(57)【要約】【課題】地下室周辺の空気を利用して最少の電力で住宅の居室の空調を行なうことができる金属製地下室付き住宅を提供する。【解決手段】金属製地下室１の対向する２面の各壁部は、金属製壁２として内部空間９を有する二重金属板４により形成され、地下室の床も、金属製床３として、内部空間９を有する二重金属板４により形成される。両側の金属製壁２と床部の金属製床３の縁部は結合され、金属製壁２と床部の金属製床３の内部空間９は相互に連通する。両側の金属製壁２の上部は閉鎖板１０により閉鎖され、その閉鎖板近傍に形成された一方の通風用開口部１１が、住宅２０の居室２１内に設けられた送風ダクト２２に接続され、他方の通風用開口部１１が居室２１内の吸気ダクト２３に接続される。送風ダクト２２または吸気ダクト２３の一部に送風ファン２４が設けられる。【選択図】図１
2013019104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製壁と金属製床を有した金属製地下室の上に、地上の住宅を建築する金属製地下室付き住宅において、
金属製地下室の対向する２面の金属製壁は、各々、間に金属筒を介在させた二重金属板から形成され、該二重金属板の内側金属板の外側面に、複数の金属筒が間隔をおいて縁部を溶接して固定され、該金属筒の外側に外側金属板が該金属筒の縁部を溶接して該内側金属板の外側に空間を有した状態で固定されるとともに、該金属筒内の該外側金属板には外側に向けて開口する開口部が設けられ、
該金属製地下室の床面を形成する金属製床は、間に金属筒を介在させた二重金属板から形成され、該二重金属板の内側金属板の外側面に、複数の金属筒が間隔をおいて縁部を溶接して固定され、該金属筒の外側に外側金属板が、該金属筒の縁部を溶接して該内側金属板の外側に空間を有した状態で固定されるとともに、該金属筒内の該外側金属板には外側に向けて開口する開口部が設けられ、
該対向する２面の金属製壁の内部空間と該金属製床の内部空間とが連通して該金属製壁と該金属製床の縁部が連結固定され、該対向する２面の金属製壁の内部空間の上端部は閉鎖板で閉鎖されるとともに、該閉鎖板の一部に通風用開口部が形成され、該一方の金属製壁の通風用開口部に、前記住宅の地上の居室に設けた送風ダクトが接続され、他方の金属製壁の通風用開口部には該居室内に設けた吸気ダクトが接続され、該送風ダクトまたは吸気ダクトの一部に送風ファンが設けられたことを特徴とする金属製地下室付き住宅。
【請求項２】
前記金属製壁及び金属製床は予め工場で製作され、地下室の施工現場にはコンクリート壁が打設され、内側を掘削して地下室用の空間を形成した状態で、該金属製壁及び金属製床が該コンクリート壁内に搬入され、該金属製壁と金属製床の縁部が結合されて該地下室が製作されることを特徴とする請求項１記載の金属製地下室付き住宅。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製地下室付き住宅に関し、特に、地下室周囲の空気を利用して住宅の居室の空調を行なうようにした金属製地下室付き住宅に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下室付きの住宅を建築する場合、形鋼等の鉄骨を芯材として、鋼板を壁面及び床面に配置固定し、金属製地下室を形成する施工技術が、下記特許文献１で提案されている。
【０００３】
このような金属製地下室は、地下室の構成部材を、鋼板、鉄骨等により予め工場にて製作し、その後、施工現場に地下室構成部材を搬入し、現場で施工したコンクリート基礎の上に、金属製の地下室構成部材を、据付固定することができるため、工期の短縮や工費の節減の観点から有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、狭小地に住宅を建築する場合、地下室付き住宅とすることは、延べ床面積を大きくできる点で有利なため、都市部の住宅などで、地下室付き住宅を採用する場合が増加しており、上記のような金属製地下室を備えた住宅の建築は、都市部において、少なからず実施されている。
