(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三角形の各辺に相当する位置にそれぞれ設けられている３本のフレーム部材からなるとともに、該三角形の各頂点に相当する位置にそれぞれ設けられている固定手段により該フレーム部材の端部同士が連結されている三角形構造体が、複数個、隙間なく立体的に連設されることによりドーム状に形成されたドーム状構造物であって、
前記三角形構造体を隙間なく連設することにより環状に形成された層構造部を複数、積み重ねた階層構造により形成され、
前記三角形構造体には、
前記フレーム部材の室外側に位置する面を覆う室外側面状体と、
前記三角形の辺縁に沿って前記室外側面状体の室外側に位置する面の上に下地材として固定される辺縁胴縁と、
前記辺縁胴縁の室外側に位置する面に固定されるとともに前記室外側面状体との間に前記辺縁胴縁を挟み込んだ状態で前記室外側面状体を覆う屋外側面状体とが形成され、
前記辺縁胴縁には、前記室外側面状体と前記屋外側面状体との間の内部空間から隣接する三角形構造体側に向かって連通する連通手段として表面が断面凹状に窪んだ連通溝が形成され、
前記階層構造は、前記層構造部として、前記三角形の頂点のみで上層と接する前記三角形構造体（以下、「順三角形構造体」とする。）と前記三角形の辺をもって前記上層と接する前記三角形構造体（以下、「逆三角形構造体」とする。）とが円周上に交互に並んだ交互層構造部を有し、
前記交互層構造部においては、隣接する前記順三角形構造体と前記逆三角形構造体との境界に位置する前記各辺縁胴縁の前記連通手段を介して、前記順三角形構造体の前記内部空間から同一階層で隣接する前記逆三角形構造体の前記内部空間へ連通する隣接連通部が形成されていることを特徴とするドーム状構造物。
【請求項２】
前記交互層構造部においては、前記逆三角形構造体とこれに接する上層の前記順三角形構造体との境界に位置する前記各辺縁胴縁の前記連通手段を介して前記逆三角形構造体の前記内部空間からその上層に位置する前記順三角形構造体の前記内部空間へ連通する上層連通部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のドーム状構造物。
【請求項３】
前記室外側面状体の室外側に位置する面には、前記三角形の内部に縦方向に沿う縦胴縁が形成され、
前記三角形構造体の前記内部空間の中には、前記縦胴縁により仕切られる複数の小空間が形成され、
前記縦胴縁には、前記縦胴縁により仕切られる一方の前記小空間から他方の前記小空間へ連通する連通手段が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドーム状構造物。
【請求項４】
前記三角形構造体と前記室外側面状体と前記屋外側面状体と前記辺縁胴縁とを少なくとも有する平面視が三角形の三角形構造パネルが形成され、
この三角形構造パネルが、複数個、隙間なく立体的に連結されることによりドーム状に形成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のドーム状構造物。
【請求項５】
上層の前記層構造部に位置する前記三角形構造体の前記屋外側面状体には、前記内部空間から屋外に開放された排気孔が設けられ、
最下層の前記層構造部に位置する前記三角形構造体の下端には、前記内部空間から屋外に開放された吸気孔が設けられ、
前記三角形構造体には、前記吸気孔から前記隣接連通部及び前記上層連通部を介して前記排気孔まで連通する通気層を備えていることを特徴とする請求項２に記載のドーム状構造物。
【請求項６】
前記室外側面状体の室内側には、断熱材による断熱層が形成されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のドーム状構造物。
【請求項７】
前記室外側面状体の室内側には、防湿シートによる防湿層が形成されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載のドーム状構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム部材を有する三角形構造体が、複数個、隙間なく立体的に連設されることによりドーム状に形成されたドーム状構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、略半球形状の外観を有するドーム状構造物として、３本のフレーム部材からなる三角形構造体が、複数個、隙間なく立体的に連設されることで、略半球状に形成されたものが利用されている。そして、この三角形構造体の室外側の面を覆う室外側面状体と、三角形構造体の室内側の面を覆う室内側面状体とが、三角形構造体の内外面に形成されている。そして、三角形構造体の内部には、断熱材が充填されることにより良好な断熱性能が得られる。そして、このように形成されることにより、フレーム部材が木質であっても充分な強度を発揮するうえ著しく軽量にできる。これにより、ドーム状構造物は、地震や台風等の災害でも容易に倒壊することがない優れた耐久性を確保することができる。
【０００３】
従来、ドーム状構造物は、展示場等の使用目的で比較的、大型の建築物に使用されてきたが、近年、コンパクトな構造で小型の一般住宅としての需要が増加している（たとえば、特許文献１）。
ところで、一般住宅においては、将来、空調設備のさらなる充実及び性能向上に伴い、現状よりもさらに、高断熱性、高気密性のものが要求されてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような高密閉型住宅では、換気量が少なく、室内に湿気がこもりがちとなり、僅かな隙間等から室内の湿気が壁内に進入するおそれがある。水蒸気が多量に含まれる空気が壁内に入り込んで滞留した場合、内部結露等により建物の耐久性が低下してしまうおそれがある。また、断熱材を使用して結露により断熱材に水分が付着すると断熱性が著しく低下するおそれがある。
上記の問題点に鑑み、請求項１記載の発明は、三角形構造体内での結露の発生が抑えられて、耐久性、断熱性に優れた、複数の三角形構造体が連続して設けられるドーム状構造物を提供することを目的とする。
請求項２記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の目的に加え、交互層構造部において、逆三角形構造体の内部空間の空気が、その上層の順三角形構造体の内部空間へ、スムーズに移動し、上層への通気が良好なドーム状構造物を提供することを目的とする。
【０００６】
請求項３記載の発明は、上記した請求項１又は請求項２に記載の発明の目的に加え、屋外側面状体及び室外側面状体の剛性が高められてドーム状構造物全体としても剛性が高められるとともに、三角形構造体の内部空間における良好な空気の流れが形成されるドーム状構造物を提供することを目的とする。
請求項４記載の発明は、上記した請求項１から３までのいずれか１項に記載の発明の目的に加え、現場での作業が極めて単純化でき施工も短時間でできるドーム状構造物を提供することを目的とする。
【０００７】
請求項５記載の発明は、上記した請求項２に記載の発明の目的に加え、結露の元になる水蒸気が素早く効率的に屋外に排出され内部空間内の換気が促進されるドーム状構造物を提供することを目的とする。
請求項６記載の発明は、上記した請求項１から５までのいずれか１項に記載の発明の目的に加え、内部空間内の湿気のある空気が効率的に排出されるとともに断熱材の断熱性能が良好な状態に維持されるドーム状構造物を提供することを目的とする。
請求項７記載の発明は、上記した請求項１から６までのいずれか１項に記載の発明の目的に加え、三角形構造体の内部空間の乾燥状態が維持されて、内部空間内の環境が良好に維持され、さらに耐久性のあるドーム状構造物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】
（請求項１）
