JP2023110690A - 建物ユニットの組付け構造 - Google Patents

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亮佑 松田
Ryosuke Matsuda
周平 丸谷
Shuhei Maruya
信賢 磯田
Nobumasa Isoda
優輝 河村
Yuki Kawamura
和之 大原
Kazuyuki Ohara
達▲郎▼ 大津
Tatsuro Otsu
大真 寺村
Daima Teramura
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【課題】建物ユニット用いた複数階のユニット建築物における上階層と下階層との間に、層間スペースを、安定した状態で容易に設けることのできる建物ユニットの組付け構造を提供する。【解決手段】上下左右に連設して配置された、六面体形状を有する複数の居住空間部用ユニット11と、六面体形状を有する複数の天井裏床下空間部用ユニット12とを一体として組み付けることにより形成される、ユニット建築物20を形成するための建物ユニットの組付け構造10であって、上階の居住空間部用ユニット11による上階層21と、下階の居住空間部用ユニット11による下階層22との間の層間スペース23に、天井裏床下空間部用ユニット12が配置されて組み付けられている。また最上階層21’の居住空間部用ユニット11の上方に、天井裏床下空間部用ユニット12が、屋根ユニット12’として配置されて組み付けられている。【選択図】図1

Description

本発明は、建物ユニットの組付け構造に関し、特に六面体形状を有する複数の居住空間部用ユニットと複数の天井裏床下空間部用ユニットとを組み付けて形成される建物ユニットの組付け構造に関する。
近年、例えば住宅建築物等の建物を構築する際に、工期の短縮や作業効率の向上等を図ることを目的として、予め工場等において、好ましくは大型トラックの荷台に収まる大きさの六面体形状となるように製造した箱形の建物ユニットを、建築現場まで搬送して組み付けることにより施工される、ユニット建築物が提案されており、このようなユニット建築物を形成するための好ましくは木造の建物ユニットが、種々開発されている(例えば、特許文献1~3参照)。
これらの特許文献1~3に記載の建物ユニットは、予め工場等において製造された後に、トラック等よって建築現場まで搬送され、建築現場において好ましくは上下方向及び/又は左右方向に連設して組み付けられることで、建物であるユニット建築物を形成することになるが、複数階のユニット建築物を形成する場合には、上階層と下階層との間に層間スペースを設けて、天井裏空間や床下空間とすることで、遮音機能や断熱機能を持たせたり、配線・配管用のスペースとして使用できるようにすることが望ましい。
このため、建物ユニットを用いて複数階のユニット建築物を形成する従来の施工方法では、下層階を構成する建物ユニットを左右方向に連設配置して下層階の建物構造を形成したら、形成した下層階の建物構造の上に床梁や根太を組み付けて敷設した後に、これらの床梁や根太に支持させて、上層階を構成する建物ユニットを連設配置することにより、上層階の建物構造を形成するといった工法を採用することが一般的に行われている。
特開2008-14055号公報 特開2016-205022号公報 特開2020-20178号公報
しかしながら、建物ユニットによる下層階の建物構造に上に、床梁や根太を組み付けて敷設した後に、これらの床梁や根太に支持させて、上層階を構成する建物ユニットを連設配置して、上層階の建物構造を形成するといった工法では、下層階の建物構造に上に、上層階の建物ユニットを所定の位置に安定した状態で据え付けることができるように、床梁や根太を精度良く組み付けて敷設する作業に多くの手間を要することから、複数階のユニット建築物を建物ユニットを用いて形成する工法に適した、層間スペースを、上階層と下階層との間に安定した状態で容易に設けることを可能にする新たな技術の開発が望まれる。
また、建物ユニットは、予め工場等において精度良く製造できるものであることから、このような予め工場等において製造される建物ユニットの特徴を生かすことによって、より安定した状態で、上階層と下階層との間に層間スペースを、さらに容易に設けることができるものと考えられる。
