「木造軸組改良構法+プレウォール・パネル工法」の耐久性能

木造住宅の耐久性は、近年著しく向上しています。そういう意味では昭和時代の、住宅建設ニーズが非常に高く、戸数という量を要求されていた時代の中で、ともすれば質の向上が、遅れていた時代の木造住宅のあまり良くないイメージのみが、定着し未だに独り歩きをしています。ある種の木造住宅は長持ちしないという風評が根強く残っていると思います。同じことは軽量鉄骨造の工業化住宅として発展してきた、プレハブ住宅にも言えるかもしれません。昭和、平成、令和と時代が進むにつれて建築技術が進化し、住宅構造を構成する各素材が持つ「弱点」が克服され、最新の技術で正しく施工されれば、どの工法においても、3世代に亘って継続して暮らし続けることができるレベルに発展してきています。実は住宅の耐久性はこのような構造躯体の素材特性の弱点を克服すれば、向上するのかというとそれだけではありません。総合的な視点で、「住宅の耐久性能を上げる」という考え方が重要です。

木造住宅の寿命

木造住宅の寿命は一体どれくらいあるのでしょうか。時々「世界最古の木造建築物の法隆寺」は1300年以上と引き合いに出されことがあります。現代の一般住宅に求められる要件と同じに考えるわけには行きません。法隆寺は当時の国家プロジェクトとして、建設されたという違いもありますが、一般住宅と法隆寺では「建築主と使用目的が異なる」ことがポイントです。

住宅の建築主は一般の人々で、使用目的としては、建築主と家族の「暮らしの器」です。生涯に亘る暮らし/生活の場ですから、要求は多岐にわたり、しかも個人的なものです。これに対して法隆寺は、建築主は国家で、使用目的は「最新知識(当時)であった仏教の教育/普及」ですから、建物の威厳と大きな空間という場があればよいというものです。共通点は「上部構造体が木造」であるということくらいです。

法隆寺は607年に創建されたあと、焼失してしまい、約90~100年後に再建されます(一挙に再建されたわけではなく順番に各建物を再建)。それでも再建されたから1300年程度の耐久性を実証しているということです。しかし、これにはメンテナンスの努力と、火災に対する予防策などの、人々のたゆまぬ努力があったからということも忘れてはならないと思います。住宅に置き換えれば防火/耐火性能を引き上げて、適切なメンテを行い、火災報知器を設置し、火災保険、地震保険にも加入もして、災害に備えたといったところです。木造の「木」の話に戻しましょう。木は切り出した時から、徐々に、木の細胞の高分子鎖が経年変化で切れて強度を失う一方で、結晶化して強度を増すので、そのバランスが最大強度になるのは伐採後約200年後、その後1000年程度かけて徐々に強度が落ちて、1200~1300年後に伐採時の強度に戻るとされています。法隆寺の構造材は、現在新築当時の強度程度ということになります。「木」だけを捉えれば、充分に長持ちします。そう考えるとどうして日本の住宅は、長らく30年未満の建て替えサイクルだったのでしょうか。ちなみにアメリカは約45年、イギリスは約75年と言われています。

日本のライフスタイルの激変期を経て

欧米先進国では、建設後100年以上経つ住宅はざらにあります。一部を除いては、建設後100年以上経過している住宅は、日本では、それほど多くは残っていません。戦前の都市部に暮らす人々の一般的な住宅の面積は13~15坪でしたが、誰も狭いとは認識していませんでした。日本の住居は全て和室ですから、その特徴は部屋数が少なくても多用途に使えていたからです。ちゃぶ台を転がして来たらダイニング、座卓と座布団を置けば応接間、布団を敷いたら寝室というように、畳の部屋ですから1部屋を多用途に、生活に合わせて使用していました。そういう生活が戦後激変させたのは1952年に登場した洋風生活様式の2DKでした。それ以降は、一般住宅でも生活様式の洋風化が進み、各人に専用の個室を与えることとなって、2LDK~5LDKへと一直線に、部屋数と住宅床面積は、拡大してきました。高度成長期の初期段階からバブルが崩壊するまで、古いものは陳腐化し、より新しいモノへと、「スクラップandビルド」を繰り返して、一直線で拡大路線を突っ走ってきたという側面もあります。家電製品が室内にあふれ、車も所有し、世界で最も多くの生活アイテム数を持ち、衣料品は、ファッション化で多種多様、食生活も和食、中華、イタリアンと何でもありの、豊な食文化を持つようになるなど、日本人の暮らしの中に怒涛のように、新しく生まれたモノと文化が流れ込んできました。そうなると、住宅は場当たり的な増築で対応しても限度があり、とても良い住宅を建てて100年以上の長期間に亘って住宅を使い続けるという発想には至らず、「スクラップandビルド」というのが現実であったと思います。

