JP5410112B2 - 建物の換気構造 - Google Patents

Description

本発明は、住宅等の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。
一方、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

ところで、空調機器によって建物内の冷暖房を行うとコストが高いという問題がある。
このような空調機器によるコストの増加を軽減するために、夏場等の温暖な時季は、空調機器に代えて換気装置を使用し、この換気装置の動力を上げる方法が採られる場合がある。このような方法によれば、建物内の給排気における空気の量や速度が増すことになるので、空調機器を稼動せずとも建物内に涼を取ることが可能となる。
しかしながら、このように換気装置の動力を上げてしまうと、空調機器と同じくコスト高を招く場合がある。その上、換気装置の動力が上げられたままだと、冬場等の寒冷な時季においては、積極的に寒冷な外気を取り込むとともに建物内の暖気を排出することになってしまうので望ましくない。

本発明の課題は、コストの増加を防ぐとともに、季節に応じて、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６に示すように、複数階建てに構築される建物本体１の中央に、この建物本体１の上下方向に沿ってタワー部１０が設けられており、
この建物本体１の各階２，３，４の床２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂは、前記タワー部１０を挟んで、該タワー部１０の両側に配設され、前記各階２，３，４の床２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ上には居住領域がそれぞれ設けられており、
前記タワー部１０は、当該タワー部と前記両側の各居住領域とを仕切る壁で区切られている部分であり、
当該タワー部１０は、
前記建物本体１の上下方向に積層するとともに前記各居住領域のうち任意の居住領域に向かって開口する複数のユーティリティー部１１，１１…と、
前記複数のユーティリティー部１１，１１…に隣接し、前記各階２，３，４の床２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂをそれぞれ連絡する階段１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅを有する階段室１２と、
前記複数のユーティリティー部１１，１１…に隣接し、前記建物本体１の上下方向に沿って該タワー部１０を貫通する風洞部２０と、を備えており、
前記風洞部２０は、季節に応じて、この風洞部２０と屋外との間で空気を流通させる空気流通手段と、
この風洞部２０内に取り込んだ空気を、前記各居住領域内へと導いて供給する給気手段と、
この風洞部２０と前記各居住領域とを仕切る壁２０ａにそれぞれ設けられるとともに、これら風洞部２０と各居住領域とを連通する排気口２６とを有しており、
前記各居住領域のうち、少なくとも一つの居住領域の床下空間に蓄熱手段２７が設けられており、
この床下空間と前記風洞部２０とを仕切る壁２０ａには、前記風洞部２０内の空気を前記床下空間に取り込むための通気口２０ｂが形成さ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、前記空気流通手段によって前記風洞部２０と屋外との間で空気を流通させて風洞部２０内に空気を取り込み、この風洞部２０内に取り込んだ空気を、前記給気手段によって前記各居住領域へと導いて供給し、これら各居住領域内の空気を、前記排気口２６から風洞部２０へと排出し、この排出された空気を前記空気流通手段によって屋外へと送り出すことができるので、建物内の換気を行うことができる。
したがって、換気装置の動力を上げることなく、建物内の給排気における空気の量や速度を増やすことができるので、コストの増加を防ぐことができるとともに、夏場等の温暖な時季において建物内で涼を取ることができる。
また、前記空気流通手段によって前記風洞部２０と屋外との間で空気を流通させずに、前記風洞部２０内の空気を、前記給気手段によって前記各居住領域へと導いて供給し、これら各居住領域内の空気を、前記排気口２６から風洞部２０へと排出することができるので、建物内で空気を循環させることができる。
したがって、屋外の寒冷な空気を建物内に取り込んでしまうことと、建物内の暖気を屋外へと排出してしまうことを防ぐことができるので、コストの増加を防ぐことができるとともに、冬場等の寒冷な時季において建物内の保温効果を高めることができる。
これによって、季節に応じて、快適な居住環境を形成することが可能となる。
また、前記各居住領域のうち、少なくとも一つの居住領域の床下空間に蓄熱手段２７が設けられており、前記壁２０ａに前記通気口２０ｂが形成されているので、前記通気口２０ｂを通じて前記風洞部２０から前記床下空間へと取り込んだ空気の暖気または冷気を、前記蓄熱手段２７に蓄熱することができる。
これによって、前記蓄熱手段２７の上方に位置する居住領域の床の温度を上昇・下降させることができる。

