(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四方の少なくとも一側面が開放されて自然通風を取り込み可能な空間の上方を膜材で覆って屋根面を形成する膜屋根構造であって、上記膜材は、少なくとも、上記空間の上方に配置され且つアーチ形状をした複数個の第１フレーム、及び隣り合う上記第１フレームの対向方向に沿って延びる第２フレームによって支持される膜屋根構造において、
上記第２フレームに沿って延びるスリット部を上記膜材に設け、そのスリット部は、屋根面に沿って下方に延びる第１の膜部分と該第１の膜部分の下側を屋根面に沿って上方に延びる第２の膜部分との間の隙間から構成され、上記第２の膜部分は第２フレームに固定されていることを特徴とする膜屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然通風を確保しつつ所定の空間の上方を覆うドーム状や円筒状の膜屋根構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スポーツを行うグラウンドや催し物を行う公園広場の上方を円筒状やドーム状の膜屋根で覆う場合がある。また、アーケードの屋根を円筒状の膜屋根構造とする場合がある。
例えば、円筒状の膜屋根構造では、複数のアーチ状フレームを所定地上部に沿って配列し、そのアーチ状フレームに膜材が支持されて膜屋根の屋根面が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このとき、妻側が大きく開口していることから妻側開口部からの自然風の吹き込みがあるが、強風時には、上方に向かう大きな風圧が屋根面を構成する膜材に掛かるため、当該風圧に対抗できるだけの強度が膜材に要求される。
また、上述のように自然通風を確保しても、夏期の直射日光や催されるイベント等によっては、暖かい空気が屋根面下側，特に頂部下側に上昇して溜まるが、このことは、膜屋根に覆われる空間の温熱環境の悪化に繋がる。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、膜材の寿命を向上すると共に温熱環境を改善した膜屋根構造を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、妻側など、四方の少なくとも一側面が開放されて自然通風を取り込み可能な空間の上方を膜材で覆って屋根面を形成する膜屋根構造であって、上記膜材は、少なくとも、上記空間の上方に配置され且つアーチ形状をした複数個の第１フレーム、及び隣り合う上記第１フレームの対向方向に沿って延びる第２フレームによって支持される膜屋根構造において、
上記第２フレームに沿って延びるスリット部を上記膜材に設け、そのスリット部は、屋根面に沿って下方に延びる第１の膜部分と該第１の膜部分の下側を屋根面に沿って上方に延びる第２の膜部分との間の隙間から構成され、上記第２の膜部分は第２フレームに固定されていることを特徴とする膜屋根構造を提供するものである。
［作用］
開放部分から膜屋根で覆われる空間に強い自然風が吹き込まれ、膜材に対し上方に向かう風圧が掛かると、その風圧の大きさに応じた分だけ、第１の膜部部分が上方に持ち上がって、スリット部の開口（隙間）が大きくなり、当該開口から風が外部に流れ易くなる。この結果、膜材に負荷される風圧が低減する。
【０００６】
また、強風時でなくても、上記スリット部の隙間から屋根膜下側まで上昇した暖かい空気（熱）が外部に逃げ易くなって、自然換気が行われる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る膜屋根構造を示す概要斜視図である。本実施形態では、グラウンドやイベント広場（以下、所定地上部という）の上方を円筒状の膜屋根で覆う場合を例に説明する。
【０００８】
図１に示されるように、アーチ梁からなる複数の第１フレーム１が、所定地上部３に沿って配列している。なお、図１では、複数の第１フレーム１が真っ直ぐ並んで配列しているが、多少曲線を描くように配列していても良い。また、第２フレーム２が、隣り合う第１フレーム１の対向方向に沿って横方向に延び第１フレーム１間に架け渡されている。
【０００９】
そして、上記第１及び第２フレーム１，２で規制される屋根面に沿って膜材が配置されている。その膜材は、上記第１フレーム１及び第２フレーム２に支持されて、半円筒状の屋根膜４を構成する。
上記屋根膜４は、図１中符号Ａで表されるような四角形状の単位膜５を基本とし、当該単位膜５が、屋根面に沿って左右方向及び上下方向に連続することで形成される。上記各単位膜５は、図２に示すように、左右の辺５ａがそれぞれ第１フレーム１に固定されると共に上辺５ｂが第２フレーム２に固定されるが、下辺５ｃはどのフレームにも固定されていない。なお、膜材の材料としては、例えば透光性の高い四フッ化エチレン樹脂コーティングガラス繊維が例示できる。
【００１０】
