JP5579638B2 - Outside air cooling structure - Google Patents
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Description
本発明は、外気冷却構造に関する。 The present invention relates to an outside air cooling structure.
近年、大都市において夏季の気温上昇が顕著になるヒートアイランド現象が社会問題化している。ヒートアイランド現象は、元々土砂や植物で覆われていた場所に、多くの建物が構築され、熱が大量に放出され、また建物構造物が熱の発散を遮ることで発生すると考えられている。特に、大都市においてはその傾向が顕著である。 In recent years, the heat island phenomenon, in which the temperature rise in summer, becomes significant in large cities, has become a social problem. The heat island phenomenon is thought to occur when many buildings are built in a place originally covered with earth and sand and plants, heat is released in large quantities, and the building structure blocks heat dissipation. This tendency is particularly remarkable in large cities.
ヒートアイランド現象の暑熱緩和対策として、都市の表面被覆部に保水させ、水分蒸発に伴って発生する気化熱を利用することが行われている。具体的には、たとえば特許文献1に示すような建物構造があった。この建物は、その外壁を保水性のある多孔質壁材をもって構成し、その壁材を湿潤化させるための給水路を設けるとともに、壁材に接して通風される通風路を設けた構成となっている。このような構成の建物によれば、外壁の水分を蒸発させて、これによる気化熱で外気を冷却することができる。 As a measure to reduce the heat of the heat island phenomenon, water is retained in the surface covering portion of the city, and the heat of vaporization caused by water evaporation is used. Specifically, for example, there was a building structure as shown in Patent Document 1. This building has a structure in which the outer wall is configured with a porous wall material having water retention, a water supply channel is provided to wet the wall material, and a ventilation path is provided to be in contact with the wall material. ing. According to the building having such a configuration, moisture on the outer wall can be evaporated and the outside air can be cooled by the heat of vaporization.
しかしながら、前記の建物構造では、建物から離れた場所では暑熱緩和効果は得られない。また、建物の配置条件によっては、風が停滞して水分蒸発が促進されにくく、十分な暑熱緩和効果が発揮されない場合もあった。 However, in the above-mentioned building structure, the heat relaxation effect cannot be obtained at a place away from the building. Moreover, depending on the arrangement conditions of the building, the wind is stagnant and it is difficult for water evaporation to be promoted, and the sufficient heat relaxation effect may not be exhibited.
このような観点から、本発明は、建物から離れた場所でも暑熱緩和効果が得られるとともに、常に通風状態が良好な外気冷却構造を提供することを課題とする。 From such a viewpoint, it is an object of the present invention to provide an outdoor air cooling structure that can obtain a heat relaxation effect even at a location away from a building and that always has a good ventilation state.
このような課題を解決するために創案された本発明は、建物の外部に設けられた保水手段と、この保水手段に外気より低い温度の空気を供給する空気供給手段とを備え、前記空気供給手段には、冷却される暑熱緩和対象空間に向かって吹出し口が形成されており、その吹出し口から吹き出す空気によって、前記保水手段の水分を蒸発させるように構成したことを特徴とする外気冷却構造である。 The present invention, which has been devised to solve such a problem, includes a water retention means provided outside the building, and an air supply means for supplying air having a temperature lower than the outside air to the water retention means, the air supply The air cooling structure is characterized in that the air outlet is formed in the means toward the cooling target space to be cooled , and the water of the water retaining means is evaporated by the air blown out from the air outlet. It is.
このような構成によれば、建物から離れた場所や風が停滞する場所であっても、空気供給手段からの吹出し空気によって強制的に通風を発生させ、保水手段の水分を蒸発させることができるので、気化熱を利用して確実に暑熱緩和効果を得られる。 According to such a structure, even if it is a place away from the building or a place where the wind is stagnant, it is possible to forcibly generate the ventilation by the air blown from the air supply means and to evaporate the water content of the water retention means. Therefore, the heat relaxation effect can be surely obtained by using the heat of vaporization.
