地震大国日本では、日々地震の恐怖にさらされています。特に過去に起きた大地震では、多くの木造住宅が倒壊し、不安に感じている方も多いと思います。しかし、法隆寺や五重塔など、日本古来の木造建築物は大地震が起きても倒壊することはありませんでした。日本の木造住宅にも応用されています。倒壊する物件としない物件は耐震性の何が違うのでしょうか。木造戸建て住宅の耐震性に注目して、地震に強い木造戸建て住宅を検証してみます。
目次
地盤や基礎工事
家づくりにおいて一番重要なことは、デザインや設計よりも基礎工事です。基礎工事とは、文字通り基礎を作る作業です。地面の上に家をそのまま乗せては、地震や台風の様に強い風が吹いたらずれてしまいます。そうならないために、地面と建物をつなぐ工事をするのです。これが基礎工事であり、家の土台作りです。
この土台を作る際に重要なのが、土地の地盤です。この地盤が緩くては建物が建てられません。基礎工事の前には、必ず地盤調査を行います。地面に鉄の棒を垂直に刺して地面の硬さを調べます。この時緩すぎると地盤改良の工事を行います。
それからようやく基礎工事に入ります。街を歩いていて、家を建てている現場に遭遇したとき、地中にコンクリートが打ってあって、そこから鉄の棒が突き出ている光景を目にすることがありますが、あれが基礎工事です。基礎工事には2種類あり、ベタ基礎工事と布基礎工事とよばれる手法があります。日本の一般的な木造住宅には、ベタ基礎工事が行われていることが多いです。
木造戸建て住宅の場合、この基礎工事が家の耐震性を決めると言っても過言ではありませんので、この基礎工事の段階で施工会社とよくご相談されることをお勧めします。
木造戸建ての骨組みや工法
木造戸建て住宅の工法はいくつかあります。どの工法が耐震面で優れているのでしょう。
まず在来木造住宅と呼ばれる工法があります。これは、古くから日本の建築物に多く使われていた手法で、現在も一般的によく使われている手法です。時代と共に少しずつ改良が加えられてきています。
在来木造構造は、基礎の上に木材で枠組みを作ります。柱と梁によって組み立てられ、柱に筋交いをいれることで強度を保っています。線で構成されています。この手法は後にリフォームするときなど自由に間取りを変える事ができるので人気が高いです。しかし、純粋な在来工法だけだと耐震性が弱く、ほとんどの施工会社は、在来工法に耐震性の高い工法を組み合わせて使っています。
また、この工法は、職人さんの腕に頼る部分が大きいのがデメリットです。職人さんの腕の善しあしで住宅の善しあしが決まってくるので、近年では減少傾向にあります。
最近の主流となりつつあるのが、ツーバイフォー工法です。ツーバイフォーとは、2インチx4インチのパネルを組み合わせた工法です。面で建物を支えているので、横揺れや強風に強いと言われています。
そして、柱と梁だけを使う木造ラーメン工法です。最近の木造戸建て物件は、この3つの工法をそのまま使うか、応用した工法を使うところがほとんどです。ツーバイフォーが耐震性が強いと言われていますが、その他の工法も、耐震性の工夫できる工法と組み合わせることで、強化されています。
建物の重量や壁
地震のエネルギーは、重量に比例します。つまり、鉄筋コンクリート造など重量の大きい建物は、地震の揺れの影響を受けやすく、木造戸建てのような重量の小さい建物は、揺れの影響が少ないということです。
木造戸建ての場合、外壁仕上げ材によって重量が左右されます。最近の木造戸建て住宅の壁の材料には、耐力壁を使われることが多いです。耐力壁とは、耐震性に優れた壁のことです。
この壁は、通常の壁よりも重いので、どこでもこの壁を使えばよいというわけではありません。バランスよく設置することが重要です。またこれは、工法によっても違います。
建物には、中心点と呼ばれる点があります。建物が上から見て正方形や長方形をしていたら、中心点は真ん中にあります。中心点が真ん中にあると強度が優れています。しかし、様々な理由から、長方形や正方形の家を建てることは難しいです。
