JP2024040608A - シェルター - Google Patents

Abstract

【課題】入口の上端１１Ｂより低い位置を含め、広い空間を避難空間１３として利用できるようにする。また、高台から遠い位置でも避難空間を形成できるようにする。【解決手段】入口１１Ａを除いて気密性と耐圧性を有する気密性材料で囲まれた空間である内部空間１０を備え、内部空間１０は、シェルター１への入口１１Ａを有する入口部１１と、避難者９が避難するための避難空間１３と、入口部１１と避難空間１３を接続する筒型通路１２とを有し、筒型通路１２は鉛直軸１６を気密性材料で囲まれ、避難空間１３は筒型通路１２と入口１１Ａの上端１１Ｂより低い位置を含み、入口１１Ａから水が内部空間１０に流入した場合は、筒型通路１２内の平面に水と空気を分ける境界面２２が発生し、筒型通路１２内に境界面２２が存在する限り、水が避難空間１３に流入することなく、避難空間１３が避難可能な空間として機能する。【選択図】図２

Description

本発明は、避難者を津波・洪水又はその他の災害から守るシェルターに関する。

地震が発生し津波が発生すると、時には津波が内陸深く進行して家屋が破壊され、持ち去られるとともに、高台に避難できない人は津波の犠牲となるということは、東日本大震災が示している。

従来、津波・洪水など非常事態時の避難用シェルターは、例えば、避難床を入口の上端より高い位置に作らなければならないとされてきた。このため、入口の上端より低い位置を活用することができなかった。

津波がさほど大きくなければ、シェルターの内部空間の水と空気の境界面は入口の上端よりさほど高くならないが、例えば高さ１０ｍ以上（３０ｍ以上になることもある）の大津波では、シェルター内部の水面が入口の上端より相当高くなってしまうという問題があった（特許文献１参照）。
また、内部空間の気圧が、例えば１．３気圧以上になると、避難者に健康被害が生じ得るという問題があった。

なお、発明者は、入口の扉を自動的に閉鎖することにより、内部空間の圧力上昇を抑え、また、内部空間に常圧室を設けて健康被害を防ぐ提案をした。しかし、依然として、入口の上端より低い位置を活用することができなかった（特許文献２参照）。

実３１８８９５８号公報 特６５１４９１７号公報

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、入口の上端より低い位置を含め、広い空間を避難空間として利用できるようにすることを目的とする。
また、高台から遠い位置でも避難空間を形成できれば、通常は避難が難しい人を含め、誰でもが逃げ込み易くなり、命拾いすることができるので、高台から遠い位置でも避難空間を形成できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るシェルター１は、例えば図１に示すように、津波又は洪水から避難するためのシェルター１であって、
入口１１Ａを除いて気密性と耐圧性を有する気密性材料で囲まれた空間である内部空間１０を備え、
内部空間１０は、シェルター１への入口１１Ａを有する入口部１１と、避難者９が避難するための避難空間１３と、入口部１１と避難空間１３を接続する筒型通路１２とを有し、
筒型通路１２は鉛直軸１６を気密性材料で囲まれ、下側の入口部１１との接続開口及び上側の避難空間１３との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁及び避難空間１３との間を仕切る内壁は気密性材料で形成され、入口部１１は外部への開放部分である入口１１Ａ及び筒型通路１２との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁及び避難空間１３との間を仕切る内壁１８は気密性材料で形成され、避難空間１３は筒型通路１２との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁２，３及び、筒型通路１２との間を仕切る内壁１８及び、入口部１１との間を仕切る内壁１８は、気密性材料で形成され、入口１１Ａの上端１１Ｂより低い位置を含み、入口１１Ａから水が内部空間１０に流入した場合は、筒型通路１２内の平面に水と空気を分ける境界面２２が発生し、筒型通路１２内に境界面２２が存在する限り、水が避難空間１３に流入することなく、避難空間１３が避難可能な空間として機能する。

