2×4住宅の特徴

ツーバイフォー住宅の由来

ツーバイフォー住宅の起源は19世紀の北米。主に2インチ×4インチの木材を使い建築したので、ツーバイフォー(2×4)と呼ばれるようになりました。日本での正式名称は、「枠組壁工法」です。近年の超高断熱仕様の標準化に伴い、マルビシでも対応している2x6(ツーバイシックス)壁を使用した枠組壁工法も主流となりつつあります。

2インチ×4インチの木材

多くの歴史的建築物がツーバイフォー住宅の耐久性を実証しています

ツーバイフォー工法が日本へ伝えられたのは、明治初期。多くの歴史的建築物がツーバイフォー住宅の耐久性を実証し、また、人や環境に優しく永く住み継がれる住まいとして多くの人に愛されています。

札幌時計台
札幌時計台(明治11年築)130年経った今でも健在です。
自由学園明日館
自由学園明日館(大正10年築/池袋)フランク・ロイド・ライトの設計。国の重要文化財に指定されています。
         注文住宅
マルビシの施工例

品質が安定している合理的な工法

規格化された材料、徹底したマニュアル化で安定した品質を実現。
           2×4工法
使う部材、釘の本数、接合金物、施工手順に至るまでマニュアル化されているので、家の大きさや施工者の技量に左右されづらく、一定の品質を保つ事が出来ます。
日本古来の建築方法
日本古来の建築方法であるが、明確な施行基準がないため設計者や大工さんの技量で、品質にバラつきがある可能性があります。
マルビシではJAS規格の厳しい基準(サイズ・強度・含水率19%以下等)を
クリアした構造用製材のみを使用。

含水率が19%以下に強制乾燥されたツーバイフォー 住宅用木材は
■木材の内部にあるピット(血管のような水の通り道)がふさがり、 再び水を吸い込まなくなる為腐りの心配がない。
■変形が少なく、強度が高まる。
■施工後の乾燥や湿気による収縮が抑えられるので、 割れやそり がおこりづらい。
■木材表面をプレーナー加工し平滑にしているので、撥水性が高まり、 表面が水にぬれても乾燥しやすいので結露や腐れの心配がないという、 強固な建物をつくる材料として最適な木材の条件がそろっています。

           木材
構造用製材を在来工法の約1.5倍も使用
木造住宅は木材の品質と使用量によって強度が決まります

軽くて丈夫な木材を使用した木造住宅は、木材の品質と使用量によって強度が決まります。
ツーバイフォー住宅は日本農林(JAS)規格か、国土交通省が認定した製材のみが使用され、その使用量から木造住宅の中で最も強固な基本構造であると言えます。

木材の品質と使用量
サイズや用途ごとに1本ずつカラーリングされた専用釘

ツーバイフォー工法は用途別に専用の釘があり、使用場所や本数、間隔、打ち方まで厳密なルールが定められている為、職人の技量による品質のムラを減らす事ができます。また、用途別に1本1本カラーリングされている専用釘は、施工後でも的確なサイズの釘が正しく所定位置に使用されているか目視チェックが可能なため、マルビシでは厳格なチェック体制を整え、より高い品質維持に努めています。

カラーリングされている専用釘
建物を支える主要な壁”耐力壁”の構造用釘は、
在来軸組工法の約4.0倍も使用。

耐力壁の断面積が、在来工法と比較すると約9%大きい上に、使用する釘の量は約4.0倍。木材の量と同様、緻密な計算により構造体の剛性を圧倒的に高めています。

使用する釘の量は約4.0倍

耐震性

ツーバイフォー工法そのものが 地震に強い基本性能をもっています。

枠組み壁工法(2x4工法)は「面構造」=床・壁・屋根の6面が出来上がると、家全体がモノコック(一体構造)となります。モノコック構造はもともと、極限の強度が求められる航空機用に開発された技術で、スペースシャトルや新幹線にも採用されるほど、きわめて強固な構造です。その秘密は台風や地震など強力な外力を建物全体で受け止め、荷重を一点に集中させることなく全体に分散させてしまうので、構造が壊れにくいという特徴をもっています。その逆に、外力が一点に集中してしまう構造では、その部分の柱が折れたり金物が外れて倒壊の原因になると報告されています。

