JP5002237B2 - 建物の換気構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物本体内の複数の部屋に溜まる暖かい空気を外部へと排出してなる建物の換気構造に関する。

近年、空調機器の発達に伴い、空調機器を利用して冷暖房を行うようになっている。そのため、住宅等の建物においては、空調効果を高めるために、屋内外の空気の出入りを遮断し、室内の熱が屋外に漏れないようにし、建物の内部の空調におけるエネルギー損失を少なくするために、室内の気密性および断熱性を高くした高気密・高断熱建物が利用されている。

そして、このような高気密・高断熱建物は、屋内外の空気の出入りを遮断しているために換気を十分に行う必要があった。そこで、高気密・高断熱建物の換気を行うために、建物内の部屋等、仕切られた複数の空間をまとめて換気するセントラル換気装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３４４２５３号公報

ところが、このような換気装置を用いると換気装置の設置にコストがかかる上、多くのエネルギーを消費するという問題があったため、上記のような換気装置を用いずに各部屋の窓やドアを開けて建物内に外気を導入し、建物内部の空気と入れ換える等して自然換気を行うようにしている。

しかしながら、特に、夏場においては各部屋の窓やドアを開けたとしても暖かい空気が流入して溜まってしまい、部屋全体が暖まる場合が多いため、夏場であっても快適な居住環境を形成できるような技術の開発が強く望まれていた。

本発明の課題は、自然換気を容易かつ確実に行うことができるとともに、夏場においても快適な居住環境を形成することが可能な建物の換気構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図４に示すように、建物本体１内の複数の部屋２，３，４，５，６の暖かい空気を外部へ排出してなる建物Ａの換気構造において、
前記建物本体１に隣接して風洞部７が設けられ、この風洞部７は、建物本体１の上下方向に沿って空気を上昇させて外部に排出するための上昇経路７ａと、この上昇経路７ａに直交して設けられ、外部の空気を取り入れて上昇経路７ａ内に吹き込ませるための吹込経路７ｂとを備えており、
前記複数の部屋２，３，４，５，６は、前記風洞部７に沿って配置されるとともに、この風洞部７に面する開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａを備えており、
前記上昇経路は、建物本体１の上下階にわたる外壁面の一部が他の外壁面よりも室内側に後退して形成された凹部７ａであり、
前記吹込経路７ｂは、建物本体１の外壁９と該外壁９に対向するガレージ壁１３との間に設けられることによって横穴状に形成されたガレージであり、
前記風洞部７の上端部には屋根２０が設けられるとともに、この屋根２０には開閉可能な天窓２１が設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、暖かい空気がより高い所へと上昇していく性質を利用することで前記風洞部７内の暖かい空気を常に上昇させて順次排出できるので、風洞部７内に上昇気流を発生することができる。したがって、風洞部７内では、暖かい空気を排出すると同時に、この暖かい空気よりも比較的冷たい下方からの空気を上昇気流に乗じて上昇させることができるようになっている。すなわち、前記複数の部屋２，３，４，５，６が風洞部７に沿って配置されるとともに、風洞部７に面する開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａを備えていることによって、風洞部７内を上昇する比較的冷たい空気を、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａから複数の部屋２，３，４，５，６へと吹き込ませることができるので、自然換気を容易かつ確実に行うことが可能となる。
また、前記吹込経路７ｂが、前記上昇経路７ａに直交して設けられているので、吹込経路７ｂは横方向に向かって配置されることとなる。これによって、横方向や斜め方向に吹く風を吹込経路７ｂ内に取り入れやすくなるので、取り入れた外部の空気を前記上昇経路７ａ内に確実に吹き込ませることが可能となり、前記複数の部屋２，３，４，５，６の自然換気を促進することが可能となり、特に夏場であっても快適な居住環境を形成することができる。

請求項２に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１に記載の建物Ａの換気構造において、
前記吹込経路７ｂは、建物Ａが建築される地域の夏季の主風向に対応する方向に開口していることを特徴とする建物の換気構造。

