BLつくば vol. 13
巻

頭2012. 8

言

要求性能と性能試験
深尾 精一 ……………………………………………………………………………………………………

寄稿
つくばの思い出と暑い夏
後藤 隆之 ……………………………………………………………………………………………………

特

1

3

集
住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは ………………………………………

試験・研究情報5

平成23年度研究報告

骨材の静弾性係数および含水率がコンクリートの乾燥収縮に及ぼす影響
大野 吉昭 ……………………………………………………………………………………………………

30

試験体寸法の違いが耐火性能に及ぼす影響
金城 仁、水上 点睛 ………………………………………………………………………………………

33

換気部品の適正な性能表示のための既存データの読み替え方法の検討
清水 則夫 ……………………………………………………………………………………………………

36

木造住宅耐力要素の動的加力による耐震性能評価手法の検討 その2
耐力壁構面の静的加力及び振動実験
岡部 実 ……………………………………………………………………………………………………

39

杭の長期水平抵抗力特性に関する検討
久世 直哉 ……………………………………………………………………………………………………

41

東北地方太平洋沖地震による茨城県有施設の地震被害と耐震性能評価法の関係に関する研究
小室 達也 ……………………………………………………………………………………………………

43

個別要素法による落石シミュレーション
余川 弘至 ……………………………………………………………………………………………………

45

非破壊による鋼材識別に関する研究 その3
服部 和徳 ……………………………………………………………………………………………………

47

トピックス
第4回サステナブル建築賞「審査委員会奨励賞」受賞について
佐久間 博文 …………………………………………………………………………………………………

50

平成24年5月6日つくば市で発生した竜巻による被害調査報告
岡部 実、山口 佳春、水上 点睛 ………………………………………………………………………

52

施設紹介
フローリング試験装置の紹介
咸 哲俊 ……………………………………………………………………………………………………

54

事業報告
博士課程修了報告水上 点睛 ……………………………………………………………………………………………………

57

自己紹介
小矢
淳 …………………………………………………………………………………………………

58

自己紹介
坂田 浩二 ……………………………………………………………………………………………………

59

編集後記
表紙写真撮影：橋本 房子

巻

頭

言

要求性能と性能試験
サステナブル居住研究センター

深尾 精一

伝統的な住宅や建築の造り方は、経験の積み

モックアップが作成され、カーテンウォール

重ねによって、ゆっくりと進歩してきた。それメーカーなどが所有する試験装置によって、に対し、従来の建築と大きく異なるものを造ろ

様々な性能試験が行われている。水密性能や耐うとすると、何らかの工夫が必要となる。経験

震性能などは、その試験方法もかなり以前からに基づく勘によって、新たな設計にチャレンジ

確立している。このようなプロセスを経て設計する場合もあろうが、建築に対する要求性能をされ生産されているカーテンウォールは、一定

把握し、それに対応する造り方・構法を考え、の性能が担保されている。事実、大規模な地震

その内容をあらかじめ実証するというのは、科の際にも、カーテンウォールのガラスは、飛来

学的に建築を捉え、工学的に建築を造ろうとす

物や重量家具のぶつかりなどがなければ破壊さる第一歩である。

れておらず、一般の人からは、不思議に思われ例えば、超高層オフィスビルの外周壁は、カーるほどである。このことは、要求性能を明確に

テンウォールとして造られることが多い。今でこ設定して、必要があれば性能試験も行い、そのそ超高層オフィスビルは珍しいものではないが、上で構法を決定することが有効なことの証であ初期のものは、経験でその外周壁を造ることはでる。

きなかった。強風時にどのような風圧がかかり、住宅の場合も同様である。部分の設計が、住どのように雨が吹き付けるのか、地震時にも安宅全体の設計者と異なっていて、生産方式も切全に造るにはどうしたらよいか。要求性能項目

り離されている場合、そして、部分の設計に新をリストアップし、その要求性能を設定し、そしい試みが行われる場合には、その部分の要求れに見合う構法を設計したのである。

性能を明確にし、性能試験を行うことが意味を

オフィスビルのカーテンウォールの場合に持つはずである。例えば、工業化された部品なは、要求性能が明確にされることは、その生産

どは、その条件に適合する部分である。ただ、方式とも深く関係している。建物全体の設計を住宅の場合は、超高層オフィスビルのカーテン

するのは設計者・建築家であり、外周壁の意匠

ウォールのように、一棟ごとに特異なデザイン

デザインをするのも設計者であるが、具体的なが行われるのではない。また、その一棟ごとのカーテンウォールの細部設計を行うのは、カー事業費も限られている。したがって、一つの住

テンウォールメーカーである。これは、建築家宅の設計に当たって、部分ごとの要求性能を明がディテールの設計図まで作成するという、伝確化し、性能試験を行うことは無理であろう。

統的な欧米の建築家の設計プロセスとは異なっ

もっとも、大手住宅メーカーの工業化住宅の場ており、現代の高度な工業生産方式が取り入れ

合には、部分ごとに要求性能を設定し、それにられ複雑化している建築の特徴と言ってよいで合わせて開発した構法を性能試験でチェックすあろう。大規模なビルの場合には、実物通りのることは、通常行われていることである。

BLつくば

2012・81

工業化住宅とは異なり、一つ一つ設計されるに行えるよう、KJ部品制度がつくられた。当初住宅の場合、その部分について要求性能を設定

は住宅部品の近代化に大きな役割を果たした

し、性能試験を行うことの目的と方法はどのよが、規格を設定したことによる硬直化が問題とうなものであろうか。また、その際の課題は何なり、優良住宅部品認定制度、BL制度に移行しであろうか。

たという経緯がある。具体的な部品の設計には住宅に用いられる部品は、設計者にとっては選択の対象であって、自らの設計の範囲外にな

自由度を与え、要求性能を定めるという考え方が導入されたのである。

る。ということは、要求性能を決めることがそ

要求性能の設定の持つ意味は、部品の種類にの部分の設計行為ということになる。しかし、よっても異なるであろう。機能が複雑で高度な部

カーテンウォールの場合のように、要求性能を品の場合と、建材レベルの部品とでは、考え方も設定して、それに見合う構法を設計し生産する

異なってしかるべきである。防火性能のように法というプロセスは、個別の住宅の場合にはとれ適合を求められるような建材の場合には、要求性ない。住宅の設計者としては、本来的には、部能は法令で定まるので、それに合わせた性能試分に関しても設計したいところであるが、部品験をすることになり、考え方は明快である。住を用いる場合には、それは選択という行為にな

宅性能表示制度の等級に適合するかどうかなどる。カタログなどによって、部品の性能が明示も同様である。しかし、法規制による設計・生されていれば、性能を確認して部品を選択すれ産の硬直化も、課題であると指摘されることがばよい。その部品の性能が比較しやすいよう多い。標準を定めることと進歩発展との衝突のに、要求性能の表示方法として定まっていれ

構図は同じである。要求性能を設定する場合

ば、より適切な部品選択が効率よくできるように、常に心に留めておくべき課題である。

になるであろう。それが、住宅部品における要求性能のもつ意味の一つである。

住宅部品開発における要求性能でもう一つ気になるのは、部品のデザインである。デザイン

部品の選択が設計行為の一環であるとするも、広い意味では要求性能である。しかし、具と、設計の自由度・多様性を高めるためには、体的な性能値として定めることは極めてむずか

複数のレベルの要求性能が定まっていることがしい。ただ、現在の住宅のかなりの部分は、部望ましい。例えば、サッシの防水性能や遮音性品のアセンブリーで造られており、部品を組み能を考えると、いくつかの等級が用意されてい合わせた結果のデザインが重要であることは、

れば、その中から設計条件に合わせて選択する論を待たない。大手住宅メーカーの工業化住宅

ことができる。したがって、複数のメーカーをの場合には、そのことを意識して部品開発が行対象とするような部品の要求性能の設定は、一われている。

つに決めるのではなく、何段階かを設定することが望ましいであろう。

様々なメーカーが生産する部品を組み合わせて出来上がる住宅が、設計者の思い描く住宅に

ただ、何段階か用意するにせよ、要求性能を近づくためには、デザインが重要である。コロ

定めるということは、ある種のスタンダード、

ニアル調であるとか、伝統和風調などといった標準を定めることになる。その際に留意すべき

デザインコードが要求性能として設定できるのことは、部品の進歩を妨げないような決め方をであれば、それに合わせた部品開発が行われる

すべきことである。標準を定めて複数のメーかもしれない。伝統和風調のガス湯沸し器などカーが生産を始めると、その標準を変えるにはというものが、そのような要求性能に合わせて多大な努力・調整が必要となる。戦後、公共集出てくるようになれば、街並みも変わるかもし

