建築マメ知識

 ここでは、建築やリフォームを考えている方向けに、役立ちそうな話題や、情報を提供して行きたいと考えています。
 なるべく平易な言葉で、わかり易くを目標に、試行錯誤しながら、こちらも勉強しつつ追加、更新して行きたいと考えています。何かのお役に立てれば(?)幸いです。

目  次
1) 木造住宅 耐震マメ知識
1.地盤と基礎
2.建物の形
3.耐力壁の配置
4.屋根面と床面
5.建物の重さ
2) ”シックハウス” マメ知識
1.シックハウスと健康被害
2.室内汚染空気の発生源
3.シックハウスの対策


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1) 木造住宅 耐震マメ知識
   1. 地盤と基礎

  心配な地盤って?
  一般に軟弱な地盤は、沖積層(現在から1万年前までの間に堆積した層)の厚く堆積しているような場所、また、埋め立て年代が新しく、軟弱な表層土が3メートル以上堆積しているような場所です。

 沖積層の厚さが30メートルを超えると、木造建物の被害率がほぼ10%を超え、その値は層厚が増すごとに急激に増えてゆきます。また、埋め立て年代が新しい軟弱な表層土が3メートル以上堆積している場合にも、同様に被災率が高くなっています。

  どんなところ?
 このような地盤としてよく見かけるのは、元の地形が谷やくぼ地だった所や湿地や水田跡を盛り土をして造成された宅地などです。

 谷、くぼ地などは関東平野をはじめ日本の平野部にかなりの比率で存在していて、数メートルから数十メートルの厚さで、軟弱な地盤を形成しています。こういう所は、低いがゆえに水が溜まりやすく、その上に堆積した沖積層が安定するまでには、長い年月がかかります。

  対策は?
 木造建物を十分剛強に設計するとともに、基礎にかかる力も大きくなるので、それに十分耐えることの出来る基礎を設ける必要があります。また、基礎については、地盤条件に応じて次のような対策が必要です。  
  1. 布基礎は底盤の付いた逆T字型断面の鉄筋コンクリート造として、せいの高さを出来るだけ高くとる。
  2. 軟弱地盤を改良して支持力を増強する。
  3. 不同沈下も考えられる場所では、基礎底盤の幅を大きく取ったり、建物の上部構造の強さを高めて、構造全体として不同沈下をならす等の対策を取る。
  4. べた基礎にすると布基礎より剛強になりよりベターですが、重量が増すので、不同沈下するような場所では慎重に対策を考えることが大切です。
 2.建物の形

  いろいろ好みは有りますが
 耐震的な観点だけから見れば、建物は上から見ても、横から見ても、なるべく単純で、例えば長方形の様なもの良いとされています。
また、建物の形状を単純でまとまりの良いものとすることは、耐震上ばかりでなく、耐風性・耐久性の面からも好ましいといえます。コスト的にも有利、というのも大きなポイントでしょうか。

立面形 平面形

 3.耐力壁の配置

 釣り合いの良い配置って?
 少し専門的になってきてしまいますが、壁の配置は間取りと直結してきますので、プラン時に設計者が考えている事として、見ていただければと思います。

 間取りの図面から、耐力壁(筋違等の入った壁)だけに注目すると、その位置と強さから中心を求める事ができます。この中心が地震力に抵抗する建物の強さの中心になります。この中心を剛心と言います。
一方、地震力は、建物の重さの中心に作用します。これは、重心です。この2つの中心を近づけることが、即ち釣り合いの良い壁配置ということになります。

壁配置  左図 @の様な総二階の単純な建物に、耐力壁が東西と南北に対称に入っているとき、耐力壁配置の中心(剛心といいます)は平面的に建物の真ん中になります。
剛心は地震時に、建物が抵抗するときの中心になります。
重心  同様に、総二階の単純な建物の、重さの中心(重心といいます)も平面的に建物の真ん中になります。(図 A)
地震力は、重さの中心(重心)に作用します。
一部2階建て  しかし、図 Bのように一部が2階建ての場合は、重心が建物の中心からずれてしまいます。
偏心でねじれる 地震力に抵抗する中心の剛心と、地震力が作用する重心が離れると、地震時に建物は剛心を中心にしてねじれてしまいます。(図4)

