JPH032438A - 開閉式屋根構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、野球場や運動場等の大規模な施設に適用して
好適な開閉可能な屋根の構造に関するものである。

「従来の技術およびその課題」 野球場や運動場等の大規模な競技施設には屋根が設けら
れていないことが従来一般的であったが、近年、天候に
左右されずに使用できる施設が望まれ、たとえば、ガラ
ス繊維織物に四フッ化エチレン樹脂（いわゆるテフロン
樹脂）を主成分とする樹脂をコーティングしてなる膜材
を屋根材として用いてこれを空気圧によって膨らませる
、という空気膜構造の屋根を設けた施設が実用化され、
また、剛性を有する屋根を必要に応じて開閉できるよう
にされた各種の開閉可能な屋根構造が提案されている。

ところで、上記のような施設においては、運動競技のみ
ならず、コンサートや各種のイベント等、多種多様な行
事が催されるものであり、したがって、開催される行事
に応じて施設内の明るさや音響特性等の環境条件を最適
な状態に調節できることが望ましいのであるが、空気膜
構造の屋根を設けた施設あるいは現在までに提案されて
いる開閉可能な屋根を設けた施設では、いずれもそのよ
うなことができるものではない。

たとえば、空気膜構造の屋根においては、屋根材として
用いられる膜材が十分に薄いものであって透光性を有し
ており、このため、この構造の屋根を設けた施設では、
施設内に自然光を十分に採光することができるという利
点がある反面、自然光を遮る必要が生じてもそのような
ことができるものではなく、昼間においては施設内を暗
（することは不可能である。したがって、施設内を暗く
する必要のある行事、たとえばコンサート等の照明効果
が重要視されるような行事を昼間に開催することはでき
ない、という不具合がある。

また、従来までに提案されている開閉可能な屋根構造に
おいては、屋根材として膜材を用いた場合には空気膜構
造の屋根と事情は同じであるし、屋根材として遮光性を
有する金属板等を用いた場合には、屋根を閉じることに
よって施設内を昼間においても暗くすることができる反
面、たとえば雨天時の昼間に野球を行う場合のように屋
根は閉じてもある程度の自然光は採光したい、という要
求には応じられず、そのような場合には昼間であっても
全面的に人工照明に頼らざるを得ない、という不具合が
ある。

さらに、いずれの場合も、残響時間等の施設内の音響特
性は屋根材および天井材によってほぼ決定されてしまう
ものであり、したがって、開催される行事に応じて音響
特性を最適な状態に調節するようなことは不可能である
。

このように、従来の空気膜構造や開閉式の屋根の構造で
は、開催される行事に応じて施設内の環境条件を自由に
かつ最適な状態に調節するようなことかできず、その結
果、この施設の用途が限定されてしまう、という欠点が
あった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、必要に応じ
て開閉することが可能であって天候に左右されないこと
は勿論のこと、開催される行事に応じて施設内の明るさ
や音響特性等の環境条件を調節することが可能な屋根の
構造を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 本発明は上記目的を達成するため、野球場や運動競技場
等の施設に適用して好適な開閉可能な屋根の構造であっ
て、平面視において外形が略円形または長円形とされて
いるとともにその中央部に略円形または長円形もしくは
多角形状の開口部が設けられた環状の固定屋根と、それ
ぞれ半割りドーム状とされているとともに前記固定屋根
の上部において移動可能に設けられて前記開口部を開閉
する２対の可動屋根とを有し、それら２対の可動屋根の
いずれか１対を選択して前記開口部を閉じることで施設
内の環境条件を変更するように構成してなることを特徴
とするものである。

前記固定屋根は、その上面が略平坦面とされているとと
もに高さ寸法が外周縁部から内周縁部にかけて漸次小さ
くなるようにされ、かつ、その周方向に沿う複数の補強
リングを有する立体トラスにより構成することが望まし
い。

そして、２対の可動屋根のうちの１対の可動屋根におけ
る屋根材を透光性材料によって形成するとともに、他の
対の可動屋根における屋根材は遮光性材料によって形成
することが考えられ、さらに、２対の可動屋根のうちの
少なくともいずれか１対の可動屋根には施設内の音響特
性を調節するための音響調節手段を設けることが考えら
れる。

