JP3987070B2 - ユニット式建物の屋根構造 - Google Patents

Description

本発明は、ユニット式建物の屋根構造に係り、詳しくは、斜線制限を受けるユニット式建物において、建物本体上部に平坦な屋根面と傾斜屋根面との両方を形成し、斜線制限を満足し、かつ屋根面の有効利用を図ることができるユニット式建物の屋根構造に関する。

従来より、予め工場で製造した建物ユニットや屋根ユニットを建築現場で組み合わせて形成されるユニット式建物が利用されている（例えば特許文献１）。これら建物ユニットや屋根ユニットは平面寸法がモジュール化されており、１の建物ユニット上に１の屋根ユニットが載置されることにより、全体として構造上強固な建物が形成される。このようなユニット式建物によれば、建築現場における作業が軽減され、短期間で施工が完了するという利点がある。

一方、狭い敷地の有効利用を図るという目的で、３階建てのユニット式建物が多く建築されるようになり、さらには、ユニット式建物の建物本体上部に平坦な屋根面を形成し、この平坦な屋根面にソーラーユニットや空調機の室外機を配置したり、歩行屋根面とすることによって屋上空間の有効利用が図られている。
特開平３−２１７５３１号公報

しかし、このような平坦な屋根面を設けた３階建てユニット式建物は、建築敷地における隣地境界線や道路境界線等との関係から斜線制限を受ける場合があり、この制限を満たすためには、ユニット式建物の屋根面の一部に傾斜屋根面を設けなければならなかった。
本発明の目的は、平坦な屋根面を設けたユニット式建物の屋根構造において、斜線制限内に容易に納まるユニット式建物の屋根構造を提供することにある。

本発明は、図面の符号を用いて説明すると、建物本体１０３上部に傾斜屋根面１０５と平坦な屋根面１０４との両方が形成されたユニット式建物１０１の屋根構造において、
上辺、下辺、柱以外に傾斜面１０８Ｂを含み、断面視で五本の辺を有するユニット１０８上にこのユニットの傾斜面１０８Ｂと同一の角度の傾斜面を有する傾斜屋根ユニットが載置され、これら２つの傾斜面が同一平面を形成し、前記２つの傾斜面上に平板状の屋根パネル６０が載置されており、
前記傾斜屋根ユニット１６０の下面のうち、前記傾斜面上端部に対応する部位を先端部とし、前記ユニット１０８の上面のうち前記傾斜面１０８Ｂと反対側の部位を先端部とすると、
前記傾斜屋根ユニット１６０の先端部は、前記ユニット１０８の先端部より後端側に位置しており、
さらに、前記ユニット１０８の柱１０８Ｃには、パネル受け具１０８Ｄが配設されており、このパネル受け具１０８Ｄに前記屋根パネル６０の下端が当接して、該屋根パネル６０が支持されていることを特徴とするものである。

斜線制限を受ける建物本体上部の屋外側端縁に、上辺、下辺、柱以外に傾斜面１０８Ｂを含み、断面視で五本の辺を有するユニットを配置することにより、傾斜屋根面の上下方向の位置を低くすることができる。これにより、その分、建物本体を隣地境界線や道路境界線に接近して配置することができ、建物本体を斜線制限内に納めるのが容易になる。

本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜 図５には、第１の実施形態を実現するための構成体が示されており、 図１はペントハウスユニット、 図２は傾斜屋根ユニットとペントハウスユニットを連続させるジョイントユニット、 図３はアダプタユニット、 図４は傾斜屋根ユニットの基礎フレーム、図５は傾斜屋根ユニット上に取り付けられる屋根パネルが示されている。そして、これらの構成体を組み合わせることにより、ペントハウスは平坦な屋根面上に位置変更可能に配設することができる。以下これらの各構成体について説明する。

