JPH10311577A

JPH10311577A - ビルディング

Info

Publication number: JPH10311577A
Application number: JP15359997A
Authority: JP
Inventors: Gerd Mann; マンゲルト
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 1998-11-24
Also published as: DE19719367A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ビルディング、特に高層ビルを改良して、防
火技術上の問題点を同時に考慮しつつビルディングの換
気設備を設計的かつ制御技術的に単純に構成しようとす
る。【解決手段】少なくと１つの通気メインダクト１６
Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ；１１６Ａ；２１６Ａには、通気
圧を発生・維持するために換気装置３６Ａ，３６Ｂ，３
６Ｃが配設されており、前記通気圧の値Ｐ１が、周辺外
気Ｕを支配している圧力の値Ｐ２よりも大である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気を周辺外気に
移行接続する少なくとも１つの通気メインダクトと、一
方では空気を少なくとも１つの前記通気メインダクト
に、また他方ではビルディングの室に移行接続する多数
の分配通路とを備え、前記の室自体も空気をビルディン
グの周辺外気に接続している形式の、高層ビルのような
ビルディングに関するものである。

【０００２】本発明は、以下において高層ビルを例にと
って論述されるが、尚この個所で、比較的低層のビルデ
ィングにおいても本発明を採用できることを念のため付
記しておく。

【０００３】

【従来の技術】ビルディング内に居留する人の居住快適
性は就中、室内に新気を流入させるためにビルディング
の室内で基本的に窓を開放することができるか否かに関
連している。特に春季において、長い冬期を経て漸く再
び窓を開放して仕事ができるようになると、生活感情は
高揚する。しかしながら高層ビルの場合、窓は極く限ら
れた条件下でしか開放することができない。それという
のは高層ビルの場合、原則として極端な圧縮・吸引流状
態が生じ、該圧縮・吸引流状態は一方では外的な気流に
よって、また他方では建物内部の熱学技術によって条件
づけられているからである。

【０００４】従って特に高層ビルでは（しかし低層ビル
においても又）窓換気によって、ビルディング内に居留
する人に不快感を催させたり、或いは居住者の安全を害
なわせる状況が惹起され、このような状況は、高い技術
経費をかけて何とか抑制できるにすぎない。例えば強風
の場合、窓が閉鎖されていてもビルディングの風上側で
は、平均的な力をもった人がドアを開けることができな
いほどの圧力差が室と廊下との間に生じることがある。
その場合考慮に入れておかねばならない点は、廊下を避
難路として解放しておくために防火規定に基づいてドア
は室内部へ向かって開かれねばならないことである。極
端な事例では、例えば火災の場合には、当該室に居留す
る人には、これによって要するに避難路が断たれる訳で
ある。

【０００５】この理由から高層ビルでは概ね、閉じられ
たファサード並びに室の人工的な給排気装置及びコンデ
ィショニング装置が設けられた。すなわち新気が室内に
圧送され、汚れた空気は室から吸出される。このような
ビルディングの周知の欠点は建築業界では一般に「病ん
だビルディング症候群（sick building syndrome）」と
いう流行語で総括される。廊下と、該廊下に境を接する
室とは等しく処理されるので、或る室内で火災に起因し
て発生する煙は、ビルディングの廊下に蔓延し、かつビ
ルディング内に居留する人たちの排気を少なくとも著し
く阻害する。

【０００６】この問題を解決するためにすでに多種多様
の措置が講ぜられた。すなわち：例えば最近の高層ビル
はシングルファサードではなくて、ダブルファサードで
建築される。外側ファサード部分の役割はこの場合、吹
き付ける風の風力を砕き、風圧を吸収して、限られた空
気量だけを室内に侵入させることである。しかしながら
前記手段によってしても所期の効果は部分的にしか奏せ
られなかった。それというのは依然としてビルディング
の風上側と風下側との間には、極端な場合にはドアの開
放を少なくとも著しく困難にする（比較的僅かであると
しても）圧力差が生じたからである。

【０００７】そこで補足的な手段として外側ファサード
部分には、モータで作動可能な多数のフラップが装備さ
れた。該フラップは、風向に関連して制御ユニットによ
って開閉される。このフラップの開放によって、ビルデ
ィングの風上側に吹き付ける風によって発生する圧力は
内側ファサード部分と外側ファサード部分との間の間隙
内に侵入し、該間隙内に沿ってビル全体をめぐって伝播
し、こうしてビルディングの風上側と風下側との間の圧
力差は少なくとも著しく減少することができる。しかし
この手段もあらゆる風力に対して所期の効果を挙げるに
は至らなかったので、ドアには付加的に、ドア開放運動
を助成するためのサーボモータが装備された。防火規定
を満たすべく、モータ作動式フラップの使用並びにドア
用サーボモータの使用を、火災発生時にも保証できるよ
うにするためには、それ相応に設計された非常時電流ユ
ニットを設けておく必要がある。

【０００８】ダブルファサードの更なる欠点は、内側フ
ァサード部分と外側ファサード部分との間に位置してい
る空気が、ビルディングの室内に吸い込まれる以前に、
太陽光線によって著しく加熱されることである。この熱
供給は特に夏季月間では不快に感じられ付加的な冷却装
置の使用を必要とする。

【０００９】前記のように従来技術のビルディング及び
特に該ビルディングの換気設備は、ビルディング内に居
留する人たちに快適な室内気候を提供し得るようにする
ためには、大々的な建築学的・設計技術的及び制御技術
的手段を必要とする。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、冒頭で述べた形式のビルディングを改良して、防火
技術上の問題点を同時に考慮しつつビルディングの換気
設備を設計的かつ制御技術的に単純に構成することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、冒頭で述べた形式のビルディン
グにおいて、少なくと１つの通気メインダクトには、通
気圧を発生・維持するために換気装置が配設されてお
り、前記通気圧の値が、周辺外気に支配している圧力の
値よりも大である点にある。

