(57)【要約】【課題】  本発明は、陸屋根面に日射利用装置を設置しても耐震性が低下せず、屋上の防水層の劣化が防止でき、メンテナンスや改修も容易であり、日射利用装置の位置の変更や他の用途への変更も容易な陸屋根建物の日射利用装置設置構造を提供することを目的としている。【解決手段】  防水層２が形成された陸屋根１ａ面上に設置された制振部材を構成する弾性部材３及び減衰部材４と、該制振部材を介して支持されて陸屋根１ａ面の全面を覆う床部材５と、該床部材５上に載置して固定された日射利用装置６とを有して構成したことを特徴とする。【選択図】      図１
2010203057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防水層が形成された陸屋根面上に設置された制振部材と、
前記制振部材を介して支持されて前記陸屋根面の全面を覆う床部材と、
前記床部材上に載置して固定された日射利用装置と、
を有することを特徴とする陸屋根建物の日射利用装置設置構造。
【請求項２】
前記陸屋根建物は、鉄骨の軸組に軽量気泡コンクリートからなる屋根パネルを敷設して構成した鉄骨軽量気泡コンクリート造であり、
前記防水層は、軟質塩化ビニル防水シートからなり、
前記制振部材は、前記屋根パネルを支持する梁上に起立して前記屋根パネル上面から突出した支持部材にて支持されたことを特徴とする請求項１に記載した陸屋根建物の日射利用装置設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陸屋根建物の日射利用装置設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、陸屋根（屋上）を有する鉄筋コンクリート造や鉄骨造の建物の屋根面を利用して、太陽光発電装置、太陽熱温水器等の日射利用装置を設置することが行われてきた。特に、陸屋根を軽量気泡コンクリート（以下、「ＡＬＣ」という）からなる屋根パネルを敷設して構成した鉄骨ＡＬＣ造建物の場合、屋根面には軟質塩化ビニル防水シートにて防水層を形成するのが一般的であるが、この場合、防水層保護の為、支持部材を屋根面から突出させ、該支持部材を利用して日射利用装置を取り付けるのが好ましい（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、屋上庭園を設置する際に、アイソレータや減衰手段などの制振装置を介在させることで、地震や風による建物の振動を抑制する制振建築構造物がある（特許文献２、３、等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２６０６４２号公報
【特許文献２】実開平０６−０７８５４１号公報
【特許文献３】特開２００２−０７０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、重量のある日射利用装置を陸屋根に設置した場合、建物の耐震性が低下するため、耐震性を保つ為の補強が必要になるという問題があった。また、防水層は日射や雨に晒されるので劣化し易いが、日射利用装置が存在する場合、防水層のメンテナンスや改修が行いにくいという問題や、ひとたび日射利用装置用の架台を設置すると日射利用装置の位置の変更や他の用途への変更が行い難いという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２、３には、防水層の劣化防止やメンテナンス等に関する対策は施されていなかった。
【０００７】
本発明は、陸屋根面に日射利用装置を設置しても耐震性が低下せず、屋上の防水層の劣化が防止でき、メンテナンスや改修も容易であり、日射利用装置の位置の変更や他の用途への変更も容易な陸屋根建物の日射利用装置設置構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造の第１の構成は、防水層が形成された陸屋根面上に設置された制振部材と、前記制振部材を介して支持されて前記陸屋根面の全面を覆う床部材と、前記床部材上に載置して固定された日射利用装置とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造の第２の構成は、前記第１の構成において、前記陸屋根建物は、鉄骨の軸組に軽量気泡コンクリートからなる屋根パネルを敷設して構成した鉄骨軽量気泡コンクリート造であり、前記防水層は、軟質塩化ビニル防水シートからなり、前記制振部材は、前記屋根パネルを支持する梁上に起立して前記屋根パネル上面から突出した支持部材にて支持されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造の第１の構成によれば、制振部材で支持され、防水層が形成された陸屋根とは別体で、陸屋根面の全面を覆い、日射利用装置を載置して固定する床部材を有するので、床部材と日射利用装置を付加質量とする慣性質量制振効果が発揮され、耐震性が向上する。