ツーバイフォー住宅の構造

ツーバイフォー住宅の構造
             在来工法
米国では4階建て、5階建ても常識です

きわめて強固な構造をもつツーバイフォー住宅。米国では4階建て、5階建てのアパート等の大規模な建築も珍しくありません。

5階建てのアパート

耐震性の証

ツーバイフォー住宅は幾多の大震災で被害がほとんど無く、
強さが実証された工法です。

近年日本列島に立て続けに震度6,7という大きな地震が発生し、その度に住宅の耐震性の重要さが投げかけられてきました。

             日本列島に起こった大きな地震

一般財団法人 日本ツーバーフォー建築協会調べによると、大地震発生地域内で同協会会員会社がこれまで供給した2x4住宅の被害調査やアンケートから、震度6,7の大きな地震のいずれにおいても、被害なしや多少の被害で、当面、補修無しでも居住に支障のない住宅が97%以上を占めることがわかりました。

熊本地震における会員会社の物件被害状況
被害程度 被害発生理由(津波を除く)
強震変形 地盤崩壊 液状化 類焼他 合計棟数
全壊 0棟 0棟 0棟 0棟 0棟
半壊 0棟 0棟 0棟 0棟 0棟
一部損壊 46棟 15棟 15棟 3棟 79棟
多少の被害及び被害無 2,861棟
合計 2,940棟

調査:一般社団法人 日本ツーバイフォー建築協会

東日本大震災における会員会社の物件被害状況
被害程度 被害発生理由(津波を除く)
強震変形 地盤崩壊 液状化 類焼他 合計棟数
全壊 0棟 6棟 0棟 1棟 7棟
半壊 2棟 33棟 34棟 0棟 69棟
一部損壊 319棟 61棟 16棟 17棟 413棟
多少の被害及び被害無 19,633棟
合計 20,122棟

調査:一般社団法人 日本ツーバイフォー建築協会

【被害程度目安】
全壊:住宅の損壊・焼失部分が延べ床面積の70%以上、又は主要構造部の被害額がその家の時価50%以上に達した程度のもの。
半壊:住宅の損壊が甚だしいが、修復すれば元通り使用できる程度のもの。
一部損壊:上記を下回る損壊を受けたもの。多少の補修が必要な住宅。
多少の被害有:壁紙にシワがよったり、少し裂け目が入ったり、家具の落下などで床材が一部傷ついたりしたもの。

さらに…
家具転倒被害の少なさが、ツーバイフォー住宅の安全を実証しています。
住宅構造タイプによる内部被害率の違い
マルビシのツーバイフォー住宅は、最高ランクの耐震等級で設計する事ができます

ツーバイフォー住宅の耐震等級は、建築する住宅ごとの必要壁量に対する存在壁量の割合と、耐力壁の倍率に応じた耐力壁端部の接合金物によって決まります。マルビシのツーバイフォー住宅はほとんどの標準的な間取りで耐震等級2~3相当をクリアするように設計していますが、正確な耐震等級の判定をご希望のお客様へは、住宅品質確保促進法の評価方法に基づく壁量計算、又は構造計算をしたうえで、必要な金物や耐力壁を調整し、ご要望の耐震等級で設計する事ができます。(別途費用)

               金物設置例
ツーバイフォー住宅2階建て「耐震等級3」金物配置例
資料 :一般社団法人 日本ツーバイフォー建築協会
住宅性能表示制度に基づく 耐震等級の目安
耐震等級1 東京では震度6~7程度の地震力に対して倒壊・崩壊せず、損傷しない程度。
耐震等級2 耐震等級1の1.25倍の建物強度
耐震等級3 耐震等級1の1.50倍の建物強度
さらに地震に強い建物をつくるには「直下率」の高い間取りの構築が大事

