JP4494059B2 - 横引きダクトのユニット工法 - Google Patents

Description

本発明は，内部に空気等の気体を流すためのダクトの施工にかかり，その気体は例えば空調空気，生産装置や厨房からの排気，室内に取り入れる新鮮外気等を対象としている。本発明は特に横引きダクトの施工の合理化，より具体的にいえば，大量の横引きダクトをユニット化により合理化施工することを目的とする。

竪ダクトに関しては，施工の合理化を図るため，これまで多種多様な施工技術が提案されている。例えばフレーム内部にダクトや他の配管を納めてユニット化して揚重する，竪管ユニット工法がその代表的なものである（特許文献１）。

しかしながら例えば工場やホール，倉庫等の大空間では，横引きダクトであってもメインダクトは，給気等の場合には，分散して延びる分岐ダクトに分岐したり，あるいは排気等の場合には，分岐ダクトを合流させるためその口径は大きい。このような分岐，合流を有する横引きダクト設備は，近年益々大型化し，かつ重量が重くなっている。したがって，このような横引きダクト設備の施工についても，合理化が求められるところである。

そのため横引きダクトについても，ユニット化することが提案されている。例えばあらかじめ設けた軌道を用いてダクトユニットを水平移動させたり（特許文献２），ダクトに直接丸環を掛けて吊ったり（特許文献３）している。しかしながらこれらの技術は，屋外から，すなわちトラックの上や仮設資材置場から施工場所まで揚重するにあたっては格別の工夫はなく，また揚重の際に不安定であったり，つり込んだ後の施工についても，特に合理的な作業ではない。

また架台をあらかじめ組み，この内側にダクトピースを納めていく工法も提案されているが（特許文献４），施工自体は逆に煩雑となり，合理化に反する。

特開平７−６２８８４号公報 特開２０００−２５７９４５号公報 特開平１０−２２０８５５号公報 特許第２５８７９９１号公報

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，横引きの矩形ダクトを建物外から施工場所までの揚重と施工を容易にするものであり，大風量または複数系統ないし多系統のダクトを，平面的に省スペースのうちに施工することができるようにしたものである。

前記課題を解決するため，本発明のダクトユニット工法は，まず，フレーム材によって直方体形状の外枠ユニットを構成する。そして前記外枠ユニット内に矩形ダクトを水平に配置して外枠ユニットに仮固定する。仮固定は，例えば，外枠ユニットにおけるダクトと直角方向に配された横フレーム材に，矩形ダクトを抱え込むＵバンドを使用してボルト材等による締め付け固定によって行うことが好ましい。これによって，矩形ダクトを安定してかつ確実に外枠ユニットに装着することができ，しかも仮固定の解除も容易である。前記仮固定は，さらにＵバンドの内側に弾性部材，例えばゴムバンドなどのゴム材を介して行えば，矩形ダクトを損傷させることはなく，しかも吊り込み中の位置ズレをより確実に防止することができる。

そして矩形ダクトが仮固定されたダクトユニット全体を，例えば揚重機などによって吊り上げ，その後設置場所に予め据え付けた架台に向けて吊り下げ，この架台上にダクトユニットを載置する。その後，載置されたダクトユニットの外枠ユニットを，前記架台に固定する。

次に矩形ダクトを同様にして装着した他のダクトユニットを吊り上げ，前記架台または先に設置したダクトユニットの連設方向にある他の架台（すなわち先の架台と同一であってもよく，また別な架台であってもよい)に，先のダクトユニットとは隙間を空けて設置して，当該他のダクトユニットの外枠ユニットを，当該他のダクトユニットが設置された架台に固定する。

次いで当該他のダクトユニットにおける矩形ダクトの仮固定を解除して，当該矩形ダクトを，先のダクトユニットにおける矩形ダクト側に移動させ，当該他のダクトユニットにおける矩形ダクトと，先のダクトユニットにおける矩形ダクトとを接続する。矩形ダクト同士の接続は，フランジ接続であってもよく，また地震等による変位を吸収できるキャンバス継手による接続であってもよい。

その後当該他のダクトユニットにおける矩形ダクトを，当該他のダクトユニットの外枠ユニットに本固着する。以後は，同様に順次ダクトユニットを吊りこんで，吊りこんだダクトユニットの架台への固定，矩形ダクトの仮固定の解除，移動，固着を行っていけばよい。

