JP6558593B2 - 建物ユニット及び建物 - Google Patents

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Description

本発明は、建物ユニット及び建物ユニットを備える建物に関する。
一般的に、住宅等の建物は、建築現場で建てられる。例えば、木造住宅の場合、建築現場において、コンクリート基礎の上に梁や柱等の建築材を用いて軸組み等を行い、その後、水廻り設備や電気設備等の住宅設備（設備機器）が設置される。
住宅設備は、建築現場で設置されると、品質にばらつきが生じたりコストが高くなったりする。そこで、従来、浴室（ユニットバス）やトイレ等からなる設備ユニットを工場にて予め生産し、この設備ユニットを建築現場に運搬して、その他の玄関や居室等を在来工法によって現場施工する技術が知られている（特許文献１）。
特開平２−２３２４４５号公報
建物ユニット（設備ユニット）は、複数のユニットに分割して建築現場まで運搬される場合がある。例えば、２階建て構造の建物ユニットについては、１階部分の第１ユニットと２階部分の第２ユニットとに分けて運搬して、建築現場で２つのユニットを積み上げることで２階建て構造の建物ユニットを完成させる。
一方、２階建て以上の建物では、上下階を通じて必要なものがある。例えば、空調設備のダクトや電気配線等は、上下階を通じて必要になる。また、建物ユニット内の空気自体も上下階を通じて必要になる。このように、２階建て以上の建物には、上下階に共通するものがある。
しかしながら、建物ユニットをコアとして建築現場で建物（住宅等）を完成させる場合、第１ユニットと第２ユニットとを積み上げて２階建て構造の建物ユニットを組み上げる際に、第１ユニットと第２ユニットとに共通するものを、建物ユニット内で所望に配設することが難しい場合がある。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、複数のユニットを建築現場等で組み立てて建築ユニットを現場施工する場合であっても、複数のユニット間に共通するものを所望に配設できる建物ユニットを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る建物ユニットの一態様は、２階建て以上の建物の一部を構成する建物ユニットであって、建築現場以外で予め組み立てられ、かつ、複数階のうちの一の階を構成する第１ユニットと、建築現場以外で予め組み立てられ、かつ前記複数階のうちの前記第１ユニットの上方の階を構成する第２ユニットと、前記第１ユニットと前記第２ユニットとに空間的に連通された空間路を有することを特徴とする。
本発明によれば、第１ユニットと第２ユニットとに共通するものを建物ユニット内に所望に配設することができる。
図１は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットを屋内側の面から見たときの斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットの建築構造及び設備を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットを屋外側の面から見たときの斜視図である。 図４は、図１に示される建物ユニットに設置された各種設備を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットにおける第１ユニットの平面断面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットにおける第２ユニットの平面断面図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットにおける第１ユニット及び第２ユニットの側断面図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットを用いて建てた住宅についての空気の流れを模式的に示す図である。 図９Ａは、上下階空気循環ダクトが設置されていない建物ユニットを用いて建てた住宅内の温度分布を示す図である。 図９Ｂは、上下階空気循環ダクトが設置された本実施の形態に係る建物ユニットを用いて建てた住宅内の温度分布を示す図である。 図１０は、本発明の変形例に係る建物ユニットの第１ユニット及び第２ユニットの側断面図である。 図１１Ａは、本発明の変形例に係る建物ユニットの第１ユニットの平面断面図である。 図１１Ｂは、本発明の変形例に係る建物ユニットの第２ユニットの平面断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態に係る建物の構成を示す図である。 図１３Ａは、本発明の実施の形態に係る建物の建築方法における基礎工事を説明するための図である。 図１３Ｂは、本発明の実施の形態に係る建物の建築方法における第１ユニット設置工事を説明するための図である。 図１３Ｃは、本発明の実施の形態に係る建物の建築方法における第２ユニット設置工事を説明するための図である。 図１３Ｄは、本発明の実施の形態に係る建物の建築方法における建築構造体工事を説明するための図である。 図１３Ｅは、本発明の実施の形態に係る建物の建築方法における屋根工事（建て方完了）を説明するための図である。 図１３Ｆは、本発明の実施の形態に係る建物の建築方法における周辺工事を説明するための図である。
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置や接続形態、組立や製造の工程（ステップ）又は工程の順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
（建物ユニット）
まず、本発明の実施の形態に係る建物ユニット１の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る建物ユニットを屋内側の面から見たときの斜視図である。図２は、同建物ユニットの建築構造及び設備を示す図であり、図１に示される建物ユニットの壁下地材を透過して示している。図３は、同建物ユニットを屋外側の面から見たときの斜視図である。
