JP5624237B1 - 津波用天井避難部屋 - Google Patents

Abstract

【課題】来る大きな津波、特に南海トラフ巨大地震による津波は、３分で到達し１０ｍの高さがある。逃げる時間余裕がない。個人が、即に避難できなければ命はない。【解決手段】３０年以内に発生する確率が高い南海トラフ巨大地震、それによる津波、そのとき人はどこにいるか全く想像できない。個人のいる室内であれば迅速に避難できる。例え水没しても、空気は水中では上昇する。しかも部屋の中では天井に集約され溜まる。上昇力を利用して空気を逸脱させず生存必要空気量を保持できれば助かる。底部を開口とした構造体とすれば密閉構造のような大水圧は掛からないため材料費も安価。天井設置であるため建築、登記の床面積を減少することもない。梁構造、網目ネットの組み合わせとすれば、室内の圧迫感も緩和される。日常のスペースを取らず、日々安心して暮らせる。学校では生徒も、父兄も安心。職場では、残る家族との相互の心配も必要ない。【選択図】 図１

Description

本発明は、地震の３分後に来襲する大きな津波にも、家族、教室、職場単位で迅速に避難できる直近、安全、簡易、安価で、堅固な建物の天井に構築する津波用天井避難部屋に関する。

３０年以内の発生確率が高まっている南海トラフ巨大地震では、最短３分後には高さ１０ｍの津波が襲うと想定されている。外に逃げる時間的余裕はなく、一刻も早く身の安全を図らなければならない。当然、遠くの公共避難所までたどり着けない。我が身は自身で守る危機管理が大切だ。一般に津波対策としては高い防潮堤、高台、高い建物が有効であるといわれている。しかし、高い防潮堤の構築、河川堤防、横断道路橋、鉄道橋の数ｋｍに及ぶ嵩上げや高台移転には莫大な予算と長い歳月、住民の合意を要する。沿岸部に高台、高い建物があるとは限らない。しかも、いずれも大きな津波にどこまでなら絶対安全という保証はない。３階建て、高さ１０ｍの屋上でそれ以上の高さに逃れられない恐怖は想像を絶する。明日かもしれない巨大地震の発生確率が高まっている。このため、ともかく逃げるしかも遠くへ、と提唱されている。しかし、津波警報のたびに避難するのは、車の運転はどうするのか、沿岸地域の住民は酒も飲めない、入浴中では着の身着のままである。空振り、オオカミ少年など、いざ津波来襲までに精神的、肉体的に日本中のまじめな国民が疲弊する。夜中、大雨、大雪時や介護高齢者は行動を伴わない。付き添いの負担も相当である。幸いにして、津波は地震の後にしか来ない。到達時間も予想され、その制約範囲で余裕もある。ただ時間的余裕がない大きな津波では、すぐに避難、退避ができるところが身近にあることが最も重要となる。究極の身近は、明らかに家、学校、職場の建物の室内といえる。ところが、先の東日本大震災の津波では木造家屋のほとんどは破壊され流されることを目の当たりにした。それでも、命を守らなければならない。安全に、簡易に、安く、迅速に逃げられる家族用、学校教室用、職場用が要求されるところ。そこで、身近な設置場所から、浮力を利用して水上に浮上する密閉式の球体が提案されている。しかし、すぐ乗り込めるか、地震までに子供が増えて定員オーバーの時は、回転、衝突し、どこまで流されるか不安だし、密閉構造では衝突で破れると一挙に空気が抜け生存の余地がなくなるし、高価だ。そこで、大きな津波で水没しても、水中では空気は上昇するので受け止める天井部に生存必要空気量を貯留することに着目した。特許庁電子図書館で、津波、天井のキーワードで検索した結果、２１件あり、（特許文献１）シェルター付建物では、既設の建物の一室全てをシェルターとするもので、漂流物で補強した窓が突破されたり、建物の壁にひび割れが入ったりする大きな地震、津波で空気が抜けるおそれがある。既設の建物が大水圧にも耐えるかどうか。（特許文献２）津波シェルターで屋外の地盤に新しく設置される大掛かりなシェルターで、身近な室内設置ではない。（特許文献３）津波シェルターでは、屋外のシェルターが２つの両側装置に沿って浮上する大掛かりなもの。高い津波に浮上ストッパーが働くのでそれ以上の高さとなる水中で有効となる津波高さには限界がある。（特許文献４）津波からの避難設備では、建物の高い階に昇って逃げるが水没する途中の階では役に立たない。（特許文献５）津波シェルターは、反対側の窓は破れやすく漂流物の直撃を受け、階段に乗ったままで首を挿入するため足下が漂流物の直撃を受ける、などの問題がある。