【０００６】
ところで、都市部では、近年、ヒートアイランド現象などにより、環境温度が上昇する傾向にあり、特に、夏季の都市部の温度上昇は著しいものがある。このため、都市部の住宅においては、空調装置による居室内の冷房のために、多くの電力を消費し、住宅などにおいて、節電の観点から、電力を使用しない冷房や暖房の設備が強く望まれている。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、地下室周辺の空気を利用して最少の電力で住宅の居室の空調を行なうことができる金属製地下室付き住宅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】
本発明に係る金属製地下室付き住宅は、金属製壁と金属製床を有した金属製地下室の上に、地上住宅を建築する金属製地下室付き住宅において、
金属製地下室の対向する２面の金属製壁は、各々、間に金属筒を介在させた二重金属板から形成され、該二重金属板の内側金属板の外側面に、複数の金属筒が間隔をおいて縁部を溶接して固定され、該金属筒の外側に外側金属板が該金属筒の縁部を溶接して固定されるとともに、該金属筒内の該外側金属板には外側に向けて開口する開口部が設けられ、
該金属製地下室の床面を形成する金属製床は、間に金属筒を介在させた二重金属板から形成され、該二重金属板の内側金属板の外側面に、複数の金属筒が間隔をおいて縁部を溶接して固定され、該金属筒の外側に外側金属板が、該金属筒の縁部を溶接して該内側金属板の外側に空間を有した状態で固定されるとともに、該金属筒内の該外側金属板には外側に向けて開口する開口部が設けられ、
該対向する２面の金属製壁の内部空間と該金属製床の内部空間とが連通して該金属製壁と該金属製床の縁部が連結固定され、該対向する２面の金属製壁の内部空間の上端部は閉鎖板で閉鎖されるとともに、該閉鎖板の一部に通風用開口部が形成され、該一方の金属製壁の通風用開口部に、前記住宅の地上の居室に設けた送風ダクトが接続され、他方の金属製壁の通風用開口部には該居室内に設けた吸気ダクトが接続され、該送風ダクトまたは吸気ダクトの一部に送風ファンが設けられたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、送風ファンを動作させると、地下室の金属製壁の内部空間内の空気が送風ダクトを通して地上の居室内に送風され、居室内の空気は同じ居室内の吸気ダクトを通して他方の金属製壁の内部空間に戻され、居室内の空気と地下室の金属製壁及び金属製床の内部空間の空気が、地下室の金属製壁及び金属製床の内部空間を通して循環される。地下室の金属製壁及び金属製床の内部空間の空気は、一年を通して温度が略一定であるので、冬季に暖かく、夏季に涼しい空気を居室内に送風することができ、送風ファンを駆動するための最少の電力で、居室内の冷暖房を行なうことができる。
【００１０】
ここで、上記金属製地下室付き住宅において、上記金属製壁と金属製床は予め工場で製作し、地下室の施工現場にはコンクリート壁を打設し、内側を掘削して地下室用の空間を形成した状態で、金属製壁と金属製床をコンクリート壁内に搬入し、金属製壁と金属製床の縁部を結合させて地下室を製作するように構成することができる。これによれば、矢板、Ｈ型鋼等の杭打ち作業を省略して、地下室の施工を行なうことが可能となり、安価な工費で、短期間に地下室を製作することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、地下室周辺の空気を利用して、最少の電力で、住宅の居室の空調を行なうことができ、省エネルギーによる冷暖房を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を示す金属製地下室付き住宅の断面図である。
