JPWO2004005633A1 - 樹脂製組立式家屋 - Google Patents
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Abstract
Description
かかる背景のもと、本発明者らは先に国際公開番号WO01/44593の組立式ドームを提案した。この組立式ドームは、発泡スチロールを構成材とする複数のドーム片を集合し、内部に半球状の空間を形成している。これにより、短い期間で、かつ低コストで施工できる屋外宿泊施設、住居などを実現している。
上記国際公開番号WO01/44593に開示されているドーム片は、半球を天頂から子午線に沿って10等分した形状である。ドーム片の大きさは、居住空間の床部の直径と天頂までの高さに依存する。そのため、ドーム片の一つ一つは非常に大きくなり、運搬性の改善が要求されている。
本発明による樹脂製組立式家屋は、樹脂製の複数の分割周壁を集合して構成される周壁と、樹脂製の複数の分割屋根を集合して前記周壁の上に被せる屋根とを備える。
これにより、従来の床面から天井まで連続した1枚のドーム片組み立てる場合に比べて、1枚の分割片の大きさ(最大長さ)を短くでき、運搬性が向上する。
分割周壁および分割屋根は発砲スチロールを構成材とすることが好ましい。外周方向に突設する庇を屋根に設け、庇の内側の係合部と周壁の上端の係合部を係合して接着することもできる。分割周壁および分割屋根の両側端面にそれぞれ係合部を設け、この係合部を係合して接着してもよい。分割周壁を集合して形成した周壁上に、分割屋根を集合して組み立てた屋根を被せて家屋を形成してもよい。
周壁は略円筒状でも略直方体状でもよい。分割周壁同士の連結部および分割屋根同士の連結部はリブ構造とすることが好ましい。
鉄骨部材を組み立てて組立式家屋の骨組みを形成し、この骨組みの外側から分割周壁および分割屋根をそれぞれ取り付けるようにしてもよい。この場合、鉄骨部材を、断面略コ字状のC型鋼とすることが好ましい。
ドームの天頂から周方向に所定間隔で子午線に沿ってアーチ状に基礎に向かって延在する複数の強度メンバと、隣接する一対の前記強度メンバの間にそれぞれ設けられ、子午線方向に複数に分割された分割片を基礎からドームの天頂にかけて積み上げるように集合してなる樹脂製外壁とを備えるようにすれば、家屋の強度を十分に確保することができる。
発砲スチロールを構成材とした分割片を接着して樹脂製外壁を形成することが好ましい。分割片の両側端面に係合部を形成し、対向する係合部を係合して外壁を形成するようにしてもよい。分割周壁の底面に係合部を設け、この係合部を分割周壁の下方に予め固定した位置決め用部材に係合してもよい。
図2は、図1の樹脂製組立式家屋の断面図。
図3は、図1の樹脂製組立式家屋の分解斜視図。
図4(a)〜(d)は、それぞれ図1の分割周壁の側端面係合部と分割屋根の側端面接合部の詳細を示す断面図。
図5(a)は、分割屋根の頂部の締結ジョイントの断面図、図5(b)は図5(a)の上面図、図5(c)は分割屋根の頂部形状を示す斜視図。
図6は、分割周壁を土間コンクリートへ固定する構造例を説明する断面図。
図7(a)は、分割周壁の基部取付構造の他の例を説明する断面図、図7(b)はその斜視図。
図8は、ドーム片を土間コンクリートへ固定する他の構造例を説明する断面図。
図9は、第1の実施の形態の樹脂製組立式家屋の変形例を示す斜視図。
図10は、図9の変形例の樹脂製組立式家屋の断面図。
図11は、本発明による組立式発泡スチロール家屋の第2の実施の形態の全体を示す斜視図。
図12は、図11に示した第2の実施の形態の樹脂製組立式家屋の分解斜視図。
図13は、図11のXIII−XII1線断面図。
図14(a),(b)は、図11のXIV−XIV線断面図。
図15は、タイバンドでばらけ防止を施した第2の実施の形態による組立式発泡スチロールドームの斜視図。
図16(a),(b)は、それぞれ本発明による組立式発砲スチロール家屋の第3の実施の形態を示す斜視図。
図17は、図1または図11の家屋と図16の家屋を連結したものを示す側面図。
図18(a)は図16(a)のa−a線断面図、図18(b)は図16(a)のb−b線断面図、図18(c)は図16(a)のc−c線断面図。
図19(a),(b)は、第3の実施の形態による組立式発砲スチロール家屋の内部のリブ構造を示す斜視図。
図20(a)は図19(a)のIIXA−IIXA線断面図、図20(b)〜(d)は図19(b)のIIXB−IIB線断面図。
図21(a)〜(c)は、分割片の係合を示す図。
図22(a),(b)は、分割屋根に天窓枠を取り付けた図。
図23(a)は分割周壁に玄関部を設けた図、図23(b)は分割周壁に窓部を設けた図。
図24(a),(b)は図23の玄関部および窓部に用いられる分割屋根を示す図。
図25は、図19の変形例を示す斜視図。
図26(a)〜(c)は、それぞれリブ構造の他の変形例を示す正面図。
図27は、図19の他の変形例を示す斜視図。
図28(a)〜(f)は、それぞれ第3の実施の形態による分割周壁と分割屋根の変形例を示す正面図。
図29(a)〜(c)は、図21の変形例を示す図。
図30(a),(b)は、図21の他の変形例を示す図。
図31(a),(b)は、第3の実施の形態による組立式発砲スチロール家屋の内側に鉄骨を設けた図。
図32(a),(b)は、図31の鉄骨の斜視図。
図33(a)は図31の鉄骨の上面図、図32(b)は側面図、図32(c)は正面図。
図34(a)〜(c)は、それぞれ第3の実施の形態による分割屋根の変形例を示す図。
図35(a)〜(d)は、それぞれ図7の変形例を示す図。
図36(a)〜(c)は、図7の他の変形例を示す図。
図37(a)〜(c)は、本発明による組立式発砲スチロール家屋の変形例を示す図。
図38(a),(b)は、本発明による組立式発砲スチロール家屋の他の変形例を示す斜視図。
図39(a)は図38の組立式発砲スチロール家屋の平面図、図39(b)は断面図、図39(c)は図39(a)の変形例を示す平面図。
図40は、本発明による複数の組立式家屋を連結した斜視図。
図41は、連結された複数の組立式家屋の内部構成を示す図。