合住宅の建設が進められたときに、発注を適切れない。そんなことは夢物語であろうか。

2

BLつくば

2012・8

つくばの思い出と暑い夏
常務理事

後藤 隆之

本稿が
「BLつくば」に掲載される頃には、夏の都市研究部長としてつくばに着任することと真っ盛りで、つくばの子供たちも夏休みを満喫なった。その年は前年12月からの冬の寒さが尋していることだろう。

常ではなく、一八豪雪と言われた大雪の年だっ折角の寄稿を依頼されたので、暑い夏の時期た。ところがその翌年の07年は前年とは打ってでもあり、つくばの思い出と暑い夏について思変わって猛暑の年で、８月に熊谷で観測史上最いを綴ってみたいと思う。

高の40.9℃を記録するなど各地で記録的な高温

先ずは昔話から始めよう。

に見舞われた年となった。

1985年（昭和60年）、ベターリビングの前身のちょうどその時、国総研で私が関わっていた（財）住宅部品開発センターに企画課長として着研究テーマの一つが、暑い夏とは切っても切れ任した時、理事長は故梅村魁先生だった。梅村ないヒートアイランド対策の研究だった。

先生は皆さんご存知の通り、耐震工学の権威で地球温暖化の問題が盛んに議論されていた時あると同時に無類のお酒好きで、良く酒宴にお期で、過去100年間に日本全体で平均気温が1.5

誘いをいただいた。本郷界隈をお供して、はし℃上昇しているのに対し、東京などの大都市はごしたことなども今となっては懐かしい思い出

その倍の3.0℃気温が上昇しており、その差がいである。そんな時の梅村先生は、偉大な先生とわゆるヒートアイランド現象によるものだと言いうよりはむしろ粋人を絵にかいたような方われていた。一方で、ヒートアイランドは、地で、独特の雰囲気を漂わせておられた。若輩者

表面の被覆、人工排熱、地形、気象条件などがの私などから見ればまるで雲の上の存在であっ相互に影響し、メカニズムが複雑で、科学的なた。そんな懐かしい酒宴の一つに、TBTLでの知見が十分に得られておらず、未解明な部分がバーベキューパーティもあった。

多い現象だとも考えられていた。

当時のTBTLは、広大な敷地の中に、実験棟

このため、建築研究所の足永さん達と共同が１棟とハウス55プロジェクト？で建設されたで、ヒートアイランド現象を定量的に把握し、建物が数棟点在しているだけの駆け出しの試験現象の再現やヒートアイランド対策効果を予測場で、そこに梅村理事長はじめ本部のメンバーできる実用的なシミュレーション技術を開発すが大挙して訪れ、バーベキューパーティを楽しる研究に取り組むこととなった。

んだ。今のTBTLの施設の充実ぶりからは想像

様々な手法を駆使して研究を行ったが、特筆もできない情景だが、連綿とこのバーベキュー

すべきは地球シミュレータ（スーパーコンピュー

パーティが続いているのはうれしい限りであタ）を活用し、都市空間10㎞四方を５ｍメッシュ

る。

に分割して風向・風速、気温などを予測する途

その後、ずっとつくばとは縁がなかったが、方もないシミュレーション技術を開発し、ヒー

06年の夏に国土技術政策総合研究所（国総研）のトアイランド現象の再現に取り組もうとしたこ

BLつくば

2012・83

とである。未知の分野であったが、試行錯誤のよぎった。強風に伴う塩害が原因で広範囲にわ

結果、当時としては最先端の成果を挙げられたたり停電が発生していたのだが、電気の供給がものと自負している。

停止するということは街がこのような状況にな

地球温暖化対策といえば、COP３の京都議定書以来、温暖化ガスの排出削減の目標が定めらることなのかと強いショックを受けたことを覚えている。

れ、各国はその削減義務を負っている。更に今夏の電力供給も正に綱渡りの状況である。

は、我が国では09年に当時の鳩山首相が2020年

５月初め国内の全ての原発が稼働を停止した。

に9 0年比2 5 ％削減することを国際公約してい東京電力管内はまだしも関西電力をはじめ原発る。しかしながら、その目標達成は厳しく、ほ依存度の高い電力各社は厳しい状況に置かれてとんど不可能な状況が明らかになってきていいる。そんな中、福井県の関西電力大飯原発のる。

再稼働が決定された。賛否両論渦巻く中での正中環審（中央環境審議会）において検討されてに政治的決断だった。これにより関電管内の電いる温暖化ガス削減目標の６案においても、20

力不足の最大の危機は当面回避されたものの、年における削減目標は最大でも15％に止まり、その供給余力は乏しく、決して予断を許さない

これすら今後のエネルギー政策の動向によって状況に変わりはない。

は、更に大きく減少する可能性が見込まれているところである。
既に１年以上が経過したが、未だに各地にそ

福島第一原発事故は、正に我が国のエネル
ギー政策が今後どうあるべきかを国民に問いかけている。

の爪痕を残す東日本大震災は、未曾有の津波被原子力に代わる新しいエネルギー源として、害をもたらすと同時に、福島第一原発の被災事再生可能エネルギーの活用がにわかに脚光を浴

故を引き起こし、我が国のエネルギー政策に大びている。太陽光、太陽熱、風力、地熱等々そきな課題を突き付け、その転換を迫っている。

の対象は多岐にわたる。いずれも温暖化ガスを大震災発生直後、関東では東京電力による電発生させず、地球環境に優しいエネルギー源と力供給不足の懸念から、突発的な大規模停電をして有望視されているが、いずれも電力を安定回避するため、一時的に計画停電を実施すると的に供給するという意味合いからはまだまだ克ともに大口需要者に対して電力使用制限が発せ

服すべき課題が多く、発電能力という観点からられた。私自身は計画停電の実施予定エリアでも、今直ちに原子力発電にとって代わることがあったにもかかわらず、幸いにしてその直接的できるほどのものではない。当面は、石炭、石な影響を受けなかったが、都市の大規模停電と油等の化石燃料に依存せざるを得ず、一方でのいうとある出来事を思い出す。

温暖化ガス削減要請との両立にはかなりの困難

川口市役所に出向していた時、91年９月に市が伴うこととなる。

議会の視察の随行で広島市に赴いた。風台風と電力不足は直ちに国民生活に重大な影響を及して有名になった台風19号が過ぎ去った直後にぼす。生命の安全にかかわる事態も想定され広島空港に降りたったが、空港からホテルにバる。更には、我が国における経済活動に深刻なスで移動する際に異様な光景に出くわした。日影響を及ぼすことも避けて通れない。全地球的中にもかかわらず、広島市の中心部に一切の明課題としての温暖化対策を見据えつつ、これか

かりが点いていないのだ。信号も当然点滅してらの電力需給バランスをどのように確保していいない。普段馴染みのない情景に不思議な感覚

くのか。その明確な道筋を示すことが、今、最を覚え、一瞬ゴーストタウンという言葉が頭をも重要な課題なのかもしれない。

4

BLつくば

2012・8特 集

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは住宅部品の設計において、部品に要求される性能を整理し、要求性能に対応した設計を行い、その性能を確認することは重要です。
性能を確認するためには、つくば建築試験センターが業務として行っている性能試験による

1.1

荷重外力

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは

その１
建築基準法に基づく荷重外力
固定荷重、積載荷重、積雪荷重
技術評価部

方法があります。試験技術者は決められた試験

菅谷 憲一

方法に従い試験を行い、試験結果をまとめ、判BL部品は、それぞれの性能基準を設定する時

定基準が定められたものについては合否の判定に様々な荷重及び外力を想定している。ここでを行うことができます。このような日常試験業

は、建築基準法に示されている「固定荷重」、「積務の中で、試験目的や判定基準算定根拠を意識

載荷重」、「積雪荷重」について紹介します。

して業務を行うことは、依頼者への信頼性向上につながります。

（1）固定荷重、積載荷重、積雪荷重

必ずしもベターリビングが定めた試験方法や荷重外力については、建築基準法施行令（以判定基準がBestと考えず、Betterな試験方法や下、令という） 第83条 荷重及び外力の種類が判定基準を目指すためにも、試験技術者として規定されています。条文は以下のとおりです。

試験目的や判定基準の算定根拠の妥当性を絶えず意識すべきではないかと考えます。
そこで住宅部品に必要な外力等の算定根拠の調査として
１．荷重外力２．温熱
３．音（騒音、衝撃音）４．劣化外力（さび、紫外線）
５．火災外力の５項目について調査を行い、まとめることとしました。
今回の特集が多少なりとも住宅部品の設計に反映され、よりよい住宅部品が供給されていくことを期待します。

