壁倍率とN値計算の関係とは?

前回のブログでは、耐力壁の種類と特性について
1、耐力壁とは?
2、耐力壁の種類
3、壁の強さ=壁倍率
の3つに分けて、お話をさせていただきました。
今回のブログでは、前回の続編として
壁倍率とN値計算の関係について、
お話をさせていただきます。

【N値計算とは?】

N値計算という言葉は少し聞き慣れない言葉ですね。
平成12年の告示により、全ての木造建築物についての簡易的な
構造計算の方法について規定されたもので、告示改正後、
20年近くになりますが理解していない方も少なくありません。
この【N値計算】では、
地震時に柱の上下に加わる引き抜き力の大きさを求め、
適切な構造金物を選定する事を目的としており、
建物の倒壊や損傷を防ぐことにもつながります。
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耐力壁の種類と特性について

【耐力壁とは?】

耐力壁とは、地震や台風などの水平力および建物の自重、
家具や人の重量、屋根にかかる積雪重量などによる
鉛直力に抵抗する壁です。
耐力壁を構成する材は、柱・横架材の他に
「筋かい」「構造用合板」「石膏ボード」などがあり、
耐力の強さ(壁倍率)が異なります。
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大きな倉庫新築中

南会津町界地内で施工中の某会社様の倉庫新築工事現場は
順調に進んでおり建て方を開始しました。
物置(倉庫)は、皆さんが考えているよりも、
申請手続きは複雑ですので、
今後、物置や倉庫の新築などをお考えの方のために、
その理由をご説明したいと思います。
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新在来パネル工法と省エネ性

福島県会津地方で省エネルギー性能の高い住まいを新築するには新在来パネル工法がオススメです

星工務店が設計・施工する新築住宅には筋かいが1本もありません。
これだけを聞けば、構造的に大丈夫なの?という質問があるでしょう。

さて、早速本題です。
住宅に限らず建物は、地震や風、雪や大型車の振動などの外部からの
力に、さらされています。この様々な力に抵抗するために、構造的に
重要な壁(耐力壁)を作るのです。
耐力壁=地震などの力に抵抗する壁で、強さの度合いを壁倍率で表します。
壁倍率が大きいほど、壊れにくい壁であるという意味です。

まずは、一般的な工法である筋かいですが、柱の上と下に対角線状に
斜めに配置した場合が壁倍率2.0倍です。これをダブルでXの状態にしたものが
壁倍率4.0倍になります。
筋かい工法は、圧縮に強く、引張に弱い性質があるため、筋かいの端部を
専用の金物で固定することが必要です。以外とこの金具止めに時間がかかります。
また、筋かいは『線』による構造形式のため変形しやすい性質があります。

さて、星工務店が標準的に採用している新在来パネル工法ですが、
筋かいは1本も使用せずに、構造用合板により耐力壁を作ります。
ただ、一般的に構造用合板を外側から釘で打ち付ける工法とは異なり、
パネル化した構造用合板の耐力壁が、柱の内側にスッポリと入り込む
『入れ子構造』です。『面』の構造形式ですから、繰り返しの力に強く、変形しにくいのです。
構造用合板を片面に貼った場合が壁倍率2.5倍です。これを両面に貼ると
壁倍率5.0倍となります。
実際に地震の揺れを起こして実験を行ったところ、片面で3.2倍、
両面で6.8倍の壁倍率が確保されていることが実証されました。
ですから、筋かいが1本も無いのに、地震に強いお住まいとなるのです。

次は、近年住まいづくりにおいて重要なテーマである『省エネ性』に
ついてです。
耐力壁と省エネ性はあまり関係が無いように思われますが非常に関連があります。
2020年の省エネルギー基準への適合義務化により、一定基準以上の省エネ性を
確保しなければなりません。そのためにも、壁の中身が大切なのです。
星工務店では、構造材の幅(壁の内部の寸法)は120ミリです。
この120ミリを有効に使って断熱材を充填するのです。
ここで問題なのは、筋かいの厚みです耐力壁2.0倍の場合は筋かいの厚みが45ミリ
必要です。さらに、壁倍率4.0倍の場合は、45ミリ×2=90ミリが必要なわけです。
これでは、いくら高性能な断熱材を充填しようにも、厚みが足りません。
筋かい部分の断熱材の欠損は、省エネルギー性能を考える上で重要なのです。
星工務店が標準的に採用している新在来パネル工法は、構造用合板の厚みが9ミリ
ですので、両面に構造用合板を貼った、壁倍率5.0倍の耐力壁でも断熱材を
充填する厚みは102ミリ確保できます。断熱材の欠損なく充填できるのです。
また、外部面が全て、構造用合板で覆われますので、貼り断熱材を施工する際も、
施工性が良いというメリットもあります。
また、気密性を考える上でもメリットがあります。外部面が全て、構造用合板で
覆われますので、ジョイント部分の気密テープに処理をするだけで、高気密が
お約束されるのです。筋かい工法の場合は、2重3重に処理を行う必要があり
決して合理的とは言えません。
ですから、星工務店の住まいは、隙間風がなく、高耐震化、高断熱化ができ
住んでからの、ランニングコストを抑えることができるのです。