曲面構造体及び建築物
【課題】 本発明は、構成が単純でありながら耐震性に優れ、且つ大空間を備えた建築物、及び当該建築物を容易に形成することができる、耐震性に優れた曲面構造体を提供することを目的とする。
【解決手段】 床１２と、床１２の周縁部１３から鉛直方向に立設され、且つ平面視で弧状を成す、互いに対向する２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂと、天井１８とを含んで構成され、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂのうち、一の曲面壁１４ａの一側端１５ａが、他の曲面壁１４ｂの一側端１６ａと剛接合され、一の曲面壁１４ａの他側端１５ｂが、他の曲面壁１４ｂの他側端１６ｂと剛接合された曲面構造体１０である。また、曲面構造体１０を、間隔を空けて複数配置し、複数配置された曲面構造体１０間に屋根５２が架設されて成る建築物である。
【解決手段】 床１２と、床１２の周縁部１３から鉛直方向に立設され、且つ平面視で弧状を成す、互いに対向する２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂと、天井１８とを含んで構成され、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂのうち、一の曲面壁１４ａの一側端１５ａが、他の曲面壁１４ｂの一側端１６ａと剛接合され、一の曲面壁１４ａの他側端１５ｂが、他の曲面壁１４ｂの他側端１６ｂと剛接合された曲面構造体１０である。また、曲面構造体１０を、間隔を空けて複数配置し、複数配置された曲面構造体１０間に屋根５２が架設されて成る建築物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側壁が弧状を成す曲面構造体、及びこの曲面構造体を複数配置して構成される建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震国である我が国においては、近年、建築物の耐震性が特に重要視されている。その一方で、大空間を要する建築物、例えば博物館や美術館等の展示館、多目的ホール、体育館等の需要も高まっており、耐震性を備え、且つ大空間を備えた建築物が特に求められている。
【０００３】
従来の建築物は、主に木造、鉄筋コンクリート造、鉄骨造に分類できる。木造には軸組壁工法（在来工法）、枠組壁工法（２×４工法）、及び大断面集成材工法による建築物がある。軸組壁工法による建築物では、筋交いや耐力壁が地震力（水平力）を負担するため、筋交い等をバランスよく多数配置することで耐震性が向上される。また、枠組壁工法による建築物では、壁が地震力を負担するため、壁面をバランスよく多数配置することで耐震性が向上される。更に、大断面集成材工法では、集成材を使用することによって大空間を備えた建築物の構築が可能であると共に、筋交い、或いはラーメン構造の場合には柱及び梁が一体となったラーメンが地震力を負担するため、筋交いをバランスよく多数配置する、或いは断面の大きい柱や梁をバランスよく配置することで耐震性が向上される。
【０００４】
また、鉄筋コンクリート造や鉄骨造の建築物には、ラーメン構造のものが多く見られ、柱と梁が一体となったラーメンが地震力を負担するため、柱や梁の断面を大きくすると共に、柱をバランスよく配置することで耐震性が向上される。
【０００５】
更に、居室空間を広くすることができる建物の構造等も開示さている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に係る建物の構造は、平面視で開断面を有する集合住宅において、第１の構造体と第２の構造体が、それぞれ建物の桁行方向を向いて平面視で二列をなすとともに屈曲または湾曲して配置され、第１の構造体と第２の構造体の一方または両方の構造体が、平面視で直行二方向に所定の剛性及び耐力を有する剛強な構造であることにより、この直行二方向における建物の構造安全性を確保したことを特徴としている。
【特許文献１】特開２００４−３１６１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、軸組壁工法や枠組壁工法による木造建築では、上述のとおり、耐震力を向上するために筋交いや壁面をバランスよく多数配置する必要があり、建築物内に大空間を形成することが困難である。また、大断面集成材工法によると、建築物内に大空間を形成することは可能であるが、柱や梁の断面が大きくなると共に、この柱及び梁によって空間が圧迫されるため、建築物の種類によっては必ずしも好ましい工法とは言えない。更に、当該工法は建築コストが高くなるという問題もある。
【０００７】
また、鉄筋コンクリート造や鉄骨造によっても大空間を備えた建築物を構築することは可能であるが、柱や梁の断面を大きくする必要があるため、建築物自体の重量が重くなると共に、建築コストも高くなる。
【０００８】
更に、特許文献１に開示された建物の構造も基本的にはラーメン構造であって、第１の構造体と第２の構造体の間に大空間を形成する場合には、柱の断面を大きくする必要がある。従って、空間内に大断面の柱が出っ張って空間が圧迫されると共に、空間の有効利用を図ることができない。
【０００９】
そこで本発明者は、上記の問題点に鑑み、構成が単純でありながら耐震性に優れ、且つ大空間を備えた建築物、及び当該建築物を容易に形成することができる、耐震性に優れた構造体を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明の要旨とするところは、床と、該床の周縁部から立設され且つ平面視で弧状を成す、互いに対向する２枚の曲面壁と、天井とを含んで構成され、前記２枚の曲面壁のうち、一の前記曲面壁の一側端が、他の前記曲面壁の一側端と剛接合され、前記一の曲面壁の他側端が、前記他の曲面壁の他側端と剛接合された曲面構造体であることにある。
【００１１】
また、かかる曲面構造体において、水平方向の外断面形状は舟形又は弓形でることを特徴とする。
【００１２】
本発明の別の要旨とするところは、上記の曲面構造体を、間隔を空けて複数配置し、該複数配置された曲面構造体間に屋根が架設されて成る建築物であることにある。
【００１３】
また、かかる建築物において、前記複数配置された曲面構造体間には側壁が設けられ得る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の曲面構造体によると、構造体自体が床、２枚の曲面壁、及び天井の計４枚の壁面で囲まれた箱形構造を成しているため、構造は単純でありながら、耐震性の向上が図られる。特に、２枚の曲面壁を剛接合し、水平方向の外断面形状を舟形又は弓形とすることによって、従来の水平方向の外断面形状が略矩形の建築物に比べて靱性に富み、大きな変形を受けても崩壊し難い構造体を得ることができる。
【００１５】
更に、本発明の曲面構造体は予め工場で製作することができるため、施工現場における作業を極力少なくすることができ、工期の短縮が図られ、工費削減に大きく貢献できる。
【００１６】
また、本発明の建築物は、本発明の曲面構造体を、間隔を空けて複数配置し、屋根を架設するのみで、広い空間を備えた建築物を容易に構築できる。更に、側壁が無ければ解放された広い空間として、また、側壁を設ければ広い室内空間として、あらゆる空間設計を可能とした建築物を提供できる。
【００１７】
更にまた、本発明の建築物によると、曲面構造体を新たに付加、若しくは撤去又は移動することによって、建築物の施設規模及び空間レイアウトを必要に応じて容易に拡張、縮小、及び変更することができる。
【００１８】
