(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土台木部がほぼ水平に設置されるコンクリート基礎の頂部に、該コンクリート基礎と前記土台木部との間に空隙を形成する切り欠きが設けられ、
該切り欠き上の土台木部下面から該土台木部に、複数の電極が打ち込まれ、
各々の電極に接続されたリード線が、屋外から含水率測定装置の端子と接続可能な複数の接続端子に連結されていることを特徴とする土台木部の維持管理装置。
【請求項２】
前記切り欠きが屋外側に開口している部分に、上部が回動可能に取り付けられ、下部をはね上げるように開閉される蓋が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の土台木部の維持管理装置。
【請求項３】
前記切り欠きは、前記蓋が取り付けられ、上方が開放された箱体を未硬化のコンクリートに埋め込むことによって形成されていることを特徴とする請求項２に記載の土台木部の維持管理装置。
【請求項４】
前記切り欠きは、屋外側の開口付近で底面が下方に曲折され、切り欠き部分の断面が拡大されていることを特徴とする請求項１に記載の土台木部の維持管理装置。
【請求項５】
土台木部がほぼ水平に設置されるコンクリート基礎の頂部に、該コンクリート基礎と前記土台木部との間に空隙を形成する切り欠きを設け、  該切り欠き上の土台木部下面から該土台木部に少なくとも二つの電極を埋め込み、これらの電極に接続されたリード線を屋外から着脱できる接続端子に連結しておき、  定期的に又は不定期に、該接続端子に含水率測定装置の端子を連結して含水率を測定することを特徴とする土台木部の維持管理方法。
【請求項６】
木造建築物のコンクリート基礎の複数の位置に、土台木部の下面が露出するように切り欠きを設けておき、
各切り欠きを設けた位置の土台木部の下側に少なくとも二つの電極を埋め込み、これらの電極に接続されたリード線を屋外から着脱できる接続端子に連結しておき、
定期的に又は不定期に、該接続端子に含水率測定装置の端子を連結して含水率を測定し、
測定された含水率が所定値以上であったときに、前記切り欠きを設けた位置で、該切り欠きの屋外側から前記土台木部の下面にサンプル採取用の錐をねじ込み、
該土台木部から採取したサンプル片の観察又は分析を行い、
前記サンプル採取用の錐によってサンプル片を採取した後の穴に、スコープを挿入し、内部の観察を行うことを特徴とする土台木部の維持管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願に係る発明は、木造建築物における土台木部の生物劣化を事前に検知し、木造建築物の長寿命化を可能とする土台木部の維持管理装置、及び維持管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木造住宅の劣化の要因は様々であるが、特に水回り部分における土台木部の生物劣化がその大半を占めている。また、木材の生物劣化はほとんどが腐朽菌によるものである。この腐朽菌が繁殖するには必ず栄養素、水分、酸素、適度な温度を必要とする。このため、高温多湿の気候下にある日本の木造建築物は、腐朽菌による生物劣化を防止するため、家屋の通気性を良くし乾燥した状態を保つような工夫がなされている。例えば、床下の通気性を良くするため、床と地盤との間にコンクリートで高い布基礎を形成し、床を地盤面から離すとともに、布基礎の側面に換気口を形成するなどの方法が採用されている。
【０００３】
一方、この木材等の生物劣化に対して、事前にその兆候を知ることは、木造建築物の維持管理を行なう際の重要な課題である。これに対し、木材の生物劣化、すなわち腐朽には必ず木材内部に水分が必要であるため、木材の含水率を測定してその変化を事前に検知することができれば、生物劣化の兆候を事前に知ることができる。
【０００４】
上記のような事情から、特開平１０−２０２３号公報には、木造住宅の長寿命化を図るために、木材の含水率を測定することが提案されている。これは、換気口に入り込む空気と換気口から排出される空気との湿度の差を計測し、この差が所定値を超えたときに、空気が通過した部分の含水率を測定するものである。そして、含水率が所定値を超えた場合には含水率が増加した要因を除去する。
また、特開平７−１９０９８１号公報には、木材の含水率を測定する装置が開示されている。この公報に記載の木材含水率測定装置は、木材を挟んで一対の電極を設置し、静電容量を測定することによって木材の含水率を求めるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来から知られている技術によって建築物における木質部、特に土台木部の維持管理を行なうには、次のような問題点がある。