そして、前記空気供給手段は、前記建物に設置された空調設備と、この空調設備から排気される空気を前記保水手段に供給する排気配管とを備えて構成されたことが好ましい。 And it is preferable that the said air supply means was provided with the air conditioning equipment installed in the said building, and the exhaust pipe which supplies the air exhausted from this air conditioning equipment to the said water retention means.
ここで、排気配管とは、金属などの管材の内部を空調排気が流れるようにした配管であって、一般的に使用されている空調ダクトも含む。このような構成によれば、単に大気中に排出されていた空調排気の有効活用が可能になる。 Here, the exhaust pipe is a pipe in which air-conditioning exhaust flows inside a pipe material such as metal, and includes a generally used air-conditioning duct. According to such a configuration, it is possible to effectively use the air-conditioning exhaust that has simply been discharged into the atmosphere.
また、前記空気供給手段は、空気を導入して地中を通過させる埋設配管と、この埋設配管から前記保水手段に延出する露出配管と、前記埋設配管に空気を送る送風手段とを備えて構成されたことが好ましい。 The air supply means includes a buried pipe that introduces air and passes through the ground, an exposed pipe that extends from the buried pipe to the water retention means, and a blower that sends air to the buried pipe. Preferably, it is configured.
このような構成によれば、夏季において、地中の冷熱を利用することで外気の温度を低下させて保水手段に供給することができる。 According to such a configuration, the temperature of the outside air can be lowered and supplied to the water retaining means by utilizing the cold in the ground in summer.
そして、前記保水手段が、植栽を備えて構成され、前記吹出し口が前記植栽の内部に位置するように前記排気配管が配設されることが好ましい。 And it is preferable that the said water retention means is comprised including planting, and the said exhaust pipe is arrange | positioned so that the said outlet may be located inside the said planting.
このような構成によれば、植栽の水分を、排気配管からの吹出し空気によって蒸発させることができるとともに、美観を備えた植栽空間を得ることができる。 According to such a structure, the water of planting can be evaporated by the blowing air from the exhaust pipe, and a planting space having an aesthetic appearance can be obtained.
また、前記保水手段は、前記吹出し口を覆う人工保水体を備えて構成されたことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the water retaining means includes an artificial water retaining body that covers the outlet.
人工保水体は、たとえば、不織布や織布、あるいは保水性を備えた建材などにて構成されている。このような構成によれば、人工保水体から水分が蒸発しやすく、高い暑熱緩和効果を得られる。 The artificial water retaining body is made of, for example, a nonwoven fabric, a woven fabric, or a building material having water retention. According to such a configuration, moisture easily evaporates from the artificial water retaining body, and a high heat relaxation effect can be obtained.
本発明によれば、建物から離れた場所でも暑熱緩和効果が得られるとともに、常に通風状態が良好な外気冷却構造を得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an outdoor air cooling structure in which a heat relaxation effect can be obtained even at a place away from a building, and the ventilation state is always good.
