JP3211907B2 - 開閉式屋根構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、野球場や運動競技場等
の施設に適用して好適な開閉可能な開閉式屋根構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】野球場や運動場等の大規模な競技施設に
は屋根が設けられていないことが従来一般的であった
が、近年、天候に左右されずに使用できる施設が望ま
れ、たとえば、ガラス繊維織物に四フッ化エチレン樹脂
(いわゆるテフロン樹脂)を主成分とする樹脂をコーティ
ングしてなる膜材を屋根材として用いてこれを空気圧に
よって膨らませる、という空気膜構造の屋根を設けた施
設が実用化され、また、剛性を有する屋根を必要に応じ
て開閉できるようにされた各種の開閉可能な屋根構造が
提案されている。

【０００３】ところで、上記のような施設においては、
運動競技のみならず、コンサートや各種のイベント等、
多種多様な行事が催されるものであり、したがって、開
催される行事に応じて施設内の明るさや音響特性等の環
境条件を最適な状態に調節できることが望ましいのであ
るが、空気膜構造の屋根を設けた施設あるいは現在まで
に提案されている開閉可能な屋根を設けた施設では、い
ずれもそのようなことができるものではない。

【０００４】たとえば、空気膜構造の屋根においては、
屋根材として用いられる膜材が十分に薄いものであって
透光性を有しており、このため、この構造の屋根を設け
た施設では、施設内に自然光を十分に採光することがで
きるという利点がある反面、自然光を遮る必要が生じて
もそのようなことができるものではなく、昼間において
は施設内を暗くすることは不可能である。したがって、
施設内を暗くする必要のある行事、たとえばコンサート
等の照明効果が重要視されるような行事を昼間に開催す
ることはできない、という不具合がある。

【０００５】また、従来までに提案されている開閉可能
な屋根構造においては、屋根材として膜材を用いた場合
には空気膜構造の屋根と事情は同じであるし、屋根材と
して遮光性を有する金属板等を用いた場合には、屋根を
閉じることによって施設内を昼間においても暗くするこ
とができる反面、たとえば雨天時の昼間に野球を行う場
合のように屋根は閉じてもある程度の自然光は採光した
い、という要求には応じられず、そのような場合には昼
間であっても全面的に人工照明に頼らざるを得ない、と
いう不具合がある。

【０００６】前記問題に鑑みて、近年では、例えば、図
５ないし図７に示すように、鉄骨を組んで形成した骨組
みを主体とした開閉自在の屋根構造物１を構成すること
が提案されている。図５ないし図７に示すように、前記
屋根構造物１は、平面視円環状の施設上部に構築された
固定屋根２と、施設上部に移動自在に設けられた第１、
第２の移動屋根３、４とで構成されている。

【０００７】固定屋根２は、平面視中央部に施設中央部
を覆う天井部５が湾曲の内角側に突設された概略三日月
形であって、施設上部開口部の概略３分の１を覆ってい
る。第１、第２の移動屋根３、４は、平面視固定屋根２
と等しい形状に形成され、それぞれの天井部５の先端に
回動軸６が固定屋根２の天井部５の先端から連通状態に
設けられ、この回動軸６を中心として水平方向に回動自
在となっている。

【０００８】図７に示すように、第１の移動屋根３は、
断面視固定屋根２を上方から覆う形態であって、下面が
前記固定屋根２の上面を覆う位置で、前記回動軸６に水
平回動可能に設けられている。第２の移動屋根４は、断
面視第１の移動屋根３を上方から覆う形態であって、下
面が前記第１の移動屋根３の上面を覆う位置で、前記回
動軸６に水平回動可能に設けられている。