【図２】図１のII-II拡大断面図である。
【図３】図１のIII-III拡大断面図である。
【図４】地下室部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１の断面図に示すように、本金属製地下室付き住宅は、金属製壁２と金属製床３を有する金属製地下室１の上に、地上の住宅２０を建築した金属製地下室付き住宅である。
【００１４】
金属製地下室付き住宅は、図２〜図４に示すように、矩形平面の金属製地下室１の周囲４面の各壁部が、金属製壁２として内部空間９を有する二重金属板４により形成され、また、金属製地下室１の床は、図４に示す如く、内部空間９を有する二重金属板４により金属製床３として形成される。
【００１５】
金属製壁２及び金属製床３の二重金属板４は、間に金属筒７を介在させた二重の金属板から形成され、二重金属板４の内側金属板５の外側面に、複数個の金属筒７が間隔をおいて、その環状円部つまり縁部を溶接して固定され、金属筒７の外側に外側金属板６が金属筒７の縁部を溶接して、内側金属板５の外側つまり外側金属板６のとの間に内部空間９を有した状態で固定される。さらに、金属筒７内の外側金属板６には外側に向けて開口する開口部８が形成される。
【００１６】
内側金属板５及び外側金属板６には、例えば厚さ約４ｍｍの鋼板が使用され、金属筒７には、例えば外径約２００〜３００ｍｍ、長さ約１００ｍｍの金属パイプが使用され、それらを溶接して二重金属板４とすることにより、十分な剛性と強度を有した壁及び床用の構造材となっている。金属筒７は外径約２００〜３００ｍｍの金属パイプを、長さ約１００ｍｍの長さに輪切りにするように切断し、その両端縁部を二重金属板４の内側に溶接される。なお、金属筒７は、ここでは金属円筒を使用しているが、四角形或いは三角形の金属筒を使用することもできる。
【００１７】
そして、これらの金属製壁２と金属製床３は施工現場にて、その縁部を相互に溶接して箱状の金属製地下室１を形成するが、特に、このとき、金属製地下室１の対向する２面の壁部を形成する金属製壁２，２は、その内部空間９が、各々、金属製床３の内部空間９に連通するように溶接結合され、これにより、金属製地下室１の対向する２面の金属製壁２，２が、金属製床３を通して連通する構造となっている。後述のように、この２面の金属製壁２，２（図１の左右の側の金属製壁）の内部空間上部は閉鎖板１０により閉鎖され、その閉鎖板１０の近傍の金属板に通風用開口部１１が形成され、通風用開口部１１を通して空気が金属製壁２，２及び金属製床３の内部空間を循環することとなる。
【００１８】
上記のように、対向する２面の金属製壁２，２と金属製床３とを連通させて循環通風路を形成する場合、図２，３に示す金属製地下室１の平面において、上下に対向する２面の金属製壁２，２の内部空間９と、左右に対向する２面の金属製壁２，２の内部空間９とは、その間に隔壁を設けて非連通状態とする必要がある。
【００１９】
しかし、図２，３に示すように、左上の角部の内部空間９と右下の角部の内部空間９に、隔壁１２を設けることにより、一方の側のみ直角に隣接する金属製壁２は通風循環用の金属製壁２と連通させるようにして、循環通風路を形成することもできる。
【００２０】
つまり、図２，３に示すように、左上の角部の内部空間９と右下の角部の内部空間９に、隔壁１２を設けることにより、図２，３の右側と上側の金属製壁２、２の内部空間９，９が、金属製床３の内部空間９を通して、図の左側と下側の金属製壁２、２の内部空間９，９と連通し、最も通風路の広い（長い）循環通風路を形成することが可能となる。
【００２１】
最小の循環通風路を形成する構成要素としては、対向する２面の金属製壁２，２の内部空間９，９と金属製床３の内部空間９とを連通して、金属製壁２，２と金属製床３の縁部を溶接により結合し、対向する２面の金属製壁２，２の内部空間９，９の上端部を閉鎖板１０で閉鎖し、閉鎖板の一部またはその近傍に通風用開口部１１を形成すればよいこととなる。