新耐震基準で建築されたにもかかわらず、熊本地震などで全壊した家屋の特徴は「直下率」の低さ(※直下率とは上下階の耐力壁の位置が揃っている割合)がその原因の大きなひとつだと言われています。

参考サイト : 日経ホームビルダー

見た目や広さだけを重視したバランスの悪い間取りでは、どんなに性能の高い耐震金物や技術を使っても、屈強な男性が片足で立つのと同じこと。 多くの場合、間取り先行で耐震性は後からの計算で金物や梁の太さでつじつまを合わせるだけ。実際それで法的には良いとされていますが、マルビシでは地震力・風圧力による係数を算出し、どのような環境下でも、建物をしっかりと支えるバランスの良い構造を設計段階から計算。創業45年の歴史から培ったノウハウを活かし、経験豊富な設計士がお客様のご要望を加味しつつ間取りを構築。ツーバイフォーの高い基本性能を発揮させています。

更に高い安心をご提供する制振装置 VAX

モノコック構造によるツーバイフォー住宅の高い耐震性能と、正しい設計で間取りを構築する事でさらにその性能が活かされるのがマルビシのツーバイフォー住宅ですが、さらに高い水準での安全性を望むことができます。 それはマルビシがご提供する制振装置VAX(バックス)です。

耐震と制振の違いについて
                 
目的 特徴
VAX構造等を補強し建物全体の強度を高め、崩壊を防ぐこと。一定の変形を超えると損傷しながら(筋交いが折れる・石膏ボードが割れる等)揺れを吸収し、繰り返しの地震では建物が倒壊する可能性がある為、近年では免震や制振装置を組み合わせ、地震の揺れ自体を小さくする事が推奨されている。
VAX特殊構造で基礎部分と建物の縁を切る事で、地面の揺れを建物に伝えずらくすること。最も地震に効果のある方法の一つだが、コストが200万円以上かかるのが通常であり、設置に関して敷地/地盤などで特異な課題もあるためハードルが高い。
VAX制震装置によって建物の揺れを吸収し、建物の損傷を軽減させること。建物の揺れ自体を吸収する装置を設置する事で、地震による大・小の被害(倒壊~内装の割れ・ビスの緩み)を効果的に減少させる事ができ、設置コストも免震に比べ大幅に軽減できる。
           VAX写真

耐久性

綿密な地盤調査・丁寧な作業が強固な基礎をつくり、建物の安全性を高めます。

マルビシでは最新の技術を駆使したSDS試験で より正確な地盤調査を実施しています。

一般的にはSWS試験(スウェーデン式サウンディング試験)が地盤調査の主流ですが、マルビシではより詳細なデータを取得できるSDS試験(スクリュードライバーサウンディング試験)を採用。SDS試験の特徴は、土の種類が分かることで地盤の強さがより正確に判断できる為、地盤事故の防止はもちろん、過剰な補強工事を防止し、最適な補強工事をご提供しています。

     
SDS試験

詳しくはジャパンホームシールド 「住まいづくりのチェックポイント」をご参照下さい

強度の高いベタ基礎は 丁寧な作業あってこそ

マルビシでは住宅金融支援機構の基準を上回る基礎構造を標準化。ベタ基礎は建物の荷重をバランスよく支えると同時に、基礎と一体化した底盤が地震などの外力を地盤に分散させる大切な役割を果たしています。

基礎
  • 基礎配筋
    繊細な手仕事が仕上がりを左右する基礎配筋
  • コンクリート打設
    コンクリート品質管理と作業の入念さが品質を左右するコンクリート打設
  • 養生期間
    養生シートで適度な湿度を保ち、きちんと養生期間をおく事で強固なコンクリートが仕上がる
  • 安心できる基礎
    各プロセスの丁寧さが、本当に安心できる基礎をつくります

床下には、防湿シートと換気口で防湿対策。

住まいの耐久性は、地面から発生する水蒸気に大きく左右されます。マルビシでは、床下の地盤面に防湿フィルムを敷き、その上に防湿コンクリートを打設。地面から発生する水蒸気をシャットアウトします。さらに、基礎と土台との間に基礎パッキンを敷き詰めることにより、床下をむらなく換気します。

