BLつくば vol. 19
巻頭

2016. 11

言地形・地盤と自然災害
中井 正一 ……………………………………………………………………………………………………

特2

集
最近の評価・試験業務の内容
・大型壁加熱炉を新設しました
金城

仁 …………………………………………………………………………………………………

5

・最近の防火材料性能評価業務の状況
福田 泰孝 …………………………………………………………………………………………………

8

・建築物省エネ法・省エネ基準について咸

哲俊 …………………………………………………………………………………………………

10

・BL部品と性能試験
下屋敷 朋千 ………………………………………………………………………………………………

13・基礎工法の施工管理に関する評価業務
久世 直哉 …………………………………………………………………………………………………

15

試験・研究情報
簡易一軸振動台を用いた物置の振動実験の紹介
服部 和徳 ……………………………………………………………………………………………………

17

大型曲げ試験装置を用いた6000kN級曲げ試験の紹介
服部 和徳 ……………………………………………………………………………………………………

20

実験室における排水管の発生騒音・遮音性能に関する測定方法
高橋央 ……………………………………………………………………………………………………

22

地盤改良体の室内配合試験業務のご案内
大野 吉昭、久世 直哉……………………………………………………………………………………

27

工事用材料試験用コンクリート圧縮強度試験
大野 吉昭 ……………………………………………………………………………………………………

29

外壁複合改修構工法の面外振動実験（試験体の製作方法の検討）
下屋敷 朋千 …………………………………………………………………………………………………

31

施設紹介
名古屋構造判定分室開設のご案内
構造判定部 …………………………………………………………………………………………………

34

第ニ防耐火試験棟建屋について（雑木林との共存と資源としての雨水）
菅谷 憲一 ……………………………………………………………………………………………………

36

事業報告
最下層柱中間部浮き上がり架構の簡易モデルによる地震応答予測
小谷 直人 ……………………………………………………………………………………………………

38－BL部品で住まいながらに行う改修での光熱費改善効果－ 開口部の断熱改修による省エネ効果
清水 則夫 ……………………………………………………………………………………………………

41

回転貫入条件が羽根付き杭の水平方向地盤反力特性に及ぼす影響
久世 直哉 ……………………………………………………………………………………………………

50

伝統家屋の改修における断熱性能及び防火性能の検証
野中 峻平 ……………………………………………………………………………………………………

53

プレボーリング拡大根固め工法における根固め部の強度特性
田井 秀迪 ……………………………………………………………………………………………………

56

35度開先面に融合不良を有する接合部の繰返し載荷実験
服部 和徳 ……………………………………………………………………………………………………

59

その他
大型壁加熱炉竣工披露式を行いました。
野中 峻平 ……………………………………………………………………………………………………

62

新設した大型壁加熱炉の依頼試験を開始しました！
……………………………………………………………………………………………………

63

BLつくば主催 第1回TBTL座談会開催報告……………………………………………………………………………………………………

63

北舘 賢次 ……………………………………………………………………………………………………

64

小谷 直人 ……………………………………………………………………………………………………

65

自己紹介

編集後記
表紙写真撮影：北舘 賢次

巻

頭

言

地形・地盤と自然災害
つくば建築試験研究センター アドバイザー

1．はじめに
本年 4 月より、つくば建築試験研究センター

中井 正一

るかを知り、それに対する備えを講じておくことです。

にお世話になることになりました。どうぞよろ

たとえば、地震による被害について見てみま

しくお願いいたします。私は、これまでの 19

しょう。それらを子細に観察すると、実は、地形・年間、千葉大学の教員を務めてきました。ここ

地盤の影響が大きいことに気づきます。熊本地

では、その間に学んだことのうち、地形・地盤

震や東北地方太平洋沖地震を始め、大地震のたと自然災害について書いてみたいと思います。

びに、地滑りや崖崩れ、造成地の崩壊など大規模な土砂災害が数多く発生しています。このよ2．日本は災害の国

うに、地震による災害は、地盤災害と切っても日本は災害の国と言われます。2011 年東北

切れない関係にあると言えます。これは、日本

地方太平洋沖地震の記憶もまだ新しい中で、この地形が複雑で、狭い範囲で細かく変化していの 4 月には熊本地震が発生しました。地震に加ることが関係しています。

えて、日本では、津波・風水害・崖崩れ・噴火と言った自然災害の危険に絶えずつきまとわれています。

3．地形と地盤の密接な関係
地域を特徴づける自然的要因はその土地の地

日本にこれほど災害が多いのは、日本列島の形と地盤です。従って、地形と地盤の性質を把位置と密接な関係があります。プレートテクト

握することが、その土地の災害危険度を知るこニクス理論によれば、日本付近では 4 つのプとにつながります。

レートが境を接しているとされています。これ

日本の都市の多くは台地や低地などの平野にらのプレートは互いに力を及ぼし合っており、立地しています。平野を覆っている地盤は、大そのプレート間の力学が日本付近に地震や火山

きく沖積層と洪積層に分類されます。

活動の多い理由となっています。一方、日本列

ここで、少し話が脱線しますが、これらの呼島はユーラシア大陸の東岸に位置し、いわゆる称（沖積層・洪積層）は現在では用いられなく

温帯モンスーン地帯に属しています。加えて、なった地質年代の呼び名（沖積世・洪積世）と台風の通り道にも当たるため、年間を通して降対応するもので、学術的には必ずしも正しい用水量が多く、豪雨にともなう洪水や土砂災害が語ではありません。学術的には完新統（完新世極めて多い理由となっています。

の地盤）および更新統（更新世の地盤）と言いどうすれば、自然災害を未然に防ぐ、もしくます。元々、洪積ということばは大洪水によるは、極力低減することができるでしょうか？

堆積物を意味し、その大洪水とは「ノアの大洪

最善の策は、自分たちの住んでいる土地がどう水」を指すものでした。用語の変更は神話からなっていて、どこにどのような危険が潜んでいの決別とされています。完新世は最終氷期の終2BL つくば2016・11

わり、今から遡ること約 12,000 年以降とされています。もっとも、沖積層（Alluvium）ということばには未固結の河川堆積物という意味もあります。日本付近の最終氷期最盛期（すな
わち最大海面低下期）は今から約 18,000 年〜
20,000 年前と言われており、それ以降の河川による作用によって形成された地盤を沖積層（沖積地盤）と呼ぶと言う考え方もあります。この場合、それ以前に形成された更新世の地盤を洪積地盤と呼称することになります。河川の作用とはすなわち浸食と堆積であることから、沖積層が地表を覆っている土地は一般に低地であ

図1

古い時期の地形図（1907 年、曾我野）

図2

古い時期の土地利用（1903 年、千葉市）

り、洪積層が地表を覆っている土地は、低地よりは一段小高いいわゆる台地と言うことになります。また、地盤には、形作られてからの年代が長い（古い）ものほど堅固であり、年代の短い（新しい）ものほど軟弱であるという大原則が存在します。この原則に照らせば、沖積層は軟弱であることが多く、洪積層は沖積層に比べるとより堅固であると言えます。
このように、地形が分かるとその土地の地盤が分かり、潜在的な災害の危険度が予測できます。しかしながら、近年の急速な開発により、都市域ではほとんど自然の地形が分からなくなっていることも多くなっています。
本来の地形を知るには、古い時期の地形図を見る必要があります。図 1 は、1907 年（明治40 年）に作成された 2 万分の 1 の地形図（大日本帝国陸地測量部：曾我野図幅−現在の千葉市南部）の一部を表しています。この地域は、下総台地と呼ばれる台地と東京湾沿いの海岸低地からなっていますが、台地には幅の狭い谷状の低地が奥深く侵入していることが見てとれます。独特の地形ですが、南関東には広く分布しています。専門知識がないと図 1 からこのような地形を読み取ることは必ずしも容易ではありませんが、（特に古い時期の）土地利用や植生に着目すると比較的容易にこれを行うことができます。

BL つくば

図3

2016・11千葉県北西部の地形分類（現在）3たとえば、図 1 などの古い時期の地形図から

一般に、斜面を有する地形では、斜面上部は土地利用を読みとると図 2 が得られます。これ

揺れやすく、斜面下部は揺れにくいとされます。

を図 3 に示す地形分類図と比較すると、古い時

実際、筆者らの研究によれば、斜面の存在によ期に水田として利用されていた土地は、ほぼ例

る地震動増幅効果はそれほど大きいものではな

外なく海岸平野や谷底平野などの低地であるこいものの（最大約 30% の増幅）
、その影響範囲とが分かります。従って、これらの土地の元々は極めて広い（斜面高さの数十倍に及ぶ）ことの表層地盤は軟弱であることが推測できます。

が分かっています。さらに、この台地−低地境
界の斜面には、従来見過ごされてきたリスクも4．地形・地盤と地震の揺れ

存在します。斜面が自然斜面の場合、斜面付近

固い地盤の上に軟らかい地盤が存在するように「ゆるみ層」が存在することがあり、その場な地層構成の場合、固い地盤から軟らかい地盤

合には、震動の増幅や斜面崩壊の危険性が格段

へと地震波が伝播する時、増幅という現象が起に高くなる可能性があります。台地−低地境界

こります。すなわち、軟らかい地盤では地震時の急崖は常時でも交通上の隘路となっていますに揺れが大きくなり、その度合いは、固さ柔らが、地震時に斜面そのものや道路に面する建物

かさの差が大きいほど大きくなります。その土の崩壊によってこれが絶たれると、避難・救助

地の地盤がどのような地層構成になっているかや復旧の面で大きな阻害要因となってしまいまを正確に把握するためには、地盤調査を行うのす。

が基本です。しかしながら、地震被害想定を行

熊本地震では、台地端部に家屋の被害が集中う場合など、広い地域にわたって大まかな地盤

していると聞きます。何らかの地形効果があっ構造を把握したい場合には、前述の地形と地盤たのでしょうか。詳細な調査が待たれます。

の関係が参考となります。実際、広域を対象とする地震被害予測にはこの方法論が参照される
こともあります。

5．最後に毎年繰り返される地盤災害や土砂災害は一部

このような地盤構造の違いによる地震時の揺地域に特有の事象で、平野に立地するほとんど

れの違いのほかに、地形そのものの影響、すなの都市部では無縁のものと思われがちです。しわち、地形効果と呼ばれる影響因子があります。

かしながら、これまで見てきたように、地形や関東平野は一見すると低平ですが、前述の図

地盤にかかわる自然災害のリスクは身近に存在

1 からも分かるように、より子細に見ると、樹しています。このようなリスクの所在を明らか

枝状の細長い谷が台地の奥深くへと入り込む複にすることは、研究者や行政にかかわる者に課

雑な微地形構造を有しています。この谷地形はせられた課題と言えましょう。まずは、古い時

微地形分類としては谷底平野、一般的には谷戸、期の地形図から始めて多くの知見を集約し詳細

谷津、谷地などと呼ばれ、古くから水田としてな分析をすることが、自然災害を未然に防ぐあ利用されてきたことから、谷津田としても知らるいはその被害を最小限にとどめる有効な手立

れています。一方で、この台地−低地境界は多てとなります。自然災害の危険性がどうしてもくの場合急崖になっています（図 3 参照）。そ排除できない場合には、保険などをうまく利用の総延長は南関東だけでも数千キロメートルにしてリスクをヘッジすることも大切と言えま及ぶものと考えられます。このことが新たなリす。

スク要因となっていることは、実はあまり認識されていません。

4

BL つくば2016・11

特 集

最近の評価・試験業務の内容

大型壁加熱炉を新設しました
性能試験研究部・技術評価部

金城

仁

〇はじめに
当財団は、防耐火構造、防火設備、防火材料の性能評価業務の信頼性向上及び効率良い運用を図るため、第二防耐火試験棟を建設し、大型壁加熱炉と試験体製作エリアを新設いたしました。防耐火構造及び防火設備試験に用いる大型壁加熱炉については、6 月 30 日に国土交通省
による試験装置の性能検査を行い、この度、7月 25 日より試験業務を開始致しました。
図1〇大型壁加熱炉

大型壁加熱炉〇載荷装置

大型壁加熱炉の新設に伴い、これまでの旧壁

大型壁加熱炉については、最大 1000kN まで

炉と合わせて 2 基体制での運用が可能となり、の載荷が可能となっております。載荷能力が向迅速な試験実施が可能となります。加熱炉の開上したことにより、中層大規模建築物や CLT

口についても 3 つの加熱面積に対応しており、構造等の荷重レベルの大きな試験体への載荷加より幅広い仕様での耐火試験が実施可能となり熱試験が可能となり、性能評価はもとより研究・ました。仕様概要を表 1 に、大型壁加熱炉の写開発実験等での活用も可能となっております。

真を図 1 に示します。

装置概要を表 2 に、載荷装置を図 2 に示します。

表1
加熱曲線

仕様概要

ISO834 及び ASTM 等の規格の加熱曲線を自由に設定可能自動及び手動（自動加熱はプログラム設定した加熱曲線
温度調整
に対し、炉内温度をフィードバックして燃焼エアの開度調整）
・高さ 3.4m 幅 3.5m 奥⾏ 1.0m（載荷・非載荷）・高さ 3.0m 幅 3.0m 奥⾏ 1.0m（載荷・非載荷）・高さ 2.6m 幅 1.9m 奥⾏ 1.0m（非載荷）
有効加熱※‌１基で３加熱面積、５種類の耐火試験が面積等可能
・バーナー：５列４段・加熱温度測定⽤熱電対：20 点
試験体の専用台車による脱着
脱着

BL つくば2016・11

表2

装置概要

載荷装置
1000kN 対応（旧壁炉は 400kN）⇒‌荷重レベルに応じて、ロードセルの組み載荷能力
替え（200kN 及び 500kN 各 2 台）により制御精度を確保⇒一軸静的加力装置による自動制御

仕

油圧ポンプ
・最高使用圧力：70MPa
・吐出量：0.15 ～ 0.9L/min
コントローラー・‌アナログ入力 4ch（荷重計・変位計・もりかえ・拡張）様・‌アナログ出力 1ch（インバーターポンプ駆動）
油圧シリンダー22・‌受圧面積：（押）71.63cm ,（引）40.04cm
・ストローク：300mm
2・必要油量：2149cm

5

を表 3 に示します。これらの排煙処理装置を整備したことで、煙量の多い試験体においても対応が可能となり、これら排煙を一気に集煙して排煙処理することにより、敷地周辺への環境配慮はもとより、試験棟内の作業環境の改善にも対応しております。そして、大型集煙フードを用いることで、小型及び中型規模の耐火試験についても実施出来るように致しました。

図2

載荷装置

〇‌二次燃焼炉及び排煙処理装置（大型集煙フード及び既存水平炉屋内排煙ダクト）
大型壁加熱炉の新設に伴い、多量の排煙も処理が可能な二次燃焼炉を整備致しました（図3）。図 4 に示す大型集煙フードにより、煙を局所的に封じ込めることで、効率的に排煙処理を行うように致しました。また、既存水平炉にお

図4

大型集煙フード

図5

水平炉集煙ダクト

ける屋内排煙処理用のダクトを設け、建物内へ溜まる煙も同時に処理できるように致しました。図 5 に水平炉屋内排煙ダクトの設置状況を示します。二次燃焼炉及び排煙処理装置の概要

表3

二次燃焼炉・排煙処理装置の概要

二次燃焼炉（排煙処理装置）の仕様

図3

6

二次燃焼炉

加熱温度

800℃以上

炉体寸法

W：4.95m × L：2.7m × H：9.4m

排気ファン容量400m ／分

3

排煙処理の特徴①‌排気ファン増強により、大型壁炉排煙処理および既存水平炉室内排煙処理が可能。
②‌大型壁炉集煙フードにより、煙をフード内へため込
み、試験中および脱炉後の集煙を前方２箇所及び上部１箇所集煙口より一気に吸い上げる。
③‌ロールスクリーンを用いることで、煙を局所的に封じ込め、集煙を行うことが可能。

BL つくば2016・11図6〇第２防耐火試験棟

試験棟配置図〇さいごに・・

新設した第２防耐火試験棟においては、試験

今回整備させて頂きました大型壁加熱炉にお体製作から試験体保管そして試験準備・試験実

いては、大臣認定に係わる性能評価業務のみな施までの一連の作業を１つの建屋の中で効率的らず、多種多様な耐火試験において、皆様からに行うことが出来ます。また、防火材料試験にのご要望にお応えできる試験設備となっており

おいても、発熱性試験室・ガス有害性試験室をます。本施設については、建築分野だけではな

まとめて配置することで効率化を図るとともく、今後は幅広い耐火試験が実施可能な防耐火に、試験体保管室にて試験体の養生管理もすべ試験施設として、性能評価・評定業務におけるて行えるように致しました。試験棟の配置図を防耐火試験、そして開発・研究のための設備と図 6 に、試験棟外観を図 7 に示します。

してご活用頂ければ幸いであります。
〇問い合わせ先（一財）ベターリビング
つくば建築試験研究センター
性能試験研究部・技術評価部
Tel：029-864-1745
Fax：029-877-0050
E-mail：info-tbtl@tbtl.org

図7

試験棟外観（東側：試験体製作ヤード側より）

BL つくば2016・117

特 集

最近の評価・試験業務の内容

最近の防火材料性能評価業務の状況
性能試験研究部

建築基準法には、関連する政令等の技術的基準等によって、建築物の構造方法や建築材料の福田 泰孝

2．認定・評価の対象
改正前の認定の内容ついては、「耐火防火構性能を確認する方法を定め、国土交通大臣が認

造・材料等便覧」（新日本法規出版株式会社

定することにより、構造方法や材料の性能が建発行）を見ると、用途や施工方法、標準施工図、築基準法に適合していることを証明する制度が使用上の注意事項まで記載されており、商品名あります。

