JPS5911808A - 膜構造物 - 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】 この発明は建築構造物のひとつである膜構造物に関する
ものである。

従来普通の膜構造物は、第１図に断面図として例を示す
サスペンション膜構造のものと、第２図に断面図として
１例を示す空気膜構造のものがあり、空気膜構造のもの
は更に第２図ａに示す１重膜のもの、第２図ｂに示す２
重膜のものと、第２図ｃに示す空気管のものがあり、構
造が筒便で使用資材が少なく省エネルギーの目的にも沿
うものとして１年程度の短期間使用する展示会場や晴天
の日が少ない地方のスポーツ施設への適用に関心が持た
れている。なお図面においてはこの発明に直接関係のな
い細部は省略してある。

然しながら、大型の膜構造物を考えた場合に、意外な欠
点が表面化する。すなわち、ａサスペンション膜構造に
あっては、年数回中出現するような、可能性の低い強風
に対しても耐えられるように支柱、吊策、膜など各部の
強度を十分大きくする必要がある。ｂ）空気膜構造の場
合は連続又は断続して空気を送り込み、内部の圧力を約
。００１から０．０１気圧加圧しておく必要がある。こ
のために大型化が容易な１重膜方式では、ａ）出入口に
エアーロックが必要である。ｂ）内部は夏期に４０℃以
上にもなるので、１時間１人あたり約１３〜８５Ｍ３程
度の換気が必要である。万一の場合の膜の落下を考慮し
た非常口が必要である。

深夜など使用しない時も常時加圧すれば前記の換気とと
もに加圧装置とその運転に消費するエネルギのコストは
相当大きくなる可能性があると考えられる。２重膜方式
では空気枕のような構造にするのでオープンシステムに
することが可能でありエアーリークも少ないが、サスペ
ンション膜構造に準じた支柱や吊策が必要である。また
膜構造物に共通した欠点としては、大積雪はもとより中
程度の積雪にも耐えられないことが多く、積雪をすべり
落とすような構造にすることが望ましいが、大型化には
この難点を克服することも必要であり、現場では維持の
ためエネルギーを更に省エネルギー化することが第一に
求められているが、このような事実に着目し、この発明
は従来の膜構造の特徴を失うことなく軽比重のガスを適
用した浮上手段を設けることにより、従来よりも省エネ
ルギー効果の大きい膜構造を提供するのをその目的とす
る。

第３図に断面図として示した１実施例にもとづきその構
成を説明すると、空気よりも比重の軽いガス（以下ガス
と呼ぶ）１）を充填した膜２）は多数の球状に形成され
膜３）の下面に置かれてこれを浮上させる。過度の浮上
を制止する手段として従来の支柱と吊索を設けても良い
が、吊策４）を使用する空間の高さに応じグランドライ
ン６）との間の長さを調整するように図示外の吊索巻取
装置で巻取れば良い。ガス１）としては安全の面から着
火性のないヘリウムガスを使うことが望ましい。ヘリウ
ムガス自体の大気中での浮力は約１．１ｋｇ／ｍ３なの
で使用したヘリウムガスの全容積から膜２）膜３）膜７
）および吊策４）など全浮上部材の重力を差引けばこの
膜構造の純浮力が求められる。

この構造のものでは、積雪が純浮力をこえても吊索巻取
装置を動かして吊索４）を短くし全体を地面に降下安定
させれば破壊することはなく安全であり、強風が予想さ
れる場合も同様である。融雪後あるいは強風通過後に再
浮上させれば問題はない。膜７）から下は障害物がなく
オープンな構造なので強制換気の必要がなく、省エネル
ギーの目的にそった構造である。

第４図に断面図として示した第２の実施例にもとづきそ
の構成を説明すると、これは通常の１重膜構造の側壁膜
８）の屋根にこの発明の浮上手段を適用したもので、ガ
ス１）は膜２−１）と膜２−２）の間に充填され屋根に
浮力を与えているが更に隔膜９）により小区画に封じら
れたガス１−１）、１−２）、１−３）などに分れてい
る。

壁膜８）の上部には必要により換気口１０）を設ける。

この換気口１０）は開閉が遠隔操作できる構造としても
よく膜２−１）と２−２）を貫通した構造としても良い
。通路１１）はエアーロックでなく通常の構造である。

必要により図示外の吊索を設けて屋根を構成する膜２−
１）と２−２）の過度の浮上を防止しても良い。

この構造のものでは、内部に与圧したり強制換気を行う
必要がなく、通路にエアーロックを設ける必要もない。

浮力を与えるガス１）は数区画に分れて充填されている
ので、その１部が破損しても全体の浮上機能を失わない
ように設計製作できるなどの効果がある。

第５図に断面図として示す第３の実施例のものにつきそ
の構成を説明すると、ガス１）は膜２−１）と２−２）
によって構成される複数の膜たとえば２重膜の間に充填
され、かつ各所に設けられた隔壁９）により多くの区画
に分たれている。図示外の換気口と通路を設けることが
できる。

