Quality

施工品質

住宅の構造、性能、耐久性

はじめに
住宅の「施工品質」について

快適な住まいの条件とは何でしょうか？お気に入りのデザイン、間取りももちろんそうですが、基本的な住宅の構造、耐久性、気密性も快適な家づくりに欠かせない条件です。

しかし、そんな目に見えない部分、あるいは年数を経た時に差が出る部分にどれだけコストと手間を掛けているかは、とてもわかりにくく、判断しにくい部分です。目にみえない部分だからこそ、大切に丁寧に造りたい。

いつまでも愛せる家であり続けられるよう、私たちは断熱性・気密性はもちろん、床の構造や基礎、屋根材や窓などの施工品質・素材にもたくさんのこだわりを持っています。

「地震・台風」に強い、木の家

意外な木の強さ

｢面｣で構成されるツーバイフォー工法の壁｢線｣で構成される軸組工法の壁木は、引っ張られる力に対する比強度※が鉄の約2倍で、圧縮される力に対する比強度がコンクリートの約7倍。cubeチセではこの木を構造材とし、外部からの力を面で受けて、力を分散させる工夫をしているので地震に強いのです。

※比強度：密度あたりの引っ張りに対する強さ

６面体で支えるモノコック構造　だから地震に強い

世界有数の地震国である日本において、住宅の「耐震性」はもっとも重要な基本性能です。日本でツーバイフォー住宅が着実に増えている大きな理由はここにあります。
床・壁・屋根が一体となったモノコック構造のツーバイフォー住宅は、地震の揺れを６面体の建物全体で受け止めて力を分散させます。地震力が一部分に集中することがないため倒壊・損傷の可能性が低く、地震に対して抜群の強さを発揮します。

モノコック構造

構造の基本となる枠組みと、面材で形成された床面・壁面・屋根面で箱をつくるツーバイフォー工法は、床・壁・屋根の６面体を１単位として空間をつくるモノコック構造です。スペースシャトルや新幹線、フォーミュラ・ワン（F1）などにも採用されるこの堅牢な構造により、地震の際には６面体で揺れ自体を抑え、力をバランスよく分散し、高い耐震性を実現しています。

強固な構造で地震の力を分散

北米生まれのツーバイフォー住宅では構造用製材でつくった枠組みに構造用合板を張り付けた「パネル」で床・壁・屋根を構成して建物を支えます。

軸組工法は「柱」や「梁」などを点で結合するのに対し、ツーバイフォー工法は６つの面により、建物を支えているわけです。

構造の基本は「ダイヤフラム」

面材のみで構成された床構面は、水平力（地震や風圧で生じる横向きの力）により大きく変形し、力が建物全体に伝わりません。

しかしモノコック構造の各構面は、強い剛性をもつ面材と枠組材を釘で一体化させた「ダイヤフラム」と呼ばれる強固な立体盤面。床をつくる水平ダイヤフラムが、加わる力を各所に分散させて外力に抵抗し、ねじれを防ぎます。

そして、壁をつくる垂直ダイヤフラムが、水平ダイヤフラムから伝わる力、あるいは上下方向の力を分散して基礎へ伝達し、建物の変形や倒壊を防ぎます。

床構面におけるダイアフラムと
一般的な木造との比較図

水平ダイアフラム

面材と枠組材が一体化しているため、高い剛性を発揮します。

一般的な床構面

面材だけで構成される床面は、水平力（地震や風圧で生じる横向きの力）に対してねじれが生じやすい。

壁構面におけるダイアフラムと
鉄骨造との比較図

垂直ダイアフラム

１ヶ所だけに過大な力が集中するということがありません。

鉄骨造

力が特定の箇所に集中し、ブレースの変形などを誘発します。

ツーバイフォー住宅の耐風対策

ツーバイフォー住宅の屋根は強風に対して、優れた強度を備えています。台風以上に強烈なハリケーンが襲う北米で生まれただけに、強風に備える独自のアイデアが採用されているのです。

