JP2014019519A - Vertical shaft compartment structure in high-rise building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高層建築物における竪穴区画構造に関する。さらに詳細には、本発明は、例えば高層建築物におけるエレベータシャフトの構造に関するものである。 The present invention relates to a pothole partition structure in a high-rise building. More specifically, the present invention relates to the structure of an elevator shaft, for example, in a high-rise building.
高層建築物における竪穴区画(エレベータシャフト、階段室、吹抜け空間、排煙シャフト、パイプスペース、ダクトスペースなど)では、冬期の屋内外温度差に起因して煙突効果を生じる。煙突効果は、ドラフト(すきま風)、音鳴り、空調負荷の増加など、様々な不具合の原因になる。 In a high-rise building, a stack structure (elevator shaft, staircase, atrium space, smoke exhaust shaft, pipe space, duct space, etc.) has a chimney effect due to a difference in indoor and outdoor temperatures in winter. The chimney effect causes various problems such as drafts, noises, and increased air conditioning load.
煙突効果により生じる差圧は、各部の扉に開閉障害をもたらすことがある。特に、高層建築物における低層部および高層部では、煙突効果に起因する差圧によりエレベータの扉の開閉が困難になることがある。煙突効果に関連する問題は冬期の一時期にのみ顕在化することが多いため、技術的に対策が難しく、大きな予算がかかる対策は困難である。 The differential pressure generated by the chimney effect may cause an open / close failure to the door of each part. In particular, in a low-rise building and a high-rise building in a high-rise building, it may be difficult to open and close the elevator door due to the differential pressure resulting from the chimney effect. Problems related to the chimney effect often manifest only during the winter season, so technical measures are difficult and measures that require a large budget are difficult.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えば高層建築物におけるエレベータシャフトにおいて煙突効果に起因する扉の開閉障害を回避することのできる竪穴区画構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. For example, it is an object of the present invention to provide a pit-hole structure that can avoid a door opening / closing failure caused by a chimney effect in an elevator shaft in a high-rise building. .
前記課題を解決するために、本発明では、高層建築物において対象フロアの空間に面した扉を有する竪穴区画の構造であって、
前記対象フロアの直下の高さ位置に設けられて、前記竪穴区画の内部と前記高層建築物の外部とを選択的に連通させる開閉機構と、
前記扉の開放の直前に前記開閉機構を開け且つ前記扉の閉止の直後に前記開閉機構を閉じる駆動制御系とを備えていることを特徴とする竪穴区画構造を提供する。
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, in a high-rise building, the structure of a pothole section having a door facing the space of the target floor,
An opening / closing mechanism that is provided at a height position directly below the target floor and selectively communicates the inside of the pothole section and the outside of the high-rise building;
There is provided a pothole partitioning structure comprising: a drive control system that opens the opening / closing mechanism immediately before opening the door and closes the opening / closing mechanism immediately after closing the door.
本発明の一形態では、例えば高層建築物におけるエレベータシャフトにおいて、対象フロアの直下の高さ位置にエレベータシャフトと高層建築物の外部とを選択的に連通させる開閉機構を設けているので、エレベータ扉の開放の直前に開閉機構を開け、エレベータ扉の閉止の直後に開閉機構を閉じることにより、煙突効果に起因する扉の開閉障害を回避することができる。 In one aspect of the present invention, for example, in an elevator shaft in a high-rise building, an opening / closing mechanism that selectively communicates the elevator shaft and the outside of the high-rise building is provided at a height position directly below the target floor. By opening the opening / closing mechanism immediately before opening the door and closing the opening / closing mechanism immediately after closing the elevator door, it is possible to avoid the door opening / closing failure due to the chimney effect.