も記載されていることから、仕様の認定というこの認定を受けるために行われる事前の審査

よりも商品毎に認定する制度でした。

が「性能評価」と呼ばれるものです。性能評価

対して、現在の認定制度は、材料や製品の仕業務は、国土交通大臣より指定された評価機関

様（材料の構成やそれらの厚さ、質量、組成や（指定性能評価機関）が、定めた業務方法書に規格等）を認定するものであり、原則として、基づき、評価を実施します。

どのような場所、用途で使うか、施工方法・条

今回は、防火材料の性能に関する試験を伴う件については、認定の範囲外となっています。

性能評価について、業務の内容の説明も交えて、仕様を認定する制度であるため、認定取得者（認最近の状況を報告します。

定書に記載される）に限らず、認定品として製造または販売することが可能となっています。

1．大臣認定制度と性能評価の概要
2000 年の建築基準法改正に伴い、防火関連

3．現状の運用の規定もそれまでの仕様規定から性能規定化さ

改正後当初は、それまでの評価方法、考え方れました。防火材料（不燃材料、準不燃材料、を踏襲する形で、商品毎ではありませんが、あ難燃材料）については、基準法で不燃材料等にる程度限定された仕様に対して認定が交付されついて例示されていたものを告示に定め、政令ていましたが、その後、仕様のバリエーション

で技術的基準として性能を明確化し、試験方法

に対する性能の優劣がデータの蓄積などにより等は告示に定められていたものから指定性能評

明確になってきこともあり、一つの認定でより価機関が定めることとなりました。試験方法も広い範囲の仕様を認める運用に変わってきてい一部変更されています。

ます。また、認定に記載される材料等の情報に大臣認定までのルートについては、改正前は、

ついては、様々な種類の材料が扱われるように指定された試験機関が試験を行い、財団法人日なったこともあり、より詳細な内容の記載が必本建築センター（当時）が評価を行っていまし要になっています。

たが、改正後は、指定性能評価機関が試験と評

当初は想定されていなかった材料構成（可燃価を行い、大臣が認定を交付するというルート

物を燃えにくい金属製のもので覆い、性能を担になりました。

保する仕様など）での認定取得を希望されるこ

8

BL つくば2016・11

とが増えています。防火材料の認定は、材料そする」という原則からは外れ、今のところ限定のものの性能が対象であり、工法などの認定で的ではありますが、改正（2000 年）前の商品はありません。そのため、試験でも対象となる毎の認定に近い印象を受けます。

のは、その製品の端部や目地部を除いた一般部
であり、この部分に関しては要求される性能の確認は行えますが、実際の火災を想定したときに懸念される部分（目地部等）については、現

5．その他、評価料金変更
防火材料の性能評価料金（法令で規定）が平成 28 年 6 月より変更となりました。

状の試験方法による実際の施工を再現したもの

不燃、準不燃・難燃で料金が分かれていたもでの試験が難しく、その性能が確認できないたのをガス有害性試験の有無により料金を分ける

め、懸念される部分の処理方法に関する注意事ことになりました。

項の項目を設けることにより対処するケースが増えています。

ガス有害性試験は、実験動物を使用することから省略規定が設けられており、省略できるものについては、その分の料金を減額した形で金4．試験・評価上の問題（難燃処理木材の問題）

額が設定されています。

2007 年に認定試験の不正受験といった問題

ガス有害性試験の省略規定についても、料金が発覚したことにより、認定試験時に試験体がに係る内容であるため、告示にて明確化されて申請通りの仕様であることをより厳しく検査・います。

確認することとなり、それと同時に認定された製品についての国によるサンプル調査が始まり

6．まとめました。市場に出ているものの認定仕様との整認定された仕様と違うものを製造・販売され合が調査の対象となりますが、品質管理上の齟て問題になるケースは国によるサンプル調査が齬や認定制度に対する理解不足などの理由か始まってからも続いています。

ら、認定仕様との不整合があるものが検出され「仕様を認定する」という制度上の縛りがあています。

る以上、現状の制度で注意事項により対処する

難燃処理木材（木材に難燃性を付与する薬剤のも一つの方法ではありますが、品質管理が適を注入し、防火性能を確保する）は、天然の木

正に行われるように正すものとしては十分では材を使用することから、木材の品質のバラツキないと思われます。

が原因となり、薬剤の注入量や中心部まで注入

現状の大臣認定制度とは別に、第三者によるされていないなどの問題が生じています。また、チェック体制を制度化する方法もありますが、この製品は、注入した薬剤が白華現象として表

そうなると製造者、管理者なども認定上で明確面に現れたり、水分と一緒に流れ出て、木材ににしておく必要があり、現状の制度では対処が残る薬剤が減ってしまい防火性能を確保できな

難しくなってきます。

いという問題があり、注意事項として、耐久性

防火材料については、「不燃」であれば、基などの有無により使用箇所を限定（水の影響が準法上どのような場所や使い方、材料であって小さい場所など）する方向で検討されています。

も、要求される性能は基本同じですが、当初想製造時のバラツキの問題から、品質管理の条件・定していたような製品、材料、使用方法とは異方法も注視される状況となっています。

なるものも評価の対象となってきていることも品質管理や耐久性については、「性能評価」
は行われませんが、現認定制度の「仕様を認定

BL つくば2016・11あり、今後、品質管理の扱いも含め、改めて整理する必要があるのではないかと考えます。

9

特 集

最近の評価・試験業務の内容

建築物省エネ法・省エネ基準について
性能試験研究部

1．建築物省エネ法とは

咸

哲俊

対象が拡大されました。平成 17 年度の改正で建築物省エネ法は、平成 27 年 7 月 1 日に成は届出に関する維持保全状況の定期報告制度が立した「建築物のエネルギー消費性能の向上に創設されました。平成 20 年の改正では特定住関する法律」です。

宅（建売戸建住宅）における省エネルギー性能

この法律は、建築物の規模等に応じた規制的措置、建築主等に自主的な省エネ性能の取り組の向上を図るトップランナー制度が創設されました。

みを促す誘導措置を一体的に講じることによ

そして、平成 27 年「省エネ法」の建築部門

り、建築物全体のエネルギー消費性能（省エネを独立させ、建築物全体の省エネ性能を向上さ性能）を向上させようとする新しい法律です。

せようとした新たな法律が「建築物省エネ法」
です。「省エネ法」の第 72 条等住宅・建築物に

2．省エネ法と建築物省エネ法の関係ついて規定されていたものが「建築物省エネ法」

省エネ法とは、2 度の石油危機を契機としてに移行され、「省エネ基準」、「300 ㎡～ 2000 ㎡

昭和 54 年（1979 年）に制定・施行された「エの住宅の性能の届出義務」、「住宅事業建築主のネルギーの使用の合理化等に関する法律」です。

判断基準」などが建築省エネ法で扱うことにな

従来、建築物の省エネルギー対策は、省エネりました。

法をベースに推進されて来ました。この法律は、建築物だけではなく、工場・事業所、郵送、機械器具等の各分野において、事業者等に省エネ
ルギー措置の届出や使用状況の定期報告を求め

3．建築物省エネ法の概要
建築物省エネ法は、主に規制的措置と誘導措置に分けることができます。

ることにより自主的なエネルギーの効率向上の取り組みを求めるものでした。建築物において

3.1

規制的措置

は、300 ㎡以上の建築物の新築時等に、建築主①省エネ基準の適合義務等から所管行政庁への省エネルギー措置の届出

2,000 ㎡以上の非住宅建築物（特定建築物）

を義務付け、著しく不十分な場合には所管行政については、新築時等における省エネ基準の適庁による指示、勧告などの対象としています。

合義務を課すことになります。基準不適合の場

省エネ法は、昭和 54 年に公布されてから、合は建築確認がおりないこと、つまり着工でき

国内外のエネルギーをめぐる経済・社会的環境ないことになります。

の変化に対応して何度も改正されました。建築②届出義務物に関する主な改正は以下のとおりです。平

300 ㎡～ 2000 ㎡以上の建築物については、

成 14 年の法改正では 300 ㎡以上の新築等から新築時等に省エネ性能確保のための計画の届出

2,000 ㎡以上の新築・増築・大規模改修等へと義務があります。省エネ基準に適合しない場合

10

BL つくば2016・11

は、所管行政庁が指示などを行うことができま成 11 年省エネ基準に比較して）、「地域区分のす。

細分化」、「外皮の省エネ性能の見直し」、「一次③大臣認定制度

エネルギー消費量」の三つです。

省エネ性能・効果の高い新技術については、①地域区分の細分化

特殊の構造又は設備を用いる建築物について、地域区分がⅠ～Ⅵ（6 区分）から 1 ～ 8 地域

基準に適合する建築物と同等以上の性能を有す（8 区分）に細分化されました。平成 11 年省エる旨の大臣認定制度を創設します。

ネ基準のⅠ地域とⅥ地域がそれぞれ 2 区分に細④住宅トップランナー制度

分化されました。改正前の基準ではすべての地

年間 150 戸以上の建売戸建住宅を新築する事

域で、断熱性能、日射遮蔽性能の基準を設けて業者を対象に、住宅トップランナー基準に照らいますが、改正後の基準では、寒冷地においてして住宅の省エネ性能の向上を勧告等をするこ

は冷房期の平均日射熱取得率（ηA 値）の基準とができます。

がなくなりました。蒸暑地においては外皮平均
熱貫流率（UA 値）の基準が設けられていませ

3.2

誘導措置

①エネルギー消費性能の表示

ん。
②外皮の熱性能基準の変更

省エネ基準に適合している建築物について、住宅の場合、年間暖冷房負荷が廃止になり、所管行政庁の認定を受けてその旨を表示するこ

熱損失係数（Q 値）が外皮平均熱貫流率（UA 値）とができます。

に変更、夏期日射取得係数（μ 値）が冷房期②容積率特例の平均日射取得率（ηA 値）に変更されました。

省エネ性能の優れた建築物について、容積率の特例を受けることができます。

平成 11 年省エネ基準で、Q 値及び μ 値の計
算は「単位温度あたりの建物が損失熱量」及び「単位日射あたりの総日射取得量」を「床面積」

3.3

施行時期

で割り算したことに対して、平成 25 年省エネ

誘導措置は建築省エネ法公布から１年以内、基準では「床面積」ではなく「外皮等面積」で規制的措置は公布から 2 年以内に施行するこ割り算して算出します。また、Q 値には建物のとになっていますので、誘導措置は平成 28 年

換気及び漏気による損失熱量を含むことに対し

4 月 1 日から規制措置は平成 29 年 4 月（予定）て、UA 値は換気及び漏気による損失量を含みになっています。

ません。
非 住 宅 建 築 物 の 場 合 は、 外 皮 性 能 基 準 の4．省エネ基準について

PAL が新 PAL（PAL ＊）に変わりました。計

省エネ基準も昭和 55 年基準（旧省エネ基準）

算方法は、現行 PAL 及び新 PAL ともペリメーが公布してから、
平成 4 年基準（新省エネ基準）、

ターゾーンの年間負荷をペリメーターゾーンの

平成 11 年基準（次世代省エネ基準）、平成 25

床面積で除して求めますが、新 PAL の年間負年基準と何度も改正されてきました。

荷の計算条件を一次エネルギー消費量計算の条

最新の省エネ基準である平成 25 年基準は、「エネルギーの使用の合理化に関する建築主等

件と統一しました。
③一次エネルギー消費量

及び特定建築物の所有者の判断の基準」（平成

外皮の断熱性能及び設備性能を総合的に評価

25 年経済産業省・国土交通省告示第 1 号）にする一次エネルギー消費量を導入しました。住

示されています。

宅の場合、平成 11 年基準では暖冷房、換気、

平成 25 年省エネ基準の大きな変更点は（平BL つくば2016・11

給湯、照明の計算がありませんでしたが、平成
1125 年基準では設備性能として一次エネルギーの立場で建築物省エネルギー性能表示制度にか消費量を計算することになりました。非住宅建

かわる評価、省エネ法に基づく建築物調査、性築物の場合、平成 11 年基準では空調、照明、能試験業務などでお手伝いできます。

換気、給湯、昇降機の効率を個別に評価しましが、平成 25 年基準では一次エネルギー消費量【参考資料】

計算になりました。

・‌国土交通省ホームページ
・‌一般財団法人建築環境・省エネルギー機構

5．ベターリビングがお手伝いできること
一般財団法人ベターリビングは、第三者機関

12（IBEC）ホームページ
・国立研究開発法人建築研究所ホームページ

BL つくば2016・11

特 集

最近の評価・試験業務の内容

BL部品と性能試験
性能試験研究部

下屋敷 朋千一般財団法人ベターリビング（以下、BL とBL 部品として認定するために、これらの要示す。
）が認定する優良住宅部品（以下、BL 部件に照らし、対象とする住宅部品の品目別に必品と示す。）は、品質、性能、アフターサービ

要な性能等を明らかにした「認定基準」、及びス等に優れた住宅部品です。人々の住生活水準

認定基準等に対する適合性を評価するための方の向上と消費者の保護を推進することを目的と

法「評価基準」（評価のための試験方法、評価して認定し、その普及を図っています。

の基準となる性能値等を含む。
）を定めていま“BL”とは“Better Living（よりよい住まいす。また、評価基準には別冊として BL 独自のを）”の頭文字をとったものです。

試験方法を規定した「性能試験方法書」が附属認定を受けた住宅部品には、「BL マーク証紙」

しています。

の貼付等により BL 部品である旨を表示するこ

さて、評価基準には、前記の要件にあわせたととなっており、表示された部品には、瑕疵保要求事項があり、その中で機能の確保、安全性証と損害賠償の両面から適用される BL 保険がの確保、耐久性の確保として挙げられた項目についています。

おいて、性能値等及び試験方法が規定されていBL 保険では、施工瑕疵による賠償もカバーます。認定を受けようとする場合は、これらのされますので、PL 法に対応した製造物責任保要求事項を試験によって確認し、申請に必要な険より幅広い保証が得られます。

書類として、認定申請書、設計図書等と同様に認定の対象とする住宅部品は、住宅を構成す
る躯体、内外装又は建築設備のユニット（住宅

試験成績書を BL の認定部に提出しなければなりません。

に附属するものを含みます。
）で、工場生産に認定を受けようとする場合は各試験を実施すよるものであり、認定を行うことにより消費者るわけですが、試験を実施する者、機関等につの利益の増進を寄与すると判断されるものとし

いては、一部の試験項目を除いて認定基準及びています。

評価基準において規定されていませんので、自BL 部品として認定されるには、次のすべての要件に適合させなければなりません。
①‌機能に優れ、快適な居住環境を提供できるものであること社や協力会社及び工業試験所等で実施した結果を提出していただくことが可能です。ただし、法律・検定等によるものは指定された試験機関の試験報告書・検定書等が必要であり、また、②安全性が確保されたものであること

品目毎に第三者性を有する機関等による試験の③耐久性、維持性が優れたものであること

実施を要求している項目がある場合は、その試④適切な施工が確保されるものであること

験成績書が必要です。

⑤‌確実な供給、品質保証及び維持管理に係る第三者性を有する機関等による試験の実施をサービスを提供できるものであること要求している項目というのは、認定基準及び評

BL つくば2016・1113価基準において要求する性能のうち、当該性能

つくば建築試験研究センターでは、BL 認定に支障があった場合に、使用者の生命に係るまに係わる BL で独自に規定された試験、JIS 等

たは重篤な怪我をするなど、特に使用者の安全の規格類による試験を実施しています。試験実に係る要求項目です。例えば、墜落防止手すり

施方法としては、当センターにて実施する他、では、躯体への取付強度を確認する「アンカー・

出張・立会試験による方法もあります。すべて取付金物の強度試験」、手すりユニットの強度の BL 認定に係わる試験について対応できるわを確認する「ユニットの水平荷重試験」が要求けではありませんが、これまで第三者性の確保されており、サッシでは、耐久性を確認する「開が特に必須ではない試験について、自社試験等

閉繰り返し試験」が要求されています。

で実施されてきた場合は、つくば建築試験研究

この、第三者性を有する機関等による性能試センターへの依頼を是非ご検討ください。第三

験実施の要求は、安全性に係る要求項目の第三

者性を有する試験機関として信頼のおける成績者性の確保を目的として評価基準を 2009 年 3

書・報告書を発行させていただきます。

月に一斉に改正し、明記されました。

また、製品の開発・研究に対する自社試験等

現在のところ BL では安全性に係る要求項目においては、試験方法や設備に不備があれば信のみ、第三者性の確保を要求しています。BL

頼おけるデータにはなりません。試験を熟知し部品認定事業は優良な住宅部品の普及を目的とていただくことで、自社試験等の試験結果及していることから、その他の要求事項に対してび BL 部品の信頼性の向上に繋がりますので、も第三者性の確保とまではいかなくても、確認

BL、JIS 等に係わらず、試験に関して疑問点、方法の見直しを検討する時期にきていると思わ不明な点がありましたらお気軽にご相談くださ

れます。

い。

14

BL つくば2016・11

特 集

最近の評価・試験業務の内容

基礎工法の施工管理に関する評価業務
建築基礎・地盤業務部

1．はじめに

久世 直哉

工中に指摘を行うことにより手戻りを少なくす

BL つくば 19 号では、｢ 新しいこと・もの ｣ると共に、対応結果の現地確認までを行うことをテーマとして企画・構成されました。しかし、等、施工後の実物確認や、やり直しが困難であ本拙文においては、昨年以降、発覚した場所打る杭基礎特有の問題に対応するところに特徴がち杭、既製杭および地盤改良の施工管理やデーあります。

タ流用等に掛かる一連の問題を鑑み、まずは、また、本業務における主な確認事項は、設計

従来から実施している地盤改良・杭基礎等品質

図書や施工計画に従い、適切な施工管理が行わ評価業務について、あらためて紹介します。それていること、設計図書どおりの施工が困難での次に、杭の支持層確認に関連する最近の評定あった場合の対処方法、および施工記録の記載

案件について紹介します。

内容が適切なものであること等が挙げられます。現状においては、平成 28 年国土交通省告2．地盤改良・杭基礎等品質評価業務

示第 468 号への適合性確認や、施工記録におけ

一般財団法人ベターリビング（以下、ベター

るデータ流用の有無確認などについても対応すリビング）では、基礎・地盤の材料・部材・工ることとしています。なお、この評価業務にお法・施工技術等に関する試験・調査・評価業務

