JP4359302B2 - 大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋 - Google Patents

Description

本発明は、建物構造全体にわたる大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋に関する。特に、大黒柱が立設される家屋に適用されるものに関する。
なお本発明において「家屋」とは、個人向け邸宅、いわゆる一軒家を基本とするが、小規模な集合住宅も含まれるものとする。家屋の種類は木造、鉄筋コンクリート造など多様なものがあり得る。

日本の伝統的家屋は木造で縁側を持ち、障子やふすまなどで間仕切りをしたものが多く通気性が極めて良いことが特徴であった。
しかし、近年、美観や低コスト建築などを目的とし、工場等で予め製造された壁パネル、床パネル、屋根パネル等を用いて組立て製造するパネル工法による家屋が普及している。このような家屋は、在来工法に比して家屋の気密性が向上する。この気密性がかえって問題となっている。特に寒冷地にあっては、冬季には暖房の頻度が高く換気性能の向上が望まれる。
このため、例えば図１８に示すように、部屋内の換気を促進するために、家屋内部の間仕切り壁に自然換気を行う「通気ガラリ」を設けることが行なわれている。なお最終的に空気を外気に排気するために外壁にも「通気ガラリ」が同時に付設される必要がある。

通気ガラリは、図１９に示したように、壁の開口部Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｄなどに設けられて通気孔や換気孔として使用され、屋根上付近に設けられる強制換気装置から構成される。通気ガラリを介して空気を各部屋間に流し、外壁の一部から排気、吸気を行なう仕組みとなっているが、このままでは空気の流れは確保されない。そこで強制換気装置は通気ガラリの必須の構成となっている。強制換気装置の吸排気能力により空気が各部屋の間を通気し、外気との間で換気が行なわれる（特開２００２−２６６５６５号公報、特開２００２−２６６４３３号公報、特開２００２−２２２２１号公報など）

また、他の換気方法としては、図２０に示したような放熱器を用いた強制換気装置を用いた換気システムも知られている。この換気システムは電気エネルギーなどを使い、放熱器により床下の空気を温めて空気を循環させる仕組みと、屋内に巡らせた空気の通り道を確保することにより部屋全体の換気を行なう構成なっている（特開２００２−１９４８２７号公報など）。

特開２００２−２６６５６５号公報 特開２００２−２６６４３３号公報 特開２００２−０２２２２１号公報 特開２００２−１９４８２７号公報 特開２００２−２２７３１６号公報

上記の従来の換気システムを採用した家屋では、一定程度の換気は可能と考えられる。しかし、以下の問題がある。
通気ガラリを用いた換気システムを採用した家屋の場合、第１の問題として、各通気ガラリに強制換気装置を設ける必要がありコストが高くなる点が挙げられる。強制換気装置のコストに加え、常に電気を消費しつつ換気を行なうのでランニングコストがかかってしまい節電ができにくい。また、第２の問題として、強制換気装置はファンの回転を伴うので騒音が気になることがある。

次に、放熱器を用いた換気システムを採用した家屋の場合、第１の問題として、大きなコストが高くなる点が挙げられる。常に電気を消費しつつ換気を行なうのでランニングコストがかかってしまい節電ができにくい。また、第２の問題として、都会でのヒートアイランド現象が進む中、夏場の暑いときに家屋の温度を如何に下げ、エアコンなどを使用しない環境でも過ごしやすい家屋が求められるところ、この従来技術では放熱器により発熱する仕組みを基本としており、夏場の暑いときはもちろん春や秋にも使用することはできないという問題がある。
従来技術において強制換気装置を用いずに自然の力で換気を行なうことを目的としたものがあるが（特開２００２−２２７３１６号公報など）、空気を循環させるための力（換気能力）が不十分であるために十分な換気を行なうことはできなかった。

上記問題点に鑑み、本発明は、強制換気装置などを用いることなく外気と家屋内の換気能力を高く発揮することができる大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋は、
基礎層と、前記基礎層の上に設けられた土台と床下空間を備えた土台層と、前記基礎層から二階梁下まで貫く大黒柱と、前記大黒柱の上端口と屋根上まで貫く屋根裏筒体とを備え、
前記大黒柱の内部において上下方向に貫く複数の空洞を設け、前記複数の空洞のうち、一階において遮断壁を設け前記一階において上下方向の導通を塞いだものを第１の空洞とし、屋根上まで導通させたものを第３の空洞とし、
前記大黒柱の側面に、
前記土台層の空間とそれぞれの前記空洞とをつなげる土台通気孔と、
一階において、前記一階空間と前記第１の空洞とをつなげ、空気を前記土台層の空間から前記一階空間へ導く一階通気孔と、
一階天井付近において、前記一階空間と前記第３の空洞とをつなげ、空気を前記一階空間から前記屋根上へ導く一階換気孔を設け、
空気の流れを前記大黒柱内につくり、家屋内の通気・換気を大黒柱を用いて行なうことを特徴とする。
上記構成により、土台層から屋根上までを大黒柱により貫き、土台層と屋根上との温度差により大黒柱の空洞内に土台層の空間から屋根上に吹き抜ける空気の流れをつくることができ、大黒柱の側面に家屋内に導通する通気孔および換気孔を設けて家屋内における空気の流れを制御することができる。

