JPH1183076A - 二重膜屋根構造のドーム状建築物の空調システム - Google Patents
二重膜屋根構造のドーム状建築物の空調システムInfo
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- JPH1183076A JPH1183076A JP24515097A JP24515097A JPH1183076A JP H1183076 A JPH1183076 A JP H1183076A JP 24515097 A JP24515097 A JP 24515097A JP 24515097 A JP24515097 A JP 24515097A JP H1183076 A JPH1183076 A JP H1183076A
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Abstract
冬期に関して、建築物内の主空間等を暖房する空調設備
に加えて、屋根の積雪を除去するための設備や、膜面や
鉄骨トラス等への結露を防止するための設備が必要であ
るため、設備費が増大すると共に維持管理コストがかか
るという課題があった。 【解決手段】そこで本発明では、二重膜屋根構造のドー
ム状建築物1の主空間3を暖房するための空調設備に、
主空間用空調空気系統9に加えて、屋根の二重膜間に空
調空気を供給する屋根用空調空気系統10を構成してい
る。このため、積雪除去装置や換気装置を別途設置する
必要がなく、設備費用と維持管理コストを低減すること
ができる。
Description
建築物、特に寒冷地における二重膜屋根構造のドーム状
建築物の空調システムに関するものである。
では、冬期に関して、建築物内の主空間等を暖房する空
調設備に加えて、屋根の積雪を除去するための設備や、
膜面や鉄骨トラス等への結露を防止するための設備が必
要である。例えば、寒冷地におけるこのような積雪を除
去する設備として、従来、機械式又はエアーブロー式の
積雪除去装置を屋根上に設置しており、また結露を防止
する設備としては換気装置を設置している。
期に関しては、建築物内の主空間暖房用の空調設備に加
えて、積雪除去装置や換気装置を別途設置する必要があ
るため、設備費が増大すると共に維持管理コストがかか
るという課題があった。そこで本発明は、このような課
題を解決することを目的とするものである。
ために本発明では、二重膜屋根構造のドーム状建築物の
主空間を暖房するための空調設備に、主空間用空調空気
系統に加えて、屋根の二重膜間に空調空気を供給する屋
根用空調空気系統を構成した空調システムを提案する。
主空間の床下周辺部に主空間用空調空気系統の一部を成
す空気通路を構成して、この空気通路の上面に主空間へ
の吹出口を構成することを提案する。また本発明では、
この構成において、主空間の床上周辺部に主空間用空調
空気系統の一部を成す空気通路を構成して、この空気通
路の主空間側の側面に主空間からの吸込口を構成するこ
とを提案する。
築物の外壁の適所に主空間用空調空気系統と屋根用空調
空気系統に接続した排気口を構成することを提案する。
を暖房するための温風を屋根用空調空気系統を経て屋根
の二重膜間に供給することにより、積雪の落下及び結露
の防止を計ることができる。また主空間の暖房は、床下
周辺部に構成した空気通路の上面の吹出口から吹き出す
ことによりコールドドラフトを防ぎ、効率的に行うこと
ができる。
に溜る熱気を屋根用空調空気系統を経て排気口から建築
物の外部に排出することができる。また床下周辺部の空
気通路内の空気を主空間用空調空気系統を経て排気口か
ら排出することにより、床下周辺部の空気通路内の換気
を行うことができる。
照して説明する。図1〜図4は本発明に係る空調システ
ムの実施の形態を模式的に示す系統説明図である。符号
1はドーム状建築物であり、このドーム状建築物1は二
重膜の屋根2を有する構造である。このドーム状建築物
1はアリーナ等として利用するもので、符号3は競技等
を行う主空間である。このような建築物1では、図示は
省略しているが、周囲の適所に複数又は多数の居室を構
成しており、また屋根2の適所や外周下部の適所に換気
用開口部を構成している。主空間3の床4の下方の周辺
部にはコンクリートダクト等により第1の空気通路5を
構成している。また主空間3の床4の上方の周辺部には
第2の空気通路6を構成しており、この第2の空気通路
6の主空間3側は側壁を構成している。そしてこの第2
の空気通路6内には暖房用の空調装置7を設置してい
る。図において空調装置7は送風機の形状で模式的に表
しているが、所定の要素を含むものであり、また、熱源
機等の一部の要素は第2の空気通路6以外の適所に設置
することもできる。また空調装置7は夏期の冷房用空調
装置と一体に構成したものでも良いし、冷房用空調装置
とは別に構成したものであっても良い。また、図の実施
の形態では、第2の空気通路6は2台の空調装置用とし
て上下2段に区画したa,bに構成しており、これらの
a,bの夫々の第2の空気通路6a,6b毎に、夫々の
暖房用空調装置7の運転を制御する構成としている。こ
の他、第2の空気通路6の数、夫々の第2の空気通路6
における空調装置7の設置数並びに、それらの運転制御
系統の数は適宜である。また空気通路6はa,bの区画