いて作成された施工記録は、既存杭を利用するを実施しています。

場合にも有用な情報となります。

杭基礎に関しては、鉛直支持力に関する性能評価（いわゆる図書省略認定）などを実施して

3．新しい工法の紹介

いますが、支持力確保のためには施工品質の確①支持層不陸に対応可能な長さ調整用杭保が大前提であり、このため施工管理方法や施本事例（商品名：日研－ ESPHC パイル、評工記録方法の妥当性などについて審査する ｢ 地定取得会社：日研高圧平和キドウ㈱、評定番号：

盤改良・杭基礎等品質評価 ｣１）という任意の評

CBL

FP004-15 号）は、施工中に支持層不陸

価業務を平成 18 年 4 月より実施しています。

が確認された場合など、杭先端深さに変更が必

本業務の目的は、施工品質の確保、ひいては要となる際に直ちに対応可能となるよう、杭先住宅等の構造性能の信頼性向上です。このため

端部あるいは中間部に接続する短い杭の構造性

本業務においてベターリビングは、実現場にお能および施工管理方法に関して評定したものでける杭基礎等の施工管理状況を第三者の立場で

す 。

2）

確認し、
その結果を依頼者（施主、デベロッパー、

当 該 杭 の 長 さ は、0.5m ピ ッ チ で 1.0m か ら

設計者、施工管理者、施工業者）に技術情報と3.5m までであり、その構造性能は、JIS のプレして提供します。個別案件毎に付託された評価

ストレストコンクリート杭（いわゆる PHC 杭）

員は、現場にて施工管理状況の確認を行い、施と同等の性能を有することが確認されていま

BL つくば2016・1115

す。また、短い杭を杭先端部に接続する場合における継手施工管理方法の妥当性についても確認されています。

4．おわりに杭や地盤改良等の施工管理においては、設計
図書通りに施工することに加えて、支持地盤の当該杭の使用例を写真１に示します。

傾斜や局所的な地層の変化を把握し、設計図書
通りの施工では所定の支持性能等が得られない
おそれがある場合を見つけ出すことも重要です。それを把握した場合においては、情報提供を含めた誠実な対応をすることが大切であり、それが設計段階や地盤調査段階での詳細検討を促すことに繋がり、結果として手戻りの少ない施工が可能となるものと考えられます。
基礎・地盤に関するベターリビングの評価業
務においては、従来からの方針通り、申請内容の妥当性をベターリビング自らの試験計測によ写真１

ES パイル

り確認すると共に、施工管理、品質管理並びに製造管理の妥当性について確認することを前提②‌打ち止めを圧入力値により管理する地盤改良として構造性能等の評価を実施しています。ベ工法

ターリビングの基礎・地盤評定委員会は、知識・本事例（工法名：エンブルパイル工法、建設経験共に国内最高の評定委員により構成されて技術審査証明取得会社：ヨシコン㈱）は、プレいると自負しております。審査は、大変厳しい

ストレストコンクリート柱を用いた地盤改良工

ですが、誠実に工法開発や、設計・施工管理を

法に関して審査したもの

3）であり、施工時に行う方々を、これからも支援していきます。

おける貫入力を 1 本ずつ測定・管理することとしています。このため、支持層の不陸や地盤の【参考文献】

ばらつきがある場合においても当該地盤改良体

1）‌久 世 直 哉： ベ タ ー リ ビ ン グ に お け

1 本ずつの鉛直支持力が確保されていることのる基礎構造の技術認証の動向,基礎確認を直接的に行うため、従来よりも安定した

工 ,Vol.42,No.2,pp22-25,2014.2

施工品質を確保できるという特徴を有していま2）‌http://yoneg-net.co.jp/group/kouatsu/

す。当該工法の施工状況を写真２に示します。

3）‌建設技術審査証明事業（住宅等関連技術）
報告書 BL 審査証明 -017「エンブルパイル工法（プレストレストコンクリート柱を用いた地盤改良工法） ヨシコン株式会社」

写真２

16

エンブルパイルの施工状況

BL つくば2016・11

試験・研究情報

簡易一軸振動台を用いた物置の振動実験の紹介
性能試験研究部

1．はじめに

服部 和徳

ムソン社製）により直動運動する機構となって当センターでは、平成 26 年度に簡易一軸振動台を整備した。本報では、簡易一軸振動台を用いた物置の振動実験を実施したので報告する。
なお、本試験は（株）三英社製作所および（株）いる。振動台テーブルの大きさは、長手方向
3000mm、短手方向 1000mm である。
図 2 に簡易一軸振動台の性能曲線を示す。性能曲線は、式（1）により算出した。

稲葉製作所から依頼を受け実施したものである。
2．簡易一軸振動台
簡易一軸振動台を図 1 に、諸元を表 1 に示す。

図1
表1

D：変位（片振幅）、V：速度、A：加速度

簡易一軸振動台

簡易一軸振動台の諸元

振動台テーブル

3 ｍ ×1 ｍ

最大変位±300mm

最大速度60cm/sec.

最大加速度

性能曲線による（図 2）

図2

簡易一軸振動台の性能曲線

振動台の加速度は、アクチュ—エータの速度は 600mm/sec.、ストロークは ±300mm で簡易一軸振動台は、アクチュエータおよび振動台テーブルにより構成されている。アクチュあるため、例えば周波数 1Hz 正弦波で 370gal、
1.5Hz で 560gal の加速度である。

エータの能力は、速度 600mm/sec.、ストロー
ク ±300mm であり、反力壁および振動台テー

3．物置の振動実験

ブルに接続される。振動台テーブルは、Ｈ -200

3.1

試験体

× 200×8×12 のＨ形鋼を用いて製作されてお試験体は、（株）稲葉製作所社製の物置（型式：り、振動台テーブルは、リニアウェイ（日本トFXN-1722HY）である。試験体の大きさは、間BL つくば2016・1117

口 1790 ｍｍ × 奥行 2210mm× 高さ 2375mm である。当センターの簡易一軸振動台の短手方向の大きさは 1000mm であるため、振動台から跳ね出しＨ形鋼を用いて、試験体を振動台テーブルに設置した。試験体のセットアップ図を図 3 に示す。試験状況を写真 1 に示す。

図3

試験体セットアップ図

写真 1

18

試験状況

BL つくば2016・11

3.2

試験方法

試験は、簡易一軸振動台を用いて実施している。まず初めに Sweep 加振を実施し、試験体の固有周波数を測定した。
Sweep 加振の後、Sin 波を用いて振動実験を実施した。加振周波数は、固有周波数とした。Sin 波は、入力加速度を 100gal、200gal、
300gal・・・と 100gal ずつ段階的に上げていき、
700gal まで実施している。
3.3

試験結果

試験結果の一例として、加振周波数 2.92Hz、
入力加速度 600gal の加速度時刻例結果を図 4に、変位時刻歴結果を図 5 に示す。
試験体頭部で計測した加速度は、2300gal 程度であり、入力加速度に対し、3.8 倍程度であった。変位は、図 5 より面内剛性の低いシャッタ
側が大きな変位を示していることが確認でき

図5

変位の時刻歴結果の一例

加振周波数：2.92Hz、入力加速度 600gal

た。
4．まとめ
昨年度、簡易一軸振動台を整備した。その振動台を用いて、はじめて建築構造物の振動実験を実施したので報告した。今後も簡易一軸振動台を用いて、様々な試験依頼に対応できればと考えている。

図4

加速度の時刻歴結果の一例

加振周波数：2.92Hz、入力加速度 600gal

BL つくば2016・1119

試験・研究情報

大型曲げ試験装置を用いた
6000kN級曲げ試験の紹介
性能試験研究部

1．はじめに

服部 和徳

溶接接合したものであり、（一社）日本鉄鋼連盟：

当センターは、平成 27 年に主に杭体（コンボックスコラム委員会から依頼を受けて実施しクリート杭，鋼杭等）の強度や変形性能を把握た試験である。柱は、□ 550×550×32（BCP325）

することを目的とした大型曲げ試験装置を導入である。曲げスパンは、通常の階高を想定してしている。

4 ｍとしている。

本報では、大型曲げ試験装置を用いて 6000kN級の大荷重曲げ試験を実施したので紹介をする。

3.2

試験方法

試験体セットアップ図を図 1 に試験状況を写2．大型曲げ試験装置概要
大型曲げ試験装置の概要を表 1 および写真 1

真 2 に示す。試験は、両端ピンロラー支持とした 3 点曲げ試験である。試験に先立ち、試験体の試験荷重を算出した結果、7000kN 程度必要に示す。
表1
油圧ジャッキ
最大曲げスパン試験装置の概要

であることが分かった。本大型曲げ試験装置の最 大 荷 重：5000kN

油圧ジャッキの容量は 5000kN であり、現存のストローク：±250mm

装置では試験が不可能である。その為、今回、10000mm試験体の両側に油圧ジャッキを据えて加力する
方法にて試験を実施した。
また、安全に試験が遂行できるように反力床および反力フレームについても強度チェックをおこった。その結果、8000kN 程度までは試験が実施できることを確認した。

写真 1

大型曲げ試験装置

3．試験概要3.1

試験体

今回、対象とした試験体は杭体ではなく、鉄骨造の柱部材であり、柱と通しダイアフラムを
20

写真 2

試験状況

BL つくば2016・11図13.3

試験体セットアップ

4．まとめ

試験結果

試験結果の一例として、荷重—変形関係の一試験荷重 6000kN という非常に荷重の大きい

例を示す。試験の最大荷重は約 6000kN であっ試験を、当センター内ではじめて実施した。荷た。非常に大きな荷重の試験であったが、試験重が大きい為、試験治具や試験装置に異常が発

治具や試験フレームに異常はなく、安全に試験生しないか、心労が絶えない実験であったが、が実施できた。

無事に事故や怪我もなく遂行できて胸を撫で下ろしている。今後も試験荷重の大きい試験の要
望は多くなってくると考えられる。本試験のような大荷重試験に対し、今後も安全に実施できるように精進していきたいと考えている。

図2

BL つくば

荷重—変形関係

2016・1121

試験・研究情報

実験室における排水管の発生騒音・遮音性能に関する測定方法
性能試験研究部

1．はじめに高橋央

ここでは排水音に対する立管部分の遮音性能

住宅など建物において室内の静謐性に対するについて、流水を代用する鋼球落下による測定

要求が高まってきており、外部騒音や生活音、方法と評価法（案）を一提案として紹介する。

設備音など様々な音源に対して比較的小さな音

また、この測定方法の検証のために取り組んだでも指摘される場合がある。また住戸プランが実験内容についても後半で紹介する。

多様化する中で居室と水廻りが接するケースなども散見され、遮音性能の普遍的な評価が必要

Ⅰ . 測定方法・評価方法の概要とされてきている。

2．測定

生活音のひとつである排水音にはパイプス

2.1

測定装置

ペースなどから透過する空気伝搬音と排水管や排水管を支持すると共に排水管の開口部から継ぎ手の床貫通部などからの振動伝達による固の音の放射を低減するための装置を用いる。写体伝搬音が含まれるが、その遮音対策は両者そ

真１及び図１に示すような装置を用いて、直径

れぞれに対する手法が必要となる。実建物で想10 ㎜の鋼球（JIS B 1501 同等品）を標準排水定される様々な条件下での発生音レベルと遮音

代用加振源とし、管内で高さ 50 ㎜ ±5% から効果を評価する必要があるが、排水音に関して

自由落下させて、水滴の代用とする。図１及び

汎用性のある規格はないことから、まずは排水

写真１に示す 3 点の受音点における最大音圧レ

管経路の立管部分を取り上げて検討を進めた。

ベル（Lfmax,Fast）を騒音計とリアルタイム分

写真１

22

測定装置

BL つくば2016・11

図１

測定装置

析器で測定する。両端の吸音 ･ 遮音箱の大きさ①鋳鉄管（JIS G 5501）

や材質は、開口部からの放射音が受音点に影響②鋼管（JIS G 3452）を及ぼさない 10dB 以下が確保される材料とす③‌塩ビライニング鋼管（JIS G 3452 と同等以る。試験室は、無響室もしくは一般の室（等価上の鋼管と JIS K 6741 に規定された塩化

吸音面積が 20 ㎡以上で暗騒音レベルが測定上ビニル管）支障をきたさない条件）にて行う。

④硬質ポリ塩化ビニル管（JIS K 6741）⑤‌上記各管外部に遮音材を付加したもの（例2.2

標準排水代用加振源（鋼球）落下装置

鋼球落下装置を写真２に示す。ガイドパイプ

耐火二層管等）注）‌管内部に遮音材を塗布した様なものは除外される。

の支持部は固体伝搬の小さい材料とする。
2.4

測定方法

標準排水代用加振源の打撃点は図１に示す
3 点とし、同一打撃点で 3 回行う。鋼球打撃により発生した最大音圧レベル（時間重み付
け 特 性 F） を 管 芯 か ら 200､400､800 ㎜ 離 れ た
受音点においてオクターブバンド（中心周波数 :1k,2k,4k,8kHz）ごとに測定する。測定結果
から周波数限定（1k ～ 8kHz）A 特性最大音圧
レベル（LAmax）を求める場合には表１に示
す補正値を加えて合成して求める。
写真２

鋼球落下装置表１
中心周波数 (Hz)2.3

測定対象排水管

測定対象排水管は原則的に以下のものとする。

A 特性補正値
Ａ特性補正値 (dB)

1000

0

2000

+1

4000

+1

8000

-1

※1000Hz=1kHz

BL つくば2016・1123

3． 評価方法（案）3.1

表３ 評価基準値（オクターブバンドごとの平均最大音圧レベルの差）

標準排水音レベルの算出

各打撃点ごとの 3 回のエネルギー平均と、各受音点ごとに打撃点 3 点のエネルギー平均を行ったものを線音源と仮定し距離減衰補正を行ってエネルギー平均したものを平均最大音圧レベルとする。
3.2

平均最大音圧レベルの差の算出

一般的な排水管である鋳鉄管を標準試料と等級1000Hz 2000Hz 4000Hz 8000Hz

WH-6 等級

15

15

20

30

WH-5 等級

10

10

15

25

WH-4 等級

5

5

10

20

WH-3 等級

0

0

5

15

WH-2 等級

-5

-5

0

10

WH-1 等級

-10

-10

-5

5

し、標準試料（CI と表記）と他の試料
（ｍと表記）のそれぞれの平均最大音圧レベルからオクターブバンドごとに次式を用いて平均最大音圧レベ

3.4

結果の表示

測定結果の一例を図２に示す。

ルの差（ΔLfmax,1/1）を求める。

3.3

評価

3.3.1 周波数限定（1k‌～ 8k）A 特性平均最大音圧レベルの差による評価‌ ２．４で求めた周波数限定（1k ～ 8k）A
特性平均最大音圧レベルの差（ΔLAmax）は、表２に示す基準を上回るときの等級で評価する。
表２

周波数限定 A 特性最大音圧レベルの差
等

級

基

準

図２

平均最大音圧レベルの差（例）WA-6 等級25dB 以上

WA-5 等級20dB 以上参考として塩ビライニング鋼管、硬質ポリ塩

WA-4 等級15dB 以上

化ビニル管及び耐火二層管Ａについて本評価方

WA-3 等級

10dB 以上

法案により評価すると、周波数限定Ａ特性によWA-2 等級

5dB 以上る評価では、それぞれ WA-1（差 0dB）、WA-1（差WA-1 等級0dB 以上4dB）､W A -2 等級（差 5dB）であった。また、オクターブバンドごとの最大音圧レベルの差

3.3.2 ‌オクターブバンドごとの平均最大音
圧レベルの差による評価
 測定結果をグラフ化し、各周波数帯域において値が表３に示す評価基準値を上回るときによる評価では、それぞれ順に W H -1、W H -2、
W H -3 等級となった。今後は実排水との相関性を確認しながら、試験方法及び評価方法を精査していきたい。

の等級で評価する。

24

BL つくば2016・11

Ⅱ . 測定方法の検証のための実験

6． 測定結果

4． 測定方法概要

6.1 ‌鋼球落下装置による打撃ごとのバラツキについて

測定概要を図 3 に示す。検証のための実験内

鋼球落下装置による打撃ごとのバラツキを確

容を（1）～（4）に示す。
3（1）‌ポリエステル不織布製吸音材（32kg/m ）認するために繰り返し 5 回の打撃を実施した。

を充填した吸音 ･ 遮音箱を試験体排水管の鋳鉄管を用い、打撃点①－測定位置 200 ㎜にお両端に取付ける。

ける測定結果を図 4 に示す。結果より、各周波（2）‌図 3 に示す様に内径 13 ㎜のアルミ製ガイ

数帯域において打撃ごとのバラツキが小さく、ドパイプを排水管試験体内部に先端を高さ鋼球落下装置を用いることにより、安定した衝50 ㎜、スパン 1,500 ㎜の中央部（打撃点①）

撃加振が行えることを確認した。

にセットし、順次打撃点⑧まで移動する。
（3）‌ガイドパイプ端部から φ10 ㎜の鋼球（約4.1g）を入れて転がし、試験体管内部に高さ 50 ㎜から自然落下させる。
（4）‌管 中 芯 か ら 200、400、800 ㎜ 離 れ た 位 置（図１参照）での最大音圧レベル（Lmax，
Fast）を騒音計とリアルタイム分析器を用
いて 800 ～ 12.5kHz の 1/3 オクターブバン
ドの値を測定する。図 3 に示す打撃点①～⑧において各 5 回鋼球打撃を行い測定する。
5． 排水管試験体