本発明は、予め工場等において製造される建物ユニットの特徴を生かして、複数階のユニット建築物における上階層と下階層との間に層間スペースを、安定した状態で容易に設けることのできる建物ユニットの組付け構造を提供することを目的とする。
本発明は、上下左右に連設して配置された、六面体形状を有する複数の居住空間部用ユニットと六面体形状を有する複数の天井裏床下空間部用ユニットとを一体として組み付けることにより形成される、ユニット建築物を形成するための建物ユニットの組付け構造であって、上階の居室用ユニットによる上階層と、下階の居住空間部用ユニットによる下階層との間の層間スペースに、前記天井裏床下空間部用ユニットが配置されて組み付けられている建物ユニットの組付け構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
そして、本発明の建物ユニットの組付け構造は、最上階層の前記居住空間部用ユニットの上方に、前記天井裏床下空間部用ユニットが、屋根ユニットとして配置されて組み付けられていることが好ましい。
また、本発明の建物ユニットの組付け構造は、前記層間スペースに、前記天井裏床下空間部用ユニットが、左右方向に連続して配置されており、前記上階の居住空間部用ユニット及び前記下階の居住空間部用ユニットは、連続する前記天井裏床下空間部用ユニットに対して一つ置きに間隔をおいて、前記層間スペースの前記天井裏床下空間部用ユニットの上方又は下方に配置されて組み付けられている部分を有していることが好ましい。
さらに、本発明の建物ユニットの組付け構造は、前記層間スペースに、前記天井裏床下空間部用ユニットが、左右方向に間隔をおいて配置されると共に、これらの前記層間スペースの間隔部分の上方又は下方にのみ、前記上階の居住空間部用ユニット及び前記下階の居住空間部用ユニットが、左右方向に間隔をおいて配置されることにより、前記居住空間部用ユニットと前記天井裏床下空間部用ユニットとが、市松状に配置されて組付けられている部分を有していることが好ましい。
さらにまた、本発明の建物ユニットの組付け構造は、左右方向に間隔をおいて配置された前記上階の居住空間部用ユニット及び前記下階の居住空間部用ユニットの間隔部分に位置する前記天井裏床下空間部用ユニットが、これらの居住空間部用ユニットの間隔部分の間隔幅に応じて、幅方向の長さが調整された状態で組み付けられていることが好ましい。
また、本発明の建物ユニットの組付け構造は、六面体形状を有する複数の前記上階層の居住空間部用ユニット及び前記下階層の居住空間部用ユニットの各々が、同様の大きさ及び形状の六面体形状を有していることが好ましい。
さらに、本発明の建物ユニットの組付け構造は、前記天井裏床下空間部用ユニットに、配線・配管類が配設されていることが好ましい。
さらにまた、本発明の建物ユニットの組付け構造は、前記天井裏床下空間部用ユニットに、遮音材及び/又は断熱材及び/又は防火材が収容されていることが好ましい。
本発明の建物ユニットの組付け構造によれば、予め工場等において製造される建物ユニットの特徴を生かして、複数階のユニット建築物における上階層と下階層との間に層間スペースを、安定した状態で容易に設けることができる。
図1は、本発明の好ましい第1実施形態に係る建物ユニットの組付け構造を例示する略示斜視図である。 図2は、居住空間部用ユニットの形態を例示する略示斜視図である。 図3は、居住空間部用ユニットの他の形態を例示する略示斜視図である。 図4は、天井裏床下空間部用ユニットの形態を例示する略示斜視図である。 図5は、本発明の好ましい第2実施形態に係る建物ユニットの組付け構造を例示する略示斜視図である。 図5は、本発明の好ましい第3実施形態に係る建物ユニットの組付け構造を例示する略示斜視図である。 図7は、天井裏床下空間部用ユニットを、居住空間部用ユニットの間隔部分の間隔幅に応じて幅方向の長さを調整して用いる際の説明図である。
図1に示す本発明の好ましい第1実施形態に係る建物ユニットの組付け構造10は、複数の建物ユニット11,12を、上下左右に連設して組み付けることによって、建物としてユニット建築物20を形成するための構造として採用されたものである。本第1実施形態の建物ユニットの組付け構造10は、予め工場等において製造される、ユニット建築物20の居住空間を構成する六面体形状を有する居住空間部用ユニット11を用いることで、建物20を構築する際の工期の短縮や作業効率の向上等を図ることが可能になると共に、特に、同様に予め工場等において製造される六面体形状を有する天井裏床下空間部用ユニット12を用いることによって、予め製造されるこれらの建物ユニット11,12の特徴を生かしつつ、上階層21と下階層22との間に、配線・配管類を配設したり、遮音材や断熱材や防火材等を収容して遮音機能や断熱機能や防火材機能等を効果的に発揮させたりするための層間スペース23を、安定した状態で容易に設けることを可能にするものとなっている。
