JP6410521B2

JP6410521B2 - 半地下構造施設の上部採光構造

Info

Publication number: JP6410521B2
Application number: JP2014169256A
Authority: JP
Inventors: 満上山; 祐一村上; 拓也北田; 弘道植松; 吉野　達矢; 達矢吉野; 学宮野
Original assignee: Taiyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiyo Kogyo Co Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: JP2016044461A

Description

本発明は半地下構造施設の上部採光構造に係り、たとえば半地下構造道路の採光、換気を目的として設けられた上部開口を覆うように設置され、上部開口から入射する太陽光によるちらつきを防止するとともに、開口の換気性能を保持するようにした半地下構造施設の上部採光構造に関する。

市街地の拡張道路等として、道路周辺への騒音対策や用地の効率的な利用のために、半地下構造道路施設が建設されている。図５は、一般的な半地下構造道路施設の一例を示した模式斜視図である。同図に示した半地下構造道路５０は、上下線を分離した二連ボックスカルバート５１と、カルバート５１の頂版５２と一体的に立設され、覆土５６に抗する控え壁体５３とを備える。控え壁体５３に挟まれた頂版５２と中央分離隔壁５４の一部を切欠くように、道路部分の採光、換気を目的として地上部と連通した上部開口５５が道路縦断方向に所定間隔をあけて形成されている。

このような構造の半地下構造道路を自動車が走行する場合、所定間隔で配置された上部開口５５から入射する外部光を受ける箇所と、道路上方を覆う頂版５２の影となる箇所とが走行方向に交互に連続するため、ドライバーは明部と暗部とが交互に視野に入るフリッカー現象（ちらつき）による不快感を受け、運転環境が阻害されるという問題がある。これを防止するために、適度な採光と換気、さらに騒音防止を目的として、各開口の上方に所定の傾角をなすように防音パネルを連続して設置し、道路の交通騒音の外部への漏れを防止するとともに、直射太陽光を遮光しながら開口から換気する防音構造が提案されている（特許文献１）。

特開２００６−３４２５１４号公報

特許文献１に開示された防音構造では、平板状の防音パネルの設置時の傾きを大きくすると開口が大きくなりすぎ、防音パネル間から太陽光が差し込んで、設置前と異なるパターンのフリッカー現象が起きるおそれがある。一方、傾きを小さくすると開口が小さくなりすぎ、必要な換気量が確保できない。また、防音パネル自体が完全遮光体であるため、ボックスカルバート内が相当暗くなる上、カルバート内に滞留する排ガスによって視認性も低下するため、昼間でも点灯走行しなければならないという問題がある。また、降雨時に雨水が防音パネルを伝わって道路上に直接流れ込んだり、降雪時に防音パネルに張り付いて所定厚さになった雪塊がパネル面を滑って道路に落下するおそれもある。

そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、走行時にドライバーが受けるフリッカー現象の発生を防止するとともに、快適な走行状況をもたらす適度な光量が確保され、十分な換気が行えるようにした半地下構造施設の上部採光構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は半地下構造施設の頂版に所定間隔をあけて縦断方向に連続して形成された上部開口を覆う上部採光構造であって、前記上部開口近傍の前記頂版上に立設され、前記上部開口の上方に所定の換気空間を確保可能な高さからなる支柱に、一端が前記支柱から所定長だけ張り出して支持された曲面形状のフレームに膜材が張設された採光パネルを、隣接する前記採光パネル間で前記支柱から張り出した膜部分が所定の重なりを有するように縦断方向に連続して前記頂版上に設置して前記上部開口を覆い、前記上部開口から外部光を均一に入射させることを特徴とする。

前記膜材は、可視光透過率５〜５０％、かつヘイズ値８０％以上の膜素材とすることが好ましい。

前記膜材表面に酸化チタン光触媒層を形成することが好ましい。

以上に述べたように、本発明によれば、半地下構造道路において、走行時にドライバーが受けるフリッカー現象の発生を防止できるためのほぼ均一となる採光と、快適な走行状況をもたらす適度な光量が確保されるとともに、十分な換気が行え、降雨、降雪時の道路への悪影響も軽減することができるという効果を奏する。