【００１２】

【作用】要するに本発明のビルディングでは気流を、少
なくとも１つの通気メインダクトから分配通路を介して
室内へ流動させ、該室から周辺外気へ直接流動させる過
圧が換気装置によって発生される訳である。この場合、
ビルディング内圧と周辺外気圧との圧力差値は例えば１
０Ｐａ〜８０Ｐａ、殊に約３０Ｐａである。

【００１３】本発明では気流の流動方向が従来技術のビ
ルディングに対比して逆方向であることに基づいて、室
ドアが閉鎖されている場合には、ビルディングの廊下内
では、該廊下に境を接している室内よりも高い空気圧が
支配する。これによって第１に、防火技術上の理由から
室内へ向かって開くドアを、如何なる時にも問題なく開
放することが保証されている。

【００１４】室内へ向かってドアが開かれる場合、これ
によって室内への新気供給が強化されるにすぎず、極端
な場合には室と廊下との間に圧力平衡が生じる。その場
合換気装置は、圧送効率を一時的に高めることによっ
て、廊下に対して規定された圧力値に総圧力を安定化さ
せるように働く。ドアが再び閉鎖されると、室の内圧は
徐々に、廊下圧と周辺外気圧との中間圧力値に再び降下
する。

【００１５】或る室の窓が開かれると、極端な場合には
周辺外気と室との間に圧力平衡が生じる。しかしこの圧
力平衡は、第１に安全技術の面から見て問題はない。そ
れというのはビルディングの廊下における圧力が周辺外
気中を支配する圧力よりも高いことが保証されているの
で、この場合もドアは問題なく開くことができる。他面
において廊下と室との間の圧力差が僅かに高くなること
によって、室を通流する空気流量がそれ相応に増大する
にすぎず、これに対して換気設備は、必要に応じて反応
して、圧送効率を相応に上昇させる。

【００１６】室内へ導かれるドアを開放する際にすでに
窓が開かれている場合、或いはドアを開放したままで付
加的に窓も開かれる場合、廊下と周辺外気との間の圧力
差に基づいて室内には吸引気流が生じ、これは、換気装
置が前記のドアと窓の開放状態に反応して、空気圧送仕
事量を増大させる。前記の吸引気流は、当該室内に居留
する人たちに不快感を催させることになるので、短時間
の後にはドア及び／又は窓は再び閉じられる。換気装置
の圧送仕事量の増大に基づいて所期の圧力関係が逸早く
生じ、次いで換気装置はその圧送仕事量を再び低下させ
る。

【００１７】ビルディングの風上側でドアと窓が同時に
開放されると、吹き付ける風圧は廊下にまで伝播する。
しかも廊下では、何れにしても、所期の過圧が更に高め
られることになるので、換気装置は、この過圧の上昇に
反応して圧送仕事量を低下させる。従って、当該廊下に
境を接する他の室に対して不利な影響が及ぼされること
はない。室を一過して廊下へ吹き込む突風も、室内に居
留する人々に不快感を催させるので、居留者は、ドアが
前記一陣の突風によってすでに閉鎖されていない限り、
即座にドア及び／又は窓を閉めることになる。この場合
も所望の圧力関係が自動的に再生される。

【００１８】防火技術に関しても、本発明の換気装置に
よって規定された廊下から室を通って周辺外気へ至る空
気流動方向は格別の重要性をもつ。つまり１つのビルデ
ィングの室における火災発生件数は相当数に及んでい
る。火災に伴って煙が発生した場合、この煙は本発明の
ビルディングでは室から周辺外気中に直接押し出され、
ビルディングの廊下へ押し出されることは殆どない。燃
焼する室から避難する際に幾ばくかの煙が廊下に達した
としても、この煙は再び廊下から隣室を経て周辺外気中
へ圧送される。要するに本発明のビルディングでは避難
路の無煙性が保証されている訳である。

【００１９】

【発明の実施の形態】換気装置の圧送仕事量を加減する
ために例えば制御ユニットを設けておくことが可能であ
る。本発明の換気装置によってビルディング内に発生・
維持される過圧の尺度を、できるだけ僅かな値にするこ
とができるようにするために、本発明の提案ではビルデ
ィングの外面並びに分配通路及び少なくとも１つの通気
メインダクト内又はその何れかに、各部位を支配する空
気圧を検出するための圧力センサが設けられている。例
えば、周辺外気中を支配している圧力の変化、つまり一
般的な気象状況（高気圧域、低気圧域）に起因した圧力
変化、又はその都度の風状況（動的風圧）に起因した圧
力変化が前記圧力センサによって検出される。こうして
例えばビルディングの風上側でも該ビルディングの内圧
が、風圧を含めた周辺外気圧よりも高い値を有すること
が保証される。

【００２０】更に本発明の提案によれば制御可能性を精
密化するために、ビルディングが複数の換気区に分割さ
れており、各換気区に夫々少なくとも１つの通気メイン
ダクトが配設されている。その場合鉛直方向で互いに区
切られた換気区並びに水平方向で区切られた換気区を設
けることが可能である。鉛直方向で区切られた換気区に
よって、特に高層ビルの場合、高度の上昇に伴って低下
する定常周辺外気圧に、的確に応働させることが可能に
なる。水平方向で区切られた換気区は、ビルディングの
風上側と風下側とを異なった過圧で負荷することを可能
にする。

【００２１】本発明の実施形態では、少なくとも１つの
分配通路と該分配通路に空気を移行接続する室との間及
び／又は少なくとも１つの室と周辺外気との間に、殊に
有利には手動調節可能な、空気流過横断面を変化させる
調整装置が設けられている。この空気流過横断面を変化
させる調整装置は、強制換気に関する建築規定を考慮し
て、究極的な最小空気流過横断面を有している。この調
整装置によって、室内居留者は、新気供給を個人的な要
望に応じて、しかも隣室の状況には無関係に、個別的に
適合させることができる。前記空気流過横断面の拡大
は、境を接する廊下において一時的な圧力低下を惹起す
るが、それによって換気装置の圧送仕事量が究極的に高
められることになるにすぎない。室と周辺外気との間に
配置された空気流過横断面を変化させる調整装置は例え
ば室の窓によって構成されていてもよい。