第83条

建築物に作用する荷重及び外力としては、次の各号に掲げるものを採用しなければならない。
一

固定荷重

二

積載荷重

三

積雪荷重

四

風圧力

五

地震力

２

前項に掲げるもののほか、建築物の実況に応じて、土圧、水圧、震動及び衝撃による外力を採用しなければならない。

令83条に示されている荷重は、それぞれ、令84条

固定荷重、令85条

積雪荷重、令8 7 条

積載荷重、令86条

風圧力、令8 8条

地震力に、詳細が規定されてます。
BLつくば

2012・85常時荷重とは、一般に「固定荷重」と「積載荷重」の２種類のことをいい、多雪区域では「固定荷重」、「積載荷重」
及び「積雪荷重」の３種類のことをいう。多雪区域とは、その地方における垂直積雪量が１mを超える場合又は１年ごとの積雪の継続期間が30日を超える場合は、管轄の特定行政庁が指定する。
ここでは、常時荷重として取り扱われることが
ない
「風圧力」
、
「地震力」
及びその他の外力については、詳細な紹介を省略する。なお、
「風圧力」
及
び
「その他の外力のうち人の力」
は、後述されている。BL部品の中で「地震力」を取り扱うものは、②積載荷重
積載荷重の条文は、以下のとおりである。
令85条

建築物の実況に応じて計算しなければならない。ただし、次の表に掲げる室の床の積
載荷重については、それぞれ同表の（い）、（ろ）又は（は）の欄に定める数値に床面積を乗じて計算することができる。《改正》平12
政211
令85条中の「次の表」のうち住宅関連部分等を抜粋して、以下に示す（表２参照）。

「ガレージ」
のみである。ただし、「ガレージ」についても地震力となる「固定荷重」及び「積載荷重」
が小さくなることが推定され、外力としては「風
圧力」の方が大きくなると思われる（詳細はB L
ホームページの「BL認定基準のページ」
参照）
。
①固定荷重

建築物の各部の積載荷重は、当該

表２

積載荷重抜粋（住宅関連等抜粋）

構造計算書の対象 床の構造計算をする場合
（N/m2）
室の種類

大梁、柱又は 地震力を基礎の構造 計算する
計 算をする 場合
場合（N/m2） （N/m2）

住居の居室、住宅以外の寝室又は病室

1,800

1,300

600

事務室

2,900

1,800

800

自動車の車庫及び自動車通路

5,400

3,900

2,000

倉庫業を営む倉庫（一例）

3,900

3,120

2,535

固定荷重の条文は、以下のとおりである。
令84条

建築物の各部の固定荷重は、当該建築物の実況に応じて計算しなければなら③積雪荷重
積雪荷重の条文は、以下のとおりである。

ない。ただし、次の表に掲げる建築物の部

令86条

分の固定荷重については、それぞれ同表の根の水平投影面積及びその地方における垂単位面積当たり荷重の欄に定める数値に面

直積雪量を乗じて計算しなければならな積を乗じて計算することができる。《改正》い。《改正》平12政211

平12政211、《改正》平16政210

２

令84条中の「次の表（同表）」のうち住宅関連部
分を抜粋して、以下に示す（表１参照）。
表１
建築物
の部分
天井

床

壁

6

種

積雪荷重は、積雪の単位荷重に屋

前項に規定する積雪の単位荷重は、積
雪量１センチメートルごとに１平方メー
トルにつき20ニュートン以上としなけれ

固定荷重抜粋（木造住宅関連抜粋）

別さお縁
繊維板張、打ち上げ板張、合板又は金属板張
木毛セメント版張
格縁板張
畳敷
床張：張り間が４以下の場合
床張：張り間が６以下の場合
床張：張り間が８以下の場合
下見板張、羽目板張又は繊維板張
木ずりしっくい塗
鉄網モルタル塗

単位面積当たり
備
考の荷重（N／m2）
100
つり木、受け木及びその他の下地を
150
含む
200
（天井面につき）
290
150
340
板張は根太を含む 畳敷は床板及び
100
根太を含む
170
（床面につき）250
250
軸組（柱、間柱及び筋かい）の荷重
490
150N ／ m2 を含み、その他に下地を790含む（壁面につき）

BLつくば

2012・8

ばならない。ただし、特定行政庁は、規則
で、国土交通大臣が定める基準に基づい

他必要な事項を表示しなければならない。《改正》平12政211て多雪区域を指定し、その区域につきこれと異なる定めをすることができる。
《改正》平12政211【告】《改正》
平12政312３

４

第１項に規定する垂直積雪量は、国土

積雪荷重は、多雪地域に指定されていない多くの地域では、短期の荷重として積雪量30cm分を見込んで設計（構造計算）をされています。

交通大臣が定める基準に基づいて特定行

例えば、東京都23区内は、「30cm又は告示式

政庁が規則で定める数値としなければなによる」ことになっています。つくば市内も

らない。
《改正》
平12政211、《改正》
平12政

30cmの積雪荷重で設計（構造計算）
して良い地域

312が散見される状況です。

屋根の積雪荷重は、屋根に雪止めがある場合を除き、その勾配が60度以下の場

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは合においては、その勾配に応じて第１項

その 2
BL 部品の性能試験で設定されている
積載荷重及び積雪荷重と判定基準の積雪荷重に次の式によつて計算した屋
根形状係数（特定行政庁が屋根ふき材、雪構造性能試験研究部の性状等を考慮して規則でこれと異なる数値を定めた場合においては、その定め

BL部品の中で建築基準法により積載荷重の外た数値）を乗じた数値とし、その勾配が60力を性能基準に設定している部品は、内装床ユ

度を超える場合においては、零とするこ

ニットおよび物置ユニットであり、同様に積雪とができる。

荷重の外力を性能基準に設定している部品は、

μb＝√（cos（1.5β）

外構系部品といわれるガレージ、物置ユニット

この式において、μｂ及びβは、それぞ及び自転車置場等があります。それらの外力にれ次の数値を表すものとする。

ついてその設定条件と判定基準について触れて

μｂ屋根形状係数みたいと思います。

β屋根勾配（単位度）《全改》
平12政211５６

前述のとおり、積載荷重及び積雪荷重は実況に応じて個別に算出することになっています。

屋根面における積雪量が不均等となる

しかしながら、工業化製品として出荷される

おそれのある場合においては、その影響ものについて、事前に設置場所を特定することを考慮して積雪荷重を計算しなければなはできないので、前提条件をはっきりさせた上らない。

で、積載荷重及び積雪荷重を設定しています。

雪下ろしを行う慣習のある地方においては、その地方における垂直積雪量が１

７

山口 佳春

（1）積載荷重メートルを超える場合においても、積雪

内装床ユニットの床には、ある面積1 . 6 2 ㎡

荷重は、雪下ろしの実況に応じて垂直積（1.8m×0.9m）に対して、積載荷重1,960N/㎡

雪量を１メートルまで減らして計算する（200kgf/㎡）の値が性能基準として設定されていことができる。《改正》平12政211る。住宅居室の使われ方を考慮してのものであ

前項の規定により垂直積雪量を減らし

ろう。さらに載荷するのは、床の弱いと思われて積雪荷重を計算した建築物についてる位置（接合部を含み数ヶ所）を中心とした前述

は、その出入口、主要な居室又はその他の面積となっていて、床全体が荷重に耐えらるの見やすい場所に、その軽減の実況そのかどうかというより、局部的な積載荷重試験

BLつくば

2012・87

で、生活上の不具合が生じないかどうかといった観点からの試験といえるでしょう。

（3）判定基準と実際の試験
内装床ユニット及び物置ユニットについて、

物置ユニットの床には、積載荷重4,500N/㎡の床の積載荷重に対する判定基準を、表２に示し値が性能基準としいて設定されてます。建築基ます。常時生活する居室内の内装床ユニットの準法施行令に示された床の構造計算をする場合

判定値のほうが、物置ユニットの判定値より若の数値を比べると、住宅の居室の値（1,800N/㎡）

干厳しい値となっています。

よりかなり大きく、自動車車庫及び自動車通路の値（5,400N/㎡）
より小さい値となっています。
物置という性質上、家財を密集して収納することを想定して、この値を算定しています。
（2）積雪荷重
ガレージの積雪荷重については、表１に短期

表2

積載荷重に対する判定基準

部品

判定基準

内
装
床
ユ
ニ
ッ
ト

床の弱いと思われる位置（接合部を含み数ヶ所）を中心とした面積1.62㎡（1.8ｍ×0.9ｍ）の位置に、砂袋、鉄袋又は鉄板を用い、1,960Ｎ/㎡（200㎏f/㎡）の等分布荷重を加え、最大たわみが3mm 以下である
こと。

物
置
ユ
ニ
ッ
ト

床面に均等に 4500 Ｎ / ㎡の荷重を 24 時間加えた場合、根太等のたわみが 5mm 以下かつＬ /200（L：支点間距離）以下、及び床のたわみが根太間で 10mm 以下
かつ L/200 以下であること。

