JP6097508B2

JP6097508B2 - 回転式屋根

Info

Publication number: JP6097508B2
Application number: JP2012203053A
Authority: JP
Inventors: 英二藤井; 創太車; 政義中井; 油川　真広; 真広油川; 重人三木; 峰伊谷
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2032-09-14
Also published as: JP2014058780A

Description

本発明は、屋根内側への採光が可能な回転式屋根に関する。

近年、競技場や音楽堂等の施設を開閉式屋根によって覆った建物が建設されている。これらの建物では、開閉式屋根を開放することによって、開閉式屋根が閉じられているときに遮光されていた所定の領域（例えば、競技場において天然芝が敷設されている領域）へ採光することができる。例えば、特許文献１には、固定屋根に設けられたヒンジに頂部が支持された４枚の移動屋根を、このヒンジを中心にして回動することにより開閉する開閉式屋根が開示されている。しかし、このような開閉式屋根は、屋根構造が複雑になってしまう。

特開平４−３２３４４６号公報

本発明は係る事実を考慮し、複雑な屋根構造を用いることなく、屋根で遮光された領域へ採光することができる回転式屋根を提供することを課題とする。

第１態様の発明は、回転可能な屋根部と、前記屋根部の回転中心に対して非対称に該屋根部に設けられた採光部と、を有する回転式屋根である。

第１態様の発明では、屋根部を回転させることによって採光部を移動し、採光部から光が照射される領域の位置を変更することができる。すなわち、複雑な屋根構造を用いることなく、屋根で遮光された領域へ採光することができる。

第２態様の発明は、第１態様の回転式屋根において、前記採光部は、前記屋根部の回転中心を含む大きさである。

第２態様の発明では、大きな面積の採光部を屋根部に設けることができる。

第３態様の発明は、第１又は第２態様の回転式屋根において、前記屋根部は、ドーム型屋根であり、該屋根部の下端部外周を構成するリング部に作用する鉛直荷重を受ける駆動部の走行によって回転する。

第３態様の発明では、ドーム型屋根（円形屋根）である屋根部の下端部外周を構成するリング部がテンションリングとなって、屋根部の下端部に発生するスラスト力（屋根部の下端部が外側へ広がろうとする力）を処理することができる。すなわち、駆動部にスラスト力や曲げモーメントが作用しないので、駆動部は屋根部の鉛直荷重を主に支持すればよい。よって、屋根部を回転する装置構成が簡易になる。

本発明は上記構成としたので、複雑な屋根構造を用いることなく、屋根で遮光された領域へ採光することができる。

本発明の実施形態に係る建物を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る回転式屋根の駆動機構を示す拡大図である。本発明の実施形態に係る施設を示す平面図である。本発明の実施形態に係る回転式屋根を示す平面図である。本発明の実施形態に係る回転式屋根の作用を示す平面図である。本発明の実施形態に係る回転式屋根の作用を示す平面図である。本発明の実施形態に係る建物の変形例を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る回転式屋根の変形例を示す平面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る回転式屋根を備えた建物について説明する。

図１の斜視図に示すように、建物１０は、施設１２と回転式屋根１４とを有している。回転式屋根１４は、施設１２全体を覆う屋根部１６を有している。屋根部１６は、大きな曲率半径を有する球面状に形成された平面視にて円形のドーム型屋根であり、施設１２を囲むようにして基盤１８の上に立設された環状の外周壁２０に、回転可能に支持されている。

外周壁２０の上端部を拡大して描いた図２に示すように、屋根部１６の外縁を構成する裾部２２には、駆動部としての移動台車２４が複数設けられている。裾部２２は、平面視にて閉塞した円環状のリング部を構成している。

また、移動台車２４に設けられモータ（不図示）により回転する車輪２６が、外周壁２０の上端面２８に敷設されたレール３０の上に載置されている。レール３０は、外周壁２０の上端面２８の上に、平面視にて円環状に敷設されている。そして、モータにより車輪２６を回転させてレール３０の上を転動させることにより、レール３０に沿って移動台車２４が走行する。

このような構成により、屋根部１６は、移動台車２４及びレール３０を介して外周壁２０の上端面２８に支持されており、レール３０に沿って移動台車２４を走行させることにより水平回転する。すなわち、屋根部１６は、この屋根部１６の下端部外周を構成するリング部（裾部２２）に作用する鉛直荷重を受ける移動台車２４の走行によって水平回転する。

施設１２は、サッカー競技場であり、図３の平面図に示すように、施設１２には、サッカーコート３２と、多数の観覧席が備えられたスタンド３４、３６、３８、４０とが備えられている。サッカーコート３２のエリアＡ１と、このサッカーコート３２の周囲のエリアＡ２とによって構成される競技エリアＡの全域には、天然芝が敷設されている。

スタンド３４は、競技エリアＡの全周を取り囲むようにして配置されており、スタンド３６は、スタンド３４の全周を取り囲むようにして配置されている。また、スタンド３４の内側には、間にサッカーコート３２を配置するようにして移動式のスタンド３８、４０が対向して配置されている。

さらに、スタンド３８の後方に位置するスタンド３６の一部が、メインスタンド３６Ａとなっており、スタンド４０の後方に位置するスタンド３６の一部が、バックスタンド３６Ｂとなっている。

図４の平面図に示すように、屋根部１６には、屋根部１６の回転中心Ｍに対して非対称に、採光部としての開口部４２が楕円状に形成されている。開口部４２は、回転中心Ｍを含む大きさになっており、この開口部４２を通じて、屋根部１６の外側から内側（施設１２側）へ光が採り込まれる。なお、図４では、説明の都合上、回転中心Ｍを黒点で描いているが、回転中心Ｍに支柱等の回転支持部材が存在しているものではない。