図1は本発明による組立式発泡スチロール家屋の全体を示す斜視図、図2は断面図、図3は分解斜視図である。組立式発泡スチロール家屋100は、発泡スチロールを構成材とする周壁10と、発泡スチロールを構成材とする屋根30とを備えている。周壁10は全体として円筒状を呈している。それぞれが発泡スチロール製の複数の分割周壁11〜19を集合して円筒形状の周壁10が構成される。屋根30は、全体としてお椀を逆さにした逆お椀形状を呈している。それぞれが発泡スチロール製の複数の分割屋根31〜39を集合して逆お椀形状の屋根30が構成される。屋根30の天頂部には後述する換気具20が設けられる。
図1(a)において、WDは所定の分割周壁にあらかじめ設けられた窓部、PTは所定の分割周壁にあらかじめ設けられた玄関部である。
複数の分割周壁11〜19と複数の分割屋根31〜39は、それぞれ図3に示すような形状をしている。これらは、発泡倍率が10〜50倍で厚さ10〜50cmの発泡スチロールから形成される。たとえば、積雪が最大で80cm程度の場合には、発泡倍率20倍、厚さ20cmの発泡スチロールを用いることできる。なお、同じ強度を得るためには、発泡倍率を大きくすれば厚みが厚くなる。また、積雪を考慮する必要がない地域では、発泡倍率を20倍より大きくし、あるいは厚みを20cm以下に薄くできる。反対に、積雪量が1m以上の地域では、発泡倍率を20倍以下に小さくして強度を担保するか、厚みを厚くする。
各分割周壁11〜19の下端部にはL字状の基部DBが形成され、上端部には段部STSが形成されている。各分割周壁11〜19の側端面には、図4(a)に示すように、勝手違い形状の鉤部EN1およびEN2がそれぞれ形成されている。すなわち、たとえば隣接する分割周壁11と12の対向する側端面の鉤部EN1とEN2を互いに噛み合わせて係合部KBとして接着する。
分割周壁11〜19の側端面の係合部KGの形状は、図4(a)のものに限定されない。たとえば、図4(b)〜図4(d)のような係合でもよい。
図4(b)の係合部KGAは次のように構成されている。各分割周壁11〜19の側端面には、係合凹部RSと係合凸部PJが形成されている。すなわち、たとえば隣接する分割周壁11と12の対向する側端面の凹部RSに凸部PJを嵌合して係合部KBAとして接着する。
図4(c)の係合部KGBは次のように構成されている。各分割周壁11〜19の両側端面にそれぞれ勝手違い形状の段部DB1,DB2が形成されている。すなわち、段部DB1は内周面側に突部PR1を形成したもの、段部DB2は外周面側に突部PR2を形成したものであり、径方向接合面に小凹部SRSと小凸部SPJをそれぞれ設けたものである。
図4(d)の係合部KGCは次のように構成されている。各分割周壁11〜19の両側端面にそれぞれ突き合わせ突起PT1,PTB2が形成されている。すなわち、たとえば、隣接する一対の分割周壁11と12の突き合わせ突起PT1,PT2を接合し、内周凹部と外周凹部に接合プレートSPを嵌合してボルト締結するものである。
このような側端面の係合部形状によれば、接合面は階段状接合面として加工され、接合面積が所定値以上になり、さらに、外部から雨水などが内部の居住空間に侵入しにくくなっている。接合面積を所定値以上設定することにより、接着強度が向上する。
分割屋根31〜39の上端部には、天窓となる略半円弧状の切欠TMが形成され、下端部には庇HSが形成されている。庇HSの内側周縁には、分割周壁11〜19の段部STSに係合する段部STRが形成されている。分割屋根31〜39のそれぞれは、天窓TMから庇HSにかけて徐々に肉厚が厚くされている。分割屋根31〜39のそれぞれの側端面には、分割周壁11〜19と同様の係合部(図示せず)が設けられている。
図5(a),(b)は頂部ジョイント20の詳細を示すものである。頂部ジョイント20は、内筒221と、外筒222と、内筒221内を十文字に仕切る仕切壁223と、内筒221と外筒222との間のリング状空間を仕切る仕切壁224と、内筒221と外筒222との間のリング状空間の上方部を閉鎖する上部つば225と、内筒221と外筒222との間のリング状空間の下方部を閉鎖する下部つば226とからなる。内筒221は上部蓋225から突出して、その内部が室内換気口として利用される。内筒221には外部から雨などを居住空間に侵入しないように雨よけカバー23が取り付けられる。なお、図5(c)に示すように、上部つば225と下部つば226との間には、分割屋根31〜39の先端に形成された凹部TMがはめ込まれて接着され、屋根30の頂部が締結される。このジョイント20は、室内の換気具としても利用される。ジョイント20が設けられる開口部を灯り取りとしてもよい。
このような分割周壁11〜19を基礎40上に順番に立設させて集合し、周壁10を形成する。図6は、周壁10(分割周壁11〜19)の据え付け構造の詳細を示す図である。組立家屋が設置される場所に基礎40である土間コンクリートPDが打設されている。土間コンクリートPDは、図示するように、グランド面GLから所定高さ(たとえば360mm)高い位置に床面FLを形成する内部住居部IMと、グランド面GLと同じ高さ位置で分割周壁11〜19を支持する支持部OMと、支持部OMから内部住居部IMに連なる分割周壁押さえ部DSとを有する。押さえ部DSはリング状の凹部であり、この押さえ部DSには、分割周壁周壁11〜19のL字状の基部DBが係止され、組立家屋の位置固定を確実にするとともに、組立家屋が上方ないしは内径方向に移動しないように拘束する。内部住居部IMの平面形状は円形であり、その外形は7mである。また、基部DBの外周部には基部DBが外径方向に拡がるのを阻止する拘束用モルタルSMがリング状に全周に設けられる。図6において、RMは、コンクリートPDとモルタルSMの強化部材である。
このような分割周壁11〜19と分割屋根31〜39を集合して発泡スチロール製家屋を組み立てる手順を説明する。分割周壁11〜19をその基部DBを介して基礎40上に順番に立設させて集合し、周壁10を形成する。このとき、図4(a)に示すように、隣接する分割周壁11〜19の係合部KGを互いに係合組み合わせて接着剤で接着する。
