JP5901017B2 - Water damage prevention structure - Google Patents
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Description
本発明は、水害防止構造に関する。詳しくは、機器の水害を防止する水害防止構造に関する。 The present invention relates to a water damage prevention structure. More specifically, the present invention relates to a flood prevention structure that prevents equipment from flooding.
従来より、洪水や津波などの水害により、建物内に多量の水が浸入する場合がある。建物の地下には、キュービクル、発電機、蓄電池などの電気設備が設けられることが多く、これら電気設備は水没すると再使用できず、建物の機能を復旧するのに時間がかかってしまう。
この問題を解決するため、大型の堤防や防潮堤を設けるなどの対策がとられている(特許文献1参照)。
Conventionally, a large amount of water may enter a building due to flooding or tsunami. In the basement of the building, electrical equipment such as cubicles, generators, and storage batteries are often provided, and these electrical equipment cannot be reused when submerged, and it takes time to restore the function of the building.
In order to solve this problem, measures such as providing a large dyke and a seawall are taken (see Patent Document 1).
しかしながら近年、大きな洪水や津波が発生しており、上述の堤防や防潮堤を設けても、洪水や津波の市街地への浸入を防止できない場合がある。
そのため、電気設備などの重要な設備を地上2階以上に移動することが検討されているが、移動先の場所の確保が難しい上に、確保や費用がかかるため、実現することが困難な場合も多い。
However, in recent years, large floods and tsunamis have occurred, and even if the above-mentioned levee or tide embankment is provided, it may not be possible to prevent floods and tsunamis from entering urban areas.
Therefore, it is considered to move important equipment such as electrical equipment to the second floor or more above ground, but it is difficult to secure the location of the destination and it is difficult to realize it because it is expensive and secure There are also many.
本発明は、低コストで施工が容易な水害防止構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a structure for preventing water damage that is easy to construct at low cost.
請求項1に記載の水害防止構造は、機器(例えば、後述の設備機器10)の水害を防止する水害防止構造であって、前記機器は、水密性の高い天蓋部(例えば、後述の天蓋部20)で上から覆われており、当該天蓋部の下部には、開口(例えば、後述の開口21)が形成されることを特徴とする。
The water damage prevention structure according to
この発明によれば、洪水や津波などの水害発生時には、開口を通して天蓋部の内部空間に水が浸入し、この内部空間の下層まで浸水しても、内部空間の上層に位置する機器の周囲には空気溜りが形成され、水位の上昇が抑制される。よって、機器が浸水するのを防止できる。
また、天蓋部を既存の機器に対して後から取り付けるだけでよいので、施工が容易であり、低コストとなる。
According to the present invention, when a flood such as flood or tsunami occurs, water enters the inner space of the canopy through the opening, and even if it is submerged to the lower layer of this inner space, it is around the equipment located in the upper layer of the inner space. An air pocket is formed and the rise of the water level is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the device from being flooded.
Moreover, since it is only necessary to attach the canopy part to the existing device later, the construction is easy and the cost is reduced.
また、内部空間を完全に密閉してしまうと、内部空間の気圧に対して外部の水圧が高くなるため、天蓋部の剛性を高める必要があり、重厚な構造となって多くのスペースを必要とするうえに、コストが高くなる。しかしながら、本発明のように、浸水時に積極的に開口から水を内部空間に流入させて、空気溜りの体積を圧縮させ、この圧縮された空気により外部の水圧に対抗するため、天蓋部の剛性をそれほど高める必要がなく、天蓋部の製造が容易になるとともに低コストとなる。 In addition, if the internal space is completely sealed, the external water pressure will be higher than the internal space pressure, so it is necessary to increase the rigidity of the canopy, and the structure is heavy and requires a lot of space. In addition, the cost is high. However, as in the present invention, at the time of flooding, water is actively introduced from the opening into the internal space, the volume of the air pool is compressed, and the compressed air is used to resist external water pressure. There is no need to increase the height of the canopy, making it easy to manufacture the canopy and reducing the cost.
請求項1に記載の水害防止構造は、前記天蓋部の内部空間(例えば、後述の室内20A)に気体(例えば、後述の空気)を供給する気体供給装置(例えば、後述の気体供給装置30)が設けられることを特徴とする。
The water damage prevention structure according to
浸水時に開口から水が天蓋部の内部空間に流入し、空気溜りが圧縮されると、この内部空間の水位が上昇して、機器が浸水するおそれがある。
そこで、この発明によれば、天蓋部の内部空間に気体を供給する気体供給装置を設けた。よって、気体供給装置により、空気溜りの圧縮された空気圧以上の圧力で内部空間に気体を供給することで、内部空間の水位を下げることができるから、機器が浸水するのを確実に防止できる。
If water flows from the opening into the internal space of the canopy and the air pocket is compressed when the water is submerged, the water level in the internal space rises and the device may be submerged.