防湿フィルム
防湿フィルム施工例
基礎パッキン
基礎パッキン施工例

基礎パッキン工法で効果的な床下換気。

従来の床下換気に比べ、1.5倍~2.0倍の換気量を実現。床下の湿気を効果的にムラなく排出する事により、土台の腐れを抑え、木造住宅の寿命を飛躍的に長期化しています。

従来の換気口
従来の換気口では、コーナー部分に湿気がたまりやすかった。
換気の為のスリット
全周に換気の為のスリットが出来、床下全体をむらなく換気します。
             ひび割れ
             高い強度の基礎

基礎パッキン法は従来法のように、基礎に開口部を設ける必要がないので、断面欠損による基礎の強度低下を抑えることができます。

美観と耐久性を両立させる屋内配管

マルビシでは給排水の配管は屋内設置としています。屋外に配管を出してしまう方が設計も施工も楽ですが、著しく美観を損ねてしまいますし、管自体の耐久性も落ちてしまいます。配管経路を考えながら間取りに支障をもたらさない設計をさせて頂きます。また、屋内配管を断熱材で包み音の対策にも配慮しています。

           露出配管経路
           露出配管経路
防音の為の断熱材を巻き付けた隠ぺい配管
           露出配管経路
露出配管 例

耐火性

「ファイヤーストップ構造」により延焼を遅らせることで避難時間を確保

ツーバイフォーは箱型の構造を組み合わせたような設計である為、火の通り道となる床や壁の枠組材などが防火区画のような役割を果たし、火が上階や隣室に燃え広がるのを遅らせることができます。これを2x4独自の効果として、「ファイヤーストップ構造」と呼んでいます。

また、マルビシでは天井・壁の下地に石膏ボードを貼っているので、さらに耐火性能が高まります。石膏ボードには約21%の結晶水が含まれており、炎によって熱分解を起こして水蒸気を発散。約20分もの間温度の上昇を抑える効果がある為、ファイヤーストップ構造と石膏ボードのダブルの効果で、初期消火や避難する時間が確保しやすい構造になっていると言えます。

ファイヤーストップ構造

マルビシの建物は【省令準耐火構造】

『省令準耐火』だと火災保険が約半額に

『省令準耐火構造」の規定に合わせて造られたマルビシの建物は、保険会社も認める耐火性能。一般木造住宅の場合H構造ですが、マルビシの建物はT構造(省令準耐火)としての料率で保険料が優遇されています。

火災保険料

火災保険料が約半額!
建物補償額1500万円
面積100㎡ 契約年数10年の場合(価格.com保険より)
※2015年10月以降は最長10年の加入が限度

『省令準耐火構造』 とは?

住宅金融支援機構が認めた構造で、火災時にも避難時間を十分に確保された構造です。

省令準耐火構造
       
火災保険料

耐風性

バリエーション豊かな緊結金物で 建物の安全性を高めています

ツーバイフォー専用の接合金物が構造をしっかりと緊結させるので、建物の安全性をさらに高めています。建物を構成する基礎・土台・壁・床・屋根などを、使用箇所に応じて最適な形の専用金物を用いて緊結することで、地震や台風による土台からの建物の浮き上がりや、台風やハリケーンによる強い風のあおりから建物を守ります。

基礎/土台/外壁の緊結する ホールダウン金物

建物基礎に埋め込まれたホールダウン金物が耐えられる力の強さは最大4トン。これは成人男性の力に例えると、30人かがりでも金物を引き抜くことができないほどの強度がある計算になります。建物の形にもよりますが、110㎡程度の住宅に使う金物は約400個、合計180kgにもなります。緻密な計算のもとに大量に使用される良質な接合金物が、木造住宅の概念を覆すほどの強固な構造をつくっています。

