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耐震性−6面体で強さを発揮。震災にも耐えた構造。

地震のエネルギーを面で受け、分散・吸収するから強さが違います。

6面体構造で強さを発揮。
地震に強いツーバイフォーがベースです。

ツーバイフォー工法は床・壁・屋根が一体となったモノコック構造が基本です。モノコック構造は元来、強度が求められる航空機用に開発され、新幹線、ジャンボジェット機、スペースシャトルにも採用されている強固な構造です。

この構造により、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。地震による力が一点に集中しないために建物の倒壊や損傷が起きにくいと考えられているのです。
また、枠組み材と構造用耐力面材などを一体化させることで、ねじれやせん断力を軽減するので、縦揺れ、横揺れの両方に対して強さを発揮します。

モノコック構造

6面体構造で強さを発揮。地震に強いツーバイフォーがベースです。

震災で被害がほとんどなく強さが実証された工法です。

震度7という強震に見舞われた阪神・淡路大震災。この大震災において、日本ツーバイフォー建築協会の調査によると、被災地のツーバイフォー住宅のうち96.8%※が特に補修をしなくても継続して居住可能な状態を保ったことがわかりました。
地震に強いツーバイフォー工法が実証されたのです。

※残り3.2%は、地盤の移動・液状化及び隣家のもたれか かりにより住宅の一部が損壊したものです。

震災で被害がほとんどなく強さが実証された工法です。

東日本大震災の様子。(財団法人消防科学総合センター)

震災で被害がほとんどなく強さが実証された工法です。

阪神淡路大震災で震度7の激震に耐えたツーバイフォー住宅(左)と、通し柱が折れ倒壊する在来工法(右)。

ツーバイフォー3階建て実物大耐震実験 1987年

ツーバイフォー住宅の優れた耐震性は、1987年に当時の建設省と日本ツーバイフォー協会によって行われた「3階建て住宅の実物大耐震実験」で明らかにされました。

木造として初めて3階建て住宅の建設が可能に!!

建設省建築研究所によって行われた実験の様子

建設省建築研究所によって行われた実験の様子

3階建て実物大建物の3次元振動台実験 2006年

本震として、阪神・淡路大震災時に神戸海洋気象台で記録された震度7(最高等級3、震度7、約600gal)の地震波を再現しました。しかも続いて、その後に強い余震が来ることを想定して、新潟県中越地震で記録された震度6強の地震波も再現しました。

この2度にわたる加振でも、もちろん倒壊などには至らず、高い耐震性を実証することができました。

1度目の加振

阪神・淡路大震災で記録された最大地動加速度818galで加振して、横(X・Y)方向と縦(Z)方向による3次元の揺れを忠実に再現しました。

2度目の加振

新潟県中越地震のとき川口町で記録された地動加速度2,036galで加振しました。

※地動加速度とは、地震の大きさの指標となるもので、地震による地表面での加速度を指します。 単位はgal(ガル)で表示し1gal=1cm/sec2で表されます。

日本ツーバイフォー建築協会調べ

日本ツーバイフォー建築協会調べ

だから一般木造住宅に比べて地震保険が約半額!!

耐火性−構造と防火素材で優れた耐火性を実現。

万一の火災にも延焼を抑える優れた効果を発揮しています。

意外に知られていない木の強さ。
耐火性能が家族を守ります。

木は火で燃えてしまうので、火災には弱いと思いがちですが、住宅に用いる木材はある程度の太さや厚みがあるため、 万一の火災の際には、表面が炭化して内部まで進行しにくく強度が低下しにくいと考えられています。

一方で鉄は550℃に温度が達すると急激に強度が低下するので、骨組みなどの場合は一気に崩れる危険性があると言われています。

意外に知られていない木の強さ。耐火性能が家族を守ります。

木材と鉄骨の耐火比較

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普通のツーバイテン材2枚重ね。 鉄骨はリップ溝型鋼(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。

延焼を防ぐファイヤーストップ構造だから万一の火災に火の進行を遅らせます。

ツーバイフォー工法の住宅では、床や壁の枠組み材がファイ ヤーストップ材となって火の進行を抑えると考えられています。 床や壁が防火区域の様な働きをして空気の流れを止めることで、上の階へ燃え移るのを抑えるのです。これにより初期消火で火災をくい止め、火災時の被害を抑えることが可能になります。

ファイヤーストップ構造

ツーバイフォー工法では、すべての天井や壁の内側全体に石こうボードが貼られます。石こうボードは炎が当たると約25分間もの間、水蒸気を放出するという優れた特性を発揮します。このため万一火災が発生しても延焼しにくいのです。