また、建物の防水性能には影響しない床部材上で日射利用装置を自由にレイアウトでき、用途の変更も容易である。また、陸屋根面の全面を覆う床部材によって防止層が保護され防水層の耐久性を向上することができる。なおここで、慣性質量制振効果とは、建物本体の屋根面で付加質量を低剛性の支承部材を介して支持することで、建物系の１次固有周期を長周期化させ、地震の入力エネルギーが低減して刺激関数（建物本体各層の揺れの分布を説明する関数）が変化し、建物本体の層間変形や床応答加速度を低減させる効果のことをいう。
【００１１】
本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造の第２の構成によれば、床部材や制振部材は屋根パネル上面から突出した支持部材にて支持されているので、床部材や制振部材と、防水層とは縁が切れている。従って、屋根パネル上面と床部材との間の空間を利用して防水シートのメンテナンスや改修を容易に行うことができる。また、制振部材のメンテナンスや交換の際に防水層の補修をする必要もない。
【００１２】
また、特に鉄骨軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）造建物においては、鉄筋コンクリート造建物に比べて屋根の強度や地震時の層間変形の点で不利であるので、上記構成とすることによって日射利用装置の配置の自由度向上や耐震性向上の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造を示す断面模式図である。
【図２】本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造を示す断面説明図である。
【図３】弾性部材の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図により本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造を示す断面模式図、図２は本発明に係る陸屋根建物の日射利用装置設置構造を示す断面説明図、図３は弾性部材及び剛性可変装置の一例を示す図である。
【００１５】
図１及び図２において、１は陸屋根建物であり、該陸屋根建物１の陸屋根１ａ面上には防水シートからなる防水層２が形成されている。更に陸屋根１ａ面上には該陸屋根１ａ面の全面を覆う床部材５が配置され、該床部材５は制振部材を構成する弾性部材（屋根建物１の有する剛性に比べて低剛性の支承部材）３を介して陸屋根建物１に対して水平方向に移動可能に支持されている。また、陸屋根１ａと床部材５との間には制振部材を構成する減衰部材４が設置されている。床部材５の端部５ａは陸屋根建物１の外壁面１ｃよりも外側に突出して配置される。これにより、陸屋根建物１の陸屋根１ａ面上に敷設された防水層２が風雨や紫外線から保護される。
【００１６】
陸屋根１ａと床部材５との間には、図３に示すように、天然ゴム系積層ゴム３ａと、剛性可変装置３ｂとを併用した弾性部材３と、オイルダンパー等からなる減衰部材４とが介在して設けられている。
【００１７】
弾性部材３及び減衰部材４は、陸屋根建物１の耐震構造特性に応じて剛性及び減衰性が調整可能とされる。剛性可変装置３ｂは、図３に示すように、陸屋根建物１の陸屋根１ａに設けられた摩擦板3b1に当接接触して移動可能に構成されたピストンロッド3b2が床部材５の下面側に設けられており、ピストンロッド3b2に油圧をかけて先端部を摩擦板3b1に押付けたり緩めたりして摩擦力を可変させることで、床部材５の陸屋根建物１に対する水平方向の移動後の復元力特性を変更して弾性部材３の剛性を調整可能として構成されている。また、減衰部材４はオイルダンパーの電磁式アクチュエーターを駆動して該オイルダンパー内のオリフィス(通油口)を大小に変化させることで減衰力を可変させて減衰部材４の減衰性を調整可能としている。尚、減衰部材としては、オイルダンパーの他にＭＲ（Magneto- Rheological Fluid；磁気粘性流体）ダンパーを採用することも出来る。ＭＲダンパーは該ＭＲダンパー内の磁気粘性流体に磁場をかけると減衰装置内の磁気粘粒性体の粘度が変わって減衰力が変わる。
【００１８】