 耐力壁の強さと、配置を工夫して、その中心を建物の重心に近づく様バランスを取ることが大切です。

耐震改修のリフォームでも考えは同様で、耐震壁を増やしたり、壊れやすい部分を補強したりします。

 4.屋根面と床面

 小屋組みや床組みを補強しよう。
 これも少し、専門的になってしまいます。小屋組みや、床組みが強いと、地震力を建物全体の耐力壁で受け止められる、地震力が分散する、ということです。

床面の変形  木造軸組みの通りの中で耐力壁(筋違い等の入っている壁)を配置する通りを耐力壁線といいます。
耐力壁の有る軸組みも、無い軸組みも負担している重量の分だけ地震力が作用します。同じだけの地震力が各軸組みに作用するとしたら(負担する重量がそれぞれ同じとしたら)、耐力壁のない通りの変形が大きくなって、その部分から壊れてしまいます。(左図)
 そこで、各軸組みの変形する量が同じになるように床面や屋根面を補強します。具体的には、火打ち梁を入れて平面のコーナー部分を固めたり、床全面に構造合板を貼って変形を防ぎます。

 5.建物の重さ


 軽さも大切です
 屋根を鉄板葺き等の軽い屋根にした建物は、地震被害が少ないことが知られています。
例えば、平屋建ての場合、建物の重さと地震時に建物に生じる地震力は比例するので、建物を耐震的にするには建物重量を軽くして、地震力を減らすことが有効な手段になります。
 また、耐震改修時に、耐力壁の量が不足している場合など、瓦屋根をより軽い、スレート瓦等に変更することで耐震性を上げたりします。これは、瓦屋根の場合、建物の全重量に占める屋根の重量の比率が高く、建物を軽くするには屋根を軽くすると効果が上がるからです
 もちろん、構造的な配慮をして、瓦屋根を使った耐震的な建物を造ることも、問題無く出来ます。
重さにかかる力

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 2)”シックハウス”マメ知識
 1.シックハウスと健康被害

  シックハウスって?
 一般的には室内化学物質汚染を原因として引き起こされるアレルギー、化学物質過敏症等の健康被害を引き起こす住まいと捉えられています。
 住宅を構成する建材、仕上げ材にはさまざまな化学物質が使用されており、人体にとって有害な物質も含まれています。ホルムアルデヒド、有機溶剤、有機リン系、有機塩素系など建材だけでなく家具、家庭用品等からも空気中に揮発しており、これらのものをまとめてVOC(揮発性有機化合物)といいます。これら化学物質に汚染された空気にさらされる(暴露といいます)ことにより中毒やアレルギー、化学物質過敏症の症状が現ます。

 化学物質過敏症?
 化学物質過敏症には長い間ごく微量の化学物質を体内に取り込み続けた結果 発症するケースと、最初に比較的多量の化学物質に暴露して体に異常な反応を起こし、その後、極微量の化学物質に接しても症状が出るケースがあるといわれています。アレルギーと化学物質過敏症は条件(個人差、室温、湿度、換気条件等)により症状が出たり出なかったりですが、中毒はある一定量以上を暴露すると誰もが陥る症状です。
 化学物質過敏証の症状は次のようなものです。
  • 目の刺激感、目の疲れ、味覚異常、鼻の刺激感
  • 発汗異常、手足の冷え、疲れやすい、めまい
  • のど・鼻の痛み、喘息、皮膚炎
  • 不眠、不安感、うつ状態、意欲の低下
   1960年頃より以前は、日本には花粉症やアトピーなどアレルギー病はほとんど無かった、と言われています。日本の生活水準や技術水準が上がり、それとともにさまざまな公害や、化学物質がでまわり、食物、水、空気を通して体内に蓄積された科学物質が生体の免疫反応に大きな影響を与えている、とも言われており化学物質とアレルギーなどの現代病との関係も指摘されています。

