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耐震性について

木造軸組パネル工法や制震装置を採用した、地震に強く、揺れの少ない家家。 木造軸組パネル工法や制震装置を採用した、地震に強く、揺れの少ない家家。
 

Feature 01
木造建築の歴史と特徴

ご存知ですか?
科学が認めた木の力。

アサヒグローバルが木の家にこだわるのには理由があります。日本の歴史と科学的検証から、その高性能が証明されているから。
強く、安心で、快適で、長寿命な家づくりには木という素材が最適だからです。

1000年経って強度を維持する、木の不思議。

国宝や世界遺産にも指定されている法隆寺五重塔。それは築1300年以上とされ、世界最古の木造建築と言われています。他にも日本には、築数100年以上の木造建築が数多く現存しています。長寿命の理由には、木の有する特性がありました。木は森から伐り出された後、 200年程は乾燥と共に強さを増し、1000年後でも伐採当時の強度を保つ事ができるのです。また木の寿命を縮める腐朽菌の増殖は、通気性の確保で防ぐことができます。木という類稀な素材を、適切に管理することで、木造建築は驚くほど長持ちするのです。

木材の強度分布

■木材の強度分布
※出典:日本木材総合情報センター、日本森林技術協会「木をいかす」

日本建築史の代表的な建築物と年代

■日本建築史の代表的な建築物と年代
※出典:Thompson,H.E.:F.P.J.,Vol.8 No4 (1958)

木の家が秘めた、
人に対するやさしさ。

地震と台風の国だからこそ。

同じ重量での強度を比べた場合、木は鉄やコンクリー トよりも遥かに強いことが分かっています。そのため同じ強さの家 を作るなら、木造住宅は鉄骨系やコンクリート系の住宅よりも軽くできます。地震や台風の多い日本にとってこれは重要なことで、軽い分だけ建物の揺れで生じるエネルギーが小さくなり、被害減少につながります。

強度比較

■強度比較
※出典:日本木材総合情報センター、日本森林技術協会「木をいかす」

実は火災にも強い木の家。

木材は燃えると表面に焦げた炭化層が生まれ、それが障壁 となって芯の部分に火や熱が伝わるのを抑えます。そのため火災時に建物強度が急激に落ちることがなく、避難や消火 の余裕ができるのです。火災時すぐに熱が伝わり崩壊の危険が生じる鉄の家とは正反対の性質です。

標準加熱試験による材料の強度低下比較

■標準加熱試験による材料の強度低下比較
※出典:Thompson,H.E.:F.P.J.,Vol.8 No4 (1958)

断熱性が高く年中快適。

木の熱伝導率は鉄の約1/10、コンクリートの約1/350。四季のある日本において、屋外の暑さ寒さをやわらげ室内の温度環境を快適に保てるのは木の家です。

各種材料の熱伝導率

■各種材料の熱伝導率

鉄骨計住宅(ヒートブリッジ現象)

■鉄骨計住宅 (ヒートブリッジ現象)

鉄骨の柱部分に外部の冷気が伝わるヒートブリッジ現象が起き、急激な室温変 化が起こると結露が発生しやすくなります。

コンクリート系住宅

■コンクリート系住宅

コンクリートの外部側が外気に冷やされるため、壁の内側で断熱していても湿気が断熱材を通り、コンクリートの表面で結露しやすくなります。

鉄骨系住宅は、鉄骨を伝わり熱が行き来するヒートブリッジ現象が起きるため、
設計上の断熱性や気密性が同じでも、木造住宅に比べて夏は暑く冬は寒く感じます。

木の家は長生きの家。

マウスの親子を使った実験では、木造の飼育箱での子マウスの生存率は、鉄骨造やコンクリート造のものより遥かに高いことが分かります。自然素材である木が、生物の成長や生存に果たす役割は大きいと考えられます。

マウスの仔の生存率

※出典:「マウスの仔の生存率と発育曲線(初夏時の温暖期)」
伊藤他;静岡大学農学部研究報告 (1987) のデータを図化したもの

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Feature 02
木造軸組パネル工法

木を知り、木を活かす。
マイスターとして。

木の良さを十分に理解し、それをさらに高める家づくり。現代人のライフスタイルに、より適した家づくり。
いわば「木の家のマイスター」として、アサヒグローバルは活動を積み重ねています。

柱と壁の相乗効果
「木造軸組パネルエ法」。

日本古来の技術である木造軸組工法(在来工法)をベースにしながらも、北米で生まれたツーバイフォー工法(木造枠組壁構法)の良さを取り入れた「木造軸組パネル工法」を採用しています。 設計自由度の高さ、リフォームのしやすさを保ちながらも、高い耐震性や断熱性、気密性を実現した理想の工法です。