そして、本実施形態の建物ユニットの組付け構造10は、上下左右に連設して配置された、六面体形状を有する複数の居住空間部用ユニット11と六面体形状を有する複数の天井裏床下空間部用ユニット12とを一体として組み付けることにより形成される、ユニット建築物20を形成するための組付け構造であって、上階の居住空間部用ユニット11による上階層21と、下階の居住空間部用ユニット11による下階層22との間の層間スペース23に、天井裏床下空間部用ユニット12が配置されて組み付けられている。
また、本第1実施形態では、好ましくは最上階層21’の居住空間部用ユニット11の上方に、天井裏床下空間部用ユニット12が、屋根ユニット12’として配置されて組み付けられている。
さらに、本第1実施形態では、好ましくは六面体形状を有する複数の上階層21の居住空間部用ユニット11及び下階層22の居住空間部用ユニット11の各々は、同様の大きさ及び形状の六面体形状を有している。
本第1実施形態では、ユニット建築物20は、例えば3階建ての建物となっており、好ましくは各階に複数の居住空間が隣接して配置された、集合住宅を形成するものとなっている。各々の居住空間は、例えば好ましくは図2及び図3に示すような、予め工場等において精度良く製造された、六面体形状を有する居住空間部用ユニット11を用いて形成されるようになっている。
すなわち、図2に示す居住空間部用ユニット11は、好ましくは直交集成板からなる面状の構造用パネル部材11aを用いて形成されるものとなっており、これらの構造用パネル部材11aによって、構築された後のユニット建築物20に、所望の構造耐力を付与できるようになっている。また、図3に示す居住空間部用ユニット11は、六面体形状の4か所の角部分に各々立設して配置された4本の角部構造用柱部材11bと、これらの角部構造用柱部材11bの上端部及び下端部を各々連結して配置された、各4本の上部構造用梁部材11c及び下部構造用梁部材11dとを含んで構成されており、且つ六面体形状の上面及び下面の少なくとも一方の面を閉塞して、周縁部が上部構造用梁部材11c又は下部構造用梁部材11dに接合されて取り付けられた平面部耐力面材11eと、六面体形状の4方の側面の少なくとも一面に、上縁部及び下縁部が上部構造用梁部材11c及び下部構造用梁部材11dに各々接合されて取り付けられた側面部耐力面材11fとを備えている、木造軸組み用の建物ユニットとなっており、構造用軸組部材である角部構造用柱部材11b、上部構造用梁部材11c及び下部構造用梁部材11dによって、構築された後のユニット建築物20に、所望の構造耐力を付与できるようになっている。居住空間部用ユニット11は、居室部の他、洗面室や機械室、廊下等の、その他の種々の居住空間を形成するものとなっている。
これらの居住空間部用ユニット11は、後述する接合用金物によって、天井裏床下空間部用ユニット12を含めて、隣接する建物ユニット11,12同士が一体として接合されると共に、例えば構造用パネル部材11aや平面部耐力面材11eや側面部耐力面材11fが取り付けられていない面に、必要に応じて仕切りパネル部材を適宜取り付けることによって、一又は隣接する複数の居住空間部用ユニット11による、各々の居室空間を形成することができるようになっている。
また、本第1実施形態では、3階建てのユニット建築物20の1階部分と2階部分の間、及び2階部分と3階部分の間には、上階の居住空間部用ユニット11による上階層21と、下階の居住空間部用ユニット11による下階層22との間に天井裏床下空間部用ユニット12が組み付けられていることにより、層間スペース23が形成されるようになっている。上述のように、最上階層21’を構成する3階部分の居住空間部用ユニット11の上方にもまた、天井裏床下空間部用ユニット12が、屋根ユニット12’として組み付けられることによって、ユニット建築物20の屋根部24が形成されるようになっている。これらの層間スペース23や屋根部24が形成する、六面体形状を有する天井裏床下空間部用ユニット12は、天井裏空間や床下空間に相当する高さとして、好ましくは居住空間部用ユニット11の1/15~1/5程度の高さを備えるユニットとなっており、居住空間部用ユニット11と同様に、予め工場等において、精度良く製造することができるようになっている。