積雪荷重を示します。一般地（あまり雪が降らない一般地で、雪が残らない地域）を想定した

外構系部品の積雪荷重に対する判定基準を表

S1200型は、建築基準法背施行令第86条により、３に示します。ガレージについては、梁・桁、

積雪１cmにつき20Ｎ/㎡の単位荷重により、垂柱等の構造部材各部のたわみがL/150 以下かつ

直積雪量60cmを想定し、1,200Ｎ/㎡としていま

残留たわみがL/800 以下としているのは、平屋す。多雪地（比較的雪が多く降る地域で、冬季に建てのガレージにおいては、梁等のたわみによは根雪が残る多雪地域）を想定したS3000型は、る使用上の支障はなく、ある程度の復元性が保

積雪１cmごとに30Ｎ/㎡の積雪荷重を設定し、たれる範囲であれば多少の変形は容認できると垂直積雪荷重1.0mとして、3,000Ｎ/㎡としていの判断し、「わかりやすい鉄骨の構造計算」（社団

ます。また、豪雪地（雪が多く降る地域で、根雪

法人日本鋼構造協会 編）を参考に設定していまが残る豪雪地域）を想定したS4,500型は、雪下ろす。以上の点は、物置ユニット及び自転車置場

しによる垂直積雪量1.5mとして、4,500N/㎡としで同様の考え方をしています。

ています。これらの積雪荷重の値は、短期積雪荷重を示すものです。これらは、物置ユニット
及び自転車置場においても同様な考え方です。
なお、自転車置場にはS900型がありますが、
S1200型と同様に一般地（あまり雪が降らない一般地で、雪が残らない地域）用のもので、積雪量
を45cmとし、積雪１cmあたり20N/㎡で算定したもので、雪があまり降らないというよりほとんど降らない地域を設定したものです。
表1
区分

短期積雪荷重表-3

積雪荷重に対する判定基準

部品

判定基準

ガ
レ
ー
ジ

梁・桁、柱等の構造部材各部のたわみが24時間載荷
後にL/150（L：支点間距離） 以下、かつ除荷後の残留たわみがL/800以下であること。
また、載荷直後、24時間載荷後および除荷後に屋根部材部品等にはずれや、屋根面の曲げ降伏など使用上支障のある著しい変形がないこと。

物
置
ユ
ニ
ッ
ト

梁・桁等のたわみがL/150以下（L：支点間距離）であり、かつ除荷後の残留たわみがL/800以下であること。
屋根部材部品等にはずれや、屋根面の曲げ降伏などの使用上支障のある著しい変形がないこと。

自
転
車
置
場

梁・桁等のたわみがL/150以下（L：支点間距離）であり、かつ除荷後の残留たわみがL/800以下であること。（両支持方式の場合）
屋根部材部品等にはずれや、屋根面の曲げ降伏などの使用上支障のある著しい変形がないこと。

積雪荷重（N/㎡）

S900

900

S1200

1200

S3000

3000

S4500

4500

最後に、実際の載荷試験について少し触れます。当分布荷重の載荷用鉄袋についてです。つ
くば建築試験研究センターでは、積載荷重及び

8

BLつくば

2012・8積雪荷重を実施する場合、開所以来使用していとし、W1270 型については、基準風速42m/s、る鉄袋ですが、よく使われる砂袋と比べて以下

地表面粗度区分Ⅲに相当する1,270N/㎡としていのような特徴があります。

ます。ここでいう基準風速及び地表面粗度区分①袋中に入っている鉄のチップで質量の割に体は、あくまでガレージに作用する外力を設定す

積が小さい

る際の目安であり、それぞれの組み合わせを規②湿度変化にともなう質量変化の影響も受けにくい定するものではありません。例えば、W1,040 型
では速度圧1,040N/㎡ としているが、これは基③鉄のチップを布袋にいれることで均等化される

準風速40m/s、地表面粗度区分Ⅳや、基準風速30m/s、地表面粗度区分Ⅱなどにおける速度圧④１個あたり10kgまたは５kgとし、重機を用いず設置可能を上回るものである。表４ に、基準風速と地表
面粗度区分の組み合わせによる速度圧の値を参⑤質量校正後も比較的安定
鉄袋を用いた試験の実施状況を写真１に、また、鉄袋を写真２に示します。

考に示します。なお、本技術基準の対象とする
ガレージは平屋であるため、平成1 2 年建告第1454号におけるEr は、H<Zb として計算してい
ます。
表4

写真1

基準風速と地表面粒度区分の組み合わせによる速度圧物置の等分布荷重試験

各部品の風荷重（風圧力）に対する判定基準を
表５に示します。ガレージの判定基準は、風荷重（風圧力）
による水平力又は地震力による水平力のいずれか大きいほうの入力について判定できる基準になっています。自転車置場について
は、風荷重（風圧力）が吹き上げ荷重として作用する場合を想定したものとなっており、部材のたわみ制限値も示されています。いずれも、基
写真2

鉄袋

本的に本体の破壊・破損がなく、徐荷後に元に戻ることが基本です。こように、それぞれの判（3）風荷重（風圧力）
ガレージの速度圧qは、令第87条及び平成12年
建告第1454号により、W830型については、速定基準によって、積雪荷重及び風荷重（風圧力）
に対する安全性の確認を行うことになっています。

34m/s、地表面粗度区分Ⅲに相当する830N/㎡

なお、ガレージにおいては、積雪荷重及び風としています。W1040型については、基準風速

荷重（風圧力）に対する安全性の確認には、試験

38m/s、地表面粗度区分Ⅲに相当する1,040N/㎡のほか、許容応力度計算によることができるこBLつくば

2012・89

とになっています。この点は、「鋼板構造の構造

ドア・サッシを選定するときに、このJISで得安全性の確保のための技術基準」（優良住宅部品られた等級を参考にするわけですが、どの等級

評価基準ガレージ）を参照してください。

のものを選定すれば良いかは、使用する建物の各部品の風荷重（風圧力）に対する判定基準

高さ、立地・地域等の諸条件を考慮して検討し

表5

なければなりません。

部品

判定基準

ガ
レ
ー
ジ

1）壁、柱、梁、屋根及びそれらの接合部が破壊していないこと。
2）除荷後に、使用上支障のない状態に復元できること。
3）除荷後に、戸の開閉に対して著しい障害がなく、開閉操作力が100N以内であること。
4）仕上げ材等を用いる場合は、除荷後の層間変形角が1/200以内（仕上げ材等が落ちない事が確認できる場合は1/120以内）であること。
5）許容耐力が、設計荷重を上回ること。

物
置
ユ
ニ
ッ
ト

本体各部や戸の開閉に支障を生じる著しい変形がな
いこと。

自
転
車
置
場

・ 梁・桁等のたわみがL/150以下（L：支点間距離）であり、かつ除荷後の残留たわみがL/800以下であること。（両支持方式の場合）
・ 屋根部材部品等にはずれや、屋根面の曲げ降伏な
どの使用上支障のある著しい変形がないこと。

建築基準法施行令第82条の５では、次のように定められています。
「屋根ふき材、外装材及び屋外に面する帳壁が、国土交通大臣が定める基準に従った構造計
算によって風圧に対して構造耐力上安全である
ことを確かめること。（抜粋）」
ここで言う帳壁には、ドア・サッシも含まれており、法律上でもドア・サッシの風に対する安全性を確かめることが要求されています。
上記施行令の「国土交通大臣が定める基準に従った構造計算」
は、平成12年建設省告示第1458号「屋根ふき材及び屋外に面する帳壁の風圧に対住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とはする構造耐力上の安全性を確かめるための構造

その 3
風荷重とサッシの性能試験

計算の基準を定める件」で示されています。ド

環境・材料性能試験研究部

ア・サッシの選定は、告示で得られた数値とJIS
下屋敷 朋千私たちが使用するドアやサッシは、台風の時などに戸が外れたり、ガラスが割れたりするこの等級を照らし合わせて行います。
以下に、平成12年建設省告示第1458号による
風圧力の算出方法の概要を示します。

とのない様、安全を確認しておく必要があります。ここでは、ドア・サッシの風に対する安全『平成12年建設省告示第1458号による風圧力の性の確認方法についてお話しします。

算出方法』

ドア・サッシの風に対する強さを表すものとして、JIS A 4702:2012ドアセット、JIS A 4706:

W=
W ：風圧力（N/m2）

2012サッシにおいて耐風圧性能が規定されてい：平均速度圧（N/m2）………式１より算出ます。この、ドアやサッシの耐風圧性能とは、：屋外に面する帳壁に対するピーク風力係

表１の様な等級と性能で規定されており、その数……………式２より算出

確認はJIS A 1515:1998建具の耐風圧性試験方法
により行います。耐風圧性試験には、圧力箱方○平均速度圧=0.6Er2 Vo2 （式１）式
（建具の室外側に、加圧・減圧するための箱をEr：平均風速の高さ方向の分布を表す係数

