JP4086335B2 - 高気密高断熱建物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、階段室や吹き抜けを有する複数階の高気密高断熱建物に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年の建物では、生活水準の向上に伴って冷暖房装置を設置する居室の数が増えている。
各居室毎に冷暖房装置を設置することは居室スペースが制約される等の点から好ましくなく、そのため、１台の空調装置で全館冷暖房が行われている。
【０００３】
全館冷暖房を行うため、住宅やオフィス等の建物では高気密高断熱化が図られている。高気密高断熱化された建物では、空気搬送式集中空調装置の導入が進められている。
この空気搬送式集中空調装置は、空調機本体において予め所定の温度、湿度等に調和された空気をダクトを介して各居室に搬送するものであり、このダクトは、天井裏や床下に配置された横ダクトパネルと壁の内部に配置された縦ダクトパネルとから構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来例の高気密高断熱建物では、空調機本体で調和された空気を各居室に送るためダクトが必要である。
このダクトを設置するため、横ダクトパネルを天井裏や床下に配置したり、縦ダクトパネルを壁の内部に配置したりしなければならず、建物自体の構造が複雑となるだけでなく、施工が煩雑になるという問題点がある。
特に、ダクトパネル同士の接続を十分に行わないと、この接続部分から調和済空気が漏出し、冷暖房効率が低下する。
【０００５】
本発明の目的は、ダクトを用いることなく全館空調を行える高気密高断熱建物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、建物の内部空間を構成する階段室や吹き抜け自体をダクトとして利用し、これらの階段室、吹き抜け並びに各居室の間で空気を循環させて前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
具体的には、本発明の高気密高断熱建物は、図面を参照して説明すると、それぞれ吹き抜け４，１５からなる第１の連通路４，１４及び階段室５，１４からなる第２の連通路５，１５を有し各階に居室１，２を備えた複数階の高気密高断熱建物であって、前記第１の連通路４，１４を太陽光が窓９を通して入射可能な南側の外壁に接する位置に配置し、前記第２の連通路５，１５を居室１，２を挟んで前記第１の連通路４，１４とは反対側の北側の外壁部に接する位置に配置し、前記第１の連通路４，１４と前記第２の連通路５，１５とを建物の下部空間３の地下室で互いに連通し、各階の居室１，２を前記第１の連通路４，１４及び第２の連通路５，１５にそれぞれ開放可能としたことを特徴とする。
【０００８】
この構成の本発明では、晴天である場合には、第１の連通路４，１４に窓９を通して太陽光が入射すると、この第１の連通路４，１４の空気は太陽熱で温められる。この温められた空気は上昇気流によって上昇するとともに、各居室１，２に送られ、各居室１，２の空気は第２の連通路５，１５に送り出される。
第２の連通路５，１５では、第１の連通路４，１４のように太陽光が入射することがないため、空気が冷やされ、この冷やされた空気は建物の下部空間３を通って第１の連通路４，１４の下部に送られる。この冷やされた空気は第１の連通路４，１４で太陽光により再び温められる。
【０００９】
一方、曇天、雨天あるいは夜間等のように、建物内部の温度より建物外部の温度が低い場合には、第１の連通路４，１４内の空気は、その熱が窓を通して建物外部の空気に奪われることになるので、第１の連通路４，１４にはダウンドラフトが発生する。すると、第１の連通路４，１４の空気は建物の下部空間３に送られる。この下部空間３の空気は第２の連通路５，１５に送られ、この第２の連通路５，１５の空気は、各居室１，２を経て第１の連通路４，１４に送られる。
従って、本発明では、ダクトがなくとも、建物内の空気は、晴天時に、第１の連通路４，１４、居室１，２、第２の連通路５，１５及び建物の下部空間３の順番で循環され、夜間時等には、晴天時とは逆方向に循環される。