のない共通のものであっても良い。第2の空気通路6
a,6bの空調装置7の空調空気の吐出側には、共通吐
出系統8a,8bを介して主空間用空調空気系統9a,
9bと屋根用空調空気系統10a,10bを構成する配
管系を分岐構成している。共通吐出系統8a,8bには
ダンパー11を設けており、その下流側には、第2の空
気通路6a,6bと連通させる通気系統12a,12b
を構成し、この通気系統12a,12bにもダンパー1
1を設けている。(以下、図において”〇”と”/”を
組み合せた図記号は全てダンパーを表すものである。) 主空間用空調空気系統9a,9bの端末部である吹出口
13a,13bを第1の空気通路5内に配置すると共
に、屋根用空調空気系統10a,10bの端末部である
吹出口14を屋根2の二重膜間に配置している。そし
て、これらの主空間用空調空気系統9a,9bと屋根用
空調空気系統10a,10bの夫々にはダンパー11を
構成している。尚、以上の吹出口13a,13b;14
は後述するように吸込口としても動作させるものであ
る。主空間用空調空気系統9a,9bの端末部である吹
出口13a,13bを配置した第1の空気通路5の上面
には、主空間3への吹出口15を構成している。また第
2の空気通路6a.6bの主空間3側の側面には、主空
間3からの吸込口16a,16bを構成しており、これ
らの吸込口16a,16bにもダンパー11を設けてい
る。またドーム状建築物1の外壁には排気口17a,1
7bを構成しており、上記共通吐出系統8a,8bのダ
ンパー11の上流側から排気口17a,17bに排気系
統18a,18bを構成し、これらの排気系統18a,
18bにもダンパー11を設けている。
の動作を次に説明する。 [1]…冬期 (a):主空間の暖房のみ 図2において、一点鎖線の左側は、主空間3の暖房のみ
を行う運転の動作を示すものである。尚、図2〜図4に
おいて、”〇”内を黒く塗り潰したダンパー11は閉状
態、塗りつぶしていないものは開状態を示すものであ
る。このようなダンパー11の状態においては、空調装
置7からの温風は、共通吐出系統8a,8bから主空間
用空調空気系統9a,9bにのみ流入し、屋根用空調空
気系統10a,10bには流入しない。従って温風は全
て主空間用空調空気系統9a,9bを流れ、吹出口13
a,13bから第1の空気通路5内に吹き出す。次い
で、第1の空気通路5内に吹き出した温風は吹出口15
から主空間3内に吹き出して暖房に供される。吹出口1
5は、主空間3の床4の下方の周辺部に構成した第1の
空気通路5の上面に構成しているので、主空間3には床
4の周辺側から温風が供給される。従って、主空間3の
周辺側の冷気、コールドドラフトによる床面の冷却を防
ぎ、主空間3内の温度の均一化を計ることができる。吹
出口15から主空間3内に吹き出した温風のリターン経
路は適宜に構成することができるが、この実施の形態で
は、第2の空気通路6a.6bの主空間3側の側面に構
成した吸込口16a,16bをリターン経路としてい
る。即ち、主空間3内の空気は、吸込口16a,16b
を経て第2の空気通路6a.6b内に流入し、ここから
空調装置7に還流する。このような構成では、主空間3
内の空気が循環するので、主空間3内の温度分布が更に
均一化される。 (b):主空間の暖房+結露防止 図2において、一点鎖線の右側は、主空間3の暖房と共
に結露防止を計る運転の動作を示すものである。この運
転では、図中上段の第2の空気通路6aの空調装置7に
連なる主空間用空調空気系統9aのダンパー11を閉と
すると共に屋根用空調空気系統10aのダンパーは開と
する。このようなダンパー11の状態においては、図中
下段の第2の空気通路6bの空調装置に連なる主空間用
空調空気系統9bには(a)の運転と同様に温風が流れ
て吹出口13bから第1の空気通路5内に吹き出し、主
空間3の暖房に供されるが、図中上段の第2の空気通路
6bの空調装置7に連なる主空間用空調空気系統9aに
は温風が流れず、代りに屋根用空調空気系統10aに温
風が流れて、吹出口14から屋根2内に吹き出す。即
ち、この運転では、主空間3の空調用の温風の一部が屋
根2内に供給される。この実施の形態では、例として空
調装置7が2台の場合で示しているが、空調装置7が1
台の場合はダクト10a,10bを1本とし、ダンパー
11を比例制御して開くことによっても同様の効果を得
ることができる。更に、空調装置7が2台の場合であっ
てもダンパー11を比例制御して開くことによっても同
様の効果を得ることができる。このような運転は、結露
を防止する部材の表面温度と、温度及び湿度等から得ら
れる空気露点温度を計測して、結露の発生が予想される
場合に行うことにより、屋根2における膜面、鉄骨トラ
ス部分の結露を防止することができ、また外気温が非常
に低い場合にも行うことにより、屋根2から主空間3へ
の冷輻射を防止することができる。尚、この運転におい
て屋根2内へ供給する温風の送風量は、屋根2の表面か
ら外気に放散するエネルギーの損失を必要最小限とする
ように設定することにより、エネルギー効率を高くする
ことができる。
で、この運転では、主空間用空調空気系統9a,9bの
ダンパー11は閉とすると共に、屋根用空調空気系統1
0a,10bのダンパー11を開とする。この運転で
は、空調装置7からの温風は、共通吐出系統8a,8b
