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「岩室の平屋」軒先長さの検討

「岩室の平屋」スタディ模型を使って、軒先長さを検討中です。「岩室の平屋」は、真南の面をガラスの大開口という構成にしています。これだけの面に真夏の日が当たれば、かなりの日射熱が室内に入り込んでしまいますので、真夏の日差しを遮る庇を設けています。逆に、冬場であれば、できる限り日差しを室内に取り込んで、室内を暖めたい、と夏と冬では、日差しを遮る条件が異なります。

南側から差し込む日差しは、夏と冬では、差し込んでくる太陽高度が大きく異なるので、軒の長さをうまくコントロールすることで、夏には陽を遮り、冬には陽を取り込むという調整ができるようになります。できるだけ空調機などの機械の力に頼らず、自然の力を使ったパッシブ(受動的)な室内環境を実現しようという考え方です。

南側に面したガラス窓の高さと軒先の長さから算出すると、日差しの角度が約64度を超えれば、室内に日差しが入らないという事になります。
新潟の太陽高度から算出してみると、
6月中旬~7月中旬は、午前10時から13:00頃まで、
8月上旬から下旬は、午前11時から12:30頃まで、昼の前後に掛けては陽差しを完全に遮ることができる事が分かります。

逆に、10月から5月頃までは、室内へ一日を通して日差しを取り込む事ができるという事になります。
特に寒い12月頃の太陽高度を見てみると昼くらいに29度ですので、かなり室内の奥にまで陽が差し込む計算になります。(天気が晴れればですが)

日差しを遮りたい期間を考慮すると、もう少し軒先を長くしても良いかな、という感じですが、今回、窓際には障子戸を設けますので、ある程度の陽差しのカットは障子戸でも調整できるだろと考えて、庇長さ:窓高さ=1:1.8という比率で設定しました。

寒い地域であれば、もっと軒を短くして日射熱を取り込む方が有利でしょうし、暑い地域ではもっと軒を伸ばして遮る方が有利でしょうし、冬場に太陽が出る日数が多い・少ないで、そのバランスは変わってきます。軒の長さは、建物が建つ地域の気候特性によって異なりますので、いくつが最も適しているかは、一概に言い切ることはできず、気候条件を判断した上で決定していく必要があります。

軒先長さ確認

「上越滝寺の店舗併用住宅」軒先長さと窓高さのバランスについて

「上越滝寺の店舗併用住宅」こちらの住宅は、南側に面して大開口を設ける構成を採用しています。室内を明るく、開放的にしようと安易に大きな窓を設けてしまうと、夏場に日差しが差し込み、(見た目は良いが)暑くて快適に過ごせない空間となってしまいます。そこで、こちらの住宅では窓の上部に大きく軒を張り出し、夏の日差しを遮るような作りとしています。

軒の長さと窓の高さのバランスによって、どの季節に陽差しを遮るかが決まってきます。今回、軒長さ:窓高さ=1:1.3という比に設定しています。1:1.3を角度に換算すると、約52度。太陽高度が52度を超えれば陽差しを遮り、52度を下回れば、陽差しが差し込んできます。上越という場所で算定してみると、
5月中旬から7月中旬:午前9時頃から14時30分くらいまで、
7月中旬から9月中旬:午前10時30分頃から13時くらいまで、
と、およそ夏の暑い時期の昼にかけての時間帯、陽を完全に遮ることができると分かります。
これはかなり有効な数字で、夏場には有利に働くと予想されます。

ちなみに、10月中旬から3月中旬までは一日を通して室内に陽が差し込み、室内を暖める効果が期待できます。冬場の太陽高度は約30度と低く、もし晴れれば室内へ多くの陽が差し込むのですが、雪の日が多い上越では、冬季の日射熱効果はあまり期待しない方が良いかもしれません。という事で、南側の開口部のガラスといえども、日射取得型ではなく、日射遮蔽型を採用していく方が良いかと。近年、温暖化が急速に進んでいるようで、ここ上越でも雪が少なくなってきています。温熱環境を判断する上でも、冬季よりも、夏季を基準に検討していった方が今後は良いのかもしれません。

軒先長さ

「上越滝寺の店舗併用住宅」基礎施工図チェック中

施工図チェック

「上越滝寺の店舗併用住宅」先日、工事がスタートします!、と書きましたが、実はまだ現場では工事は始まっていません。(と言っても、さぼっている訳ではありませんので、ご心配なく。)水面下では、施工図の検討、各種計算書の確認、仕様書のチェックなどなど、机の上での確認作業が着々と進んでいます。