【０００９】以下、屋根構造物１の作用を説明する。第
１、第２の移動屋根３、４は、前記回動軸６を中心とし
て回動することにより、施設上部を開閉する構成となっ
ている。すなわち、図６に示すように、上部開口部を開
口するには、第１、第２の移動屋根３、４を固定屋根２
の上部に回動して重合状態とする。第１の移動屋根３と
第２の移動屋根４ととは、それぞれの縁部が施設の周縁
部を互いに反対の周方向で固定屋根２に向かって移動す
ることにより、それぞれ全体が次第に固定屋根２との重
合面積を増大し、屋根構造物１の固定屋根２から遠い部
分から、次第に開口する。前記重合が進行して、第１、
第２の移動屋根３、４と固定屋根２とが平面視完全に一
致する状態になれば、開口量が最大となり、上部開口部
が完全に開口状態となる。

【００１０】逆に、図５に示すように、前記上部開口部
を閉塞するには、第１、２の移動屋根３、４を施設の上
部をそれぞれ固定屋根２から遠ざかる互いに反対の周方
向で移動することにより、第１、第２の移動屋根３、４
と固定屋根２の互いの重合面積を減少する。第１、第２
の移動屋根３、４の互いの移動方向側に位置する端面が
平面視略一致したら、閉塞が完了する。なお、第１、第
２の移動屋根３、４は、第１、第２の移動屋根３、４の
下端部に車輪等の移動手段が設けられているので、施設
の上端をその周方向に円滑に移動可能になっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すように、前記屋根構造物１にあっては、施設上部の
開口時に、固定屋根２と第１、第２の移動屋根３、４と
が重合して３層の積層状態となるが、重合時に上方に位
置する屋根を下方に位置する屋根に対してその外側から
覆うことができる大きさに形成する必要があるため、よ
り上方に位置する屋根ほど大型化して大量の鉄骨の使用
等を余儀なくされ、屋根構造物１の施工コストの上昇や
施工能率の低下の原因となっていた。

【００１２】また、前記屋根構造物１が大型化すれば、
前記問題が一層顕著となる上、及び重合時の積層層数の
増加に伴い、これら屋根を支持すべき施設の下部構造物
も大型化する必要が生じることから、施設の大きさに対
する施設の内部空間の容積が小さくなり、施設を施工す
べき敷地の面積を有効に利用することができないといっ
た問題もある。さらに、第１、第２の移動屋根３、４の
大型化は、その移動に時間がかかる上、支持すべき重量
が増大するので移動機構を大型化等する必要が生じて、
屋根構造物１の施工コストの上昇及び施工能率の低下を
一層促進することとなる。

【００１３】しかしながら、前記問題に鑑みて、第１、
第２の移動屋根３、４の小型化のために固定屋根２の覆
設面積を増大すれば、今度は屋根構造物１の最大開口率
が減少することとなり、前記問題の根本的な解決に至ら
ない。

【００１４】一方、前記施設にあっては、晴天時に開口
部を開口すれば、開口部から内部に直射日光が入射して
日向と日陰とで日照差が大きく、グラウンドでスポーツ
を行う際に視覚的に影響を与えるケースがあるほか、前
記スポーツをスタンドから観戦した際に前記日向と日陰
の差が顕著となり、違和感が生じるといった問題があ
る。

【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、上層屋根を大型化することなく、しかも、上層屋根
の開口時において、施設内部への直射日光の入射を防い
で、施設内部に適切な日照を確保することができる開閉
式屋根構造を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、運動競技場等の大規模施設に適用される開閉可能な
屋根構造において、前記大規模施設の固定構造物と、こ
の固定構造物に支持される屋根本体とからなり、前記屋
根本体は、固定構造物の上部開口部を開閉する遮光性の
上層屋根と、該上層屋根の下方で前記上部開口部全体を
覆設可能かつ少なくとも覆設時に太陽光に対して半透光
性となることが可能な下層屋根とを備え、前記下層屋根
は、半透光性の板材を上層屋根の下方に縦回動自在に多
数連設して構成されていることを特徴とする開閉式屋根
構造を前記課題の解決手段とした。

【００１７】請求項２記載の発明では、前記請求項１記
載の開閉式屋根構造であって、前記上層屋根は、固定構
造物の上部から上部開口部方向に延びる移動レールと、
平面視上部開口部を分割した形状に形成され、前記移動
レールをその長さ方向に沿って移動する上層屋根分割体
とを備えることを特徴とする開閉式屋根構造を前記課題
の解決手段とした。

