特許 7293092 集合住宅

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-09

(45)【発行日】2023-06-19

(54)【発明の名称】集合住宅

(51)【国際特許分類】

   E04H 1/04 20060101AFI20230612BHJP

   E04B 1/18 20060101ALI20230612BHJP

【ＦＩ】

E04H1/04 C

E04H1/04 B

E04B1/18 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019207724

(22)【出願日】2019-11-18

(65)【公開番号】P2021080689

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-05-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000174943

【氏名又は名称】三井住友建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】眞鍋 耕次

(72)【発明者】

【氏名】山谷 裕介

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 正人

(72)【発明者】

【氏名】高橋 絵里

(72)【発明者】

【氏名】小田 稔

(72)【発明者】

【氏名】松崎 真豊

【審査官】沖原 有里奈

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３６４１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０９７８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０８１４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３０６６０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ １／０４，１／０６

Ｅ０４Ｂ １／１８－１／３０

Ｅ０４Ｈ ９／００－９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地上部に複数のフロアと鉛直方向に延びる中心軸とを有し、前記地上部の各フロアは前記中心軸に関し概ね点対称の平面形状を有し、前記地上部の上側半分のフロアの平均平面積が下側半分のフロアの平均平面積より大きく、
前記複数のフロアは、連続する複数のフロアからなる第１のフロア群と、連続する複数のフロアからなる第２のフロア群と、前記第１のフロア群と前記第２のフロア群とを接続する構造補強フロアと、を有し、
前記第１のフロア群の外壁は下階から上階に向けて連続的に外方にせり出しており、前記第２のフロア群の外壁は鉛直方向に延びており、前記構造補強フロアは、前記中心軸に対して放射状に延びる補強構造を有している、集合住宅。

【請求項2】

地上部に複数のフロアと鉛直方向に延びる中心軸とを有し、前記地上部の各フロアは前記中心軸に関し概ね点対称の平面形状を有し、前記地上部のフロアは上層階と中層階と下層階とに三分割され、前記上層階のフロアの平均平面積が前記中層階のフロアの平均平面積より大きく、前記中層階のフロアの平均平面積が前記下層階のフロアの平均平面積より大きく、
前記複数のフロアは、連続する複数のフロアからなる第１のフロア群と、連続する複数のフロアからなる第２のフロア群と、前記第１のフロア群と前記第２のフロア群とを接続する構造補強フロアと、を有し、
前記第１のフロア群の外壁は下階から上階に向けて連続的に外方にせり出しており、前記第２のフロア群の外壁は鉛直方向に延びており、前記構造補強フロアは、前記中心軸に対して放射状に延びる補強構造を有している、集合住宅。

【請求項3】

前記第１及び第２のフロア群の各フロアは前記補強構造を備えない、請求項１または２に記載の集合住宅。

【請求項4】

地上部に複数のフロアと鉛直方向に延びる中心軸とを有し、前記地上部の各フロアは前記中心軸に関し概ね点対称の平面形状を有し、前記地上部の上側半分のフロアの平均平面積が下側半分のフロアの平均平面積より大きく、
前記複数のフロアは、それぞれが連続する複数のフロアからなる２つの第１のフロア群と、前記２つの第１のフロア群を接続する構造補強フロアと、を有し、
前記第１のフロア群の外壁は下階から上階に向けて連続的に外方にせり出しており、前記構造補強フロアは、前記中心軸に対して放射状に延びる補強構造を有している、集合住宅。

【請求項5】

地上部に複数のフロアと鉛直方向に延びる中心軸とを有し、前記地上部の各フロアは前記中心軸に関し概ね点対称の平面形状を有し、前記地上部のフロアは上層階と中層階と下層階とに三分割され、前記上層階のフロアの平均平面積が前記中層階のフロアの平均平面積より大きく、前記中層階のフロアの平均平面積が前記下層階のフロアの平均平面積より大きく、
前記複数のフロアは、それぞれが連続する複数のフロアからなる２つの第１のフロア群と、前記２つの第１のフロア群を接続する構造補強フロアと、を有し、
前記第１のフロア群の外壁は下階から上階に向けて連続的に外方にせり出しており、前記構造補強フロアは、前記中心軸に対して放射状に延びる補強構造を有している、集合住宅。

【請求項6】

前記第１のフロア群の各フロアは前記補強構造を備えない、請求項４または５に記載の集合住宅。

【請求項7】

前記外壁に沿って周状に配置された複数の外側柱と、前記外側柱の内側且つ前記中心軸から概ね等距離の位置に周状に配置された複数の内側柱と、を有し、前記補強構造は前記内側柱と前記外側柱との間に設けられた複数の梁である、請求項１から６のいずれか１項に記載の集合住宅。

