JP7190371B2 - 建物 - Google Patents

Description

本発明は建物に関し、特に採光構造を備えた集合住宅に関する。

集合住宅では一般的に住戸の両側に別の住戸が配置されており、主要採光面は南向き、東向き、西向きなどの一面に限られる。例えば玄関側の居室は主要採光面から離れていることが多く、且つプライバシー確保のため窓面積も制約されるため、十分な採光ができないことがある。このため、従来から採光設備を備えた集合住宅が知られている。特許文献１には、外部光を反射させて建物内部に取り込み、建物の天井面で反射させる採光設備が開示されている。特許文献２には、外部光を取り込む水平光ダクトと、水平光ダクトによって導入された光を反射させ建物内部の廊下に取り込む反射鏡と、を備えた採光設備が開示されている。

特開２０１３－３７９９５号公報 特開２０００－３０６４０６号公報

これらの特許文献に記載された採光設備は反射鏡を用いているため、自然な採光感に乏しい。本発明は、より高品質な採光感が得られる建物を提供することを目的とする。

本発明の建物は、各々が周囲を壁で画定され、採光可能な空間を介して横方向に互いに隣接する第１及び第２の区画と、上記空間に設けられ、第１の区画と第２の区画とを連結する連結部と、上記空間に面する複数の鉄骨柱と、有している。第１の区画と第２の区画の上記空間に面する壁の少なくとも一部は、透光性を有する壁体からなる。連結部は複数の鉄骨柱と接合された複数の鋼製梁からなり、第１の区画と第２の区画は複数の鋼製梁のみで連結される。

外部光は採光可能な空間の周囲の壁で反射しながら当該空間内を伝播し、透光性を有する壁体から第１の区画と第２の区画に導入される。これによって、外部光が窓から入るのと同様の採光感が得られる。従って、本発明によればより高品質な採光感が得られる建物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る集合住宅の正面図と平面図である。 図１（ｂ）のＢ部拡大図である。 第１の住戸と第２の住戸の境界部の概略斜視図である。 外部光の侵入経路を模式的に示す図２の方向Ｃからみた側面図である。 本発明の変形例を示す図４と同様の図である。

以下、図面を参照して本発明の建物のいくつかの実施形態について説明する。本発明は集合住宅、特に中低層の板状の集合住宅に好適に適用できる。板状の集合住宅とは全体形状が概ね直方体で、各階の住戸が直線状に一列に配列したものであり、通常は主採光面の反対面に外部廊下と各住戸の玄関が配置されている。中低層とは概ね５階建以下を意味するが、本発明はこれより階数の多い高層の集合住宅にも適用できる。以下の説明及び図面において、Ｘ方向は集合住宅の長手方向、すなわち各階において住戸が配列する方向を意味し、Ｙ方向は集合住宅の短手方向、すなわちＸ方向と直交する水平方向を意味する。

図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る集合住宅１の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿った平面図（断面図）である。集合住宅１は５階建であり各階に６つの住戸Ｒが設けられている。集合住宅１の南側、東側等の採光上好ましい面にバルコニー２が設けられ、その反対側に外部廊下３が設けられている。本実施形態ではバルコニー２が南側、外部廊下３が北側に設けられている。同一階の住戸Ｒの間には、空間（以下、住戸間空間４という）と耐震壁５とが交互に配置され、両側（妻側）の住戸Ｒを含む全ての住戸Ｒは外部廊下３側の面を含め３面採光が可能となっている。なお、両側の耐震壁５を除く住戸Ｒ間の耐震壁５は住戸間空間４に置換することもできる。この場合、全ての住戸Ｒは外部廊下３側の面を含め４面採光が可能となる。

