JPH0921895A - 原子炉建屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型で機器設置スペース効率の良い原子炉建屋
を提供する。 【構成】原子炉棟の周囲または一部に付属棟を設置する
原子炉建屋において、付属棟外壁５を主要構造体とする
ことで必要に応じ原子炉棟２と付属棟３を分ける原子炉
棟の外壁４を削除し当該エリア内は柱８等で形成するこ
とで、原子炉棟２と付属棟３のエリアで一つの空間を構
成する。当該エリアに従来付属棟寸法を決定していた機
器設備としてディーゼル発電機設備のうち比較的小型の
補機設備７を原子炉棟２のエリアに配置し本体６を付属
棟３のエリアに配置する。補機設備７と本体６の間には
一部柱８のみが設置されるが機器室としては一つの部屋
内とすることができ、また、付属棟３の寸法を大幅に縮
小することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所の原子炉
建屋が原子炉棟とその周囲または一部に設置される付属
棟とから成る建屋において、機器の配置スペース確保ま
た建屋寸法の縮小化に対し有効な建屋構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来技術(１) 沸騰水型原子力発電所の原子炉建屋においては、当該サ
イトの固有の条件によっては二次格納施設を形成する原
子炉棟を中心にその周囲に機器設備の収納スペースの確
保及び地震時の建屋安定性等の観点から、付属棟を設置
した２重の壁構成から成る複合建屋構造形式とすること
が建屋配置計画上の基本的な概念である。

【０００３】これは産業技術出版「原子炉施設の耐震設
計」Ｐ１７４，１７５に示すように、原子炉建屋の建屋
構造は最地下階から屋根まで上下階を連続した内部ボッ
クス壁で形成する原子炉棟とその周囲に付属等を設置し
た外部ボックス壁との２枚のボックス壁で形成する複合
建屋構造となっている。

【０００４】原子炉棟内は原子炉格納容器周囲にその関
連機器設備を収納し、スペース上比較的小物の機器を設
置しているが付属棟には大型機器設備を収納している。

【０００５】図５及び図６は改良型沸騰水型原子炉建屋
において大型機器を配置するために原子炉棟の周囲に付
属棟を設置した複合建屋形式の原子炉建屋の機器配置を
示している。尚、ここでは付属棟に収納する大型機器と
してはディーゼル発電機設備を対象に説明する。

【０００６】前記の如くこの原子炉建屋は原子炉格納容
器１を収納した原子炉棟２とその周囲に付属棟３を設置
し、原子炉棟２の外壁４と付属棟３の外壁５の２つの主
要構造壁にて建屋構造を形成した複合建屋となってい
る。

【０００７】このため、原子炉棟２のエリアと付属棟３
のエリアは原子炉棟外壁４で分離されているためディー
ゼル発電機等の大型機器設備を収納する場合は、付属棟
３の幅寸法を広く確保する必要がある。

【０００８】従来技術(２) また、原子炉建屋は上記と同様原子炉棟外壁４と付属棟
外壁５の２枚の厚い壁で形成される建屋構造となってい
るが付属棟の寸法を極力小さくし原子炉建屋全体の建屋
寸法及びその物量を抑えるため、図７及び図８の如くデ
ィーゼル発電機等の大型機器本体６とそのディーゼル発
電機補機設備７を上下階に分離配置する方法もある。

【０００９】従来技術(３) 改良型沸騰水型原子炉建屋においては電源周波数５０Ｈ
ｚ地区の場合比較的小型のディーゼル発電機設備(高速
型)を採用している。

【００１０】このため、原子炉棟内にディーゼル発電機
設備を収納することが可能であり原子炉棟のみの単独建
屋とすることができるが、機器設備の必要高さを確保す
るため上階の一部を基準床より高くする必要があり原子
炉棟内のエリアで床に段差が生じることとなる。

