JP4879359B1 - 鉄筋コンクリート外装木造建築物及びその建築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】木の温もりを感じ取ることができて、鉄筋コンクリート並の強度を発揮でき、さらには鉄筋コンクリート造よりも建築コストを抑えることのできる建築物を提供する。
【解決手段】立ち上がり部の外周に沿って底版部が形成された基礎を構築する基礎構築工程と、立ち上がり部の上側に外面が木板１２ｂによって形成された木造建築物１２を建築する木造工程と、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側に木板１２ｂに沿って鉄筋１３を配置する配筋工程と、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側であって鉄筋１３よりもさらに外側の部分に型枠２０を立てる型枠設置工程と、木板１２ｂと型枠２０との隙間にコンクリート１４を流し込むコンクリート注入工程と、コンクリート１４を養生させるコンクリート養生工程とを経て、木造建築物１２の外面に鉄筋コンクリート製の外壁１４を一体化させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、津波による被害を抑えることも可能な鉄筋コンクリート外装木造建築物と、その建築方法とに関する。

沿岸部の平地に建てられた建築物は、津波により甚大な被害を受けるおそれがある。今年３月に発生した東日本大震災による被害状況は、１０メートルを超えるような高い津波が発生すると、殆どの木造建築物は跡形もなく押し流されてしまうことを物語っている。これに対し、鉄筋コンクリート造の建築物は、その形を保っているものも多く、木造建築物よりも津波に対して強いことが分かる。このため、耐津波を意識するならば、建築物は、木造よりも鉄筋コンクリート造とすべきであるといえる。

しかし、鉄筋コンクリート造の建築物は、同じ規模の木造建築物よりも建築コストが高くなるという欠点があった。また、家屋などにおいては、木の質感を好み、コンクリートの無機質な質感を嫌う人もいる。木の温もりを感じ取ることができて、鉄筋コンクリート並の強度を発揮でき、さらには鉄筋コンクリート造よりも建築コストを抑えることのできる家屋を建てることができればよいのであるが、このような三拍子そろった家屋は、これまでに提案されていない。

ところで、耐津波という観点では、これまでに以下のような技術が提案されている。例えば、特許文献１には、４本の支柱に対して家屋の四隅を昇降自在に係合させる技術が記載されている。これにより、津波が発生した際には、海水の浮力によって家屋を上昇させることができるとされている。しかし、この技術は、支柱の設置コストがかかるだけでなく、支柱によって家屋の外観が悪くなるおそれがある。また、津波が家屋に激しくぶつかった場合には、家屋が浮力により上昇するよりも前に倒壊するおそれもある。

また、特許文献２には、家屋が建てられた敷地をコンクリート壁と、水密仕様の門扉によって囲む技術が記載されている。特許文献２の技術を採用すると、津波が家屋の外壁に直接ぶつからないようにすることができるので、家屋が津波から受ける被害が小さくなると予想される。しかし、コンクリート壁を超える高さの津波に対しては、耐津波効果は著しく低下すると考えられる。高い津波にも耐えられるように、コンクリート壁を高くすると、家屋の日当たりや風通しが著しく悪化するだけでなく、建築コストが大幅に増大してしまう。

さらに、特許文献３には、金属板を溶接することにより家屋の一階部分の外壁を形成するとともに、外壁に設ける開閉部分を全て水密構造とする技術が記載されている。これにより、家屋内部へ水が浸入するのを防ぐことができるとされている。しかし、外壁が金属板で形成された家屋は、断熱性を確保しにくいという欠点がある。また、外壁の耐食性や耐候性を確保しにくい。さらには、外観が奇異で安っぽく、外観デザインの自由度も低いという欠点がある。

実開平０７−０１６８６１号公報 特開平０８−０８６１１９号公報 実登第３０６１２１２号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、木の温もりを感じ取ることができて、鉄筋コンクリート並の強度を発揮でき、さらには鉄筋コンクリート造よりも建築コストを抑えることのできる鉄筋コンクリート外装木造建築物を提供するものである。また、この鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法を提供することも本発明の目的である。