日本の住宅は世界最高性能住宅へ

こうした戦後の高度成長という生活水準が劇的に向上した昭和を経て、平成を通り抜け、令和時代になり、日本の住宅は、世界最高性能の住宅水準にまで達しました。南北に長い日本列島のどこでも、太平洋側でも、日本海側でも、快適温熱環境性能が得られように、断熱気密遮熱化の技術も手に入れ、地震大国らしく、高い耐震技術、制震技術も開発され、設備もキッチンはシステムキッチンが当たり前、全自動給湯の風呂に、トイレはウォシュレットも当たり前になるなど、性能だけでなく設備面でも他の国々を圧倒しています。また、日本人は自覚していませんが、1戸当たりの持家の床面積は、アメリカ、ドイツに次いで世界第3位です。既に日本の持家住宅は面積的にもトップクラスで、十分に広いということです。

耐久性能の高い家とは

現在の木造住宅はもちろん長持ちしますし、最新の木造建築技術で建てられた住宅は強度、つまり高い耐震性能も兼ね備え、それに加えて快適性、高い温熱環境性能(断熱気密遮熱)も保有しています。しかも社会的な要求として、SDGsという良いものを長く使おうという時代背景です。従ってこれからの住宅は世代を超えて、永く住み続けられるような住宅が求められています。改めて本当の意味で「耐久性の高い家とは」どういう家を指すのでしょうか。

これからの住宅の耐久性能を考える場合には、前提として3つのポイントがあります。

1,住宅はメンテナンスするものという概念の共有化

2,住宅の基本性能(耐震性能/温熱環境性能)の持続性/高耐久化

3,時系列で暮らしを考えた住宅設計(暮らし視点の設計)

住宅をメンテナンスするという概念の共有化

先ず、最初に、誤解を恐れずに記しますが、狭い意味で、建築材料面の寿命で考えると、現代日本の住宅の耐久性能のカギを握っているのは、鉄筋コンクリートの基礎です。法隆寺建立時代の基礎は、大きな天然石(礎石)でしたが、現代では、耐震性能を確保するために、上部構造体の種類に関わらず、下部構造体の基礎は、鉄筋コンクリートが指定されとり、この基礎に上部構造体を一体化/緊結することとしているため、基礎の寿命が物理的な限界と言われています。鉄筋コンクリートは空気中の二酸化炭素に触れることによって、時間と共にコンクリートの中性化が進み、内部の鉄筋に達すると錆が進行し強度を失います。鉄筋コンクリートの「耐用年数」は固定資産の税制上の減価償却という視点で47年とされていますが、これは鉄筋コンクリートの寿命の見方とは異なります。過去の実績から塩害などの特殊な環境でなれば、おそらく100年程度は充分に持ちますし、きちんとメンテナンスを行えば3世代(親・子・孫)に亘って住み続ける程度の年月(約130年)は、持つと考えられます。

鉄筋コンクリートの基礎とは、住宅の耐久性能における重要度は次元が異なりますが最も住宅で経年劣化し易いのは、屋根材や、外壁、窓といった外装材系の部位/部材です。直接風雨にさらされ、直射日光の紫外線による劣化、二酸化炭素による酸化などで劣化が進行しやすい部位です。最近ではメンテ間隔が長い製品やメンテ部分が少ないものも出てきていますが、完璧な材料はなく「住宅にメンテナンスは必要不可欠」です。SDGsを持ちだすまでもなく、良い住宅に世代を超えて長く住まい続けることで、森林伐採などの自然破壊や、部材の生産段階で発生するCO²の排出量を極力抑えることは有効な手段です。そのためには住宅をメンテナンスするという「概念」を、社会で共有化する必要があります。メンテフリーの材料のみで住宅を建設することは現実的に不可能です。人間も毎年健康診断で、生活習慣や食生活の指導を受け、病気の早期発見をし、早期治療を適切に施すようになって、長寿国となってきたと思います。家も人と共に生き、老いるものです。適切なメンテナンスは高耐久性能確保の重要な一部です。