また、本発明の曲面構造体及び建築物は、曲面壁によって描かれる曲線美を備えており、デザイン性に優れた、従来にない新たな構造体及び建築物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の曲面構造体及び建築物の実施形態について、図面に基づき説明する。なお、以下で「固定」と記した場合には、特に断らない限り、建築用金物や釘等を用いた剛接合を意味する。また、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
本実施の形態に係る曲面構造体１０は木造の構造体であって、図１（ａ）に示すように、床１２と、互いに対向する２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂと、天井１８とを含んで構成されている。曲面壁１４ａ、１４ｂは、床１２の周縁部１３から鉛直方向に立設され、且つ平面視で弧状を成しており、一の曲面壁１４ａの一側端１５ａが、他の曲面壁１４ｂの一側端１６ａと剛接合され、一の曲面壁１４ａの他側端１５ｂが、他の曲面壁１４ｂの他側端１６ｂと剛接合されている。
【００２１】
本実施形態の曲面構造体１０に係る２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂについて、より具体的には、平面視で舟形をなす床１２の周縁部１３に下枠２０を固定し、この下枠２０に複数の枠材２２を鉛直方向に等間隔で立設し、複数の枠材２２の上端に上枠２４を固定することによって、まず曲面壁１４ａ、１４ｂの骨組が形成される。続いて、この骨組に、曲面構造体１０の屋外側から複数の面材２６を固定することにより、平面視で弧状を成し、互いに対向する２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂが各々形成される。このとき、一の曲面壁１４ａの一側端１５ａは、他の曲面壁１４ｂの一側端１６ａと剛接合され、一の曲面壁１４ａの他側端１５ｂは、他の曲面壁１４ｂの他側端１６ｂと剛接合されている。
【００２２】
そして、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂの上端縁で形成された開口には、この開口を覆って面材２６が固定され、面材２６により天井１８が形成される。つまり、本実施形態の曲面構造体１０は、床１２、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂ、及び天井１８の計４枚の壁面で囲まれた箱形構造を成しており、更に、水平方向の外断面形状が舟形を成している。
【００２３】
なお、「舟形」とは、２本の弧状を成す曲線を互いに対向させ、且つ各々の曲線の端部同士を接合した際に、各々の曲線が外側に膨らんだ状態で形成される平面形状を意味し、本発明において舟形の曲面構造体とは、本実施形態の曲面構造体１０のように、曲面構造体の平面形状、つまり水平方向の外断面形状が上記の「舟形」をなすものを意味する。但し、曲面構造体１０のように、必ずしも２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂの曲率が同じである必要はない。その例として、図２（ａ）〜（ｄ）に本発明に係る舟形の曲面構造体の種々の平面形状を示すが、同図（ａ）の曲面構造体１０のように、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂのそれぞれの曲率が異なるものであってもよい。また、曲面構造体１０、１０ａのように、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂがそれぞれ平面視で円弧をなす必要はなく、同図（ｂ）、（ｃ）に示した曲面構造体１０ｂ、１０ｃのように、一の曲面壁内において、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ａ、１４ｂにより構成されるものであってもよい。更に、同図（ｄ）に示した曲面構造体１０ｄのように、平面視で円弧をなす曲面壁１４ａと、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ｂにより構成されてもよい。
【００２４】
また、図１に示した本実施形態に係る舟形の曲面構造体１０において、床１２と天井１８は平行をなしているが、本発明の曲面構造体に係る床と天井は平行に限定されず、図３（ａ）の正面図、及び同図（ｂ）の側面図に示すように、床１２に対して天井１８が傾斜して設けられた曲面構造体１０ｅのような態様であってもよい。更に、天井１８は平面である必要もなく、同図（ｃ）の側面図に示すように、天井１８が湾曲した曲面構造体１０ｆのような態様であってもよい。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係る曲面構造体１０及び他の実施形態に係る曲面構造体１０ａ〜１０ｆは、床１２、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂ、及び天井１８の計４枚の壁面で囲まれた箱形構造であるため、耐震性に優れた構造体を得ることができる。特に、曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆに係る２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂが各々の側端部同士で剛接合されて、曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆの水平方向の外断面形状が舟形をなしているため、従来の平面視が略矩形の建築物に比べて変形性能に優れており、耐震性を更に向上することができる。
【００２６】
また、本実施形態に係る曲面構造体１０等は施工現場で直接構築することも当然に可能であるが、曲面構造体１０を工場で予め製作しておき、これを施工現場にトラック等で運搬して、クレーンで吊り込んで設置することも可能である。このように予め工場で曲面構造体１０等を製作しておくことによって、施行現場における作業を極力少なくすることができ、工期も短縮できるため、工費削減に大きく貢献できる。更に、曲面構造体１０等の規模が大きい場合であっても、曲面構造体１０等を幾つかに分割して製作し、施行現場へ搬入して組み立てることも可能となる。また更に、曲面構造体１０等の製作に、枠組壁工法で使用される２×４材や２×６材等の建材を適用することによって、製作コストの抑制を図ることができる。
【００２７】
また、図１に示した曲面壁１４ａに形成された開口２８は、曲面構造体１０内へ入るための出入口となり、この開口２８に扉等が取り付けられることとなるが、開口２８の形成箇所や、開口数、開口２８の用途等は特に限定されない。つまり、特に図示しないが、曲面構造体に係る曲面壁１４ａ、１４ｂや天井１８には、曲面構造体の用途、形状等に応じて開口が適宜設けられ、扉や窓等が取り付けられる。
【００２８】
更に、曲面構造体１０等の内部は、その用途及び機能に応じて自由な空間設計が可能であり、間仕切りを設けたり、曲面構造体１０内を水平方向に二分して２階建て構造としたりすることも可能である。
【００２９】
以上、本発明の実施形態に係る曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆについて詳述したが、本発明の曲面構造体はこれらの形態に限定されない。
【００３０】
