ぼくらの家ラボ

構造

2017.10.09

2×4工法【ALL PACKAGE】

2×4工法の強さの秘密を教えて欲しい。

では、少し詳しく2×4工法の基本的な性能を学んでみるニャ。

泉北ホーム「フル装備の家」すべてのパッケージで標準仕様の2×4工法の基本性能を紹介します。

耐震性

6面体で強さを発揮。震災にも耐えた構造。

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。

震災で被害がほとんどなく強さが実証された工法です。

平成7年1月17日、兵庫県南東部を襲った阪神・淡路大震災(兵庫県南部地震)。この地震による家屋の被害は、全半壊約10万1,000棟、半壊を含めた一部損壊が約28万9,000棟以上(総務省消防庁発表より)。
しかし、このような壊滅的な状況下でさえ、2×4住宅に大きな被害はありませんでした。日本ツーバイフォー建築協会の調査によると、被災地の2×4住宅のうち96.8 %がとく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っています。
また平成23年3月11日、三陸沖を震源とした東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)。この大地震でも、2×4工法は津波による被害を除けば、当面補修しなくとも居住に支障がない住宅は98%を占めており、高い耐震性が実証されました。(日本ツーバイフォー建築協会調べ)

耐火性

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。

5倍の耐火性を実証。

火災の被害を最小限に抑え、もらい火にも強い「ファイヤーストップ構造」を2×4工法では採用しています。
火の通り道をなる床や壁の枠組み材などが火の進行を妨げるファイヤーストップ材となって空気の流れを遮断し、上下階への火の燃え広がりを食い止めます。
3階建ての2×4工法住宅で火災実験をしたろことろ、1時間たっても外壁も屋根も自立したまま倒壊しませんでした。(※消防車の出勤から放水開始までの時間は、全国平均で約6分以内とされています。)

耐風性

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

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。
下の写真は室戸台風や阪神・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)

気密性

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。

耐久性

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。

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。

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

  • 2×4工法は耐震性、耐風性に優れている。

  • 2×4工法は気密性、断熱性が高い。

  • システム化・マニュアル化されている工法なので品質が均一。

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