また、２階建ての家屋に関する本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋は、
基礎層と、前記基礎層の上に設けられた土台と床下空間を備えた土台層と、前記基礎層から二階梁下まで貫く大黒柱と、前記大黒柱の上端口と屋根上まで貫く屋根裏筒体とを備え、
前記大黒柱の内部において上下方向に貫く複数の空洞を設け、前記複数の空洞のうち、一階の天井付近において遮断壁を設け前記一階天井付近において上下方向の導通を塞いだものを第１の空洞とし、二階の天井付近において遮断壁を設け前記二階の天井付近において上下方向の導通を塞いだものを第２の空洞とし、屋根上まで導通させたものを第３の空洞および第４の空洞とし、
前記大黒柱の側面に、
前記土台層の空間とそれぞれの前記空洞とをつなげる土台通気孔と、
一階の天井付近において、前記一階空間と前記第１の空洞とをつなげ、空気を前記土台層の空間から前記一階空間へ導く一階通気孔と、
二階の天井付近において、前記二階空間と前記第２の空洞とをつなげ、空気を前記土台層の空間から前記二階空間へ導く二階通気孔と、
一階の天井付近において、前記一階空間と前記第３の空洞とをつなげ、空気を前記一階空間から前記屋根上へ導く一階換気孔と、
二階の天井付近において、前記二階空間と前記第４の空洞とをつなげ、空気を前記二階空間から前記屋根上へ導く二階換気孔とを設け、空気の流れを前記大黒柱内につくり、家屋内の通気・換気を大黒柱を用いて行なうことを特徴とする。

また、本発明の大黒柱を用いた通気システムでは、前記大黒柱に隣接する壁面に空気改良剤を充填できる小空間を設け、前記大黒柱の側面に前記小空間の下部付近に空気流入孔と上部付近に空気排出孔を設け、前記大黒柱内の空気の流れにより前記空気改良剤により改良された空気により家屋内の通気・換気を行なうこととすれば、空気を改良する工夫を併せることが可能となり、家屋の居住環境が向上する。

次に、大黒柱内の空気の流れの勢いを増すため、屋根上を流れる風の働きを利用することも可能である。

風の働きを利用する構成とする場合、例えば、下端が下方向で上端が水平方向に向くように曲がり、前記柱の軸の周回方向に回転可能とした回転筒体を前記屋根上の前記大黒柱の上方に設け、回転筒体の上端口が風下に位置するように前記回転筒体を回転させれば良い。

回転筒体の上端口が風下に位置しているので風の流れにより、回転筒体内部の空気圧が下がり、大黒柱の空洞内から空気を勢い良く吸い上げるという効果が得られる。

なお、大黒柱の上方に回転筒体を設けた場合、雨水が回転筒体の中および大黒柱の中に流入しないように工夫することが好ましい。例えば、回転筒体の上端口付近に、前記回転筒体の上端からの水の流入を防ぐ水返しと、前記回転筒体の外部に水を逃がす水抜き孔とを設けておけば雨水の流入を防ぐことができる。

本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋によれば、土台層から屋根上までを大黒柱により貫き、土台層と屋根上との温度差により大黒柱の空洞内に土台層の空間から屋根上に吹き抜ける空気の流れをつくることができ、大黒柱の側面に家屋内に導通する通気孔および換気孔を設けて家屋内における空気の流れを制御することができる。
また、本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋によれば、大黒柱内の空気の流れの勢いを増すため、屋根上を流れる風の働きを利用することも可能であり、風の流れにより、回転筒体内部の空気圧を下げ、大黒柱の空洞内から空気を勢い良く吸い上げるという効果が得られる。
また、本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋によれば、基礎層における大黒柱の周囲にゴムを注入することにより大黒柱の免震構造を持たせることができ、また、家屋全体の構造強度を向上することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋の一例として二階建の一軒家を取り上げて説明する。本発明において「大黒柱」とは、基本的には大黒柱とは、木造建築物の中央部にあるか中心的な存在として家を支える柱のことであり、例えば、通し柱も含まれるものである。通し柱とは、二階建て以上の建物で、基礎から二階梁下まで切れ目なく通った柱のことである。素材は鉄筋材、木材などが挙げられるが、新素材が開発された場合は当該素材もその構成や用途に応じて本発明の技術的範囲に含むものである。

図１は、本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋の基本構成を側面から模式的に示した図である。１０は大黒柱、２０は大黒柱の空洞、３０は回転筒体、４０は基礎層、５０は土台層、７０は屋根である。

