(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーム状をなす屋根を境界部を介して中央屋根部と外周屋根部とに区分し、前記外周屋根部における屋根勾配を滑雪可能に設定する一方、前記中央屋根部に対する堆雪は許容しかつ該中央屋根部から前記境界部を越えて前記外周屋根部への滑雪を防止する構成とし、
前記外周屋根部を径方向に沿う多数の雪割板により周方向に多数の小区画に区分し、各小区画内の屋根面を段葺屋根により形成したことを特徴とするドーム屋根。
【請求項２】
請求項１記載のドーム屋根であって、前記中央屋根部に滑雪防止用の雪止め部材を設けたことを特徴とするドーム屋根。
【請求項３】
請求項１または２記載のドーム屋根であって、前記境界部に前記中央屋根部から前記外周屋根部への滑雪を防止するための雪止め部材あるいは段部を設けたことを特徴とするドーム屋根。
【請求項４】
請求項１，２または３記載のドーム屋根であって、前記境界部には融雪水を受けて排水するための排水溝を設けたことを特徴とするドーム屋根。
【請求項５】
請求項４記載のドーム屋根であって、前記排水溝には融雪促進および凍結防止のためのヒータを設けたことを特徴とするドーム屋根。
【請求項６】
請求項１，２，３，４または５記載のドーム屋根であって、前記中央屋根部には該中央屋根部への堆雪量が許容限度を越えることを防止するべく作動する融雪手段を設けたことを特徴とするドーム屋根。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば野球場やサッカースタジアムのような大規模施設に設けられる屋根、特に多雪地域に適用して好適なドーム屋根に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、野球場やサッカースタジアムのような大規模な施設には屋根が設けられないことが過去においては通常であったが、近年ではそれらの大規模施設にも屋根を設けることが普通に行われるようになってきている。そのような大規模施設に適用する屋根の構造としては、アーチ構造、シェル構造、立体トラス構造、吊り構造、空気膜構造等、種々のものが提案、実施されているが、その形態はドーム状のものが最も一般的である。
【０００３】
ところで、上記のような屋根付きの大規模施設を多雪地域に計画する場合、そのような大面積の屋根には膨大な量の雪が堆雪することになり、それが軒高の大きい屋根面から一気に落雪することが想定されるから、落雪による事故防止およびその処理のための対策が不可欠である。具体的には、施設の周囲のスペースは落雪が生じることを前提として計画し、冬季間においてはそのスペースに落雪が生じても支障がないように考慮しておくとともに、そこからの除雪を行い得るようにしておき、さらに冬季においてはそのスペースへの立入りを禁止する等、利用上の制限を加えることが通常である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、多雪地域における大規模施設においては、想定される落雪量が膨大であることから、上記のように落雪対策として施設周囲にスペースを確保することのみではそのスペースが広範囲に及んでしまい、したがって施設を設計する上でも、それを利用する上でも制約が徒に大きくなってしまい、しかも、膨大な量の落雪をそこから除雪することは管理上の負担も大きく、以上のことから落雪対策を軽減し得る有効な改善策が必要とされていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記事情に鑑み、本発明は、大規模施設に設けられる屋根からの落雪量を大幅に低減させることで上記課題を解決しようとするものであり、その要旨は、ドーム状をなす屋根を境界部を介して中央屋根部と外周屋根部とに区分したうえで、外周屋根部の屋根勾配を滑雪可能に設定する一方、中央屋根部に対する堆雪は許容するとともにその中央屋根部から境界部を越えて外周屋根部への滑雪が生じることを阻止し、以て、外周屋根部からのみ落雪させて中央屋根部からの落雪を防止することで屋根全体からの落雪量を大幅に低減させ、かつ、外周屋根部を径方向に沿う多数の雪割板により周方向に多数の小区画に区分して各小区画の屋根面を段葺屋根により形成し、各小区画から細かく分雪して段階的に落雪させるものである。
【０００６】