【００２２】空気流過横断面を変化させる調整装置が逆
止装置を有している場合には、これによって例えば一陣
の突風がビルディングの風上側に吹き付けた場合、周辺
外気から室内への空気移行もしくは室内から所属の分配
通路内への空気移行が、完全には阻止されないとして
も、少なくとも困難になる。

【００２３】以上の説明からすでに容易に想到されるよ
うに、分配通路はビルディングの１つの廊下によって構
成することができる。しかし少なくとも１つの分配通路
を特別の分配シャフトによって構成しておくことも同じ
く可能である。また両解決手段を並行使用することも可
能であり、例えば通常の事務室には、該事務室に配設さ
れた廊下を介して新気が供給されるのに対して、同一の
廊下からアクセス可能な会議室又は相談室には、特別の
分配シャフトを介して新気が供給される。分配シャフト
による解決手段は、構造的に僅かながら余分に経費がか
かりはするが、それに引換え新気を均等分配するという
利点を有している。従って大空間事務室を換気する場合
には、分配シャフトを使用するのが望ましい。分配シャ
フトは天井空洞内にも床空洞内にも配置することがで
き、或いは天井空洞及び床空洞によって形成することも
できる。分配シャフトの端部には例えば慣用の旋回流出
口を配置することも可能である。

【００２４】本発明のビルディングでは、換気装置によ
ってビルディング内部に過圧が発生され、ひいては空気
流動方向が規定されていることに基づいて、従来技術に
よるビルディングにおいて発生する問題は回避されるの
で、本発明のビルディングはシングルファサードで構成
することができる。

【００２５】高い風速の影響を考慮して、ビルディング
の窓、特に高層ビルの比較的高い階層における窓の、少
なくとも一部分がボックス窓として構成されている。そ
の場合、ボックス窓の外側窓ユニットがバッフルガラス
板（Prallscheibe）をもって構成されていると有利であ
り、該バッフルガラス板は例えば周囲をぐるりと取り囲
む空隙を有するように構成されている。この場合ボック
ス窓の内側窓ユニットが開かれると、窓を開ける者は強
風の吹き付けを比較的弱い通気流の形で知覚するので、
賢明にも外側窓ユニットを開くことはない。しかし、そ
れでも外側窓ユニットを開放した場合でさえも、前述の
事項から判るように、これによって換気設備全体の機能
が崩壊することはなく、外側窓ユニットの開放の結果生
じる強い通気流は、この１つの室に対してだけ不利な影
響を及ぼすにすぎない。

【００２６】本発明の実施形態では、少なくとも１つの
通気メインダクトが、地盤を通って延びる通路区分を有
している。地盤は冬季には通常、周辺外気よりも高い温
度を有し、また夏季には通常、周辺外気よりも低い温度
を有しているので、ビルディング内に吸い込まれる空気
は、地盤を通って延びる通路区分内において冬季には加
熱され、夏季には冷却されるので、加熱エネルギもしく
は冷却エネルギは減少し、ひいては加熱費もしくは冷却
費も節減されることになる。この効果は、地盤を通って
延びる少なくとも１つの通路区分に熱交換器を配設する
ことによって更に増強される。

【００２７】吸い込まれた空気は、地盤内を延びる通路
区分の通走に引き続いて、実質的に鉛直に延在する通路
区分を経て各換気区もしくはビルディングの各階層へ導
かれ、かつ前記の鉛直な通路区分を取り囲むビルディン
グは冬季にも（暖房運転に基づいて）、夏季にも（太陽
光線照射熱による加熱に基づいて）、吸い込まれた空気
よりも高い温度を有しているので、この空気は鉛直な通
路区分内で加熱される。この加熱は空気に熱的揚力を与
え、つまり所望の気送方向での固有運動を与える。この
効果に基づいて更に又、換気装置は一時的に停止するこ
とができ、この場合、新気の供給は前記の熱的な搬送作
用のみによって維持される。しかも、この熱的搬送作用
は、不都合に高い過圧をビルディング内に惹起すること
すらある。従って本発明では、少なくとも１つの通気メ
インダクトには、場合によって過度に高い通気圧の形成
に対抗して作用するための絞り装置が配設されている。
換気装置及び絞り装置が、加圧動作中には送風機とし
て、また絞り動作中にはタービンとして働く同一の装
置、例えば１つのプロペラユニットによって構成されて
おり、従って換気装置は絞り動作中には発電のために使
用することすらも可能である。

【００２８】更に本発明では、少なくとも１つの通気メ
インダクトには、加熱装置と冷却装置又はその何れかが
配設されている。このような集中式冷却・加熱装置を設
けることによって、各室に個々に配設された非集中式つ
まり分散式の冷却・加熱装置（冷暖房装置）を比較的低
出力に設計することが可能になり、これは該分散式冷暖
房装置の仕入れ費に有利に作用する。

【００２９】更に又、室内及び／又は分配通路内及び／
又は少なくとも１つの通気メインダクト内に、外部熱源
によって加熱された空気を送り込むための接続部位を設
けておくことも可能である。前記のような外部熱源は例
えば温室、大洗濯室、大厨房などであってもよく、その
排出空気乃至廃気は直接にか又は熱交換装置及び／又は
フィルタ装置を介して換気系へ導入される。このような
外部熱源からの熱導入を伴って行われる換気系への空気
供給は何れにしても過圧を上昇させ、この過圧上昇分は
最終的に、換気装置の出力を低下させることによって再
び補正される。