当然のことながら、建設現場というのは、何も手がかり無いまま、闇雲に建物を作っていく訳ではありません。どのような仕様の建物を作りなさいと示した設計図面があり、その設計図面を基に、施工図や製作加工図を作成し、その施工図に沿って現場で工事が行われていきます。ですので、工事が始まる前には、施工図・製作加工図というものが必要になってきます。その施工図は現場監督なり、各施工業者さんが作成することになります。

設計者は、現場から送られてくる施工図に間違いが無いか、意図しているモノに即しているか、性能は基準を満たしているか、などをチェックして確認していく責任があります。このような確認チェック作業を行っていくのが、設計監理という業務になります。(設計事務所によっては、現場設計監理をしないというパターンも、あるかもしれません)

施工者から送られてきた施工図を設計図面と照らし合わせて、不都合がないか、机の上で赤ペンチェック中。言葉だけでは伝えにくい個所は、図面の端にスケッチを描いて、設計意図を施工者へ視覚的に伝えたり。施工図に赤ペンチェック→施工図修正→更にチェック→施工図修正、と何度も何度もやり取りを繰り返していきます。現場に入ってから間違いが見つかって手直し、とやっていたら、建物本体にダメージがあるだけでなく、建物を作っている職人さんのモチベーションも下がってしまいますから。

事前のチェックが最終的な建物の良し悪しを決めるといっても過言ではありません。昔から「段取り8分(ぶ)、仕事2分(ぶ)」という言葉もある訳ですから。

「岩室の平屋」施工図チェック

「岩室の平屋」柱・梁の加工作業を前に、工務店より施工図面が送られてきました。設計図でも架構図面を描いてあるのですが、加工を行う工務店や加工業者さんは、それとは別に、実際にどのように加工を行うかを検討するため、加工図(施工図)を作成します。

設計者は、作成された加工(施工)図を、設計図に取らし合わせ、設計図と異なる点は無いか、組み上がった際に見え方が変でないか、接合強度に問題ないか、金物や接合部が隠れているか、などなど、様々な観点から施工図をチェックしていきます。

設計図面はあくまで、どのように作りたいか、どのように表現したいのか、を施工側へ伝える手段です。とは言え、2次元情報の図面だけでは、伝え漏れてしまう設計側の意図もあります。それらの漏れをできる限り減らすために、施工図のやり取りや打合せで互いの意図を確認しあう必要があります。

施工図に赤ペンでチェック。変更点したい個所には、スケッチなども書き込んで。できるだけ分かりやすく、意図を伝える事が大切です。

「岩室の平屋」杉丸太を製材して太鼓梁に

「岩室の平屋」昨日、購入した曲がり杉丸太。製材加工したとの連絡を受け、さっそく現物確認してきました。上の写真は、丸太の断面部分に青いチョークで加工指示の線を書き込んでいる様子。どう加工をするか検討することを、木取り(きどり)と呼びます。ここでは丸太の両側を落とし、太鼓状の梁に加工するように指示を書き込んでいます。

丸太の断面を見ながら話した際、製材所の職人さんには、年輪の中央付近に玉割れ(たまわれ:中心付近の年輪に沿った丸いひび割れ)があるので、製材してみたらひびが入っているかもしれないと脅されていたのですが、製材後の状況をみる限り、ひび割れは大きくなく、問題ない範囲ということで、ほっとひと安心。

杉丸太製材

左手の材が棟梁(むねはり)。右手の材はもう一本の表しになる梁材。材の近くにいるだけで、杉の良い香りが漂ってきます。右手の曲がり丸太かた挽いた梁と左手の真っすぐな丸太から引いた梁では、まったく木目の表情が異なることが分かります。製材後の切断面をみると、左手の曲がり丸太から挽いた棟梁の方は、杢目がくねくねと面白い表情で表れています。曲がり丸太の方は、年輪の数を数えてみると、ざっと100本以上、つまり、100年以上の樹齢の杉の大木ということが分かります。長い年月を生きてきた樹木だけに、通常の角材とは違い、木自体に存在感があります。

昔であれば、丸太から製材し、柱梁を作るのが通常だったかもしれませんが、時間や手間が掛かる事から、現在ではほとんどそのような事は行われていません。丸太から選ぶことは今となっては、とても贅沢な試みなのかもしれません。