特開２０１３−０２８９０７公報 特開２０１２−２３３３８５公報 特開２０１１−１０６１４２公報 特開２００６−１３２２８０公報 特開平１０−１５９３８８号公報

津波対策として、退避部屋を設けることは有効であるが、南海トラフ巨大地震では、最短３分で１０メートルの津波の来襲が想定されている。避難所まで到底、逃げる余裕などない。家の中、部屋で何とかならないか。家族単位、教室単位、職場単位で助かる方法を考える必要がある。身体障害者、車いす利用者、ベッド要介護者など家族の弱者を救うことができないか。将来の津波来襲時に人はどこにいるか不明であるが、住居内、建物内にいる可能性は半分程度で、室内に設置する避難部屋であれば３分以内に避難するという問題を解決できる。家族分を天井部に設置すれば居住スペースの邪魔にならず、建物の居住床面積、登記面積表示も減らず、資産価値が減る問題を解決できる。地震到来までの数年、数十年の間に子供が増えても別部屋の天井に増築すれば問題を解決できる。家族で備えるならば行方不明者の捜索に掛かる問題を多少解決できる。先の東日本大震災の津波では、木造家屋が容易に流された。３階建て鉄筋コンクリート造の屋上でもそれ以上の高さに逃げられない恐怖がある。そこで、大きな津波で例え水没しても、破壊されず引き潮までの生存必要空気量を確保することができれば問題を解決できる。また、大きな津波では大水圧がかかることは明白で、完全密閉構造であればその水圧に耐える入口扉も高価で、かつ設計津波高さでの構造設計は想定外の高さの津波には当然に設計応力を超過し、また壁が厚く堅ければ漂流物の直接衝突でうける力は強大で、破損して必要空気が一瞬に抜ける致命的問題がある。避難部屋の下を開口構造、非密閉構造とすれば、水没時は外水圧と内部の空気圧は等しいため想定外の大津波でも構造壁には負荷がかからず、密閉扉は必要なく、それほどの板厚も必要でなく、特別な耐圧設計、設計難度、設計責任、材料費問題を解決できる。空気は水中では上昇する。堅固な建物の天井部には上に凸の空間があり空気はそこに留まる。それは天井の水平壁と、隣との仕切り壁や窓の上の壁、廊下のドアの上の壁などの４面の鉛直壁に囲まれた上に凸の空間である。大きな津波でも、この囲われた空間には空気が逃げ出さなければ圧縮され保持される。ただし、壁と思っていても天井パネル、板壁では弱いので要注意だ。天井は生活の邪魔にならず面積が広く空気量としても十分である。ただ極端には、浮き輪やいかだに乗って天井まで浮上すればよいといえる。ただし、津波は巨大地震後であり、建物の壁にクラックが入っている可能性が高い。そうなると逆に一転して致命傷となり、水中での天井部空気は一気に逃げ、人が穴を塞ぐのは不可能。また、いかだのように水位上昇に乗るがむき出しでは危険で、水位上昇の前に天井避難部屋に逃げ込むことを考えなければならない。梯子は必需品だ。空気が漏れるということに関しては、致命傷なので２重、３重の安全策を講じることで問題を解決できる。ボイルの法則から空気体積は外水圧に応じて縮小すること、開口からの浸水で体が濡れることは承知していなければならない。一般には、建物の壁には窓、クーラーの換気口、台所の換気扇口さらには電気配線の取り付け部、コンセント口など空気が逃げる孔があるので、保持できる空気体積はそれより高い位置もしくは平面的に避けた区画で確保しなければならない。天井までのわずかな空間であることは注意を要する。ただ部屋面積は広いので空気体積は人数分を逆算して確保でき問題を解決できる。避難中は横上向きとなることで狭い空間高さの問題を解決できる。その方が楽かも知れないし、口元が天井に近接できるので大きな津波で空気が圧縮されてきたときでもあわてなくて済むといえる。先の東日本大震災の津波では激しい濁流、漂流物があった。それらは、最初、建物の間や道路、路地を這うようにして抜けていった。木造家屋は建物自体破壊され根こそぎ流されたが、鉄筋コンクリート造の堅固な建物の多くは窓が破壊されるものの残っていた。逆に言えば窓が破壊されたから水流は筒抜けとなり、建物本体には影響が及ばなかったといえる。そのことは、鉄筋コンクリート壁の窓際に隠れた隅では、さほどの激流とはならず回遊流程度、手ではね除けることができる、方向を変えることができるかも知れない程度ともなり、本流の激流は海側の破れた窓から反対側の窓へと抜けていく。同様に、堅固な建物の窓より上の天井部では漂流物の直撃を回避できる。直接衝突を避けることができるとなれば、状況により設計する材質を幅広く選定できるとともに、壁厚を薄くできる。コンクリート、金属製、プラスチック、強化プラスチックの耐損傷性、防水性、気密性に優れた材料、シートを活用でき、コンクリート以外の材料の選択性の問題を解決できる。開口部には脚立などの足場で上がる。身体障害者、車いす利用者、要介護者も室内であるため移動距離が最短で負担にならないが上に持ち上げてもらう補助者が必要だ。開口部にリフト、滑車を設けて吊り上げるのも一つの方法だ。堅固な建物でも何階以上は津波が来ないとは断言できない。３階、４階、５階さらには想定外もあり得るため、高さに絶対安心はない。屋上に逃げるといってもエレベーターも危なくその都度躊躇する。マンションでは、階の高さが３ｍとして２０ｍの津波想定地域では、１階から７階まで、想定外に安全を見て１０階までの各階の一室の天井部に避難部屋を備えていれば躊躇なく迅速に行動でき、外に逃げ出した多くの人が途中で犠牲になる問題を解決できる。身近に安全な自分の避難部屋があるということだけで腰を据えた平穏、安泰な日常生活を送れ、日々不安な問題を解決できる。