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる竪穴区画構造の構成を概略的に示す図である。本実施形態では、一例として、高層建築物におけるエレベータシャフトの構造に対して、本発明の竪穴区画構造を適用している。なお、図1では、紙面に限りがあるため、10階建ての建築物を示しているが、本実施形態では数十階建ての高層建築物においてエレベータ10のカゴ10aが最上階の対象フロア21と地上フロア22とを往復するケースを想定している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a pit hole structure according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, as an example, the pothole partition structure of the present invention is applied to the structure of an elevator shaft in a high-rise building. In FIG. 1, a 10-story building is shown because of limited space, but in the present embodiment, the
図1を参照すると、本実施形態のエレベータシャフト11の構造では、対象フロア21の直下の高さ位置に、エレベータシャフト11の内部と高層建築物の外部31とを選択的に連通させる開閉機構12が設けられている。開閉機構12は、例えばエレベータ機械室23に設けられた駆動制御系13からの指令にしたがって開閉機構12を開けたり閉じたりする。駆動制御系13は、後述するように、同じくエレベータ機械室23に設けられたエレベータ制御部30からの信号に応じて作動する。
Referring to FIG. 1, in the structure of the
図1では、エレベータシャフト11の内部と高層建築物の外部31とが1つの外壁32により隔てられている例を示している。しかしながら、一般に、エレベータシャフト11の内部と高層建築物の外部31とが間隔を隔てている構成も考えられる。そのような構成の場合には、開閉機構12と高層建築物の外部31とを結ぶダクトを付加すれば良い。
FIG. 1 shows an example in which the inside of the
以下、本実施形態にかかるエレベータシャフト構造の作用の理解を容易にするために、図2〜図5を参照して従来の構造における煙突効果による上昇気流の発生および従来の煙突効果対策について説明する。従来の構造では、屋内外温度差に起因して、図2において矢印で示すような空気の流れが発生する。すなわち、エレベータシャフト51の内部では煙突効果による上昇気流が発生する。
Hereinafter, in order to facilitate the understanding of the operation of the elevator shaft structure according to the present embodiment, the generation of ascending current due to the chimney effect and the conventional chimney effect countermeasures in the conventional structure will be described with reference to FIGS. . In the conventional structure, an air flow as indicated by arrows in FIG. That is, an updraft due to the chimney effect is generated inside the
その結果、図2において破線状の楕円61,62で示すように、低層部の各フロアおよび高層部の各フロアでは、ドラフト圧力によるエレベータ扉の開閉障害が生じる。また、図2において破線状の楕円63で示すように、地上フロアのエントランスでは、ドラフト気流による温熱環境の問題が生じる。
As a result, as shown by broken-
従来技術では、煙突効果に起因する扉の開閉障害などの対策として、例えば図3に示すように、高層部52の各フロアにおける外壁53の隙間をすべて塞ぐことにより建物外壁の気密性を向上させて煙突効果を低下させる手法が採用されている。また、例えば図4に示すように、エレベータシャフト51の内部空間を下層空間51aと上層空間51bとに隔絶分離することにより煙突効果を低下させる手法が採用されている。
In the prior art, as a countermeasure against a door opening / closing failure caused by the chimney effect, for example, as shown in FIG. 3, the airtightness of the outer wall of the building is improved by closing all the gaps of the
また、図示を省略するが、エレベータ機械室の気密性向上や陽圧化、エレベータシャフト内の空気の冷却により煙突効果を低下させる手法が採用されている。さらに、例えば図5に示すように、エレベータシャフト51の下部に外気54を強制流入させてエレベータシャフト51の内部を加圧することにより煙突効果を低下させる手法が採用されている。
Although illustration is omitted, a method of reducing the chimney effect by improving the air tightness of the elevator machine room, positive pressure, and cooling the air in the elevator shaft is adopted. Further, for example, as shown in FIG. 5, a method is adopted in which the chimney effect is reduced by forcing the
また、図示を省略するが、下層階エントランス等の気密化(風除室や回転扉の採用)、各階のエレベータから外壁に至る経路への扉の追加(各扉への差圧の分散)により煙突効果を低下させる手法が採用されている。ただし、建物の用途・デザインによる制約から、上述の手法を採用することができない場合がある。また、エレベータ扉に許容される差圧について、上述の手法を組み合わせても達成できないような厳しい条件が要求される場合がある。 Although not shown, due to airtightness at the lower floor entrances (adoption of windbreak rooms and revolving doors), addition of doors to the route from the elevators to the outer walls of each floor (dispersion of differential pressure to each door) A technique to reduce the chimney effect is adopted. However, there are cases where the above-mentioned method cannot be adopted due to restrictions on the use and design of the building. In addition, there may be demands for strict conditions that cannot be achieved by combining the above-described methods for the differential pressure allowed for the elevator door.