【００１１】従来技術(４) また、特公平6−34064号公報に示すように原子炉棟内と
付属棟内を仕切る原子炉棟の外壁を最下階から屋根まで
の上下階を連続した原子炉建屋の構造が提案されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来技術(１)では、原
子炉棟及びその周囲または一部に付属棟を有する複合建
屋構造において原子炉棟外壁と付属棟外壁の２枚の主要
構造壁を設置し建屋構造を形成している。

【００１３】原子炉棟外壁は上下階を連続した構造壁と
なっているため大型機器設備は原子炉棟外壁と付属棟外
壁間に収納することとなるため、一般的に複合建屋形式
の原子炉建屋は付属棟寸法の増加また建設物量の増加に
より建設費の増大につながりやすい。

【００１４】また、従来技術(２)に示すように付属棟の
建屋寸法を縮小する方法として機器設備を上下階に分離
配置する方法があるが、同一系統の設備を分散して配置
することは上下階の連絡配管による床貫通が多数生じる
こととなる。

【００１５】このため特にディーゼル発電機等の大型回
転機器においては設置床の剛性低下による床振動を回避
するための補強が必要となる場合もある。

【００１６】更に、同一系統の設備が上下階で二分され
るため通常のパトロール・定期検査時の保守作業が同一
フロア及び同一部屋内配置に比べ繁雑になる可能性もあ
った。

【００１７】従来技術(３)に示すようにディーゼル発電
機等の大型機器を原子炉棟内に収納するため原子炉格納
容器周囲の一部の基準床の高さを変更する場合、建屋構
造の複雑化・建設施工の面で工数増加となることもあ
る。

【００１８】更に改良型沸騰水型原子炉建屋においては
コンクリート製原子炉格納容器を採用しており格納容器
周囲の床は重要な補強構造体となっているため原子炉建
屋全体の構造計画を行うに際し、原子炉棟内の基準床高
さが一定の場合に比して特に入念な構造設計を行う必要
がある。

【００１９】改良型沸騰水型原子力発電所を電源周波数
６０Ｈｚ地区に立地する場合、電源設備の周波数の相違
からディーゼル発電機は大型のディーゼル発電機設備
（中速型）を使用することとなる。

【００２０】この場合、原子炉建屋は原子炉棟のみの単
独建屋では配置スペース上収納できないため原子炉棟の
周囲に付属棟を設置した複合建屋構成とする必要があ
り、従来の沸騰水型原子炉建屋と同様原子炉棟外壁と付
属棟外壁の間に大型機器を収納することとなるため建屋
寸法の大幅増加は避けられない状況にある。

【００２１】また従来５０Ｈｚ地区改良型沸騰水型原子
力発電所では原子炉棟のみの単独建屋内に収納していた
設備が６０Ｈｚ地区では上記の如く付属棟設置により原
子炉棟内のエリアに余剰スペースが生じることとなり配
置効率の観点からは必ずしも合理的なものとはならない
可能性がある。

【００２２】更に、原子炉建屋は建屋の支持を岩盤上に
直接支持させる必要があり敷地内の岩盤位置にも左右さ
れるが、原子炉建屋は一般的に地下２階または地下３階
構成となる。

【００２３】このため付属棟を設置した場合、付属棟も
同様地下２階または地下３階構成となり付属棟に収納し
た機器設備の地上階への搬出入を考慮すると付属棟部は
最地下階から地上階まで建屋を設置する必要がある。

【００２４】この結果、付属棟を設置した複合建屋では
前記の平面寸法の拡大と合わせ付属棟の建屋高さの確保
による建屋容積の増加また、原子炉棟と付属棟の２枚の
構造壁がそれぞれに設置される等を考慮すると大幅な建
屋物量の増加となり建設費の増大につながることが予想
される。

【００２５】従来技術(４)である特公平6−34064号公報
の「原子炉建屋」による建屋構造を採用しても従来技術
(１)と同様原子炉棟の外壁で原子炉棟内と付属棟内が完
全に分離され、大型機器を収納する場合付属棟内でその
必要スペースを確保することとなるため付属棟の寸法は
広く確保する必要がある。

