JP6789152B2 - 建物ユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、建物ユニットおよびその製造方法に関するものである。

予め工場で製造された建物ユニットを建築現場へ搬送して、建築現場で複数の建物ユニットを並べて組み立てることによりユニット建物を構築するユニット工法が行われている。ユニット工法で使われる建物ユニットには、木質系のものと鉄骨系のものとが存在している。

このうち、木質系の建物ユニットは、少なくとも、床パネルと壁パネルとを組んで成るユニット本体を備えたものとされている（例えば、特許文献１参照）。そして、例えば、下階の建物ユニットにおける床パネルの下部には、基礎に対して設置するための土台などが取付けられている。

特許第５７１５７９２号公報

しかしながら、木質系の建物ユニットは、木材によってできているため、建物ユニットの寸法精度を上げるのが難しいという問題があった。そして、建物ユニットは大型の組立体であるため、建物ユニットの寸法精度が低いと、基礎に対して建物ユニットを据え付ける際の調整作業や隣接する建物ユニットとの段差調整作業に多大な時間と手間が掛かってしまう。そして、その分、工期が長くなったり、コストが掛かったりすることになる。

そこで、本発明は、主に上記した問題点を解決することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、床パネルと壁パネルとを組んで成るユニット本体を備えると共に、前記床パネルの下部に、外部のユニット支持部に対して設置するための被支持部が取付けられた建物ユニットにおいて、前記床パネルが、側面視で前記被支持部よりも小さく作られており、前記被支持部が、ユニットサイズに合わせた大きさを有すると共に、前記床パネルが、前記被支持部からはみ出さないように、前記ユニットサイズよりも寸法公差分だけ小さくまたは寸法公差分以上に小さくなっており、前記被支持部は、下階のユニット本体に設置された土台、または、上階のユニット本体に設置された頭つなぎであることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、建物ユニットの寸法精度を向上することができる。

本実施の形態にかかる木質系のユニット建物を示す分解した側面図である。 木質系の建物ユニットの斜視図である。このうち（ａ）は三面に壁パネルを有する建物ユニット、（ｂ）は二面に壁パネルを有する建物ユニットである。 （ａ）はユニット支持部としての基礎の斜視図、（ｂ）は基礎に対して複数の建物ユニットを並べて設置している状態を示す斜視図である。 床パネルの製造工程を示すものである。このうち（ａ）は被支持部を製造する工程、（ｂ）は床枠を製造する工程、（ｃ）は床枠に床面材を取付けて床パネルにする工程、（ｄ）は床パネルの裏面に被支持部を取付ける工程である。 この実施例にかかる建物ユニットの製造方法を示すものである。このうち（ａ）は建物ユニットの組立前の状態、（ｂ）は建物ユニットの組立後の状態である。 既存の建物ユニットの製造方法を示すものである。このうち（ａ）は建物ユニットの組立前の状態、（ｂ）は建物ユニットの組立後の状態である。 ボルト孔と締結部とのクリアランスを示すものである。このうち（ａ）はこの実施例の建物ユニットの場合、（ｂ）は既存の建物ユニットの場合である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図７は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、構成について説明する。

予め工場で製造された建物ユニットを建築現場へ搬送して、建築現場で複数の建物ユニットを並べて組み立てることによりユニット建物を構築するようにしたユニット工法が行われている。ユニット工法で使われる建物ユニットには、木質系のものと鉄骨系のものとが存在している。

図１は、木質系のユニット建物１を示す分解側面図であり、地面ＧＬに設けられた基礎２の上部に下階を構成する木質系の建物ユニット３を設置し、下階の建物ユニット３の上部に上階を構成する木質系の建物ユニット４を設置し、上階の建物ユニット４の上部に屋根ユニット５を設置した多階構造のものとされている。