図１に示される建物ユニット１は、建物（建築物）の一部を構成するものであり、建築現場以外で予め組み立てられた１つ又は複数のユニット（単位ユニット）と、建物に関する種々の設備とを有する。本実施の形態における建物ユニット１は、当該建物ユニット１をコアとして建物を建築するためのコアユニットである。建物は、例えば住宅であるが、店舗、工場又は倉庫等の非住宅であってもよい。
建物ユニット１のサイズは、一例として、平面サイズが３６４０ｍｍ×１８２０ｍｍ（２坪）である。なお、図１に示される一点破線は、建物ユニット１を用いて建物を建築する際の当該建物における建築構造体を示している。具体的には、建物ユニット１の一の外側面には、建築構造体として５本の梁４ａが取り付けられ、建物ユニット１の他の外側面には、建築構造体として２本の梁４ｂが取り付けられる例を示している。
建物ユニット１は、例えば２階建て以上の住宅の一部を構成する住宅ユニットであり、複数階の各々の階を構成する単位ユニットを複数個積み上げて構成されている。本実施の形態における建物ユニット１は、２階建て住宅の一部を構成するものであり、図１〜図３に示すように、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の２つの単位ユニットを積み重ねることによって構成されている。
また、建物ユニット１は、単位ユニットごとに工場（敷地や建屋）等の建築現場以外の場所で予め組み立てられている。つまり、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の各々は、例えば工場等で予め組み立てられている。このように、第１ユニット１１及び第２ユニットは工場等で各種設備が予め組み込まれた工業化ユニットであるので、高品質かつ高機能のユニットを低コストで製造することができる。
工場で組み立てられた第１ユニット１１及び第２ユニット１２は、トラック等の運搬車両によって建築現場に運搬され、建築現場で積み重ねられて連結固定される。
第１ユニット１１は、複数階のうちの一の階を構成する単位ユニットであり、本実施の形態では、建物ユニット１の１階部分を構成する下ユニットである。第２ユニット１２は、複数階のうちの他の階を構成する単位ユニットであり、本実施の形態では、建物ユニット１の２階部分を構成する上ユニットである。つまり、第２ユニット１２は、第１ユニット１１の上方の階を構成するユニットであり、本実施の形態では、第１ユニット１１の直上階を構成するユニットである。
第１ユニット１１及び第２ユニット１２の高さは、第１ユニット１１及び第２ユニット１２を各ユニット単位でトラック等の運搬車両の荷台に載せたときに、道路交通法の高さ制限を超えないような高さに設定されている。本実施の形態において、第１ユニット１１の高さと第２ユニット１２の高さは同じであり、一例として全高２７００ｍｍである。
第１ユニット１１は、例えば木造軸組構法による建築構造体（軸組構造体）１１ａを有する。第２ユニット１２は、第１ユニット１１と同様に、例えば木造軸組構法による建築構造体（軸組構造体）１２ａを有する。建築構造体１１ａ及び１２ａは、複数の柱や横架材（梁等）等の建材からなる軸組と、根太等の建材からなる床組とによって構成されており、工場等の建築現場以外の場所において予め組み立てられている。
なお、建築構造体１１ａ及び１２ａは、少なくとも柱を有していればよく、梁等の横架材は建築現場で組み合わせる場合もあり必ずしも必要ではない。この場合、複数の柱を横架材以外で固定しておくことが好ましく、例えば、壁下地材等の下地材（構造用合板等）等を複数の柱に架することで複数の柱を固定することができる。
また、建築構造体１１ａ及び１２ａの各々は、上面視において４つの面（外側面）によって囲まれている。この４つの面には、外壁面となる室外側の面と内壁面となる室内側の面とが含まれている。本実施の形態では、１つの室外側の面と３つの室内側の面とで４つの面が構成されている。
第１ユニット１１と第２ユニット１２との固定は、例えばボルトとナットとを用いて行うことができる。この場合、第１ユニット１１における建築構造体１１ａの梁と第２ユニット１２における建築構造体１２ａの梁とに複数のボルトを貫通させて、ナットで締め付けることによって第１ユニット１１と第２ユニット１２とを連結固定することができる。
以下、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の構成について、図１〜図３を参照しながら、図４〜図７を用いて詳細に説明する。図４は、図１に示される建物ユニットに設置された各種設備を示す図である。図５は、第１ユニットの平面断面図であり、図６は、第２ユニットの平面断面図であり、図７は、第１ユニット及び第２ユニットの側断面図である。
なお、図４等において、各種配管に付した符号については同種の配管全てに付したものではなく、同種の配管であっても符号を付していないものも存在する。また、各図において、建築構造体１１ａ及び１２ａにおける梁や柱の本数及び形状は、厳密に一致していない場合がある。
図１、図３、図５〜図７に示すように、第１ユニット１１及び第２ユニット１２は、壁下地材１３（外壁下地材１３ａ、内壁下地材１３ｂ）、天井下地材１４及び床下地材１５を有する。壁下地材１３、天井下地材１４及び床下地材１５は、例えば、構造用合板、ボード又はパネル等の板材であり、建築構造体１１ａ及び１２ａに取り付けられている。
一例として、図１及び図３に示すように、建築構造体１１ａ及び１２ａの４つの外側面のうち、後述する凹部１６が形成された一の外側面（室外側の面）には外壁下地材１３ａが取り付けられており、それ以外の３つの外側面（室内側の面）には内壁下地材１３ｂが取り付けられている。
