(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
南側の外壁と、該南側の外壁よりも北側に設けられる外壁と、南側の外壁から北側の外壁に向けて斜め上方に傾斜して形成された屋根と、該屋根に沿って形成される天井とを備えて且つ２層階以上にわたって形成される吹抜部屋の通風構造であって、
前記北側の外壁が前記吹抜部屋に面する２階の屋上に形成され、前記吹抜部屋が１階から２階にかけて構成されると共に、該吹抜部屋を形成する前記南側の外壁の２階の上部から前記吹抜部屋に面する２階の屋上の前記北側の外壁にかけて斜め上方に前記屋根及び天井が形成され、前記南側の外壁における軒の高さは２階の天井よりも低い位置に設定されており、
前記南側の外壁には、最上方となる位置に、隣接して平行に上下に複数段の障子を備え、各障子を夫々水平方向の軸を中心として回動可能に且つ停止可能に構成された窓が形成されると共に、前記北側の外壁には、前記南側の外壁の障子の高さ以上の高さとなる位置に開閉可能な窓が設けられており、前記南側の外壁の窓の障子を前記天井に平行に設定することで当該南側の外壁の窓から天井を経て北側の外壁の窓に至る通風空間が形成されている
ことを特徴とする吹抜部屋の通風構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境共生型住宅に於ける通風機能に対して重要な役割を果たす吹抜部屋の通風構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般の住宅では玄関ホールや居間の上部を上層階まで吹き抜けとした吹抜部屋を構成することがある。このような吹抜部屋は、上部空間を広くとることによる開放感の向上、或いは建物の意匠性の向上等をはかることを目的とするのが一般的である。
【０００３】
上記吹抜部屋の上方には、採光を目的とする比較的大きい面積を有する開口部が形成されており、この開口部には開閉不能な嵌め殺し窓が設けられるのが一般的である。このため、吹抜部屋は開口部からの自然採光により、明るく且つ居住性の良い空間として構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の如く最上方に開閉不能な嵌め殺し窓を設けた吹抜部屋では、良好な採光がとれるものの、上方に熱気が滞留して室内温度が上昇したり、熱気の輻射によって居住性が劣化するという問題がある。
【０００５】
特に、最近注目されている空調によらず通風をとることで改善しようとする環境共生型住宅では、吹抜部屋を屋内の空気を還流させて通風をはかるための空間としてとらえるため、中間期や夏期に吹抜部屋の上方に滞留した熱気を如何にして排除するか、は吹抜空間の居住性に関わる大きな問題である。
【０００６】
本発明の目的は、吹抜部屋の上方の通風をはかり、この部位に滞留する熱気を円滑に排除することが出来る吹抜部屋の通風構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る吹抜部屋の通風構造は、南側の外壁と、該南側の外壁よりも北側に設けられる外壁と、南側の外壁から北側の外壁に向けて斜め上方に傾斜して形成された屋根と、該屋根に沿って形成される天井とを備えて且つ２層階以上にわたって形成される吹抜部屋の通風構造であって、前記北側の外壁が前記吹抜部屋に面する２階の屋上に形成され、前記吹抜部屋が１階から２階にかけて構成されると共に、該吹抜部屋を形成する前記南側の外壁の２階の上部から前記吹抜部屋に面する２階の屋上の前記北側の外壁にかけて斜め上方に前記屋根及び天井が形成され、前記南側の外壁における軒の高さは２階の天井よりも低い位置に設定されており、前記南側の外壁には、最上方となる位置に、隣接して平行に上下に複数段の障子を備え、各障子を夫々水平方向の軸を中心として回動可能に且つ停止可能に構成された窓が形成されると共に、前記北側の外壁には、前記南側の外壁の障子の高さ以上の高さとなる位置に開閉可能な窓が設けられており、前記南側の外壁の窓の障子を前記天井に平行に設定することで当該南側の外壁の窓から天井を経て北側の外壁の窓に至る通風空間が形成されているものである。
