JPH06229583A - 建築物における空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 居住空間を取り囲む躯体に沿って暖気あるい
は冷気を流通させて主として躯体を蓄熱するベース空調
と、主として居室に空調エアを流通させる居室空調とを
併用することにより省エネで、きわめて能率のよい空調
を可能とした建築物における空調システムである。 【構成】 躯体Ｆを蓄熱すべく、この躯体Ｆに沿って冷
気または暖気を流通させるベース空調システムＳｂと、
住宅空間Ｈに形成される居室１８を空調すべく、この居
室１８に空調エアを流通させる居室空調システムＳｒと
よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マンション、高層ビ
ル、病院等の建築物において、主として躯体の蓄熱用に
利用されるベース空調と、主として各居室の空調に利用
される居室空調との併用により各居室全体を均一な温度
および湿度に保つとともに結露、カビ、ダニの発生を防
止して快適な居住空間を提供できるようにした、新規な
建築物における空調システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、マンション、高層ビル、病院等の
建築物では、躯体壁により仕切られる複数の住空間の
冷、暖房は、室外機、室内機等を含む空調機器により生
成される暖、冷熱を対流あるいは輻射を利用して居住空
間に伝達するようにして行なっており、また居住空間の
換気は、自然換気か、換気扇に依存しているのが一般的
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の冷、暖
房システムでは、空調機器からの暖、冷気の居室内の隅
々にまで万遍なく行き渡らせるのが難しく部分的な温度
差を生じて能率のよい空調ができないばかりでなく、ま
た湿度の高いエアの部分的な淀みにより、壁部等に結露
が発生し易く、またカビ、ダニの生息を促して、全体と
して住環境の悪化を招くという課題がある。

【０００４】ところでマンション等の建築物では、その
骨組となる躯体は、鉄骨、鉄筋コンクリート製であって
全体の容量が大であるばかりでなく比較的熱容量も大き
いことに着目し、本発明ではこの躯体を蓄熱体として積
極的に利用し、居住空間を取り囲む躯体に沿って暖気あ
るいは冷気を流通させて主として該躯体を効果的に蓄熱
するベース空調と、主として居室空間に空調エアを均一
に流通させる居室空調との併用により前記課題を解決し
た、新規な建築物における空調システムを提供すること
を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明の特徴とするところは、躯体外
壁により高気密、高断熱の建物空間を画成し、この建物
空間内を床スラブを以て複数の階層に区画するとともに
各階層を躯体隔壁により複数の住空間に仕切ってなる建
築物の空調システムにおいて、前記躯体外壁、床スラブ
および躯体隔壁よりなる躯体全体を蓄熱すべく、前記躯
体に沿って空調エアを流通させるベース空調システム
と、前記住空間に画成される居室を空調すべく、該居室
に空調エアを流通させる居室空調システムとよりなるこ
とである。

【０００６】また請求項２記載の発明の特徴とするとこ
ろは、前記請求項１記載の発明において、前記床スラブ
は、上向きに突設する逆梁を有し、その逆梁上に床板を
敷設することにより前記住空間を床上空間と床下空間の
二層空間に画成し、前記床下空間に、前記ベース空調シ
ステムおよび居室空調システムの室内機を配設したこと
である。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明建築物における
躯体構造の一実施例について説明する。

【０００８】図１は本発明躯体構造を備えた建築物の、
全体概略縦断側面図、図２は、建築物の、一住空間の一
部破断横断平面図、図３は、図２の３−３線に沿う縦断
面図、図４は、図２の４−４線に沿い、かつ図１の仮想
円部分の縦断面図である。

【０００９】建築物の骨格となる躯体Ｆは鉄骨、鉄筋コ
ンクリート製であって、建物空間を高気密、高断熱に画
成する躯体外壁１と、その建物空間を複数の階層に区画
する床スラブ２と、各階層を戸別の住空間Ｈに仕切る躯
体隔壁３とよりなり、全体が蓄熱体として構成される。

【００１０】躯体外壁１の外面には、そこに開口される
開口部を除いてその全面に断熱壁Ｗｏが積層され、その
断熱壁としてウレタン系断熱材等が用いられ、それが躯
体外壁１の外面に塗着もしくは接着等の従来公知の積層
手段により積層される。躯体Ｆの床部分を構成する、床
スラブ２は逆梁構造に構成されており、すなわち床スラ
ブ２の上面には、躯体柱４間を継ぐ逆大梁５およびそれ
ら間を継ぐ逆小梁６が上向きに縦横に突設されている。