上記課題は、立ち上がり部の外周に沿って底版部が形成された基礎を構築する基礎構築工程と、立ち上がり部の上側に、外面が木板（合板や、間伐材などの無垢板など）によって形成された木造建築物を建築する木造工程と、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側に、前記木板に沿って鉄筋を配置する配筋工程と、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側であって、前記鉄筋よりもさらに外側の部分に、型枠を立てる型枠設置工程と、前記木板と前記型枠との隙間にコンクリートを流し込むコンクリート注入工程と、前記コンクリートを養生させるコンクリート養生工程とを経て、木造建築物の外面に鉄筋コンクリート製の外壁を一体化させることを特徴とする鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法を提供することによって解決される。

本発明の建築方法で建築された鉄筋コンクリート外装木造建築物は、木板の外面に鉄筋コンクリート造の外壁が一体化された構造となっているため、非常に強度に優れ、激しい津波の圧力にも十分耐えることができるものとなっているだけでなく、木造建築物が浮かないようにすることもできる。また、鉄筋コンクリート造の外壁により、建築物の重量を増大させることができるので、建物全体が津波により押し流されるのを防ぐこともできる。さらには、鉄筋コンクリート造の外壁によって、従来の木造建築物よりも耐震性や耐火性を大幅に向上させることができる。さらにまた、本発明の建築方法で建築された鉄筋コンクリート外装木造建築物の内部は、従来の木造建築物と同様であるために、木の温もりや優れた吸湿性などの木造建築物の利点は損なわれない。加えて、鉄筋コンクリート造の外壁を構築している間に、内部（木造建築物部分）の内装などの工事を並行して進めることができるので、工期の短縮や建築コストの削減も可能になる。本発明の鉄筋コンクリート外装木造建築物は、各種建築物として使用することができるが、なかでも、木の質感を好まれやすく、建築コストの低減に対する需要も高い、家屋（住宅など）に最適である。

本発明の鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法では、その木造工程において、前記木板から外方に金具を突き出させ、配筋工程において、前記金具と前記鉄筋とを連結することも好ましい。金具と鉄筋の連結は、前記木板から外方に突出するＵ字ボルト（金具）の内側に鉄筋を通すなど、金具に鉄筋を直接的に連結する場合だけでなく、前記Ｕ字ボルト（金具）と鉄筋とを別の金具や針金などで結束するなど、金具に鉄筋を間接的に連結する場合も含む。これにより、鉄筋コンクリート造の外壁と木造建築物の外面（木板）との一体性を高めることが可能になり、鉄筋コンクリート造の外壁に対して木造建築物をより浮きにくくすることが可能になる。加えて、得られる鉄筋コンクリート外装木造建築物の強度をさらに高めることができる。

また、本発明の鉄筋コンクリート外装木造建築物の構築方法では、前記鉄筋コンクリート製の外壁における前記木造建築物の窓又は扉に対応する部分に開口部を設け、前記外壁の外面に前記開口部を覆うための鋼製扉を取り付けることも好ましい。これにより、従来の木造建築物と同程度まで鉄筋コンクリート外装木造建築物の採光性や通気性を確保しながらも、耐津波性を維持することが可能になる。鋼製扉としては、開き戸タイプのものや、引き戸タイプのものが挙げられる。鋼製扉における外壁との接触部分に、ゴム製のパッキンなどを施して水密性を高めることも好ましい。

ところで、ここまでは、鉄筋コンクリート外装木造建築物を新築する場合について述べたが、上記課題は、既存の木造建築物の基礎における立ち上がり部の外周に沿って底版部を形成する基礎延長工程と、立ち上がり部の上側に、外面が木板によって形成された木造建築物を建築する木造工程と、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側に、前記木板に沿って鉄筋を配置する配筋工程と、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側であって、前記鉄筋よりもさらに外側の部分に、型枠を立てる型枠設置工程と、前記木板と前記型枠との隙間にコンクリートを流し込むコンクリート注入工程と、前記コンクリートを養生させるコンクリート養生工程とを経て、木造建築物の外面に鉄筋コンクリート製の外壁を一体化させることを特徴とする鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法を提供することによっても解決される。このように、既存の木造建築物を改造する方式であってもよい。