すなわち、天井裏床下空間部用ユニット12は、図4に示すように、好ましくは直交集成板からなる面状の構造用パネル部材12aを用いて、居住空間部用ユニット11よりも高さの低い六面体形状を形成するようになっており、これによって構築された後のユニット建築物20に、所望の構造耐力を付与できるようになっている。また、天井裏床下空間部用ユニット12は、居住空間部用ユニット11と同様に、六面体形状の4か所の角部分に各々立設して配置された4本の角部構造用柱部材と、これらの角部構造用柱部材の上端部及び下端部を各々連結して配置された、各4本の上部構造用梁部材及び下部構造用梁部材とを含んで構成される木造軸組み用の建物ユニットとして形成して、これらの構造用軸組部材によって、構築された後のユニット建築物20に、所望の構造耐力を付与できるようにしても良い。天井裏床下空間部用ユニット12は、上下の面や側面にパネル部材を備えていない、好ましくは構造用軸組部材を用いた骨組構造のみによる六面体形状を形成するものであって良い。
そして、本第1実施形態では、予め工場等において製造された上述の居住空間部用ユニット11や天井裏床下空間部用ユニット12は、トラック等に積み込まれて建築現場まで容易に搬送することができ、搬送された建築現場において、居住空間部用ユニット11や天井裏床下空間部用ユニット12は、例えば吊上げ用重機を用いて上下左右に連設して配置されると共に、好ましくは後述する接合金物を用いて、一体として接合された状態で組み付けるだけの簡易な作業によって、例えば図1に示すような、居住空間部用ユニット11による上階層と下階層との間に、天井裏床下空間部用ユニット12による層間スペース23が設けられたユニット建築物20を、安定した状態で効率良く形成することが可能になる。
すなわち、本第1実施形態の建物ユニットの組付け構造によれば、予め工場等において精度良く強固に製造することが可能な、相当の構造耐力を備える建物ユニット11,12の特徴を生かしつつ、これらの建物ユニット11,12を、建築現場において接合金物を用いて組み付けるだけの簡易な作業によって、複数階のユニット建築物20における上階層21と下階層22との間に層間スペース23を、安定した状態で効率良く容易に設けることが可能になる。
ここで、居住空間部用ユニット11や天井裏床下空間部用ユニット12を接合するための接合金物としては、公知の各種の接合金物の他、好ましくは本件出願と同日付けで本件出願人によって出願された、特願2022-12221や特願2022-12222に記載されたユニット接合金物を用いることができる。居住空間部用ユニット11や天井裏床下空間部用ユニット12を接合するための接合金物として、特願2022-12221や特願2022-12222に記載されたユニット接合金物を用いることにより、複数の建物ユニット11,12を組み付けて形成されている既存のユニット建築物20を、個々の建物ユニット11,12に解体した後に、解体して得られた複数の建物ユニット11,12を別の構築現場に搬送し、当該別の構築現場において、搬送された複数の建物ユニット11,12を再度組み付けて、ユニット建築物20を新たに構築し直すといった構築工法を採用した場合でも、一体化されている複数の建物ユニット11,12の接合状態をスムーズに解除したり、連設して設置された建物ユニット11,12をスムーズに接合し直して一体化できるようにすることで、このような構築工法を効率良く施工することが可能になる。
また、本第1実施形態では、好ましくは六面体形状を有する複数の上階層21の居住空間部用ユニット11及び下階層22の居住空間部用ユニット11の各々は、好ましくは同様の大きさ及び形状の六面体形状を有しているものとして、仕様が統一されたものとなっているので、好ましくは既存のユニット建築物20を解体して、解体後の複数の建物ユニット11,12を別の構築現場に搬送し、搬送した複数の建物ユニット11,12を再度組み付けて新たにユニット建築物20を構築し直す際に、居住空間部用ユニット11の仕様か統一されていることで、例えば上下階の居住空間部用ユニット11を入れ替える等、異なる居住空間部用ユニット11の配置で、新たにユニット建築物20を容易に構築することが可能になる。
