(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠組壁工法で構築されたｎ階建て（ｎ≧３）の木造の学校建築物であって、
互いに離間して平行に立設された少なくとも一対の外壁と、
前記一対の外壁の間に架設され、上階と下階とを仕切る複数の床スラブと、
前記一対の外壁に対して屋外側に離間した位置で前記一対の外壁と平行にｎ−１階の高さまで立設された一対の補強壁と、
前記床スラブと前記補強壁とを連結する連結部材と、
を備えることを特徴とする学校建築物。
【請求項２】
平面視で長方形状に形成された請求項１に記載の学校建築物であって、
前記一対の外壁及び前記一対の補強壁は、前記長方形の長辺と平行に設けられている
ことを特徴とする学校建築物。
【請求項３】
前記一対の外壁は、窓部を備え、
前記一対の補強壁は、前記窓部に対応する位置に開口部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の学校建築物。
【請求項４】
一方の外壁に沿って配置された複数の教室と、他方の外壁に沿って設けられた廊下と、前記教室と前記廊下との間に前記一対の外壁と平行に設けられた一対の内壁と、をさらに備え、
前記一対の内壁の間に、前記複数の床スラブを貫通し、屋根上空間から取り入れた日光を前記各教室に導く複数の筒状の吹抜け部と、前記各教室と前記廊下を結ぶ通路を兼ねる複数の小部屋と、が設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の学校建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学校建築物に関し、特に、教室、廊下、その他の設備が木造で構成された学校建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、校舎等の学校建築物は、耐震性や耐火性を重視し、かつ、建設コストを抑制するために、ＲＣ構造物で建築されることが多い。特に、従来の学校建築物では、教室内の室内環境にはあまり配慮がなされておらず、一般住宅の室内環境に比較して無機質な環境となっていた。そこで、子供たちの精神的・肉体的な負担を軽減するため、サステナブル資源である木材を利用した木造の学校建築物が提案されている。例えば、非特許文献１には、３階建て以上の木造の学校建築物について、震度６強以上の地震でもいきなり倒壊することがないように構造計算を行うことが義務図けられていること、及び、所定寸法以上の壁・柱・横架材を使用すること、等が記載されている。実際、従来の木造の学校建築物では、教室の中央に柱などが設置されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】文部科学省、「あたたかみとうるおいのある木の学校  早わかり木の学校」、日本、社団法人文教施設協会、平成１９年１２月２１日、６４−６５ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、木造枠組壁工法で学校建築物を構築する場合、壁体を箱状に組み合わせて荷重を支持する構造であるため、柱や梁を必要としない。また、壁体は、比較的小断面の木材を組み合わせて構成されるので、断面の大きな木材を必要とせず、材料調達が容易であり、材料費を低減できる可能性がある。また、小断面の木材をトラス状に組み合わせた木製のトラス梁を用いることにより、教室の大スパン化を実現することも容易である。また、木造枠組壁工法は、ツーバイフォー工法に代表されるように、木材の寸法や壁枠の寸法が規格化されているので、工場での量産化や高品質化によるシステムビルドを図ることが可能である。
【０００５】
しかし、従来の学校建築物は、複数の教室が一方向（例えば前後方向とする）に繰り返し設置され、これに直交する方向（例えば左右方向とする）には教室が一つしか配置されないような、平面的にみて一方向に細長い長方形状となるものが多かった。この場合、校舎を３階建以上にしようとすると、教室同士を仕切る左右方向の耐力壁は多数設置できるが、前後方向に平行な耐力壁の数が耐震設計上不足するという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するために成されたものであり、枠組壁工法で教室の大スパン化と耐震性能の向上とを両立することが可能な３階建て以上の木造の学校建築物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、枠組壁工法で構築されたｎ階建て（ｎ≧３）の木造の学校建築物であって、互いに離間して平行に立設された少なくとも一対の外壁と、前記一対の外壁の間に架設され、上階と下階とを仕切る複数の床スラブと、前記一対の外壁に対して屋外側に離間した位置で前記一対の外壁と平行にｎ−１階の高さまで立設された一対の補強壁と、前記床スラブと前記補強壁とを連結する連結部材と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構造によれば、ｎ階建て（ｎ≧３）の木造の学校建築物において、一対の補強壁が、一対の外壁に対して屋外側に離間した位置で前記一対の外壁と平行にｎ−１階の高さまで立設されており、さらに、この一対の補強壁が、連結部材によって床スラブと連結されているので、一対の外壁と一対の補強壁と床スラブとが大きな門型フレームのように機能し、学校建築物の耐震性能を向上することができる。