次に、本発明の実施形態に係る回転式屋根を備えた建物の作用と効果について説明する。

本実施形態の建物１０では、図１に示すように、屋根部１６を回転させることによって開口部４２を移動し、開口部４２から光が照射される位置を変更して、屋根部１６の外側から施設１２の必要とする領域へ光を照射させ採光することができる。すなわち、複雑な屋根構造を用いることなく、屋根で遮光された領域へ採光することができる。

例えば、図５の平面図には、サッカーコート３２、スタンド４０、及びバックスタンド３６Ｂが開口部４２を介して建物１０の外部へ開放される配置となるように、屋根部１６を回転させてセットした状態が示されている。

サッカーコート３２で試合が開催されているときにおいて、屋根部１６の配置をこのようにすれば、日中であればサッカーコート３２を日光によって明るく照らすことができ、また、建物１０の外部の風を開口部４２からサッカーコート３２へ送り込むことができる。さらに、屋根部１６（開口部４２が形成されていない部分）により覆われているメインスタンド３６Ａやスタンド３４、３６の一部に対しては、この屋根部１６が雨除けや日除けになる。

また、例えば、図６の平面図には、開口部４２を南方へ向けた配置となるように、屋根部１６を回転させてセットした状態が示されている。図６に描かれている「Ｎ」の文字は、北の方位を示している。

サッカーコート３２で試合が開催されていないときにおいて、屋根部１６の配置をこのようにすれば、エリアＡに敷設されている天然芝に日光を照射させるとともに、建物１０の外部の風を開口部４２からエリアＡへ送り込むことができる。これにより、エリアＡに敷設されている天然芝の育成に必要な日射や通風を確保することができる。なお、時間とともに屋根部１６を回転させて、開口部４２が常に太陽に向かうようにしてもよい。

さらに、本実施形態の建物１０では、図４に示すように、採光部としての開口部４２が、屋根部１６の回転中心Ｍを含む大きさであるので、大きな面積の採光部を屋根部１６に設けることができる。

また、本実施形態の建物１０では、ドーム型屋根（円形屋根）である屋根部１６の下端部外周を構成するリング部（裾部２２）がテンションリングとなって、屋根部１６の下端部に発生するスラスト力（屋根部１６の下端部が外側へ広がろうとする力）を処理することができる。すなわち、駆動部としての移動台車２４にスラスト力や曲げモーメントが作用しないので、移動台車２４は屋根部１６の鉛直荷重を主に支持すればよい。さらに、屋根部１６の移動動作は回転動作なので、小さな駆動力で屋根部１６を移動させることができる。よって、屋根部１６を移動させるための装置構成を簡易にすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、採光部を開口部４２とした例を示したが、屋根部１６の外側から内側（施設１２側）へ採光できるものであればよい。例えば、本実施形態で示した開口部４２を、光を透過する透明又は半透明の部材（例えば、ガラス部材）で塞いで、この塞いだ部分を採光部としてもよい。図７の斜視図には、開口部４２を塞ぐ透明のガラス部材４４によって採光部が構成されている例が示されている。

また、本実施形態では、屋根部１６を平面視にて円形のドーム型屋根とした例を示したが、採光部を有する回転可能な屋根であれば、どのような形状であってもよい。例えば、平面視にて多角形状の屋根であってもよいし、水平で平坦な屋根であってもよい。

さらに、本実施形態では、屋根部１６を水平回転させた（屋根部１６の回転軸が鉛直になっている）例を示したが、傾斜した状態で屋根部１６が回転する（屋根部１６の回転軸が斜めに傾いている）ようにしてもよい。

また、本実施形態では、採光部としての開口部４２を楕円状に形成した例を示したが、採光部の形状は、屋根部１６の回転中心Ｍに対して非対称の形状であればよい。ここで、回転中心Ｍに対して非対称の形状とは、回転中心Ｍに対して屋根部１６を回転させたといきに、どの回転角においても採光部が同じ形状にならないことを意味する。

さらに、本実施形態では、開口部４２が屋根部１６の回転中心Ｍを含む大きさになっている例を示したが、図８の平面図に示すように、開口部４２を屋根部１６の回転中心Ｍから外れるようにしてもよい。

また、屋根部１６の屋根仕上げ材として太陽電池パネルを用いれば、屋根部１６の回転に必要な電力の一部又は全部をこの太陽電池パネルから供給することができる。

さらに、本実施形態では、施設１２をサッカー競技場とした例を示したが、施設は、野球、サッカー、陸上競技場等のスポーツ施設、音楽堂等の文化施設、ショッピングセンター、展示場等の商業施設などであってもよい。本実施形態の回転式屋根１４をこれらの施設に備えることにより、屋根部１６を回転させることによって採光部（開口部４２）を移動し、屋根部１６自体を開閉させずに、屋根部１６に覆われる施設の用途（サッカー、野球、陸上競技等）、目的（天然芝の育成、雨除け、日除け等）、状況（雨天時の風向き等）、時間帯などに応じて、採光部から光が照射される領域の位置（光が照射される施設の部分）を変更することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１４回転式屋根
１６屋根部
２４移動台車（駆動部）
４２開口部（採光部）
４４ガラス部材（採光部）
Ｍ回転中心

Claims

ドーム型屋根を構成する回転可能な屋根部と、
前記屋根部の下端部外周を構成し、テンションリングとなる閉塞した円環状のリング部と、
前記リング部の内側に配置されるとともに、前記屋根部の回転中心に対して非対称に該屋根部に設けられた採光部と、
を有する回転式屋根。
前記採光部は、前記屋根部の回転中心を含む大きさである請求項１に記載の回転式屋根。
前記屋根部は、前記リング部に作用する鉛直荷重を受ける駆動部の走行によって回転する請求項１又は２に記載の回転式屋根。