JP6684101B2 - 既存建物の免震化工法 - Google Patents

Description

本発明は、既存建物に免震装置を設置して免震化を図る既存建物の免震化工法に関する。

上記既存建物の免震化工法では、既存建物の柱を切断して免震装置を設置する免震化工事を行うことで、既存建物の免震化を図っている。そして、設備機械室を有する階では、設備機械やその配管等によってスペース的に制限を受けることから、既存建物における設備機械室を有する階の１つ上の階等、設備機械室を有する階とは異なる階を免震装置の設置階としている（例えば、非特許文献１参照。）。

三浦照夫、"公共建物における施設を使用しながらの免震改修工法について"、〔online〕、〔平成２８年１月１８日検索〕、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.thr.mlit.go.jp/Bumon/B00097/k00360/happyoukai/H21/ronbun/3-19.pdf〉

上記免震化工法では、既存建物を使用しながら、柱を切断して免震装置を設置する免震化工事を行うことができる。しかしながら、上記免震化工法では、既存建物の免震化を図るだけであり、免震化とは別の付加価値が加えられる工法の提案が要望されている。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、既存建物の免震化を図るだけでなく、その他の付加価値を加えることができる既存建物の免震化工法を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、既存建物に免震装置を設置して免震化を図る既存建物の免震化工法において、
前記免震装置の設置階を、既存建物における設備機械室を有する階とし、免震装置を設置して既存建物の免震化を図る免震化工事に加えて、設備機械を更新・改修する設備機械側工事を行い、
前記免震装置の設置階において、前記免震化工事と前記設備機械側工事とを併行して行うに当たり、
前記免震装置の設置階に空きスペースを確保してその空きスペースに別の箇所の設備機械を移設して前記設備機械側工事を行う第１ステップを行い、
その後、前記設備機械の移設によりできた新たな空きスペースにて前記免震化工事を行うとともに、別の箇所の設備機械を移設して前記設備機械側工事を行う第２ステップを繰り返し行う点にある。

本構成によれば、免震装置の設置階を設備機械室を有する階とし、免震化工事だけでなく、設備機械側工事も行うことで、既存建物の免震化だけでなく、設備機械の更新・改修とする付加価値を加えることができる。免震装置の設置階を設備機械室を有する階とすると、免震装置の設置階にて免震化工事を行うときに、設備機械やその配管等によりスペース的に制限を受ける。しかしながら、本構成によれば、免震化工事だけでなく、設備機械側工事も行うので、例えば、設備機械側工事によって設備機械やその配管を移動させることもあることから、免震化工事を行う際に受けるスペース的な制限を軽減できる。また、免震化工事のみを行う場合には、全ての工事が免震化を図るためだけの工事となるのに対して、免震化工事と設備機械側工事とを行うことで、例えば、一部の工事を免震化と設備機械の更新・改修との兼用工事とすることもでき、施工性の向上を図ることができる。このように、免震化工事を行う際の制限を軽減できながら、施工性の向上を図り、既存建物の免震化だけでなく、設備機械の更新・改修とする付加価値を加えることができる。

本構成によれば、免震化工事と設備側工事とを併行して行うことで、免震化工事と設備機械側工事とをスムーズに効率よく進めることができ、施工性の向上を効果的に図り、工期の短縮化を図れる。

本構成によれば、第１ステップでは、免震装置の設置階に空きスペースが確保されているので、その空きスペースを有効に活用して、柱を切断して免震装置を設置する等の免震化工事を行うことができるとともに、その空きスペースに別の箇所の設備機械を移設できる。そして、第２ステップでは、設備機械の移設により新たな空きスペースができることから、その空きスペースを有効に活用して、柱を切断して免震装置を設置する等の免震化工事を行うことができるとともに、その空きスペースに別の箇所の設備機械を移設できる。これにより、第１ステップ、及び、第２ステップの繰り返しを行うことで、空きスペースを有効に活用して、免震化工事を行うときの作業域を適切に確保しながら、複数の設備機械の移設により設備機械の更新・改修も適切に行える。しかも、複数の設備機械を移設することで、その移設当初から、移設後の設備機械を稼動させることができるので、既存建物にその使用者が居ながらにして、免震化と設備機械の更新・改修を行うことができる。