【請求項8】

前記構造補強フロアの階高は上下に隣接するフロアの階高より低い、請求項１から７のいずれか１項に記載の集合住宅。

【請求項9】

前記構造補強フロアを貫通する配管を有し、前記配管は前記構造補強フロアに横引部を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の集合住宅。

【請求項10】

前記外壁は前記中心軸を中心とする十六角形の平面形状を有している、請求項１から９のいずれか１項に記載の集合住宅。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は集合住宅に関し、特に中高層塔状集合住宅の形状に関する。

【背景技術】

【0002】

円形あるいは多角形の平面形状を有する集合住宅が知られている。特許文献１には円形の平面形状を有する集合住宅が開示されている。この集合住宅は１０階建てであるが、より階数の多い塔状集合住宅（いわゆるタワーマンション）も公知である。塔状集合住宅は各階の平面積が同じであり、従って、建物全体が円筒形ないし角柱形の形状をなしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１２０７３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、集合住宅においては上階ほど単位面積当たりの販売価格が高く、付加価値も高いとされている。しかし、従来の塔状集合住宅は建物全体が円筒形ないし角柱形の形状をなしているため、付加価値の高い住戸の床面積は自ずと制限され、建物全体の付加価値を高めることが難しい。

【0005】

本発明は建物全体の付加価値を高めることが容易な集合住宅を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の集合住宅は地上部に複数のフロアと鉛直方向に延びる中心軸とを有し、地上部の各フロアは中心軸に関し概ね点対称の平面形状を有している。地上部の上側半分のフロアの平均平面積は下側半分のフロアの平均平面積より大きい。また、本発明の他の集合住宅は地上部に複数のフロアと鉛直方向に延びる中心軸とを有し、地上部の各フロアは中心軸に関し概ね点対称の平面形状を有し、地上部のフロアは上層階と中層階と下層階とに三分割され、上層階のフロアの平均平面積が中層階のフロアの平均平面積より大きく、中層階のフロアの平均平面積が下層階のフロアの平均平面積より大きい。
これらの集合住宅において、複数のフロアは、連続する複数のフロアからなる第１のフロア群と、連続する複数のフロアからなる第２のフロア群と、第１のフロア群と第２のフロア群とを接続する構造補強フロアと、を有し、第１のフロア群の外壁は下階から上階に向けて連続的に外方にせり出しており、第２のフロア群の外壁は鉛直方向に延びており、構造補強フロアは、中心軸に対して放射状に延びる補強構造を有している。あるいは、これらの集合住宅において、複数のフロアは、それぞれが連続する複数のフロアからなる２つの第１のフロア群と、２つの第１のフロア群を接続する構造補強フロアと、を有し、第１のフロア群の外壁は下階から上階に向けて連続的に外方にせり出しており、構造補強フロアは、中心軸に対して放射状に延びる補強構造を有している。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、上階に行くほど床面積を増加することができるため、建物全体の付加価値を高めることが容易な集合住宅を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る集合住宅の側面図である。

【図2】図１のＡ部拡大図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図（平面図）である。

【図4】図１のＣ－Ｃ線に沿った断面図（平面図）である。

【図5】本発明の他の実施形態に係る集合住宅の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の集合住宅のいくつかの実施形態について説明する。本発明の集合住宅は地上部に複数のフロアを有している限り、階数は特に限定されず、任意の階数の集合住宅に適用できる。本発明は、２０階建て以上、好ましくは３０階建て以上の中高層塔状集合住宅（いわゆるタワーマンション）に好適に適用することができる。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態に係る集合住宅の側面図である。図２は、図１のＡ部拡大図、図３は、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図（平面図）、図４は、図１のＣ－Ｃ線に沿った断面図（平面図）である。本発明は地上部の構造に特徴があり、地下部の構造は何ら限定されない。このため、ここでは集合住宅の地上部の構成について説明し、以下の説明は、特に言及のない限り、地上部の構成に適用される。