図４ 鋼球落下装置による測定結果（CIP 打撃点① 測定位置 200 ㎜）

試験体一覧を表 4 に示す。試験体長さは全て2,100 ㎜とした。

図３

測定装置の概要

表４

排水管試験体

№

試験体名

記号

外径（㎜）

内径（㎜）

厚さ（㎜）

単位長質量
（kg/m）

1

鋳鉄管

CIP

114.4

105.4

4.5

11.1

2

硬質塩化ビニル管

VP

113.7

100.5

6.6

3.3

3

耐火二層管

TP

127.3

100.5

13.4※

6.0

※ 耐火二層管の厚さは、被覆管 ､ 硬質塩化ビニル管 ､ 空気層の合計厚さ

BL つくば2016・1125

6.2

測定位置についての検討

試験体排水管の管芯から 200､400､800 ㎜離れた位置での Lmax を測定した。６．１の測定と今回実施した排水管以外についても測定 ･ 検討を進めたい。併せて排水タワー等による測定を再度実施し、更に比較 ･ 検討を進めたい。

同様に鋳鉄管を用い、打撃点①における測定結果を図５に示す。結果より、鋼球打撃点からの距離が離れても周波数特性はほぼ同じであった。音圧レベル測定位置 200､400､800 ㎜位置における Lmax エネルギー平均（800 ～ 12.5kHz）
はそれぞれ 75.1dB､70.9dB､68.6dB で 200 ㎜と400 ㎜、
200 ㎜と 800 ㎜ではそれぞれ 4.2dB、6.5dB
小さくなる結果であった。他の打撃点においてもほぼ同様の結果であった。
6.3

鋼球打撃位置についての検討

図5

測定位置による比較（CIP 打撃点①）

図6

鋼球打撃位置による比較（CIP 1kHz）

鋼球打撃位置について検討するために、鋳鉄管を用い、図３に示す打撃点①～⑧におけるLmax を測定した。1kHz の測定結果を図６に示す。結果より、打撃位置①～⑧において測定位置による差がみられた。また、打撃位置により、最大で 8dB の差がみられた。他の周波数帯域においても最大最小となる打撃位置は異なるが、同程度の Lmax の差がみられた。
6.4

管種による結果の比較

硬質塩化ビニル管（VP）および耐火二層管（TP）についても鋳鉄管（CIP）と同様に測定を行った結果を図７に示す。グラフより、管種による特性の差がみられ、単層構造である CIPと VP は 5kHz まではほぼ同等、それ以上の周波数帯域において VP の Lmax が小さく、遮音性能上優れた性能を示した。二層構造である
TP は、全周波数帯域において、CIP、VP よ
りも Lmax は小さく、5kHz までは、3 ～ 10dB程度の差がみられ、5kHz 以上では Lmax の差は大きくなることを確認した。
７．検証のための実験のまとめ
鋼球落下装置を用いる事により、非常に安定した衝撃加振による測定が出来ることがわかった。測定位置および鋼球打撃位置については、
26

図７

管種による比較

BL つくば2016・11

試験・研究情報

地盤改良体の室内配合試験業務のご案内
性能試験研究部
建築基礎・地盤業務部

1．はじめに地盤改良体は、改良地盤に要求される性能、地盤や施工条件、品質検査の判定条件などから

大野 吉昭
久世 直哉

③‌混合：施工条件に合わせ、粉体またはスラリー状のセメント系固化材を加え、ミキサーで一様になるよう混練りします。

適切に配合強度を定める必要があります。この④‌供試体の作製：混練りした試料をモールドにため施工前に室内配合試験を実施し、配合条件

充填し、気泡を残さないように振動を加えなの設定が必要となります。

がら充填します。流動性が低い場合は、突き

地盤改良体の強度は、土質、含水比、固化材

棒などを用いて充填を行います。

の種類などの影響を受けるため、要求性能を確⑤‌養生：充填された試験体は、水分の蒸発を防保するために必要となる固化材の添加量を正確

ぐためにラップで覆い、湿潤状態でかつ一定に把握することは困難です。このため、事前に温度の状態で養生します。

現場から採取した土を用いて室内配合試験を行⑥‌一軸圧縮試験：一軸圧縮試験は、JIS A 1216

います。

「土の一軸圧縮試験方法」に準拠して行いま

室内配合試験は、試料土の物性や過去の施工す。一軸圧縮強さの評価は、同一条件の供試実績を基に、所定の室内配合強度が得られる添

体 3 本以上の試験結果を用います。写真 1 に加量を想定し、その添加量を中心に３水準程度

一軸圧縮強さの試験状況を示します。

設定します。設定した添加量ごとに供試体を作製して、一軸圧縮試験から強度を求めます。こ
れより、一軸圧縮強度と固化材の添加量の関係を求め、現場における固化材の添加量を決めます。

①試料土の採取

試料土：10 ～ 30kg↓
②試料土の調整

含水比、湿潤密度測定等↓
2．配合試験の概要③

混配合試験方法の流れを図 1 に示します。
①‌試料土の採取：改良対象となる地盤のうち強度発現の低いと予想される地層を選定し、必は、試験まで、性質が変わらないように保管します。
②‌試料土の調整：次に、試料土の木片等を取り除き、試料と固化材の質量を測定します。
BL つくば2016・11.

試料土と固化材の混合↓④供試体の作製

モールドに充填する↓

要量の試料土を採取します。試料土は、概ね
10 ～ 30kg 程度が必要です。採取した試料土

合

⑤

養

生

.

温湿度一定で所定期間養生⑥一軸圧縮試験JIS A1216 に準じ試験実施↓

図1

室内配合試験の流れ

27

3．配合条件
室内配合試験で得られた一軸圧縮強さ qul と現場平均強度 quf の間には、混合条件、養生条件などが異なるため差が生じます。室内配合試
験結果から、図 2 に示すように一軸圧縮強さと固化材の添加量の関係を求め、必要な固化材の添加量を決定します。
4．試験業務のお問い合わせ
写真 1

一軸圧縮強さの試験状況

室内配合試験は、下記の流れで業務を行います。試験のお問い合わせは、お近くの試験室にご相談ください。
◆試験のお問合せ先◆（一財）ベターリビング http：//www.cbl.or.jp□つくば建築試験研究センター〒 305-0802

茨城県つくば市立原 2

TEL：029-864-1745
担当：大野

FAX：029-877-0050

E-mail：info@tbtl.org□名古屋ラボ※ 図中のデータは仮の値
図228

一軸圧縮強さと配合強度の関係〒 458-0804

名古屋市緑区亀が洞 1-101

TEL：052-879-2151
担当：井上

FAX：052-879-2153

E-mail：Nagoya-lab@tbtl.org

BL つくば2016・11

試験・研究情報

工事用材料試験用
コンクリート圧縮強度試験
性能試験研究部

1．はじめに

大野 吉昭

2．試験業務鉄筋コンクリート造建築物に用いられるコン

コンクリートの試験業務は、下記の流れで報

クリートは設計基準強度を満足するように圧縮

告書の発行を行っています。供試体は、当日受強度の管理が行われています。コンクリート付も可能です。なお、宅急便をご利用の場合は、は、生コンクリート工場やプレキャストコンク

試験の前日までにお送りください。

リート工場で用いられ、自社管理に加え、第三コンクリートの圧縮強度供試は、JIS A 1108:

者試験機関の試験結果が要求されることがあり

2006「コンクリートの圧縮強度試験方法」に従っます。

て実施しています。また併せて、コンクリート（一財）ベターリビングつくば建築試験研究

コア供試体の圧縮強度試験、中性化深さ測定、センターでは、第三者機関として、コンクリー

鉄筋等の金属材料の引張試験、地盤改良体の一ト試験業務を実施しており、その試験結果の報

軸圧縮強さ試験なども実施しており、コンク

告書を発行しております。つくば建築試験研究

リート供試体の端面処理（切断、研磨）が必要

センターでは、ご依頼者が、直接お持ち込み頂な場合も対応可能です。

く方法に加え、遠距離の場合は宅急便を利用してお送り頂く方法、硬化コンクリート供試体を回収する業務を行っています。

BL つくば2016・113．試験品質の確保について
つくば建築試験研究センターで所有する試験

29

図1

写真 1

2000kN 圧縮試験機

写真 21000kN 万能試験機

JNLA 登録証

機は、2000kN の油圧式圧縮試験機（写真 1）、
1000kN の油圧式万能試験機（写真 2）、50kNの機械式圧縮試験機があります。これらの試験
機は、国家標準とトレーサビリティを証明する
JCSS 校正を行っています。

で供試体の回収業務を行っています。
現在、このエリア外の試験体回収業務も拡大

また、試験・校正データの信頼性確保のたしております。ご要望があれば、ぜひご相談く

めに JNLA 登録事業者となっています（図 1）。

ださい。その他、コンクリートの試験に関わる登録の区分は、JIS A 1108、JIS A 1107 の 7、ご相談は、下記までお問い合わせください。

JIS Z 2241、JIS Z 2248 の 4 区分が該当します。コンクリートの圧縮強度試験の報告書には、◆試験のお問合せ先◆JNL が付記されます。

（一財）ベターリビング http：//www.cbl.or.jp

また、昨年度より名古屋市緑区に名古屋ラボ□つくば建築試験研究センターを開設し、名古屋周辺の地盤改良体を中心とし〒 305-0802

た試験業務を行っています。名古屋ラボにおい

TEL：029-864-1745ても、コンクリートの圧縮試験が可能ですので、

担当：大野

ご利用ください。

つくば建築試験研究センターは、茨城県つく

FAX：029-877-0050

E-mail：info@tbtl.org□名古屋ラボ〒 458-0804

4．回収業務の拡大について

茨城県つくば市立原 2

名古屋市緑区亀が洞 1-101

TEL：052-879-2151
担当：井上

FAX：052-879-2153

E-mail：Nagoya-lab@tbtl.org

ば市に拠点があり、茨城県南部から千葉県北部
30

BL つくば2016・11

試験・研究情報

外壁複合改修構工法の面外振動実験（試験体の製作方法の検討）
性能試験研究部

1．はじめに下屋敷 朋千やタイル張り仕上げ外壁等の改修に用いられ建物の躯体と外壁の仕上層（改修層を含む、る。当該工法は、アンカーピンと繊維ネット等

以下同じ）の一体性を検証する方法として、躯

により既存外壁の仕上層と躯体を一体化させ、体の面内せん断実験がある。この方法は、躯体

仕上層の剥落防止性能を確保するものである。

変形に対する仕上層の追従性を評価するには有提案する検証方法は面外振動実験であり、既効な方法である。しかし、地震力は外壁の仕上

存仕上層に浮きが認められる状態に対しての外層に対して、面内方向だけではなく、面外方向

壁複合補修構工法の剥落防止性能を確認するもにも作用する。

のである。

このとき、地震力に対する仕上層の応答加速度が躯体面に対して増幅するのは、仕上層と躯体が一体で振動しない場合である。特に、躯体と仕上層に剥離（浮き）が存在する場合は、仕上層の躯体に対する相対加速度が大きくなる可能性が高くなる。

2．試験体の製作方法の検討
本報では、実験に用いる試験体の製作方法について報告する。
外壁複合改修構工法はモルタル塗り仕上げ外
壁やタイル張り仕上げ外壁等の改修に用いられ

躯体と仕上層が同じ方向に運動している状態

るが、ここでは改修層の質量（既存仕上層を含では剥離の影響は問題とならないが、躯体の運む）が大きい下地モルタルありのタイル張り仕

動方向が反転したとき、仕上層は慣性により逆上げを例にあげる。

負方向に運動しているため相対加速度が発生す

今回の試験体の検討で最も時間がかかったのる。このときの仕上層の面外剛性が小さいもの

は、浮き部分の仕様である。実際の建物では仕ほどその影響は顕著となり、面内方向地震時以上層に浮きがあってもすぐに剥落することはな

上の耐力が躯体との接続機構に求められる可能い。下地モルタルまたは目地モルタルが劣化し、性が高い。しかしながら、仕上層の面外剛性を

亀裂・割れ等が発生し、躯体と完全に分離した

定量的に評価するのは剥離の状況、既存仕上層・後に剥落する。逆に言えば、下地モルタル及び下地の状況把握が難しいことから、実態をある

目地モルタルが健全であれば、浮きが発生して程度再現した実験により評価することが現時点いてもある程度の面積までは下地モルタル及びでは適当かといえる

目地モルタルの拘束力が強く、仕上層の剥落はそこで、外壁の改修工法である、外壁複合改修構工法に着目し、面外方向の外壁剥落防止性能の検証方法について提案する。

起きづらい。
それらの点を踏まえ検討した結果、既存仕上層の浮き部分を 4 分割し、健全部とは縁切れし

外壁複合改修構工法は一般的にピンネット工ている仕様とした。外壁複合改修構工法が施工法と呼ばれるもので、モルタル塗り仕上げ外壁

される時点ではそのような事象が起きているこ

BL つくば2016・1131

とはないが、試験体を縁切れしている仕様にす【試験体製作工程】
2

ることによって、アンカーピンと繊維ネット等製作する試験体は既存浮き面積 1m とし、による既存仕上層と躯体との一体化を評価でき

浮き部分を 4 分割し、健全部とは縁切れしているものとした。更に浮き部分を 4 分割したのは、る仕様とする。

アンカーピン 1 本あたりが受け持つ面積を考慮①‌コンクリート躯体は縦 1200 ㎜ × 横 1200 ㎜

してのものである。

× 厚さ 150 ㎜とする。
②‌外壁面の健全部用として、幅 100 ㎜ 厚さ 20

3．まとめ
外壁複合改修構工法の面外振動実験に用いる試験体製作方法について検討した。

㎜のモルタル板を作製し、コンクリート躯体
周囲にエポキシ系接着剤で固定し、45 二丁
掛けタイルを施工する。

まだまだ改善の必要があるが、今後いくつか③‌外壁面の浮き部用として、445 ㎜ ×445 ㎜ 厚の水準についてデータを取り纏め、面外振動実さ 20 ㎜のモルタル板を 4 枚作製し、45 二丁験を新たな外壁複合改修構工法の剥落防止性能

掛けタイルを施工する。

評価方法の一つとして提案していく予定である。

④‌浮き部用モルタル板をコンクリート躯体の空き部分にはめ込み、継ぎ目にはバックアップ
材等を入れる。
⑤‌タイル張り面に外壁複合改修構工法を施工する。

32

BL つくば2016・11BL つくば

2016・1133

施設紹介

名古屋構造判定分室開設のご案内
住宅・建築評価センター

平素は格別のご高配に預かり、厚く御礼申し
上げます。

構造判定部

制で・的確・迅速・丁寧をモットーに適判業務を進めております。申請者様からの事前相談にこの度ベターリビング住宅・建築評価セン

積極的に対応しており、E メール・FAX の他、ターでは業務の拡大に伴い当センター構造判定

来訪による判定員との協議相談も随時行ってお部の分室である「名古屋構造判定分室」を開設

ります。原則として事前相談を受けた判定員をし、4 月 1 日より構造計算適合性判定業務を開

本審査の担当とさせていただき、審査が滞りな

始いたしました。2015 年のつくば建築試験研い様に努めております。また、判定受付票によ究センターの分室である「名古屋試験分室（名り判定書類の到着期日を予めお知らせいただく古屋ラボ）」に続き、ベターリビングとして愛ことで、審査の着手がより早くなるように準備

知県で 2 つ目の事務所となりました。

をさせていただきます。

東日本大震災から 5 年を経て、また先の熊本

指摘項目の回答においては設計者様と担当判の震災においても多大な被害を受け、全国の至定員が直接応答することが出来、指摘対応もスるところでの震災が懸念される中、建物の安全

ムーズに行われると思います。

性を確保することが急務となっております。構構造適判業務に限らず、ベターリビング全般

造計算適合性判定制度が導入されてから 9 年がの業務への窓口として遠慮なくご活用頂ければ経ち、社会的にも定着すると共に、建築構造設幸いです。

計の認知度及び関心度は更に高くなってきています。
そのような中で当センター構造判定部では公【名古屋構造判定分室】
E-mail ： kozo-nagoya@cbl.or.jp

正・中立な第三者機関として、構造判定審査のTEL ：052-212-9056

FAX ：052-212-9057

更なる的確化・迅速化と申請者様の利便性の向〒 460-0008 愛知県名古屋市中区栄 4-3-26

上に努めております。
名古屋事務所では現在、常勤の判定員 3 名と判定補助及び事務局担当職員 3 名の計 6 名の体

※ 地下鉄

34

栄駅下車 12 番出口より徒歩 3 分

BL つくば2016・11また、ベターリビング本部の住宅・建築評価センター構造判定部の全体の判定業務区域に関しても随時拡大しております。

2016 年 6 月 3 日現在の判定業務区域は以下の通りです。

本部（飯田橋）の構造判定部では、常勤判定員 5 名、非常勤判定員 3 名、外部判定員 11 名、

北海道、青森県、岩手県、秋田県、山形県、判定補助員 1 名、事務職員 4 名の体制で業務を福島県、茨城県、栃木県、群馬県、埼玉県、千行っております。判定員は常駐しておりますの

葉県、東京都、神奈川県、新潟県、富山県、石で、質疑内容や回答のお問い合わせ、建築構造

川県、福井県、山梨県、長野県、岐阜県、愛知

関係の各種ご相談について、お気軽にご利用下

県、三重県、鳥取県、島根県、岡山県、山口県、

さい。

徳島県、香川県、愛媛県、高知県、佐賀県、大分県（注：下線は受付建物制限あり。なお、【本部：‌住宅建築評価センター構造計算適合性判定部】

千葉県、茨城県については、建物制限はありま

E-mail ： kozotekihan@cbl.or.jp

せんが、東京本部のみでの受付となります。
）

TEL ：03-5211-0738

詳しくはホームページを参照して下さい。
http://www.cbl.or.jp/standard/tekihan/index.

