JPH06136829A - ルーバーを有するドーム型構造物、その構築方法及びルーバー用羽板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ルーバーによる自然光の取り入れを可能とす
るとともに、換気性、耐水性、音響性能等に優れたドー
ム型構造物、その構築方法及びルーバー用羽板を提供す
る 【構成】 鉄筋コンクリート製の周壁３上に、屋根部を
形成してなるドーム型構造物１の屋根面を多数の羽板５
で覆い、羽板５間にルーバーを構成する開口部を形成す
る。ルーバーは、直射日光や雨水を遮断しつつ、自然光
をルーバーの羽板５の外面及び内面で、反射、分散させ
ながら、最大限に取り入れる。また、開口部を利用して
自然換気を促し、羽板５部分の吸音特性、音の反射、分
散により、音響性能を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレジャー施設、イベント
会場等の多目的ホールあるいは競技場等に利用されるル
ーバーを有するドーム型構造物、その構築方法及びドー
ム型構造物に用いるルーバー用羽板に関するものであ
る。なお、本発明でいうドーム型構造物には、通常の円
形の平面形状を有する円形ドームの他、楕円形、多角
形、その他複雑な形状の大屋根を有する構造物等も含む
ものとする。

【０００２】

【従来の技術】従来、野球場や競技場用の施設として利
用されている全天候型のドームは、施設全体を球面ある
いはアーチ状の屋根で覆い、主として、降雨、降雪、風
等に対処することを目的としている。このような全天候
型のドームとしては、鉄筋コンクリート製の、あるいは
トラスを骨組とするシェル構造、曲げ構造の他、屋根構
造の軽量化を図った空気膜構造（例えば、特開昭６０−
７３９７４号公報参照）、テンション膜構造（例えば、
特開昭６１−１３０５３４号公報参照）、サスペンショ
ン膜構造（例えば、特開昭６２−９９５７３号公報参
照）等、種々の形式の膜構造が採用されている。また、
膜構造では、採光を考慮して半透明の膜材を用いること
が多い。

【０００３】これに対し、天候の良いときにはできるだ
け自然光や外気を採り入れ、開放感を与えたいという要
望から、各種形式の開閉式ドームが開発されている。例
えば、特開昭５９−１２６８３５号公報には中空半球状
のドームにおいて、ドーム本体の頂部に直径方向の帯状
の開口部を形成し、その開口部に開閉自在な蓋体を設け
た構造が開示されている。また、特開昭６１−２７４０
２９号公報にはドーム屋根を径方向にほぼ同一幅で分割
し、曲率半径の異なる複数のアーチ状の可動屋根で構成
し、各可動屋根を平行軌道に沿って摺動自在とした構造
が開示されている。さらに、日経アーキテクチュア１９
８９年８月２１日号（日経ＢＰ社）第１０８〜１１９頁
には、平行軌道に沿って平行移動可能な２つの頂部屋根
と、一側の固定屋根および円軌道に沿って回転移動可能
な他側の回転屋根の４つの屋根要素から構成されたスカ
イドームと呼ばれる開閉式ドーム屋根が記載されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の全天候型ドーム
の場合、開閉式ドームのような自然光や外気を採り入
れ、開放感を与えることは難しい。また、半透明の膜材
を用いた膜構造の場合も、膜材の汚れや破損に対するメ
ンテナンスが面倒である他、膜材は一般に低い吸音特性
しか持っていないため、ドームに良好な音響性能を与え
ることが難しいという問題がある。

【０００５】また、開閉式ドームの場合、開閉のための
機構が大がかりとなり、建設コストが高くつく他、ラン
ニングコストを含む維持コストも高くなる。また、規模
の大きいドームでは、開閉に時間がかかるため、急な雨
等、天候の変化に追従させることができない場合があ
る。また、ドーム屋根を開放することで、自然光を取り
入れることができるという利点がある反面、直射光によ
るまぶしさの問題がある。また、開放した状態ではドー
ム内外の音が漏れることで、良好な音響性能を得ること
が困難である。

