建築設計におけるコストダウンのポイント〜地震力と建物の重量・鉄筋コンクリート造の弱点・鉄筋コンクリート造の強み・木造・鉄骨造との比較・合理的な木造の弱点とその克服・耐火性能アップ〜|東京の建築設計

前回は「デザインとコストダウンのアイデア〜合理的設計による建築費のコストダウン・地震と建物・建物にかかる地震力〜」の話でした。

目次

地震力と建物の重量:鉄筋コンクリート造の弱点

地震力は基本的に「加速度aが重量mの建物にかかる」と考えます。

建物にかかる力Fは、運動方程式により「F=ma」となります。

そのため、建物の重量によって、地震力は大きく変わります。

そこで、「建物を軽量化すること」は地震力の低減につながり、建物の耐震性を大きく向上させます。

建物の重量は非常に大きく、中でも構造邸・躯体の重量の比率が大きいです。

木造・鉄骨造・鉄筋コンクリート造の中で、最も耐震性が高いのは、鉄筋コンクリート造と考える方が多いかもしれません。

文字通り、鉄筋とコンクリートで、
ガッチリした感じ。

一番頑丈で、
耐震性が高いと思う。

鉄筋コンクリート造は、「太い鉄筋+硬いコンクリート」で、非常に強いです。

実は、鉄筋コンクリート造には大きなデメリットがあります。

それは「非常に重いこと」です。

非常に重い鉄筋コンクリート造には、大きな地震力がかかってしまいます。

鉄筋コンクリート造の強み:木造・鉄骨造との比較

蚕糸の森アパートメント:ピット配筋工事

鉄筋だけでも非常に頑丈な感じがしますが、特にコンクリートの重量が重いため、地震力が大きくなります。

非常に頑丈なのですが、「重いため、地震力が大きくなる」という点も大きなポイントです。

そのため、鉄筋コンクリート造は木造・鉄骨造に比べて、耐震性の面ではやや不合理な面があります。

一方で、鉄筋コンクリート造には、大きな強み・メリットがあります。

蚕糸の森アパートメント:共用階段から臨む公園

それは「燃えないこと」です。

火に燃えないので、非常に耐火性が高く、鉄筋コンクリート造自体が「耐火構造」となります。

建物が高くなるにつれて、
火災による危険性が高くなります。

「燃えない」鉄筋コンクリート造の建物は
非常に安心感が高いです。

「鉄筋コンクリート造よりも、比較的軽い」木造と鉄骨造は、地震力が弱くなります。

地震力が弱くなるため、相対的に構造は頑丈になります。

この意味において、木造・鉄骨造は、非常に合理的です。

しかも、木造は「自然の木」を使用する(一部は集成材)ため、「自然に優しい構造」です。

合理的な木造の弱点とその克服:耐火性能アップ

豊島の家:上棟

鉄筋コンクリート造や鉄骨造に比べて、少し華奢な感じもする木造。

この華奢な感じで、建物をしっかり支えます。

構造体としてはスグレモノで合理的な、木造と鉄骨造は、非常に大きな弱点があります。

それは「燃えること」です。

そのため、大きな建物では、耐火性能を高めるために、「耐火被覆(耐火性のある材料で覆う)」などの必要があります。

近年、建築技術アップで、木造の大規模建築の方向性が出ています。

茨城の家:上棟

建物のデザインや計画地の地盤等によって、「耐震性の強さ」は変わります。

それぞれの特性をよく考えた上で、建物に最もあった構造体を選ぶことが大事です。

そして、合理的にシンプルに
設計すると耐震性が向上します。

これが、合理的な設計で、適切なコストダウンを図る大きなポイントです。

新建築紀行

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