FAX ：03-5211-0627〒 102-0071 東京都千代田区富士見 2-7-2
ステージビルディング 7F

html
BL つくば2016・1135

施設紹介

第ニ防耐火試験棟建屋について（雑木林との共存と資源としての雨水）
建築基礎・地盤業務部【はじめに】

菅谷 憲一

遮る木が残っていないことが残念に思います。

ベターリビング つくば建築試験研究セン
ター 試験研究本館は、平地林が残存する敷地の特性を生かし、試験研究業務にふさわしい親
自然な知的作業空間を形成するとともに、地球
環境負荷削減に貢献する持続可能な建築を目指して建設され、平成 24 年に「第四回サステナブル建築賞 審査員奨励賞（小規模建築部門）」
をいただいています。今年（平成 28 年）竣工
した第二防耐火試験棟においても敷地内に残存する平地林（雑木林）との共存ならびに資源としての雨水利用を検討し、僅かながらも地球環

写真 1

着工前の建設予定地（冬）境負荷削減に貢献する持続可能な建築を目指そ
うと考えました。第二防耐火試験棟の建設工事
は、つくば建築試験研究センターの職員が積極的に基本設計や試験装置等の設備工事との調整を行ない、施工管理・監理についても施主側監理者として、担当・参画しています。
【雑木林との共存】
敷地内に残存している雑木林は、当該敷地に建設可能な最高高さ（10m・電波法関係の特別な調査を行わない場合）を超えるものも散見さ

写真 2

竣工後の状況（夏）れる状態でした。第二防耐火試験棟の建設工事に先立ち、試験棟の配置を検討するに当たり、【資源としての雨水】

雑木林を可能な限り残すことを検討しました。

『ひろめよう、雨水浸透！：東京都下水局』

写真 1 に建設工事着工直前の建設予定地の状況のパンフレットに、「近年、都市化が進み、畑（冬）を示します。一方、写真 2 に建設工事竣などがなくなり地中への雨水の浸透する量が工後の状況（夏）を示します。第二防耐火試験減ったため、下水道に流れ込む雨水の量が増え棟は南側に構内道路を有していて、さらに、杭ています。」との記述があります。つくば市の強度試験棟が配置されている関係で夏の直射を

雨水浸透関連事業＜シリーズ

36

なるほど公共事BL つくば2016・11

業

No.59 ＞『貯留浸透施設による流出抑制と『日本の地下水が危ない：橋本淳司』の紹介

良好な水環境の保全』には、雨水を貯め、地中文によれば、「熊本では「ごはん 1 杯、地下水に浸透させる施設の効果として、「地中に浸透1500 リットル」と言われます。これは、ごは

した雨水は河川の水辺環境や水利用などに必要

ん 1 杯分の米を育てる間に、田んぼから地下にな水量として安定的に供給されます。
」との記

しみ込む水が 1500 リットルあるということで述があります。前述の「研究本館」においてもす。」・「日本は減反政策によって田んぼを減ら

雨水浸透施設を採用しています。写真 3・写真

してきましたが、田んぼの面積が減るというこ

4 に示すように、第二防耐火試験棟も同様に、とは、地下水が減るということです。」と記述

大屋根部には軒樋を設けることなく、雨水浸透されています。日本人のお米の消費量が減るこ

システムを採用しています。

とで、地下水と言う「資源」も減ることになるようです。第二防耐火試験棟に、雨水浸透シ
ステムを採用することで、建設予定地が雑木林だった時と同量程度の降水量を地中に戻すことは実現できていると思っています。
生活用水の一人一日当たり使用量は水洗便所の普及などの生活様式の変化に伴い 1965 年から2000 年までの間に約 2 倍に増加していると言われているそうです。この間の人口の増加や経済活動の拡大とあいまって、生活用水の使用量は約 3倍に増加したとのことですが、1998 年頃をピー
クに緩やかに減少傾向になっているそうです。家庭用水の使い方は、トイレ（約 28％）
、風呂（約
24％）
、炊事（約 23％）
、洗濯（約 16％）といった洗浄を目的とするものが大部分を占めているそうです。第二防耐火試験棟の南側には、
シャッター
2

上部の高さに庇（1.5m ｘ 30m = 45m ）が配置されています。この庇から集められる雨水は、雨
写真 3北側雨水浸透システム（砕石浸透）水貯留槽に貯めて、トイレの流し水に利用できるように計画しています。一方、雨水貯留槽を熱源とした空調機の採用も試みています。ここでは、「地中熱＋空気熱」ハイブリッドシステ
ムを導入し、地中熱（雨水貯留槽側）単独運転が可能なシステムとして運用する予定です。
【おわりに】
ここで紹介した第二防耐火試験棟の建屋に採用した取組みは、職員のアイデアの一部を実現したものです。いくつかの取組みは失敗に終
わってしまうかも知れませんが、研究的な取組

写真 4

BL つくば北側グリーンベルトと軒樋無し屋根

2016・11

みについては、改善・継続したいと思います。
37

事業報告

最下層柱中間部浮き上がり架構の簡易モデルによる地震応答予測
性能試験研究部

小谷 直人

1．はじめに
地震時に建物の浮き上がりが発生した場合、上部構造は変形成分ではなく浮き上がりによる
剛体回転成分が卓越する事により上部構造の被害が低減される場合があるという指摘があります。この研究では、
柱中間部浮き上がり（CMU）
架構、浮き上がりのない通常の架構（MF 架構）を対象とした地震応答解析を行い、浮き上がりの有無が上部構造のエネルギー応答に及ぼす影図1

響などを検討しました。なお、CMU 架構の柱

架構モデル

中間部には鋼材ダンパーを組み込む事を想定しており、比較のために CMU 架構からダンパーを取り除いた架構（CMU-ND 架構）の解析も行いました。また、架構モデルを 1 質点モデル、
2 質点モデルに置き換えた応答予測法についても検討しました。ここでは解析結果の概要を述べます。

2．架構モデルの地震応答解析

図2

CMU モデルと MF モデルの頂部水平変位の比較

架構モデルは図 1 に示す 10、6、4 層（ここでは 10 層、4 層モデルの結果のみ示します）の平面鉄骨架構で、材料の降伏応力度は 294
N/mm2、各階の質量は 29.3t としました。入力
地震動は PGV が 1.0 m/s 及び 1.25 m/s になる
よう規準化しました。
CMU 架構、CMU-ND 架構の最大頂部水平変位及び浮き上がりによる剛体回転成分を除いた
最大頂部水平変形を MF 架構と比較したものを

図 3 CMU-ND モデルと MF モデルの頂部水平変位の比較

図 2 及び図 3 に示します。浮き上がる事で上部
38

BL つくば2016・11

構造の変形が MF 架構に比べて低減される事、た。運動方程式は 1 質点モデルでは式（1）、2

浮き上がる事で最大頂部水平変位は増加するも質点モデルでは式（2）を使用しました。（ẍ、g、のの、ダンパーの効果で最大頂部水平変位の増M はそれぞれ地動加速度、重力加速度、鉛直

加は抑制されることが確認できます。

方向質量）採用した簡易モデルのパラメータを

塑性変形により蓄積された上部構造歪エネル

表 1 に示します。

ギーを CMU 架構または CMU-ND 架構と MF

架構モデルと 1 質点 CMU モデルの最大頂部架構で比較したものを図 4 に示します。CMU

水平変位の比較を図 6 に示します。予測値は概架構に蓄積された上部構造歪エネルギーは特にね良い対応を示しています。架構モデルと簡易10 層モデルで MF 架構よりも低減されます。

モデルそれぞれの塑性変形により蓄積される上部構造歪エネルギーの比較を図 7 に示します。

3．簡易モデルによる地震応答予測

1 質点でモデル化した場合、上部構造歪エネル

次に架構モデルを図 5 に示す 1 質点モデル、デルではある程度良い対応を示します。

ギーは小さくなる傾向があるものの。2 質点モ

または 2 質点モデルに簡易化し解析を行いまし

2

図4

2

架構全体で吸収した上部構造歪エネルギーの比較

2
2
1

1
1

1

図5

表1

簡易モデル

簡易モデルパラメータ

1 質点モデル2 質点モデルmkH（m） E（m）
H1 (m)
4
6（×10 kg）（×10 N/m）

H2 (m)E (m)

10 層モデル

25.68

5.58

23.3

4.89

12.87

15.73

5.28

10.25

16.74

11.58

5.60

6 層モデル

15.77

6.20

14.3

7.27

8.27

8.83

5.36

5.40

10.97

18.17

8.74

4 層モデル

11.07

5.99

10.1

9.44

7.13

4.51

5.41

3.10

8.12

22.98

12.24

BL つくば2016・11

k2
m1
m2
k1
4
4
6
6
（×10 kg) （×10 kg）（×10 N/m）（×10 N/m）

39

図6

頂部水平変位の比較

4. まとめ
浮き上がる事で上部構造の変形、塑性化によ

図7

上部構造歪エネルギーの比較・‌Meek, J. W: Effect of Foundation Tippingon Dynamic Response, J.Struct. Div., ASCE,
Vol.101, No.ST7, pp. 1297-1311, 1975.7

る上部構造歪エネルギーを抑えられる事、2 質・‌緑川光正他 : 地震応答低減のためベースプ

点モデルで架構モデルの応答をある程度予測でレートを浮き上がり降伏させた鉄骨架構の動きる事を確認しました。

的挙動 , 日本建築学会構造系論文集 , 第 572
号 ,pp.97-104,2003.10【参考文献】
・‌林康裕 :‌直接基礎構造物の浮上りによる地震被害低減効果 , 日本建築学会構造系論文集 , 第485 号 ,pp.53-62,1996.7
・‌MIDAS IT Co., Ltd.: Analysis & Design,
MIDAS/Gen ver.845, 2015・‌加藤百合子他 : 鋼材ダンパーを組み込んだ柱中間部浮き上がり機構の静加力実験，鋼構造
年次論文報告集，第 22 巻 ,2014.11
・‌緑川光正 , 他 : ベースプレート降伏により柱脚浮き上がりを許容した 10 層鉄骨架構の 3
次元地震応答日本建築学会構造系論文集 , 第637 号 , pp.495-502, 2009.10

40

BL つくば2016・11

事業報告－BL部品で住まいながらに行う改修での光熱費改善効果－

開口部の断熱改修による省エネ効果
技術評価部

清水 則夫

1．はじめに皮面積に占める開口部の面積の比率の区分につくば市に建設された 2 階建て木造住宅を想の一戸建て住宅の熱貫流率の基準は、区分（い）定し、開口部を断熱改修して得られる光熱費改比率 0.08 未満で 6.51、（ろ）比率 0.08 以上 0.11

善効果を検討します。

未満で 4.65、（は）0.11 以上 0.13 未満で 4.07、（に）

日本は、寒い北海道から暑い沖縄まで南北に

よって基準が定められているためです。5 地域

0.13 以上で 3.49 W/（㎡・K）です。

長い国土を持ち、地域によって気候が異なるため、住宅の省エネ基準は、表 1 に示す 8 地域に分けて定められ、複数の地域にまたがる都道府

2．サッシの断熱性能について

県は市町村で区分されます。茨城県は 4 ～ 7 のつくば建築試験研究センターでは、1985 年

地域にまたがり、つくば市は 5 地域になります。

頃から JIS A4710「建具の断熱性試験方法」（以5 地域の外皮の熱貫流率の基準は、壁 0.53、天下 JIS 法）と「優良住宅部品性能試験方法（サッ井 0.24、床 0.34、開口部 3.49 ～ 6.51W/（㎡・K）

シ）BLT WDW ③断熱性能試験」（以下 BL 法）

で、開口部の基準は他の部位と比較して極端にでサッシの断熱性能を測定しており、サンプル劣るため、住宅の断熱化を図るうえで重要なポ数は BL 法で 448 体、JIS 法で 98 体になります。

イントになります。そこで、今回は、開口部のこの測定結果を材質・開閉形式・ガラスの種類・断熱改修による光熱費の改善効果を検討するこ

取付け位置ごとに分類し（表 2）、測定法ごととにしました。

に取りまとめました

開口部の熱貫流率の基準に幅があるのは、外表 1 省エネ法の地域区分

最も断熱性能が良かったサッシの熱貫流率 U
値（W ／（㎡・K）、JIS 法）は、一重形式では、開きタイプ木製サッシ（アル

1

北海道

2

北海道、青森、岩手ゴンガス 2 層で Low-E ガラス使用の複層ガラ

3

北海道、青森、岩手、宮城、秋田、山形、福島、栃木、群馬、
新潟、山梨、長野、岐阜

ス）で 0.97、二重形式では、開きタイプアルミ

4

青森、岩手、宮城、秋田、山形、福島、茨城、栃木、群馬、埼玉、
東京、新潟、富山、石川、福井、山梨、長野、岐阜、愛知、兵庫、
奈良、和歌山、鳥取、島根、岡山、広島、徳島、高知＋木製サッシ（クリプトンガス層の複層ガラス

5

福島、茨城、栃木、群馬、埼玉、千葉、東京、神奈川、新潟、
富山、石川、福井、山梨、長野、岐阜、静岡、愛知、三重、滋賀、京都、大阪、兵庫、奈良、和歌山、鳥取、島根、岡山、広島、山口、徳島、愛媛、高知、福岡、長崎、熊本、大分、宮崎

6

茨城、群馬、埼玉、千葉、東京、神奈川、石川、福井、山梨、
岐阜、静岡、愛知、三重、滋賀、京都、大阪、兵庫、奈良、
和歌山、鳥取、島根、岡山、広島、山口、徳島、香川、愛媛、
高知、福岡、佐賀、長崎、熊本、大分、宮崎、鹿児島

1993 年 木製開き、複 A19L

：1.74

2002 年 木製開き、二重単 + 複 A12

：1.49

7

茨城、千葉、東京、静岡、三重、和歌山、山口、徳島、愛媛、
高知、福岡、長崎、熊本、大分、宮崎、鹿児島

2011 年 PVC 開きタイプ 3 重複 Ar10L ：1.23

8

沖縄

BL つくば2016・11二重）で 0.75 でした。
過去の取りまとめで最も性能が良かったサッ
シの熱貫流率Ｕ値は、であったので性能は確実に向上し、外壁の性能
41

表２

各種窓の断熱性能（省エネ法 3 ～ 7 地域木造住宅外壁基準：0.53

表３

W ／（㎡・K））に近づいたといえます。
5 地域に位置するつくば市の開口部と外壁の熱貫流率の基準の変遷を表 3 に示します。新築の住宅では断熱性能の良いサッシを選ぶことも可能ですが、多くの既存住宅では 1980、

つくば（５地域）の基準の変遷

1980 年

1992 年

1999 年

現行

開口部

6.51

6.51

4.65

3.49 ～
6.51

壁

1.29

0.80

0.53

0.53

熱貫流率（単位：W/（㎡・K））

1992 年基準時には単板ガラスのアルミサッシ
42

BL つくば2016・11表４表5

開口部からの損失熱量の割合

住宅のレベル

開口部からの損失熱量の割合1999 年省エネ法基準（等級 4）

58％

1992 年省エネ法基準（等級 3）

48％

Ⅳ地域・東京を対象、冬暖房時
塩ビ工業・環境協会セミナー資料「樹脂サッシについて」、樹脂サッシ普及推進委員会資料「国産樹脂サッシの現状」に東京大学・坂本研究室資料よりとして掲載（6.51W/（ ㎡・K））
、1999 年 以 降 は 空 気 層 が6mm 程度の複層ガラスを使用したアルミサッ

付属物による暖房負荷低減率
ｑs

減少率 1 減少率 2

開

1.48

－

－

閉

1.34

9.4％

－

付属物 No.1

1.20

18.8％

10.4％

付属物 No.2

1.06

28.5％

21.0％

標準状態

ｑ s：実質熱損失計数相当値の平均（W/（㎡・K））
減少率 1：標準状態開のｑ s を基準
減少率 2：標準状態閉のｑ s を基準

シ（4.65W/（ ㎡・K）
） が 使 用 さ れ て い ま す。
暖房時は住宅からの全損失熱量に対する窓からの損失熱量の割合（表４）が大きいので、住宅の省エネ化を図るには開口部の改修が重要になります。住宅を省エネ改修する場合は、躯体よりも開口部の改修工事のほうが簡易にできます
が、外壁に付いているサッシを新しいものに取り換えるとなると結構大変な工事です。ここでは、既存のサッシを残して、住まいながらにで

図１

付属物による暖房負荷低減効果

きる、内窓（BL 認定品）や室内側に付属物をの２種類を設置しました。付属物の気密性能が取り付けての断熱改修の効果を検討します。

暖房負荷の低減に影響するため、付属物 No.2は天井面と床面をテープで目張りしました。
実験では、エアコンの消費電力Ｑ（ｋＷ h）、

3．‌実 住宅での開口部廻りの付属物による省エネ効果

住戸内の平均温度 θi（℃）、外気温度 θo（℃）、

実験は、つくば市にある建築面積 92.16 ㎡、

熱損失相当値ｑ s（Ｗ /（㎡・Ｋ））を 1 時間毎

延べ床面積 147.60 ㎡（１階床面積 68.40 ㎡、２

水平面日射量Ｉ（Ｗ・ｈ / ㎡）を測定し、実質に算出しました。

階床面積 79.20 ㎡）のアルミを構造材としたオー

ｑ s ＝Ｑ /（θi － θo）/ Ａ ×1000

ル電化（エアコンで暖冷房）の実験住宅で行い

開口部廻りの付属物による暖房負荷低減効果ました。窓には 3+A6+3mm 厚複層ガラス入りを図 1、夜間の暖房負荷低減効果を表５に示しまPVC ＋アルミ複合サッシ（熱貫流率は 3.37 W