【００２６】このため、前記と同様原子炉棟及び付属棟
寸法を決定する階以外の階についてはこの原子炉棟の外
壁が配置計画上の制約となることから建屋内に余剰スペ
ースが生じやすくなり建屋全体として合理的な配置とす
ることが困難である。

【００２７】更に、この建屋構造においては原子炉棟外
壁で二次格納施設バウンダリを構成することとなってい
るが、前記の原子炉棟内の余剰スペースも二次格納施設
バウンダリ内となるため必ずしも二次格納施設バウンダ
リのエリアを少なくすることができない。

【００２８】これらの課題に鑑みて、原子炉棟とその周
囲または一部に付属棟を設置した建屋構成の原子炉建屋
において、建屋主要構造体を付属棟外壁とすることで、
原子炉棟の外壁は配置上の必要に応じ任意に削除でき原
子炉棟内と付属棟のエリアを使用し機器設備の配置スペ
ースを確保する必要が有り、その必要性を満足すること
により、建屋寸法の縮小を可能とし建設物量の低減，建
設性の向上及び経済性の向上に有効な原子炉建屋の建屋
構造及び機器配置を提供することを考慮すべきである。

【００２９】従って、本発明の目的は、小型で機器設置
スペース効率の良い原子炉建屋を提供することに有る。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１手段は、原子炉格納容器を収納した原子炉棟と、
前記原子炉棟に付属一体化された付属棟と、前記原子炉
格納容器と前記付属棟との間に二次格納容器施設を構成
する壁とを備えた原子力発電所の原子炉建屋において、
前記付属棟の領域を、二次格納容器施設を構成する壁を
前記原子炉格納容器側に寄せて拡大してあることを特徴
とした原子力発電所の原子炉建屋である。

【００３１】同じく第２手段は、原子炉格納容器を収納
した原子炉棟と、前記原子炉棟に付属一体化された付属
棟と、前記原子炉格納容器と前記付属棟との間に二次格
納容器施設を構成する壁とを備えた原子力発電所の原子
炉建屋において、前記付属棟と前記原子炉棟との境界に
前記原子炉建屋を支える柱を設けて前記柱構造よりも前
記原子炉格納容器側に前記壁を設けてあることを特徴と
した原子力発電所の原子炉建屋である。

【００３２】同じく第３手段は、原子炉格納容器を収納
した原子炉棟と、前記原子炉棟に付属一体化された付属
棟と、前記原子炉格納容器と前記付属棟との間に二次格
納容器施設を構成する壁とを備え、前記壁の外側に、前
記原子炉棟と前記付属棟とに股がって連続する機器設置
スペースが装備されていることを特徴とした原子力発電
所の原子炉建屋である。

【００３３】同じく第４手段は、第３手段において、前
記機器はディーゼル発電機設備であり、前記ディーゼル
発電機設備を構成するディーゼル発電機本体の設置スペ
ースは隣接する上階を吹き抜けにして上方に拡大されて
いることを特徴とした原子力発電所の原子炉建屋であ
る。

【００３４】

【作用】上記の如く構成された原子炉建屋の建屋構造に
おいては原子炉棟と付属棟の２つのエリアを使用し機器
設備を配置することにより、付属棟の寸法を大幅に小さ
くすることが可能となる。

【００３５】また原子炉棟の周囲に付属棟を設置した建
屋構成としながらも主要構造を付属棟外壁とし、原子炉
棟外壁は必要最小限の壁厚または削除が可能となる構造
とすることで、原子炉建屋全体の建築物量及び建屋寸法
縮小による建屋内の配管等の機械系物量の低減更に建設
施工性の向上による建設費の削減が可能となる。

【００３６】また、付属棟寸法の縮小により原子炉建屋
全体の寸法が縮小されるが当該エリア内は壁が設置され
ないため一つ空間となり本体と補機設備が同一部屋内と
なることで連絡配管のルート及び機器周りのスペース確
保更にこれによるアクセス性・メンテナンス性も十分確
保することが可能となる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図４を用い
て説明する。