床部材５上には日射利用装置６が載置して固定される。日射利用装置６の一例としては、屋上庭園設備、太陽光発電装置、太陽熱給湯装置等が適用可能である。床部材５は各種日射利用装置６が全面に設置されることを前提として強度計算されており、これにより日射利用装置６を任意の位置、向き、角度で設置することが出来る。
【００１９】
本実施形態の陸屋根建物１は、鉄骨の軸組に軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）からなる屋根パネル１ｂを敷設して構成した鉄骨軽量気泡コンクリート造であり、防水層２は、軟質塩化ビニル防水シートからなり、制振部材となる弾性部材３及び減衰部材４は、屋根パネル１ｂを支持する梁１ｄ上に起立して該屋根パネル１ｂ上面から突出した支持部材７にて支持されている。支持部材７は胴部７ａが屋根パネル１ｂ、断熱材１ｆ及び防水シートからなる防水層２を貫通して突出し、該胴部７ａの上端部にフランジ７ｂが固定されており、該フランジ７ｂ上に弾性部材３の天然ゴム系積層ゴム３ａが取り付けられている。
【００２０】
図１に示す陸屋根建物１は陸屋根１ａを有する２階建ての鉄骨ＡＬＣ造の工業化住宅であり、所定の平面モジュールを有する。そして、梁勝ち工法の軸組みと耐震要素からなる架構に対して、ＡＬＣからなる床パネル、屋根パネル１ｂ、壁パネル１ｅを取り付けて構成されている。
【００２１】
梁１ｄは、モジュールに対応した長さを有し、上下フランジ1d1，1d2にはモジュールに対応したピッチでボルト孔が穿設されている。屋根パネル１ｂは、モジュールに対応した幅と長さを有し、短辺側の２辺が梁１ｄの上フランジ1d1で支持される。
【００２２】
壁パネル１ｅは、階高に対応した長さとモジュールに対応した幅を有し、外周部の梁１ｄに所定の取付部材を用いて取り付けられている。
【００２３】
陸屋根１ａの層構成は、下から順に、Ｈ型鋼からなる梁１ｄの上フランジ1d1に載置された屋根パネル１ｂ、発泡系成形断熱材１ｆ、絶縁工法にて敷設された軟質塩化ビニル防水シートからなる防水層２となっている。
【００２４】
屋根パネル１ｂ上面の所定の位置からは支持部材７が突出している。支持部材７は梁１ｄの上フランジ1d1に固定されている。円筒形の胴部７ａの上に制振部材となる弾性部材３の天然ゴム系積層ゴム３ａが載置される板状のフランジ７ｂが設けられている。
【００２５】
制振部材には床部材５を支持し、地震時に該床部材５を揺動させる弾性部材３と、床部材５の揺動を減衰させる減衰部材４とがある。弾性部材３として減衰部材４の機能を兼ね備えた高減衰ゴムを使用することで、減衰部材４を省略することも可能である。
【００２６】
床部材５は複数のＰＣ（プレキャストコンクリート）板からなり、陸屋根１ａの外郭線から平面的に突出するように、すなわち屋根面全面を覆うように配置されている。床部材５は日射利用装置６とともに付加質量として機能する。日射利用装置６は床部材５に対してホールインアンカー等で固定される。日射利用装置６は日射を受ける方向や角度に応じて床部材５上の任意の位置に固定ができる。
【００２７】
なお、制振部材となる弾性部材３の剛性や減衰部材４の減衰性能は、陸屋根建物１、床部材５及び日射利用装置６の重量、陸屋根建物１の剛性などを踏まえたうえで制振効果が充分発揮されるように設定されている。より具体的には、床部材５や日射利用装置６による付加質量は陸屋根建物１の質量の凡そ２０％〜６０％とし、これを陸屋根建物１本体の剛性に比較して低剛性の弾性部材３を介して支持して建物系の１次固有周期が長周期化（２秒程度以上）するように設定されている。これによって地震の入力エネルギーが低減し刺激関数が変化して、建物本体の層間変形や床応答加速度を低減させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の活用例として、陸屋根建物の日射利用装置設置構造に適用出来、建物の振動抑制、防水層の保護、太陽光発電の普及に寄与し得るものである。
【符号の説明】
【００２９】
１…陸屋根建物
１ａ  …陸屋根
１ｂ  …屋根パネル
１ｃ  …外壁面
１ｄ  …梁
1d1，1d2 …上下フランジ
１ｅ  …壁パネル
１ｆ  …断熱材
２    …防水層
３    …弾性部材
３ａ  …天然ゴム系積層ゴム
３ｂ  …剛性可変装置
3b1   …摩擦板
3b2   …ピストンロッド
４    …減衰部材
５    …床部材
５ａ  …端部
６    …日射利用装置
７    …支持部材
７ａ  …胴部
７ｂ  …フランジ
【図１】
2010203057.tif 000003
【図２】
2010203057.tif 000004
【図３】
2010203057.tif 000005