(57)【要約】【課題】空調機の排気を確実に行うことができ、かつ、空調機による近隣への騒音をより低減できる建物構造を提供すること。【解決手段】建物１は、この建物１の内部に設けられて鉛直方向に延びる筒状の排気ボイド２０と、この排気ボイド２０の外側に設けられて鉛直方向に延びる筒状の給気ボイド２１と、を備える。建物１には、排気ボイド２０の上端側から外部に至る開口２４と、外部から給気ボイド２１に至る給気路２６および開口２７と、が設けられる。建物１の内部には、給気ボイド２１から空気を取り入れて熱交換し、排気ボイド２０に排出するパッケージ形空調機６０が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の内部に設けられて鉛直方向に延びる筒状の第１ボイドと、当該第１ボイドの外側に設けられて鉛直方向に延びる筒状の第２ボイドと、を備え、
当該２つのボイドのうちの一方を給気ボイドとし、他方を排気ボイドとして、
前記建物には、前記排気ボイドの上端側から外部に至る排気路と、外部から前記給気ボイドに至る給気路と、が設けられ、
前記建物の内部には、前記給気ボイドから空気を取り入れて熱交換し、前記排気ボイドに排出する空調機が設けられることを特徴とする建物構造。
【請求項２】
前記給気路は、外部から前記建物の基礎のピットを通って前記給気ボイドの下端側に至ることを特徴とする請求項１に記載の建物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備を有する建物構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物には空調設備が設けられる。この空調設備は、例えば、建物屋上に設置された室外機と、この室外機に冷媒配管で接続されて室内に設置された室内機と、で構成される（特許文献１参照）。
【０００３】
このような空調設備では、室外機では、冷媒と外気とで熱交換して、冷媒を冷却する。この冷却された冷媒は、冷媒配管を通って室内機に到達し、室内機にて、この冷媒と室内空気とで熱交換して、室内空気を冷却する。これにより、冷媒の温度が上昇するが、この冷媒は、冷媒配管を通って再び室外機に到達する。
【０００４】
ところで、データセンターなどの大規模な空調設備を有する建物では、多数の室外機が屋上に集中設置されることになる。
この場合、室外機の吸込口に、この室外機に隣接する室外機の排気が吸い込まれるショートサーキットが発生し、空調効率が低下するおそれがあった。
また、屋上に室外機が設置されるため、室外機の運転による騒音が直接近隣に届くので、騒音が大きくなる、という問題があった。
【０００５】
これら問題を解決するため、例えば、以下のような建物構造が提案されている（特許文献１参照）。
すなわち、建物の中央には吹き抜けが設けられており、この吹き抜けの頂部には、吹き抜け内の空気から熱回収して排気する排気装置が接続されている。また、各フロアの吹き抜けの周囲には、複数の室外機が設置されている。各室外機の吸込口は外部に面しており、各室外機の排気口は、排気ダクトを介して、吹き抜けに通じている。
【０００６】
このような建物によれば、各フロアに室外機を配置したので、室外機同士を近接して配置する必要がないので、ショートサーキットの発生を抑えることができる。
また、室外機を建物内の各フロアに設置したので、室外機の排気口から漏れる騒音を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４３８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、以上の建物構造では、排気装置が故障した場合、吹き抜け内の空気を排気できない、という問題があった。
また、各フロアの室外機の吸込口が外部に面しているため、室外機の吸込口から漏れる騒音が依然として近隣に届いてしまうので、騒音をより低減させることが要請されている。
【０００９】
本発明は、空調機の排気を確実に行うことができ、かつ、空調機による近隣への騒音をより低減できる建物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】
【００１０】
請求項１に記載の建物構造は、建物（例えば、後述の建物１）の内部に設けられて鉛直方向に延びる筒状の第１ボイドと、当該第１ボイドの外側に設けられて鉛直方向に延びる筒状の第２ボイドと、を備え、当該２つのボイドのうちの一方を給気ボイド（例えば、後述の給気ボイド２１）とし、他方を排気ボイド（例えば、後述の排気ボイド２０）として、前記建物には、前記排気ボイドの上端側から外部に至る排気路（例えば、後述の開口２４）と、外部から前記給気ボイドに至る給気路（例えば、後述の給気路２６、開口２７）と、が設けられ、前記建物の内部には、前記給気ボイドから空気を取り入れて熱交換し、前記排気ボイドに排出する空調機（例えば、後述のパッケージ形空調機６０）が設けられることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、建物内部に排気ボイドおよび給気ボイドを設けた。つまり、空調機に供給する外気と空調機から排出される排気とを分離する二重構造のボイドを設けた。また、建物内に空調機を設置して、この空調機により給気ボイドから取り入れた空気を熱交換して排気ボイドに排出した。
よって、空調機の給気と排気とが混合するのを防止して、効率よく空調できる。