(第一実施形態)
以下、本発明を実施するための第一の形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図1に示すように第一実施形態に係る外気冷却構造1aは、建物2の外部に設けられた保水手段10と、この保水手段10に外気より低い温度の空気を供給する空気供給手段29とを備えている。空調設備3は、建物2の内部に設けられており、既設であっても新設であってもよい。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the outside
本実施形態では、保水手段10は、植栽11にて構成されている。植栽11は、たとえば、建物2の外部で建物2に隣り合う歩行スペース4などのオープンスペースに設けられており、歩行スペース4を囲うように所定の間隔で配列されている。なお、植栽11の設置場所は、外部のオープンスペースに限定されるものではなく、屋内の吹抜け空間や、アーケードに覆われた空間であってもよい。
In this embodiment, the water retention means 10 is configured by planting 11. The
本実施形態では、空気供給手段29は、建物2に設置された空調設備3と、この空調設備3から排気される空気を保水手段10に供給する排気配管30とを備えている。排気配管30の一端は、空調設備3の排気ダクトに連結されている。空調排気は、30℃未満である場合が多く、夏季においては、これを外気の冷却に利用する。排気配管30の他端は、建物2の外壁5を貫通して歩行スペース4まで延在している。排気配管30には、たとえば、断熱材が巻き付けられており、空調設備3からの排気温度の温度上昇を抑制しながら、空調排気を植栽11内まで送風するようになっている。
In the present embodiment, the air supply means 29 includes an
排気配管30は、歩行スペース4の頭上を通過して、植栽11の上方の各所から植栽11の内側に向かって分岐し、植栽11内に垂下して挿入されている。植栽11の内側に挿入された排気配管30の挿入部分32には、吹出し口31が形成されており、この吹出し口から吹出し空気(図中太線矢印にて示す)が吹き出すようになっている。吹出し口31は、上下方向に所定ピッチで複数設けられている。吹出し口31は、歩行スペース4に対向する位置に形成されており、吹出し空気が歩行スペース4に向かって吹き出されるようになっている。なお、吹出し口31の形成位置は、本実施形態に限定されるものではなく、歩行スペース4の外側に対向する位置に形成してもよい。
The
歩行スペース4の頭上部分にも、排気配管30を覆うように植栽12が設けられている。頭上の植栽12は、たとえば、つる植物を排気配管30に巻き付けさせて構成されている。このようにすれば、排気配管30が露出されることなく、美観を向上させることができる、また、排気配管30への日光の直射を防止できるので排気の温度上昇を抑制できる。なお、頭上の植栽12は、つる植物に限定されるものではなく、日光を遮蔽できるものであれば、他の植物でもよいし、植物以外のもの(たとえばグラスウールなどの断熱材)であってもよい。このようにすれば、排気の温度上昇の抑制効果が向上するとともに、歩行スペース4を日陰とすることができる。
The
なお、空調設備3の吸気口を、歩行スペース4に開口するように設けてもよい。このようにすれば、温度の低い空気を歩行スペース4と室内で循環させることができ、効率的な空調を行うことができる。
Note that the air inlet of the
以上のような構成の外気冷却構造1aによれば、建物2から離れた場所、あるいは建物2の脇などで風が停滞するような場所であっても、保水手段10の水分を排気配管30からの吹出し空気によって強制的に通風を発生させることができる。これによって、保水手段10の周囲の空気が移動して、水分を効率的に蒸発させることができるので、気化熱を利用して外気を確実に冷却でき、暑熱緩和効果を得られる。また、空気供給手段29を、空調設備3と排気配管30とを備えて構成したことによって、従来は単に大気中に排出されていた空調設備3の排気を有効活用することができ、冷却された排気を歩行スペース4に吹き出していることによる冷却効果も得られる。
According to the outside
暑熱緩和効果としては、具体的には、外気が33℃で、室内が26℃である場合に、歩行スペース4が約28℃となり、5℃程度の冷却効果が期待できる。
Specifically, as the heat relaxation effect, when the outside air is 33 ° C. and the room is 26 ° C., the walking
なお、本実施形態では、吹出し口31は、排気配管30の垂下部分に形成されているが、歩行スペース4の頭上を通過する水平部分に形成してもよい。吹出し口31の向きは、植栽12がある方向に向いていればいずれの向きであってもよいが、歩行スペース4に向かって風を送る下向きが好ましい。この場合も、植栽12が保水手段10を構成して、水分を効率的に蒸発させることができるので、気化熱で暑熱緩和効果を得られる。
In addition, in this embodiment, although the
(第二実施形態)
次に、本発明を実施するための第二の形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図2に示すように第二実施形態に係る外気冷却構造1bは、空気供給手段29が、空調設備3に排気配管30bを接続することで外気より低い温度の空気を供給する構成と、地下の冷熱を利用して配管内の空気を冷却する構成とを備えている。なお、保水手段10の構成は、第一実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. As shown in FIG. 2, the outside