取り付け、建具の室内・室外に圧力差が生じる（平成12年建設省告示第1454号）

ようにした方式（JIS A 1515 3.定義より））の試験

Vo：基準風速（その地方における過去の台風の装置が用いられ、表１中の等級との対応値を最記録に基づく風害の程度その他の風の性

大値として製品に圧力を与え、性能確認が行わ状に応じて30m/sから46m/sまでの範囲れます。確認の結果、性能を満足したものに等

内において国土交通大臣が定める風速※）級が与えられます。

（平成12年建設省告示第1454号）

10

BLつくば

2012・8※茨城県つくば市：34m/s

従って、高さ13m以下の建築物等に使われるその他の地域は割愛します。

ドア・サッシは法的には除外されることになり【Erの算出】

ます。しかし、法的には除外されるとしても生H≦Zb：Er=1.7（Zb/ZG）α

活上の安全に係わる問題でありますから、製品

αH＞Zb：Er=1.7（H/ZG）

がどの高さまで安全に使用できるのかを把握し

H：建築物の高さと軒の高さとの平均（m）ておくことは重要だと思われます。

Zb、ZG、α：地表面粗度区分に応じた数値=Cpe･Gpe−Cpi･Gpi○ピーク風力係数（式２）
Cpe･Gpe：ピーク外圧係数

この告示の適用除外部分について、業界団体の一般社団法人日本サッシ協会では風圧力の基準を設定していますので、参考にしてください。

Cpi･Gpi：ピーク内圧係数

表2

地表面粗度区分及び区分に応じた数値
Zb
ZG（m） （m）

地表面粗度区分

なお告示では、高さ13m以下の建築物、13mを超える建築物であっても高さ13m以下の部分
で高さ13mを超える部分の構造耐力上の影響を受けない部分及び１階部分への適用が除外され
ています。
表1

JISのサッシ・ドアセットの耐風圧性能
等級

等級との対応値

S-1

800Pa

S-2

1200Pa

S-3

1600PaS-4

2000PaS-5

2400PaS-6

2800PaS-7

都市計画区域外にあって、極めて平坦で障害物がないものとし
Ⅰ て特定行政庁が規則で定める区
域

5

250

0.10

5

350

0.15

地表面粗度区分Ⅰ、Ⅱ又はⅣ以
Ⅲ 外の区域

5

450

0.20

都市計画区域内にあって、都市Ⅳ 化が極めて著しいものとして特定行政庁が規則で定める区域

10

550

0.27

都市計画区域外にあって地表面
相度区分Ⅰの区域以外の区域
都市計画区域内にあって地表面
粗度区分Ⅳの区域以外の区域のⅡ うち、海岸線又は湖岸線（対岸までの距離が 1,500m 以上のものに限る。以下同じ。）までの距離
が 500m 以内の地域（海岸線若しくは湖岸線からの距離が 200m を
超え、かつ、建築物の高さが31m 以下である場合を除く。）

3600Pa
性能表3

帳壁の正のCpe

※1

1.0

H≦5

a） 加圧中，破壊がないこととする。
b）スライディングは，召合せかまち，突合せかまち，召合せ中骨の最大変位が各々の部材に平行する方向の内のり
寸法の 1/70 以下であることとする。
c） スイングは，枠，無目・方立など，戸の周辺に接する部材において最大相対変位 ※ 2 が，15 ㎜以下であることとする。
d）スイングの両開きなどの召合せかまちは，最大変位※ 2 がその部材に平行する方向の内のり寸法の 1/70 以下であることとする。
e） 無目・方立がある場合は，そのたわみ率が 1/100 以下であることとする。
f） 6.8 ㎜以上のガラスを使用する場合は，更に，各々の部
材のたわみ率が，次の表の規定に適合するものとする。

H＞5

表4
地表面
粗度度区分

Z≦5

中桟及び中骨1/150 以下

Ⅰ

2.2

Ⅱ

2.6

Ⅲ及びⅣ

3.1

1/85 以下

中桟，中骨なし

1/100 以下g）除圧後，開閉に異常がなく，使用上支障がないこととする。

（5/H）2 αZ＞5（Z/H）2 α

帳壁の正圧部のGpe

たわみ率中桟，中骨ありZ≦5

H ：建築物の高さと軒の高さとの平均（m）
Z ：帳壁の部分の地盤面からの高さ（m）
α：平成 12 年建設省告示第 1454 号第１第３項に規定する数値（地
表面粗度区分がⅣの場合にあっては、地表面粗度区分がⅢの場合における数値を用いる。）

部材名

召合せかまち，
突合せかまち，
召合せ中骨

α5 ＜ Z ＜ 40
左右に掲げる
数値を直線的に補間した数値

40 ≦ Z
1.9
2.1
2.3

Z：帳壁の部分の地盤面からの高さ（m）※1

複層ガラス，合せガラスなどを使用する場合の性能は，構成するガラスのうち，・厚い方のガラスの厚さが 6.8 ㎜未満の場合…
・a），b），c），d），e）及び g）を適用する。
・厚い方のガラスの厚さが 6.8 ㎜以上の場合…
・a）〜 g）を適用する。
※2
JIS A 4702 ドアセットの場合，閉じ側への加圧で測定する。

BLつくば

2012・811表5

帳壁の負のピーク外圧係数

いの安全を考える（1）では、平成17年人口動態統

地表面
粗度度区分

H ≦ 4545 ＜ Z ＜ 60

60 ≦ Z計（厚生労働省）を用い、不慮の事故による死亡

一般部：□

-1.8

割合をまとめています。１年間に発生した不慮-2.2

左右に掲げる数
値を直線的に補
間した数値

-2.4

隅角部：■

-3.0

の事故死は約4万人、そのうち交通事故によるものが約１万人で４分の１以上を占めますが、転落や窒息などの事故も多く、これらを家庭の中での死亡事故として見ると、なんと交通事故を上回る12,781人にのぼることが報告されています。（図１参照）年代別にみると、死亡事故は高齢者に多く、軽傷事故は圧倒的に子供に多いと報告されています。

H：建築物の高さと軒の高さとの平均（m）
a ：平面の短辺の長さと H の二倍の数値のうちいずれか小さな数
値（m）

表6
閉鎖型の建築物（一般的な建物）

開放型の建築物（ガレージ･倉庫等）

帳壁のピーク内圧係数
ピーク外圧係数が０以上の場合-0.5

ピーク外圧係数が０未満の場合0

風上開放の場合

1.5

風下開放の場合-1.2

図1

不慮の事故の種類別に見た死亡割合（平成17年人口動態統計）（ミサワホームホームページより）住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは

その 4
人の力

さらに日常の事故を落下型、接触型、危険物型に分類し、事故の種類と関係部位についてもまと
構造性能試験研究部

岡部実

1．はじめにめています。
（図２参照）
これによると落下型では落下・転落・転倒の事故の種類があり、手す

建築基準法施行令第83条の荷重及び外力の種り、階段、床仕上げや段差が関係部位としてま類では、固定荷重、積載荷重、積雪荷重、風圧とめられ、住宅部品設計の参考になります。

力、地震力が主に規定されています。ところが

分類

住宅部品の荷重外力には、施行令で定めた荷重
外力の他に、人の力を考慮しなければならない

事故の種類

関係部分

墜落

てすり・窓・窓の手すり

転落

階段・階段周辺

転倒

床仕上げ・床段差

主な関係部位落下型

部品が多く見られます。住宅部品の設計において、作用する人の力の種類や大きさを特定することが必要です。人の力が作用する状況は、通常の使用状態と、危険時における安全確保の状

日常の事故

接触型

ぶつかり

サッシ・
ドア

はさまれ

サッシ・
ドア

鋭利物による傷害

金属・ガラス態が考えられます。そこで住宅における危険箇所と、危険時に安全確保のために作用する人の危険物型力を調べました。

誤飲・窒息

収納

火傷・熱傷

熱源・熱源周辺

感電

電気設備・器具

中毒・酸欠

ガス設備・暖房器具

溺水

浴槽・洗濯機・洗面ボウル

2．住宅における危険箇所
ミサワホーム総合研究所ホームページ・住ま12

図2 住宅内事故の分類と関係部位（ミサワホームホームページより）

BLつくば

2012・8

3．人の力作用し、玄関、浴室、トイレなど高齢者の動作

手すりは人が落下しないための設備であるた

補助部品の設計に必要となります。

め、人がよりかかっても十分に耐える構造でなけ

建築・室内・人間工学では、押すまたは引く

ればなりません。そこで人がよりかかった場合の力を図５のようにまとめています。加力点の形

力を建築・室内・人間工学（２）では、図３のよう

状、高さや床仕上げの状況により異なることがにまとめています。当センターでも間仕切壁を注釈として記載されていますが、瞬間的には想定し、人間が壁を押す力について、静荷重と110kgf、連続的には30kgfとなっています。