本発明の半地下構造施設の上部採光構造の一実施形態を、図４に示した半地下構造道路に適用した施工例を示した模式斜視図。図１に示した上部採光構造の設置状態と、中央分離隔壁との位置関係を説明するために示した部分側面図。上部採光構造の一実施形態の設置状態を示した部分拡大斜視図。上部採光構造の一実施形態の組立状態を示した部分拡大斜視図。従来の半地下構造道路施設の一例を示した模式斜視図。

以下、本発明の半地下構造施設の上部採光構造の一実施形態の基本構造について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の半地下構造施設１の上部採光構造１０の構成を示すために、図５に示した半地下構造道路施設５０（以下、半地下道路と記す。）の一方の控え壁体５３と覆土５６とを取り除いて示した説明図である。図１、図５に示したように、半地下道路１（５０）のボックスカルバートの頂版２（５２）に形成された上部開口５（５５）は、半地下道路の縦断方向に沿って所定間隔をあけて形成されている。各上部開口５を覆うように上部採光構造としての採光パネル１０が縦断方向に所定間隔をあけて設置されている。この採光パネル１０は後述するように所定の曲面形状を構成する枠体フレームに、太陽光等を拡散光として所定比率で透過させる膜材を張設した採光部材である。

以下、採光パネル１０の構成について図１〜図３を参照して説明する。１枚の採光パネル１０は、側面視（図２参照）して、上側に凸状となる曲率半径Ｒ1の第１屋根部１０Ａと、下側に凸状となる曲率半径Ｒ2の第２屋根部１０Ｂとが連続した側面視して波形曲線をなす曲面形状からなる。第１屋根部１０Ａと第２屋根部１０Ｂとは、その連続位置付近が上部開口の上方に位置するように頂版上に設置されている。第１屋根部１０Ａの曲率半径Ｒ1は、第２屋根部１０Ｂの曲率半径Ｒ2より大きく設定されている。第１屋根部１０Ａとしては平面でもよい。その場合、側面視して曲率半径Ｒ1＝∞と考えれば良い。以下の説明において、採光パネル１０の説明のために、採光パネル１０の縦断方向の両端部のうち、パネル間開口３０（図４：後述する。）の上辺を構成する端部を前端１１、パネル間開口３０の下辺を構成する端部を後端とする。

採光パネル１０の前端１１は、採光パネル１０を支持する支柱１２より前方に張り出し、後端１３は支柱１４より後方に張り出している。採光パネル１０の前端１１の張り出し長さは、図２に示したように、採光パネル１０を照らす太陽光が１年を通じてパネル間開口３０（隣接する採光パネル１０、１０の後端１３と前端１１とが形成する立面：図４参照）からの直射光が頂版２の上部開口５に入射しないような長さＬに設定されている。また、隣接した採光パネル１０同士は、一方のパネル１０の後端１３と他方のパネル１０の前端１１とが所定量の重なり（オーバーラップ）をとって設置されている。つまり、隣接する採光パネル１０、１０の端部同士（後端１３、前端１１）が換気可能な所定の間隔を維持しながら重なり合っていることにより、換気性能を維持したまま直射光の入光を防止し、半地下構造施設に対し、ほぼ均一な透過光となる採光をすることが可能となる。

ここで、採光パネル１０を構成する部材とその構成について、図３を参照して説明する。同図に示したように、採光パネル１０は膜材１８を所定形状のフレーム１６に張設した構造からなる。すなわち、フレーム１６は、採光パネル１０が側面視して波形曲線形状となるように所定曲率半径の円弧状をなすように曲げ加工された縦貫材１６Ａ、１６Ｂと、縦貫材１６Ａ、１６Ｂの端部、中間部に位置する横架材１７とが連結された枠体として組み立てられ、支柱１２、１４で頂版２上に立設される。フレーム１６を構成する部材としては、所定強度、耐候性を有する角形鋼管パイプ、丸形鋼管パイプ、溝形鋼、Ｈ形鋼等の各種普通鋼材、ステンレス鋼材等を使用することが好ましい。

