JP3206345U - 断熱建屋 - Google Patents

Abstract

【課題】強い日差しによる温度上昇と、紫外線による屋根や側壁面の劣化、台風による強風と豪雨の影響、および塩害の影響を防止でき、津波の対策も行った建屋を提供する。【解決手段】ＦＲＰの棒又はパイプを、格子状に組み合わせて構造体として、それに多層構造の壁面材を取り付け、外側にモルタルを塗布しさらにその外側にフッ素樹脂コーティングを行った建屋を使用する。この建屋は屋根、床部を一体に作り、軽量であるため津波の時には水に浮くことができる。【選択図】図１１

Description

本考案は、軽量で断熱性が高く通気性のよい建屋の構造に関する。特に緯度の低い地方や海岸から近い地域において、生活を行う場所としての住居、および水産物の生産を行うための建屋に必要な特性を持たせるための技術に関する。
また近年繰り返して発生した津波や洪水時に最小限、生命を維持する為の建屋の構造に関する。

離島では地域に根ざした産業を維持したり、新たに起こしたりするのが難しく、それが若者の島離れの原因になり、過疎化を招き、人口の高齢化が進む。
従来多くの島で地域の産業として中心をなしてきた漁業に於いては、海洋汚染や国内外の大型漁船による商業漁業の影響、自然環境保護等の問題により島民が海上において水生生物（海洋生物）を捕獲するのが困難になってきている。その対策として沿岸に生簀を作り養殖をすることも良く行われるが、これ実施できる場所が限定されているのと、海洋汚染による影響は解消されないので、十分な解決策になっていない。

本願実用新案の出願人は一貫して、海洋汚染に影響されない水生生物の陸上での養殖を指向し、それを事業化する事により過疎化の問題を解決する一助になることを願って研究開発を行ってきた。
この考案はそのような背景から生まれてきたものであるが、特に沖縄など低緯度地方にある離島に於いて水生生物の養殖を行う中でなされた考案である。

離島での水生生物養殖実現のために最も重要な事は、まずその生物にあった生育環境を作ることである。生育環境をつくるもっとも重要な構成要素は、水槽と水浄化装置であるが、これに関しては本実用新案出願人の別の考案として出願されている。

本願考案に於いてはその中に水槽や装置及を設置する建屋に関するもので、それに必要な特徴を生かして一般の住居にも転用可能にしたものである。
強い日差しは室温の上昇を招くため、エアコンを使用するにしても屋根や側壁からの熱を遮断する断熱性が求められる。また、低緯度地方は元々太陽からの紫外線が強いだけでなく空気が澄んでいるため、建屋に使用される多くの部材は紫外線の耐久性が高緯度地方より強く要求される。

それ以外も毎年訪れる台風の風圧に耐える耐風強度、潮風に耐える耐塩害強度、等が必要であるが、先年東北地方で大きな災害をもたらした津波の対策なども行わなければならない。

さらに別の問題もある。 たとえば過疎地、離島で建屋を造るときに熟練した人手の確保が難しい。また現地に建築資材を送るときには部材が散逸しない様にキットとして纏め、輸送用コンテナを用いることも多い。しかしコンテナを返送するときに離島ではそのコンテナにつめて出荷できる貨物が確保しにくく、多くの場合空荷で返送するので輸送効率が悪い。本考案はその解決策も提案する。

特開２０１３−１１３０３３ 特開２００６−１０４７０２ 特開２０１３−１３９２５５ 特開２０１５−３４３７４ 特許２９６００３８ 特開４６１５６７５

特許文献１には多層構造の外壁構造の一例が開示されている。
但し、本願考案の構造とは層の構成が異なる。
特に、モルタルを使用しているが目的が異なる。また、フッ素樹脂のコーティングに関する記載は無い。