（３）を行いました。

動荷重について図４の調査（単位：kg/1m 幅）
状

態

一人が
よりかかったとき一人が全力でよりかかったとき

実

際

設計用

25

50

150

300

最大瞬間 110kg

最大瞬間 110kg

連 続 力 30kg

連 続 力 40kg

図5 押す または 引く力（建築・室内・人間工学 鹿島出版会 より）落下による衝撃力F（N）
は、質量m、落下高さ
一人が押しつけられて苦しいとき

h、衝撃時の速度v、衝撃作用時間tとすると、エ
190

600

ネルギー保存則と運動量の変化と力積の関係よ
り以下のように表すことができます。

mv 2
集団で
押すとき
最前列は
苦しくて悲鳴

2
600

＝ mgh

適宜
決定

図3 人がよりかかった時の力（建築・室内・人間工学 鹿島出版会 より）

v ＝ 2ghF＝

mt

mv ＝ Ft
2gh

30kgのおもりを高さ50cmから落下させた場合の作用時間と衝撃力の関係を図６に示します。
作用時間が短いものは、大きな衝撃力が加わる

160

ことから、不具合が生じない程度の変形で衝撃

上限値 168kgf

力を低減させることも可能です。ただ不具合が

120

80

生じない変形の規定は部品毎に異なる可能性が高さ（cm）

上限値 88kgf

あります。

40

○：衝撃力
△：静荷重

250 200 150 100 50
力（k g f）

0

図4

0

900

壁を押す力

押すまたは引く力は、階段での昇降時の補助やバランスを崩した際の補助としての手すりにBLつくば

2012・8

図6 おもり30kg・50cm落下の作用時間と衝撃力の関係

13

4．参考文献等な建築部品であり、利便性の向上が期待される（1）

ことが特徴です。

ミサワホーム総合研究所ホームページ・住ま
いの安全を考える

表1

http://www.misawa.co.jp/kodate/tokutyou/
sumuhito/pop-up/safety/（2）

建築・室内・人間工学、小原二郎･内田祥哉･
岡部

部品名

インテリア

歩行・動作補助手すり、内装ドア、内装
壁ユニット

窓・手すり

面格子、墜落防止手すり※下線は、廃止された基準を示す

宇野英隆編 鹿島出版会1969（3）

調査対象品目区分

実、集合住宅における内装間仕切パネ

ルの変形性状に関する研究、日本建築学会大3．部品別の人の力
部品別の人の力による外力を表２に示しま会学術講演梗概集（東海）1994

す。部品に生じる人の力は、荷重や衝撃など耐住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは力に関わるものと、開閉繰り返し試験のような

その 5
人の力を想定した BL 部品の外力比較

耐久性に関わるものに分けることができます。

環境・材料性能試験研究部

大野 吉昭

1．はじめに耐力を必要とする場合、評価基準においては、30kgf、60kgf、120kgfで多くの判定値が示されています。その１から、１人が引く力は、

前項より、優良住宅部品（以下BL部品）
では、連続的には30kgfであり、瞬間的には110kgfが生

人の力が製品に生じた場合の安全性について、じるため、部品の用途ごとにこの値から判定値評価する方法が示されています。しかし、製品が定まります。次に部品別に解説します。

は、建物の用途、使用される場所ごとに生じる（1）歩行・動作補助手すり

力が異なってきます。例えば、墜落防止手すり

歩行・動作補助手すりは、階段室や浴室、トは、集合住宅に多く用いられていますが、集合イレに設置されています。歩行補助手すりは、住宅の場合、住戸内の専有部と廊下等の共用部

段差のある階段室に設置されることが多く、比で、人が手すりに加える力が異なります。これ較的多くの人に利用されており、手すりが壁面

は、専有部では住戸内の３〜５名程度を想定しから脱落すると、重大な事故に繋がるため、要ていますが、共用部では災害時などの集団によ

求性能が120kgfと大きくなっています。一方、る人の力を想定しているためです。そのため、動作補助手すりは、住戸内で用いられ、利用者

共用部に用いられる手すりには、専有部より大が限られるため、要求性能が60kgfと小さくなっきな耐力が要求されます。

ています。

今回は、BL部品を対象に、優良住宅評価基準で要求される人の力を部品ごとに調査を行いました。

（2）内装ドア（2008年廃止基準）
内装ドアは、住戸内に設置されています。この部品の要求性能は、30kgfの項目が多く、いずれもたわみ量と併せて規定しています。これ

2．調査対象部品

は、扉が周辺の枠材に当たるなど、開閉に支障調査は、ベターリビングが独自に基準を定めがないことを確認するためです。内装ドアは、ている項目について表１に示す人の力による基扉の変形が原因で人間が怪我をする可能性が低準がある部品としました。調査対象は、現在

いため、要求性能は、比較的小さな荷重値で決（H24.４.１時点）
認定を行っている３品目、既にめられています。ただし、長期間にわたって、廃止された２品目の合計５品目が該当します。

扉の開閉が行われるため強度性能以外に、耐久これらの部品は、人が触れることができる身近性の項目も示されています。

14

BLつくば

2012・8

表2

部品別の人の力による外力一覧

試 験 方 法
加力位置
名称
レール中央
歩行・動作補助手すり 歩行補助手すりの水平・鉛直荷重試験
レール端部
動作補助手すりの水平・鉛直荷重試験
レール中央
扉中央・剛性
曲げ試験
内装ドア
扉中央・強度
戸っ手位置
面内剛性試験
扉下端
ねじれ強さ試験扉中央
分布圧強さ試験
扉中央
衝撃強さ試験
扉
ドアの開閉繰り返し試験
扉
折戸の開閉繰り返し試験
壁1,350mm
分布圧強さ試験
内装壁ユニット
壁1,350mm
衝撃強さ試験
中央
面格子の面外荷重試験
面格子
格子剛性
格子の強度
格子強度
手すり・専有部
手すりユニットの水平荷重試験
墜落防止手すり手すり・共用部
手すり・窓用トップレール
手すりユニットの鉛直荷重試験
手すり・専有部／共用部／トップレール
手すり・窓用
下弦材の鉛直荷重試験
下弦材
R部
窓用
手すり子の強度
手すり子
部品名（3）内装壁ユニット（2007年廃止基準）

評 価 基 準判 定 値
1,150 N
（120
590 N
（60
590 N
（60
294 N
（30
980 N
（100
294 N
（30
294 N
（30
294 N
（30
147 N･m
（15
10 万回
（10
1 万回
（1
1,765 N（180
147 N･m（15
1,000 N
（100
300 N
（30
600 N
（60
1,450 N/m
（150
2,950 N/m
（300
1,450 N/スパン（150
980 N/本（100
1,600 N/m
（165
1,450 N/スパン（150
1,150 N/スパン（120
880 N/スパン（90
980 N/スパン
（100
490 N
（50

kgf）
kgf）
kgf）
kgf）
kgf）
kgf）
kgf）
kgf）
kgf・m）
万回）
万回）
kgf）
kgf･m）
kgf）
kgf）
kgf）
kgf／m）
kgf／m）
kgf／スパン）kgf／本）
kgf／m）
kgf／スパン）kgf／スパン）kgf／スパン）kgf／スパン）kgf）

ベランダに設置される、転落防止を目的とした

内装壁ユニットは、住戸内の間仕切りに使用部品です。建築基準法では、高さのみが規定さされる部材で、多くは、木製の芯組みにせっこれており、強度性能などは、ベターリビングがうボードを貼り付けた構成になっています。

独自に定めている基準となります。墜落防止手

住戸内に用いられるため、人が寄りかかった

すりの脱落は、人が転落するだけではなく、手り、ぶつかったりした際に損傷がないことが要

すりの落下により、通行人などにも被害を及ぼ求されます。壁には、人の肩の高さで力が加わし、重大な事故に繋がる可能性があります。

ることから、高さ1,350mmの位置に荷重または

このことから、墜落防止手すりの要求性能

衝撃を加え、180kgf時のたわみ量と壁面の外観

は、他の部品より多くなっています。重要な項を評価します。壁に損傷があると、人が怪我を目は、手すり自体の強度であり、専有部では居する可能性があり、また修理に手間が掛かるた住者の数から、150kgf/m以上が要求され、共用

め、長期的に使用するためには、ある程度の性

部では災害時においても損傷がないように、能が必要となってきます。

300kgf/m以上を要求しています。

（4）面格子面格子は、窓の外側に取り付けられるもの

4．今後の課題

で、防犯対策の一つとして使用される部品で新しい部品が開発された場合、既存の基準です。格子自体の脱落や破損防止のため、100kgfは対応できない場合が考えられます。住宅に住の強度が要求されています。また、格子が開か