例えば、上記の曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆは、水平方向の外断面形状が何れも舟形をなしているが、本発明の曲面構造体に係る水平方向の外断面形状は舟形に限定されず、図４（ａ）、（ｂ）に示す曲面構造体１０ｇ、１０ｈのような弓形のものであってもよい。「弓形」とは、２本の弧状を成す曲線を互いに対向させ、且つ各々の曲線の端部同士を接合した際に、一の曲線が外側に膨らみ、且つ他の曲線が内側に凹んだ状態で形成される平面形状を意味し、本発明において弓形の曲面構造体とは、本実施形態の曲面構造体１０ｇ、１０ｈのような、曲面構造体の平面形状、つまり水平方向の外断面形状が上記の「弓形」をなすものを意味する。従って、本実施形態の曲面構造体１０ｇ、１０ｈに係る２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂの曲率は必ず異なるが、曲面構造体１０ｇのように、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂがそれぞれ平面視で円弧をなす必要はなく、同図（ｂ）に示した曲面構造体１０ｈのように、平面視で円弧をなす曲面壁１４ａと、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ｂにより構成されてもよい。更に、同図（ｃ）に示した曲面構造体１０ｉのように、それぞれの曲面壁内において、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ａ、１４ｂにより構成されるものであってもよい。
【００３１】
なお、これら弓形の曲面構造体１０ｇ〜１０ｉに係る床１２及び天井１８については、上述した舟形の曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆに係る種々の天井１８の態様と同様に形成することができる。
【００３２】
また、以上に例示した曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｉは木造建築を前提として説明したが、本発明の曲面構造体は木造に限定されず、鉄筋コンクリート造や鉄骨造等であってもよい。但し、本発明の曲面構造体は、４枚の壁面で囲まれた箱形構造であるため、鉄筋コンクリート造の場合には壁式構造、鉄骨造の場合には鉄骨で形成された曲面構造体の骨組に鋼板を溶接やボルト留めにより固定した構造とすることが好ましい。
【００３３】
更に、図１（ａ）には、曲面構造体１０に係る曲面壁１４ａ、１４ｂが、骨組に複数の矩形合板を面材２６として固定することによって形成される態様が図示されているが、上記の鋼板を面材２６とする場合には、予め湾曲された１枚の鋼板を骨組に固定することによって、曲面壁１４ａ、１４ｂを形成することも可能である。また、床１２や天井１８についても、同図に示した曲面壁１４ａと同様、複数の面材２６を固定することによって形成されてもよい。
【００３４】
また更に、本発明の曲面構造体に係る床及び天井の平面視形状、すなわち床及び天井を曲面構造体の鉛直方向から見た際の形状は、上記に例示した曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｉに係る床及び天井のように必ずしも同形状である必要はなく、例えば、図２（ａ）に示した平面視形状をなす床と、同図（ｂ）に示した平面視形状をなす天井を備えた曲面構造体のような態様であってもよい。或いは、図２（ａ）に示した平面視形状をなす床と、図４（ａ）に示した平面視形状をなす天井とを備えた曲面構造体のような態様であってもよい。
【００３５】
なお、このような床と天井の平面視形状が異なる曲面構造体に係る少なくとも一の曲面壁は、床の周縁部から斜め方向に立設されることとなる。すなわち、本発明の曲面構造体に係る曲面壁は、図１（ａ）等に示したように、必ずしも床の周縁部から鉛直方向に立設される態様に限定されず、斜め方向に立設される態様であってもよい。例えば、上記に例示した曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｉに係る曲面壁１４ａ及び／又は曲面壁１４ｂを、床１２の周縁部１３から斜め方向に立設することによって、これらの曲面構造体１０等に係る床１２と、平面視形状や外形状、傾き、水平方向の位置等が異なる天井を備えた態様の曲面構造体を得ることができる。ここで、床及び天井の外形状とは、床及び天井の外周形状を意味し、上述の通り、床及び天井を曲面構造体の鉛直方向から見た際の形状、すなわち平面視形状とは、意味を異にする。
【００３６】
次に、本発明の建築物の実施形態について、図面に基づき詳述する。なお、以下に示す実施形態は木造建築を前提に説明するが、本発明の建築物は、木造建築に限定されず、鉄筋コンクリート造、鉄骨造等、何れであってもよい。
【００３７】
図５（ａ）に、本実施形態に係る建築物５０の平面図を示す。建築物５０は、舟形の曲面構造体１０ｊと弓形の曲面構造体１０ｋが、所定の間隔を空けて配置され、これら曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に屋根５２が架設されることにより構成されている。
【００３８】
図５（ｂ）に、同図（ａ）におけるＡ−Ａ端面図を示す。なお、同図（ｂ）において、曲面構造体１０ｊ、１０ｋの内部は図示を省略する。屋根５２は、具体的には、複数の垂木５４を曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に架け渡すことによって屋根５２の骨組が形成され、この骨組に合板等の面材（不図示）が固定されることにより形成される。また、本実施形態では、曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂにより描かれる曲線を屋根５２の稜線として、一方は曲面構造体１０ｊの曲面壁１４ｂに向かって、他方は曲面構造体１０ｋの曲面壁１４ａに向かって、それぞれ傾斜して設けられている。
【００３９】
このように、２棟の曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に屋根５２を架設することによって、この２棟の曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に、屋根５２で覆われた無柱の巨大な空間Ｓ１（以下、「１次空間Ｓ１」という。）及び大開口５３を形成することが容易にできる。つまり、曲面構造体１０ｊ、１０ｋが、建築物５０における柱となり、壁となって、この建築物５０に１次空間Ｓ１及び大開口５３が形成されるのである。そして、曲面構造体１０ｊ、１０ｋは、上述のとおり耐震性に優れた構造体であるため、これらの間に屋根５２を架設するのみで、耐震性に優れ、且つ１次空間Ｓ１及び曲面構造体１０ｊ、１０ｋ内の空間Ｓ２（以下、「２次空間」という。）を備え、側面に大開口５３が形成された建築物５０を容易に構築することができ、建築物５０の用途、機能等に応じて、機能的且つ自由な空間設計が可能となる。
【００４０】
また、本発明の建築物には、図６に示したように、２棟の曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に形成された大開口５３に、側壁５６が設けられてもよい。同図は、側壁５６が設けられた建築物５０ａの平面図（屋根は不図示）を示したものであるが、建築物５０ａは、一端が一の曲面構造体１０ｊに係る曲面壁１４ａの一側端１５ａ近傍で、他端が他の曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂの一側端１６ａ近傍で各々接合された側壁５６ａ、及び一端が一の曲面構造体１０ｊに係る曲面壁１４ａの他側端１５ａ近傍で、他端が他の曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂの他側端１６ｂ近傍で各々接合された側壁５６ｂとを備えている。つまり、本実施形態に係る建築物５０ａでは、１次空間Ｓ１が、屋根５２（不図示）、２枚の側壁５６ａ、５６ｂ、曲面構造体１０ｊに係る曲面壁１４ａ、及び曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂにより囲まれた室内空間となっている。
【００４１】