本発明の第２特徴構成は、前記設備機械のうち、熱源設備については、夏期と冬期の間の中間期に空きスペースへの移設を行う点にある。

本構成によれば、夏期や冬期を避けて、中間期に熱源設備を移設するので、熱源設備の移設に伴って熱源設備を停止する等の影響が建物に及ぶ期間を、熱源設備の需要が低い中間期に制限し、熱源設備の需要が高くなる夏期や冬期には、熱源設備を有効に利用できる状態とする。これにより、熱源設備の移設に伴う建物内での悪影響の発生を抑制しながら、熱源設備の移設を行うことができる。

本発明の第３特徴構成は、前記設備機械側工事として、小型化した設備機械への更新を行い、前記免震装置の設置階に新たなスペースを創出する点にある。

本構成によれば、創出される新たなスペースを、例えば、防災拠点等、各種の用途に有効に活用できる。よって、既存建物の免震化に対する付加価値として、設備機械の更新・改修だけでなく、各種の用途に活用できる新たなスペースの創出も付加価値として加えることができる。

免震化前の既存建物、及び、免震化後の既存建物を示す側面図 免震装置の設置階における建物側工事と設備機械側工事との手順を示す模式図 免震装置の設置階における建物側工事と設備機械側工事との手順を示す模式図 別形態での免震装置の設置階における建物側工事と設備機械側工事との手順を示す模式図 別形態での免震装置の設置階における建物側工事と設備機械側工事との手順を示す模式図

本発明に係る既存建物の免震化工法の実施形態を図面に基づいて説明する。
この免震化工法は、図１に示すように、既存建物１に免震装置３を設置して免震化を図るものである。図１（ａ）は、免震化前の既存建物１を示しており、図１（ｂ）は、免震化後の既存建物１を示している。

この免震化工法では、免震装置３の設置階２を、既存建物１における設備機械室を有する階としている。この実施形態では、設備機械室が地下２階に位置するので、地下２階を免震装置３の設置階２としている。そして、既存建物１の免震化を図る建物側工事だけでなく、設備機械を更新・改修する設備機械側工事も行う。これにより、既存建物１の免震化に合わせて、設備機械の更新・改修を行うことができる。

ちなみに、この実施形態では、既存建物１の部屋割り等を考慮して、図１（ｂ）中の右側部分及び中央部分に示すように、免震装置３の多数を地下２階に設置し、図１（ｂ）中の左側部分に示すように、残りの一部だけを地下１階に設置しているが、免震装置３の全てを地下２階に設置することもできる。また、免震装置３を柱のどのような位置に設置するかは適宜変更が可能である。

建物側工事と設備機械側工事とは別々に行うのではなく、免震装置３の設置階２において、建物側工事と設備機械側工事とを併行して行う。以下、図２及び図３に基づいて、免震装置３の設置階２における建物側工事と設備機械側工事との手順について説明する。図２及び図３は、免震装置３の設置階２における建物側工事と設備機械側工事との手順を説明するための模式図であり、図２が斜視図を示し、図３が平面図を示している。

免震装置３の設置階２には、複数の設備機械室Ａ〜Ｆと物品庫・諸室Ｇとを有する。この実施形態では、設備機械室として、受水槽室Ａ、熱源設備室Ｂ、消火設備室Ｃ、電気室Ｄ、発電設備室Ｅ、空調設備室Ｆが備えられている。

建物側工事（免震化工事に相当する）では、柱を切断して免震装置３を設置するので、特に、柱周りに作業域を確保することが必要となる。しかしながら、各設備機械室Ａ〜Ｆでは、設備機械、その配管や配線等の存在により柱周りに作業域を確保することが難しい。そこで、建物側工事と設備機械側工事との手順を工夫することで、柱周りに作業域を確保して建物側工事を効率よく行いながら、設備機械の更新・改修を行う。ちなみに、建物側工事として、柱を切断して免震装置３を設置する工事の他にも各種の工事を行う。