【００１０】
ここで、本発明では、上記のように、前記第１の連通路を吹き抜け４とし、前記第２の連通路を階段室５としたことを特徴とする。
この構成では、吹き抜け４が大きな容積を確保できるから、第１の連通路４で蓄える熱量を大きくすることができる。従って、第１の連通路４で生じる上昇気流を大きなものにでき、建物内で循環する空気の量を多くすることができる。
【００１１】
また、上記のように、前記第１の連通路４，１４と前記第２の連通路５，１５とを連通する建物の下部空間を地下室３としたことを特徴とする。
下部空間を地下室３とすれば、空気を流通させるスペースを大きくすることができる。
さらに、暖かい空気を前記第１の連通路４，１４に供給する暖房装置１０を備えてもよい。
この構成では、暖房装置１０で建物全体が暖房されるだけではなく、暖房装置１０で発生する上昇気流により、建物内部の空気が強制的に循環されるので、各居室１，２において室温の差が少なくなる。
【００１２】
また、冷たい空気を前記第２の連通路５，１５に供給する冷房装置１１を備えてもよい。
この構成では、冷房装置１１で建物全体が冷房されるだけではなく、冷房装置１１で発生する下降気流により、建物内部の空気が強制的に循環されるので、各居室１，２間において室温の差が少なくなる。
さらに、前記吹き抜け４，１５の各階に相当する位置に簀の子部材２０を配置してもよい。吹き抜け４，１５に簀の子部材２０を配置すれば、吹き抜け４，１５における空気の流れを阻害することなく、建物の居室スペースを広くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで、各実施の形態中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略する。
図１から図４は第１の実施の形態にかかる高気密高断熱建物が示されている。図１は建物の概略を示す縦断面図である。
【００１４】
図１において、第１の実施の形態の建物は、１階の居室１、２階の居室２及び地下室３を有する２階建ての高気密高断熱建物であり、南側に第１の連通路である吹き抜け４が配置され、北側に第２の連通路である階段室５が配置されている。また、建物の２階部分にはバルコニー６が設けられ、このバルコニー６は支柱７で支持されている。
【００１５】
１階の居室１は、吹き抜け４と階段室５とを連通する建物の中間空間であり、その間取りが図２に示されている。
図２において、１階の居室１は、和室、リビング、ダイニング等から構成され、吹き抜け４との間が窓８で仕切られ、階段室５との間が図示しないドアで仕切られている。
図１において、２階の居室２は、吹き抜け４と階段室５とを連通する建物の上部空間であり、その間取りが図３に示されている。
図３において、２階の居室２は、洋間、ホール等から構成され、吹き抜け４との間が窓８で仕切られ、階段室５との間が図示しないドアで仕切られている。
【００１６】
図１において、地下室３は、吹き抜け４と階段室５とを連通する建物の下部空間であり、その間取りが図４に示されている。
図４において、地下室３は、貯蔵室、リビング、機械室等から構成されている。
図１において、居室１，２及び地下室３のドアや窓を開けると、居室１，２及び地下室３は吹き抜け４と階段室５とにそれぞれ開放される。
【００１７】
吹き抜け４と建物外部とを仕切る外壁にはガラス窓９が設けられ、この窓９を通して吹き抜け４に太陽光が入射可能とされている。
吹き抜け４の下部には暖房装置１０が配置されている。この暖房装置１０は、ストーブ、空調装置等から構成される。
２階の居室２の天井裏には２階の居室２に冷気を供給する冷房装置１１が配置されている。この冷房装置１１は、クーラ、空調装置等から構成される。
階段室５は、居室１，２及び地下室３を挟んで吹き抜け４とは反対側に配置されている。
【００１８】