請求項１記載の発明は、三角形の各辺に相当する位置にそれぞれ設けられている３本のフレーム部材50からなるとともに、該三角形の各頂点に相当する位置にそれぞれ設けられている固定手段70により該フレーム部材50の端部同士が連結されている三角形構造体40が、複数個、隙間なく立体的に連設されることによりドーム状に形成されたドーム状構造物10であって、前記三角形構造体40を隙間なく連設することにより環状に形成された層構造部Lを複数、積み重ねた階層構造により形成され、前記三角形構造体40には、前記フレーム部材50の室外側に位置する面を覆う室外側面状体80と、前記三角形の辺縁に沿って前記室外側面状体80の室外側に位置する面の上に下地材として固定される辺縁胴縁310と、前記辺縁胴縁310の室外側に位置する面に固定されるとともに前記室外側面状体80との間に前記辺縁胴縁310を挟み込んだ状態で前記室外側面状体80を覆う屋外側面状体90とが形成され、前記辺縁胴縁310には、前記室外側面状体80と前記屋外側面状体90との間の内部空間100から隣接する三角形構造体40側に向かって連通する連通手段301として表面が断面凹状に窪んだ連通溝312が形成され、前記階層構造は、前記層構造部Lとして、前記三角形の頂点のみで上層と接する前記三角形構造体40（以下、「順三角形構造体42」とする。）と前記三角形の辺をもって前記上層と接する前記三角形構造体40（以下、「逆三角形構造体41」とする。）とが円周上に交互に並んだ交互層構造部20を有し、前記交互層構造部20においては、隣接する前記順三角形構造体42と前記逆三角形構造体41との境界に位置する前記各辺縁胴縁310の前記連通手段301を介して、前記順三角形構造体42の前記内部空間100から同一階層で隣接する前記逆三角形構造体41の前記内部空間100へ連通する隣接連通部360が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「三角形構造体40が、複数個、隙間なく立体的に連設されることによりドーム状に形成されたドーム状構造物10」とは、いわゆるジオデシックドーム、あるいはフラードーム等と呼ばれるドーム状の構造物を意味する。
また、「フレーム部材50」は、ドーム状構造物10の骨格となるものであって、ドーム状構造物10を構成する各三角形構造体40の各辺に相当する位置にそれぞれ設けられているものである。
ここで、「固定手段70」には、フレーム部材50の端部同士を連結するコネクタ71を用いることができる。
この固定手段70は、三角形構造体40の三角形の各辺に相当するフレーム部材50が三角形の頂点の位置で固定手段70で連結されることにより、三角形構造体40の三角形が形成される。同時に、隣接する他の三角形構造体40のフレーム部材50の端部も当該固定手段70で連結される。これにより、複数の三角形構造体40が連続して設けられる。
そして、各三角形構造体40の三角形の各辺に相当する位置にそれぞれ設けたフレーム部材50と、各三角形構造体40の三角形の各頂点に相当する位置にそれぞれ設けた固定手段70とから、ドーム状のトラス骨格が構築され、このドーム状のトラス骨格が、ドーム状構造物10の構造躯体となる。
また、「順三角形構造体42」は、交互層構造部20において、三角形の頂点のみで上層と接する三角形構造体40であって、頂点を上部に持つとともに底辺を下部に持つ上向き三角形である。
【００１０】
また、「逆三角形構造体41」は、交互層構造部20において、三角形の辺をもって上層と接する逆三角形の三角形構造体40であって、頂点を下部に持つとともに底辺を上部に持つ下向き三角形を意味する。
また、「連通手段301」は、辺縁胴縁310に設けられた孔や溝等の空間であって室外側面状体80と屋外側面状体90との間の内部空間100から隣接する三角形構造体40側に向かって辺縁胴縁310に連通するものである。具体的には、「連通手段301」として、たとえば辺縁胴縁310の内部空間100側から隣接する三角形構造体40側に向かって辺縁胴縁310の幅方向に貫通する連通孔や、辺縁胴縁310の内部空間100側から隣接する三角形構造体40側に向かって連通するとともに室外側面状体80側又は屋外側面状体90側の表面に断面凹状に窪んだ連通溝（具体的には、たとえば辺縁胴縁連通溝312）が形成される。
【００１１】
また、ここで、「隣接する前記順三角形構造体42と前記逆三角形構造体41との境界に位置する前記各辺縁胴縁310の前記連通手段301を介して」とは、交互層構造部20の同一階層に隣接する順三角形構造体42と逆三角形構造体41との境界に位置する順三角形構造体42及び逆三角形構造体41の両方の辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）を介していることを意味する。
順三角形構造体42の辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）と、隣接する逆三角形構造体41の辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）とを介して、順三角形構造体42の内部空間100から隣接する逆三角形構造体41の内部空間100へ連通する隣接連通部360が形成されている。この隣接連通部360を介して同一階層の交互層構造部20において順三角形構造体42の内部空間100から逆三角形構造体41の内部空間100への通気が行われる。
【００１２】
本発明では、室外側面状体80と屋外側面状体90との辺縁の間には下地材としての辺縁胴縁310が挟まれた状態で固定されている。このため、屋外側面状体90の辺縁が外部からの力により変形や破損することが抑えられて三角形構造体の剛性が高められ、結果としてドーム状構造物10全体としての剛性も高められる。
本発明では、交互層構造部20の順三角形構造体42の室外側面状体80と屋外側面状体90との間の内部空間100に水蒸気を多量に含んだ空気が進入しても、隣接連通部360を介して湿気を含んだ空気がこの順三角形構造体42の左右に隣接する逆三角形構造体41の内部空間100へ拡散して移動する。具体的には、順三角形構造体42の内部空間100の湿気を含んだ空気が、同一階層で隣接する前記順三角形構造体42と逆三角形構造体41との境界に位置する各辺縁胴縁310の連通手段301を介して、左右の逆三角形構造体41の内部空間100へ移動する。これにより、湿気を含んだ空気が、ドーム状構造物10内の特定の三角形構造体40の内部空間100に滞留することが防止される。したがって、ドーム状構造物10の三角形構造体40の内部空間100での結露の発生が抑えられる。その結果として、三角形構造体40の内部空間100は乾燥状態が維持され、三角形構造体40の内部空間100の環境が良好に維持される。また、三角形構造体40内であって室外側面状体80の室内側に湿気を含んだ空気が存在しても、その空気を三角形構造体40の内部空間100を介して拡散して移動させることが可能となる。これにより、耐久性のあるドーム状構造物10の提供が可能となる。また、三角形構造体40内に断熱材が使用されるような場合でも、三角形構造体40内が乾燥状態となるため、結露の発生が抑えられることで、断熱材に結露による水分の付着が抑えられ、断熱性能の低下が抑えられる。
【００１３】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、前記交互層構造部20においては、前記逆三角形構造体41とこれに接する上層の前記順三角形構造体42との境界に位置する前記各辺縁胴縁310の前記連通手段301を介して前記逆三角形構造体41の前記内部空間100からその上層に位置する前記順三角形構造体42の前記内部空間100へ連通する上層連通部370が形成されていることを特徴とする。
ここで、「逆三角形構造体41とこれに接する上層の順三角形構造体42との境界に位置する各辺縁胴縁310の連通手段301を介して」とは、逆三角形構造体41とこれに接する上層の順三角形構造体42とにおいて、両者の境界に位置する逆三角形構造体41の辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）と、両者の境界に位置する順三角形構造体42の辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）との両方を介していることを意味する。
【００１４】
逆三角形構造体41の前記境界に位置する辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）と、これに接する上層の順三角形構造体42の前記境界に位置する辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）とを介して、逆三角形構造体41の内部空間100からその上層に位置する順三角形構造体42の内部空間100へ連通する上層連通部370が形成されている。この上層連通部370を介して交互層構造部20において上位階層への通気が行われる。