なお、本実施の形態における第１ユニット１１及び第２ユニット１２では、壁下地材１３、天井下地材１４及び床下地材１５は、建築構造体１１ａ及び１２ａの施工の際に、工場で予め取り付けられているが、工場ではなく建築現場で取り付けてもよい。つまり、建物ユニット１は、図２に示すように、壁下地材１３、天井下地材１４及び床下地材１５がなく、建築構造体１１ａ及び１２ａと設備とのみによって構成されていてもよい。
また、外壁下地材１３ａを取り付けた後に、さらに、外壁下地材１３ａに、板壁、塗壁又は張壁等の外壁を施工してもよい。同様に、内壁下地材１３ｂ及び天井下地材１４を取り付けた後に、内壁下地材１３ｂ及び天井下地材１４に、クロスやタイル等の内装材を施工してもよいし、床下地材１５を取り付けた後に、床下地材１５にフローリングや畳等の床材を施工してもよい。なお、外壁、内装材及び床材の施工は、工場で予め行ってもよいし、建築現場で行ってもよい。
その他に、本実施の形態では、図１に示すように、第１ユニット１１には、引き戸等の室内ドア２１ａと、上下階空気循環ダクト４４（第１空気循環ダクト４４ａ）に接続された換気孔２２ａとが設けられている。
また、図１に示すように、第２ユニット１２には、引き戸等の室内ドア２１ｂと、上下階空気循環ダクト４４（第２空気循環ダクト４４ｂ）に接続された換気孔２２ｂとが設けられている。さらに、第２ユニット１２には、図３に示すように、第２給排気ダクト４５ｂに接続された換気孔を覆う屋外フード２３ｂと、ユニットバス３２の窓２４ｂと、上下階空気循環ダクト４４（第２空気循環ダクト４４ｂ）に接続された換気孔を覆う屋外フード２５ｂとが設けられている。
次に、建物ユニット１に設置される設備について、詳細に説明する。
建物ユニット１は、水廻り設備、空調設備及び電気設備等の設備（住宅設備）を有しており、これらの設備は、工場等の建築現場以外の場所で建物ユニット１に予め設置される。なお、建物ユニット１は、これらの設備の少なくとも１つを有していればよい。
水廻り設備としては、例えば、ユニットバス（浴室）、トイレ、洗面台及びキッチン等の室内に設置されてユーザが使用する設備機器、水を湯に変える給湯器（給湯システム）、並びに、天井裏や床下、壁内等のパイプスペースに設置される配水管（排水管、給水管及び給湯管）等が挙げられる。
空調設備としては、例えば、室内に設置されるエアコン等の空調室内機、屋外に設置される空調室外機、及び、天井裏等に設置される熱交換器等の設備機器、並びに、パイプスペースに設置されるダクト等の各種配管等が挙げられる。
電気設備としては、分電盤、情報盤、設備機器を操作するための操作盤、創蓄連携機器（創蓄連携システム）、及び、照明等の設備機器、並びに、スイッチ、コンセント及び配線（情報配線、電気配線）等の配線設備等が挙げられる。分電盤、情報盤、操作盤、創蓄連携機器、照明、スイッチ及びコンセントは、屋内に設置される。また、情報配線や電気配線等の配線は、天井裏や床下、壁内等に設置される。
本実施の形態における建物ユニット１は、水廻り設備を集約させた水廻りコア部に住宅の主要な設備機器をまとめた構成となっている。これにより、住宅に設置する設備機器の大半を建物ユニット１（本実施の形態では２坪）に収めることができるので、小さな住宅でも広い居住空間を確保することができる。
具体的には、図２、図４、図５〜図７に示すように、建物ユニット１は、水廻り設備として、トイレ３１、ユニットバス３２、洗面台３３、給湯管３４、給水管３５、及び、排水管３６を有する。
トイレ３１、ユニットバス３２及び洗面台３３は、給湯管３４によって給湯器の貯湯タンク６０と配管接続されている。また、トイレ３１、ユニットバス３２及び洗面台３３は、給水管３５及び排水管３６に配管接続されている。
より具体的には、図４、図５及び図７に示すように、１階部分を構成する第１ユニット１１に、第１給湯管（下給湯管）３４ａ、第１給水管（下給水管）３５ａ及び第１排水管（下排水管）３６ａが設置されている。一方、図４、図６及び図７に示すように、２階部分を構成する第２ユニット１２には、トイレ３１、ユニットバス３２、洗面台３３、第２給湯管（下給湯管）３４ｂ、第２給水管（下給水管）３５ｂ及び第２排水管（下排水管）３６ｂが設置されている。なお、図４に示すように、本実施の形態では、第２ユニット１２には洗濯機３７が設置されており、洗濯機３７には第２給水管３５ｂが配管接続されている。
これらの水廻り設備は、工場において予め建築構造体１１ａ又は１２ａに組み込まれている。また、水廻り設備は、建築現場における現場施工により、給水管３５を介して上水道に配管接続されるとともに、排水管３６を介して下水道に配管接続される。なお、建物ユニット１は、これらの水廻り設備の少なくとも１つを有していればよい。また、これら以外に、キッチン等の他の水廻り設備を有していてもよい。
また、図４に示すように、建物ユニット１は、空調設備として、エアコン（空調室内機）４１と、エアコン室外機（空調室外機）４２と、全熱交換器４３と、上下階空気循環ダクト４４と、給排気ダクト４５と、冷媒管４６と、ドレイン管４７とを有する。
なお、図１に示すように、本実施の形態では、エアコン４１は、第１ユニット１１及び第２ユニット１２のそれぞれに設置されている。また、２つのエアコン４１に合わせて、図３に示すように、エアコン室外機４２も２つ設けられている。
エアコン４１とエアコン室外機４２とは冷媒管４６によって配管接続されている。また、エアコン４１及びエアコン室外機４２にはドレイン管４７が配管接続されており、エアコン使用時に発生する不要な水はこのドレイン管４７を通じて建物ユニット１の外部に排出される。
より具体的には、図４及び図７に示すように、１階部分を構成する第１ユニット１１には、第１空気循環ダクト（下空気循環ダクト）４４ａ、第１給排気ダクト（下給排気ダクト）４５ａ、第１冷媒管（下冷媒管）４６ａ及び第１ドレイン管（下ドレイン管）４７ａが設置されている。一方、図４及び図７に示すように、第２ユニット１２には、全熱交換器４３、第２空気循環ダクト（上空気循環ダクト）４４ｂ、第２給排気ダクト（上給排気ダクト）４５ｂ、第２冷媒管（上冷媒管）４６ｂ及び第２ドレイン管（上ドレイン管）４７ｂが設置されている。
