JP3759799B2

JP3759799B2 - ドーム状建物の外殻パネル角部間継手

Info

Publication number: JP3759799B2
Application number: JP33446396A
Authority: JP
Inventors: 俊正藤井; 忠夫目賀田; 純幸臼山; エドワード鈴木
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: JPH10121785A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バンガロー，コテージ等のレジャー用建物や、店舗、イベント会場用建物、あるいはフラワードーム等に応用されるドーム状建物、特に仮設用建物にも適したドーム状建物における外殻パネル角部間継手に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
コテージ、店舗、イベント会場、フラワードーム等の建物として、三角形状の面材部材を半球状に組み立てた殻構造のドーム状建物が構築されている。この種のドーム状建物は、その幾何学的外観が美麗なことから好まれている。
しかし、従来のこの種ドーム状建物は、いずれも一般には固定的に設置されるものであり、組立性や撤去性、運搬性等については、あまり考慮がなされていない。
一方、短時間のみ使用するレジャー用建物や、イベント会場、レジャー施設用店舗等では、組立性や撤去性，運搬性を高度に高めることが必要であり、このような要望を充足するものでは、大型のテントや仮設用ユニット建物しか該当するものがない。テントは、この種の使用目的として、意匠性に優れたものが多くあるが、居住性については不十分なものが多い。また、仮設用ユニット建物は、直方体のユニットを組み合わせたものであり、外観に劣る。
【０００３】
この発明は、このような課題を解消するものであり、ドーム状建物につき、容易に組立や撤去，増改築ができ、軽量で運搬性にも優れ、かつ幾何学的で美麗な外観の得られ、また各外殻パネルの角部が集まる箇所を、気密性および水密性良く接合できる外殻パネル角部間継手を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の外殻パネル角部間継手を適用するドーム状建物は、三角形状の多数の外殻パネルを並べてこれら外殻パネルの隣合う各辺を相互に接合した殻構造の建物であって、前記各外殻パネルを、内部に空気を封入することで所定厚さに膨らむ袋体とし、これら各外殻パネルの各辺に、面ファスナで外殻パネルを相互に接合する外殻パネル間継手の継手構成材を設けたものである。建物全体の形状は、半球状であっても、あるいは球状、タワー状、半円柱状等であっても良い。
この構成によれば、相互に接合した各外殻パネルに空気を封入することにより簡単にドーム状に組み立てることができ、また各外殻パネルの空気を抜くことにより簡単に解体できる。また、外殻パネルの相互の接合も面ファスナを利用した外殻パネル間継手で行うため、接合作業および分離作業が簡単に行える。これらのため、短期間の使用を行って何度も再利用する仮設用建物として好適に使用でき、また一般の固定的に設置される建物に応用する場合にも増改築が容易に行える。さらに、折り畳み状態や各外殻パネルを分離した状態で保管や運搬することもでき、しかも軽量であって、運搬性や保管性にも優れる。三角形状の外殻パネルがドーム状に並ぶ形状から、幾何学的な美麗な外観が得られる。また、建物全体を一重膜として室内の空気圧で膨らませるものと異なり、各外殻パネルを袋状として二重膜の空気層構造としたため、窓や扉が自由に開閉できるように設けられ、通風の可能となる。
【００１０】
