耐震設計 × 空間デザイン & 省エネ設計

一邸一邸丁寧に構造の検討を行っています。「経験と勘」と言われた2000年までの家づくりから「エンジニアリング」へと変化したときから、全現場「許容応力度による計算」による耐震設計を行ってきました。長期優良住宅にはいち早く取り組み、各種税制や補助金等を活用した家づくりのご提案を現在も引き続き行なっています。東日本大震災以降は壁量計算による耐震設計を取り入れ、統計上最大の直下型地震となった熊本大地震で「耐震等級3」の性能表示された建物はほぼ無傷だったことから、基本的に壁量計算でも許容応力度による計算でも「耐震等級3」をクリアする設計としています。

こういった計算は、壁単体の強さが強いから地震に強いといったハウスメーカーさんの広告とは全く別物です。個別にプランニングされた建物ごとに、重さを算出し、地域の積雪量や風速をもとに必要な壁量を算出し、壁配置のバランスや水平構面、鉛直構面の強さ、強さに応じた補強金物の選定といったそれぞれの検討が必要な計算です。

光熱費を低く抑える省エネ設計。一昔前はQ値やC値といったかなり難しい計算が必要な上に、データや資料がなかなか手に入らず、断熱材や窓の性能自体も極端に低いのが当たり前で、数倍も性能の良い窓が世界では普通に販売されていることすら分からなかった20年ほど前から、コツコツと独学により情報を仕入れ学んできました。今となっては恥ずかしいですが、「家の住みようは夏を旨とすべし」と教わってきたのでまずは「遮熱」といって太陽が発する赤外線を反射することで夏の暑さを和らげるところから始まりました。

平成17年、2005年から「自立循環型住宅への設計ガイドライン」という当時省エネ設計に取り組んでいた一部の設計者のバイブルともいえる書籍が「セミナー参加」という条件で配賦されました。ここには日本の先駆者たる大学の教授たちによる様々な知恵が詰まっていて、現在の省エネ設計の基となっています。当時は現場の理解、メーカーの取り組み等から無理と言われた高断熱・高気密住宅が、東日本大震災によりエネルギーの認識が変わり一気に進みました。先進国でずば抜けて最低の断熱性能・窓での「超寒くて暑い日本の家」からの脱却が一部の建築業者・設計者からもう始まっています。

多くの建築士は、「4号特例」をいいことに耐震の検討(計算)をしていない!?

新潟で木造の構造設計専門の佐藤先生という方がいらっしゃいます。佐藤先生は大震災が起こるたびに現地へ被災調査に赴き、耐震の検討(計算)をしていないと思われる倒壊した建物をたくさん見てきた先生です。その先生が私たちの暮らす埼玉県で起きた県民共済住宅の耐震不足設計に警笛を鳴らしています。この県民共済住宅の事件は、設計者である建築士が法令に基づいた計算をせず、さらにそのことを確認しない会社の体制、行政の審査基準、「4号特例」による問題だとの佐藤先生の意見です。

2000年以降に建築されても、住宅は未だに倒壊している!

平成28年に発災した熊本地震は過去に例をみない強さの地震が複数回、局地的に集中して起こりました。

その被災した建築物の中には、全壊した建物、半壊した建物、多少損壊した建物、ほぼほぼ無傷の建物と様々ありました。佐藤氏が倒壊した建物を設計した建築士から色々と話を聞いたようです。そこでは一様に皆がこう答えるそうです。「私が設計した建物が倒壊するとは思いもしなかった。」

大正時代に耐震について研究されていた佐野先生は、熊本地方での大震災に警笛を鳴らしていたのですが、そもそも地震より台風に警戒する九州地方ですから耐震についての認識が薄いのは否めないでしょう。しかし話から「ちゃんと」設計していない建物が多数あることを発見したそうです。

中大規模建築物においては「構造計算」は当たり前だから、構造がしっかりあってその先にデザインがあるのですが、こと小規模建築物である「住宅」においては、その当たり前が完全に抜けてしまってる設計者・建築家があまりにも多いと佐藤先生は指摘しています。