このような課題を解決するために、本発明の津波用天井避難部屋は、大きな津波の来襲時に水没しても、水中では空気が上昇することを利用して、堅固な建物の部屋の天井の下の空中部に、上に凸、下に開口の内部に人が避難する部屋で、下部から浸水を許すものの、上部に生存必要空気量を保持する空気孔のない避難空間を設けることを特徴とする。

また、前記津波用天井避難部屋は、さらに耐破損性、防水性、および気密性に優れた上に凸、下に開口の生存必要空気量が保持できる袋状の形成体を、前記部屋の壁と構造的に分離して部屋の一部に内在していることを特徴とする。

また、前記津波用天井避難部屋の下部開口部を床構造とし、一部に開閉式の面材を施し、面材を閉じることで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする。

また、前記津波用天井避難部屋の下部開口部を梁構造とし、そこにパネルを敷設することで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする。

また、前記津波用天井避難部屋の下部開口部を梁構造とし、そこに網目状のロープを敷設することで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする。

また、前記津波用天井避難部屋の下部開口部をワイヤーロープ張りとし、そこに網目状のロープを敷設することで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする。

また、前記津波用天井避難部屋の施工方法は、建物の新設時には建物の壁と一体であり、建物の改築時には利用できる壁は利用し、残りの壁は増厚もしくは付加することとして既存の壁とアンカーで一体化し、新設または既設建物に後付で取り付ける時は壁とのアンカー、接着剤、架台により避難空間を設けることを特徴とする。

また、本発明の津波用天井避難部屋は、大きな津波の来襲時に水没しても、水中では空気が上昇することを利用して、堅固な建物の部屋の天井部に、梁構造の橋渡し、もしくはワイヤーロープを張り、その上に耐破損性、防水性、および気密性に優れた上に凸、下に一部、または全部開口の内部に人が避難でき、生存必要空気量が保持できる袋状の形成体を載せて避難空間を設けることを特徴とする

また、前記津波用天井避難部屋の梁構造またはワイヤーロープ張りの下部開口部に、パネル、網目状のロープを敷設したことを特徴とする。

また、前記津波用天井避難部屋に用いる耐破損性、防水性、および気密性に優れた上に凸、下に開口の袋状の形成体は単独室、多区画割り室、または小分けした室の集合体で構成したことを特徴とする。

また、本発明の堅固な建物の津波用天井避難部屋の一部に用いる空気保持形成体は、耐破損性、防水性、および気密性に優れた上に凸、下に一部、または全部開口の袋状の形成体で、内部に人が避難し、水中では下部の開口部から浸水を許し、上部に生存必要空気量を保持することを特徴とする。