このように、１次空間Ｓ１が建築物５０ａの外部と隔てられることによって、従来の建築物と同様、１次空間Ｓ１を室内空間として利用することができると共に、曲面構造体１０ｊ、１０ｋが備える２次空間Ｓ２と併せて、あらゆる空間設計が可能となる。また、建築物５０ａに作用する地震力は曲面構造体１０ｊ、１０ｋが負担するため、側壁５６ａ、５６ｂを全面ガラス張りとし、１次空間Ｓ１に多くの外光を採り入れることも容易にできる。
【００４２】
以上、本発明の建築物の実施形態について詳述したが、建築物の実施形態は上述のものに限定されない。例えば、屋根５２の架設態様は図５に図示したものに限定されず、建築物を構成する曲面構造体の平面視形状、天井の傾斜、建築物の外観等に応じて、あらゆる架設態様を採用することができる。例えば、図７（ａ）に示した建築物５０ｂのように、２棟の曲面構造体１１ａ、１１ｂ間に屋根５２を架設した際、屋根５２の一端が曲面構造体１１ｂに係る曲面壁１４ｂに接合されて、曲面構造体１１ｂの天井１８を覆わない態様であってもよい。なお、この態様では、曲面構造体１１ｂに係る天井１８が、建築物５０ｂの屋根の一部を構成することとなる。また、同図（ｂ）、（ｃ）に示した建築物５０ｃに係る屋根５２のように、一の曲面構造体１１ａに係る曲面壁１４ａの一側端１５ａと、他の曲面構造体１１ｂに係る曲面壁１４ｂの他側端１６ｂとを結ぶ直線を稜線として、一方は曲面構造体１１ａの曲面壁１４ａに向かって、他方は曲面構造体１１ｂの曲面壁１４ｂに向かって、それぞれ傾斜して設けられてもよい。
【００４３】
更に、上述した実施形態に係る建築物は、何れも２棟の曲面構造体間に屋根を架設することによって構成されているが、本発明の建築物は、３棟以上の曲面構造体を、間隔を空けて配置し、これらの曲面構造体間に屋根を架設することによっても構築することができる。例えば、図８（ａ）に示したように、４棟の舟形及び弓形の曲面構造体１１を所定の間隔を空けて配置し、これら４棟の曲面構造体１１間に屋根５２を架設することによって、１次空間Ｓ１及び２次空間Ｓ２を備えた建築物５０ｄを構築することができる。同図（ｂ）は屋根５２を不図示とした建築物５０ｄの平面図であるが、本実施形態に係る建築物５０ｄによると、連続した無柱の１次空間Ｓ１を容易に形成することができる。また、建築物５０ｄに作用する地震力は、各曲面構造体１１が負担するため、各曲面構造体１１間に設けられた側壁５６は、何れも全面ガラス張りとすることも可能である。
【００４４】
更にまた、本発明の建築物によると、必要に応じて施設規模を拡張又は縮小したり、空間レイアウトを変更したりすることを容易に行い得る。つまり、図９に示したように、例えば建築物５０ｄを増築して１次空間Ｓ１を拡張したい場合には、建築物５０ｄの周辺に新たに曲面構造体１１を配置し、建築物５０ｄに係る曲面構造体１１と、新たな曲面構造体１１間に屋根を架設し、必要に応じて側壁５６を設けることにより、容易に建築物５０ｄの規模を拡張することができる。また、建築物５０ｄの施設規模を縮小したい場合には、建築物５０ｄを構成している曲面構造体１１を、縮小規模に応じて撤去することによって、容易に縮小することができる。更に、建築物５０ｄの施設規模の拡縮は、建築物５０ｄを構成する１又は複数の曲面構造体１１を移動させることによっても可能であり、また更に、曲面構造体１１を移動させることによって、建築物５０ｄに係る空間レイアウトの変更も容易に行うことができる。
【００４５】
以上に例示した本発明の実施形態に係る曲面構造体及び建築物は、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。例えば、本発明に係る曲面構造体及び建築物は何れも平家構造に限定されず、図１に示した曲面構造体１０を上下に２段以上積層し、下側の曲面構造体１０に係る天井１８を、上側の曲面構造体１０に係る床１２とすることによって、２階建て以上の曲面構造体を構築することもできる。そして、このような２階建て以上の曲面構造体を複数配置して、これらの曲面構造体間に、屋根を架設すると共に、上階部分の１次空間の床（下階部分の１次空間の天井）を架設することによって、２階建て以上の建築物を構築することともできる。そして、この建築物において、曲面構造体内の２次空間に階段やエレベーター等を内包することによって、曲面構造体間に形成された１次空間を最大限に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の建築物は、主に博物館や美術館等の展示館、図書館、多目的ホール、レストラン等に好適である。つまり、本発明に係る複数の曲面構造体間に形成される１次空間を展示室や閲覧室とし、曲面構造体内の２次空間をトイレや事務所、所蔵庫、厨房、機械室等の機能空間とすることによって、１次空間を最大限に利用することができると共に、空間設計の自由度も広がる。また、図５に示した建築物５０のような側壁を設けない態様では、有料道路における料金所やガソリンスタンド、ドライブスルー型の店舗等に適用することもできる。
【００４７】
また、本発明の曲面構造体は、公共施設、公衆トイレ、倉庫、事務所、店舗等に好適に利用し得るが、一般住宅の増築等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１（ａ）】本発明の実施形態に係る曲面構造体の斜視図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示した曲面構造体の水平方向断面図である。
【図２】本発明に係る舟形の曲面構造体の種々の形態を示した平面図である。
【図３】本発明に係る舟形の曲面構造体の他態様を示したものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示した曲面構造体の側面図、（ｃ）は更に別の態様を示した側面図である。
【図４】本発明に係る弓形の曲面構造体の種々の形態を示した平面図である。
【図５】本発明の建築物の実施形態を示したものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ端面図である。
【図６】本発明の建築物に側壁を設けた態様を示す平面図である。
【図７】（ａ）は本発明の建築物に係る屋根の他の架設態様を示す端面図、（ｂ）は更に他の架設態様を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ端面図である。
【図８】（ａ）は本発明の建築物の他の実施形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）における屋根を外した状態を示す平面図である。
【図９】本発明の建築物の拡張及び縮小の態様を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０、１０ａ〜１０ｋ、１１、１１ａ、１１ｂ：曲面構造体
１２：床
１３：周縁部
１４ａ、１４ｂ：曲面壁
１５ａ：曲面壁１４ａの一側端
１５ｂ：曲面壁１４ａの他側端
１６ａ：曲面壁１４ｂの一側端
１６ｂ：曲面壁１４ｂの他側端
１８：天井
２６：面材
５０、５０ａ〜５０ｄ：建築物
５３：大開口
５６、５６ａ、５６ｂ：側壁
Ｓ１：１次空間
Ｓ２：２次空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側壁が弧状を成す曲面構造体、及びこの曲面構造体を複数配置して構成される建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震国である我が国においては、近年、建築物の耐震性が特に重要視されている。その一方で、大空間を要する建築物、例えば博物館や美術館等の展示館、多目的ホール、体育館等の需要も高まっており、耐震性を備え、且つ大空間を備えた建築物が特に求められている。
【０００３】