排気配管30bは、建物2の地階に設置された空調設備3に接続されている。排気配管30bは、建物2の地下部分の壁を貫通しており、保水手段10である植栽11の位置まで、地盤6内に埋設されている。排気配管30bは、地中の埋設配管35と、地上に露出する露出配管36とを備えており、露出配管36(挿入配管32)が植栽11の内部に挿入されている。露出配管36には、吹出し口31が形成されており、この吹出し口31から吹出し空気(図中太線矢印にて示す)が吹き出すようになっている。吹出し口31の構成は、第一実施形態と同様である。
The
以上のような構成の外気冷却構造1bによれば、排気配管30bの一部を地盤6内に埋設された埋設配管35にて構成しているので、空調設備3からの空調排気が、外気温度の影響を受け難く、排気による冷却効果を高めることができる。これは、地盤6内は年間を通して約15℃程度で安定しているので、空調排気が、露出配管36に到達するまでにさらに冷却されて、歩行スペース4に冷たい排気を供給することができるからである。
According to the outside
暑熱緩和効果としては、具体的には、外気が33℃で、室内が26℃である場合に、歩行スペース4が約20℃となり、13℃程度の冷却効果が期待できる。これにより地盤6内の冷熱を有効に利用していることが分かる。
Specifically, as the heat relaxation effect, when the outside air is 33 ° C. and the room is 26 ° C., the walking
なお、本実施形態では、排気配管30bは、植栽11の上端部まで延在して形成されているが、これに限定されるものではなく、第一実施形態と同様に、排気配管30bの上端部同士を互いに連通させるようにしてもよい。この場合も、連通させる配管を、植栽などで覆うのが好ましい。
In addition, in this embodiment, although the
また、接続される空調設備3は、地階に設置されたものに限定されるものではなく、地上階に設置された空調設備(図示せず)に排気配管を接続して、地中に迂回させるようにしてもよい。
In addition, the
(第三実施形態)
次に、本発明を実施するための第三の形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図3に示すように第三実施形態に係る外気冷却構造1cは、空気供給手段29が、空気を導入して地中を通過させる埋設配管35と、この埋設配管35から保水手段10に延出する露出配管36と、埋設配管35に空気を送る送風手段38とを備えて構成されている。なお、保水手段10の構成は、第一実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. As shown in FIG. 3, the outside
埋設配管35は、基端部が外部に開口する吸気配管37に繋がっている。埋設配管35は、地盤6内で所定の深さに埋設され、植栽11の下方から各植栽11に向かって分岐して立ち上がっている。立ち上がった部分の上部には、露出配管36が連続して形成されている。露出配管36は、植栽11の内部に挿入されている。露出配管36には、吹出し口31が形成されており、この吹出し口から吹出し空気(図中太線矢印にて示す)が吹き出すようになっている。吹出し口31は、上下方向に所定ピッチで複数設けられている。吹出し口31は、歩行スペース4に対向する位置に形成されており、吹出し空気が歩行スペース4に向かって吹き出されるようになっている。なお、埋設配管35と露出配管36は、第二実施形態の排気配管30bの地中部分より先端側と同等の構成である。
The buried
吸気配管37には、埋設配管35および露出配管36に外気を送風する送風ファンが送風手段38として設けられている。なお、送風手段38は、送風ファンに限定されるものではない。
The
以上のような構成の外気冷却構造1cによれば、前記実施形態と同様の暑熱緩和効果を得られる他に、以下のような作用効果が得られる。つまり、本実施形態に係る外気冷却構造1cでは、配管を空調設備に接続しなくても、地中の冷熱を利用して、外気を冷却しているので、建物の近傍でなくとも、設置することができる。
According to the outside
(第四実施形態)
次に、本発明を実施するための第四の形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図3に示すように第四実施形態に係る外気冷却構造1dは、保水手段10として、植栽11に加えて、植栽11とは別の構成の人工保水体20が設けられている。本実施形態に係る植栽11と排気配管30は、第一実施形態と同様であるので、同じ符号を付してその説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. As shown in FIG. 3, the outside
人工保水体20は、たとえば、不織布や織布、あるいは保水性を備えた建材や化学繊維製ネットに水を流下させたものなどが利用可能である。本実施形態では、不織布21を人工保水体20として採用する。不織布21は、排気配管30の植栽11への挿入部分32に巻き付けられており、全ての吹出し口31を覆っている。排気配管30の吹出し口31を覆う。不織布21は、保水性および通気性を併せ持つものが用いられている。不織布21に水分を供給する給水装置22がさらに設けられている。
As the artificial
給水装置22は、水(水道水や雨水など)を貯めるタンク23と、タンク23から各不織布21に接続される給水管24と、給水管24に設けられたポンプ25とを備えている。給水管24の一端は、タンク23に接続されている。給水管24は、歩行スペース4の頭上で排気配管30に沿って敷設され、各不織布21の上端部に向かって分岐している。給水管24の先端(下端)は、開口しており、不織布21に水を供給できるようになっている。なお、図示はしないが、人工保水体が保水性を備えた建材である場合には、建材の内部に給水管が挿入されて、挿入された給水管に所定の間隔で形成された給水孔から水を供給する構造としてもよい。ポンプ25は、たとえば建物2の屋上に設けられた太陽光発電装置26に接続されており、自家発電された電力を動力源としている。
The