ただし、上下方向に並ぶ単位膜５同士は、図２に示す模式図のように、一部が上下に重なるように配置される。なお、図２では、分かり易いように、下側の単位膜５を下側にずらして図示しているが、上側の単位膜５の左右の辺と下側の単位膜５の左右の辺とは屋根面に沿って連続するように配置されている。
すなわち、各単位膜５の下辺部６が、第１の膜部を構成して、屋根面に沿って下方に延び、また、各単位膜５の上辺部７が、第２の膜部を構成して、上側の単位膜５の上辺部７の下側を屋根面に沿って上方に延びることで、スリット部Ｓが形成されている。
【００１１】
ここで、下辺部６は開放された構成となるが、下辺５ｃに沿ってケーブル（不図示）を配置し当該ケーブルに下辺５ｃを固定することで、初期状態におけるスリット部Ｓの隙間を確保したり、下側からの風Ｆの吹き込みによる下辺部６の浮き上がり量や、浮き上がるのに要する風圧を所望の量に調整するようにしても良い。なお、上記ケーブルは、下辺部６のばたつきを抑える効果もある。
【００１２】
また、上記単位膜５は、概念的なものであって、独立した単位膜５を個々に屋根面に沿って配置しても良いし、初めから単位膜５が左右に連続した膜材を使用しても良い。単位膜５が連続した膜材を使用しても、各フレーム１，２に固定されることで、複数の単位膜５に区画される。
また、上下の単位膜５についても必ずしも独立していなくても良い。要は、屋根面に沿って下方に延びる第１の膜部分と、その第１の膜部分の下側を屋根面に沿って上方に延びる第２の膜部分とを有し、下側の第２膜部分が第２フレーム２に固定されていればよい。
【００１３】
また、上記スリット部Ｓは、上下の単位膜５間の全てに設ける必要もない。もっとも、少なくとも上部（頂部側）に位置する上下の単位膜５間に設けることが好ましい。暖気は、上方に溜まり易いためである。
さらに、上記構成では、第２フレーム２が水平に延びている場合を例示しているが、例えば、第２フレーム２は左右の第１フレーム１間にトラス状に配置されていても良い。この場合には、第２フレーム２は、上下方向に傾いた状態で第１フレーム１間に配置されるため、各単位膜５は、上辺５ｂが該第２フレーム２に沿って傾いた形状となる。もっとも、各単位膜５の下辺５ｃは、上記第２フレーム２に合わせて傾ける必要は無い。要は、上辺部７と下辺部６とが確実に上下に重なるように配置されていれば良い。また、単位膜５の形状は四角形形状に限定されない。また、その大きさも、図１中符号ＢやＣなど、もっと大きくても良いし小さくても良い。
【００１４】
次に、上記構成の膜屋根構造の作用・効果等について説明する。
夏期などによる直射日光で膜屋根で覆われる空間が熱せられたり、当該膜屋根で覆われる地上部の熱源（人や機材など）からの熱によって、暖かい空気が上昇し膜屋根の下側に暖気として溜まる。
本実施形態にあっては、上記暖気は、スリット部Ｓを形成する下辺部６と上辺部７の隙間から適宜自動的に外部に排出される。すなわち、屋根膜４を通じた自然換気が確保されて、温熱環境が向上する。
【００１５】
また、妻側８が大きく開口していることから強風が入り込んで、屋根膜４に上向きの風圧が作用することがあるが、当該風圧によって下辺部６が上辺部７に対し相対的に上方に膨らみ、もって当該上辺部７と下辺部６とで構成される隙間が大きくなり、当該隙間から風Ｆが外部に逃げることで当該膜材に負荷される風圧が軽減する。これによって、膜が破れにくくなり、膜材の寿命が向上する。若しくは、膜材に要求される強度を軽減することができる。
【００１６】
また、雨に対しては、下辺部６が上辺部７にくっつく方向に変位してスリット部Ｓからの雨水の侵入が防止される。また、下辺部６と上辺部７との間に隙間があっても、上辺部７が下側から下辺部６の下側を上方に向けて延びていることから、当該スリット部Ｓから雨水が侵入しにくい構造となっている。
なお、上記膜屋根構造は、たとえばアーケード街の膜屋根等に適用することもできる。また、ドーム状の膜屋根であって一部が開口した膜屋根構造であっても適用できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の膜屋根構造を採用すると、膜材の寿命が向上すると同時に、屋根膜で覆われる空間の温熱環境が改善されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る膜屋根構造を示す概要構成図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るスリット部の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
Ｓ    スリット部
Ｆ    風
１    第１フレーム
２    第２フレーム
３    所定地上部
４    屋根膜
５    単位膜
５ａ  左右の辺
５ｂ  上辺
５ｃ  下辺
６    下辺部（第１の膜部）
７    上辺部（第２の膜部）
８    妻側
【図１】
0004011261.tif 000002
【図２】
0004011261.tif 000003