「作用」 本発明の屋根構造では、２対の可動屋根の屋根材を互い
に異なるものとしたり、それらに設ける各種設備類を互
いに異なるものとすることで、それら２対の可動屋根の
有する機能を互いに異なるものとしておき、天候や施設
内において開催される行事に応じていずれか一方の可動
屋根を選択的に使用して開口部を閉じることにより、施
設内の環境条件たとえば明るさや音響条件を変更する。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第１０図を参照
して説明する。

第１図は本実施例の構造の屋根を備えた野球場の外観を
示す斜視図、第２図はその立話面図である。これらの図
において、図中符号１は全体として円形をなすように所
定間隔で立設された柱、２は外壁であり、その外壁２の
内側にはグラウンド（アリーナ）３が設けられていると
ともに、グラウンド３の周囲には観客を収容するスタン
ド４が設けられている。

また、符号５は、スタンド４の上方を全周にわたって覆
うように設けられているとともに、グラウンド３の上方
に位置して円形の開口部６が設けられた環状の固定屋根
である。この固定屋根５は、外周縁部を上記柱１に支持
されることによって設けられた立体トラス７の上面に、
金属板やコンクリートスラブ等の遮光性を有する屋根材
８を取り付けることによって形成されたものである。

上記の立体トラス７は、第２図および第３図〜第６図に
その一部を模式的に示すように、それぞれ鉄骨材（鋼管
等）からなる柱材１０、上弦材１１、下弦材１２、ラチ
ス材１３により組み立てられたものであって、柱材１０
の下端が上記柱１の上端にローラ支承されることによっ
てそれら柱１にカンチレバー形式で支持されるようにな
っている。

そして、この立体トラス７の上面は、わずかな水勾配が
確保されているのみでほぼ水平な平坦面とされていると
ともに、この立体トラス７の高さ寸法は外周縁部から内
周縁部にかけて漸次小さくなるようにされ、−かっ、そ
の上面および下面にはこの立体トラス７の周方向に沿う
複数の補強リング１４．１５がそれぞれ設けられたもの
となっている。それら補強リング１４．１５のうち、上
面に位置する補強リング１４は主として圧縮力を負担す
るものであり、下面に位置する補強リング１５は主とし
て引張力を負担するものであって、この立体トラス７は
、それら各補強リング１４．１５によるいわゆるリング
効果によって荷重を周方向に有効に伝達し得るものであ
り、また、その高さ寸法が外周縁部から内周縁部にかけ
て小さ（されていることから、上面が平坦とされていて
もそれ自身で十分な構造強度が得られるものとなってお
り、従来一般のこの種の立体トラスのように上方にむく
りをつける、すなわちドーム状とする必要がな（、勿論
、プレストレスを導入する必要もない。

また、上記立体トラス７は、その柱材ｌＯの下端が上記
柱ｌの柱頭にローラ支承されていることから、この架橋
全体の温度応力が有効に吸収されるようになっている。

また、この立体トラス７には、必要に応じて各種の設備
器具類、たとえば照明器具、拡声装置、防災関連装置、
冷暖房換気用のダクト、吹出口、吸込口等、が取り付け
ることができることは勿論、第２図に示すようにグラウ
ンドを見下ろし得る位置に観客席１８を組み込むことが
可能である。

以上で説明した固定屋根５の中央部に設けられている開
口部６は、固定屋根６の上部に移動可能に設けられた２
対の可動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ。

２１ｂにより開閉されるようになっている。

それら各可動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２　ｌｂは
、それぞれ立体トラスにより半割りドーム状とされたも
のであって、それら２対の可動屋根２０　ａ、　２ｏｂ
、　２１ａ、２　ｌｂはそれぞれ固定屋根５の上面に設
けられたレール２２．２３（第８図参照）に支持され、
電動あるいは油圧駆動される図示しない駆動装置によっ
てそれらレール２２．２３上を第７図に示すように固定
屋根５の径方向に沿い、かつ互いに直交する方向に移動
できるようにされている。これら２対の可動屋根２０ａ
、２０ｂ、　２１　ａ。