【０００８】
上記吹抜部屋の通風構造では、吹抜部屋の最上方に上下に隣接して平行に且つ複数段の窓を設け、夫々の窓が水平軸を中心として回動可能に且つ所望の回動位置で停止或いは固定可能に構成されることで、外部の風を導入して吹抜部屋上方の通風をはかり、この通風に伴って滞留した熱気を排除することが出来る。
【０００９】
本件発明者は、吹抜部屋の最上方に滞留する熱気を排除して居住性を向上させるために実験及び気流解析シミュレーションを行なった。この結果、吹抜部屋の最上方に設けた開口部に引き違い窓のように全面にわたって開放可能な窓を設けた場合、通風の方向を制御することが出来ず、熱気を排除することが困難であること、前記開口部に水平軸を中心に回動させて斜めの姿勢を保持し得る窓を設けた場合、通風の方向を制御して良好な状態で滞留した熱気を排除出来ること、の知見を得た。
【００１０】
このため、上記窓は上下方向に複数段設けられることが必要であり、且つ各窓は水平軸を中心として回動可能であることが必要である。このように、水平軸を中心として回動可能な窓を上下に複数段設けることによって、複数段の窓を個別に開閉して屋内に導入する風の方向を制御することが容易となり、通風個所を分散して好ましい状態で気流を導くことが出来る。
【００１１】
特に、窓が上下に複数段設けられることで、各窓を所望の角度に回動させて停止或いは固定したとき、各窓が翼としての機能を発揮し、窓の回動角度に応じて気流の方向を吹抜部屋の上方或いは水平に導くことが出来、これにより、良好な通風を実現することが出来る。
【００１２】
また窓は全体として吹抜部分に沿った横長に形成されることが好ましい。この場合、複数の窓を横方向に配置することで横長にしても良く、１個の窓によって横長にしても良い。窓をこのように構成することによって、吹抜部屋の上方に万遍なく通風させて熱気の除去を実現することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、上記吹抜部屋の通風構造の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は吹抜部屋の通風構造を説明する断面図である。図２は吹抜部屋の通風構造を持った住宅の南面図と北面図である。図３は窓を開放したときの吹抜部屋の上方の通風状態を説明する図である。
【００１４】
本発明に係る吹抜部屋の通風構造は、２層階以上の階にわたって形成された吹抜部屋の最上方に於ける通風を確保してこの部位に滞留する熱気を排除し得るように構成したものであり、特に、吹抜部屋に於ける吹抜部分を下階から上階まで貫通した空気の還流空間として構成した環境共生型住宅に適用して有利である。
【００１５】
次に、図１，図２により本実施例に係る吹抜部屋の通風構造について説明する。図に於いて、吹抜部屋Ａは、１階１から２階２にかけて構成されており、更に、２階２の上部から屋上３にかけて斜めに屋根４が形成されている。
【００１６】
屋根４は吹抜部屋Ａの南側から北側にかけて（図１の右側から左側にかけて）斜め上方向けて傾斜して形成され、屋上３に対応する部位がペントハウス状に形成されている。また吹抜部屋Ａから屋上３にかけての天井５は屋根４の傾斜に沿って斜めに形成され、これにより、吹抜部屋Ａから天井５を経て屋上３にかけての通風空間６が構成されている。
【００１７】
本実施例に係る住宅Ｃは環境共生型住宅として構成されており、太陽光や自然風を充分に活用して居住性を高めるように構成されている。このため、屋根４には開閉不能な採光用の天窓４ａが設けられ、且つ屋根面にはソーラー発電用の素子を設けた屋根材が用いられている。そしてこの構成により、吹抜部屋Ａ及び２階２に対する充分な採光を実現することが可能であり、冬季では太陽熱を取り入れて暖気を確保することが可能である。
【００１８】
しかし、屋根４及び天井５の傾斜や構成を上記構成に限定するものではなく、屋根４，天井５は吹抜部屋Ａの上部を覆う構成であれば良い。
【００１９】
