JPS6263781A - 空気膜構造における融雪システム - Google Patents

空気膜構造における融雪システム

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JPS6263781A
JPS6263781A JP20219885A JP20219885A JPS6263781A JP S6263781 A JPS6263781 A JP S6263781A JP 20219885 A JP20219885 A JP 20219885A JP 20219885 A JP20219885 A JP 20219885A JP S6263781 A JPS6263781 A JP S6263781A
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JP
Japan
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air
snow
membrane
snow melting
melting system
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JP20219885A
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English (en)
Inventor
実 川島
川井 昌裕
仁夫 森野
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Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Publication date
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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、室内圧を外部より高くして屋根を維持する空
気膜構造(エアサポートドーム、)に係り、特に降雪、
積雪に対して速やかに融雪できる空気膜構造における融
雪システムに関するものである。
〔従来の技術〕
近年、技術の革新によって屋根付き球場等の大空間、即
ち空気膜構造(エアサポートドーム)を建設しようとい
う気運が高まってきた。この空気膜構造は、常時ファン
を使って空気を吹き込むことによって、通常室内圧を外
部より25mmAq程度高くして屋根を支えている。
しかしながら、室内圧を高くすることによって屋根を支
えている構造であることから、積雪があった場合には、
その雪荷重に対しては耐えることができなくなるため、
降雪してもほとんど積雪のない地域は問題ないが、積雪
の多い地域での空気膜構造の設置は難しいのが現状であ
る。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、積雪
条件に応じて効率的に融雪を行い積雪の多い地域でも空
気膜構造の設置を可能にした空気膜構造における融雪シ
ステムの提供を目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の空気膜構造における融雪システムは
、室内圧を外部より高くして屋根膜を維持する空気膜構
造において、屋根膜を二重膜構造にすると共に、空調機
及び該空l!4!!lから室内に供給する空気の風量と
温度を制御する制御手段を備え、該制御手段は、積雪条
件に応じて二重膜内に供給する空気の風量と温度を制御
することを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明の空気膜構造における融雪システムでは、屋根股
上の積雪条件に応じて二重膜内に供給する空気の風量と
温度を制御するので、積雪が偏ったり、増えたりするよ
うな場合にもそれぞれの条件に合わせて風量と温度が調
整でき、均一で効率的な融雪を行える。また、二重膜内
の空気をに制御するので、制御された空気熱が有効に屋
根膜に伝達され、融雪効率の向上を図れる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明に係る空気膜構造における融雪システム
の1実施例を示す図2第2図は融雪システムの1実施例
構成を示す図である。図中、1はファン、2はヒータ、
3−1ないし3−3は天井吹出口、4は室内吹出口、5
は外部屋根、6は内部屋根、7は外壁、8は排煙口、1
1はエアサポートドーム、12−1ないし12−8はバ
ルブ、13は積g計、14ないし17はローカル・コン
トローラ、1Bは空調機、19は演算制御装置(CPU
) 、TIとT2は温度計、Fは風量を計測するための
圧力計、Pは内外差圧を計測するための圧力計、DIな
いしD3はダンパーを示す。
第1図に示す例は、屋根膜を外部屋根5と内部屋根6に
よる二重膜構造にし、ファン1、ヒータ2を有する空調
機を設置して室内吹出口4から室内に空気を送り込み、
融雪時には、その室内に送り込んでいた空気(温風)を
