(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の梁の両端から約４等分の１の位置にそれぞれ柱を接合し１本の梁と２本の柱からなる鳥居型の剛性を保持する基本架構を複数形成し、４体の基本架構で囲まれる長方形の平面形を少なくとも一つ形成するために、該基本架構を直線状叉は直交するように配置し、該基本架構の梁端同士を柱が伴わないピン接合部品を介し連結し、該ピン接合部品は直交する基本架構の梁中心軸の交点から接合される各基本架構の梁端までの距離を均一にし、基本架構から脱着可能であることを特徴とする架構。
【請求項２】
前記基本架構は角型材からなる木造２層型で、２本の通柱と各層毎に２本の梁材からなる梁で形成され、通柱と梁は各層において通柱を梁材で両側から挟み込み通柱と両梁材をボルトで締結接合し、梁を１層毎に支える管柱を通柱に複合配置したことを特徴とする請求項１に記載の架構。
【請求項３】
前記基本架構の梁端並びに基礎梁端の位置を同一垂直線上とし、該基礎梁端にピン接合部品を予め具備させた請求項１叉は２いずれか一つに記載の架構。
【請求項４】
前記基本架構のピン接合部品に取り付けたＩＴ位置センサーによって、柱・梁相互の位置関係を管理可能とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の架構。
【請求項５】
前記基本架構を連結するピン接合部品であり、ピン接合部品の変形構造により制震性を具備させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の架構。
【請求項６】
四つの基本架構で長方形の平面を形成し、その平面の床版を支持する木造叉は鉄骨による井型状の小梁架構において、各基本架構の梁の梁端から約４等分の１の位置で各々片持出梁を基本架構の梁から直角に突き出し、対向する片持出梁間に架ける小梁との接合箇所に設ける仕口を、隣接し直交する片持出梁及び直交する片持出梁間に架ける小梁とも連結できるようにして、片持出梁と片持出梁の間に架ける小梁との接合箇所を４箇所としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の架構。
【請求項７】
請求項１から４に記載のいずれか一つの架構に一体的に組み込まれることを特徴とする床面、壁面、天井面、開口部それぞれに使用される面状建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】当件技術は、同種の架構を繰り返し連結させる規則的な建築的架構法である。
【背景技術】
【０００２】建築物の構築手法は、人類誕生から地球上様々な地域に存在する基本分野であり、素材も土、石材、木材、セメント、鉄、等、資源特性を利用した技術分野であり星の数ほどある。また、情報技術の進歩は地球上どこでも建築技術の共有並びに利用が可能な時代である。【０００３】また、地球上の人口爆発期には、人類それぞれの経済状況や雇用にも連携できる住環境づくりを通じ数億の人々に行き渡たせる効果的で簡単な技術が望まれ、素材の活用手段によって新分野を拓きグローバルな地域階層に応用の働く技術と供給の連携効果を誘発する一体的開発が欠かせない。【０００４】自然災害に対する防災や復旧、省資源、省エネルギー、環境保全など歴史的にも技術の改革が進む転換期である。単なる物づくりの手段を越え、人の社会活動と技術の関わりに及ぶ新たな空間創造技術として、建築物の長期持続、維持、管理、再生、災害復旧などに効果的な工業化、ロボット化など技術領域の広まりや先見性の進化も目覚しい。しかし、災害を抑制する身近な技術の未開分野も残されている。【０００５】東日本大震災後は改革スピードを加速し、ＩＴを活用した完成後の品質管理や部品交換までのトータルな住空間づくりの相互的なシステム技術の要求が高まる。【０００６】これらを総合すれば、単純性の中にトータルな多様性、可変性を同時に進める他分野技術との連携手法となるオープン化技術が求められていると言える。【０００７】人と人のコミュニケーション、人が自然力を有効に活用できる建築計画的な形態から成るエコロジーな住環境、エネルギー抑制など、工学的な技術から生物学的な技術の同化を模索する時代であり、世界レベルの住環境づくりを具体化する建築の空間と構造と素材の力学的バランスの効果的な標準化が欠かせないと見える。