So, according to this invention, the gas supply apparatus which supplies gas to the internal space of a canopy part was provided. Therefore, by supplying gas to the internal space at a pressure equal to or higher than the compressed air pressure of the air reservoir by the gas supply device, the water level in the internal space can be lowered, so that the device can be reliably prevented from being flooded.
本発明によれば、洪水や津波などの水害発生時には、開口を通して天蓋部の内部空間に水が浸入し、この内部空間の下層まで浸水しても、内部空間の上層に位置する機器の周囲には空気溜りが形成され、水位の上昇が抑制される。よって、機器が浸水するのを防止できる。また、天蓋部を既存の機器に対して後から取り付けるだけでよいので、施工が容易であり、低コストとなる。 According to the present invention, when a flood such as flood or tsunami occurs, water enters the inner space of the canopy through the opening, and even if it is submerged to the lower layer of this inner space, An air pocket is formed and the rise of the water level is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the device from being flooded. Moreover, since it is only necessary to attach the canopy part to the existing device later, the construction is easy and the cost is reduced.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る水害防止構造が適用された建物1の断面図である。
建物1は、地下2階までの地下躯体2を有しており、この地下2階には、例えば変圧設備である既存の設備機器10が設置されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
The
具体的には、地下2階の床面3には、設備基礎11が形成されており、設備機器10は、設備架台10Aを介して、設備基礎11の上に設置されている(図2参照)。
この設備機器10は、水密性の高い天蓋部20で覆われている。この天蓋部20は、下面が開放された略箱状であり、既存の設備機器10に後から取り付けられたものである。天蓋部20の内部空間を室内20Aとする。
Specifically, an
This
図2は、天蓋部20の断面図である。
天蓋部20の下端縁は、床面3に接しており、この床面3に固定されている。
また、天蓋部20の下部には、室内20Aと室外とを連通する開口21が形成されている。また、この開口21の他にも、開口21と同じ高さに図示しない開口が形成されており、この図示しない開口を通して、配管やケーブルなどが配線される。
さらに、天蓋部20の室内20Aには、室内20Aの水位に応じて気体としての高圧空気を供給する気体供給装置30が設置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
The lower end edge of the
In addition, an opening 21 that communicates the
Further, a
この建物1では、洪水や津波などの水害発生時には、図1中矢印で示すように、地下階に水が流れ込み、開口21を通して天蓋部20の室内20Aが浸水する。すると、室内20Aの下層に位置する設備基礎11は浸水するが、室内20Aの上層に位置する設備機器10の周囲には空気溜りが形成される。よって、1階床レベルまで冠水して地下階が完全に水没しても、設備機器10は空気溜りの中にあるので、設備機器10が浸水するのを防止できる。
In this
ところで、1階床レベルまで冠水した場合、アルキメデスの原理により、天蓋部20には、室内20Aの空気溜りの体積が排除した水の重さに等しい浮力が引抜き力として作用する。よって、この浮力に耐えうるように、天蓋部20の剛性や天蓋部20と床面3との接合強度を確保する。
また、天蓋部20に出入口として扉を設ける場合、この扉には、空気溜りにより室内20Aが外部に対して負圧になっても、水が室内20Aに浸入しない程度の水密性を確保する。
By the way, when submerged to the first floor level, according to Archimedes' principle, buoyancy equal to the weight of water excluding the volume of the air reservoir in the
Further, when a door is provided as an entrance / exit in the
また、例えば、設備機器10が地下20mに位置しており、1階床レベルまで冠水して地下階が完全に水没した場合を想定する。この場合、天蓋部20の室内20Aは3気圧となるので、ボイルの法則により室内20Aの空気溜りの体積は平常時の1/3となり、室内20Aの水位が高くなって、設備機器10が浸水してしまう。そこで、気体供給装置30により高圧空気を供給するが、3気圧の空気溜りに高圧空気を送り込むため、高圧空気の気圧は3気圧以上とする必要がある。このようにして、設備機器10の想定される水深に応じて、供給する高圧空気の圧力を設定する。
Further, for example, it is assumed that the
気体供給装置30は、高圧空気が充填された複数本のボンベ31と、このボンベ31から延びる供給配管32と、この供給配管32の先端側に設けられた複数のノズル33と、供給配管32の途中に設けられた開閉弁34と、室内20Aの水位を検出するセンサ35と、センサ35で検出した水位に基づいて開閉弁34を制御する制御盤36と、を備える。センサ35および制御盤36は、無停電電源装置(UPS)により、停電時でも稼働するようになっている。