大黒柱１０は基礎層４０から二階梁下まで貫くように構成されている。大黒柱１０の各部には適宜付番がつけられており、大黒柱の床下部分１１、大黒柱の一階天井裏付近１２、大黒柱の二階梁下付近１３、大黒柱の屋根裏付近１４となっている。
大黒柱１０の内部は基礎層４０から二階梁下まで上下方向に貫く空洞２０となっており、また、大黒柱１０の上端口には中空の屋根裏筒体１５が配され、土台層５０の空間から大黒柱１０内の空洞２０と屋根裏筒体１５内の空洞を通って屋根上７１に吹き抜ける空気の流れをつくる構造となっている。
実施例１の例では、大黒柱１０が四本の柱１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの複数本を束ねて構成されており、各柱は上下方向に貫く一つの空洞を備えている。それぞれの空洞が第１の空洞２０ａ、第２の空洞２０ｂ、第３の空洞２０ｃ、第４の空洞２０ｄとなっている。

ここで、空洞２０のうち途中で遮蔽壁２１により空気の通り道が塞がれているものがある。この例では、第１の空洞２０ａは一階の天井付近１２において遮断壁２１ａが設けられて一階天井付近１２において上下方向の導通が塞がれている。第２の空洞２０ｂは二階の天井付近１３において遮断壁２１ｂが設けられて二階の天井付近１３において上下方向の導通が塞がれている。第３の空洞２０ｃおよび第４の空洞２０ｄは途中に遮蔽壁が設けられておらず、屋根裏筒体１５を介して屋根上７１まで導通したものとなっている。
後述するように、空洞２０の途中に遮蔽壁２１を設けておく理由は、当該遮蔽壁２１の部分で空気の上下方向の流れを止めて側方に変えて各階の部屋や天井裏に導くためである。

大黒柱１０の側面には、土台層５０の床下空間と大黒柱１０の空洞２０とをつなげる土台通気孔（後述する図２では土台通気孔１１１〜１１８）と、空気を大黒柱の空洞２０から家屋内に導く通気孔（後述する図２では通気孔１２１、１２２、１３１、１３２）と、空気を家屋内から大黒柱の空洞２０へ導く換気孔（後述する図２では換気孔１２３、１２４、１３３、１３４、１４１、１４２、１４３、１４４）が設けられており、大黒柱の空洞、遮蔽壁、通気孔および換気孔の組み合わせにより家屋内の通気・換気を行う仕組みとなっている。

上記した大黒柱の空洞、遮蔽壁、通気孔および換気孔の構造、空気の流れの様子を順に追って示す。
図２は、大黒柱１０の床下部分１１の横断面を上面方向から見た模式図である。図２に示すように大黒柱１０は４つの単柱１０ａ〜１０ｄが束ねられた構造となっており、大黒柱１０の底部は基礎層４０にしっかりと固定されている。各柱１０ａ〜１０ｄには空洞２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設けられている。なお、後述するように大黒柱１０の底部には空洞２０の底面に湿気などによる水が溜まることを防ぐために水抜き機構４１（図３）を設けておくことも好ましい。

大黒柱１０の床下部分は土台層５０に位置し、その周囲は土台５１が設けられている。土台５１の間隙が床下空間５２となっている。床下空間５２は温度が外気よりも低くなっていることが多く、例えば夏場でも２０度〜２５度ぐらいである。

図２に示すように、大黒柱１０の床下部分の側面には土台層５０の床下空間５２と大黒柱１０の空洞２０とをつなげる土台通気孔１１１〜１１８が設けられている。各土台通気孔の形は特に限定されない。図２の平面視では点線の丸印として存在を表わしているが、図３のように大黒柱１０の側面に孔として設けられているものとする。また土台通気孔を設ける位置や数も後述する通気が確保される位置であれば良い。この例では円形の孔であり、空洞２０ａには土台通気孔１１１と１１２、空洞２０ｂには土台通気孔１１３と１１４、空洞２０ｃには土台通気孔１１５と１１６、空洞２０ｄには土台通気孔１１７と１１８がそれぞれ設けられている。図２の矢印に示したようにこれら土台通気孔１１１〜１１８を介して床下空間５２の冷えた空気が流れ込み、土台層の床下空間５２から後述するように屋根上７１に吹き抜ける空気の流れが大黒柱内につくられる。

図３は大黒柱の床下部分１１を側面方向から見た模式図である。大黒柱１０の側面に設けられた土台通気孔１１１、１１８を介して床下空間５２の冷えた空気が流れ込み、土台層の床下空間５２から大黒柱の空洞に流れ込む空気の流れが生じる様子が示されている。

次に、図４は、大黒柱１０の一階天井裏付近１２を上面方向から見た模式図である。また、図５は、大黒柱１０の一階天井裏付近１２を側面方向から見た模式図である。
図４に示すように、この実施例１では第１の空洞２０ａは遮蔽壁２１ａが設けられて途中で遮蔽されている。つまり、床下部分１１から第１の空洞２０ａ内を上昇してきた空気の流れは一階天井裏付近１２付近で遮られ、上方への行き場がなく側方へ導かれるようになっている。例えば、図５に示すように大黒柱１０の側面に一階通気孔１２１が遮蔽壁２１ａよりも下に設けられており、大黒柱の第１の空洞２０ａを上昇してきた空気の流れが遮蔽壁２１ａにより遮られ、通気孔１２１を介してダクト６２１を介して一階の屋内に導かれている。