生物劣化等が最も生じやすい土台木部の含水率を測定するには、床下収納庫又は畳下地材等を外し、床下に潜り込んで作業を行なわなければならない。そして、電極もしくはセンサー等の設置およびリード線の計測機器との接続等の作業を測定の度毎に行なうことになる。このため、測定には多くの労力と費用が必要となり、含水率の測定等の維持管理のために必要な情報収集を頻繁に行なうことができないという問題点がある。
【０００６】
また、床下も潜り込んでも、特開平７−１９０９８１号公報に記載の木材含水率測定装置では、既に構築された建築物の土台木部について含水率を測定することは難しい。
【０００７】
一方、含水率を測定できれば、木材が生物劣化し易い状態にあるか否かの判定はある程度可能になるが、既に生物劣化が生じてしまっている木材については、その進行状態がどの程度かというような判定はできず、補修等の対策の要否の判断をするための情報を得ることができない。
【０００８】
本願発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、土台木部の含水率を随時に容易に測定すること、又は生物劣化の状態を判断するために必要な情報を容易に得ることを可能とし、土台木部の的確な維持管理を行なうことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、  土台木部がほぼ水平に設置されるコンクリート基礎の頂部に、このコンクリート基礎と土台木部との間に空隙を形成する切り欠きが設けられ、  この切り欠き上の土台木部下面から土台木部内に、複数の電極が打ち込まれ、  各々の電極に接続されたリード線が、屋外から含水率測定装置の端子と接続可能な複数の接続端子に連結されている土台木部の維持管理装置を提供する。
【００１０】
このような維持管理装置では、土台木部に打ち込まれた複数の電極が含水率を検出するためのセンサーとして機能し、この電極に接続したリード線が屋外から接続可能な接続端子に導かれているので、この接続端子に含水率測定装置を接続することにより、床下に潜り込んだりすることなく屋外から土台木部の含水率を簡単に測定できる。そして、このような含水率測定装置を使用すれば、土台木部の状態を定量的に判断し把握できるので、予防保全行為も可能となる。また床下に潜って作業をすることなく土台木部の状態を簡単かつ随時に把握できるので、メンテナンスの負担を軽減するとともに、頻繁に測定を行なってより確実な管理をすることが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の土台木部の維持管理装置において、切り欠きが屋外側に開口している部分に、上部が回動可能に取り付けられ、下部をはね上げるように開閉される蓋を設けたものである。
このように構成した維持管理装置では、切り欠きの開口部が屋外側に露出することがなくなるため、外部からの雨水の進入を防止することができ、切り欠きを設けることが土台木部の腐朽の促進原因となるのを回避することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の土台木部の維持管理装置において、  コンクリート基礎に形成される切り欠きが、  蓋が取り付けられ、上方が開放された箱体を未硬化のコンクリート基礎に埋め込むことによって形成されたものとする。
このような維持管理装置では、箱体が金物またはプラスチック等で成型されたものであり、未硬化の基礎コンクリートの頂部を水平に均すときに容易に埋め込むことができる。このため、切り欠きを体裁よく、かつ簡略化された工程で形成することが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の土台木部の維持管理装置において、  切り欠きは、屋外側の開口付近で底面が下方に曲折され、開口部付近の切り欠き部分の断面が拡大されているものとする。
切り欠き部分は施工完了後も空隙部分となるところであり、上記のように含水率の測定に用いられるほか、屋外側から土台木部の下面にサンプル採取用の錐をねじ込んだり、スコープ等で土台木部の状態を目視により観察するために用いることが可能である。したがって、切り欠きの屋外側開口部の断面を拡大しておくことにより、種々の維持管理のための作業が容易となり、確実な作業が可能となる。また、切り欠きの底面を下方に曲折することによって開口部付近の断面を拡大しているので、雨水等が、切り欠きの奥に侵入するのを防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、  土台木部がほぼ水平に設置されるコンクリート基礎の頂部に、該コンクリート基礎と前記土台木部との間に空隙を形成する切り欠きを設け、  該切り欠き上の土台木部下面から該土台木部に少なくとも二つの電極を埋め込み、これらの電極に接続されたリード線を屋外から着脱できる接続端子に連結しておき、  定期的に又は不定期に、該接続端子に含水率測定装置の端子を連結して含水率を測定する土台木部の維持管理方法を提供する。