従来の建築物は、主に木造、鉄筋コンクリート造、鉄骨造に分類できる。木造には軸組壁工法（在来工法）、枠組壁工法（２×４工法）、及び大断面集成材工法による建築物がある。軸組壁工法による建築物では、筋交いや耐力壁が地震力（水平力）を負担するため、筋交い等をバランスよく多数配置することで耐震性が向上される。また、枠組壁工法による建築物では、壁が地震力を負担するため、壁面をバランスよく多数配置することで耐震性が向上される。更に、大断面集成材工法では、集成材を使用することによって大空間を備えた建築物の構築が可能であると共に、筋交い、或いはラーメン構造の場合には柱及び梁が一体となったラーメンが地震力を負担するため、筋交いをバランスよく多数配置する、或いは断面の大きい柱や梁をバランスよく配置することで耐震性が向上される。
【０００４】
また、鉄筋コンクリート造や鉄骨造の建築物には、ラーメン構造のものが多く見られ、柱と梁が一体となったラーメンが地震力を負担するため、柱や梁の断面を大きくすると共に、柱をバランスよく配置することで耐震性が向上される。
【０００５】
更に、居室空間を広くすることができる建物の構造等も開示さている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に係る建物の構造は、平面視で開断面を有する集合住宅において、第１の構造体と第２の構造体が、それぞれ建物の桁行方向を向いて平面視で二列をなすとともに屈曲または湾曲して配置され、第１の構造体と第２の構造体の一方または両方の構造体が、平面視で直行二方向に所定の剛性及び耐力を有する剛強な構造であることにより、この直行二方向における建物の構造安全性を確保したことを特徴としている。
【特許文献１】特開２００４−３１６１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、軸組壁工法や枠組壁工法による木造建築では、上述のとおり、耐震力を向上するために筋交いや壁面をバランスよく多数配置する必要があり、建築物内に大空間を形成することが困難である。また、大断面集成材工法によると、建築物内に大空間を形成することは可能であるが、柱や梁の断面が大きくなると共に、この柱及び梁によって空間が圧迫されるため、建築物の種類によっては必ずしも好ましい工法とは言えない。更に、当該工法は建築コストが高くなるという問題もある。
【０００７】
また、鉄筋コンクリート造や鉄骨造によっても大空間を備えた建築物を構築することは可能であるが、柱や梁の断面を大きくする必要があるため、建築物自体の重量が重くなると共に、建築コストも高くなる。
【０００８】
更に、特許文献１に開示された建物の構造も基本的にはラーメン構造であって、第１の構造体と第２の構造体の間に大空間を形成する場合には、柱の断面を大きくする必要がある。従って、空間内に大断面の柱が出っ張って空間が圧迫されると共に、空間の有効利用を図ることができない。
【０００９】
そこで本発明者は、上記の問題点に鑑み、構成が単純でありながら耐震性に優れ、且つ大空間を備えた建築物、及び当該建築物を容易に形成することができる、耐震性に優れた構造体を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明の要旨とするところは、床と、該床の周縁部から立設され且つ平面視で弧状を成す、互いに対向する２枚の曲面壁と、天井とを含んで構成され、前記２枚の曲面壁のうち、一の前記曲面壁の一側端が、他の前記曲面壁の一側端と剛接合され、前記一の曲面壁の他側端が、前記他の曲面壁の他側端と剛接合された曲面構造体であることにある。
【００１１】
また、かかる曲面構造体において、水平方向の外断面形状は舟形又は弓形でることを特徴とする。
【００１２】
本発明の別の要旨とするところは、上記の曲面構造体を、間隔を空けて複数配置し、該複数配置された曲面構造体間に屋根が架設されて成る建築物であることにある。
【００１３】
また、かかる建築物において、前記複数配置された曲面構造体間には側壁が設けられ得る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の曲面構造体によると、構造体自体が床、２枚の曲面壁、及び天井の計４枚の壁面で囲まれた箱形構造を成しているため、構造は単純でありながら、耐震性の向上が図られる。特に、２枚の曲面壁を剛接合し、水平方向の外断面形状を舟形又は弓形とすることによって、従来の水平方向の外断面形状が略矩形の建築物に比べて靱性に富み、大きな変形を受けても崩壊し難い構造体を得ることができる。
【００１５】
更に、本発明の曲面構造体は予め工場で製作することができるため、施工現場における作業を極力少なくすることができ、工期の短縮が図られ、工費削減に大きく貢献できる。
【００１６】
また、本発明の建築物は、本発明の曲面構造体を、間隔を空けて複数配置し、屋根を架設するのみで、広い空間を備えた建築物を容易に構築できる。更に、側壁が無ければ解放された広い空間として、また、側壁を設ければ広い室内空間として、あらゆる空間設計を可能とした建築物を提供できる。
【００１７】
更にまた、本発明の建築物によると、曲面構造体を新たに付加、若しくは撤去又は移動することによって、建築物の施設規模及び空間レイアウトを必要に応じて容易に拡張、縮小、及び変更することができる。
【００１８】
また、本発明の曲面構造体及び建築物は、曲面壁によって描かれる曲線美を備えており、デザイン性に優れた、従来にない新たな構造体及び建築物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の曲面構造体及び建築物の実施形態について、図面に基づき説明する。なお、以下で「固定」と記した場合には、特に断らない限り、建築用金物や釘等を用いた剛接合を意味する。また、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
本実施の形態に係る曲面構造体１０は木造の構造体であって、図１（ａ）に示すように、床１２と、互いに対向する２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂと、天井１８とを含んで構成されている。曲面壁１４ａ、１４ｂは、床１２の周縁部１３から鉛直方向に立設され、且つ平面視で弧状を成しており、一の曲面壁１４ａの一側端１５ａが、他の曲面壁１４ｂの一側端１６ａと剛接合され、一の曲面壁１４ａの他側端１５ｂが、他の曲面壁１４ｂの他側端１６ｂと剛接合されている。
【００２１】
本実施形態の曲面構造体１０に係る２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂについて、より具体的には、平面視で舟形をなす床１２の周縁部１３に下枠２０を固定し、この下枠２０に複数の枠材２２を鉛直方向に等間隔で立設し、複数の枠材２２の上端に上枠２４を固定することによって、まず曲面壁１４ａ、１４ｂの骨組が形成される。続いて、この骨組に、曲面構造体１０の屋外側から複数の面材２６を固定することにより、平面視で弧状を成し、互いに対向する２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂが各々形成される。このとき、一の曲面壁１４ａの一側端１５ａは、他の曲面壁１４ｂの一側端１６ａと剛接合され、一の曲面壁１４ａの他側端１５ｂは、他の曲面壁１４ｂの他側端１６ｂと剛接合されている。
【００２２】
そして、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂの上端縁で形成された開口には、この開口を覆って面材２６が固定され、面材２６により天井１８が形成される。つまり、本実施形態の曲面構造体１０は、床１２、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂ、及び天井１８の計４枚の壁面で囲まれた箱形構造を成しており、更に、水平方向の外断面形状が舟形を成している。
【００２３】