また、図４に示すように、この実施例１では第３の空洞２０ｃにおいて大黒柱の一階天井裏付近１２付近に一階換気孔１２３および１２４が設けられている。一階換気孔１２３および１２４は、一階天井と二階床との間の梁において、一階空間６１と第３の空洞２０ｃとをつなげ、空気を一階空間６１から屋根上７１へ導くものである。第３の空洞２０ｃには遮蔽壁などは設けられていないので床下部分１１から第３空洞２０ｃ内を上昇してきた空気の流れはそのまま上昇し続ける。図５に示すように、その途中である一階天井裏付近１２付近に一階換気孔１２３が設けられているので大黒柱１０の第３の空洞２０ｃ内に生じる上昇気流によって空気を吸い上げる力が発生し、ダクト６２３を介して一階屋内６１の空気が吸い上げられる（換気される）。

次に、図６は、二階梁下の大黒柱の上端面を上面方向から見た模式図である。また、図７（ａ）は、大黒柱１０の二階梁下付近１３を側面方向から見た模式図、図７（ｂ）は大黒柱１０の二階梁下付近１３を上面方向から見た模式図である。
図６に示すように、この実施例１では第２の空洞２０ｂは遮蔽壁２１ｂが設けられて途中で遮蔽されている。つまり、床下部分１１から第２の空洞２０ｂ内を上昇してきた空気の流れは二階梁下で遮られ、上方への行き場がなく側方へ導かれるようになっている。例えば、図７に示すように大黒柱１０ｂの側面に二階通気孔１３１が遮蔽壁２１ｂよりも下に設けられており、大黒柱の第２の空洞２０ｂを上昇してきた空気の流れが遮蔽壁２１ｂにより遮られ、通気孔１３１を介してダクト６４１を介して二階の屋内６３に導かれている。

図７には二階梁下を支える大黒柱１０と大黒柱１０の上につながる屋根裏筒体１５との間を導通するダクト１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが示されている。ダクト１６ａ，１６ｂは大黒柱１０ｄの上端に位置し、空洞２０ｄの空気をさらに上方に導く働きをする。ダクト１６ｃ，１６ｄは大黒柱１０ｃの上端に位置し、空洞２０ｃの空気をさらに上方に導く働きをする。例えば、大黒柱１０ｄの空洞２０ｄを通ってきた空気がダクト１６ａ，１６ｂを介して屋根裏筒体１５に導かれ、屋根上７１に抜ける仕組みとなっている。

ここで、第４の空洞２０ｄにおいて大黒柱の二階梁下付近１３付近に二階換気孔１３３および１３４が設けられている。二階換気孔１３３および１３４は、二階天井と屋根裏床との間の梁において、二階空間６３と第４の空洞２０ｄとをつなげ、空気を二階空間６３から屋根上７１へ導くものである。このように二階梁下付近１３付近に二階換気孔１３３および１３４が設けられているので、大黒柱１０ｄの第４の空洞２０ｄ内に生じる上昇気流によって空気を吸い上げる力が発生し、ダクト６４３を介して二階屋内６３の空気が吸い上げられる（換気される）。なお、第３の空洞２０ｃには遮蔽壁などは設けられていないので床下部分１１から第３空洞２０ｃ内を上昇してきた空気の流れはそのまま上昇し続ける。

なお、空洞２０ｄの上端付近に１つのダクトではなく２つのダクト１６ａ，１６ｂを設け、空洞２０ｃの上端付近にも１つのダクトではなく２つのダクト１６ｃ，１６ｄを設けた理由は、空洞の上端面には梁が存在し、空洞２０ｃ、２０ｄの一部が塞がれた形となり、上に導通する空間が長方形となる一方、ダクトはコストの面からその断面が円形のものが好ましいため、複数本並べ置けば効率的に空気を上方に導通できるからである。この例では２つのダクトを設けている。

次に、図８（ａ）は、屋根裏筒体１５の屋根裏付近１４を上面方向から見た模式図である。また、図８（ｂ）は、屋根裏筒体１５の屋根裏付近１４を側面方向から見た模式図である。
上記したようにこの構成例では空洞２０のうち第３の空洞２０ｃおよび第４の空洞２０ｄには遮蔽壁などは設けられていないので、床下空間５２から第３の空洞２０ｃおよび第４の空洞２０ｄ内を上昇してきた空気の流れはダクト１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄから屋根裏筒体１５を介して屋根上７１まで導かれるようになっている。なお、大黒柱１０ｃの側面には一階換気孔１２３および１２４が設けられており、ダクト６２３を介して一階屋内６１の空気が吸い込まれたり、大黒柱１０ｄの側面には二階換気孔１３３および１３４が設けられており、ダクト６４３を介して二階屋内６３の空気が吸い込まれたりするが、床下空間５２から屋根上７１へ抜ける上昇気流に与える影響は小さく、第３の空洞２０ｃおよび第４の空洞２０ｄ内には屋根裏付近１４においても屋根裏筒体１５を介して屋根上７１に抜ける上昇気流は十分な強さがある。