この場合、基礎２が下階の建物ユニット３に対するユニット支持部となり、下階の建物ユニット３が上階の建物ユニット４に対するユニット支持部となり、上階の建物ユニット４が屋根ユニット５に対するユニット支持部となっている。

そして、下階や上階の木質系の建物ユニット３，４は、少なくとも、床パネル１１と壁パネル１２とを組んで成るユニット本体１４を備えている。好ましくは、建物ユニット３，４は、床パネル１１と壁パネル１２と天井パネル１３とを筐状に組んで成るユニット本体１４を備えている。

建物ユニット３，４における床パネル１１の下部には、外部のユニット支持部に対して設置するための被支持部１５が取付けられている。被支持部１５は、下階の建物ユニット３の下部に取付けられた土台１５ａや、上階の建物ユニット４の下部に取付けられた頭つなぎ１５ｂなどとされている。土台１５ａと頭つなぎ１５ｂとは、基本的に同じ構造および機能を備えたものとされる。

そして、各ユニット支持部の上面からは上方へ向けて締結部１６が突設されている。締結部１６は、基礎２の上面から突設されたアンカーボルト１６ａや、下階の建物ユニット３の上部や上階の建物ユニット４の上部から突設されたボルト１６ｂなどとされている。

建物ユニット３，４は、四面に壁パネル１２を有するものとしても良いが、例えば、図２（ａ）に示すような三面に壁パネル１２を有するものや、図２（ｂ）に示すような対向する二面に壁パネル１２を有するものなどを設けて、これらを、図３（ａ）（ｂ）に順に示すように基礎２などのユニット支持部の上に適宜並べて設置することで大空間の居室スペースを有するユニット建物１を構築することが可能になる。

床パネル１１は、図４（ｂ）に示すように、矩形状に組まれた平行な一対の側根太２１と平行な一対の端根太２２との間に、複数本の床根太２３を、間隔を有して取付けて成る床枠の上面に対し、図４（ｃ）に示すように、床面材２５を貼り付けたものとされている。側根太２１や端根太２２や床根太２３は、それぞれ面を横に向けて立てた状態で設置されている。

被支持部１５は、図４（ａ）に示すように、建物ユニット３，４の形状に合わせて３本の木材を、面を上に向けて横にした状態で平面視コ字状やＨ字状などとなるように組み合わせたり、または、２本の木材を、面を上に向けて横にした状態で平面視ニ字状などとなるように組み合わせたりしたものなどとされる。被支持部１５には、アンカーボルト１６ａやボルト１６ｂなどの締結部１６を通すためのボルト孔２６が設けられる。ボルト孔２６は、締結部１６に合わせて設けられる。この場合、ボルト孔２６は、被支持部１５を構成する各木材の両端部の近傍や中央部などに適宜設けられている。

そして、以上のような基本的な構成に対し、この実施例は、以下のような構成を備えるようにする。

（１）図５に示すように、建物ユニット３，４は、床パネル１１が、側面視で被支持部１５よりも小さくなるように作られる（Ｌ１＜Ｌ２）。

ここで、床パネル１１は、長辺方向および短辺方向のいずれか一方または両方共に、被支持部１５よりも小さいものとされる。即ち、床パネル１１は、平面視で、被支持部１５の外周面（または外形線）よりも内側に収まるものとされる。

これに対し、図６に示すように、既存の建物ユニット１０３，１０４では、床パネル１１１に合わせて被支持部１１５を作り付けるようにしていたので、被支持部１１５は、床パネル１１１とほぼ同じかそれよりも若干小さいものなどとなっていた。或いは、床パネル１１１は、被支持部１１５とほぼ同じかそれよりも大きなものなどとなっていた。

（２）より具体的には、図５に示すように、被支持部１５を、ユニットサイズＵＳに合わせた大きさに形成する（Ｌ２＝ユニットサイズＵＳ）。そして、床パネル１１を、被支持部１５からはみ出さないように、ユニットサイズＵＳよりも寸法公差分だけ小さくまたは寸法公差分以上に小さくする（Ｌ１＜ユニットサイズＵＳ）。