なお、「舟形」とは、２本の弧状を成す曲線を互いに対向させ、且つ各々の曲線の端部同士を接合した際に、各々の曲線が外側に膨らんだ状態で形成される平面形状を意味し、本発明において舟形の曲面構造体とは、本実施形態の曲面構造体１０のように、曲面構造体の平面形状、つまり水平方向の外断面形状が上記の「舟形」をなすものを意味する。但し、曲面構造体１０のように、必ずしも２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂの曲率が同じである必要はない。その例として、図２（ａ）〜（ｄ）に本発明に係る舟形の曲面構造体の種々の平面形状を示すが、同図（ａ）の曲面構造体１０のように、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂのそれぞれの曲率が異なるものであってもよい。また、曲面構造体１０、１０ａのように、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂがそれぞれ平面視で円弧をなす必要はなく、同図（ｂ）、（ｃ）に示した曲面構造体１０ｂ、１０ｃのように、一の曲面壁内において、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ａ、１４ｂにより構成されるものであってもよい。更に、同図（ｄ）に示した曲面構造体１０ｄのように、平面視で円弧をなす曲面壁１４ａと、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ｂにより構成されてもよい。
【００２４】
また、図１に示した本実施形態に係る舟形の曲面構造体１０において、床１２と天井１８は平行をなしているが、本発明の曲面構造体に係る床と天井は平行に限定されず、図３（ａ）の正面図、及び同図（ｂ）の側面図に示すように、床１２に対して天井１８が傾斜して設けられた曲面構造体１０ｅのような態様であってもよい。更に、天井１８は平面である必要もなく、同図（ｃ）の側面図に示すように、天井１８が湾曲した曲面構造体１０ｆのような態様であってもよい。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係る曲面構造体１０及び他の実施形態に係る曲面構造体１０ａ〜１０ｆは、床１２、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂ、及び天井１８の計４枚の壁面で囲まれた箱形構造であるため、耐震性に優れた構造体を得ることができる。特に、曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆに係る２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂが各々の側端部同士で剛接合されて、曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆの水平方向の外断面形状が舟形をなしているため、従来の平面視が略矩形の建築物に比べて変形性能に優れており、耐震性を更に向上することができる。
【００２６】
また、本実施形態に係る曲面構造体１０等は施工現場で直接構築することも当然に可能であるが、曲面構造体１０を工場で予め製作しておき、これを施工現場にトラック等で運搬して、クレーンで吊り込んで設置することも可能である。このように予め工場で曲面構造体１０等を製作しておくことによって、施行現場における作業を極力少なくすることができ、工期も短縮できるため、工費削減に大きく貢献できる。更に、曲面構造体１０等の規模が大きい場合であっても、曲面構造体１０等を幾つかに分割して製作し、施行現場へ搬入して組み立てることも可能となる。また更に、曲面構造体１０等の製作に、枠組壁工法で使用される２×４材や２×６材等の建材を適用することによって、製作コストの抑制を図ることができる。
【００２７】
また、図１に示した曲面壁１４ａに形成された開口２８は、曲面構造体１０内へ入るための出入口となり、この開口２８に扉等が取り付けられることとなるが、開口２８の形成箇所や、開口数、開口２８の用途等は特に限定されない。つまり、特に図示しないが、曲面構造体に係る曲面壁１４ａ、１４ｂや天井１８には、曲面構造体の用途、形状等に応じて開口が適宜設けられ、扉や窓等が取り付けられる。
【００２８】
更に、曲面構造体１０等の内部は、その用途及び機能に応じて自由な空間設計が可能であり、間仕切りを設けたり、曲面構造体１０内を水平方向に二分して２階建て構造としたりすることも可能である。
【００２９】
以上、本発明の実施形態に係る曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆについて詳述したが、本発明の曲面構造体はこれらの形態に限定されない。
【００３０】
例えば、上記の曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆは、水平方向の外断面形状が何れも舟形をなしているが、本発明の曲面構造体に係る水平方向の外断面形状は舟形に限定されず、図４（ａ）、（ｂ）に示す曲面構造体１０ｇ、１０ｈのような弓形のものであってもよい。「弓形」とは、２本の弧状を成す曲線を互いに対向させ、且つ各々の曲線の端部同士を接合した際に、一の曲線が外側に膨らみ、且つ他の曲線が内側に凹んだ状態で形成される平面形状を意味し、本発明において弓形の曲面構造体とは、本実施形態の曲面構造体１０ｇ、１０ｈのような、曲面構造体の平面形状、つまり水平方向の外断面形状が上記の「弓形」をなすものを意味する。従って、本実施形態の曲面構造体１０ｇ、１０ｈに係る２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂの曲率は必ず異なるが、曲面構造体１０ｇのように、２枚の曲面壁１４ａ、１４ｂがそれぞれ平面視で円弧をなす必要はなく、同図（ｂ）に示した曲面構造体１０ｈのように、平面視で円弧をなす曲面壁１４ａと、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ｂにより構成されてもよい。更に、同図（ｃ）に示した曲面構造体１０ｉのように、それぞれの曲面壁内において、平面視で曲率が途中で異なる弧状をなす曲面壁１４ａ、１４ｂにより構成されるものであってもよい。
【００３１】
なお、これら弓形の曲面構造体１０ｇ〜１０ｉに係る床１２及び天井１８については、上述した舟形の曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｆに係る種々の天井１８の態様と同様に形成することができる。
【００３２】
また、以上に例示した曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｉは木造建築を前提として説明したが、本発明の曲面構造体は木造に限定されず、鉄筋コンクリート造や鉄骨造等であってもよい。但し、本発明の曲面構造体は、４枚の壁面で囲まれた箱形構造であるため、鉄筋コンクリート造の場合には壁式構造、鉄骨造の場合には鉄骨で形成された曲面構造体の骨組に鋼板を溶接やボルト留めにより固定した構造とすることが好ましい。
【００３３】
更に、図１（ａ）には、曲面構造体１０に係る曲面壁１４ａ、１４ｂが、骨組に複数の矩形合板を面材２６として固定することによって形成される態様が図示されているが、上記の鋼板を面材２６とする場合には、予め湾曲された１枚の鋼板を骨組に固定することによって、曲面壁１４ａ、１４ｂを形成することも可能である。また、床１２や天井１８についても、同図に示した曲面壁１４ａと同様、複数の面材２６を固定することによって形成されてもよい。
【００３４】