堅固な建物、例えばマンション、学校教室、工場、事業所の新築、改築の中低層階の室内に適用でき、水中でも多くの人が助かる。堅固な建物の生活空間、活動空間の天井に設置するので直近であり、３分で避難できる。天井部にあるので高い分、水位上昇が遅く一瞬でも浸水余裕時間が稼げる。大津波の来襲にも、家族、学校教室、職場で迅速に避難でき命が助かる。身体障害者、車いす利用者、要介護者など家族、学校教室の弱者も助かる。我が身は自身で守るための最も身近な津波対策であり、迅速に避難でき、個人費用負担も比較的少ない。天井避難部屋に溜まる空気は水中でも逃げ出さず生存必要空気量を保つことができる。開口としているので外の津波の水圧と天井避難室内部の空気圧とが釣り合って等しく、どんなに大きな津波で水没しても空気は圧縮されながらも必ず保持され、部材には特別な圧力差がかからず特別な強度を必要としない。ただ漂流物の衝突に対しては、むやみな衝突を避ける工夫、破損性に優れる材料を選ぶ必要がある。天井を囲む壁はコンクリートとすれば衝突耐力があり、下部にコンクリート底部と開閉式の面材を施せば、人がその中に避難でき、下からの漂流物の直撃から保護される。自重を軽くした梁、ロープ張りでパネル、網状のロープを敷設しても効果がある。非密閉の開構造なので浸水することは承知しておかなければならない。天井部に設置するので無駄な室内スペースを取らない。平時は天井部のその中に雑物を収納できるので意外と役に立つ。有事には当然、考えずに放り出す。収納ができ日常の占有スペースも少なく、日本の狭い住宅事情には大切なポイントとなる。想定津波高さに余裕を持った１階から各階の部屋の一室に天井避難部屋を設置すれば全居住者が安心。３階建てなど低層建物の屋上にはそれ以上の高さに逃げられない恐怖を味わうことなく、１階、２階、３階設置で余裕をもって避難の頃合いを計れる。水中でも安心ということが理解できればパニックにならず、落ち着いて躊躇なく行動でき平穏な心の支えになる。マンションでは津波避難部屋付きということで資産価値が上がるといえる。学校には子供たちを安全に守る義務がある。経営者は家族を支えている従業員の命を守る責務がある。昼間バラバラで生活している家族もこれなら安心して任せられる。地震のたびの避難警報、日頃や夜間の避難訓練の精神的肉体的負担が少ないのは妊婦、高齢者、小学生には助かる。いざ避難するとき、大雪や大雨など天気が荒れていれば津波が来ないことを祈り外に出ることを躊躇する。逆に外に出たために多くの人が命を落とす。我が家に避難部屋があるということはなんと安心なことか。運転をする必要もないのでゆっくり晩酌を楽しめる。津波到達時間が数分という予想地域では、地域防災計画は移転案でしか立案できないが、個々の家庭に本発明の対策を協力依頼し、取り入れることで選択肢が広がるといえる。防災の固定概念を変えることをためらってはならない。すぐ避難できるので多くの人命は助かる。家族単位、教室単位、職場単位でその場で避難できるので、バラバラで逃げて行方不明、その捜索に莫大な費用がかかることも少なくなる。従来の防潮堤の嵩上げや高台移転、津波避難ビルでは、高い建物の屋上の協力を得るとしても巨額の予算のみならず、長い海岸線の日本では30年以上の長い歳月を要し、想定外の津波高さに対して安全に際限がない。自然に生かされている人間。美しい海が見えなくなる悲しい弊害もない。災害は、時と場所を選ばない。それまで、明日まで待っていられない。本発明で、来る南海トラフ巨大地震の津波、さらに津波以外にも、高潮や大雨時の洪水、堤防決壊による河川氾濫時、海抜以下や天井川沿い地域の防災対策の一助としても有効である。いずれにしても、想定外の大津波で水没しても生存必要空気量を保つことができる身近の対策を、計画配置する公共避難所と組み合わせ、補完すれば、早急な地域防災総合計画の立案に役立つ。順次、個別に対応することができるので、防災予算計画の追いつかない地域などでは特に有効といえる。明日かもしれない津波には当然に、我が身は自身で守ることをためらってはならない。そうすることで行政に協力できる。全て行政頼みをしている場合ではない。身近、安価、迅速に適用できるので、とても避難できないと諦めていた人にも光明といえる。日々の晩酌など当たり前の平穏な日々を安心して楽しく暮らせる。天井設置であるため建築、登記の床面積を減少することもない。危険とされた３階建てのマンションも安全施設として資産価値が蘇り、むしろ上昇する。やはり、命の危険を感じて日々暮らす生活から解放されること、身近にある安心感は何事にも代えがたい。

５階建てのマンションに高さ２０ｍの津波が襲って水没したときの天井避難部屋と横上向きの避難者の様子。 堅固な建物の新築時の天井部に、外壁の換気口を高さ位置で避けて、天井を４面の縦壁で囲んで設けた上に凸、下に開口を有する天井避難部屋の側面イメージ図。下部開口部をコンクリート床構造としている。安心のため上に凸、下が開口の空気保持形成体を内在するのが望ましい。 堅固な建物の新築時の天井部に、外壁の換気口を直接に避けて、縦壁を控えて設けた天井避難部屋の側面イメージ図。下部開口部をコンクリート床構造としている。 堅固な建物の改築時の天井部に、外壁の換気口位置を平面的に避けて、天井を４面の縦壁で囲んで設けた上に凸、下に開口を有する天井避難部屋の側面イメージ図。下部開口部をコンクリート床構造としている。 堅固な建物の改築時の天井部に、隣の家方向、窓の平行方向の一方向にH鋼の梁を渡してその上にパネル板を敷いた天井避難部屋の側面イメージ図。 堅固な建物の改築時の天井部に、上に凸、下に開口のアンカーボルト穴あきのプレキャスト製品を後付けで取り付けた天井避難部屋の側面イメージ図。 堅固な建物の教室の天井部に適用した場合で、底部をコンクリート床とした天井避難部屋の平面イメージ図。５０人の生徒が避難できる。安心のため上に凸、下が開口の空気保持形成体を内在するのが望ましい。ここでは、２ｍ幅に小分けしている。 同側面イメージ図。殺到するため梯子は多くあった方がよい。 堅固な建物の教室の天井部に適用した場合で、H鋼の梁渡しに網目状のワイヤーロープ、ネットを敷設した天井避難部屋の平面イメージ図。５０人の生徒が避難できる。安心のため上に凸、下が開口の空気保持形成体を内在するのが望ましい。ここでは、２ｍ幅に小分けしている。 同側面イメージ図。 ２つの小部屋の仕切り板を貫通し、隣家との構造仕切り壁にアンカーを取ってワイヤーロープを張り、その上に小分けした上に凸、下に一部開口で開閉式の面材を施した空気保持形成体を４人分並べて載せた天井避難部屋の建物正面からのイメージ図。