吹抜部屋Ａの南側の壁７に於ける軒８の高さは２階２の天井よりも低い位置に設定されており、該壁７には１階１の床高に対応してテラス窓９ａ，高窓９ｂが構成されると共に、軒８に接近した位置に複数の窓10からなる通風構造Ｂが構成されている。
【００２０】
通風構造Ｂは、壁７の吹抜部屋Ａの最上方に対応する位置に対し、複数の窓10を上下に平行に隣接させて３段配置すると共に、横方向には吹抜部屋Ａの大きさと略対応させた長さを持って配置することで構成されている。従って、窓10の横方向の寸法の如何に関わらず、通風構造Ｂとしては全体として横長に構成される。
【００２１】
窓10は枠10ａと障子10ｂとからなり、障子10ｂが上部に設けた水平軸（図示せず）を中心として回動し、所望の回動位置で停止或いは固定し得るように構成されている。障子10ｂを回動させる手段は特に限定するものではなく、ロープを利用して、或いは小形のモータを利用して回動し得るように構成することが可能である。
【００２２】
また障子10ｂを回動させる軸は固定されたものである必要はなく、例えば、障子10ｂの下端側を屋外側へ押し出すことによって上端側が枠10ａに沿って下降しつつ回動し得るように構成したものでも良い。このように構成された窓10としては、回転窓やすべり出し窓等の窓があり、これらを選択的に利用することが可能である。
【００２３】
また通風構造Ｂを構成する個々の窓10は、夫々単独で回動操作されて上下に隣接する他の窓10、或いは横方向に隣接する他の窓10に対し独立して回動角度が調整されるように構成されている。障子10ｂが水平軸を中心として回動し得るように構成されるため、障子10ｂを所望の角度で傾斜させることによって、該障子10ｂの傾斜に応じて外部から屋内に導かれる気流の方向を制御することが可能である。
【００２４】
即ち、窓10が閉鎖された状態を障子10ｂの角度０度とし、障子10ｂが３０度程度の小さい角度で下辺が屋外に移動するように回動したとき、外部の気流は障子10ｂに沿って吹抜部屋Ａの上方に導かれ、天井５に向けて流通する。また障子10ｂを略水平になるように回動させたとき、外部の気流は障子10ｂに沿って略水平に導かれ、２階２に向けて流通する。
【００２５】
窓10の高さ寸法及び幅寸法は一義的に設定されるものではなく、吹抜部屋Ａの容積や最上方に対応する壁７の高さ、及び吹抜部屋Ａの壁７に沿った方向の寸法等に応じて適宜設定される。例えば、窓10の高さ寸法は250mm〜600mm程度の範囲のものを利用することが好ましく、幅寸法は建物に設定されたモジュールに応じた寸法のものを利用することが好ましい。
【００２６】
従って、窓10は吹抜部屋Ａの横方向の寸法に対応させて１個配置しても良く、幅寸法の小さい複数の窓10を隣接させて吹抜部屋Ａの横方向の寸法に対応させて配置しても良い。
【００２７】
即ち、通風構造Ｂを構成する場合、窓10は上下に複数段平行に隣接して設けられることが必須であるが、横方向にいくつの窓10を配置するかは必須ではなく、吹抜部屋Ａの寸法に対応して全体として横長に配置されていれば良い。
【００２８】
また屋根４の北側で屋上３と対応する部位には、吹抜部屋Ａの壁７と略平行に壁11が形成されており、該壁11にも複数の窓12が配置されている。前記窓12は、吹抜部屋Ａの上方から屋上３にかけて天井５に沿って形成された通風空間６の一方側と連続して構成され、通風空間６を流通する気流を外部に吹き出す機能を有するものである。
【００２９】
このため、窓12の構成については特に限定するものではない。本実施例では、壁７の窓10と同様に構成された窓12を利用している。窓12は、壁７と対向して形成された壁11に設けられることが好ましいが、必ずしも対向した位置である必要はなく、壁７に対し直交する壁に形成されても良い。
【００３０】
従って、吹抜部屋Ａの上方には、両側の端部が窓10，12によって外部に開閉される通風空間６が形成されている。窓12の位置は図に示すように、窓11の位置よりも上方であることが好ましい。
【００３１】