その一つが「ハリケーンタイ」とも呼ばれる、あおり止め金物です。この金物の１個あたりの許容耐力は、じつに2,303Ｎもあります（風速70メートルの時に金物１個あたりにかかる力は、1,666Ｎ）。ハリケーンタイは屋根の垂木と外壁をしっかりと連結し、強風にあおられても屋根が吹き飛ばされないようにします。

ツーバイフォーの屋根は、全体が一面の構造体となっています。軒下から強い吹き上げ風があっても、屋根が持ち上げられにくい強固な構造です。

木は意外と『火に強い』

木は火に弱いとお考えではありませんか。
実は木の家は、耐火性にも優れています。

実は「木は火に強い」

確かに木材は燃えやすい性質をもっています。しかし、ある程度の太さや厚さがある（つまり断面が大きい）木材は、いったん燃えても表面に炭化層をつくるだけ。火は内部まで進行しないため、強度が低下しにくいという性質をもっています。

700～950℃にまで達するといわれる現実の火災においても、実物大火災実験の結果などから、これは事実として確認されています。

木材と鉄骨の耐火性比較実験

常温での強度が同一の木材と鉄骨を使った実験です。
木材は構造材として使われる通常のツーバイテン材2枚重ね（76×235mm）。
鉄骨はリップみぞ形鋼（150×75×20mm、厚さ3.2mm）。
それぞれに500kgの荷重をかけ、約1,000℃まで加熱しています。

ツーバイフォー構造部材は、加熱５分経過してもほとんど変形はありません。同じ加熱時間で鉄骨部材の場合は、変形が始まりました。

ツーバイフォーの「ファイヤーストップ構造」

ツーバイフォー住宅の場合、火の通り道となる床や壁の枠組材などが、ファイヤーストップ材となって空気の流れを遮断し、上階へ火が燃え広がるのをくい止めます。また床根太、枠組材などが一定間隔で組まれている床や壁の内部構造は、防火区域がいくつもつくられているのと同じ状態です。この一つひとつの区画によって火の進行はさらに遅くなります。火災時に防火被覆（せっこうボード）が万一突破されても、このように2重3重の防火機能をもつ「ファイヤーストップ構造」によって、ツーバイフォー住宅は初期消火の可能性が高く、火災時の被害を最小限に抑えます。

石こうボードでさらに耐火性アップ

ツーバイフォーでは、すべての天井や壁の内側全面に、厚さ12.5mm以上の石こうボードが貼られます。石こうボードの中には約21％の結晶水が含まれていて、炎があたると熱分解を起こして約20分もの間、水蒸気を放出するという優れた特性を発揮します。このため火災が発生しても、天井裏や壁の内部の温度が上昇しにくく、構造材が発火点（約450℃）に達するまでの時間を大きく遅らせることができます。

また床・壁の内部に埋め込まれる断熱材も、火災時の熱が構造材に伝わりにくくし、石こうボードとともに木材の発火を遅らせます。これによりツーバイフォー住宅の耐火性は、さらに高くなっています。

隣家で火災が発生した場合、外壁の表面温度は800℃以上にも達するといわれますが、ツーバイフォー住宅はもちまえの優れた耐火性で類焼を防ぎます。

高い耐火性は火災保険料にも反映されています

高い耐火性能を有しているツーバイフォー住宅は、火災保険料率にも反映されています。火災保険料率の構造区分はA、B、C構造に分かれており、一般的な木造建築物は料率が最も高いC構造として扱われています。ですが、45分以上の耐火性能を有する「準耐火構造」のツーバイフォー住宅はＢ構造に扱われ、火災保険料が木造家屋の約半分に軽減されます。

「断熱性・気密性」を高めた
環境にも家計にも優しい家

住宅の耐震性能、耐久性能については、２×４、２×６などで基本的な施工ルールをしっかり守って正しい設計・施工をしていれば、震度６程度の地震でもびくともしないしヒビも入りません。住宅の耐久性の面でも長持ちします。