請求項２に記載の発明は、例えば図１〜図６に示すように、請求項１に記載の建物の換気構造において、
前記空気流通手段は、前記風洞部２０の下端部に位置し、屋外から風洞部２０へと空気を引き込む引き込みファン２１と、
前記風洞部２０の上端部に位置し、屋根１ａから上方に突出して設けられるとともに、空気が通過する通気孔２３ａを有する換気塔２２とを備えており、この換気塔２２の通気孔２３ａは開閉可能に構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、前記空気流通手段は、前記引き込みファン２１と、前記換気塔２２とを備えているので、前記引き込みファン２１を稼動させることによって、屋外から風洞部２０へと空気を取り込むことができ、この風洞部２０内に取り込んだ空気を前記換気塔２２の通気孔２３ａから屋外へと排出することができる。
さらに、前記引き込みファン２１は、前記風洞部２０の下端部に位置し、前記換気塔２２は、前記風洞部２０の上端に位置するので、前記風洞部２０の下端部から上端部へと空気が移動することになり、前記風洞部２０内に上昇気流を発生させることができる。そして、このような上昇気流が前記風洞部２０内で発生することにより、前記排気口２６から風洞部２０へと排出される各居住領域の空気を上昇気流に乗せて、前記換気塔２２の通気孔２３ａから屋外へと効率良く排出することができる。しかも、暖かい空気は上昇する性質を備えているので、特に夏場等の温暖な時季においては、さらに換気効率が向上することとなる。
また、前記換気塔２２の通気孔２３ａは開閉可能に構成されているので、前記通気孔２３ａを開放することによって前記風洞部２０内の空気を確実に排出でき、前記通気孔２３ａを閉塞することによって前記風洞部２０内の上昇気流の発生を抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、例えば図１〜図５に示すように、請求項１または２に記載の建物の換気構造において、
前記給気手段は、前記風洞部２０内に配管されるとともに、先端部が前記各居住領域に向かって開口する給気パイプ２４と、
この給気パイプ２４の上端部に設けられるとともに、前記風洞部２０内の空気を前記給気パイプ２４に取り込んでから前記各居住領域へと送り出す送風ファン２５とを備え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、前記給気手段は、前記給気パイプ２４と、前記送風ファン２５とを備えているので、前記送風ファン２５を稼動させることで前記風洞部２０内の空気を前記給気パイプ２４に取り込むことができるとともに、この給気パイプ２４を通じて前記各居住領域に向かって送り出すことができる。さらに、前記送風ファン２５は、前記給気パイプ２４の上端部に設けられているので、前記風洞部２０内の上方に溜まる暖かい空気を、前記給気パイプ２４に取り込みやすくなる。
これによって、冬場等の寒冷な時季において、前記排気口２６から風洞部２０へと排出される各居住領域の暖かい空気を、再び、各居住領域へと送り出すことができるので、建物内の保温効果をより高めることができる。

請求項４に記載の発明は、例えば図１〜図５に示すように、請求項３に記載の建物の換気構造において、
前記排気口２６は、前記各居住領域の天井の近傍に配置されており、
前記給気パイプ２４の先端部は、前記各居住領域の床２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂの近傍に配置さ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、前記排気口２６は、前記各居住領域の天井の近傍に配置されており、前記給気パイプ２４の先端部は、前記各居住領域の床２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂの近傍に配置されているので、例えば夏場等の温暖な時季において、前記各居住領域内に、下方から比較的冷たい空気を前記給気パイプ２４を通じて取り込むことができ、暖められて上昇した空気を前記排気口２６から前記風洞部２０へと排出することができる。これによって、前記各居住領域内での換気のサイクルを形成できるので、各居住領域内を効率よく換気することができる。

請求項５に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項２〜４のいずれか一項に記載の建物の換気構造において、
前記各居住領域のうち、床面２ａの高さが、地上面と略等しい高さに設定された居住領域は屋外に向かって開放されており、
前記引き込みファン２１は、この居住領域と前記風洞部２０とを仕切る壁２０ａに設けら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、前記各居住領域のうち、床面２ａの高さが、地上面と略等しい高さに設定された居住領域は屋外に向かって開放されているので、屋外の空気を該居住領域へと取り込むことができる。また、該居住領域へと取り込まれた空気は、直射日光を受けにくくなるので、夏場等の温暖な時季であっても温度の低いものとなる。
また、このような比較的冷たい空気を前記引き込みファン２５によって前記風洞部２０内へと引き込むことができるので、前記風洞部２０の下部を比較的冷たい空気で満たすことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の建物の換気構造において、
前記建物本体１には、少なくとも屋外から該建物本体１内に取り込む空気と、建物本体１内から屋外へと排出する空気との熱交換を行う熱交換器を備える２４時間換気型の空調設備が設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、前記建物本体１には、２４時間換気型の空調設備が設けられているので、この空調設備によって、前記建物本体１内の空調管理を行うことができる。また、前記風洞部２０による換気機能・空気循環機能と組み合わせて利用することで、季節に応じて、より快適な居住環境を形成することが可能となる。

本発明によれば、空気流通手段によって風洞部と屋外との間で空気を流通させて風洞部内に空気を取り込み、この風洞部内に取り込んだ空気を、給気手段によって各居住領域へと導いて供給し、これら各居住領域内の空気を、排気口から風洞部へと排出し、この排出された空気を空気流通手段によって屋外へと送り出すことができるので、建物内の換気を行うことができる。
したがって、換気装置の動力を上げることなく、建物内の給排気における空気の量や速度を増やすことができるので、コストの増加を防ぐことができるとともに、夏場等の温暖な時季において建物内で涼を取ることができる。
また、空気流通手段によって風洞部と屋外との間で空気を流通させずに、風洞部内の空気を、給気手段によって各居住領域へと導いて供給し、これら各居住領域内の空気を、排気口から風洞部へと排出することができるので、建物内で空気を循環させることができる。
したがって、屋外の寒冷な空気を建物内に取り込んでしまうことと、建物内の暖気を屋外へと排出してしまうことを防ぐことができるので、コストの増加を防ぐことができるとともに、冬場等の寒冷な時季において建物内の保温効果を高めることができる。
これによって、季節に応じて、快適な居住環境を形成することが可能となる。