ここで、図８に示すように、この実施例１では屋根裏筒体１５において屋根裏換気孔１４１〜１４４が設けられている。屋根裏換気孔１４１〜１４４は、屋根裏付近において屋根裏空間６６と第３の空洞２０ｃおよび第４の空洞２０ｄとをつなげ、空気を屋根裏空間６６から屋根上７１へ導くものである。このように屋根裏空間６６の空気も換気される。なお、この例では屋根裏換気孔１４１〜１４４は屋根裏筒体１５の壁面に直接孔が開けられ、さらにその周りに筒状体１７を設けた構成となっている。

筒状体１７を設けた理由は以下のとおりである。屋根裏空間は屋根上と比較的近く、万が一屋根上付近から後述する回転筒体３０および屋根裏筒体１５を伝って雨水が浸入してきた場合に直接屋根裏換気孔１４１〜１４４から屋根裏筒体１５内の空洞に雨水が入り込むおそれがある。屋根裏筒体１５内の空洞に雨水が入り込むと大黒柱１０の中に伝わってゆくため家の中心である大黒柱の中に水が入り込むこととなるのは好ましくない。そこで、筒状体１７を屋根裏換気孔１４１〜１４４の周囲に設けておくことで雨水の浸入を防止するために設けている。

次に、図９は、屋根上７１において大黒柱１０の先端に設けられている回転筒体３０の構造の一例を模式的に示した図である。図９（ａ）が側面から見た様子、図９（ｂ）が上面から見た様子を模式的に示した図である。
図９（ａ）に示すように、回転筒体３０の筐体は、下端口３０ａが下方向、上端口３０ｂが水平方向に向くように曲がっている形状となっている。また、回転筒体３０はその下端付近において大黒柱１０の軸の周回方向に回転可能なように大黒柱の上方に設けられている。

回転筒体３０を回転自在とした理由は、回転筒体３０の上端３０ｂが屋根上７１において吹いている風下の方向を向くようにするためである。つまり、上端口３０ｂが風下に位置するように回転筒体３０全体を回転させることにより風の流れを利用して大黒柱１０内の上昇気流を高めるためである。回転筒体の上端口３０ｂが風下に位置している場合、風の流れにより上端口３０ｂ付近の空気が流れ、気圧が下がる。回転筒体３０は下端口３０ａが大黒柱１０の上端付近に位置しているので大黒柱１０の上端の気圧が下がっていることとなり、大黒柱１０内に生じる上昇気流を向上せしめる効果が得られる。

図９の例では回転筒体３０には回転筒体の上端口３０ｂが風下の方向に向きやすいように風切羽３１がついている。風切羽３１により風の方向に応じて回転筒体３０が回転し、回転筒体の上端口３０ｂが風下の方向に向くように工夫されている。

図１０は、上記に説明した大黒柱の空洞、遮蔽壁、通気孔および換気孔の組み合わせにより家屋内の通気・換気を行う仕組みおよび空気の流れの様子をまとめて模式的に示した図である。空気の流れを矢印で示している。上記してきたように床下空間１１から大黒柱の空洞２０内に生じる上昇気流と当該上昇気流を用いた一階屋内との通気および換気、二階屋内との通気および換気、屋根裏の換気が行なわれる様子が示されている。

なお、図１０中に書かれた温度はエアコンなどを使用しない場合の夏場の自然温度の実測例であり、床下空間で２４度、一階屋内の床面付近で２６度、一階屋内の天井付近で２８度、二階屋内の床面付近で３０度、一階屋内の天井付近で３３度、屋根裏空間で４２度程度と計測された。この実測結果は一例であり、家屋の建てられている地域条件（都道府県の別など）、家屋の建てられている土地条件（山沿いなのか海沿いなのか、北向きなのか南向きなのかなどの土地に依存する条件）、外壁の種類など多様な条件により変動するものであることは言うまでもない。

以上、大黒柱の側面に、土台通気孔、家屋内に導通する通気孔および換気孔を設けることにより、家屋内の通気・換気を大黒柱を用いて行なう通気システムを備えた家屋の構成の一例を示したが、本発明の技術思想の範囲内において種々の設計変形などが可能であることは言うまでもない。

実施例２として、実施例１に示した各部の工夫について述べる。
まず、基礎層における大黒柱の周囲にゴムを注入する工夫について述べる。
図１１は、基礎層４０と基礎層４０の大黒柱１０を上面から見た様子を模式的に示した図である。図１１に示すようにこの構成例では大黒柱１０の周囲にゴム４１を注入することにより大黒柱を固定している。大黒柱１０の周囲をゴム４１で囲むことにより基礎層４０と大黒柱１０の間をしっかり固定することができるとともにゴムの弾力性により大黒柱１０に免震機能を持たせることができる。免震構造には様々な方式があるが、地震による地面の揺動の大きさを緩衝するように小さく抑える工夫は有効である。大黒柱という支持部材の周りにゴムという弾性体で包んでおくことにより地震による地面の揺動の大きさを緩衝することが可能となり免震機能を得ることができる。
ゴムの注入に関するコストはあまり大きくないので低い家屋の建築コストで現実的な免震機能を付与することができるメリットがある。