また更に、本発明の曲面構造体に係る床及び天井の平面視形状、すなわち床及び天井を曲面構造体の鉛直方向から見た際の形状は、上記に例示した曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｉに係る床及び天井のように必ずしも同形状である必要はなく、例えば、図２（ａ）に示した平面視形状をなす床と、同図（ｂ）に示した平面視形状をなす天井を備えた曲面構造体のような態様であってもよい。或いは、図２（ａ）に示した平面視形状をなす床と、図４（ａ）に示した平面視形状をなす天井とを備えた曲面構造体のような態様であってもよい。
【００３５】
なお、このような床と天井の平面視形状が異なる曲面構造体に係る少なくとも一の曲面壁は、床の周縁部から斜め方向に立設されることとなる。すなわち、本発明の曲面構造体に係る曲面壁は、図１（ａ）等に示したように、必ずしも床の周縁部から鉛直方向に立設される態様に限定されず、斜め方向に立設される態様であってもよい。例えば、上記に例示した曲面構造体１０、１０ａ〜１０ｉに係る曲面壁１４ａ及び／又は曲面壁１４ｂを、床１２の周縁部１３から斜め方向に立設することによって、これらの曲面構造体１０等に係る床１２と、平面視形状や外形状、傾き、水平方向の位置等が異なる天井を備えた態様の曲面構造体を得ることができる。ここで、床及び天井の外形状とは、床及び天井の外周形状を意味し、上述の通り、床及び天井を曲面構造体の鉛直方向から見た際の形状、すなわち平面視形状とは、意味を異にする。
【００３６】
次に、本発明の建築物の実施形態について、図面に基づき詳述する。なお、以下に示す実施形態は木造建築を前提に説明するが、本発明の建築物は、木造建築に限定されず、鉄筋コンクリート造、鉄骨造等、何れであってもよい。
【００３７】
図５（ａ）に、本実施形態に係る建築物５０の平面図を示す。建築物５０は、舟形の曲面構造体１０ｊと弓形の曲面構造体１０ｋが、所定の間隔を空けて配置され、これら曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に屋根５２が架設されることにより構成されている。
【００３８】
図５（ｂ）に、同図（ａ）におけるＡ−Ａ端面図を示す。なお、同図（ｂ）において、曲面構造体１０ｊ、１０ｋの内部は図示を省略する。屋根５２は、具体的には、複数の垂木５４を曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に架け渡すことによって屋根５２の骨組が形成され、この骨組に合板等の面材（不図示）が固定されることにより形成される。また、本実施形態では、曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂにより描かれる曲線を屋根５２の稜線として、一方は曲面構造体１０ｊの曲面壁１４ｂに向かって、他方は曲面構造体１０ｋの曲面壁１４ａに向かって、それぞれ傾斜して設けられている。
【００３９】
このように、２棟の曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に屋根５２を架設することによって、この２棟の曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に、屋根５２で覆われた無柱の巨大な空間Ｓ１（以下、「１次空間Ｓ１」という。）及び大開口５３を形成することが容易にできる。つまり、曲面構造体１０ｊ、１０ｋが、建築物５０における柱となり、壁となって、この建築物５０に１次空間Ｓ１及び大開口５３が形成されるのである。そして、曲面構造体１０ｊ、１０ｋは、上述のとおり耐震性に優れた構造体であるため、これらの間に屋根５２を架設するのみで、耐震性に優れ、且つ１次空間Ｓ１及び曲面構造体１０ｊ、１０ｋ内の空間Ｓ２（以下、「２次空間」という。）を備え、側面に大開口５３が形成された建築物５０を容易に構築することができ、建築物５０の用途、機能等に応じて、機能的且つ自由な空間設計が可能となる。
【００４０】
また、本発明の建築物には、図６に示したように、２棟の曲面構造体１０ｊ、１０ｋ間に形成された大開口５３に、側壁５６が設けられてもよい。同図は、側壁５６が設けられた建築物５０ａの平面図（屋根は不図示）を示したものであるが、建築物５０ａは、一端が一の曲面構造体１０ｊに係る曲面壁１４ａの一側端１５ａ近傍で、他端が他の曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂの一側端１６ａ近傍で各々接合された側壁５６ａ、及び一端が一の曲面構造体１０ｊに係る曲面壁１４ａの他側端１５ａ近傍で、他端が他の曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂの他側端１６ｂ近傍で各々接合された側壁５６ｂとを備えている。つまり、本実施形態に係る建築物５０ａでは、１次空間Ｓ１が、屋根５２（不図示）、２枚の側壁５６ａ、５６ｂ、曲面構造体１０ｊに係る曲面壁１４ａ、及び曲面構造体１０ｋに係る曲面壁１４ｂにより囲まれた室内空間となっている。
【００４１】
このように、１次空間Ｓ１が建築物５０ａの外部と隔てられることによって、従来の建築物と同様、１次空間Ｓ１を室内空間として利用することができると共に、曲面構造体１０ｊ、１０ｋが備える２次空間Ｓ２と併せて、あらゆる空間設計が可能となる。また、建築物５０ａに作用する地震力は曲面構造体１０ｊ、１０ｋが負担するため、側壁５６ａ、５６ｂを全面ガラス張りとし、１次空間Ｓ１に多くの外光を採り入れることも容易にできる。
【００４２】
以上、本発明の建築物の実施形態について詳述したが、建築物の実施形態は上述のものに限定されない。例えば、屋根５２の架設態様は図５に図示したものに限定されず、建築物を構成する曲面構造体の平面視形状、天井の傾斜、建築物の外観等に応じて、あらゆる架設態様を採用することができる。例えば、図７（ａ）に示した建築物５０ｂのように、２棟の曲面構造体１１ａ、１１ｂ間に屋根５２を架設した際、屋根５２の一端が曲面構造体１１ｂに係る曲面壁１４ｂに接合されて、曲面構造体１１ｂの天井１８を覆わない態様であってもよい。なお、この態様では、曲面構造体１１ｂに係る天井１８が、建築物５０ｂの屋根の一部を構成することとなる。また、同図（ｂ）、（ｃ）に示した建築物５０ｃに係る屋根５２のように、一の曲面構造体１１ａに係る曲面壁１４ａの一側端１５ａと、他の曲面構造体１１ｂに係る曲面壁１４ｂの他側端１６ｂとを結ぶ直線を稜線として、一方は曲面構造体１１ａの曲面壁１４ａに向かって、他方は曲面構造体１１ｂの曲面壁１４ｂに向かって、それぞれ傾斜して設けられてもよい。
【００４３】
更に、上述した実施形態に係る建築物は、何れも２棟の曲面構造体間に屋根を架設することによって構成されているが、本発明の建築物は、３棟以上の曲面構造体を、間隔を空けて配置し、これらの曲面構造体間に屋根を架設することによっても構築することができる。例えば、図８（ａ）に示したように、４棟の舟形及び弓形の曲面構造体１１を所定の間隔を空けて配置し、これら４棟の曲面構造体１１間に屋根５２を架設することによって、１次空間Ｓ１及び２次空間Ｓ２を備えた建築物５０ｄを構築することができる。同図（ｂ）は屋根５２を不図示とした建築物５０ｄの平面図であるが、本実施形態に係る建築物５０ｄによると、連続した無柱の１次空間Ｓ１を容易に形成することができる。また、建築物５０ｄに作用する地震力は、各曲面構造体１１が負担するため、各曲面構造体１１間に設けられた側壁５６は、何れも全面ガラス張りとすることも可能である。
【００４４】
更にまた、本発明の建築物によると、必要に応じて施設規模を拡張又は縮小したり、空間レイアウトを変更したりすることを容易に行い得る。つまり、図９に示したように、例えば建築物５０ｄを増築して１次空間Ｓ１を拡張したい場合には、建築物５０ｄの周辺に新たに曲面構造体１１を配置し、建築物５０ｄに係る曲面構造体１１と、新たな曲面構造体１１間に屋根を架設し、必要に応じて側壁５６を設けることにより、容易に建築物５０ｄの規模を拡張することができる。また、建築物５０ｄの施設規模を縮小したい場合には、建築物５０ｄを構成している曲面構造体１１を、縮小規模に応じて撤去することによって、容易に縮小することができる。更に、建築物５０ｄの施設規模の拡縮は、建築物５０ｄを構成する１又は複数の曲面構造体１１を移動させることによっても可能であり、また更に、曲面構造体１１を移動させることによって、建築物５０ｄに係る空間レイアウトの変更も容易に行うことができる。