まず、免震装置３の設置階２に空きスペースＳ１を確保して、その空きスペースＳ１に別の箇所の設備機械を移設して設備機械側工事を行う第１ステップを行う（図２及び図３の（Ｉ）を参照）。その後、設備機械の移設によりできた新たな空きスペースＳ２〜Ｓ６にて建物側工事を行うとともに、別の箇所の設備機械を移設して設備機械側工事を行う第２ステップを繰り返し行う（図２及び図３の（ＩＩ）〜（ＶＩＩ）を参照）。

図３では、空きスペースをＳ１〜Ｓ７にて示し、移設前の既存の設備機械室をＡ〜Ｆにて示し、移設後の新しい設備機械室をＡ’〜Ｆ’にて示している。以下、第１ステップ及び第２ステップについて具体的に説明する。

第１ステップでは、免震装置３の設置階２において、既存の連絡通路の一部等を解体撤去して、免震装置３の設置階２に最初の空きスペースＳ１（図２及び図３の右上端側を参照）を確保するとともに、新たに仮設連絡通路４を施工して動線を確保する。そして、図２及び図３の（Ｉ）に示すように、空きスペースＳ１に受水槽室Ａにおける設備機械を移設して、図３の（ＩＩ）に示すように、空きスペースＳ１を新しい受水槽室Ａ’とする。ちなみに、最初の空きスペースＳ１を確保する際に、その空きスペースＳ１における柱周りに作業域を確保して、柱を切断して免震装置３を設置する建物側工事を行うことができる。

その後、１回目の第２ステップを行う。この１回目の第２ステップでは、図２及び図３の（ＩＩ）に示すように、受水槽室Ａにおける設備機械の移設により、既存の受水槽室Ａが新たな空きスペースＳ２となるので、その空きスペースＳ２において、柱周りに作業域を確保して、柱を切断して免震装置３を設置する建物側工事を行う。また、新たな空きスペースＳ２に熱源設備室Ｂにおける設備機械を移設して、図３の（ＩＩＩ）に示すように、新たな空きスペースＳ２を新しい熱源設備室Ｂ’とする。

次に、２回目の第２ステップを行う。この２回目の第２ステップでは、図２及び図３の（ＩＩＩ）に示すように、熱源設備室Ｂにおける設備機械の移設により、既存の熱源設備室Ｂが新たな空きスペースＳ３となるので、その空きスペースＳ３において、柱周りに作業域を確保して、柱を切断して免震装置３を設置する建物側工事を行う。また、新たな空きスペースＳ３に消火設備室Ｃにおける設備機械を移設して、図３の（ＩＶ）に示すように、新たな空きスペースＳ３を新しい消火設備室Ｃ’とする。

そして、図２及び図３の（ＩＶ）〜（ＶＩ）に示すように、３回目以降も上述と同様の第２ステップを繰り返し行い、電気室Ｄ、発電設備室Ｅ、空調設備室Ｆの夫々について、順次、新たな空きスペースＳ４〜Ｓ６にて建物側工事を行いながら、新たな空きスペースＳ４〜Ｓ６の夫々を、新しい電気室Ｄ’、新しい発電設備室Ｅ’、新しい空調設備室Ｆ’とする設備機械側工事を行う。

このように、第１ステップ（Ｉ）、及び、第２ステップの繰り返し（ＩＩ）〜（ＶＩ）を行うことで、図３の（ＶＩＩ）に示すように、既存の複数の設備機械室Ａ〜Ｆについて、作業域を十分に確保して建物側工事を行いながら、新しい設備機械室Ａ’〜Ｆ’への移設を行うことができる。そして、複数の設備機械室Ａ〜Ｆにおける設備機械を新しい設備機械室Ａ’〜Ｆ’に移設することで、その移設当初から、新しい設備機械室Ａ’〜Ｆ’における設備機械を稼動させることができる。よって、既存建物１にその使用者が居ながらにして、免震化と設備機械の更新・改修を行うことができる。また、建物側工事と設備機械側工事との手順を工夫することで、複数の設備機械室Ａ〜Ｆについて、免震化と設備機械の更新・改修とを順序立てて効率よく行うことができ、工期の短縮化を図れる。

ちなみに、既存の物品庫・諸室Ｇについては、設備機械室Ａ〜Ｆに対する工事とは別に、建物側工事やその他の工事を行うことができる。そして、既存の物品庫・諸室Ｇに対する建物側工事やその他の工事を行うタイミングについては、例えば、設備機械室Ａ〜Ｆに対する工事と併行したタイミングで行うことができる。