上下階空気循環ダクト４４及び給排気ダクト４５の各々は、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに空間的に連通された空間路の一例であり、上下階空気循環ダクト４４内及び給排気ダクト４５内には空気等の気体が一定方向に流れることができる。本実施の形態において、上下階空気循環ダクト４４及び給排気ダクト４５の各々は、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに跨がるように配管されている。したがって、上下階空気循環ダクト４４内及び給排気ダクト４５内には空気等の気体が上下方向に移動する。
さらに、本実施の形態では、上下階空気循環ダクト４４と給排気ダクト４５とが空間的に接続されている。つまり、上下階空気循環ダクト４４と給排気ダクト４５とは配管接続されており、両者の中を空気が行き来することができる。
上下階空気循環ダクト４４は、第１ユニット１１の室内及び第２ユニット１２の室内のいずれにも通じる換気ダクトである。具体的には、図１及び図７に示すように、上下階空気循環ダクト４４は、第１ユニット１１に設けられた換気孔２２ａと第２ユニット１２に設けられたと換気孔２２ｂとに接続されている。換気孔２２ａは、第１ユニット１１の壁下地材１３（内壁下地材１３ｂ）に設けられており、換気孔２２ｂは、第２ユニット１２の壁下地材１３（内壁下地材１３ｂ）に設けられている。建物ユニット１内の空気は、１階の換気孔２２ａと２階の換気孔２２ｂとに接続された上下階空気循環ダクト４４を介して上下階を循環することができる。この場合、ファン等を用いて送風循環させてもよい。
本実施の形態において、上下階空気循環ダクト４４は、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに跨がるように鉛直方向に延設された縦型ダクトである。具体的には、上下階空気循環ダクト４４は、第１ユニット１１内に鉛直方向に延設された第１空気循環ダクト４４ａと、第２ユニット１２内に鉛直方向に延設された第２空気循環ダクト４４ｂとを有する。第１空気循環ダクト４４ａ及び第２空気循環ダクト４４ｂは工場等の建築現場以外で各ユニットに予め組み込まれており、第１空気循環ダクト４４ａと第２空気循環ダクト４４ｂとは建築現場において配管接続されて連結される。例えば、第１空気循環ダクト４４ａ及び第２空気循環ダクト４４ｂは、第１ユニット１１の下部から第２ユニット１２の上部までを鉛直方向に一直線状となるように連結される。
なお、上下階空気循環ダクト４４は、例えば、サーキュレーションダクトであり、サーキュレーションファンが設けられていてもよい。また、上下階空気循環ダクト４４（第１空気循環ダクト４４ａ及び第２空気循環ダクト４４ｂ）は、複数の配管部材によって構成されていてもよい。
給排気ダクト４５は、建物ユニット１の屋外と屋内とに通じるダクトである。図２に示すように、給排気ダクト４５は、全熱交換器４３を介して第２ユニット１２に設けられた屋外フード２３ｂ内の換気孔（不図示）に接続されている。建物ユニット１の室内外の空気は、屋外フード２３ｂ（換気孔）に接続された給排気ダクト４５を介して給排気される。
本実施の形態において、給排気ダクト４５は、第１ユニット１１内に配設された第１給排気ダクト４５ａと、第２ユニット１２内に配設された第２給排気ダクト４５ｂとを有する。第１給排気ダクト４５ａ及び第２給排気ダクト４５ｂは、工場等の建築現場以外で各ユニットに予め組み込まれており、第１給排気ダクト４５ａと第２給排気ダクト４５ｂとは建築現場において配管接続されて連結される。なお、第１給排気ダクト４５ａ及び第２給排気ダクト４５ｂの各々は、複数に分流されるように複数のダクトによって構成されていてもよい。
給排気ダクト４５は、さらに、全熱交換器４３に接続されている。全熱交換器４３は、建物ユニット１の屋外の空気（外気）と室内の空気（内気）とを熱交換する熱交換器の一例であり、本実施の形態では、湿気の交換も行っている。
以上、これらの空調設備は、工場において予め建築構造体１１ａ又は１２ａに組み込まれている。なお、建物ユニット１は、これらの空調設備の少なくとも１つを有していればよく、また、これら以外の空調設備を有していてもよい。
また、図４に示すように、建物ユニット１は、電気設備として、分電盤５１と、情報盤５２と、操作盤５３と、創蓄連携機器５４とを有する。なお、図示しないが、建物ユニット１は、電気設備として、照明、スイッチ、コンセント及び配線（情報配線、電気配線）等も有する。
より具体的には、図４、図５及び図７に示すように、１階部分を構成する第１ユニット１１に、分電盤５１、情報盤５２、操作盤５３及び創蓄連携機器５４が設置されている。分電盤５１、情報盤５２、情報盤５２及び創蓄連携機器５４は、第１ユニット１１に設けられた収納室１７に集約収納されている。収納室１７は、第１ユニット１１の凹部１６の横に設けられている。
これらの電気設備は、工場において予め建築構造体１１ａ又は１２ａに組み込まれている。なお、建物ユニット１は、これらの電気設備の少なくとも１つを有していればよく、また、これら以外の電気設備を有していてもよい。
このように、水廻り設備、空調設備及び電気設備は、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の両方に設置されていてもよいが、いずれか一方のみに設置されていてもよい。つまり、水廻り設備、空調設備及び電気設備は、全ての階に設置されていてもよいし、いずれか１つの階にのみ設置されていてもよいし、あるいは、２階建て以上の場合は、全ての階ではないが、複数の階に設置されていてもよい。また、水廻り設備を２階以上の部屋に設置する場合、水廻り設備は、下層階に配管された配水管に接続される。
さらに、本実施の形態における建物ユニット１は、ＣＯ２を冷媒とするヒートポンプを利用した給湯設備（給湯システム）を有する。図３及び図４に示すように、この給湯設備は、室外機として、貯湯タンク６０及びヒートポンプユニットを内蔵する給湯器室外機６１を有している。つまり、貯湯タンク６０及び給湯器室外機６１は、屋外に設置される。室内に設置された水廻り設備は、給湯管３４によって貯湯タンク６０に配管接続されている。なお、図示しないが、ヒートポンプユニットの給湯器室外機６１は、貯湯タンク６０と配水管によって接続された水熱交換器と、水熱交換器と冷媒管によって接続された空気熱交換器とを有する。