また、空調機の吸込口が建物内の給気ボイドに面しており、空調機の排気口が建物内の排気ボイドに面しているので、空調機の吸込口や排気口から漏れる騒音が直接近隣に届くのを防止できるから、空調機による近隣への騒音をより低減できる。
【００１２】
また、排気路により排気ボイドの上端側を外部に連通させたので、従来のように排気装置を設けることなく、排気ボイド内の空気を確実に排気できる。
【００１３】
請求項２に記載の建物構造は、前記給気路は、外部から前記建物の基礎のピットを通って前記給気ボイドの下端側に至ることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、建物の基礎のピットを経由して外気を給気ボイドに導入するので、地中熱を利用して外気を冷却できるから、建物内の空調にかかるコストを削減できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、空調機の排気を確実に行うことができ、かつ、空調機による近隣への騒音をより低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る建物構造が適用された建物の縦断面図である。
【図２】前記実施形態に係る建物のサーバ室となるフロアの平面図である。
【図３】前記実施形態に係る建物のサーバ室となるフロアの縦断面図（その１）である。
【図４】前記実施形態に係る建物のサーバ室となるフロアの縦断面図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る建物構造が適用された建物１の縦断面図である。図２は、建物１のサーバ室４１となるフロア１１の平面図である。なお、図１〜図４において、白抜き矢印は、冷たい空気の流れを示し、黒矢印は、暖かい空気の流れを示す、
【００１８】
建物１は、データセンターであり、免震構造で構築された７階建ての建物である。この建物１は、基礎１０と、この基礎１０の上に設けられた１階から７階までの各フロア１１と、を備える。
【００１９】
建物１の内部の中央には、鉛直方向に延びる筒状の第１のボイドとしての排気ボイド２０と、この排気ボイド２０の外側に設けられて鉛直方向に延びる第２のボイドとしての筒状の給気ボイド２１と、が設けられている。
【００２０】
すなわち、排気ボイド２０および給気ボイド２１は、基礎１０および１階から７階までの各フロア１１を貫通して設けられている。ここで、排気ボイド２０と給気ボイド２１とは、内側間仕切壁２２で仕切られており、給気ボイド２１と各フロア１１のサーバ室４１とは、外側間仕切壁２３で仕切られている。この内側間仕切壁２２の高さは、外側間仕切壁２３の高さよりも高くなっている。
【００２１】
基礎１０は、耐圧盤３０と、この耐圧盤３０の上に免震装置３１を介して支持された基礎梁３２と、を備える。耐圧盤３０、基礎梁３２、１階床で囲まれた空間は、ピット３３となっている。
【００２２】
排気ボイド２０の上端には、排気ボイド２０の内部と外部とを連通する排気路としての開口２４が形成されている。
【００２３】
給気ボイド２１の上端には、給気ボイド２１の内部と外部とを連通する開口２７が形成されている。
給気ボイド２１の各フロア１１の床レベルの高さ位置には、グレーチング床２５が設けられている。
また、ピット３３と給気ボイド２１との間の基礎梁３２には、これらピット３３と給気ボイド２１とを連通させる連通孔３４が設けられている。
【００２４】
建物１の３階から７階までの各フロア１１は、サーバ４０が収容されるサーバ室４１となっている。
また、建物１の１階および２階には、建物１の全体あるいはサーバ室４１を管理するための中央管理室５０、監視室５１、特高電気室５２が設けられる。すなわち、建物１の１階の給気ボイド２１の図１中左側の部分は、中央管理室５０となっており、２階の給気ボイド２１の図１中左側の部分は、監視室５１となっている。また、１階の給気ボイド２１の図１中右側の部分は、２階までの吹き抜けであり、特高電気室５２となっている。
【００２５】
建物１の１階の外壁面２側には、給気チャンバ５３が設けられている。この給気チャンバ５３は、外部およびピット３３に連通している。外部から給気チャンバ５３およびピット３３を通って、給気ボイド２１の下端側に至るまでの経路は、給気路２６となっている。
【００２６】
図３は、建物１のサーバ室４１となるフロア１１の縦断面図である。
サーバ室４１には、二重床４２が設けられており、この二重床４２の上には、サーバ４０が複数列に並んで収容されるとともに、複数台のパッケージ形空調機６０が設置されている。
各パッケージ形空調機６０は、室内機７０と、この室内機７０に図示しない冷媒配管で接続された室外機８０と、排気ダンパ９０と、を備える。
【００２７】
室内機７０は、サーバ室４１の床上に外側間仕切壁２３に沿って並んで配置されており（図２参照）、この室内機７０の上部には、ミキシングチャンバ７１および給気ダンパ７２が設けられている。
【００２８】
この室内機７０は、ミキシングチャンバ７１を通してサーバ室４１の天井付近の空気を取り入れて、冷媒配管内の冷媒と熱交換することで取り入れた空気を冷却し、その後、この冷却した空気を二重床４２の床下空間に供給する。
【００２９】
給気ダンパ７２は、ミキシングチャンバ７１と給気ボイド２１とを連通しており、開閉可能となっている。
排気ダンパ９０は、サーバ室４１と排気ボイド２０とを連通しており、開閉可能となっている。
【００３０】
室外機８０は、給気ボイド２１のグレーチング床２５の上に内側間仕切壁２２に沿って並んで配置されている（図２参照）。
