プランニング13 【基礎構造の検討1】

プランニング12 【木構造の検討2】では、木構造について検討していきました。
今回は、木構造を支える基礎構造を検討します。

木造の柱や梁は当然、木材を使用しますが、基礎はコンクリートで作ります。
基礎は地面と木構造をつなぐ、大事な構造体です。
木材は水に弱いですが、コンクリートは水に強いので、地面に最適です。

ベタ基礎
こちらは基礎が完成した写真です。
コンクリートで作りますが、正式には鉄筋とコンクリートの2部材でつくります。

鉄筋組
コンクリートを打込む前に鉄筋を組みます。
コンクリートは圧縮の力に強く、鉄筋は引っ張る力に強いので、両者を組み合わせします。

配筋検査
鉄筋コンクリートの基礎は、とても大事な役割を果たすため、第3者の検査も行います。
検査に無事に合格。
次回は基礎設計についてご紹介いたします。


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プランニング12 【木構造の検討2】

随分と期間があいてしまいましたが、プランニングの続きです。
前回のプランニング11 【木構造の検討】では、木造のグリッドチェックをご紹介しました。

グリッドチェックが終わると詳細に木構造を計画していきます。
我が家は耐震に優れたSE構法を採用しました。
SE構法は専門の構造設計室があり、構造担当に依頼をして勧めていきます。
一般的な在来工法ですと、専門の構造設計に依頼したり、プランニング担当設計士が構造設計をすることもあります。

昨今の構造設計は、コンピューターに入力して計算をすることが多いです。
私が学生の頃は、時間がとてもとてもかかかりましたが、手計算をしていました。

構造設計では、地震や風などで建物が壊れないようにするために、耐力壁の量と配置、配置のバランス、水平構面(床や屋根のこと)剛性などなど計画します。
そして、建物の荷重を支える柱や梁の量と位置、大きさを計画。
コンクリートの基礎や地盤の強さなども検討事項です。

2F床伏図
2階構造伏図です。
□は柱。☓は下の階の柱。
赤や青は耐力壁の位置。
床梁の大きさなども記載。

こちらを確認して、計画した建物の高さに合うのか?
柱や耐力壁は、計画上問題ないか?
窓はしっかりと入るか?
換気扇の天井内ダクトは入るか?
水回り設備の配管、電気配線はきちんと納まるか?
細かなことを言うとキリがないのですが、色々と検討していきます。

構造立面図
こちらは構造の立面図。

この構造図面をもとにプラン設計者は、展開図や断面図、矩計図を作成し、構造設計者と構造計画を仕上げていきます。
最終的には数百ページに及ぶ構造計算書と構造図面が出来上がります。

木構造が計画できましたので、次回は基礎設計をご紹介します。



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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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