この構成の第１の実施の形態では、冬の晴天時において、第１の連通路である吹き抜け４にガラス窓９を通して太陽光が入射すると、この吹き抜け４の空気は太陽熱で温められる。この温められた空気は上昇気流によって上昇するとともに、各居室１，２に送られ、各居室１，２の空気は第２の連通路である階段室５に送り出される。さらに、暖房装置１０で吹き抜け４に上向きの暖気を供給すると、吹き抜け４に大きな上昇気流が発生する。
【００１９】
階段室５では、吹き抜け４のように太陽光が入射することがないため、空気が冷やされ、この冷やされた空気は地下室３を通って吹き抜け４の下部に送られる。この冷やされた空気は吹き抜け４で太陽光並びに暖房装置１０により再び温められる。
このように、建物内では、矢印Ｐに示される対流が生じ、居室１，２及び地下室３の隅々まで暖房されることになる。
【００２０】
冬の雨天、曇天、夜間では、建物内部の温度より建物外部の温度が低いので、吹き抜け４の空気は、その熱がガラス窓９を通して建物外部の空気に奪われることになり、吹き抜け４にはダウンドラフトが発生する。
すると、吹き抜け４の空気は地下室３に送られ、この地下室３の空気は階段室５に送られ、階段室５の空気は、各居室１，２を経て吹き抜け４に送られる。さらに、暖房装置１０で地下室３に水平方向の暖気を供給すると、階段室５に大きな上昇気流が発生する。
このように、建物内では、矢印Ｑに示される対流が生じ、居室１，２及び地下室３の隅々まで暖房されることになる。
【００２１】
また、夏においては、吹き抜け４にガラス窓９を通して太陽光が入射すると、前述と同様に、吹き抜け４で温められた空気は上昇気流によって上昇するとともに、各居室１，２に送られ、各居室１，２の空気は第２の連通路である階段室５に送り出される。
階段室５は太陽光が入射することがないため空気が冷やされ、この冷やされた空気は階段室５を下降し、地下室３を通って吹き抜け４の下部に送られる。
ここで、冷房装置１１で２階の居室２に冷気を供給すると、階段室５に大きな下降気流が発生する。なお、２階の居室２の天井裏に暖気が籠もることがあるので、この暖気を開口部１２を通して建物外部に排出してもよい。
このように、建物内では、矢印Ｒに示される対流が生じ、居室１，２及び地下室３の隅々まで冷房されることになる。
【００２２】
従って、第１の実施の形態では、▲１▼それぞれ階段室５又は吹き抜け４からなる第１の連通路４及び第２の連通路５を有し各階に居室１，２を備え、第１の連通路４を太陽光が窓を通して入射可能な位置に配置し、第２の連通路５を居室１，２を挟んで第１の連通路４とは反対側に配置し、第１の連通路４と第２の連通路５とを建物の下部空間３で互いに連通し、各階の居室１，２を第１の連通路４及び第２の連通路５にそれぞれ開放可能として高気密高断熱建物を構成したので、ダクトがなくとも、建物内の空気は、第１の連通路４、居室１，２、第２の連通路５及び建物の下部空間３の間を循環するので、全館空調が行える。そのため、冷暖房装置を設置するにあたり、ダクトを施工する手間が省け、かつ、建物自体の構造が簡単となる。特に、吹き抜け４や階段室５は、建物として一般に設置されるものであるから、特別な施工が不要となる。
【００２３】
また、第１の実施の形態では、▲２▼第１の連通路を吹き抜け４とし、第２の連通路を階段室５としたから、吹き抜け４で大きな容積を確保できるため、第１の連通路で蓄える熱量を大きくすることができる。従って、第１の連通路４で生じる上昇気流を大きなものにでき、建物内で循環する空気の量を多くすることができる。
また、▲３▼吹き抜け４と階段室５とを連通する建物の下部空間を地下室３としたから、空気を流通させるスペースを大きくすることができ、吹き抜け４と階段室５との間の空気の流れをスムースにできる。
【００２４】
さらに、▲４▼吹き抜け４に暖かい空気を供給する暖房装置１０を備えたから、この暖房装置１０で建物全体が暖房されるだけではなく、暖房装置１０で発生する上昇気流により、建物内部の空気が強制的に循環されるので、各居室１，２における室温の差が少なくなる。
また、▲５▼冷たい空気を階段室５に供給する冷房装置１１を備えたから、この冷房装置１１で建物全体が冷房されるだけではなく、冷房装置１１で発生する下降気流により、建物内部の空気が強制的に循環されるので、各居室１，２における室温の差が少なくなる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態を図５から図８に基づいて説明する。