三角形構造体40の内部空間100にある湿気を含んだ空気は、屋外又は室内側からの熱により膨張し容積を増すとともに上方へ移動する。逆三角形構造体41において、水平断面は上方になる程、断面積が増加する。これにより、容積を増しながら上昇しようとする空気が逆三角形構造体41の内部空間100内でスムーズに上方へ移動するとともに上方へ移動するに従って拡散が促される。その空気は最後に逆三角形構造体41の水平断面積が最大となる辺（いわゆる底辺）に位置するとともに上層と接する境界に位置する辺縁胴縁310に到達する。到達した空気は、その辺縁胴縁310の連通手段301と上層の順三角形構造体42の境界に位置する辺縁胴縁310の連通手段301とを介して、その順三角形構造体42の内部空間100内へ移動する。結果として、逆三角形構造体41の内部空間100の空気が上層の順三角形構造体42の内部空間100へスムーズに移動する。これにより、交互層構造部20において上層への空気の移動が良好に行われる。
【００１５】
（請求項３）
請求項３記載の発明は、上記した請求項１又は請求項２記載の発明の特徴点に加え、前記室外側面状体80の室外側に位置する面には、前記三角形の内部に縦方向に沿う縦胴縁320が形成され、前記三角形構造体40の前記内部空間100の中には、前記縦胴縁320により仕切られる複数の小空間143が形成され、前記縦胴縁320には、前記縦胴縁320により仕切られる一方の前記小空間143から他方の前記小空間143へ連通する連通手段301（具体的には、縦胴縁連通手段321）が形成されていることを特徴とする。
三角形構造体40の三角形の内部に縦方向に沿う縦胴縁320が、室外側面状体80と屋外側面状体90との間に形成される。これにより、三角形構造体40の三角形の内部における屋外側面状体90の変形が抑えられ、屋外側面状体90及び室外側面状体80の剛性が高められる。その結果として、ドーム状構造物10全体としても剛性が高められる。
【００１６】
三角形構造体40の内部空間100には、縦胴縁320により仕切られる小空間143が形成され、縦胴縁320には、縦胴縁320により仕切られる一方の小空間143から他方の小空間143へ連通する連通手段301（具体的には、縦胴縁連通手段321）が形成されている。このため、縦胴縁320により仕切られる小空間143同士の空気の移動が妨げられることがなく、内部空間100内での空気が自由に移動できる。これにより、三角形構造体40の内部空間100内における良好な空気の流れが維持される。
【００１８】
（請求項４）
請求項４記載の発明は、上記した請求項１から３までのいずれか１項に記載の発明の特徴点に加え、前記三角形構造体40と前記室外側面状体80と前記屋外側面状体90と前記辺縁胴縁310とを少なくとも有する平面視が三角形の三角形構造パネル160が形成され、この三角形構造パネル160が、複数個、隙間なく立体的に連結されることによりドーム状に形成されていることを特徴とする。
ここで、三角形構造パネル160は、室外側面状体80と屋外側面状体90と辺縁胴縁310とを少なくとも有する平面視が三角形のものである。
【００１９】
このような三角形構造パネル160は、あらかじめ一体となった状態で現場作業が可能となるので現場での作業が極めて単純化でき施工も短時間でできる。
（請求項５）
請求項５記載の発明は、上記した請求項２に記載の発明の特徴点に加え、上層の前記層構造部Lに位置する前記三角形構造体40の前記屋外側面状体90には、前記内部空間100から屋外に開放された排気孔110が設けられ、最下層の前記層構造部Lに位置する前記三角形構造体40の下端には、前記内部空間100から屋外に開放された吸気孔120が設けられ、前記三角形構造体40には、前記吸気孔120から前記隣接連通部360及び前記上層連通部370を介して前記排気孔110まで連通する通気層350を備えていることを特徴とする。
【００２０】
ここで、「通気層350」は、吸気孔120から排気孔110まで連通する空間であって、ドーム状構造物10の三角形構造体40の周囲全面の内部空間100に自然な空気の流れを発生させるものである。
本発明では、階層構造の最下層の層構造部Lに位置する三角形構造体40の下端の吸気孔120から、屋外の空気が入り込む。そして、この吸気孔120から入り込んだ空気は、屋外側の太陽光の照射を起因とする温度上昇や、室内暖房の熱等を起因とする温度上昇により、膨張し、通気層350としての内部空間100内を上昇する。この上昇した空気は、交互層構造部20の順三角形構造体42の内部空間100から隣接連通部360を介して同一階層で隣接する逆三角形構造体41の内部空間100へ移動する。移動した空気は、この逆三角形構造体41の内部空間100から上層連通部370を介して上層に隣接する順三角形構造体42の内部空間100へ移動する。最終的に、この移動した空気は、階層構造の上層の層構造部Lの三角形構造体40の内部空間100へ移動する。この移動した空気は、上層の三角形構造体40の通気層350としての内部空間100から屋外側面状体90の排気孔110を介して屋外へ排気される。すなわち、階層構造の最下層に位置する吸気孔120から三角形構造体40の内部空間100に入り込んだ空気は、上層に位置する排気孔110まで内部空間100を介して、ドーム状構造物10の三角形構造体40の内部空間100内を上昇する。このように、三角形構造体40の通気層350としての内部空間100内に吸気孔120から排気孔110に向かって自然に上昇する空気の流れが形成される。これにより、室外側面状体80と屋外側面状体90とに囲まれる内部空間100内に室内側から湿気のある空気が進入しても、通気層350内の上昇する空気の流れによって効率的に排気孔110から屋外に排出される。したがって、結露の元になる水蒸気が素早く屋外に排出される。このように、ドーム状構造物10の三角形構造体40内の周囲全面に自然な空気の流れを発生させる通気層350が形成されることにより三角形構造体40の内部空間100内の換気が促進される。
【００２１】
（請求項６）
請求項６記載の発明は、上記した請求項１から５までのいずれか１項に記載の発明の特徴点に加え、前記室外側面状体80の室内側には、断熱材による断熱層130が形成されていることを特徴とする。
ここで、「断熱材」は、熱の伝導を抑えるための材料であって、たとえば素材としてグラスウールやロックウールやコルク等の繊維系断熱材やウレタンフォームやフェノールフォーム等の発泡系断熱材を利用することができ、また、形状としては、ボード状、フェルト状、ばら状、現場発泡等のものが利用できる。
【００２２】
室外側面状体80の室内側には、断熱層130が形成されている。これにより、通気層350には断熱材が充填されてなく、通気層350における全部の空間が上昇する空気を移動させるための空間として利用される。
通常、通気層350内の一部に断熱層130を設けると、通気層350は、断熱層130を設けていない一部の空間だけしか通気のために利用できない。このような通気層350の一部にだけ通気のための空間を設けるような場合と比較して、本発明は通気層350内に大量の空気の流れを発生させることができる。これにより、前記通気層350内の湿気のある空気を効率的に排出させることができ、より一層、三角形構造体40の内部の環境が良好となる。
【００２３】
また、断熱層130が、室外側面状体80の室内側に形成されている。このため、屋外の温度が低い冬季において、断熱層130は、屋外や屋外に近い内部空間100内よりも温度が高い室内側の空気中の影響を強く受ける。これにより、断熱層130が、通気層350内や屋外側面状体90の室外側に形成されるよりも温度が比較的に高く、飽和水蒸気量の高い空気中に形成されることになる。その結果として、断熱層130自身に結露が発生する可能性を低下させることができる。これにより、断熱層130の断熱性能が良好な状態に維持される。
（請求項７）
請求項７記載の発明は、上記した請求項１から６までのいずれか１項に記載の発明の特徴点に加え、前記室外側面状体80の室内側には、防湿シート381による防湿層380が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
ここで、「防湿シート」とは、湿気や水蒸気の透過を防ぐために用いられるシートであって、防湿ポリエチレンシートやアスファルトルーフィングやプラスチックフィルムなどを利用することができる。
室外側面状体80の室内側に防湿シート381による防湿層380を設けたことで室内側からの湿気が三角形構造体40の内部に入り込むことが抑えられる。これにより、三角形構造体40の内部空間100はさらに乾燥状態が維持され、三角形構造体40の内部空間100の環境が良好に維持されてさらに耐久性のあるドーム状構造物10の提供が可能となる。
なお、防湿層380を断熱層130の室内側に設けることで室内側の湿気が断熱層130に到達することを抑えることができ、その結果として断熱性能の低下が抑えられて良好な断熱性能を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、三角形構造体内での結露の発生が抑えられて、耐久性、断熱性に優れた、複数の三角形構造体が連続して設けられるドーム状構造物を提供することができる。