から屋根用空調空気系統10a,10bにのみ流入し、
主空間用空調空気系統9a,9bには流入しない。従っ
て温風は、全て、屋根用空調空気系統10a,10bを
流れ、吹出口14から屋根2内に吹き出し、屋根2内を
満たした後、主空間3に流出し、吸込口16a,16b
を経て空調装置7に還流する。しかして、屋根2内に吹
き出した温風は、その熱により屋根2上の積雪を融かし
て自重により落下させることができる。
えば次のような方法により行うのが好適である。即ち、
降雪時は屋外照度が暗く、主空間3の室内照明を点灯す
る必要があるため、降雪時に上記運転を行って、降る雪
をその都度除去することはエネルギー消費上有効でな
く、また降雪時の上記運転では、外気温が低い場合に風
に飛ばされて屋根2上に積もらない雪の表面温度が上昇
して、却って屋根2上に積もってしまう恐れもある。従
って降雪時は積雪除去運転を行わず、この運転はある程
度雪が積もった後の積雪時に行うのが得策である。積雪
の除去を効率的に行う方法としては、積雪時に、一時的
に上記運転を行って屋根2の膜の表面と接している積雪
の底面を融かした後、運転を停止して暫時放置すること
により積雪の底面に純粋な氷面を形成し、この後に、再
び上記運転を行って積雪の底面の氷を融かすことによ
り、積雪と屋根2の膜間に滑らかな水面を形成して積雪
を滑らせて落下させる方法が挙げられ、この方法では、
必要最小限のエネルギーにより積雪の除去を行うことが
できる。寒冷地における実際の運用では、積雪状態にお
いて、夕方一時的に上記運転を行うと共に、夜間は外気
温が非常に低下するため、上記運転は行わずに放置して
氷面を形成させ、そして翌朝、上記運転を再開して積雪
を落下させる運転方法が最適である。また、このような
積雪除去運転では、上述したような第1の空気通路5の
吹出口15から主空間3に暖房用の温風を吹き出すこと
ができず、暖房能力は落ちてしまうのであるが、この積
雪除去運転は、主空間の使用前又は使用後に行うように
スケジュールを設定すれば問題はない。また、厳寒期等
において結露の発生が予想される場合には、以上の積雪
除去運転の方法における運転停止期間においても、上述
したような結露防止運転を行うようにすることにより、
結露の発生を防止することができる。
り主空間3や居室等の冷房を行うと共に、換気用開口部
により自然換気を行うことができる。しかし自然換気だ
けでは、屋根2内に溜った熱気が十分に排出されない場
合には、次の強制排熱を行う。 (a):屋根の強制排熱 図4において、一点鎖線の左側は、屋根2内に溜った熱
を除去するための運転の動作を示すものである。この運
転では、図に示すように、主空間用空調空気系統9a,
9bの吹出口13a,13b側のダンパー11を閉と
し、屋根用空調空気系統10a,10bの吹出口14側
のダンパー11を開とすると共に、吸込口16a,16
bのダンパー11を閉とする。また、共通吐出系統8
a,8bのダンパー11を閉、通気系統12a,12b
のダンパー11を開とすると共に、排気系統18a,1
8bのダンパー11を開とする。このようなダンパー1
1の状態において、空調装置7は送風機のみを動作させ
る。このような運転においては、屋根2内の熱気は、吹
出口14から吸引されて屋根用空調空気系統10a,1
0bを流れて共通吐出系統8a,8b、通気系統12
a,12bを経て第2の空気通路6a,6b内に流入す
る。次いで熱気は、空調装置7の吸込側に吸引されて、
吐出側から排気系統18a,18bを経て排気口17
a,17bから外気に排出される。
路5は、上述したように主空間3の暖房に供するもので
あるから冬期以外は使用しないが、結露や臭気の発生を
防ぐために以下に示すような換気運転を行う。即ち、こ
の換気運転は、図4の一点鎖線の左側の強制排熱運転に
おけるダンパー11の状態において、屋根用空調空気系
統9a,9bの吹出口13a,13b側のダンパー11
を開とすると共に、屋根用空調空気系統10a,10b
の吹出口14側のダンパー11を閉とするように切り換
えて行う。このようなダンパー11の状態では、第1の
空気通路5内の空気は、吹出口13a,13bから吸引
されて主空間用空調空気系統9a,9bを経て第2の空
気通路6a,6b内に流入し、上述と同様に排気口17
a,17bから外気に排出される。そして、このように
第1の空気通路5内の空気が外気に排出されると同時
に、主空間3内の空気が吹出口15から第1の空気通路
5内に流入して換気が行われる。図4において、一点鎖
線の右側は、上述した第1の空気通路5内の換気を、一
系統、即ち、図中上段の第2の空気通路6aの空調装置
7のみを用いて行うもので、この運転では、第2の空気
通路6bの空調装置7に連なる各系統のダンパー11は
図示の2つを閉としている。このように第1の空気通路
5内の換気は、動作させる空調装置を適宜選択して運転
することができる。
2内の自然換気と、夏期と同様に第1の空気通路5内の
換気運転を行う。
ような効果がある。 a.積雪除去装置や換気装置を別途設置する必要がない
ので、設備費用を低減することができる。 b.また維持管理も空調設備のみで良いので、維持管理
コストを低減することができる。 c.建築物内の主空間の温度勾配を小さくする構成とす
ることができる。
式的に示す系統説明図である。
転動作の形態を示すものである。