一方、各分割屋根31〜39を地上で集合して屋根30を組み立てる。すなわち、各分割周壁31〜39の半円弧状凹部TMを、換気具としても機能する頂部ジョイント20に係合接着するとともに、側端面同士を係合接着して屋根30を形成する。
こうして地上で組み立てられた屋根30をクレーンでつり上げて周壁10上に被せる。すなわち、庇HSに形成した段部STRを周壁10の段部STSに係合接着する。このようにして、発泡スチロール製の樹脂製組立式家屋が組み立てられる。
組み立てられた周壁10と屋根30の外表面と内表面に樹脂プライマーを塗布し、乾燥後、さらにその上に、耐候性、防火性の塗料を塗布する。次いで、内装を行う。内部の設備としては、キッチン、バス、フローリングの洋室を設けたり、畳を敷いた和室を設けてもよい。なお、玄関ドアや窓の詳細な説明は省略したが、図1に示すように、樹脂製組立家屋には玄関部PTと窓部WDが設けられる。このように、発泡スチロール製の複数の分割周縁11〜19および分割屋根31〜39を接着により組み立てることにより、居住空間を有する樹脂製組立式家屋が簡単に完成する。
分割周壁11〜19を円筒状に集合組み立てた周壁10の上に、分割屋根31〜39を逆お椀形状に集合組み立てた屋根30を被せた組立式発泡スチロール家屋によれば、次のような作用効果が得られる。
(1)従来の床面から天井まで連続した1枚のドーム片の場合に比べて、周壁10と屋根30のそれぞれを、分割周壁11〜19と分割屋根31〜39に高さ方向で2分割したので、1枚の分割片の大きさ(最大長さ)を短くでき、運搬性が向上する。
(2)周壁10の高さを適宜変更するだけで、室内天井高さの異なる組立家屋を製作することができる。たとえば、図1(a),(b)に示すように、周壁10の高さをHSとすれば、HL>HSの高さの周壁10‘を製造し、その上に共通の屋根30を被せることができる。したがって、直径が同一の家屋であれば、屋根はすべての家屋に共通に使用することができ、コスト低減が可能となる。上述した従来の1枚のドーム片では、直径が同一でも天井高さが変わればすべて別の大きさのドーム片を製作する必要があり、金型も含めてコスト増となる。
(3)分割周壁11〜19を接合して周壁10を形成し、分割屋根31〜39を接合して形成された屋根30を周壁状に被せるだけでよく、低コストで工期が短い組立式宿泊施設を得ることができる。
(4)周壁10および屋根30は、発泡スチロール製であり、それらを完全にリサイクルできるので、環境に優しい建築物である。
−変形例−
周壁10のL字状基部DBの基礎への固定方式の他の例を図7(a)、(b)に示す。L字状基部DBにはボルト孔BTHが等間隔に設けられている。基礎40の基部取付面に植設されているアンカーボルトABをボルト孔BTHに挿通してナットNTで締結する。
L字状部を持たない基部DBAを備える分割周壁11‘〜19’の場合には、図8に示すように分割周壁11‘〜19’を基礎40に固定する。基部DBAには、その外面から内面に連通するボルト孔BTHをあけておき、基礎40の基部取付面40Pに植設されているアンカーボルトABをボルト孔BTHに挿通してナットNTで締結してもよい。
図9および図10に示すように、庇HSを省略してもよい。組立式発泡スチロール家屋100Aは、発泡スチロールを構成材とする周壁10Aと、発泡スチロールを構成材とする屋根30Aとを備えている。周壁10Aが図1に示した周壁10と相違する点は、上端部の段部形状である。図9および図10の周壁10Aでは、内周側が低い段部STSを設けている。屋根30Aは、図1のものから庇HSを省略したものであり、図1のものと同様に、全体としてお椀を逆さにした逆お椀形状を呈している。その下端部には、周壁10Aの段部STSの形状に応じた段部STRが形成されている。その他の構造は、図1〜図6に示したものと同様である。ただし、分割屋根31A〜39Aの肉厚は天井から下端部にかけて同一である。
分割周壁11〜19をそれぞれ高さ方向にさらに分割してもよい。これによれば、運搬製がさらに向上する。
−第2の実施の形態−
図11〜図15より第2の実施の形態を説明する。第2の実施の形態では鉄骨または集成材を発泡スチロール家屋の強度メンバとして用いる。
図11は第2の実施の形態による組立式発泡スチロール家屋の全体を示す斜視図、図12分解斜視図である。組立式発泡スチロール家屋200は全体としては半球状を呈し、鉄骨材や集成材からなる強度メンバ40と、発泡スチロールを構成材とするドーム周壁60とを備えている。強度メンバ40は、子午線に沿って天頂20から基礎面までアーチ状に延設され、周方向は等間隔に配置されている。隣接する強度メンバ40の間に正面視略3角形形状のドーム分割周壁61〜69が設けられてドーム周壁60が構成される。ドーム周壁61〜69のそれぞれは、発泡スチロール製の複数の分割片61a〜61c、62a〜62c……69a〜69cから構成される。
分割周壁60は図13,図14(a)に示すように強度メンバ40に取り付けられる。図13は図11のXIII−XIII線断面図、図14(a)は図11のXIV−XIV線断面図である。図13および図14(a)に示すように、強度メンバ40は帯板状の銅板や集成材を所定の曲率に成型したものである。図14(a)に示すように、分割片61a〜61c、62a〜62c……、69a〜69cの側端面接合面には、帯板状の強度メンバ40が係合する係合凹部61X、62X、…69Xが形成されている。
一方、図13に示すように、分割周壁61〜69のそれぞれ3分割されている分割片61a〜61c、62a〜62c……、69a〜69cのそれぞれの上下端面接合部には、係合段差が設けられている。図13を参照して説明すると、たとえば、下分割片61aの上端部には外周側が低い段部61P1が形成され、中分割片61bの下端部には内周側が低い段部61P2が形成され、上端部には外周側が低い段部61Q1が形成され、上分割片61cの下端部には内周側が低い段部61Q2が形成されている。下中上の各分割片61a〜61cのそれぞれの接合部は上記段部61P1〜61Q2で係合して接着されている。上分割片61cの天頂部には上述した切欠TMRが形成され、この切欠きTMが天頂ジョイント20と連結されている。
