JP7498096B2 - 高層建物のボイド内への風の流入を制限する流入制限機構及び高層建物 - Google Patents

Description

本発明は、屋上に開放するボイドを有する高層建物に適用される、高層建物の屋上からボイド内への風の流入を制限する流入制限機構及び該流入制限機構を備える高層建物に関する。

集合住宅やオフィスビル、複合ビルのような高層建物の１つとして、換気性や採光性の向上のためにその内部を上下方向へ伸び、その屋上に開放する空間であるボイドが設けられたものがある。軒高が比較的高い高層建物では、上空を流れる比較的強い風、特に台風時においては暴風がボイドの開放上端からその内部に吹き込み、このために上階、特に最上階においてボイドに面する外廊下を強風が走り抜け、居住者の日常生活や活動に支障を来す原因となることがある。これを防止するためには、屋上からボイド内への風の流入を制限することが考えられる。

従来、ボイド内の風圧力低減を目的として、ボイドの開口である開放上端の縁に該縁からボイドの内部に張り出す水平な張出し部を設け、ボイドの開口を部分的に塞ぐことが提案されている（特許文献１）。この提案における張出し部は、ボイドの開口からその内部への風の流入の制限に寄与する。

特開２００９－２０３６５６号公報

本発明は、屋上に開放するボイドを有する高層建物に適用され、前記高層建物の屋上からボイド内への風の流入を制限するための新たな流入制限機構を提供し、また、前記流入制限機構を備える高層建物を提供する。

本発明は、屋上に開放するボイドを有する高層建物の前記屋上から前記ボイド内への風の流入を制限する流入制限機構に係る。前記流入制限機構は、前記高層建物の屋上と最上階の天井スラブとの間に設けられ水平に伸びる少なくとも１対の互いに対向する通風路と、各通風路に関して前記高層建物に取り付けられた案内部材とを備える。各通風路は前記高層建物の外部及び前記ボイドにそれぞれ開放する外側開口及び内側開口を有する。前記案内部材は、各通風路の内側開口の下縁から前記ボイド内に水平に張り出す風の案内面を有する（一の実施の形態）。

本発明に係る一の実施の形態によれば、上空の風は、前記高層建物に設けられた対をなす２つの通風路のうちの風上側に位置する通風路を経て、前記ボイド内を横切り、風下側に位置する通風路へと流れ、該通風路から前記高層建物の外部へと流れ出る。このとき、前記風上側の通風路の内側開口の下縁に位置する水平な案内面は、前記風上側の通風路から前記ボイド内に流入した風が前記風下側の通風路に向かうように案内する働きをなす。他方、前記風下側の通風路の内側開口の下縁に位置する水平な案内面は、前記ボイド内を流動し前記案内面上に到達した風を前記風下側の通風路の内側開口へと案内する働きをなす。

暴風時又は暴風雨時の強風は、前記風上側の通風路から前記風下側の通風路へとこれらの間のボイド内を層状をなして高速で流れる。この層状の風の流れは、前記高層建物の屋上から前記ボイド内に流れ込む風を引き込む。これにより、前記屋上から前記ボイド内に流れ込む風の大部分が、前記層状の風と共に、前記風下側の通風路を経て前記高層建物の外部に流れ出る。これにより、前記高層建物の屋上から前記ボイド内への風の流入が制限される。加えて、前記ボイドの内部に張り出し、前記ボイドの開口断面の一部を覆う前記案内部材によっても前記屋上から前記ボイド内への風の流入が制限される。これによれば、前記屋上から前記ボイド内に流入する風を原因とする、前記高層建物の最上階に設けられる外廊下における風の暴走と、これに伴う居住者の日常生活や活動に対する障害を解消することができる。併せて、前記外廊下に連なるエレベータホールへの暴風雨の侵入をも回避することができる。

一例として、前記高層建物が前記ボイドを規定する４つの内壁面であって互いに隣接する２つの内壁面が直交している４つの内壁面を有し、各通風路が矩形の断面形状を有し、各通風路の内側開口が各内壁面において前記ボイドに開放し、また、各通風路の水平方向長さである幅寸法が各内壁面の水平方向長さである幅寸法に等しいものとすることができる。