【００１５】
このような土台木部の維持管理方法では、含水率センサーとして機能する電極とリード線で接続された接続端子に、含水率測定装置の端子を容易に接続することができるので、床下に潜る必要もなく、費用をかけずに気軽かつ簡易に土台木部の含水率を測定することができる。したがって、定期巡回時あるいは随時に含水率測定を行うなど、頻繁に土台木部の含水率を知ることができ、生物劣化等の要因の発生を早期に発見して、確実な木造家屋の維持管理を行なうことが可能となる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、木造建築物のコンクリート基礎の複数の位置に、土台木部の下面が露出するように切り欠きを設けておき、各切り欠きを設けた位置の土台木部の下側に少なくとも二つの電極を埋め込む。そして、これらの電極に接続されたリード線を屋外から着脱できる接続端子に連結しておき、定期的に又は不定期に、接続端子に含水率測定装置の端子を連結して含水率を測定する。測定された含水率が所定値以上であったときには、切り欠きを設けた位置で、切り欠きの屋外側から土台木部の下面にサンプル採取用の錐をねじ込み、土台木部から採取したサンプル片の観察又は分析を行う。またサンプル採取用の錐によってサンプル片を採取した後の穴に、スコープを挿入し、内部の観察を行う維持管理方法である。
【００１７】
この維持管理方法では、土台木部の含水率を長期間にわたって頻繁に測定することができ、測定された含水率が所定以上であった場合について、さらに土台木部の腐朽度を調査することになる。したがって、木造建築物の状態を監視しながら、腐朽の進行しそうな状態が発見されたら、普及度の検査、補修又は状態の改善等的確な処置を採ることが可能となる。そして、多くの費用をかけることなく、木造建築物の総合的な維持管理を長期にわたり確実に行なうことが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の発明の一実施形態である維持管理装置を示す概略断面図である。また、図２は同じ維持管理装置の土台木部と平行な断面を示す図である。
【００１９】
この維持管理装置は、木造建築物のコンクリート基礎１の頂部に設けられたものであり、上記コンクリート基礎１上に載置される土台木部２の軸線に対して直角の方向にほぼ直方体状の切り欠き３が形成されている。したがって、土台木部２とコンクリート基礎１の間には、図２に示すような空隙が形成され、土台木部２の下面が上記空隙内に露出するようになっている。この切り欠き３は、例えば家屋の東西南北各１カ所、及び腐朽が予想される水回り部分等、適宜に設けられる。
なお、図２に示す構造は、コンクリート基礎１上にゴム製のパッキング７を介して土台木部２を支持するものであるが、コンクリート基礎上に直接土台木部を支持するものであってもよい。
【００２０】
上記空隙内に露出している土台木部２の下面には、土台木部２の内部に向かって２本の木ねじ４１，４１が所定の間隔をあけてねじ込まれている。この２本の木ねじ４１，４１が、木部内部の含水率を測定する含水率センサー、つまり電極として機能する。
【００２１】
相対する電極となる各木ねじ４１，４１の頭部には、それぞれリード線４２，４２が接続され、このリード線の他端は接続端子４３，４３にそれぞれ接続されている。この接続端子４３，４３は切り欠き３が屋外側に開口している付近に設けられており、屋外から含水率測定器５の各端子と容易に接続することができるようになっている。また、接続端子４３，４３は、含水率測定器５と接続するときに切り欠き内部から屋外側に引き出すことができるものであってもよい。
【００２２】
切り欠き３が屋外側に開口している部分には、開口部全面を覆う蓋３１が取り付けられており、この蓋３１は、図１中の破線で示すように頂部が回動可能に支持され、蓋３１の下部を跳ね上げるようにして開閉可能に構成されている。この蓋３１は非点検時には、切り欠き内部に雨水が進入するのを防ぐものであり、点検時には蓋３１をあけて含水率測定器５の端子を切り欠き内部の接続端子４３，４３に接続することができる。
なお、外壁下地６１又は外装材６２の下部に雨よけ６０を取り付けることにより、蓋３１の取り付けを省くこともできる。
【００２３】
切り欠き３は、屋外への開口部付近で、その底面が下方に曲折され、開口部付近の断面積を大きくする構成となっている。木造建築物の維持管理を総合的に行なうには、後述するように土台木部２からのサンプル採取や、ファイバースコープ９０（図５）による土台木部２の内部観察を行なう場合があり、上記構成によって、このような維持管理のための作業を容易に行なうことができる。
【００２４】