【０００８】人類共通の食糧、医療、経済、等の総合性の鍵となる科学的な素材の開発やＩＴと建築物の融合、自然災害対応に適した建設、維持、管理、分解のロボット化などの総合基幹的な位置を占める建築の社会的システム技術に重点が移りつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】人類生存活動の基礎である「衣・食・住」の中で、科学技術文化の成熟期に於ける総括的な「住空間の建築的課題」の解決に応える技術は複雑であり広く深い。【００１０】当件技術の課題は、第一に、人と人のコミュニケーション、人と自然環境の関わりを促す建築の空間づくりである。【００１１】次に、建築の安全、経済、資源、エネルギーなどを総合横断的に担保する建物の様々な機能を決める基幹的技術となり、住生活環境の生産性、波及性、合理性を創出する建物の価値・魅力などの包括的な課題解決の核となる要素や技術分野間のマトリックスな関連性を発揮する基幹的な技術要素の解明である。【００１２】長期持続に関する技術分野は領域が広まり細分化が進む特徴があり、一体的に連携集約する機能が一方で必要になる。これらの課題に共通する複雑で多様な機能を集約的に発揮させる鍵となるのは、架構を中心とする素材と構造を力学的にバランスさせる複合的技術領域に潜んでいる。【００１３】建築物が、それぞれの国、地域の文化、習慣、資源、エネルギーなどの社会背景の中で、建築の役割を果たし、可変性、防災性、修復性にも優れた持続性に応える要素と架構に秘められた要素が共通的であり、どのような架構が多機能な効果を発揮できる技術の核となり得るものか、絞込みが最終的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】建築空間単位と構造の「規模を限定することで用途的空間特性などの共通性を絞り、建築における諸々の課題と解決の集約的な機能を発揮させるために、素材と構造が力学的にバランスの取れる形と規模の制約により生産性や経済効果を発揮する手段としたものである。一方、建設と反対の作用すなわち、地震、津波、土石流災害に対し「被害を抑制する力学的配慮」もあり、この２点に効果を発揮する可能性のある「一定規模の横架材の両端から１／４位置で、２本の柱と梁を結合する単独の鳥居型架構」である。【００１５】住環境に於ける人と自然の活動や建築生産に係る諸々の限定された中の総合的な機能となり、様々な国、地域、素材、文化、習慣に適応する単純で共通基幹的な手段に成り得ると位置つけている。
しかし、こうした複合的な機能を構造的に解決するには未開の構造力学分野に挑戦し広い分野で技術融合に負わなければ解決の糸口とする段階でもある。
特に、尽きない資源性や素材質のバラつきがある木材分野の裾野は広く深い。
【発明の効果】
【００１６】一定の面積、高さの規模、一定長さの部材、空間単位、運搬単位、活動特性、習慣、用途、などに共通する機能が相互的に作用する多様な空間に役立ち、単独の基本架構の連結のみで力学的に建築構造を完結すれば、生産、管理、性能、機能、精度、品質、流通性や経済性まで、周辺技術への波及効果が広く深く望める。【００１７】一つの基本架構単位３組の連結から簡単に空間を完結する明快さを生み、分子構造モデルに似た規則的な配列により様々な分節された単独の構造的空間を力学的にシンプルに安定させられるかの課題と手段を創出する知恵と技術が必要であり分節された構造単位のピン的で柔軟な結合手法の先に解決策を見定めた。【００１８】素材種類に関わらず建材サイズの制約は、運搬、建設、労力、機械化、ＩＴ化、ロボット化など、技術領域の絞り込み、資材の使い回しも効果的になる。【００１９】構造耐力壁から開放される空間の連続性が創れ、建築の施工性が単純化され、壁面建材の多様、互換、流通、新産業振興、技術差を越える普及拡大も期待できる。【００２０】架構単位が連結される場所に柱が存在しないことにより、新たな空間魅力の創出により、人の五感を活かせた行動・思考・交流を促進することも可能である。【００２１】木材資源の特徴的な、強度、サイズ、軽さ、保温性、などを活かせる構造規模・用途を限定した新たな木造建築が可能になる。【００２２】無垢木材の普及サイズである、３・４・６ｍの加工を抑制した合理的利用に役立つ。【００２３】森林素材の加工抑制による流通短縮は、日本の急峻な立地と国際的産出国との生産環境の差から生じる森林資源の健全な保全と開発に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】基本架構のアイソメ図、並びに  ３体の基本架構の結合アイソメ図
【図２】二層型架構の軸組図（木造）
【図３】木造の床版架構平面図、断面図
【図４】架構ユニットの９０度連結平面図（木造）
