STRUCTURAL DESIGNラ・カーサの構造設計

建てる人の希望が十分に叶えられ、その暮らしを最大限に豊かにするラ・カーサの家づくり。そのために何よりも重要なのが家の強度です。
地震などの自然災害の多い日本で、長期間の快適な使用に耐えうる家を建てるために、ラ・カーサでは1邸ごとに敷地の環境を読み解き、
構造設計(許容応力度計算)や断熱の計画、耐久性の検証をおこなっています。

STRUCTURAL DESIGNラ・カーサの構造設計

01.耐震構造

耐震構造

家を建てる人のライフスタイルはそれぞれ異なるからこそ、ラ・カーサは1邸ごとに耐震構造設計をおこないます。最も高い耐震等級である「耐震等級3」をクリアする許容応力度計算をおこない、さまざまな耐震強度を検証します。


Lacasa

【耐震等級3とは】

耐震等級は平成12年に制定された「住宅の品質確保の促進等に関する法律」に基づく耐震基準。100年に1度程度発生する地震力に対する強度を「耐震等級1」とし、「耐震等級3」はその1.5倍の強度を表す、最も高いレベルの等級です。

A

適切な構造材を組みあげる

適切な構造材を組みあげる

耐震構造の基本は建物に使用する部材そのものの強度です。部材ごとにかかる応力を算出し、梁や柱の太さ、耐力壁の位置を割り出します。適切な構造材を組み上げることが建物全体の耐震強度を高めます。

さらなるこだわりのポイント

構造材

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ラ・カーサでは構造材の木材にJAS製品であるエンジニアードウッドを採用しています。JAS製品として認定された構造材を使用することで、構造計算通りの高い強度の建物が実現できます。

無垢材
曲げに弱く、割れやすい

構造材

ラ・カーサの扱う木
曲げに強く、割れにくい

構造材

ラ・カーサでは構造材の木材にJAS製品であるエンジニアードウッドを採用しています。JAS製品として認定された構造材を使用することで、構造計算通りの高い強度の建物が実現できます。

TECHNOLOGY MEMO①

重量感や暖かみなどから重宝される無垢材ですが、乾燥によって反りや割れが起こりやすいという性質があります。かつては目利きの職人が多くいて、木材の性質を見極め、適材適所の判断をしていましたが、そうした職人が減りつつある今は木材の見極めも難しくなっています。さらに、強度などの品質規格であるJASの認定を得ている木材の数も少ないのが現状です。

制震ダンパー

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2016年の熊本地震では、繰り返しの揺れによって建物の耐震強度が低下することが注目されました。耐震だけでなく、揺れ自体を軽減させる「制振」を加えることで建物の損傷を抑え、家具の転倒や飛散による被害の軽減も期待できます。

耐震等級3+αへの対策です。

2016年の熊本地震では、繰り返しの揺れによって建物の耐震強度が低下することが注目されました。耐震だけでなく、揺れ自体を軽減させる「制振」を加えることで建物の損傷を抑え、家具の転倒や飛散による被害の軽減も期待できます。

TECHNOLOGY MEMO②

家屋の倒壊が話題となりましたが、国交省の「熊本地震における建築物被害の原因 分析を行う委員会」報告書によると、平成12年以降の耐震基準の建物では2.2%の倒壊率でした。倒壊の原因は接合部の不良が大多数でした。
阪神大震災・東日本大震災・熊本地震などの検証から、建物の固有周期と共振するキラーパルスと呼ばれる、固有周期一秒程度の揺れが注目されています。
地震の揺れの周期と建物の固有周期が一致したとき、お互いの力が助け合って増幅するので、建物が強固に造られていてもそれをはるかに上回る力が加えられ建物が損傷するのです。キラーパルスを防ぐ手段は、揺れの少ない建物を作る事、そして繰り返しの地震に対し固有周期の伸びを防ぐことになるのです。

制震ダンパー

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構造用面材とは構造耐力上の主要な部分に用いる目的でつくられた面材で、壁の下地などに使われます。一般的に壁を少なくすると耐震性も低下することになりますが、構造用面材を使用し、壁自体の強度を上げることで耐震性を高めることができます。ラ・カーサでは構造用面材を標準装備しているので、耐震強度を保ちながら、設計における自由度を高めることができます。

構造用面材の特性
(ラ・カーサではダイライトを採用)

<従来の工法>

構造材

<ラ・カーサの工法>

構造材

構造用面材の特性を活かし、
地震の力を分散させることができる。

B

水平方向の力を検証する

水平方向の力を検証する

建築の分野では建物の水平面を構成する床や屋根などを「水平構面」と呼び、地震や風など横からの力に抵抗する壁を「耐力壁」と呼びます。水平構面が弱いと、どんなにバランスよく耐力壁を設けても、壁の変形量が大きくなり、本来の抵抗力を発揮することができなくなります。そこで、地震によるねじれやゆがみにも強い床であることを許容応力度計算で確認した上で、水平からの力に抵抗できる耐力壁を割り出します。

C

強固な金物で接合する(パワービルド工法)

