(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
床下にピットが設けられた大空間室を有する建物に設けられる大空間空調システムであって、
前記ピットには鉄筋コンクリート造の複数の柱材が立設され、該柱材の上端面に着脱自在に鉄骨造の桁材が架設され、該桁材上にプレキャストコンクリート床版が着脱自在に配設されることで、床下のピットが構築され、
前記ピットと前記大空間室とを仕切る床材に設けられ、双方の空間同士を連通する通気部と、
前記ピットに設けられる開閉可能な外気取入れ口と、
前記大空間室の天井部分に配置され建物外に通じる開閉可能な排気口と、
を備えたことを特徴とする大空間空調システム。
【請求項２】
前記ピットは、地下ピットであることを特徴とする請求項１に記載の大空間空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大空間室を有する建物に設けられる大空間空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば大空間室を有する大型の工場等の建物における空調設備では、空調機を床上または上部設備の架台等に設置するとともに、空調用ダクト及び吹出口を適宜な設置し、床面から２ｍ程度の高さまでの居住域を空調する成層空調方式を用いているのが一般的である。
また、床下に給気通路を設けた空調方法として、例えば特許文献１に記載のような、什器等が設置されていない床面の一部に吹出口パネルを配置し、この吹出口パネルから給気通路を通じて給気された空気を床面と略平行に吹き出し、床面から居住域にわたって温度成層を形成する空調方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１５４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の大空間室における成層空調方式では、以下のような問題があった。
すなわち、大空間を有する建物の利点として、空調機が不要となる夏期以外のシーズンにおいて、自然換気を活用することができる点があり、大空間室の出入口等の開口より外気を取り入れて自然換気を行っている。ところが、外気の取り入れ口近傍においては、外気の流れ込みにより不快感が生じる場合があることから、快適性の向上が求められていた。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、床下のピットを利用した自然換気による空調方式とすることで、空調効率を向上させることができる大空間空調システム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る大空間空調システムは、床下にピットが設けられた大空間室を有する建物に設けられる大空間空調システムであって、前記ピットには鉄筋コンクリート造の複数の柱材が立設され、該柱材の上端面に着脱自在に鉄骨造の桁材が架設され、該桁材上にプレキャストコンクリート床版が着脱自在に配設されることで、床下のピットが構築され、前記ピットと前記大空間室とを仕切る床材に設けられ、双方の空間同士を連通する通気部と、前記ピットに設けられる開閉可能な外気取入れ口と、前記大空間室の天井部分に配置され建物外に通じる開閉可能な排気口と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明では、外気取入れ口と排気口のそれぞれを開くことで、外気取入れ口よりピット内に取り込まれた外気が、床材に設けられた通気部を通過して大空間室内に吹き出され、さらに天井部分に配置される排気口から建物外へ送り出されるという空気の流通経路を形成することができる。このときピットから大空間室へ流れる空気が床材の通気部によって吹き上げ力を増大させることが可能となるので、大空間室において床材から天井部分の排気口へ向かう空気の流れを形成することが可能となる。このように大空間空調システムでは、大空間室の出入口や窓などの開口を使用せずにピットを利用して効率よく自然換気を行うことができ、例えば天井が高く、大空間室を有する建物においても効果的である。
したがって、夏期以外のシーズン等において、冷暖房機器や送風機などの空調器を使用することなく、自然換気のみで安定した室内環境を構成することができ、空調効率を向上させることが可能となることから、省電力化を図ることができる。
【０００８】
また、ピットを介して大空間室内に外気を取り入れることができるため、外気取入れ口が居住域となる大空間室に配置される場合に比べて外気取入れ口近傍が不快になるのを防止することができ、安定した室内環境を構成することができる。
さらに、この場合、床材の通気部の数量、位置を調整することで、大空間室内の空調条件を適宜変更することが可能となる。そのため、大空間室の広さ、レイアウトや使用目的に合せた、自然換気による室内環境を設定することができる。
【０００９】
また、本発明に係る大空間空調システムは、前記ピットは、地下ピットであることが好ましい。
【００１０】