【００３８】図１及び図２は本発明に係る原子炉建屋を
改良型沸騰水型原子炉建屋に適用した一実施例を示すも
のである。

【００３９】また、図１は原子炉棟周囲の一部に付属棟
を配置したある一フロアの平面図であり、また図２は原
子炉棟と付属棟のその一つの縦断面図を示したものであ
る。尚、図５乃至図８に示す従来例と同一部分には同一
符号を付してある。

【００４０】図中、原子炉建屋の原子炉棟２とその周囲
または一部に付属棟３を配置した建屋において、従来原
子炉棟外壁４と付属棟外壁５の２枚の構造壁を有してい
たが建屋の主要構造体を付属棟外壁５とすることで、原
子炉棟の周囲に建屋を有した付属棟形式としながらも建
屋構造としては単独建屋同様の付属棟外壁５の一枚のボ
ックス壁で原子炉建屋の構造を形成している。

【００４１】これにより、従来原子炉棟２を形成してい
たボックス壁は機器の配置スペース確保等必要に応じ、
原子炉棟２と付属棟３を分ける原子炉棟の外壁４を削除
し、壁を削除した当該エリアは柱８及び梁で構成する一
般架構としている。

【００４２】尚、原子炉格納容器１の周囲の最下部は非
常用原子炉冷却設備１０及びその上階はこの分解保守点
検エリア１１となっているため原子炉棟の外壁４は二次
格納施設９を形成することとなる。

【００４３】このため、最下階及びその上階の原子炉棟
外壁４は二次格納施設９を形成するために必要な壁厚更
に原子炉格納容器１の脚部応力等を考慮した上で必要最
小限の壁厚とし、基本構造は上階と同様の柱・梁架構と
なっている。

【００４４】更に上記の実施例の建屋構造を用い大型機
器設備として具体的にディーゼル発電機設備の配置例を
図３及び図４を用いて説明する。

【００４５】ディーゼル発電機設備はディーゼル機関及
びディーゼル発電機本体６とその潤滑油等のディーゼル
発電機補機設備７から形成される。

【００４６】従来これらの大型機器設備は原子炉棟２ま
たは付属棟３のいずれかのエリアに集約して配置してい
るが、機器の配置スペース確保上付属棟３のエリアに配
置する場合これらのスペース確保のため付属棟３の寸法
が増大することとなる。

【００４７】このため、上記の建屋構造とすることによ
り従来設置していた原子炉棟外壁４を必要に応じ削除
し、原子炉棟２と付属棟３の二つに股がるエリアを使用
しディーゼル発電機設備を配置している。

【００４８】また、ディーゼル発電機設備のうち比較的
小型のディーゼル発電機補機設備７を原子炉棟２のエリ
アに配置し更にディーゼル発電機本体６を付属棟３のエ
リアに配置することで付属棟３の寸法はディーゼル発電
機本体６の必要スペースで決定することができる。

【００４９】更に付属棟３は大型機器設備を収納するた
め必要に応じ付属棟３の上階を吹き抜けとする構造とす
る。

【００５０】尚、二次格納施設９は原子炉格納容器周囲
に壁を設置することにより付属棟側のエリアと分離する
ことができる。

【００５１】大型機器設備または他の機器設備を原子炉
建屋に収納するため従来原子炉棟外壁４から成るボック
ス壁の周囲に新たに付属棟３を設置する建屋において、
原子炉棟外壁４のボックス壁を建屋の主要構造壁とせず
周囲の付属棟外壁５を建屋全体を形成する主要構造壁と
することで原子炉棟の外壁４から成るボックス壁を配置
上の要求により削除できる建屋とすることができる。

【００５２】原子炉棟外壁４を削除したエリアは柱・梁
からなる架構形式とすることで原子炉棟２と付属棟３の
二つのエリアを使用した一つの部屋を得ることができ
る。

【００５３】この部屋に機器を収納することで建屋寸法
縮小に有効な機器配置とすることが可能となる。

【００５４】次に前記実施例による効果を説明する。

【００５５】従来の原子炉棟の周囲に付属棟を設置した
原子炉建屋において建屋の主要構造体を付属棟とするこ
とにより以下の効果が得られる。

【００５６】(１)原子炉棟外壁４のボックス壁を配置上
の要求により削除できる建屋構造とすることで原子炉棟
２と付属棟３の二つのエリアを使用した一つの空間が得
られるため、従来原子炉棟外壁４で仕切られていた原子
炉棟内のスペースを有効に活用することができる。