請求項２記載の発明によれば、上記した請求項１記載の発明の効果に加え、交互層構造部において、逆三角形構造体の内部空間の空気が、その上層の順三角形構造体の内部空間へ、スムーズに移動し、上層への通気がスムーズなドーム状構造物を提供することができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、屋外側面状体及び室外側面状体の剛性が高められてドーム状構造物全体としても剛性が高められるとともに、三角形構造体の内部空間における良好な空気の流れが形成されるドーム状構造物を提供することができる。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、上記した請求項１から３までのいずれか１項に記載の発明の効果に加え、現場での作業が極めて単純化でき施工も短時間でできるドーム状構造物を提供することができる。
請求項５記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、結露の元になる水蒸気が素早く効率的に屋外に排出され内部空間内の換気が促進されるドーム状構造物を提供することができる。
【００２７】
請求項６記載の発明によれば、請求項１から５までのいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、内部空間内の湿気のある空気が効率的に排出されるとともに断熱材の断熱性能が良好な状態に維持されるドーム状構造物を提供することができる。
請求項７記載の発明によれば、請求項１から６までのいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、三角形構造体の内部空間の乾燥状態が維持されて、内部空間内の環境が良好に維持され、さらに耐久性のあるドーム状構造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態であって、ドーム状構造物の三角形構造体を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態であって、三角構造体のフレーム部材及びコネクタを示す外観正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態であって、三角形構造体の室外側面状体と、この室外側面状体の室外側に固定された胴縁とを示す外観正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態であって、辺縁胴縁及びそれに設けた辺縁胴縁連通溝を示す外観斜視図である。面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態であって、三角形構造体を示す横断面図である。面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態であって、排気孔周辺を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態であって、吸気孔周辺を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態であって、三角形構造パネルを示す外観正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係るドーム状構造物10は、三角形の各辺に相当する位置にそれぞれ設けられている３本のフレーム部材50からなる三角形構造体40が複数個、隙間なく立体的に連設されることによりドーム状に形成されているものである。
前記ドーム状構造物10は、三角形構造体40を隙間なく連設することにより環状に形成された層構造部Lを５層、積み重ねた階層構造により形成されている。
前記層構造部Lは、最上部に位置する構造部であって同一の球に内接する５個の三角形構造体40を隙間なく五角錐状に組み合わせた形状の第１構造部11を有している。そして、層構造部Lは、第１構造部11の下側に第１構造部11とは隙間なく連設されるものであって同一の球に内接する１５個の三角形構造体40を隙間なく環状に組み合わせた形状の第２構造部12を有している。そして、層構造部Lは、第２構造部12の下側に第２構造部12とは隙間なく連設されるものであって同一の球に内接する２５個の三角形構造体40を隙間なく環状に組み合わせた形状の第３構造部13を有している。そして、層構造部Lは第３構造部13の下側に第３構造部13とは隙間なく連設されるものであって同一の球に内接する３０個の三角形構造体40を隙間なく環状に組み合わせた形状の第４構造部14を有している。そして、層構造部Lは、第４構造部14の下側に第４構造部14とは隙間なく連設されるものであって３０個の三角形構造体40を隙間なく環状に組み合わせた形状の第５構造部15を有している。この第５構造部15はコンクリートからなる基礎30の上に固定されている。
【００３０】
本実施の形態では、第２構造部12から第５構造部15までにおいて、同一階層の三角形構造体40は、下側に２つの頂点を有するとともに上側に１つの頂点が配置される順三角形構造体42と、下側に１つの頂点を有するとともに上側に２つの頂点が配置される逆三角形構造体41との２種類の三角形構造体40を有する。順三角形構造体42は、三角形の頂点のみで上層と接するものであり、逆三角形構造体41は、三角形の辺をもって上層と接するものである。すなわち、逆三角形構造体41は、いわゆる「逆三角形」となっている。そして、第２構造部12から第５構造部15までの同一階層の層構造部Lとして、順三角形構造体42と逆三角形構造体41とが円周上に交互に配置された交互層構造部20が形成されている。そして、第１構造部11では、順三角形構造体42のみによって形成されている。
【００３１】
本実施の形態では、第１構造部11から第４構造部14までは半径Ｒの同一の球に内接する多数の三角形構造体40から構成され、また、第５構造部15は半径Ｒの同一の円柱に内接する多数の三角形構造体40から構成される。
前記ドーム状構造物10は、フレーム部材50の端部同士を連結するとともに三角形構造体40の三角形の各頂点に相当する位置にそれぞれ設けられている固定手段70としてのコネクタ71を備えている。
そして、各三角形構造体40の各辺に相当する位置にそれぞれ設けたフレーム部材50と各三角形構造体40の各頂点に相当する位置にそれぞれ設けた固定手段70としてのコネクタ71とから、図１に示すドーム状のトラス骨格が構築されている。そして、このドーム状のトラス骨格がドーム状構造物10の構造躯体となる。
【００３２】
前記コネクタ71の材質は金属であり、フレーム部材50の材質は木質である。もちろん、材質はこれに限定されるものではなく、フレーム部材50の材質を金属にしてもよい。
前記第５構造部15の下端に設けられるコネクタ71をベースコネクタ72とする。このベースコネクタ72は、第５構造部15の下端の頂点に集まるフレーム部材50の端部同士を連結するためのものである。また、ベースコネクタ72は、４本のフレーム部材50の端部同士を連結するための部材として機能するとともに、トラス骨格を基礎に接合するための部材としても機能する。
前記第４構造部14と第５構造部15との境界線上に設けられるコネクタ71をビームコネクタ73とする。前記ビームコネクタ73は、第４構造部14と第５構造部15との境界線上の頂点に集まる６本のフレーム部材50の端部同士を連結するためのものである。
【００３３】
前記ベースコネクタ72及びビームコネクタ73以外のコネクタ71であって、５本のフレーム部材50の端部が集まる位置（５個の三角形構造体40の頂点が集まる位置）に設けられるコネクタ71を５アームコネクタ74とする。この５アームコネクタ74は、その位置に集まる５本のフレーム部材50の端部同士を連結するためのものである。
前記ベースコネクタ72及びビームコネクタ73以外のコネクタ71であって、６本のフレーム部材50の端部が集まる位置（６個の三角形構造体40の頂点が集まる位置）に設けられるコネクタ71を６アームコネクタ75とする。この６アームコネクタ75は、その位置に集まる６本のフレーム部材50の端部同士を連結するためのものである。
【００３４】
図２に示すように、１つの三角形構造体40においては三角形の各辺に相当する位置にそれぞれフレーム部材50が配置されている。そして、そのフレーム部材50の端部同士がコネクタ71で固定されている。この図２に示す三角形構造体40は、第３構造部13の三角形構造体40のうちの１つを示すものであって、三角形の頂点に相当する位置に配置されたコネクタ71には、６アームコネクタ75が形成されている。
