JP2011174286A - 二重床構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】給気流の流れや、配線・配管経路等を堰、障壁等によって妨げられず、メンテナンス空間としても機能するプレナムチャンバを備えるとともに、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保し得る二重床構造体を提供する。
【解決手段】二重床構造体(10)は、室(11)を下層階又は地盤から水平区画する床版(17)と、床版の上側に配置され且つ床面を形成する床面構成材(18)とを有する。床版と床面構成材との間には、プレナムチャンバ(20)が形成される。床面構成材及びその下地材の荷重は、トラス構造の梁(80)の上弦材(81)によって支持され、床版の荷重は、梁の下弦材(82)によって支持される。プレナムチャンバの高さ寸法(S)は、梁の梁成(G)に相応する寸法に設定される。
【選択図】図６

Description

本発明は、二重床構造体に関するものであり、より詳細には、空調空気用のプレナムチャンバを床面構成材と床版との間に形成してなる二重床構造体に関するものである。

精密機器、電気・電子機器、ＩＴ機器、医療機器・機材、医薬品、生物学的試料等を製造し又は使用する建築物の室、例えば、半導体、液晶、ダイオード等の電子デバイスを製造するためのクリーンルーム（無塵室）、データセンタ、ＩＴ機器管理施設又は携帯電話基地局等のサーバ室、電算室又は通信機器室、或いは、病院、医療施設又は研究施設等のクリーンルーム、高度医療機器室、集中治療室又は手術室等においては、高度な空気清浄度の維持・管理、多大な熱負荷の処理、或いは、厳密な温湿度管理等の如く比較的厳格な空調条件が、各室の用途・目的等に相応して要求される。

例えば、クリーンルームの空調システムとして、一方向流式、非一方向流式、或いは、両方式を併用した併用式の空調システムが知られているが、室内環境条件として高度の空気清浄度を要求される電子デバイス製造用のクリーンルームでは、天井面の給気口から清浄空気を均等に室内に吹き出し、室内を流下する清浄空気を床面の吸込み口から吸込むダウンフロー形態の一方向流式空調システムが一般に採用される。

この方式の空調システムが、例えば、特開2006-336381号公報（特許文献１）、特開平10-54585号公報（特許文献２）、特開平9-257289号公報（特許文献３）、特開2001-263747号公報（特許文献４）に記載されている。この種の空調システムにおいては、天井裏空間を給気（サプライ側）プレナムチャンバとして構成するとともに、クリーンルームの下階（下層階）を還気（リターン側）プレナムチャンバとして構成し、天井面全域から床面に向かって清浄空気を流下せしめることにより、クリーンルーム全域に亘って高い清浄度を維持する構成が一般に採用されている。

図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、特許文献１〜４に記載された空調システムの方式を概念的且つ模式的に示す縦断面図であり、空調システムは、クリーンルーム、プレナムチャンバ、給気用縦シャフト及び熱交換器の相対的な位置関係によって示されている。

図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）の各図において、クリーンルーム１０１は、通気性を有する床構造体１１０と、ＦＦＵ（ファンフィルタユニット）等を備えた天井構造体１０９と、縦シャフト１０３等を区画する壁体１０８とによって画成される。下層階又は地盤に対して施設を水平区画するコンクリートスラブ等の床版１０７が、床構造体１１０の下方に配置される。床構造体１１０と床版１０７との間には、作業員等が移動可能な高さを有する還気プレナムチャンバ１０２が形成される。還気プレナムチャンバ１０２は、製造設備及び建築設備の補機類等を配置可能なメンテナンス空間としても機能する。なお、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）の各図には、空調空気循環回路を循環する空気流の流れが、矢印によって概念的に示されている。

図１１（Ａ）には、特許文献１〜３に記載された空調システムの方式が示されている。特許文献１〜３の空調システムにおいては、熱交換器１０５が階下の還気プレナムチャンバ１０２と縦シャフト１０３との間に介装され、冷却空気（冷気）が縦シャフト１０３及び給気プレナムチャンバ１０４を介してクリーンルーム１０１内に供給される。