この実施例のものではほぼ第４図に示した第２の実施例
と同じ効果が得られる。

第６図に断面図として示す第４の実施例についてその構
成を説明すると、ガス１）は膜２−１）と２−２）によ
って構成される２重膜の間に充填され、かつ各所に設け
られた隔壁９）により多くの区画に分たれている。この
ような構成の屋根を吊索４）により地下に係留している
。このような構造である。

この実施例のものでは、ほぼ第３図に示した第１の実施
例と同じ効果が得られる。

第７図に断面図都として示す第５の実施例についてその
構成を説明すると、鉄筋コンクリート製の競技場１２）
の屋根としてこの発明を適用したものである。観客積３
）とグランド１４）を有し、通風は自然通風であるが必
要に応じ暖・冷房設備をすることができる。吊索４）は
コンクリート柱としても良い。

この実施例のものでは、たとえば４０．０００人収容の
ものとすると通常の構造のものでは５２０．０００Ｍ３
／Ｈｒから３．４００．０００Ｍ３／Ｈｒ強制換気量が
必要となるが、この発明では強制換気のための設備費と
ランニングコストが節約できる効果がある。

第８図に断面図として示す第６の実施例についてその構
成を説明すると、ガス１）をその内部に有する膜２−１
）と２−２）は吊索４）によって係留され、ガス１−４
）を充填した空気管１５）で構成されたドームの内にあ
るが上に設けても良い。換気口１６）膜２−１）上の雨
の配水管１７）を有する。

この実施例のものでは膜２−１）と２−２）によって構
成される浮体を第３図に示した第１の実施例のように操
作でき、かつ空気管１５）で構成したドームの外斜面は
積雪が滑り易く、降雪地にも適している。空気管１５）
にはガス１）の代りに空気を充填することも勿論差支な
い。

第９図に断面図として示した第７の実施例につてその構
成を説明すると、第７図に示した第５の実施例に類似し
ているもので、ガス１）は膜９）のよってガス１−１）
１−２）１−３）１−４）のように数区画に分たれ、膜
２）の頂部には平坦部が少ないので積雪が落下しやすく
、第７図の実施例よりも積雪地に適する。

この実施例のほか、既設の野球場にこの発明を利用する
時はたとえば第９図の屋根部分を野球場の隣接地あるい
は野球場内で全部又は１部を組立て、吊索で係留してか
らガスを入れて浮上させた後に正規の位置に移動し、残
部の組立や係留など必要な作業を行うことができる。

一般にガス１）は膜２）を通して徐々に大気中に拡散す
るので、膜２）はガスに対し不透過性の強い性質の膜と
強度部材の膜あるいは布を複合したものが適し、積雪を
考慮してテフロンのような滑動性の膜を複合材の１部と
しても良く、ＦＲＰ等の繊維で強化した合成樹脂も膜２
）あるいはその１部として使用できる。長期間のガス１
）の拡散逸失に対し、図示外のガス補給装置を設けて常
時あるいは適時に不足分を補充することが望ましい。な
お膜の材質として難燃性、不燃性のもので構成すること
も、安全上検討すべき事項のひとつである。

この発明は上述のような構成・作用をなし、膜構造物の
少くとも１部を例えばヘリウムのように空気より軽いガ
スの浮力により浮上させている浮上手段を有するので、
１重膜の場合でも内部を加圧する必要がなく、また一般
に自然換気とすることができるので加圧・換気の設備と
エネルギーを省略することができる為に建設・維持コス
トを低下させるのみならず、既設の野球場や競技場、ス
ポーツ施設などへの利用も可能であり電力設備の拡大な
どの附帯工事を最小限に止めることができ、鉄筋コンク
リートや鉄などの構造物に対しても適用できるので工業
的実現性は大きい。

以上のような効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はそれぞれ従来の膜構造物の断面図で、
第３図から第９図はこの発明にかかる浮上手段を有する
膜構造物のそれぞれ実施例を示す断面図であり、１）は
ガス、２）はそれを包囲する膜で、９）は隔膜を示す■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１部又は全部に浮上手段を設けたことを特徴とする
   膜構造物 ２）特許の請求範囲（１）において浮上手段が複数の区
   画から成ることを特徴とする膜構造物 ３）特許の請求範囲（１）において１部又は全部を地面
   に接して降下可能な構造としたことを特徴とする膜構造
   物