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耐震性の高い木造住宅は建てられるか?【耐震構法SE構法が地震倒壊ゼロの理由】

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いつ、また大きな地震が起きるかわかりません。

「地震大国日本」において、安心して住める住宅を建てる重要ポイントのひとつが耐震性です。地震や災害に強く、快適で意匠の美しい家に住まうためのソリューションが、今の住宅建築に求められています。

日本は太平洋、北アメリカ、ユーラシア、フィリピン海の4つのプレート面の境界に位置し、約2,000もの活断層に囲まれています。これらの活動の活発化によって、確率的に一度は大震災が起きることと想定されています。

日本の住宅においては、住宅のすまい手にもつくり手にも、「大震災が起きる」ことを前提にした家づくりが求められています。

今回は、日本を取り巻く地震の状況から、安全に豊かに暮らすために我々が選ぶべき「家の建て方」を木造住宅を中心に考えてみました。耐震等級3の新しい木造住宅の工法 「耐震構法SE構法」 についても、その耐震性、地震倒壊ゼロの信頼性を構造と実績値から検証します。

 

世界の大地震の約20%は日本で起きている

日本が世界一の地震発生国だということは広く知られていますが、世界の約0.25%の国土面積にすぎない日本に、マグニチュード6以上の地震の約20%が集中しているのをご存知でしょうか?

この20年ほどの間にも、マグニチュード6以上の地震は毎年のように各地で発生しており、気象庁では「日本で地震が発生しないところはありません。(中略)『この場所は大きな規模の地震が絶対ありません』と言えるところはありません。」と回答しています。

<気象庁  よくある質問集 地震について 「日本で地震が発生しないところはありますか?」より>

日本 大地震 リスト

 

今後、大型地震が起こる確率

政府の地震調査研究推進本部が公表している地震の長期評価(今後30年以内)では、西日本の広域に被害が及ぶとされる南海トラフ地震は、マグニチュード8~9クラスの海溝型地震が70~80%、日本の中枢機能が集中する東京を含む南関東域でのマグニチュード7クラスの首都直下地震は、70%の確率で発生すると推計されています。

土木学会は2018年に、この2つの地震による20年間の経済的な被害を推計しており、南海トラフ地震では最悪1410兆円、首都直下地震は778兆円としています。

<出所:土木学会 平成29年度会長特別委員会 レジリエンス委員会報告書「『国難』をもたらす巨大災害対策についての技術検討報告書」>

また、地震調査研究推進本部は、国内で判明している活断層は約2,000ヵ所あり、その中でも地震が起きる切迫度が3%以上と最も高いSランクの活断層は、2019年1月1日の時点で全国に31ヵ所あると評価しています。「糸魚川ー静岡構造線断層帯」や「中央構造線断層帯」、「三浦半島断層群」など8つの活断層帯は地震発生確率が8%を超えています。

<出所:地震調査研究推進本部 地震に関する評価>

 

地震活動期に入った可能性のある日本列島

地震予知連絡会の会報第66巻で防災科学技術研究所は、特定のプレート境界に発生する大地震や、ある活断層の部分に発生する大地震において 「地震活動期」 と「地震静穏期」 といった一定の周期性、発生サイクルがあると論じています。

<出所:地震予知連絡会の会報第66巻>

4つのプレートで形成された地形、地質などが要因となって、規模の大小を問わず全国各地で地震の発生しやすい日本では、地震活動の周期性も相まって、まさに今、大地震が発生してもおかしくない状況といえます。

 

地震に強い家は木造で建てられるか?