前記ドーム状建物において、各外殻パネルの角部が集まる場所に設けられる外殻パネル角部間継手を次のような構造とする。外殻パネル角部間継手を、角部継手部材と、各外殻パネルの角部を構成する弾性材料のパネル角部構成材とで構成する。前記角部継手部材は、隣合う各外殻パネル間に挟み込まれる複数の介在片を中心ピン部の外周に放射状に有し、かつ各介在片の先端に両面側へ膨らむ嵌合リブを有する。前記各パネル角部構成材は、外殻パネル端面となる両側面に前記角部継手部材の前記嵌合リブが嵌合する継手用溝を有する。この構成によると、各外殻パネルの角部が集まる箇所を、気密性および水密性良く接合できる。
【００１２】
また、隣合う外殻パネルを相互に連通させる連通チューブを設けたドーム状建物において、互いに連通した外殻パネル間に温度調節空気を循環させる温調空気循環装置を設けてもよい。この構成の場合、全外殻パネルに温度調節空気を循環させることができるので、簡単にドーム内の温度調節を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図１６と共に説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の一実施形態にかかる外殻パネル角部間継手を適用したドーム状建物の水平断面図、縦断面図および上半部外観図である。このドーム状建物は、三角形状の多数の外殻パネル１を半球状に並べて隣合う各辺を外殻パネル間継手２で相互に接合した殻構造のものである。各外殻パネル１は、内部に空気を封入することで所定厚さに膨らむ袋体としてある。また、隣合う外殻パネル１，１間は、図３（Ｂ）に示すように連通チューブ３で相互に連通させてある。連通チューブ３は外殻パネル１に着脱自在としてもよい。地面に近く配置される一つまたは複数の外殻パネル１には、給気チューブ４を介して給気ポンプ５を接続する。給気チューブ４も外殻パネル１に着脱可能とする。
【００１５】
前記外殻パネル１は、図３（Ｂ）のように袋体を構成する二重の膜部１ａ，１ａの間に、これら膜部１ａ，１ａの最大間隔を規制する引張糸６を密生状態に設けたものとする。また、袋体の片面または両面には、断熱材７を重ねて設ける。断熱材７としては、グラスウール，ポリエチレン樹脂，または発泡スチレン、発泡ウレタン等の発泡樹脂等を使用する。外殻パネル間継手２は、各外殻パネル１の外周の端面に面ファスナ８を設け、対面する面ファスナを係合させて隣合う外殻パネル１，１の相互を接合するようにしたものである。面ファスナ８は、一部が外殻パネル１の表面から突出するように設ける。互いに接合された対面する両側の面ファスナ８，８の外殻パネル表面から突出する部分は、継手部キャップ９で挟み込み状態に覆う。継手部キャップ９は、幅方向中央に沿って折り返した帯状のものであり、内側が面ファスナで形成されて前記面ファスナ８の突出部分の裏面に設けた面ファスナに接合する。これら継手部キャップ９と、外殻パネル端面の面ファスナ８とが、外殻パネル間継手２の継手構成材となる。
【００１６】
図１（Ｃ）におけるＳ部を図３（Ａ）に拡大して示すように、５枚の外殻パネル１の隣合う各辺の接合は、これらの辺に設けた外殻パネル間継手２で行う。各外殻パネル１の角部が集まる箇所は、図３（Ａ）、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように外殻パネル角部間継手１０で相互に接合する。この外殻パネル角部間継手１０は、この発明の実施形態となる外殻パネル角部間継手であり、角部継手部材１１と、各外殻パネル１の角部を構成するゴム等の弾性材料からなるパネル角部構成材１２とで構成する。角部継手部材１１は、隣合う各外殻パネル１，１間に挟み込まれる複数の介在片１３を中心ピン部１４の外周に放射状に設け、各介在片１３の先端に両面側へ膨らむ丸棒状の嵌合リブ１５を設けたものである。各パネル角部構成材１２は、外殻パネル１の端面となる両側面に角部継手部材１１の嵌合リブ１５が嵌合する継手用溝１２ａを有する。図１（Ｃ）におけるＳ１部のように６枚の外殻パネル１の角部が集まる箇所では、図５に示すように、介在片１３を６本とした角部継手部材１１を用いる。