煙突効果の根本的な要因は、屋内外の温度差である。冬期には外気温度が0°C前後になるが、屋内は18°C程度に空調される。このため、屋内の空気は、浮力を生じて外壁を介して外へ出ようとする。高層建築物では、各階においてこのような煙突効果による浮力を生じ、この浮力が竪穴区画に集中して大きな圧力差を生じる。煙突効果に起因する圧力差は、屋内外温度差が存在する限り定常的に生じる。 The fundamental factor of the chimney effect is the temperature difference between indoor and outdoor. In winter, the outside air temperature is around 0 ° C, but the room is air-conditioned to about 18 ° C. For this reason, indoor air produces buoyancy and tends to go outside through the outer wall. In a high-rise building, buoyancy due to such a chimney effect is produced on each floor, and this buoyancy is concentrated in the pit compartment, creating a large pressure difference. The pressure difference due to the chimney effect is steadily generated as long as there is an indoor / outdoor temperature difference.
以下、図6〜図9を参照して、本実施形態にかかるエレベータ10の構造の作用を説明する。図6は、エレベータ10のカゴ10aが地上フロア22にあり、対象フロア21を含むすべてのフロアにおいてエレベータ扉が閉じている様子を示している。図6に示す状態では、エレベータ機械室23に設けられた駆動制御系13からの指令により、開閉機構12は閉じている。
Hereinafter, the operation of the structure of the
その結果、図6中矢印で示すような空気の流れが発生し、エレベータシャフト11の内部では煙突効果による上昇気流が発生する。そして、対象フロア21におけるエレベータ10の扉には、図6において破線状の楕円33で示すように比較的大きな差圧が作用する。ただし、図6に示す状態では、対象フロア21におけるエレベータ10の扉は開く必要がないので問題はない。
As a result, an air flow as indicated by an arrow in FIG. 6 is generated, and an updraft due to the chimney effect is generated inside the
図7は、エレベータ10のカゴ10aが地上フロア22から対象フロア21に近づいて所定の高さ位置に達したときに、開閉機構12が閉じた状態から開いた状態に変化した様子を示している。すなわち、本実施形態において、エレベータ制御部30は、エレベータ10のカゴ10aが対象フロア21から下方へ所定距離だけ離れた高さ位置を対象フロア21へ向かって通過したときに、通過信号を駆動制御系13に出力する。駆動制御系13は、エレベータ制御部30から供給された通過信号を受けて開閉機構12を開ける。
FIG. 7 shows a state in which the opening /
その結果、煙突効果により発生した上昇空気は対象フロア21の直下の高さ位置に設けられた開閉機構12を介して外部へ流出し、対象フロア21におけるエレベータ10の扉に作用する差圧は、図9に示すように急激に減少し始める。図9は、開閉機構の開閉と対象フロアにおけるエレベータ扉に作用する差圧との関係について得られたシミュレーション結果を定性的に示す図である。図9において、縦軸はエレベータ扉に作用する差圧Pを示し、横軸は開閉機構12の開閉に伴って経過する時間Tを示している。
As a result, the rising air generated by the chimney effect flows out to the outside through the opening /
エレベータ制御部30は、通過信号を駆動制御系13に出力した直後にエレベータ扉の開放信号を出力し、開放信号の出力直後にエレベータ10の扉が開く。図8は、開閉機構12が開いた直後に対象フロア21におけるエレベータ10の扉が開いた様子を示している。換言すると、本実施形態において、駆動制御系13は、エレベータ10の扉の開放の直前に開閉機構12を開ける。
The
図9を参照すると、時間T1のタイミングで開閉機構12が開いてから、対象フロア21におけるエレベータ10の扉に作用する差圧はP1から急激に減少し始め、時間T2のタイミングでエレベータ扉が開いたときには扉に作用する差圧P2が十分小さくなることがわかる。このように、エレベータ10の扉の開放の直前における開閉機構12の開放により、エレベータ扉に作用する差圧は著しく低減される。その結果、煙突効果に起因する扉の開閉障害を回避することができる。
Referring to FIG. 9, after the opening /
エレベータ10に対する乗降が終了すると、エレベータ制御部30はエレベータ扉の閉止信号を出力し、この閉止信号の出力直後に時間T3のタイミングでエレベータ扉を閉じる。駆動制御系13は、エレベータ制御部30から供給されたエレベータ扉の閉止信号を受けて、エレベータ扉が閉じた直後に時間T4のタイミングで開閉機構12を閉じる。すなわち、本実施形態において、駆動制御系13は、エレベータ10の扉の閉止の直後に開閉機構12を閉じる。時間T3のタイミングで開閉機構12を閉じるときにエレベータ扉に作用する差圧P3は十分小さく、煙突効果に起因する扉の開閉障害を回避することができる。
When the elevator boarding / exiting is completed, the
図9において実線で示すように、エレベータ10の扉の閉止直後に開閉機構12を閉じることにより、エレベータ扉に作用する差圧はP3から元の差圧P1まで急激に戻り、これにより次のエレベータ扉の開放時に備えることができる。一方、図9において破線で示すように、エレベータ10の扉の閉止後も開閉機構12を開けたままに放置すると、いわゆる圧力逃がしの効果は次第に失われ、これにより次のエレベータ扉の開放時に圧力を逃がせなくなる。