ホールダウン用アンカーボルト
基礎配筋にセットされたホールダウン用アンカーボルト
ホールダウン金物施工例
ホールダウン金物施工例

さらに基礎/土台をがっちり緊結するアンカーボルト

座彫りと呼ばれる土台の断面欠損が最小限に抑えられ、土台本来の強度を確保出来るマークアンカーボルトを使用しています。

セットされたアンカーボルト
基礎立上配筋にセットされたアンカーボルト
アンカーボルト緊結施工例
アンカーボルト緊結施工例

風速70メートルの強風にも耐えるハリケーンタイ(あおり止め金物)

ハリケーンの多い北米で開発されたツーバイフォー工法は強風対策に関してトップレベルの対策が求められ、それに対応する緊結金物としてハリケーンタイが使用されています。屋根の垂木と構造壁をがっちり連結することで、強風にあおられても屋根が吹き飛ばされにくくなっています。平成24年5月、茨城県つくば市を襲った日本で最大級の竜巻においても非常に軽微な被害で済むなど、その強さを実証しました。

ハリケーンタイ
ハリケーンタイ(あおり止め金物)

断熱・気密性

高密度・高断熱は隙間のないモノコック構造であるツーバイフォー住宅の基本です。ご希望に合わせた外壁厚み/断熱材/外壁仕上げなどをご選択頂けるようにしていますので、お客様のご要望に合わせて最適な組み合わせをご提案させて頂きます。

     
外壁断面図

断熱材 ロックウールの特徴

省エネ先進国であり、寒さの厳しい北欧の国々で、スタンダードな住宅用断熱材として使われているロックウール。 火に強く、環境にやさしく、断熱性・防火性・防音性をはじめ、多くの優れた特長を持っています。 また、コンクリートのような質量の重たい材料ほど音をよく遮断します。ロックウールは、繊維系断熱材の中でも密度が高く遮音性能に優れ、テレビやオーディオなどの音の室外漏れはもちろん、室外からの騒音も軽減します。

           北欧の国々
           ロックウール
内壁に施工されたロックウール
鉱石や高炉スラグ
ロックウールは耐熱性に優れた鉱石や高炉スラグを原料とし、高温で溶解し遠心力で繊維状にした後、マット状に成形加工したものです。

断熱材 吹付硬質ウレタンフォームの特徴

自己接着能力によって強力に接着し、隙間なく施工できるので、長期間にわたって優れた気密・断熱性・遮音性を維持します。また、吹付断熱は極めて高い気密・断熱性を発揮するのでエネルギー効果が高く、建物の冷暖房に要する光熱費を削減する事ができるので、初期投資は若干必要ですが、快適性と将来的には経済性を両立してくれます。

吹付硬質ウレタンフォーム
吹付硬質ウレタンフォーム

床下断熱材 露断プレミアの特徴

床下にはグラスウールに撥水効果を付加した断熱材露断プレミアを採用。高い断熱性で床下の冷気を遮断するうえ、透湿抵抗が非常に低いため、構造躯体(床組)の水蒸気を外気中へ拡散して住宅の耐久性をアップ。さらに軽量で適度な柔軟性があり隙間なくフィットします。

床下断熱材 露断プレミア
床下断熱材 露断プレミア

遮音性

密閉度の高いモノコック構造

ツーバイフォー工法は、音の伝搬係数が鉄などよりも低い木造である上に、隙間のない工法です。さらに、断熱材や石膏ボードとあいまって、優れた遮音性を実現しています。

「吊天井」で上下階の遮音対策

マルビシでは、遮音性に優れた吊天井方式を採用しています。上階床と下階床との間に隙間を設け断熱材を敷き詰めることにより、上階の音が下階にダイレクトに伝わるのを防止しています。また、材の収縮が生じない鋼製吊天井根太を採用することで1階天井下地が安定し、クロスのゆがみや剥がれを防止する事ができます。

吊天井

木材は自然がつくった究極のリサイクル資源

木材を建築材料として用いることは、大気中のCO2を吸収・固定したまま建物内にストックすることになります。これは森林と同じ役割であり、長寿命の木造住宅をストックすることは街の中にもうひとつ森林を持つことであり、それは環境保全にもつながることになるのです。

リサイクル資源