図１１（Ｂ）に示す空調システムは、特許文献２に記載された構成のものであり、熱交換器１０５は、空調機１０６に内蔵され、空調機１０６は、還気プレナムチャンバ１０２内に配置される。

図１１（Ｃ）に示す空調システムは、特許文献４に記載された構成のものであり、熱交換器１０５を還気プレナムチャンバ１０２と縦シャフト１０３との間に介装するとともに、補助的な空気冷却用熱交換器１２５を縦シャフト１０３と給気プレナムチャンバ１０４との間に更に介装した構成を有する。

即ち、クリーンルームの空調は、清浄空気を天井部分の給気プレナムチャンバから下層の還気プレナムチャンバに流下せしめるダウンフロー形態の一方向流式空調システムであり、メンテナンス空間として機能し得る還気プレナムチャンバは、２層（２階）構造の下階を構成する大容積の空間である。

これに対し、サーバ等の如く高い顕熱負荷のＩＴ機器を収容する室においては、冷却空気を床面から上向きに吹き出す床吹き出し形態又はアップフロー形態の空調方式が一般に採用される。

例えば、特開2009-140421号公報（特許文献５）及び特開2006-208000号公報（特許文献６）には、データセンタのサーバ室の空調システムが記載されている。サーバ室には、多量の顕熱を発生するサーバ（ＩＴ機器）が収容される。

図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、特許文献５及び６に記載された空調システムの方式を概念的且つ模式的に示す縦断面図である。空調システムは、サーバ室、プレナムチャンバ、空調機及び熱交換器の相対的な位置関係によって示されている。なお、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）には、空調空気循環回路を循環する空気流の流れが、矢印によって概念的に示されている。

図１２（Ａ）に示す如く、複数のサーバを収容したサーバラック１００がサーバ室１１１内に配置される。サーバ室は、天井１１９、床構造体１１０及び壁体１１３によって画成される。床構造体１１０は、フリーアクセスフロア又はネットワークフロア等の二重床形式のものであり、床面構成材１１８とコンクリートスラブ等の床版１１７との間に給気（サプライ側）プレナムチャンバ１１２を形成した構成を有する。床面構成材１１８は、冷却空気を上方に吹き出す給気口を有する。

図１２（Ａ）に示す空調システムにおいては、循環空気冷却用の熱交換器（冷却コイル）１１５を内蔵した空調機１１６がサーバ室１１１内に配置される。空調機１１６から給気プレナムチャンバ１１２内に給送された冷却空気は、床面構成材１１８の給気口からサーバ室１１１内に上向きに流出する。

他方、図１２（Ｂ）に示す空調システムにおいては、還気プレナムチャンバ１１４が天井１１９と上階の床構造体１１０との間に形成される。サーバ１００と熱交換して昇温した空調空気は、空調機１１６の熱交換器１１５によって冷却された後、空調機１１６の給気口からサーバ室１１１の室内空間に吹き出す。

即ち、高い顕熱負荷の機器類を収容した室の空調として、冷却空気を床部分の給気プレナムチャンバから吹き出す床吹き出し形態又はアップフロー形態の空調方式が知られているが、給気プレナムチャンバは、単一階の床構造体を構成する二重床である。二重床内の空間は、電気配線、制御配線、通信配線、熱媒体配管、制御配管等の配線・配管スペースとしても使用される。しかし、この空間は、メンテナンス空間として機能し得る高さを有しない。

このような従来の二重床構造体は、フリーアクセスフロア又はネットワークフロアによって形成されたものであるが、これを逆梁によって形成することも考慮し得る。例えば、二重床をコンクリート構造の逆梁によって形成し、二重床内の空間を換気用通気路として利用するようにした床下換気構造が、特開平8-296284号公報（特許文献７）に記載されている。