ところで，屋上や架台のスペースでは矩形ダクトの施工スペースが足りない場合もある。屋上にはパッケージエアコンの室外機や冷却塔，配電盤などの設備機器が設置されるのが一般であり，近年は地球環境の観点から屋上緑化の要請も高まっている一方，ダクトはパイプに比べて大きい面積を占めるため，何らかの工夫が必要である。かかる場合には，前記架台上に設置された一段目のダクトユニット群の上に，さらに別のダクトユニットを設置して，ダクトユニットを積層させることで対処できる。

この場合の位置決めは，予め，例えば下段のダクトユニットの外枠ユニットに設けたボルト孔等を目印に行えばよい。また内部の矩形ダクトの接続については，外枠ユニットの積層と固定が終わってから，同じ地点の上下のダクトを位置調整して，作業員が地点ごとに移動する作業が合理的である。最も上に位置するダクトユニットについては，外枠ユニットに囲われている必要は無く，外枠ユニットの外側骨材に固定されて，ダクトが外枠ユニットから露出した状態で設置されていてもよい。この場合，外枠ユニットの使用フレーム材が低減できる。

前記架台は，建物の床，天井又は屋上の上に防振材を介して，据え付けられていることが好ましい。また架台自体は，鉄骨梁自体であってもよい。

また前記架台は，フレーム材をやぐら状に組んで構成し，床，天井又は屋上の上面と，前記架台の載置面との間の空間には，少なくとも分岐ダクト又は送風機が設けられていてもよい。

またダクトユニットは，外枠ユニット内に上下多段に矩形ダクトが配置されていてもよい。

本発明によれば，横引きダクトのユニット化ができ，現場でのダクト接続回数を少なくすることができる。しかも設置に際し，従来のような軌道等の仮設設備を設ける必要は無い。

本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は本実施の形態で使用した外枠ユニット１の外観を示しており，鋼材などのフレーム材２からなり，全体として直方体形状を呈している。この外枠ユニット１内に，図２に示したように，矩形ダクト１０，１１が上下２段に収容され，下段の矩形ダクト１０は，横フレーム材２ａ，２ｂ，２ｃ上に仮固定され，上段の矩形ダクト１１は，横フレーム材２ｄ，２ｅ，２ｆ上に仮固定される。

仮固定にあたっては，例えば図３に示したように，例えば矩形ダクト１０についていえば，矩形ダクト１０を抱え込む大きさのＵバンド（Ｕ型の金属バンド）１２の両端部を，ボルト材１３によって，横フレーム材２ａ，２ｂ，２ｃに対して締め付け固定することで仮固定される。この場合，矩形ダクト１０における，Ｕバンド１２の内側に，ゴムリング１４を予め巻き回しておくことにより，滑り止めと破損を防止することができる。なおボルト材１３に替えて，適宜のクリップ材で仮固定してもよい。

矩形ダクト１０，１１は，もちろん大きさの異なったものでもよい。各矩形ダクト１０，１１の両端には，接合用のフランジ１０ａ，１１ａがそれぞれ設けられている。そして外枠ユニット１にセットされる各矩形ダクト１０，１１の長さは，外枠ユニット１の長さよりも長く設定され，各矩形ダクト１０，１１の両端部が，各々外枠ユニット１の両端部より突出する程度となっている。突出長は，外枠ユニットの長さの１／１０以下が好ましい。

また，矩形ダクト１０，１１の側部には，図２に示したように，必要に応じて枝ダクトの接続部１５を設けておいてもよい。この接続部１５は，例えば所定位置に開口をあけ短管とフランジを取り付けておくことによって構成される。この接続部１５には枝ダクト（図示せず）が接合され，ダクト内の流体が給気等建物内に取り入れる気体である場合（導入用）には，気体源側が太く室内側に進むにつれて分岐を経て細くなるような構成とする。一方ダクト内の流体が排気等建物から出る気体である場合（排気用）には室内側が細く合流を経て順次太くすることもできる。その場合最も太い箇所に合わせて横フレーム材２の位置をセットし，ダクトはホッパにより縮径（導入用），拡大（排気用）してもよい。

以上のようにして外枠ユニット１に矩形ダクト１０，１１が上下２段に仮固定されたダクトユニットが製作される。基本的には，工場でこのユニットを製作する。ダクトユニット全体の長さは，現場に搬送するトラックの荷台の長さに合わせるのがよい。そしてダクトユニットをトラックに載せて現場に運搬し，いったん仮置場に降ろしてその仮置場から揚重してもよいし，あるいは工程が許せばトラックから直接施工場所に場重してもよい。なお矩形ダクト１０にダンパ，ＶＡＶユニット，点検口，風量制御口等を予め取り付けたものを，外枠ユニット１に装着して揚重してもよい。