図２は図１（ｂ）に示す集合住宅１のＢ部拡大図であり、各住戸Ｒの概略的な間取りも示している。住戸Ｒは、周囲を壁Ｗで画定された居住または滞在のための区画（空間）の一例である。集合住宅１は柱Ｃと梁Ｂからなるラーメン架構に床スラブが設けられたＲＣ造である。耐震壁５はＹ方向の地震力を主に負担するとともに、Ｙ方向に延びる梁（図示せず）を内蔵している。各住戸ＲはＹ方向寸法がＸ方向寸法より長い概ね長方形の平面形状を有し、主採光面（南側）に面してＬＤが設けられ、廊下Ｃの両側に第１～第３の寝室ＢＲ１～ＢＲ３が設けられている。住戸Ｒの中央にはキッチンＫ、ユニットバスＵＢ、トイレＴ等の水周り設備が集中配置されている。住戸Ｒの周囲壁は後述する透光性壁体１４を除きＲＣ壁とされている。第１の寝室ＢＲ１と第２の寝室ＢＲ２は北側の外部廊下３に面しており、窓（図示せず）による直接採光が可能となっている。第３の寝室ＢＲ３はＬＤを介した２室採光とされており、建築基準法への対応が可能である。従って、居室であるＬＤ及び第１～第３の寝室ＢＲ１～ＢＲ３はすべて建築基準法への対応が可能となっている。本明細書では、図２に示す連続する３つの住戸Ｒを第１～第３の住戸Ｒ１～Ｒ３といい、以下では主に第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２について説明する。

第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２は住戸間空間４を介して横方向（Ｘ方向）に互いに隣接している。すなわち、第１の住戸Ｒ１は住戸間空間４を介して第２の住戸Ｒ２と対向する壁（以下、第１の壁Ｗ１という）を有し、第２の住戸Ｒ２は住戸間空間４を介して第１の住戸Ｒ１と対向する壁（以下、第２の壁Ｗ２という）を有している。第３の住戸Ｒは第２の住戸Ｒ２の住戸Ｒ１と反対側で、耐震壁５を介して第２の住戸Ｒ２に隣接している。住戸間空間４は上部が開放された吹き抜けであり、住戸間空間４の第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２に面していない側面は開放されている。換言すれば、住戸間空間４は第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２との間を南北方向（Ｙ方向）に延び、南側及び北側の面が開放された、採光可能な空間である。住戸間空間４には以下に述べるように連結部６が設置されている。連結部６の設置スペースを確保するため、住戸間空間４の幅（Ｘ方向寸法）は１ｍ程度確保することが好ましい。

図３は第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２の境界部の概略斜視図である。第１の住戸Ｒ１の住戸間空間４に面する位置に複数の第１の柱７１が設けられ、第２の住戸Ｒ２の住戸間空間４に面する位置に複数の第２の柱７２が設けられている。複数の第１の柱７１は、第１の住戸Ｒ１の鉛直方向の範囲を画定する第１の下スラブ８１と第１の上スラブ９１との間に設けられ、第１の上スラブ９１を支持している。複数の第２の柱７２は、第２の住戸Ｒ２の鉛直方向の範囲を画定する第２の下スラブ８２と第２の上スラブ９２との間に設けられ、第２の上スラブ９２を支持している。第１の下スラブ８１と第２の下スラブ８２の上にはそれぞれ床板８３，８４が設置されている（図４参照）。第１の柱７１と第２の柱７２は角鋼管などの鉄骨柱で形成されている。第１の柱７１と第１の下スラブ８１との間及び第２の柱７２と第２の下スラブ８２との間にはＨ形鋼からなる下側ベース９Ａが、第１の柱７１と第１の上スラブ９１との間及び第２の柱７２と第２の上スラブ９２との間にはＨ形鋼からなる上側ベース９Ｂが設けられている。下側ベース９Ａと上側ベース９Ｂと２つの第１の柱７１（または第２の柱７２）はフレームを構成している。