【図５】基本架構４体と９体を前後左右に連結した建築の平面構成図
【図６】建築架構ユニットを立体的に連結する建築物イメージ構成図
【図７】１体の建築架構ユニットを利用した小住宅の（間取）平面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】基本の架構は、横架材の長さを限定し両端からそれぞれ１／４程度の応力も抑制する位置で２本の柱を鳥居型に連結し剛性を保持するようにする架構
【００２６】二層の架構は、柱と梁の長さを同程度に揃え、資材の有効活用効果を高める。
【００２７】基本架構を繰り返し配置連結させて、長方形、正方形の建築平面に連結する共通的な接合部品は［図４］のように、架構部材中心軸の交点と架構部材端部との距離を均一にする形態とし、応力を分断させる構造形式とし、脱着機能も備える。
【００２８】６ｍ〜８ｍ四方に柱のない空間規模に限定し、柱間隔を４ｍ〜５ｍ未満に抑え、応力、部材、接合構造などの小形化を実現する。特に、木造では、梁で通し柱を挟み込みボルト締めに限定する加工の少ない接合手法の特徴が有効に働き、通し柱と管柱の接合位置をずらせて階層を重ねる場合にも応力分散による部分的ダメージで建物全体の構造ダメージを避け、部材交換による立体的修復性を保持させる。
【００２９】挟み込む片方の梁を管柱で支える構造は、部材サイズの抑制、床の荷重並びに振動の架構単位毎分割、素材許容力の低い木材の構成の展開幅を広げ、他の素材でも応力バランスを部材サイズの抑制に繋げる技術的展開を実施できる。
【００３０】地中梁と上部架構の一体化は、空間単位毎の構造を文節することで、構造単位毎の増築や減築を可能にする。また、想定外の外力を受けた建物の変形や部分破壊を構造単位ごとに対応する解決策である。この構造単位毎の地中粱間の接合仕口は脱着、制震、共振分断機能も付加できる。ＩＴ技術による建物の管理や建設、修復工事においてのロボット化の可能性を盛り込んでいる。
【００３１】架構と架構を接続するピン構造の接続部品は、脱着、回転、伸縮、制震性、構造変形や品質性能のセンサー機能も対象に建築構造の新領域を拓く余地を持ち、建設作業の安全性やスピードアップ機能、経済性、社会性を実現させる。
【００３２】木造の床版構造は、居住空間を囲う壁面と共に、人が継続的に使用する空間のシックハウス対策や断熱性、遮音性、吸音性、吸湿性、などの機能を、面を構成する建材に利用する技術開発である。
【実施例】
【００３３】木構造による一戸建住宅、数戸の集合住宅について、木構造と建築空間の説明をする。【００３４】基本架構は、横架材長の両端から中央寄り位置で２本の柱と一定の剛性を保持する鳥居型をした架構によるものであり、２階建ての構造では［図１・２・４］に示すように、柱と梁それぞれを従来の角型柱サイズの木材数本をボルトで締結複合させ断面を大きくして剛性を強め、床版もボルト複合の角材により新たな床架構形式の構造としている。［図３］【００３５】従来木造建築の耐力壁による間取りの制限を開放し建築空間、用途を広げる。【００３６】柱の間隔を狭め応力の抑制と建築規模の一定制限によりラーメン構造で木材の許容力の範囲で安全性を架構の単位毎に完結確保させる。【００３７】架構単位、空間構造単位毎に分節し構造と応力を単純化するピン構造、その柔軟な連結により制震機能を発揮する複合的接合部品により新構造分野を探る。また、この接合部品にＩＴ部品である位置センサーを内蔵し、外力や劣化などによる架構全体の変化を管理し、建物の安全性を使用者単位で確認できる構造。【００３８】空間サイズを６ｍ四方に限定したことで、その空間内に柱がなく間取りを自由  に創出できる。また、正角材を集成木材のすると８ｍ四方の空間も探求できる。【００３９】［図２］の架構軸組図にある地中梁は、地盤の不同沈下などによる外力に対し、空間単位毎に機械式なジャッキアップに耐えるサイコロ型の構造単位として、リニューアル工事に於ける機械的再生を可能にする長期持続型の構造となる。【００４０】住宅の空間は、大きめのリビング空間や食堂、台所を一体的にする傾向が増えている。また、二人世帯や独居世帯も大きめの空間が好まれる時代にある。【００４１】［図７］に示す、６ｍ四方の住宅の内部に柱が不要な木造建築を創出する。
この建物の一辺は長さが６ｍの一体の［請求項−１］架構そのものである。