図１に示されるように、ペントハウスユニット１０は、下地となるフレーム１１と、このフレーム１１の外側に外壁材として取り付けられるＡＬＣ板１２及びコーナーパネル１３と、フレーム１１の上部に取り付けられる屋根パネル１４と、出入り口用開口部となる扉１５とから構成されている。ここで、ＡＬＣ板１２は、扉１５が設けてある面と、この面に直交して隣合う２つの面との３面に取り付けてあり、扉１５が設けてある面に対向する面には、昇降用階段への通路を確保するためにＡＬＣ板１２は取り付けられていない。

ペントハウスユニット１０を構成するフレーム１１は、平面正方形の４つの頂点及びこの正方形の１辺上の中点二箇所に配置立設された６本の角形鋼管製の柱１６と、これらの柱１６の上端間に架け渡される上梁１７とを含んで形成されている。そして、各々の柱１６の下端小口面には、正方形状の鋼板が溶接され接合部１８が形成されている。尚、 図１では図示を略したが、この接合部には、ボルトナット固定する為の孔が複数形成されている。また、柱１６は、ペントハウスユニットの傾斜面２０に沿って屋根パネル１４が配設できるように、 図１中右側に行くに従って短くなっている。

一方、柱１６の下部にはＡＬＣ板受け材１９が設けられており、ＡＬＣ板１２は、上梁１７上に設けられた図示しない止め金具と、この受け材１９によって支持固定されている。また、扉１５は、図示しない枠により上梁１７及び受け材１９に固定されている。

屋根パネル１４は、溝形鋼からなる四角形状の下地フレーム（図示略）上に野地板を取り付け、さらにその上にアスファルト製の防水シートを張り付け、さらにその上に屋根材を取り付けて形成され、この屋根パネル１４がフレーム１１の上部に設けられたブラケット（図示略）に固定され、ペントハウスユニットの傾斜面２０を形成している。

次に、傾斜屋根面と上述したペントハウスユニットを接続するジョイントユニットについて説明する。尚、既に説明した部材と同じ部材には、同一符号を付し、その説明を省略若しくは簡略にする。

図２に示されるように、ジョイントユニット３０は、外観形状及び構成部材を上述したペントハウスユニット１０とほぼ同じくするが、傾斜屋根面の角度に沿って、上部の高さは、ペントハウスユニット１０よりも低くなっている。より詳しく説明すれば、ジョイントユニット３０は、四隅に立設される柱３１とこれらの柱の間に架け渡される上梁３２からなるフレーム３３と、このフレーム３３の互いに対向する垂直面に取り付けられるＡＬＣ板１２とを含んで形成されている。そして、ＡＬＣ板１２の取り付けられた面に直交する面には、昇降用階段への通路確保のためＡＬＣ板１２は取り付けられていない。また、ペントハウスユニット１０と同様に、４本の柱３１の下端には接合部１８が形成され、上端は 図２中右に行くに従って低くなっており、さらに、柱３１の上部には屋根パネル３２が接合されている。

アダプタユニット４０は、 図３に示すように、溝形鋼４１を四角形状に組み合わせたフレーム４２から構成されている。そして、フレーム４２の上面となる溝形鋼４１の上部フランジ４１Ａには、被接合部となる孔４３が溝形鋼４１の延出方向に沿って複数形成されている。尚、フレーム４２により囲まれた空間は、昇降用階段に連通する開口部として使用される。

傾斜屋根ユニットの基礎フレーム５０は、 図４に示されるように、溝形鋼を四角形状に組み合わせたフレーム５１を有し、 図４中左側にあたる２箇所の隅角部に立設される２本の束５２とこの２箇所の隅角部に対向する２箇所の隅角部に設けられる２つの屋根受け材５３とを含んで形成されている。束５２の上部には、後述する屋根パネル６０を支持するために支持部５２Ａが形成されている。尚、図示を略したが、この支持部５２Ａには、屋根パネル６０の固定用に複数の孔が形成され、さらに、屋根パネル６０を仮据えするために、ピンが立設されている。

屋根パネル６０は、 図５に示されるように、溝形鋼を四角形状に組み合わせた下地フレーム６１と、この下地フレーム６１の上面側に取り付けられる野地板６２と、この野地板６２に配設される防水シート６３とを含んで形成されている。尚、下地フレーム６１の下面側には、図示を略したが、上述した傾斜屋根ユニットの基礎フレーム５０に設けられた支持部５２Ａとの接合用の取付部が複数形成されている。