適切な金物で構成する

地震などの水平方向の力に対して、耐力壁の強度が高ければ万全かというと、必ずしもそうではありません。壁の耐力が高いところに大きな水平力が加わると、壁には引き抜き力という力が発生します。構造計算によって、どの箇所にどのくらいの引き抜き力がかかるかを算出し、結合部に適切な金物(補強するための金属部品)を配置。引き抜き力の作用を抑えることで建物の強度を高めます。
さらにラ・カーサでは、ボルトやナットを使用せず、専用のオリジナル金物で柱や梁を緊結する、きわめて構造信頼性の高い「パワービルド工法」を採用※1。ボルトやナットを使用しない為、数十年後のナットの緩みの心配もありません。

※1 プランによっては、一部通常金物が適応される場合や、パワービルド工法が適用されない場合もございます。

パワービルド工法のこだわり

専用金物

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  • 柱の接合部には大きな力がかかり、ゆがみや変形を生じさせやすい部位と言えます。 「パワービルド工法」は、その接合部に、専用金物を取り付けることで剛性を強化しています。

    柱の接合部には大きな力がかかり、ゆがみや変形を生じさせやすい部位と言えます。「パワービルド工法」は、その接合部に、専用金物を取り付けることで剛性を強化しています。

  • <高強度>
    高強度

    鉄より強い炭素鋼鋳鋼を原料とし、ロストワックス製法による溶接のない一体成型の金物とすることで、非常に高い強度性能を有しています。また、一般的な金物の厚みが3mm程度なのに対し、パワービルド工法の専用金物は6mmもの厚みを有し、強固な接合部を実現しています。

  • <長寿命>
    長寿命

    金属の寿命を左右する要素の一つである錆。パワービルド工法の専用金物は、世界の自動車メーカーが採用するジオメット®と呼ばれる耐食性の高い特殊な防錆処理を施すことで、一般的な住宅に使用される亜鉛メッキ金物より遥かに高い防錆性能を有しています。

独自工法

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「パワービルド工法」は、ボルト・ナットを使用しないため、接合部のゆるみを解消し、新築時の性能を長期間にわたって維持することができます。さらに、熟練技術を必要とせず、ドリフトピンを打ち込むだけで、施工時のバラツキを無くし構造設計時の安全性を確保できます。

独自工法
実  証

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「パワービルド工法」は、阪神・淡路大震災の1.25倍の振動を与えても倒壊しない十分な耐震性能を発揮することが、実大振動実験により実証されています。
建物全体はもちろん、柱や梁の各接合部の安全性までも確認するパワービルド専用CADの許容応力度計算の安全性が実証されたことと、実大振 動実験後の検証においても、接合金物の変形・損傷は見られず、その高い強度と安全性が証明されました。

主催:財団法人建材試験センター「木質構造建築物の振動研究会」
指導:工学院大学建築学科・宮澤健二教授
加振実験:神戸海洋気象台波の25%、100%、125%の連続加振実験

TECHNOLOGY MEMO
「パワービルド」
TECHNOLOGY MEMO「パワービルド」

「パワービルド工法」は、日本はもとより世界各国の専 門・公的機関の認証を受けており、日本・米国においては特許を取得済みの建築工法です。戸建て住宅の他、公共施 設、病院、保育所などにもパワービルド工法が採用されて います。供給戸数は、住宅・非住宅を含め世界で22,000棟を突破した構造信頼性の高い次世代の工法です。阪神・淡路 大震災、東日本大震災、熊本地震の仮設住宅もパワービルド工法で建築されています。

TECHNOLOGY MEMO「パワービルド」
D

基礎も一棟ごとに検証する

基礎も一棟ごとに検証する

※鉄筋径の大きさピッチ等を部位ごとに確認します。

大きく重い建物を建てれば基礎にかかる力も大きくなります。許容応力度計算で基礎にかかる力を算出し、形状や配筋(鉄筋コンクリート造りの建物における鉄筋の配置)の量を正しく考慮することで、最適な基礎計画をおこないます。

TECHNOLOGY MEMO③

宅地の地盤調査はこれまでスウェーデン式サウンディング試験(SWS試験)が主流でしたが、SWS試験ではロッドを地盤に突き刺した時の音感や振動を頼りにする部分が多く、調査員の技量に左右されることが少なくありませんでした。SDS®試験(スクリュードライバーサウンディング試験)はトルクの数値や近隣のボーリングデータ、地形条件などを参照し、土質の推定精度を高めることができます。 SDS®試験から統計的に判別した土質判定とボーリングを使用した粒度試験による土質判定を比較すると、相関は85%以上の精度という結果が出ました。

02.断熱性能

新地域区分(令和元年11月更新)において、ワンランク上の地域区分相当にて断熱設計を実施 ※UA値とは
住宅の断熱性能を表す数値です。数値が小さいほど性能が高いことを表します。