【００１８】

【００１９】

【作用】本発明の開閉式屋根構造によれば、上層屋根
は、上層屋根分割体を、移動レールに沿って移動するこ
とにより、固定構造物の開口部を平面視半径方向に移動
する。すべての上層屋根分割体を前記開口部の中央部に
移動して連続状態とすれば、上層屋根が完成された状態
となり、前記開口部が閉塞される。逆に、全ての上層屋
根分割体を平面視半径方向外側に移動することにより、
前記開口部の開口量が最大となる。下層屋根は、固定構
造物の開口部を覆設した状態で半透光性となることによ
り、上層屋根の開口時の施設内部空間への日光の直射を
防止する。また、下層屋根は、半透光性の板材を適切角
度に傾斜させることにより、施設内部への入射光や通気
等の調整を容易に行う。

【００２０】

【実施例】以下本発明の一実施例を、図１ないし図４を
参照して説明する。図中符号１０は本実施例の開閉式屋
根構造が設けられている固定構造物、１１は内部空間、
１２は固定屋根、１３は前記内部空間１１の開口部、１
４はグラウンド、１５はスタンド、２０は上層屋根、３
０は下層屋根である。

【００２１】図１及び図２に示すように、前記開閉式屋
根構造は、擂り鉢状に形成された固定構造物１０の上部
に設けられた、遮光性を有する上層屋根２０及び半透光
性を有する下層屋根３０で構成されている。

【００２２】図１及び図２に示すように、固定構造物１
０は、断面視台形状の構造物を連続して構築することに
より平面視円環状としたものであって、上部に平面視円
環状の固定屋根１２が設けられている。固定構造物１０
に囲まれた上部には、前記固定屋根１２の内側の部分に
開口部１３が形成されている。固定構造物１０に囲まれ
た内部の底部は、平坦なグラウンド１４に形成されてい
る。固定構造物１０の内側面部分には、グラウンド１４
側から平面視外方に行くにしたがって次第に競り上がる
形態でスタンド１５が設けられている。

【００２３】図１及び図２に示すように、上層屋根２０
は、平面視開口部１３の中央部から均等に８方向に放射
状に延びる移動レール２１と、平面視前記開口部１３を
８等分した形態に形成され前記移動レール２１をその長
さ方向に移動自在の上層屋根分割体２２とで構成されて
いる。

【００２４】移動レール２１は、平面視固定構造物１０
の直径方向に架設した断面Ｈ型の長尺の部材であって、
開口部１３の中央部を中心として仕切られることにより
計２本形成されるものである。移動レール２１は、前記
断面Ｈ型の部材を計４本架設することにより、開口部１
３の中央部を中心として放射状に計８本が形成されてい
る。

【００２５】図１ないし図３に示すように、上層屋根分
割体２２は、平面視扇型に形成された遮光性の板材であ
って、下面に突設された走行治具２３を介して前記移動
レール２１に取り付けられることにより、移動レール２
１の長さ方向に移動自在となっている。

【００２６】図４に示すように、走行治具２３は、平面
視上層屋根分割体２２の中央部の下面に突設された第１
のローラ２４及び第２のローラ２５で構成され、移動レ
ール２１の上側のフランジ２６を利用して上層屋根分割
体２２を移動レール２１の長さ方向に移動自在に設けら
れている。第１のローラ２４は、概略Ｌ字状の治具を介
して移動レール２１の上側のフランジ２６の下面にその
外側から縦回動自在として当接されている。また、第１
のローラ２４は、移動レール２１の幅方向左右に対向配
置され、対の間に移動レール２１を保持するようになっ
ている。第２のローラ２５は、幅の広いおローラ状であ
って、前記フランジ２６の上面に縦回動自在として当接
されている。前記走行治具２３は、第１のローラ２４と
第２のローラ２５との間に前記フランジ２６を挟持する
ことにより、上層屋根分割体２２を移動レール２１の長
さ方向に安定に移動させるようになっている。