前記６アームコネクタ75は、円筒状のハブ76と、このハブ76の一方の開口を塞ぐように設けられた平板状の補強平板部78と、フレーム部材50を接合するためのものであってハブ76の外周面から外方へ向けて突出する平板状の６枚のアーム77とを有している。
【００３５】
前記アーム77は、６アームコネクタ75が配置される三角形の頂点に集まるフレーム部材50と同じ数だけ設けられている。６アームコネクタ75が配置される三角形の頂点には、６本のフレーム部材50が集まる。このため、アーム77は６枚設けられている。また、各アーム77は、各フレーム部材50と１対１に対応する。つまり、１枚のアーム77に１本のフレーム部材50が接合される。
また、各アーム77は、その端部がハブ76の外周面と補強平板部78との双方に接合されている。これにより、１本のフレーム部材50を１枚のアーム77で支持するのに十分な強度を発揮する。
【００３６】
前記フレーム部材50は、三角形構造体40の各辺に相当する位置に配置されている。そして、このフレーム部材50は全体形状が直方体状の木質から形成されている。このフレーム部材50の端部は、前記コネクタ71のアーム77にボルト及びナット（図示せず）で固定されている。そして、三角形の各辺に相当する位置に設けられた３本のフレーム部材50が、コネクタ71により連結されることにより、三角形のトラス骨格となる三角形構造体40が形成されている。
各三角形構造体40には、１つの三角形構造体40の室外側に位置する三角形の面を覆う外側面状体80が形成されている（図５参照）。さらに、各三角形構造体40には室外側面状体80の室外側に位置する面に下地材として固定される木質からなる胴縁300が形成されている（図５参照）。さらに、各三角形構造体40には、その胴縁300の室外側に位置する面に固定されるとともに室外側面状体80との間に胴縁300を挟み込んだ状態で室外側面状体80を覆う屋外側面状体90が形成されている（図５参照）。この屋外側面状体90及び室外側面状体80は木質からなる三角形の平板である。そして、この三角形構造体40の内部には、胴縁300を挟み込んだ状態で屋外側面状体90と室外側面状体80との間に内部空間100が形成されている（図５参照）。さらに、各三角形構造体40には、１つの三角形構造体40の室内側に位置する三角形の面を覆う室内側面状体225が形成されている（図５参照）。この室内側面状体225は、室内側に面する内装仕上げ材220である。この三角形構造体40の内部には、室外側面状体80と室内側面状体225との間に室内側空間226が形成されている（図５参照）。
【００３７】
前記三角形構造体40の室内側空間226には、室外側面状体80と室内側面状体225との間に渡されて、室外側面状体80と室内側面状体225とを支持する補強部材140が形成されている。
具体的には、前記補強部材140は縦方向に配置された３枚の縦補強部材141と横方向に配置された１枚の横補強部材142とを備えている。これらの縦補強部材141及び横補強部材142により三角形構造体40の室内側空間226は、５個の空間に分割されている。
図３に示すように、胴縁300は、三角形構造体40の三角形の辺縁に沿う辺縁胴縁310と、三角形構造体40の三角形の内部に縦方向に沿う縦胴縁320と、三角形構造体40の三角形の頂点付近に配置された短尺状の頂部胴縁330とを備えている。
【００３８】
辺縁胴縁310は、１つの三角形構造体40の中に三角形の３辺の辺縁に沿って合計３個形成されている。縦胴縁320は、１つの三角形構造体40の中で底辺を等間隔に略５等分するような位置に縦方向に合計４個形成されている。頂部胴縁330は、三角形の３つの頂点にそれぞれ２個ずつ短尺状のものが配置され１つの三角形構造体40の中に合計６個形成されている。
各胴縁300には、胴縁300を室外側から見たときの胴縁300の長手方向に直角に連通する連通手段301が形成されている。具体的には、前記辺縁胴縁310には、室外側面状体80と屋外側面状体90との間の内部空間100から隣接する三角形構造体40側に向かって連通する辺縁胴縁連通手段311が形成されている。この辺縁胴縁連通手段311は、胴縁300の長手方向に沿った断面形状が凹状の辺縁胴縁連通溝312から形成されている（図５参照）。三角形構造体40の内部空間100の中には、縦胴縁320及び頂部胴縁330により仕切られる複数の小空間143が形成されている。縦胴縁320には、縦胴縁320により仕切られる一方の小空間143から他方の小空間143へ連通する縦胴縁連通手段321が形成されている。この縦胴縁連通手段321は、胴縁300の長手方向に沿った断面形状が凹状の縦胴縁連通溝322から形成されている。前記頂部胴縁330には、頂部胴縁330により仕切られる一方の小空間143から他方の小空間143へ連通する頂部胴縁連通手段331が形成されている。この頂部胴縁連通手段331は、胴縁300の長手方向に沿った断面形状が凹状の頂部胴縁連通溝332から形成されている。
【００３９】
交互層構造部20においては、同一階層で隣接する順三角形構造体42と逆三角形構造体41との境界に位置する各辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）を介して、順三角形構造体42の内部空間100から同一階層で隣接する逆三角形構造体41の内部空間100へ連通する隣接連通部360が形成されている。すなわち、隣接連通部360は、順三角形構造体42の辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通手段311と、同一階層で隣接する逆三角形構造体41の辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通手段311とを介して、順三角形構造体42の内部空間100から隣接する逆三角形構造体41の内部空間100へ連通するものである。この隣接連通部360を介して同一階層の交互層構造部20において順三角形構造体42の内部空間100から同一階層で隣接する逆三角形構造体41の内部空間100への通気が行われる。
【００４０】
交互層構造部20においては、逆三角形構造体41とこれに接する上層の順三角形構造体42との境界に位置する各辺縁胴縁310の連通手段301（具体的には、辺縁胴縁連通手段311）を介して逆三角形構造体41の内部空間100からその上層に位置する順三角形構造体42の内部空間100へ連通する上層連通部370が形成されている。すなわち、上層連通部370は、逆三角形構造体41の前記境界に位置する辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通手段311と、これに接する上層の順三角形構造体42の前記境界に位置する辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通手段311とを介して、逆三角形構造体41の内部空間100からその上層に位置する順三角形構造体42の内部空間100へ連通するものである。この上層連通部370を介して交互層構造部20において上位階層への通気が行われる。
【００４１】
図４に示すように、辺縁胴縁310には、長手方向に直角に連通する辺縁胴縁連通手段311としての辺縁胴縁連通溝312が形成されている。この辺縁胴縁連通溝312は、胴縁300の長手方向に沿った断面形状が半楕円形状に形成されている。もちろん、辺縁胴縁連通溝312の溝形状はこれに限定されるものではなく、胴縁300の長手方向に沿った断面形状が半円形状、四角形状、三角形状等の他の形状でもよい。また、この辺縁胴縁連通手段311は、辺縁胴縁連通溝312のような溝形状のものでなくても、胴縁300の長手方向に直角に貫通する孔でもよい。また、その孔の胴縁300の長手方向に沿った断面形状も楕円形状、円形状、四角形状、三角形状等の種々ものが選択できる。
【００４２】
本実施の形態では、辺縁胴縁310は、辺縁胴縁連通溝312が形成されている面を室内側に向けて室外側面状体80の室外側に釘等により固定されている。なお、辺縁胴縁310の取付方向はこれに限定されるものではなく、辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通溝312が形成されている面を室外側に向けて室外側面状体80に固定することもできる。