特開2006-336381号公報 特開平10-54585号公報 特開平9-257289号公報 特開2001-263747号公報 特開2009-140421号公報 特開2006-208000号公報 特開平8-296284号公報

しかしながら、従来の鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造又は鉄骨構造の逆梁は、二重床内に大きく突出する。このため、従来の逆梁構造を床部の給気プレナムチャンバに適用した場合、チャンバ内に突出した梁形部分は、給気流の流れを妨げ又は制限する壁体又は堰をチャンバ内に形成するのみならず、配管・配線の経路を妨げ又は制限する障壁をチャンバ内に形成する。

これに対し、従来の逆梁構造を床部の給気プレナムチャンバに適用するとともに、逆梁の梁成（梁せい）を増大し、二重床内の空間の高さを拡大し、これにより、作業員等が移動可能なメンテナンス空間を形成することも考慮し得る。しかしながら、仮にこのような構造を採用し得たとしても、チャンバ内に突出した梁形部分は、作業員等の移動を妨げ又は制約し、しかも、梁自重増大に伴う構造上の不利は、到底回避し難い。

他の手段として、フリーアクセスフロア等の従来の二重床構造を利用し、床面構成材を支持する各支柱の長さを延長して、床面構成材と床版との間の距離を拡大し、これにより、メンテナンス空間として機能し得る高さの空間を二重床内に確保することも考慮し得る。しかしながら、仮にこのような構成を採用し得たとしても、各支柱の支持強度、支持剛性及び安定性等を向上する対策が新たに必要となる。

従って、高い顕熱負荷の機器類を収容した室の床構造体として好適に使用することができ、堰、障壁等によって給気流の流れや、配線・配管経路を妨げず、作業員等が移動可能なメンテナンス空間としても機能するプレナムチャンバを備え、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保することができる二重床構造体の開発が望まれる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、給気流の流れや、配線・配管経路を堰、障壁等によって妨げられず、作業員等が移動可能なメンテナンス空間としても機能し得るプレナムチャンバを備え、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保することができる二重床構造体を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明は、室を下層階又は地盤から水平区画する床版と、床版の上側に配置され且つ床面を形成する床面構成材とを有し、床版と床面構成材との間に空調空気のプレナムチャンバを形成する二重床構造体において、
前記床面構成材の荷重をトラス構造の梁の上弦材によって支持するとともに、前記床版の荷重を前記梁の下弦材によって支持し、
前記プレナムチャンバの高さを前記梁の梁成に相応する高さ寸法に設定するとともに、前記上弦材と前記下弦材との間に形成された開口によって、前記梁の両側の空間を相互連通せしめたことを特徴とする二重床構造体を提供する。

本発明の上記構成によれば、床版及び床面構成材を支持する梁として、トラス構造の逆梁が採用される。トラス構造の梁は、自重を大きく増大することなく、梁成を大きく増大することができ、しかも、上弦材によって床面構成材を支持することにより、床面構成材の荷重と床版の荷重とを上弦材及び下弦材に分散し、床版から離間した床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保することができる。また、梁成を増大したトラス梁の上弦材、下弦材、斜材、束材等の部材の間には、空気流動、配線・配管、人の移動等を可能にする開口が形成される。従って、トラス構造の逆梁によって床構造体内にプレナムチャンバを形成する本発明の二重床構造は、プレナムチャンバの高さを拡大し、プレナムチャンバをメンテナンス空間及び配線・配管スペースとして機能せしめ、しかも、床面構成材の支持剛性、支持強度及び安定性等を確保する上で極めて有利且つ合理的な構造である。

更に、本発明の二重床構造体によれば、プレナムチャンバは、梁成の高さ範囲内に納まるので、多層構造の建築物において、各階の階高を大きく増大することなく、プレナムチャンバを各階に配設することができる。