生存必要空気量は、一人１時間あたり１ｍ３を確保する。天井は４面の縦壁に囲われているとして４人家族なら４ｍ３必要で、天井避難部屋は高さ５０ｃｍ＊幅３ｍ＊奥３ｍ＝４．５ｍ３＞４．０ｍ３のイメージである。この数値は津波来襲から引き潮までが１時間であると想定していることによる。素潜りの世界記録は水深１２８ｍで、３０ｍまでは浮力が働くが次第に重力が勝り苦しくなるといわれている。避難部屋の中の水圧は、津波高さの外水圧で、開口としているので中の空気圧は外と等しい。すなわち、１０ｍの津波であれば２気圧であり、１０ｍの深さに素潜りした状態といえ、空気体積は１／２＝０．５と半分になる。内部空気は圧縮され浸水水位は０．２５ｍまで上昇するが、空気は圧縮されながらも必ず保存されているため安心である。横上向きに寝ている姿勢であれば口呼吸は０．１ｍの高さがあれば十分である。仮に、避難部屋が密閉構造体であれば０．５≒０．８＊０．８＊０．８、すなわち、単純には密閉構造体の寸法が０．８に縮小する外からの大圧力がかかる計算だが、開口しているので水の侵入を許すため内外の圧力差がなく、避難部屋は縮小せず、ボイルの法則で空気体積の圧縮相当で水位が０．２５ｍ上昇するのみである。さらなる想定外の圧力に対しても内外の圧力がバランスしているので密閉構造体のような特殊な構造設計は要さない。津波高さが想定外でも空気は水中では上昇し避難部屋内に保持できる。ところが空気容量、浮力、引っ張り力は計算できるとしても、漂流物の衝突、その鋭さには予想外の事態が心配される。したがって、なるべく避ける方法、設置位置の選定、もし破れても２重３重の袋状として安全を図ることが懸命だ。当然に、空気が抜けては元も子もないので耐破損性が要求性能である。底部が開口の避難部屋となることで、体重を支える部材、構造が必要である。密閉構造体では衝撃を直接受け、破損した場合一挙に空気が抜ける。２層構造としてもその内部体にも水圧に耐えるハッチなど特殊な装置が必要となり費用は相当に大きい。一方、開口式でも空気が抜けると致命傷であることは明らかで２重、３重の安全を講じるべきである。ただ極端にいえば３重目の内部はゴミ出しのポリ袋程度で十分である。空気が抜ける危険性は、換気口、換気扇の他に最近の建築では、化粧ボード、天井配線、防音材空間、照明器具、煙感知器、配線管、コンセント口など支障物件が多いので、新設では当初から配慮することになるが既設の改築に当たっては事前に十分調査する必要がある。移設、配置換えなどの検討が必要であるが、天井ボードに関しては、例えひび割れてもコンクリート壁の天井がその上にあるので、強力な浮力を最終的には受け止めてくれるため安心だ。ただ、水中で、上に凸の空間に空気が溜まる必要があるので、ひび割れに十分予見しなくてはならない。当然に上に凸の部分に取り付けのための穴を安易に設けてはならない。壁と一体構造とするか、利用するか補強するか、新たに付加するか、その取り付けにアンカーとするか接着剤とするか壁の架台に載せるかなど選択は多岐にわたる。底部を開口としているので、水没中は浸水があり水面と接触しているが生存必要空気量は抜けないで天井との上方に保持される。堅固な建物の漂流物が当たりにくい天井に設置すれば、日常の邪魔なスペースを取らない。更なる安心のためには、底部を開閉式の面材とすれば漂流物の衝突からすべり抜けることができる。天井までの開口位置まで高いので、健常者は脚立などの足場を利用する。身体障害者、車いす利用者、ベッド要介護者は、みんなで持ち上げてもらうか、リフトで吊り上げてもらうとかで迅速に避難できる。体重６０kgの人の比重が１．０とすれば、人がその中に避難すると空気量は１−０．０６＝０．９４ｍ３に減るが、この程度は、天井避難部屋の底部までの浸水直前までの嵩上げ時間で、津波到達による実際時間より遅れ、新鮮な空気を確保できるので問題とならないと考えられる。建物の上層階の人は下層階の人より避難部屋内の津波の水圧負荷が少ない。かつ津波高さの到着が遅く、早く引けるため水中時間が当然に短く必要空気量は少なくて済む。堅固な建物の室内では壁が一次的に漂流物衝撃防止として利用できる。底部をコンクリート床とすれば構造上の剛度が増し有効となる。自重を軽くしたい場合は底部をコンクリートでなく梁、ロープ張りとすればよい。地震時にひび割れが入っていたりすると元も子もないので空気漏れには２重、３重の安全策を講じる。天井避難部屋には日常の雑物を収納できる。有事には考えずに放り出す。壁に梯子を立てて常時装着しておくと避難は早い。浮輪、懐中電灯、ラジオ、ロープなど中に必要に応じて用意しておけば何かと備えとなる。天井避難部屋には巨大地震でひび割れが入っても、水中で空気保持の安心のため、上に凸、下が開口の空気保持形成体を部屋の壁に構造的に分離して内在するのが望ましい。