たとえば分割周壁61は、隣接する2本の強度メンバ40の間において下中上分割片61a〜61cのそれぞれを組み立てて構成される。すなわち、初めに下分割片61aを基礎上に立設するように設置する。なお、図示は省略するが、下分割片61a〜69aには上述したL字状基部DBと同様な係合基部を形成して基礎40に係合固定することができる。下分割片61aの左右の側端面の係合凹部61Xを強度メンバ40に嵌合させて接着する。次に、中分割片61bの下部段差61P2を下分割片61aの上部段差61P1に係合させて接着する。このとき、中分割片61bの左右の側端面の係合凹部61Xを強度メンバ40に嵌合させて接着する。最後に、上分割片61cの下部段差61Q2を中分割片61bの上部段差61Q1に係合させて接着するとともに、上分割片61cの左右の側端面の係合凹部61Xを強度メンバ40に嵌合させて接着する。さらに、上分割片61cの最上端部の天窓凹部TMを天窓枠20に連結して接着する。分割周壁62〜69も同様にして強度メンバ40に沿って組み立てる。
強度メンバ40Tを図14(b)に示すようなT字状にしてもよい。この場合、分割周壁61〜69の隣接する接合面の形状、たとえば分割周壁61と69の対向する接合面のそれぞれに凹部61XTおよび69XTを形成し、接合面を接合したときにT字状凹部が形成されるようにしておけばよい。凹部61XTおよび69XTは、下中上分割片61a〜61c、62a〜62c……、69a〜69cのそれぞれに強度メンバ40Aに沿って形成される。
第2の実施の形態の組立手順を説明する。土間コンクリートPDをまず打設する。土間コンクリートPDの中央部に補助支柱31を立て、支柱31の先端に頂部ジョイント20を被せる。強度メンバ40の下端部を土間コンクリートの連結部に連結固定するとともに、上端部を頂部ジョイント20に連結する。上述したように、隣接する強度メンバ40の間に分割片61a〜61c,…,69a〜69cを取り付ける。分割片61a〜61c,…,69a〜69cの各接合面と強度メンバ40との接合面は接着剤で接着する。
半球状に組み立てられたドーム片の外表面と内表面に樹脂プライマーを塗布し、乾燥後、さらにその上に、耐候性、防火性の塗料を塗布する点は第1の実施の形態と同様である。内装も同様に行われる。玄関ドアや窓の詳細な説明は省略したが、図1に示した家屋と同様にドームには玄関部PTと窓部WDが設けられる。このように、発泡スチロール製の複数の分割片61a〜61c、62a〜62c、…69a〜69cを接着して組み立てることにより、内部に半球状の居住空間を有するドームが完成する。したがって、第1の実施の形態の樹脂製組立式家屋と同様の作用効果(1)〜(4)を得ることができる。
図15に示すように、各分割周壁61〜69の分割片61a〜61c,…,69a〜69cの接合面である緯度線K1、K2に沿ってバンド71、72を巻き付けてもよい。バンド71,72を巻き付けることにより、分割片61a〜61c,……,69a〜69cを外周部から抑えて確実に強度メンバ40に固定する。また、接着面からの雨水の浸入防止効果もある。
発泡スチロールに代えて、強化プラスティック(FRP)などの樹脂性素材を構成材とする複数の分割片を集合し、内部に居住空間、店舗空間、各種の商業用空間を形成しても、同様な効果が得られる。FRPを使用するときの構造、組立手順は上述した手順と同じであり、説明を省略する。この場合も、樹脂コンクリートの層を内外表面に設けるのが好ましい。また、FRPは発泡スチロールに比べて防音性や断熱性の点で劣るので、内表面に発泡スチロールを吹付け、その表面に樹脂コンクリートを吹付るのが好ましい。最外表面に耐候性材料の層を設けると、耐久性が向上する。発泡スチロールやFRPを構成材とすることにより、地震や台風時にこれらの住宅が崩壊したときの住人の負傷を極力抑えることができる。
なお、第2の実施の形態では、ドーム200の天頂から周方向に所定間隔で子午線に沿ってアーチ状に基礎に向かって延在する複数の強度メンバ40と、隣接する一対の強度メンバ40の間にそれぞれ設けられ、子午線方向に複数に分割された分割片61a〜61c,……,69a〜69cを基礎からドームの天頂にかけて積み上げるように集合してなる樹脂製外壁60とを備えるようにした。しかし、図1(c)のように、分割外壁61〜69を高さ方向に複数に分割せずに、1枚の分割周壁としてもよい。この場合、運搬性は劣るものの、強度メンバ40により、ドーム全体の強度を向上させることができる。
−第3の実施の形態−
上記第1、第2の実施の形態では、組立式発砲スチロール家屋100,200を円筒形状および半球状に形成したが、第3の実施の形態の組立式発砲スチロール家屋300は略直方体形状、より具体的には直方体の上面が丸みを帯びたカマボコ状に形成する。
図16(a)は第3の実施の形態による組立式発砲スチロール家屋の組立状態を示す斜視図、図16(b)は分解状態を示す斜視図である。組立式発砲スチロール家屋300は、発砲スチロールを構成材とする周壁80と屋根90とを備える。周壁80は、対向する平板状の分割周壁81,82および83,84と断面形状が略S字状の一対の分割周壁85,86とを有する。屋根90は、分割周壁81,82と83,84と85,86の間にそれぞれ円弧状に架け渡された分割屋根91〜93を有する。すなわち複数の分割周壁81〜86と分割屋根91〜93を集合して組立式発砲スチロール家屋300が形成される。なお、より多くの分割周壁と分割屋根を集合すれば、個々の発砲スチロール片を大型化することなく、大型の家屋300を形成することができる。
このカマボコ状の家屋300は単体でも使用可能であるが、図17に示すように円筒形状および半球状の家屋100,200に連結して用いることもできる。連結部CNは例えばドア部PTである。このようにカマボコ状の家屋300と円筒形状および半球状のドームの家屋100,200を連結し、内部通路PAを介して室内空間を連通させれば、種々の形状の居住スペースを容易に形成することができる。