ここで、被支持部１５は、床パネル１１とは別に、ユニットサイズＵＳに合わせて先に作っておくようにする。そして、床パネル１１をユニットサイズＵＳよりも小さく作るようにする。そして、これらを後述するように組み合わせる。

ユニットサイズＵＳは、建物ユニット３，４の設計寸法のことである。通常の場合、ユニットサイズＵＳに対する床パネル１１の寸法公差は、例えば、長辺方向については±３ｍｍ、短辺方向については±２ｍｍなどに設定している。そして、この実施例では、床パネル１１を、ユニットサイズＵＳに対し長辺方向および短辺方向共に−３ｍｍの寸法差Ｓを有するように小さ目に作っている。

これに対し、既存の建物ユニット１０３，１０４では、図６に示すように、床パネル１１１をユニットサイズＵＳに合わせて作り、その後、床パネル１１１に合わせて被支持部１１５を作り付けるようにしていたので、床パネル１１１は、ユニットサイズＵＳに対して寸法公差の範囲内の誤差を有する大きさとなり、被支持部１１５は、床パネル１１１とほぼ同じかそれよりも小さいものなどとなっていた。

（３）更に、図５に示すように、壁パネル１２を、被支持部１５に位置を合わせた状態で床パネル１１に取付けるようにする。

ここで、既存の建物ユニット１０３，１０４では、図６に示すように、壁パネル１１２を、被支持部１１５とは関係なく床パネル１１１にそのまま取付けるようにしている。そのため、既存の建物ユニット１０３，１０４の場合には、壁パネル１１２は床パネル１１１の誤差と同じ誤差を有して設置されるものとなっていた。

これに対し、この実施例の場合には、壁パネル１２と床パネル１１との間に、誤差を調整して建物ユニット３，４の寸法精度を向上するための段差３１や隙間を意図的に設定するようにしている。そのため、壁パネル１２はユニットサイズＵＳに合うように設置されるものとなる。

（４）そして、図７（ａ）に示すように、被支持部１５に、ユニット支持部に設けられた締結部１６を通すためのボルト孔２６が設けられる。この際、ボルト孔２６と締結部１６とのクリアランスＣＬが、被支持部１５の寸法精度に依存して床パネル１１の外形寸法に依存せずに設定できるようにする。

ここで、ボルト孔２６の締結部１６に対するクリアランスＣＬは、例えば、上記により３ｍｍなどに設定することができる。これに対し、既存の建物ユニット１０３，１０４の場合には、図７（ｂ）に示すように、ボルト孔１２６の締結部１６に対するクリアランスＣＬは、例えば、１４ｍｍなどの大きめの値に設定していた。そして、このクリアランスＣＬの大きさの違いは、この実施例の建物ユニット３，４と既存の建物ユニット１０３，１０４との寸法精度の差によるものとなる。

（５）具体的には、既に上記しているが、ユニット支持部は基礎２とすることができる。この場合、被支持部１５は下階のユニット本体１４に設置された土台１５ａとなる。また、締結部１６は、基礎２の上面から突設されたアンカーボルト１６ａとなる。

（６）また、ユニット支持部は下階のユニット本体１４（建物ユニット３）とすることができる。この場合、被支持部１５は上階のユニット本体１４（建物ユニット４）に設置された頭つなぎ１５ｂとなる。また、締結部１６は、下階のユニット本体１４（建物ユニット３）の上部から突設されたボルト１６ｂとなる。

