JP3141179B2 - 体育館等の大空間空調設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、屋内に大空間を有す
る体育館、屋内競技場、講堂等に利用できる空調設備に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建物内の大空間に対するこれまでの暖房
は、空調機による温風暖房か、パネルヒーター、赤外線
ヒーターによる輻射式暖房が主として採用され、冷房は
その殆どが空調機によるダクト吹方式であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】空調機による冷暖房で
は、屋内に生ずる暖気の上昇気流により、暖房は上部に
偏り易く、大空間の屋内では肝心の人が居る床上の暖房
効率が悪く、エネルギーロスが多い。

【０００４】また輻射式暖房では、熱源からの距離に比
例して輻射効果は低下するため、暖房がヒーターの周辺
に隔たり易く、距離による温度差のバラツキを制御して
暖房効率を高めることは極めて困難とされている。

【０００５】この発明は上記従来の課題、特に空調機に
よる暖房の課題を解決するとともに、冷房効果をも更に
一段と向上し、屋内が大空間による場合であっても、こ
れまでより空調効率が良い新たな空調設備を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
は、体育館等の床を二重構造にして床下に流通空間を形
成し、床上の屋内空間の空調エリア周辺の床に、上記流
通空間と屋内空間とを連通する所要数の空気口を一定間
隔ごとに設けるとともに、流通空間を床組により左右に
区画して、空調エリアの両側にダンパーの開閉切換えに
より冷風を室内側に温風を床下側に給送する空調機を設
置した複数の機械室を設け、その機械室のウオール上部
に冷風吹出口を設ける一方、ウオール側の床下に温風吹
出口を流通空間の中央部に向け設けて、それら吹出口を
上記ダンパーを内装したダクトにより上記空調機に接続
し、ウオール下部とその下側の空気口に近接した床下と
に、交互に開閉するダンパーを備えた温風リターン用の
グリルと冷風リターン用の還流口とを配設して、流通空
間と屋内空間とを機械室に連通してなる、というもので
ある。

【０００７】

【作 用】上記構成において、冷風吹出口側のダクト内
のダンパーと還流口のダンパーを閉、温風吹出口側のダ
クト内のダンパーとグリルのダンパーを開として、空調
機から温風を給送すると、温風はダクトを流れて床下の
温風吹出口から流通空間に吹き出て床を裏側から暖め
る。また流通空間の中央部は床組により区画されている
ので、両側からの温風は床組に遮られて側方に流れるよ
うになり、これにより温風が流通空間の全体に行き届く
ようになって、空調エリア周辺の全ての空気口より床上
に放出されるようになる。また屋内空間の空気はグリル
から機械室に吸い込まれて空調機に回収され、再び加温
されて温風吹出口から流通空間に吹き出される。

【０００８】冷風吹出口側のダクト内のダンパーと床下
の還流口のダンパーを開、温風吹出口側のダクト内のダ
ンパーとグリルのダンパーを閉に切換えて、空調機から
冷風を給送すると、冷風はダクトを流れてウオール上部
の冷風吹出口から室内空間に吹き出し、室内空間の空気
を冷やす。床上に降下した冷気は空気口から床下の還流
口を通して機械室に吸い込まれ、空調機に回収されて再
び冷却され、冷風吹出口から室内空間に吹き出される。

【０００９】以下この発明を体育館の空調設備を例とし
て詳細に説明する。

【００１０】

【実施例】図中１は２階がアリーナ２として建築された
体育館で、３階の両側は回廊のジョギングトラック３と
なつている。

【００１１】上記アリーナ２の床４は、２階の床版５の
上に流通空間６を設けて二重に構成され、また流通空間
６は中央部の長手方向に設けた鋼製床組７により左右に
区画されている。

【００１２】上記床４の上の屋内空間８の空調エリア周
辺の床には、上記流通空間６と屋内空間８とを連通する
所要数の空気口９，９が一定間隔ごとに設けてある。ま
た空調エリア両側のジョギングトラック側には空調用の
機械室１０，１０が設けてある。

【００１３】この機械室１０の内には、空調機１１が底
部を上記床版５に固定して収容設置してある。また機械
室１０のウオール１２の上部には冷風吹出口１３が設け
てあり、ウオール側の床下には温風吹出口１４が流通空
間６の中央部に向けて設けてある。これら吹出口１３，
１４は、それぞれダンパー１５，１６を内装したダクト
１７，１８を介して空調機１１のチャンバー１９と接続
している。

【００１４】また上記ウオール１２の下部には、ダンパ
ー２０を備えた温風リターン用のグリル２１が設けてあ
り、ウオール下側に位置する空気口９に近接した床下に
は、冷気を機械室１０に還流する開口２６が、ダンパー
２２を取付けて設けてある。

【００１５】なお図中２３は建物１の外壁に設けた機械
室１０の外気取入口で、ダンパー２５を有する。

【００１６】上記空調設備による屋内空間の暖房は、図
３に示すように、ダクト１８とグリル２１のダンパー１
６，２０を開、ダクト１７のダンパー１５と還流口２６
のダンパー２２とを閉にして行われる。空調機１１によ
り加熱（４５℃）されてダクト１６に給送された温風
は、温風吹出口１４から床下の流通空間６に吹き出て床
４を裏側から暖める。この際、流通空間６は床組７によ
り中央部にて左右に区画されていることから、両側の機
械室内の空調機１１，１１からの温風は、床組７に遮ら
れて側方に流れるようになり、これにより大面積の流通
空間６であっても温風が全体に行き届くようになって、
空調エリア周辺の全ての空気口９，９より床上に放出さ
れる。このため床４の加温効率がよく、３０℃程度の温
度を保って空気口９，９から屋内空間８の上部へと上昇
して行く。また屋内空間８の空気は、空調機１１の稼働
により機械室側が吸気の状態にあるので、開放されたグ
リル２１より機械室１０に吸い込まれ、空調機１１に戻
されて再び加熱され、流通空間６から屋内空間８に放出
される。