切り欠き３の形成方法としては、コンクリートが未硬化の状態のときに手作業で行っても良いが、作業効率を向上させるため、上部が開放した直方体状の箱体３０を未硬化のコンクリートに埋め込む方法がある。この箱体３０を標準部品として製作しておけば、より簡易な作業で切り欠き３を形成することができる。
【００２５】
図３は、開口部付近の断面積を大きくした切り欠き３を形成するために使用する箱体３０の例を示す。この箱体３０は上面が開放された幅２ｃｍ、深さ２ｃｍ程の直方体状をなしている。但し、切り欠き３の屋外への開口部側では、底面部３２がテーパ状に形成され、断面積が端部に行くに従って拡大している。また、蓋３１は予めこの箱体３０に取り付けられている。
【００２６】
この箱体３０は、そのまま未硬化のコンクリート基礎１に埋め込んでも良いが、図２に示すように、コンクリート基礎１の頂部にパッキング７を使用する場合には、未硬化のコンクリートの頂部を水平に均したときに、この箱体３０の上部が突出するように設置し、天端が土台木部２の下面に丁度当接するように高さを定める。なお、上記のようにパッキング７を用いることによって、土台木部２とコンクリート基礎１との間に作用する当接力を均等化することができ、また、パッキング７の材質を適切選択することによって、地震時における木造建築物の免震効果を期待することもできる。
【００２７】
次に、上記のように設置された維持管理装置を用いた土台木部２の維持管理方法を説明する。
土台木部２の腐朽を予防する措置として、土台木部２が腐朽し易い状態となっているか否かを監視するために、木材内部の含水率が測定される。含水率の測定は、土台木部２に埋め込まれた二つの木ねじ４１，４１間に電圧をかけ、これらの木ねじ４１，４１間の抵抗値を検出することによって行なうことができる。つまり、土台木部内に含まれる水分の状態又は量によって抵抗値が変化することを利用するものである。
【００２８】
一般に、木材内部の水分には細胞壁に含まれる結合水と内腔部分の自由水とがある。木材が乾燥すると水分は減少していくが、当初は自由水が減少するだけであり木材の性質は変化しない。細胞壁が結合水で飽和し、しかも自由水が含まれていない状態を繊維飽和点と呼ぶ。本願発明では、大気中に置かれた木材は先ず自由水が減少していくという性質を前提とし、外的環境によって自由水が増加した状態を抵抗値の変化によって検出しようとするものである。そのため、まず基準となる樹木毎の飽和含水率（２５％〜３５％程度）を予め求めておくとともに、実験室等で木材の含水率と抵抗値との関係を調査しておく。
【００２９】
図１に示す様に、含水率測定器５の端子をそれぞれ接続端子４３，４３に接続し、二つの電極（木ねじ４１，４１）間の抵抗値を測定する。このとき、木材内部の水分が多いときは抵抗値は低くなり、乾燥した木材は高抵抗値を示すことになる。従って、上記のように予め飽和含水率を示す場合の抵抗値を含む、抵抗値と含水率の相関関係を調査しておけば、抵抗値によって土台木部２の内部含水率を測定することができる。例えば、測定された抵抗値が飽和含水率を示す抵抗値より低い場合には土台木部２に自由水が含まれていることを示すものとなる。そして、自由水が多く含まれていることは、腐朽菌が繁殖しやすい状態となっており、含水率を低下させる等、腐朽を防止する対策が必要となる。
【００３０】
上記のようにして土台木部２の含水率が高くなっていることが検出された場合、既に腐朽が進行しているか否かを調査するのが望ましい。腐朽度の調査は、土台木部２から採取したサンプル片の観察又は分析をすることによって行うことができる。
【００３１】
図４は、土台木部からサンプル片を採取する方法を示す概略図である。
コンクリート基礎１の頂部に設けられた切り欠き３の屋外側の開口部から、土台木部２の下面に向かって、斜め上方にサンプル採取用の錐８を回転させながらねじ込み、直径が約４ｍｍの円柱状の木片をサンプルとして採取する。この木片を外部から観察したり、又は分析器にかけて腐朽の程度を判定することができる。錐８は、螺旋状の切刃が設けられた円筒状の部材を有し、木材にねじ込むことによって上記円筒状の部材内に木片を取り込む。そして、これをサンプルとして抽出することができるものであり、例えば株式会社山都屋製「成長錐」を用いることができる。
【００３２】
上記のように、土台木部２からサンプル採取用の錐８によってサンプル片を採取した後には、土台木部２に形成された穴２１に、ファイバースコープを挿入して内部観察することができる。
図５は、ファイバースコープ９０で土台木部２に設けた穴２１の内部を観察する方法を示す概略図である。この方法は、コンクリート基礎１の頂部に設けられた切り欠き３の屋外側から、ファイバースコープ９０を差し入れ、サンプル採取によって形成された穴２１内に挿入して内部をＣＲＴ等の表示装置９１に映し出すものである。これにより、土台木部２の内部における腐朽の状態を直接に目視で観察することができる。また、施主等多くの人に状態を提示することが可能となる。