図３の（ＶＩＩ）に示すように、複数の設備機械室Ａ〜Ｆにおける建物側工事及び設備機械側工事を完了すると、既存の空調設備室Ｆが新たな空きスペースＳ７となるので、その空きスペースＳ７において、柱周りに作業域を確保して、柱を切断して免震装置３を設置する建物側工事を行った上で、この新たな空きスペースＳ７を物品庫等に利用することができる。

設備機械側工事では、設備機械を更新・改修するのであるが、例えば、新しい設備機械に更新することができる。そして、小型化した設備機械に更新することで、免震装置３の設置階２に新たなスペースを創出することができる。よって、その新たなスペースを、例えば、防災拠点等、各種の用途に用いることができ、既存建物１の免震化だけでなく、新たなスペースの創出及びそのスペースの有効活用も同時に行える。

また、新しい設備機械に更新する場合には、省エネ性能が向上した設備機械に更新することもできる。設備機械が老朽化している場合には、設備機械を全面的に更新することで、既存建物１の免震化だけでなく、省スペース化及び省エネルギー化も効果的に図ることができ、付加価値の高い免震化工法となる。

複数の設備機械室Ａ〜Ｆを移設するに当たり、どこを移設対象に設定するかは適宜変更可能である。この実施形態では、例えば、既存の設備機械室に対して隣接する設備機械室がその移設対象となるように設定している。これにより、既存建物１における複数の設備機械室Ａ〜Ｆの配置関係を大きく変化させずに、複数の設備機械室Ａ’〜Ｆ’に移設できる。よって、ある室とある室とを隣接配置することで、設備機械を効率よく利用できる等のレイアウト上の条件がある場合には、そのレイアウト上の条件を維持しつつ、複数の設備機械室Ａ’〜Ｆ’の移設を行える。既存建物１では、例えば、熱源設備室Ｂ、消火設備室Ｃ、電気室Ｄ、発電設備室Ｅ、空調設備室Ｆの順に隣接して並ぶように配置されているが、移設後においても、熱源設備室Ｂ’、消火設備室Ｃ’、電気室Ｄ’、発電設備室Ｅ’、空調設備室Ｆ’の順に隣接して並ぶように配置している。

また、図２及び図３に示すものでは、設備機械室Ｂ〜Ｆの全てについて、第２ステップを繰り返すことで、設備機械の移設によりできた新たな空きスペースＳ２〜Ｓ６にて建物側工事を行うとともに、別の箇所の設備機械を移設している。これに代えて、例えば、設備機械室の一部については、設備機械の移設により新たな空きスペースを作り出すのではなく、例えば、別の設備機械室等の別の箇所を解体撤去することで、新たな空きスペースを作り出し、その作り出した空きスペースにて建物側工事を行うとともに、その設備機械室の設備機械を移設することもできる。

例えば、図４に基づいて、設備機械室Ｂ〜Ｆのうち、発電設備室Ｅについて、既存の設備機械室を解体撤去することで、新たな空きスペースを作り出す場合を説明する。図４において、（Ｉ）〜（ＩＶ）は図３と同様であり、（Ｖ）〜（ＶＩＩ）のみが図３とは異なる。よって、図４の（Ｖ）〜（ＶＩＩ）の手順のみ説明する。

図４の（ＩＶ）において、既存の空調設備室Ｆにおける設備機械を解体撤去することで、図４の（Ｖ）に示すように、既存の空調設備室Ｆに新たな空きスペースＳ８を作り出す。そして、新たな空きスペースＳ８において、柱周りに作業域を確保して、柱を切断して免震装置３を設置する建物側工事を行い、新たな空きスペースＳ８に発電設備室Ｅにおける設備機械を移設して、図４の（ＶＩ）に示すように、新たな空きスペースＳ８を新しい発電設備室Ｅ’とする。