【0011】

集合住宅１は鉛直方向Ｚに延びる中心軸ＣＬを有し、各フロアは中心軸ＣＬに関し概ね点対称の平面形状を有している。平面形状は建物の外面（外壁９の外面）で規定される形状であり、建物の内部形状やバルコニーＢの形状は何ら限定されない。概ね点対称とは、基本的な形状が点対象であることを意味し、突起や凹部など、部分的に対称性を乱す形状があってもよい。図３，４に示すように、集合住宅１は概ね正十六形の平面形状を有している。集合住宅１は概ね円形、四角形、六角形、八角形、十二角形、二十四角形などの平面形状を有していてもよい。しかし、後述する放射梁１２を多数設け、且つ放射梁１２の長さを揃えるため、四角形、六角形などの角数の少ない多角形よりも、十二角形、十六角形など、角数の多い多角形のほうが有利である。逆に、あまり角数の多い多角形では外側柱４の間隔が十分に確保できず、外側柱４間に設けられる外周梁５の設計が困難となる場合がある。また、円形断面は、外壁９や外周梁５など建物の外周に面する部材の施工性、型枠の製作コスト、窓との取り合い等を考慮すると、コストや施工性が影響を受ける可能性がある。以上より、集合住宅１の平面寸法にもよるが、１２～２４程度の４の倍数の角数の多角形形状とすることが好ましく、特に角数が８の倍数であることが好ましい。以上より、本実施形態の集合住宅１の外壁９は、中心軸ＣＬを中心とする十六角形の平面形状を有している。

【0012】

集合住宅１は、２つの第１のフロア群Ｆ１（以下、第１の上部フロア群Ｆ１２、第１の下部フロア群Ｆ１１という場合がある）と、第１のフロア群Ｆ１の上方と下方に設けられた第２のフロア群Ｆ２（以下、第２の上部フロア群Ｆ２２、第２の下部フロア群Ｆ２１という場合がある）と、を有している。第１及び第２のフロア群Ｆ１，Ｆ２はそれぞれ、複数の連続するフロアからなるフロア群である。第１の上部及び下部フロア群Ｆ１２，Ｆ１１はそれぞれ１０層、第２の上部フロア群Ｆ２２は１１層、第２の下部フロア群Ｆ２１は７層からなり（従って、本実施形態の集合住宅１は３８階建てである）、下から上に第２の下部フロア群Ｆ２１、第１の下部フロア群Ｆ１１、第１の上部フロア群Ｆ１２、第２の上部フロア群Ｆ２２の順に配置されている。ただし、これらのフロア群のフロア数は本実施形態に限定されない。第１のフロア群Ｆ１では、外壁９の位置が下階から上階に向けて連続的に外側にせり出している。換言すれば、中心軸ＣＬの周りの同じ角度位置（東、南、西、北など）（図３参照）で測った中心軸ＣＬと外壁９の外面との距離（径方向距離）が、下階から上階に向けて連続的に増加している。この結果、第１のフロア群Ｆ１では下階から上階に向けて平面積が連続的に増加している。第２のフロア群Ｆ２では、外壁９は鉛直方向Ｚに延びている。換言すれば、中心軸ＣＬの周りの同じ角度位置θで測った中心軸ＣＬと外壁９の外面との距離（径方向距離）は、すべての階で同一である。この結果、第２のフロア群Ｆ２では各フロアの平面積は同じである。本明細書で、平面積とは建物の外面（外壁９の外面）の内側部分の面積である。

【0013】

この結果、地上部の上側半分のフロアの平均平面積が下側半分のフロアの平均平面積より大きくなっている。上半半分と下側半分の境界は、建物の階数の中央値を基準にして定める。建物の階数の中央値は（１＋最上階の階数）／２として定義する。３８階建ての場合、中央値は１９．５であるため、１～１９階が下側半分のフロア、２０～３８階が上側半分のフロアとなる。３９階建ての場合（１＋最上階の階数が偶数の場合）、中央値は整数（＝２０）となるため、中央値は下側に含める。従って、１～２０階が下側半分のフロア、２１～３９階が上側半分のフロアとなる。同様に、全体を上層階、中層階、下層階に三分割した場合、フロアの平均平面積は上層階が最も大きく、中層階が次に大きく、下層階は最も小さい。３分割した場合のフロア割りも同様に考えることができる。３８階建ての場合（１＋最上階の階数が３の倍数の場合）、３分点は１３（＝３９／３）、２６（＝３９×２／３）であるため、これらを下側に含め、１～１３階が下層階、１４～２６階が中層階、２７～３８階が上層階となる。３９階建ての場合、３分点は１３．３（＝４０／３）、２６．７（＝４０×２／３）であるため、１～１３階が下層階、１４～２６階が中層階、２７～３９階が上層階となる。