第２の実施の形態は第１及び第２の連通路の構成並びに暖房装置の配置位置が第１の実施の形態と相違するもので、他の構成は第１の実施の形態と同じである。
全体構成を示す図５において、第２の実施の形態の建物は、１階の居室１、２階の居室２及び地下室３を有し、南側に第１の連通路である階段室１４が配置され、北側に第２の連通路である吹き抜け１５が配置されている。
【００２６】
１階の居室１は、階段室１４と吹き抜け１５とを連通する建物の中間空間であり、その間取りが図６に示されている。
図６において、１階の居室１は、和室、リビング、ダイニング等から構成され、吹き抜け１５との間が窓８で仕切られ、階段室１４との間が図示しないドアで仕切られている。
図５において、２階の居室２は、階段室１４と吹き抜け１５とを連通する建物の上部空間であり、その間取りが図７に示されている。
図７において、２階の居室２は、洋間、ホール等から構成され、吹き抜け１５との間が窓８で仕切られ、階段室１４との間が図示しないドアで仕切られている。
【００２７】
図５において、地下室３は、階段室１４と吹き抜け１５とを連通する建物の下部空間であり、その間取りが図８に示されている。
図８において、地下室３は、貯蔵室、リビング、機械室等から構成されている。
図５において、居室１，２及び地下室３のドアや窓を開けると、居室１，２及び地下室３は吹き抜け１５と階段室１４とにそれぞれ開放される。
【００２８】
階段室１４と建物外部とを仕切る外壁にはガラス窓９が設けられ、この窓９を通して階段室１４に太陽光が入射可能とされている。
吹き抜け１５の下部には暖房装置１０が配置されている。この暖房装置１０は、ストーブ、空調装置等から構成される。
階段室１４は、居室１，２及び地下室３を挟んで吹き抜け１５とは反対側に配置されている。
この構成の第２の実施の形態では、第１の実施の形態の同様の作用を有するものであり、第１の実施の形態の▲１▼▲３▼〜▲５▼と同じ効果を奏することができる。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施の形態を図９から図１１に基づいて説明する。
第３の実施の形態は第１の連通路に簀の子部材を配置した点が第１の実施の形態と相違するもので、他の構成は第１の実施の形態と同じである。
全体構成を示す図９において、第３の実施の形態の建物は、居室１，２及び地下室３を有し、南側に吹き抜け４が配置され、北側に階段室５が配置されている。
【００３０】
吹き抜け４の１階部分及び２階部分には簀の子部材２０が配置されている。
１階の居室１の間取りを示す図１０において、１階の居室１は、簀の子部材２０との間が連続した居室スペースとされ、階段室５との間が図示しないドアで仕切られている。
ここで、簀の子部材２０は、人が乗ったり、家具を置いても破損することがない強度を有するとともに、上下の通気を可能とした部材をいい、複数の板材を角材で連結固定した構造のものや、金網構造のもの等、種々の構造のものを例示できる。
【００３１】
２階の居室２の間取りを示す図１１において、２階の居室２は、簀の子部材２０との間が連続した居室スペースとされ、階段室５との間が図示しないドアで仕切られている。
地下室３は第１の実施の形態で説明した地下室３と同じ間取りである。
【００３２】
この構成の第３の実施の形態では、第１の実施の形態の同様の作用を有するものであり、第１の実施の形態の▲１▼〜▲５▼と同じ効果を奏することができる他に、▲６▼吹き抜け４の各階に相当する位置に簀の子部材２０を配置したから、吹き抜けに簀の子部材を配置すれば、吹き抜け４における空気の流れを阻害することなく、建物の居室スペースを広くすることができる。
【００３３】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
例えば、前記実施の形態では、本発明では、第１の連通路及び第２の連通路の一方を階段室５，１４とし、第１の連通路及び第２の連通路の他方を吹き抜け４，１５としたが、本発明では、第１の連通路及び第２の連通路の双方を階段室あるいは吹き抜けから構成してもよい。