本発明の屋根においては、中央屋根部には雪止め部材を設けることで滑雪を防止することが有効であり、境界部には中央屋根部から外周屋根部への滑雪を防止するための雪止め部材や段部を設けることが有効である。境界部には融雪水を受けて排水する排水溝を設けることが好ましく、その排水溝には融雪促進および凍結防止のためのヒータを設けることが良い。さらに、必要であれば、中央屋根部に融雪手段を設けて積極的に融雪することで中央屋根部への堆雪量が許容限度を越えることを防止することが考えられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は本実施形態の屋根１を備えた施設の全体平面図、図２および図３はその全体立断面図、図４は本例の屋根における中央屋根部の要部拡大断面図、図５は外周屋根部および施設周囲の断面図、図６は外周屋根部の要部拡大斜視図、図７は境界部の他の構成例を示す断面図である。
【０００８】
本実施形態の屋根１は、図１〜図３に示すように平面視において卵形のような略楕円形をなすドーム状のもので、その全体が中央部に位置する中央屋根部２と、外周部に位置する外周屋根部３と、それらの間に設けられた環状の境界部４とに区分されている。
【０００９】
本発明の屋根１の構造形式は特に限定されないが、本例においては中央屋根部２はアーチ状の構造体５を主体として構成され、外周屋根部３は平行弦トラスを主体として構成され、境界部４は環状のリングトラスにより構成されている。そして、本例において中央屋根部２を構成しているアーチ状の構造体５は、図４に示すように、２本のアーチ材６と、それらアーチ材６に添わされて配設される三角形断面のトラス７（これは上弦材７ａ、２本の下弦材７ｂ、ラチス材７ｃにより構成されている）と、それらアーチ材６とトラス７を連結する束材８とにより構成された複合構造体とされ、それら構造体５の隣合うものどうしは連結材９により連結され、その連結材９上に屋根材１０が取り付けられて中央屋根部２の屋根面が形成され、構造体５の上部はその屋根面の上方に突出しており、そこにはガラス１１が装着されてトップライト１２が設けられている。
【００１０】
本例の屋根１においては、特に図５に示すように、上記の外周屋根部３の屋根勾配は中央屋根部２の周辺部の屋根勾配より大きく設定されていて、たとえば２５゜以上の急勾配とされており、この外周屋根部３上に降り積もった雪の大部分はそこに堆雪し得ずに自ずと滑雪し、また気温上昇に伴って落雪してしまうものとされている。その外周屋根部３には、図１および図６に示すように径方向に沿う多数の雪割板２０が取り付けられており、それら雪割板２０により外周屋根部３は周方向に多数の小区画３ａに区分され、かつ、各小区画３ａ内の屋根面は各屋根材２１ａが段をなすように葺かれた段葺屋根２１として形成されており、それら雪割板２０および段葺屋根２１によって外周屋根部３から落雪する雪は段葺屋根２１の１段ごとに細かく分雪されて段階的に徐々に落雪することになり、外周屋根部３からの落雪が一気にかつ急激に生じてしまうことが防止されている。
【００１１】
一方、外周屋根部３よりも相対的に緩勾配とされている中央屋根部２は、上記の構造体５が屋根面上に突出していることによりそれら構造体５によって縦方向に区画されているとともに、屋根材１０上には構造体５どうしの間に多数の雪止め部材２２（図４、図５参照）が設けられている。したがって、中央屋根部２が全体として緩勾配とされていることに加えて、それら構造体５および雪止め部材２２が設けられていることによって、中央屋根部２上に降り積もった雪の大部分は縦横両方向へ滑雪することが防止されてそのまま中央屋根部２上に堆雪し得るものとされ、施設周囲に落雪してしまうことが阻止されている。
【００１２】
そして、本例においては、必要に応じてトップライト１２の内側に温風を供給することで、中央屋根部２における堆雪量がトップライト１２を埋めるような事態となった際にはその温風によりガラス１１を内側から暖めて融雪を促進するような融雪手段を採用することも可能である。その温風はガラス１１の内面結露を防止するためにも有効である。あるいは、図４に示すようにトップライト１２の内側に融雪ヒータ３０を取り付けておくことも考えられる。
【００１３】
さらに、図５に示すように上記の境界部４の屋根面はほぼ平坦かつ水平とされ、そこには中央屋根部２からこの境界部４を越えて外周屋根部３へ滑雪が生じてしまうことを防止するための雪止め部材３１が立ち上げられて設けられている。その雪止め部材３１の高さは、過去の積雪データと降雪風洞実験等により決定される中央屋根部２における予想最大堆雪量よりもさらに大きくなるように設定されている（本例の場合はたとえば１．５ｍ程度とすることが良い）。また、この境界部４には、中央屋根部２での融雪水を受けて排水するための排水設備としてのルーフドレン３２および排水管３３が設けられている。
【００１４】