他の観点より、本発明は、上記構成の二重床構造体を有する建物を提供する。

本発明によれば、給気流の流れや、配線・配管経路を堰、障壁等によって妨げられず、作業員等が移動可能なメンテナンス空間としても機能するプレナムチャンバを有し、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保し得る二重床構造体を提供することができる。

図１は、本発明の好適な実施例に係る床構造体を備えたデータセンタの構成を概略的に示す梁間方向の縦断面図である。 図２は、図１に示すデータセンタの桁方向の概略縦断面図である。 図３は、図１及び図２に示すサーバ室の空調システムを概念的且つ模式的に示す縦断面図である。 図４は、図３のＩ−Ｉ線における断面図である。 図５は、図３のII−II線における断面図である。 図６は、図３〜図５に示すサーバ室の構造を示すサーバ室の部分縦断面図である。 図７は、図６のIII−III線における断面図であり、サーバ室の平面構成が全体的且つ概略的に示されている。 図８は、図６のIV−IV線における断面図であり、給気プレナムチャンバの平面構成が全体的且つ概略的に示されている。 図６〜図８に示すサーバ室をトラス梁の方向（梁間方向）に沿って切断した状態で示す斜視図である。 図６〜図８に示すサーバ室をトラス梁と直交する方向（桁方向）に沿って切断した状態で示す斜視図である。 図１１は、従来のクリーンルームにおける空調システムの方式を概念的且つ模式的に示す縦断面図である。 図１２は、従来のサーバ室における空調システムの方式を概念的且つ模式的に示す縦断面図である。

本発明の好適な実施形態によれば、室の桁方向に所定間隔を隔てて複数のトラス梁が配置され、各梁によって分割されたプレナムチャンバの各区画は、上弦材及び下弦材の間に形成されたトラス梁の開口によって相互連通し、実質的に単一のプレナムチャンバを形成する。他方、室の外周部に位置するトラス梁の開口は、壁体によって閉塞され、これにより、各室のプレナムチャンバの独立性が確保される。

本発明の他の好適な実施形態によれば、室は上下に積層され、各層の室の床版の下面は、下層階の室の天井面を構成する。高負荷機器等と熱交換して昇温した室内空気は、床版の下面に沿って流動する。このような構成によれば、建築物の階高を大きく増大することなく、プレナムチャンバを各階に設けることができる。

好ましくは、床面構成材と床版との間の寸法（Ｓ）は、好ましくは、１．２〜３．０ｍの範囲内、更に好ましくは、１．５〜２．５ｍの範囲内に設定される。好適には、室の床面に配置された機器の全荷重と、床面構成材及びその下地材の全荷重とが、トラス梁の上弦材によって支持される。

本発明の好ましい実施形態において、熱交換器がプレナムチャンバ内に配置される。熱交換器は、床面構成部材と床版との間に上下方向に延在する気流通過面を有し、プレナムチャンバ内の空間を還気バッファチャンバと送風チャンバとに分割する。室の還気を還気バッファチャンバに還流させる縦シャフトが設けられ、縦シャフト内又は還気バッファチャンバ内には、送風機が配置される。送風機の給気圧力下に熱交換器を通過した循環空気は、送風チャンバを介して室に給気される。

好ましくは、送風チャンバと還気バッファチャンバとの間に消音チャンバを形成する隔壁が、消音器によって形成される。消音器は、送風機の騒音がサーバ室に伝播するのを効果的に防止する。