さらに、本実施の形態における建物ユニット１は、図３及び図４に示すように、電気設備と電気配線によって接続された蓄電装置（パワーステーション）７０を有する。蓄電装置７０に蓄電された電力は、必要に応じて電気配線によって各電気設備に供給される。蓄電装置７０は、例えば屋外に設置される。なお、蓄電装置７０は屋内に設置してもよい。また、蓄電装置７０の発電部を屋内に設置し、蓄電装置７０の蓄電部を屋外に設置してもよいし、その逆でもよい。
第１ユニット１１の各種配管は、第２ユニット１２の各種配管に対応しており、第１ユニット１１と第２ユニット１２とを積み重ねたときに、第１ユニット１１の配管と第２ユニット１２の配管とが配管接続される。具体的には、第１給湯管３４ａ、第１給水管３５ａ、第１排水管３６ａ、第１空気循環ダクト４４ａ、第１給排気ダクト４５ａ、第１冷媒管４６ａ及び第１ドレイン管４７ａのそれぞれが、第２給湯管３４ｂ、第２給水管３５ｂ、第２排水管３６ｂ、第２空気循環ダクト４４ｂ、第２給排気ダクト４５ｂ、第２冷媒管４６ｂ及び第２ドレイン管４７ｂのそれぞれに配管接続される。
この場合、第１給湯管３４ａ、第１給水管３５ａ及び第１排水管３６ａの各々が、第２給湯管３４ｂ、第２給水管３５ｂ及び第２排水管３６ｂの各々と配管接続されて、各々が一続きの配管として、給湯管３４、給水管３５及び排水管３６が構成される。なお、給湯管３４、給水管３５及び排水管３６は、必要に応じて複数本ずつ設けられていてもよい。
同様に、第１空気循環ダクト４４ａと第２空気循環ダクト４４ｂとが連結されて１つの上下階空気循環ダクト４４が構成され、第１給排気ダクト４５ａと第２給排気ダクト４５ｂとが連結されて１つの給排気ダクト４５が構成される。また、第１冷媒管４６ａと第２冷媒管４６ｂとが連結されて１つの冷媒管４６が構成され、第１ドレイン管４７ａと第２ドレイン管４７ｂとが連結されて１つのドレイン管４７が構成される。なお、冷媒管４６には、冷媒が充填封止される。
このように、本実施の形態では、給湯管３４、給水管３５、排水管３６、上下階空気循環ダクト４４、給排気ダクト４５、冷媒管４６及びドレイン管４７は、上下階を連通するように上下階にわたって配管されている。
また、エアコン室外機４２、給湯器（貯湯タンク６０、給湯器室外機６１）及び蓄電装置７０等の室外機は、屋外に設置される。これらの室外機は、建築現場で各設備に接続される。例えば、エアコン室外機４２は、冷媒管４６及びドレイン管４７によってエアコン４１と接続される。また、給湯器の貯湯タンク６０は、給湯管３４によって水廻り設備（ユニットバス、トイレ、洗面等）に接続される。蓄電装置７０は、電気配線によって各種電気設備に接続される。
図３〜図５に示すように、建物ユニット１は、屋内側に凹むように構成された凹部１６を有する。凹部１６は、建物ユニット１を構成する建築構造の一部を屋内側に凹ませることによって構成された空間領域である。凹部１６には、室外機が設置される。具体的には、凹部１６には、エアコン室外機４２、給湯器（貯湯タンク６０、給湯器室外機６１）及び蓄電装置７０が凹部１６のスペース内に収まるようにして凹部１６に収納されている。このように、凹部１６は、住宅設備の室外機を設置するためのスペースとして用いることができる。また、凹部１６に室外機を設置することによって、室外機を屋外に設置することで敷地内の空きスペースが狭くなることを回避でき、敷地内の空きスペースを有効利用することができる。なお、図３に示すように、２つのエアコン室外機４２はいずれも凹部１６に配置されているが、そのうちの一方は、外壁の内側に隠されており、凹部１６の上方に連通する彫り込み空間内に配置されている。
また、本実施の形態では、凹部１６の上には上面部として上部１８ａが存在し、上部１８ａがひさしとして機能する。これにより、室外機にフード等を設けなくても、室外機を凹部１６に設置することで、室外機が風雨や直射日光に曝されることを抑えることができる。
また、図３及び図５に示すように、本実施の形態において、凹部１６には、屋内に通じる扉１９が設けられている。これにより、扉１９を通じて屋内と屋外の出入りを行うことができる。また、室外機を凹部１６に設置する際、屋内に運んだ室外機を扉を通じて屋外に運び出すことができる。したがって、住宅の外壁と土地境界とのスペースが狭くて屋外から室外機を凹部１６に運搬することができない場合であっても、扉１９を通じて室外機を屋内から屋外に運び出すことができるので、容易に室外機を凹部に設置することができる。
ここで、建物ユニット１における上下階空気循環ダクト４４の機能及び効果について説明する。
まず、上下階空気循環ダクト４４の機能について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態に係る建物ユニット１を用いて建てた住宅についての空気の流れを模式的に示す図である。
図８に示すように、本実施の形態における建物ユニット１には、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに跨がるように鉛直方向に延設された上下階空気循環ダクト４４が設置されている。つまり、上下階空気循環ダクト４４は、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに連通された縦型換気ダクトである。
また、上下階空気循環ダクト４４は、換気孔２２ａ及び２２ｂを通じて１階の第１ユニット１１と２階の第２ユニット１２とに空間的に繋がっている。これにより、縦型換気を実現することができるので、１階と２階を含めた住宅内全体の空気を効率良く排気させることができる。なお、図４には、上下階空気循環ダクト４４を通る気体の流れが矢印で示されている。