【００１１】各住空間Ｈは、床下空間９と床上空間１０
の二層構造に構成される。すなわち前記逆大梁５および
逆小梁６上には、複数の短い束１１および１２が所定間
隔を存して配設され、これらの束１１，１２上には輻射
パネル等よりなる床板１３が敷設される。そしてこの床
板１３下に床下空間９が、またその上に床上空間１０が
形成される。

【００１２】躯体Ｆの南側の外面にはベランダ１４が張
り出され、また躯体Ｆの北側の外面には通路１５が張り
出される。ベランダ１４には前記床板１３と略面一のベ
ランダ床板１６が敷設され、その下にベランダ床下空間
１７が形成されている。またベランダ床板１６には、ベ
ランダ床下空間１７を外部に連通するための通口１９が
開口されている。

【００１３】前記床上空間１０には、空隙を存して天井
内装壁２０および側部内装壁２１が配設され、それらの
内装壁２０，２１の内側に居室１８が、またそれらの外
側に空調エアの流通する通気層２２が画成される。そし
て前記通気層２２の下端は床板１３に開口した複数の連
通口２３を通して前記床下空間９に連通される。

【００１４】床下空間９には、２系統の空調システムが
配備される。その一つは躯体Ｆを常時蓄熱しておくため
に主として２４時間連続的に稼働する内部循環式のベー
ス空調システムＳｂであり、他の一つは居室１８を随時
冷、暖房、換気および湿度調整するための外部あるいは
内部循環式の居室空調システムＳｒである。

【００１５】次に前記ベース空調システムＳｂの具体的
構成を説明すると、前記ベランダ床下空間１７には冷、
暖房用の室外機２６が、また床下空間９内にはその室内
機２７がそれぞれ設置されており、室外機２６と、室内
機２７とは配管２８を介して接続される。室外機２６に
より調整された暖気あるいは冷気は配管２８を通して室
内機２７に供給され、室内機２７は通常のように冷、暖
熱用のコイルとファンとを備えており、その吸込口２９
は床下空間９に直接開口され、またその吹出口３０は配
管３１を介して送気通路３２に連通される。この送気通
路３２は居室１８を鉛直方向に貫通して前記通気層２２
の天井部に連通されており、室内機２７からの冷気、あ
るいは暖気は図３，４に矢印ａに示すように送気通路３
２を通って通気層２２をその天井部から側壁部へと流
れ、更に床下空間９へと流れ、そこから吸込口２９を通
って室内機２７に還流される。そして前述のように冷気
あるいは暖気が流れる間に、躯体Ｆ、すなわち躯体外壁
１、床スラブ２および躯体隔壁３を有効に蓄熱し、また
冷気あるいは暖気は輻射パネルよりなる内装壁２０，２
１を通して居室１８へ輻射伝達され、躯体外壁１、床ス
ラブ２、躯体隔壁３、および内装壁２０，２１等への結
露やカビ、ダニの発生が抑制される。

【００１６】なお、前記ベース空調システムＳｂは各住
空間Ｈにそれぞれ設けずに、建築物の適所、たとえばそ
の地下に集中的に設け、そこからの空調エアを各住空間
Ｈに供給するようにしてもよい。

【００１７】図５には居室空調システムＳｒの概略図が
示されており、この図５と図２〜４を併せ参照して前記
居室空調システムＳｒの具体的構成について説明する。

【００１８】前記ベランダ床下空間１７には居室空調用
の他の室外機３４が設置されており、この室外機３４は
コンプレッサ３６、コイル３７およびファン３８を備え
ている。一方前記床下空間９には居室空調用の他の室内
機３５が設置されており、この室内機３５はコイル３
９、ファン４０および加湿機４１とを備えている。そし
て前記室外機３４と室内機３５は配管４２により接続さ
れる。また床下空間９には全熱交換器４５が設置され、
この全熱交換器４５の一側の入口と出口には給気管４６
と排気管４７の一端がそれぞれ接続される。給気管４６
と排気管４７とは並列して床下空間９内をベランダ１４
側へと延びており、それらの外端はベランダ床下空間１
７に開口されている。そして給気管４６の外端には空気
清浄器４８が接続されている。全熱交換器４５の他側の
入口と出口はそれぞれ第一、第二切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ を介
してエア配管４９，５０に接続され、それらのエア配管
４９，５０は何れも床下空間９に配設されて出口側の一
方の配管５０は前記他の室内機３５の入口に接続され、
また入口側の他方のエア配管４９は後述する戻りエアダ
クト５２に連通されている。