上述した構成体を組み合わせて形成したユニット式建物の屋根構造について、第１の組み合わせ例を以下に説明する。尚、以下において、直方体形状の建物ユニットを隣接配置する場合、建物ユニットの長辺の梁の延出方向に沿って建物ユニットが隣接配置された面を桁側側面と呼び、短辺の梁の延出方向に沿って建物ユニットが隣接配置された面を妻側側面と呼ぶ。

図６にはユニット式建物が示されている。このユニット式建物の妻側側面に沿って傾斜屋根面が形成された屋根構造を有している。ユニット式建物１０１は、３階建てのユニット式建物であり、基礎１０２と、この基礎１０２上に配設される建物本体１０３と、この建物本体１０３の上部に配設される平坦な屋根面１０４と、この平坦な屋根面１０４上に配設されるペントハウスユニット１０及びジョイントユニット３０と、傾斜屋根面１０５とを含んで形成されている。

建物本体１０３は、直方体形状の建物ユニット１０６、１０７を並設載置することによって形成され、斜線制限を受ける図中右上の３階端部には、台形ユニット１０８が載置されている。

平坦な屋根面１０４は、建物本体１０３を構成する建物ユニット１０６、１０７の平面寸法を同じくする平板状のフラット屋根ユニット１０９、１１０、１１１が上記建物ユニット１０６、１０７に対応して複数並設されることにより形成され、ユニット式建物１０１の中央部には、建物ユニット１０６、１０７の配置とは独立して、ペントハウスユニット１０と、ジョイントユニット３０が配設されている。

一方、傾斜屋根面１０５は、上述した傾斜屋根ユニットの基礎フレーム５０に屋根パネル６０を取り付けた傾斜屋根ユニット１１２と、この傾斜屋根ユニット１１２と構成を同一にし、平坦な屋根面１０４との取り合い部に立ち上がり壁を設け、さらに図中右手前屋外側端部にＡＬＣ板１２を取り付けた傾斜屋根ユニット１１３とを、台形ユニットの傾斜面１０８Ｂを一致させるように並設配置することにより形成されている。

図７には、図６におけるVII−VII線切断図が示されており、建物本体１０３の内部に設けられた昇降用階段とペントハウスユニットの位置関係を示す図であり、建物ユニット１０７と台形ユニット１０８とは、桁側側面に沿って隣接配置されている。建物ユニット１０７の上部には、フラット屋根ユニット１１０が載置され、その屋外側端部には手摺り１１４が設けられている。このフラット屋根ユニット１１０は、下地フレーム１１０Ａ及びこの下地フレーム上に取り付けられる床用ＡＬＣ板１１０Ｂとを含んで形成されている。

一方、台形ユニットの上部には、傾斜屋根ユニット１１２と、この傾斜屋根ユニット１１２の基礎フレーム５０に隣接配置されるアダプタユニット４０とが載置されている。このアダプタユニット４０の上部には、さらに、ペントハウスユニット１０及びジョイントユニット３０が載置され、接合されている。尚、ペントハウスユニット１０の扉１５に最も近い柱１６は、フラット屋根ユニット１１０の床用ＡＬＣ板１１０Ｂを切り欠いた開口に挿入され、下地フレーム１１０Ａ上に載置接合されている。

昇降用階段１２１は、台形ユニット１０８の内部に形成されており、台形ユニットの上梁１０８Ａに接合されている。そして、昇降用階段１２１の上部は、アダプタユニット４０の開口部に連通し、歩行屋根面となる平坦な屋根面１０４に昇降可能となるように、昇降用階段１２１の上部には、踏み段１２２が配設接合されている。

傾斜屋根面１０５は、屋根パネル６０を台形ユニットの傾斜面１０８Ｂと、基礎フレーム５０の支持部５２Ａ及び屋根受け材５３に跨って配設することにより形成されている。そして、この屋根パネル６０の上部先端には、ジョイントユニット３０の屋根パネル３４、さらにこの屋根パネル３４の上部先端には、ペントハウスユニット１０の屋根パネル１４が接続され、連続する傾斜面を形成している。このようにして形成された傾斜面上に、屋根仕上げ材１２３が取り付けられる。