この室外機８０は、給気ボイド２１の空気を取り入れて、冷媒配管内の冷媒と熱交換することで、冷媒を冷却するとともに、この熱交換により暖まった空気を、排気ボイド２０に排出する。
【００３１】
以上のパッケージ形空調機６０は、外気温度がそれほど低くない場合、以下のようにして間接冷房運転を行う。
すなわち、室外機８０を運転して、図３中矢印で示すように、給気ボイド２１の空気を取り入れて、冷媒配管内の冷媒と熱交換して冷媒を冷却し、その後、この熱交換により暖まった空気を排気ボイド２０に排出する。
【００３２】
このとき、図１中矢印および図３中矢印で示すように、新鮮な外気は、給気チャンバ５３から給気路２６を通って、給気ボイド２１に供給されるほか、開口２７を通って、給気ボイド２１に供給される。
また、排気ボイド２０内の暖まった空気は、上昇して開口２４から外部に排出される。
【００３３】
また、室内機７０を運転して、図３中矢印で示すように、サーバ室４１の天井付近の空気を取り入れて、冷媒配管内の冷媒と熱交換して冷却し、この冷却した空気を二重床４２の床下空間に供給する。この二重床４２の床下空間に供給された空気は、サーバ４０を冷却して暖められ、再びサーバ室４１の天井付近に至る。
【００３４】
以上のパッケージ形空調機６０は、外気温度が十分に低い場合、以下のようにして直接冷房運転（外気冷房運転）を行う。
すなわち、室内機７０を運転して、図４中矢印で示すように、サーバ室４１の天井付近の空気をミキシングチャンバ７１に取り入れるとともに、給気ダンパ７２を適宜開いて、給気ボイド２１内の空気をミキシングチャンバ７１に取り入れる。
【００３５】
そして、室内機７０は、このミキシングチャンバ７１にて、給気ボイド２１から取り入れた空気をサーバ室４１から取り入れた空気と混合することで冷却し、この冷却した空気を二重床４２の床下空間に供給する。この二重床４２の床下空間に供給された空気は、サーバ４０を冷却して暖められ、再びサーバ室４１の天井付近に至る。
【００３６】
このとき、排気ダンパ９０を適宜開いて、図４中矢印で示すように、この排気ダンパ９０を通して、サーバ室４１の天井付近の暖かい空気を排気ボイド２０に排出する。
【００３７】
このとき、図１中矢印および図４中矢印で示すように、新鮮な外気は、給気路２６や開口２７を通って、給気ボイド２１に供給される。
また、排気ボイド２０内の暖まった空気は、上昇して開口２４から外部に排出される。
【００３８】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）パッケージ形空調機６０に供給する外気とこのパッケージ形空調機６０から排出される排気とを分離する二重構造のボイドを設けた。また、パッケージ形空調機６０を建物１内に配置して、このパッケージ形空調機６０により給気ボイド２１から取り入れた空気を熱交換して排気ボイド２０に排出した。
よって、パッケージ形空調機６０の給気と排気とが混合するのを防止して、効率よく空調できる。
また、室内機７０の給気ダンパ７２の吸込口あるいは室外機８０の吸込口が建物１内の給気ボイド２１に面しており、排気ダンパ９０の排出口あるいは室外機８０の排出口が建物１内の排気ボイド２０に面しているので、パッケージ形空調機６０の吸込口や排気口から漏れる騒音が直接近隣に届くのを防止できるから、パッケージ形空調機６０による近隣への騒音をより低減できる。
【００３９】
また、開口２４により排気ボイド２０の上端を外部に連通させたので、従来のように排気装置を設けることなく、排気ボイド２０内の空気を確実に排気できる。
【００４０】
（２）建物１の基礎１０のピット３３を経由して外気を給気ボイド２１に導入するので、地中熱を利用して外気を冷却でき、建物１内の空調にかかるコストを削減できる。
【００４１】
なお、本発明は前記実施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の変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、空調機としてパッケージ形空調機６０を用いたが、これに限らず、ファンコイルユニットなどを用いてもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、排気ボイド２０内の暖かい空気を、開口２４を通してそのまま外部に排出したが、これに限らず、この排気ボイド２０内の暖かい空気を冬季の暖房に利用してもよい。
また、本実施形態では、外部から給気ボイド２１の下端側に至る給気路２６と、外部から給気ボイド２１の上端側に至る開口２７とを設けたが、これに限らず、これら２つのうち一方のみを設けてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…建物
１０…基礎
１１…各フロア
２０…排気ボイド
２１…給気ボイド
２２…内側間仕切壁
２３…外側間仕切壁
２４…開口（排気路）
２５…グレーチング床
２６…給気路
２７…開口
３０…耐圧盤
３１…免震装置
３２…基礎梁
３３…ピット
３４…連通孔
４０…サーバ
４１…サーバ室
４２…二重床
５０…中央管理室
５１…監視室
５２…特高電気室
５３…給気チャンバ
６０…パッケージ形空調機
７０…室内機
７１…ミキシングチャンバ
７２…給気ダンパ
８０…室外機
９０…排気ダンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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