次に図４に示したように，設置場所が建物Ａの屋上Ｐである場合の例に即して，設置，施工工程を説明する。この例では，トラック３０から直接揚重する場合を示している。揚重に際しては，ダクトユニットＤの外枠ユニット１の上部の四隅に，鉄骨用吊具(揚重したとき下片が反力で上に向かい上片とかみ合う吊具)をそれぞれセットし，そのワイヤを1点で玉掛けして，クレーン３１で水平を保ちながら揚重する。

据え付け位置については施工図をもとに，予め屋上Ｐに据え付けた鉄骨架台３３にボルト孔をあけておいてもよいし，鉄骨架台３３の上に，天板３６を設け，その表面にあらかじめ凹部を設けて据え付け位置をマーキングしてもよい。その目印に合わせまず最初のダクトユニットＤ１を吊り降ろし，鉄骨架台３３上に載置させる。載置した後，ダクトユニットの外枠ユニット１を，鉄骨架台３３上に固定する。

鉄骨架台３３については，例えば屋上のコンクリートスラブの上に，スプリング，ゴム等の防振材からなる防振架台をまず間隔をおいて複数固定し，その上にコンクリート製支持脚３４を固定し，さらにその上に，支持梁となる鉄骨（図示せず）を支持脚間をまたがって横に渡すことが提案できる。

この場合，鉄骨の上には格子状の鋼製上床を載置してもよい。また鉄骨架台３３の内部空間をダクトユニットに連なる送風機の設置スペースとして利用することも可能である。例えば，図５にも示したように，鉄骨架台３３の下側に送風機用外枠５１を固定し，その内部に送風機５２を納めてもよい。この図示の例では，矩形ダクト１０へと室内側からの排気を行う場合の例である。室内側への給気を行う場合には，送風機５２を逆向きに設定すればよい。

かかる場合，送風機５２の吸い込み側にはダンパと短管とキャンバス継手が，吐出側にはキャンバス継手があらかじめ一体に組みつけられて送風機用外枠５１に内蔵されて仮置き場やトラック車上から揚重され，その後鉄骨架台３３の下まで小運搬される。送風機５２の吸い込み側には室内からの排気ダクトが接続（図示せず）され，吐出側には前述のダクトユニットＤの矩形ダクト１０がメインダクトとして接続され，前述の固定をされる。吸い込み側の排気は室内からシャフト（図示せず）を介して，吐出側の排気は前記したような鋼製上床に設けた開口を介してダクトにより搬送される。

本実施の形態である建物が工場である場合などは，排気が各所から種類ごとのメインダクト(ダクトユニット)に集合され適した処理をされる。すなわちそのまま排気してよいものはそのまま排気され，他は可燃ガス排気，無機排気，緊急排気の別にスクラバ一等の無害化装置を経て排気される。なお，メインダクトの間，例えば矩形ダクト１０と矩形ダクト１０との間にダンパを設け，ダンパ間の単位で系統割をし，あるダンパ間のダクト(端部は盲フランジとダンパ間)に所定の系統の排気枝ダクトを割り当てれば，休止した系統のダンパ間ダクトを閉止しファンも停止するという省エネルギー的な運転が可能である。

次に２基目のダクトユニットＤ２を揚重・搬入するが，各ダクトユニットＤの外枠ユニット１同士は，ダクトユニットＤにおける矩形ダクト１０，１１の各々の接合部が，接合部同士の接触により損傷しないように，図６に示したように，若干の隙間ｄを設けて設置する。

そしてまず２基目のダクトユニットＤ２を載置して，これを鉄骨架台３３上の所定位置に固定した後，矩形ダクト１０，１１をそれぞれ外枠ユニット１の横フレーム材２ａ〜２ｆに固定してあるＵバンド１２のボルト材１３を緩め仮固定を解除し，その後ゴムリング１４をずらす。そして矩形ダクト１０，１１をダクトユニットＤ１側に移動させて，矩形ダクト１０についていえば，フランジ１０ａ同士を接続する。内部流体が耐食性ガスの場合はキャンバス接続する。また矩形ダクト１１も，フランジ１１ａ同士を接続する。