図18(a)は家屋300の縦断面図(図16(a)のa−a線断面図)、図18(b)は屋根90の縦断面図(図16(a)のa−a線に直交するb−b線断面図)、図18(c)は周壁80の水平断面図(図16(a)のc−c線断面図)である。なお、図18(b),(c)には例えばドーム状の家屋200(図11の分割周壁61)との連結部も示す。
図16(b)、図18に示すように、分割周壁81〜84の側端面には係合凹部80aと係合凸部80bが、分割周壁85,86の側端面には係合凹部80aが、分割周壁81〜86の上端面には係合凹部80cがそれぞれ形成されている。分割屋根91,92の側端面には係合凹部90aと係合凸部90bが、分割屋根93の側端面には係合凹部90aが、分割屋根91〜93の下端面には係合凸部90cがそれぞれ形成されている。分割周壁同士を結合する際は、分割周壁の側端面の凹部80aに、隣接する分割周壁の凸部80bを嵌合して接着する。分割屋根同士を結合する際は、分割屋根の側端面の凹部90aに、隣接する分割屋根の凸部90bを嵌合して接着する。分割周壁と分割屋根を結合する際は、分割周壁の上端面の凹部80cに、隣接する分割屋根の下端面の凸部90cを嵌合して接着する。
分割周壁81〜86の係合部KG1(80a,80b)および分割屋根91〜93の係合部KG2(90a,90b)はそれぞれ室内側に向けて突出し、係合部KG1,KG2の肉厚は他の部分よりも厚い。これにより分割周壁同士および分割屋根同士の接着面積が増加し、係合部KG1,KG2の強度が増加する。また、係合部KG1,KG2はリブ構造となり、係合部KG1,KG2だけでなく家屋全体の強度upを図ることができる。リブRBは図19(a)に示すように分割周壁と分割屋根の係合部KG1,KG2にだけ設けてもよいし、図19(b)に示すように結合部KG1,KG2以外に設けてもよい。
一方、図18(a)に示すように、分割周壁81〜86と分割屋根91〜93の係合部KG3は他の部分よりも厚肉に形成され、係合部KG3はブレス材として機能する。また、分割周壁81〜86と分割屋根91〜93の接着面積が増加し、両者の結合強度および係合部KG3の強度が担保される。
図20(a)は図19(a)のIIXA−IIXA線断面図であり、図20(b)〜(d)は図19(b)のIIXB−IIXB線断面図である。リブRBの断面形状は種々のものが考えられる。すなわち図20(a),(b)に示すように角型形状としてもよいし、図20(c)に示すように丸型形状としてもよい。図20(d)に示すようにリブRBのピッチを狭めて波板状としてもよい。
図18(b),(C)に示した分割周壁85,86および分割屋根93と分割周壁61とは、例えば以下のように連結される。すなわち図21(a)に示すように、分割周壁85,86および分割屋根93の端面と、これに対向する分割周壁61の端面に、それぞれスリット状の凹部SL1,SL2を設ける。図21(b)に示すように一方の凹部SL2に平板95の一部(半分程度)を嵌合して接着し、平板95を分割周壁61の端面から突出させる。突出した平板95を他方の凹部SL1に嵌合して接着する。これにより図21(c)に示すように平板95を挟み込んだ状態で分割周壁85,86、分割屋根93と分割周壁61とを連結する。このように平板95を介して分割片同士を連結することで、垂直方向(図21(c)の矢印方向)の結合力が高まる。なお、分割周壁81〜86や分割屋根91〜93の係合部KG1,KG2を図21のように構成してもよい。
図22に示すように、分割屋根91,92の係合部には天窓枠20が設けられる。この場合、図22(a)に示すように分割屋根91,92の端面をそれぞれ半円状に切り欠き、この切り欠き端面に天窓凹部TMに対応した係合凸部KG4をそれぞれ形成する。図22(b)に示すように天窓凹部TMに係合凸部KG4を嵌合して接着し、分割屋根91,92の間に天窓枠20を取り付ける。これにより天窓枠20により分割屋根91,92の変位が拘束され、強度向上も果たすことができる。
カマボコ状の家屋300に設けた玄関部PTおよび窓部WDの一例を、図23(a),(b)に示す。分割周壁87には上端が開放した開口部PTAと玄関枠PTBが設けられ、分割周壁88には上端が開放した開口部WDAと窓枠WDBが設けられている。玄関部PTと窓部WDに設けられる分割屋根94は同形状であり、分割屋根94には分割周壁87,88の開口部PTA,WDAに連なる切り欠き部94Aと、枠PTB,WDBに連なる連結枠94Bが設けられている。分割周壁87,88は平板状の分割周壁81〜84(図16)の成形型を一部変更することで形成することができる。一方、分割屋根94は、図24(a)に示すように分割屋根91,92(図16)の下端面に切り欠き部94Aを設け、この分割屋根の外周面に、図24(b)に示すように連結枠94Bを接着することで形成することができる。したがって成形型を流用可能であり、コストが抑えられる。
第3の実施の形態の組立手順も、第1の実施の形態の組立手順と基本的には同様である。すなわち、組立式家屋300が設置される場所に基礎40である略矩形状の土間コンクリートPDを打設し、分割周壁81〜88をその基部DBを介して基礎40上に立設して集合するとともに、分割周壁81〜88を互いに係合接着し、周壁80を形成する。分割屋根91〜94および天枠窓20を地上で集合し、互いに係合接着して屋根90を組み立てる。周壁80の上方から屋根90を被せて周壁80と屋根90とを係合接着し、家屋300を組み立てた後、家屋300の内表面および外表面に樹脂プライマリーや塗料を塗布する。
このように第3の実施の形態では発砲スチロール製の複数の分割周壁81〜88および分割屋根91〜94を接着して組み立て、カマボコ状の家屋300を形成するので、個々の分割片の大きさを小型化でき、運搬性が向上する。とくに分割周壁の一部81〜84は平板状であるため、トラックの荷台などの限られたスペースに多数の分割片を効率よく搭載することができる。各分割片の連結部をリブ構造としたので、家屋の強度が増し、積雪などにも十分耐えうる。分割周壁81〜88の組み合わせを変更するだけで、玄関部PTや窓部WDの配置を適宜変更することができ、種々の形状の家屋を容易に形成することができる。
−変形例−
図25〜図34により第3の実施の形態の変形例を説明する。