本発明は、また、他の実施の形態に係る風の流入制限機構を提供する。この流入制限機構は、前記ボイドの周囲を取り巻く１つの水平な通風路と、前記高層建物に取り付けられた案内部材とを備える。前記１つの通風路は、前記一の実施の形態におけると同様に、前記高層建物の外部及び前記ボイドにそれぞれ開放する外側開口及び内側開口を有する。前記案内部材も、また、前記一の実施の形態におけると同様に、前記通風路の内側開口の下縁から前記ボイド内に水平に張り出す風の案内面を有する。この流入制限機構にあっては、前記１つの通風路の外側開口が前記高層建物の周囲の全部に開放し、前記内側開口が前記ボイドの周囲の全部に開放し、また、前記案内部材の案内面が鍔状を呈する。このことから、全ての方位からの風に対して、前記通風路及び前記ボイドの通過を許容する。

本発明の一の実施の形態及び他の実施の形態のいずれにおいても、前記ボイドに面する外廊下あるいは前記ボイド内に張り出す外廊下を有する高層建物について、前記案内部材の水平面の張出し長さを前記外廊下の幅と同じ大きさを有するものとすることができる。

本発明は、また、前記風の流入制限機構を備える、屋上に開放するボイドを有する高層建物を提供する。

ボイド内への風の流入を制限する流入制限機構及びこれを備える高層建物を概略的に示す斜視図である。 図１に示す流入制限機構及び高層建物の概略的な縦断面図である。 図１に示す流入制限機構の概略的な平面図である。 他の例に係る流入制限機構の概略的な平面図である。

図１を参照すると、本発明に係る風の流入制限機構が全体に符号１０で示されている。また、風の流入制限機構１０が適用され該流入制限機構を備える高層建物が全体に符号１２で示されている。符号１４は高層建物１２の屋上を示す。

風の流入制限機構１０が適用される高層建物１２は、集合住宅、オフィスビル、複合ビル、ホテル等からなり、その内部を鉛直に伸び屋上１４に開放するボイド１６を備える。図示の高層建物１２及びボイド１６はそれぞれ矩形の断面形状を有する。高層建物１２は４つの外壁面１２ａであって互いに隣接する２つの外壁面１２ａが直交している４つの外壁面１２ａと、ボイド１６を規定する４つの内壁面１２ｂであって互いに隣接する２つの内壁面１２ｂが直交し、４つの外壁面１２ａとそれぞれ平行な４つの内壁面１２ｂとを有する（図２参照）。高層建物１２は、矩形以外の他の断面形状、例えば円形等の断面形状を有するものであってもよい。

図２に示すように、高層建物１２の外壁面１２ａとボイド１６を規定する内壁面１２ｂとの間には、ボイド１６の周囲を取り巻く多数の居室階１８、すなわち居住、執務、診療、宿泊、作業等の目的のために継続的に使用される１又は複数の居室をそれぞれ有する多数の階層が設けられている。また、図示の高層建物１２の各階には、ボイド１６に面し４つの内壁面１２bの一部を規定する外廊下２０が設けられている。なお、多数の居室階１８及び外廊下２０については、図の煩雑を避けるため、これらを個々にではなく、全体として示した。

風の流入制限機構１０は、風の流通を許す通路である、少なくとも一対（図示の例では２対）の通風路２２と、各通風路２２に関して高層建物１２に取り付けられた案内部材２４とを備える。なお、図１には、図の煩雑を回避する観点から、案内部材２４についての図示を省略した。

２対の通風路２２は、高層建物１２の屋上１４と、屋上１４下における最上の高さ位置にある居室階（最上階）１８の天井スラブとの間に設けられている。各通風路２２は、高層建物１２の各外壁面１２ａにおいて高層建物１２の外部に開放する開口（外側開口）２２ａと、高層建物１２の各内壁面１２ｂにおいてボイド１６に開放する開口（内側開口）２２ｂとを有する。対をなす２つの通風路２２は、それぞれ、外側開口２２ａと内側開口２２ｂとの間を水平にまた直線的に伸び、これらの内側開口２２ｂにおいて互いに対向している。