なお、上述した辺縁胴縁連通溝312の形状や取付方向等の内容は、辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通溝312に限定されるものではなく、縦胴縁320の縦胴縁連通溝322や、頂部胴縁330の頂部胴縁連通溝332でも同様に適用される。
図５に示すように、２つの隣接する三角形構造体40の間には１本のフレーム部材50が形成されている。三角形構造体40の三角形の辺縁には辺縁胴縁310が、屋外側面状体90と室外側面状体80との間に挟み込まれている状態で固定されている。辺縁胴縁310には、室外側面状体80と屋外側面状体90との間の内部空間100から隣接する三角形構造体40側に向かって連通する辺縁胴縁連通溝312が形成されている。この辺縁胴縁連通溝312が形成されていることにより、隣接する内部空間100同士が連通する通気層350として機能するものである。図５に示すフレーム部材50は、同一階層における隣接する三角形構造体40間に配置されているものである。図５では、図中の右側の三角形構造体40が順三角形構造体42により形成され、図中の左側の三角形構造体40が逆三角形構造体41により形成されている。この場合、順三角形構造体42の内部空間100内の空気が温度上昇により膨張し、順三角形構造体42の内部空間100から順三角形構造体42及び逆三角形構造体41の各辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通溝312を介して逆三角形構造体41の内部空間100へ移動する。
【００４３】
各三角形構造体40の室外側面状体80の室外側には外部の水分が室内側に進入しないようにするための防水シート180が貼付されている。この防水シート180は、具体的には、アスファルトフーフィングが使用されている。そして、防水シート180の室外側には、風雨からドーム状構造物10を守るための外表面材190が形成されている。この外表面材190は、上層では屋根材としての機能を果たすとともに、下層では壁材としての機能を果たす。この外表面材190の材質としては、セラミック材が使用されている。
前記三角形構造体40の室外側面状体80、辺縁胴縁310及び屋外側面状体90は釘からなる締結具230によりフレーム部材50に固定されている。
【００４４】
前記三角形構造体40の室外側面状体80の室内側には熱の伝導を抑えるための断熱材による断熱層130が形成されている。この断熱層130はロックウール等を含有する繊維系断熱材が押し固められたボード状のものが使用されている。特に図示していないが隣接する２つの断熱層130の間に発生する隙間には、発泡系断熱材であるウレタンフォームが充填されている。
前記断熱層130の室内側には防湿シート381が形成されている。そして、この防湿シート381の室内側には室内側面状体225としての内装仕上げ材220が形成されている。内装仕上げ材220の室外側に防湿シート381が貼付されているものである。内装仕上げ材220の室内側の角部には、角部を室内側から覆う角部仕上げ材221が形成されている。
【００４５】
図６に示すように、第１構造部11の５個の三角形構造体40のうちの１つの三角形構造体40には、その内部空間100の空気を屋外に排出するための排気孔110が形成されている。この排気孔110には、この排気孔110の上部を覆って屋外からの風雨の進入を防ぐためのフード部材111が形成されている。このフード部材111は、隣接する室外側面状体80に固定される固定片117と、この固定片117の上端から折り曲げられるとともに排気孔110の上部を覆う折り曲げ片118と、この折り曲げ片118の途中に一端が固定されて他端が外表面材190と防水シート180との間に差し込まれるとともに排気孔110に隣接する三角形構造体40の開口する隙間を塞ぐ閉塞片119とを備えている。そして、折り曲げ片118の下端縁と外表面材190との間には、排気孔110から排出された空気を外方に出すために開口する隙間部116が形成されている。
【００４６】
具体的には、第１構造部11の１つの三角形構造体40の屋外側面状体90の上端部には、対向する室外側面状体80よりも上端が下方に位置することで内部空間100から屋外に向かって開口する屋外側面状体排気部112が形成されている。この屋外側面状体90上の防水シート180の上端部には、屋外側面状体90の上端位置と整合するとともに対向する室外側面状体80よりも上端が下方に位置することで屋外側面状体排気部112から屋外側に向かって開口する防水シート排気部113が形成されている。この防水シート180上の外表面材190の上端部には、防水シート180の上端位置と整合するとともに対向する室外側面状体80よりも上端が下方に位置することで防水シート排気部113から屋外側に向かって開口する外表面材排気部115が形成されている。すなわち、屋外側面状体排気部112、防水シート排気部113及び外表面材排気部115により、内部空間100と外部との間を貫通する排気孔110が形成されている。そして、内部空間100の空気は、この排気孔110から隙間部116を通って、屋外に排出可能に形成されている。
【００４７】
なお、特に図示していないが、第１構造部11においては、同一階層で隣接する順三角形構造体42同士の境界に位置する各辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通手段311としての辺縁胴縁連通溝312を介して、順三角形構造体42の内部空間100から最上層の同一階層で隣接する順三角形構造体42の内部空間100へ連通する最上層隣接連通部が形成されている。この最上層隣接連通部を介して、５個の三角形構造体40のうちの１つに設けた排気孔110まで、他の内部空間100の空気が移動する。
なお、本実施の形態では、第１構造部11の５個の三角形構造体40の１つに上述した排気孔110が形成されているが必ずしもこれに限定されるものではない。たとえば、第１構造部11の２つ以上の三角形構造体40に同様の排気孔110が形成されるようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した排気孔110の代わりに、あるいは、上述した排気孔110に加えて、第１構造部11より下方の層構造部L（たとえば第２構造部12）の三角形構造体40に同様の形状の排気孔110が形成されるようにしてもよい。
図７に示すように、コンクリートからなる基礎30の上にベースコネクタ72が固定されている。そして、このベースコネクタ72のアーム77に最下層である第５構造部15の三角形構造体40の順三角形構造体42が固定されている。そして、この第５構造部15の順三角形構造体42の下端には室外側面状体80と屋外側面状体90との間の内部空間100から屋外に向かって開放された吸気孔120が設けられている。この吸気孔120の吸気の取り込み口の部分には、吸気容量を確保するとともに虫やねずみ等の侵入を防ぐために細かな微少穴が縦方向に多数形成されているポリプロピレンからなる換気部材121が形成されている。この換気部材121は、ドーム状構造物10の第５構造部15の下端に全周に渡って形成されている。この換気部材121を介して吸気孔120から入り込んだ屋外の空気は、通気層350としての内部空間100内を上昇する。上昇した空気は、上述した隣接連通部360及び上層連通部370を介して、階層構造の上層まで連通する通気層350を通って排気孔110から屋外に排出される。
【００４９】
なお、前記第５構造部15の順三角形構造体42の室外側では、室外側面状体80、屋外側面状体90、防水シート180及び外表面材190は、フレーム部材50よりも下方まで具体的には基礎30の上端面よりも下方まで延設されている。
また、三角形構造体40の室内側にも、図５で説明したものと同様に、断熱層130、防湿シート381及び内装仕上げ材220が基礎30の上端面よりも下方まで形成されている。
（作用及び効果）
本実施の形態によれば、図１に示すように、三角形構造体40の三角形の各辺に相当するフレーム部材50が三角形の頂点の位置で固定手段70としてのコネクタ71で連結されることにより三角形構造体40の三角形が形成される。同時に、隣接する他の三角形構造体40のフレーム部材50の端部も当該固定手段70としてのコネクタ71で連結される。これにより、複数の三角形構造体40が連続して設けられる。
【００５０】
そして、各三角形構造体40の三角形の各辺に相当する位置にそれぞれ設けたフレーム部材50と各三角形構造体40の三角形の各頂点に相当する位置にそれぞれ設けた固定手段70としてのコネクタ71とからドーム状のトラス骨格が構築され、このドーム状のトラス骨格が、ドーム状構造物10の構造躯体となる。