【００５７】この結果、従来の付属棟３のエリアにディ
ーゼル発電機設備等の大型機器設備一式を収納する場合
に比べ付属棟３の寸法を縮小することが可能となり経済
性が向上する。

【００５８】(２)従来付属棟３の寸法を縮小するためデ
ィーゼル発電機設備等の大型機器設備を上下階の二フロ
アに分離配置する場合もあるが、本実施例を用いること
により付属棟３の寸法を縮小した上でこれらの機器設備
を同一フロアに集中配置することができる。

【００５９】前記の如く原子炉棟２のエリアに配置され
たディーゼル発電機補機設備７と付属棟３のエリアに配
置された本体６の間には一部柱８が設置されるが部屋と
しては一つの空間とすることができるため上下階の二フ
ロア分離配置に比べ連絡配管のルーティング性及び保守
点検性が向上する。

【００６０】(３)ディーゼル発電機設備を原子炉棟内に
収納した単独建屋構成においてはディーゼル発電機本体
６の機器の高さが高いため、上階の一部を基準階より高
くする必要があるが、前記の如く本体６を付属棟３のエ
リアに収納することで付属棟部の上階を吹き抜けとする
ことにより原子炉棟内の基準床を変更せず収納が可能と
なる。

【００６１】これにより、原子炉格納容器１の補強構造
体としての原子炉棟内は基準床高さが統一されるため建
屋構造の改善及び建設性が向上する。

【００６２】(４)従来複合建屋において原子炉棟外壁４
で構成される内部ボックス壁は単独建屋と同様原子炉棟
２の建屋として必要な壁厚を有しており、更に付属棟外
壁５も同様外部ボックス壁を形成するために必要な壁厚
に加え地下部の側面土圧等を考慮して必要な壁厚として
おり、原子炉棟外壁４と付属棟外壁５の二枚の厚い構造
壁から構成されている。

【００６３】しかし、これらの二つの構造壁を付属棟外
壁５の一枚の構造壁とすることにより、付属棟３を設置
しながらも原子炉棟２のみの単独建屋と同様付属棟外壁
５の一枚の壁で建屋構造及び側面土圧に対する兼用が可
能である。

【００６４】この結果、建設施工物量の低減による建設
施工性の向上更に建屋寸法縮小により経済性が向上す
る。

【００６５】(５)非常用ディーゼル発電機等の大型回転
機の場合、機器内のロータ等の回転運動により設置床の
振動を低減するため床厚の増加また下階に防振壁の設置
等の対応を行っている。

【００６６】しかし、本実施例を用いることにより大型
回転機器の設置場所である付属棟の幅寸法を大幅に縮小
することが可能となるため床振動対策についても容易と
なる。

【００６７】(６)複合建屋においては原子炉棟２と付属
棟３を仕切る原子炉棟外壁４を二次格納施設９のバウン
ダリ壁としている。

【００６８】原子炉棟２の平面スペースは最地下階等の
必要スペースで決定されるため、原子炉棟外壁４を構造
体とし最地下階から最上階まで連続した従来の構造にお
いては原子炉棟内の上階部は必ずしも二次格納施設９の
スペースとしては最小とはなっていない。

【００６９】しかし、本実施例を用いることにより原子
炉棟外壁４を配置上の要求により必要に応じ削除し、二
次格納施設９を形成する壁を原子炉棟内側に設置するこ
とで原子炉建屋内の二次格納施設バウンダリの容積を縮
小することできる。

【００７０】従って非常用ガス処理系の容量も低減する
ことが可能となり機器設備費が低減する。

【００７１】尚、上記実施例は原子炉建屋内に収納され
る機器としてディーゼル発電機設備を例にあげたが、他
の機器設備また電気品設備においても同様でありこれら
の設備を収納する場合でも適用可能である。