ここにおいて、気密性とは気体及び液体を通さないことをいい、耐圧性とは例えば高さ５０ｍの津波で、絶対圧で６気圧の水圧を受けたときに破壊・損傷されないことをいう。また、気密性と耐圧性を有する材料としては、例えば機密に形成された鉄筋コンクリート、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等が挙げられる。また、避難空間１３は、避難者９が収容される空間の他に、非常用品・備蓄食料等１５を収容する予備空間１４を含むものとする。避難空間１３内において、避難者９が収容される空間と予備空間１４との間に仕切りがあってもなくても良い。非常用品としては、例えば、情報通信機器・バッテリー・酸素ボンベ（代わりに酸素を製造するための過酸化水素水及び二酸化マンガンを備えても良い）等が挙げられる。避難者９及び車椅子が入口部１１から避難空間１３に行くには、入口部１１及び／又は筒型通路１２内の階段１７・スロープ等が利用される。また、避難空間１３に２層以上の多層床を設けると多人数を収容できる。

本態様のように構成すると、避難空間１３を入口１１Ａの上端１１Ｂより低い位置にも設けることができるので、広い空間を避難空間として利用できる。また、高台から遠い位置でも避難空間を形成できるので、通常は避難が難しい人を含め、誰でもが逃げ込み易くなり、命拾いすることができる。

また、本発明の第２の態様に係るシェルター１Ａは、第１の態様において、例えば図３に示すように、避難空間１３内に常圧近傍の状態で閉鎖可能な常圧室２８が設けられる。

本態様のように構成すると、避難者９を常圧近傍の状態の常圧室２８に導いて、高圧による避難者９の健康への悪影響を防止できる。

また、本発明の第３の態様に係るシェルター１は、第１又は第２の態様において、例えば図１に示すように、堤防に隣接して又は堤防の内部に内部空間１０が設けられる。
ここにおいて、堤防に隣接してとは、例えば、堤防の上下、横に接して設けられる場合等をいう。
このように構成すると、堤防の堅固な構造を利用して、津波により位置ずれや傾斜しない安定なシェルターを建設できる。また、堤防工事に便乗してシェルターを建設でき、建設工事の費用を節約できる。

本発明によれば、避難空間を入口１１Ａの上端より低い位置にも設けることができるので、広い空間を避難空間として利用できる。また、高台から遠い位置でも避難空間を形成できるので、通常は避難が難しい人を含め、誰でもが逃げ込み易くなり、命拾いすることができる。

実施例１におけるシェルターの模式的縦断面図である。 実施例１におけるシェルターに水が侵入した場合の図である。 実施例３におけるシェルターの斜視図である。 実施例３におけるシェルターに水が侵入した場合の模式的縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各実施例において同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施例１では、堤防と一体的に建設されたシェルターの例を説明する。

図１は実施例１における堤防と一体的に建設されたシェルター１の模式的縦断面図である。図において、１はシェルター、２は海側側壁（外壁）、３は陸側側壁（外壁）、４は基礎、５は床、６は天井であり、２から６はいずれも気密性・耐圧性のコンクリートである。４Ａはシェルターを土地に固定するためのアンカーでコンクリート製である。７は道路、８は自動車、８Ａは通行人、８Ｂはガードレールである。９は避難者である。１０は内部空間で、入口部１１、筒型通路１２、避難空間１３により構成される。入口部１１及び筒型通路１２の範囲は太い破線で囲んで示す。避難空間１３は、避難者９が収容される空間の他に、非常用品・備蓄食料等１５を収容する予備空間１４を含む。避難空間１３内に避難者９を収容する空間と予備空間１４との間には仕切り（図１では床５）があってもなくても良い。また、避難者９を収容する空間と予備空間１４との間の仕切に蓋５Ａが設けられ、非常用品・備蓄食料等１５を避難者９が収容される空間に取り出せる。また、避難者９及び車椅子は入口１１Ａから入る。１５は非常用品・備蓄食料等で、予備空間１４に収納される。この例では入口１１Ａは開放され、入口１１Ａに扉を有さない。入口１１Ａの奥に表示された矩形部分は入口の枠である。非常用品としては、例えば、救急箱、乳幼児用器具、懐中電灯、酸素ボンベ（代わりに酸素を製造するための過酸化水素水及び二酸化マンガンを備えても良い）及び、バッテリー、情報通信機器、寝具等が挙げられる。平常時には、シェルター1内に水は侵入していない。ここでも、気密性が重要な要件である。シェルター内の空気漏れが僅かであっても、そこに水が来れば、水の侵入を止めることはできなくなる。