また、一対の補強壁をｎ−１階の高さまで立設し、上階の荷重を支持しないｎ階部分には補強壁を構築しないことで、構造の簡素化、施工の容易化を図ることができる。また、学校建築物が、木造枠組壁工法で構築されているので、柱や梁を用いることがなく、教室の大スパン化を実現することができる。
【０００９】
また、前記学校建築物は、平面視で長方形状に形成されており、前記一対の外壁及び前記一対の補強壁は、前記長方形の長辺と平行に設けられているのが好ましい。
【００１０】
平面視で長方形状に形成される学校建築物は、長手方向に直交する壁の数に比較して、長手方向と平行な壁の数が少なくなり易いが、このような構造によれば、一対の補強壁が、長方形の長辺と平行に設けられているので、長手方向と平行な壁の数を多くして学校建築物の耐震性能を向上することができる。
【００１１】
また、前記一対の外壁は、窓部を備え、前記一対の補強壁は、前記窓部に対応する位置に開口部を備えるのが好ましい。
【００１２】
このような構造によれば、一対の補強壁は、外壁に設けられた窓部に対応する位置に開口部を備えるので、開口部及び窓部を通して学校建築物の内部に光を取り込むことができる。
【００１３】
また、学校建築物は、一方の外壁に沿って配置された複数の教室と、他方の外壁に沿って設けられた廊下と、前記教室と前記廊下との間に前記一対の外壁と平行に設けられた一対の内壁と、をさらに備え、前記一対の内壁の間に、前記複数の床スラブを貫通し、屋根上空間から取り入れた日光を前記各教室に導く複数の筒状の吹抜け部と、前記各教室と前記廊下を結ぶ通路を兼ねる複数の小部屋と、が設けられた構成とするのが好ましい。
【００１４】
通常の学校建築物では一枚の壁で教室と廊下を仕切っているが、このような構成によれば、一対の内壁が、教室と廊下の間に一対の外壁と平行に設けられているので、学校建築物の耐震性能をさらに高めることができる。また、複数の筒状の吹抜け部が、床スラブを貫通して１階から屋根まで立設されて断面の大きな柱（コア壁）のように機能するので、学校建築物の耐震性能をさらに高めることができる。また、吹抜け部を通して教室に廊下側から光を導入することができるので、教室の照度差を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、枠組壁工法で教室の大スパン化と耐震性能の向上とを両立することが可能な３階建て以上の木造の学校建築物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】校舎の左側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視における水平断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視における垂直断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線矢視における垂直断面図である。
【図５】図２のＩＶ−ＩＶ線矢視において教室周辺を拡大して示した垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る学校建築物について図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、方向については、図面に記載した前後左右上下に基づいて説明する。
【００１８】
図１、図２に示すように、本実施形態に係る校舎１は、枠組壁工法（ツーバイフォー工法）で構築された木造３階建ての学校建築物である。校舎１は、前後方向に沿って互いに平行に立設された一対の外壁１０と、この一対の外壁１０の間に架設された複数の床スラブ８（図３参照）と、一対の外壁１０のさらに屋外側に立設された一対の補強壁１１と、複数の床スラブ８と補強壁１１とを連結する複数の連結部材９と、を備えている。また、校舎１は、校舎１の左側に設けられた複数の教室２と、校舎１の右側に設けられた通路となる廊下３と、教室２と廊下３の間に設けられた緩衝空間４と、を有している。また、緩衝空間４は、校舎１の屋根上空間から取り入れた日光を教室２に導く吹抜け部５と、教室２と廊下３を結ぶ通路を兼ねる小部屋６，６と、を有している。