本実施の形態によれば、図２に示すように、室外側面状体80と室内側面状体225とが、補強部材140により支持されているため、室外側面状体80と室内側面状体225との変形がそれぞれ抑えられ、剛性が高められる。その結果として、ドーム状構造物10全体としても剛性が高められる。
【００５１】
本実施の形態では、図５に示すように室外側面状体80と屋外側面状体90との辺縁の間には下地材としての辺縁胴縁310が挟まれた状態で固定されている。このため、屋外側面状体90の辺縁が外部からの力により変形や破損することが抑えられて三角形構造体の剛性が高められ、結果としてドーム状構造物10全体としての剛性も高められる。
本実施の形態では、図３及び図５に示すように、交互層構造部20の順三角形構造体42の室外側面状体80と屋外側面状体90との間の内部空間100に水蒸気を多量に含んだ空気が進入しても、隣接連通部360を介して湿気を含んだ空気がこの順三角形構造体42の左右に隣接する逆三角形構造体41の内部空間100へ拡散して移動する。具体的には、順三角形構造体42の内部空間100の湿気を含んだ空気が、同一階層で隣接する順三角形構造体42と逆三角形構造体41との境界に位置する各辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通溝312を介して、左右の逆三角形構造体41の内部空間100へ移動する。
【００５２】
本実施の形態では、図３に示すように、交互層構造部20の隣接連通部360から逆三角形構造体41の内部空間100に水蒸気を多量に含んだ空気が進入しても、上層連通部370を介して湿気を含んだ空気がこの逆三角形構造体41の上層に隣接する順三角形構造体42の内部空間100へ拡散して移動する。具体的には、三角形構造体40の内部空間100にある湿気を含んだ空気は、屋外又は室内側からの熱により膨張し容積を増すとともに上方へ移動する。逆三角形構造体41において、内部空間100の水平断面は上方になる程、断面積が増加する。これにより、容積を増しながら上昇しようとする空気が逆三角形構造体41の内部空間100内でスムーズに上方へ移動するとともに上方へ移動するに従って拡散が促される。その空気は最後に逆三角形構造体41の水平断面積が最大となる辺（いわゆる底辺）に位置するとともに上層と接する境界に位置する辺縁胴縁310に到達する。到達した空気は、その辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通溝312と上層の順三角形構造体42の境界に位置する辺縁胴縁310の辺縁胴縁連通溝312とを介して、その順三角形構造体42の内部空間100内へ移動する。結果として、逆三角形構造体41の内部空間100の空気が上層連通部370を介して上層の順三角形構造体42の内部空間100へスムーズに移動する。これにより、交互層構造部20において上層への空気の移動が良好に行われる。
【００５３】
上述した隣接連通部360及び上層連通部370により、湿気を含んだ空気が、ドーム状構造物10内の特定の三角形構造体40の内部空間100に滞留することが防止される。したがって、ドーム状構造物10の三角形構造体40の内部空間100での結露の発生が抑えられる。その結果として、三角形構造体40の内部空間100は乾燥状態が維持され、三角形構造体40の内部空間100の環境が良好に維持される。また、三角形構造体40内であって室外側面状体80の室内側の室内側空間226に湿気を含んだ空気が存在しても、その空気を三角形構造体40の内部空間100を介して拡散して移動させることが可能となる。これにより、耐久性のあるドーム状構造物10の提供が可能となる。また、三角形構造体40内に断熱材が使用されるような場合でも、三角形構造体40内が乾燥状態となるため、結露の発生が抑えられることで、断熱材に結露による水分の付着が抑えられ、断熱性能の低下が抑えられる。
【００５４】
図３に示すように、三角形構造体40の三角形の内部に縦方向に沿う縦胴縁320が、室外側面状体80と屋外側面状体90との間に形成されている。これにより、三角形構造体40の三角形の内部における屋外側面状体90の変形が抑えられ、屋外側面状体90及び室外側面状体80の剛性が高められる。その結果として、ドーム状構造物10全体としても剛性が高められる。
縦胴縁320には、縦胴縁320により仕切られる一方の小空間143から他方の小空間143へ連通する縦胴縁連通溝322が形成されている。このため、縦胴縁連通溝322を介して小空間143同士の通気が行われ、内部空間100内での空気が自由に移動できる。これにより、縦胴縁320により仕切られる小空間143同士の空気の移動が妨げられることがなく、三角形構造体40の内部空間100内における良好な空気の流れが維持される。
【００５５】
図３に示すように、三角形構造体40の三角形の頂点付近に短尺状の頂部胴縁330が、室外側面状体80と屋外側面状体90との間に形成されている。これにより、三角形構造体40の三角形の頂点付近における屋外側面状体90の外力による変形が抑えられ、屋外側面状体90及び室外側面状体80の頂点付近の剛性が高められる。その結果として、ドーム状構造物10全体としても剛性が高められる。
頂部胴縁330には、頂部胴縁330により仕切られる一方の小空間143から他方の小空間143へ連通する頂部胴縁連通溝332が形成されている。このため、頂部胴縁連通溝332を介して小空間143同士の通気が行われ、内部空間100内での頂点付近の空気が自由に移動できる。これにより、頂部胴縁330により仕切られる小空間143同士の空気の移動が妨げられることがなく、三角形構造体40の内部空間100内の特に三角形の頂点付近の良好な空気の流れが維持される。
【００５６】
三角形構造体40の屋外側面状体90の頂点付近の剛性を維持するため、辺縁胴縁310を頂点まで形成しようとすると、頂点付近の狭い領域に５個又は６個の複数の鋭角からなる頂点部分を辺縁胴縁310で形成しなければならない。狭い領域に上記形状のものを形成する作業は、大変煩わしいものとなる。このため、辺縁胴縁310は頂点付近にまで伸ばさずに短尺状の頂部胴縁330を配置することで作業が容易になる。頂部胴縁連通溝332を有する頂部胴縁330は、頂点付近の屋外側面状体90の剛性を維持するとともに自由な空気の移動を確保している。
本実施の形態では、図７に示すように、階層構造の最下層の層構造部Lに位置する三角形構造体40の下端の吸気孔120から、換気部材121を介して屋外の空気が入り込む。そして、この吸気孔120から入り込んだ空気は、屋外側の太陽光の照射を起因とする温度上昇や、室内暖房の熱等を起因とする温度上昇により、膨張し、室外側面状体80及び屋外側面状体90の間の通気層350としての内部空間100内を上昇する。この上昇した空気は、交互層構造部20の順三角形構造体42の内部空間100から隣接連通部360を介して同一階層で隣接する逆三角形構造体41の内部空間100へ移動する。移動した空気は、この逆三角形構造体41の内部空間100から上層連通部370を介して上層に隣接する順三角形構造体42の内部空間100へ移動する。これを階層構造の複数の交互層構造部20において繰り返すことで空気が上層に移動し、最終的には移動した空気は階層構造の上層の層構造部Lの三角形構造体40の内部空間100へ移動する。この移動した空気は、図６に示すように、上層の三角形構造体40の通気層350としての内部空間100から屋外側面状体90の排気孔110を通ってフード部材111内部に排出される。そこで排出された空気はフード部材111の隙間部116を通って屋外へ排気される。
【００５７】
このように、三角形構造体40の通気層350としての内部空間100内に隣接連通部360及び上層連通部370を介して吸気孔120から排気孔110に向かって自然に上昇する空気の流れが形成される。これにより、室外側面状体80と屋外側面状体90とに囲まれる内部空間100内に室内側から湿気のある空気が進入しても、その湿気を含んだ空気は通気層350内の上昇する空気の流れによって効率的に排気孔110から屋外に排出される。したがって、結露の元になる水蒸気が素早く屋外に排出される。このように、ドーム状構造物10の三角形構造体40内の周囲全面に自然な空気の流れを発生させる通気層350が形成されることにより三角形構造体40の内部空間100内の換気が促進される。
【００５８】
図５に示すように、室外側面状体80の室内側には断熱層130が形成されている。これにより、通気層350には断熱材が充填されてなく、通気層350における全部の空間が上昇する空気を移動させるための空間として利用される。