【００３４】
さらに、第１の連通路４，１４と第２の連通路５，１５とが連通する建物の下部空間を床下空間としてもよい。
また、建物は２階建てに限定されるものではなく、３階建て以上のもの、さらには、地下室を有する平屋建ての構造でもよい。
【００３５】
さらに、第１の連通路４，１４を建物の南側に配置したが、本発明では、第１の連通路４，１４は太陽光が窓を通して入射可能な位置であるならば、東又は西にずれていても問題はない。
また、本発明では、暖房装置１０や冷房装置１１を必ずしも設けることを要しない。
暖房装置１０を設ける場合であっても、階段室５，１４に設置してもよい。
冷房装置１１を設ける場合であっても、２階の居室２の床部分に設置してもよい。ただし、天井裏に配置すれば、２階の居室２のスペースが有効に利用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、それぞれ階段室又は吹き抜けからなる第１の連通路及び第２の連通路を有し各階に居室を備え、第１の連通路を太陽光が窓を通して入射可能な位置に配置し、第２の連通路を居室を挟んで第１の連通路とは反対側に配置し、第１の連通路と第２の連通路とを建物の下部空間で互いに連通し、各階の居室を第１の連通路及び第２の連通路にそれぞれ開放可能として高気密高断熱建物を構成したので、ダクトがなくとも、建物内の空気は、第１の連通路、居室、第２の連通路及び建物の下部空間の間を循環するから、全館空調が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる高気密高断熱建物の概略を示す縦断面図である。
【図２】前記建物の１階部分の間取りを示す平面図である。
【図３】前記建物の２階部分の間取りを示す平面図である。
【図４】前記建物の地下室の間取りを示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる高気密高断熱建物の概略を示す縦断面図である。
【図６】前記建物の１階部分の間取りを示す平面図である。
【図７】前記建物の２階部分の間取りを示す平面図である。
【図８】前記建物の地下室の間取りを示す平面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる高気密高断熱建物の概略を示す縦断面図である。
【図１０】前記建物の１階部分の間取りを示す平面図である。
【図１１】前記建物の２階部分の間取りを示す平面図である。
【符号の説明】
１，２ 居室
３ 地下室
４ 第１の連通路である吹き抜け
５ 第２の連通路である階段室
９ 窓
１０ 暖房装置
１１ 冷房装置
１４ 第１の連通路である階段室
１５ 第２の連通路である吹き抜け
２０ 簀の子部材

Claims (4)

1. それぞれ吹き抜けからなる第１の連通路及び階段室からなる第２の連通路を有し、各階に居室を備えた複数階の高気密高断熱建物であって、
   前記第１の連通路を太陽光が窓を通して入射可能な南側の外壁部に接する位置に配置し、前記第２の連通路を居室を挟んで前記第1の連通路とは反対側の北側の外壁部に接する位置に配置し、
   前記第１の連通路と前記第２の連通路とを建物の下部空間の地下室で互いに連通し、
   各階の居室を前記第１の連通路及び第２の連通路にそれぞれ開放可能とした
   ことを特徴とする高気密高断熱建物。
2. 請求項１に記載の高気密高断熱建物において、暖房装置を備えたことを特徴とする高気密高断熱建物。
3. 請求項１または請求項２に記載の高気密高断熱建物において、冷房装置を備えたことを特徴とする高気密高断熱建物。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の高気密高断熱建物において、前記吹き抜けには、各階に相当する位置に簀の子部材が配置されていることを特徴とする高気密高断熱建物。

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