【０００６】本発明は、従来のドーム型構造物における
上述のような問題点の解決を図ったものであり、ドーム
型構造物の屋根部について、ルーバーによる自然光の取
り入れを可能とするとともに、換気性、耐水性、音響性
能等にも優れたドーム型構造物、その構築方法及びルー
バー用羽板を提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のドーム型構造物
は、屋根面を多数の羽板で構成し、上下の羽板間に採光
用のルーバーを構成する開口部を形成したものである。

【０００８】ドーム型構造物の屋根部は平面形状が円形
のものに限らず、楕円形、矩形あるいは多角形、その他
複雑な平面形状のものにも適用可能である。また、折板
屋根形式の大屋根等にも適用できる。さらに、構造形式
についても、シェル構造、曲げ構造、サスペンション構
造、その他特に限定されない。

【０００９】羽板の取り付け角度は、屋根形状や、太陽
光線の方向（例えば、夏期の特定時刻の太陽位置等を基
準に考えればよい）、その地方の気象条件、地形条件等
に応じて決定することができ、また屋根面内において
も、採光、換気、雨水の遮断等を考慮してそれぞれの位
置の羽板の角度を変えることもできる。

【００１０】また、ルーバーは採光の他、換気のための
開口部としても機能させることができるが、雨仕舞等を
考慮して、開口部の一部または全部をガラス等の透光性
の板材または透光性の膜材で閉鎖し、その部分からの雨
水の侵入を防止することもできる。

【００１１】さらに、羽板の一部または全部を可動と
し、太陽光の方向に応じて羽板の角度を変えて直射日光
を避けたり、雨天の場合には雨水の侵入を避けるように
羽板の角度を変えるか又は開閉式の場合には羽板を閉じ
ることで、時間や気象条件に応じて制御することも可能
である。

【００１２】採光に関しては、羽板の角度により直射日
光を避けた上で、羽板外面及び内面でドーム外部の自然
光を反射させることで、必要な照明条件を満たすように
することが望ましく、そのための手段として、例えば羽
板の表面材として鏡面仕上げしたステンレス板を用いる
こと等が考えられる。

【００１３】音響性能を改善する手段としては、羽板の
一部または全部に吸音材を取り付けることが望ましく、
採光性と合わせて考えた場合、光を反射する外面板と光
を反射する穴あきの内面板間に吸音材を挟み込んだルー
バー用羽板が考えられる。もちろん、音響性能は採光性
と別個に考えることもでき、羽板の内部または内面等に
吸音材を適切に配置することにより、ドーム型構造物内
部の音響性能を改善することができる。

【００１４】羽板は、例えば直接、屋根部の骨組に取り
付けることもできるが、枠組材内に複数の羽板を取り付
けてなるパネル状のユニットを、先に構築した屋根部の
骨組に順次取り付けて行く方法により、ドーム型構造物
の施工を簡略化することもできる。この場合、予め枠組
材に排水路を形成しておき、羽板及び枠組材に沿って雨
水の排水を行うようにすることも可能である。

【００１５】

【実施例】次に、図示した実施例について説明する。

【００１６】図１は、本発明のドーム型構造物における
透光性の原理を示したものである。本実施例は円形ドー
ム構造物１に適用した場合であり、例えば図２の分解図
に示すように、鉄筋コンクリート製の外柱２と周壁３と
からなる構造物下部の周壁３上にリング方向部材４ａと
斜材４ｂとからなる単層トラス状の鉄骨骨組４を組み上
げ、屋根部の鉄骨骨組４に対し、ルーバーを構成する多
数の羽板５を取り付け、屋根部全体にルーバーを形成し
ている。なお、図２は主要部材を概念的に示したに過ぎ
ず、ルーバーの羽板５等の取り付け方法を示したもので
はない。

【００１７】屋根部全体がルーバーになっていること
で、図１に示すように、直射日光がルーバーの羽板５に
遮られ、主として羽板５の外面さらに内面で反射し、分
散された自然光をドーム構造物１内部に採り込み、自然
光を最大限に利用した上で、ドーム構造物１内の照度分
布ができるだけ均一になるようにすることができる。な
お、本実施例ではリング方向部材４ａによって形成され
るリングの中心を、ドーム頂部に対し南方に偏心させ、
それに合わせて個々のルーバーを配置することで、夏期
の日中の太陽位置に対し、直射日光を遮断しつつ、自然
光を取り入れやすい角度としている。