【００３０】換気装置は、例えばビルディングの地階領
域又はサービス階層のようなサービスエリア内に配置す
ることができる。

【００３１】通気メインダクト、特にその上昇区分は、
専ら給水・給電目的のために使用されるところのビルデ
ィングの特別のシャフトによって構成すること、又は専
ら給水・給電目的のために使用されるところのビルディ
ングの特別のシャフト内に配置することができる。該シ
ャフトは、ビルディングの換気のためのみならず、電流
ケーブルや導水管等をガイドするためにも使用される。
換気設備の所要スペースをできるだけ節減して構成する
一方、そのスペース節減にも拘わらずビルディングを充
分換気することを考慮して、通気メインダクトの横断面
積は最大２０ｍ²、殊に有利には最大１０ｍ²である。該
通気メインダクトの横断面積は、ビルディングの大き
さ、所望の空気流速及び供用空間に関連して最適化され
る。

【００３２】以上のように若干の高層ビルを例にとって
本発明を説明してきたにも拘わらず、しかも以下に説明
する実施例も１つの高層ビルに関わるものであるにも拘
わらず、本発明の請求項の保護範囲は、建築規定に依れ
ば本来の意味での高層ビルではないようなビルディン
グ、つまり最上階層の床面が２２ｍ未満の高さレベルに
配置されているようなビルディングにも及ぶものであ
る。しかしながら高層ビルは、無風状態において、つま
り定常状態において高層ビルのファサードに沿って並び
にビルディング内部にすでに不均等な圧力プロフィール
が存在しているが故に、本発明を説明するために特に適
している。そればかりでなく本発明は、このような圧力
プロフィールが例えば好ましくない地理的位置に基づい
て風が吹き付けた際に始めて動的効果によって生じるよ
うなビルディングの場合にも有利に使用することができ
る。外面における圧力プロフィールが均等であるような
ビルディングの場合でさえも本発明は、例えばコンピュ
ータ及び類似の電気機器によって加熱された室内空気を
外部へ向かって押出し、かつ向日側つまり南側のファサ
ードに沿って加熱された外気がビル内へ侵入するのを阻
止するためにそれ相応に適宜実現することができる。本
発明が奏する最大の効果は、本発明の過圧式換気システ
ムによって建築規定等の要件を簡単に満たすことができ
る点にあり、これに対して従来技術のビルディングの場
合は、高価な技術を使用してしか前記要件に応えること
ができなかった。これは概ね地上高５０ｍ以上の高層ビ
ルの場合である。

【００３３】換気装置を駆動するために必要な電力は、
光電装置によって簡単に供給され得る。本発明のこの別
の実施形態は、換気装置の調整の更なる簡略化という利
点を有する。それというのも、太陽光線照射の増加に伴
い、換気需要だけでなく、前記光電装置によって供給さ
れた電力もまた高められるので、換気装置へのエネルギ
供給が常に十分なレベルにあることが保証されるからで
ある。

【００３４】

【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

【００３５】図１において符号１０で総体的に示したビ
ルディングは換気設備１２を装備している。該換気設備
１２は、鉛直方向Ｖで上下に配置された３つの換気区１
４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに分割されている。各換気区１４
Ａ，１４Ｂ及び１４Ｃには、全９階建てのビルディング
１０の夫々３階層すなわち階層１Ｆ〜３Ｆ，４Ｆ〜６Ｆ
及び７Ｆ〜９Ｆが割り当てられている。更に各換気区１
４Ａ〜１４Ｃには、別々の通気メインダクト１６Ａ〜１
６Ｃが配設されている。図示の実施例では換気区１４Ａ
〜１４Ｃは実質的に等しく構成されている。従って図示
を簡単にするために以下、換気区１４Ａの構成、該換気
区１４Ａに配設された通気メインダクト１６Ａの構成及
び該換気区１４Ａに配設されたその他の装置の構成のみ
を説明することにする。

【００３６】通気メインダクト１６Ａは、実質的に鉛直
に延在する上昇区分１６Ａａと吸込み区分１６Ａｂとを
有している。図示の実施例では前記吸込み区分１６Ａｂ
は地盤１８を通って延在しており、その結果、吸込まれ
た空気は、地盤１８との熱交換に基づいて冬季には加熱
され、夏季には冷却される。吸込み空気と地盤１８との
間の熱交換効率は、吸込み区分１６Ａｂに配設された熱
交換器２０によって一層高めることができる。

【００３７】加熱された空気もしくは冷却された空気
は、上昇区分１６Ａａ内へ流入する際に冬季においても
夏季においても通常、ビルディング１０よりも低い温度
を有しているので、吸込み空気は上昇区分１６Ａａ内で
加熱される。この加熱に基づいて吸込み空気は膨張し、
これによって上昇区分１６Ａａ内で該吸込み空気には揚
力が与えられる。従ってこの熱的効果に基づいて矢印Ｆ
の方向の気送作用が生じる。上昇区分１６Ａａの上端部
１６Ａｃの領域で空気は、前記の気送作用に基づいて、
通気メインダクト１６Ａに割り当てられた階層７Ｆ，８
Ｆ，９Ｆの廊下２４へ出口ポート２２を通って噴出す
る。該廊下では空気供給に基づいて昇圧が生じ、この昇
圧によって空気は越流ポート２６を介して、廊下２４に
配設された室２８内へ搬送され、最終的には出口ポート
３０を介して周辺外気Ｕへ送り戻される。

【００３８】本発明ではビルディング１０は換気のため
に、要するにビルディング内部を過圧で負荷され、この
過圧によって、集中供給される新気は、廊下２４を通っ
て室２８内へ圧送され、更に周辺外気内へ押し戻され
る。本発明のビルディング１０の換気は要するに、例え
ば階層５Ｆの換気について反り返った複数の弧状矢印で
示唆したように、内から外へ向かって行われる訳であ
る。

【００３９】換気設備１２を秩序正しく機能させるため
には、ビルディングの内部を支配する圧力、特に廊下２
４内を支配する圧力Ｐ１が常に規定の圧力差ΔＰ分だ
け、周辺外気Ｕ中を支配している圧力Ｐ２よりも高いの
が望ましい。その場合所定の限度範囲内での圧力差ΔＰ
の変動が許容されるのは勿論である。前記圧力差ΔＰは
約３０Ｐａであるのが有利である。その都度支配してい
る圧力を検出するために、廊下内及びビルディング外壁
面に複数の圧力センサ３２が配置されている。更に又、
ビルディング１０の通気メインダクト１６Ａ，１６Ｂ，
１６Ｃ内及び室２８内にも圧力センサ（図示せず）を設
けておくことも可能である。