道路や港湾、堤防、水道、公共施設などインフラの耐震化が推進され、インフラ事業者でも設備や主要施設の耐震対策が進められています。では、私たちが日々暮らす「住宅」の耐震対策にはどう取り組めばよいのでしょうか。

これまでの調査分析から、大地震発生時に尊い命が奪われるのは、家が倒壊して下敷きになったり、火災によって避難できなかったことが最大の理由とわかっています。(東日本大震災では犠牲者の死因の9割が津波による溺死)

<出所:平成23年版 防災白書>

阪神淡路大震災では、建物の倒壊で約8割の方が亡くなり、住宅被害は全半壊を合わせて約25万棟にも上りました。特に、現行の耐震基準を満たさない古い木造家屋の被害が甚大でした。

こうした大規模な震災による多くの犠牲、経験と教訓から、木造住宅を含めた耐震基準は改正を重ねてきました。

 

木造住宅の耐震基準

阪神・淡路大震災における被害等を受けて、木造住宅の耐震性については、次のように定められています。

“平成12(2000)年に「建築基準法施行令」の改正と告示の制定・改正がなされ、木造住宅の基礎の仕様や接合部の仕様、壁配置のバランスのチェック等、同震災の被害調査で指摘された箇所への対策の明確化等が行われました。

その結果、建築基準法における現行の耐震基準では、震度6強~7に達する程度の大規模地震でも倒壊・崩壊するおそれのない建築物とすることを定めています。

建築基準法における現行の耐震基準では、木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造といった構造種別に関係なく、また同じ木造住宅でも在来軸組、ツーバイフォー、木質パネルといった工法に関係なく、震度6強~7に達する程度の大規模地震でも倒壊・崩壊するおそれのない建築物とすることを定めています。

<出所:林野庁 木造住宅の耐震性についてより>

耐震性の高い家といえば、鉄筋コンクリート造、鉄骨造がイメージにあると思いますが、建築基準法では構造や工法の違いで耐震基準に差はありません。

また、最近の木造住宅は、数十年前とは比較にならないほど丈夫で、強く進化しています。

 

木造住宅が地震の揺れに弱かった理由

地震エネルギーは、建物の重量に比例して大きく働くため、重い建物ほど揺れが大きくなります。鉄筋コンクリート造・鉄骨造に比べ、自重の軽い木造住宅は本来揺れにくい構造なのですが、震災で倒壊被害が多いのは、なぜでしょうか?

日本のほとんどの木造住宅は、国の定める「壁量規定」によって耐震性の基準をクリアしていることになっています。これは、壁や筋交いを簡易的に数値化(壁倍率)して、必要な壁の数を算出する方法です。

しかし、この「壁量規定」は1棟1棟に対し、現実に起こる地震を考慮して計算しているわけではありません。

日本では大震災が発生するたびにこの「壁量規定」の基準に変更が行われ、現在の基準は1950年と比較すると約2倍もの基準値になっています。壁を増やして耐震性を確保するということは、住宅の空間や間口を狭くして、間取り等の可変性を低くすることにもつながります。

何より注意すべき点は建築基準法において、新築の住宅を建てる際に必ず行政や指定確認審査機関に提出する確認申請書には、「2階建て以下の木造住宅は、壁量計算した図面や計算書を添付しなくてもいい」とされていることです。

つまり、住宅の耐震性は科学的に検証されておらず、明確に数値化されていない事実があります。

このことは住宅業界では「4号特例」と言われており、実は大きな問題となっています。

木造は鉄骨や、鉄筋コンクリート造に比べ耐震性が低く、また耐用年数が短く、防音性能も劣るといわれてきましたが、近年、これらの木造住宅のデメリットを克服する高性能な部材や素材が開発され、木材の難燃化技術によって防火性能も向上しました。

そして、耐震性に優れた木造の工法が開発され、世代を超えて住み続けられる安全な木造住宅を建てることが可能になってきました。

それが最先端の木構造技術、耐震構法・SE構法と呼ばれる工法です。

 

地震倒壊ゼロの実績をもつ「耐震構法SE構法」とは?