【００７２】本発明に係る原子炉建屋の構造によれば、
原子炉棟の周囲または一部に付属棟を設置する建屋にお
いて付属棟外壁を主要構造体とすることで必要に応じ原
子炉棟の外壁を削除し、その当該部は柱・梁で構成した
架構とすることで原子炉棟と付属棟のエリアで一つの空
間を確保することができ有効な機器配置スペースの確保
が可能となる。

【００７３】このように付属棟の寸法を決定していた機
器設備を原子炉棟と付属棟の両側のエリアを使用し収納
することができ、付属棟寸法の低減による原子炉建屋の
スペース縮小化が可能となる。

【００７４】従って、前記の効果の如く原子炉建屋の合
理的な建屋構造及び機器配置に伴う建屋寸法縮小，全体
の建設物量低減、更に建屋構造，建設施工性を向上させ
ることができるため建屋全体の建設費低減等の効果を奏
する。

【００７５】また、この建屋寸法の縮小化は狭隘敷地に
対する適用性も容易となる等の効果も生じる。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、小型で
機器設置スペース効率の良い原子炉建屋を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による原子炉建屋における一フ
ロアの平面図である。

【図２】本発明の実施例による原子炉建屋における一縦
断面図である。

【図３】図１の建屋構造の一部分に大型機器配置を配置
した例を示す平面図である。

【図４】図３の建屋構造の大型機器を含む面での縦断面
図である。

【図５】従来技術による複合形式原子炉建屋における建
屋構造及び大型機器の配置を示す平面図である。

【図６】図５の建屋構造の大型機器を含む面での縦断面
図である。

【図７】他の従来技術によるの複合形式原子炉建屋にお
ける建屋構造及び大型機器の配置を示す平面図である。

【図８】図７の建屋構造の大型機器を含む面での縦断面
図である。

【符号の説明】

１…原子炉格納容器、２…原子炉棟、３…付属棟、４…
原子炉棟外壁、５…付属棟外壁、６…ディーゼル発電機
本体、７…ディーゼル発電機補機設備、８…柱、９…二
次格納施設、１０…非常用原子炉冷却設備、１１…分解
保守点検エリア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大槻 明弘 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉格納容器を収納した原子炉棟と、前
   記原子炉棟に付属一体化された付属棟と、前記原子炉格
   納容器と前記付属棟との間に二次格納容器施設を構成す
   る壁とを備えた原子力発電所の原子炉建屋において、前
   記付属棟の領域を、二次格納容器施設を構成する壁を前
   記原子炉格納容器側に寄せて拡大してあることを特徴と
   した原子力発電所の原子炉建屋。
2. 【請求項２】原子炉格納容器を収納した原子炉棟と、前
   記原子炉棟に付属一体化された付属棟と、前記原子炉格
   納容器と前記付属棟との間に二次格納容器施設を構成す
   る壁とを備えた原子力発電所の原子炉建屋において、前
   記付属棟と前記原子炉棟との境界に前記原子炉建屋を支
   える柱を設けて前記柱構造よりも前記原子炉格納容器側
   に前記壁を設けてあることを特徴とした原子力発電所の
   原子炉建屋。
3. 【請求項３】原子炉格納容器を収納した原子炉棟と、前
   記原子炉棟に付属一体化された付属棟と、前記原子炉格
   納容器と前記付属棟との間に二次格納容器施設を構成す
   る壁とを備え、前記壁の外側に、前記原子炉棟と前記付
   属棟とに股がって連続する機器設置スペースが装備され
   ていることを特徴とした原子力発電所の原子炉建屋。
4. 【請求項４】請求項３において、前記機器はディーゼル
   発電機設備であり、前記ディーゼル発電機設備を構成す
   るディーゼル発電機本体の設置スペースは隣接する上階
   を吹き抜けにして上方に拡大されていることを特徴とし
   た原子力発電所の原子炉建屋。