建築構造の基礎知識
住まいが古くなって建て替えを考えた時、いろいろな工法、構造があります。
代表的なものとして、木造軸組構法、プレハブ工法などがあり、予算などを考慮しながら選ぶのが得策です。そこで各工法、構造の基本的な知識を調べていきましょう。
プレハブ工法の基礎
プレハブ工法とは、あらかじめ部材を工場で生産、加工され、建築現場では一切加工せずに持ち込まれた部材を組み立てる建築工法のことです。
プレハブの場合、部材を工場で生産されるため、規格が統一され品質管理もしやすいですし、建築現場での加工を必要としないため、熟練の技術もいりませんので、現場での作業員も集まりやすいです。
プレハブ工法のメリット・デメリット
プレハブ工法の最大のメリットは、使用する建材や、設置に要する時間を徹底的に軽減することができます。
つまり、使用する建材も工場から出荷された部材を使うため、現場で新たに部材を調達することもなく、規格化されているため、工事期間も短縮することができますので、コストを押えることができます。
しかし、規格化されたものを工場で生産しますので、建設途中での設計変更や仕様変更などの融通が利きませんので、よく工務店や住宅メーカーの担当者と打ち合わせをすることが重要です。
プレハブ住宅の軌跡
プレハブ住宅は、1920年~1930年代にかけて、ドイツで単式工法住宅として生まれその後日本では、1959年大和ハウスから現在につながる鉄鋼系プレハブ住宅が、ミゼットハウスという名前で販売され、1960年には積水ハウスから鉄鋼系がミサワホームからは木質系が販売されました。
ミサワホームが1967年から採用したのが、1956年に浅田孝らが開発した南極観測のための昭和基地建設工事で、砕氷船に乗せて現地で組み立てるだけで、建材から工事をする必要がなく、-50℃という自然環境に耐える工法でした。
ツーバイフォー(2×4)工法の基礎
ツーバイフォーという言葉を聞いた方は多くいると思いますが、ツーバイフォーとは何でしょうか。
ツーバイフォーとは、基準部材の断面(切り口)が2インチ×4インチであることからこう呼ばれるようになったのです。
正式には枠組壁工法といい、北米では、「ウッド・フレイム・コンストラクション」と呼ばれ、枠を組み、それに合板などの面材を張っていく工法です。
ツーバイフォー工法の手順
ツーバイフォー工法の工事手順ですが、一般的な基礎工事を施し、土台の据付が施され、その後1階の床の枠組みをつくり、面材を張り付けて、パネル状に組み立てられ、次の工程で「壁枠組」をつくるための作業台となり原寸大の製図台となり、この工法が合理的で工期も短縮することができます。
壁枠組を建て起こしていく順序も合理的で、外周壁から内壁の壁枠組へと、つまり大きい壁から小さい壁へと順番に進めていき、1階が終われば2階へと同様に組み立てていきます。
2階が組み終われば最後に小屋組みを完成させて、構造体が出来上がります。
この構造体に屋根工事や外部の建具(サッシやドアなど)の取り付けます。
次に、天井の下地をつくり、配管や配線は隠しますので壁にボードを張る前に行い、パネルの枠に穴を空けたり、欠きこんだりしますので、それぞれにあった補強します。
ボードを施工後、造作工事、内装工事、設備工事、家具工事、外装工事などを経て建物が完成していきます。
ツーバイフォーのメリット・デメリット
ツーバイフォー工法は、パネル工法のため間取りなどの変更が容易にすることができない、と言う欠点がありますが、壁がバランスよく配置されているのが特徴です。
また、四方がパネルで出来ていますので、地震に強い構造となっています。
しかし、全てが耐力壁ではなく、部屋と部屋を仕切る壁は、単なる間仕切壁として施工される場合が多くあり非耐力壁となります。
この工法ですが、構造部材の組み立てが釘やビス・金物などによって緊結されていますので「釘打ち工法」とも呼ばれています。
また、規格の材料を使用するため、特殊な現場加工がありませんので、施工に手間がかからず、また熟練した技能もあまり必要でないため、現場での生産性が極めて高く、工期は基礎工事から始めても、6月~8月ヶ月程で竣工しますので、他の工法に比べて短いのも特徴です。
木造軸組構法の基礎
木造軸組構法とは、建築構造の木構法の構法のひとつで、日本で古くから発達してきた伝統工法を簡略化して発展させた構法で、在来工法とも呼ばれています。
木造枠組壁構法がフレーム状に組まれた木材に、構造用合板を打ち付けた壁や床(面材)で支える構造であるのに対し、木造軸組構法では、主に柱や梁といった軸組(線材)で支え、設計自由度が比較的高めの工法です。
木造軸組構法の構造とは
木造軸組構法は、伝統工法から引き継がれた継手・仕口といった、ほぞ、ほぞ穴による接合方法を基本としています。
ただし、柱は伝統工法より細めで、柱を貫通させて水平材を通す貫も殆ど用いられません。
このため、接合部は伝統工法より脆弱な傾向にあり、殆どが金物により強化され、また伝統工法ではまれである筋交いが多用され、建築基準法でその使用が義務付けられています。
近年は、木造枠組壁構法である耐力壁の使用が義務つけられており、現在の在来工法は厳密には木造軸組構法ではなくなってきています。
木造軸組構法での基礎部分ですが、鉄筋コンクリートで基礎を構築し、柱は下部で土台と呼ばれる横材に接合され、基礎と土台をアンカーボルトで固定します。
そのため、地震に際しては揺れを逃す伝統工法に対して、慣性を全て受け止めることになり、ホールダウン金物や羽子板ボルトなどによる補強が不可欠となっています。
また基礎は、近年まで布基礎が基本でしたが、湿気対策や耐震性などの観点から、べた基礎に主流が移っています。
まとめ
新築で購入した戸建て住宅も、年月が経てば経年劣化により、いずれ建て替えをしなくてはなりません。
しかし、建て替える際に、建築の工法や構造を知らなければ、工務店や住宅メーカーの規格品になってしまい、思い通りの間取りなどにならないこともあります。
そこで、いろいろな工法や構造の特徴を知り自分のライフスタイルにあった住まい造りをすると同時に、予算面でも無理のない工法を選ぶことが大切です。