 2.室内汚染空気の発生源

 どんな物質が、どこから出るの?
 室内空気を汚染する化学物質には様々なものが考えられますが、ここでは、健康住宅研究会(当時の建設省、通産省、厚生省、林野庁等で構成)が「優先取り組み物質」として選定した、3物質・3薬剤について記したいと思います。
 3物質3薬剤とは、安全な居住空間を提供するために当面優先的に配慮されるべき物質として健康住宅研究会が選定したもので、次ぎのものです。 
3 物 質 ホルムアルデヒド
トルエン
キシレン
3 薬 剤 木材保存剤
可塑剤
防蟻剤
 これら以外にも、さまざまな化学物質が有りますが、シックハウスの研究はまだまだ始まったばかりであり、それらについてもこれからの研究により人体への影響などが順次明かにされてくるものと思います。

優先取組み物質を含む可能性のある建材・施工材の例
建材施工材 含有している可能性のある優先取組み物質
合板、パーテイクルボード、MDF ホルムアルデヒド(接着剤)
断熱材(グラスウール) ホルムアルデヒド(接着剤)
複合フローリング ホルムアルデヒド(接着剤)
ビニル壁紙 ホルムアルデヒド(防腐剤)、可塑剤
防蟻剤(木部処理、土壌処理剤等) 有機リン系、ピレスロイド系殺虫剤
木材保存剤(現場施工用) 有機リン系、ピレスロイド系殺虫剤
油性ペイント キシレン
アルキド樹脂塗料 キシレン
アクリル樹脂塗料 キシレン
油性ニス トルエン、キシレン
<上記以外の接着剤>
壁紙施工用でん粉系接着剤 ホルムアルデヒド
木工用接着剤 可塑剤
健康住宅研究会「設計・施工ガイドライン」より
上記建材が必ずしも右の物質を含んでいるわけではありません。

 3.シックハウスの対策

 使わないことと、換気が重要
 優先的取り組み物質(3物質3薬剤)は下記左のような特徴を持っており、その対策を下記右に記します。
換気に関しては、新築住宅の場合 24時間換気が義務化されており1時間に気積の半分以上を入れ替えることになっています。

優先的取り組み物質の特徴 対  策
@ 優先的取り組み物質の室内濃度は、これらを放散する建材、施工材の使用量が増えれば当然増える。 対策 なるべく化学物質を使っていない、もしくは天然素材の建材、施工材を選び、特にBの特徴から内装仕上げ、内装下地の材料に気をつける。
A 建材、施工材の選択により、これら物質の放散量を低減できる。
B 外装、基礎、床下、天井裏、構造躯体、内装下地、内装仕上げの順に後者ほど、室内濃度への影響が大きくなる。
C 室内濃度は施工時から時間を経るにつれ、次第に低減して行く傾向があり、その速度は建材、施工材や物質の種類によって異なる。 対策 施工終了から、その部屋もしくは家を使用するまでの期間を十分に取り、換気に気をつける。換気は平面計画時から窓の位置や換気設備を配慮したものにする。
D 換気量が多くなると、室内濃度は希釈されて低くなる。
E 建材、施工材の温度が高くなると、放散量が大きくなる傾向がある。最近の研究結果では、室温10℃の上昇でVOCの放散量が約2倍になることが報告されています。 対策 特に夏季の日射の入り込みによる建材の表面温度上昇に配慮した計画が重要です。西日を避けた窓の配置や庇の確保などです。

 この他に白蟻や、アレルゲンになりうるカビ・ダニに対しては次の様なことが考えられます。

白蟻対策  白蟻対策として防蟻材の使用を控え、建築的な工夫で対応する。
例えば、べた基礎にする、基礎高さを高くする、床下の通風を良くする。
また、土台や大引きなどの材料を白蟻の好まない、ひばやひのき等の樹種を使う、などです。
カビ・ダニ対策  主に、住み方の工夫になりますが、掃除をこまめに行い、湿気等がこもらないよう風通しを良くする。また窓の結露を放置していると、下部にカビが発生しますのでこれもこまめに拭く。湿気を出さないタイプの暖房器具を使用する、などです。
 ダニがいて、アレルギーになるから、殺虫剤を使う。でも実は、殺虫剤の化学物質が、そもそもアレルギー体質にした原因かも知れません。化学物質って知るほどに、怖いですね。 

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