The
以下、設備基礎11の上端の高さを上限水位Bとし、この上限水位Bよりも低い所定高さを下限水位Aとする。
センサ35は、下限水位Aおよび上限水位Bを検出するものであり、下方に向かって延びる3本の棒状の接点35A、35B、35Cを有する。
接点35Cの下端は、下限水位Aよりも低い位置まで延びている。接点35Aの下端は、下限水位Aの高さ位置まで延びている。接点35Bの下端は、上限水位Bの高さ位置まで延びている。
Hereinafter, the height of the upper end of the
The
The lower end of the
水位が下限水位Aに達すると、接点35Aと接点35Cとが水を通して通電し、センサ35は下限水位Aを検出する。一方、水位が上限水位Bに達すると、接点35Bと接点35Cとが水を通して通電し、センサ35は上限水位Bを検出する。
When the water level reaches the lower limit water level A, the
制御盤36は、センサ35で検出した下限水位Aまたは上限水位Bに基づいて、開閉弁34を開閉するものであり、タイマーを内蔵するほか、停止ボタンが設けられている。
The
以下、気体供給装置30の動作について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップS1では、センサ35により室内20Aの水位を検出する。
ステップS2では、水位が下限水位Aまで上昇したか否かを判定する。この判定がYesである場合には、ステップS3に移り、Noである場合には、ステップS1に戻って、水位の検出を継続する。
ステップS3では、水位が下限水位Aに達したので、ステージ1の浸水警報を室内20Aおよび建物1の中央監視制御盤などに発報する。
Hereinafter, operation | movement of the
In step S1, the
In step S2, it is determined whether or not the water level has risen to the lower limit water level A. When this determination is Yes, the process proceeds to step S3, and when it is No, the process returns to step S1 and the detection of the water level is continued.
In step S3, since the water level has reached the lower limit water level A, the inundation warning of
ステップS4では、センサ35により室内20Aの水位を検出する。
ステップS5では、水位が上限水位Bまで上昇したか否かを判定する。この判定がYesである場合には、ステップS6に移り、Noである場合には、ステップS4に戻って水位の検出を継続する。
ステップS6では、水位が上限水位Bに達したので、ステージ2の浸水警報を室内20Aに発報し、室内20Aからの退避勧告を行う。
In step S4, the
In step S5, it is determined whether or not the water level has risen to the upper limit water level B. When this determination is Yes, the process proceeds to step S6, and when it is No, the process returns to step S4 and the detection of the water level is continued.
In step S6, since the water level has reached the upper limit water level B, an inundation warning for
ステップS7では、制御盤36のタイマーの作動を開始する。
ステップS8では、制御盤36の停止ボタンが押下されて停止操作がなされたか否かを判定する。この判定がYesである場合には、ステップS9に移り、ステージ2の浸水警報を解除して、ステップS1に戻る。一方、Noである場合には、ステップS10に移る。
ステップS10では、タイマーの作動開始から一定時間内が経過したか否かを判定する。この判定がYesである場合には、ステップS11に移り、Noである場合には、ステップS8に戻る。
In step S7, the operation of the timer of the
In step S8, it is determined whether or not a stop operation has been performed by pressing the stop button on the
In step S10, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the timer started. If this determination is Yes, the process moves to step S11, and if it is No, the process returns to step S8.
ステップS11では、開閉弁34を開放して、ボンベ31から室内20Aに高圧空気を供給する。これにより、室内20Aの水位が低下する。
ステップS12では、水位が下限水位Aまで下がったか否かを判定する。この判定がYesである場合には、ステップS13に移り、Noである場合には、ステップS12を繰り返す。
ステップS13では、開閉弁34を閉鎖して、ボンベ31による高圧空気の供給を停止し、ステップS4に戻る。
In step S11, the on-off
In step S12, it is determined whether or not the water level has dropped to the lower limit water level A. If this determination is Yes, the process moves to step S13, and if it is No, step S12 is repeated.