一般流通材ですと、癖のない、無個性な表情の材しか手に入らないのですが、(その均一性が製品保証の点からも利点なのですが)もし面白い表情の材をお探しであれば、個性的な丸太を探して製材してもらうという選択肢もありかもしれません。その分、時間も、手間も(つまり、予算は)かかりますが、掛けた以上のモノが得られる可能性があります。

製材した梁は、一部に虫の入った跡が見られたため、念には念を入れ、この後、ボイラー乾燥を行うことにしました。約10日間、ボイラー釜にいれて強制的に乾燥を掛けます。ボイラー乾燥をかけることで、木の中に入っている虫を燻し出すそうです。といっても、ボイラーだけでは虫を完全に駆除することは難しいらしいのですが。ボイラーから出てきたら次は、いよいよ仕上げ加工へと進んでいきます。丸太→製材→ボイラー乾燥→加工と、梁材になるまでにいくつもの工程が必要になります。

「岩室の平屋」棟梁の丸太材を購入する

「丸太を買う」初めての経験をしてきました。長いこと設計を仕事にしてきましたが、丸太を買ったのは実は初めて。今回は、その丸太を買った話です。通常、家を建てるのであれば、製材された後の柱・梁材を買うのであって、最近では丸太から買って製材することは見かけなくなりました。

「岩室の平屋」の屋根形状は、切妻形(家の中央部が高くなっている屋根形状)となっており、屋根の一番高い場所に棟梁(むなはり・むねはり)と呼ばれる梁が置かれます。この棟梁には構造的に大きな力が掛かるため、大きな材寸法が必要になります。昔の建物であれば、大黒柱と同様、棟梁には特徴のある材を使い、象徴性を持たせていました。

文字通り、建物の骨格を支えている大事な梁ですので、存在感ある梁として室内に表すことで、安心感を与える空間を作り出せないかと。

そんな考えを施工打合せの際に話していたところ、それなら建て方までの時間もないので直ぐに材料を探しに行こうとなり、そのまま製材所へ向かうことに。

丸太を探しに製材所へ

杉丸太

製材所内には山から切り出されたままの丸太が山になって積んでありました。その丸太の山の中から、存在感のある丸太を探していきます。ただ真っすぐで杢目の詰まった丸太材ならば、いくらでもあるのですが「個性的な」という条件で探すと、なかなか、見つかりません。あっちの山を覗いたり、こっちの山を覗いたり、探しまわっていると、積み上げた丸太の奥に少し根元が曲がった杉丸太が。重機を使って奥から掘り出してもらいます。

長さ6m、太い方で丸太直径80センチと太さがあり、存在感は十分です。真ん中付近が弓なりに反りかえっています。(曲がり丸太と、呼ぶそうです。)曲がった杉丸太は、製材する際に木どりが悪く(つまり真っすぐな柱や梁材を効率よく丸太から取れない)、形のくせが強くて一般流通させにくいので、現在では市場価値があまり良くないそうです。しかし今回探している個性的な梁材としては、その特徴的ある形は、とても魅力的です。

丸太の見方(見立て方)を教えてもらう

最初にも書きましたが、長い間、建築業に関わっていますが、丸太材を買うというのは実は初めてのこと。そこで製材所の方に、丸太の見方を教えてもらいました。大事なのは丸太の切断面をよく観察すること、だそうです。切断面から判断したところ、この曲がり丸太は年輪は詰まっているものの、アテが強く、身割れ(玉割れ?)している、との事でした。

「アテが強い」というのは、傾斜地などで育ったため、ねじれた力が掛かり、木目に偏りがあるという事。(つまり、ねじれやすく、割れやすい)逆を返せば、単調でない、特徴的な杢目が入っている可能性があるという事でもあります。身割れ(みわれ)というのは、ある年に台風や土崩れなどで強い外力が加わり、節の周りにひび割れが起きている状態を、そう呼ぶようです。身割れしてる丸太は、製材時や乾燥時にひび割れが入る可能性が高いとのことでした。今回は、構造計算で必要な寸法を上回る断面寸法があるため、多少のひび割れは問題なしと判断しました。

長さ、径、杢目とも問題なし。個性ある面白い梁材が取れそうなので、この杉丸太に決定、購入しました。まずは丸太の3面を挽き、太鼓状に製材加工をしてもらうことになりました。

