Renovation & new construction リノベーション/新築


シェルキットホーム 工法・構造

■フィートモジュール■

1フィート=12インチ
1インチ=25.4ミリ

フィートモジュールはアメリカやカナダで使われている北米プラットホーム工法オリジナルのモジュール。アメリカやカナダでは、主要構造材の配置間隔=16インチ(約406mm)を基本としています。日本では455mm間隔が一般的。基本モジュールが異なることで、北米式プラットホーム工法と日本式ツーバイフォー工法に大きな差が生じます。

<16”(406mm)間隔のメリット>
・構造木材の量が12%も違います。
・幅の広い窓やドアが採用し易くなります。
・廊下や階段の幅がワンサイズ広くなります。などと、意外と身近なところに影響が現れます。

他にも・・・、
・ 床が広くなっても壁が長くなっても、ダイヤフラム理論に基づいた施工が順守しやすいので、
より大きな力がかかっても壊れにくい丈夫な家が出来る。
・ 北米の窓、ドア、キッチンキャビネット、階段材、モールディングなど、
あらゆる住宅用建材は、このモジュールに適応したサイズで製造されているので、材料の無駄が出にくい。
・ 北米住宅では約75cm幅の窓が一般的に使われるが、このモジュールなら開口部廻りでも耐力があまり低下しない。
・ W=4'の石膏ボードが使えるのでドライウォールに適した環境になる。
etc.

■工法■

プラットホーム(ツーバイフォー)工法
プラットホーム工法は北米生まれ

北米型輸入住宅の殆どが、プラットホーム工法もしくはそれに準じた工法で建設されます。この工法は建物の床、壁、天井をそれぞれ"面"で構成するところに特長があります。

日本の在来木造が桁、梁、柱といった"軸"で構成するのとは、工法の発想が全く異なります。


両者はしばしば「六面体のマッチ箱」と「マッチ棒で作った立方体」に例えて比較されます。
上方や横から力を加えたとき、前者はそれぞれの面が四角形を崩すことなく六面体を保持するのに対して、後者は平行四辺形やひし形に変形して立方体が歪みます。

この特長を比較するだけで、どちらが頑丈な工法であるかは明らかです。


プラットホーム(ツーバイフォー)工法と構造合板

プラットホーム工法は合板が開発されてからの工法ですから、この工法のスタートはごくごく最近のことです。

筋交い(スジカイ)に替わって、面積が広い合板を用いることで、木材と木材の合成が強まり変形に反発する力が強くる。つまり頑丈な家が出来る。幅の狭い板材を継ぎ足して貼るよりも、面積の大きな合板を貼る方が作業が早い。

ハンマーと鋸だけをつかって出来る工法なので、職人が短時間で養成できる。という強みがありました。

分岐点

合板が変わると・・・。縦横のサイズ、厚みの他に、当時は樹種まで違っていましたから、一言に合板と言っても全く別物だったわけです。プラットホーム工法は、耐震性、耐久性、気密性、断熱性に優れた北米生まれの工法ですが、日米の合板の違いが、プラットホーム工法とツーバイフォー工法に分かれる原因となりました。
北米と日本では同じような工法を採用していても、基本的な寸法の扱い方には大きな違いがあることを知っておいて下さい。

■日本の工法との違い■

日本式ツーバイフォー工法との違い

■合板のサイズが違う

双方の合板には、面積で約33%の差があります。点線で示した箇所が、壁であればスタッド(間柱)、床や天井の場合はジョイスト(根太)の位置です。

■合板の貼り方が違う

下の図は、同じサイズの窓を配置した場合の、合板の正しい張り方を示したものです。面積の大きな合板を使う方が、開口部廻りの継ぎ手が少なくなります。どちらの方が頑丈な壁に見えるでしょうか。。

■寸法の測り方が違う

プラットホーム工法が「合板」を一つの基準とした工法であることは説明しておりますが、寸法の起点が違うということは、合板の貼り方にも影響が出もてくるということです。北米式は、床合板が必ず建物の外面まで達していますが、日本式では、床合板が外壁の外面まで届かず中心線で止まっているため、中心から外側には細く割いた合板が継ぎ張りされることになります。

■床の構造が違う

下の図でもお解かりいただけるように、基礎と床合板の間の造り(根太部分)のが違うモノになっています。2階の床(=1階の天井)の構造については、北米式と日本流に大きな差はないのですが、なぜか1階の床だけ、全くの別物とも思えるような違いがあります。北米式では、コンクリート基礎の上に、シルプレート(Sill Plate=土台板)とジョイスト(根太)が区別されているのに対して、日本流では一本の角材が土台と根太を兼ねているように見えます。これは在来木造の床と同じです。

二つの図は寸法を図る際のポイントの違いを、床合板の貼り方を例に表しています。左が北米式、右は日本式の測り方です。
北米式は、構造材の外面を起点として計測します。日本的なやり方では、壁の芯を起点にします。

■雑学

日本の2X4工法が伝わった当初は、樹種にも違いがありました。
2x4工法が枠組壁工法の名称で、日本でオープン化(その都度特別な書類を提出しなくても、一定の基準にそって在来工法と同じようにってることができるという意味)された当時(1970年代後半)、この工法に使われる構造合板は「ラワン」という南洋材を素材としたものが一般的でした。

本場(北米)のプラットホーム工法では、構造用としては針葉樹の合板のみが使われます。針葉樹は日本でも、桧、杉、松、栂などで知られる常緑樹で、家の柱や梁などとして使われる樹種です。年輪や節があり、それが木の強さや美しさなどの価値を判断する目安になっています。