転動作の他の形態を示すものである。
転動作の形態を示すものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 二重膜屋根構造のドーム状建築物の主空
間を暖房するための空調設備に、主空間用空調空気系統
に加えて、屋根の二重膜間に空調空気を供給する屋根用
空調空気系統を構成したこと特徴とする二重膜屋根構造
のドーム状建築物の空調システム - 【請求項2】 主空間の床下周辺部に主空間用空調空気
系統の一部を成す空気通路を構成して、この空気通路の
上面に主空間への吹出口を構成したことを特徴とする請
求項1記載の二重膜屋根構造のドーム状建築物の空調シ
ステム - 【請求項3】 主空間の床上周辺部に主空間用空調空気
系統の一部を成す空気通路を構成して、この空気通路の
主空間側の側面に主空間からの吸込口を構成したことを
特徴とする請求項2記載の二重膜構造のドーム状建築物
の空調システム - 【請求項4】 建築物の外壁の適所に主空間用空調空気
系統と屋根用空調空気系統に接続した排気口を構成した
ことを特徴とする請求項1、2又は3記載の二重膜屋根
構造のドーム状建築物の空調システム
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24515097A JP3867365B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 二重膜屋根構造のドーム状建築物の空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24515097A JP3867365B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 二重膜屋根構造のドーム状建築物の空調システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1183076A true JPH1183076A (ja) | 1999-03-26 |
JP3867365B2 JP3867365B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=17129373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24515097A Expired - Lifetime JP3867365B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 二重膜屋根構造のドーム状建築物の空調システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3867365B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LU90514B1 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-06 | Trefil Arbed Bissen S A | Lightweight construction |
JP2010071482A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 高密度熱負荷室用空調システム |
WO2020066320A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 換気空調システム |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24515097A patent/JP3867365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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LU90514B1 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-06 | Trefil Arbed Bissen S A | Lightweight construction |
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WO2020066320A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 換気空調システム |
JP2020051680A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 換気空調システム |
US11402117B2 (en) | 2018-09-27 | 2022-08-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ventilation and air conditioning system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3867365B2 (ja) | 2007-01-10 |
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