【００１７】
また、連通チューブとしては、図６および図７に示すように、外径面の両端が先細りのテーパ部３ａとなり、かつ両端のテーパ部３ａ，３ａ間に嵌合用円周溝３ｂを有する連通チューブ３Ａを使用してもよい。この連通チューブ３Ａの取付けは、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、互いに接する両外殻パネル１，１の端面に弾性材料からなる接続口部材１６を設けておき、連通チューブ３Ａの両端のテーパ部３ａを接続口部材１６の接続口１６ａから外殻パネル１内部に挿入し、連通チューブ３Ａの嵌合用円周溝３ｂ内に両接続口部材１６，１６を重なり状態でかつ圧縮状態に挟み込むことにより行う。
【００１８】
また、外殻パネル角部間継手としては、この発明とは異なるが、図８および図９に示すように、各外殻パネル１の角部が集まる箇所に角部キャップ１７を設けた外殻パネル角部間継手１０Ａを使用することもできる。この角部キャップ１７は、外殻パネル１の角部先端付近に重なる円柱状のキャップ本体１８と、このキャップ本体１８の中心に突設されて各外殻パネル１の角部先端間に嵌まり込む先端密封用ピン１９とからなる。キャップ本体１８の外殻パネル１が重なる面には、外殻パネル１を接合する面ファスナ８を設ける。また、この外殻パネル重なり面には、外殻パネル間継手２の面ファスナ突出部分を逃がす逃がし溝２０が放射状に形成してある。先端密封用ピン１９には外周に接着剤を施しておき、各外殻パネル１の角部先端を接着する。これにより、防水および気密性が向上する。なお、図８および図９の例では、図１（Ｃ）におけるＳ部のように５枚の外殻パネル１の角部が集まる箇所に使用する角部キャップ１７について示したが、図１（Ｃ）におけるＳ１部のように６枚の外殻パネル１の角部が集まる箇所には、図１０に示すように、キャップ本体１８の外殻パネル重なり面に６本の逃がし溝２０を放射状に形成したものを使用する。
【００１９】
図１１および図１２は、別の外殻パネル間継手２Ａを示す。この場合、外殻パネル１の外周縁部を、膨らみ状態で外周側へ次第に薄くなる断面形状とし、外殻パネル間継手２Ａの継手構成材を、外殻パネル１から外側へ広がる主ひれ部２１ａと、この主ひれ部２１ａの中間部から分岐して延びる分岐ひれ部２１ｂと、これら各ひれ部２１ａ，２１ｂおよび外殻パネル１のひれ部付近に設けられた面ファスナ８とで構成し、隣合う外殻パネル１，１の分岐ひれ部２１ａ，２１ｂは、互いに逆の面に位置するように配置する。
【００２０】
前記外殻パネル間継手２Ａによる接合は、図１２に示す手順で行う。すなわち、先ず隣合う外殻パネル１，１の間で、外殻パネル間継手２Ａの各主ひれ部２１ａの分岐ひれ部２１ｂよりも先端側部分２１ａ₁を各々の面ファスナ８で相互に接合し（図１２（Ａ））、この主ひれ部２１ａ，２１ａの重なり部分を、片方の主ひれ部２１ａの分岐ひれ部２１ｂよりも基端側部分２１ａ₂に折り重ねてその重ね面を面ファスナ８で接合し（図１２（Ｂ））、最後に各分岐ひれ部２１ｂを、隣の外殻パネル１のひれ部付近の面ファスナ８に重ねて図１２（Ｂ）のように接合する。このように接合することによって、外殻パネル１，１の相互間を強固に接合することができ、接続部の水密性や気密性を保つことも可能となる。なお、この場合には、隣合う外殻パネル１，１の接合部が谷部となるので、この谷部に断熱パッド２２を接合して、隣合う外殻パネル１，１の接合部分に非断熱箇所が生じないようにする。断熱パッド２２の接合も面ファスナ８で行う。
【００２１】