【００４０】圧力センサ３２の圧力信号は制御ユニット
３４に伝送され、該制御ユニットは、個々の換気区１４
Ａ〜１４Ｃの圧力差ΔＰが、例えば±１０Ｐａの規定制
御範囲内にあるか否かを検査する。通気メインダクト１
６Ａ〜１６Ｃのうちの１つの上昇区分（例えば１６Ａ
ａ）における熱的気送作用Ｆが所期の圧力差ΔＰを維持
するためには不充分である場合には、制御ユニット３４
は、所期の圧力差ΔＰを維持するのに充分な値に全気送
量を高めるために、各通気メインダクトに配設された換
気装置３６Ａ，３６Ｂもしくは３６Ｃを作動させる。こ
れに対して極端な熱的事情に基づいて熱的気送作用Ｆが
ビルディング１０内に過度に高い過圧を生ぜしめるよう
な場合には、制御ユニット３４は絞り弁３８Ａ，３８
Ｂ，３８Ｃを作動制御して、熱的気送量を相応に低下さ
せる。

【００４１】本発明の別の実施形態では前記換気装置３
６Ａ〜３６Ｃは、例えばタービンとして使用して熱的気
送量の一部分を電力に変換することによって、或いは向
流方向に運転することによって、熱的気送量を絞るため
にも使用することができる。

【００４２】換気装置３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを運転す
るために必要な電力は、図１に示された実施例では光電
装置３７によって供給される。この光電装置は、ビルデ
ィング１０のファサードに組み込まれるか、もしくはビ
ルディング１０の屋根に配置されることが当然可能であ
る。換気需要並びにこれに関連する換気装置３６Ａ，３
６Ｂ，３６Ｃを駆動するためのエネルギ需要と同様、光
電装置３７から供給された電力も又、太陽光線照射の増
加と共に高められるので、換気装置３６Ａ，３６Ｂ，３
６Ｃの調整を、少なくとも簡略化することが可能であ
る。それというのも換気装置への常に十分なエネルギ供
給が保証されるからである。有利な場合においては、換
気装置の付加的な調整を完全に省くことができ、この場
合換気装置の調整は専ら太陽に委ねられる。

【００４３】更に又、通気メインダクト１６Ａ〜１６Ｃ
には集中式冷却・加熱ユニット４０を配設することも可
能であり、この配設によって吸込み空気は、ビルディン
グ１０の作業域又は住居域内へ流入する前に、該ビルデ
ィング内に居留する人にとって快適な体感温度に加減さ
れる。また室２８及び廊下２４に分散式（非集中式）冷
却・加熱装置（図示せず）を配置することによって、個
別的な温度適合を行うことも可能である。

【００４４】更に又、本発明の換気設備１２は、外部熱
源によって加熱された空気の導入を可能にする。図１に
示した実施例ではビルディング１０は温室４２を備えて
おり、該温室内の空気は太陽光線Ｓの入射に基づいて加
熱される。加熱された空気は、必要に応じて弁装置４４
を介して通気メインダクト１６Ａの上昇区分１６Ａａ内
に導入することができる。弁装置４４の作動は分散式
に、すなわち特に制御ユニット３４には無関係に行わ
れ、例えばサーモスタット制御される。その場合、換気
系内への付加的な空気量の供給が該換気系の機能を損な
わないことが保証されている。それというのは、付加的
な空気量によって廊下及び室内で惹起される圧力上昇が
圧力センサ３２によって検知され、かつ相応の通気メイ
ンダクトを通る気送量を適当に低減させるからである。
図１では図示を省いたが、他の換気区１４Ｂ及び１４Ｃ
の通気メインダクト１６Ｂ，１６Ｃと前記温室４２との
間にも、前記弁装置４４に相当する弁装置を設けておく
ことも可能である。別の外部熱源としては、例えばビル
ディング内に設けられている大厨房又は洗濯場も考えら
れるが、この場合にはフィルタユニットもしくは熱交換
器を付加的に使用することが望ましい。

【００４５】なお念のために付記しておくが、図１に示
したように、換気設備１２を稼働させるために必要なす
べての大型技術機器はビルディング１０の地階領域Ｋ内
に配置されている。しかし又、前記大型技術機器の少な
くとも若干を、階層のサービス区域又は全サービス階層
に配置することも可能である。このような構成は、超高
層ビルの場合に特に有利であり、その場合は、熱的な気
送作用は完全に省くことができ、かつ新気は換気設備の
吸込みポートから、その下位に配置された換気区内へ圧
送される。

【００４６】図１に示したビルディング１０では、換気
設備１２は、鉛直方向で互いに上下に配置された３つの
換気区１４Ａ〜１４Ｃに分割されている。これによって
例えば、地盤１８からの高度の上昇に伴って、周辺外気
Ｕ中を支配する圧力Ｐ２が低下するという事象が斟酌さ
れる。予め規定された圧力差ΔＰを得るために、従って
換気区１４Ａ内の圧力Ｐ１は、換気区１４Ｃの内圧より
も相当低くて充分である。しかし又、周辺外気Ｕの圧力
Ｐ２は風事情によっても左右される。例えばビルディン
グ１０の風上側では、当該ビルディングの風下側よりも
高い外圧Ｐ２が支配する。例えばビルディングを、水平
方向で互いに区切られた複数の換気区に分割することに
よって、前記の流動力学的な効果に対処することが可能
である。外圧事情を検出するために、所望の検出精度に
相応した数の圧力センサ３２を、ビルディング１０のフ
ァサード外面に配置することが可能である。

【００４７】図２の概略図では、本発明のビルディング
１０の１つの室２８の室構造が例示されている。該室２
８は窓ユニット５０とドア５２とを有し、更に又、すで
に述べた越流ポート２６と出口ポート３０とを備えてい
る。