夏場等の温暖な時季における本発明の建物の換気構造の一例を示す側断面図である。 冬場等の温暖な時季における本発明の建物の換気構造の一例を示す側断面図である。 建物の１階を示す平面図である。 建物の２階を示す平面図である。 建物の３階を示す平面図である。 換気塔付近の構造を示す側断面図である。 通気孔付近および開閉手段の一例を示す拡大側断面図である。

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、図中の矢印Ａは太陽光を表しているものとする。
図１は本発明に係る建物の換気構造の一例を示す側断面図である。
図１において符号１は、建物本体を示す。この建物本体１は、１階２と２階３と３階４とからなる３階建てに構築されており、この建物本体１の中央に、この建物本体１の上下方向に沿ってタワー部１０が設けられている。
ここでタワー部１０とは、建物本体１の中央で上下方向に、１階床部２ａから最上階の屋根１ａまで設けられ、そのタワー部１０とその両側の各居住領域とを仕切る壁（壁２０ａを含む）で区切られている部分であり、このタワー部１０の内側に複数のユーティリティー部１１，１１、各床のそれぞれに連絡する階段を有する階段室１２および風洞部２０を備える部分を言う。
また、この建物本体１の各階２，３，４の床２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂは、前記タワー部１０を挟んで、該タワー部１０の両側に配設されており、これら床２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ上には、それぞれ居住領域が設けられている。

また、これら各階２，３，４の双方の床２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂのうち、一方の床２ａ，３ａ，４ａは、他方の床２ｂ，３ｂ，４ｂよりも高い位置に設けられている。すなわち、前記建物本体１にはスキップフロアの構造が採用されている。

なお、前記建物本体１には、少なくとも屋外から該建物本体１内に取り込む空気と、建物本体１内から屋外へと排出する空気との熱交換を行う熱交換器を備える２４時間換気型の空調設備が設けられている。
また、このような空調設備は、前記熱交換器だけでなく、吸湿機能を有し、吸湿後は乾燥した空気と接触することによって放湿して再生可能な調湿材が収容された調湿機と、前記熱交換器によって熱交換された外気を前記調湿機内の調湿材に接触させたうえで建物内に取り入れる取入れ経路と、前記熱交換器によって熱交換された室内空気を前記調湿機内の調湿材に接触させたうえで外部に放出する放出経路等とを備えていることが望ましい。

一方、前記床２ａ上に設けられる居住領域は、図１〜図３に示すように、屋外に向かって開放されており、床面の高さが、地上面と略等しい高さに設定された土間床部３０と、この土間床部３０よりも若干高い位置に設定された玄関部３１とを有しており、前記土間床部３０はカーポートとして利用されている。

前記床２ｂ上に設けられる居住領域は、部屋３２と、トイレ・洗面室・風呂を備える水回り室３３として利用されている。なお、この１階２の他方の床２ｂは、地上面と略等しい高さの一方の床２ａよりも低い位置に設けられるので、この床２ｂ上に設けられる居住領域は、半地下の状態となっている。

前記床３ａ上に設けられる居住領域は、図１および図２，図４に示すように、リビング３４として利用されている。また、このリビング３４を囲む壁のうち、前記タワー部１０側の壁と対向する壁に開口部が形成されている。また、この開口部の外側はバルコニー３５となっている。

前記床３ｂ上に設けられる居住領域は、トイレ３６と、部屋３７と、この部屋３７から出入可能なウォークインクローゼット３８として利用されている。また、部屋３７を囲む壁のうち、前記タワー部１０側の壁と対向する壁に開口部が形成されており、この開口部の外側はバルコニー３９となっている。

前記床４ａ上に設けられる居住領域は、図１および図２，図５に示すように、建物本体１の最上層に位置する部屋４０として利用されている。また、この部屋４０を囲む壁のうち、前記タワー部１０側の壁と対向する壁に開口部が形成されており、この開口部の外側はバルコニー４１となっている。

前記床４ｂ上に設けられる居住領域は、ダイニング４２と、キッチン４３として利用されている。また、これらダイニング４２およびキッチン４３を囲む壁のうち、前記タワー部１０側の壁と対向する壁に開口部が形成されている。
また、前記建物本体１の上部に設けられる屋根１ａには、前記床４ｂ床に設けられる居住領域に面する天窓５が開閉可能に設けられている。

なお、前記リビング３４と、前記ダイニング４２・キッチン４３とは、前記床３ａと床４ｂとの間に架け渡される階段１２ｄ（後述する）によって行き来が容易にできるようになっており、また、これらリビング３４と、ダイニング４２・キッチン４３との間には、ドア等を設けない構成としている。