次に、大黒柱として複数本の柱を寄せ集めて構成した工夫について述べる。
既に実施例１でも同様の工夫を施した大黒柱を紹介したが、ここで今一度説明しておく。大黒柱は日本の伝統的家屋では支持部材の中心であり、太い背の高い木材が使用されていた。本願発明では大黒柱として空洞を持つものを想定しており、材質は限定されないが例えば鉄柱が想定される。鉄柱は支持部材としての構造強度は高いがその重量が問題である。施工時にはクレーンなども用いるが大黒柱のように太い鉄柱は重過ぎるため施工は容易ではない。そこで、細い柱を複数本寄せ集めて一つの大黒柱として利用することを考える。実施例１の構成では大黒柱を４本の柱を寄せ集めて束ねていたので、一本一本は概ね１／４の太さの細い柱となっている。太い一本の鉄柱製の大黒柱よりも細い鉄柱製の柱であれば施工は比較的容易となる。本発明では内部の空洞として複数の空洞が設けられることとなっており、実施例１では４つの空洞（第１の空洞２０ａ、第２の空洞２０ｂ、第３の空洞２０ｃ、第４の空洞２０ｄ）が設けられている。この空洞の数に応じた数の細い鉄柱を用いれば施工の容易さと空洞の用意が同時に達成することができる。

次に、大黒柱１０として複数本の柱を寄せ集めた場合にその隙間に緩衝材（例えばゴム板）を挿入する工夫について述べる。一日の寒暖の変化などにより柱が微妙に伸縮する変化が想定されるところ、大黒柱１０として単柱を複数本寄せ集めた場合に何らの緩衝材も挟みこんでおかないと単柱同士が擦れあったり軋んだりすることにより音が発生することがあり得る。特に単柱が鉄柱など金属材であれば発生する音は高い金属音となり夜間の就寝中などに気になるおそれがある。
そこで、図１２のように単柱の間に緩衝材１１を挟みこむ工夫を加えておくことが好ましい。例えばゴム板１１を単柱１０ａ〜ｄの間に挟みこんでおけば単柱ａ〜ｄが温度変化などにより伸縮しても直接擦れあうことはなく、一時的な位置のずれもゴム板の可撓性・弾力性により吸収され、音がなることはない。図１２（ａ）は単柱の横断面を模式的に示した図、図１２（ｂ）は単柱１０の内面に挟み込まれているゴム板を側面から模式的に示した図である。ゴム板は単柱１０の内面の全面に挟み込むものでも良く、小片を適度に分散して挟み込むものでも良い。

次に、床下空間５２において土台通気孔１１１〜１１８に空気の流れを集める集風体５３を設ける工夫について述べる。本発明では床下空間５２から屋根上７１にまで抜ける空気の流れを生じさせるが、空気の流れが生じやすいように床下空間５２に空気の流れを土台通気孔に集中しやすくするように工夫したものである。図１３は空気の流れが生じやすいように床下空間５２に集風体５３を設けた例を示す図である。集風体５３は、例えばプラスチック製の大きな漏斗のごとく一方の口（入口）は広く開口し、他方の口（出口）は狭く絞られ、当該出口が土台通気孔１１１〜１１８に接続されている。床下空間５２から屋根上７１にまで抜ける空気の流れが生じれば吸い上げ効果により床下空間５２から空気が吸い上げられるところ、集風体５３により床下空間５２の空気が土台通気孔１１１〜１１８に集まりやすいようになる。

次に、大黒柱に隣接する壁面に空気改良剤を充填できる小空間を設ける工夫について述べる。本発明では大黒柱の空洞２０内には上昇気流が生じており図１１に示したように空気が屋内全体に行き渡るので、その循環経路に空気改良剤を置くと屋内全体の空気が改良されるので有効である。
図１４は、大黒柱１０および隣接する壁面の縦断面を模式的に示した図である。図１４に示すように、大黒柱１０内には空洞２０が設けられており、隣接する壁面にポケット状の小空間８０が設けられている。この小空間８０の下部付近に空気流入孔８０ａと上部付近に空気排出孔８０ｂが設けられており、さらに、風受け板８２が設けられており、下方から上方へ吹き上がる風が小空間８０内を流れるように導かれる。この小空間８０の内部には空気改良剤封入体８１が詰められている。空気改良剤封入体８１は空気改良剤が封入されたものであれば特に限定されないが、たとえば、空気改良剤が活性炭であり封入体として網袋を用いたものが挙げられる。このように空気の通り道に空気改良剤８１を置くことにより改良された空気により家屋内の通気・換気を行なうことができる。