丸太一本の購入価格

参考までに、この丸太材をいくらで買ったかというと、1本で約3万円強でした。(加工費や送料などの手間は別途掛かります。)製材所で直接購入したので、かなり安く手に入れられた方だと思います。通常の一般的な梁材であれば、約1.5~2万円で手に入るので、倍かかったことになります。それでも、このような個性的な表情のある材を手に入れることができたことを考えれば、その差額はけして高くないと思います。ただ、それを探すために自分の時間を使う必要があるのですが。

「上越滝寺の店舗併用住宅」工事スタートします

「上越滝寺の店舗併用住宅」住宅ローンの借り入れ審査に時間を要してしまいましたが、お盆休み明けから工事がスタートします。

建設費については、全額をフラット35で住宅ローン借り入れをしようとしていたのですが、フラット35ローンは住宅部分のみにしか使えないという事が後になって発覚しまして。店舗併用住宅の店舗部分の工事費は、別ローン借り入れをしなければけない、という事になってしまいました。(更に再審査に時間を要すことになってしまいました)それに加え、つなぎ融資の段取りに時間を要すなど、色々とありまして着工までの工期が伸びてしました。

工務店さんには、その期間待ってもらうことになってしまい申し訳なかったのですが。借り入れ審査も無事に進み、いよいよ工事が着工する段取りがつきました。先ずは地盤改良工事から。工事の進捗状況など、引き続きアップしていきたいと思います。

模型写真

「岩室の平屋」夏場にコンクリート打設する際の注意点

基礎コンクリート打設

「岩室の平屋」現在、基礎工事が進行中です。基礎が配置される地面を溝状に掘り、型枠を設置し、鉄筋を配筋し、コンクリートを打ち込み基礎を作っていきます。生コン車で運ばれ、現場に打設された直後のコンクリートは、粘土のようにドロドロですが、(その日の気温や天気にもよりますが)午前中に打ったコンクリートは、夕方くらいには人が乗れる程度の硬さにまで固まります。

コンクリートは、水とセメントが反応することで硬化するのですが、その硬化反応は温度が上がるほど活性化します。今年の夏は、気温35℃を超える猛暑日が連日続きましたが、実はこの高気温、コンクリートを打つのにあまり良い条件ではありません。

早く反応して固まるのだから良いのでは?と考えるかもしれませんが、硬化時間が短いと、コンクリ表面に急激な収縮によるひびが入ってしまいます。表面のヘアークラック(髪の毛の巾のひび)程度であれば、構造強度上は大きな問題ではないのですが、コンクリートの表面をそのまま仕上げとする、打ち放し仕上げとする場合には特に注意が必要です。

可能ならば、猛暑日の炎天下でコンクリを打設することは避けたいのですが、連日猛暑日が続く今年の夏のような天気では、気温が落ちるのを待っていたら工程が進まず、そのまま秋になってしまいかねません。そのため、猛暑日でもコンクリ打ちを行わなければいけないケースも出てきます。

コンクリートは固まる時に、硬化熱を発生するため、打設後の温度管理が特に重要になります。気温の高い夏場にコンクリートを打たなければいけない時には、強い日が当たるようであればビニールシートで表面を覆って日影を作る、打設後にコンクリに打ち水をして表面温度を下げてやる、早朝や夕方の気温の低い時間帯に打設するなど、温度を上げないための対策をする必要があります。

今回の現場では、コンクリートを打ち終わった後に雨が降り、コンクリートにとって恵みの雨となりました。念のため、雨の日にコンクリートを打っても問題はないのか、といった質問に対する考え方を示しておきます。打設中に大雨が降ってしまうと、コンクリート中に多量に水が混ざり、コンクリート強度が低下し、望ましくありません。しかし夏場で、打設後であれば(表面を洗い流す程度でコンクリート内に水が混じらないのであれば)、雨が降って硬化温度を下げてくれるのであれば良い方に働いていると、考えることもできます。

夏場のコンクリート打設の注意点について書きましたが、冬場のコンクリート打設の注意点についても、また機会を作って書きたいと思います。

「岩室の平屋」掘削工事が始まりました

「岩室の平屋」例年よりも梅雨が長引き、地面の雨水がなかなか引かず、基礎工事が始まる時期が後ろにずれ込んでいました。基礎屋さんの話では、長い雨の後は地面がぬかるんで、うまく土を掘れないそうです。という事で、梅雨明けを待って、掘削工事がスタートしました。