まわれる方が、安全で快適に生活するためにないように、たわみ量も定められています。

は、新たに開発された部品にも、基準を対応さ（5）墜落防止手すり

せていくことが重要な課題であると考えます。

墜落防止手すりは、主に集合住宅の階段室やBLつくば

2012・815

1.2 温熱的至的な条件については、今も理解できておら

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とはず疑問にも思っているのですが、生産的な至的

その 1
環境基準値と生活に必要な基準（性能）
環境・材料性能試験研究部

条件については、読みすすんでいただければ理解していただけると思います。

清水 則夫−環境基準値について−−環境基準値は健康を考慮したもの？−
いよいよ環境基準値を定める段階になりま

若い頃、環境基準値は人間の健康を最優先にす。前述したように古い資料なので、どこまでして決めるものと思いこんでいました。その時現在も踏襲されているのかわかりませんが、疑に、シンポジウムか大学の授業で聞いたことが問に思われる原発事故後の放射能関係の基準値

印象に残り書き残しているものがあります。最の変更なども、これから紹介する内容を考慮す

近、原発事故や原発の再稼働のニュースを見てるとあり得ることかと思います。

いて、このメモのことを思い出し、読み直して

環境基準値は、「民主主義の社会においては、

みました。色々な基準等を定めるうえで重要な

健康を害する要因をおこすものとのかねあいのことと思うので紹介します。

もとで（科学的な根拠のもとに）両者の納得のい内容は環境衛生学で、人間の健康の維持・増くものとしなければならない。」とされていま進のために基準を定めるために検討しなければす。言い換えれば、環境基準値は健康保持のたならない事項についてです。

めにのみ作られたものではなく、環境基準値以「環境衛生学では、人体の内部環境と外部環境内だからといって必ず健康が維持できるものとの関係や相互作用を研究するのが重要である。

は限らないということです。この部分が、もっ内部環境では、外部環境が変化したときに人とも印象に残り、メモを残した要因です。

体への影響を取り除く適用作用が働き、内部環

騒音基準値は、住宅専用地域、住居地域、工境の恒常性が維持される。適応範囲内で適用作業地域などで異なっています。人間の健康を考用が長期間続くと適応限度に変位が起こる（馴

えれば、同じ数値になるはずですが、この違い

化）。適応作用・限度・変位・馴化は、もともとが前述した「健康を害する要因をおこすものとの人体に備わっているもので、この適応限度以上兼合いによる」ということや「至的条件の中に生に外部環境が変動すると、痛み→病気→死にい

産的な至的条件」が含まれていることになりまたるので、内部環境の現状を把握することが重す。騒音基準値は建物の性能で居住者の健康に要である。」という内容でした。人間だけではな

害が生じないように対処できますが、原発事故

く、国や社会・企業にも当てはまるように思えの後、急遽基準値が変更された放射性物質につます。

いては簡単に防ぐことはできません。ここで記

自分の印象に残ったのは内部環境より、これから紹介する外部環境についてです。

載されている「両者の納得のいく科学的根拠」が明確に情報公示されなかったように思います。

外部環境は、健康保持のための、至的条件（最次に、環境基準値を定めるには、「環境条件に適条件、最も負荷の少ない条件）
を決め、じょ限は種々の段階があり、それに伴う反応にも段階度（最大許容度）や最大許容値を定めます。このがあるので、どのような環境条件のときにどの至的条件は、①感覚的、②生理学的、③生産的ような反応を示すかという判定条件を確立すな３方向から客観的に見出すことが重要とされる。」とされています。

ています。ここで、感覚的・生産的な至的条件が含まれていることが印象に残りました。感覚16

そして、健康保持のための判定条件は表１のように示されています。
BLつくば

2012・8

表１

健康維持のための判定条件

1st Stageある環境条件の数値がある値あるいはそれ以下の値であるなら、現在の知識にもとづく限り直接的にも間接的にも人間の持つ生理機能である反射・適応・自己防御反応を含めた変化が観察されないような環境条件。
2nd Stageある環境条件の数値がある値あるいはそれ以下の値であるなら、感覚器の刺激・環境の草木に影響が実際に起こってきそうな環境条件
3rd Stageある環境条件の数値がある値あるいはそれ以下の値であるなら、重要な生理機能の損害・慢性疾患・生命の短縮がおこ
るか、おこってきそうな環境条件
4the Stageある環境条件の数値がある値あるいはそれ以下の値であるなら、敏感な集団（人間）に対して、急性な疾患・死をもたらす環境条件

当時、環境基準値は、表１の1st Stageと2nd

用する部屋の大きさに適した製品を示すためのStageの間あたりで定めるべきものですが、実際基準です。
「この基準を信じて大丈夫？」、「何をには2nd Stageと3rd Stageの間あるいは3rd

根拠に決めたの？」と思われる方もいると思いまStageあたりで決められるものもありそうだと聞す。自分が決めたわけではありませんが大丈夫

いた覚えがあります。3rd Stageあたりで決めらです。

れた基準値が、現在、訴訟などで問題をおこし

この雑誌が発行される頃は夏の暑い時期なのているものかもしれません。また、表１の1st

で冷房の基準について紹介したかったのですStageでは「現在の知識にもとづく限り」と記載さが、自分が関係した委員会が暖房だったので、れているので、基準値は情報が増えてきたとき暖房について紹介することにします。

には勇気を持って変更する必要があるものと思−住宅の暖房設計は居住者−

います。
最近では、
「民主主義の社会においては、健康

この基準については、一般社団法人日本ガスを害する要因をおこすものとのかねあいのもと

石油機器工業会のホームページの「ストーブ・で（科学的な根拠のもとに）両者の納得のいくもファンヒーターと暖房のめやす」にもう少し詳しのとしなければならない。」という個所は、環境

く書かれています。

基準値だけではなく、他の基準値作成や大飯原

ここでは、「暖房の目安は、部屋の広さや建物発の再稼働などの政治判断でも共通するものが構造により決まるが、いろいろな環境の影響もあるように思えます。ただ、表１の3rd Stageあ考慮して代表的な地域、住宅を例にとって表示

たりでは、両者の納得のいくものにはならないしている。条件によっては暖まりすぎたり、暖時代になってきたように思います。将来、悪政

まらなかったりすることがある。ほとんどの暖だったといわれない判断が下されることを願っ

房機は能力を小さく可変できるので、暖房機をています。

選ぶ時には多少大きめのものを選ぶことをお勧めします。」と記載したうえで表２の「暖房の目−生活に必要な基準について−安」を示しています。ほとんどの場合、居住者は今年の初めに家電量販店の暖房機器のコー2ナーで、「木造11.m（７畳）、コンクリート15m

2

この目安を元に暖房機器を選定していると思わ
れます。

（９畳）
まで」
という記載を見ました。購入者に使BLつくば

2012・8

17

表2

暖房の目安

建物の構造（断熱性能）の区分は、住宅の性能

温暖地
部屋の
大きさ

木造

コンク
リート

6畳

2.4kW

寒冷地

表示制度の省エネルギー対策等級に定められて

木造

コンク
リート

いる等級です。この等級は４ランクからなり、

1.7kW

2.4kW

1.5kW

表３に示したように省エネ法を取り込んだものとなっています。

8畳

3.2kW

2.3kW

3.1kW

2.0kW

10 畳

4.0kW

2.9kW

3.9kW

2.5kW

12 畳

4.8kW

3.5kW

4.7kW

3.0kW

14 畳

5.6kW

4.0kW

5.5kW

3.4kW

16 畳

6.4kW

4.6kW

6.3kW

3.9kW

表3

省エネルギー対策等級

省エネ法

等級 4

1999 年省エネ法基準

等級 31992 年省エネ法基準

等級 21980 年省エネ法基準

等級 1

―

注 1：
「温暖地」とは室内外温度差が 15℃の地域（東京、大阪など）を指し、「寒冷地」とは室内外温度差が 30℃以上の地域（札幌など）を指します。
注 2：温暖地の「木造」とは、木造戸建て住宅、「コンクリート」とは、コンクリート集合住宅を指します。いずれも 1 重窓
で断熱材なしの建物です。断熱材が施している場合は、上記の能力を 1.2 で割った能力のもので足ります。
注 3：寒冷地の「木造」とは、2 重窓、断熱材（グラスウール）
75mm の木造住宅、「コンクリート」とは、2 重窓、断熱材（ポリスチレンフォーム）30mm のコンクリート集合住宅を指します。これ以上の高断熱住宅では、木造で 1.2、コンク
リートは 1.5 で割った能力のもので足ります。
一般社団法人日本ガス石油機器工業会の自主基準。