図１７は上述した外殻パネル間継手２，２Ａに使用する面ファスナ８の各例を示したものである。図１７（Ａ）の面ファスナ８は、ファスナ基材８ｃに半球形の頭部を有する無数の係合体８ａを設けたファスナ８Ａと、ファスナ基材８ｃにループ状の無数の係合体８ｂを植毛したファスナ８Ｂとの組み合わせからなる。図１７（Ｂ）の面ファスナ８は、ファスナ基材８ｃにフック状の無数の係合体８ａを設けたファスナ８Ａと、ファスナ基材８ｃにループ状の無数の係合体８ｂを設けたファスナ８Ｂとの組み合わせからなる。図１７（Ｃ）の面ファスナ８は、球形の頭部を有する無数の係合体８ａをファスナ基材８ｃに植毛した一組みのファスナ８Ａ，８Ｂからなる。面ファスナ８は、このように互いに係合する無数の係合体を有するものであれば良く、図１７（Ａ），（Ｂ）の例のように２種類のものを組み合わせるものであっても、また図１７（Ｃ）の例のように同じ種類のものを相互に接合するものであっても良い。
【００２２】
図１のように、このドーム状建物の床面には、内部に空気を封入することで膨らむ三角形状の多数のエアマット状床パネル２３を並設した床２４を設ける。これら各床パネル２３は、内部を空気を封入することで所定厚さに膨らむ袋体としてあり、外殻パネル１の場合と同様に引張糸６が設けてある。各床パネル２３の各辺にも、図１５に示すように床パネル２３を相互に接合する床パネル間継手２Ｂの継手構成材である面ファスナ８が設けてあり、その接合により図１（Ａ）に示すように前記外殻パネル１で囲まれた底部円内に納まる連続した一枚の床面材とする。各床パネル２３は、図１５に示すように連通チューブ３で相互に連通させてあり、また、外周に位置する床パネル２３と外殻パネル１との間も連通チューブ３で相互に連通させてある。これにより、図１のように給気ポンプ５から外殻パネル１に給気を行うときに、各床パネル２３への給気も同時に行える。なお図１５のように、最下部の外殻パネル１は、地面に打ち込んだアンカーボルト２９に接続することにより、地盤に固定する。
【００２３】
また、床パネル２３の上面には、面ファスナ８によって床仕上げ面材２５を接合する。この仕上げ面材２５は、例えば図１３のように正六角形または正六角形を二分割した台形のタイルからなり、これらの組み合わせによって、モザイク状の模様を有する床仕上げ面が構成される。さらに、床パネル２３の一箇所または複数箇所、例えば図１３のように複数の床パネル２１の角部が集中して接合される箇所や、床パネル２３が隣接する箇所には、ポール挿通穴２６が設けられている。このポール挿通穴２６は、図１４に示すように支持円板２７の中央に突設した円形パイプ２８の内径穴からなり、その円形パイプ２８の外周面には面ファスナ８が設けてある。この円形パイプ２８を、床２４の設置に先立ち、床パネル２３の角部が集中する箇所等に設置し、地面に敷設する床パネル２３の角部先端を円形パイプ２８の周面に接合させることにより、前記ポール挿通穴２６を床パネル２３の集中する箇所等に形成することができる。この実施形態では、図１４のように支柱３０を前記ポール挿通穴２６に差し込んで立設することにより、ドーム状建物内の一部領域に２階部分３１（図１）の床を設ける。また、螺旋階段３２の支柱３２ａを前記ポール挿通穴２６に差し込んで立設することにより、２階部分３１へ昇降する螺旋階段３２を設置する。
【００２４】
図１６は、前記床パネル２３間および床パネル２３と地面に近い外殻パネル１との間を連通させるのに、図７に示した連通チューブ３Ａを使用した例を示す。その他の構成は図１５の場合とほぼ同様である。
【００２５】