さらに、本第1実施形態では、好ましくは最上階層21’の居住空間部用ユニット11の上方に、天井裏床下空間部用ユニット12が、屋根ユニット12’として配置されて組み付けられているので、例えばこれらの屋根ユニット12’の上面部に、防水加工やその他の必要な加工を施すことによって、ユニット建築物20に屋根部24を、予め工場等において製造された天井裏床下空間部用ユニット12を用いて効率良く形成することが可能になる。
さらにまた、本第1実施形態では、上階の居住空間部用ユニット11による上階層21と、下階の居住空間部用ユニット11による下階層22との間に介在する、層間スペース23に組み付けられる天井裏床下空間部用ユニット12や、最上階層21’の居住空間部用ユニット11の上方に、屋根ユニット12’として組付けられる天井裏床下空間部用ユニット12は、構造用パネル部材12aや、角部構造用柱部材、上部構造用梁部材、下部構造用梁部材等の構造用軸組部材によって、相当の耐力構造を備えているので、これらの天井裏床下空間部用ユニット12と接合される上層や下層の居住空間部用ユニット11は、効果的に補強されることになり、これによって各々の居住空間部用ユニット11の構造を、パネルの肉厚を小さくしたり、構造用軸組部材の断面を小さくしたりすることで、より簡易なものとして設計することが可能になる。
図5は、本発明の好ましい第2実施形態に係る建物ユニットの組付け構造13を示すものである。図5に示す本第2実施形態の建物ユニットの組付け構造13では、上階の居室用ユニット11による上階層21と、下階の居住空間部用ユニット11による下階層22との間の層間スペース23に、天井裏床下空間部用ユニット12が、左右方向に連続して配置されており、上階の居住空間部用ユニット11及び下階の居住空間部用ユニット11は、連続する天井裏床下空間部用ユニット11に対して一つ置きに間隔をおいて、層間スペース23の天井裏床下空間部用ユニット12の上方又は下方に配置されて組み付けられている部分を有している。これらの点が、上記の第1実施形態の建物ユニットの組付け構造10と相違している。
図5に示す第2実施形態の建物ユニットの組付け構造13によれば、上記の第1実施形態の建物ユニットの組付け構造10と同様の作用効果が得られる他、左右方向に連続する天井裏床下空間部用ユニット12の上方又は下方の、居住空間部用ユニット11が配置されていない間隔部分に、好ましくは外壁パネル等を取り付けることによって、当該間隔部分を居室空間として用いることが可能になるので、使用する居住空間部用ユニット11の設置数を減らして建物の材積を低減しつつも、同様の容積の居室空間を確保することが可能になる。
図6は、本発明の好ましい第3実施形態に係る建物ユニットの組付け構造14を示すものである。図6に示す本第3実施形態の建物ユニットの組付け構造14では、上階の居室用ユニット11による上階層21と、下階の居住空間部用ユニット11による下階層22との間の層間スペース23に、天井裏床下空間部用ユニット12が、左右方向に間隔をおいて配置されると共に、これらの層間スペース23の間隔部分の上方又は下方にのみ、上階の居住空間部用ユニット11及び下階の居住空間部用ユニット11が、左右方向に間隔をおいて配置されることにより、居住空間部用ユニット11と天井裏床下空間部用ユニット12とが、市松状に配置されて組付けられている部分を有している。これらの点が、上記の第1実施形態の建物ユニットの組付け構造10及び第2実施形態の建物ユニットの組付け構造16と相違している。
図6に示す第3実施形態の建物ユニットの組付け構造14によれば、上記の第2実施形態の建物ユニットの組付け構造16と同様の作用効果が得られる他、さらに、層間スペース23において左右方向に間隔をおいて配置される天井裏床下空間部用ユニット12の間隔部分に、好ましくは外壁パネル等を取り付けることによって、使用する天井裏床下空間部用ユニット12の設置数を減らして建物の材積を低減しつつも、当該間隔部分を、配線・配管類を配設したり、遮音材や断熱材や防火材等を収容したりするための空間として用いることが可能なる。