特許文献２は防火性に配慮した建具やパーティションに関する考案であり、ネット部材を積層した例が開示されている。しかし、室外の使用に関しては考慮されていない。

特許文献３は洪水時に水に浮くシェルターに関する特許であるが、本願考案とは構造も目的も異なる。

特許文献４も洪水時に水に浮くシェルターに関する特許であり、基礎部分から本体が切り離されて浮く点においては類似しているが、本体部分の構成が異なる。

特許文献５は後述の、本願特許のグラスファイバーネットバンド１６に類似する特許の一例である。しかし本考案を実現するためにどのように使用するかは開示されていない。

過疎化、高齢化が進む。離島に於いてはその対策として、島で水生生物の養殖を進めることは有効であるが、その実施にあたり必要とされる建屋には下記の課題がある。

強い日差しによる温度上昇と、紫外線による屋根や側壁面の劣化。
台風による強風と豪雨の影響。
塩害の影響。
また、先年東北地方で大きな災害をもたらした津波の対策なども行わなければ安心して就業と生活ができない。

しかしながら、低緯度地方では日射が強く、空気の温度も高いときが多いが、外気温は高くても地中の温度は比較的安定しており、年間を通しても１０℃台の時が多い。本考案は地中とは言わなくても日陰の地表の空気を使って少しでも高温から逃れる方法を提案する。

前記建屋の主要部材を収納して運搬する輸送用コンテナを、輸送終了後前記建屋の内部に収納して構造材の一部として使用するとともに、居住空間にしたり、又は養殖用水槽に使用したりする。この様にすることにより、現地に建築資材を送るときには部材の散逸が防がれる。一般的に、そのコンテナを返送する場合離島ではそのコンテナにつめて出荷できる貨物が確保しにくく、多くの場合空荷で返送することが多い。本考案はその解決策を提案する。

課題を解決するための手段およびその効果

ＦＲＰの棒又はパイプを、格子状に組み合わせてＦＲＰ構造体とし、その外面に発泡樹脂断熱材を貼り付ける。そして、建屋の外側の、側壁面、天面、妻壁面、床部下外面をグラスファイバーネットで包み込み、その外面を内側に粘着層を持ったグラスファイバーネットバンドで締め、グラスファイバーネットが剥がれるのを防ぐ。
さらにグラスファイバーネットの上からモルタルを塗布し、モルタルの上にフッ素樹脂コーティングを行う。そうして耐熱性、断熱性、対紫外線性、機械的強度をもたせる。

そして建屋の側壁面および天面をアーチ状に形成し、外部からの圧力、たとえば台風の風圧に対する圧縮強度を持たせる。但し、これは必ずしもアーチに拘るわけではなく、地域の実情に合わせて換えてもよい。たとえば積雪の多い地方にあってはむしろ屋根の傾斜が大きいほうが良い。

また離島では海岸縁に建屋を建てることが多いが、高波や津波が押し寄せたときでも水没から免れるように、建屋が水に浮く構造にする。その為には建屋の浮力を増し強度を確保しなければならない。本考案では、板状の、またはブロック状の発泡樹脂断熱材を接続して平板状に形成した発泡樹脂断熱材の表面を、ポリウレア樹脂またはポリウレタン樹脂でコーティングし、その上からグラスファイバーネットで覆い、更にその上にモルタルを施して浮力台を造り、その上に、建屋を設置する。

その場合浮力台と建屋を一体にグラスファイバーネットで囲むように覆う事で、この建屋の強度を更に増すことができる。このグラスファイバーネットで一体に囲われた建屋を浮体建屋という。

通常浮体建屋は建屋基礎上に置いて使用するが、洪水時には建屋基礎から浮き上がり水没を免れるようにする。その為建屋基礎にボルトなどで固定はしない。
本考案では建屋基礎上の浮体建屋が設置される範囲内で、かつ前記建屋の外周に相当する範囲に、鉛直に起立した複数の止柱を設け、一方前記浮力台には鉛直方向に明けられた複数の固定孔を設ける。浮体建屋を建屋基礎に設置した状態では、前記固定孔は前記止柱に貫通されている。
このようにすることにより、洪水や津波のときに浮体建屋は止柱から離れて浮き上がり、水没から自動的に護られる。

さらに平時に強い風にあおられ建屋が建屋基礎からずれるのを防ぐために、浮力台の底面を凹状にし、建屋基礎の平面を凸状にし、凹と凸を勘合させれば安定した浮体建屋の設置が可能になる。