第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２は住戸間空間４に設けられた連結部６で連結されている。連結部６は住戸間空間４に掛け渡された複数の鋼製梁１０からなる。複数の鋼製梁１０は、第１の下スラブ８１と第２の下スラブ８２とを連結する下側部１１と、第１の上スラブ９１と第２の上スラブ９２とを連結する上側部１２とからなっている。下側部１１は第１の下スラブ８１の第２の下スラブ８２と対向する面８１Ｗに直交する第１の部材１１Ａと、面８１Ｗに対して斜めに延びる第２の部材１１Ｂとからなる。同様に、上側部１２は第１の上スラブ９１の第２の上スラブ９２と対向する面９１Ｗに直交する第１の部材１２Ａと、面９１Ｗに対して斜めに延びる第２の部材１２Ｂとからなる。下側部１１は下側ベース９Ａに固定され、上側部１２は上側ベース９Ｂに固定されている。従って、複数の鋼製梁１０は下側ベース９Ａ及び上側ベース９Ｂを介して第１及び第２の柱７１，７２と接合されている。鋼製梁１０はブレース構造として剛な床を形成する。これによって集合住宅１の構造的一体性が確保され、集合住宅１が一体的に地震力を負担することが可能となる。第２の部材１１ＢはＸ字形状に配置された２つの鋼管１３からなり、２つの鋼管１３は中央で接合されているが、互いに分離していてもよい。本実施形態では、全ての鋼製梁１０は水平方向または鉛直方向を向いているが、鋼製梁１０の一部または全部を水平方向及び鉛直方向に対して斜めを向くように配置することもでき、鋼製梁１０の構成は何ら限定されない。複数の鋼製梁１０は鉄骨トラスとして構成することも可能である。

施工の際は、ＲＣ造の第１及び第２の下スラブ８１，８２を形成した後、ＲＣ造の第１及び第２の上スラブ９１，９２を形成する。次に、第１の下スラブ８１と第１の上スラブ９１の間に下側ベース９Ａと第１の柱７１と上側ベース９Ｂを設置する。これと同時に、第２の下スラブ８２と第２の上スラブ９２の間に下側ベース９Ａと第２の柱７２と上側ベース９Ｂを設置する。その後、鋼製梁１０を設置する。複数の鋼製梁１０と第１及び第２の柱７１，７２と下側ベース９Ａと上側ベース９Ｂは工場等でプレファブ化して、一括設置することも可能である。

住戸間空間４は導光路として利用されるため、住戸間空間４には連結部６以外の部材を設置しないことが好ましい。しかし、雨や雪の侵入を防止するため、住戸間空間４の上部の開口４Ａ（図１（ａ）参照）をガラス、アクリルなどの透明な板で覆ってもよい。また、住戸間空間４は通常は人が立ち入ることがないため、アクセスのための設備は基本的に不要であるが、メンテナンスの目的で立ち入る可能性もあるため、梯子や転落防止用のネットを設けてもよい。あるいは、各階にグレーチングを設置することも可能である。

第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２の少なくとも一部は、透光性を有する壁体ないし光壁（以下、透光性壁体１４という）からなる。透光性壁体１４は例えばすりガラス、瞬間調光ガラスなどで構成されている。瞬間調光ガラスとは２枚のガラスの間に液晶シートを挟んだもので、液晶シートへの電圧の印加によって透明な状態と不透明な状態とを切り替えることができる。透光性壁体１４を透明なガラスで形成し、プライバシー確保のためブラインドを設置してもよい。透光性壁体１４の強度を確保するため、例えばガラスの内部に鋼棒やワイヤを配置してもよい。さらに、下側ベース９Ａと上側ベース９Ｂと２つの第１の柱７１（または第２の柱７２）とで構成されるフレームに補助的な柱と梁を設置することでフレームを複数のサブフレームに分割し、各サブフレームに透光性壁体１４を支持させてもよい。あるいは、第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２を少なくとも一つの開口を設けたＲＣ壁で形成し、開口に透光性壁体１４を支持させてもよい。このような構成にすれば、第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２を耐震壁として利用することができるため、建物強度の確保が容易である。

透光性壁体１４は第１の柱７１及び第２の柱７２で支持されている。より正確には、透光性壁体１４は下側ベース９Ａと上側ベース９Ｂと２つの第１の柱７１（または第２の柱７２）とで構成されるフレームの４辺で支持されている。これによって、第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２の７０％以上を透光性壁体１４で構成することができる。第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２の一部は非透光性壁体で構成することもできる。非透光性壁体は例えばプラスターボードや木材で形成することができる。透光性壁体１４と非透光性壁体の比率は適宜設定することができるが、第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２の４０％以上を透光性壁体１４とすることが好ましい。