また、図5に示す第2実施形態の建物ユニットの組付け構造13や、図6に示す第3実施形態の建物ユニットの組付け構造14においては、左右方向に間隔をおいて配置された上階の居住空間部用ユニット11及び下階の居住空間部用ユニット11の間隔部分に位置する天井裏床下空間部用ユニット12は、図7に示すように、これらの居住空間部用ユニット11の間隔部分の間隔幅に応じて、幅方向の長さが調整した状態で、組み付けることもできる。これによって、配線・配管類を配設したり、遮音材や断熱材や防火材等を収容したりするのを可能にする層間スペース23の大きさや、居室空間の広さを調整することが可能になると共に、建物の規模を調整することが可能になる。
なお、本発明は上記の各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の建物ユニットの組付け構造を形成する居住空間部用ユニットや天井裏床下空間部用ユニットは、構造用パネル部材を用いた壁パネルによる建物ユニットや、軸組部材による軸組構法用の建物ユニットである必要は必ずしもなく、その他の種々の六面体形状を有する建物ユニット等であっても良い。木製以外の六面形状を備える建物ユニットであっても良い。最上階層の居住空間部用ユニットの上方に、天井裏床下空間部用ユニット以外の部材による屋根構造を設けても良い。本発明の建物ユニットの組付け構造は、建物の全体を構成する組付け構造である必要は必ずしもなく、建物の一部に、本発明の建物ユニットの組付け構造が含まれていても良い。
10,13,14 建物ユニットの組付け構造
11 居住空間部用ユニット(建物ユニット)
11a 構造用パネル部材
11b 角部構造用柱部材
11c 上部構造用梁部材
11d 下部構造用梁部材
11e 平面部耐力面材
11f 側面部耐力面材
12 天井裏床下空間部用ユニット(建物ユニット)
12a 構造用パネル部材
12’ 屋根ユニット
20 ユニット建築物(建物)
21 上階層
21’ 最上階層
22 下階層
23 層間スペース
24 屋根部

Claims (8)

  1. 上下左右に連設して配置された、六面体形状を有する複数の居住空間部用ユニットと六面体形状を有する複数の天井裏床下空間部用ユニットとを一体として組み付けることにより形成される、ユニット建築物を形成するための建物ユニットの組付け構造であって、
    上階の居住空間部ユニットによる上階層と、下階の居住空間部用ユニットによる下階層との間の層間スペースに、前記天井裏床下空間部用ユニットが配置されて組み付けられている建物ユニットの組付け構造。
  2. 最上階層の前記居住空間部用ユニットの上方に、前記天井裏床下空間部用ユニットが、屋根ユニットとして配置されて組み付けられている請求項1記載の建物ユニットの組付け構造。
  3. 前記層間スペースに、前記天井裏床下空間部用ユニットが、左右方向に連続して配置されており、前記上階の居住空間部用ユニット及び前記下階の居住空間部用ユニットは、連続する前記天井裏床下空間部用ユニットに対して一つ置きに間隔をおいて、前記層間スペースの前記天井裏床下空間部用ユニットの上方又は下方に配置されて組み付けられている部分を有している請求項1又は2記載の建物ユニットの組付け構造。
  4. 前記層間スペースに、前記天井裏床下空間部用ユニットが、左右方向に間隔をおいて配置されると共に、これらの前記層間スペースの間隔部分の上方又は下方にのみ、前記上階の居住空間部用ユニット及び前記下階の居住空間部用ユニットが、左右方向に間隔をおいて配置されることにより、前記居住空間部用ユニットと前記天井裏床下空間部用ユニットとが、市松状に配置されて組付けられている部分を有している請求項1又は2記載の建物ユニットの組付け構造。
  5. 左右方向に間隔をおいて配置された前記上階の居住空間部用ユニット及び前記下階の居住空間部用ユニットの間隔部分に位置する前記天井裏床下空間部用ユニットは、これらの居住空間部用ユニットの間隔部分の間隔幅に応じて、幅方向の長さが調整された状態で組み付けられている請求項3又は4記載の建物ユニットの組付け構造。
  6. 六面体形状を有する複数の前記上階層の居住空間部用ユニット及び前記下階層の居住空間部用ユニットの各々は、同様の大きさ及び形状の六面体形状を有している請求項1~5のいずれか1項記載の建物ユニットの組付け構造。
  7. 前記天井裏床下空間部用ユニットに、配線・配管類が配設されている請求項1~6のいずれか1項記載の建物ユニットの組付け構造。
  8. 前記天井裏床下空間部用ユニットに、遮音材及び/又は断熱材及び/又は防火材が収容されている請求項1~7のいずれか1項記載の建物ユニットの組付け構造。
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