【００１７】このため床上は温風の放出時と回収時とに
加熱（１８〜１９℃）されることになり、また床４から
の暖気の上昇と相俟って屋内下部の暖房がこれまでより
も効率よく行われる。

【００１８】表１は２階のアリーナ２の温度上昇状態を
示し、表２は３階のジョギングトラックの温度上昇状態
を記すものである。これらの表１，２は何れもボイラー
焚き始めから２時間ごとに測定した結果を表にしたもの
で、表中の測定ポイントの各レベルは床４からの高さ
（mm）を示す。またＮＯは図５（Ａ），図５（Ｂ）に記
載の測定位置を示すものである。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】この表から明らかなことは、床面の暖房効
率がよいことと、天井が高いのにもかかわらず温度上昇
時間が速いこと、 平面 最大温度差 ２階アリーナ ２．２
℃ 垂直（4.8 〜6.3mm)最大温度差 ３階トラック ２．９
℃ とのごとく水平，垂直の温度バラツキが小さいことなど
である。

【００２２】また屋内空間の冷房は、図４に示すよう
に、ダクト１７のダンパー１５と還流口２６のダンパー
２２を開、ダクト１８とグリル２１のダンパー１６，２
０を閉にして行われる。空調機１１からダクト１８に給
送された冷風は、ウオール上部の冷風吹出口１３から横
吹きとして屋内空間８に吹き出され、さらに温風の場合
と反対に床面へと降りてゆくようになる。床面では流通
空間６と還流口２６とを介して機械室１０と連通した各
空気口９，９が、空調機１１の稼働により吸気の状態に
あるので、冷気は各空気口９，９に分散されて吸い込ま
れ、それに近接して還流口２６があることから、冷気の
殆どが機械室１０に入り、空調機１１に回収される。そ
して再び冷却されて屋内空間８に吹き出される。

【００２３】このようなことから、床上の過剰冷却が防
止され、また冷風の循環回収により冷却エネルギーも少
なく済むので、これまでよりも効率が向上した。

【００２４】

【発明の効果】この発明は上述のように、体育館等の大
空間の空調設備を構成してなることから、下記効果を有
する。

【００２５】・ 暖房時の対流による熱効率の悪さを改
善することができ、また温風の放出と還流の両方により
床上暖房を実施できるので省エネとなり、空調エリアが
広くとも水平，垂直の温度バラツキが小さい暖房を行う
ことができる。

【００２６】・ これまでのように大空間全体を暖める
必要が無くなるので、暖房に際するエネルギーも従来方
式に比べて少なく済み、また床下を利用して温風の放出
及び冷風の回収を行うため、空調エリアにおける空気口
の数及び位置の設計を自由にでき、空調機を使用するも
のでありながら、これまでのようなダクトは不要となる
のでコストも低減する。

【００２７】・ 床の保温により足元から温かい暖房が
でき、また過剰冷却も防止されるので冷暖房は質の良い
ものとなり、体育館や競技館等にあっては適度なコンデ
ションのもとに活動し易い環境を比較的短時間で整える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る大空間空調設備を備えた体育館
の要部縦断面図である。

【図２】同上の略示平断面図である。

【図３】暖房時の空調設備の縦断面図である。

【図４】冷房時の空調設備の縦断面図である。

【図５】（Ａ）は２階アリーナの温度測定位置を示す
図、（Ｂ）は３階アリーナの温度測定位置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 建物 ２ アリーナ ３ ジョギングトラック ４ 床 ５ 床版 ６ 流通空間 ８ 屋内空間 ９ 空気口 １０ 機械室 １１ 空調機 １２ ウオール １３ 冷風吹出口 １４ 温風吹出口 ２０ ダンパー ２１ 温風リターン用のグリル ２２ 冷風のリターンダンパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半谷四郎 東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設 株式会社内 (56)参考文献 実開 平４−36530（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−3336（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 3/044 F24F 13/068 F24F 13/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体育館等の床を二重構造にして床下に流
   通空間を形成し、床上の屋内空間の空調エリア周辺の床
   に、上記流通空間と屋内空間とを連通する所要数の空気
   口を一定間隔ごとに設けるとともに、流通空間を床組に
   より左右に区画して、空調エリアの両側にダンパーの開
   閉切換えにより冷風を室内側に温風を床下側に給送する
   空調機を設置した複数の機械室を設け、その機械室のウ
   オール上部に冷風吹出口を設ける一方、ウオール側の床
   下に温風吹出口を流通空間の中央部に向け設けて、それ
   ら吹出口を上記ダンパーを内装したダクトにより上記空
   調機に接続し、ウオール下部とその下側の空気口に近接
   した床下とに、交互に開閉するダンパーを備えた温風リ
   ターン用のグリルと冷風リターン用の還流口とを配設し
   て、流通空間と屋内空間とを機械室に連通してなること
   を特徴とする体育館等の大空間空調設備。