耐震構法 SE構法 構造躯体 

耐震構法SE構法とは、構造計算された耐震性の高い木造建築を実現する、NCN社の独自の建築システムです。

SEはSafety Engineering(Engineering For Safety)の略で、「工学的に安全な構法」という意味です。(以下SE構法)

SE構法が生まれた重要な契機のひとつが阪神淡路大震災です。

「大地震でも絶対に壊れない木造住宅を日本中に広めたい」という理念のもと開発され、震災から2年後の1997年、建築基準法第38条建設大臣認定を取得しました。

その後、日本で発生した「中越地震」や「東日本大震災」「熊本地震」において、SE構法で建てられた住宅は1棟も倒壊せず、累計2万余棟が建てられた現在に至るまで、1件の事故も起こっていません。

SE構法の地震による倒壊ゼロの実績は、どのような技術でもって成し遂げられているのでしょうか?

 

地震に強く、美しい家が木造で建つ理由

SE構法 大空間 大開口 建築家

SE構法は、優れた耐震性能と自由度の高い空間設計が両立できる木造建築を、厳格な品質基準を設けて実現しています。

耐震性の高い構造躯体、従来の木造では困難だった間取りを可能にしたSE構法の代表的な3つのポイントを見ていきましょう。

1.地震や台風を想定した構造計算

構造計算 耐震構法SE構法の最大スパンは9m

建築基準法では、木造2階建て以下の一戸建てには、構造計算書を建築確認申請の際に提出する義務がありません。簡単な計算と仕様を守ることのみを義務づけられ、これまで木造住宅は建築士の経験や勘に頼って建てられてきた住宅が多かったことは残念ながら事実です。

SE構法は地震の揺れだけでなく、風の風の力も想定して、大規模建築物、鉄骨造や鉄筋コンクリート造と同じ手法で、厳密な構造計算が行われています。接合部の強度を実験等で検証したデータを元に、立体解析構造計算プログラムで一棟一棟全ての住宅を検証して、設計段階で家の強度を確定します。

数値に裏付けられた木造建築によって、自然災害に耐えうる強靭さを備えた安全性と信頼性を科学的に証明しています。耐震等級3の取得もじゅうぶん可能な強度です。

SE構法の魅力その1:「構造計算」を徹底解説

 

2.木造ラーメン構法

木造ラーメン 耐震構法SE構法の柱、梁は構造用集成材

SE構法は、鉄骨造や鉄筋コンクリート造で主流の「ラーメン構法」を、木造住宅に取り入れているのが特徴です。ここでのラーメンは建築用語で、ドイツ語で「額(フレーム)」を意味する「Rahmen(ラーメン)」を指します。

一般的な在来木造工法は、柱と梁の接合部をただつなげているだけでは、横揺れの地震が起きると簡単に倒壊してしまうので、筋交いを数多く配置して耐震性を高めます。強度は上がるものの、多くの柱や壁が必要となり、空間設計の自由度が低下します。

柱が梁と剛接合しているラーメン構造では、筋交い以外の構造躯体で耐震性を高めて、柱や壁が少なくても地震に強い家になります。地震の揺れの影響をほとんど受けません。

SE構法は、木造でありながら、ラーメン構造を採用したことと、構造計算で明確な根拠に基づいた安全性で、地震に強く、空間の自由度の高い家を実現しています。

SE構法はシステム化された木造ラーメン構法

 

スケルトン・インフィルの可変性

スケルトン・インフィルとは、建物のスケルトン(構造躯体)とインフィル(仕切り壁などの内装)を分離した考え方のことです。必要な耐力壁以外は自由に入れ替えられ、間取りの変更が柔軟にできるようになります。

SE構法では耐力壁以外の壁を変更しても耐震性に問題はありません。家族やライフスタイルの変化に合わせたリフォームやリノベーションがしやすい家は、資産価値の向上にも繋がります。

木造ラーメン構造は、耐震性を維持したまま長寿命で可変性の高い家づくりを可能としています。

 