以上のような構成の外気冷却構造1dによれば、第一実施形態と同等の作用効果の他に、以下のような作用効果を得られる。本実施形態によれば、不織布21に多くの水分を保水することができるとともに、多くの水分を保水した不織布21に風を通過させることによって、不織布21から多くの水分を蒸発させることができる。これによって、水分蒸発による気化熱によって、高い暑熱緩和効果を得られる。さらに、給水装置22で水を供給することによって、不織布21を常に保水状態に保つことができるので、水分の蒸発量を増加させることができる。また、給水装置22によって、植栽11への給水も行うことができる。
According to the outside
なお、本実施形態では、不織布21からなる人工保水体20を、排気配管30に接触させて巻き付けて、吹出し空気が不織布21を通過するようにしているが、板状の建材などを用いた場合は、吹出し口31と隙間をあけて覆うように配置し、吹出し空気を保水された建材に吹き付けるようにしてもよい。このような構成によっても、水分を効率的に蒸発させることができる。
In the present embodiment, the artificial
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、第四実施形態では、保水手段10として、植栽11と人工保水体20を同時に採用しているが、これに限定されるものではなく、人工保水体20のみを採用してもよい。また、人工保水体20を、第二実施形態の保水手段10bに合わせて採用するようにしてもよい。
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in 4th embodiment, although the
1 外気冷却構造
2 建物
3 空調設備
10 保水手段
11 植栽
20 人工保水体
21 不織布
22 給水装置
29 空気供給手段
30 排気配管
31 吹出し口
35 埋設配管
36 露出配管
38 送風手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outside
Claims (5)
前記空気供給手段には、冷却される暑熱緩和対象空間に向かって吹出し口が形成されており、その吹出し口から吹き出す空気によって、前記保水手段の水分を蒸発させるように構成した
ことを特徴とする外気冷却構造。 Water retention means provided outside the building, and air supply means for supplying air having a temperature lower than the outside air to the water retention means,
The air supply means is formed with a blow-out opening toward the heat relaxation target space to be cooled , and the water in the water retention means is evaporated by the air blown from the blow-out opening. Outside air cooling structure.
ことを特徴とする請求項1に記載の外気冷却構造。 The said air supply means is provided with the air-conditioning equipment installed in the said building, and the exhaust pipe which supplies the air exhausted from this air-conditioning equipment to the said water retention means, The structure of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Outside air cooling structure.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の外気冷却構造。 The air supply means includes an embedded pipe that introduces air and passes through the ground, an exposed pipe that extends from the embedded pipe to the water retention means, and a blower that sends air to the embedded pipe. The outside air cooling structure according to claim 1 or 2, wherein the outside air cooling structure is provided.
前記吹出し口が前記植栽の内部に位置するように前記排気配管が配設される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の外気冷却構造。 The water retention means is configured with planting,
The outside air cooling structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust pipe is disposed so that the outlet is located inside the planting.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の外気冷却構造。 The outside water cooling structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the water retaining means includes an artificial water retaining body that covers the outlet.
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