なお、前記ドーム状建物では、外殻パネル１に給気ポンプ５を連結した場合を示したが、空気封入後に、給気ポンプ５に代えて、あるいは給気ポンプ５とは別の箇所で温調空気循環装置３３を連結しても良い。これにより、外殻パネル１および床パネル２１の二重膜構造を有効に利用し、互いに連結した外殻パネル１や床パネル２１に温度調節空気を強制循環させて、ドーム内の冷暖房を快適に行うことができる。温調空気循環装置３３は、例えばヒートポンプ式の空調装置と強制循環用のポンプ等からなる。また、外殻パネル１の上面には、図１（Ｂ）に示すように太陽電池等からなるソーラーパネル３４を取付けてもよい。
【００２６】
上記構成のドーム状建物によると、このように多数の外殻パネル１間および床パネル２１間を面ファスナ８による外殻パネル間継手２，２Ａおよび床パネル間継手２Ｂで接合し、これら外殻パネル１および床パネル２３に給気して膨らませることで簡単に組み立てることができ、使用後の解体作業も簡単に行うことができる。しかも、三角形状の外殻パネル１を接合した幾何学的で美麗な外観が得られるため、コテージ、店舗、イベント会場、フラワードーム等の建物、特に仮設の建物に効果的に利用できる。また、固定的に設置する住宅やその他の建物にも利用でき、その場合に面ファスナ８による接合であるため、増築や改築も容易に行える。さらに、このドーム状建物は軽量であるため、水上に浮かべて使用したり、空中に吊り上げて使用することもできる。
【００２７】
図２は、図１のドーム状建物の組立方法およびその後の増築例を示す。まず、床パネル２３の接合された床２４を地盤上の構築位置に広げ（同図（Ａ））、これに柱支持用の円形パイプ２８を必要箇所に設置する。ついで、外壁および天井となる外殻パネル１を順次接合する（同図（Ｂ））。この接合が終わると、給気ポンプ５で外殻パネル１および床パネル２３への空気封入を行い（同図（Ｂ），（Ｃ））、これによりドーム状建物の外郭および床が完成する（同図（Ｅ））。この後、建物内に２階の床３１を設置し（同図（Ｆ），（Ｇ））、パーティションやクローゼット等の建具を組付け（同図（Ｈ），（Ｉ））、建物全体が完成する（同図（Ｊ））。このように建物が完成した後、増築する場合は、建物の一部の外殻パネル１を取り外し、外殻パネル１の追加および組み替えや、床パネル２３の追加を行う（同図（Ｋ））。
【００２８】
なお、前記実施形態では、全体形状を半球形とした場合につき説明したが、球状や図１８（Ａ）のような半円柱状（いわゆるカマボコ状）の建物３５や、同図（Ｂ）のようなタワー状（例えば上端が球面状となった立姿勢の円筒状）の建物３６、あるいは図１９に示すように複数の球状部分が接合したような複合形状などのドーム形状とできる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明の外殻パネル角部間継手を適用したドーム状建物は、三角形状の多数の外殻パネルを並べてこれら外殻パネルの隣合う各辺を相互に接合した殻構造のドーム状建物であって、前記各外殻パネルを、内部に空気を封入することで所定厚さに膨らむ袋体とし、これら各外殻パネルの各辺に、面ファスナで外殻パネルを相互に接合する外殻パネル間継手の継手構成材を設けたものであるため、容易に組立や撤去ができ、軽量で運搬性にも優れ、かつ幾何学的で美麗な外観が得られる。そのため、種々の目的の建物に利用できる。
この発明の外殻パネル角部間継手は、上記構成のドーム状建物において、各外殻パネルの角部が集まる箇所に設けられる外殻パネル角部間継手であって、角部継手部材と、各外殻パネルの角部を構成する弾性材料のパネル角部構成材とからなり、前記角部継手部材は、隣合う各外殻パネル間に挟み込まれる複数の介在片を中心ピン部の外周に放射状に有し、かつ各介在片の先端に両面側へ膨らむ嵌合リブを有するものであり、前記各パネル角部構成材は、外殻パネル端面となる両側面に前記角部継手部材の前記嵌合リブが嵌合する継手用溝を有するものであるため、各外殻パネルの角部が集まる箇所を、気密性および水密性良く接合できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態に係る外殻パネル角部間継手を適用したドーム状建物の水平断面図、（Ｂ）は同建物の縦断面図、（Ｃ）は同建物の上半部を示す外観斜視図である。