表面だけが炭化した木材

表面だけが炭化した木材。木材は表層部が炭化することで火の進化を止めます。内部が残っているので強度を保つことが可能なのです。700〜950℃にまで達する実火災の実験でもその強さが証明されています。

石こうボードをはがすと中へ延焼していないことが分かる。

石こうボードをはがすと中へ延焼していないことが分かる。

日本ツーバイフォー建築協会による3階建て実物大耐火実験 1987年

5倍の耐火性が実証されました。

1987年に建設省などが行った火災実験では何の耐火措置も施されていない在来工法の家は20分経過後に全焼

一方、ツーバイフォー住宅では下記の実験でも分かるように、20分経過後でも、まだ1階が燃えているだけで階上への延焼はありません。全焼まで100分を要しました

5分経過(発火より)

5分経過
(発火より)

1階リビングの窓から少しずつ黒煙がたち昇りはじめる。

矢印

10分経過

10分経過

1階キッチンの窓ガラスが高熱のため割れて、炎が吹きだし黒煙が建物全体を覆う。

矢印

20分経過

20分経過

キッチン以外の1階の窓ガラスも割れ、全面から炎が出る。

矢印

40分経過

40分経過

可燃物が燃え尽きた1階キッチン、リビングの炎が小さくなる。

矢印

70分経過

70分経過

3階南の寝室に設置された木製サッシは燃えているものの落下せず、ガラスも割れていない。

矢印

73分経過

73分経過

消火直前。実験を中止した段階で3階南の居室と小屋裏は500℃には達せず、火も入らなかった。

一般木造建築よりワンランク上の建築物として証明される「耐火構造認定」を取得し、防火地域での3階建ても可能に

だから一般木造住宅に比べて火災保険が約半額!!

耐風性−ハリケーンタイで台風から屋根を守る。

台風以上のハリケーンに備えた家として北米で誕生しました。

アメリカのハリケーン備えた金具で
屋根と構造体を一体化。

毎年、いくつもの台風が上陸する日本において住まいの耐風性は大切な要素。 ツーバイフォー工法は台風以上のハリケーンが襲う北米で誕生したこともあり、耐風性にも優れています。

強風に備えるため、さまざまな工夫がされていますが、その代表的なものが「ハリケーンタイ」と呼ばれるあおり止め金具です。ハリケーンタイ1個当たりの許容耐力は、2,303N(風速70mの時に金物1個当たりにかかる力は1,666N)もあり、屋根のたる木と壁を強固に連結し強風に耐えます。

アメリカのハリケーン備えた金具で屋根と構造体を一体化。

ツーバイフォー工法の屋根は全体が一面の構造となっています。この構造のため、強風にあおられても屋根が持ち上げられにくくなっています。

数々の台風や地震に耐え現存する、
築80年以上のツーバイフォー住宅。

日本は環太平洋地域にあり、列島はまさに台風の通り道そのものです。 近年では1991年9月に発生した台風19号は、広島市で瞬間最大風速・毎秒58.9mを記録するほどの強さで各地に大きな被害をもたらしました。
送電塔が倒壊するなど記録的な台風であったにも関わらず、ツーバイフォー住宅の被害報告はほとんどありませんでした。

また神戸市東灘区に現存する1926年築の「富永邸」は1934年の室戸台風や、1995年の阪神・淡路大震災にも耐え抜き、あらためてその強さを実証しました。

数々の台風や地震に耐え現存する、築80年以上のツーバイフォー住宅。

室戸台風や阪神・淡路大震災に耐えた、日本最古のツーバイフォー住宅神戸市東灘区の「富永邸」(1926年築)

強烈な風や地震に耐えるツーバイフォー工法。【2x4SHIELD工法】でさらに強くなりました。

基準の2倍の柱材【2×4SHIELD工法】

基準の2倍の柱材【2×4SHIELD工法】

ホールダウン金物

ホールダウン金物

帯金物

帯金物

基準の2倍の床根太材【2×4SHIELD工法】

基準の2倍の床根太材
【2×4SHIELD工法】

ハリケーンタイ

ハリケーンタイ

最上階制震施工【2×4SHIELD工法】

最上階制震施工【2×4SHIELD工法】

気密性−優れた経済性を発揮する高気密・高断熱の構造。

高い気密性がもたらす優れた省エネ・断熱性と防音性。

床・壁・天井が一体となった基本構造。
熱と音の出入りを大幅に抑えます。

ツーバイフォー住宅の外壁は、枠組材に構造用耐力面材を貼った大壁構造。この構造により枠組材の間に空気層をつくります。
さらにこの空気の層に断熱材を入れるため、構造体そのものが高断熱・高気密となるのです。