【００４８】ドア５２が閉じていても廊下２４から空気
を当該室２８内へ侵入させることのできる越流ポート２
６はスライドゲート装置５４の領域に構成されており、
該スライドゲート装置の構造については、図３及び図４
に基づいて以下に説明する。

【００４９】室２８の壁２８ａには、スライド５８を案
内するガイド５６が装着されている。スライド５８は、
室２８に居留する人が作動子５８ａを操作することによ
って手動調節することができる。スライド５８は、壁２
８ａの越流ポート２６に対応した複数の貫通口５８ｂを
有し、該貫通口は、前記越流ポート２６に重ならない位
置、任意に部分的に重なる位置或いは完全に重なる位置
へ前記作動子５８ａによって無段階に調節可能である。
図３では越流ポート２６と貫通口５８ｂとは、互いに重
なっていない位置にある。要するにスライドゲート装置
５４は閉鎖位置にある。従って、室２８内に居留する人
は、廊下２４から室２８への新気供給を人的要求に個人
的に適合させることができる。

【００５０】室２８が閉鎖状態にあっても常に最低限の
強制換気を要求する建築規定を満たすために、スライド
５８には複数のパーフォレーション５８ｃが設けられて
おり、該パーフォレーションはスライドゲート装置５４
の閉鎖状態において、廊下２４から越流ポート２６を介
して室２８へ空気を通流させることができる。更にスラ
イドゲート装置５４は、廊下２４から室２８内への空気
流動は許すが、室２８から廊下２４への空気流動を阻止
する逆止フラップ弁６０を備えている（図４参照）。

【００５１】窓ユニット５０は、両開き翼型ボックス
窓、単一摺動窓、片開き翼型窓などのような窓型式を使
用できるにも拘わらず、図２によれば摺動式ボックス窓
として構成されている。図示の実施例では内側ボックス
窓ユニット５０ａも外側ボックス窓ユニット５０ｂも共
に任意の幅開くことができるので、室２８内に居留する
人は換気条件を、窓ユニット５０によっても個人的な要
求に適合させることができる。

【００５２】外側ボックス窓ユニット５０ｂはバッフル
ガラス板として構成されており、すなわち外側ボックス
窓ユニットは窓枠の領域内に、或いはガラス板自体にも
複数の開口５０ｃを有している。いま例えば強い暴風時
に内側ボックス窓ユニット５０ａが開かれると、暴風の
結果、明確に知覚できる空気流が外側ボックス窓ユニッ
ト５０ｂの開口５０ｃを通って圧入されるので、窓を開
放する人は、極端な風事情に気付き、外側ボックス窓ユ
ニット５０ｂも開放することを思い止まる。更に前記建
築規定を考慮して窓ユニット５０の領域には、周辺外気
への最小限の空気流量を保証する出口ポート３０が設け
られている。

【００５３】なお補足しておくが、室２８内における空
気流動状態を、当該室で居留する人の個人的な要求に適
合させるために、ドア５２を使用することも可能であ
る。

【００５４】以上の説明から判るように、本発明の換気
設備１２は最低限の建築学的要求を課すものである。そ
れというのは本発明の換気設備は、高層ビルにおいて今
日絶対必要と見做されているダブルファサードを無用と
し、かつ運転のために必要な大型技術機器の更なる集中
化を可能にするからである。それのみならず本発明の換
気設備１２は構造的に、特にまた調節技術的に単純に構
成されている。換気状態の本来の調節は、窓及びドアの
開閉による調節であれ、スライドゲート装置５４の作動
による調節であれ、ビルディング１０の室２８に居留す
る人自身の手によって操作される。この調節仕事を引受
けることは、しかしながら居留者には不利とは感じられ
ず、むしろそれとは反対に極めて有利と感じられる。そ
れというのは居留者自身が、換気状態を個人的な要求に
適合させることが可能だからである。換気設備は、内圧
Ｐ１と外圧Ｐ２との間の所期の圧力差ΔＰを個々の換気
区において維持するように該換気区への空気供給量を調
整することによって、当該換気設備に規定された条件に
反応するにすぎない。このために換気設備１２の制御ユ
ニット３４は単に、若干数の圧力センサ３２の検出信号
を必要とするにすぎない。

【００５５】以下に説明するように本発明の換気設備１
２の更なる利点は、個々の室２８において誤操作又は過
失によって或いは故意に設定された極端な換気状態が、
換気設備１２全体の運転に対して不利な影響を及ぼすこ
とはあり得ない点である。すなわち：窓が閉鎖されたま
まで室のドアが開かれると、これによって先ず、室内へ
の空気供給が高められ、その結果、廊下において微々た
る圧力低下が生じる。しかしこの圧力低下は圧力センサ
によって検知され、かつ、該廊下と周辺外気との間に所
期の圧力差を再び形成するために、当該廊下に供給する
部分換気装置の圧送効率がそれ相応に高められる。ドア
が開放されたままであると、当該室と廊下との間の圧力
補償が生じ、究極的には当該換気区にとって所望される
圧力値にされる。ドアが再び閉鎖されると、室内の圧力
は徐々に、所期の内圧Ｐ１と外圧Ｐ２との間の値に調整
される。

【００５６】ドアが閉じられたままで窓が開放される
と、周辺外気と当該室との間で圧力補償が生じ、その結
果、越流ポート２６を通る空気通過量は僅かに高められ
るに過ぎない。突風が室内に吹き込んでも、これは、越
流ポート２６の絞り作用に基づいて、廊下を支配する空
気圧Ｐ１に対して事実上いかなる影響も及ぼさない。ス
ライドゲート装置５４が更に逆止フラップ弁６０を装備
している場合には、前記突風は、廊下の圧力状態に決し
て影響を及ぼすことはない。

【００５７】ドアと窓が開放されている場合には、廊下
から室を経て周辺外気へ通じる通気流が絶えず生じる。
この通気流によって周辺外気へ導出される空気量は換気
設備１２によって補給されるので、圧力差ΔＰは維持さ
れる。