3.接合部の強固なSE金物、柱・梁は構造用集成材

耐震構法SE構法の接合部は強固なSE金物

SE構法は、金物工法の欠点を克服するため、表面に凹凸加工を施した通常のボルトの約2倍の強さを持つSボルトを木材にねじ込み、独自開発した高強度のSE金物との組み合わせにより、断面欠損の少ない構造によって柱と梁とを強固に接合し、耐震性の高いラーメン構造を実現しています。

また、構造用集成材を採用することで高い強度と安定した品質を確保しています。構造用集成材は、反り、ねじれ、割れ、伸縮などの欠点を克服した木材です。材料の加工は実力、実績のある指定のプレカット工場で行い、コンピューター制御による高精度プレカットによって正確に加工されます。

SE構法は強度の強さと保証が充実!システム解説(施工・保証編)

 

耐震構法SE構法のメリット、デメリット

SE構法のメリットは耐震性、設計の自由度、家の資産価値

耐震構法SE構法の構造計算

SE構法の住宅では、デザインと耐震性が両立できる、安心・安全な木造注文住宅が可能です。

家を建てるときに「今」を考えるのは当然のことです。住み続けるために将来を見据えて、ライフスタイルや家族構成の変更に合わせて、耐震性能は確保しつつ自由に間取りの変更ができる「スケルトン&インフィル」の発想でプランニングすることが設計のポイントです。

一般的な木造住宅の場合、多くの間仕切壁は構造上必要な壁であり、取り外すことはできません。SE構法は高い性能を有しているだけでなく、その安全性を正確に確認するために全棟許容応力度計算を実施しています。その結果、通常の木造住宅に比べ、構造上必要な壁の枚数が圧倒的に少なく、ライフステージの変化に合わせて間仕切り壁を変更したり、上下階に吹き抜けを設けるなど、大規模な間取りの変更が可能になります。

SE構法の住宅では、耐震等級2以上を確保しやすいため、長期優良住宅の認定を受けやすいこともメリットです。

SE構法の住宅では、自然災害から住宅を守ることはもちろん、住宅の資産価値を保ち続けます。SE構法では、住宅の構造躯体の安全性、耐久性は数値で証明され、検査・保証された上で書類化され、この書類が将来的な住宅の価値を証明する証となります。

資産価値が高いことは、社会にとって普遍的な魅力と価値を持ち続けることです。このように建てられた住宅が、「永く住まうことができる家」となります。

 

SE構法が実現できる木造の美しいデザインの数々

SE構法が実現できる木造の美しいデザイン

SE構法で建てた家は、内部に柱や壁の少ない大空間のリビング、壁一面に大開口の窓を設けるような、大胆な構造の「木の家の空間」を耐震性の裏付けをもって実現できます。

従来の木造住宅では難しかった自由な空間づくりを大空間、大開口以外にも様々にデザインできます。

SE構法では、持ち出し長さが1mを超えるのオーバーハングバルコニーができます。構造用集成材、SE金物によって構成される耐力フレームで9mのスパンが可能となり、自動車3台を駐車できるビルトインガレージを中間の柱無しに設計できます。

他、SE構法でできる間取り、プランの一部を紹介します。

  • 吹き抜け
  • スキップフロア
  • 母屋持ち出し
  • 自由な屋根の形状
  • 持ち出し居室
  • 母屋下がり
  • 火打梁
  • 登り梁
  • 湾曲材でドーム状の屋根
  • キャンチ(片持ち)バルコニー

プランやデザインは、住まう人にとってはとても重要です。そのデザイン性は見た目だけではありません。

快適さや生活動線を追求し、すまい手のライフスタイルに最適化された住宅は、「美しく暮らす」ことを可能にします。

 