請求項３に記載の発明によれば、前記吹込経路７ｂは、建物Ａが建築される地域の夏季の主風向に対応する方向に開口しているので、この吹込経路７ｂから風洞部７内に風を効果的に取り入れることが可能となる。すなわち、風は地域の気候特性によって様々である。したがって、例えば主風向が南向きであった場合は、南風を前記吹込経路７ｂ内に確実に取り入れることができる。これによって、取り入れた南風を前記上昇経路７ａ内に確実に吹き込ませることができるので、特に夏場における複数の部屋２，３，４，５，６の自然換気を促進して、より快適な居住環境を形成することができる。
これに対し、冬季の主風向が北向きであった場合は、北風が前記吹込経路７ｂ内に吹き込むことを極力防ぐことができる。

請求項３に記載の発明は、例えば図２に示すように、請求項１または２に記載の建物Ａの換気構造において、
前記吹込経路７ｂには、この吹込経路７ｂ内の空気を加湿冷却する加湿冷却手段８が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、前記吹込経路７ｂに、この吹込経路７ｂ内の空気を加湿冷却する加湿冷却手段８が設けられていることから、この吹込経路７ｂ内で加湿冷却された空気を前記上昇経路７ａへと吹き込ませることができるので、冷たい空気を前記複数の部屋２，３，４，５，６へと吹き込ませることが可能となり、特に夏場において、さらに快適な居住環境を形成することができる。

請求項４に記載の発明は、例えば図１〜図４に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の建物Ａの換気構造において、
前記複数の部屋２，３，４，５，６には、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａに対向する外壁９に窓２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂがそれぞれ設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａに対向する外壁９に窓２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂがそれぞれ設けられていることから、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａから吹き込む空気を、部屋２，３，４，５，６内を確実に通過させて窓２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂから排出することができるので、これら複数の部屋２，３，４，５，６の自然換気をより容易かつ確実に行うことが可能となり、特に夏場であってもより一層快適な居住環境を形成することができる。

請求項５に記載の発明は、例えば図３に示すように、請求項１〜４のいずれか一項に記載の建物Ａの換気構造において、
前記風洞部７には、前記複数の部屋３，４と略同じ高さの床面を有するデッキ部１５が設けられており、このデッキ部１５は、複数のデッキ用板材１５ａを所定の間隔をあけて配置することによって形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、前記風洞部７に前記デッキ部１５が設けられているので、このデッキ部１５を通じて複数の部屋３，４間を行き来できるとともに、レストスペース等としても利用することができる。また、前記デッキ部１５は、複数のデッキ用板材１５ａを所定の間隔をあけて配置することによって形成されているので、下方から上昇する比較的冷たい空気を、複数のデッキ用板材１５ａ間の隙間を通過させて上昇させることができる。これによって、前記デッキ部１５は常に下方から比較的冷たい空気が上昇して通過するスペースとなるので、特に夏場におけるデッキ部１５の快適な居住環境を形成することができる。

本発明によれば、暖かい空気がより高い所へと上昇していく性質を利用することで風洞部内の暖かい空気を常に上昇させて順次排出できるので、風洞部内に上昇気流を発生することができる。したがって、風洞部内では、暖かい空気を排出すると同時に、この暖かい空気よりも比較的冷たい下方からの空気を上昇気流に乗じて上昇させることができるようになっている。すなわち、建物本体内の複数の部屋が風洞部に沿って配置されるとともに、風洞部に面する開口部を備えていることによって、風洞部内を上昇する比較的冷たい空気を、開口部から複数の部屋へと吹き込ませることができるので、自然換気を容易かつ確実に行うことが可能となり、これによって、特に夏場であっても快適な居住環境を形成することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態における建物Ａは、壁や床、屋根といった建物の構成要素を予め工場にてパネル化しておき、施工現場でこれらのパネルを組み立てて構築するパネル工法で構築されるが、従来の軸組工法や壁式工法の木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造等の建物にも適用することができる。