また、シェルター１は、入口１１Ａを除いて気密性と耐圧性を有する気密性材料で囲まれた空間である内部空間１０を備える。内部空間１０は、シェルター１への入口１１Ａを有する入口部１１と、避難者９が避難するための避難空間１３と、入口部１１と避難空間１３を接続する筒型通路１２とを有する。筒型通路１２は鉛直軸１６を気密性材料で囲まれ、下側の入口部１１との接続開口及び上側の避難空間１３との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁２、３及び避難空間１３との間を仕切る内壁１８は気密性材料で形成される。入口部１１は外部への開放部分である入口１１Ａ及び筒型通路１２との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁及び避難空間１３との間を仕切る内壁１８は気密性材料で形成される。避難空間１３は筒型通路１２との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁２、３及び、筒型通路１２との間を仕切る内壁１８及び、入口部１１との間を仕切る内壁１８は、気密性材料で形成される。また、避難空間１３は入口１１Ａの上端１１Ｂより低い位置を含む。

図２にシェルター１に水が侵入した場合の例を示す。入口１１Ａから水が内部空間１０に流入した場合は、筒型通路１２内の平面に水と空気を分ける境界面２２が発生する。そして、境界面２２が筒型通路１２内に存在する限り、水が避難空間１３に流入することなく、避難空間１３が避難可能な空間として機能する。
図２において、２１は海面、２２は水と空気を分ける境界面２２である。境界面２２において、シェルター１内の空気圧と海水の圧力がバランスしているため、水はシェルター１内に侵入していない。このため、避難空間１３内の入口１１Ａの上端１１Ｂより低い部分であっても、水が浸入しない。海水中の水圧は海面から１０ｍ深くなるごとに１気圧上昇する。したがって、境界面２２の海面２１からの深さをＨ（ｍ）とすると、境界面の海水の圧力は、Ｈ／１０気圧となる。津波の高さが１０ｍであれば、境界面２２上の避難空間１３の気圧は２気圧となり、体積は１／２になる。津波の高さが２０ｍであれば、境界面２２上の避難空間１３の気圧は３気圧となり、体積は１／３になる。したがって、水と空気を分ける境界面２２は、気密性材料で囲まれた避難空間１３の体積減少につれて筒型通路１２内を上昇する。しかし、境界面２２が筒型通路１２内に存在する限り、水が避難空間１３に流入することなく、避難空間１３が避難可能な空間として機能する。

本実施例によれば、避難空間１３を入口１１Ａの上端１１Ｂより低い位置にも設けることができるので、広い空間を避難空間として利用できる。また、高台から遠い位置でも避難空間を形成できるので、通常は避難が難しい人を含め、誰でもが逃げ込み易くなり、命拾いすることができる。