【００１９】図２に示すように、居室１８の対角隅部に
は、該居室１８を鉛直方向に貫通して空調エアダクト５
１と戻りエアダクト５２とが配設されており、前記空調
エアダクト５１開口下端は配管５３を介して前記室内機
３５の出口に接続されている。また居室１８内において
前記空調エアダクト５１の上下部には、該居室１８内に
開口する上、下吹出口５４，５５が開口されている。そ
してそれらの吹出口５４，５５にはそれぞれ開閉弁５
６，５７が設けられる。また前記居室１８内において前
記戻りエアダクト５２の上下部には上、下吸込口５８，
５９が開口されており、この戻りダクト５２の開口下端
は前述したように全熱交換器４５の入口に連通する入口
側配管４９に接続されている。そして前記上、下吸込口
５８，５９にはそれぞれ開閉弁６０，６１が設けられ
る。

【００２０】次に図６，７を参照して前記居室空調シス
テムＳｒの作動について説明する。

【００２１】図６（Ａ）は夏期における冷房および換気
モードを、また図６（Ｂ）は冷房モードを示している。

【００２２】図６（Ａ）において、空調エアダクト５１
の上吹出口５４を開き、下吹出口５５を閉じ、また戻り
エアダクト５２の上吸込口５８を開き、下吸込口５９閉
じるように開閉弁５６，５７および６０，６１を切換制
御し、またエア配管４９を全熱交換器４５に、エア配管
５０を室内機３５にそれぞれに連通するように、第一、
第二切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ を切換制御する。

【００２３】ここでこの居室空調システムＳｒを作動す
れば、外気は空気清浄器４８より給気管４６を通って全
熱交換器４５に入り、ここで排気との間で熱交換を行な
ったのち、室内機３５に入り、ここで外気は適温に冷却
されたのち空調エアダクト５１に入る。空調エアダクト
５１を流れる冷気は図６（Ａ）矢印ｂに示すように上吹
出口５４より居室１８内に吹出され、該居室１８を適温
に冷房する。居室１８を冷房して温められたエアは上吸
込口５８より戻りエアダクト５２を流れ、エア配管４９
を通って全熱交換器４５に入り、ここで外気との間で熱
交換を行なったのち、排気管４７を通って大気に放出さ
れる。したがってこのモードでは冷房と換気とが有効に
行なわれる。

【００２４】また図６（Ｂ）に示すように第一、第二切
換弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ を切換制御して全熱交換機４５と室内機
３５との連通を遮断し室内機３５と居室１８とを空調エ
アダクト５１および戻りエアダクト５２を介して直接連
通するようにすれば、冷気は図６（Ｂ）矢印ｃに示すよ
うに室内機３５と居室１８間で内部循環され、居室１８
の冷房だけが行なわれる。

【００２５】なお、前記夏季における冷房および換気モ
ードは図６（Ａ）および（Ｂ）に示すものの他に、従来
公知の冷房および暖房モードを採用してもよく、たとえ
ば熱交換した外部エアと内部循環エアとを合流させて空
調したのち居室１８に供給するようにしてもよい。

【００２６】図７（Ａ）は冬季における暖房および換気
モードを、また図７（Ｂ）は暖房モードを示している。

【００２７】図７（Ａ）において、空調エアダクト５１
は上吹出口５４を閉じ、また下吹出口５５を開き、また
戻りエアダクト５２は上吸込口５８を閉じ、下吸込口５
９を開くように開閉弁５６，５７および６０，６１を切
換制御し、またエア配管４９を全熱交換器４５に、他の
エア配管５０を室内機３５に連通するように、第一、第
二切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ を切換制御する。

【００２８】ここでこの居室空調システムＳｒを作動す
れば、外気は空気清浄器４８より給気管４６を通って全
熱交換器４５に入り、ここで排気との間で熱交換を行な
ったのち、室内機３５に入り、ここで外気は適温に温め
られるとともに加湿器４１により湿度調節したのち、空
調エアダクト５１に入る。空調エアダクト５１を流れる
暖機は図７（Ｂ）矢印ｄに示すように下吹出口５５より
居室１８内に吹出され、該居室１８を適温に暖房する。
居室１８を暖房したエアは下吸込口５９より戻りエアダ
クト５２を流れ、エア配管４９を通って全熱交換器４５
に入り、ここで外気との間で熱交換を行なったのち、排
気管４７を通って大気に放出される。したがってこのモ
ードでは暖房と換気とが有効に行なわれる。

【００２９】また図７（Ｂ）に示すように第一、第二切
換弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ を切換えてエア配管４９を直接室内機３
５に連通すれば、新気の室内機３５への流入が遮断さ
れ、暖気は、図７（Ｂ）矢印ｅに示すように室内機３５
と居室１８との間を空調エアダクト５１および戻りエア
ダクト５２を通って循環し、居室１８内は暖房のみが行
なわれる。