その後，横フレーム材２ａ〜２ｆの位置に相当する位置に合わせるように，ゴムリング１４とＵバンド１３をセットし直し，ボルト材１３で固定する。外枠ユニット１の底部は鉄骨架台３３とボルトナット等で本固定する。

そのようにして２基目のダクトユニットＤ２の据え付け固定が終了すると，図７にも示したように，３基目のダクトユニットＤ３を揚重して，鉄骨架台３３上の所定の位置につり込んで載置し，矩形ダクト１０，１１の接続作業を実施する。

このようにして，順次ダクトユニットＤ１〜Ｄｎをつり込んで設置していくことで，迅速に横引きの矩形ダクトを所定の位置に施工することができる。また建物外から施工場所までの揚重と施工も極めて容易である。

ところで，屋上Ｐや鉄骨架台３３のスペースでは，必要なダクトの施工に足りない場合もある。屋上にはパッケージエアコンの室外機や冷却塔，配電盤などの設備機器が設置されるのが一般であり，近年は地球環境の観点から屋上緑化の要請も高まっている。またダクトはパイプに比べて面積を占める。そこで何らかの工夫が必要となってくる。

本発明は，かかる場合にも容易に対処することができる。すなわち，図５，図７に示したように，設置されたダクトユニットＤ１〜Ｄｎの上に，さらにダクトユニットＵＤ１〜ＵＤｎを前述したと同じ方法で設置すればよい。この場合の位置決めは，予め下段のダクトユニットＤの外枠ユニット１に設けたボルト孔を目印に行えばよい。またダクトユニットＵＤ１〜ＵＤｎの内部の矩形ダクト４１，４２の接続については，ダクトユニットＵＤの積層と固定が終わってから，同じ地点の上下のダクトを位置調整して，作業員が地点ごとに移動するという作業が合理的である。

この場合，最も上に位置する矩形ダクト４２については，外枠ユニット１に囲われている必要は無く，外枠ユニット１の外側のフレーム材に固定し，矩形ダクト４２が外枠ユニット１から露出した状態で設置されていてもよい。そうすることにより，外枠ユニット１の使用鋼材が低減できる。吊り上げについては前述したと同様，図８に示したように，外枠ユニット１の上端四隅を支持して吊り上げればよい。

なお，上記の実施形態では，工場で矩形ダクト１０，１１を予め外枠ユニット１に装着し，それによって構成したダクトユニットＤをトラック３０で工事現場に搬入する例を示したが，外枠ユニット１のみをトラック３０で運搬し，矩形ダクトについては，近年折り畳み可能なダクトが開発されておりこれを別途搬入し工事現場で組み立て，外枠ユニット１内に仮固定しても良い。その場合現場に組み立てスペースが必要になるが，運搬費用はコスト安になり，かつ外枠ユニット１の長さもダクトのはみ出し分だけ長くできる。

前述した施工例は，屋上に対して施工する例であったが，工場など，建築物の屋根を最後に完成させる工程の建物であれば，天井に設置することも可能である。できる。この場合，鉄骨柱に溶接等で接合した鉄骨梁上にダクトユニットを直接設置すればよい。揚重，搬入，固定については前述と同様にして行える。但し高所作業になるため，ダクトユニットの連設ルートに沿って作業ステージを設けることが望ましい。

また本発明では剛性のダクトを対象としているが，空調で一般的な亜鉛めっき鋼板だけでなく，ダクト内を流れる流体によって，適宜ステンレスや塩化ビニル製等プラスチックのダクト，プラスチックでコーティングされた鉄板等を採用することもできる。

さらにダクトを流れる内部流体が腐食性の気体である場合には，ダクト同士の接合部はフランジ接続ではなく，地震等の変位を吸収し耐食性のあるキャンバス継手を採用してもよい。なお，ダクトへの断熱や塗装は必要に応じ外枠ユニット１への取付け前に施しておくのがよい。

また例えば内部流体が給気等室内に導かれるものの場合には，メインダクトを構成するダクトユニットの上流に空調機や送風機等を設けてもよい。また一方，排気等室外に排出されるものの場合には，ダクトユニットの下流に送風機や除害装置等を，流体搬送または流体処理装置として接続することができる。この場合には，外枠ユニットをそのような送風機等の大きさに合わせて，送風機を当該外枠ユニットにセットし，これを例えば送風機ユニットとして，ダクトユニットと同様にして揚重して設置場所の架台上に設置し，後は，矩形ダクトと送風機ユニットの送風機とを接続すればよい。