木造軸組パネル工法

木造軸組パネルエ法を支える技術・素材。

①強くてエコな耐力壁パネル novopanSTPⅡ。

外壁に使用するパネルには9mm厚の構造用耐力面材をnovopanSTPⅡ使用。地震や台風に強く、耐水性や断熱性でも有利に働きます。また廃材や未利用材を原料とすることで地球にやさしく、ノンホルマリン仕様で室内環境にも配慮しています。

筋かい耐力壁と面材耐力壁の違い

■筋かい耐力壁と面材耐力壁の違い

筋かい耐力壁では、接合部などへ力が集中するのに対し、 novopanSTPⅡは面全体に力が分散します。

一般的な木造耐力壁の壁倍率

■一般的な木造耐力壁の壁倍率

パーティクルボードは耐力面材に求められる、せん断性能が優れています。そのため、novopanSTPⅡは木造軸組工法(大壁)で2.9倍という高い壁倍率を取得。パティークルポードの特性を活かすことで、地震や台風に強い家をつくることができます。

②床面にも24mm厚の構造用合板を使用。

外壁と一体となって地震の揺れを軽減。床嗚りが減り、火災にも強くなりました。

③耐震構造と制震ユニットで揺れを軽減。

最高レベルの耐震等級3相当を実現。加えて、揺れを軽減する制震ユニットを採用。

④設計自由度の高さは木造軸組工法に匹敵。

間仕切り壁の制約が少なく、思い通りの設計が可能に。リフォームも容易です。

アサヒグローバルの住宅は主要4分野で最高等級を獲得。

耐震性、耐久性、省エネ性、メンテナンス性の 4分野で、国の長期優良住宅認定における 最高ランクを獲得。
高性能で安心なだけでな く、税や金利の面でも有利になります。

最高等級を獲得

※長期優良住宅仕様の建物でも、税法上の優遇措醤等を受けるためには評価機関に申諸して認定を受ける必要がありますので、
別途で認定費用及び構造計算費用がかかります。

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Feature 03
高耐久

床をきたえれば、
木の家はもっと強くなります。

多くの住宅が柱や壁の強さで耐震性を高めようとする中で私達は床の強さにも注目しました。
そして完成したのが「剛床工法」という設計思想。壁と床を一体化することで、家はますます強くなります。

アサヒグローバルの「家」は、最高ランクの耐震等級「3」。

耐震等級3

消防署や警察署など防災拠点となる建物

極めてまれに(数百年に一度程度)発生する地震の1.5倍の力の地震でも倒壊しない程度

耐震等級2

病院や学校など災害時に避難所となる公共性の高い建物

極めてまれに(数百年に一度程度)発生する地震の1.25倍の力の地震でも倒壊しない程度

耐震等級1

一般の戸建て住宅

極めてまれに(数百年に一度程度)発生する地震でも倒壊しない程度

「剛床工法」とは、どのような工法?

強い床で地震の揺れを分散。

外壁のパネルと同様に床面も面構造にすることで、床剛性を高め、壁と一体となって地震による横揺れを軽滅し、分散して、基礎から地面へと逃します。床には24mm厚の構造用合板、鋼製束を使用。地震の際のねじれ、ゆがみに 一層強くなっています。

剛床工法の4つの特徴

①優れた耐震性能

②床のたわみを抑制

歩行時に床のたわみ を感じることがほとんどありません。

③床鳴りを抑制

床のたわみが小さい ので床嗚りがほとんど発生しません。

④火災時の撚え抜けを抑制

下の階からの燃えぬけに対して床が厚い分燃えぬけ時間が長くなります。

無垢材と比べ約1.5倍の強度を誇る「構造用集成材」。

高品質な「構造用集成材」を使用。

柱や梁には無垢材ではなく「構造用集成材」を使用しています。この素材はスギやヒノキの無垢材よりも強く、しかも品質のバラつきがほとんどありません。昨今増加する木造の大型建築も、多くが構造用集成材を使用しています。

木材の強度分布

■木材の強度分布

木材の含水率と強度の関係

■木材の含水率と強度の関係

300年以上の耐久性を誇る接着剤。

構造用集成材や、その他木材等の接着に使われる接蒲剤は300年~1000年の耐久性があると言われる高耐久素材を使用しています。

木質系接着剤の種類と性能比較

■木質系接着剤の種類と性能比較

集成材の原料は粘り強い
レッドウッド。

一般的な集成材に使われるホワイトウッド(オウシュウトウヒ)ではなく、レッドウッド(オウシュウアカマツ)を原料に使用。曲げ、引っ張り、圧縮、害虫への抵抗力などあらゆる面で強さに勝る素材です。