天井吹出口3−1ないし3−3から二重膜内に送り込む
ことによって、室内圧を外部より高くして屋根を維持し
、且つ降雪、積雪時には屋根の雪をとかするようにした
ものである。つまり、内外差圧を検出してファンを制御
する一方、積雪条件を積出してヒータを制御して内外差
圧の維持及び融雪を行う。
融雪システムの具体的な構成例を示したのが第2図であ
り、エアサポートドーム11は、圧力計P及び多数の積
雪計13を配設すると共に、周囲に吹出口を設け、空調
機18からバルブ12−1ないし12−8を通して所望
の風量及び温度の空fi!5!ノドシュtみ)コ1す、
μご一μを4譬、lT\−フ1→L2・ψ1丁1クヘゴ
4;テ1丁1一部は構造の隙間から外へ漏れるが、はと
んどは適宜配設された排気口よりダンパーD2を通して
空調機18へと循環する。また、エアサボー1−ドーム
11の室内圧を所定値に保持するためには、ダンパーD
3を通して外気が空調機18へ補給され、外気冷房を行
う場合や室内空気の゛清浄度を確保するために外気の供
給が必要となった場合には、ダンパーD1を通して外部
への排気も行われる。
第2図では以上の空気給排気系統を実線で示し、この系
統の検出、制御系統を点線で示している。
制御系にあって、演算制御装置19は系統全体の総合的
な目標値の演算、及びその設定、制御を行うものであり
、積雪量や外部の風速、風向き、降雪などの積雪条件を
検出してローカルコントローラ14ないし17の目標値
を演算して設定すると共に、バルブ12−1ないし12
−8の開度を設定して制御する。ローカルコントローラ
14は、温度計T1の排気温度が目標値になるようにダ
ンパーDIの開度を制御するものであり、ローカルコン
トローラ15は、圧力計Pにより検出した室内圧が目標
値になるようにダンパーD3の開度を制御するものであ
り、ローカルコントローラ16は、温度計T2により検
出した空調機18からエアサポートドーム11に供給す
る空気の温度が目標値になるように空調機18の加熱器
温度を制御するものであり、ローカルコントローラ17
は、圧力計Fにより検出した空調機18からエアサポー
トドーム11に供給する空気の風量が目標値になるよう
に空調機18のファンを制御するものである。
次に、演算制御装W19における具体的な制御の例を説
明する。室内圧の制御では、先に述べたように通常室内
圧は外部より25mmAq程度高くするが、降雪及び積
雪を検出し、降雪或いは積雪がある場合には室内圧は外
部より50mrnAq程度まで上げるようにローカルコ
ントローラ15の目標値を調整する。融雪制御では、積
雪条件に応じてエアサポートドーム11に供給する風量
及び温度を演算して求めローカルコントローラ16.1
7の目標値を調整する。この場合における積雪条件とし
ては、積雪量や外の1虱速、風向き、降雪などであるが
、さらには降雪中で積雪量が増加しているとか、融雪効
果が顕著に現れない(弱い)場合、それらの変化などで
ある。また、複数の積雪計13による屋根上の積雪分布
、風速、風向き、降雪などの条件によりバルブ12−1
ないし12−8の開度を設定し制御する。例えば図示右
側の積雪量が多く左側が少ない場合や、各部の積雪ψは
ほぼ同じであるが右側の屋根に吹き溜まりが生じる条件
即ち、風速が大きくその風向きが図示左から右の方向で
降雪量が多い場合には、バルブ12−1.12−2.1
2−8の開度を大きくし、逆にバルブ12−4ないし1
2−6の開度を絞るように開度制御を行う。
なお、このような制御は、融雪の仕組み特有の時間的な
遅れなどを考慮したフィードハックループ特性を持たせ
るようにすることは勿論である。
これまでの実験により膜面上の融雪は次のように進行す
るものと考えることができる。まず、積雪した状態にお
いては、■り面が加熱されることにより膜面との接触部
に雪と融雪水とにおいて構成される融雪界面が形成され
る。このとき融雪水は、毛管減少によって上部の積雪層
へ浸透して熱を放出し、積雪層に密度の増加を伴う雪質
の変化(ぬれ変B)を起こす。このぬれ変態を積雪層が
飽和密度に達するまで繰り返しながら融解が進行する。
そしてぬれ変態による雪粒の粗大化が進み毛管ポテンシ
ャルが減少するため、積雪層に保持されていた融雪水は
重力に支配された流れとなって流出を始める。積雪層全
体に変態が進み飽和密度に達した後、融雪界面からの熱
供給は含水した積雪層全体の温度上昇を起こす作用をす
る。降雪量及び風量との兼ね合いもあるが、これまでの
実験では、20℃〜40℃程度で好結果を得ている。
第3図は本発明に係る融雪システムを備えた空気膜構造
の他の実施例を説明するための図である。
先に述べたように膜面の積雪の状況は、一様ではなく、
一般的には風上側でなく風下側に多い。従フて、第3図
に示すように天井の風路をゾーニンら戻すようにし、各
吹き込み位置による風量を調整できるようにすることに
よって、風下側により多くの熱量を供給できるようにす
ることができる。
第4図はエアサポートドームの積雪量を自動計測する積
雪計の1実施例を示す図である。この例は、第4図(a
lの正面図、同(b)の側断面図に示すように正面側に