（７）以下、上記した建物ユニット３，４の製造方法について説明する。

建物ユニット３，４の製造方法は、少なくとも、床パネル１１と壁パネル１２とを組み合わせてユニット本体１４を製造するものである。好ましくは、建物ユニット３，４の製造方法は、床パネル１１と壁パネル１２と天井パネル１３とを組み合わせて筐状のユニット本体１４を製造するものである。
この際、床パネル１１の下部にユニット支持部に設置するための被支持部１５を取付けるようにしている。
そして、この実施例では、図４（ａ）〜（ｄ）に順に示すように、
被支持部１５を、押し当て治具４１で外形寸法を管理しながらユニットサイズＵＳとなるように製造し、
この被支持部１５に対して、側面視で被支持部１５よりも小さく作った床パネル１１を取付けるようにする。

ここで、図４（ａ）に示すように、被支持部１５は、床パネル１１とは別に、押し当て治具４５を用いてユニットサイズＵＳに合わせて先に精度良く作っておくか、被支持部１５の各パーツを組み立てない状態で準備しておく。押し当て治具４５は、例えば、被支持部１５の精度が出せるように床面などに精度良く配置された複数本の縦棒部材などとすることができる。一方、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、床パネル１１をユニットサイズＵＳよりも小さく作るようにする。そして、図４（ｄ）に示すように、上下反転した床パネル１１の上にユニットサイズＵＳに合わせて高精度に作られた被支持部１５を、床パネル１１が被支持部１５または被支持部１５の各パーツからはみ出さないようにして取付ける。

そして、被支持部１５が取付けられた床パネル１１を上下反転して被支持部１５を下にし、被支持部１５の位置を基準にして壁パネル１２を床パネル１１の上に取付けるようにする。以上により、寸法精度の高い木質系の建物ユニット３，４を製造することが可能となる。

これに対し、既存の建物ユニット１０３，１０４の場合には、特に図示しないが、図４（ａ）に示すような床パネル１１１とは別に被支持部１１５を作っておく工程はなく、図４（ｂ）（ｃ）と同様にして床パネル１１１をユニットサイズＵＳとなるように作った後に、図４（ｄ）に示すように、上下反転した床パネル１１１の上に床パネル１１１に合わせて被支持部１１５をその場で作り付けるようにしている。そのため、床パネル１１１は、ユニットサイズＵＳに対して寸法公差分の寸法誤差を有するもの（精度が余り高くないもの）になると共に、被支持部１１５は成り行きまかせの大きさになってしまう。よって、既存の建物ユニット１０３，１０４は、ある程度以上に寸法精度を上げるのが困難なものとなってしまう。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（作用効果１）床パネル１１を、側面視で被支持部１５よりも小さく作るようにする。この際、被支持部１５を精度良く作ることで、被支持部１５を基準にしてユニット本体１４を構成することが可能になる。そして、被支持部１５を基準とすることにより、被支持部１５は構造が簡単であるため、床パネル１１を基準とする場合よりも建物ユニット３，４の寸法精度を向上することができる。

そして、建物ユニット３，４の寸法精度が向上することで、これまで現場合せでしかできなかったような精度が要求される作業を、工場で行うことが可能になる。以って、工場段階での建物ユニット３，４の完成度合いをより高めることができるようになり、その分、建築現場での作業を減らすことが可能となる。これにより、ユニット建物１における工期の短縮やコストの削減などを図ることが可能となる。

（作用効果２）被支持部１５は、線状構成物であり、使用する部材の数が少なく構造も簡単であるため、ユニットサイズＵＳに作る場合の精度が出し易い。これに対し、床パネル１１は、面状構成物であり、使用する部材の数が多く且つ構造がより立体的で複雑であるため、ユニットサイズＵＳに作る場合の精度が被支持部１５よりも出し難い。よって、被支持部１５をユニットサイズＵＳに作って建物ユニット３，４を製造する際の基準にすることで、建物ユニット３，４の寸法精度を向上することが可能になる。