【００５８】ドアが開放されかつ窓も開放されている場
合に突風が室内に吹き込むと、該突風は廊下にまで続く
ことがある。しかし何れにしても該突風は廊下内の圧力
を上昇させるが、この昇圧に対して換気設備は反応し
て、圧送量をそれ相応に減少させる。従って隣室に対し
て突風が不利な影響を及ぼすことはない。ドア５２は防
火技術上の理由から室内へ向かって開かれるので、突風
によってドア５２が閉鎖される公算は大である。

【００５９】因みに本発明の換気設備は、全てのドアと
全ての窓が故意に同時に開放された場合には、換気設備
が最大圧送出力で稼働したとしても、ビルディング１０
内に所期の過圧を維持することができない。しかし前記
の条件下で、周辺外気から室を経て廊下への充分な新気
供給が保証されている。しかしながら、極めて極端な、
考えられ得る全ての換気状況は調節技術的には、必ずし
も斟酌される必要はない。それというのは、ドア及び窓
の少なくとも一部分を閉鎖することによって所期の過圧
がビルディング１０内に自動的に再び生じるからであ
る。

【００６０】図５の（ａ），（ｂ）及び図６の（ａ），
（ｂ）及び図７の（ａ），（ｂ）では、供給される新気
を通気メインダクトの上昇区分から種々の室へ分配する
種々異なった態様が概略的に図示されている。

【００６１】図５の（ａ），（ｂ）に図示した実施例で
は、この新気分配は、図１乃至図４に基づいて説明した
ビルディング１０について述べたようにして行われる。
通気メインダクト１６Ａから供給される空気は、出口ポ
ート２２を通って廊下２４内へ到達し、該廊下は本実施
例では分配通路として機能する。該廊下から空気は越流
ポート２６を介して室２８内へ流入した後に、出口ポー
ト３０を経て該室から再び出ていく。図５の（ｂ）に示
したように、前記越流ポート２６は床近傍並びに天井近
傍に、或いは床と天井との間の任意の中間位置に設ける
ことができる。更に図５の（ａ）から判るように、階段
室６２並びに、エレベータ６６と別個の供給竪孔６８と
を備えた前室６４が廊下２４に接続している。また該廊
下２４にはただ１つの通気メインダクト１６Ａが配設さ
れている。

【００６２】図６の（ａ），（ｂ）に示した実施例で
は、空気は通気メインダクト１１６Ａから越流ポート１
２２を通って、破線で示した分配通路１７０へ達し、そ
こから越流ポート１２６を通って室１２８内へ流入す
る。図６の（ａ）に示した実施例では、廊下１２４に
は、分配シャフトとも呼ばれる２つの分配通路１７０，
１７０′が配設されており、両分配通路には夫々別個の
通気メインダクトから空気が供給される。要するに該廊
下１２４には２つの通気メインダクトが配設されている
訳である。会議室１２８′には２つの越流ポート１２６
を介して空気が供給される。図６の（ｂ）によれば廊下
１２４は同様に分配通路１７０，１７０′から、しかも
出口ポート１７２を介して空気が供給される（図６のｂ
参照）。図６の（ａ），（ｂ）に示した実施例はその他
の点では、図５の（ａ），（ｂ）に示した実施例に相当
しているので、重複説明は省く。

【００６３】図７の（ａ），（ｂ）に示した実施例で
は、供給される新気は、通気メインダクト２１６Ａか
ら、出口ポート２２２、分配通路（分配シャフト）２７
０、タップ導管２７４及び慣用の旋回流出口２７６を介
して大空間事務室２２８内へ直接分配される。図７の実
施例のその他の細部に関しては、図５に示した実施例の
説明から容易に推考できるので、やはり重複説明は省
く。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビルディングを断面して示した概略側
面図である。

【図２】本発明のビルディングの１室の概略平面図であ
る。

【図３】図２の楕円囲み部分Ａの拡大図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った楕円囲み部分Ａの
拡大断面図である。