所定間隔で光電導素子を配列して窓を設け、これを屋根
膜上に取り付けて積雪量を計測するものである。即ら、
この積雪計は、積雪中に埋まった部分の光電導素子と積
雪−にに出ている部分の光電導素子とにおいて、前者が
外来光を感知できる状態にあり、後者が外来光を感知で
きない状態にあることから、それらの出力値が異なるこ
とを利用し、その変化点がどの高さの位置の充電導素子
であるかを認識することによって積雪量を計測するもの
であり、光電導素子として硫化鉛(P b S)や硫化
カドミウム(CdS)などが用いられ、夜間も計測する
ためには夜間光源の設置も必要となる。
アーrh、*イトロH乙t、tm□々のイび拝乏カ<’
iiT“台9で5ζシ)、1−記実施例に限定されるも
のではない。例えば積雪計は、光惑知方式でなく重量計
測方式その他の方式のものを用いてもよい。また、融雪
システムにおける融雪制御のタイミングは、原則的には
降ってくる雪を積もらせることなくとかすように、降雪
計による降雪感知(一定時間遠続怒知)時に作動させる
ようにするが、構造強度の範囲内で積もらせた雪をとか
すように作動させてもよい。さらには、テレビモニタ或
いは気象予報などにをもとにしたオペレータの判断によ
る手動起動を併用してもよいことはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、積雪
条件に応じてエアサポートドームの屋根の二重膜内に供
給する風量及び)孟度を調節するので、融雪に必要な熱
量を効率的に屋根膜に伝達できる。また、屋根膜上の積
雪条件の差に応じて風量を分配することによって、均一
に融雪することができる。従って、積雪を構造強度の範
囲内に止めることができ、積雪の多い地域でも空気膜構
造を設置できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る空気膜構造における融雪システム
の1実施例を示す図、第2図は融雪システムの1実施例
構成を示す図、第3図は本発明に係る融雪システムを備
えた空気膜構造の他の実施例を説明するための図、第4
図はエアサポートドームの積雪量を自動計測する積雪計
の1実施例を示す図である。 1・・・ファン、2・・・ヒータ、3−1ないし3−3
・・・天井吹出口、4・・・室内吹出口、5・・・外部
屋根、6・・・内部屋根、7・・・外壁、8・・・排煙
口、11・・・エアサポートドーム、12−1ないし1
2−8・・・バルブ、13・・・積雪計、14ないし1
7・・・ローカル・コントローラ、)8・・・空調機、
19・・・演算制御装置(CPU) 、TlとT2・・
・温度計、FとP・・・圧力計、DIないしD3・・・
ダンパー。 出 願 人  清水建設株式会社 代理人弁理士 阿 部  龍 吉 第1図 (Q’)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)室内圧を外部より高くして屋根膜を維持する空気
    膜構造において、屋根膜を二重膜構造にすると共に、空
    調機及び該空調機から室内に供給する空気の風量と温度
    を制御する制御手段を備え、該制御手段は、積雪条件に
    応じて二重膜内に供給する空気の風量と温度を制御する
    ことを特徴とする空気膜構造における融雪システム。
  2. (2)二重膜内に供給する空気の吹出口を周囲に設けた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の空気膜構
    造における融雪システム。
  3. (3)二重膜内に供給する空気の吹出口は、複数個に分
    割して設け、各吹出口の風量を、対応する屋根膜上の積
    雪条件に応じて制御することを特徴とする特許請求の範
    囲第1、2項記載の空気膜構造における融雪システム。
  4. (4)屋根膜上に複数の積雪計を取り付けたことを特徴
    とする特許請求の範囲第1ないし3項記載の空気膜構造
    における融雪システム。
  5. (5)積雪計は光電導素子を用いたことを特徴とする特
    許請求の範囲第4項記載の空気膜構造における融雪シス
    テム。
JP20219885A 1985-09-12 1985-09-12 空気膜構造における融雪システム Pending JPS6263781A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02232482A (ja) * 1989-03-06 1990-09-14 Fujita Corp 二重膜屋根

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS481129U (ja) * 1971-05-31 1973-01-09
JPS5821009B2 (ja) * 1975-10-18 1983-04-26 住友金属工業株式会社 クロカワスケ−ルセイジヨウノ スグレタネツエンコウタイノ セイゾウホウホウ

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