SE構法のデメリット、注意点

SE構法で住宅を建てる際の、デメリットや注意点は下記になります。

・住宅会社が「SE構法登録施工店」でないと、設計や施工ができない

→SE構法で住宅を建てる場合は、その住宅会社が「SE構法登録施工店」であることを確認してください。

・木造の構造躯体費がコストアップする

→強度の高い構造用集成材や肉厚な鋼製の専用金物を使用するため、通常の木造住宅よりもコストがかかります。

SE構法の魅力は、耐震性の高さや構造躯体の保証、そして設計の自由度などの付加価値にあります。そうした付加価値を実現するために、高い施工技術が求められる「SE構法登録施工店制度」や、精度の高い構造躯体が必要となります。

SE構法のデメリット、注意点とは、耐震性の高い付加価値のある住宅を建てるために必要なことでもあるのです。

 

耐震構法SE構法の家 事例2選

ジェイホームズは「SE構法登録施工店」 です。

SE構法は一般的な工法と異なる施工技術が必要となるため、一定の技術水準を有する「SE構法登録施工店」のみが施工することができます。

ジェイホームズが手掛けた注文住宅の中から、SE構法の設計・施工実績の一部を紹介します。

 

M様邸

木のぬくもりを感じるモダンなデザイン住宅

横浜市の閑静な住宅街に建つ2階建ての住宅です。同じような広さに割られた土地に住宅が並ぶ中で、シンプルな外観で要素が少なく外構や植栽とのバランスも考慮された設計となっています。

SE構法を活かした大空間・大開口のLDK

SE構法の構造強度を活かして実現した、大きな吹き抜けのある大空間・大開口のLDKです。大きな開口は北側に面して、優しい光を室内に取り込みます。2階の書架には、吹き抜け部分に設けたブリッジや廊下からアクセスでき、周遊できる動線計画となっています。

子供室は可動間仕切りでフレキシブルに

子供室は、床の段差を設けてスキップフロアの構成になっています。壁の中央に造り付けの収納を設けて可動間仕切りの扉も合わせて収納することで、すっきりとした印象の空間に。

この事例について もっと詳しく

 

K様邸

シンプルなテイストの2世帯住宅

藤沢市の閑静な住宅街に建つ、玄関を共有した上下階分離型の2階建て二世帯住宅です。

耐震構法SE構法を採用することで、高い耐震性能を確保しながら、大空間に大開口のある住空間を可能にしています。

庭とつながる落ち着いた1階のLDK

庭とつながる落ち着いた1階のLDKは、水平方向の広がりや庭との関係をより意識しています。

庭との間に設けたデッキテラスは、憩いのスペース。床の明るい竹のフローリングが温かみのある雰囲気を作り出しています。

2世帯住宅の1階には緑を、2階には光を

2世帯住宅の1階には緑を、2階には光を。間取りがほぼ同じでも、階ごとに空間の構成や光の取り入れ方などを工夫することで、全く違う空間を演出しています。世帯ごとにキッチンを変えたり、家具の選定、配置によって、違いを感じられる空間となります。

シンプルなテイストの二世帯住宅

 

まとめ

地震大国日本では、これか建てる注文住宅に耐震性を確保することは必要不可欠な条件です。

「どこで、いつ大きな地震が起きてもおかしくない」という心構えで、適切な備えを家全体の耐震構造から考えてみると、鉄筋コンクリート造・鉄骨造といった構造だけではない、厳格な基準で設計・施工された耐震住宅であることの重要性に改めて気づかされます。

耐震構法SE構法の技術的な根拠をもって完成される、地震や台風に強く、美しい木の家の住まいは、豊かで快適な暮らしを実現する住宅建築に有効な選択肢のひとつです。

ジェイホームズでは、東京都、神奈川県を中心に注文住宅の設計・施工を行っております。もしもの時の心配をせずに暮らせる安心・安全な家づくりを目指して、SE構法を採用した注文住宅のプランニングをご提案しております。

ぜひお気軽にご相談いただけましたら幸いです。

耐震構法・SE構法の専用ページはこちらです。

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