２１ｂは、通常時においては第１図、第７図に示すよう
に固定屋根５の上部に位置しており、このときには開口
部６は開放されているが、必要に応じてそれら２対の可
動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ。

２１ｂのうちいずれか１対によって開口部６を閉じるこ
とができるようにされている（第２図には可動屋根２０
　ａ、　２０　ｂにより開口部６が閉じられた状態が示
されている）。

そして、上記２対の可動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ、
２１ｂのうち、１対の可動屋根２０ａ、２０ｂにおける
屋根材２４は、固定屋根５におけるものと同様に金属板
あるいはコンクリートスラブ等の遮光性を有するものが
用いられているが、他の対の可動屋根２１ａ、２１ｂに
おける屋根材２５は膜材、たとえばガラス繊維織物に四
ツ・ノ化エチレン樹脂を主成分とする樹脂をコーティン
グしたもの等、の透光性を有するものが用いられている
。

なお、上記の各レール２２．２８は互いに交差するよう
に敷設されているが、それらは第８図、第９図に示すよ
うに可動屋根２０ａ、２０ｂ、　２１ａ。

２１ｂの移動が阻害されないように、段差を生じること
な（交差するようになっている。また、対の可動屋根２
０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂにより開口部６が閉じら
れた際には、第１０図に示すようにそれら可動屋根２０
ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂの縁部が互いに係合し、か
つ、ゴム等の弾性材からなるパツキン２８が介在する状
態で突き合わされるようになっており、これによって水
密および気密力く保持されるようになっている。さらに
、これら可動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１Ｙこも
、固定屋根５と同様に必要に応じて上述したような設備
器具類を取り付けることが可能である。

上記構造の屋根を備えたこの施設では、晴天時において
は開口部６を開いておくことにより野球等の競技を屋外
において行うことができるとともに、雨天時あるいは必
要に応じて２対の可動屋根２０ａ、２０ｂ、　２１ａ、
２　ｌｂのうちのいずれ力）一方により開口部６を閉じ
ることによって、この施設を天候に左右されずに常時使
用できることは勿論のこと、開口部６を閉じるに当たっ
ては、施設において開催される行事に応じて２対の可動
屋根２０　ａ、　２０　ｂ、２１ａ、２１ｂのいずれか
を選択することによって、施設内の明るさを変えること
ができるものである。

すなわち、たとえば昼間にコンサート等を開催する場合
、遮光性の屋根材２４が用いられた可動屋根２０ａ、２
０ｂにより開口部６を閉じれば、自然光が遮ぎられて施
設内を暗くすることができ、したがって十分な照明効果
を得ることができる。

また、雨天時に野球等の運動競技を行う場合、透光性の
屋根材２５が用いられた可動屋根２１ａ、２１ｂにより
開口部６を閉じれば十分に自然光を採光でき、したがっ
て必要最少域の人工照明を使用すれば足りる。

このように上記構造の屋根を備えた施設では、開催され
る行事に応じて施設内へ自然光を採光するか否かを選択
できるものであり、このため、用途が制限されることな
く多種多様な行事を自由に開催できるものである。しか
も、照明効果や演出効果をより高めるために、イベント
の進行に対応して可動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２
１ｂにより開口部６を自由に開閉させることも可能であ
る。

そして、この構造では、固定屋根５を補強リング１４．
１５を有する立体トラス７により構成してその上面をほ
ぼ水平な平坦面となしたから、従来の開閉式の屋根に比
して構造が大幅に簡略化されているとともに、この固定
屋根５上に設けられた可動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ
、２１ｂの安定性を自ずと確保でき、かつ、その移動を
容易に行うことができるものである。

また、可動屋根２０ａ、２０ｂ、　２１　ａ、２　ｌｂ
を半割りドーム状の立体トラスにより構成したので、そ
れらの構造強度を十分に確保できることは勿論のこと、
施設内の有効高さ寸法を十分に大きく確保することがで
きる。