一方、前記タワー部１０は、図１〜図５に示すように、このタワー部１０の上下方向に沿って積層するとともに、前記建物本体１の各階２，３，４の床２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ上にそれぞれ設けられる居住領域のうちの任意の居住領域に向かって開口する複数のユーティリティー部１１，１１…と、これら複数のユーティリティー部１１，１１…に隣接するとともに、前記建物本体１内の各床２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂをそれぞれ連絡する階段１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅを有する階段室１２と、前記建物本体１の上下方向に沿って前記タワー部１０を貫通する風洞部２０とを備えている。

本実施の形態の複数のユーティリティー部１１，１１…は、図１〜図５に示すように、前記各居住領域分設けられており、各ユーティリティー部１１，１１が前記居住領域に向かって開口している。
これら複数のユーティリティー部１１，１１…は、前記各階２，３，４の双方の床２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂと連続する高さに一体的に設けられる仕切り床１１ａによって上下に仕切られており、この仕切り床１１ａによって前記複数のユーティリティー部１１，１１…を確実に上下に仕切ることができる。
また、前記仕切り床１１ａ上と、この仕切り床１１ａと連続する床２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ上との間を確実に行き来することができる。

また、本実施の形態の複数のユーティリティー部１１，１１…のうち、前記土間床部３０側、前記リビング３４側、前記部屋３７側、前記キッチン４３側にそれぞれ開口するユーティリティー部１１，１１…は、収納空間とされている。
また、この収納空間の天井高を０．９ｍ〜１．４ｍとすることによって、この収納空間に人が入って、何とか作業ができる最低限の高さを確保できるとともに、建物本体１の高さを、隣接する建物に日照等の影響を及ぼさない程度に抑えることができる。
さらに、収納空間の天井高が０．９ｍ〜１．４ｍであれば、通常の部屋の半分程度に抑えられることになるので、天井高が０．９ｍ〜１．４ｍの収納空間とされたユーティリティー部１１，１１…を、前記各居住領域に確実に割り当てることができる。

また、本実施の形態において、前記床４ａ上の部屋４０に向かって開口するユーティリティー部１１は、図５に示すように、勉強部屋とされている。
なお、この勉強部屋としてのユーティリティー部１１は、前記部屋４０だけでなく、前記ダイニング４２・キッチン４３および階段室１２に向かって開口している。これによって、前記ダイニング４２やキッチン４３で作業をしながら、子どもの様子を見ることができたり、行き来が容易でコミュニケーションを取りやすいという利点がある。
また、この勉強部屋としてのユーティリティー部１１の天井高は、本実施の形態の他のユーティリティー部１１，１１…の天井高よりも高く設定されており、前記部屋４０の天井高と略等しい。

前記階段室１２は、上述のように前記建物本体１内の各床をそれぞれ連絡する階段１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅを有している。
前記階段１２ａは、前記１階２の他方の床２ｂと、前記１階２の一方の床２ａとの間に架設されており、前記階段１２ｂは、前記１階２の一方の床２ａと、前記２階３の他方の床３ｂとの間に架設されている。
また、前記階段１２ｃは、前記２階３の他方の床３ｂと、前記２階３の一方の床３ａとの間に架設されており、前記階段１２ｄは、前記２階３の一方の床３ａと、前記３階４の他方の床４ｂとの間に架設されている。
さらに、前記階段１２ｅは、前記３階４の他方の床４ｂと、前記３階４の一方の床４ａとの間に架設されている。
また、前記階段１２ｅを除く階段１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、前記収納空間としてのユーティリティー部１１，１１…との間に壁が立設されて隔絶されている。

前記風洞部２０は、季節に応じて、この風洞部２０と屋外との間で空気を流通させる空気流通手段と、この風洞部２０内に取り込んだ空気を、前記各階２，３，４の床２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ上にそれぞれ設けられる居住領域内へと導いて供給する給気手段と、この風洞部２０と前記各居住領域とを仕切る壁２０ａにそれぞれ設けられるとともに、これら風洞部２０と各居住領域とを連通する排気口２６とを有している。

前記空気流通手段は、前記風洞部２０の下端部に位置し、屋外から風洞部２０へと空気を引き込む引き込みファン２１と、前記風洞部２０の上端部に位置し、屋根１ａから上方に突出して設けられるとともに、空気が通過する通気孔２３ａを有する換気塔２２とを備えている。

前記引き込みファン２１は、図１〜図３に示すように、前記床２ａ上に設けられる居住領域と前記風洞部２０とを仕切る壁２０ａに設けられている。また、この引き込みファン２１は、少なくとも、前記床２ａ上に設けられる居住領域側から前記風洞部２０へと空気を引き込み可能な方向に回転するように構成されている。

また、この引き込みファン２１は、その稼動をＯＮ・ＯＦＦ操作できるようになっている。したがって、例えば、夏場等の温暖な時季においては、前記引き込みファン２１の動力をＯＮにして回転させて空気の引き込みができるようにし、冬場等の寒冷な時季においては、動力をＯＦＦにして回転を停止させて前記風洞部２０内に空気を引き込まないようにすることができる。