また、離島で生活や生産活動を行う場合、生産者、原材料、製品の移動や平地の確保のため、海岸よりに建屋を立てることが多い。
その場合は、前記建屋の主要部材を収納して運搬する輸送用コンテナを、輸送終了後前記建屋の内部に収納して構造材の一部として使用する事ができる。そしてコンテナを居住空間にしたり、又は養殖用水槽に使用したりする。この様にすることにより、現地に建築資材を送るときには部材の散逸が防がれるとともに搬送後にコンテナを送り返す手間が省ける。一般的に離島では、コンテナにつめて出荷できる貨物が確保しにくく、多くの場合空荷で返送することが多い。本考案はその無駄を防ぐことができる。

建屋外観の正面図 建屋外観の右側面図 ＦＲＰ構造体 建屋外観の平面図 建屋Ｂ−Ｂ断面図 建屋と浮力台の層構造をデフォルメしたＣ−Ｃ断面図 グラスファイバーネットを被せた正面図 グラスファイバーネットを被せた右側面図 輸送用コンテナを組み込んだ建屋の正面Ｃ−Ｃ断面図 輸送用コンテナを組み込んだ建屋の平面Ｄ−Ｄ断面図 防御柵を配した建屋基礎 建屋安定化構造を示す図 空気取入口を記載した建屋外観の正面図 空気取入口を記載した建屋外観の右側面図

図１及び図２に本考案建屋１の一例の外観図を示す。
また図３に本考案の建屋１の骨格を形成するＦＲＰ構造材１０を組み建てたＦＲＰ構造体１５の一例を示す。

図３に示すように複数の棒状のＦＲＰ構造材１０をアーチ状に曲げ、平行に並べ、前記ＦＲＰ構造材１０間に棒状のＦＲＰ構造材１０を渡して小屋状に組み立てる。但し、風の強い地方で無ければ必ずしもアーチ状にする必要は無く、たとえば積雪の多い地方ではむしろ屋根の勾配を大きくしたほうが良い場合もある。このとき前記ＦＲＰ構造材１０は棒状と記載したが、パイプ状でもアングル状でも，チャンネル状でも良い。また前記ＦＲＰ構造材１０の多くはガラス繊維にプラスチックを含浸したものだが、ガラス繊維に限る事はなく炭素繊維他の材料でも良い。

以下、図６に示すように前記建屋１の側壁４は複数の素材を層状に重ね合わせて強度と耐久性を高めている。
前記ＦＲＰ構造材１０の外側には発泡樹脂断熱材９を貼る。断熱材として使用される発泡樹脂材の主な原料は、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリオレフィン（主にポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ））などがあるが、できるだけ難燃性の樹脂を使用するのが好ましい。

前記発泡樹脂断熱材層９の外側にはポリウレア樹脂またはポリウレタン樹脂またはモルタルでコーティングをする。これをポリウレア樹脂またはポリウレタン樹脂またはモルタルコーティング層１７と言う。

更に、グラスファイバーネット８を、床部２７を含め建屋１の全体を囲うように貼り付ける。
そして前記グラスファイバーネット８を安定に固定するため、その外側にグラスファイバーネットバンド１６を巻きつける。前記グラスファイバーネットバンド１６はグラスファイバーの一部に接着剤を塗布したもので、その一例として特許文献６に示したものがある。

前記ＦＲＰ構造材１０の内側にフッ素樹脂塗布グラスファイバー板１１を貼ることも好ましい。
フッ素樹脂を塗布することにより居住区間内部の防染効果と耐久性を向上させることができる。

さらに前記グラスファイバーネット８及び前記グラスファイバーネットバンド１６を覆うようにモルタルを塗布しモルタル層７を設けて、前記グラスファイバーネット８を熱や紫外線や暴風雨から保護する。
また、モルタルを下地に塗り、前記モルタルが乾かないうちにその上にグラスファイバーネット８を張り、さらにその上からモルタルを塗ることにより、グラスファイバーをサンドイッチにするとさらに強度を増すことができる。