図３に示すように、図示の２対の通風路２２はボイド１６の周りに９０度の角度的間隔をおいて十字状に配置されている。各対の通風路２２は、水平面上において、鉛直方向へ伸びるボイド１６に対して直交している。但し、図示の例に代えて、各対の通風路２２は、水平面上において、ボイド１６に対して非直角の角度で斜めに交差するものとすることができる。また、図示の例において、各通風路２２は、その伸長方向に対してこれに直交する断面の形状が矩形からなる。また、各通風路２２の水平方向長さ（幅寸法）ａは、各内壁面１２ｂの水平方向長さ（幅寸法）ｂと同じ大きさ（ａ＝ｂ）に設定されている。但し、図示の例に代えて、（ａ＜ｂ）又は（ａ＞ｂ）に設定することが可能である。また、各通路２２の鉛直方向長さ（高さ寸法）は、例えば０．５ｍ～階高に設定することができる。

通風路２２と共に流入制限機構１０を構成する案内部材２４は、各通風路２２の内側開口２２ｂの下縁２６からボイド１６内に水平に張り出す風の案内面２４ａを有する。案内面２４ａの張出し長さは任意の大きさに定めることができ、好ましくは外廊下２０の幅寸法と同じ大きさを有する。

図示の案内部材２４は細長い矩形の平面形状を有する板体からなる。図示の例において、ボイド１６内に張り出す４つの案内部材２４は互いに連なり、これらの案内部材２４が規定する４つの案内面２４ａは４つの内壁面１２ｂに沿って矩形状に連続して伸びている。４つの案内部材２４は、図示の例に代えて、不連続をなすもの、すなわち互いに連なることなく個々の独立したものとすることができる。案内部材２４は、ボイド１６の断面の一部を覆うものであることから、採光性の確保の観点から例えば透明なプラスチック板からなるものとすることができる。

高層建物１２がその外壁面１２ａに対して直角な方向、又は、非直角な方向である斜め方向からの風Ｗ（図１参照）を受けるとき、風Ｗの一部である風Ｗ_１が、対をなす２つの通風路２２のうち風上側に位置する一の通風路２２にその外側開口２２ａから流入し、その内側開口２２ｂを経てボイド１６の内部に流れこむ。このとき、風Ｗ_１は、内側開口２２ｂの下縁からボイド１６内に張り出す水平な案内面２４ａ上を流れ、案内面２４ａの案内作用を受けて、ボイド１６内を風下側に位置する他の通風路２２に向けて流れる。但し、風Ｗ_１の一部は、通風路２２の他の一対の通風路２２へ流れ、また、ボイド１６内をその下方へ流れる。前記風下側の通風路２２に到達する風Ｗ_１は、その到達直前に、前記風下側の通風路２２の内側開口２２ｂからボイド１６内に張り出す水平な案内面２４ａ上を流れ、前記風下側の通風路２２の内側開口２２ｂへと案内される。その後、風Ｗ_１は前記風下側の通風路２２を流れ、その外側開口２２ａを経て高層建物１２の外部へ流れ出る。

ところで、暴風時又は暴風雨時においては、風Ｗ_１は比較的速度及び強さが大きい強風をなし、前記風上側の通風路２２から前記風下側の通風路２２へとこれらの間のボイド１６内を層状をなして高速で流れる。

高層建物１２の屋上１４からボイド１６内に吹き込む風Ｗ_２（図２）は、その大部分がボイド１６の開口（開放端）直下を層状に流れる風Ｗ_１の流れに巻き込まれ又は引き込まれ、層状に流れる風Ｗ_１と共に前記風下側の通風路２２へと流れ、該通風路を経て高層建物１２の外部に流れ出る。これにより、高層建物１２の屋上１４からボイド１６内への風Ｗ_２の流入が制限される。加えて、ボイド１６の内部に張り出し、ボイド１６の開口断面の一部を覆う案内部材２４によっても屋上１４からボイド１６内への風Ｗ_２の流入が制限される。これにより、居住者の日常生活や活動を阻害する原因となっていた高層建物１２の最上階やその近傍階の外廊下２０における風の暴走を防止することができる。併せて、外廊下２０に連なるエレベータホール（図示せず）への暴風雨の侵入をも回避することができる。