【0014】

集合住宅１は、外周フレーム２と内周フレーム３とからなるフレーム構造で構成されている。内周フレーム３と外周フレーム２は柱と梁で構成された架構であり、構造要素としての壁（耐震壁）は設けられていない。外周フレーム２は、複数の外側柱４と複数の外周梁５とで構成されている。複数の外側柱４は、任意の平面において、中心軸ＣＬから概ね等距離の位置に、周状に（換言すれば、中心軸ＣＬを中心とする第１の仮想円に沿って）配置されている。外周梁５は、互いに隣接する外側柱４の間に周状に設けられた直線状の梁である。外側柱４は集合住宅１の外壁９に沿って延びている。このため、外側柱４は、第１のフロア群Ｆ１では下階から上階に向けて外側にせり出すように斜めに延びており、第２のフロア群Ｆ２では鉛直方向Ｚに延びている。第１のフロア群Ｆ１の外側柱４は外側に倒れこむような力を受けるが、この力は外周梁５によって支持される。

【0015】

内周フレーム３は、複数の第１の内側柱６と複数の第２の内側柱７と複数の内側梁８とで構成されている。複数の第１の内側柱６は、任意の平面において、外側柱４の内側且つ中心軸ＣＬから概ね等距離の位置に、周状に（換言すれば、中心軸ＣＬを中心とする、第１の仮想円より小径の第２の仮想円に沿って）配置されている。複数の第２の内側柱７は、任意の平面において、第１の内側柱６の内側且つ中心軸ＣＬから概ね等距離の位置に、周状に（換言すれば、中心軸ＣＬを中心とする、第２の仮想円より小径の第３の仮想円に沿って）配置されている。複数の内側梁８は、第１の内側柱６と第２の内側柱７との間に放射状に設けられた直線状の梁である。第１の内側柱６と第２の内側柱７は鉛直方向Ｚに延びている。

【0016】

第１の内側柱６と第２の内側柱７との間の環状の空間Ｓ２は主に集合住宅１の内部の共用廊下として使用され、第２の内側柱７の内側の空間Ｓ３は主に階段やエレベータの設置スペースとして使用される。外側柱４と第１の内側柱６との間の環状の空間Ｓ１は住戸スペースとして使用される。図３に示す例では、この空間は仕切り壁１１によって１２個の同一形状、同一面積の住戸に仕切られているが、住戸のプランニングは図示の例に限定されない。外側柱４と第１の内側柱６との間は居住性を高めるために無梁構造とされているが、例えば、住戸の境界に沿って放射梁を設置してもよい。床スラブ１０の構成は特に限定されないが、例えば半ＰＣａ床スラブとすることで、施工性を改善しつつ無梁構造を実現することができる。なお、図２では住戸の一部として主寝室ＭＢＲとユニットバスＵＢを示している。

【0017】

集合住宅１はさらに３つの構造補強フロアＦ３（クロールスペース）を有している。以下、これらの構造補強フロアＦ３を第１～第３の構造補強フロアＦ３１～Ｆ３３という。第１の構造補強フロアＦ３１は第２の下部フロア群Ｆ２１と第１の下部フロア群Ｆ１１とを接続するフロアであり、第２の構造補強フロアＦ３２は第１の下部フロア群Ｆ１１と第１の上部フロア群Ｆ１２とを接続するフロアであり、第３の構造補強フロアＦ３３は第１の上部フロア群Ｆ１２と第２の上部フロア群Ｆ２２とを接続するフロアである。３つの構造補強フロアＦ３１～Ｆ３３は同じ構成を有している。

【0018】

第１及び第３の構造補強フロアＦ３１，Ｆ３３は、建物構造の切り替え部、すなわち第１のフロア群Ｆ１と第２のフロア群Ｆ２の切り替え部に、主に建物構造を補強する目的で設置される。第２の構造補強フロアＦ３２は第１の上部フロア群Ｆ１２と第１の下部フロア群Ｆ１１の間に設けられており、第１のフロア群Ｆ１の中間位置で建物構造を補強する。