As shown by a solid line in FIG. 9, by closing the opening /
一般に、上層階のフロア全体が展望室、食堂、結婚式場などになっている高層建築物では、エレベータホールを設けてフロアとエレベータとを隔離するようなデザインが難しく、エレベータから外壁に至る経路への扉の追加(各扉への差圧の分散)により煙突効果を低下させる手法の採用が困難である。目的の高層階までのエレベータを有する場合、低層階からエレベータが上昇してくるタイミングに一定の間隔があり、またエレベータ扉を開閉させるタイミングを予測することができる。このような場合には、上述のように、圧力逃がしの開閉機構を設け、エレベータ扉を開ける直前にエレベータシャフト内部の圧力逃がしを行うことにより、煙突効果に起因する扉の開閉障害等を回避することができる。 In general, in high-rise buildings where the entire upper floor is an observation room, cafeteria, wedding hall, etc., it is difficult to design an elevator hall to separate the floor from the elevator, and the route from the elevator to the outer wall It is difficult to adopt a method of reducing the chimney effect by adding a door (dispersion of differential pressure to each door). When there is an elevator up to the target higher floor, there is a certain interval in the timing when the elevator ascends from the lower floor, and the timing for opening and closing the elevator door can be predicted. In such a case, as described above, a pressure relief opening / closing mechanism is provided, and pressure relief inside the elevator shaft is performed immediately before the elevator door is opened, thereby avoiding a door opening / closing failure caused by the chimney effect. be able to.
なお、上述の説明では、エレベータ10のカゴ10aが対象フロア21から下方へ所定距離だけ離れた高さ位置を対象フロア21へ向かって通過したときにエレベータ制御部30が出力する信号に応じて、駆動制御系13が開閉機構12を開けている。しかしながら、これに限定されることなく、エレベータ制御部30が出力するエレベータ扉の開放信号に応じて開閉機構12を開ける形態も可能である。例えば、エレベータのカゴが対象フロアに既にあり、呼びボタンが押された場合がこの形態に相当する。
In the above description, according to the signal output by the
また、上述の説明では、各フロアに停止可能な通常のエレベータのエレベータシャフトに対して、本発明の竪穴区画構造を適用している。しかしながら、通常のエレベータに限定されることなく、例えば最上階のフロアと地上フロアとを往復するシャトルエレベータシャフト、階段室など、高層建築物において対象フロアの空間に面した扉を有する他の竪穴区画の構造に対しても同様に本発明を適用することができる。 Further, in the above description, the pit hole partition structure of the present invention is applied to an elevator shaft of a normal elevator that can be stopped on each floor. However, the present invention is not limited to a normal elevator, and other pit holes having a door facing the space of the target floor in a high-rise building such as a shuttle elevator shaft that reciprocates between the top floor and the ground floor, a staircase, etc. The present invention can be similarly applied to the structure.
高層建築物において対象フロアの空間に面した扉を有する通常のエレベータシャフトの構造に対して本発明を適用する場合、駆動制御系は、エレベータ制御部が出力するエレベータ扉の開放信号に応じて開閉機構を開け、エレベータ制御部が出力するエレベータ扉の閉止信号に応じて開閉機構を閉じる。 When the present invention is applied to the structure of a normal elevator shaft having a door facing the space of the target floor in a high-rise building, the drive control system opens and closes according to the elevator door opening signal output by the elevator controller. The mechanism is opened, and the opening / closing mechanism is closed in response to the elevator door closing signal output by the elevator controller.