図８には、アダプタユニット４０の被接合部４３とペントハウスユニット１０の柱１６の下端に形成された接合部１８との接合構造が示されている。図中右にあるアダプタユニット４０には、フラット屋根ユニット１１０の下地フレーム１１０Ａが隣接配置されており、ペントハウスユニット１０はこれらに跨って配設され、２本の柱１６は、各々アダプタユニット４０及び下地フレーム１１０Ａに接合されている。

接合部１８には、接合用のボルト孔１８Ａが複数形成されており、このボルト孔１８Ａとアダプタユニット４０の被接合部４３にボルト１３０をワッシャ１３１を介して挿通させて、ペントハウスユニット１０の接合は行われる。尚、図示は略したが、アダプタユニット４０の溝形鋼４１の上面フランジ４１Ａの下方には、ナットが配置されており、上記ボルト１３０とこのナットとが螺合して接合部１８及び被接合部４３は接合されている。

下地フレーム１１０Ａに対する接合部１８の固定もアダプタユニット４０の場合と同様に行われるが、下地フレーム１１０Ａの上面に設けられる被接合部となる孔１１０Ｃは、建築現場でペントハウスユニット１０を仮据えした際にドリルを用いて形成してもよいが、図面から位置がわかるので、工場で孔１１０Ｃをパンチング等で予め形成しておくのが望ましい。

このような第１の実施形態によれば、以下のような効果がある。
ペントハウスユニット１０がアダプタユニット４０を介して建物本体１０３の上部の平坦な屋根面１０４上に配設されているので、建物ユニット１０７の配置によらず、位置変更可能にペントハウスを平坦な屋根面１０４上に設けることができる。

また、アダプタユニット４０が四角枠状のフレームという単純な構造であり、寸法の変更があっても工場で簡単に製造できるので、ペントハウスユニット１０をアダプタユニット４０上に容易に位置変更可能に接合することができる。そして、アダプタユニット４０上の被接合部４３も溝形鋼４１を組み合わせる前に、パンチング等で簡単に形成できるので、アダプタユニットの製造コストもより一層低減することができる。

さらに、ペントハウスユニット１０は、４本以上の柱１６とこれらの柱１６の上端間に架け渡される上梁１７からなる単純な下地フレーム１１なので、ペントハウスユニット１０の重量を軽くすることができ、ペントハウスユニットの材料コストの低減と、建築現場におけるペントハウスユニットの揚重作業の簡単化を図ることができる。

さらにまた、ペントハウスユニット１０の上部には、傾斜屋根面１０５と略同一の角度を有する傾斜面が形成されているので、ペントハウスユニット１０を平坦な屋根面１０４上の斜線制限を受ける屋外側端部ぎりぎりまで接近させることができ、かつ、傾斜屋根面１０５と連続した屋根面を形成できるので、外観意匠の向上を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態は、図６におけるペントハウスユニット１０を省略した屋根形状のユニット式建物であり、第１の実施形態における図７に相当する切断図が図９に示されている。建物本体１０３の上部には、平坦な屋根面１０４及び傾斜屋根面１０５が形成されており、この傾斜屋根面１０５は、傾斜屋根ユニット１６０を含んで形成されている。傾斜屋根ユニット１６０と平坦な屋根面１０４との取り合い部には、外壁材となるＡＬＣ板１２が束５２に取り付けられ、立ち上がり壁１６１を形成しており、この立ち上がり壁１６１の下部には、空調機の室外機１６２等の配管を引き通す開口部１６３が形成されている。また、平坦な屋根面１０４は、第１の実施形態と同様に、フラット屋根ユニット１１０を複数並設することにより形成されている。