【００３０】なお、前記冬季における暖房および冷房モ
ードは、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すものの他に、従
来公知の暖房および冷房モードを採用してもよく、たと
えば熱交換した外部エアと内部循環エアとを合流させて
空調したのち居室１８に供給するようにしてもよい。

【００３１】而して前記居室空調システムＳｒを作動す
るに際して、前記第一、第二切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ および開
閉弁５６，５７および６０，６１の切換は手動制御によ
っても、また自動制御によってもよい。

【００３２】また前記居室空調システムＳｒは各住空間
Ｈに設ける他に、建物の適所に、たとえばその地下に集
中的に設け、そこからの空調エアを各住空間Ｈに供給す
るようにしてもよい。

【００３３】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々の実施例が可能である。たとえば前記ベ
ース空調システム、居室空調システムは、所期の機能を
有するものであればよく、他のシステムの採用が可能で
ある。また前記実施例では躯体外壁の外面に断熱壁を積
層しているが、躯体外壁の内面に断熱壁を積層してもよ
い。

【００３４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、躯体外壁により高気密、高断熱の建物空間を画成
し、この建物空間内を床スラブを以て複数の階層に区画
するとともに各階層を躯体隔壁により複数の住空間に仕
切ってなる建築物の空調システムにおいて、前記躯体外
壁、床スラブおよび躯体隔壁よりなる躯体全体を蓄熱す
べく、前記躯体に沿って空調エアを流通させるベース空
調システムと、前記住空間に画成される居室を空調すべ
く、該居室に空調エアを流通させる居室空調システムと
よりなるので、建築物の各居室を、きわめて立ち上がり
よく、全域にわたり均等に空調することができ、しかも
結露、カビ、ダニの発生を効果的に抑制することがで
き、全体として省エネで、健康で快適な住環境を提供す
ることができる。

【００３５】また請求項２記載の発明によれば、前記構
成において、前記床スラブは、上向きに突設する逆梁を
有し、その逆梁上に床板を敷設することにより前記住空
間を床上空間と床下空間の二層空間に画成し、前記床下
空間に、前記ベース空調システムおよび居室空調システ
ムの室内機を配設したので、前記請求項１記載の発明の
特徴に加えて床下空間の有効利用により、居室の有効容
積が減ずることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明躯体構造を備えた建築物の、全体概略縦
断側面図

【図２】建築物の、一住空間の一部破断横断平面図

【図３】図２の３−３線に沿う縦断面図

【図４】図２の４−４線に沿い、かつ図１の仮想円部分
の縦断面図

【図５】居室空調システムの全体概略図

【図６】夏季における居室空調システムの冷房、換気モ
ードおよび冷房モードの空調エアの流れを示す作用図

【図７】冬季における居室空調システムの暖房、換気モ
ードおよび暖房モードの空調エアの流れを示す作用図

【符号の説明】

１・・・躯体外壁 ２・・・床スラブ ３・・・躯体隔壁 ５・・・逆梁としての逆大梁 ６・・・逆梁としての逆小梁 ９・・・床下空間 １０・・床上空間 １８・・居室 ２７・・室内機 ３５・・室内機 Ｆ・・・躯体 Ｈ・・・住空間 Ｓｂ・・ベース空調システム Ｓｒ・・居室空調システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 正文 大分県大分市明野東２丁目１番１の12 (72)発明者 釘宮 廣 大分県大分市大字田尻1030番地の47

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 躯体外壁（１）により高気密、高断熱の
   建物空間を画成し、この建物空間内を床スラブ（２）を
   以て複数の階層に区画するとともに各階層を躯体隔壁
   （３）により複数の住空間（Ｈ）に仕切ってなる建築物
   の空調システムにおいて、前記躯体外壁（１）、床スラ
   ブ（２）および躯体隔壁（３）よりなる躯体（Ｆ）全体
   を蓄熱すべく、前記躯体（Ｆ）に沿って空調エアを流通
   させるベース空調システム（Ｓｂ）と、前記住空間
   （Ｈ）に画成される居室（１８）を空調すべく、該居室
   （１８）に空調エアを流通させる居室空調システム（Ｓ
   ｒ）とよりなることを特徴とする建築物における空調シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記床スラブ（２）は、上向きに突設す
   る逆梁（５，６）を有し、その逆梁（５，６）上に床板
   （１３）を敷設することにより前記住空間（Ｈ）を床上
   空間（１０）と床下空間（９）の二層空間に画成し、前
   記床下空間（９）に、前記ベース空調システム（Ｓｂ）
   および居室空調システム（Ｓｒ）の室内機（２７，３
   ５）を配設したことを特徴とする、前記請求項１記載の
   建築物における空調システム。