レッドウッド

※出典:ヨーロピアンウッド日本

信頼できるJAS認定集成材。

構造用集成材はすべてJAS認定を取得。行き届いた品質管理の下で製造された、信頼おける素材です。

JAS認定工場の定期検査

■JAS認定工場の定期検査

新しい基準に基づく
「AQ認証材」。

従来のJAS規格だけではカバーしきれない新しい品質項目を満たす「AQ認証材」を土台と大引に使用。防腐・防蟻処理認証を受けています。

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Feature 04
制震ダンパー
「ミライエ」

「耐震」と「制震」、
家にはどちらも必要です。

木の良さを十分に理解し、それをさらに高める家づくり。現代人のライフスタイルに、より適した家づくり。
いわば「木の家のマイスター」として、アサヒグローバルは活動を積み重ねています。

大切な家や家族を、もしもの地震から守るには?

①揺れに耐えて家を守る「耐震」

家の構造体で揺れに耐え、建物の損傷を防ぐ地震対策。

②揺れを抑えて暮らしを守る「制震」

制震装置で揺れを吸収・低減し、家具や家族をも守る地震対策。

「耐震」と「制震」は、地震対策の両輪としてどちらも欠かせません。

たとえ建物が倒壊しなくとも、家具の転倒落下により家族が負傷しては意味がありません。「壊れにくい」「揺れにくい」地震対策こそが、真の安心・安全を実現します。私達は耐震等級3の強さに、ミライエの制震技術を加え、そこに挑んでいます。

ゴムで揺れを吸収する「制震ユニット」ミライエ。

耐震構造の家を、ミライエの「制震」でさらに安心なものに。

耐震

■耐震

柱・梁・壁などの強度で地羹に対抗する揺れに「耐える」地羹対策。

制震

■制震

揺れを吸収する装置で地震に対抗する。揺れを「制御する」地震対策。地面と建物の間に設置し、揺れを極力伝えないシステム。

倒壊はしなくとも、家の修繕に費用がかさむのは困ります。

耐震構造の家だからといって、無傷で済むとは限りません。外見は無事に見えても、各部が地羹に耐えた結果損傷し、修理に思わぬ出費が必要となることも。ミライエ は地震の揺れそのものを吸収・低減することで、補修費 発生リスクを抑えることができます。

◎ドア、サッシなどのゆがみ
◎外壁材の剥離
◎筋交いや補強金物当の損傷
◎窓ガラスの破損 など

【実証】最大95%もの揺れを低減します。

熊本自身の前震級と本震級の揺れを再現し実験。

耐震等級3相当の木造建築に対して、熊本地 方で大きな被害を出した熊本地屋の前農級と 本震級の地震波を入力。 さらに震度7の本震級 の地震波を繰り返し入力し、MIRAIE装着と MIRAIE非装鶉で、建物の上層と下層の揺れ 幅(層間変位)を測定。この結果、地羹の揺れ 幅を最大95%低減できることが実証されました。

実験1

■実験1

  • ※1:2017年1月京都大学防災研究所での実大振動台実験。加振2回目(前震級+本震級)の結果による。
  • ※2:日本建築防災協会の資料による(1/45 rad)
  • ※3:実験をもとにしたイメージイラストです。
実験2

■実験2

  • ※1:2017年1月京都大学防災研究所での実大振動台実験。加振2回目(前震級+本震級)の結果による。
  • ※2:日本建築防災協会の資料による(1/45 rad)

【メンテナンス性】
90年間ほぼ変わらぬ制震性。

揺れを熱に変えて吸収する「高減衰ゴム」。 長期に渡り、地震に備えます。

エネルギー吸収材に使われる「高減衰ゴム」は、ほとんど弾みません。これは運動エネルギーを熱に変えて吸収•発散するためです。90年間メンテナンス不要なので、手間もかからず、エネルギー吸収材に最適な素材です。

高減哀ゴム
  • ※1:促進劣化試験の結果による(高減哀ゴムダンバー部分において)
  • ※2:2014年3月当社調べ

高層ビル等の大型建築の技術を 住宅へ転用しています。

高減衰ゴムは、もともと高層ビルや橋といった大型建築の制震ダンパーに使われていたもの。その性能と品質は折り紙付き。 特に橋梁ケーブル用ダンパーでは国内シェアNo.1。-20℃から60℃まで適応するため、北海道から沖縄まで使用されています。