す。標準状態のブラインドなどを閉じただけでも／（㎡・K））、小窓には 10mm 厚のアクリル板

実質熱損失係数相当値は 9％以上減少し、大きなが使用され、外付きのアルミガラリ戸か、室内省エネ効果が得られました。付属物 No.1 は No.2

側にブラインドが設置されています（以下、標よりプラスチックダンボール（λ：0.053（W/（m・準状態という）。

K）））の分だけ断熱性能が良いのですが、実質熱標準状態のブラインド・アルミガラリ戸にか

損失係数相当値は付属物 No.2 のほうが小さく示

わり断熱性能を向上させるため付属物として、されています。これは、天井面・床面と付属物

No.1：‌合板 4mm 厚＋プラスチックダンボー

をテープで目張りして気密性能を高めたためで

ル 4mm 厚、
No.2：合板 4mm 厚
BL つくば2016・11

す。省エネのためには、付属物の断熱性能だけではなく、気密性能も重要な要素となります。
43

現在、付属物の断熱性能測定法に規格はなく、

4．‌断 熱性能向上のための内窓と付属物の性能

カタログまどで示されている性能値は、JIS

優良住宅部品の認定で内窓の断熱性能は、外10mm のアクリル板を取付け、アクリル板単体

窓（既存窓）に内窓を取り付けた時の断熱性とアクリル板を窓に見立てて付属物を取り付け能向上効果を表す熱貫流抵抗の増分⊿ R（㎡・た時の熱貫流抵抗を測定し、その差を付属物にK/W）で示されます。

よる断熱性能の向上効果⊿ R（㎡・Ｋ / Ｗ）とA 4710 に 準 じ た 装 置 に 1600×1600mm 厚 さしたものです。この時、試験体通過熱量は、ア⊿ R ＝ R － Ro
R：二重窓の熱貫流抵抗（㎡・K ／ W）

クリル板の熱伝導率と測定時の両面温度差から

Ro：外窓の熱貫流抵抗（㎡・K ／ W）

求めます（以下、試験方法Ⅰ）。一方、付属物の断熱性能を検討する研究では、実際のサッシ

R ＝１／ U、 Ro ＝１／ Uo
U：二重窓の熱貫流率（W ／（㎡・K））とサッシに付属物を取付けた状態の熱貫流抵抗

Uo：外窓の熱貫流率（W ／（㎡・K））

を試験規格に沿って測定し、その差を付属物にしたがって、外窓の熱貫流抵抗（熱貫流率のよる断熱性能の向上効果⊿ R（㎡・Ｋ / Ｗ）と逆数）がわかれば、内窓の断熱性能⊿Ｒをたししています（以下、測定方法Ⅱ）。使用される

合せて、その逆数を求めれば二重窓の熱貫流率測定規格には、前述の JIS 法と BL 法がありまが求まります。内窓の詳細については、BL つす。両方法による結果に大きな差はないと思え

くば Vol.10,2010 静かな、エコで快適な室内環

るので、ここでは、測定方法を記載して多くの境形成のためにデータを紹介します（表 7）。試験方法Ⅱの試

新規 BL 認定部品「内窓」で紹介しています。

表７ 付属物の断熱性能⊿ R（㎡・K/W）

今回は、表 6 に示した性能の木製内窓（樹脂レール）を使用して、省エネ効果を検討します。
「3．実住宅での開口部廻りの付属物による省エネ効果」でブラインドを閉めただけでも開口部の断熱性能は良くなり、断熱性能を高めた製品を使用するとさらに良くなるという結果を紹介しました。現在、カーテンやブラインドに変わるものとして、デザインを考慮し、取り扱いやすく、断熱性や遮熱性能に優れたロールスクリーンやハニカ
ムスクリーンが市販されています。良いカーテン
は結構高価なので、取り換えるときには、これらの製品の使用を検討されてはと思います。
表６
外窓
6.27
0.159

内窓の測定結果

内窓仕様

外窓＋内窓

⊿R

単板ガラス
（3mm 厚）

2.70
0.370

0.211

複層ガラス
（3+A11+4）

2.02
0.495

0.336

２段組の数値は上段：熱貫流率（W ／（㎡・K））
下段：熱貫流抵抗（㎡・K ／ W）
⊿Ｒ：内窓の熱貫流抵抗の増分（㎡・K ／ W）
外窓の仕様：アルミ製、単板ガラス（5mm 厚）
この性能の製品は実在します。

44

試験方法Ⅰ
No.1
No.2

ブラインド

No.3

ｎ

平均

標準
偏差

max

min

木製

2

0.042 0.004 0.047 0.038

樹脂製

4

0.044 0.003 0.049 0.040

アルミ

2

0.052 0.001 0.047 0.051

No.4

ロールスクリーン

14 0.096 0.036 0.158 0.042

No.5

ハニカムスクリーン4

0.319 0.072 0.389 0.215

注）ハニカムスクリーンは上部タイトタイプ
試験方法Ⅱ

⊿Ｒ

No.6

ガラスにフィルム貼

0.049

No.7

カーテン＋レース

0.023

No.8

カーテン＋レース（BOX 付）

0.033

No.9

ブラインド

0.036

No.10

和障子

0.169

No.11

透光断熱障子

0.285

No.12

鋼製雨戸

0.087

No.13

断熱雨戸

0.143

No.14

鋼製シャッター

No.15
No.16
No.17
No.18
No.19
No.20

シャッター
ロールスクリーン
ハニカムスクリーン0.101
スクリーンタイプ

0.121

スリットタイプ

0.113

一般

0.055

遮熱・断熱

0.160

シングル

0.207

ダブル、ガイドレール

0.453

No.6：単板ガラスアルミサッシ
No.7 ～ 14：アルミ樹脂複合サッシ（3+A12+3 複層ガラス）
No.15 ～ 19：PVC、FIX、室内 Low-E5 発熱膜 +A12+FL5mm
複層ガラス、両面に熱流計貼付け

BL つくば2016・11

験体 No.6、15 ～ 20 は JIS 法、試験体 No.7 ～ホームページに掲載されている住宅・住戸の外14 は BL 法で測定した結果です。いずれも、気皮性能計算プログラム（Ver.2.1.2）、エネルギー

密性能を担保した製品ではありませんが、ダブ

消費量は評価対象住宅の基準一次エネルギー消

ルハニカムスクリーンで両サイドにガイドレー

費量と設計一次エネルギー消費量を算定するた

ルを取り付けた試験体（No.20）で⊿ R ＝ 0.453

めにつくられたエネルギー消費性能計算プログが示されました。

ラム（住宅版）Ver.2.0 を使用しました。この

5 章で行う省エネ効果の検証は、表 7 中のプログラムでは、床面積の合計から仮想居住人数を決め、詳細に定められたスケジュールで生試験方法Ⅰ① ‌No.5 ハニカムスクリーン max. ⊿ R ＝ 0.389

活したときのエネルギー消費量を計算します。
今回の評価住宅は、床面積の合計が 120 ㎡以上（以後、ハニカム 1 と表示）のため、仮想居住人数は 4 人になります。

試験方法Ⅱ② ‌No.7 カーテン＋レース⊿ R ＝ 0.023、住宅の断熱性能を示す外皮の平均熱貫流率
は、各省エネ基準の外壁・天井・床・開口部（以後、カーテンと表示）③ ‌No.20 ハニカムスクリーンダブル、ガイドの熱貫流率の基準を満たすように断熱材の種

レール付⊿Ｒ＝ 0.453（以後、ハニカム 2類と厚みを選定して計算しました。開口部は、と表示）

1980、1992 年の基準では単板ガラス入りアルミを使用して行います。

サッシ（6.51W/（㎡・K））、現行規準では空気

１ランク上の断熱性能の住宅へ
光熱費 5,000 ～ 17,000 円の削減（㎡・K）
）として、前述のカーテン、ハニカム

5．‌暖 房時の一次エネルギー消費量と光熱費（エアコン使用時の電気料金）の削減効果

建設地：つくば（5 地域）
床面積：‌121.73 ㎡（主居室 27.74 ㎡、その他の居室 55.89 ㎡
外皮面積：‌328.31 ㎡（開口部の面積 34.52 ㎡、開口部の比率 0.106、区分（ろ））外皮の熱貫流率の基準：0.87W/（㎡・K）
開口部の基準：‌4.65 W/（㎡・K）、現行
6.51 W/（㎡・K）、1980.1992 年＊ ‌1980、1992 年の基準では外皮の熱貫流率の基準は定められていません。

層 6mm の複層ガラス入りアルミサッシ（4.65W/

1980、1992 年と現行基準で建設された図 2、
表 8 の２階建て木造住宅の開口部を前述の内窓やハニカムスクリーンを使用して改修したとき、光熱費をいくら削減できるかを計算します。
計算には、住宅の断熱性能は建築研究所の

表8

住宅の概要

図２ 木造住宅の平面図

BL つくば2016・1145

スクリーン、内窓を取付ける改修行います。ハりました。カーテン使用時の一次エネルギー消

ニカムスクリーンはカーテンを外してハニカム

費量を基準とした減少量から、一次エネルギー

スクリーンの設置、内窓は設置後にカーテンを換算値 9760kJ/kWh、電気料金 1kWh を 26 円

取付けるという改修になります。付属物の取付として二次エネルギー消費量（消費電力）と電け位置を表９、外皮の平均熱貫流率の計算結果

気料金の減少量を計算した結果を図５に示しまを図３に示します。図中の熱貫流率の減少率は、す。1980 年基準の住宅では複層ガラスの内窓

窓のみの熱貫流率を基準に付属物使用時の減少を取付けると電気料金が約 17,000 円、ハニカ率を示したものです。また、内窓単は単板ガラ

ムスクリーンで約 8,000 円の節約となります。

ス使用の内窓、内窓複は複層ガラス使用の内窓

無断熱の住宅（1980 年以前の住宅）は、外を示しています（以後、同様の表示）。

皮 の 平 均 熱 貫 流 率 3.03（W ／（ ㎡・K））、 設

内窓を使用して改修したとき、外皮の平均熱計 一 次 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 89440MJ で、 複 層

貫流率は、1980 年基準の住宅では 1992 年基準の 内 窓 で 改 装 す る と 2.72（W ／（ ㎡・K））、

住宅のカーテン使用時の外皮の平均熱貫流率76031MJ に改善され、暖房期の消費電力 1242

を、1992 年基準の住宅は現行の外皮の平均熱表９

貫流率の基準を下回り、ワンランク上の断熱性

付属物

付属物の取付け位置
取付け位置

能の住宅になります。内窓を設置すると外皮のカーテン

浴室を除くすべての窓

平均熱貫流率は、20 ～ 27％向上しますが、カーハニカムスクリーン

居室、洗面所の窓

テンをハニカムスクリーンにかえるだけでも、内窓

居室、洗面所、浴室の窓

11 ～ 14％向上するので、省エネ効果（光熱費の削減効果）が期待できます。
次に「特に省エネルギー対策をしていないエ
アコンで、この住宅の居室だけを暖房」という条件で暖房期間中の設計一次エネルギー消費量とカーテン使用時の値を基準とした減少率を図４に示します。減少率は、内窓で 16 ～ 21％、
ハニカムスクリーン使用で 9 ～ 10％で、内窓で改修したときの 1980 年・1992 年基準の住宅の一次エネルギー消費量は、外皮の平均熱貫流率と同様に 1 ランク上の住宅とほぼ等しくな

図４

46

設計一次エネルギー消費量と減少率

図３

図５

外皮の平均熱貫流率

二次エネルギー消費量と電気料金減少量

BL つくば2016・11

ｋＷ、電気料金 32,282 円の改善になりますが、数値で入力します。仕様入力で計算に用いる熱

改修する前の 1980 年基準の住宅の設計一次エ貫流率は、「平成 28 年省エネルギー基準に準拠

ネルギー消費量が約 2.5 倍で、更なる断熱改修

したエネルギー消費性能に関する技術情報」にが必要な状況といえます。

記載されています。数値での入力は、評価品と暖房に石油ファンヒーターなどの開放型燃焼同等と認めた試験体の測定結果です。

機器を使用される方にご注意します。ハニカム

BL 認定品の内窓試験成績書には、外窓、二スクリーンなどの付属物は気密性能が考慮され

重窓（外窓＋内窓）の測定結果と外窓と二重窓ていないため、断熱性能が良くなるとその表面の熱貫流抵抗の差（熱貫流抵抗の増分⊿Ｒ㎡・

温度は室温に近づきますが、サッシの表面温度

K/W）が示されます。BL 基準を熱貫流抵抗のは下がり石油等の燃焼排ガス中に含まれる水蒸

増分⊿ R としたのは、外窓の熱貫流抵抗（熱気により表面結露が多くなります。結露が心配

貫流率の逆数）と内窓の⊿ R をたし合わせれな方は、PVC 樹脂や木製の内窓による改修をば二重窓の熱貫流率が求まるからです。試験時

お勧めします。

の外窓は、アルミの単板ガラス仕様がほとんど

数字上の省エネ効果は以上ですが、住宅の断です。

熱化は、さらに省エネ化を図る可能性がありま

住宅の評価時に、外窓がアルミの単板ガラス

す。居住者の体感温度は、温度・湿度・気流・仕様で評価品と試験体の製品が異なるとき、試

ふく射熱（代謝量（作業状態）
・着衣量など）験成績書の結果を使用してよいかを確認する必によって決まります。ふく射熱は、周囲（壁・要があります。評価品の断熱性能が試験体の性

床・天井など）の表面温度と考えることができ、能以上であれば使用することができるのです

自立循環型住宅への設計ガイドライン（監修：が、同じアルミ単板ガラス仕様では、性能はほ

国土交通省国土技術政策総合研究所、独立行政

とんど変わらないので、それ以上の性能である

法人建築研究所：現国立研究開発法人）では、とは言えません。

体感温度＝（表面温度＋室温）/2 とされていBL 基準作成に関与したものとしては、技術ます。開口部の断熱性能は他の部位と比較して情報に記載されている外窓の熱貫流率の逆数

性能が劣るため表面温度は当然低くなります。

（熱貫流抵抗）と BL 基準の⊿Ｒから算出した

また、夜間放射によりさらに下がる可能性もあ

熱貫流率の使用を許可してもらえればと思いまります。したがって、断熱化により表面温度がす。

高くなり室温が低くても体感温度が同じになる

二重窓の仕様入力は、内窓が木製や樹脂製でと、エアコンの設定温度を下げることができま

単板ガラスの場合、大変不利な結果となります。

す。暖房の設定温度を１℃下げると約 10％の技術情報には、単板ガラスの建具仕様が木製や節電になるといわれています。室内環境を快適

樹脂製でも熱貫流率は、金属製と同じ 6.51（Wにして光熱費を削減できる、住まいながらの開／（㎡・K））と示され、外窓と内窓の熱貫流口部の改修を検討されてはどうでしょうか。

率から二重窓の熱貫流率を算出する方法が記載
されています。この方法と BL 基準の⊿ R の測

BL 認定基準の省エネ法への活用について

定結果と外窓の熱貫流抵抗から算出した二重窓

６．‌BL 内窓の基準と外皮の平均熱貫流率の算出についての熱貫流率を表 10（内窓建具は木製・樹脂製）

住宅・住戸の外皮性能計算プログラムでは、大差はないのですが、単板ガラスの時は、熱貫窓の断熱性能は、仕様で入力するか熱貫流率を流率で 0.48、0.36（（W ／（㎡・K））と大きなBL つくば2016・11に示します。
内窓が複層ガラスの時は、両者の計算結果に

47

表 10

二重窓 二重窓＊

雨戸は 0.10、障子は 0.18（㎡・K ／ W）です。

6.51

3.22

2.74

これらの付属物は、内窓とは異なり一日中閉め

樹脂・ 複層
木製 単板

2.91

2.00

2.04

た状態で使用する製品ではないので、開いた状

6.51

2.69

2.33

態と閉めた状態の熱貫流率の平均値を使用しま

複層

2.91

1.78

1.89

す。プログラムでは、シャッター・雨戸・障子

外窓

内窓

金属製
6.51
単板

単板

金属製
4.65
複層

BL の内窓と同じ⊿ R で示され、シャッター・

二重窓の熱貫流率

複層ガラスは A6mm を想定
二重窓は住宅・住戸の外皮性能の計算プログラムによる算出値
二重窓＊は木製内窓の断熱性能測定結果⊿ R と外窓の熱貫流抵抗から算出した値の設置を選択すると入力した窓の仕様の熱貫流率と合わせて自動的に計算されますが、今回使用したハニカムスクリーンなどを選択することはできません。そこで、仕様規定の窓の熱貫流率と付属物による断熱性能の増分⊿ R を使用差が生じます。この原因は、単板ガラスの内窓

して技術情報に示されている計算式で窓に付属の熱貫流率が、前述したように金属製と木製・物を使用したときの熱貫流率をもとめて数値で樹脂製で同じ数値であることが原因と考えられ入力しました。外皮の平均熱貫流率の算出とします。BL の内窓の試験結果から二重窓の熱貫ては間違ってはいないのですが、省エネ法の申流率の算定式を使用して逆算すると木製・樹脂

請で認められるかは、確認する必要があります。

製の単板ガラスの熱貫流率は 4.81、4.71（㎡・

最後に、付属物使用時の開口部の熱貫流率Ｕ（WK ／ W：サンプル数 2）となります。単板ガラ／（㎡・K））の算出方法を記載しておきます。

スの熱貫流率が建具の仕様が金属製と木製・樹Ｕ＝ 0.5 Ｕ d ＋ 0.5 Ｕ dr

脂製で同じ数値に設定されているのは、木製・Ｕ d ：窓の熱貫流率（W ／（㎡・K））

樹脂製の単板ガラスのデータが不足しており、

Ｕ dr：付属物使用時の窓の熱貫流率省エネ法では安全側の評価が前提であるため、（W ／（㎡・K））

性能が劣る金属製の建具と同一性能にしたものと推定されます。

付属物使用時の窓の熱貫流率Ｕ dr はＵ dr ＝１/（1/ Ｕ d ＋⊿Ｒ）

BL 基準や評価時の試験結果を、省エネ法の⊿Ｒ：‌開口部に付属物を使用したときの熱評価に使用してもらうには、① BL の認定基準

抵抗の増分（㎡・K ／ W）

⊿ R の使用を認めてもらう、②二重窓の試験結果の使用を認めてもらう、③ BL 評価基準を
内窓単体の熱貫流率に変更し、「外窓を仕様規

7．おわりに定・内窓を熱貫流率の測定結果」の使用を可能

住まいながらできる開口部の断熱改修によるにしてもらうなどの検討が必要です。個人的に省エネ効果を紹介してきました。建物の断熱改は、現在の⊿ R の使用を許可してもらうのが修を行わなくても、高効率のエアコンや暖房機