図４は、外部光の侵入経路を模式的に示す、図２の方向Ｃからみた側面図である。外部光は住戸間空間４の上部の開口４Ａ（図１（ａ）参照）から空間に侵入するとともに、住戸間空間４の南側及び北側の側面４Ｂ（図１（ｂ）参照）からも侵入する。外部光は住戸間空間４の内部で反射を繰り返しながら進行し、透光性壁体１４から第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２に入射する。上部の開口４Ａを外部光の取り入れ口の一部として利用するため、高層の集合住宅では下層階に外部光が十分に届かない可能性もある。このため、前述のとおり本発明は中低層の集合住宅に特に好適に適用できる。

第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２のほとんどを透光性壁体１４で構成する場合、建物の強度が不足する可能性がある。その場合、住戸Ｒの内部の間仕切り壁の強度を高めることもできる。一例として、図２において太線で囲ったユニットバスＵＢの間仕切り壁の強度を高めることができる。強度を高める方法は特に限定されず、間仕切り壁をＲＣ構造としてもよいし、ＲＣ躯体を２枚の鉄板で挟んだＳ＋ＲＣ構造としてもよい。後者はＲＣ構造と比べて薄肉構造とすることができるため、住戸スペースへの影響を抑えることができる。

このように、本実施形態によれば、住戸間空間４の内壁で反射した外部光が透光性壁体１４を通って住戸Ｒに入射するため、自然な採光感が得られる。反射鏡を利用した採光構造では反射鏡が一種の点光源となり、光も天井から入射することが多いため、照明に近い採光感となるのに対し、本実施形態では透光性壁体１４から満遍なく外部光が入射し、一様かつ均一な採光感が得られる。透光性壁体１４の大きさには特に制約がないため、大きな透光性壁体１４を採用することで、バルコニー側に大きな窓を設けたＬＤに近い採光感が得られる可能性もある。さらに、本実施形態によれば、住戸Ｒ全体に外部光が入射されやすくなる。図２において住戸間空間４が耐震壁で置換された従来型の集合住宅の場合、住戸Ｒの開口率（住戸Ｒの周囲壁の全長に対する採光部の全長の比率）は１５～２０％程度となる。その最大の理由は、住戸ＲのＹ方向に沿った両側の壁に窓が設けられないためであるが、外部廊下３に面した第１及び第２の寝室ＢＲ１，ＢＲ２に、プライバシー確保のため大きな窓を設けられないことも理由の一つとなっている。この結果、従来は採光の必要性の高い寝室で十分な採光が得られないことが多い。本実施形態では、住戸ＲのＹ方向に沿った片側の壁のほぼ全面を透光性壁体１４とすることができるため、最大で５０％程度の開口率が得られる。

また、反射鏡の場合、定期的なメンテナンスが必要であるが、本実施形態では透光性壁体１４が部分的に汚れても大きな影響はなく、長時間にわたりメンテナンスの必要性が小さい。さらに、透光性壁体１４はそれ自体が光透過性を有するため、窓を設ける必要性がない。このため、隣接する住戸Ｒに対するプライバシーも、ＲＣ壁を介して隣接する従来の集合住宅と同程度に確保される。

住戸間空間４は換気ないし通気のための空間としても利用できる。例えば、第１及び第２の壁Ｗ１，Ｗ２の非透光性壁に窓をつけることで自然換気が可能となる。これによって、第１の寝室ＢＲ１だけでなくキッチンＫ、ユニットバスＵＢ、トイレＴの自然換気も可能となる。

図２に示した例では第１の寝室ＢＲ１とＬＤ，キッチンＫ、ユニットバスＵＢが透光性壁体１４に面しているため、これらの部屋の採光性が改善される。しかし、寝室の採光性を重視する場合、図２において第２の寝室ＢＲ２と第３の寝室ＢＲ３が透光性壁体１４に面するような間取りとすることもできる。