この場合には、地下ピットが空気の流通路となるので、夏期には外気より地中温度が冷涼となる地中環境を利用し、冬期には外気より地中温度が温かい地中環境を利用することができる。
また、床材自体が蓄熱効果を有するので、ピット内の温度変化を小さく抑えた床蓄熱空調とすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の大空間空調システムによれば、床下のピットを利用した自然換気による空調方式とすることで、空調効率を向上させることができる。とくに、冷暖房を抑えることが可能な夏期と冬期の間の中間期において、前述の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態による大空間室を有する工場の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す工場の一部を拡大した斜視図である。
【図３】工場に用いられる大空間空調システムの概要を模式的に示した側面図である。
【図４】ＰＣ床版に設けられる床吹出し口の構成を示す図であって、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態による大空間空調システムについて、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態による大空間空調システムは、床下に地下ピット３（ピット）が配設された大空間室Ｒを有する工場１（建物）に設けられている。工場１の大空間室Ｒは、例えば大型機械の生産ラインを有し、その生産物を製造するために必要な所定広さの空間をもち、床材をなすプレキャストコンクリート床版（以下、ＰＣ床版２という）の下方に前記地下ピット３が設けられている。
【００１５】
地下ピット３は、地中に位置し、例えば深さ３ｍ程度で工場１におけるＰＣ床版２のほぼ全面に構築され、底盤３Ａと側壁３Ｂの躯体からなる。そのため、地下ピット３内の空気は、周囲の地盤から躯体（底盤３Ａ及び側壁３Ｂ）に伝わる地中熱によって冷却または加熱される。
地下ピット３は、図１及び図２に示すように、底盤３Ａ上に立設され、横方向Ｘ及び縦方向Ｙの各別の方向毎に一定の間隔をあけて配列された鉄筋コンクリート（ＲＣ）造の柱材３１と、柱材３１の上端面３１ａに接合されて架設されるとともに、縦方向Ｙに沿って長手方向を向けて配列された鉄骨梁からなる桁材３２と、を備えている。そして、配列方向に隣り合う桁材３２、３２上には、対向する２辺のそれぞれを載置させてＰＣ床版２が架設されている。
【００１６】
ＰＣ床版２は、例えば、平面視で正方形をなし、一方の対向する２辺がそれぞれ桁材３２の上面に載置された状態で支持され、複数が横方向Ｘ及び縦方向Ｙに隙間なく配設されている。
ＰＣ床版２は、一方の対向する縁部の長さ方向の中央において、コ字状に切り欠かれた切欠き凹部２１が形成されている。そして、隣り合うＰＣ床版２の切欠き凹部２１同士を対向させて一致させることで、地下ピット３内と大空間室Ｒとを連通する平面視で略正方形状の床吹出し口２Ａ（通気部）が形成されている。
【００１７】
図３に示すように、大空間空調システムは、地下ピット３と大空間室Ｒとを仕切るＰＣ床版２に設けられた前記床吹出し口２Ａと、地下ピット３に設けられる開閉可能な外気取入れ口４と、大空間室Ｒの天井１１に配置される開閉可能な排気口５と、を備えている。
【００１８】
外気取入れ口４は、工場１の外（屋外）と地下ピット３内とを連通する開口部である。
なお、本実施の形態では、地下ピット３の外側にガラリ４１を有する取入れ空間４２が設けられ、その取入れ空間４２と地下ピット３との間に前記外気取入れ口４が設けられている。
排気口５は、開口の大きさ、形状、開閉方式、数量などの構成はとくに限定されることはないが、本実施の形態では天井１１の中央部分に１箇所設けられている。
【００１９】
地下ピット３内には、地下ピット３内の空気Ｅを所定温度に調整するピット内空調機６が複数設けられている。このピット内空調機６は、主に夏期や冬期などの自然換気がされない場合に駆動される。
【００２０】
床吹出し口２Ａは、ＰＣ床版２のほぼ全面にわたって複数配置され、隣接するＰＣ床版２に設けられる切欠き凹部２１、２１（図２参照）同士を対向させることで矩形状に形成され、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の床吹出し口２Ａのうちの少なくとも一部には地下ピット３内の空気ＥをＰＣ床版２上の大空間室Ｒ内に吹き上げる吹上げファン２２が設けられている。図３において吹上げファン２２は、複数の床吹出し口２Ａのうち１つおきに配置されている。
吹上げファン２２を回転させることによって地下ピット３内の空気Ｅを、よりも高い位置まで吹き上げることができる。
【００２１】
また、床吹出し口２Ａには、その開口部に沿ってグレーチング２３が設けられている。グレーチング２３は、格子状に形成され、前記開口部の全体を塞ぐように配置されている。
吹上げファン２２は、グレーチング２３の下面に固定され、床吹出し口２Ａ内に収まる形状の簡易なものである。