リブ構造の変形例を図25に示す。図25のリブ構造では、リブRBの角部RB1、すなわち周壁80と屋根90の係合部近傍の曲率が大きい。このようにリブRBの曲率を大きくするとリブRBの室内空間への突出量が増加するが、その一方で組立家屋300の強度をさらに高めることができる。この場合、図26に示すように、リブ形状、とくに角部RB1の形状が家屋300の内表面の形状(点線)と異なってもよい。なお、図26(a)〜(c)は屋根形状が互いに異なっており、種々の屋根形状のものにリブRBを設けることができる。
分割周壁81〜88と分割屋根91〜94の係合部以外にリブRBを設けてもよい。図27に示すようにリブRBを天井で交差するように設けてもよい。
周壁80と屋根90の形状は図28に示すようなものであってもよい。なお、図28ではリブ形状を点線で示す。図28(a)は、屋根90の頂部を平板状としたものであり、図28(b)は、三角形状としたものである。図28(c)は、周壁80を高さ方向にさらに分割し、屋根90を幅方向にさらに分割したものである。図28(d)は、屋根90を半円状に形成するとともに、その屋根90を幅方向にさらに分割したものである。図28(e)は、屋根90の下端部を周壁80の外表面よりも外側に突出させたものであり、図28(f)は、周壁80の厚さを上部から下部にかけて厚くしたものである。
分割片81〜88,91〜94の係合部の変形例を図29に示す。この変形例では、図29(a)に示すように一方の分割片(例えば分割周壁81)の端面に略U字状の凸部81Aを形成し、隣接する他方の分割片(例えば分割周壁83)の端面に凹部83Aを形成する。図29(b)に示すように凹部83Aに凸部81Aを嵌合して接着し、分割片同士を結合する。この種の結合では、嵌合部の長さLが長いほど、強度上有利である。図29(c)に示すように嵌合部の両側表面にプレート96を当て、ボルト締結すれば、分割片同士の結合が一層強固となる。図30(a)に示すように分割片81,83の端面にそれぞれ段部81B,83Bを設け、段部81B,83Bを介して分割片同士を係合することも可能である。図30(b)に示すように段部81B,83Bをボルト締結すれば、プレート96を介さずに分割片同士を強固に結合できる。
図31(a)に示すように分割周壁81〜88と分割屋根91〜94の係合部に鉄骨310を設けてもよい。図32(a)は鉄骨310の形状を示す斜視図であり、図33(a)〜(c)はそれぞれ上面図、側面図、正面図である。鉄骨310は、分割周壁同士および分割屋根同士を連結する略U字状のアーチ部311と、分割周壁81〜88と分割屋根91〜94とを連結する屋根部312と、基礎部313とを有する。アーチ部311と屋根部312と基礎部313はそれぞれ断面略コ字状のC型鋼からなる。
アーチ部311と屋根部312はそれぞれC型鋼の凹部を屋外側に向けて設けられる。図32(b)に示すように、アーチ部311にはブラケット311aが設けられ、アーチ部311と屋根部312はブラケット311aを介してボルト締結により垂直に接合される。基礎部313はC型鋼の凹部を上方に向けて設けられ、この凹部にアーチ部311の底部が嵌合し、ボルト締結により垂直に接合される。図31(b)に示すように、アーチ部311および屋根部312のC型鋼の凹部には、一体成形により発泡部品315が埋め込まれている。
鉄骨入り家屋の組立手順は次の通りである。まず、アンカーボルトなどにより基礎部313を地面に固定し、基礎部313にアーチ部311を接合する。この際、アーチ部311の底部は基礎部313に嵌合して位置決めされるので、接合が容易である。次いで、アーチ部311に屋根部312を接合し、鉄骨310を組み立てる。その後、図31(b)に示すようにアーチ部311および屋根部312の外側から分割周壁81〜88と分割屋根91〜94を、それぞれ発泡部品315に当接するまで差し込み、接着する。このとき分割片81〜88,91〜94の差込量は発泡部品315により制限されるので、差込量が多すぎることなく、連結部の強度を確保することができる。
このように家屋の内側に鉄骨310を設けると、鉄骨310は強度メンバとして機能するので、リブRBが不要となる。鉄骨用部材としてC型鋼を用いたので、H型鋼などを用いる場合に比べ、鉄骨310を家屋の内側に寄せて配置することができる。その結果、鉄骨310の屋内側と屋外側との温度差は小さくなり、結露の発生を阻止することができる。C型鋼の凹部を屋外側に向けるので、分割片81〜88,91〜94の継ぎ目を介して屋内に雨水が侵入することを防止できる。
分割屋根90は、図34(a)〜(c)に示すように種々の形状に変更することができる。図34(a)の分割屋根901は標準的な大きさであり、図34(b)の分割屋根902は分割屋根901より小さく、図34(c)の分割屋根903は分割屋根901よりも大きい。これにより同一の分割周壁80に対し、分割屋根90の大きさを変更するだけで家屋の大きさを容易に変更することができる。
さらに本発明では、以下のような変形例が可能である。
図35に組立式家屋の基礎40の変形例を示す。図35(a)では発砲スチロールを構成材とする分割周壁11〜19,61〜69,81〜88の下部にコンクリート製のブロック100を敷設する。分割周壁の基部DBとブロック100の室内側および室外側端面にそれぞれプレート101をボルト締結し、プレート101を介して分割周壁とブロック100を一体化する。その後、分割周壁の室内側に土間コンクリートPDを打設する。土間コンクリートPDとブロック100との結合力は強いため、分割周壁を土間コンクリートPDに強固に固定することができる。図35(b)では内側のプレート101をL字状に形成し、その上端を基部DBに引っ掛けるとともに、基部DBおよびブロック100に貫通ボルトを介してプレート101を締結する。
図35(c)では分割周壁の基部DBが外側に向けて形成され、この基部DBおよびコンクリートブロック100を覆うように分割周壁の外側からコンクリート105が打設されている。コンクリート105は型枠をして打設され、コンクリート105の断面形状は図ではL字型をなす。このように基部DBを外側に形成することで、室内側の土間コンクリートPDの高さを低くすることができ、床面を低くすることが容易になる。