本発明の更に好ましい実施形態において、熱交換器及び消音器の気流通過面は、給気流を梁間方向に送風チャンバに送風するように、梁間方向と交差又は直交する方向に配向される。給気流は、トラス梁の長手方向（梁間方向）に流動するように送風チャンバ内に送風される。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の好適な実施例に係る床構造体を備えたデータセンタの構成を概略的に示す梁間方向及び桁方向の縦断面図である。図３は、各サーバ室の空調システムの構成を概念的且つ模式的に示す縦断面図であり、図４及び図５は、図３のＩ−Ｉ線及びII−II線における断面図である。図６は、図３〜図５に示すサーバ室の構造を示すサーバ室の部分縦断面図であり、図７及び図８は、図６のIII−III線及びIV−IV線における断面図である。また、図９は、図６〜図８に示すサーバ室をトラス梁の方向（梁間方向）に沿って切断した状態で示す斜視図であり、図１０は、図６〜図８に示すサーバ室をトラス梁と直交する方向（桁方向）に沿って切断した状態で示す斜視図である。図１〜８において、矢印は、空調空気の流れを概念的に示すためのものである。

図１及び図２に示すデータセンタは、複数階又は多層階に配置されたサーバ室１１を有する。各階のサーバ室１１は、床構造体１０の床版１７によって水平区画される。各階の床版１７の下面は、下階のサーバ室１１の天井面１９を構成する。床構造体１０は、サーバ室１１の床面を形成する床面構成材１８を有する。複数のサーバを収容したサーバラック１が、サーバ室１１の床面に配置される。

本例のデータセンタでは、各階の床版１７上面の高さ方向間隔、即ち、階高Ｆは、約５．５〜６ｍ程度の寸法であり、トラス梁８０の梁成Ｇは約２ｍである。床面構成材１８の下面と床版１７の上面との間の寸法、即ち、給気プレナムチャンバ２０の有効高さＳは、作業者等が比較的容易に移動可能な寸法（例えば、約１．７〜１．８ｍ）に設定される。

複数のトラス梁８０が、サーバ室１１の桁方向に所定間隔を隔てて配置される。床版１７の荷重は、トラス梁８０の下弦材８２によって支持される。床面構成材１８の荷重は、トラス梁８０の上弦材８１によって支持される。所望により、サーバ室１１の床面に作用する全積載荷重と、床面構成材１８、根太６１及び小梁６２の全荷重とを上弦材８１によって支持するように構成しても良い。

上弦材８１と下弦材８２との間に形成された開口８によって、トラス梁８０の両側の空間は相互連通し、各区画は、実質的に単一の給気プレナムチャンバ２０を形成する。所望により、サーバ室１０の外周部に位置するトラス梁８０の開口を壁体（図示せず）によって閉塞し、各サーバ室１０に対応する給気プレナムチャンバ２０の独立性を確保するように構成しても良い。

サーバ室１１は、サーバラック１（破線で示す）内に収納したサーバを冷却するための空調システムを有する。空調システムは、サーバ室１１の床構造体１０内に形成された給気（サプライ側）プレナムチャンバ２０を含む。

図３は、サーバ室の空調システムの構成を概念的且つ模式的に示す縦断面図である。

サーバ室１１は、床構造体１０、壁体１４及び天井面１９によって画成される。床構造体１０は、サーバ室１１の床面を形成する床面構成材１８と、サーバ室１１を下層階又は下層地盤に対して水平区画する床版１７とを有する。サーバ室１１は、サーバラック１（破線で示す）内に収納したサーバを冷却するための空調システムを有する。空調システムは、壁体１２によってサーバ室１１の室内空間から区画された還気用縦シャフト１３と、サーバ室１１の床構造体１０内に形成された前述の給気プレナムチャンバ２０とを有する。

床面構成材１８と床版１７との間に画成された給気プレナムチャンバ２０は、サーバ室１１の電気配線、制御配線、通信配線、熱媒体配管、制御配管等の配線・配管スペースとして使用されるとともに、これらの設備の維持・管理及び改修・改造等のためのメンテナンス空間として使用される。

給気プレナムチャンバ２０を送風チャンバ２１と還気バッファチャンバ２２とに分割する隔壁３０が、循環空気冷却用の熱交換器１５によって形成される。給気プレナムチャンバ２０内に配置された熱交換器１５は、実質的に垂直な気流通過面を有し且つ単一の管列を有するフィンチューブ型熱交換器である。所望により、隔壁３０は、熱交換器１５と床面構成材１８との間の間隙、或いは、熱交換器１５と床版１７との間の間隙を閉塞する遮蔽体１６を有する。