ちなみに建物の強さの中心線をとることを剛心といいます。建物の重量の中心点をとることを重心といいます。この二つの点の位置が一致していれば頑丈ですが、正方形や長方形をしていない限り、一致することはあり得ません。この二つの点をできるだけ、近づけた設計にすることで、耐震性の強い木造戸建て住宅にすることができます。
直下率
木造戸建て住宅の耐震性を上げるためには、直下率を考える必要があります。直下率とは、柱や耐力壁の位置が2階と1階でどれだけ一致するかの割合の事です。
直下率が高ければ耐震性も高くなります。この直下率は、実は以前はあまり注目されていませんでした。しかし、近年起きた熊本地震の際、耐震等級が2であったのにも関わらず、倒壊した建物があったことから、この直下率が注目されるようになりました。
ちなみに耐震等級とは、国が定めた耐震基準強度で、耐震等級1が基準です。耐震等級2とは、1の1.25倍の強度があるとされていたのです。にもかかわらず倒壊したのには、直下率が足りなかったという驚くべき報告がなされたのです。
それもそのはず、現在では直下率は、建築基準法において明確に定められてはいません。耐震等級の取得にも直下率はまったく影響を受けません。2階以上の隅柱を通し柱にするか、接合部を補強するだけでよいのです。
しかし熊本地震以降、直下率を重視する施工会社が増えてきました。直下率を意識すると間取りの自由度は下がります。快適性やデザイン性は下がります。また直下率が高い家がすべて耐震性に優れた頑丈な家なのかというと疑問もあります。直下率は50パーセント以上が適正とされています。
ですから、安全性とデザイン性の調和のとれたデザインが現在人気が高いです。
経年劣化
木造戸建て住宅を建てるとき、あまり頭にないかもしれませんが、考えなければならないことの1つとして、経年劣化があります。これは、年月が経つにつれて建物が劣化していく状態のことです。これはどの家にも必ず起こる現象です。
家を建てるとき何に注意するかというと、経年劣化を考慮して、なるべく劣化しにくい構造、資材を使うなどをすることです。もし、基礎工事の段階で、コンクリートを規定量使わずに済ませてしまったら、最初は良いかもしれませんが、年月が経つにつれ雨風などの影響で建物が劣化し、基礎のコンクリートが弱くなり、ヒビが入ってしまう状態になれば、耐震性が強いとは言えなくなります。
デザイン重視で直下率を考えなかったばかりに、経年劣化で壁の強度が下がってしまったら、耐震性は弱くなります。新築の時であれば問題がなかったことでも、十年、二十年と過ごすうちに建物は劣化していきます。
劣化しないようにメンテナンスを定期的に行えばよいのですが、メンテナンスがしにくい作りにしてしまったために、メンテナンス作業を行うことが困難で、メンテナンスができないなどという事態になっては大変です。
家を建てるとき、その時点では考えにくいかもしれませんが、建物は必ず劣化するということを頭において、いかに劣化を防ぐか、メンテナンスしやすい作りにするのかを考えてみるとよいでしょう。
耐震診断
木造戸建て住宅の耐震性を把握するために、耐震診断という手法があります。設計図を見たり現地調査を行ったりして、耐震性を調査、計算します。専門家が耐震診断を行うのですが、自治体に問い合わせると専門家を派遣してくれます。
耐震診断は、日本建築防災協会認定のプログラムで診断され、結果は、数値で表され4段階に分かれています。点数が1.5以上だと評価は倒壊しないと出ます。1.0以上1.5未満は、一応倒壊しない、1.0未満は、倒壊する可能性があります。その数値が低くなればなるほど倒壊の可能性が高くなります。
正し、この評価は絶対ではないので、1.0未満だと大地震が起きたら必ず倒壊するということではありませんし、1.0以上でも絶対に倒壊しないということではありません。あくまでも参考程度に考えた方が無難です。
耐震診断は、2種類あります。一般診断法と精密診断法です。一般診断法は、比較的安価で、簡単にできます。建物を解体する必要もありません。簡易的な診断ですが、こちらを利用する人の方が多いです。