また、前記モルタル７の上からフッ素樹脂配合塗料を塗布しフッ素樹脂コーティング層６を設け、さらに紫外線による劣化を防ぐ。フッ素樹脂の代表的なものとしてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）塗料がある。一般にアクリルウレタン塗料は約５年、アクリルシリコン塗料は約１０年で光沢が約２０％も減少してしまうと言われている。それに比べてフッ素樹脂塗料は施工後２０年経っても９０％の光沢が保持されているという。

前記ＦＲＰ構造材１０の内側にはポリウレア樹脂またはポリウレタン樹脂またはモルタルでコーティングする。
住居用に使用するときは防火対策としてモルタルを用い、水槽などを収容する建屋１としては防湿対策としてポリウレア樹脂またはポリウレタン樹脂を用いると好ましい。

更にその内側にフッ素樹脂塗布グラスファイバー板１１を貼ることも好ましい。
フッ素樹脂を塗布することにより居住区間内部の防染効果と耐久性と耐火性を向上させることができる。

建屋１は浮力台２の上に固定設置される。浮力台２は発砲樹脂断熱材９をベースに、表面にポリウレア樹脂又はポリウレタン樹脂をコーティングしその上をグラスファイバーネット８で覆い、さらにモルタル７を塗布し、その上にフッ素樹脂コーティングしたフッ素樹脂コーティング層６を設け、より強化する。更に前記ＦＲＰ構造材１０を平面格子状に構成して浮力台２の上に敷き、その上に建屋１を固定設置する。
浮力台２と建屋１をグラスファイバーネット８で一緒に巻くことにより更にしっかり固定することができる。これを前述のように浮体建屋と言う。

常態では建屋基礎３の上に浮体建屋を設置する。 前記建屋基礎３からは複数の止柱１２を鉛直方向に起立させる。

一方、前記浮体建屋１の外周部に複数の固定孔を設け、建屋基礎３より起立させて設けた止柱１２を前記固定孔に挿入又は貫通させることにより建屋１を建屋基礎３に固定する。これにより軽量に形成された建屋１が風圧などの外力によりズレたり転倒するのを防ぐ。
更に安定に設置できるように、建屋基礎３の面に凸部２８分を設け、凸部２８に適合する形状の凹部を浮力台２の底面に設けることが有効である。

このような構造にすることにより、洪水や津波など異常事態が起こったときには、浮体建屋１が浮き上がり止柱１２から外れることにより水没を防ぎ、建屋内部に居る人を保護することができる。

この建屋１は、過疎地や離島など現地での組み立てを容易にするため、部材全てを輸送用コンテナ１４に収納して一括輸送すると便利である。その場合輸送に使用したコンテナ１４を返送するのは容易ではないので、このコンテナ１４を建屋１の構造に取り込

１ 建屋
２ 浮力台
３ 建屋基礎
４ 側壁
６ フッ素樹脂コーティング層
７ モルタル層
８ グラスファイバーネット
９ 発泡樹脂断熱材層
１０ ＦＲＰ構造材
１１ フッ素樹脂塗布グラスファイバー板
１２ 止柱
１３ 妻壁
１４ コンテナ
１５ ＦＲＰ構造体
１６ ネットバンド
１７ ポリウレア樹脂またはポリウレタン樹脂またはモルタルコーティング層
１８ 居住空間
２５ 防御柵
２６ 通気孔
２７ 床部
２８ 基礎凸部
んで使用すると効率が良い。

図９及び図１０にコンテナ１４を組み込んで建屋１を構成した例を示す。図９は建屋１のＣ−Ｃ断面図、図１０は平面図Ｄ−Ｄ断面図である。コンテナ１４は１つでも可能であるが、図９に示すように２つを平行に配置して設置すると、たとえば一方を執務室、他方を居住室として使うことができる。

建屋は低緯度地方で使用する事が目的のひとつなので温度対策も重要な項目である。
一般に夜間や日中でも日陰の部分においては地中や地表部分の温度が空気中の温度より低めになる。そのため建屋基礎３に空気取入口を設け、そこから取り入れた空気を直接建屋内部に導くか、空調装置の熱交換器に導くことにより建屋１に対して効率よい空調をすることができる。