次に、図４の（ＶＩ）に示すように、発電設備室Ｅにおける設備機械の移設により、既存の発電設備室Ｅが新たな空きスペースＳ９となるとともに、図４の（ＩＶ）に示すように、既存の電気室Ｄにおける設備機械の移設により、既存の電気室Ｄも新たな空きスペースＳ５として確保されている。そこで、これらの空きスペースＳ５、Ｓ９において、柱周りに作業域を確保して、柱を切断して免震装置３を設置する建物側工事を行うとともに、新たな空調設備室Ｆ’として用いる設備機械を空きスペースＳ５、Ｓ９に設置して、図４の（ＶＩＩ）に示すように、空きスペースＳ５、Ｓ９を新しい空調設備室Ｆ’とする。

この場合には、隣接する空きスペースＳ５、Ｓ９を新しい空調設備室Ｆ’とすることができるので、空調設備の設置スペースとして比較的大きなスペースを確保することができる。よって、例えば、設備機械の設置スペースとして比較的大きなスペースを必要とする設備機械室がある場合には、図４に示す手順にて工事を進めることで、その設備機械室のスペースを十分に確保しながら、免震化及び設備機械の更新・改修を行うことができる。

ちなみに、空きスペースＳ５における建物側工事については、既存の電気室Ｄにおける設備機械の移設を行った段階で行うことができるので、空きスペースＳ９と同じタイミングにて行うものに限らず、空きスペースＳ９よりも先行して空きスペースＳ５における建物側工事を行うこともできる。

また、図４に示すものでは、空きスペースＳ５、Ｓ９に空調設備室Ｆにおける設備機械を空きスペースＳ５、Ｓ９に設置して新しい空調設備室Ｆ’としているが、例えば、空きスペースＳ９のみに空調設備室Ｆにおける設備機械を設置して新しい空調設備室Ｆ’とすることもでき、設備機械の大きさ等に応じて、どれだけの空きスペースを新しい設備機械室とするかは適宜変更が可能である。

図２及び図３に示すものでは、複数の設備機械室Ａ〜Ｆの夫々における設備機械を一度に移設する場合を示したが、例えば、図５に示すように、設備機械を段階的に移設することもできる。図５は、熱源設備室Ｂにおける設備機械を段階的に移設する場合を示している。

図５の（ａ）に示すように、熱源設備室Ｂには、設備機械として、第１熱交換機Ｂａと第２熱交換機Ｂｂと熱源設備Ｂｃとが備えられており、これら３つの設備機械を段階的に移設する。また、第１熱交換機Ｂａ及び第２熱交換機Ｂｂに隣接する箇所には空きスペースＳ１０が確保されている。

まず、図５の（ａ）に示すように、受水槽室Ａにおける設備機械の移設により、既存の受水槽室Ａが新たな空きスペースＳ２となるので（図３の（ＩＩ）参照）、その空きスペースＳ２にて建物側工事を行い、熱源設備Ｂｃを空きスペースＳ２に移設して新しい熱源設備Ｂｃ’とする（図５の（ａ）、（ｂ）参照）。そして、新しい熱源設備Ｂｃ’と既存の第１熱交換機Ｂａ及び既存の第２熱交換機Ｂｂとを接続する工事を行い、新しい熱源設備Ｂｃ’にて既存の第１熱交換機Ｂａ及び既存の第２熱交換機Ｂｂを利用可能な状態とする。

この熱源設備Ｂｃの移設により新たな空きスペースＳ３が作り出され、その空きスペースＳ３にて建物側工事が行われ、既存の消火設備室Ｃにおける設備機械が空きスペースＳ３に移設されて（図３の（ＩＩＩ）参照）、図５の（ｃ）に示すように、空きスペースＳ３が新しい消火設備室Ｃとなる。

次に、図５の（ｄ）に示すように、第１熱交換機Ｂａが空きスペースＳ１０に移設されて、新しい第１熱交換機Ｂａ’とされる。その後、図５の（ｅ）に示すように、第２熱交換機Ｂｂが空きスペースＳ１０に移設されて、新しい第２熱交換機Ｂｂ’とされる。このように、熱交換機Ｂａ、Ｂｂについては、２段階で移設される。