ただし、十勝でも、大空間を演出したいなどの理由で地震に弱い設計になっている家は結構あります。大開口の家は開放感は良いかもしれませんが、断熱性能や耐震性に関してはデメリットになります。子要望と住宅性能のバランスはお客様と相談しながら進めたいと思っています。

断熱性能に関しては、住宅会社間で過剰な性能競争も発生しています。でも２×６の軸間にグラウスールを丁寧に施工すれば、十分省エネで費用対効果も良い家ができます。この点も省エネ性能と施工コストなどのバランスも含めてお客様とはご相談させていただいております。

CO2削減の為に求められる「環境にも家計にもやさしい家」

ツーバイフォー工法は、地域にあった断熱・気密仕様が選択できるため、南北に長い日本全土のどの地域にも建築できます。近年地球温暖化防止策の観点から温暖地でも高い省エネルギー性能のニーズが高まってきています。

断熱材の性能を最大限に引き出せる構造体

材料の断熱性は熱伝導率で決まり、木材の熱伝導率は鉄の約1/350です。ツーバイフォー住宅で使用する木材はきわめて熱を伝えにくい物質のひとつです。そのため、外気の冷たさが伝わる「ヒートブリッジ現象」もありません。

こだわりの２×４（ツーバイフォー）工法

cubeチセでは、２×４工法の中でも1.57倍もの壁の厚さがある、２×６（ツーバイシックス）を採用しております。
断熱材には高性能グラスウール１６ｋを採用。

２×６＋充填断熱をベースに…

大きめにカットされているグラスウールを隙間なく丁寧に入れて行きます。

小屋裏にはグラスウール１８ｋを３００ミリ吹き込んでいます。

1階、２階の外壁に接する部分にもグラスウール１８kを吹き込んで断熱欠損を防いでいます。

さらに1階、2階天井の間には、遮音用にロックウール２００ミリを充填しています。

床暖房ではないのに床が暖かい理由

完成現場見学会（オープンハウス）に来ていただいたお客様に「この家って床暖房ついているんですか」と聞かれることがよくあります。

当社は床下に235ミリの厚みで高性能グラスウールをびっしり施工しています。そして無垢の床材も、木の繊維の中に空気層が含まれるので、裸足で歩いた時に、足裏にほどよい暖かさを感じるんです。ご自身の経験で「床暖房は暖かくて快適」とお考えの方もいらっしゃると思いますが、cubeチセの家は、床暖房ではないのに、床が暖かい家です。

なお、玄関土間など、デザイン的な面で、その場所に暖房機を設置したくない場合には床暖房を設置することもあります。玄関土間を床暖房にすると雨や雪で靴が濡れた場合も乾きが早くなるなどのメリットもあります。

さらに性能値を高めた断熱層をもう一層プラス！
「付加断熱施工」も行います。

詳しくはスタッフまで　
お問い合わせはこちら

住宅の暖房コストの目安となる「Ｑ値」

Ｑ値とは

熱損失係数（W／m2・℃）：
室内と屋外の温度差が1℃のとき、住宅全体の天井・壁・開口部などの貫流や自然換気により失われる熱量を住宅1平方メートルあたりに換算したものです。この値が小さいほど、断熱性能が高いことになります。

次世代省エネルギー基準を大幅に上回る
Ｑ値1.0以下を実現します。

徹底した「気密施工」

徹底した気密施工により冷暖房ロスを抑えます。

気密施工に向いたツーバイフォー工法

Ｃ値とは

相当隙間面積（cm2／m2）：
建物内外の圧力差が9.8Paのときの総相当隙間面積（平方センチ）を、延床面積（平方メートル）当たりで示したものです。
この値が小さいほど、気密性能が高いことになります。

暖冷房エネルギーのロスを減らすには、建物の隙間をふさぐことで気密性を高める事が重要です。
モノコック構造のツーバイフォー工法はこの点からも優れた効果を発揮します。