【００１８】図３〜図６は屋根部に形成されるルーバー
の形状と、雨仕舞い、採光性、通気性等の関係を示した
ものである。図３〜図６において、細線の破線が雨水、
太線の破線が通気、二重線が自然光の経路を示す。

【００１９】図３は、斜めの羽板５の上側に立上部、下
側に垂下部を形成して、上下の羽板５を平行に配置した
場合であり、雨仕舞い、通気性は良好であるが、設置位
置によっては十分な採光性が得難い。

【００２０】図４は、平板状の羽板５を水平に配置した
場合であり、直射日光を遮断しつつ、羽板５の外面及び
内面での反射を利用して良好な採光性が得られるが、雨
仕舞いのためには開口部にガラスや膜材を取り付ける必
要があり、通気性が犠牲となる。

【００２１】図５、図６は雨仕舞い、通気性、採光性を
考慮したもので、特に採光性については、羽板５の外面
及び内面での反射を利用するものである。この場合、羽
板５表面材に光に対する反射率の高い材料を用いたり、
あるいは鏡面仕上げしたステンレス板等を用いるのが望
ましい。

【００２２】以上、ルーバーの形状について、４つの実
施例を挙げたが、これらは構造物の規模、用途、その他
種々の条件に応じて、適切なものを選択すればよく、こ
れらを組み合わせたり、あるいはこれら以外の形状の羽
板を用いたり、組み合わせたりすることもできる。

【００２３】図７及び図８は雨仕舞い対策の一例を示し
たもので、円形ドーム構造物１を周壁部分のゾーン１、
屋根部下部のゾーン２、屋根部頂部のゾーン３に分けて
考えている。

【００２４】ゾーン１は、耐水性のある鉄筋コンクリー
ト造の周壁３に、換気のために開閉される開口部を設け
る。

【００２５】ゾーン２は、例えば図８(a) のような形状
のルーバーを用い、風や光は通すが、雨水を遮断するよ
うに羽板５の形状と、方向を設計する。

【００２６】ゾーン３は、間接光を最大限に取り込むべ
く、羽板５間にガラス６をはめ込み、雨水を遮断する。

【００２７】なお、ゾーン２及びゾーン３で遮断した雨
水は、個々のルーバーの羽板５を経て、屋根面に斜めに
横切る形で配置した排水溝に集める等して、排水するの
が望ましい。

【００２８】図９〜図１２は、本発明の一実施例におけ
る通気性に関するドーム構造の説明図である。図中、矢
印は空気の流れを示す。本実施例はドーム構造物１の内
部外周に設けられたスタンド７の環境を考慮したもの
で、スタンド７位置での空気の滞留効果と、ドーム構造
物１内を横切る気流が促進する自然換気を利用したもの
である。

【００２９】図９、図１０は夏期における空気の流れを
説明するものであり、周壁３下部の開口部から取り入れ
られた外気が、スタンド７を通過する際、観客からの熱
を吸収し、上方のルーバー位置から排気される。一方、
屋根部全体にルーバーが形成されていることで、ドーム
内を横切る空気の流れによっても換気が促進される。

【００３０】図１１、図１２は冬期における空気の流れ
を説明するものであり、スタンド７に直接、ヒーター等
による熱を供給する形で局所暖房を行い、熱を受けた空
気が屋根部下部のルーバーから排気され、その上部のル
ーバーより外気が供給されるようにしている。なお、こ
のとき、周壁３部分については開口部を閉じている。

【００３１】図１３及び図１４は、本発明の一実施例に
おける音響性能に関するドーム構造の説明図である。各
種イベント等にドーム構造物１を使用する場合、音響性
能に優れていることが要求されるが、音響システムの聞
取りやすさと明瞭度を確保する方法として、内部に音の
反響を防ぐための吸音面を形成することと、音の集中や
焦点が生じないようにすることが挙げられる。