スッポリと断熱材で包まれることで、冷暖房のエネルギーロスを軽減し、優れた経済性を発揮。 住宅の省エネルギー化を実現するのです。

床・壁・天井が一体となった基本構造。熱と音の出入りを大幅に抑えます。

床・壁・天井の6面で囲むツーバイフォー工法は強度はもちろん、気密性も高く、熱や音の出入りを抑えることができます。

高性能断熱材(発泡ウレタンフォーム)で建築をすっぽり覆うことで、省エネルギー住宅を実現。

床下にも80mmの高断熱材。

床下にも80mmの高断熱材。

スキ間なく壁も天井も吹きつけます。

スキ間なく壁も天井も吹きつけます。

配管などのスキ間が出やすい場所もしっかり充填。

配管などのスキ間が出やすい場所もしっかり充填。

断熱材、ペアガラスなどで
音の伝わりを緩和します。

ツーバイフォー工法の住宅で静かな暮らしが実現する理由は気密性の高い構造的なこともありますが、随所に施されている仕様も大きく関わっています。 住まいをスッポリと包む断熱材(発泡ウレタンフォーム)やペアガラスなども音を伝えにくくしているのです。静かな居住性能はツーバイフォー住宅の大きな特長です。

断熱材、ペアガラスなどで音の伝わりを緩和します。

木のちからと7層壁構造で、外気温の影響を抑え、壁体内の結露を防ぎます。

木が温もりを感じるのはイメージだけの効果ではありません。木材の熱伝導率は鉄の1/350。住宅における断熱効果はこの熱伝導率で決まるともいえるほど重要な要素なのです。熱を伝えにくい木材で造る家は外部へ熱を放出する割合が鉄よりも少なく、また、その逆もしかり。木造のツーバイフォー住宅は、まさに温もりを感じる住まいと言えます。

木は鉄の約350倍も断熱性が高く壁体内の結露を抑えます。

木は鉄の約350倍も断熱性が高く壁体内の結露を抑えます。

耐久性−長く暮らすために部材を規格化

構造材が規格化された特別な工法。地震、台風などの災害に備えます。

強風や震災を想定して
専用金具が規格化されています。

ツーバイフォーは国で研究された工法であり、日本で唯一構造材が定められている特別な工法でもあります。 住宅にかかる荷重、地震や強風に耐性を発揮するために、金具などが全て決まっています。 これらの金具は使用場所ごとに最大の強度が発揮できるようにつくられており強固な住まいを実現します。 また、金具は公的機関の認定を受けたものしか使用されません。ツーバイフォー工法の品質は法的にも守られていると言えるのです。

構造材が規格化された特別な工法。地震、台風などの災害に備えます。

含水率19%以下の乾燥材。
構造的に湿気を溜めず、シロアリから
守ります。

ツーバイフォー住宅では、ほとんどの構造用製材に含水率19%以下の日本農林規格に基づく乾燥材を使用しています。また、土台の木材は薬剤の加圧注入によって防腐・防蟻処理がなされています。さらに2×4シールド工法では「7層壁構造」と24時間換気システムを採用することで余分な湿気を溜めず、シロアリの繁殖そのものを抑えています。

含水率19%以下の乾燥材。構造的に湿気を溜めず、シロアリから守ります。

クギひとつまで使用方法が
決まっている特別な工法です。

ツーバイフォー住宅を建てる際には、使用するクギも定められ、用途ごとに1本1本カラーリングが施されています。そのクギは、従来より太めの鉄丸クギ(CN釘)で枠材相互及び枠材と面材との緊結のために使用。 また、平成19年6月より亜鉛メッキ処理された太め鉄丸クギ(CNZ釘)の使用が認められ、耐久性のさらなる向上に役立っています。

専用釘は1本1本用途別に色分けされているので、打ち込んだ後でも一目でチェックすることができます。

専用釘は1本1本用途別に色分けされているので、打ち込んだ後でも一目でチェックすることができます。

「4階建て実物大モデル棟」での実験・検証・研究

(社)日本ツーバイフォー建築協会は、ツーバイフォー木造耐火建築の実証や研究のため、「4階建て実物大モデル棟」を建設。独立行政法人建築研究所と協同で、耐火構造仕様における床・壁の遮音性能、風・交通振動の影響や制御法などについても、新たな部資材など各種の実験・検証・研究を行っています。

「4階建て実物大モデル棟」での実験・検証・研究
パンフレット資料請求 ギャラリー&モデルハウス