実施例２では堤防等と一体的ではなく独立に建設されたシェルターの例について説明する。
この例では、図１に記載の道路７がなくなる。シェルター１Ａは単体でも建設可能であるが、複数のシェルターをまとめて建設できる。縦・横・高さも任意に設定できる。シェルター１Ａは単体でも建設可能であるが、複数のシェルターを並べ、鎖等で繋げば、もし、どれか１体が浮いた場合でも、他の何体かで流されないように支えることができる。また、避難空間１３に３層以上の多層床を設け、収容人数を増やすこともできる。なお、ここでも、気密性が重要な要件である。シェルター内の空気漏れが僅かであっても、そこに水が来れば、水の侵入を止めることはできなくなる。
本実施例によれば、避難空間１３を入口１１Ａの上端１１Ｂより低い位置にも設けることができるので、広い空間を避難空間として利用できる。また、高台から遠い位置でも避難空間を形成できるので、通常は避難が難しい人を含め、誰でもが逃げ込み易くなり、命拾いすることができる。

実施例３では、津波が大きくなり、シェルター１Ａ内に水が侵入した場合において、避難空間１３内に常圧近傍に保つ常圧室２８を設けて、避難者９の健康を守る例を説明する。
図３に実施例３におけるシェルター１Ａの斜視図の例を示す。また、図４にシェルター１Ａの模式的縦断面図を示す。また、シェルター１Ａ内に水が浸入した場合を示す。津波が大きくなると、境界面２２は筒型通路１２の上端を超えてしまう場合がある。また、気圧が１．３気圧を超えると、人体の健康に異常を生じるおそれがあるともいわれている。そこで、避難者の健康を守るために、避難空間１３に常圧室２８を設けて、津波が来る前の常圧の状態で扉２９を開けて避難者９を常圧室２８に誘導し、避難者９が入室し終えたら常圧室２８の扉２９を閉鎖し、常圧室２８を密閉して気圧を常圧室２８への入室時の状態に保持する。常圧室２８外の避難空間１３の気圧及び水圧は上昇する。常圧室２８の壁面及び扉２９は機密性の材料で作成される。津波がシェルター１Ａを覆う間は扉２９を閉鎖状態に保持し、津波が引いた後に扉２９を開放する。これにより、避難者９は健康状態を保たれる。なお、非常用品・備蓄食料等１５は常時、常圧室２８にも入れておくことが好ましい。常圧室２８内に非常用品・備蓄食料等１５を収納する予備室１４を設けても良い。５Ａは予備室１４の蓋である。ここで、常圧室２８の気密性が重要な要件である。常圧室２８は気密性材料で囲まれている。シェルター１Ａ内及び常圧室２８内の空気漏れが僅かであっても、そこに水が来れば、水の侵入を止めることはできなくなる。

図３及び図４では、階段１７の傍に常圧室２８が設けられ、常圧室２８の出入口の扉２９が外側への開き戸になっている。常圧室２８が階段１７の傍なので、常圧室２８の体積を広くとれて、多数の避難者を収容可能になる。常圧室２８の広さ、扉２９の種類に関しては、現場の状況に応じて自由に選択できるので、どれを選ぶかは設計者の自由である。例えば扉を外側と内側に開ける２重扉にして、気密性を確実にしても良い。また、飛行機の扉や潜水艦のハッチの扉のようにハンドル操作等により気密性を増す構造にしても良い。なお、３Ｃは海側・陸側以外の側壁（外壁）である。
本実施例によっても、避難空間１３及びその一部である常圧室２８を入口の上端１１Ｂより低い位置にも設けることができるので、広い空間を避難空間として利用できる。また、高台から遠い位置でも避難空間を形成できるので、通常は避難が難しい人を含め、誰でもが逃げ込み易くなり、命拾いすることができる。