さらに、この引き込みファン２１には、この引き込みファン２１によって引き込んだ空気を前記風洞部２０の下端部付近へと誘導する誘導パイプ２１ａが設けられている

なお、図示はしないが、この引き込みファン２１には、屋外からのゴミや落ち葉、砂等の塵芥が風洞部２０内に入らないようにカバーが設けられている。

また、前記換気塔２２は、図１，図２および図６に示すように、前記風洞部２０と連続するパイプ状スペースを形成するものであり、上端部には換気塔カバー２２ａが設けられており、この換気塔カバー２２ａの上面にはガラス等の透光性を有する面材２２ｂが設けられている。なお、この換気塔カバー２２ａの内部空間は屋外に連通し、空気が流通している。
また、前記換気塔カバー２２ａの上面に前記透光性面材２２ｂが設けられることによって、この透光性面材２２ｂを通じて、太陽光を換気塔２２内へと差し込ませることができ、この換気塔２２の内部および前記風洞部２０の上部の空気を暖めることができるようになっている。このように、前記換気塔２２の内部および前記風洞部２０の上部の空気を暖めることができれば、暖かい空気が上昇する性質を利用して、前記風洞部２０内に上昇気流を発生させることができ、換気効率を向上させることができる。

さらに、前記換気塔２２の上端部には、この換気塔２２の上端部から前記換気塔カバー２２ａの透光性面材２２ｂに向かって突出する筒状の換気筒２３が設けられており、この換気筒２３の上端部には、蓋部材２３ｃが設けられている。この蓋部材２３ｃは、前記換気筒２３の上面開放部を覆う上面板部と、この上面板部の下面周縁部に沿って、かつ下方に向かって垂設される壁部とからなる。
そして、この換気筒２３の上端部には、図６に示すように、前記換気塔２２の内部空間と前記換気塔カバー２２ａ内部空間とを連通する通気孔２３ａが形成されている。この通気孔２３ａは、前記蓋部材２３ｃの壁部によって、前記換気塔カバー２２ａ内に流入する風雨が前記通気孔２３ａを通じて前記風洞部２０内に容易に入らない構成となっている。

なお、前記通気孔２３ａは開閉可能に構成されている。すなわち、前記換気筒２３は、前記通気孔２３ａを開閉する開閉手段２３ｂを有している。
この開閉手段２３ｂは、本実施の形態においては、図７に示すような回転可能な開閉ダンパーとするが、これに限られるものではなく、適宜変更可能である。また、このような開閉ダンパー等の開閉手段２３は、この開閉手段２３を駆動させる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御手段等とを備えており、前記居住領域のいずれかに操作部を設けることによって、この居住領域内から操作可能に設定されているものとする。

前記給気手段は、図１〜図５に示すように、前記風洞部２０内に配管されるとともに、先端部が前記各居住領域に向かって開口する給気パイプ２４と、この給気パイプ２４の上端部に設けられるとともに、前記風洞部２０内の空気を前記給気パイプ２４に取り込んでから前記各居住領域へと送り出す送風ファン２５とを備えている。

前記給気パイプ２４は、前記風洞部２０の上下方向に沿って長尺な筒状のメインパイプ２４ａと、このメインパイプ２４ａから枝分かれするようにして設けられるサブパイプ２４ｂとを有している。
また、前記メインパイプ２４ａは筒状に形成されているので、上面および下面が開放された状態となっている。
さらに、このメインパイプ２４ａは、上端部に、このメインパイプ２４ａと一体形成されるとともに、このメインパイプ２４ａの上端部から上方に向かうにつれて徐々に広がる逆円錐台形状の傾斜板部２４ｃを備えている。この傾斜板部２４ｃによって、前記風洞部２０の上端部付近の空気を集めやすく、前記風洞部２０の下部から上昇する空気の妨げともなりにくい。

なお、前記メインパイプ２４ａは、例えば、このメインパイプ２４ａの外周面と、前記風洞部２０の内周面との間に架け渡されて双方に固定される支持部材（図示せず）によって前記風洞部２０内に保持されている。
この支持部材は、例えば前記メインパイプ２４ａに外挿されて固定されるリング状部材と、このリング状部材の外周面から突出し、その突出端部が前記風洞部２０の内周面に固定される棒状部材とを備えているものとする。
また、このような支持部材は、前記メインパイプ２０ａの長さ方向に沿って、かつ所定の間隔をあけて複数設けられている。

前記サブパイプ２４ｂは、前記複数の居住領域に対応できるように複数設けられており、その先端部が前記風洞部２０と各居住領域とを仕切る壁２０ａに設けられている。つまり、前記壁２０ａには、前記サブパイプ２４ｂの先端部が挿入される孔部がそれぞれ形成されていることになる。
また、これら孔部は前記各居住領域の床の近傍の高さに設けられている。このため、前記サブパイプ２４ｂの先端部も、前記各居住領域の床の近傍に配置されている。
また、これらサブパイプ２４ｂの先端部または前記孔部には通気可能なカバーを設けておき、外観性の低下を防ぐことが好ましい。

前記送風ファン２５は、前記メインパイプ２４ａの上端部の傾斜板部２４ｃ内に保持されている。すなわち、この送風ファン２５は、図示はしないが、この送風ファン２５を保持するとともに該送風ファン２５を回転させるための駆動手段・回転機構等を有する筐体を備えており、この筐体は、この筐体の外周面と、前記メインパイプ２４ａの上端部の傾斜板部２４ｃの内周面との間に架け渡されて双方に固定される支持部材によって、前記傾斜板部２４ｃ内に保持されている。