隔壁４０が、消音器（サイレンサ）４１によって給気プレナムチャンバ２０内に更に形成される。隔壁４０は、送風チャンバ２１と還気バッファチャンバ２２との間に消音用チャンバ２３を形成する。所望により、隔壁４０は、消音器４１と床面構成材１８との間の間隙、或いは、消音器４１と床版１７との間の間隙を閉塞する遮蔽体４２を有する。

図６に示す如く、熱交換器１５は、小梁６２と床版１７との間に垂直に配置され、熱交換器１５の下部には、ドレンパン２５が配置される。熱交換器１５は、小梁６２及び床版１７の間の実質的に全域に亘って延びる垂直（鉛直）な気流通過面を有する。熱交換器１５の外縁部には、小梁６２及び床版１７との間の間隙を閉塞する遮蔽材又は気密処理材（図示せず）が、必要に応じて配設される。熱交換器１５は、縦シャフト１３内に配置された冷水循環配管５５に接続される。

消音器４１は、小梁６２と床版１７との間に配置されたセル型消音器からなり、消音器４１の外縁部には、小梁６２及び床版１７との間の間隙を閉塞する遮蔽材又は気密処理材（図示せず）が、必要に応じて配設される。

複数のサーバを収容したサーバラック１がサーバ室１１内の床面に配置される。サーバラック１は、図５及び図７に示す如く、間隔を隔てて並列配置され、サーバラック列の間には、サーバラック１の排気面側を対向配置したホットアイルＨと、サーバラック１の給気面側を対向配置したコールドアイルＣとが、交互に配置される。コールドアイルＣの床面には、送風チャンバ２１の空調空気を上向きに吹き出す給気口６０が配置される。給気口６０は、コールドアイルＣに沿って概ね連続的に配置された開口調整シャッター付きグレーチングによって形成される。所望により、送風機を備えた床吹き上げユニットを給気口６０にスポット的に配置しても良い。

図５に矢印で示す如く、コールドアイルＣ内に吹き出した空調空気は、サーバラック１内のサーバ収納領域を介してホットアイルＨに流出する。各サーバラック１は、このような気流の流れを促進する送風機（図示せず）を内蔵する。図１０に示す如く、コールドアイルＣを室内上部空間から遮蔽する遮蔽板２が、隣り合うサーバラック１の上部を架橋するように配置される。

図３〜図５に示す如く、壁体１２の上部には、室内空気を吸込む還気口６５が壁体１２の概ね全幅に亘って配設され、縦シャフト１３の床面には、空調空気を循環する可変風量式の送風機５０が配置される。還気口６５の縦シャフト１３側には、送風機５０の騒音を消音する消音器（サイレンサ）４５が配設される。

図７に示すように、多数の消音器４５が、壁体１２の概ね全幅に亘って整列配置され、多数の送風機５０が、縦シャフト１３の壁体１４に沿って整列配置される。図３に示す如く、ホットアイルＨに流出した空調空気は、天井面１９に沿って流動し、還気口６５及び消音器４５を介して送風機５０の吸引圧力下に縦シャフト１３内に流入する。

図６に示す如く、還気バッファチャンバ２２は、縦シャフト１３の床面構成材１８によって縦シャフト１３から区画され、送風機５０の吐出口は、床面構成材１８の開口部に配置され、還気バッファチャンバ２２内に開放する。

送風機５０の吸引圧力下に縦シャフト１３内に吸引された還気流は、送風機５０の吐出圧力下に熱交換器１５を通過し、熱交換器１５の伝熱管及び伝熱フィンと熱交換して降温した後、冷却空気（冷気）として送風チャンバ２１内に流入する。