流入制限機構１０の通風路２２について、その数を１又は複数対とする図１～図３に示す例に代えて、１つとすることができる（図４）。

図４に示す流入制限機構１０の１つの通風路２２は、高層建物１２の屋上１４と最上階との間において、ボイド１６の周囲を取り巻き、矩形状に伸びる平面形状を有する。また、この通風路２２の外側開口２２ａ及び内側開口２２ｂは、高層建物１２の屋上１４と最上階の天井スラブとの間において、高層建物１２の外壁面１２ａの全部及び内壁面１２ｂの全部において高層建物１２の外部及びボイド１６に開放している。

また、この流入制限機構１０では、１つの案内部材２４がボイド１６内に鍔状に張り出し、案内部材２４が規定する案内面２４ａが４つの内壁面１２ｂに沿って矩形状に伸びている。

このことから、図４に示す流入制限機構１０によれば、全ての方位からの風Ｗに関して、風Ｗ_１を通風路２２及びボイド１６に導き入れ、これらを通過させることができる。

風の流入制限機構１０は、内壁面１２ｂからボイド１６内に張り出す外廊下（図示せず）を有する高層建物についても適用することができる。したがって、この適用例に係る前記外廊下は内壁面１２ｂを構成しない。この適用例においても、図２に示すと同様の案内部材２４及び案内面２４ａを設けることができる。この適用例では、案内部材２４及び案内面２４ａは前記外廊下の真上に位置する。

１０ 風の流入制限機構
１２ 高層建物
１４ 屋上
１６ ボイド
２０ 外廊下
２２ 通風路
２２ａ、２２ｂ 通風路の外側開口及び内側開口
２４ 案内部材
２４ａ 案内面
２６ 内側開口の下縁
Ｗ、Ｗ_１、Ｗ_２ 風

Claims (5)

1. 屋上に開放するボイドを有する高層建物の前記屋上から前記ボイド内への風の流入を制限する流入制限機構であって、
   前記高層建物の屋上と最上階の天井スラブとの間に設けられ水平に伸びる少なくとも１対の互いに対向する通風路であって各通風路が前記高層建物の外部及び前記ボイドにそれぞれ開放する外側開口及び内側開口を有する少なくとも１対の通風路と、
   前記高層建物に取り付けられ各通風路の内側開口の下縁から前記ボイド内に水平に張り出す風の案内面を有する案内部材とを備える、流入制限機構。
2. 前記高層建物は前記ボイドを規定する４つの内壁面であって互いに隣接する２つの内壁面が直交している４つの内壁面を有し、
   各通風路は矩形の断面形状を有し、また、各通風路の内側開口は各内壁面において前記ボイドに開放し、
   各通風路の水平方向長さである幅寸法は各内壁面の水平方向長さである幅寸法に等しい、請求項１に記載の流入制限機構。
3. 屋上に開放するボイドを有する高層建物の前記屋上から前記ボイド内への風の流入を制限する流入制限機構であって、
   前記高層建物の屋上と最上階の天井スラブとの間に設けられた前記ボイドの周囲を取り巻く水平な通風路であって前記高層建物の外部及び前記ボイドにそれぞれ開放する外側開口及び内側開口を有する通風路と、
   前記高層建物に取り付けられ前記通風路の内側開口の下縁から前記ボイド内に水平に張り出す風の案内面を有する案内部材とを備える、流入制限機構。
4. 前記高層建物は前記ボイドに面する外廊下又は前記ボイド内に張り出す外廊下を有し、前記案内部材の案内面は前記外廊下の幅と同じ大きさの張り出し長さを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の流入制限機構。
5. 屋上に開放するボイドを有する高層建物であって、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の流入制限機構を備える、高層建物。

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