本実施の形態の建物Ａの換気構造は、図１〜図４に示すように、建物本体１内の複数の部屋２，３，４，５，６の暖かい空気を外部へ排出してなるものであり、前記建物本体１に隣接して風洞部７が設けられ、この風洞部７は、建物本体１の上下方向に沿って空気を上昇させて外部に排出するための上昇経路７ａと、この上昇経路７ａに直交して設けられ、外部の空気を取り入れて上昇経路７ａ内に吹き込ませるための吹込経路７ｂとを備えており、前記複数の部屋２，３，４，５，６は、前記風洞部７に沿って配置されるとともに、この風洞部７に面する開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａを備えている。

ここで、前記建物本体１は、図１に示すように、上下３階建てとなっており、図２から図４に示すように、中庭１０を挟んで母屋１ａと離れ家１ｂとに分かれて形成されている。これら母屋１ａおよび離れ家１ｂは、玄関１１および玄関ホール１１ａを通じて行き来できるようになっている。なお、母屋１ａおよび離れ家１ｂ間の行き来は１階Ａ１のみ可能となっている。
さらに、建物本体１内には、複数の部屋２，３，４，５，６が配置されているとともに、各階を行き来できる階段が複数設けられている。

また、前記建物本体１の母屋１ａは、上下階にわたる外壁面の一部が他の外壁面よりも室内側に後退した凹部７ａを有しており、この凹部７ａは、２階Ａ２および３階Ａ３にわたって互いに対向する二つの外壁面９ａ，９ａと、これら二つの外壁面９ａ，９ａに挟まれた中央外壁面９ｂと、この中央外壁面９ｂに対向して設けられた目隠し壁１２とを備えている。
なお、前記目隠し壁１２は、例えば側断面視において平行四辺形をなす桟材を上下に所定間隔で複数配置してなる建築用板材（図示せず）を、前記凹部７ａにおいて上下に連続的に配置することによって構成されている。

また、この凹部７ａの下端部には、図１および図２に示すように、２階Ａ２の床の下方に位置するガレージ７ｂが配置されている。このガレージ７ｂは、建物本体１の外壁９と該外壁９に対向するガレージ壁１３との間に設けられることによって横穴状に形成されており、これによって、前記凹部７ａ内と連続する略Ｌ字状の空間を形成できるようになっている。なお、この略Ｌ字状の空間の角部、すなわち、前記凹部７ａとガレージ７ｂとの交点部分には、ウッドデッキ１４が設けられており、このウッドデッキ１４に面して設けられた開口部２ａによって、ガレージ７ｂと１階Ａ１の部屋２との行き来ができるようになっている。
そして、前記凹部７ａおよびガレージ７ｂによって形成された略Ｌ字状の空間が、前記風洞部７として用いられている。

続いて、この風洞部７について、さらに詳細に説明する。
前記風洞部７は、上述したように、前記建物本体１に隣接して設けられており、この風洞部７に沿って前記複数の部屋２，３，４，５，６が配置されるとともに、これら複数の部屋２，３，４，５，６の開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａが風洞部７に面して設けられている。

ここで、風洞部７とは、暖かい空気がより高い所へと上昇していく性質を利用することによって風洞部７内の暖かい空気を常に上昇させて順次排出するものであり、風洞部７内に上昇気流を発生することが可能となっている。したがって、風洞部７内では、暖かい空気を排出すると同時に、この暖かい空気よりも比較的冷たい下方からの空気を上昇気流に乗じて上昇させることができるようになっている。
このため、風洞部７内を上昇する比較的冷たい空気を、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａから複数の部屋２，３，４，５，６へと吹き込ませることができ可能となり、建物本体１内の自然換気を容易かつ確実に行うことができるようになっている。

そして、前記風洞部７は、図１に示すように、前記建物本体１の上下方向に沿って空気を上昇させて外部に排出するための上昇経路７ａと、この上昇経路７ａに直交して設けられ、外部の空気を取り入れて上昇経路７ａ内に吹き込ませるための吹込経路７ｂとを備えている。すなわち、上昇経路７ａは前記凹部７ａであり、吹込経路７ｂは前記ガレージ７ｂである。
このように前記吹込経路７ｂが、前記上昇経路７ａに直交して設けられているので、吹込経路７ｂは横方向に向かって配置されることとなる。これによって、横方向や斜め方向に吹く風を吹込経路７ｂ内に取り入れやすくなるので、取り入れた外部の空気を前記上昇経路７ａ内に確実に吹き込ませることが可能となり、前記複数の部屋２，３，４，５，６の自然換気を促進することができるようになっている。