さらに、この構造では、開口部６の面積を適宜設定でき
るものであり、たとえば第２図に示されるように開口部
６の面積をグラウンド３の面積と同等とすることで、グ
ラウンド３の上方全体を完全に開放することが可能であ
る。すなわち、グラウンド３の面積に対する開口部６の
面積の比率（アリーナ開放率）を１００％とできるもの
であって、十分に開放的な空間を得ることができるもの
である。

以上で本発明の一実施例を説明したが、本発明は上記実
施例に限定されず、種々の変形、応用が可能である。

たとえば、上記実施例では、２対の可動屋根２０ａ、２
０ｂ、２１ａ、２１ｂにおける屋根材２４．２５を互い
に異なるものとして、自然光を採光するか遮光するかを
選択するように構成したのであるが、それに加えて、あ
るいはそのようにすることに代えて、施設内の音響特性
を変化させるように構成することもできる。それには、
２対の可動屋根２０　ａ、　２０　ｂ、　２１　ａ、　
２　ｌ　ｂのいずれか一方にのみ吸音板もしくは音響反
射板等の音響調節手段を取り付けておくか、あるいは、
２対の可動屋根２Ｏａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂの双方
に互いに異なる音響調節手段を取り付けておき、開催さ
れる行事に応じていずれか一方の対の可動屋根を選択し
てそれにより開口部６を閉じるようにすれば良い。

さらに、可動屋根２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２　ｌｂに
取り付けておく上述したような各種の設備器具類の種類
や数を異なるものとしておけば、施設内におけるその他
種々の環境条件を調節することも可能である。

また、上記実施例では、２対の可動屋根２０ａ。

２０ｂ、２１ａ、２　ｌｂをそれぞれ固定屋根５の径方
向に沿い、かつ互いに直交する方向に移動させることで
開口部６を開閉するようにしたのであるが、第１１図あ
るいは第１２図に示すように、各可動屋根２０ａ、２０
ｂ、２１ａ、２１ｂの一端部を固定屋根５に対して回動
可能に連結し、それらをそれぞれ９０°回動させること
で開口部６を閉じるように構成することも可能である。

また、この構造ではアリーナ開放率を１００％以上とす
る、すなわち、開口部６の面積をグラウンド３の面積よ
り大きくして、グラウンド３の上方のみならずスタンド
４の上方も開放してより開放的な空間を得ることが可能
である。この場合、可動屋根の大きさが上記実施例の場
合に比して大きくなるとともに固定屋根は小さくなるの
で、可動屋根を固定屋根上に収納するためには、たとえ
ば上記実施例における各可動屋根をそれぞれ２分割する
、すなわち、第１３図に示すように可動屋根２０ａ、２
０ｂをそれぞれ２０　ａ、、　２０　ａ−１２０ｂ、。

２０ｂ、に分割して、それらをそれぞれ固定屋根５上に
おいて移動可能となし、それらを上下に重ねた状態で開
口部６を開くように構成すれば良い。

この場合も、上記実施例の場合と同様に、分割された各
可動屋根の安定性を確保できるとともにそれらの移動を
容易に行うことができる。そして、上記のように可動屋
根を２分割あるいはさらに多数に分割することにより、
１５０％程度あるいはそれ以上のアリーナ開放率を得る
ことができる。

なお、固定屋根５の外形は円形に限らず長円形とするこ
とが可能であるし、その中央部に設ける開口部６の形状
も円形に限らず長円形や多角形状とすることも可能であ
り、その場合、可動屋根の形状は平面視円形とするのみ
ならず開口部の形状に応じて適宜変更することも可能で
ある。

さらに、上記実施例マは、固定屋根５の上面をほぼ水平
としたのであるが、必要であれば固定屋根５全体を傾斜
させることも可能である。たとえば、野球場に適用する
場合においては、ホームベース側から外野側にかけて施
設内の有効高さが高くなるように、固定屋根５をたとえ
ば５〜ｌＯ６程度傾斜させることが好ましい。

