プランニング11 【木構造の検討】

前回のプランニング10 【日射取得する窓の大きさⅡ】では太陽の陽ざしをとりいれたいので、南側窓の大きさを検討しました。

今回は木の構造を検討していきます。
南側の窓を大きくとるために地震にも強いSE構法を採用しています。
SE構法については、プランニング08 【構造を考える】をご覧ください。

木の構造は、最初にグリッドチェックをします。
SE構法は専門の構造設計者がおります。
プランが大まかに決まりましたら、構造設計者が地震などの揺れに耐える耐力壁位置と量、柱の位置、梁の太さ等を検討します。

グリッドチェック
第1回目のグリッドチェック。
図の下が南側なのですが、やはりもう少し耐力壁が必要とのこと。
1階に高さ50㎝、2階に36㎝の梁が必要。
想定よりも梁が太いので、どうにか高さが低くなるように検討しなくては。
梁の高さ数㎝が、建物高さに影響します。
狭小住宅では高さ制限が厳しくなりやすいので、この数㎝の検討がとても大切です。

グリッドチェック
第2回目のグリッドチェック。
南側の窓を小さくする耐力壁を減らすために、耐力フレームを増やすし希望に近づけます。

グリッドチェック
第3回目のグリッドチェック。
120×360㎜の耐力フレームではなく240×240㎜で再検討をお願いしました。
240×240㎜はダブル梁となります。
ダブル梁でシングル梁の50㎝の梁高さも再検討を依頼。

グリッドチェック
第4回目のグリッドチェック。
まだまだ構造の検討は尽きませんが、このようなことを繰り返し、木の構造を設計していきます。

次回はグリッドチェックから構造伏図に進んでいきます。
※構造伏図(こうぞうふせず)とは、主に構造の平面図のことです。



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プランニング10 【日射取得する窓の大きさⅡ】

プランニング09 【日射取得する窓の大きさ】では、冬の日射熱利用のために設ける窓の面積を検討しました。
今回は2015年発行の最新版の自立循環型ガイドライン(温暖地版)でも検討してみます。

日射熱利用の目標レベルと達成方法
こちらは日射熱利用の目標レベルと達成方法です。
建物の断熱性能と蓄熱性能から暖房エネルギーの削減量が確認できます。

我が家では、近隣に囲まれていますので、2階と3階の窓で冬の陽ざしを得ます。
一番に日射を取得する南側の窓面積といっしょに構造を強くすることを考えると、南側窓の面積は、14.51m2。
冬の日射取得量μ*を計算すると0.059。

先ほどの表から我が家の暖房エネルギーの削減量は、10パーセントとなります。
冬の太陽で1割のエネルギーがまかなえる計算になります。

立面図
暖房エネルギーの削減量20%にするには、逆算すると3階の引違窓をもう一つ必要でした。
プランニング上、難しいので日射以外のことでエネルギー削減を目指します。

南側窓面積の目安がついたところで、構造の検討を本格的に進めます。



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プランニング09 【日射取得する窓の大きさ】

プランニング08 【構造を考える】に続き、構造計画です。
南側の窓を大きく取りながら、耐震性の高い住まいが目標額です。

KIMG0849.jpg
南側の窓を大きくすると、冬は太陽の陽ざしを得て家が暖かくなります。
窓をどのくらい大きくするかを検討します。

立面図
南側の立面図です。
残念ながら1階は近隣の関係から冬に陽が当たりません。

冬至の12時
冬至のお昼12時の陽ざしのシミュレーションです。
1階に大きな窓をつけても、陽ざしが得られないことがわかります。
我が家では、2階と3階で南側の窓面積を確保する必要があります。

窓の大きさをどうすればよいか、実際に検討していきます。
パッシブデザインの教科書とも言える自立循環型ガイドラインに日射取得についての記載があります。
2005年出版の自立循環型ガイドラインでは、南面開口率が20%以上と記載がありました。
南面開口率とは、南側の窓面積÷床面積で計算します。

南面開口率が20%以上で検討しますと、我が家の床面積は88.95㎡。
南の窓は17.79㎡以上が必要となります。

2015年発行の最新版では暖房機の日射取得系数を計算して、家の蓄熱容量から求めるようになりました。
2005年版の漠然として数値が、詳細になっていますね。

次回は2015年発行の最新版の自立循環型ガイドライン(温暖地版)で南側開口面積を検討します。



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プランニング08 【構造を考える】

間取りや各階の高さに目安をついたら、構造設計に入ります。
地震や風などから、家が揺れにくくする耐震性や耐風性をしっかりと考え、設計に落としこみます。

木造では耐震性や耐風性を強くするために、耐力壁という壁が必要です。

筋交
写真は、斜めに筋交と呼ぶ木材で補強し、地震などの揺れを防ぐ耐力壁です。

耐震性には耐力壁以外にも検討項目はありますが、この耐力壁が多くすると家は地震などに強くなります。
ただ壁が多くなると、大きな空間や大きな窓をつくることが難しくなっていきます。
地震に強いからといって、部屋の窓が小さく、空間が狭く感じる部屋での生活はさけたいですよね。

日射を取り入れる
また我が家ではパッシブデザインを取り入れた設計を検討していたので、冬は南側の窓から出来る限りの日射を取り入れる希望があります。

家の耐震性と南側の大きな窓の実現のために我が家の構造は、SE構法を採用しました。
一般的な木造では採用が難しい木質フレームにて、住まいの耐震性と耐風性を高めることができる工法です。

SE構法
図で簡単に説明しますと、木のフレームが耐力壁の代わりをし、地震に強くなります。
もちろん木のフレームだけでなく、耐力壁も併用していきます。



こちらはSE構法の動画。

次回はSE構法を使い、南側の窓の大きさと耐震性について、検討していきます。



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プランニング07 【各階の高さ】

我が家の建物高さを検討していきます。
土地17坪という狭小住宅ですので、プランニング05プランニング06でご紹介した通り、ロフトをしっかりつくり、生活で有効な面積をなんとか確保します。

狭小住宅でロフトをつくることは、建物の高さ制限がある地域は、中々と苦労します。

そこで各階の天井高さをさらに検討していきます。
通常は2.4mの天井高さが一般的でしょうか。
高いと2.6mや2.7mの住まいもあります。

我が家では、各階の天井高さを2.2mにしました。
お客様の設計をしていますと、天井高さが通常よりも20センチ低いと圧迫間があると多くのご意見をいただきます。

LDK
天井高さを2.2mに低くしましたが、落ち着きがあり、窓や階段の配置により空間がひろがり、低さが気にならないリビングダイニングとなりました。
ご見学いただいた方からも、同じようなご意見をいただいております。
家族が皆、あまり背が高くないこともあります。

天井が少し低いとちょっとした利点もあります。
天井が低いので、階高もひくくなり、階段の段数が少なくなる。
空間の気積が小さくなり、冷暖房の効率もよくなります。

断面図
各階の天井を低く設定し、ロフトを設け、道路と北からの高さ制限以内にまとめました。
片流れ屋根にしたのは、ある、太陽光発電と太陽熱給湯を南の方向にするためです。

これで高さが決定しました。
プランニングは構造の検討に入ります。


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プロフィール

passivehousetokyo

Author:passivehousetokyo
仕事として家づくりを初めて、はや20数年。ようやく自邸を建てました。学校では教えてくれない家づくりは、誰もが未知の取り組みです。自らの経験を通して、家づくりの基礎、よかったこと、失敗したことなどなど、様々なことをお伝えしていきます!

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