暖房ロスを大幅に軽減
「第一種換気システム」

第一種換気システムとは、給排気ともに換気ファンで強制的に行う換気方式です。
給排気時に熱交換を行うことで、換気による暖房ロスを大幅に軽減します。

「熱交換型第一種換気システム」と「第三種換気システム」の違い

ドイツパッシブハウス協会公認　換気システム

この換気システムは、その消費電力はわずか両方で約80W。モーターの寿命は20年以上、平均的には30年以上稼働します。
エネルギー交換することで、長期にわたり冷暖房費用が節約、環境への負担も軽減できます。

図：換気イメージ　外気温0度、室温20どの場合でも18度のキレイな暖気を供給可能です。

住宅は「基礎構造」がとっても大事

土地の地盤強度にあった基礎構造の選定

建築地の地盤調査

住宅を建てる際に地盤の性質・強度を把握し、地盤の性質に合わせた基礎構造の選定を行います。

※調査結果によっては、基礎のベース幅を広げたり、地盤改良や地杭工事を必要とする場合があります

地杭工事

支持層と呼ばれる地盤強度の高い地層まで、コンクリート杭を打ち込みます。

基礎工事工程～自主検査と第三者機関による検査

第三者機関「日本住宅保証機構（JIO）」による厳正な検査に合格後、ベースコンクリートを打ち込んでいきます。

床下の防湿コンクリートにより土からの湿気をシャットアウト

防湿シートを敷き詰めワイヤーメッシュ鉄筋を組みます

防湿コンクリート打設
床下を防湿コンクリートで覆い、安定した環境に保ち、床構造の劣化を防ぎます。

※一般的にはコンクリートではなく、防湿シートを敷き砂で押さえる工法が多く採用されています

狂いのきわめて少ない「床構造」

一般的な住宅用の乾燥材は含水率が20%くらいといわれています。ツーバイフォー（木造枠組壁工法）の住宅でも２×４、２×６材などの乾燥材を使っていて、それらの含水率は19%以下と定められています。

ただし、床の構造材に関しては、さらに特別な配慮が必要だとcubeチセでは考えています。１階や２階の床部分で、木材の乾燥による反りやねじれ、痩せなどが発生すると、床鳴りといった、実感できる不具合だけでなく、建物の強度、耐震性、耐久性などにも支障がでる恐れがあり、安く済ませてはいけない部分だと考えているのです。

cubeチセは、１階、２階の床にI型集成材・キーラムジョイストという構造材をお客様にご説明した上で全棟採用しています。一般的には床の構造材には２×１０を使います。２×１０も乾燥材ですし丈夫な建材ですが、それでも数年経過すると乾燥収縮による反り、痩せなどは多少でも発生します。構造上深刻な問題になることはほぼありませんが、たわみや床鳴りなどが発生する可能性はあります。

Ⅰ型集成材（キーラムジョイスト）

高性能木質住宅の床組・小屋組に最適な構造材。
2×4をはじめとする高性能な木質住宅工法における、床組・小屋組の剛性をさらに高めることができる構造材です。

その優れた性能は、クレームの原因になり得る、構造材の収縮・ねじれ・たわみ・割れなど、安定した精度に対する不安を解消。
さらに、建築基準法第37条に基づく国土交通大臣の認定を取得した、信頼できる構造材です。

ピアノなどの重たいものでも自由に配置可能

特徴1. 優れた曲げ強さ

キーラムは単板の繊維方向を平行に並べて積層しているので、軸材として最も優れた機能を有する木質構造部材です。
特に横架材として使用した場合、垂直力（重力方向の固定荷重、積載荷重、積雪荷重等）に対して他材料と比べて最も高い曲げ許容応力度が設定されています。

特徴2. 完全乾燥材

エレメント（構成要素）の単板厚が通常2～4mmと薄い為、乾燥が早く、均一で軸材の中でも最もよく内部まで乾燥された製品であり、不完全乾燥による木造建築物の施工後の狂いや割れ、接合部のガタ等の問題が著しく軽減されます。
キーラムに使用する単板は含水率検査を行い合格したもののみを用いている為、製品含水率は12%以下となります。