［図１］の基本架構と３体の架構が連結されて、［図７］の平面図にある柱配置からその立体的な構成が合致し木造によるラーメン架構構成が確認できる。【００４２】その平面図に示された柱は軸組それぞれ４面に各々２箇所あり、他は壁や窓を自由に選択して間取りを耐力壁に制限されずに空間計画が可能になる。【００４３】戸建住宅の境界、隣家、双方の窓や壁の配置を考慮し、光や風の道を活かせ建築構造上も安全で、隣家と共存できる間取りを素人でも自由に計画できる。【００４４】ＩＴの進歩は、住まいが仕事場にもなる職場環境の変化に適応させる時代の要求に応える可変性や多様な空間ができる構造と空間は人と人の関係にも利用でき、６ｍ四方の空間が２つ連続した場合でも屋外環境との連続性と同様に縦・横・斜めに空間が繋がる。また、シンプルな繰り返し型は建設、維持管理、保全、解体、再生などにロボット化を可能にする条件でもある。【００４５】［図５］上下の四角い空間の連続性から読み取れる、隅から隅を結ぶ線上斜めに繋がる空間や上下階の吹抜部を可能にする［図３］の床組み構成から生れる独特で刺激的な空間は新たな木造建築になる可能性を秘めている。【００４６】例えば、２ユニットで７０〜８０ｍ２の面積は集合住宅の標準的なひろさであり、３ユニットで１０５〜１２０ｍ２規模の構成［図６］の立体構成からは一戸建住宅の他、様々な用途の建築に使うことも想定している。
【産業上の利用可能性】
【００４７】建築規模を一定に限定し、その中で多くの用途に応える建築は経営上の営業手段となり業界を活性化すると共に、建築物の所有者、使用者の用途替えの幅が広いことが不動産賃貸業にとって価値の持続性として経営を支援できる効果も生れる。【００４８】一般的に利用価値や財産価値、魅力などの上流的で視的な内外空間の価値は個々の建築を越えた町並みの魅力にも通ずる新規性を提供できる。【００４９】安全性、生産性、持続性、経済性、など消費者と供給者の矛盾の解決に貢献。【００５０】建築の機能や魅力を創るための隠れた産業的な機能・性能・価値により耐久性や耐震性、また、社会の変化が早いために用途替えや内装の変更に伴う構造形式の拘束から逃れる可変性は時間軸の持続価値を創出する。【００５１】何時までも使える骨組みの建築的価値はこれからの成熟社会では、本物志向や町並みも連携する機能が必要である。また、震災などからの復旧が経済的に行える構造的機能が重視されることにもなる。【００５２】構造が様々な素材や建物形状に対しての費用対効果が求められる。【００５３】幅広い用途に一つの建設で対応できることが供給者、利用者の双方に理解され易い。【００５４】様々な機能に対するコストの透明性を創れる建設手法が情報社会では評価が鮮明になる時代であり、産業界が此れまでに増して積極的に参入する可能性もある。【００５５】６ｍ〜８ｍ四方の建物が構築できることから、鋼材、ＰＣ材などサイズ・重量が軽減、部材の小形化から運搬、組み立ての技術も労力も抑制できる従来技術の延長で取り組める効果が得られる架構形態を為し、様々な用途空間を構築する基幹的な構造として、木構造の空間構成に新たな領域を拓く。【００５６】山から取り出す原木の効果的な利用につなげる。２階建用の通し柱サイズの横使いを増やし、加工抑制による直接的建材化が進み、加工労力・エネルギー、接着剤の削減、建築物の維持管理、解体、再生のトータルなエネルギー削減に役立ち、森林資源の価値向上や工業化や経済の未成熟地域の建築工法並びに素人の建設参加、雇用機会を広げる技術となる。【００５７】この架構形式は、ＩＴ化、ロボット化、人的建設、など地球レベルの居住環境整備において、木造以外の素材（ＲＣ，ＰＣ，Ｓ造）により更に効果的な発展的成果が見込める。
【課題】
【００５８】建築の簡単な骨組みを組み立て多様性、可変性、持続性など、多くの機能と空間を造り込み、人と人、人と自然を結び関係つけ、様々な価値、機能、魅力、経済性づくりのシステム的な建築生産構造が求められている。
【解決手段】
【００５９】誰でもが、此れまでの従来技術で取り組める枠組み中で、新しい機能や価値や魅力を視覚的に理解できることが新たなことに取り組める手段である。
【実施例】
【００６０】基本架構を４体連結した正方形は４０ｍ２強の小住宅の空間形成した平面図】
【産業上の利用可能性】
【００６１】６．４ｍ四方のユニットを様々に組み合わせると産業的なアイデアは視覚的に広まる。【００６２】建築規模を一定に抑制したことで、多くの建築用途に利用でき、生産性が高く今後の建築に必要な安全性や人と人、人と自然を関係つけるエコロジー性など多くの建築的課題を予測し解決させる価値・魅力を創出する要素を盛り込んでいる。
【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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