【００１９】
図２、図３に示すように、教室２は、四方を壁に囲まれて平面視で四角形状に形成された空間であり、基本的に柱や梁のない木造の枠組壁工法で構築されている。教室２の前壁２１は、黒板２１ａと収納部２１ｂと、を備えている。また、教室２の後壁２２は、収納部２２ａを備えている。教室２の右壁２３は、前側と後側に小部屋６，６への出入口６１，６１を備えている。教室２の左壁２４は、廊下３と反対側の屋外に面して設置されており、校舎１の一方の外壁１０を構成している。左壁２４は、窓部２４ａと、庇部７と、光透過部２４ｂと、を備えている。前壁２１、後壁２２、右壁２３及び左壁２４は、通常の木造耐力壁の３倍以上の強度性能を有する高強度耐力壁を適所に備えている。なお、右壁２３は、特許請求の範囲における「内壁」に相当する。
【００２０】
図２、図３に示すように、廊下３は、校舎１の利用者が通行する通路である。本実施形態では、廊下３は、教室２と略同等の幅寸法に形成されており、３つの教室２毎（例えば学年毎）に隔壁３１で部分的に区切られている。この隔壁３１の間の部分がオープンスペース３２になっており、多目的に利用される。また、廊下３の左壁３３は、小部屋６，６への出入口６２，６２を備えている。廊下３の右壁３４は、教室２と反対側の屋外に面して設置されており、校舎１の他方の外壁１０を構成している。右壁３４は、窓部３４ａを備えている。なお、廊下３の左壁３３は、特許請求の範囲における「内壁」に相当する。
【００２１】
図３に示すように、床スラブ８は、枠組壁工法の水平構面を構成する部材であり、複数の木製のトラス梁８１と、トラス梁８１の下側に張り付けられた天井材８２と、トラス梁８１の上側に張り付けられた床板８３と、を備えている。複数のトラス梁８１は、前後方向に互いに間隔を隔てて配置され、左右の一対の外壁１０，１０の間に架設されている。図４に示すように、床スラブ８のうち、後記する吹抜け部５に対応する部分には、上下に貫通する貫通部８ａが形成されている。
【００２２】
図１、図２、図３に示すように、一対の補強壁１１は、校舎１の長手方向である前後方向に沿って一対の外壁１０に平行に立設された補強用の壁体である。補強壁１１は、多数の木造の高強度耐力壁を組み合わせて構築されている。補強壁１１は、一対の外壁１０の屋外側に所定の間隔を隔てて設置されている。外壁１０と補強壁１１との間隔は、特に限定されるものではないが、０．５ｍ〜１．０ｍ程度にするのが好ましい。補強壁１１は、教室２の左壁２４の窓部２４ａと光透過部２４ｂとに対応する位置に、開口部１１ａ，１１ｂを有している。２階の開口部１１ａは、１階の開口部１１ｂよりも広く形成されている。廊下３側の補強壁１１も同様の構造である。
【００２３】
連結部材９は、床スラブ８と補強壁１１とを連結する短い梁状の構造物である。連結部材９は、床スラブ８の側方であって、教室２同士の間や、窓２４ａ，２４ａ同士の間に複数設置されている。本実施形態の連結部材９は、例えば、床スラブ８の隣り合う２つのトラス梁８１を補強壁１１まで延長し、その周囲を外装材で被覆して形成されている。なお、連結部材９の構造は、このような構造に限定されるものではなく、床スラブ８と補強壁１１とを剛に連結できる構造であれば、どのような構造であってもよい。
【００２４】
図４に示すように、吹抜け部５は、教室２と廊下３の間に設けられた平面視で四角形状の空間（図２参照）であり、校舎１の屋根から１階までを連通している。換言すれば、吹抜け部５は、複数の床スラブを貫通して１階から屋根まで立設された筒状体で構成されている。吹抜け部５の上端の屋根上には、光を取り入れるための天窓５１が設置されている。吹抜け部５の周囲の壁は、光を反射し易い色や材質で仕上げられている。また、吹抜け部５の周囲の壁には、光の通り道となる開口部５２がそれぞれ形成されている。このうち、教室２側の開口部５２を通って、日光が教室２に差し込むことになる。これにより、教室２の廊下３側の照度が向上する。なお、開口部５２には、水平軸回りに回動して開閉する回動窓が取り付けられている。
【００２５】
図５に示すように、校舎１の床スラブ８は、隣り合うトラス梁８１同士の間に空間８１ａを有している。教室２の上部の空間８１ａは、吹抜け部５に連通しており、吹抜け部５から入射した日光を教室２に導く光ダクトとして機能する。天井材８２の上面及び床板８３の下面は、光を反射し易い色や材質で仕上げられている。天井材８２は、教室２の天井面を構成しており、左右方向の中央部付近に開口部８２ａを備えている。これにより、教室２の左右方向の中央部付近の照度が向上する。
【００２６】