以上のように、本発明によって、木の温もりを感じ取ることができて、鉄筋コンクリート並の強度を発揮でき、さらには鉄筋コンクリート造よりも建築コストを抑えることのできる鉄筋コンクリート外装木造建築物を提供することが可能になる。また、この鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法を提供することも可能になる。

本発明の建築方法で建築されている家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）であって、基礎構築工程を終えた直後の家屋の外観を示した斜視図である。 本発明の建築方法で建築されている家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）であって、木造工程を終えた直後の家屋の外観を示した斜視図である。 本発明の建築方法で建築されている家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）であって、配筋工程を行っている途中の家屋の外観を示した斜視図である。 本発明の建築方法の配筋工程において、鉄筋を木造家屋（木造建築物）の外面から突出して設けられた金具に連結した例を、家屋を水平に切断して前記金具の周辺を拡大した状態を示した断面図である。 本発明の建築方法で建築されている家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）であって、型枠設置工程を終えた直後の家屋の外観を示した斜視図である。 本発明の建築方法で建築されている家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）であって、コンクリート注入工程を終えた直後の家屋を水平に切断した状態を示した断面図である。 本発明の建築方法で建築されている家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）であって、型枠撤去工程を終えた直後の家屋の外観を示した斜視図である。 本発明の建築方法で建築された家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）の外観を示した斜視図である。 本発明の建築方法で建築された家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）の施工方向を説明するための図である。

本発明の鉄筋コンクリート外装木造建築物及びその建築方法の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。本発明の鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法は、上述したように各種の建築物を建築する際に使用することができるが、以下においては、耐津波性に優れた家屋（耐津波家屋）を建築する場合を例に挙げて説明する。本実施態様の建築方法では、基礎構築工程と、木造工程と、配筋工程と、型枠設置工程と、コンクリート注入工程と、コンクリート養生工程と、型枠撤去工程と、仕上工程とを経て、家屋を建築する。以下、これらの工程について順番に説明する。

［基礎構築工程］
図１は、本発明の建築方法で建築されている家屋１０であって、基礎構築工程を終えた直後の家屋１０の外観を示した斜視図である。基礎構築工程では、図１に示すように、立ち上がり部１１ａの外周に沿って底版部１１ｂ_１が形成された基礎１１を構築する。基礎１１は、基礎構築用の型枠内に鉄筋を配置してコンクリートを流し込み、該コンクリートを養生させた後、型枠を撤去することにより構築される。図１を含む各図において、家屋１０におけるコンクリートで形成された部分は、網掛けのハッチングで示している。基礎１１は、立ち上がり部１１ａの内側の区画に底版部１１ｂ_２が設けられていない「布基礎」であってもよいが、本実施態様では、立ち上がり部１１ａの内側の区画に底版部１１ｂ_２が設けられた「べた基礎」を採用している。これにより、家屋１０の耐津波性や耐震性をさらに向上することができる。基礎１１の下側には図示省略の基礎杭を埋設し、該基礎杭を基礎１１と一体化させておくことも好ましい。これにより、津波などによって、家屋１０が基礎１１ごと浮き揚げられないようにし、家屋１０の耐津波性を高めることができる。基礎構築工程を終えると、木造工程を開始する。立ち上がり部１１ａよりも外側の底版部１１ｂ_１には、後述する配筋工程で鉄筋１３を建てるための複数の穴１１ｃを所定間隔で設けている。