ベストと考えます。

器、太陽光発電の使用などにより省エネを実現

今回の計算では、外窓の仕様規定の熱貫流率

することは可能ですが、前述したように、断熱の値と BL 基準の⊿ R から求めた熱貫流率を使化は室内環境の改善や居住者の健康につながる用しています。

ので、偏った方法で省エネ化をはかるより、総ハニカムスクリーンやカーテン使用時の住合的に検討されることをお勧めします。

宅・住戸の外皮性能計算プログラムへの入力方

住まいながらにできる断熱改修ということで法を記載します。プログラムでは、付属物とし開口部について記載してきましたが、最後に、てシャッター・雨戸・障子が選択でき、性能はその他の部位についても少し触れておきます。

48

BL つくば2016・11

外壁・天井・床の断熱改修は、大がかりにな

修用内装パネル（壁・天井）ユニットを使用す

り高額となるので、築年数や今後の住み替えな

ると簡単な工事で済みます。住宅全体の改修をどを考えて実施するのをためらう方が多いと思行ったほうが省エネ効果は上がるのですが、今います。床は、床下点検口などがあり、床下に回ご紹介した方法は、部屋ごとの改修も可能な

出入りすることが出来れば、住まいながらに改ので、予算に応じて、暖房時間の長い部屋から修できる工法もあるので検討されてはと思いま

検討されてはと思います。

す。外壁と天井の改修には、BL 認定の断熱改

BL つくば2016・1149

事業報告

回転貫入条件が羽根付き杭の水平方向地盤反力特性に及ぼす影響
建築基礎・地盤業務部

1．はじめに久世 直哉とした。施工場所は、茨城県つくば市とし、対象土は、粘土質ローム（図 1 参照）とした。

筆者らは、既住の研究により、原位置試験等
により羽根付き杭の周辺地盤における密度増
加、構造の脆弱化、隙間の発生を確認している
1）。また、実大載荷試験により羽根付き杭の水平剛性は、埋込み杭に比べて低下する場合があることを確認している。
羽根付き杭周辺地盤における隙間について
は、羽根付き杭施工時における 1 回転あたりの貫入量（s：以下、貫入ピッチ）と羽根 1 巻き
当たりの間隔（p：以下、
羽根ピッチ）の比（s/p）
が 1.0 でない場合に発生する可能性があると推察されている

2）

が、解明には至っていない。

そこで、本報では、羽根付き杭の回転貫入条

図1

試験場所における土質柱状図

件が、杭周辺地盤における隙間の発生及び杭の水平方向地盤反力特性に及ぼす影響を把握するため、原位置試験を行った結果について報告する。

（3） 試験結果
杭施工後の杭周辺地盤状況を写真 1 及び写真2 に示す。

2．杭周辺地盤の目視観察試験（1） 試験の目的及び方法

目視観察の結果、s/p=1.0 の場合、羽根通過領域（写真 1（a）参照）においては羽根が通過したような形跡が認められたが、隙間は確認

s/p が杭周辺地盤における隙間発生に及ぼすされなかった。しかし、杭周面と地盤との境界影響を確認することを目的とし、模型杭の施工部においては、局所的な隙間が確認された。

後に杭周辺地盤を掘削し、杭周辺地盤の目視観察を行った。
（2） 杭諸元及び地盤条件
施 工 し た 杭 は、 軸 部 径 19mm、 羽 根 部 径38mm、
羽根ピッチ 9.5mm の模型鋼管杭であり、
s/p は、
0.5、
1.0、
1.5
（管理許容値はいずれも ±0.1）
50

写真 1

羽根付き杭施工後の杭周辺地盤状況

BL つくば2016・11なお、原地盤においては、実務において広く実施されているプレボーリング型のプレッシャー
メーター試験とした。一方、羽根付き杭周辺地
盤においては、杭施工後の孔壁に対する水平方
向地盤反力特性を精度良く把握するためセルフボーリング型のプレッシャーメーター試験とし、測定管の先端に螺旋状の羽根を有する模型
杭を取り付け、その模型杭付きの測定管を回転貫入により地盤中に埋設した。セルフボーリン
グ型の測定管先端形状を図 2 に示す。

写真 2

杭周辺地盤の隙間発生状況

また s/p=0.5 の場合は、羽根通過領域にも杭周面と地盤との境界部にも隙間が確認されなかった。一方、s/p=1.5 の場合は、羽根通過領域にも杭周面と地盤との境界部にも大きな隙間が生じていた。

３．孔内水平載荷試験（1） 試験の目的

図2

セルフボーリング型の LLT 測定管先端形状（4） 試験結果

羽根付き杭周辺の地盤における隙間が、水平

孔内圧力（p）−孔壁ひずみ（Δ（r/r0））関方向地盤反力特性に及ぼす影響を把握すること係を図 3 に、試験結果一覧を表 1 及び表 2 に示を目的とし、杭施工により築造した孔壁におけす。

る孔内水平載荷試験を行った。また、比較のた

s/p=1.0 の場合、低ひずみ領域において孔内め原地盤における孔内水平載荷試験も行った。

圧力がほとんど増加しない、いわゆる「初期がた」の発生が確認された。その後、孔壁ひずみ（2） 杭諸元及び地盤条件
施 工 し た 杭 は、 軸 部 径 45mm、 羽 根 部 径
67.5mm、羽根ピッチ 27mm の模型杭であり、
s/p を 0.50,0.75,1.00,1.25 とした。また、試験場所・対象土は、2. 項と同じとした。

の増加に従い、原地盤の p-Δ（r/r0）関係曲線に漸近し、最大圧力は原地盤とほぼ同じであった。
s/p<1.0 の場合、初期剛性及び最大圧力が、
い ず れ も 原 地 盤 よ り も 大 き か っ た。 特 に s/p=0.5 の場合においては、初期がたが発生せず、（3） 試験方法
孔内水平載荷試験は、プレッシャーメーター
試験方法（JGS 1531-2012）に準じて実施した。
BL つくば2016・11

加力直後から圧力の増加が確認された。
s/p>1.0 の場合は、初期剛性及び最大圧力が、いずれも原地盤よりも小さかった。
51

4．まとめs/p=1.0 の場合、p-Δ（r/r0）関係曲線において初期がたが確認された。これは杭と地盤の境界部分に生じた隙間が影響したものと考えられる。
s/p が 1.0 よりも小さくなるに従い、原地盤に比べて初期がたは小さく、初期剛性と最大圧
図3

孔内圧力（p）−孔壁ひずみ（Δ（r/r0））関係図
表1【参考文献】LLT 結果一覧
※1

※2

最大圧力
（MPa）

1）‌久世直哉 , 末政直晃 , 井上波彦 , 二木幹夫：

調査位置

s/p

原地盤

－

－

20.9

2.36

0.50

0.00

51.2

3.40

羽根付杭 0.75
周辺
1.00

0.06

22.1

3.14

0.08

13.6

2.38

2）‌国 府 田 誠 , 佐 藤 秀 人 , 刑 部 徹 , 国 司 基 , 永

1.25

0.12

7.5

1.86

田誠 , 平田尚 , 田村昌仁 : 螺旋羽根を持※1※2

初期がた 初期剛性

力は大きくなった。

調査位置

羽根付杭
周辺

※1
※2

52

周辺地盤の土性変化と水平抵抗特性 , 日本
建築学会構造系論文集 , 第 727 号 ,pp14551465,2016.9

つ回転貫入杭の貫入および支持力に関す初期がた後の勾配
原地盤の最大ひずみ到達時における圧力
表2

る基礎的研究 , 日本建築学会構造系論文
集 ,No.601,pp.91-98,2006

LLT 結果一覧※1

回転貫入により施工される羽根付き杭のs/p

初期剛性の比最大圧力の比

0.50

2.45

1.44

0.75

1.06

1.33

1.00

0.65

1.01

1.25

0.36

0.79

※2

原地盤に対する初期剛性の比
原地盤に対する最大圧力の比

BL つくば2016・11

事業報告

伝統家屋の改修における断熱性能及び防火性能の検証
性能試験研究部

1．はじめに地方創生の政策として、地域観光資源である
歴史的建造物の利活用が期待されている。一方、

野中 峻平

明で同価格帯の耐熱強化ガラス 5mm を採用…（観）（火）・‌防火戸の障子見込み寸法を 15+15=30mm に抑制…（観）

それらは現在の建築基準法の構造・防火規定等

・‌ガラス周囲の遮炎性向上にシリコン製コーキを満たさない場合があり、また集合して町並み

ングの使用と、押縁の面取による熱気流の滞を形成しているため、市街地火災への発展防止

留阻止…（火）という課題を抱えている地域も多い。より万全・‌ガラス呑み込み深さは、裏面への熱抜けと温な対策を講じる上で、その基盤として建物の防度差による熱割れの双方を考慮して 15mm で火性能の向上が必要であると考えられる。

設定…（熱）（火）また、これらの歴史的建造物の防火改修を行・‌召し合わせ部の隙間を減らすため、V レール

う場合、その歴史的価値を損ねないような措置とネジ締金具を採用、たて枠を溝加工するとが求められる他、防火改修単体ではなく、断熱ともに内部窓枠は屋内側へ偏芯配置すること性能や耐久性能の改修に付随して防火性能の向で火炎への露出を制限…（熱）（火）（犯）

上を図る、複合的な改修手法の重要性が高いと思われる。そこで、本研究報では、外壁開口部に設置された既存木製建具の断熱性と防火性能双方の向上を同時に図る改修仕様の検討を行った。

3．断熱性能試験
開口幅と二重窓化の有無（外窓単独及び内窓設置後）をパラメータとして合計 4 仕様の試験体に対し、JIS A 4710:2015「建具の断熱

2．改修仕様の概要性試験」による測定を行い、熱貫流抵抗値を

既存の建具を活かして外観を保存しつつ、断及び図 2 に示す。

算出した（表 1）。選定した建具の仕様を図 1

熱性能と防火性能の向上を図るため、木製内窓設置による二重窓化を基本に改修仕様の検討を進めた。以下に改修措置をその狙い（熱：断熱性能向上、火：防火性能向上、観：景観考慮、犯：防犯性向上）と共に示す。
・‌既存開口部の内部に防火戸を設置した二重窓

表１

断熱性試験結果

Ｔ－１
単位（m ・K/W） 外窓単独 内窓有
2

熱貫流
抵抗値

0.160

0.320

Ｔ－２
外窓単独

内窓有

0.160

0.333

で平時の断熱性能も併せて向上…（熱）（火）・‌防火戸には素地のままのスギの木製枠と、透BL つくば2016・1153

用し、ISO834 に規定する標準加熱曲線に沿わせた加熱を行った。
加熱を 20 分間継続して目視による観察を行い、非加熱面（屋内側）の発炎等の有無を確認した。以下にその結果と考察を示す。
図１

既存開口部（外窓）仕様

・‌加熱 16 分 10 秒時に、T-1 の上枠より 10 秒以上継続する発炎を確認した（写真 1）。
・‌耐熱強化ガラス（屋内側）は加熱 20 分時においても割れず、火炎の噴出を抑制することができた。
・‌加熱側窓枠の炭化が進んだ後も、非加熱側戸
先側ネジ締金具の固定が作用しており、試験後も窓枠が脱落することはなかった。
・‌輻射計（非加熱面より 1 ｍ後方に設置）により受熱量の測定結果を図 4 に示す。20 分時に2

ける 6.7kW/m は遮炎性能を満たす防火設備の受熱量と比較して高い数値ではない。

図２

防火戸（内窓）仕様

熱貫流抵抗値を比較すると、開口幅の大小に依らず、熱貫流抵抗は 2 倍に増加することが分

図３

水平断面詳細図

かった。内窓設置前の値は次世代省エネ基準において適用外の数値であるのに対し、設置することにより次世代省エネ基準のⅢ地域（主に東北地方）に対応した断熱性能まで引き上げられたことが分かる。

4．遮炎性能試験
本研究で対象とするのは防火・準防火地域における外壁に設置される開口部の防火性能であり、外部からの延焼防止性能を把握するため屋
外側を加熱面として、内窓設置後の二重窓化し

写真１

発炎時の非加熱面の状況

た開口部（断熱性能試験時と同様開口幅）を左右に並べて加熱を行った（図 3 に示す）。
加熱は、（一財）ベターリビングの壁炉を使
54

BL つくば2016・11

今後の検討として、既存建築物に対する防火改修を考えた場合、新築同様 100 点満点を求めずとも、実効性を鑑みて段階的な改修（防火性能の向上）やソフト面での対策と併せた総合的な評価の枠組みが必要と考える。例えば本研究で意図したように、日常の断熱性能向上を併せて示すことで、建物所有者の需要の開拓を行ったり、遮炎性が失われたのちも、開口部からの輻射量を継続して測定することで、内装不燃化などの対策と併用して所定の性能を満足させる
図４

水平断面詳細図などの対策について検討する必要がある。

5．まとめ【参考文献】

防火設備の遮炎性能の基準 20 分間には満たの留意点，住宅と木材，2013-7

ないものの、簡易な木製二重窓の設置で一定時

山田誠，防火木製サッシの開発経緯と防火上【謝辞】

間、遮炎性能が担保された。先に示した改修仕試験体製作において、けんちく工房邑の山本様において、ガラス呑みこみ深さを確保した上氏、白組の白土氏、染谷建具店の染谷氏には多でネジ締金具を採用し、内窓炭化によるガラス

大なるご尽力を賜りました。心よりお礼申し上

脱落防止が遮炎性に大きく寄与したと考えられ

げます。

る。

BL つくば2016・1155

事業報告

プレボーリング拡大根固め工法における根固め部の強度特性
建築基礎・地盤業務部

田井 秀迪

1．はじめに
近年、埋込み杭工法における、根固め部の強度管理方法として、根固め部より未固結の状態で採取された試料（以下、未固結試料）を用いた圧縮強度の確認が実施されている。しかし、地盤種類や根固め部の築造方法等により、根固め部の品質は異なるため、未固結試料とコア試
料の強度の関係性については十分に把握されていない。
そこで、本報告では、プレボーリング拡大根固め工法によって施工された根固め部の強度について、提供された試験データを整理し、未固結試料とコア試料との強度関係について分析した結果について述べる。また、試料採取型枠の違い

図1

ボーリング柱状図と根固め部位置が圧縮強度に及ぼす影響についても分析した。

2．試験概要試験場所は岐阜県瑞穂市内である。根固め部の築造深度は GL-10.30m ～ 13.10m であり、土質は礫混じり細砂である。試験場所におけるボーリング柱状図を根固め部築造深度と合わせて図 1 に示す。根固め部は、根固め液を掘削底面（GL-13.10m）の位置で所定量注入した後、掘削底面から根固め部上端深度（GL-10.30m）

図2

根固め部の築造手順図

表1

セメントミルク配合表

までの区間において残りの根固め液を注入しな
がら正回転で上下 2 回往復して築造されたものである。根固め部の築造手順を図 2 に示す。な

W/C（％）

セメント（kg）

水（L）

お、根固め液として使用されたセメントミルク

60

1092

655

の配合は表 1 のとおりである。
56

BL つくば2016・11

3．試料採取方法

さ れ た も の で あ る。 採 取 深 度 は GL-10.3m ～

表 2 に試料一覧を示す。

につき 1 本である。供試体は原則として直径プラント試料は、全自動プラントで混練され70mm、高さ 140mm とした。コア採取日は根たセメントミルクである。供試体の採取型枠は、固め部築造から 50 日目であり、採取後は 20℃

直径 50mm、高さ 400mm のビニール袋（以下、の部屋で封かん養生した。

13.1m 間の 12 深度であり、採取本数は 1 深度

ビニール袋）および直径 50mm、高さ 120mmの紙モールド缶（以下、モールド缶）の 2 種類とした。また、養生方法は、供試体作成後に20℃の部屋で封かん養生し、その翌日から試験日までは標準養生とした。

4．試験方法
未固結試料の採取方法および圧縮強度試験方
法は、「根固め部の未固結試料採取・調査・試

未固結試料は、根固め部築造後に未固結試料

1）

験マニュアル」 に従って実施された。

採取器を用いて採取されたものである。未固結
試料採取に用いられた採取器を写真 1 に示す。
採取方法は水圧式 2 工程採取

1）である。供試5．採取型枠の違いによる強度比較

体作成に用いた型枠および養生方法はプラント

未固結試料とプラント試料の圧縮強度試験結試料と同様である。未固結試料の供試体作成方

果を採取型枠の種類毎に表 3 に示す。ビニール法は「根固め部の未固結試料採取・調査・試験袋を用いた試料の圧縮強度の変動係数はモール

1）

マニュアル」 に従い、10mm 以上の礫を除去

ド缶を用いた試料の圧縮強度に比べて低く、プしている。

ラント試料においてその差が顕著であった。

コア試料は、コアボーリングを用いて採取
表3
表2
試料

採取方法

プラント
試料

未固結試料とプラント試料の圧縮試験結果表
未固結試料 未固結試料 プラント試料 プラント試料（ビニール袋） （モールド缶） （ビニール袋） （モールド缶）

試料一覧

－

採取型枠

本数

ビニール袋

16

モールド缶

16

ビニール袋

未固結
試料

水圧式
1）
2 工程採取
モールド缶

18

コア試料

コアボーリング

12

－

材齢

28 日

18
52 日

本数
（本）

18

18

16

16

平均
2
（N/mm ）

25.6

24.8

49.3

44.5

標準偏差
2
（N/mm ）

1.7

2.3

3.6

8.9

変動係数
（％）

6.6

9.3

7.3

20.0

6．未固結試料とコア試料の強度比較
未固結試料とコア試料の圧縮試験結果表を表4 に、圧縮強度比較図をコア試料の湿潤密度と合わせて図 4 に示す。未固結試料の平均圧縮強度はコア試料に比べて低かった。コア試料の平均圧縮強度のばらつきは未固結試料に比べて大きいが、採取深度が深くなるほど圧縮強度は高
写真 1