また、高層建築物において対象フロアの空間に面した扉を有する階段室の構造に対して本発明を適用する場合、駆動制御系は、階段室の扉の開放操作に対応する開放信号(例えば階段室の扉のノブの回転に応じて発生する開放信号)に応じて開閉機構を開け、階段室の扉の閉止に対応する閉止信号に応じて開閉機構を閉じる。 In addition, when the present invention is applied to the structure of a staircase having a door facing the space of the target floor in a high-rise building, the drive control system has an open signal (for example, a staircase) corresponding to the opening operation of the staircase The opening / closing mechanism is opened in response to the rotation of the knob of the room door, and the opening / closing mechanism is closed in response to the closing signal corresponding to the closing of the staircase door.
以上のように、本発明による煙突効果対策は、従来の手法で対策し切れない現象が生じた場合にも有効であり、煙突効果に起因する現象のうち、直接の被害につながりかねないエレベータ扉の開閉障害の問題(現象が激しい場合にはエレベータの運行を見合わせる場合もある)を回避することができる点で意義が大きい。 As described above, the chimney effect countermeasure according to the present invention is effective even when a phenomenon that cannot be completely counteracted by the conventional method occurs, and the elevator door that may lead to direct damage among the phenomenon caused by the chimney effect. This is significant in that it can avoid the problem of opening / closing troubles (if the phenomenon is severe, the operation of the elevator may be delayed).
10 エレベータ
10a カゴ
11 エレベータシャフト
12 開閉機構
13 駆動制御系
21 対象フロア
22 地上フロア
23 エレベータ機械室
30 エレベータ制御部
32 外壁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記対象フロアの直下の高さ位置に設けられて、前記竪穴区画の内部と前記高層建築物の外部とを選択的に連通させる開閉機構と、
前記扉の開放の直前に前記開閉機構を開け且つ前記扉の閉止の直後に前記開閉機構を閉じる駆動制御系とを備えていることを特徴とする竪穴区画構造。 In a high-rise building, the structure of a pothole section having a door facing the space of the target floor,
An opening / closing mechanism that is provided at a height position directly below the target floor and selectively communicates the inside of the pothole section and the outside of the high-rise building;
A pothole partition structure comprising: a drive control system that opens the opening / closing mechanism immediately before opening the door and closes the opening / closing mechanism immediately after closing the door.
前記駆動制御系は、エレベータ制御部が出力するエレベータ扉の開放信号に応じて前記開閉機構を開け、前記エレベータ制御部が出力する前記エレベータ扉の閉止信号に応じて前記開閉機構を閉じることを特徴とする請求項1に記載の竪穴区画構造。 The pothole section is an elevator shaft;
The drive control system opens the opening / closing mechanism in response to an elevator door opening signal output from the elevator control unit, and closes the opening / closing mechanism in response to the elevator door closing signal output from the elevator control unit. The pit compartment structure according to claim 1.
前記駆動制御系は、シャトルエレベータのカゴが前記対象フロアから下方へ所定距離だけ離れた高さ位置を前記対象フロアへ向かって通過したときにエレベータ制御部が出力する信号に応じて前記開閉機構を開け、前記エレベータ制御部が出力する前記エレベータ扉の閉止信号に応じて前記開閉機構を閉じることを特徴とする請求項1に記載の竪穴区画構造。 The pothole section is a shuttle elevator shaft;
The drive control system controls the opening / closing mechanism according to a signal output by an elevator control unit when the shuttle elevator car passes through a height position away from the target floor by a predetermined distance toward the target floor. 2. The pit hole partition structure according to claim 1, wherein the opening / closing mechanism is closed in response to a closing signal of the elevator door that is opened and output from the elevator control unit.
前記駆動制御系は、前記階段室の扉の開放操作に対応する開放信号に応じて前記開閉機構を開け、前記階段室の扉の閉止に対応する閉止信号に応じて前記開閉機構を閉じることを特徴とする請求項1に記載の竪穴区画構造。 The pothole compartment is a staircase;
The drive control system opens the opening / closing mechanism in response to an opening signal corresponding to the opening operation of the staircase door, and closes the opening / closing mechanism in response to a closing signal corresponding to the closing of the staircase door. The pit hole structure according to claim 1, wherein
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