図35(d)では基部DBとブロック100の内側のみがプレート101を介してボルト締結され、外側はプレート101を介さずに鉛直方向にボルト締結されている。ブロック100は分割周壁の基部DBよりも外側に延在し、ブロック100と基部DBの段差部から基部DBを覆うようにコンクリート105が打設されている。
基礎40の他の例を図36に示す。この例では図36(a)に示すように、分割周壁がセットされる位置に、ボルトを介してC型鋼110を固定する。分割周壁の下端面に凹部DBCを設け、この凹部DBCをC型鋼110に嵌合し、分割周壁の水平方向の位置決めをする。基部DBの室内側端面に複数の孔DBHを穿設し、この孔DBHに鉄筋111を挿入して分割周壁の高さ方向の位置決めをする。この状態で図36(b)に示すように基部DBの内側にコンクリートPDを打設する。これによりブロック100を用いることなく、分割周壁を強固に固定することができる。図36(c)は分割周壁の基部DBを室内側および室外側に形成した例である。なお、C型鋼110の代わりに角パイプを用いることもできる。分割周壁の底面をC型鋼110などの位置決め用部材に係合するのであれば、分割周壁の底面の係合部および位置決め用部材の形状はいかなるものであってもよい。
図37は、周壁のみを分割して組立式発砲スチロール家屋400を形成した例である。すなわち図37(a)に示すように単一の分割片により天窓20を有する屋根401を形成し、図37(b)に示すように屋根401を分割周壁402の上部に覆い被せる。分割周壁402と屋根401とは、例えば図37(c)に示すように凹凸状に係合する。このように屋根401を単一の分割片により構成することで組立性が容易になる。屋根401の大きさは分割周壁402の大きさとそれほど異ならず、運搬性を損なうことが少ない。
組立式家屋の形状は上述したものに限らない。例えば図38(b)に示すようにドーム状の組立式家屋200の分割片とカマボコ状の組立式家屋300の分割片とを組み合わせれば、図38(a)に示すような卵型の組立式家屋500を形成することができる。図39(a),(b)は図38(a)の組立式家屋500の平面図および断面である。なお、カマボコ状の家屋300の分割片の数を増やせば、図39(c)に示すように家屋500をより大型化することができる。
本発明の樹脂製組立式家屋は高い拡張性を有する。図17には円筒形状および半球状の家屋100,200とカマボコ状の家屋300とを連結する例を示したが、図40に示すようにより多くの組立式家屋201,202,301〜305を連結することもできる。これにより単一の組立式家屋を大型化することなく、様々なタイプの部屋を有する家屋を容易に形成することができる。部屋の構成の一例を図41に示す。図41では半球状の組立式家屋によりリビング201とダイニングキッチン202をそれぞれ形成するとともに、カマボコ状の家屋によりトイレ301、ウォークインクローゼット302、書斎303、廊下304、ユニットバス305、寝室306、子供室307,308をそれぞれ形成する。そしてリビング201の周囲にトイレ301、ウォークインクローゼット302、書斎303、廊下304、ユニットバス305、寝室306、子供室307,308をそれぞれ連結し、廊下301の反対側にダイニングキッチン202を連結する。
なお、組立式家屋の連結の例は上記のものに限らない。すなわち、樹脂製の複数の分割片を組み合わせて、内部に居住空間を有する組立式家屋を複数形成し、これら複数の組立式家屋を連結部を介して連結するとともに、内部の居住空間を連結部を介して互いに連通するのであれば、組立式家屋同士をいかに連結してもよい。連結部を、分割周壁や分割屋根と同様に分割片により構成してもよい。
本出願は日本国特許出願2002−198358号を基礎とし、その内容は引用文としてここに含まれる。
明細書
樹脂製組立式家屋
技術分野
本発明は、発泡スチロールや強化プラスティック(FRP)などの樹脂製の複数の分割片を集合して内部に居住空間を形成するようにした樹脂製組立式家屋に関する。
背景技術
従来の屋外型宿泊施設としては木材を利用したバンガローが知られている。しかしながら、木材を利用したバンガローは建設費が高い上に、工期も数日必要である。テント型の宿泊施設もあるが、耐久性や見栄えの点で高級感がなく、設置場所が限定される。
かかる背景のもと、本発明者らは先に国際公開番号WO01/44593の組立式ドームを提案した。この組立式ドームは、発泡スチロールを構成材とする複数のドーム片を集合し、内部に半球状の空間を形成している。これにより、短い期間で、かつ低コストで施工できる屋外宿泊施設、住居などを実現している。
上記国際公開番号WO01/44593に開示されているドーム片は、半球を天頂から子午線に沿って10等分した形状である。ドーム片の大きさは、居住空間の床部の直径と天頂までの高さに依存する。そのため、ドーム片の一つ一つは非常に大きくなり、運搬性の改善が要求されている。
発明の開示
本発明は、組立式家屋を構成する分割材をコンパクトにした樹脂製組立式家屋を提供するものである。
本発明による樹脂製組立式家屋は、発砲スチロールを構成材とした複数の分割周壁を集合して構成される周壁と、発砲スチロールを構成材とした複数の分割屋根を集合して前記周壁の上に被せる屋根とを備え、分割周壁の両側端面にはそれ
ぞれ係合部が形成され、対向する係合部を係合して分割周壁同士を接着するとともに、分割屋根の両側端面にはそれぞれ係合部が形成され、対向する係合部を係合して分割屋根同士を接着し、強度メンバである組立式家屋の骨組みを有しない。
これにより、従来の床面から天井まで連続した1枚のドーム片で組み立てる場合に比べて、1枚の分割片の大きさ(最大長さ)を短くでき、運搬性が向上する。
分割周壁の上下端面および分割屋根の上下端面にそれぞれ係合部を形成し、対向する係合部を係合して分割周壁同士および前記分割屋根同士を接着することもできる。外周方向に突設する庇を屋根に設け、庇の内側の係合部と周壁の上端の係合部を係合して接着することもできる。
内部空間が略直方体状となるように周壁を形成することもできる。分割周壁同士の連結部および分割屋根同士の連結部はリブ構造とすることが好ましい。