【実験】木造住宅用制震ダンパーの供給実績No.1。

高層ビル等の大型建築の技術を 住宅へ転用しています。

高減衰ゴムは、もともと高層ビルや橋といった大型建築の制震ダンパーに使われていたもの。その性能と品質は折り紙付き。 特に橋梁ケーブル用ダンパーでは国内シェアNo.1。-20℃から60℃まで適応するため、北海道から沖縄まで使用されています。

近代ゴム産業発祥の記念碑

■近代ゴム産業発祥の記念碑

自動車タイヤ国産第1号

■自動車タイヤ国産第1号

住友ゴムグループ

■住友ゴムグループ

Column
熊本城復旧にも採用された
ミライエの技術。

2016年の大地震により損傷した熊本城。その天守の復旧工事には、ミライエと同様の技術が用いられた住友ゴムの制羹ダンパーが使われています。いつか再び地震が襲ったとしても、今度は壊れない城をとの、市民と技術者の想いがそこに込められています。

耐震等級が同じでも、構造により被害が変わります。

耐震構造のみで基準を満たした家

耐震構造のみで基準を満たした家。

揺れを室内にそのまま伝えるため、家具の転倒落下、人の転倒などのリスクが大きく残ります。また繰り返しの地震は基準上想定されていません。

「耐震」の不足分を「制震」で補う家

「耐震」の不足分を「制震」で補う家。

家そのものにも、家具や人にも、何らかの影響が生じる可能性が高くなります。

「耐震」で基準を満たした上で「制震」で安心・安全を向上させた家

「耐震」で基準を満たした上で「制震」で安心・安全を向上させた家。

家、家具、人、すべてに対するリスクが小さくなります。熊本地震のように強い揺れが繰り返した場合も被害を抑えます。

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Feature 05
ベタ基礎

強い基礎が支えるからこその、
強い家。

家と地面を結ぴつけるのが基礎。地盤の強弱に関わらず、家をしっかりと受け止め、その性能をフルに発揮させるのが基礎の役割。 まさに「縁の下の力持ち」となる重要な部分です。

アサヒグローバルが「ベタ基礎」を採用する理由。

家の重さを分散でき、湿気やシロアリにも強くなるから。

底面の鉄筋コンクリート全体で家を支えることになるため、荷重を分散させることができ、安定して家を支えることができます。そのため地震の揺れに強く、不同沈下(地盤の弱い部分だけが不揃いに沈下し、家に大きな被害を与えること)も起きにくくなります。 また地面を覆う構造のため、湿気やシロアリにも強くなります。

ベタ基礎断面図

■ベタ基礎断面図

「ベタ基礎」の高耐久性を、丁寧な施工で実現。

施工の流れ

ただコンクリートを打設して終わりではなく、より強く、耐久性のある施工を心がけています。

防湿フィルム

防湿フィルム

まず全面に防湿フィルムを貼り、鉄筋コンクリートを湿気から守ります。

配筋

配筋

全面に鉄筋を配置してムラの無い強さに。これにより地盤への負担も軽減します。

完成

完成

コンクリートを打設。基礎と建物を一体化するためのボルトやホールダウンを埋め込みます。

100年高耐久コンクリートを
採用。

一般的なコンクリートよりも強度が高く、使用限界期間も約100年と長い高耐久コンクリートを基礎に使用。大切な家を末永く支えます。

コンクリート強度と耐久性の関係

■コンクリート強度と耐久性の関係
※アサヒグローバルではJASS5の基準に基づき強度補正を行っています。

強く変形の少ない鋼製束。

建物の床を基礎から支えるための束には鋼製束を使用。
一般的な木の束と違い腐食や変形が少なく、床のたわみや床鳴りを長期にわたり防ぎます。

鋼製束

地質調査・地盤改良も入念に。

地盤に合わせた最適な基礎づくりは、丈夫な家を建てるための第一歩。まずは土地の来歴や地耐力を綿密に調査し、その結果・分析をもとに基礎を設計、必要な場合は地盤改良を施します。

地質調査・地盤改良

火災への備え。
高度な耐火・防火対策。

はじめの15分を確実に守るファイヤーストップ構造。

出火してから消防等による消火活動が始まるまでの時間は、ほとんどの場合15分以内とされています。この15分間、火の燃え広がりを防ぎ、避難や沈下の確率を高めるために、壁や床のパネル等で気密性·断熱性を高めたファイヤーストップ構造を採用しています。

火災の覚知・通報から 放水開始までの時間

■火災の覚知・通報から 放水開始までの時間
※出典:「消防白書」平成15年度版

耐火性向上のための石膏ポード。

壁や天井の耐火被覆材として石膏ボードを採用しています。石膏ボードは無機質材で燃えることがなく遮熱性にも優れ、また内部に含まれた水分が火災時には延焼を防ぎます。

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