この際、床パネル１１が被支持部１５からはみ出してしまうと、被支持部１５を基準にして建物ユニット３，４を製造するのが難しくなる。そこで、床パネル１１をユニットサイズＵＳよりも寸法公差分だけ小さくまたは寸法公差分以上に小さくした。これにより、床パネル１１が被支持部１５からはみ出さないようにすることができる。よって、床パネル１１が被支持部１５からはみ出すことで、被支持部１５を基準にして建物ユニット３，４を製造できなくなるような不具合を防止できる。

（作用効果３）壁パネル１２を、被支持部１５に位置を合わせた状態で床パネル１１に取付けるようにした。これにより、被支持部１５を基準として壁パネル１２を設置することができる。その分、壁パネル１２の位置精度を向上することができ、建物ユニット３，４の寸法精度を向上することが可能となる。

（作用効果４）ボルト孔２６と締結部１６とのクリアランスＣＬを、被支持部１５に対する床パネル１１の寸法差Ｓと同じかそれ以下とした。これにより、外部のユニット支持部に対して建物ユニット３，４をより精度良く設置することができる。そのため、建物ユニット３，４の据え付け時の調整作業を容易且つ短時間に行うことができるようになる。よって、その分だけ、工期の短縮化や、低コスト化を図ることが可能になる。上記のようにクリアランスＣＬを小さくすることは、建物ユニット３，４の寸法精度が向上することで可能になる。

（作用効果５）ユニット支持部を基礎２とし、被支持部１５を下階のユニット本体１４に設置された土台１５ａとすることで、下階のユニット本体１４の基礎２に対する据え付け精度を向上することができる。

（作用効果６）ユニット支持部を下階のユニット本体（建物ユニット３）とし、被支持部１５を上階のユニット本体１４（建物ユニット４）に設置された頭つなぎ１５ｂとすることで、上階のユニット本体１４の下階のユニット本体１４に対する据え付け精度を向上することができる。

（作用効果７）上記した建物ユニット３，４の製造方法によれば、上記と同じ作用効果を得ることができる。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ ユニット建物
２ 基礎（ユニット支持部）
３ 下階の建物ユニット（ユニット支持部）
４ 上階の建物ユニット（ユニット支持部）
１１ 床パネル
１２ 壁パネル
１３ 天井パネル
１４ ユニット本体
１５ 被支持部
１５ａ 土台
１５ｂ 頭つなぎ
１６ 締結部
１６ａ アンカーボルト
１６ｂ ボルト
２６ ボルト孔
３１ 段差
４５ 押し当て治具
ＣＬ クリアランス
ＵＳ ユニットサイズ
Ｓ 寸法差

Claims (4)

1. 床パネルと壁パネルとを組んで成るユニット本体を備えると共に、
   前記床パネルの下部に、外部のユニット支持部に対して設置するための被支持部が取付けられた建物ユニットにおいて、
   前記床パネルが、側面視で前記被支持部よりも小さく作られており、
   前記被支持部が、ユニットサイズに合わせた大きさを有すると共に、
   前記床パネルが、前記被支持部からはみ出さないように、前記ユニットサイズよりも寸法公差分だけ小さくまたは寸法公差分以上に小さくなっており、
   前記被支持部は、下階のユニット本体に設置された土台、または、上階のユニット本体に設置された頭つなぎであることを特徴とする建物ユニット。
2. 請求項１に記載の建物ユニットであって、
   前記被支持部は、平面視コ字状またはニ字状をしていることを特徴とする建物ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の建物ユニットであって、
   前記壁パネルが、前記被支持部に位置を合わせた状態で前記床パネルに取付けられていることを特徴とする建物ユニット。
4. 床パネルと壁パネルとを組み合わせてユニット本体を製造し、
   前記床パネルの下部に外部のユニット支持部に設置するための被支持部を取付ける建物ユニットの製造方法において、
   前記被支持部を、押し当て治具で外形寸法を管理しながらユニットサイズに製造し、
   前記被支持部に、側面視で前記被支持部よりも小さく作った前記床パネルを取付けることを特徴とする建物ユニットの製造方法。