図８に示す如く、多数の熱交換器１５がトラス梁８０と直交する方向に一列に配置され、多数の消音器４１がトラス梁８０と直交する方向に一列に配置される。還気バッファチャンバ２２、消音チャンバ２３及び送風チャンバ２１は、作業員が移動可能なメンテナンス通路としても使用することができる。縦方向（鉛直方向）の移動手段として、階段又は昇降機等を有する縦方向通路区画９０が還気バッファチャンバ２２に隣接して配置される。空調システムを維持・管理する作業員等は、縦方向通路区画９０によってサーバ室１１の床レベルから還気バッファチャンバ２２、消音チャンバ２３及び送風チャンバ２１内に降りることができる。

図８に示す如く、サーバ室１１の床構造体１０を構成する複数のトラス梁８０が、桁方向に所定間隔を隔てて配置される。図６、図９及び図１０に示す如く、上弦材８１、下弦材８２、斜材８３及び束材８４からなるトラス梁８０は、コンクリート構造の床版１７を下弦材８２によって支持し、床構成部材１８、根太６１及び小梁６２を上弦材８１によって支持する。下層階に同様のサーバ室が配置される場合、床版１７の下面によって下層階のサーバ室の天井面を形成することができる。

図６に示すように、上弦材８１及び下弦材８２は、柱８５（図６）に接合されるとともに、小梁６２、６３によって桁方向に相互連結される。トラス梁８０は、熱交換器１５の近傍から概ね給気プレナムチャンバ２０の全長に亘って延び、消音チャンバ２３及び送風チャンバ２１は、トラス梁８０によって分割される。前述の如く、上弦材８１、下弦材８２、斜材８３及び束材８４の間に形成されたトラス梁８０の開口８は、トラス梁８０によって分割されたチャンバ内空間同士を相互連通し、チャンバ内空間相互の作業員の移動、気流の流れ及び配線・配管を実質的に妨げず、従って、送風チャンバ２１は、実質的に単一の空間として機能する。

前述の如く、トラス梁８０の梁成Ｇは約２ｍであり、床面構成材１８の下面と床版１７の上面との間の寸法、即ち、給気プレナムチャンバ２０の有効高さＳは、例えば、約１．８ｍである。好ましくは、給気プレナムチャンバ２０は、１．５ｍ以上の有効高さＳを有する。

図１０に示すサーバ室１１においては、サーバ室１１の下側に位置する床構造体１０は、桁方向３スパンのトラス梁８０を含み、給気プレナムチャンバ２０を分割する内側の２つのトラス梁８０は、分割されたチャンバ内空間同士を相互連通し、給気プレナムチャンバ２０を実質的に単一の空間として機能せしめる。

これに対し、桁方向外側に位置する２つのトラス梁８０には、トラス内開口部（開口８）を閉塞する壁体８７が形成される。サーバ室１１と同様の構造及び空調システムを有するサーバ室がサーバ室１１の両側に位置する場合、これらのサーバ室の給気プレナムチャンバは、隔壁８７によってサーバ室１１の給気プレナムチャンバ２０から空間的に隔絶される。従って、給気プレナムチャンバをサーバ室単位に分割し、各サーバ室の給気プレナムチャンバの独立性を確保することができる。

以上、本発明の好適な実施形態及び実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において種々の変更又は変形が可能であり、かかる変更又は変形例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施例においては、各室の給気プレナムチャンバは、桁方向３スパンのトラス梁によって形成されているが、桁方向単一スパン又は２スパンのトラス梁によって各室の給気プレナムチャンバを形成し、或いは、桁方向４スパン以上のトラス梁によって各室の給気プレナムチャンバを形成しても良い。

また、上記実施例においては、各階のサーバ室の天井面は、上階の床構造体の床版によって形成されるが、床版の下側に天井内装材を施工し、二重構造の天井を床版の下側に形成しても良い。