【0019】

構造補強フロアＦ３は、中心軸ＣＬに対して放射状に延びる補強構造を有している。補強構造は第１の内側柱６と外側柱４との間に設けられた複数の放射梁１２である。本実施形態では１６本の外側柱４と１２本の第１の内側柱６が設けられているため、１６本の外側柱４のうち１２本が放射梁１２によって第１の内側柱６に接続されている。放射梁１２をより均等に配置するため、外側柱４の本数を第１の内側柱６の本数の２倍(２４本)とし（すなわち、外壁９を二十四角形の平面形状とし）、外側柱４を１本おきに放射梁１２と接続することもできる。前述のように、第１のフロア群Ｆ１の外側柱４は下階から上階に向けて外側にせり出すように斜めに延びており、外側に倒れこむような力を受ける。この力の一部を構造補強フロアＦ３の放射梁１２が負担することで、無理のない構造計画を実現することができる。放射梁１２の寸法に制約はなく、構造上必要な放射梁１２の梁背で構造補強フロアＦ３の階高ｈを決定することが好ましい。構造補強フロアＦ３の外周梁５の梁背も放射梁１２の梁背と同一とすることが好ましい。構造補強フロアＦ３は居住空間としての使用を想定していないため、階高ｈは上下に隣接する居住フロアの階高Ｈより低いことが望ましいが、居住フロアの階高Ｈと同程度であってもよい。放射梁１２は構造補強フロアＦ３だけが備える構造要素であり、第１のフロア群Ｆ１や第２のフロア群Ｆ２の各フロアは備えていない。居住フロアには放射梁１２が設けられないため、放射梁１２が居住フロアのプランニングや居住性に影響を与えることはない。

【0020】

集合住宅１の各フロアでは上下水の配管１３が鉛直方向Ｚに貫通しており、構造補強フロアＦ３もその例外ではない。一般に、集合住宅１では水回り設備(例えばユニットバスＵＢ)の位置を上下階でできるだけ揃えることで、配管１３の設置スペースを縮小している。しかし、集合住宅１の付加価値を高めるため、上層階と下層階で間取りを大きく変えることもあり得る。本実施形態では構造補強フロアＦ３を配管１３の横引きスペース１４として利用することができる。居住フロアでは配管１３を鉛直方向Ｚに通すことができるため、居住空間への影響を抑えつつ、上層階と下層階でプランニングを変える自由度が高められる。横引きの距離が大きい場合、放射梁１２に配管１３を通すための穴（図示せず）を形成してもよい。図１には配管１３の概略ルートの一例を示しており、特に第３の構造補強フロアＦ３３では配管１３が周方向に長距離に渡って横引きされている。

【0021】

このように、本実施形態では上層階が下層階と比べて径方向に拡張されているため、集合住宅１の付加価値を高めることが可能である。一般に集合住宅１では上階ほど単位面積当たりの販売価格や賃貸価格が高く、それに応じて付加価値も高いとされている。本実施形態では建物の総床面積に占める上階の床面積の割合が相対的に増えるため、集合住宅１の付加価値が高められる。また、近年、建物の形態制限として天空率と呼ばれる概念が導入されている。これによれば、計画中の建物が空を覆う割合（天空率）が規制の対象とされる。天空率は所定の測定ポイントから見上げた天空図に基づいて算出されるため、上層階が低層階より相対的に大きな建物は、総容積が同じで上層階も低層階も同じ平面積を有する建物より基準を満たしやすい。さらに、低層階が上層階に対して相対的に絞られるため、いわゆるビル風も緩和される可能性がある。

【0022】

本発明が本実施形態に限定されないことは勿論である。例えば、第１のフロア群Ｆ１と第２のフロア群Ｆ２の数は限定されない。図５（ａ）に示すように、複数の第１のフロア群Ｆ１と複数の第２のフロア群Ｆ２が構造補強フロアＦ３を介して交互に配置されてもよい。あるいは図５（ｂ）に示すように、集合住宅１は複数の第１のフロア群Ｆ１と構造補強フロアＦ３とだけからなっていてもよい。この場合、集合住宅１は全体として逆円錐台の形状をなす。あるいは図５（ｃ）に示すように、第１のフロア群Ｆ１が建物の上層と下層に設けられていてもよい。

【0023】

放射梁１２にプレストレスを導入してもよい。これによって、放射梁１２が外側柱４の外側に倒れこむ力をより効果的に支持することができる。放射梁１２の代わりにトラスを用いてもよい。トラスは鉄筋コンクリート造が好ましいが、鉄骨造でもよい。トラスを用いることによって、配管１３との干渉が生じにくくなり、配管１３の横引きルートの自由度が高められる。

【符号の説明】

【0024】

１ 集合住宅
４ 外側柱
７ 内側柱
９ 外壁
１２ 放射梁
１３ 配管
ＣＬ 中心軸
Ｆ１ 第１のフロア群
Ｆ２ 第２のフロア群
Ｆ３ 構造補強フロア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】