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、本発明によれば、環状の
固定屋根の上部に２対の半割りドーム状の可動屋根を移
動可能に設けて、それら２対の可動屋根のいずれか一方
を選択して開口部を閉じるように構成したから、それら
２対の可動屋根における屋根材を互いに異なるものとし
たり、それら可動屋根に設ける設備類を互いに異なるも
のとしておくことにより、施設内の環境条件を開催され
る行事に応じて変更することが可能となる。そして、特
に、一方の可動屋根の屋根材として透光性材料を用いる
とともに他方の可動屋根の屋根材として遮光性材料を用
いるようにすれば、施設内へ自然光を採光するか否かを
自由に選択することが可能であり、また、少なくとも一
方の可動屋根に音響調節手段を設けておけば施設内の音
響特性を調節することが可能である。

また、高さ寸法が外周縁部から内周縁部にかけて小さく
されているとともに、周方向に沿う複数の補強リングを
有する立体トラスにより固定屋根を構成すれば、固定屋
根はそれ自身で十分な強度を有するので従来の開閉式の
屋根に比して構造が簡略化されるとともに、この固定屋
根の上面を略平坦面とすることにより、その上部に設け
られる可動屋根の安定性を自ずと確保でき、また、その
移動を容易に行うことができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は本発明に係わる屋根構造の一実
施例を示すもので、第１図はこの構造の屋根を備えた野
球場の外観を示す斜視図、第２図はその立断面図、第３
図ないし第６図は固定屋根を構成している立体トラスの
一部を模式的に示すものであって、第３図は立断面図、
第４図は外壁側から見た側面図、第５図は上面を示す平
面図、第６図は下面を示す平面図、第７図はこの施設の
屋根面を概略的に示す平面図、第８図は開口部周囲の部
分拡大図、第９図はレール交差部の拡大断面図、第１０
図は可動屋根どうしの突き合わせ部を示す拡大図である
。 第１１図ないし第１３図はいずれも本発明の他の実施例
を示すもので、第１１図および第１２図はそれぞれ屋根
面を概略的に示す平面図、第１３図は立断面図である。 １・・・・・・柱、２・・・・・・外壁、３・・・・・
・グラウンド（アリーナ）、４・・・・・・スタンド、
５・・・・・・固定屋根、６・・・・・・開口部、７・
・・・・・立体トラス、８・・・・・・屋根材、４．１
５・・・・・・補強リング、 Ｏａ、２０ｂ、２１　ａ、　２　ｌ　ｂ＝−＝可動屋根
、２．２３・・・・・・レール、 ４・・・・・・遮光性材料からなる屋根材、５・・・・
・・透光性材料からなる屋根材。 出願人　　前田建設工業株式会社 第７図 川 口 衛 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）野球場や運動競技場等の施設に適用して好適な開
   閉可能な屋根の構造であって、平面視において外形が略
   円形または長円形とされているとともにその中央部に略
   円形または長円形もしくは多角形状の開口部が設けられ
   た環状の固定屋根と、それぞれ半割りドーム状とされて
   いるとともに前記固定屋根の上部において移動可能に設
   けられて前記開口部を開閉する２対の可動屋根とを有し
   、それら２対の可動屋根のいずれか１対を選択して前記
   開口部を閉じることで施設内の環境条件を変更するよう
   に構成してなることを特徴とする開閉式屋根構造。
2. （２）前記固定屋根は、その上面が略平坦面とされてい
   るとともに高さ寸法が外周縁部から内周縁部にかけて漸
   次小さくなるようにされ、かつ、その周方向に沿う複数
   の補強リングを有する立体トラスにより構成されてなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の開閉式
   屋根構造。
3. （３）前記２対の可動屋根のうちの１対の可動屋根にお
   ける屋根材は透光性材料によって形成され、他の対の可
   動屋根における屋根材は遮光性材料によって形成されて
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の開閉式屋根構造。
4. （４）前記２対の可動屋根のうちの少なくともいずれか
   １対の可動屋根には、施設内の音響特性を調節するため
   の音響調節手段が設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項または第３項に記載の開
   閉式屋根構造。