【００２２】
図１、図４に示すように、一方（左側）の金属製壁２の通風用開口部１１に、住宅２０の地上の居室２１に設けた送風ダクト２２が接続され、他方（右側）の金属製壁２の通風用開口部１１には居室２１内に設けた吸気ダクト２３が接続され、送風ダクト２２または吸気ダクト２３の一部に送風ファン２４が設けられる。居室２１内の壁部に縦に配設した送風ダクト２２及び吸気ダクト２３は、居室２１の壁の内側に設けることもできる。
【００２３】
送風ダクト２２及び吸気ダクト２３にはその上部と下部に通風用の通風口（グリル）が設けられるが、上下の通風口には開閉可能なルーバーを設け、冷房時には上の通風口を開き、暖房時には下の通風口を開くようになっている。なお、図１では、送風ダクト２２に送風ファン２４を設けたが、吸気ダクト２３の一部に送風ファンを設け、居室２１内の空気を吸気ダクト２３内に吸引して金属製壁２の内部空間９内に圧送するようにしてもよい。
【００２４】
次に、上記構成の金属製地下室付き住宅を建築する際の施工工事について説明する。先ず、建築現場の地盤の地業を行なうが、地下室のための地盤の掘り下げを行なう前に、コンクリート壁を施工する。この地下室のためのコンクリート壁の施工は、先ず、地下室の平面寸法より外側４辺部（地下室の４面の壁部に対応した部位）に、約５０ｃｍの幅で、約５０ｃｍの深さの溝を掘り下げる。
【００２５】
次に、地下室の平面寸法より約１０ｃｍ〜約１５ｃｍだけ外側に、約３５ｃｍ〜約４０ｃｍ幅の溝を、地下室の周囲４辺について、深さ約１７０ｃｍ（地下室の深さ）まで掘り下げる。
【００２６】
次に、掘削した４辺の溝内に、セメントミルク（セメントと水の混合物）を注入し、その中に掘削した土などを混合しながら、撹拌する。その状態で、５日〜７日間放置し、コンクリートを固化させて、地下室の４辺のコンクリート壁３０を形成する。
【００２７】
次に、コンクリート壁３０が完全に固化し、内側を掘削しても、崩落しないことを確認した後、コンクリート壁３０の内側を、金属製地下室１に必要な深さまで掘削する。
【００２８】
通常、地下室を施工する場合、先ず、掘削する部分の周囲に、矢板、Ｈ型鋼などの杭打ち作業を行なった状態で、地下室部分の地盤を掘削しているが、上記のように、地下室部分の地盤を掘削する前に、地下室の周囲に溝を掘り下げ、そこにセメントミルクを注入し、そこに土を混合しながら撹拌して、土中にコンクリート壁３０を形成し、その後、コンクリート壁３０の内側を掘削する。このため、矢板、Ｈ型鋼などの杭打ち作業を省略することができ、杭打ち作業のための工費や工期を削減することができる。また特に、都市部などで、狭小地に地下室付き住宅を建築する場合、杭打ち作業用の重機を建築現場に搬入できない場合があるが、そのような狭小地においても、杭打ち作業用の重機を使用せずに、地下室付き住宅を施工することが可能となる。
【００２９】
なお、地下室部分の地盤を掘削した状態で、地下底部から漏水がある場合には、防水コンクリートを注入し、或いは防水材や防水シートを施工するなどして、地下底部に防水処理を施すこととなる。
【００３０】
コンクリート壁３０の施工が完了し、地下室用の空間を掘削した後、上記構成のように予め工場で製作された金属製壁２（４辺の壁部）及び金属製床３を、施工現場に搬入し、それらを矩形箱状に組み立て、それらの縁部を溶接して、金属製地下室１を施工する。
【００３１】
すなわち、先ず、金属製床３をコンクリート壁３０の内側空間に搬入し、その４辺の端部に合わせるように、４枚の金属製壁２を、各コンクリート壁３０に隣接した位置に縦に挿入する。そして、各金属製壁２の内側金属板５の下側端縁部を金属製床３の内側金属板５の縁部に溶接し、４枚の金属製壁２の両側端部の内側金属板５を相互に溶接する。このとき、一方の側の金属製壁２の内部空間９と金属製床３の内部空間９とが連通し、他方の側の金属製壁２の内部空間９と金属製床３の内部空間９とが連通する。