なお、前記複数の部屋２，３，４，５，６には、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａに対向する外壁９に窓２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂが設けられた状態となっている。これによって、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａから吹き込む空気を、部屋２，３，４，５，６内を確実に通過させて窓２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂから排出することができるので、これら複数の部屋２，３，４，５，６の自然換気をより容易かつ確実に行うことが可能となっている。
また、これら窓２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂは、図１に示すように、比較的高い位置に設けられることが好ましい。つまり、前記風洞部７内を下方から上昇してくる空気が、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａから部屋２，３，４，５，６内に流入して、さらに外部へと抜けやすいようにするためであり、これによって、換気効率の向上を図ることができる。

また、前記吹込経路７ｂは、建物Ａが建築される地域の夏季の主風向に対応する方向に開口している。すなわち、風は地域の気候特性によって様々である。したがって、例えば主風向が南向きであった場合は、南風を前記吹込経路７ｂ内に確実に取り入れることができる。これによって、取り入れた南風を前記上昇経路７ａ内に確実に吹き込ませることができるので、特に夏場における複数の部屋２，３，４，５，６の自然換気を促進して、より快適な居住環境を形成することができる。よって、前記吹込経路７ｂは、この吹込経路７ｂから風洞部７内に風を効果的に取り入れることが可能となる。
これに対し、冬季の主風向が北向きであった場合は、北風が前記吹込経路７ｂ内に吹き込むことを極力防ぐことができる。
なお、この吹込経路７ｂの開口する方向については、地域ごとの気候風土等によって変更して良く、任意である。

さらに、前記吹込経路７ｂには、この吹込経路７ｂ内の空気を加湿冷却する加湿冷却手段８が設けられている。
本実施の形態の加湿冷却手段８としては、極微細な水分（例えば４マイクロメートル程度）を噴霧し、その気化熱を利用することによって周囲を濡らさずに冷却できるドライミスト装置８ａや、自動的に水播きするスプリンクラー８ｂ等が挙げられる。本実施の形態の吹込経路７ｂには、図２に示すように、前記ガレージ壁１３の端部付近にドライミスト装置８ａが設けられており、このドライミスト装置８ａが、ガレージ７ｂ内に位置することによって噴霧された水分に日射があたらず、冷却効果を向上させることができる。

このように前記吹込経路７ｂに、この吹込経路７ｂ内の空気を加湿冷却する加湿冷却手段８が設けられることによって、この吹込経路７ｂ内で加湿冷却された空気を前記上昇経路７ａへと吹き込ませることができるので、冷たい空気を前記複数の部屋２，３，４，５，６へと吹き込ませることが可能となる。

また、前記風洞部７には、図３に示すように、前記複数の部屋３，４と略同じ高さの床面を有するデッキ部１５が設けられている。よって、このデッキ部１５を通じて複数の部屋３，４間を行き来できるとともに、レストスペース等としても利用することができる。

さらに、このデッキ部１５は、複数のデッキ用板材１５ａを所定の間隔をあけて配置することによって形成されている。すなわち、下方から上昇する比較的冷たい空気を、複数のデッキ用板材１５ａ間の隙間を通過させて上昇させることができる。これによって、前記デッキ部１５は常に下方から比較的冷たい空気が上昇して通過するスペースとなるので、特に夏場におけるデッキ部１５の快適な居住環境を形成することができるようになっている。

次に、建物本体１内に設けられるその他の換気手段等について説明する。
まず、前記母屋１ａと離れ家１ｂに挟まれた位置に設けられた中庭１０には、図２に示すように、複数のデッキ用板材１６ａが所定の間隔をあけて配置されたデッキ床１６が形成されている。また、この中庭１０も、前記凹部７ａと同様に目隠し壁１７によって目隠しされている。さらに、この目隠し壁１７に対向して開口部１０ａが設けられているとともに、左右側方にも複数の開口部１０ｂ，１０ｃが設けられている。