Ⅰ型集成材と２×１０（ツーバイテン）の違い

7年間そのまま保管していた、それぞれの部材を比較してみました。
出荷時の寸法＝共に235ミリ

Ⅰ型集成材「キーラム」

ほとんど変化なし

通常の床構造材「２×１０」

乾燥が進んで227ミリほどに

これは２×１０とI型集成材（キーラム）を7年間保管しておいたものですが、出荷時の高さはどちらも235ミリで、反りやねじれはほぼありませんでしたが7年後には、２×１０は見るからに反っていますし、高さも227ミリ、つまり8ミリ縮んでいます。一方I型集成材（キーラム）はほとんど変化がありませんでした。

1階と2階の床の構造材に一般的な２×１０材を使うか、それともI型集成材（キーラムジョイスト）を使うか、は、お客様が住宅会社に相談することはほとんどなく、それぞれの住宅会社がどう考えているか、で決まるはずです。

そこでcubeチセは、I型集成材（キーラムジョイスト）という、床組みの剛性を強化できる構造材を1階と2階の床に標準採用しています。この構造材は単板を積層しているので、曲げに対し強く、反り、痩せなども発生しにくい上にピアノや大量の蔵書、水槽など重たいものも自由に配置できる良さがあります。多少コストアップしても、採用する価値があるのです。

メンテナンスフリーの屋根材
「アスファルトシングル」

高い耐久性と高い防火性能

オークリッジプロ30（アスファルトシングル）

オークリッジプロの芯材は、無機質のグラスファイバーで出来ており、製品のねじれや変形を防ぎます。さらに良質のアスファルトを使用することで、より高い防水性や高い防火性能、長い耐久性、柔軟性をもたらしています。

アメリカ・カナダにおいて80パーセント以上の住宅に使用されており、最も広く普及している屋根材です。北米における半世紀以上の実績と製品30年保証（条件付）が安心を提供いたします。

一般的に利用されている屋根板金は定期的なメンテナンスが必要

cubeチセの社屋です。cubeチセでは屋根板金を採用したため、色あせや劣化が進んでいるのがわかります。

一般的な住宅（約40坪）では、築後10年～15年で塗り替え工事が必要となり、
一回あたり約30万～50万円（足場代込）ほどかかってしまいます。

優れたデザイン性と自由度高い施工性

オークリッジプロ独特の濃淡のある色調と、２層構造でのランダムな粒状彩色石のグラデーションカラーが、立体感ある陰影を演出し、個性豊かで深みある表情を屋根に与えます。

棟や谷部分が同質材で葺け、統一感のある仕上がりで高級感を醸し出します。また、曲面になじみやすく自由度高い設計を可能にします。

実際の施工事例

耐候性・断熱性に優れた
木製サッシ

輸入木製窓「アンダーセン・ウィンドウ」

『木』本来の低い熱伝導率により高い断熱性能を実現

アンダーセンウィンドウでは、含水率12％以下に乾燥させ、撥水防腐処理を施した「ウェスタン・クリアー・パイン」をサッシとフレームに使用。歪み、狂いが少なく長期間にわたって快適に使用することができます。
また、木製窓は金属や樹脂製の窓にない高い断熱性能と温かみある感触を得ることができます。

熱伝導率の比較

※数値が小さいほど、断熱性能が高くなります。

ハイパフォーマンス断熱複層ガラス

LOW-Eガラス

ガラス内面に薄く金属コーティングを施すことにより、普通のガラスに比べ熱の通過を妨げます。冬は暖房の熱を逃がさず、夏は暑い外気を遮断し冷房効率を高める、省エネルギーガラスです。

アルゴンガス入り複層ガラス

ガラスとガラスの間にアルゴンガスを充填、密封した状態で窓本体に組み込まれています。空気層に水分が入らず、冬の結露の発生を大幅に抑えます。また室外の騒音低減にも効果を発揮します。

熱貫流率の比較