あるいは、上記の雪止め部材３１を設けることに代えて、図７に示すように境界部４に大型の排水溝３５を設け、そこから排水管３６を通して融雪水を排水するように構成しても良い。その場合、排水溝３５を設けることで境界部４と外周屋根部３との間に段部が形成されることになり、その段部によって自ずと滑雪が防止されるが、図７に示しているように排水溝３５の外周側の壁部３５ａを内周側の壁部３５ｂよりも高くなるようにしておけばそこでの雪止め効果が得られ、しかも、施設周囲から屋根面を見上げた際に中央屋根部２に堆雪している雪が目に入らず、したがってそれが落雪してくるかのような懸念が生じることもないから安心感を得ることができる。なお、排水溝３５の内面に融雪促進および凍結防止を目的とするヒータ３７を設けておくと良い。
【００１５】
上記構成の屋根１によれば、外周屋根部３からの落雪は生じるものの、屋根面積の大半を占める中央屋根部２からの落雪は阻止され、したがって屋根面全体からの落雪量は何等の対策をしない従来一般の場合に比較して大幅に低減することになる。したがって、施設の周囲に落雪が予想される範囲として確保しておくスペースも大幅に削減することができ、多雪地域においてこの種の施設を計画、設計、利用、管理する上で格段に有利である。また、外周屋根部３は多数の雪割板２０により小区画３ａに区分されているとともに段葺屋根２１により形成されているので、外周屋根部３からの落雪も細かく分雪された状態で徐々に生じることになり、何等対策をしない場合のように一気に大規模な落雪が生じることもない。なお、中央屋根部２上に堆雪した雪は天候が温暖なときに徐々に自然融雪していくことになる。
【００１６】
なお、上記のように落雪量が大幅に低減するとはいえ外周屋根部３からの落雪が生じるので、本施設の周囲にも従来一般の場合に比較して十分に削減されるとはいえそれを処理するためのスペースを確保しておくと良い。そして、たとえば図５に示すように、そのスペースに落雪の飛散を防止するとともにその内側に落雪を一時的に貯めておくための堤４０を設け、その底部には融雪水の排水溝４１を設け、さらに必要に応じて地下水等で融雪を促進することが良い。
【００１７】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態のものに限定されるものでは勿論なく、種々の設計的変更、応用が可能なものである。たとえば、外周屋根部３からのみ落雪させて中央屋根部２からの落雪を阻止する構成とする限りにおいては屋根１全体の形態や構造形式は任意であることは言うに及ばず、上記実施形態において設けたような雪止め部材２２、３１、排水溝３５、中央屋根部に設けた融雪手段等は、屋根の形態や規模によって不要な場合には省略しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のドーム屋根は、ドーム状をなす屋根を境界部を介して中央屋根部と外周屋根部とに区分し、外周屋根部からのみ落雪させて中央屋根部からの落雪は阻止する構成としたので、屋根面全体からの落雪量を従来一般の場合に比較して大幅に低減することができ、したがってこの屋根を備えた施設の周囲に落雪対策として確保するべきスペースを従来一般の場合に比較して大幅に削減することができ、多雪地域にこの種の施設を設ける場合に適用してきわめて有利である。しかも、外周屋根部を多数の雪割板により小区画に区分して段葺屋根により形成したので、外周屋根部からの落雪も細かく分雪された状態で徐々に生じるから一気に大規模な落雪が生じてしまうことを防止することができる。
【００１９】
特に、中央屋根部に滑雪防止用の雪止め部材を設ければ中央屋根部における滑雪を防止でき、境界部に雪止め部材や段部を設ければ境界部を越えての落雪をより確実に防止でき、境界部に融雪水を受けて排水する排水溝を設ければ融雪水を速やかに排水でき、その排水溝にヒータを設ければ融雪促進と凍結防止を図ることができ、中央屋根部に融雪手段を設ければそこでの堆雪量が許容限度を越えないように制御できる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の屋根を備えた施設の全体平面図である。
【図２】  同施設の全体立断面図である。
【図３】  同、他の方向の全体立断面図である。
【図４】  同屋根における中央屋根部の要部拡大断面図である。
【図５】  同屋根における外周屋根部および施設周囲の断面図である。
【図６】  同屋根における外周屋根部の要部拡大斜視図である。
【図７】  同屋根における境界部の他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  屋根
２  中央屋根部
３  外周屋根部
３ａ  小区画
４  境界部
５  構造体
２０  雪割板
２１  段葺屋根
２２  雪止め部材
３０  融雪ヒータ（融雪手段）
３１  雪止め部材
３２  ルーフドレン
３５  排水溝
３７  ヒータ
【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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