【００３２】本発明では、屋根面にルーバーを形成する
羽板５を用いていることで、通常のドーム構造に比べ、
音を分散させるのが容易であるが、さらにドーム内部に
面する羽板５の内面形状を工夫したり、羽板５に吸音材
８を取り付けることで、優れた音響特性を容易にかつ安
価に得ることができる。

【００３３】すなわち、図１３、図１４に示すように、
ドーム構造物１内で発せられる音は、羽板５部分で一部
吸音材されつつ、内面で分散され、内部での音の反響
や、音の集中が生じないようになっている。

【００３４】図１５は、本発明において、吸音特性を向
上させるとともに、採光性でも優れた構造を与えるべく
工夫した羽板５の分解斜視図であり、骨組材５ａに対
し、鏡面仕上げ等により光の反射率を向上させた外面板
５ｂと、多数の穴５ｄを形成した穴あきの内面板５ｃを
取り付け、間にグラスウール等の吸音材５ｅを挟み込ん
でいる。内面板５ｃの下部については、雨水に対する耐
水性を考慮して穴５ｄを設けていない。

【００３５】羽板の取り付けに関しては、細かく配置し
た屋根部の骨組に、個々の羽板を取り付けることも考え
られるが、図１６は枠組材８内に複数の羽板５を取り付
けてパネル状のユニット１０を構成し、これを鉄骨骨組
４に取り付けられるようにしたものである。この場合、
枠組材８部分にシール材９や排水溝等を取り付けること
もでき、また羽板５とともに、雨仕舞いのためのガラス
６等を組み込むこともできる。

【００３６】図１７(a) 〜(d) は図１６のユニット１０
を用いたドーム構造物１の施工手順を示したもので、以
下の手順で作業を行う。

【００３７】 まず、外柱２を含む鉄筋コンクリート
構造の周壁３を、屋根レベルまで完成させる。この部分
の施工は従来の工法を用いることができる。

【００３８】 屋根部頂部に対し偏心したリングを形
成するリング方向部材４ａと斜材４ｂとからなる鉄骨骨
組４を、移動式クレーン１１等を利用して、周壁３上に
順次下部から組み立てる（図１７(a) 参照）。

【００３９】 骨組４の建設が進めば、屋根部の鉄骨
４上に必要な補強を施す等してタワークレーン１２を設
置し、骨組４を順次、組み上げて行く（図１７(b) 参
照）。

【００４０】 さらに、建設が進めば、複数のタワー
クレーン１２を設置し、骨組４を内側に向けて組み上げ
て行く（図１７(c) 参照）。このとき、部材は内部から
吊り上げることができる。

【００４１】 ドーム頂部の開口部を残して骨組４を
完成した後、内外から移動式クレーン１１及びタワーク
レーン１２を利用して、パネル状のユニット１０を吊り
上げ、骨組４に取り付けて行く（図１７(d) 参照）。

【００４２】 最後に、頂部の開口部がふさがれ、屋
根面が羽板５を組み込んだユニット１０で覆われること
で、ルーバーを有するドーム構造物１が完成する。

【００４３】

【発明の効果】 ドーム型構造物の屋根面をルーバーで覆うことで、
ルーバーの羽板で直射光を遮りつつ、構造物内部に自然
光を最大限に取り入れることができる。

【００４４】 ルーバーの羽板形状、角度等を調整す
ることで、ドーム内の照度分布の均一化を図ることがで
きる。

【００４５】 ルーバー部分の開口の少なくとも一部
を開放することで、自然換気を最大限に利用し、その
分、機械換気や空調を最小限に抑え、ランニングコスト
の低減を図ることができる。

【００４６】 膜材等に比べ、吸音特性の優れた羽板
を用いることで、ドーム型構造物として優れた音響性能
を得ることができる。また、羽板に吸音材を取り付けた
り、組み込んだりすることで、さらに吸音特性を向上さ
せることができる。また、羽板の形状や角度により音の
集中も防ぐことができる。