図１で、津波の想定高さが２０ｍの地域の５階建てのマンションで、全員が屋上に逃げたとしたら全滅の悲惨な結果しか待っていないが、各階の部屋の一室の天井部に天井避難部屋を設けると水中でも居ながらにして全員助かる。階の高さを３ｍとして、高さ２０ｍの津波が襲ったときはマンション全体が水没するが、１階の天井避難部屋では、空気量がおよそ１／３に圧縮されその分、天井避難部屋の室内水位が上昇する。３階の天井避難部屋ではおよそ１／２に圧縮される。５階の天井避難部屋では３／４に圧縮される。それ以上の想定外の津波でも、水中の空気は天井避難部屋に圧縮されて必ず残るので安心。体勢は横上向きなので広い天井にくっついてでも口呼吸できる。天井避難部屋の高さを５０ｃｍとしても、人は浮き上がるので、コントロールできる取手、手すりが必要だ。開口のある非密閉構造なので、避難部屋構造の内外で水圧、空気圧がバランスしているため、１階の天井避難部屋も５階の天井避難部屋も設計上の差異はなく外圧に対しても特別な考慮は必要ない。

図２で、堅固な建物の新築時の天井部に 外壁の換気口を高さ位置、あるいは平面位置で避けて、天井を４面の縦壁で囲んだ上に凸、下に開口の天井避難部屋を設ける。空気は水中では上昇するので、水没した水中時には天井部の上に凸の空間に空気が溜まる。上に凸の空間は天井の水平壁と外壁、仕切り壁の鉛直壁とで囲まれて構成されている。台所の換気扇、クーラーの換気孔などの換気口より上の空間に、あるいは平面的にそれを避けて、下に開口の天井避難部屋を設ける。高さは、５０ｃｍ程度と低いが、逆にそれを大きく取ると生活空間としての天井が低くなるので贅沢は言えない。堅固な建物の天井部の避難部屋といえども、津波の直前の巨大地震で壁にクラックが入ったりするので、津波までの短時間で補修することは不可能で、事前に上に凸、下に開口の形成体を内在しておくと空気保持に２重の安心。形成体はプラスチックで空気が漏らないことが大事。６畳用で０．５ｍ＊３．６＊２．７の５ｍ３弱で４人家族分、４畳半では０．５ｍ＊２．７＊２．７の３人分。形成体は縦に区画しても、小分けしてもよい。上に凸の部分は継ぎ足さないのが空気漏れ防止の鉄則。避難部屋のコンクリート打設前の型枠とすれば地震時のひび割れをもらう可能性があるので、避難部屋の壁とは構造的に一体とならず、離隔して用いる。天井避難部屋ができあがった後からは挿入が困難となるので要注意。下の開口部には脚立を引き上げることを考慮して幅１ｍ以上の穴を明ける。πD≒３１４でウエスト１５０ｃｍでも十分避難できる。そこまでは、脚立などの足場で上がる。避難時姿勢は横上向きとなるので楽。時が過ぎるのを待つだけ。下部開口部にはコンクリート床と開閉式の面材を施すと漂流物の侵入を防止できる。防水シートを張りファスナーで開閉式とすれば、ファスナー部から浸水があるが人は落下せず、生存必要空気量は保持される。例え、漂流物で破れ、突入してきたとしても下からなので、空気体積の逸脱には影響がない。開閉はファスナー、スライド式、ボタン、紐縫い、蓋式と多種多様だ。平時はその中にすぐ放り出せる座布団、衣類、雑具など軽いものを収納でき、生活スペースの負担とならない工夫ができる。開口部を横穴とすると空気量が減り意味がないので要注意。津波が去った後、降りるときに困るので、中に脚立を引き上げておく。むしろ流されることの予防といえる。部屋の壁に立て梯子を平時装着していれば避難時間は早い。

図３で、堅固な建物の新築時の天井部に、外壁の換気口を直接に避けて、縦壁を控えて設けた天井避難部屋の例。下部開口部にはコンクリート床と開閉式の面材を施す。

図４で、堅固な建物の改築時の天井部に、外壁の換気口位置を平面的に避けて、天井を４面の縦壁で囲んで設けた上に凸、下に開口の天井避難部屋の例では、既設壁の増厚、付加縦壁はアンカーで取り付ける。下部開口部にはコンクリート床と開閉式の面材を施す。天井部の天井板は標準として撤去する。照明器具、電気配線も移設する。既設の部屋仕切り壁は板材であることが多く、漂流物の衝突に弱いため、コンクリートの付加縦壁に置き換える。車いす利用者のためにリフト滑車装置を備えている。部屋続きの台所に思わぬ高いところにある換気扇に気づかないと空気が抜けて致命的になる。その場合は天井からの縦仕切り壁の位置を平面的に避けることで解決できる。一度外のベランダから外壁全体の穴の位置、クラックを確認した方がよい。意外と気づきにくいのが、電気配線管、配線のコンセント口でここからも空気が漏れる危険があるので要注意。改築時には全てチェックしないと致命傷となる。壁はマンションの共有部であり、管理組合の総意、住民の合意を得る必要がある。最上階の住居では、上の人のことを気にしなくていいメリットがある。その分下の人に順次協力すればマンション住民も丸く収まる。