［木造工程］
基礎構築工程が完了すると、木造工程を開始する。図２は、本発明の建築方法で建築されている家屋１０であって、木造工程を終えた直後の家屋１０の外観を示した斜視図である。図２を含む各図において、木造家屋１２の屋根１２ａは、一部を破断して描いてある。木造工程では、図２に示すように、基礎１１における立ち上がり部１１ａの上側に、外面が木板１２ｂによって形成された木造家屋１２を建築する。本実施態様の建築方法においては、木板１２ｂとして合板を採用している。木造家屋１２は、この段階では、外壁の仕上げを行わず、合板１２ｂが外面に剥き出したままにしておく。木造家屋１２は、外面が合板１２ｂにより形成されるのであれば、その具体的な工法は限定されない。ツーバイフォーパネル工法などのパネル工法のほか、軸組工法（在来工法）において外面を合板貼りとする工法などが例示される。ところで、後述する配筋工程以降の各工程は、上述した木造工程が完了していなくても、少なくとも木造家屋１２の外面に合板１２ｂが貼られた状態であれば開始することができる。このように、配筋工程以降の各工程と木造工程とを並行して行うことで、工期を短縮することができる。

［配筋工程］
図３は、本発明の建築方法で建築されている家屋１０であって、配筋工程を行っている途中の家屋１０の外観を示した斜視図である。配筋工程では、図３に示すように、基礎１１における立ち上がり部１１ａよりも外側の底版部１１ｂ_１の上面に設けられた穴１１ｃに、鉄筋１３を合板１２に対して平行となるように立てていく。使用する鉄筋１３の太さは、特に限定されないが、通常、直径が１３〜１６ｍｍ程度のものが使用される。図３の例では、隣り合う鉄筋１３は、独立した状態となっているが、水平方向に他の鉄筋やワイヤーなどを通し、鉛直に立てられた鉄筋１３を水平方向に連結することも好ましい。これにより、後述する鉄筋コンクリート造の外壁１４の強度をより高めることができる。また、図４に示すように、合板１２ｂから外方に突き出た金具１２ｆと鉄筋１３とを連結することも好ましい。図４は、鉄筋１３を木造家屋１２の外面から突出して設けられた金具１２ｆに連結した例を、木造家屋１２を水平に切断して金具１２ｆの周辺を拡大した状態を示した断面図である。図４の例では、木造家屋１２における梁１２ｄと柱１２ｅなどを接続するためのＵ字ボルト１２ｆ（金具）の内部に鉄筋１３を通すことにより、金具１２ｆと鉄筋１３を連結している。これにより、後述する鉄筋コンクリート造の外壁１４と木造家屋１２との一体性を高めることができる。

［型枠設置工程］
配筋工程が完了すると型枠設置工程を開始する。図５は、本発明の建築方法で建築されている家屋１０であって、型枠設置工程を終えた直後の家屋１０の外観を示した斜視図である。型枠設置工程では、図５に示すように、基礎１１における立ち上がり部１１ａ（図３を参照）よりも外側の底版部１１ｂ_１の上側であって、鉄筋１３よりもさらに外側の部分に、型枠２０を鉛直に立てる。本実施態様において、型枠２０は、複数枚の合板２１（コンパネ）により構築しているが、サイディングボードなど、外面に意匠が施された板を使用してもよい。型枠２０の垂直出し（鉛直出し）は、既に垂直出しが行われている木造家屋１２の外面を基準に行えばよいので容易である。型枠２０の内面と木造家屋１２の外面（合板１２ｂ）の外面との間隔Ｄ（図６を参照）は、特に限定されない。しかし、間隔Ｄが狭すぎると、得られる家屋１０の外壁１４の強度が低下するおそれがあるし、間隔Ｄが広すぎると、使用するコンクリート１４の量が膨大になり、建築コストが高くなるおそれがある。このため、間隔Ｄは、通常、５〜５０ｃｍ程度とされ、好ましくは、１０〜２０ｃｍ程度とされる。本実施態様において、間隔Ｄは１５ｃｍとしている。図２に示すように、木造家屋１２に窓や扉などの開口部１２ｃが設けられている場合には、後述するコンクリート注入工程において、開口部１２ｃの外側にコンクリート１４が流れ込まないように型枠２０を配置する。