住宅の基本性能(耐震性能/温熱環境性能)の持続性/高耐久化

住宅新築時の耐震性能、温熱環境性能を、経年での劣化を最小に抑えて、有効なレベルで維持できる技術的な工夫が必要です。現状では、多くの住宅構法、特に木造については、この点までを考慮した構法は、存在しますが、多くはありません。ハウジングラボでは「木造軸組改良構法(集成材/ドリフトピン結合)+プレウォール・パネル工法」の組み合わせで、提供する住宅の耐震性能、温熱環境性能は高く、その性能を出来るだけ長期に亘って持続させるよう工夫をしています。

まず、木造ですから木材という自然素材が抱える問題点を解決しています。

1,柱梁などの主要構造部材は、全て集成材とし、自然素材の木の経年変化で、反る、曲がる、捻るが起こらないようにし、長期に亘って構造が安定するようにしています。

2,防虫防蟻対策を、人間に無害な方法で行い、シロアリという木材の天敵を寄せ付けないようにしています。

3,木造軸組みの柱梁(桁、胴差、土台)の接合部は、接合部の部材に、ほぞ穴を空けて、もう一方の部材を削って差し込む在来工法では、例えプレカットであっても、接合部の断面欠損が、大きくなり大きな外力が加わった場合の弱点です。また、経年変化で、木材同士の接合と金物に釘打ちでは、部材の瘦せや、結合部が緩む可能性があるため、「ドリフトピン結合」とし、接合部の強度を大幅に引き上げています。

4,水平方向の地震力や風力に対しては、「プレウォール・パネル工法」の耐震断熱パネルが受け持ちます。在来木造軸組み工法の躯体に外側から、構造用合板を打ち付けた一般的なモノコック構造とは異なり、柱間に構造用合板をはめ込み、真壁構造の形式に構造用合板を組み込んでいるため、一般的なモノコック構造とは異なり、水平力が加わっても、構造用合板が外側に膨らんで釘が抜ける方向の力を受けて緩んだり、抜け落ちたりすることはありません。

5,厚み当たり世界最高水準性能の断熱材の一つである、ポリフェノール系の板状断熱材、ネオマフォームを断熱材に採用し、「プレウォール・パネル」へ工場で高い精度で組み込んでいます。冬季の断熱性が高いだけでなく、夏季の昇温時の断熱性についても高い性能を示し、経年劣化も最小限に留めている断熱材です。断熱に加えて遮熱タイプのネオマフォームをハウジングラボでは採用しています。ネオマフォームは、水を吸収しない性質のため、万一台風等で飛来物が外壁に衝突して壁内に水が浸入しても、保水しない性質の断熱材ですから、壁内が腐朽するリスクもありません。もちろん、防水透湿シートを防水層に採用し、さらにその外側に通気層を設けて壁内の湿気は常時屋外へ自然に排出する工夫もしています。これらによって躯体構造の高耐久化を図っています。また、上記のように「プレウォール・パネル工法」の、経年劣化しにくい高い耐震性能はそのまま、長期の高い断熱性能維持と共に、気密性能維持を実現し、併せて、高い温熱環境性能を維持に繋がっています。

時系列で暮らしを考えた住宅設計

「住宅の耐久性能」と「住宅設計」は直接的には、関係がない様に思えますが、実は住宅設計は耐久性能に、大きく影響します。注文住宅の良いところは、設計の自由度が高いということですが、構造躯体のことを考えずに、むやみにプランをつくってしまうと耐久性能に問題が生じます。