次に、上下階空気循環ダクト４４の効果について、図９Ａ及び図９Ｂを用いて説明する。図９Ａは、上下階空気循環ダクト４４が設置されていない建物ユニットを用いて建てた住宅内の温度分布を示している。また、図９Ｂは、上下階空気循環ダクト４４が設置された本実施の形態に係る建物ユニット１を用いて建てた住宅内の温度分布を示している。なお、図９Ａ及び図９Ｂでは、住宅内に１台のみのエアコンを設置して、別途設置した循環ファンの設定風量を５００ｍ３／ｈとしたときの温度分布を示している。
図９Ａに示すように、上下階空気循環ダクト４４を設置しなかった場合は、１階の部屋と２階の部屋とで室内温度に差があった。しかも、１階の部屋及び２階の部屋の各々において、室内上下（天井付近と足下）における温度分布も不均一になっていた。
これに対して、図９Ｂに示すように、上下階空気循環ダクト４４を設置した場合は、１階の部屋の室内温度と２階の部屋の室内温度との差が小さくなり、上下階の温度が均一化されることが分かった。しかも、１階の部屋と２階の部屋の各々において、室内上下（天井付近と足下）での温度差も小さくなり、室内全体の温度分布も均一化されることが分かった。
このように、本実施の形態では、上下階空気循環ダクト４４が設置されているので、縦型換気を実現することができる。これにより、上下階の温度を均一化できるとともに、上下階各々の室内温度も均一化することができるので、空調設備のエネルギー消費を抑制することができる。
さらに、本実施の形態では、上下階空気循環ダクト４４が工場で予め建物ユニット１に組み込まれてプリセットされている。具体的には、第１ユニット１１に第１空気循環ダクト４４ａが工場で予め組み込まれており、第２ユニット１２に第２空気循環ダクト４４ｂが工場で予め組み込まれている。
これにより、第１空気循環ダクト４４ａと第２空気循環ダクト４４ｂとを建築現場で配管接続することによって、縦型ダクトである上下階空気循環ダクト４４を容易に実現することができる。つまり、第１ユニット１１と第２ユニット１２とを連結すると同時に、第１空気循環ダクト４４ａと第２空気循環ダクト４４ｂとも連結されるので、第１ユニット１１と第２ユニット１２とを連結するだけで、縦型ダクトを実現できる。
また、上下階空気循環ダクト４４を工場で予めプリセットしておくことによって、最短距離の配管を容易に実現することもできる。
さらに、上下階空気循環ダクト４４を工場で予めプリセットしておくことによって、現場施工する場合と比べて、品質ばらつきを抑制できるとともに、高品質化を図ることができる。
以上、本実施の形態に係る建物ユニット１によれば、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに空間的に連通された空間路を有する。
これにより、この空間路を利用して、第１ユニット１１と第２ユニット１２とで共通するものを建物ユニット１内に所望に配設することができる。
空間路としては、例えば、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに跨がるように鉛直方向に延設された縦型ダクトである。本実施の形態では、縦型ダクトとして、上下階空気循環ダクト４４を設置している。
これにより、上下階の温度を均一化できるとともに、上下階各々の室内温度も均一化することができるので、エネルギー消費を抑制することができる。
本実施の形態において、空間路は、建築構造体１１ａ及び１１ｂを囲む４つの面のうち、屋内側の面の近傍に配置されている。具体的には、空間路は、屋内側の面に設けられた内壁下地材１３ｂの近傍に配置されている。
このように、空間路を室内側に配置することによって在来工法側との連携を容易に取ることができる。例えば、空間路である上下階空気循環ダクト４４を室内側に配置することによって、上下階空気循環ダクト４４を在来工法側のダクトと連携させることができる。あるいは、空間路を配線を通すための空間や配管として用いた場合に、当該空間路を室内側に配置することによって、在来工法側の配線や配管と連携させることができる。
なお、本実施の形態では、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに空間的に連通された空間路そのものを上下階空気循環ダクト４４としたが、これに限らない。例えば、第１ユニット１１及び第２ユニット１２を空間的に連通した空間路と上下階空気循環ダクト４４とを別々の構造体とし、当該空間路に上下階空気循環ダクト４４等のダクトを配設してもよい。
この場合、空間路としては、例えば、建物ユニット１における対向する２つの外壁下地材１３ａの間の空間領域、又は、対向する２つの内壁下地材１３ｂの間の空間領域である。
また、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに空間的に連通された空間路は、水廻り設備の近傍に設けられていてもよい。これにより、水廻り設備の近傍で発生する湿気を空間路を介して排気することができる。
また、本実施の形態では、給排気ダクト４５も、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに空間的に連通された空間路として構成されている。つまり、給排気ダクト４５は、第１ユニット１１内に設置された第１給排気ダクト４５ａと第２ユニット１２内に設置された第２給排気ダクト４５ｂとが配管接続されたものである。
なお、図４に示すように、本実施の形態では、第１給排気ダクト４５ａと第２給排気ダクト４５ｂとが接続されており、給排気ダクト４５は１本のダクトになっている。このため、全熱交換器４３は１つしか設けられていないが、これに限らない。例えば、図８に示すように、第１給排気ダクト４５ａと第２給排気ダクト４５ｂとを分離して、別々の空間路として設置してもよい。この場合、全熱交換器４３は、第１給排気ダクト４５ａ及び第２給排気ダクト４５ｂの各々に接続するとよい。
また、本実施の形態において、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに空間的に連通された空間路は換気ダクトとして用いたが、これに限るものではない。例えば、空間路を電気配線等の配線スペースとして利用してもよい。この場合、空間路内には電気配線等が配設される。