熊本地震の経験から耐震等級3の住宅のススメ

熊本地震の経験から佐藤氏は「耐震等級3」の建物ならまず安心だと言われました。

熊本大地震で一番被害の大きかった益城町には耐震等級3の建物が全部で16棟あり、内無傷の建物が14棟、少し手を入れるだけですむ建物が2棟だったそうです。耐震等級2の建物は全壊もありました。それらから、耐震等級3なら「命には全く問題なく」「すぐに生活が再開できる」ということが実証された!と佐藤氏は言われていました。

耐震等級3を取得(確認)する

長期優良住宅の認定を受けるときに審査してもらう方法が一番手っ取り早くメリットがあります。耐震等級3の取得には、「ちゃんとやる」設計に加え、

  1. 吹抜を面積参入するなど床面積の計算方法を厳しくしたものを基準とする
  2. ちゃんとやる耐震設計より1.5倍強くする壁量を満たす
  3. 水平構面の検討を行う(壁が強くなりすぎると床が壊れる)
  4. 横架材(梁)の検討も行う
  5. 基礎の検討も行う

等が必要になります。1.5倍強くすると柱の引き抜き力も大きくなり金物もより多く必要になるし、基礎もより強くする必要が出てきます。それによる大幅なコストアップをいう建築業者や設計者が結構居ますが、設計も工事もする住ま居るは断言します。「ほとんど変わりません!」

プラン(間取り等)に大きな制約があるのでは?とお思いになるかもしれませんが、ちゃんとやってきた住ま居るは断言します。「ほとんどありません!」「ちゃんと」やったことがない建築士・設計者は「いっぱい制約がある」というかもしれません。まさにそう語ることが「ちゃんと」やってない証言かもしれませんね。

家から逃げる熱量も今は計算できる!

エアコンや暖房器具の○帖用という標記は何を根拠にしているのかというと、大まかな目安は無断熱の部屋で外気温が0℃のときに20℃まで暖めるのに必要なエネルギー量から導き出しています。ちょっとややこしいのですが、熱は熱いものから冷たいほうへ移動する性質を持っているので、計算では”部屋から逃げる熱量”を算出して、それを補う事が出来るエネルギー量のエアコンを○帖用と表示されています。

建物から逃げる熱量をQ値といいます。建物の外壁・屋根・基礎(床)の総面積とそれぞれの断熱材の性能と厚さ、窓の種類とガラスの性能等から、その建物から逃げる熱量が算出できるのです。それにC値というその家にある隙間の面積を含めて検討することでより正確な「必要なエネルギー量」が算出できるのです。

先進国の家は光熱費がかからず暖かい!

今、ハウスメーカーや設計者から十分と言われている断熱基準では先進国で最低の最低基準でしかありません。今よりマシなぐらいです。新築で建てるときにしかほぼ出来ない断熱・窓の性能の強化は”暖かい家”には必須といえます。住ま居るの「結露しない家」はコストをかけずに先進国レベルの断熱基準を達成しています。

上の絵を見て、あなたならどこの性能をまず上げますか?

そう、冬には一番熱が逃げていき、夏には一番熱が入ってくる「窓」の対策を一番にしてあげなければいけません。「窓」の性能をあげると劇的に家の性能を上げることが出来るのです!

皆さんの家の窓はどんな窓がついているでしょうか?たぶん年代によってこんな感じに分類されると思います。

  • 平成5年ぐらいまでに建てられた家:アルミサッシ・一枚ガラス窓 → 窓の性能値「6.5」
  • 平成25年ぐらいまでに建てられた家:アルミサッシ・二枚ガラス窓(ペアガラス) → 窓の性能値「4.07」
  • 14帖用のエアコン一台で35坪の家を全館冷暖房出来る家:樹脂サッシ・二枚Low-Eガラス窓 → 窓の性能値「1.9」

なので、今ついている窓の内側にもう一つ窓を設置する「内窓工事」をするリフォームが補助金も出て普及し始めています。

アルミサッシ・一枚ガラス窓に内窓工事(樹脂サッシ・二枚ガラス)をすると → 窓の性能値「1.1」

まで性能が上がります。

だからリフォームでも、内窓の設置だけで劇的に家の性能が上がります。昭和50年代の建物でも断熱材が入っていればQ値が「3.0以下」ぐらいまで性能が大幅に上がります。

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