以上説明したように、以上の実施例に係るシェルターは、大津波でも安全を確保できるシェルターを提供できる。大津波が来た時に入口１１Ａを開放状態にして大津波を被ってしまう直前まで入口１１Ａを通して避難することができ、大津波が収まり海水が海へ戻るまでの間、避難者９を大きな津波から護るという効果を有する。また、海岸線の近くに短時間で大津波から避難できる高台が存在しない地域に建設して、大津波の到来時間前に迅速に避難できる設備として有用である。また、避難空間１３を入口１１Ａの上端１１Ｂより低い位置にも設けることができるので、広い空間を避難空間１３として利用できる。
また、以上の実施例によれば、老人、子供、病人、障碍者、妊婦、高台から遠くにいる人等でも、シェルター内に避難空間が形成されるので、通常は避難が難しい人を含め、誰でもが逃げ込も易くなり、命拾いすることができる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、実施例１では、堤防と一体的に建設されたシェルター１の例を説明したが、この例に限定されず、地下シェルター、高層ビル、地下道と一体的に建設されても良く、野原・公園・校庭等に独立に建設されても良い。また、海側側壁２及び陸側側壁３がシェルターの内側に傾斜している例を説明したが、これらの外壁を垂直に建設しても良い。また、図１では入口部１１に階段１７を設置する例を記したが、スロープを設置しても良い。また、基礎４を支えるアンカー４Ａや地中杭を用いる場合は、津波により位置ずれや傾きが生じないように堅固にするのが好ましいが、堅固な地下室や地下道に連接される場合は地下室や地下道のアンカーや地中杭を利用しても良い。また、入口１１Ａに扉を付けても良く、入口１１Ａの扉は開放でなく、自動的に閉められるようにしても良い。また、外との連絡、災害情報や安否情報がとれるなど通信設備を充実することが好ましい。その他、シェルター及び外壁・内壁・床・天井等の各部の材料、寸法、形状等は現場の情況に応じって自由に設定可能である。

本発明のシェルターは津波、洪水又はその他の災害時の避難者の救済に利用できる。

１，１Ａ シェルター
２，２Ａ 海側側壁（外壁）
３，３Ａ 陸側側壁（外壁）
３Ｃ 海側・陸側以外の側壁（外壁）
４ 基礎
４Ａ アンカー
５ 床
５Ａ 床の蓋
６ 天井
７ 道路
８ 自動車
８Ａ 通行人
８Ｂ ガードレール
９ 避難者
１０ 内部空間
１１ 入口部
１１Ａ 入口
１１Ｂ 入口の上端
１２ 筒型通路
１３ 避難空間
１４ 予備空間
１５ 非常用品・備蓄食料等
１６ 筒型通路の鉛直軸
１７ 階段
１８ 避難空間と筒型通路又は入口部との間を仕切る内壁
２１ 海面
２２ 水と空気を分ける境界面
２８ 常圧室
２９ 常圧室の扉
Ｈ 津波の高さ

Claims (3)

1. 津波又は洪水から避難するためのシェルターであって；
   入口を除いて気密性と耐圧性を有する気密性材料で囲まれた空間である内部空間を備え；
   前記内部空間は、前記シェルターへの前記入口を有する入口部と、避難者が避難するための避難空間と、前記入口部と前記避難空間を接続する筒型通路とを有し、
   前記筒型通路は鉛直軸を前記気密性材料で囲まれ、下側の前記入口部との接続開口及び上側の前記避難空間との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁及び、前記避難空間との間を仕切る内壁は、前記気密性材料で形成され、前記入口部は外部への開放部分である前記入口及び前記筒型通路との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁及び前記避難空間との間を仕切る内壁は前記気密性材料で形成され、前記避難空間は前記筒型通路との接続開口のみに開放部分を有し、外部に面する外壁及び前記筒型通路との間を仕切る内壁及び前記入口部との間を仕切る内壁は前記気密性材料で形成され、前記入口の上端より低い位置を含み、
   前記入口から水が前記内部空間に流入した場合は、前記筒型通路内の平面に水と空気を分ける境界面が発生し、前記筒型通路内に前記境界面が存在する限り、前記水が前記避難空間に流入することなく、前記避難空間が避難可能な空間として機能する；
   シェルター。
2. 前記避難空間内に常圧近傍の状態で閉鎖可能な常圧室が設けられる；
   請求項１に記載のシェルター。
3. 堤防に隣接して又は堤防の内部に前記内部空間が設けられる：
   請求項１又は請求項２に記載のシェルター。

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