庇部７は、屋外に面する左壁２４の窓部２４ａと光透過部２４ｂの間に設けられている。庇部７は、屋外側に延出する屋外部７ａと、屋内側に延出する屋内部７ｂと、を備えている。屋外部７ａの上面で反射した日光は、光透過部２４ｂを通って教室２の天井面を照らす。また、光透過部２４ｂを通った後に屋内部７ｂの上面で反射した日光も、教室２の天井面を照らす。これにより、庇部７によって日光が教室２の床面に直接照射することが防止されると共に、庇部７の上面で反射した光によって天井面が照らされて、間接照明のような和らいだ光となる。なお、光透過部２４ｂには、水平軸回りに回動して開閉する回動窓が取り付けられている。
【００２７】
図２、図３に示すように、吹抜け部５の前後両側には、小部屋６，６が設けられている。小部屋６，６は、教室２と廊下３とを連結する通路を兼ねる木造の小空間である。小部屋６，６は、教室２に連通する出入口６１と、廊下３に連通する出入口６２とを有している。
【００２８】
本実施形態に係る校舎１は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、校舎１の作用効果について説明する。
【００２９】
本実施形態によれば、３階建ての木造の校舎１において、一対の補強壁１１が、一対の外壁１０に対して屋外側に離間した位置で一対の外壁１０と平行に２階の高さまで立設されており、さらに、この一対の補強壁１１が、連結部材９によって床スラブ８と連結されているので、一対の外壁１０と一対の補強壁１１と床スラブ８とが大きな門型フレームのように機能し、学校建築物の耐震性能を向上することができる。また、一対の補強壁１１を２階の高さまで立設し、上階の荷重を支持しない３階部分には補強壁１１を構築しないことで、構造の簡素化、施工の容易化を図ることができる。また、校舎１が、木造枠組壁工法で構築されているので、柱や梁を用いることがなく、教室２の大スパン化を実現することができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る校舎１は、平面視で長方形状に形成されているところ、一対の補強壁１１が、長方形の長辺と平行に設けられているので、長手方向と平行な壁の数を多くして校舎１の耐震性能を向上することができる。
【００３１】
また、本実施形態に係る校舎１によれば、一対の補強壁１１は、外壁１０に設けられた窓部２４ａ及び光透過部２４ｂに対応する位置に開口部１１ａ，１１ｂを備えるので、開口部１１ａ，１１ｂ及び窓部２４ａ及び光透過部２４ｂを通して校舎１の内部に光を取り込むことができる。
【００３２】
また、通常の学校建築物では一枚の壁で教室と廊下を仕切っているが、本実施形態に係る校舎１によれば、一対の内壁（教室２の右壁２３及び廊下３の左壁３３）が、教室２と廊下３の間に一対の外壁１０と平行に設けられているので、校舎１の耐震性能をさらに高めることができる。また、複数の筒状の吹抜け部５が、床スラブ８を貫通して１階から屋根まで立設されて断面の大きな柱（コア壁）のように機能するので、校舎１の耐震性能をさらに高めることができる。また、吹抜け部５を通して教室２に廊下３側から光を導入することができるので、教室２の照度差を少なくすることができる。
【００３３】
また校舎１は、同一寸法の教室２、廊下３及び緩衝空間４が、水平方向及び鉛直方向に複数配列されているので、部品の種類を低減して、製造コストや材料コストを抑制することができる。また、教室２、廊下３及び緩衝空間４を構成する部品を規格標準化及びユニット化して工場で量産することで、高品質化、工程検査の省力化、工期短縮等が容易になる。
【００３４】
また、校舎１は、枠組壁工法（ツーバイフォー工法）で構築されているので、柱や梁を省略することができると共に、水平構面の主要部材が木製のトラス梁８１で構成されているので、教室２のような大スパンの空間を実現することができる。
【００３５】
以上、本実施形態に係る校舎１について図面を参照して詳細に説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３６】
例えば、本実施形態に係る校舎１は、３階建てであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、４階建て以上であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      校舎
２      教室
３      廊下
４      緩衝空間
５      吹抜け部
６      小部屋
７      庇部
８      床スラブ
９      連結部材
１０    外壁
１１    補強壁
【図１】
0005775841.tif 000002
【図２】
0005775841.tif 000003
【図３】
0005775841.tif 000004
【図４】
0005775841.tif 000005
【図５】
0005775841.tif 000006