［コンクリート注入工程及びコンクリート養生工程］
型枠設置工程が完了すると、コンクリート注入工程を開始する。図６は、本発明の建築方法で建築されている家屋１０であって、コンクリート注入工程を終えた直後の家屋１０を水平に切断した状態を示した断面図である。コンクリート注入工程では、図６に示すように、木造家屋１２の外面を形成する合板１２ｂと型枠２０との隙間にコンクリート１４を流し込む。木造家屋１２における開口部１２ｃ（図２を参照）は、コンクリート注入工程を開始するまでに、合板や鋼板などで塞いでおく。コンクリート注入工程において、コンクリート１４は、通常、所定高さ毎に又は所定区画毎に段階的に行う。注入するコンクリート１４としては、軽量コンクリートや普通コンクリートや重量コンクリートなど、各種のものを使用することができる。コンクリート注入工程が完了すると、コンクリート養生工程を開始し、コンクリート１４を養生させる。

［型枠撤去工程］
コンクリート養生工程が完了すると型枠撤去工程を開始する。図７は、本発明の建築方法で建築されている家屋１０であって、型枠撤去工程を終えた直後の家屋１０の外観を示した斜視図である。型枠撤去工程では、型枠２０（図６を参照）を取り外して、図７に示すように、コンクリート１４が剥き出しの状態とする。ただし、型枠２０として、サイディングボードなど、外面に意匠が施された板を使用した場合には、型枠２０をそのまま残してもよい。また、内枠として使用された木造家屋１２の合板１２ｂは、そのまま残した状態とする。これにより、家屋１０の吸湿性や木の質感を維持することができる。また、通常の鉄筋コンクリート造の家屋を建築する際には廃棄されている内枠に相当する部分をそのまま材料として用いることができるので、廃材を削減することもできる。コンクリート１４は、木造家屋１２の外面を形成する合板１２ｂと一体化された状態となっており、鉄筋コンクリート造の外壁として、家屋１０の耐津波性や耐震性を大幅に向上させる。家屋１０の外壁１４における木造家屋１２の開口部１２ｃ（図２を参照）に重なる部分には、開口部１２ｃと略同一形状の開口部１４ａが設けられており、家屋１０の採光性や通気性を維持している。

［仕上工程］
型枠撤去工程が完了すると必要に応じて仕上工程を開始する。図８は、本発明の建築方法で建築された家屋１０（仕上工程を終えた家屋１０）の外観を示した斜視図である。家屋１０の外壁１４は、コンクリートの打ちっぱなしであってもよいが、必要に応じて、塗装処理などの各種処理を施すこともできる。また、バルコニーやウッドデッキなどのアクセサリーを取り付けることもできる。これらの処理は、この仕上工程において行う。また、仕上工程では、図８に示すように、外壁１４の開口部１４ａに鋼製扉１４ｂを取り付けることもできる。これにより、開口部１４ａからの水の侵入を防ぐことも可能になる。鋼製扉１４ｂにおける外壁１４との接触部分には、図示省略のパッキンなどを施して水密性を高めることもできる。また、鋼製扉１４ｂを閉じた際に内側となる部分にカンヌキなどを設けておくことも好ましい。これにより、鋼製扉１４ｂに激しい水流がぶつかったとしても十分に耐えることが可能になる。

［その他］
ここまでは、二階建ての木造家屋１２（図２を参照）の一階部分と二階部分の全ての外面を鉄筋コンクリート造の外壁１４（図７を参照）で囲った例について説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されない。すなわち、木造家屋１２は、平屋建てであってもよいし、三階建て以上であってもよい。また、これらの木造家屋１２における地面から屋根１２ａまでの全ての高さに亘って鉄筋コンクリート造の外壁１４を設ける必要はなく、地面から所定高さまでのみを外壁１４で覆うものであってもよい。例えば、二階建ての木造家屋１２における一階部分のみを鉄筋コンクリート造の外壁１４で囲う場合などが例示される。木造家屋１２の地面から途中の高さまでのみを外壁１４で覆う場合には、外壁１４の上端は、軒先などで覆っておくとよい。鉄筋コンクリート造の外壁１４をどの高さまで設けるかは、家屋１０を建てる場所の海抜や地形、あるいは周辺環境などを考慮して適宜決定する。