通常、通気層350内の一部に断熱層130を設けると、通気層350は、断熱層130を設けていない一部の空間だけしか通気のために利用できない。このような通気層350の一部にだけ通気のための空間を設けるような場合と比較して、本実施の形態では通気層350内に大量の空気の流れを発生させることができる。これにより、前記通気層350内の湿気のある空気を効率的に排出させることができ、より一層、三角形構造体40の内部の環境が良好となる。
【００５９】
また、断熱層130が、図５に示すように室外側面状体80の室内側に形成されている。このため、屋外の温度が低い冬季において、断熱層130は、屋外や屋外に近い内部空間100内よりも温度が高い室内側の空気中の影響を強く受ける。これにより、断熱層130が、通気層350内や屋外側面状体90の室外側に形成されるよりも温度が比較的に高く、飽和水蒸気量の高い空気中に形成されることになる。その結果として、断熱層130自身に結露が発生する可能性を低下させることができる。これにより、断熱層130の断熱性能が良好な状態に維持される。
図５に示すように室外側面状体80の室内側に防湿シート381による防湿層380を設けたことで室内側からの湿気が三角形構造体40の内部に入り込むことが抑えられる。これにより、三角形構造体40の内部空間100はさらに乾燥状態が維持され、三角形構造体40の内部空間100の環境が良好に維持されてさらに耐久性のあるドーム状構造物10の提供が可能となる。
【００６０】
なお、図５に示すように防湿層380を断熱層130の室内側に設けてあるので室内側の湿気が断熱層130に到達することを抑えることができる。その結果として断熱性能の低下が抑えられて良好な断熱性能を維持することができる。
（第２の実施の形態）
図８に示すように、第２の実施の形態に係る三角形構造体40は、３本のフレーム部材50を各三角形の各辺に相当する位置に固定したものである。そして、第１の実施の形態と同様にこの三角形構造体40の室外側に位置する面には室外側面状体80が形成され、この室外側面状体80の室外側には胴縁300が形成され、この胴縁300の室外側には屋外側面状体90が形成されている。この三角形構造体40と室外側面状体80と屋外側面状体90と胴縁300とにより平面視が三角形の三角形構造パネル160が形成されている。なお、三角形構造体40の室内側に位置する面には、防湿シート381と、室内側面状体225としての内装仕上げ材220とが形成される。
【００６１】
本実施の形態では、平面視が三角形の三角形構造パネル160が、複数個、隙間なく互いに連結されることによりドーム状のドーム状構造物10が形成されているものである。
本実施の形態に係るドーム状構造物10は平面視が三角形の三角形構造パネル160をあらかじめ工場等により形成しておくことが可能である。したがって、このような三角形構造パネル160は、あらかじめ一体となった状態のものを現場作業で連結して組み立てることが可能となる。これにより、現場での作業が極めて単純化でき施工も短時間でできる。
なお、ここで、前記三角形構造パネル160の３つのフレーム部材50の端部同士は特に図示していないが釘又はネジ等の締結部材により固定されている。なお、接着剤によりフレーム部材50の端部同士を接合してもよい。
【００６２】
隣接する三角形構造パネル160同士は、特に図示していないが釘又はネジ等の締結部材により固定されている。なお、接着材を用いて隣接するフレーム部材50同士を接合してもよい。
本実施の形態では、隣接する三角形構造パネル160のフレーム部材50同士が接触した状態で固定されている。そして、室外側面状体80と室内側面状体225との間の室内側空間226の内部には、第１の実施の形態と同様の縦補強部材141及び横補強部材142からなる補強部材140が形成されている。
第１の実施の形態と同様に三角形構造パネル160の内部には室外側面状体80と屋外側面状体90との間に内部空間100が形成されている。室外側面状体80の室外側に設ける胴縁300には、図３に示す第１の実施の形態と同様の辺縁胴縁310、縦胴縁320及び頂部胴縁330が形成されている。各胴縁300には、第１の実施の形態と同様の連通手段301が形成されている。すなわち、各胴縁300には、第１の実施の形態と同様の辺縁胴縁連通手段311としての辺縁胴縁連通溝312、縦胴縁連通手段321としての縦胴縁連通溝322、及び頂部胴縁連通手段331としての頂部胴縁330が形成されているものである。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の交互層構造部20においては、第１の実施の形態と同様の隣接連通部360及び上層連通部370が形成されている。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様な排気孔110及び吸気孔120が形成されている（図６及び図７参照）。本実施の形態に係るドーム状構造物10では、吸気孔120から隣接連通部360及び上層連通部370を介して排気孔110まで連通する通気層350が形成されている。この通気層350により、自然な空気の上昇流が発生し、良好な換気性能を有する点は、第１の実施の形態と同様のものである。
【符号の説明】
【００６３】
10  ドーム状構造物                      L  層構造部
11  第１構造部                          12  第２構造部
13  第３構造部                          14  第４構造部
15  第５構造部                          20  交互層構造部
30  基礎                                40  三角形構造体
41  逆三角形構造体                      42  順三角形構造体
43  上層開口部                          50  フレーム部材
70  固定手段                            71  コネクタ
72  ベースコネクタ                      73  ビームコネクタ
74  ５アームコネクタ                    75  ６アームコネクタ
76  ハブ                                77  アーム
78  補強平板部                          80  室外側面状体
90  屋外側面状体                        100  内部空間
110  排気孔                            111  フード部材
112  屋外側面状体排気部                113  防水シート排気部
115  外表面材排気部                    116  隙間部
117  固定片                            118  折り曲げ片
119  閉塞片                            120  吸気孔
121  換気部材                          130  断熱層
140  補強部材                          141  縦補強部材
142  横補強部材                        143  小空間
160  三角形構造パネル                  180  防水シート
190  外表面材                          220  内装仕上げ材
221  角部仕上げ材                      225  室内側面状体
226  室内側空間                        230  締結具
300  胴縁                              301  連通手段
310  辺縁胴縁                          311  辺縁胴縁連通手段
312  辺縁胴縁連通溝                    320  縦胴縁
321  縦胴縁連通手段                    322  縦胴縁連通溝
330  頂部胴縁                          331  頂部胴縁連通手段
332  頂部胴縁連通溝                    350  通気層
360  隣接連通部                        370  上層連通部
380  防湿層                            381  防湿シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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