【図５】本発明のビルディングの階層部分の概略平面図
（ａ）と矢印Ｖの方向に見た前記階層部分の端面図
（ｂ）である。

【図６】本発明のビルディングの階層部分の概略平面図
（ａ）と矢印ＶＩの方向に見た前記階層部分の端面図
（ｂ）である。

【図７】本発明のビルディングの階層部分の概略平面図
（ａ）と矢印ＶＩＩの方向に見た前記階層部分の端面図
（ｂ）である。

【符号の説明】１０ビルディング、１２換気設備、換気
区、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ通気メインダクト、
１６Ａａ上昇区分、１６Ａｂ吸込み区分、
１６Ａｃ上昇区分の上端部、１８地盤、
２０熱交換器、２２出口ポート、２４
廊下、２６越流ポート、２８室、２８ａ
壁、３０出口ポート、３２圧力センサ、
３４制御ユニット、３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ換気
装置、３７光電装置、３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ
絞り弁、４０集中式冷却・加熱ユニット、
４２温室、４４弁装置、５０窓ユニッ
ト、５０ａ内側ボックス窓ユニット、５０ｂ外
側ボックス窓ユニット、５０ｃ開口、５２ド
ア、５４スライドゲート装置、５６ガイ
ド、５８スライド、５８ａ作動子、５８ｂ
貫通口、５８ｃパーフォレーション、６０
逆止フラップ弁、６２階段室、６４前室、
６６エレベータ、６８別個の供給竪孔、
１１６Ａ通気メインダクト、１２２越流ポー
ト、１２４廊下、１２６越流ポート、１
２８室、１２８′ 会議室、１７０，１７
０′ 分配通路、１７２出口ポート、２１６
Ａ通気メインダクト、２２２出口ポート、２２
８大空間事務室、２７０分配通路、２７４
タップ導管、２７６旋回流出口、Ｆ熱的な
気送方向又は熱的気送作用を示す矢印、Ｕ周辺外
気、 ΔＰ圧力差、Ｐ１廊下に支配する圧力
又は内圧、Ｐ２周辺外気中に支配する圧力又は外
圧、Ｓ太陽光線、Ｋ地階領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を周辺外気（Ｕ）に移行接続する少
なくとも１つの通気メインダクト（１６Ａ，１６Ｂ，１
６Ｃ；１１６Ａ；２１６Ａ）と、一方では空気を少なく
とも１つの前記通気メインダクト（１６Ａ，１６Ｂ，１
６Ｃ；１１６Ａ；２１６Ａ）に、また他方ではビルディ
ングの室（２８；１２８，１２８′；２２８）に移行接
続する多数の分配通路（２４；１７０，１７０′；２７
０）とを備え、前記の室自体も空気をビルディングの周
辺外気に接続している形式の、高層ビルのようなビルデ
ィングにおいて、少なくとも１つの通気メインダクト
（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ；１１６Ａ；２１６Ａ）に
は、通気圧を発生・維持するために換気装置（３６Ａ，
３６Ｂ，３６Ｃ）が配設されており、前記通気圧の値
（Ｐ１）が、周辺外気（Ｕ）を支配している圧力の値
（Ｐ２）よりも大であることを特徴とする、ビルディン
グ。
【請求項２】換気装置（３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ）の
運転を制御するための制御ユニット（３４）が設けられ
ている、請求項１記載のビルディング。
【請求項３】ビルディング（１０）の外面並びに分配
通路（２４）及び少なくとも１つの通気メインダクト
（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）内又はその何れかに、各部
位を支配する空気圧を検出するための圧力センサ（３
２）が設けられている、請求項１又は２記載のビルディ
ング。
【請求項４】ビルディング（１０）が複数の換気区
（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ）に分割されており、各換気
区に夫々少なくとも１つの通気メインダクト（１６Ａ，
１６Ｂ，１６Ｃ）が配設されている、請求項１から３ま
でのいずれか１項記載のビルディング。
【請求項５】少なくとも１つの分配通路（２４）と該
分配通路に空気を移行接続する室（２８）との間及び／
又は少なくとも１つの室（２８）と周辺外気（Ｕ）との
間に、空気流過横断面を変化させる調整装置（５４，５
０）が設けられている、請求項１から４までのいずれか
１項記載のビルディング。
【請求項６】空気流過横断面を変化させる調整装置
（５４，５０）が、究極的な最小空気流過横断面（５８
ｃ，３０）を有している、請求項５記載のビルディン
グ。
【請求項７】空気流過横断面を変化させる調整装置
（５４）が、周辺外気から室内への空気移行もしくは室
内から所属の分配通路（２４）内への空気移行を少なく
とも困難にする逆止装置（６０）を有している、請求項
５又は６記載のビルディング。
【請求項８】少なくとも１つの分配通路が、ビルディ
ング（１０）の廊下（２４）によって形成されている、
請求項１から７までのいずれか１項記載のビルディン
グ。
【請求項９】少なくとも１つの分配通路が特別の分配
シャフト（１７０，１７０′；２７０）によって形成さ
れている、請求項１から８までのいずれか１項記載のビ
ルディング。
【請求項１０】ビルディング（１０）がシングルファ
サードを有している、請求項１から９までのいずれか１
項記載のビルディング。
【請求項１１】少なくとも１つの室（２８）が開放可
能な窓（５０）を有している、請求項１から１０までの
いずれか１項記載のビルディング。
【請求項１２】ビルディング（１０）の少なくとも１
つの窓（５０）がボックス窓として構成されている、請
求項１から１１までのいずれか１項記載のビルディン
グ。
【請求項１３】ボックス窓（５０）の外側窓ユニット
（５０ｂ）がバッフルガラス板をもって構成されてい
る、請求項１２記載のビルディング。
【請求項１４】少なくとも１つの通気メインダクト
（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）が、地盤（１８）を通って
延びる通路区分（１６Ａｂ）を有している、請求項１か
ら１３までのいずれか１項記載のビルディング。
【請求項１５】地盤（１８）を通って延びる少なくと
も１つの通路区分（１６Ａｂ）に熱交換器（２０）が配
設されている、請求項１４記載のビルディング。
【請求項１６】少なくとも１つの通気メインダクト
（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）には、場合によって過度に
高い通気圧の形成に対抗して作用するための絞り装置
（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）が配設されている、請求項
１から１５までのいずれか１項記載のビルディング。
【請求項１７】換気装置及び絞り装置が、加圧動作中
には送風機として、また絞り動作中にはタービンとして
働く１つのプロペラユニットのような同一の装置によっ
て構成されている、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】少なくとも１つの通気メインダクト
（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）には、加熱装置（４０）と
冷却装置（４０）又はその何れかが配設されている、請
求項１から１７までのいずれか１項記載のビルディン
グ。
【請求項１９】室内及び／又は分配通路内及び／又は
少なくとも１つの通気メインダクト（１６Ａ）内に、外
部熱源（４２）によって加熱された空気を送り込むため
の接続部位（４４）が設けられている、請求項１から１
８までのいずれか１項記載のビルディング。
【請求項２０】換気装置（３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ）
が、ビルディングの地階領域（Ｋ）又はサービス階層の
ようなサービスエリア内に配置されている、請求項１か
ら１９までのいずれか１項記載のビルディング。
【請求項２１】通気メインダクト（１６Ａ，１６Ｂ，
１６Ｃ）の横断面積が最大２０ｍ²である、請求項１か
ら２０までのいずれか１項記載のビルディング。
【請求項２２】ビルディング（１０）の高さが少なく
とも２５ｍである、請求項１から２１までのいずれか１
項記載のビルディング。
【請求項２３】ビルディング内圧と周辺外気圧との圧
力差値が１０Ｐａ〜８０Ｐａである、請求項１から２２
までのいずれか１項記載のビルディング。
【請求項２４】換気装置（３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ）
に、該換気装置を駆動するために必要な電流を生ぜしめ
る光電装置（３７）が配設されている、請求項１から２
３のいずれか１項記載のビルディング。