鉄骨部材を組み立てて組立式家屋の骨組みを形成し、この骨組みの外側から分割周壁および分割屋根をそれぞれ取り付けるようにしてもよい。
ドームの天頂から周方向に所定間隔で子午線に沿ってアーチ状に基礎に向かって延在する複数の強度メンバと、隣接する一対の強度メンバの間にそれぞれ設けられ、子午線方向に複数に分割された分割片を基礎からドームの天頂にかけて積み上げるように集合してなる発砲スチロールを構成材とした外壁とを備え、分割片の両側端面および上下端面にはそれぞれ係合部が形成され、対向する係合部を係合して分割片同士を接着し、外壁を形成することで、家屋の強度を十分に確保することができる。
基礎と接する分割周壁の底面に凹状の係合部を設け、基礎に設けた位置決め用部材にこの係合部を上方から係合して固定してもよい。凹状の係合部は分割周壁の底面の長手方向に延在することが好ましい。
図面の簡単な説明
図1(a)は、本発明による組立式発泡スチロール家屋の第1の実施の形態の全体を示す斜視図、図1(b)は高さを変更した家屋の斜視図。
図2は、図1の樹脂製組立式家屋の断面図。
図3は、図1の樹脂製組立式家屋の分解斜視図。
図4(a)〜(d)は、それぞれ図1の分割周壁の側端面係合部と分割屋根の側端面接合部の詳細を示す断面図。
周壁10のL字状基部DBの基礎への固定方式の他の例を図7(a)、(b)に示す。L字状基部DBにはボルト孔BTHが等間隔に設けられている。基礎40の基部取付面に植設されているアンカーボルトABをボルト孔BTHに挿通してナットNTで締結する。
L字状部を持たない基部DBAを備える分割周壁11‘〜19’の場合には、図8に示すように分割周壁11‘〜19’を基礎40に固定する。基部DBAには、その外面から内面に連通するボルト孔BTHをあけておき、基礎40の基部取付面40Pに植設されているアンカーボルトABをボルト孔BTHに挿通してナットNTで締結してもよい。
図9および図10に示すように、庇HSを省略してもよい。組立式発泡スチロール家屋100Aは、発泡スチロールを構成材とする周壁10Aと、発泡スチロールを構成材とする屋根30Aとを備えている。周壁10Aが図1に示した周壁10と相違する点は、上端部の段部形状である。図9および図10の周壁10Aでは、内周側が低い段部STSを設けている。屋根30Aは、図1のものから庇HSを省略したものであり、図1のものと同様に、全体としてお椀を逆さにした逆お椀形状を呈している。その下端部には、周壁10Aの段部STSの形状に応じた段部STRが形成されている。その他の構造は、図1〜図6に示したものと同様である。ただし、分割屋根31A〜39Aの肉厚は天井から下端部にかけて同一である。
分割周壁11〜19をそれぞれ高さ方向にさらに分割してもよい。これによれば、運搬性がさらに向上する。
−第2の実施の形態−
図11〜図15より第2の実施の形態を説明する。第2の実施の形態では鉄骨または集成材を発泡スチロール家屋の強度メンバとして用いる。
図11は第2の実施の形態による組立式発泡スチロール家屋の全体を示す斜視図、図12分解斜視図である。組立式発泡スチロール家屋200は全体としては半球状を呈し、鉄骨材や集成材からなる強度メンバ40と、発泡スチロールを構成材とするドーム周壁60とを備えている。強度メンバ40は、子午線に沿って天頂20から基礎面までアーチ状に延設され、周方向は等間隔に配置されている。
Claims (14)
- 樹脂製の複数の分割周壁を集合して構成される周壁と、
樹脂製の複数の分割屋根を集合して前記周壁の上に被せる屋根とを備えることを特徴とする樹脂製組立式家屋。 - 請求項1の樹脂製組立式家屋において、
発泡スチロールを構成材とした複数の分割周壁を接着して前記周壁を形成し、
発泡スチロールを構成材とした複数の分割屋根を接着して前記屋根を形成する。 - 請求項1または2の樹脂製組立式家屋において、
前記屋根は前記周壁から外周方向に突設する庇を一体に有し、その庇の内側に設けた係合部を、前記周壁の上端部に設けた係合部と係合して接着する。 - 請求項1〜3のいずれかの樹脂製組立式家屋において、
前記分割周壁の両側端面には係合部が形成され、対向する係合部を係合して接着するとともに、
前記分割屋根の両側端面には係合部が形成され、対向する係合部を係合して接着する。 - 請求項1〜4のいずれかの樹脂製組立式家屋において、
前記分割周壁を集合して形成した周壁上に、前記分割屋根を予め集合して組み立てた屋根を被せる。 - 請求項1〜5のいずれかの樹脂製組立式家屋において、
前記周壁は略円筒状である。 - 請求項1〜5のいずれかの樹脂製組立式家屋において、
前記周壁は略直方体状である。 - 請求項7の樹脂製組立式家屋において、
前記分割周壁同士の連結部および前記分割屋根同士の連結部をリブ構造とする。 - 請求項1〜7のいずれかの樹脂製組立式家屋において、
鉄骨部材を組み立てて組立式家屋の骨組みを形成し、この骨組みの外側から前記分割周壁および分割屋根をそれぞれ取り付け、骨組みを介して前記周壁および屋根を組み立てる。 - 請求項9の樹脂製組立式家屋において、
前記鉄骨部材は、断面略コ字状のC型鋼である。 - ドームの天頂から周方向に所定間隔で子午線に沿ってアーチ状に基礎に向かって延在する複数の強度メンバと、
隣接する一対の前記強度メンバの間にそれぞれ設けられ、子午線方向に複数に分割された分割片を基礎からドームの天頂にかけて積み上げるように集合してなる樹脂製外壁とを備えることを特徴とする樹脂製組立式家屋。 - 請求項11の樹脂製組立式家屋において、
前記樹脂製外壁は、発泡スチロールを構成材とした複数の分割片を接着して形成する。 - 請求項11または12の樹脂製組立式家屋において、
前記分割片の両側端面には係合部が形成され、対向する係合部を係合して接着して前記外壁を形成する。 - 請求項1〜13のいずれかの樹脂製組立式家屋において、
前記分割周壁の底面に係合部を設け、この係合部を前記分割周壁の下方に予め固定した位置決め用部材に係合する。
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