また、この送風ファン２５は、夏場等の温暖な時季においては、図１に示すように、前記メインパイプ２４ａ内の空気を前記換気塔２２へと送る方向、つまり下方から上方へと向かう方向に回転でき、冬場等の寒冷な時季においては、図２に示すように、前記風洞部２０の上端部および換気塔２２内の空気を前記メインパイプ２４ａ内へと送る方向、つまり上方から下方へと向かう方向に回転できるようになっている。

なお、この送風ファン２５は、この送風ファン２５の近傍に設けられる温度センサーで計測された周囲の温度に基づいて制御されるものであってもよい。また、この送風ファン２５だけに限られず、前記引き込みファン２１や、前記通気孔２３ａを開閉する開閉手段２３ｂも、同様な構成を採用してもよいものとする。
さらに、これら送風ファン２５と、引き込みファン２１と、開閉手段２３ｂとが互いに連動するように制御してもよいものとする。

また、前記排気口２６は、図１および図２に示すように、前記風洞部２０と前記各居住領域とを仕切る壁２０ａに、前記各居住領域の天井の近傍に配置されるようにして設けられている。
この排気口２６の居住領域側には、この排気口２６の内部が見えないようにし、通気も可能なカバーを設けておき、外観性の低下を防ぐことが好ましい。

また、前記各居住領域のうち、少なくとも一つの居住領域の床下空間に蓄熱手段２７が設けられており、この床下空間と前記風洞部２０とを仕切る壁２０ａには、前記風洞部２０内の空気を前記床下空間に取り込むための通気口２０ｂが形成されている。
本実施の形態においては、図１および図２に示すように、前記リビング３４が設けられる床３ａの床下空間に蓄熱手段２７が設けられている。

この蓄熱手段２７としては、例えばコンクリート等が用いられており、冬場であれば室温が下がった夜間にも、昼間に蓄熱した熱が持続され、快適な居住環境を形成することができる。また、夏場であれば室温があがった昼間にも、夜間に蓄熱した冷気が持続され、快適な居住環境を形成することができる。
さらに、このように蓄熱手段２７がコンクリート製のものであれば、前記床下空間の所定スペースに流動性のあるコンクリートを打設し硬化させるだけで、正確な形状の蓄熱層を簡単に施工できる。

なお、このような蓄熱手段２７は、前記リビング３４が設けられる床３ａの床下空間だけでなく、他の床の床下空間に設けてもよい。
例えば、本実施の形態においては、前記玄関部３１が設けられる部分の床２ａの床下空間と、前記部屋３２が設けられる床２ｂの床下空間とに蓄熱手段２７が設けられている。これら床２ａ，２ｂの床下空間に設けられる蓄熱手段２７は一体的に連続して設けられている。

次に、図面を参照して建物内の換気の態様を説明する。
本実施の形態の建物本体１には、上述のように２４時間換気型の空調設備が設けられており、この空調設備が稼動している状態となっている。

まず、夏場等の温暖な時季は、図１および図６，図７に示すように、前記通気孔２３ａを開閉する開閉手段２３ｂは、前記通気孔２３ａを開放させた状態となっており、前記引き込みファン２１は回転し、屋外から風洞部２０へと空気を引き込んでいる状態となっており、前記送風ファン２５は、前記メインパイプ２４ａ内の空気を前記換気塔２２へと送る方向、つまり下方から上方へと向かう方向に回転する状態となっている。

したがって、前記風洞部２０は、下端部から比較的冷たい空気を取り込み、上端部へと送ることができるようになっている。そして、風洞部２０の上端部へと上昇する空気は、前記換気塔２２の通気孔２３ａから屋外へと排出されることになり、前記風洞部２０内は常に上昇気流が発生している状態となる。

また、前記送風ファン２５が前記メインパイプ２４ａ内の空気を下方から上方へと送るので、前記風洞部２０の下端部の比較的冷たい空気を、図１，図３〜図５に示すように、前記サブパイプ２４ｂを通じて前記各居住領域へと供給することができる。
また、前記各居住領域へと供給された比較的冷たい空気は、各居住領域内で暖められて、各居住領域の天井付近に溜まり、そこから前記排気口２６を通じて前記風洞部２０へと排出される。
この風洞部２０に排出された空気は、暖かい空気が上昇する性質を持っていることと、上述の上昇気流とによって前記風洞部２０の上端部へと上昇して、前記通気孔２３ａから屋外に排出されるようになっている。

さらに、前記引き込みファン２１によって風洞部２０内に取り込まれた空気の冷気は、前記床２ａ，２ｂの床下空間に設けられる蓄熱手段２７と、前記床３ａの床下空間に設けられる蓄熱手段２７とによって蓄熱されており、前記床２ａ，２ｂ，３ａの上の各居住領域への冷房効果を発揮できるようになっている。特に、夜間は冷気を蓄熱しやすい。