さらに、ここまでは、木造家屋１２（図２を参照）の四方全ての外面を鉄筋コンクリート造の外壁１４で囲った例について説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されない。すなわち、木造家屋１２における津波が進行してくると予想される側（通常、海側）の外面のみを鉄筋コンクリート造の外壁１４で覆うようにしてもよい。図９は、本発明の建築方法で建築された家屋１０の施工方向を説明するための図である。本発明の建築方法で家屋１０を施工する場合には、図９に示すように、家屋１０の対角線がそれを建てる地点の津波予想進行方向と一致する向きとなるように、家屋１０を施工すると好ましい。これにより、家屋１０に到達した津波による圧力が家屋１０にまともに印加されないようにして、家屋１０の耐津波性をさらに向上することができる。このような向きで家屋１０を施工する場合には、海側の２面のみを鉄筋コンクリート造の外壁１４で覆うようにしてもよい。ただし、反対側の開口部からの浸水は免れないので、津波による被害を最小限に食い止めるためには、やはり、木造家屋１２の四方全ての外面を鉄筋コンクリート造の外壁１４で覆うことが好ましい。海岸に近く激しい勢いで津波が到達することが想定される地点に家屋１０を施工する場合には、家屋１０の外壁１４から海側に所定間隔を隔てた場所に、外壁１４と同様の形態の鉄筋コンクリート造の塀を海側の外壁１４と平行になる向きで施工しておくことも好ましい。これにより、家屋１０に到達する津波の勢いを著しく低下させ、家屋１０の耐津波性をさらに高めることができる。

１０ 家屋（鉄筋コンクリート外装木造建築物）
１１ 基礎
１１ａ 立ち上がり部
１１ｂ 底版部
１１ｂ_１ 底版部
１１ｂ_２ 底版部
１１ｃ 穴
１２ 木造家屋（木造建築物）
１２ａ 屋根
１２ｂ 合板（木板）
１２ｃ 開口部
１２ｄ 梁
１２ｅ 柱
１３ 鉄筋
１４ コンクリート（鉄筋コンクリート造の外壁）
１４ａ 開口部
１４ｂ 鋼製扉
２０ 型枠

Claims (5)

1. 立ち上がり部の外周に沿って底版部が形成された基礎を構築する基礎構築工程と、
   基礎構築工程で構築された立ち上がり部の上側に、外面が木板によって形成された木造建築物を建築する木造工程と、
   木造工程で少なくとも前記木板を木造建築物の外面に貼った後、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側に、前記木板に沿って鉄筋を配置する配筋工程と、
   配筋工程を終えた後、立ち上がり部よりも外側の底版部の上側であって、前記鉄筋よりもさらに外側の部分に、型枠を立てる型枠設置工程と、
   型枠設置工程を終えた後、内枠となる前記木板と外枠となる前記型枠との隙間にコンクリートを流し込むコンクリート注入工程と、
   前記コンクリートを養生させるコンクリート養生工程と、
   を経て、木造建築物の外面を形成する前記木板に鉄筋コンクリート製の外壁を一体化させるとともに、内枠として使用された前記木板を完成後もそのまま残すことを特徴とする鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法。
2. 木造工程において、木造建築物に対して一端側を固定された金具の他端側を前記木板から外方に突き出させ、配筋工程において前記金具の他端側と前記鉄筋とを連結するとともに、完成後も前記金具の全体をそのまま残す請求項１記載の鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法。
3. 前記鉄筋コンクリート製の外壁における前記木造建築物の窓又は扉に対応する部分に開口部を設け、前記外壁の外面に前記開口部を覆うための鋼製扉を取り付けるとともに、鋼製扉における前記外壁との接触部分に水密パッキンを設ける請求項１又は２記載の鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法。
4. 前記型枠として外面に意匠が施された板を使用し、外枠として使用された前記型枠を完成後もそのまま残す請求項１〜３いずれか記載の鉄筋コンクリート外装木造建築物の建築方法。
5. 請求項１〜４いずれか記載の建築方法によって建築された鉄筋コンクリート外装木造建築物。
   

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