〈住宅の耐久性能を配慮したプラン〉

ⅰ)建物に無理な力が掛からないように配慮したプラン、かつ、メンテナンス費用を抑えることを配慮したプラン/デザイン

真四角のサイコロのような形状で、窓も採光基準ギリギリの小さいサイズという住宅は確かに、地震力や風力の入力に対して強く、捻じれなども発生しにくく、モノとしては耐震性能、温熱環境性能も維持しやすく「高耐久なプラン」になりますが、そんな家には誰も住みたくはないと思います。かといって平面図的に凸凹したプランでは、出隅、入隅が多くなり、メンテナンス費用も、多くなりがちです。また、1階と2階の柱や壁位置が、上下で大きくずれているようなプランは、特定の柱に荷重が、掛かりすぎてそこに地震荷重が加わると、万一の場合には破損すこともあるでしょう。梁への無理な長期の荷重によるたわみが原因の変形(クリープ変形)など、構造的に問題が生じ易くなってきます。コストを掛ければ解決できますが、無駄な費用を掛ける必要もありません。バランスの取れた構造を常に意識してプラン構成を行う必要があります。プランの自由度と強度のせめぎあいは、程度の問題ですが、設計の専門家としては、どちらに偏っても良い住宅には、結果としてならないと思います。構造にも優しく、メンテに問題が生じにくく、一方で設計の自由度を活かして、建築主の要求にどこまで応えて、心豊かな暮らしを実現するのかというバランスの問題です。屋根形状も同じで、屋根の枚数が多く、屋根の山や谷が多い複雑な形状の屋根は、降雪地域では雪が溜まり耐久性を損ね兼ねませんし、強風時には風荷重などが複雑にかかりますから経年劣化の弱点になる場合があります。建築主の実現されたいデザインと耐久性能は時に矛盾する場合があります。技術的な解決策はあったとしても、ある程度シンプルなバランスの取れたデザインの方が耐久性能は上がります。

ⅱ)生涯に亘る時系列という時間軸を考慮し長期に暮らさせる住宅を配慮したプラン

建主の方が、住宅を建設される時期につては、現在若年化は進んでいますが、30才台半ばくらいの年代が多いようです。この年代の建築主は、一般的には、お子様がおられても、まだ幼いでしょう。そういうご家族の現在の暮らしを中心に考えて進めると「その時点最適プラン」を作り上げてしまうことに陥りかねません。生涯に亘る最適解を設計するには、時系列で家族がどのように成長していくのかという「未来の暮らし」を、設計者と建築主、そのご家族が未来の暮らしを考えながら共有することが大切です。まだ見ぬ未来の暮らしを描きながら設計を進める事が必要になってきます。もちろん世代も超えて受け継いでいくことを考えれば、ある程度、多様な暮らしにも許容力のあるプランも必要になってきます。高耐久性能の住まいづくりには、建物というハードの性能面だけではなく、このような様々な年代での暮らしを考慮した住宅設計も必要です。

このような時系列による、時間軸を考慮した設計ももちろん必要ですが、ハウジングラボではさらに一歩踏み込んで、良い住まいを設計するために、お客様のライフスタイルや、価値観、暮らしにフィットした、住いづくりの本来の進め方を導入しています。「建築設計デザイナー兼暮らしコーディネートの専門家が監修者としてお客様と共に進める住まいづくり」です。この設計方式は欧米の富裕層向けの設計方式をベースに、日本の注文住宅の進め方をよりお客様の暮らし視点で進められるように改良をした仕組みです。欧米では注文住宅と言えば、マイクロソフト創業者のビルゲイツ氏などの、ごく限られて富裕層だけが採用している欧米の注文住宅設計方式です。

この方式を改良し、一般の方々にもご利用いただけるようにしたのが、ハウジングラボ独自の「Architecture Design & Life Coordinate」Supervisorによる設計方式です。耳慣れない「職種」が登場する設計方式で戸惑われるかもしれませんが、高耐久性能も含む、良い住まいづくりを実現するには、有効な住まいづくり設計方式です。詳しくはハウジングラボへお問い合わせください。

まとめ

住宅の高耐久化は、建築主のお客様にとっても重要なことですが、持続可能な社会を目指す現代社会にとっても重要なテーマです。従来のように、躯体というモノが長持ちするという考えだけではなく、安全安心性能である耐震性能、快適性能である温熱環境性能という、本来の住宅が保持すべき基本性能もできる限り維持できる住宅が求められています。長期に住まうには、住宅のメンテナンスは不可欠です。また、人生の7割の時間を過ごすことになる住宅が「暮らしを楽しみ人生を楽しむ住まいの実現」となるよう、新たな視点の設計方式も必要になってきます。このようなトータルな視点で、お客様にとって心豊かに、永く住まえる良い住まいづくりを進めていただきたいと思います。

株式会社ハウジングラボ

代表取締役 一級建築士 松尾俊朗

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