【００２２】
次に、上述した大空間空調システムの作用について、図面に基づいて説明する。
図３に示すように、本実施の形態では、外気取入れ口４と排気口５のそれぞれを開くことで、外気取入れ口４より地下ピット３内に取り込まれた外気Ｅが、ＰＣ床版２に設けられた床吹上げ口２Ａを通過して大空間室Ｒ内に吹き出され、さらに天井部分に配置される排気口５から工場１外へ送り出されるという空気Ｅの流通経路を形成することができる。
【００２３】
このとき地下ピット３から大空間室Ｒへ流れる空気Ｅが床吹上げ口２Ａによって吹き上げ力を増大させることが可能となるので、大空間室ＲにおいてＰＣ床版２から天井部分の排気口５へ向かう空気Ｅの流れを形成することが可能となる。しかも本実施の形態では吹上げファン２２が床吹上げ口２Ａに設けられているので、地下ピット３内の空気Ｅを強制的に床上の所定高さまで吹き上げることができる。
【００２４】
このように大空間空調システムでは、大空間室Ｒの出入口や窓などの開口を使用せずに地下ピット３を利用して効率よく自然換気を行うことができ、本実施の形態のように天井が高く、大空間室Ｒを有する工場１においても効果的である。
したがって、夏期以外のシーズン等において、冷暖房機器や送風機などの空調器を使用することなく、自然換気のみで安定した室内環境を構成することができ、空調効率を向上させることが可能となることから、省電力化を図ることができる。
【００２５】
また、地下ピット３を介して大空間室Ｒ内に外気を取り入れることができるため、外気取入れ口４が居住域となる大空間室Ｒに配置される場合に比べて外気取入れ口近傍が不快になるのを防止することができ、安定した室内環境を構成することができる。
さらに、この場合、ＰＣ床版２の床吹上げ口２Ａの数量、位置を調整することで、大空間室Ｒ内の空調条件を適宜変更することが可能となる。そのため、大空間室Ｒの広さ、レイアウトや使用目的に合せた、自然換気による室内環境を設定することができる。
【００２６】
また、本実施の形態による大空間空調システム場合には、地下ピット３が空気の流通路となるので、夏期には外気より地中温度が冷涼となる地中環境を利用し、冬期には外気より地中温度が温かい地中環境を利用することができる。
また、ＰＣ床版２自体が蓄熱効果を有するので、地下ピット３内の温度変化を小さく抑えた床蓄熱空調とすることが可能となる。
【００２７】
上述のように本実施の形態による大空間空調システムでは、床下の地下ピット３を利用した自然換気による空調方式とすることで、空調効率を向上させることができる。とくに、冷暖房を抑えることが可能な夏期と冬期の間の中間期において、前述の効果を奏する。
【００２８】
以上、本発明による大空間空調システムの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００２９】
例えば、本実施の形態では、床吹出し空調システムとして地下ピット３と大空間室Ｒを有する工場１を適用対象としているが、これに限定されることはなく、例えば音楽ホール、劇場、体育館、スポーツ施設など生産工場以外の建物を対象としてもよい。また、ピットに関しても、本実施の形態のように地下ピット３であることに制限されることはなく、地上階に設けられるピットでもよいし、多層構造物のうちの一部の階層に設けられる床下空間のようなピットであってもよい。
【００３０】
また、大空間室とピットのそれぞれの空間を仕切る床材として、本実施の形態ではＰＣ床版２を適用しているが、これに限らず、他の床材を適用することも可能である。
【００３１】
さらにまた、本実施の形態では、床吹出し口２Ａに吹上げファン２２を設ける構成としているが、この吹上げファン２２を省略することも可能である。
【００３２】
また、本実施の形態では、大空間室とピットのそれぞれの空間を仕切る床材として複数のＰＣ床版２を桁材３２に対して着脱自在に配列しているが、このようなＰＣ床版２であることに制限されることはない。また、ＰＣ床版２に切欠き凹部２１からなる床吹出し口２Ａ（通気部）を設けているが、この通気部の形状、大きさ、位置、数量などの構成は、適宜設定することができる。要は、床材に大空間室とピットとを連通する通気部が形成されていれば良いのである。そのため、本実施の形態のように、隣り合うＰＣ床版２の切欠き凹部２１、２１同士を一致させる構成でなく、一方のＰＣ床版２の切欠き凹部２１のみを床吹出し口としても良い。
【００３３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  工場（建物）
２  ＰＣ床版（床材）
２Ａ  床吹出し口（通気部）
３  地下ピット（ピット）
４  外気取入れ口
５  排気口
６  ピット内空調機
２１  切欠き凹部
２２  吹上げファン
３１  柱材
３２  桁材
Ｒ  大空間室
【図１】
0006425082.tif 000002
【図２】
0006425082.tif 000003
【図３】
0006425082.tif 000004
【図４】
0006425082.tif 000005