なお前記実施の形態では，ダクトユニットＤに装着したダクトは，矩形ダクトであったが，もちろん矩形ダクトに代えて円形ダクトを使用してもよい。なおダクト接続に関しては，既述したように矩形ダクトではフランジ接合をしていたが，円形ダクトの場合は円筒状の継手をダクトとダクトの間に（その各々の端部に）被せビス止めする。そこで一方のダクトに仮止めして揚重し，その後仮固定を解いて他のダクトの位置合わせ後に本固定する。また前記実施の形態では，矩形ダクトを外枠ユニット１の下部でボルト固定をする例を示したが，外枠ユニット１の上部（天面側）で固定，すなわち吊り下げる形で支持してもよい。もちろん円形ダクトの場合も同様，外枠ユニット１の上部から吊下するようにして，外枠ユニット１に仮固定してもよい。

本実施の形態で使用した外枠ユニットの斜視図である。 外枠ユニットに矩形ダクトを収容する様子を示す斜視図である。 Ｕバンドを使って矩形ダクトを仮固定する様子を示す斜視図である。 クレーンによって，ダクトユニットを揚重している様子を示す斜視図である。 設置されたダクトユニットを軸方向（長手方向）からみた説明図である。 設置したダクトユニットの矩形ダクトを接続する様子を示す側面図である。 クレーンによって，次のダクトユニットを揚重している様子を示す斜視図である。 既に設置したダクトユニット群の上に，さらに他のダクトユニットを設置する様子を示す側面図である。

符号の説明

１ 外枠ユニット
２ フレーム材
１０，１１ 矩形ダクト
１２ Ｕバンド
１３ ボルト材
１４ ゴムリング
３１ クレーン
３３ 架台
Ｄ，ＵＤ ダクトユニット

Claims (8)

1. フレーム材によって直方体形状の外枠ユニットを構成し，
   前記外枠ユニット内に矩形ダクトを水平に配置して外枠ユニットに仮固定し，
   この矩形ダクトが仮固定されたダクトユニットを吊り上げ，その後設置場所に予め据え付けた架台に向けて吊り下げて，この架台上にダクトユニットを載置し，
   載置されたダクトユニットの外枠ユニットを，前記架台に固定し，
   次いで他のダクトユニットを吊り上げ，前記架台または，先に設置したダクトユニットの連設方向にある他の架台上に，先のダクトユニットとは隙間を空けて設置して，当該他のダクトユニットの外枠ユニットを，当該他のダクトユニットが設置された架台に固定し，
   次いで当該他のダクトユニットにおける矩形ダクトの仮固定を解除して，当該矩形ダクトを，先のダクトユニットにおける矩形ダクト側に移動させ，
   当該他のダクトユニットにおける矩形ダクトと，先のダクトユニットにおける矩形ダクトとを接続し，
   その後当該他のダクトユニットにおける矩形ダクトを，当該他のダクトユニットの外枠ユニットに固定することを特徴とする，横引きダクトのダクトユニット工法。
2. 前記仮固定は，外枠ユニットにおけるダクトと直角方向に配された横フレーム材に，矩形ダクトを抱え込むＵバンドを使用してボルト材等による締め付け固定によって行うことを特徴とする，請求項１に記載の横引きダクトのダクトユニット工法。
3. 前記仮固定は，さらにＵバンドの内側に弾性部材を介して行うことを特徴とする，請求項２に記載の横引きダクトのダクトユニット工法。
4. 前記架台上に設置された一段目のダクトユニット群の上に，さらに別のダクトユニットを設置していくことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の横引きダクトのダクトユニット工法。
5. 前記架台は，建物の床，天井又は屋上の上に防振材を介して，据え付けられていることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の横引きダクトのダクトユニット工法。
6. 前記架台は，フレーム材がやぐら状に組まれてなり，床，天井又は屋上の上面と，前記架台の載置面との間の空間には，少なくとも分岐ダクト又は送風機が設けられることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の横引きダクトのダクトユニット工法。
7. 前記ダクトユニットは，外枠ユニット内に上下多段に矩形ダクトが配置されてなることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の横引きダクトのダクトユニット工法。
8. 矩形ダクトに代えて，円形ダクトを用いたことを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の横引きダクトのダクトユニット工法。

Images