そして、この中庭１０にはスプリンクラー８ｂが設置されており、中庭１０内に水撒きができるようになっている。これによって、中庭１０の温度を下げることができるので、この中庭１０を通る空気を冷たくすることができ、さらに、冷たくなった空気を中庭１０の周囲の複数の開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃから建物本体１内へと流入させることができる。

続いて、建物本体１の屋根には、図１に示すように、小屋裏に溜まった暖気を外部へと排出する小屋裏専用換気塔１８が設置されている。これにより、３階Ａ３の部屋５，６の温度上昇を防ぐことができる。

その他にも、例えば部屋５内に取り入れた冷たい空気を部屋５，６同士で行き来させて、建物本体１内の涼しさを逃がさないようにするフロアセントラル換気装置１９等を導入して、より換気効率の向上を図るようにしても良い。

また、前記風洞部７の上端部に屋根２０を設けるとともに、この屋根２０に天窓２１を設けて太陽光が差し込むようにしても良い。これによって、風洞部７の上端部付近の温度を上昇させて、さらに風洞部７内に上昇気流を発生させて換気の促進を図ることができる。なお、前記天窓２１は開閉可能であるが、開閉可能でない場合は、前記小屋裏専用換気塔１８から上昇してきた空気を排出できるようにしても良い。

本実施の形態によれば、風洞部７内を上昇する比較的冷たい空気を、前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａから複数の部屋２，３，４，５，６へと吹き込ませることができるので、自然換気を容易かつ確実に行うことが可能となり、これによって、特に夏場であっても快適な居住環境を形成することができる。

本発明の建物の換気構造の実施形態を示す断面図である。 本発明の建物の換気構造を採用した建物本体の１階を示す平面図である。 本発明の建物の換気構造を採用した建物本体の２階を示す平面図である。 本発明の建物の換気構造を採用した建物本体の３階を示す平面図である。

符号の説明

１ 建物本体
２ 部屋
２ａ 開口部
３ 部屋
３ａ 開口部
４ 部屋
４ａ 開口部
５ 部屋
５ａ 開口部
６ 部屋
６ａ 開口部
７ 風洞部
７ａ 上昇経路（凹部）
７ｂ 吹込経路（ガレージ）

Claims (5)

1. 建物本体内の複数の部屋の暖かい空気を外部へ排出してなる建物の換気構造において、
   前記建物本体に隣接して風洞部が設けられ、この風洞部は、建物本体の上下方向に沿って空気を上昇させて外部に排出するための上昇経路と、この上昇経路に直交して設けられ、外部の空気を取り入れて上昇経路内に吹き込ませるための吹込経路とを備えており、
   前記複数の部屋は、前記風洞部に沿って配置されるとともに、この風洞部に面する開口部を備えており、
   前記上昇経路は、建物本体の上下階にわたる外壁面の一部が他の外壁面よりも室内側に後退して形成された凹部であり、
   前記吹込経路は、建物本体の外壁と該外壁に対向するガレージ壁との間に設けられることによって横穴状に形成されたガレージであり、
   前記風洞部の上端部には屋根が設けられるとともに、この屋根には開閉可能な天窓が設けられていることを特徴とする建物の換気構造。
2. 請求項１に記載の建物の換気構造において、
   前記吹込経路は、建物が建築される地域の夏季の主風向に対応する方向に開口していることを特徴とする建物の換気構造。
3. 請求項１または２に記載の建物の換気構造において、
   前記吹込経路には、この吹込経路内の空気を加湿冷却する加湿冷却手段が設けられていることを特徴とする建物の換気構造。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の建物の換気構造において、
   前記複数の部屋には、前記開口部に対向する外壁に窓がそれぞれ設けられていることを特徴とする建物の換気構造。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の建物の換気構造において、
   前記風洞部には、前記複数の部屋と略同じ高さの床面を有するデッキ部が設けられており、このデッキ部は、複数のデッキ用板材を所定の間隔をあけて配置することによって形成されていることを特徴とする建物の換気構造。

Images