図５で、堅固な建物の改築時の天井部では、H鋼の鋼材の梁を渡してパネル板を敷くと簡単。天井板は撤去するが天井壁はそのまま利用し、アンカーで天井壁に穴を開ける個所を極力減らしている。壁はマンションの共有部であり了解を取るのが困難。３階の人の天井は、必要でないと思っている４階の人の床でもあるので、上の人の合意、管理組合の合意を得るのが難しい。そこで、梁のアンカー部は隣人との境界の壁に設置する。同じ階の隣の人であれば同じ思いなのでお互い様で合意は得やすい。また、マンションの各小部屋の仕切りは、板、ボードになっているため、人の荷重を支えきれない。当然、津波の漂流物にも弱い。そこで梁の方向は、アンカーのとれる隣家の丈夫な壁方向すなわち窓と平行方向を原則とする。パネル板は地震で落下しないよう連結しておく。敷くコンクリート床パネルは穴あきとすれば軽くなるが、比重１．０は確保した方がいい。軽いと浸水時に浮き上がってバラバラになるのでそのためにもパネル間を連結しておく必要がある。地震でクラックが入っていたり、思わぬところに換気口があったりコンクリート製の壁と思っていたのが石膏ボードやベニヤ板であったりで気密性、空気保持性が失われている可能性もある。天井も天井板、美装ボードである可能性もあり破れるかも知れない。そうなってからではまさしく致命的に遅い。したがって、事前に２重の安心のため上に凸、下に開口の空気保持形成体を内在するのが望ましい。平時はコンクリートパネルを折りたたんで重ねて梁の片隅に移動しておけば空間の圧迫感がある程度緩和する。津波時に、上の梁に上がってから敷きならしても遅くない、漂流物防止に十分役に立つ。

図６で、堅固な建物の改築時の天井部に、上に凸、下に開口のボルト穴あきのプレキャスト製品を後付けで取り付けた天井避難部屋を設ける。寸法の合わない壁との隙間部分はモルタル、接着剤で調整する。開口部は網目状のワイヤーロープ、ネット張りとし簡素化。ワイヤーロープの上にパネルを載せて座れるようにする。平時は片側に収納しておけば、天井が低いことによる圧迫感、閉塞感が最も少ない。安心のため上に凸、下に開口の空気保持形成体を内在するのが望ましい。

図７、図８で、堅固な建物の教室の天井部に適用した場合で、構造的に問題がなければ底部をコンクリート床とした方が、子供が載る上で、また下が見えないので安心感がある。改築時でも学校なのでアンカーは気にせず取りやすい。高さ１ｍ、横５ｍ、幅１０ｍとした例では空気体積は５０ｍ３で、５０人の生徒が避難できる。教室の奥側に設置すれば、天井が低いことによる圧迫感、閉塞感が少ない。確実に多くの幼い命がいる教室では、安心のため上に凸、下が開口の空気保持形成体を内在するのが望ましい。空気保持形成体は高さ１ｍ、横５ｍ、幅２ｍの様に分割した方が調達、施工性がよくなる可能性がある。空気保持機能には支障ない、むしろ個々の独立性が高まり、個々の安全性が高まるといえる。開口は壁際に沿ってできるだけ多く、広く取ることが望ましい。梯子、脚立も多く必要で平時は壁際に縦収納しておく。スペースがあれば手すり付き階段とした方が子供には望ましい。殺到しないよう、落ち着いて秩序よく行動する平素の訓練を要する。

図９，図１０で、堅固な建物の教室の天井部に適用した場合で、H鋼の梁渡しに網目状のワイヤーネットを敷設した例。改築時でもアンカーは気にせず取りやすい。高さ１ｍ、横５ｍ、幅１０ｍとした例では空気体積は５０ｍ３で、５０人の生徒が避難できる。平時は片側に収納しておけば、天井が低いことによる圧迫感、閉塞感が最も少ない。安心のため上に凸、下が開口の空気保持形成体を内在するのが望ましい。空気保持形成体は高さ１ｍ、横５ｍ、幅２ｍに分割した方が調達、施工性がよくなる可能性がある。空気保持機能には支障ない、むしろ個々の独立性が高まり、個々の安全性が高まるといえる。所々に座るためのパネルを敷いておくと落ち着く。

図１１で、堅固な建物の天井部に、２つの小部屋の仕切り板を貫通し、隣家との構造仕切り壁にアンカーを取ってワイヤーロープを張り、その上に小分けした上に凸、下に一部開口で開閉式の面材を施した空気保持形成体を並べて載せた天井避難部屋の例では、高さ＊幅＊長さが０．５ｍ＊０．７５ｍ＊３ｍ≒１．１ｍ３を４個で、４人家族分となる。曲げモーメントの負担が小さくなるよう、できるだけ壁際に寄せるとよい。この場合、換気口の位置は気にしなくてよく、天井の上の家の住民を気にしなくてよいので、改築時に考慮すればメリットがある。仕切り板に開けた貫通穴はロープを囲んで粘土、パテで後埋めする。平時はロープが垂れないように家具、本棚を下に持っていき、高さの差を本などの詰め物でリフトアップしておく。揺れ止めにもなる。そこから中に入り避難する工夫をすれば脚立はいらない。