次に、回転筒体３０の工夫について述べる。
第１の工夫は水返し３２を設ける工夫である。回転筒体３０は屋根上に設けられているため雨風にさらされている。雨は斜めに振り込むこともあり回転筒体の上端口３０ｂから入り込むことも予想される。回転筒体の上端口３０ｂから入り込んだ雨は大黒柱１０に導かれ、大黒柱の空洞２０を通じて基礎層まで入り込むと家屋基礎や家屋内に湿気が溜まり家屋の環境を阻害する。
そこで、図１５に示したように、水返し３２を回転筒体の上端口３０ｂ近くに設けておく工夫が有効である。水返し３２を設けることにより雨水の浸入を防ぐ効果がある。なお、水返し３２の高さは適宜工夫しておく必要がある。水返し３２の高さを高くするほど防水効果は大きくなるが、水返し３２の高さを高くしすぎると本来の効果である大黒柱の空洞２０内の上昇気流を高める効果が小さくなってしまう。そこで水返し３２の高さは適切な高さとする必要がある。家屋の立っている位置の地形や、雨の降りやすい土地であるか否かなどの条件を加味して調整すれば良い。

第２の工夫は水返し３２の手前（回転筒体上端口近く）に水抜き孔３３を設ける工夫である。水返し３２を用いると回転筒体の上端口３０ｂから入り込む雨水の浸入を止めることができる。しかし、そのままにしておくと水返し３２付近に水が溜まることとなり、水返し３２を超えるおそれもある。
そこで、図１５に示したように、水返し３２の手前（回転筒体上端口近く）に水抜き孔３３を設ける工夫が有効である。水抜き孔３３から回転筒体３０の外に雨水を逃がす構造とすれば雨水が溜まることはない。

図１６は、一階屋根裏付近１２のダクト６２１、６２３の中に設けられた水返し６５０、二階梁下付近１３のダクト６４１、６４３の中に設けられた水返し６５０を示した図である。また、図１７は、屋根裏空間６６に設けられた屋根裏換気孔１４１〜１４４を囲む筒状体１７内に設けられた水返し６５０の構成例を示したものである。水返しの働きは図１５の水返し３２と同様である。

次の工夫は屋根上の回転筒体３０の上端口に防虫網３４を設ける工夫である。回転筒体の上端口３０ｂは屋根上に開放されているので虫などが入り込むおそれがある。回転筒体の上端口３０ｂから大黒柱の空洞２０を通じて家屋の内部に通じているので虫が侵入すると家屋の内部にまで侵入してしまうこととなる。例えば、蜂などの虫が巣を作ったり、鳥やコウモリなどの小動物が巣をつくったりするおそれもある。
そこで、図１５に示したように、回転筒体の上端口３０ｂに網戸状の防虫網３４を設けておく工夫が有効である。防虫網３４を設けておくことによりそれら虫や小動物の侵入を防ぐ効果が得られる。

次に、回転筒体３０が回転しやすいように屋根裏筒体１５との接続箇所において磁石の力による回転摩擦低減の工夫について述べる。回転筒体３０は回転筒体の上端口３０ｂが風下に向くように風により回転する必要があるが、風力が弱い状体でも回転筒体３０が回転するように工夫を行なうものである。回転筒体３０は屋根裏筒体１５との接続箇所において回転摩擦が生じる。そこで回転摩擦を小さくする工夫の一例として磁石を用いる。回転筒体３０は屋根裏筒体１５との接続箇所において、屋根裏筒体１５の内周側に帯磁石を貼り付けておき、回転筒体３０の外周側にも帯磁石を貼り付けておく。ここで帯磁石を同極同士が向き合うようにして反発させあえば、両者間には空隙が生じることとなる。このように両者の間に空隙がある場合、回転摩擦は極めて小さくなる。このように回転摩擦を小さく低減する工夫を施しておけば、弱い風力の風であっても回転筒体３０が容易に回転し、回転筒体の上端口３０ｂが風下に向くようになる。

以上、本発明の通気構造を備えた家屋の構成例における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

本発明の通気構造を備えた家屋は、大黒柱が立設される家屋に適用される。本発明において「家屋」とは、個人向け邸宅、いわゆる一軒家を基本とするが、小規模な集合住宅も含まれる。家屋の種類は木造、鉄筋コンクリート造など多様なものがあり得る。

本発明の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋の基本構成を側面から模式的に示した図 大黒柱１０の床下部分１１の横断面を上面方向から見た模式図 大黒柱の床下部分１１を側面方向から見た模式図 大黒柱１０の一階天井裏付近１２を上面方向から見た模式図 大黒柱１０の一階天井裏付近１２を側面方向から見た模式図 二階梁下の大黒柱の上端面を上面方向から見た模式図 大黒柱１０の二階梁下付近１３を上面方向から見た模式図および側面方向から見た模式図 大黒柱１０の屋根裏付近１４を上面方向から見た模式図および側面方向から見た模式図 屋根上７１において大黒柱１０の先端に設けられている回転筒体３０の構造の一例を模式的に示した図 大黒柱の空洞、遮蔽壁、通気孔および換気孔の組み合わせにより家屋内の通気・換気を行う仕組みおよび空気の流れの様子をまとめて示した図 基礎層４０と基礎層４０の大黒柱１０を上面から見た様子を模式的に示した図 単柱の間に緩衝材１１を挟みこむ工夫を加えた様子を示す図 床下空間５２に集風体５３を設けた例を示す図 大黒柱および隣接する壁面の縦断面を模式的に示した図 回転筒体３０の工夫について示す図 通気孔または換気孔に通ずるダクトに設けられた水返し６５０の例を示す図 屋根裏換気孔の筒状体に設けられた水返し６５０の例を示す図 従来技術の通気ガラリの例を示す図 従来の通気ガラリの構造例を示す図 従来技術の強制換気装置とダクトを用いたダクト方式による換気システムを示す図