一方、傾斜屋根ユニット１６０を構成する屋根パネル６０の下面は、束５２の支持部５２Ａと、屋根受け材５３と、台形ユニット１０８の傾斜面１０８Ｂに当接しており、屋根パネル６０の下端は、台形ユニットの傾斜面１０８Ｂ側の柱１０８Ｃの上部に立設されたパネル受け具１０８Ｄに固定されている。すなわち、束５２上に設けられた支持部５２Ａと屋根受け材５３とによって形成される傾斜面と、台形ユニット１０８に形成された傾斜面１０８Ｂとの２つの傾斜面上に平板状の屋根パネル６０が載置されて、全体として同一平面の傾斜屋根面が形成されることとなる。尚、屋根パネル６０の下端部には、図面に直交する方向となる屋根パネル６０の幅方向に所定のピッチで複数の孔が開けられており、この屋根パネル６０内部の通気を担保している。

図１０には、図９における屋根パネル６０の上部の納まりが示されている。屋根パネル６０の野地板６２上には、アスファルトルーフィング６３が配設され傾斜屋根面１０５が形成されており、さらにその上に屋根仕上げ材１２３が取り付けられている。屋根パネル６０の上部端面には、さらに、防水テープ１７０が張り付けられており、その上に下端が立ち上がり壁１６１のＡＬＣ板１２表面に達して逆Ｊ字状断面を有し、この断面に直交する方向に延びる水切り金物１７１が配設されている。

ここで、屋根パネル６０には、内部の空気を矢印１７５に示す経路に沿って換気する換気機構が設けられている。すなわち、ＡＬＣ板１２の上端は厚さ方向に切り欠いた切り欠き面１２Ａが形成されており、この切り欠き面１２Ａ上に、水切り金物１７１の端部が止め付け材１７３を介して固定されている。そして、水切り金物の下端には、水抜き孔１７１Ａが形成されており、水切り金物１７１の内面と上記止め付け材１７３の間には、透湿性スポンジ１７４が水切り金物１７１の延出方向に沿って帯状に配設されている。尚、このような換気機構は、第１の実施形態におけるペントハウスユニット１０の上部にも設けられている。

そして、傾斜屋根面１０５の頂部には、棟包（笠木）１７２が被せられている。この棟包１７２は、一方の端部が上記水切り金物１７１表面に達し、他方の端部が屋根仕上げ材１２３に至る逆Ｖ字形状断面を有し、この断面に直交する方向に沿って延びる長尺部材である。

図１０には、図９における台形ユニット１０８と、傾斜屋根ユニット１６０と、フラット屋根ユニット１１０の分解斜視図が示してある。傾斜屋根ユニット１６０は、基礎フレーム５０と、屋根パネル６０とを含んで形成されている。台形ユニット１０８の柱１０８Ｃには、各々パネル受け具１０８Ｄ配設されており、このパネル受け具１０８Ｄに屋根パネル６０の下端が当接して、屋根パネル６０は支持されている。尚、傾斜屋根ユニット１６０は、基礎フレーム５０及び屋根パネル６０を工場にて予め一体化しておいてもよく、別体で工場出荷し、建築現場にて一体化してもよい。

このような実施形態によれば、以下のような効果を有する。

傾斜屋根面１０５を形成するために、台形ユニット１０８を使用することにより、傾斜屋根面１０５の上下位置を低くすることができるので、建物本体１０３を隣地境界線や道路境界線に接近して配置することができるので、建物本体を斜線制限内に納めるのが容易になる。

立ち上がり壁１６１に配管用開口部１６３を設けることにより、平坦な屋根面１０４に滞留する雨水が流れ込むこともないので、簡易な構造で配管工事を行うことができる。

水切り金具１７１に水抜き孔１７１Ａを設け、さらに、透湿性のスポンジ１７４を封入することにより、湿気は適当に外部に排出され、かつＡＬＣ板１２にあたって跳ね返って水抜き孔１７１Ａから入り込む雨水もスポンジ１７４の上部には上がって来ない。

尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形例をも含むものである。すなわち、前述の実施形態では、平坦な屋根面１０４は、歩行屋根面であるものとして説明しているが、これに限らず、専ら、ソーラーユニット等の設備を設置するために形成された平坦な屋根面であってもよい。