【００２７】前記走行治具２３は、上層屋根分割体２２
の曲線となっている縁部の両端部にも設けられ、それぞ
れの走行治具２３の位置する直下の固定屋根１２の上面
に前記移動レール２１と平行として敷設された補助レー
ル２７と噛み合わされている。

【００２８】上層屋根分割体２２は、移動レール２１と
補助レール２７とが互いに平行に配置されているので、
開口部１３の平面視半径方向に水平を保持しつつ安定に
移動することができるようになっている。

【００２９】下層屋根３０は、図１及び図２に示すよう
に、前記上層屋根２０の下部に、半透光性を有する板状
の半透光板３１を多数連設して構成されている。

【００３０】前記半透光板３１は、アクリル等で形成し
た透光性物質内に塗料等の遮光性物質を混入して、直射
日光を適度に弱める程度の透光度とした長細い長方形板
状の部材であって、前記移動レール２１の下面にヒンジ
等を介して縦回動自在に取り付けられている。前記各半
透光板３１は、図示しない駆動モータの駆動力をワイヤ
等を介して伝達することにより、移動レール２１への取
り付け部分を中心として縦回動するようになっている。
各半透光板３１は、移動レール２１と平行になれば、開
口部１３全体が半透光板３１で閉塞された状態となり、
内部空間１１に半透光板３１を透過した光が入射するよ
うになっている。半透光板３１は、逆に、光の入射方向
と平行にすることにより、内部空間１１に最も直接的に
日光を入射させる状態となる。

【００３１】なお、下層屋根３０は、前記半透光板３１
を巻き取り可能とすることにより、内部空間１１に入射
する日光の調整を自在とすることができる。また、下層
屋根３０は、透光度の異なる半透光板３１を複数種設け
るようにしてもよい。さらに、下層屋根３０は、各半透
光板３１の透光度を電気的又は磁気的に調整可能に構成
してもよい。

【００３２】以下、前記開閉式屋根構造の作用及び効果
を説明する。前記開閉式屋根構造は、（１）上層屋根分
割体２２の半径方向への移動による開口部１３の開閉、
（２）半透光板３１の縦回動による内部空間１１への入
射光のコントロール、の概略２つの作用を有する。

【００３３】前記第１の作用は、各上層屋根分割体２２
を、自身又は移動レール２１に設けた駆動装置の駆動力
で開口部１３の半径方向に移動することにより開口部１
３を開閉するものであり、上層屋根分割体２２を適当な
位置に位置させることにより、開口部１３の開口量を適
切に調整する。上層屋根分割体２２は、遮光性であるの
で、開口部１３を覆設時には、内部空間１１への太陽光
の入射が遮断される。

【００３４】前記第２の作用は、上層屋根２０の開口時
において、半透光板３１の角度を変えることにより、太
陽光の開口部１３への入射角度に対する半透光板３１の
面の角度を設定し、太陽光の入射をコントロールするも
のである。各半透光板３１を移動レール２１の長さ方向
に沿わせるようにすれば、各半透光板３１が、面方向に
連続状態となって開口部１３を覆設し、半透光板３１の
有する半透光性で弱めた太陽光が内部空間１１内に入射
される。

【００３５】各半透光板３１を移動レール２１の長さ方
向に対して傾けた場合には、開口部１３が開口して通気
性が確保される。半透光板３１の傾斜が、太陽光と大き
く異なる場合には、直射日光の内部空間１１への入射が
妨げられるとともに、前記通気性が確保されるので、夏
季等の内部気温の上昇に対する換気に有効である。ま
た、曇天時等には、半透光板３１を鉛直にすれば前記換
気作用が最大となる。

【００３６】前記開閉式屋根構造によれば、上層屋根分
割体２２を開口部１３の平面視半径方向に移動すること
により開口部１３を開閉するので、上層屋根分割体２２
の移動に対して積層状態となる屋根の積層数を最大２に
留めることができ、上層屋根２０の大型化の必要がな
く、屋根の施工コストの低減、施工能率の向上を実現す
ることができる。特に、上層屋根分割体２２は、固定構
造物１０に架設する形態で無いので、従来の移動屋根を
固定構造物１０に架設する形態に比して、鉄骨の使用量
が半分程度に減少する。また、開閉式屋根構造は、移動
屋根を開口部１３の平面視周方向に移動する場合に比し
て、開口部１３の開閉に要する上層屋根分割体２２の移
動距離が極めて短縮され、開口部１３の開閉の作業能率
が向上する。