符号の説明

１０ 大黒柱
１５ 屋根裏筒体
１６ ダクト
１７ 筒状体
１１１〜１１８ 土台通気孔
１２１、１２２、１３１、１３２ 通気孔
１２３、１２４、１３３、１３４、１４１、１４２、１４３、１４４ 換気孔
２０ 空洞
３０ 回転筒体
３１ 風切板
４０ 基礎層
４１ ゴム
５０ 土台層
６１ 一階の部屋
６２ 一階の天井裏
６３ 二階の部屋
６４ 二階の天井裏
６５ 二階の梁下
６６ 屋根裏
６２１，６２３，６４１，６４３ ダクト
７０ 屋根
７１ 屋根上
８０ 小空間
８１ 空気改良剤封入体
８２ 風受け板

Claims (5)

1. 基礎層と、前記基礎層の上に設けられた土台と床下空間を備えた土台層と、前記基礎層から二階梁下まで貫く大黒柱と、前記大黒柱の上端口と屋根上まで貫く屋根裏筒体とを備え、
   前記大黒柱の内部において上下方向に貫く複数の空洞を設け、前記複数の空洞のうち、一階において遮断壁を設け前記一階において上下方向の導通を塞いだものを第１の空洞とし、屋根上まで導通させたものを第３の空洞とし、
   前記大黒柱の側面に、
   前記土台層の空間とそれぞれの前記空洞とをつなげる土台通気孔と、
   一階において、前記一階空間と前記第１の空洞とをつなげ、空気を前記土台層の空間から前記一階空間へ導く一階通気孔と、
   一階天井付近において、前記一階空間と前記第３の空洞とをつなげ、空気を前記一階空間から前記屋根上へ導く一階換気孔を設け、
   空気の流れを前記大黒柱内につくり、家屋内の通気・換気を大黒柱を用いて行なうことを特徴とする、大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋。
2. 基礎層と、前記基礎層の上に設けられた土台と床下空間を備えた土台層と、前記基礎層から二階梁下まで貫く大黒柱と、前記大黒柱の上端口と屋根上まで貫く屋根裏筒体とを備え、
   前記大黒柱の内部において上下方向に貫く複数の空洞を設け、前記複数の空洞のうち、一階の天井付近において遮断壁を設け前記一階天井付近において上下方向の導通を塞いだものを第１の空洞とし、二階の天井付近において遮断壁を設け前記二階の天井付近において上下方向の導通を塞いだものを第２の空洞とし、屋根上まで導通させたものを第３の空洞および第４の空洞とし、
   前記大黒柱の側面に、
   前記土台層の空間とそれぞれの前記空洞とをつなげる土台通気孔と、
   一階天井付近において、前記一階空間と前記第１の空洞とをつなげ、空気を前記土台層の空間から前記一階空間へ導く一階通気孔と、
   二階天井付近において、前記二階空間と前記第２の空洞とをつなげ、空気を前記土台層の空間から前記二階空間へ導く二階通気孔と、
   一階天井付近において、前記一階空間と前記第３の空洞とをつなげ、空気を前記一階空間から前記屋根上へ導く一階換気孔と、
   二階天井付近において、前記二階空間と前記第４の空洞とをつなげ、空気を前記二階空間から前記屋根上へ導く二階換気孔とを設け、空気の流れを前記大黒柱内につくり、家屋内の通気・換気を大黒柱を用いて行なうことを特徴とする、大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋。
3. 前記大黒柱に隣接する壁面に空気改良剤を充填できる小空間を設け、前記大黒柱の側面に前記小空間の下部付近に空気流入孔と上部付近に空気排出孔を設け、前記大黒柱内の空気の流れにより前記空気改良剤により改良された空気により家屋内の通気・換気を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋。
4. 下端が下方向で上端が水平方向に向くように曲がり、前記柱の軸の周回方向に回転可能とした回転筒体を前記屋根上の前記大黒柱の上方に設け、
   前記回転筒体の上端口が風下に位置するように前記回転筒体を回転させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の大黒柱を用いた通気システム備えた家屋。
5. 前記回転筒体の上端口付近に、前記回転筒体の上端からの水の流入を防ぐ水返しと、前記回転筒体の外部に水を逃がす水抜き孔とを設けたことを特徴とする請求項４に記載の大黒柱を用いた通気システムを備えた家屋。

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