また、前記各居住領域に設けられた開口部や天窓５を開放させることによっても換気効率を向上させることができるようになっている。

一方、冬場等の寒冷な時季は、図２および図６，図７に示すように、前記通気孔２３ａを開閉する開閉手段２３ｂは、前記通気孔２３ａを閉塞させた状態となっており、前記引き込みファン２１は停止しており、前記送風ファン２５は、前記風洞部２０の上端部および換気塔２２内の空気を前記メインパイプ２４ａ内へと送る方向、つまり上方から下方へと向かう方向に回転する状態となっている。

したがって、前記風洞部２０は、屋外と隔絶されており、前記送風ファン２５のみ稼動している状態となっている。特に晴れた日の昼間は、前記風洞部２０の上端部の空気は、下端部の空気に比べて暖まるため、暖気を前記各居住領域と蓄熱手段２７，２７とに送ることができる。夜間は、各居住領域内の暖かい空気と、前記蓄熱手段２７，２７から発せられる熱気とによって、前記風洞部２０内の空気を暖めることができ、このような暖かい空気を前記送風ファン２５によって前記メインパイプ２４ａ内へと送ることができる。
なお、冬場等の寒冷な時季であっても、暖かい空気が上昇する性質を変わることがないので、風洞部２０内の空気は暖かいものほど上昇することになる。

また、前記送風ファン２５が前記風洞部２０の上端部および換気塔２２内の空気を前記メインパイプ２４ａ内へと送るので、前記風洞部２０の上端部の暖かい空気を、図２〜図５に示すように、前記サブパイプ２４ｂを通じて前記各居住領域へと供給することができる。

また、前記各居住領域へと供給された暖かい空気は、そのまま各居住領域の天井付近に溜まるか、さらに暖められてから天井付近に溜まり、そこから前記排気口２６を通じて前記風洞部２０へと排出される。
そして、この風洞部２０に排出された空気は前記風洞部２０の上端部へと上昇し、前記送風ファン２５によって再び各居住領域へと供給されるようになっている。

なお、上述のように、前記建物本体１には２４時間換気型の空調設備が設けられているので、本実施の形態の建物の換気構造のように、冬場等の寒冷な時季において建物本体１内の空気を、この建物本体１内で循環させていたとしても、確実に２４時間換気を行うことができるようになっている。

本実施の形態によれば、前記空気流通手段によって前記風洞部２０と屋外との間で空気を流通させて風洞部２０内に空気を取り込み、この風洞部２０内に取り込んだ空気を、前記給気手段によって前記各居住領域へと導いて供給し、これら各居住領域内の空気を、前記排気口２６から風洞部２０へと排出し、この排出された空気を前記空気流通手段によって屋外へと送り出すことができるので、建物内の換気を行うことができる。
したがって、換気装置の動力を上げることなく、建物内の給排気における空気の量や速度を増やすことができるので、コストの増加を防ぐことができるとともに、夏場等の温暖な時季において建物内で涼を取ることができる。
また、前記空気流通手段によって前記風洞部２０と屋外との間で空気を流通させずに、前記風洞部２０内の空気を、前記給気手段によって前記各居住領域へと導いて供給し、これら各居住領域内の空気を、前記排気口２６から風洞部２０へと排出することができるので、建物内で空気を循環させることができる。
したがって、屋外の寒冷な空気を建物内に取り込んでしまうことと、建物内の暖気を屋外へと排出してしまうことを防ぐことができるので、コストの増加を防ぐことができるとともに、冬場等の寒冷な時季において建物内の保温効果を高めることができる。
これによって、季節に応じて、快適な居住環境を形成することが可能となる。

また、前記空気流通手段は、前記引き込みファン２１と、前記換気塔２２とを備えているので、前記引き込みファン２１を稼動させることによって、屋外から風洞部２０へと空気を取り込むことができ、この風洞部２０内に取り込んだ空気を前記換気塔２２の通気孔２３ａから屋外へと排出することができる。
さらに、前記引き込みファン２１は、前記風洞部２０の下端部に位置し、前記換気塔２２は、前記風洞部２０の上端に位置するので、前記風洞部２０の下端部から上端部へと空気が移動することになり、前記風洞部２０内に上昇気流を発生させることができる。そして、このような上昇気流が前記風洞部２０内で発生することにより、前記排気口２６から風洞部２０へと排出される各居住領域の空気を上昇気流に乗せて、前記換気塔２２の通気孔２３ａから屋外へと効率良く排出することができる。しかも、暖かい空気は上昇する性質を備えているので、特に夏場等の温暖な時季においては、さらに換気効率が向上することとなる。
また、前記換気塔２２の通気孔２３ａは開閉可能に構成されているので、前記通気孔２３ａを開放することによって前記風洞部２０内の空気を確実に排出でき、前記通気孔２３ａを閉塞することによって前記風洞部２０内の上昇気流の発生を抑制することができる。

また、前記給気手段は、前記給気パイプ２４と、前記送風ファン２５とを備えているので、前記送風ファン２５を稼動させることで前記風洞部２０内の空気を前記給気パイプ２４に取り込むことができるとともに、この給気パイプ２４を通じて前記各居住領域に向かって送り出すことができる。さらに、前記送風ファン２５は、前記給気パイプ２４の上端部に設けられているので、前記風洞部２０内の上方に溜まる暖かい空気を、前記給気パイプ２４に取り込みやすくなる。
これによって、冬場等の寒冷な時季において、前記排気口２６から風洞部２０へと排出される各居住領域の暖かい空気を、再び、各居住領域へと送り出すことができるので、建物内の保温効果をより高めることができる。