BL つくば

未固結試料採取に用いた採取器

2016・11

くなり、密度も同様の傾向であった。

57

表4

未固結試料とコア試料の圧縮試験結果表・‌未固結試料の圧縮強度の平均値は既往の報
告

1）

2

と同等で 25N/mm 程度であった。

未固結試料

コア試料

本数（本）

36

12

・‌コア試料の圧縮強度は、深度が深くなるほ養生日数（日）28

52

ど高くなる傾向であり、密度と相関がある

平均（N/mm ）

25.2

41.7

ことが確認できた。

標準偏差
2（N/mm ）2.09.9

変動係数（％）

8.0

23.8

2

・‌未固結試料の平均圧縮強度はコア試料と比べて低く、未固結試料の圧縮強度のばらつ
きはコア試料のばらつきに比べて小さかった。
本報告では採取型枠の違いが圧縮強度に与える影響および未固結試料とコア試料の圧縮強度について分析した結果を述べた。採取型枠によって圧縮強度のばらつきに差が生じた要因については、現時点では不明であり今後の検討が必要である。未固結試料とコア試料における圧縮強度に差があるが、未固結試料の採取深度、未固結試料の供試体作成の過程における礫分の除去、供試体の寸法、養生方法の違いなどが影響したと考えられる。
今後は、地盤の種類、土混入率などの影響についても考慮し、根固め部の強度特性に関するデータの収集・分析を行い、未固結試料を用い

図4

未固結試料とコア試料の圧縮強度比較図

た根固め部の品質管理手法について検討していきたいと考える。

7．まとめ
本報告で確認したことは以下である。
・‌採取型枠の違いが圧縮強度のばらつきに影響があることが確認された。

58【参考文献】
1）‌高支持力杭の根固め部品質管理研究会：「根固め部の未固結試料採取・調査・試験マニュ
アル（Ver.2.0）」（2014 年 10 月）

BL つくば2016・11

事業報告

35度開先面に融合不良を有する
接合部の繰返し載荷実験
性能試験研究部

服部 和徳

1．はじめにを表面側と底面側に有するモデルを対象とし、溶接欠陥は継ぎ手の強度や伸びに影響するとする。底面側は初層欠陥を想定したものである。

考えられ、開先面に発生する融合不良も溶接欠

欠陥の位置を図 2 に示す。また欠陥の寸法、面陥の一つであり、溶接接合部の表面に位置する積、欠陥率を一覧にして表 1 に示す。

中央欠陥と端部欠陥について実験を行うこととシリーズ 1 がと破壊の起点になりやすいと危惧される。そこで、本研究では昨年度の実験

1）

1）

昨年度実施した実験であり、に引き続き、

シリーズ 2 が本実験である。本研究では欠陥の大きさ、角度、位置の異なる欠陥が施された実位置・形状などの幾何学的観点から明らかにす

験体の繰返し曲げを行い、その欠陥が破壊にどのように影響するかを検証する。

2．試験体
試験体の形状を図１に示す。各試験体は開先角度 35°または 0°の開先面に沿った溶接欠陥
表1
No.

欠陥
位置

表面・
裏面

欠陥
角度

1
2
3
4
シリーズ1
シリーズ2

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

中央

端部

端部

中央

表面

35°

表面

35°

表面
表面
底面
表面
表面
底面

35°
0°
0°
35°
0°
0°

図1

試験体

試験体および試験結果一覧

欠陥寸法（mm）

欠陥率

Pmax

δmax

高さ

長さ

幅

%

kN

mm

1.2
2.5
5

100
28
14

0.4
0.4
0.4

4.8
2.8
2.8

387.5
392.5
397.2

45.38
45.60
45.76

ηs

η

破壊
サイクル

12.8
12.6
12.9

47.8
48.1
45.1

+8
+9
+9

5

28

0.4

5.6

359.2

45.59

5.8

33.1

+8

10
20
25
2.5
5
5
10
20
25
10
10
10
10
10
10

23
38
10
14
7
14
11.5
19
5
10
10
10
20
20
20

0.6
1
1
0.4
0.4
0.4
0.6
1
1
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6

9.2
30.4
10
1.4
1.4
2.8
4.6
15.2
5
4
4
4
8
8
8

346.7
259.4
350.7
397.1
402.3
381.7
361.0
278.4
364.0
371.5
371.6
382.8
358.8
360.9
365.1

34.00
22.50
36.81
45.60
49.76
45.53
34.49
23.00
29.17
46.73
50.14
49.24
41.33
36.76
45.56

7.1
2.3
6.3
16.6
15.6
13.6
7.4
2.3
6.2
9.4
9.2
12.4
8.2
8.7
9.2

27.8
10.3
29.0
61.2
64.1
38.9
21.7
12.2
19.6
31.9
35.1
43.9
31.2
30.5
33.5

+7
+5
+7
+9
+9
+8
+6
+5
+6
+7
+8
+9
+7
+8
+8

Pmax ：最大荷重、δmax：最大変位（最大荷重の 90%）ηs ：スケルトン曲線より算出 した累積塑性変形倍率（正側：最大荷重値まで）
η：累積塑性変形倍率（正側：最大荷重の 90% まで）
全塑性時の弾性変位（計算値）δp：7.1mm（シリーズ 1）、7.3mm（シリーズ 2）
全塑性荷重（計算値）Pp：245kN（シリーズ 1）、252kN（シリーズ 2）
全塑性モーメントは、0℃における素材試験結果を用いて算出

BL つくば2016・1159

るため、溶接は行なわず、均質な母材に切欠き状の欠陥を人工的に設けることとし、試験

4．実験結果板は幅 140mm、長さ 300mm、板厚 25mm の実験結果一覧を表１に、荷重 - 変位関係およSN490B 鋼材に欠陥を放電加工で作成した。表びスケルトン曲線を図 4 に示す。No.14、No.15

2 に使用鋼材の機械的性質を示す。

は脆性的に破断し急激に荷重が落ちた。他の試験体については延性的に破断したので荷重がゆっくりと降下した。端部欠陥の No.16 は ±48mm で破断しなかったので、正側への押し切りの荷重上昇中で脆性的に破断した。

図2
表2欠陥の角度および位置

シリーズ

鋼材

シリーズ
1
SN490B
シリーズ
2

鋼材の機械的性質
ｔ
mm
25

σy

EL.

Y.R. vEo

2

2

N/m

%

%

J

377

519

31

72

235

401

542

28

74

240

N/m

σu

t：板厚、σ ｙ：降伏点、σu：引張強さ、EL.：伸び
Y.R.：降伏比、vEo：0℃シャルピー吸収エネルギー

3．実験方法
実験装置はアムスラー型油圧万能試験機を用いた。図 3 のように試験体と加力ビームをボルトで繋ぎ、載荷点ビームを載せ 2 点載荷として荷重を加える。弾性範囲の ±100kN を一回行
図4

い正負交互に繰返し全体中央変位 δ が ±12 ｍ

荷重―変位関係ｍ、±24 ｍｍ、±36 ｍｍ、±48 ｍｍとなるように各 2 回ずつ行い、その後は押し切りとした。
本実験では試験温度を 0℃と設定し，ドライ

5．考察

アイスで冷やしたエタノールを冷媒として試験

実験結果から得られた荷重 - 変位曲線の正側体に接触させて冷却した。試験体の鋼板の内部のすべてのループについて足し合わせたもの

まで十分に冷やすため加力前から 30 分程度冷（＝ Wtotal）を以下のように Pp、δp で除して却し、載荷中も冷却し続けた。

累積塑性変形倍率 η を求めた。η は最大荷重の 90％まで足し合わせた。

図3

60載荷方法と測定位置

BL つくば2016・11

またスケルトン曲線による累積塑性変形倍率（ηs）も求めた。欠陥率と累積塑性変形倍率
ηs の関係を図 5 に示す。
いずれも欠陥率が大きくなると性能が低下しており欠陥率が高いほうが破壊しやすいと考えられる。中央欠陥より端部欠陥の方が同じ欠陥率でも破壊しやすいと考えられる。
各試験体の ηs の比較を図 6 に、η の比較を図 7 に示す。同じ欠陥寸法でも、初層欠陥に

図5

欠陥率と ηs の関係

相当する底面側の欠陥は若干 η が大きく、破壊しくいことが分かるが、表面側の欠陥は角度が異なることで明瞭な違いは認められない。

6．まとめ
今回の研究では融合不良が継手性能に与える
影響を、繰返し載荷実験を行い検討した。同じ欠陥率では端部欠陥のほうが中央欠陥より破壊しやすい傾向があることを確認した。欠陥角度
が 35°と 0°の影響については、明瞭な違いは認められなかったが、今後 FEM 解析を行い、

図6

ηs の比較

図7

η の比較

欠陥近傍の応力ひずみ状態を実験結果と比べながら検討していく必要がある。
【参考文献】1）‌アルムニフ サミル，服部和徳，見波進，笠原基弘：35 度開先面に融合不良を有する
接 合 部 の 繰 返 し 載 荷 実 験（ そ の 1 ～ 2），
日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集，A-1，
pp.1043-1046，2015.9

BL つくば2016・1161大型壁加熱炉竣工披露式を行いました。
性能試験研究部

1．はじめに野中 峻平

つづいて、スライド及び特別製作のパンフ

当財団の防耐火試験業務拡大のため、昨年のレット（ご要望があれば差し上げます）を用い

12 月より大型壁加熱炉の製作及び新試験棟のて設備の特徴を説明させていただいた後、大型着工が始まり、今年の 6 月には設備・建屋とも

壁加熱炉の点火式を行いました。（写真 1）に無事竣工致しました。そして 7 月 15 日、関点火式は専用台車を用いた試験体のセットか係団体ならびにご愛顧いただいている企業の皆ら始まり、井上理事長が点火を行いました。大さまをお招きし、竣工披露式を開催致しました。

勢の方が見守るなか、滞りなく進行し、加熱温本報ではその披露式について、ご報告させてい度・非加熱面の状況及び新設したフードによるただきます。

排煙の様子をご覧いただきました。

2．披露式概要

3．懇親会

披露式は新試験棟である「第二防耐火試験棟」

試験設備の自由見学後、当施設の本館 1F にで行われ、本格的な夏の到来を感じる暑さの中、て懇親会を開きました。
（写真 2）来賓の方々の約 80 名の方々にご来場いただきました。

楽しげな交流を見て、前日から緊張が続いてい当財団の井上理事長の挨拶の後、来賓の国土交
通省住宅局建築指導課の石﨑課長、建築研究所のた筆者はようやく安堵することができました。
※ 施設見学歓迎です。お気軽にご連絡ください。

坂本理事長、国土交通省国土技術政策総合研究所の香山副所長より祝辞を賜りました。

写真 1

62

点火式の様子

写真 2

懇親会の様子BL つくば2016・11

新設した大型壁加熱炉の依頼試験を開始しました！
このほど新設いたしました大型壁加熱炉において第一号となる試験のご依頼をいただいた吉野石膏株式会社商品開発部様へ、試験終了後、当センター所長の藤本より、記念品の贈呈をさせていただきました。
（ 7 月 25 日）

BLつくば主催
第1回TBTL座談会開催報告
開催日：2016 年 7 月 22 日（金）

せんでしたが、同じ評価業務であっても、分野

16：00 ～ 17：30

により評価の考え方、進め方、留意点など大き＠ TBTL 本館多目的室

く異なるところが多いことを知り、自発的に意

テーマ：“第三者機関”として意識していること
参加者：金城、久世、下屋敷、福田‌ＢＬつくば編集委員（吉田主査、臼井、
北館、小谷、永谷、野中）

見・感想を言い合うなど終始盛り上がりました。
今後もメンバーやテーマを変えて開催する予定です。
（記録：永谷）（敬称略、五十音順）
今回の企画は、本号の号担当である久世さんの強い希望により実現しました。
各種評価業務を担当している職員は、日ごろから“第三者機関”としてどのような意識を持
ちどのような考えに基づいて業務を遂行しているのか、座談会形式でざっくばらんに意見交換するという趣旨でした。初めのお題はそれぞれが担当する業務の紹介で、主テーマではありま
BL つくば2016・11

座談会の様子（左奥から時計回りで、下屋敷、久世、福田、金城）

63

自己紹介
性能試験研究部

北舘 賢次

1．BL と私の出会い

3．今後の業務

平成 28 年 4 月 1 日付けで、ベターリビング

今年度新体制の下、性能試験研究部としてスに正式採用していただいた北舘賢次と申しまタートしたことから、さまざまな分野の仕事にす。前職は、茨城県内の小さな設計事務所にて

邁進してまいりたいと考えております。

主に都市計画法の許認可を業務として勤めてお人生の半分が過ぎてしまった私を正式採用しりました。自営業ではありますが、3 年ほど設てくださったベターリビングは、とても寛大で計事務所を営んでいた時期もあります。そんなあり、必ずベターリビングに報いることを心に中、建築業界ではよく耳にする「ベターリビン

深く銘記したしだいです。

グ」で求人していることを知りました。学歴がない私が入れるわけがないだろうと思いながら「面接だけでも受けてみるか」と安易な気持ち

4．休日の過ごし方

で面接を受けてみると、採用の連絡を受け「えっ趣味は魚釣りや牡蠣・貝採り等で、海で遊ぶ

まさか」と平静を失うとともに喜びを感じましことが大好きです。週末天気がよければ毎週のた。

ように 2 時間かけて海まで通っています（子供やかみさんに相手にしてもらえないのもあり）。

2．TBTL での業務

料理も好きで、自分で釣ってきた魚や牡蠣を調

そ の 後、 つ く ば 建 築 試 験 研 究 セ ン タ ー

す。

理して、それを晩酌のお供にして楽しんでいま（TBTL）で、防火設備の試験体製作管理業務に就きました。当初は、防火設備の検品？製作管理？これは畑違いの所へきてしまったので

5．終わりには、と不安な日々をおくりました。しかし、当TBTL には、2 人ボウズがいます。格好良い

時の上司や先輩方からさまざまなことを学び、ボウズが藤本所長、格好悪いボウズが私です。

今では試験体の製作まで行えるようになり、内とても判りやすいと思います。

製化できるようになったのです。

簡単な自己紹介でしたが、皆様どうぞよろし
くお願いいたします。

64

BL つくば2016・11

自己紹介
性能試験研究部

小谷 直人

2016 年 4 月 1 日付けで嘱託採用となりまし

建築構造を得意とし、建築計画などは非常に苦た小谷直人と申します。ベターリビングに入り手としていました。ただやりたい事をやりたい

たいと思うようになったきっかけは大学時代

ようにしかやってこなかったのではないかともBL で行った実験です（厳密には建築研究所の思っています。当然研究室も構造の研究室と決施設を使用しました）。元々試験、研究というめ、鉄骨造を専門としていました。研究室にお分野に興味があった事もあり、縁あってベター

いて私は性格的な意味でも得意分野の意味でもリビングで働ける事となりました。未熟者です

特殊人物として認識されていたように感じていがご指導の程宜しくお願い致します。

ます。なんとなくやりたい事をやりたいように

出身は愛媛県松山市、大学は北海道札幌市、

研究していれば、なんとなく認めてもらえたよ

就職先は茨城県つくば市と日本を飛び回ってき

うに感じているというのが正直なところです。

ました。つくば市は「不便な場所だ」「車社会だ」

研究室の素晴らしい方々などをみていると、恐という話をよく聞いていますが、元々住みたい

らく私は一般的なエリートにはなれないと思っ場所のこだわりはなく、今のところはむしろ暮ており、斜め上の存在を目指したいと思っていらしやすい場所だと思っています。

ます。ただ、そのための最低限必要な知識、技建築に興味を持つきっかけの一つとなったの術さえもまだ無いのが現状なので、まずベター

は中学時代のロボットコンテストで得た力学のリビングで働く上での基礎的な仕事を覚えてい知識だと思っています。その事もあり元々力学、

きたいと思っています。このような私ですが今構造にしか興味がありませんでした。大学でも後とも宜しくお願いします。

BL つくば2016・1165

夏の終わりにビッグニュースが飛び込んできました。あの｢こち亀｣が連載終了となるとのことです。
こち亀の連載が続いていて当たり前、というよりは、1975年生まれの私にとっては物心がついたときから今まで、ずっと連載されていたので、びっくりすると共に、イチローのシーズン200本安打が途切れたときと同じように、何とも言えない気持ちになりました。私は、滅多にメディアに登場しない作者の秋本治さんのコメントを求めてネットを漁りました。｢体力の限界。気力も無くなり・・・｣と千代の富士のようなコメントを勝手にイメージしていましたが、見つけた記事には｢これを区切りに、新しいことにチャレンジしたい。｣と書かれていたので、再びびっくりしました。
BLつくば建築試験研究センターには、私と同世代（私より少し先輩の方々）がたくさんおられます。皆さん、各分野の専門家です。今号のBLつくば企画・編集作業にあたっては、このメンバーを中心に執筆者を選定したこともあり、センター内の同世代の方々が、普段どのような仕事を、どのような思いを抱きながら行っているのか、短い時間ではありましたが本音の議論をすることができました。
BLでは、新しいことへの取り組みを厭わず、時にはゴジラにも対応すべく、皆様のお役に立てる仕事を実施します。これからもよろしくお願い申し上げます。
久世

BL つくば編集委員会
委員長
主 査
委 員

藤本
吉田
久世
高橋

効
邦彦
直哉、永谷 美穂、臼井 司、野中豪、北館 賢次、小谷 直人

BL つくば第 19 号

発行年月日

平成 28 年 11 月 11 日

発

一般財団法人ベターリビング

行

所

峻平

つくば建築試験研究センター
発

行

者

藤本

効

〒 305-0802

茨城県つくば市立原２番地

TEL：029（864）1745

FAX：029（864）2919

http://www.cbl.or.jp info-tbtl@tbtl.org
印

刷

株式会社かいせい直哉