【００４７】 羽板の形状や角度を適切に与えること
で、雨水の侵入を防ぐことができ、必要に応じ透光性の
板材や膜材を開口部の閉塞に用いることもできる。

【００４８】 ルーバーの羽板を可動式にすれば、気
象条件や季節、時間に応じて、羽板の角度を変えたり、
ルーバー部分を開閉させることができる。この場合、屋
根全体が開閉する従来の開閉式ドームに比べ、少ない動
力で、迅速に作動させることができる。

【００４９】 枠組材内に複数の羽板を取り付けてな
るパネル状のユニットを用いれば、屋根部を覆う多数の
ルーバーを容易、かつ迅速に施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドーム型構造物における透光性の原理
を示す概要図である。

【図２】本発明の一実施例におけるドーム型構造物の構
造の概要を示す分解斜視図である。

【図３】ルーバー形状の一例と雨水及び通気性との関係
を示す説明図である。

【図４】ルーバー形状の一例と透光性との関係を示す説
明図である。

【図５】ルーバー形状の一例と雨水、透光性及び通気性
との関係を示す説明図である。

【図６】ルーバー形状の一例と雨水、透光性及び通気性
との関係を示す説明図である。

【図７】本発明の一実施例における雨仕舞いに関するド
ーム構造の説明図である。

【図８】(a) は図７のゾーン２に対する耐水手段の一例
を示す断面図、(b) は図７のゾーン３に対する耐水手段
の一例を示す断面図である。

【図９】本発明の一実施例における夏期の通気性に関す
るドーム構造の説明図である。

【図１０】図９に対応する通気原理を示すドーム構造物
の断面図である。

【図１１】本発明の一実施例における冬期の通気性に関
するドーム構造の説明図である。

【図１２】図１１に対応する通気原理を示すドーム構造
物の断面図である。

【図１３】本発明の一実施例における音響性能に関する
ドーム構造の説明図である。

【図１４】図１３に対応する羽板部分の吸音に関する説
明図である。

【図１５】本発明の吸音性を持たせた羽板の一実施例を
示す分解斜視図である。

【図１６】羽板をユニット化した実施例を示す分解斜視
図である。

【図１７】(a) 〜(d) は図１６に対応するユニットを用
いたドーム構造物の施工手順を示す概要図である。

【符号の説明】

１…ドーム構造物、２…外柱、３…周壁、４…骨組、４
ａ…リング方向部材、４ｂ…斜材、５…羽板、５ａ…骨
組材、５ｂ…外面板、５ｃ…内面板、５ｄ…穴、５ｅ…
吸音材、６…ガラス、７…スタンド、８…枠組材、９…
シール材、１０…パネル状のユニット、１１…移動式ク
レーン、１２…タワークレーン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根面を多数の羽板で構成し、上下の羽
   板間にルーバーを構成する開口部を形成したことを特徴
   とするルーバーを有するドーム型構造物。
2. 【請求項２】 前記各羽板は屋根部の骨組に対し、それ
   ぞれ所定の角度で取り付けられている請求項１記載のル
   ーバーを有するドーム型構造物。
3. 【請求項３】 ルーバーを構成する前記開口部の一部ま
   たは全部を透光性の板材または膜材で閉鎖してある請求
   項１又は２記載のルーバーを有するドーム型構造物。
4. 【請求項４】 前記羽板の一部または全部が可動である
   請求項１又は２記載のルーバーを有するドーム型構造
   物。
5. 【請求項５】 前記羽板の一部または全部に吸音材を取
   り付けてある請求項１、２、３または４記載のルーバー
   を有するドーム型構造物。
6. 【請求項６】 屋根部の骨組を構築した後、枠組材内に
   複数の羽板を取り付けてなるパネル状のユニットを、前
   記骨組に順次取り付けて行くことを特徴とする請求項
   １、２、３、４または５記載のルーバーを有するドーム
   型構造物の構築方法。
7. 【請求項７】 光を反射する外面板と光を反射する穴あ
   きの内面板間に吸音材を挟み込んで成形したことを特徴
   とするルーバー用羽板。