ラワンは、そもそも梱包材やコンクリートの型枠材、または内装の下地材として使われていた木材です。2x4工法で使われるまでは、構造材として使われたことがありません。

ラワンは熱帯雨林に属する地帯ですくすく生育した樹種で、はっきりした年輪を見ることが出来ない代わりに、節もなく見た目(日本では節のない木が高級とされてきた歴史が有ります)はキレイで加工しやすい木材ではあるのですが・・・。

■構造■

基礎
■地震は土地が動く

例えば、土地がひび割れたとしても、あるいは万が一建物の下半分の土地が崩れたとしても、建物は持ちこたえているくらいの事を前提に基礎を計画しなくては、本当の地震対策とは言えません。。

■シェルキットホームの基礎

上の図のようにベタ基礎と布基礎を合体させた基礎を採用し、合理的な基礎工事を計画します。
地面からの水蒸気をシャットアウトで来ます。
地盤面GLから基礎の天端(一番高いところ)までの高さを40cm確保するので 床下の通風もスムーズになり床に湿気が及ぶのを防ぎます。
構造材の腐れも防ぐことができ、建物を永持ちさせる基礎ということができます
「100年輸入住宅の基本は基礎にあり」です。

土台版
■シル sill

プラットホーム工法で基礎と根太(ネダ=英語でjoist)の間にある木材を「Sill(シル)」と呼びます。日本語で土台と訳されているので、基礎の上で建物の重量を全部吸収する部材であると理解されているようですが、プラットホーム工法ではその存在理由はそれだけではないようです。

基礎はコンクリートで出来ているアルカリ性の構造物です。木材はアルカリに弱い性質をもっています。つまり、家を永持ちさせようとすれば、コンクリートのアルカリが木材に伝わらないように施工しておく必要があります。

Sillにはアルカリを建物本体に伝えない為のパッキンとしての役割があります。日本では、2x4工法でも輸入住宅でも、土台と称して防腐処理済の4x4などの角材を使う現場が多いようなのですが・・・。

  シェルキットホームは、100年輸入住宅へのこだわりから、4x4の土台材は使わないことをお約束しています。理由は、4x4材にはキルンドライ材(芯まで強制乾燥した木材)が無いからです。

※土台と根太を兼用した工法で、キルンドライでない木材(4x4材など)を使っている現場をよく見かけます。これは要チェックのポイントです

■フレーミング
■根太

構造用ランバー(木材)はキルンドライ(強制乾燥)木材だけを使う事が前提になります。間取りと構造とコストの合理的なバランスを考えるなら、根太は210(2x10=ツー・バイ・テン=幅38mmx高235mm)以上を基準にして考えるべきです。

根太の背が高いほど布基礎のスパンが広くとれるので、シェルキットホームは、必要な場面ではワンサイズ上の212(2x12=ツー・バイ・ツエルブ=幅38mmx高285mm)なども柔軟に採用します。

■床合板

シェルキットホームは、根太の上に貼る構造用合板は、厚さ28mmの針葉樹合板を標準仕様にしています。

※根太に床合板を張った状態はまさに「プラットホーム」の状態。これがこの工法の名称の由来です。

「プラットホーム」が出来上がるとその上を作業場として、そこで壁を作って行きます。

現場で小屋組み(屋根のこと)を行うケースでは、まっさらなプラットホームに屋根の原寸を描いて(実際の寸法図を描くこと)屋根の構造材となるタル木の作成を先にやることもあります。まず、設計図に基いて、プラットホーム(床)に壁のラインを書き入れます。作業効率を考えて壁を作る順番を決め、ランバー(木材)を並べて、壁を作っていきます。

■2x4ツーバイフォーと2x6ツーバイシックス

「北米でも経済的に地域よっては、最近建てた住宅であっても204studを採用した建物が数多くあります。そのような場合は、外壁を206studを使った住宅と較べて、窓が幾分小さく、数も少ない仕様になっています。

それは、窓からの熱交換を押さえて住宅の保温性を高いレベルで維持するためです。現地の建築基準にも定められています。

外壁を204か206のどちらで作るかという選択の基準は、建物の強度よりもどちらかといえば断熱性能です。外壁は206であっても耐力に関係ない間仕切り壁には204を使います。

■屋根

フレーミングの最終工程となる小屋掛け(屋根つくり)は、
○ランバーのカットから現場で行う方法
○工場で作ったトラスを建物に乗せる方法
大きく分けて二つの方法があります。

小屋裏内を利用するかどうかによっても、工法が異なることになります。もちろんコストにも影響が出ますので、どの方法を採用するかについては、計画段階での十分な打ち合わせが必要です。
シェルキットホームでは、専門化が選択肢をご提示して、それぞれのメリット、デメリットをきちんと説明させていただきます。ご決定に際しては、プロのアドバイスをご参考にしてください。

そもそも204材が主流で始まった北米の木造建築ですが、プラットホーム工法の誕生と住宅の省エネ基準がレベルアップされてからは、殆どの新築住宅の外壁は206で作られるようになっています。

シェルキットホームでは、壁の厚さはお客様に決めていただきます。気候風土、構造、ご予算など、さまざまな観点から考慮して、選択肢をご提示した上で、建築士とコンサルタントが専門家の立場から的確なアドバイスさせていただきます。

■イメージ■

イメージ1

ケープコッド様式を基本に、羽を広げたような二重破風の屋根が特徴のスタイル。雨の多い北西部に多く見られます。

イメージ2

2階がオーバンハングしているギャリソン様式。1Fの主要なドアと窓に霧除けの奥行きを提供している典型的なコロニアルスタイル。北東部、北西部で多く見られます。

イメージ3

大屋根にドーマーが特徴のケープコッドスタイル。裏側は総2階の場合が多く実用的。全米で人気のスタイルです。

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