In step S13, the on-off
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)洪水や津波などの水害発生時には、開口21を通して天蓋部20の室内20Aに水が浸入し、この室内20Aの下層の設備基礎11まで浸水しても、室内20Aの上層に位置する設備機器10の周囲には空気溜りが形成され、水位の上昇が抑制される。よって、設備機器10が浸水するのを防止できる。
また、天蓋部20を既存の設備機器10に対して後から取り付けるだけでよいので、施工が容易であり、低コストとなる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) In the event of floods such as floods and tsunamis, even if water enters the
Moreover, since it is only necessary to attach the
また、浸水時に積極的に開口21から水を室内20Aに流入させて、空気溜りの体積を圧縮させ、この圧縮された空気溜りにより外部の水圧に対抗するため、天蓋部20の剛性をそれほど高める必要がなく、天蓋部20の製造が容易になるとともに低コストとなる。
In addition, when the water is immersed, water is actively introduced into the
(2)室内20Aに高圧空気を供給する気体供給装置30を設けた。よって、気体供給装置30により、空気溜りの圧縮された空気圧以上の圧力で室内20Aに高圧空気を供給することで、室内20Aの水位を下げることができるから、設備機器10が浸水するのを確実に防止できる。
(2) A
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、気体供給装置により空気を供給したが、これに限らず、空気の代わりに、窒素などの可燃性や毒性が低い安定した気体を用いてもよい。
また、本実施形態では、接点35A〜35Cが通電することにより水位を検出したが、これに限らず、フロートスイッチにより水位を検出してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the present embodiment, air is supplied by the gas supply device. However, the present invention is not limited to this, and a stable gas having low flammability and toxicity such as nitrogen may be used instead of air.
In the present embodiment, the water level is detected by energizing the
また、本実施形態では、高圧空気を充填したボンベを用いたが、これに限らない。すなわち、水害発生時の機器の水深があまり深くならないと想定される場合には、それほど高圧の空気を供給する必要がないので、ボンベの代わりに、空気タンクとこの空気タンク内の空気を圧縮して供給するコンプレッサと組み合わせて用いてもよい。
また、本実施形態では、天蓋部20の下端縁を床面3に接して設けたが、これに限らず、天蓋部20の下端縁を床面3から離して設けてもよい。
Moreover, although the cylinder filled with high pressure air was used in this embodiment, it is not restricted to this. In other words, when it is assumed that the water depth of the equipment at the time of flooding does not become too deep, it is not necessary to supply high pressure air, so instead of the cylinder, the air tank and the air in this air tank are compressed. It may be used in combination with a compressor to be supplied.
In the present embodiment, the lower end edge of the
また、本実施形態では、気体供給装置30を室内20Aに設けたが、これに限らず、気体供給装置を浸水のおそれのない地上部分などに設置してもよい。
また、本実施形態では、1つの天蓋部20に対して1台の気体供給装置30を設けたが、これに限らず、気体供給装置30の供給配管を分岐させることで、1台の気体供給装置30で複数の天蓋部20に対して空気を供給してもよい。
In the present embodiment, the
Moreover, in this embodiment, although the one
また、図4に示すように、開口21から室内20Aの上方に向かって延びる筒22を設け、センサ35の接点35A〜35Cを、この筒22の内部に配置してもよい。このようにすれば、室内20Aに水を浸入させることなく、室内20Aの水位を検出できる。
As shown in FIG. 4, a
1…建物
2…地下躯体
3…床面
10…設備機器
10A…設備架台
11…設備基礎
20…天蓋部
20A…室内(内部空間)
21…開口
30…気体供給装置
31…ボンベ
32…供給配管
33…ノズル
34…開閉弁
35…センサ
35A、35B、35C…接点
36…制御盤
A…下限水位
B…上限水位
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記機器は、水密性の高い下面が開放された略箱状の天蓋部で上から覆われるとともに、設備基礎の上に設けられ、
当該天蓋部の壁の下部には、開口が形成され、
前記天蓋部の内部空間には、気体を供給する気体供給装置が設けられ、
当該気体供給装置は、水位が前記設備基礎上端よりも低い所定高さに達すると、前記内部空間に浸水警報を発報し、水位が前記設備基礎上端の高さに達すると、前記内部空間に次の浸水警報を発報し、さらに一定時間経過後に、前記気体供給装置により前記内部空間に気体を供給することを特徴とする水害防止構造。 A water damage prevention structure that prevents equipment from being damaged by water,
The device is covered from above with a substantially box-shaped canopy with an open bottom surface with high water tightness, and provided on the equipment foundation.
An opening is formed in the lower part of the canopy wall ,
In the internal space of the canopy portion, a gas supply device for supplying gas is provided,
When the water level reaches a predetermined height lower than the upper end of the equipment foundation, the gas supply device issues an inundation warning to the internal space. When the water level reaches the height of the upper end of the equipment foundation, A water damage prevention structure characterized in that a next flood warning is issued and gas is supplied to the internal space by the gas supply device after a predetermined time has passed .
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