空気取入口は、洪水や津波の時には水の浸入口となり、そこから浸入した水は浮体建屋１を建屋基礎３から分離して浮揚させるのに役立つ。

洪水や津波の時には水のほかに破壊された家などの浮遊物が流れてくる。本願考案の建屋１は多層構造で強化されているとはいえ大きな浮遊物の直撃を受けると破壊される恐れがある。これら浮遊物は建屋がまだ浮揚する前に衝突すると破壊力が強い。しかし、建屋が一旦浮揚して他の浮揚物と一緒に流れている状態では、浮遊物との相対速度が小さいために破壊力は比較的小さい。

洪水や津波が入ってくる可能性が高い方向はその地域や敷地の構造によりある程度想定することができる。したがって図１１に示すように洪水や津波が侵入してくる方向の、建屋１の前に防御柵２５を設けると津波の直撃を避けるのに有効である。

本考案の建屋１を本水生生物養殖システムの建屋１として使用することにより、養殖可能な地理的条件を大幅に広げることができる。また従来は養殖可能な地域・生物であっても地球温暖化の影響で近年養殖ができなくなっているものもある。本考案の建屋１を使用することは、それら水生生物の養殖の復活の可能を高める。

本考案はそもそも緯度の低い地域の離島で水生生物の養殖を行う水槽を入れる建屋を作ることを想定して考案されたものである。したがって本来の目的に使用すれば効果的であるが、それ以外でも、逆に寒冷地において温暖な環境を好む水生生物の養殖に実施しても効果が高い。また季節の影響を受けずに養殖を可能にするので、事業として行う場合は安定的に運営できる。

さらに本願考案の建屋は軽量、高断熱、低コスト、組み立てが容易、価格が安いという特徴があり、養殖関係の用途以外でも、一般住宅としても従来似ない利点が多いので、今後の普及が期待され、それが過疎地の産業と雇用を生み出すことに希望が見出せる。

Claims (7)

1. 格子状に組み合わされて構成されたＦＲＰ構造体と、前記ＦＲＰ構造体に貼りあわせて形成された発泡樹脂断熱材層とを有し、前記ＦＲＰ構造体と前記発泡樹脂断熱材層を側壁面又は天面または床面のいずれか、又は複数の面に用いて構成された建屋に於いて、前記建屋の外側面を包み込む様に配置されたグラスファイバーネットと、前記グラスファイバーネットを締めて固定するネットバンドと、前記グラスファイバーネットの外面設けられたモルタル層と、前記モルタル層の外面に樹脂コーティング層を有し、前記樹脂コーティング層はフッ素樹脂またはポリウレアー樹脂またはポリウレタン樹脂のいずれかまたは複数の樹脂であることを特徴とする建屋。
2. 前記建屋の内壁材として、フッ素樹脂塗布グラスファイバー板を、前記構造体の内側に設けた請求項１に記載の建屋。
3. 前記建屋の主要部材を収納して運搬する輸送用コンテナを、輸送終了後前記建屋の構成部材とした、請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の建屋。
4. 平板状に形成された発泡樹脂断熱材層と、前記発泡樹脂断熱材層の表面に施されたフッ素樹脂またはポリウレアー樹脂またはポリウレタン樹脂のいずれかまたは複数の樹脂層と、前記樹脂層を覆うように配置されたグラスファイバーネットと、前記グラスファイバーネット上にモルタルを施してなす浮力台上に、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の建屋を配置した建屋。
5. 前記浮体建屋を設置する建屋基礎に於いて、前記浮体建屋が設置される範囲でかつ前記建屋の外周に相当する範囲に、鉛直に起立した複数の止柱を設け、一方前記浮力台には鉛直方向に明けられた複数の固定孔を設け、前記浮体建屋を建屋基礎に設置した状態では前記固定孔は前記止柱に貫通されて建屋基礎に固定される事を可能にした、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の建屋。
6. 前記建屋基礎は側面に空気取入口を有し、前記空気取入口から取り入れた空気を直接前記建屋内部に、または前記建屋に用いられる熱交換器に導き、冷却または暖房に使用されることを可能にした請求項１から請求項５のいずれか一項に断熱建屋。
7. 前記浮体建屋の近傍に防護柵を設置した請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の断熱建屋。