また、前述の実施形態におけるペントハウスユニット１０は、少なくとも四隅に立設される柱１６の各々の上端間を上梁１７のみで連絡したペントハウスユニットであるが、これに限らず、柱１６の下端間をも下梁で連絡したペントハウスユニットであってもよい。

さらに、前述の実施形態におけるアダプタユニット４０は、溝形鋼を四角枠状に形成したフレームであったが、これに限らず、四角枠状のフレーム内に補強梁を架設したアダプタユニットであってもよく、さらには、傾斜屋根ユニットと一体で形成されたアダプタユニットであってもよい。

さらにまた、前述の実施形態における接合部１８と被接合部４３の接合は、接合部１８の底面と、溝形鋼４１のフランジ上面４１Ａで行われていたが、これに限らず、接合部１８には、溝形鋼４１の上面４１Ａと溝形鋼４１のウエブ外側面とに当接するＬ字状部材を柱１６の底部に溶接したものとし、アダプタユニット４０に設けられる被接合部を溝形鋼４１のウエブに形成し、Ｌ字状部材と溝形鋼４１のウエブとの当接面で接合してもよい。

また、前述の実施形態においては、台形ユニット１０８は、一辺が上面の一辺に沿っており、かつこれに対向する他の一辺が側面の一辺に沿った傾斜面１０８Ｂを有する台形ユニットであったが、これに限らず、一辺が上面の一辺に沿っており、かつこれに対向する他の一辺が底面の一辺に沿った傾斜面であってもよい。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等でもよい。

本発明の第１の実施形態に係るユニット式建物の屋根構造を構成するペントハウスユニットを表す概要斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るユニット式建物の屋根構造を構成するジョイントユニットを表す概要斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るユニット式建物の屋根構造を構成するアダプタユニットを表す概要斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るユニット式建物の屋根構造を構成する傾斜屋根ユニットの基礎フレームを表す概要斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るユニット式建物の屋根構造を構成する傾斜屋根ユニットに使用される屋根パネルを表す概要斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るユニット式建物の屋根構造を使用したユニット式建物のうち、第１の組み合わせ例を示す概要斜視図である。 図６におけるVII−VII線切断図である。 本発明の第１の実施形態におけるペントハウスユニットの接合部とアダプタユニットの被接合部との接合構造を示す概要斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るユニット式建物の屋根構造を示す図である。 本発明の第２の実施形態における立ち上がり壁面と屋根パネルとの納まりを示す鉛直方向断面詳細図である。 本発明の第２の実施形態における台形ユニット、基礎フレーム、屋根パネルの分解斜視図である。

符号の説明

４０ アダプタユニット
１０１ 建物本体
１０４ 平坦な屋根面
１０５ 傾斜屋根面
１０８ 台形ユニット
１０８Ｂ 台形ユニットの傾斜面
１１０ フラット屋根ユニット
１１０Ａ 下地フレーム
１１０Ｂ 平坦な屋根材
１１２、１１３ 傾斜屋根ユニット

Claims (1)

1. 建物本体上部に傾斜屋根面と平坦な屋根面との両方が形成されたユニット式建物の屋根構造において、
   上辺、下辺、柱以外に傾斜面を含み、断面視で五本の辺を有するユニット上にこのユニットの傾斜面と同一の角度の傾斜面を有する傾斜屋根ユニットが載置され、これら２つの傾斜面が同一平面を形成し、前記２つの傾斜面上に平板状の屋根パネルが載置されており、
   前記傾斜屋根ユニットの下面のうち、前記傾斜面上端部に対応する部位を先端部とし、前記ユニットの上面のうち前記傾斜面と反対側の部位を先端部とすると、
   前記傾斜屋根ユニットの先端部は、前記ユニットの先端部より後端側に位置しており、
   さらに、前記ユニットの柱には、パネル受け具が配設されており、このパネル受け具に前記屋根パネルの下端が当接して、該屋根パネルが支持されていることを特徴とするユニット式建物の屋根構造。

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