精密診断法は、壁や床、天井などを部分的に解体して行います。内部構造を直接見て確認するので、一般診断法よりも時間もコストもかかります。この方法は正確であると言えます。しかしながら、一般的に広く利用されているのは、一般診断法なのです。
木造戸建てで出来る耐震補強工事
耐震診断を受け、その結果、耐震性が低いと分かったら、建物の耐震性を高めるために耐震補強工事を行います。補強工事は必ずしなければならないというわけではありませんが、補強工事をしておいた方が安全です。
木造戸建て住宅の場合は、大掛かりな補強工事ではなく、部分的な工事で済ませられることもあります。補強の個所が多くなると費用もその分かかってきますが。補強工事が住戸全体になる場合は、工事期間中その家には住めず仮住まいが必要になることもあります。
耐震診断で、重心と剛心のバランスを判定したら、必要な耐震壁が分かります。現状その部分が耐震壁になっていればよいですが、なっていない場合は、その部分に壁を入れる工事を行います。
補強が壁だけにとどまらない場合は、基礎部分に手を入れる必要があるかもしれません。基礎工事をやり直すのは、その上に建物が建てられてしまっているので不可能ですが、現在の技術では、基礎に補強工事を施すことが可能です。難しい技術ですが、企業が研究を重ね、技術の習得に達しました。
木造戸建て住宅の場合は、地面に面しているため、シロアリや腐食の被害を受けやすいです。被害を受けた部分の土台を取り替えることも耐震補強になります。
また、瓦の屋根の場合、瓦が重く、建物の重量が重いので、ストレート葺き屋根や軽量瓦にするなど重量を減らすことで、耐震性の高い建物にすることが可能です。
木造戸建ての耐震補強の補助金
安全に関わることなので、すぐにでも補強工事を行いたいけれど、資金がないという人のために、補助金、助成金制度があります。補助金の制度は、地方自治体によっても違いがあります。例えば名古屋市では、昭和56年5月31日以前に着工された建物で、主に病院や診療所、劇場や映画館などの面積の広い建物が対象で、補助金は、66.6パーセントから100パーセント。東京都目黒区では、同じく昭和56年5月31日以前に着工された建物が対象で、戸建ての所有者が個人か中小企業であれば、66.6パーセント、但し限度額は50万円までで補助金が支給されます。
対象家屋となるには、築年数、建物の使用用途だけでなく、構造も基準があります。構造は、木造組み工法で2階以下の建物である場合がほとんどです。自治体により、ツーバイフォーや伝統工法でも対象となる場合もあります。
耐震診断結果が、1.0以下の場合は、一応倒壊しないレベルである1.0以上になるように補強することで補助金が交付されます。0.7未満の場合は、補強工事にかかる金額が多額になる場合が多いので、段階的改修補助金が適応されることもあります。これは、段階的に工事することで、一気に工事をすると費用が掛かりすぎることや、仮住まいせずに、住戸に住みながら少しずつ補強工事をしたいという場合のことです。
補助金の申請には、事前審査が必要になり耐震診断は行政が行います。その際、補強計画の設計書や計画書の作成をし、それに基づいて工事が始まります。工事は、申請が通った後です。工事終了後、耐震審査を行い、合格ならば補助金がおります。
まとめ
地震に強い木造戸建て住宅とは、建築基準法に即した耐震基準を満たした建物のことです。もちろん、基準をすべて満たしているからと言って、絶対に倒壊しないとは言い切れませんが、国が安全だと保証している1つの目安だと考えられます。
災害は、特に地震は、いつなんどき起こるかはわかりません。しかしながら、それに備えることは大切なことです。住戸の耐震性を知ることは、安心して暮らしていくために必要不可欠なことだと言えます。
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