【００３３】
以上に説明した含水率を測定する方法、土台木部２からサンプル片を取り出して観察及び分析を行なう方法、ならびに土台木部２に穿設された穴２１内を目視で観察する方法は、これらを総合的かつ計画的に行なうのが望ましい。このような維持管理を長期的に行なうことによって、木造建築物の長寿命化を図るために必要な措置を標準化し、確実かつ的確に実行することができるようになる。このような維持管理を総合的に行なう方法の一例を、図６にフローチャートとして示す。なお、この方法は請求項６に記載の発明の一実施形態である。
【００３４】
この一連の維持管理方法では、まず維持管理装置を設定するポイントを決定する。水回り部分を重点にして腐朽の起こりやすい部分を約１０カ所程度施工時に選択する。基礎工事の段階で、その部分に切り欠き３の形成又は箱体３０の埋設を行い、土台木部２をコンクリート基礎１上に載置するときに、含水率測定のための電極となる木ねじ４１，４１を土台木部２の下部に取り付ける。竣工後、定期点検を行うが、多くの場合生材は繊維飽和点以上の含水率を有しているので、一定期間経過後、その乾燥を待ってから第一回目の定期点検を行う。
【００３５】
定期点検においては、含水率測定器５により土台木部２の含水率を測定する。含水率測定値が飽和含水率以下の場合には木材に自由水が含まれておらず、木材は乾燥しているため腐朽の心配はない。点検日を記して次回の定期点検に委ねる。含水率測定値が飽和含水率以上を示した場合にはサンプル採取用の錐８を用いて木片を採取し、このサンプル片の腐朽度を判定する。さらにサンプル片の採取後に形成される穴２１にスコープ８を挿入して土台内部２を直接に画像観察し、土台木部２の劣化状況を判定する。
【００３６】
その結果、含水率の測定値は高くなっているものの腐朽が認められない場合には穿孔部分を補修し点検を終了する。そして、自由水が増加した要因を調査して今後も含水率が増加した状態が継続するものであれば対策を講じる。
一方、腐朽度が進み生物劣化が確認された場合には、直ちに根継ぎ、埋木、はぎ木等の補修・交換工事を行う。このように早期に対応を施すことによって木造建築物の長寿命化を図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る維持管理装置及び維持管理方法では、土台木部の含水率を簡易に測定することができ、腐朽が生じやすい状態が生じているかを的確に監視することができる。このため、腐朽に対して早期に対策を講じることが可能となる。また、土台木部からサンプル片を採取することによって、腐朽が進行している場合に、その程度を的確に検知することができ、さらに、土台木部に設けられた穴内をスコープで目視観察することによっても、腐朽の状態を知ることができる。このように的確に土台木部の状態を把握することにより、総合的かつ計画的な維持管理を行なうことが可能となる。
また、上記のような維持管理方法を総合的・計画的に行なうことにより維持管理を標準化して的確な管理を画一的に行なうことが可能となる。そして、このような維持管理を長期的に行なうことによって、木造建築物の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の発明の一実施形態である維持管理装置を示す概略断面図である。
【図２】  図１に示す維持管理装置の、土台木部と平行な切断面における断面図である。
【図３】  図１に示す維持管理装置で使用される箱体の一例を示す斜視図である。
【図４】  土台木部からサンプル片を採取する方法を示す概略図である。
【図５】  ファイバースコープで土台木部に設けた穴の内部を観察する方法を示す概略図である。
【図６】  請求項６に係る発明の一実施形態である維持管理方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
１        コンクリート基礎
２        土台木部
３        切り欠き
５        含水率測定器
７        パッキング
８        錐
２１        穴
３０        箱体
３１        蓋
３２        底面部
４１        木ねじ
４２        リード線
４３        接続端子
６０        雨よけ
６１        外壁下地
６２        外装材
９０        ファイバースコープ
９１        表示装置
【図１】
0004301679.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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