また、建物ユニット１の構造は、上記実施の形態の構造に限るものではない。例えば、建物ユニット１の構造は、図１０、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すような構造であってもよい。図１０は、本発明の変形例に係る建物ユニットの第１ユニット及び第２ユニットの側断面図である。図１１Ａは、同建物ユニットの第１ユニット１１（１階部分）の平面断面図であり、図１１Ｂは、同建物ユニットの第２ユニット（２階部分）１２の平面断面図である。
また、図１０Ａ及び図１１Ａに示すように、分電盤５１（配線設備）は、第１ユニット１１における建築構造体１１ａの室内側の面（内壁面）に設置されていてもよい。具体的には、分電盤５１は、室内側の間仕切壁部に設置される。これにより、第１ユニット１１外からの配線接続を容易に行うことができるので、空配管等の部材を削減できる。
なお、分電盤５１に限らず、分電盤５１以外の配線設備であっても、第１ユニット１１における建築構造体１１ａの室内側の面に設置されていてもよい。また、分電盤５１等の電気設備は、第１ユニット１１ではなく、第２ユニット１２における建築構造体１２ａの室内側の面（内壁面）に設置されていてもよい。
また、第１ユニット１１と第２ユニット１２とに空間的に連通する空間路は、屋内側に凹むように構成された凹部１６の天井懐に設置してもよい。この場合、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、凹部１６の天井懐に連通するパイプスペース（ＰＳ）８０を、第１ユニット１１及び第２ユニット１２に設置してもよい。これにより、第１ユニット１１及び第２ユニット１２からの配線及び配管を、凹部１６に配置された設備と容易に連結することができる。
また、図１０に示すように、凹部１６の天井懐に給水管３５を配置してもよい。凹部１６の天井懐には、配水管又は給湯管等のその他の配管を配置してもよい。
なお、上記実施の形態及び変形例において、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の外面側には面材を設けないようにしてもよい。これにより、輸送時、設置時及び施工後（つまり、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の製造時以外）の工事における損傷を防止することができ、第１ユニット１１と基礎との接続及び第１ユニット１１と第２ユニット１２との接続を容易に行うことができる。
また、上記実施の形態及び変形例において、第１ユニット１１及び第２ユニット１２において、上部床梁を金属及び上下木材で構成し、金属に丸穴を設けるとよい。これにより、口径の大きなダクトと排水管経路とを分離することができ、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の懐を小さくすることができる。したがって、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の高さを低く抑えることができる。
（建物）
次に、本発明の実施の形態に係る建物２の構成の一例について、図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の実施の形態に係る建物の構成を示す図であり、（ａ）は２階間平面図、（ｂ）は１階平面図、（ｃ）は側断面図、（ｄ）は正面断面図、（ｅ）は側面図、（ｆ）は正面図である。
建物２は、例えば、住宅敷地内に建築された一般住宅であり、図１２に示すように、運搬されて建築現場に設置された建物ユニット１と、建物ユニット１をコアとして建築現場で施工された建築構造体３とを備える。
建築構造体３は、在来工法で施工される。つまり、建物ユニット１以外は、在来工法で施工される。
なお、建物ユニット１は、図１２に示すように、建物２の後ろ側の中央部に設けられているが、建物２の角部に設置されていてもよい。
（建物ユニットを用いた建物の建て方）
次に、本発明の実施の形態に係る建物ユニット１を用いた建物２の建て方について、図１３Ａ〜図１３Ｆを用いて説明する。図１３Ａ〜図１３Ｆは、本発明の実施の形態に係る建物ユニットを用いた建物の建て方を説明するための図である。図１３Ａ〜図１３Ｆの各図において、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。なお、建物２は、図１０と同様に、一般住宅である。
まず、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の各々を工場等で予め組み立てておく。そして、第１ユニット１１及び第２ユニット１２の各々をトラック又はトレーラー等の運搬車両によって工場から建築現場まで運搬する。このように、第１ユニット１１及び第２ユニット１２を１つのユニット単位で運搬することによって、トラック等の運搬車両で運搬する場合であっても道路交通法の高さ制限を超えることなく運搬することができる。
図１３Ａに示すように、建築現場では基礎工事の施工が行われており、住宅敷地内に基礎３ａが築かれている。また、屋外の配管工事の施工も行われている。なお、基礎３ａにはアンカーボルトが固定されている。
次に、図１３Ｂに示すように、建築現場に運搬された第１ユニット１１をクレーン１００によって基礎３ａの所定の位置に設置する。このとき、第１ユニット１１は、基礎３ａのアンカーボルトに固定される。
次に、図１３Ｃに示すように、第２ユニット１２をクレーン１００によって第１ユニット１１の上に設置する。このとき、第２ユニット１２と第１ユニット１１とをボルト等を用いて連結固定する。これにより、基礎３ａの上において建物ユニット１が完成する。
次に、図１３Ｄに示すように、建物ユニット１をコアとして住宅を構成する建築構造体を施工する。本実施の形態における建築構造体は、木造軸組構法によって施工される。具体的には、クレーン１００によって基礎３ａに柱及び梁等の建築材３ｂを設置して固定する。このとき、建築材３ｂとして梁４ａ及び４ｂを用いて、当該梁４ａ及び４ｂを第２ユニット１２に連結する。また、床板等も設置する。