【００３７】一方、開閉式屋根構造は、上層屋根２０が
開口した状態で、下層屋根３０が半透光性を有するの
で、開口部１３を下層屋根３０で覆設した状態とすれ
ば、内部空間１１への直射日光の入射を防ぎかつ適切な
日照を確保することができるとともに、グラウンド１４
に投影される移動レール２１や固定屋根１２の影と日向
部分との照度差を減少して、グラウンド１４で行われる
スポーツ等への影響や、スタンド１５からの前記スポー
ツの観戦等に与える違和感を減少することができる。ま
た、開閉式屋根構造は、半透光板３１の傾斜角度を調整
することにより、内部空間１１の通気性と入射する太陽
光の強度を簡単に調整することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の開閉式屋
根構造は、上層屋根が、上層屋根分割体を施設の内外方
向に移動して固定構造物の上部開口部を開閉するので、
上層屋根分割体の移動に対して積層状態となる屋根の積
層数を最大２に留めることができ、上層屋根の大型化の
必要がないから、屋根の施工コストの低減、施工能率の
向上を実現することができる上、開口部の開閉に要する
上層屋根分割体の移動距離が極めて短縮され、開口部の
開閉の作業能率が向上する。

【００３９】一方、開閉式屋根構造は、下層屋根が半透
光性を有するので、開口部を下層屋根で覆設した状態と
すれば、内部空間への直射日光の入射を防ぐことができ
るとともに、内部空間内に形成したグラウンド等に投影
される上層屋根分割体や固定屋根の影と日向部分との照
度差を減少して、前記グラウンドで行われるスポーツ等
への影響や、スタンドからの前記スポーツの観戦等に与
える不自然感を減少することができる。また、開閉式屋
根構造は、半透光板の傾斜角度を太陽光に対して垂直と
することにより、内部空間の上部に開口部を形成して内
部空間の通気性を確保すると同時に、内部空間に入射す
る太陽光を弱めることを同時に行って、内部空間内の環
境を良好とすることができるとともに、その制御も半透
光板の傾斜角を変えるのみで容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の開閉式屋根構造の一実施例を示す平面
図である。

【図２】前記側断面図である。

【図３】図１の開口部の閉塞状態を示す平面図である。

【図４】上層屋根分割体の走行治具を示す拡大図であ
る。

【図５】従来の屋根構造体の閉塞状態を示す平面図であ
る。

【図６】前記図５の開口状態を示す平面図である。

【図７】前記図６の側断面図である。

【符号の説明】

１０ 固定構造物 １１ 内部空間 １３ 開口部 １３ 移動屋根 ２０ 上層屋根 ２１ 移動レール ２２ 上層屋根分割体 ３０ 下層屋根 ３１ 半透光板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運動競技場等の大規模施設に適用される
   開閉可能な屋根構造において、前記大規模施設の固定構
   造物と、この固定構造物に支持される屋根本体とからな
   り、前記屋根本体は、固定構造物の上部開口部を開閉す
   る遮光性の上層屋根と、該上層屋根の下方で前記上部開
   口部全体を覆設可能かつ少なくとも覆設時に太陽光に対
   して半透光性となることが可能な下層屋根とを備え、 前記下層屋根は、半透光性の板材を上層屋根の下方に縦
   回動自在に多数連設して構成されている ことを特徴とす
   る開閉式屋根構造。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の開閉式屋根構造であ
   って、前記上層屋根は、固定構造物の上部から上部開口
   部方向に延びる移動レールと、平面視上部開口部を分割
   した形状に形成され、前記移動レールをその長さ方向に
   沿って移動する上層屋根分割体とを備えることを特徴と
   する開閉式屋根構造。