ここで、熱交換機Ｂａ、Ｂｂの移設については、夏期と冬期の間の中間期に空きスペースへの移設を行う。例えば、第１熱交換機Ｂａを９月に移設し、第２熱交換機Ｂｂを４月に移設することで、夏期には移設後の熱交換機Ｂａ、Ｂｂを利用することができる。このように、夏期や冬期を避けて、熱交換機Ｂａ、Ｂｂ等の熱源設備を移設するので、熱源設備の移設に伴って熱源設備を停止する等の影響が建物に及ぶ期間を、熱源設備の需要が低い中間期に制限し、熱源設備の需要が高くなる夏期や冬期には、熱源設備を有効に利用できる状態とする。しかも、熱交換機Ｂａ、Ｂｂを移設するに当たり、一度に移設するのではなく、まず、夏期を越えて冬期に至る前の中間期（９月）に、第１熱交換機Ｂａの移設を行い、冬期を越えて夏期に至る前の中間期（４月）に、第２熱交換機Ｂｂの移設を行う。これにより、例えば、熱交換機Ｂａ、Ｂｂ等が大きな設備機械であって、移設に長い期間を要する場合でも、夏期及び冬期を避けながら、２段階で設備機械の移設を適切に行うことができる。そして、既存の熱交換機Ｂａ、Ｂｂを、省エネ性能を向上した新しい熱交換機Ｂａ、Ｂｂに更新することで、既存建物１の免震化に合わせて、設備機械の省エネルギー化を効果的に図ることができる。

設備機械を段階的に移設する場合には、一部の設備機械を移設することで、新たな空きスペースを作り出すことができるので、例えば、一部の設備機械の移設によりできた新たな空きスペースにて建物側工事を行うとともに、その空きスペースに別の箇所の設備機械を移設することもできる。このように、ある設備機械室における設備機械の移設を段階的に行うことで、それに続く別の設備機械室における設備機械の移設も段階的に行うことができ、複数の設備機械室に亘って設備機械を段階的に移設することもできる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、設備機械室Ａ〜Ｆに加えて、物品庫・諸室Ｇを有する階を、免震装置３の設置階２としているが、設備機械室だけを有する階を、免震装置３の設置階２とすることもでき、設備機械室を有する各種の階を免震装置３の設置階２に設定できる。また、

（２）上記実施形態では、地下２階を免震装置３の設置階２としているが、免震装置３の設置階２は地下に限らず、地上階に免震装置３の設置階２を設定することもできる。

（３）上記実施形態において、第１ステップと第２ステップの繰り返しとを行うことで、建物側工事と設備機械側工事とを併行して行う場合を示したが、例えば、建物側工事のみを先行して行った後、設備機械側工事を行う等、建物側工事と設備機械側工事とをどのようなタイミングにて行うかは、施工状況等に応じて適宜変更することができる。

また、移設後の設備機械をどのようなタイミングにて稼動させるかについても、移設後の当初から稼動されるものに限らず、どのようなタイミングにて設備機械を稼動させるかは、施工状況や既存建物１での設備機械の使用状況等に応じて適宜変更が可能である。

１ 既存建物
２ 免震装置の設置階
Ａ〜Ｆ 設備機械を備えた設備機械室

Claims (3)

1. 既存建物に免震装置を設置して免震化を図る既存建物の免震化工法であって、
   前記免震装置の設置階を、既存建物における設備機械室を有する階とし、免震装置を設置して既存建物の免震化を図る免震化工事に加えて、設備機械を更新・改修する設備機械側工事を行い、
   前記免震装置の設置階において、前記免震化工事と前記設備機械側工事とを併行して行うに当たり、
   前記免震装置の設置階に空きスペースを確保してその空きスペースに別の箇所の設備機械を移設して前記設備機械側工事を行う第１ステップを行い、
   その後、前記設備機械の移設によりできた新たな空きスペースにて前記免震化工事を行うとともに、別の箇所の設備機械を移設して前記設備機械側工事を行う第２ステップを繰り返し行う既存建物の免震化工法。
2. 前記設備機械のうち、熱源設備については、夏期と冬期の間の中間期に空きスペースへの移設を行う請求項１に記載の既存建物の免震化工法。
3. 前記設備機械側工事として、小型化した設備機械への更新を行い、前記免震装置の設置階に新たなスペースを創出する請求項１又は２に記載の既存建物の免震化工法。

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