【００４５】
以上に例示した本発明の実施形態に係る曲面構造体及び建築物は、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。例えば、本発明に係る曲面構造体及び建築物は何れも平家構造に限定されず、図１に示した曲面構造体１０を上下に２段以上積層し、下側の曲面構造体１０に係る天井１８を、上側の曲面構造体１０に係る床１２とすることによって、２階建て以上の曲面構造体を構築することもできる。そして、このような２階建て以上の曲面構造体を複数配置して、これらの曲面構造体間に、屋根を架設すると共に、上階部分の１次空間の床（下階部分の１次空間の天井）を架設することによって、２階建て以上の建築物を構築することともできる。そして、この建築物において、曲面構造体内の２次空間に階段やエレベーター等を内包することによって、曲面構造体間に形成された１次空間を最大限に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の建築物は、主に博物館や美術館等の展示館、図書館、多目的ホール、レストラン等に好適である。つまり、本発明に係る複数の曲面構造体間に形成される１次空間を展示室や閲覧室とし、曲面構造体内の２次空間をトイレや事務所、所蔵庫、厨房、機械室等の機能空間とすることによって、１次空間を最大限に利用することができると共に、空間設計の自由度も広がる。また、図５に示した建築物５０のような側壁を設けない態様では、有料道路における料金所やガソリンスタンド、ドライブスルー型の店舗等に適用することもできる。
【００４７】
また、本発明の曲面構造体は、公共施設、公衆トイレ、倉庫、事務所、店舗等に好適に利用し得るが、一般住宅の増築等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１（ａ）】本発明の実施形態に係る曲面構造体の斜視図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示した曲面構造体の水平方向断面図である。
【図２】本発明に係る舟形の曲面構造体の種々の形態を示した平面図である。
【図３】本発明に係る舟形の曲面構造体の他態様を示したものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示した曲面構造体の側面図、（ｃ）は更に別の態様を示した側面図である。
【図４】本発明に係る弓形の曲面構造体の種々の形態を示した平面図である。
【図５】本発明の建築物の実施形態を示したものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ端面図である。
【図６】本発明の建築物に側壁を設けた態様を示す平面図である。
【図７】（ａ）は本発明の建築物に係る屋根の他の架設態様を示す端面図、（ｂ）は更に他の架設態様を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ端面図である。
【図８】（ａ）は本発明の建築物の他の実施形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）における屋根を外した状態を示す平面図である。
【図９】本発明の建築物の拡張及び縮小の態様を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０、１０ａ〜１０ｋ、１１、１１ａ、１１ｂ：曲面構造体
１２：床
１３：周縁部
１４ａ、１４ｂ：曲面壁
１５ａ：曲面壁１４ａの一側端
１５ｂ：曲面壁１４ａの他側端
１６ａ：曲面壁１４ｂの一側端
１６ｂ：曲面壁１４ｂの他側端
１８：天井
２６：面材
５０、５０ａ〜５０ｄ：建築物
５３：大開口
５６、５６ａ、５６ｂ：側壁
Ｓ１：１次空間
Ｓ２：２次空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床と、
該床の周縁部から立設され且つ平面視で弧状を成す、互いに対向する２枚の曲面壁と、
天井と
を含んで構成され、
前記２枚の曲面壁のうち、一の前記曲面壁の一側端が、他の前記曲面壁の一側端と剛接合され、
前記一の曲面壁の他側端が、前記他の曲面壁の他側端と剛接合された曲面構造体。
【請求項２】
水平方向の外断面形状が舟形又は弓形である請求項１に記載の曲面構造体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の曲面構造体を、間隔を空けて複数配置し、
該複数配置された曲面構造体間に屋根が架設されて成る建築物。
【請求項４】
請求項３に記載の建築物において、
前記複数配置された曲面構造体間に側壁が設けられた建築物。
【請求項１】
床と、
該床の周縁部から立設され且つ平面視で弧状を成す、互いに対向する２枚の曲面壁と、
天井と
を含んで構成され、
前記２枚の曲面壁のうち、一の前記曲面壁の一側端が、他の前記曲面壁の一側端と剛接合され、
前記一の曲面壁の他側端が、前記他の曲面壁の他側端と剛接合された曲面構造体。
【請求項２】
水平方向の外断面形状が舟形又は弓形である請求項１に記載の曲面構造体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の曲面構造体を、間隔を空けて複数配置し、
該複数配置された曲面構造体間に屋根が架設されて成る建築物。
【請求項４】
請求項３に記載の建築物において、
前記複数配置された曲面構造体間に側壁が設けられた建築物。
【図１（ａ）】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２５５０４３（Ｐ２００７−２５５０４３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８０３３８（Ｐ２００６−８０３３８）
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年１１月１１日 「京都新聞電子版」に発表
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り ２００５年１０月１９日〜２１日 滋賀環境ビジネスメッセ実行委員会主催の「びわ湖環境ビジネスメッセ２００５（第８回滋賀環境ビジネスメッセ）」に出品
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年（平成１７年）１１月１２日 「京都新聞」に発表
【出願人】（５０６０９９０９６）
【出願人】（５０６０９９１００）
【出願人】（５０２１３４４３２）株式会社翠豊 (3)
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年１１月１１日 「京都新聞電子版」に発表
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り ２００５年１０月１９日〜２１日 滋賀環境ビジネスメッセ実行委員会主催の「びわ湖環境ビジネスメッセ２００５（第８回滋賀環境ビジネスメッセ）」に出品
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年（平成１７年）１１月１２日 「京都新聞」に発表
【出願人】（５０６０９９０９６）
【出願人】（５０６０９９１００）
【出願人】（５０２１３４４３２）株式会社翠豊 (3)
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