次に、上記の如く構成された吹抜部屋Ａの通風構造Ｂを有する住宅Ｃの通風状態をシミュレーションにより求めた図３の模式図により説明する。この図３は、住宅Ｃに対し風速4.2ｍ／ｓの南風が吹いたとき、風上側の壁７に設けた窓10及び壁11に設けた窓12を適宜回動させて、窓10から屋内に導くと共に窓12から排出している状態を示している。また図に示す矢印は、風の向きを示している。
【００３２】
図に於いて、南側の壁７に設けた窓10は夫々障子10ｂが約３０度傾斜した状態に回動しており、屋上３に於ける北側の壁11に設けた窓12も略同様の角度に回動している。
【００３３】
住宅Ｃの屋外に吹く風の一部は屋根４の屋根面に沿った強い気流21となり、該屋根４の頂部近傍及び屋根４の延長線上に流れる。この気流21に伴って壁11の近傍の圧力は屋根４の上面の圧力よりも低下し、屋根４の北側の壁11と屋上３の上部とで構成される部位に前記気流21とは反対向きの弱い気流22が形成される。
【００３４】
吹抜部屋Ａの上方には窓10によって導かれた気流23が、天井５に沿って屋上３側の窓12方向に流れる。即ち、屋外に吹く風の一部は窓10の障子10ｂに衝突し、該障子10ｂの回動角度に応じて吹抜部屋Ａの上方にある天井５の方向に導かれる。そして天井５に沿った気流23となり、２階２方向には殆ど流れることはない。
【００３５】
気流23は天井５に沿って北側の窓12の方向に流れ、該窓12から外部に排出される。そしてこの過程で天井12の近傍に滞留する熱気を外部に排除することが可能である。
【００３６】
熱気の排出及び居住性への効果は、実験住宅の測定に於いてシミュレーションと略一致していることを確認している。従って、特別な動力を必要とせずに、且つ２階に対し熱気による悪影響を与えることなく、吹抜部屋Ａの上方に滞留した熱気を排除することが可能である。
【００３７】
また屋根10が吹抜部屋Ａの横方向の寸法に対応させて全体が横長となるように構成されているため、該吹抜部屋Ａの上方にある天井５に沿って万遍なく気流23を形成することが可能となり、夏期であっても高い居住性を発揮することが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る吹抜部屋の通風構造では、吹抜部屋の最上方に上下に隣接して平行に且つ複数段に、夫々水平軸を中心として回動可能に且つ所望の回動位置で停止或いは固定可能に構成された窓を配置することで、外部の風を導入して吹抜部屋上方の通風をはかり、この通風に伴って滞留した熱気を排除することが出来る。
【００３９】
特に、上下に複数段設けた窓を所望の角度に回動させて停止或いは固定したとき、各窓が翼としての機能を発揮し、窓の回動角度に応じて気流の方向を吹抜部屋の上方或いは水平に導くことが出来、これにより、良好な通風を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】吹抜部屋の通風構造を説明する断面図である。
【図２】吹抜部屋の通風構造を持った住宅の南面図と北面図である。
【図３】窓を開放したときの吹抜部屋の上方の通風状態を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ                  吹抜部屋
Ｂ                  通風構造
Ｃ                  住宅
１                  １階
２                  ２階
３                  屋上
４                  屋根
４ａ                天窓
５                  天井
６                  通風空間
７，11              壁
８                  軒
９ａ                テラス窓
９ｂ                高窓
10，12              窓
10ａ                枠
10ｂ                障子
21〜23              気流
【図１】
0004743942.tif 000002
【図２】
0004743942.tif 000003
【図３】
0004743942.tif 000004