図５は本発明の変形例を示す図４と同様の図である。本変形例では、第１の住戸Ｒ１と第２の住戸Ｒ２の少なくともいずれかは、住戸間空間４に連通し住戸間空間４で採光された光を導入可能な光ダクト１５を有している。光ダクト１５は第１及び第２の上スラブ９１，９２とその下方の仕切り板１６との間の空間として設けられ、仕切り板１６にはルーバー１７が設けられている。住戸間空間４に侵入した光の一部が反射によって光ダクト１５に導入され、反射を繰り返しながら進行しルーバー１７からその下方の空間に取り入れられる。例えば、本実施形態では第２の寝室ＢＲ２と第３の寝室ＢＲ３は透光性壁体１４による採光はできないが、光ダクト１５を用いた採光を行うことが可能である。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は集合住宅以外の建物にも広く適用できる。本発明が学校に適用される場合、各区画は例えば一つの教室とすることができる。本発明が病院に適用される場合、各区画は例えば一つの病室とすることができる。本発明がオフィス建物に適用される場合、各区画は一つの執務室または会議室とすることができる。本発明がホテルや宿舎に適用される場合、各区画は一つの客室とすることができる。また、本発明は内側チューブと外側チューブとを有する塔状集合住宅にも適用できる。特に北向きの住戸は採光条件が他の住戸よりも劣るため、本発明を好適に適用することができる。

１ 建物（集合住宅）
４ 住戸間空間（採光可能な空間）
６ 連結部
１４ 透光性を有する壁体（透光性壁体）
１５ 光ダクト
７１ 第１の柱
７２ 第２の柱
８１ 第１の下スラブ
９１ 第１の上スラブ
８２ 第２の下スラブ
９２ 第２の上スラブ
Ｒ１ 第１の区画（第１の住戸）
Ｒ２ 第２の区画（第２の住戸）
Ｒ３ 第３の区画（第３の住戸）
Ｗ 住戸の周囲壁
Ｗ１，Ｗ２ 第１及び第２の壁（住戸間空間に面する壁）

Claims (7)

1. 各々が周囲を壁で画定され、採光可能な空間を介して横方向に互いに隣接する第１及び第２の区画と、
   前記空間に設けられ、前記第１の区画と前記第２の区画とを連結する連結部と、
   前記空間に面する複数の鉄骨柱と、を有し、
   前記第１の区画と前記第２の区画の前記空間に面する壁の少なくとも一部は、透光性を有する壁体からなり、
   前記連結部は前記複数の鉄骨柱と接合された複数の鋼製梁からなり、前記第１の区画と前記第２の区画は前記複数の鋼製梁のみで連結される、建物。
2. 前記空間は上部が開放されるとともに、前記空間の前記第１の区画と前記第２の区画に面していない側面が開放されている、請求項１に記載の建物。
3. 前記第１の区画と前記第２の区画の前記空間に面する壁の４０％以上が前記透光性を有する壁体からなる、請求項１または２に記載の建物。
4. 前記複数の鉄骨柱は、
   前記第１の区画の鉛直方向の階高を画定する第１の下スラブと第１の上スラブとの間に設けられた複数の第１の柱と、
   前記第２の区画の鉛直方向の階高を画定する第２の下スラブと第２の上スラブとの間に設けられた複数の第２の柱と、を有し、
   前記複数の鋼製梁は、前記第１の下スラブと前記第２の下スラブ、及び前記第１の上スラブと前記第２の上スラブとをそれぞれ連結し、前記第１及び第２の柱は前記複数の鋼製梁と連結され、前記壁体を支持する、請求項１から３のいずれか１項に記載の建物。
5. 前記第１の区画と前記第２の区画の少なくともいずれかは、前記空間に連通し前記空間で採光された光を導入可能な光ダクトを有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の建物。
6. 前記第２の区画の前記第１の区画と反対側に、耐震壁を介して前記第２の区画に隣接する第３の区画を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の建物。
7. 前記建物は集合住宅である、請求項１から６のいずれか１項に記載の建物。

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