次に、図１３Ｅに示すように、屋根工事の施工を行って、梁等の建築材３ａ及び建物ユニット１の上に屋根３ｃを設置する。また、外壁工事等の施工も行って、建築構造体に外壁を設置する。
次に、図１３Ｆに示すように、内装工事や設備工事等の周辺工事の施工を行う。これにより、建物２が完成する。また、室外機を設置して建物２の設備に接続する。
（変形例等）
以上、本発明に係る建物ユニット及び建物等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態において、給湯管３４、給水管３５、排水管３６、上下階空気循環ダクト４４、冷媒管４６及びドレイン管４７は、第１ユニット１１と第２ユニット１２とで２つに分離したが、分離することなく、１本の配管であってもよい。
また、上記実施の形態において、建物ユニット１は、第１ユニット１１と第２ユニット１２との２つのユニットを上下に積み重ねた構成としたが、これに限らない。例えば、建物ユニット１は、３つ以上のユニットを積み重ねてもよいし、複数のユニットを２次元的に配置してもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
また、上記実施の形態において、建物ユニット１は、エアコン４１及びエアコン室外機４２と洗濯機３７の家電製品を工場で予め設置したが、これに限るものではない。例えば、家電製品は、必ずしも工場で設置する必要はなく、建物２の完成後に取り付けてもよい。また、工場で予め設置する場合であっても、家電製品は、エアコン４１や洗濯機３７に限るものではなく、他の家電製品を予め工場で設置してもよい。特に、同じメーカーの家電製品を予め工場で設置することによって、建物ユニット１全体としての品質及び機能を向上させることができるとともに、低コスト化を図ることができる。
また、上記実施の形態では、給湯器（給湯システム）として電気式給湯器を例にとって説明したが、これに限らない。例えば、給湯器として、電気式給湯器に代えて、燃料電池式給湯器又はガス式給湯器を用いてもよい。
また、上記実施の形態において、建物ユニット１及び建物２の構法は、木造軸組構法としたが、これに限るものではなく、木造枠組構法、２×４工法又は鉄骨造等の他の構法（工法）を用いてもよい。
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１ 建物ユニット
２ 建物
３ 建築構造体
１１ 第１ユニット
１２ 第２ユニット
３１ トイレ
３２ ユニットバス（バス）
３３ 洗面台
３７ 洗濯機
４３ 全熱交換器（熱交換器）
４４ 上下階空気循環ダクト（ダクト、空間路）
４４ａ 第１空気循環ダクト（第１のダクト）
４４ｂ 第２空気循環ダクト（第２のダクト）
４５ 給排気ダクト

Claims (8)

  1. ２階建て以上の建物の一部を構成する建物ユニットであって、
    建築現場以外で予め組み立てられ、かつ、複数階のうちの一の階を構成する第１ユニットと、
    建築現場以外で予め組み立てられ、かつ前記複数階のうちの前記第１ユニットの上方の階を構成する第２ユニットと、
    前記第１ユニットと前記第２ユニットとに空間的に連通された空間路とを有し、
    前記空間路は、前記第１ユニットと前記第２ユニットとに跨がるように鉛直方向に延設されたダクトであり、
    前記ダクトは、建築現場以外で前記第１ユニットに予め配設された第１のダクトと、築現場以外で前記第２ユニットに予め配設された第２のダクトとを有し、
    前記第１のダクトと前記第２のダクトとは、前記第１のユニットと前記第２のユニットとの連結部分で建築現場で配管接続され、
    前記第１ユニット及び前記第２ユニットの各々は、４つの面によって囲まれた建築構造体を有し、
    前記４つの面には、外壁面となる室外側の面と内壁面となる室内側の面とが含まれており、
    前記第１のダクト及び前記第２のダクトの各々は、前記室内側の面の近傍に配置されており、
    前記ダクトは、前記第１ユニットの室内及び前記第２ユニットの室内のいずれにも通じるとともに前記第１ユニット及び前記第２ユニットの少なくとも一方の室外に通じる換気ダクトである
    建物ユニット。
  2. 前記第１ユニット及び前記第２ユニットのうちの一方の前記室内側の面に分電盤が設置されている
    請求項１に記載の建物ユニット。
  3. 前記空間路には、電気配線が配設されている
    請求項１又は２に記載の建物ユニット。
  4. 前記第１ユニットは、屋内側に凹むように構成される凹部を有し、
    前記空間路は、前記凹部の天井懐に連通している
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の建物ユニット。
  5. さらに、当該建物ユニットの屋外と屋内とに通じる給排気ダクトを有し、
    前記ダクトは、前記給排気ダクトに空間的に接続されている
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の建物ユニット。
  6. さらに、前記給排気ダクトに接続される熱交換器を備える
    請求項５に記載の建物ユニット。
  7. さらに、建築現場以外で予め設置された水廻り設備を備え、
    前記水廻り設備には、バス、トイレ、洗面台、キッチン及び給湯器の少なくとも１つが含まれており、
    前記空間路は、前記水廻り設備の近傍に設けられている
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の建物ユニット。
  8. 搬送されて建築現場に設置された請求項１〜７のいずれか１項に記載の建物ユニットと、
    前記建物ユニットをコアとして建築現場で施工された建築構造体とを備える
    建物。
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