更に、上記実施例においては、空調システムによる室の冷房について説明したが、空調システムは、暖房・加湿・空気浄化等の機能を備えたものであっても良い。

また、上記実施例においては、送風機は、縦シャフト内に配置されているが、送風機を還気バッファチャンバ内に配置しても良い。

本発明の二重床構造体は、多量の顕熱を発熱する高負荷機器を収容した室を冷房するための高負荷空調システムを備えた室の床構造体として好適に使用し得る。殊に、本発明の二重床構造体は、多数又は大容量のＩＴ機器、電算機、通信機器等を室内に収容したサーバ室、データセンタ、ＩＴ機器管理施設、携帯電話基地局等の床構造体として好ましく使用し得る。本発明の二重床構造体は、給気プレナムチャンバ内の給気流の流れや、配線・配管経路を妨げる堰、障壁等を備えず、しかも、作業員等が移動可能なメンテナンス空間として機能し得る十分な高さを有し、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保し得るので、その実用的効果は、顕著である。

１ サーバラック
８ 開口（トラス開口部）
１０ 床構造体
１１ サーバ室
１２、１４ 壁体
１３ 還気用縦シャフト
１５ 熱交換器
１７ 床版
１８ 床面構成材
１９ 天井面
２０ 給気プレナムチャンバ
２１ 送風チャンバ
２２ 還気バッファチャンバ
２３ 消音チャンバ
３０、４０ 隔壁
４１、４５ 消音器
６０ 給気口
６１ 根太
６２、６３ 小梁
６５ 還気口
８０ トラス梁
８１ 上弦材
８２ 下弦材
８３ 斜材
８４ 束材

Claims (9)

1. 室を下層階又は地盤から水平区画する床版と、床版の上側に配置され且つ床面を形成する床面構成材とを有し、床版と床面構成材との間に空調空気のプレナムチャンバを形成する二重床構造体において、
   前記床面構成材の荷重をトラス構造の梁の上弦材によって支持するとともに、前記床版の荷重を前記梁の下弦材によって支持し、
   前記プレナムチャンバの高さを前記梁の梁成に相応する高さ寸法に設定するとともに、前記上弦材と前記下弦材との間に形成された開口によって、前記梁の両側の空間を相互連通せしめたことを特徴とする二重床構造体。
2. 前記室の桁方向に所定間隔を隔てて複数の前記梁が配置され、各梁によって分割された前記プレナムチャンバの各区画は、前記上弦材及び下弦材の間に形成された開口によって相互連通し、実質的に単一のプレナムチャンバを形成することを特徴とする請求項１に記載の二重床構造体。
3. 前記室の外周部に位置する前記梁の開口は、壁体によって閉塞されることを特徴とする請求項１又は２に記載の二重床構造体。
4. 前記室は上下に積層され、各層の室の床版の下面は、下層階の室の天井面を構成し、前記室の室内空気は、前記床版の下面に沿って流動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二重床構造体。
5. 前記室の床面に配置された機器の全荷重と、前記床面構成材及びその下地材の全荷重とを前記上弦材によって支持することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二重床構造体。
6. 熱交換器が前記プレナムチャンバ内に配置され、該熱交換器は、前記床面構成部材と前記床版との間に上下方向に延在する気流通過面を有し、前記プレナムチャンバ内の空間を還気バッファチャンバと送風チャンバとに分割することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の記載の二重床構造体。
7. 前記送風チャンバと前記還気バッファチャンバとの間に消音チャンバを形成する隔壁が、消音器によって形成されることを特徴とする請求項６に記載の二重床構造体。
8. 前記熱交換器の気流通過面は、給気流を梁間方向に前記送風チャンバに送風するように、梁間方向と交差又は直交する方向に配向され、給気流は、前記梁に沿って流動するように送風チャンバ内に送風されることを特徴とする請求項６又は７に記載の二重床構造体。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載された二重床構造体を有する建物。

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