域とを一体化した平面形状を積層することにより、前記積層部を形成することを特徴とする構造物の形成方法。

Ａ１，Ａ２，Ａ３…領域、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ７…モルタル部、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６…空間、Ｒ１０１～Ｒ１１７，Ｒ２０１～Ｒ２１５…経路、１０…構造物としての躯体壁、１０ｂ，７０ｂ，９０ｂ…積層部、２０…躯体部、２０ｆ…躯体領域としての外形本体、３０ｆ，３６ｆ，７１ｆ，９１ｆ…機能領域としての外形本体、２１，２２，２３，２４，３２，３３，３４，３７，３８，３９，７２，７３，９２，９３，９４…リンク部、２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ，７３ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ…外側部、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３７ｂ，３８ｂ，３９ｂ，７３ｂ，９２ｂ，９３ｂ，９４ｂ…内側部、２５，７５…内部構造体、３０，９１…断熱部、３５…断熱本体部、３６…設備部、４０…プリンタ、４１…ノズル、４１ａ…吐出口、４２…ホース、４４…取付部、４５…ロボットアーム、５０…制御装置、５１，６１…制御部、６０…作成支援サーバ、６２…吐出経路記憶部、７０，８０，９０…構造物、７１…機能部、７６…一部、８５…横孔、８６，８７，８８…モルタル層、９５ａ…最下部、９５，９６，９７…突起部、５１１…積層管理部、５１２…移動制御部、５１３…吐出量制御部、６１１…取得部、６１２…経路作成部、６２０…経路データ。

Claims (2)

1. ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出したモルタルを積層させて形成した積層部を有する構造物であって、
   前記積層部は、
   補強材を充填する空間を形成する躯体領域と、
   前記躯体領域と一体的に形成され、仕上げ工事で行なわれる機能を付加した機能領域と、を備えたことを特徴とする構造物。
2. 前記機能領域は、断熱機能を有する断熱部及び設備が配置される設備部の少なくとも１つを形成する部分であることを特徴とする請求項１に記載の構造物。

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