連動地震による大津波が数分で来襲すると想定される東南海沿岸地域においては、防潮堤など長期対策を待っている猶予はない。明日かもしれない来襲で、個人で我が身を守る危機感が必要だ。室内に設置でき、迅速に避難できる。本発明では家族、学校教室単位、職場で助かる。沿岸部の新築も可能となり、既設マンションの改修も可能。津波のほかに、高潮、洪水、竜巻など幅広い対策となり国土強靱化、地域防災対策との重ね合わせで、災害の多い日本、不安な生活から一変、より安全安心な日常生活が可能となる。マンションでは津波避難部屋付きということで資産価値が上がるといえる。

１天井壁
２５階建てのマンション
３１階〜５階の各階の部屋の天井部に設けた津波用天井避難部屋
４水没中
５津波で突破された両サイドの窓
６横上向きの避難者
７上に凸、下部に開口の津波用天井避難部屋
８天井を囲む４面の建物の縦壁
９下部開口部のコンクリート床
１０底部の開口部
１１開閉式とした底部の面材
１２換気口、空気孔
１３窓、ドア
１４上に凸、下に開口の空気保持形成体
１５取手、手すり
１６梯子、脚立、階段
１７照明器具
１８アンカーボルト
１９増厚した壁
２０付加縦壁
２１車椅子利用者
２２リフト、滑車装置
２３梁、H鋼
２４コンクリートパネル
２５網目状のワイヤーロープ、ネット
２６上に凸、下に開口のプレキャスト製品
２７ワイヤーロープ張り
２８区割り、小分けした上に凸、下に全部開口の空気保持形成体
２９区割り、小分けした上に凸、下に一部開口の空気保持形成体
３０教室
３１割れた窓のガラス片
３２隣りの小部屋間の仕切り板
３３隣りの小部屋間の仕切り板を貫通した隣の家の壁に張ったワイヤーロープ

Claims (11)

1. 大きな津波の来襲時に水没しても、水中では空気が上昇することを利用して、堅固な建物
   の部屋の天井の下の空中部に、上に凸、下に開口の内部に人が避難する部屋で、下部から浸水を許すものの、上部に生存必要空気量を保持する空気孔のない避難空間を設けることを特徴とする津波用天井避難部屋。
2. 前記津波用天井避難部屋は、さらに耐破損性、防水性、および気密性に優れた上に凸、下
   に開口の生存必要空気量が保持できる袋状の形成体を、前記部屋の壁と構造的に分離して部屋の一部に内在していることを特徴とする請求項１に記載の津波用天井避難部屋。
3. 前記津波用天井避難部屋の下部開口部を床構造とし、一部に開閉式の面材を施し、面材を
   閉じることで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする請求項１または２のい
   ずれかに記載の津波用天井避難部屋。
4. 前記津波用天井避難部屋の下部開口部を梁構造とし、そこにパネルを敷設することで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の津波用天井避難部屋。
5. 前記津波用天井避難部屋の下部開口部を梁構造とし、そこに網目状のロープを敷設するこ
   とで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする請求項１、２または４のいずれかに記載の津波用天井避難部屋。
6. 前記津波用天井避難部屋の下部開口部をワイヤーロープ張りとし、そこにパネルまたは網目状のロープを敷設することで下からの漂流物の侵入から保護することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の津波用天井避難部屋。
7. 前記津波用天井避難部屋は、建物の新設時には建物の壁と一体であり、建物の改築時には
   利用できる壁は利用し、残りの壁は増厚もしくは付加することとして既存の壁とアンカー
   で一体化し、新設または既設建物に後付で取り付ける時は壁とのアンカー、接着剤、架台
   により避難空間を設けることを特徴とする請求項１に記載の津波用天井避難部屋の施工方法。
8. 大きな津波の来襲時に水没しても、水中では空気が上昇することを利用して、堅固な建物
   の部屋の天井部に、梁構造の橋渡し、もしくはワイヤーロープを張り、その上に耐破損性
   、防水性、および気密性に優れた上に凸、下に一部、または全部開口の内部に人が避難で
   き、生存必要空気量が保持できる袋状の形成体を載せて避難空間を設けることを特徴とする津波用天井避難部屋。
9. 前記津波用天井避難部屋の梁構造またはワイヤーロープ張りの下部開口部に、パネルまたは網目状のロープを敷設したことを特徴とする請求項８に記載の津波用天井避難部屋。
10. 前記津波用天井避難部屋に用いる耐破損性、防水性、および気密性に優れた上に凸、下に開口の袋状の形成体は単独室、多区画割り室、または小分けした室の集合体で構成したことを特徴とする請求項１から８または９のいずれかに記載の津波用天井避難部屋。
11. 耐破損性、防水性、および気密性に優れた上に凸、下に一部、または全部開口の袋状の形
    成体で、内部に人が避難し、水中では下部の開口部から浸水を許し、上部に生存必要空気
    量を保持することを特徴とする堅固な建物の津波用天井避難部屋の一部に用いる空気保持形成体。

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