枠体としてのフレーム１６に張設される膜材１８としては、ポリエステル繊維等の合成樹脂やガラス繊維等の無機繊維からなる織物に塩化ビニル樹脂やフッ素樹脂等の合成樹脂が被覆されたものが利用できる。本実施形態では、ガラス繊維の平織物の両面にフッ素樹脂である四フッ化エチレン樹脂をコーティングした膜素材が使用されている。この膜材１８は、可視光透過率（可視光領域の光の透過率）１０〜２０％、ヘイズ値（拡散透過光の全光線透過光に対する比率）８０％を確保できるため、半地下道路１の縦断方向に連続して配置された上部開口５から差し込む太陽光を、フリッカー現象のない、均一な光として採光することができる。下表のように、上述した膜素材以外の構成の膜素材によれば、所定範囲の透過率の範囲をカバーできる。なお、可視光透過率が、５〜５０％かつヘイズ値が８０％以下の膜材を用いた場合は、拡散透過光の全光線透過光に対する比率が低くなることから、上部開口５から差し込む太陽光について、均一な光を採光することが難しくなる。また、ヘイズ値が８０％以上であっても可視光透過率が５％未満の膜材を用いた場合は、日中でも内部空間が全体的に暗くなり内部照明を点けないと車の走行に多少影響が出る可能性がある。さらに、ヘイズ値が８０％以上で可視光透過率が５０％以上の膜材を用いた場合は、入射する太陽光によっては、均一な採光が出来ない場合も考えられる。

また、本実施形態では、膜材１８の表面に酸化チタン光触媒を塗布している。これにより、膜表面に排気ガスが触れる状態で、排気ガス中の窒素酸化物を除去して排気ガスの清浄化を図ることができる。また、酸化チタン光触媒粒子を四フッ化エチレン樹脂内に含有させた材料でガラス繊維にコーティングして膜材１８を構成するようにしても良い。

以下、頂版上に設置された採光パネル１０の機能について、図４を参照して説明する。採光パネル１０の第２屋根部１０Ｂは、中央の縦貫材１６Ｂの加工半径が両側の縦貫材１６Ａの加工半径より大きく設定されている。このため、膜材１８を張った状態では、図４に示したように、中央位置１０Ｃがわずかに高く、両側部に向けて緩い勾配がついた曲面形状となる。このような曲面形状であるため、たとえば降雨時において、雨水は矢印で記したように、第２屋根部１０Ｂの最低位置に向かって膜表面を流れる。この最低位置の膜材１８の外側には雨水集水マス２１が設置されている。集水マス２１に流れ込んだ雨水は、短い縦樋２２と頂版２上の横樋２３とを介して中央分離隔壁の一部に取り付けられた縦樋２４を通じて道路側溝（図示せず）まで導かれ排水される。また、採光パネル１０に雪が積るような降雪時には、雪塊が第２屋根部１０Ｂに一時的に溜まるので、雪塊が採光パネル１０面を滑って上部開口５から道路に直接落下するのを防止することができる。

第１屋根部１０Ａの前端１１の横架材１７ａと前方に位置する採光パネル１０の後端１３の横架材１７ｂと支柱とで囲まれた位置をパネル間開口３０とすると、第１屋根部１０Ａの前端１１と前方に位置する採光パネル１０の後端１３とで囲まれた仮想の開口３１とを比較すると、仮想の開口３１の面積は、パネル間開口３０より大きい。このため、第１屋根部１０Ａに支柱から張り出した部分を設けた場合（両パネル端部の重なりを設けた場合）もパネルの重なり（オーバーラップ）を小さくしながら直射入光を防止するとともに、上部開口〜パネル間開口の換気（通気）量を確保することができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

１半地下構造道路施設（半地下道路）
２頂版
５上部開口
１０採光パネル
１２，１４支柱
１６（１６Ａ、１６Ｂ）縦貫材
１７横架材
１８膜材
３０パネル間開口
３１仮想の開口

Claims

半地下構造施設の頂版に所定間隔をあけて縦断方向に連続して形成された上部開口を覆う上部採光構造であって、
前記上部開口近傍の前記頂版上に立設され、前記上部開口の上方に所定の換気空間を確保可能な高さからなる支柱に、一端が前記支柱から所定長だけ張り出して支持された曲面形状のフレームに膜材が張設された採光パネルを、隣接する前記採光パネル間で前記支柱から張り出した膜部分が所定の重なりを有するように縦断方向に連続して前記頂版上に設置して前記上部開口を覆い、前記上部開口から外部光を均一に入射させることを特徴とする半地下構造施設の上部採光構造。
前記膜材は、可視光透過率５〜５０％、かつヘイズ値８０％以上の膜素材からなることを特徴とする請求項１に記載の半地下構造施設の上部採光構造。
前記膜材表面に酸化チタン光触媒層を形成したことを特徴とする請求項１に記載の半地下構造施設の上部採光構造。