また、前記排気口２６は、前記各居住領域の天井の近傍に配置されており、前記給気パイプ２４の先端部は、前記各居住領域の床２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂの近傍に配置されているので、例えば夏場等の温暖な時季において、前記各居住領域内に、下方から比較的冷たい空気を前記給気パイプ２４を通じて取り込むことができ、暖められて上昇した空気を前記排気口２６から前記風洞部２０へと排出することができる。これによって、前記各居住領域内での換気のサイクルを形成できるので、各居住領域内を効率よく換気することができる。

また、前記各居住領域のうち、床面２ａの高さが、地上面と略等しい高さに設定された居住領域は屋外に向かって開放されているので、屋外の空気を該居住領域へと取り込むことができる。また、該居住領域へと取り込まれた空気は、直射日光を受けにくくなるので、夏場等の温暖な時季であっても温度の低いものとなる。
また、このような比較的冷たい空気を前記引き込みファン２５によって前記風洞部２０内へと引き込むことができるので、前記風洞部２０の下部を比較的冷たい空気で満たすことができる。

また、前記各居住領域のうち、少なくとも一つの居住領域の床下空間に蓄熱手段２７が設けられており、前記壁２０ａに前記通気口２０ｂが形成されているので、前記通気口２０ｂを通じて前記風洞部２０から前記床下空間へと取り込んだ空気の暖気または冷気を、前記蓄熱手段２７に蓄熱することができる。
これによって、前記蓄熱手段２７の上方に位置する居住領域の床の温度を上昇・下降させることができる。

また、前記建物本体１には、２４時間換気型の空調設備が設けられているので、この空調設備によって、前記建物本体１内の空調管理を行うことができる。また、前記風洞部２０による換気機能・空気循環機能と組み合わせて利用することで、季節に応じて、より快適な居住環境を形成することが可能となる。

１ 建物本体
１０ タワー部
２０ 風洞部
２１ 引き込みファン
２２ 換気塔
２４ 給気パイプ
２５ 送風ファン
２６ 排気口

Claims (6)

1. 複数階建てに構築される建物本体の中央に、この建物本体の上下方向に沿ってタワー部が設けられており、
   この建物本体の各階の床は、前記タワー部を挟んで、該タワー部の両側に配設され、前記各階の床上には居住領域がそれぞれ設けられており、
   前記タワー部は、当該タワー部と前記両側の各居住領域とを仕切る壁で区切られている部分であり、
   当該タワー部は、
   前記建物本体の上下方向に積層するとともに前記各居住領域のうち任意の居住領域に向かって開口する複数のユーティリティー部と、
   前記複数のユーティリティー部に隣接し、前記各階の床をそれぞれ連絡する階段を有する階段室と、
   前記複数のユーティリティー部に隣接し、前記建物本体の上下方向に沿って該タワー部を貫通する風洞部と、を備えており、
   前記風洞部は、季節に応じて、この風洞部と屋外との間で空気を流通させる空気流通手段と、
   この風洞部内に取り込んだ空気を、前記各居住領域内へと導いて供給する給気手段と、
   この風洞部と前記各居住領域とを仕切る壁にそれぞれ設けられるとともに、これら風洞部と各居住領域とを連通する排気口とを有しており、
   前記各居住領域のうち、少なくとも一つの居住領域の床下空間に蓄熱手段が設けられており、
   この床下空間と前記風洞部とを仕切る壁には、前記風洞部内の空気を前記床下空間に取り込むための通気口が形成さ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、
   前記空気流通手段は、前記風洞部の下端部に位置し、屋外から風洞部へと空気を引き込む引き込みファンと、
   前記風洞部の上端部に位置し、屋根から上方に突出して設けられるとともに、空気が通過する通気孔を有する換気塔とを備えており、この換気塔の通気孔は開閉可能に構成され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、
   前記給気手段は、前記風洞部内に配管されるとともに、先端部が前記各居住領域に向かって開口する給気パイプと、
   この給気パイプの上端部に設けられるとともに、前記風洞部内の空気を前記給気パイプに取り込んでから前記各居住領域へと送り出す送風ファンとを備えていることを特徴とする建物の換気構造。
4. 請求項３に記載の建物の換気構造において、
   前記排気口は、前記各居住領域の天井の近傍に配置されており、
   前記給気パイプの先端部は、前記各居住領域の床の近傍に配置されていることを特徴とする建物の換気構造。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の建物の換気構造において、
   前記各居住領域のうち、床面の高さが、地上面と略等しい高さに設定された居住領域は屋外に向かって開放されており、
   前記引き込みファンは、この居住領域と前記風洞部とを仕切る壁に設けられていることを特徴とする建物の換気構造。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の建物の換気構造において、
   前記建物本体には、少なくとも屋外から該建物本体内に取り込む空気と、建物本体内から屋外へと排出する空気との熱交換を行う熱交換器を備える２４時間換気型の空調設備が設けられていることを特徴とする建物の換気構造。

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