【図２】ドーム状建物の組立および増築過程の説明図である。
【図３】（Ａ）は図１（Ｃ）のＳ部の拡大図、（Ｂ）は図２（Ａ）のII−II矢視断面図である。
【図４】この発明の一実施形態に係る外殻パネル角部間継手を示し、（Ａ）は図１のＳ部における外殻パネル角部間継手の分解斜視図、（Ｂ）は隣合う外殻パネルを分離した状態を示す斜視図である。
【図５】図１（Ｃ）のＳ１部に図３の外殻パネル角部間継手を使用した例を示す拡大図である。
【図６】挿通チューブの他の例で隣合う外殻パネル間を挿通した状態を示す縦断面図である。
【図７】（Ａ）は同挿通チューブの取付け前の状態を示す分解断面図、（Ｂ）は同挿通チューブの取付け状態を示す断面図、（Ｃ）は同挿通チューブの斜視図である。
【図８】（Ａ）は図１（Ｃ）のＳ部に提案例に係る外殻パネル角部間継手を使用した例を示す拡大図、（Ｂ）は図８（Ａ）のVIII−VIII矢視断面図である。
【図９】（Ａ）は同外殻パネル角部間継手の分解斜視図、（Ｂ）は同継手を構成する角部キャップの裏面図、（Ｃ）は同角部キャップの斜視図である。
【図１０】図１（Ｃ）のＳ１部に使用する同外殻パネル角部間継手の裏面図である。
【図１１】（Ａ）は他の外殻パネル間継手を使用した図１（Ｃ）のＳ部の拡大図、（Ｂ）は図１１（Ａ）のXI−XI矢視断面図である。
【図１２】同外殻パネル間継手による外殻パネル間の接合手順を示す説明図である。
【図１３】同建物における床の部分拡大図である。
【図１４】同床におけるポール挿通穴構造を示す斜視図である。
【図１５】同床構造を示す縦断面図である。
【図１６】同床構造の他の例を示す縦断面図である。
【図１７】同建物に使用する面ファスナの各例を示す側面図である。
【図１８】（Ａ）ドーム状建物の他の例を示す外観斜視図、（Ｂ）ドーム状建物のさらに他の例を示す外観斜視図である。
【図１９】（Ａ）はドーム状建物のさらに他の例を示す外観斜視図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその１階部分および２階部分の平面図である。
【符号の説明】
１…外殻パネル、１ａ…膜部、２，２Ａ…外殻パネル間継手、２Ｂ床パネル間継手、３，３Ａ…連通チューブ、３ａ…テーパ部、３ｂ…嵌合用円周溝、６…引張糸、７…断熱材、８…面ファスナ（継手構成材）、９…継手部キャップ（継手構成材）、１０，１０Ａ…パネル角部間継手、１１…角部継手部材、１２…パネル角部構成材、１２ａ…継手用溝、１３…介在片、１４…中心ピン部、１５…嵌合リブ、１６…接続口部材、１６ａ…接続口、１７…角部キャップ、１８…キャップ本体、１９…先端密封用ピン、２０…逃がし溝、２１ａ…主ひれ部、２１ｂ…分岐ひれ部、２３…床パネル、３３…温調空気循環装置

Claims

三角形状の多数の外殻パネルを並べてこれら外殻パネルの隣合う各辺を相互に接合した殻構造のドーム状建物であって、前記各外殻パネルを、内部に空気を封入することで所定厚さに膨らむ袋体とし、これら各外殻パネルの各辺に、面ファスナで外殻パネルを相互に接合する外殻パネル間継手の継手構成材を設けたドーム状建物において、各外殻パネルの角部が集まる箇所に設けられる外殻パネル角部間継手であって、角部継手部材と、各外殻パネルの角部を構成する弾性材料のパネル角部構成材とからなり、前記角部継手部材は、隣合う各外殻パネル間に挟み込まれる複数の介在片を中心ピン部の外周に放射状に有し、かつ各介在片の先端に両面側へ膨らむ嵌合リブを有するものであり、前記各パネル角部構成材は、外殻パネル端面となる両側面に前記角部継手部材の前記嵌合リブが嵌合する継手用溝を有するものである外殻パネル角部間継手。