地盤調査のデータを細かに検証して、今回は地盤改良をしないことにしたのですが、沈下量を最小限を抑えるため、布基礎の幅を450mmから600mmに拡張しました。参考までに地盤面に掛かる荷重を計算してみると。建物の全重量は計算から、337kN(=34,362kg=34.36t)
幅450mmの場合:基礎底面の面積0.45×65.52m=29.48㎡ よって、11.43kN/㎡(=1,165kg/㎡)
幅600mmの場合:基礎底面の面積0.60×65.52m=39.32㎡ よって、8.58kN/㎡(=874kg/㎡)
となります。幅を拡張したことで、地盤面に掛かる荷重が約25%低減されます。

掘削した地盤面の上に実際に立ってみると、沈むこともなく、安定していることが確認できました。また長い雨の後の割に、水はけが良く、土は比較的ドライな状態でした。私の体重が約75キロとして、足裏の面積は、27センチ×15センチ=0.045㎡。ということは、、、1㎡に換算して、1,650kg/㎡。これだけの重さが地面の上に載って、沈まないという事が実際に確認できたという事になります。地盤調査では、軟弱地盤であるという結果がでましたが、現実の状況を見る限り問題ない範囲と考えられます。計算では、建物の荷重は、私の体重と比べれば、約半分程度ですので、まず大丈夫でしょう。基礎下に掛かる荷重が低減したことで、沈下量も同時に低減されるはずです。

事務所の中で、ただデータを見て判断するのではなく、実際に自分の目で土質を見て、地盤面の状態を感じとって判断することが大切です。とは言え、時間と共に土から水が抜け、圧密沈下する可能性が高いという計算結果が出ていますので、一時的な変化だけでなく、長期的な経過を見ていかなければいけませんが。

地面掘削工事

「岩室の平屋」スタディ模型完成

模型内部写真

「岩室の平屋」スタディ模型が完成しました。実際の方位に合わせて模型を置き、太陽の光を当てて中を覗き込みます。すると、室内にどのように陽の光が入ってくるか、疑似体験することができます。朝は、陽の光が東の窓から低い角度で差し込み、昼になると高い角度から落ちてくる光は庇で遮られ、床にバウンドした柔らかい光が天井を照らし、午後になると西へと光が移動していきます。

室内空間自体は形を変える訳ではないのですが、時間や季節で変化していく陽の光によって、室内空間の印象は刻々と変化していきます。窓の位置や大きさ、寸法に、少し操作を加えるだけでも空間の雰囲気がガラッと変わります。。窓一つとっても、その設ける位置には大切な意味があるのです。その空間を生かすも、殺すも、窓次第。疎かにはできません。

「岩室の平屋」建築模型作成動画

「岩室の平屋」現在、模型作成中です。実際にどのようにして模型を作っていくのか、建築業界にいる人でなければその作製現場を見ることはないと思います。そこで、模型作製作業をタイムプラス動画に撮ってみました。カッターでボードなどの材料を切り出し、ボンドで貼り付けて、という作業を繰り返して、次第に形が表れてきます。

「岩室の平屋」建物配置位置などの現地調整

「岩室の平屋」いよいよ掘削土工事がスタートします。計画地で建物の配置位置を決めるため、地面に紐を張って、建物の位置を確認していきます。きちんと事前に確認されている敷地であれば問題ないのですが、境界線や境界杭の位置が曖昧であったり、既存樹木や地中障害物があったり、地盤レベルが傾斜していたりと、現実の敷地では、図面通りにいかないことも多々あります。

今回は、敷地内に既存樹木があり、かつ、敷地境界付近は地盤レベルが上がっていたため、現場に実際に紐を張って、建物位置を現場で調整しました。道路境界線と並行に建物を建てるのが普通ですが、今回は既存樹木の根っこを避けるため、写真のように少し角度を振って建物を配置することにしました。

敷地も平坦であることは少なく、多くの場合、傾斜しているので、どのポイントを平均地盤面とするか、現地状況を鑑みて検討していく必要があります。地盤設定が大きく変われば、土の掘削量が変わり、場合によっては、掘削費用や残土処分費が大きく変動してしまうこともあります。少なくなる分には良いのですが、コストアップとならないよう、慎重に検討をしていく必要があります。

建物配置位置の変更やレベル調整することは、建築確認上、変更手続きになる可能性があるので、変更する際には注意が必要です。配置位置が1m以上変わる場合、再度、建築確認の変更手続きを行うことが必要です。

遣り方