【００３２】
図２、図３に示すように、図の上側の金属製壁２における左上の角部に隔壁１２が設けられ、図の下側の金属製壁２における右下の角部に隔壁１２が設けられているので、上記のように、４枚の金属製壁２と金属製床３を箱型に組み立てた状態で、左側の金属製壁２の内部空間９は金属製床３の内部空間９を通して右側の金属製壁２の内部空間９と連通することとなる。
【００３３】
上記のように、４枚の金属製壁２の上端部は、閉鎖板１０により閉鎖され、図２，３に示す左右両側に対向する金属製壁２，２の閉鎖板１０の一部または閉鎖板１０近傍の金属板に、通風用開口部１１、１１が形成されている。したがって、図１に示すように、両側の通風用開口部１１，１１は、住宅２０の居室２１内に設けた送風ダクト２２または吸気ダクト２３に接続される。
【００３４】
上記のように施工された金属製地下室１の内部には、内装材などが取り付けられ、地下室が製作される。そして、この後、住宅２０の地上部分のための基礎３１が地下室の上部周囲に施工され、基礎３１の上に、住宅２０の地上部分が軸組みなどの工法により施工される。
【００３５】
住宅２０の居室２１には、図１に示すように、一方の側の壁部に沿って、縦に送風ダクト２２が取り付けられ、他方の側の壁部には、吸気ダクト２３が縦に取り付けられる。したがって、住宅２０の地上部分が建築された状態で、上記送風ダクト２２の下端部が上記金属製地下室１の一方の金属製壁２の通風用開口部１１に連通接続され、吸気ダクト２３の下端部が他方の金属製壁２の通風用開口部１１に連通接続される。
【００３６】
上記構成の金属製地下室付き住宅は、送風ダクト２２に設けた送風ファン２４を動作させると、金属製地下室１の金属製壁２及び金属製床３の内部空間９内の空気が、図１に示すように、送風ダクト２２を通して地上の居室２１内に送風される。
【００３７】
このとき、居室２１内の空気は同じ居室内の吸気ダクト２３を通して他方の金属製壁２の内部空間９に戻されることとなる。このため、居室２１内の空気と金属製地下室１の金属製壁２及び金属製床３の内部空間９の空気は、金属製地下室１の金属製壁２及び金属製床３の内部空間９を通して循環されることとなる。
【００３８】
金属製地下室１の金属製壁２及び金属製床３の内部空間９の空気は、一年を通して温度が略一定であるので、冬季に暖かく、夏季に涼しい空気を居室２１内に送風して空調を行うことができる。したがって、空調は送風ファン２４を駆動するための最少の電力で行なうことができ、地下室周辺の空気を使用して、居室２１内の冷暖房を経済的に行なうことができる。
【００３９】
このように、金属製地下室１は、その構成部材である、金属製壁２及び金属製床３を予め工場で製作し、施工現場で溶接接合などを行なって組み立てることができるので、地下室施工の工費、工期を削減することができ、地下室周辺の空気を利用して、最少の電力で、住宅２０の居室２１の空調を行なうことができ、省エネルギーによる冷暖房を実現することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１      金属製地下室
２      金属製壁
３      金属製床
４      二重金属板
５      内側金属板
６      外側金属板
７      金属筒
８      開口部
９      内部空間
１０    閉鎖板
１１    通風用開口部
１２    隔壁
２０    住宅
２１    居室
２２    送風ダクト
２３    吸気ダクト
２４    送風ファン
３０    コンクリート壁
３１    基礎
【図１】
2013019104.tif 000003
【図２】
2013019104.tif 000004
【図３】
2013019104.tif 000005
【図４】
2013019104.tif 000006