ラ・カーサの施工地域区分は5〜6地域に該当

住宅の内部から床、外壁、屋根、窓などを通って外部へ逃げる熱量を外皮全体で平均した値を「UA値」と呼び、この値が小さいほど熱が逃げにくく省エネルギー性能が高いことを示します。UA値は気候によって左右されるため、その基準は区域ごとに定められています。ラ・カーサの主な施工区域は5〜6地域に相当しますが、より寒冷な地域である3〜4地域の基準をクリアする断熱設計をおこなっています。

ラ・カーサのUA値の平均は0.594
ラ・カーサの施工地域区分は5〜6地域に該当
A

構造材の断熱性

構造材の断熱性

建物内部の構造材も外気の影響を受けるため、構造材が熱の伝わりにくい材質であることは重要です。コンクリートや鉄は熱を伝えやすく断熱が困難な材質である一方、木の断熱性能はコンクリートの約13倍。鉄との比較では約440倍にもなります。

木の熱伝導率を1とした場合の

素材による熱伝導率比較

-木の熱伝導率を1とした場合-

構造材の断熱性
B

隙間のない断熱材

水平方向の力を検証する

ラ・カーサは吹き付けて発泡させる断熱材「発泡ウレタン」を採用しています。隙間を埋めるのが難しい複雑な角や金物、コンセントボックスなどの周囲も密着して覆うことができるので、高い気密性と断熱性を保つことができます

発泡ウレタン

発泡ウレタン

水平方向の力を検証する

発泡ウレタンは透湿性が低く、室内に湿気を侵入させにくい特長を持つ断熱材。壁体内結露を防ぐため、建物の耐久性が向上します。

セルロースファイバー
[オプション]

セルロースファイバー[オプション]

水平方向の力を検証する

セルロースファイバーは古紙からつくられる天然の木質繊維。さまざまな繊維が絡み合うことで空気の層をつくるだけでなく、一本一本の繊維の中にも自然の空気胞が存在するため、熱や音をさらに伝えにくくします。また、木質繊維特有の吸放湿性により、適度な湿度が保たれるため、壁の表面や内部の結露を防ぐ効果もあります。最強の断熱材とも呼ばれ、大きな注目を集めています。

C

開口部への気配り

適切な金物で構成する

夏の熱気の70%は建物の開口部から入り、冬の暖房時の暖気の50%は開口部から逃げていくといわれます。そこで重要なのは開口部の断熱性能を高めること。ラ・カーサは熱をコントロールできる「Low-E 複層ガラス」を採用。断熱性能と遮熱性能のある2種類の「Low-E 複層ガラス」を使い分けることで開口部の断熱性能を高めます。

適切な金物で構成する

03.耐久性

ラ・カーサの施工地域区分は5〜6地域に該当

長期間にわたり安心して暮らすために必要となるのがしっかりとした耐久性です。構造計算によって安全性が確認され、長期間の耐久性を維持できる工法と材料を採用しています。

〈保証ページへ〉

https://www.lacasa.co.jp/quality/
A

湿気対策

湿気対策

日本の木造住宅のもっとも代表的な劣化原因は建物内部の結露。結露を防ぐためには建物内部に空気の層を連続させ、換気の流れをつくることが重要です。「基礎パッキン」「通気胴縁」「軒換気」「棟換気」など、さまざまな部材を採用し、屋根の上に抜ける空気の流れもつくり出し、建物の耐久性を向上させます。

外壁換気工法

構造材の断熱性

一つ一つの部材の選定にも大切な理由があり、構造用面材は特に通気効果を発揮するため、透湿性の有るものを採用する必要があります。

壁体内に通気層を設けることで3つの効果を得る事が出来ます。

  • ・ドレイン効果侵入した雨水を排出する
  • ・遮熱効果通気層内の空気の流れにより、
    屋外からの熱を遮る
  • ・通気効果壁体内の湿気を外部に放出し
    内部結露を抑制する

TECHNOLOGY MEMO
「タイベック®シルバー」

TECHNOLOGY MEMO「タイベック®シルバー」
タイベック®シルバーは、高密度ポリエチレン不織布タイベック®にアルミニウムを蒸着させ、さらに繊維の一本いっぽんにアルミニウムの劣化を防ぐ抗酸化樹脂コーティングを施した遮熱シートです。
アルミニウムは、高い赤外線反射率を持ち、熱の放射を抑える特徴があります。そのため、タイベック®シルバーは、赤外線反射率約85%という高い遮熱性を有しており、夏は室内を涼しく、冬は室内を暖かく保ちます。
また、薄い防水フィルムに透湿アルミニウムを挟んだだけの他社製品とは異なり、長期間使用しても遮熱性、防水性の劣化が少ない、強靭な建材です。
B

シロアリ対策

シロアリ対策

木造住宅の耐久性を向上させるためには、シロアリ対策も重要です。ラ・カーサは基礎工事の段階で、建物の底一面を鉄筋コンクリートの基礎で支える「ベタ基礎」を採用し、地面から上がってくるシロアリやシロアリの好む湿気を防ぎます。また、安全性の高い防蟻剤※を使用し、5年ごとの細やかな点検もおこない、建物の基礎の状況を確認します。

※厚生労働省が定めたシックハウス症候群の原因となる室内濃度指針値13項目に該当しない防蟻剤

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