住宅の性能表示制度と省エネ法

表4

地域区分

地域の区分

都道府県名

Ⅰ

北海度

Ⅱ

青森県、岩手県、秋田県

Ⅲ

宮城県、山形県、福島県、栃木県、新潟県、
長野県

Ⅳ

表中に含まれていない他の都府県

この基準は、2000年度に日本ガス石油機器工Ⅴ

宮崎県、鹿児島県業会に設置された「暖房機器の運転モード及び適Ⅵ

沖縄県

室基準値の標準化に関する調査研究委員会の適室基準値分科会（委員長：宇田川光弘、工学院大

性能表示制度では、地域区分を現行エネル学教授）での成果（平成12年度経済産業省委託工ギー基準（次世代省エネルギー基準）と同じにす

業標準化調査研究「暖房機器の運転モード及び適るため市町村レベルまで細分化していますが、室基準値の標準化に関する調査研究成果報告

これでは煩雑となるため、表４に示した都道府書」、平成13年３月、社団法人 日本ガス石油機

県単位で分類し、同一地域でも設計外気温度が器工業会）
をもとに作成されたものです。

大きく異なる場合は補正係数を用いて適切な基準値を算出する方法をとっています。適室基準−暖房能力の高すぎる機種（高価）を購入していませんか−

値を表５に示します。
東京（４地域）の木造住宅で10畳のリビングで委員会では詳細にわたって検討したのです

使用する石油ファンヒーターを購入するとき、が、表２の「暖房の目安」は一般の人にわかりや

表２では無断熱の住宅で4.0kW、断熱材の施しすくするために簡素化し、購入後に暖まらないてある住宅では1.2で割って約3.3kWの暖房能力というクレームが起こるのを避けるため、安全の機器を選ぶことになります。

係数の高いものになっています。ここでは、報最近の住宅は、気密性能に優れているため、告書に示されている適室基準値を紹介します。

シックハウス対策のために0.5回/h以上の換気回

暖房の効果は、部屋の広さだけではなく、地数を得ることのできる換気設備を設ける必要が域や建物構造（断熱性能）によって変わります。

あります。そこで、住宅の換気回数を0.5回／h

報告書では、地域と建物構造を住宅の性能表示として東京で断熱性能が等級３の住宅に居住し制度に定められた建物の構造（断熱性能）と地域ている人が、先ほどと同じ条件で石油ファン

区分に分けてそれぞれの組み合わせごとに基準

ヒーターを使用する場合、表５で選択すると値を定めています。

1.9kWの暖房能力の製品で良いことになりま

18

BLつくば

2012・8

す。表２で選択した場合と大きく異なります。

の方は、評価書に示された地域と等級を見て挑前述したように表２の目安は、一般の人にわか戦する価値があると思います。

りやすくするために簡素化し、購入後の暖まらな

先に換気回数0.5回/hで暖房機器の選定を行い

いというクレームを避けるために、住宅の断熱ましたが、0.5回/hの換気回数があれば開放型の性能は低いもの、地域区分は２分割にして出来暖房機器を使用しても室内の空気環境が維持でるだけ寒い地域を対象にして作成されているた

きるということではありません。最近建設されめ、このような差が生じたことになります。

た住宅は、この程度の換気回数しか得られてい居住者が自分の住まいの特性を良く勉強してない場合が多いので暖房機器の選定基準を0.5

買い物をすると、節約につながることになりま

回/hとしました。しかし、開放型の暖房機器をす。また、極端に能力の大きい機器を使用する

使用する場合は、表５に示されている1.5回/h程と効率が悪くなることもあるので、適切な能力

度の換気回数は必要と思われます。

の機器を使用するとCO2削減にも協力できます。

換気回数を含め、地域と住宅の断熱性能のマ

個人の方が最適なものを選別するのは難しい

トリクスで示された暖房の適室基準値の詳細にかもしれませんが、住宅性能表示制度の省エネ

ついては機会があれば紹介させていただきま

ルギー対策等級の評価書のある住居にお住まい

す。

表5

適室基準値

構
造

木

造

コ
ン
ク
リ
ー
ト

換気回数
外気
温度

0.5回/h

地域
区分

-15

Ⅰ

-10

Ⅱ

-5

Ⅲ

0

Ⅳ

0

Ⅴ

-15

Ⅰ

-10

Ⅱ

-5

Ⅲ

0

Ⅳ

0

Ⅴ

1.0回/h

1.5回/h

等級１

等級2

等級3

等級4

等級1

等級2

等級3

等級4

等級１

等級2

等級3

等級4

170
280
240
410
220
360
230
370
230
370
160
260
180
290
180
290
190
310
190
310

140
230
170
280
160
260
140
230
220
360
140
230
150
240
150
240
130
210
160
260

130
210
130
210
120
190
120
190
120
190
92
150
110
180
100
160
100
160
100
160

110
180
110
180
100
160
88
140
88
140
94
150
77
120
82
130
74
120
74
120

200
320
270
440
230
370
240
390
240
390
180
290
200
320
190
310
200
320
200
320

160
260
190
310
180
290
160
260
230
370
160
260
170
280
170
280
140
230
180
290

150
240
150
240
140
230
130
210
140
230
110
180
130
210
120
190
110
180
120
190

140
230
130
210
120
190
100
160
100
160
120
190
100
160
100
160
87
140
87
140

220
360
290
470
250
410
250
410
250
410
210
340
220
360
210
340
210
340
210
340

180
290
210
340
190
310
170
280
240
390
180
290
190
310
180
290
150
240
190
310

170
280
170
280
150
240
140
230
150
240
140
230
140
230
140
230
120
190
130
210

160
260
150
240
130
210
110
180
110
180
140
230
120
190
110
180
100
160
100
160

単位：
【W/㎡】
（上段）、
【W/畳】
（下段）

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは

その 2
熱伝達率

率の逆数ですので、熱貫流率が分かれば求められる値です。熱貫流率は、住宅部品自体の構成や構成材料の熱伝導率だけで決まる値ではあり

環境・材料性能試験研究部

咸

哲俊

1．はじめにません。まわりの空気状態（温度、流速）や対向する物体の表面温度など周囲環境の影響を大き

住宅部品の断熱性能を評価する指標として、

く受けます。熱移動の三つの基本形態から説明

熱の伝えやすさを表す熱貫流率が用いられていすると住宅部品と周り空気との対流による熱移ます。熱貫流抵抗もよく見られますが、熱貫流

動、住宅部品と対向する物体との輻射による熱BLつくば

2012・819

移動の影響を受けます。熱貫流率を求める場合
は、この対流と輻射による熱移動の影響を熱伝達率で表しています。
実際、住宅部品をとりまく周囲環境はいつも変化していますので、熱伝達率の値も常に一定とは限りません。しかし、熱伝達率の値が変動する状況では住宅部品の断熱性能の評価が大変複雑ですので、空気温度と同様に熱伝達率も基準値を定めて評価しています。ここでは、ベ
ターリビングの優良住宅部品試験方法書及び日
本工業規格
（JIS）
、次世代省エネルギー基準で定図1

自然対流熱伝達に関する実験結果例（建築気候 斎藤平蔵 著より）

図2

強制対流熱伝達に関する実験結果例（建築気候 斎藤平蔵 著より）めてある熱伝達率の基準値について紹介します。
2．熱伝達率の説明
熱伝達率の基準値を紹介する前に、熱伝達率についてもう少し説明させていただきます。
2.1

対流熱伝達率について

壁などの固体面と空気の間に温度差があれば、固体面に接した空気は固体面からの熱伝導によって温度変化が生じ、温度変化に伴う密度変化と浮力によって対流が起きます。熱伝導と対流によって固体面と空気間で熱移動が生じたことになりますが、この熱移動の形態を熱伝達と言います。対流によって熱が移動しますの2.2

輻射熱伝達率について

で、熱伝達率は空気の物性値だけではなく空気

固体や気体は絶対温度がゼロより高い場合の流れの影響を受けます。ということは、同じは、電磁波の形でエネルギーを放射したり吸収温度の固体面と空気があったとしても、固体面したりします。放射による熱移動は伝導や対流の角度や位置によって熱伝達率が異なることにと違って、温度が低い固体から高い固体へも起なります。無風空間に熱い板（加熱面）があるとこります。したがって、温度が異なる固体間で想像すればよく分かるかと思いますが、熱い板は熱エネルギーの授受による輻射熱伝達が行わが垂直の場合と水平の場合では板周辺の空気のれています。固体間の輻射熱伝達は、固体の温流れが異なります。また、水平の場合でも板の度だけではなく形態係数や吸収率などの影響を上側表面と下側表面で空気の流れが異なります

受けます。輻射熱伝達率は、形態係数や固体のので熱伝達率の値が異なります。固体面の位置

吸収率、放射率及び絶対温度によって計算できと熱伝達率の関係の実験結果例を図１に示しまますので、対流熱伝達率に比べて比較的に簡単す。図１は自然対流時の熱伝達率に関する実験に決めることができます。

結果ですが、強制対流時の熱伝達率に関する実験結果としてユルゲスの式があります。ユルゲスの式をグラフ化したのを図２に示します。
20

3．熱伝達抵抗と熱伝達率の基準値
ベターリビングの優良住宅部品試験方法書及BLつくば

2012・8

び日本工業規格（JIS）、次世代省エネルギー基準
で定めてある熱伝達抵抗の基準値の一部を表１〜表３に示します。なお、熱伝達率は熱伝達抵抗の逆数ですので、計算により熱伝達率を算出
して示しています。

4．ベターリビング優良住宅部品試験方法書
BLT WD:2011、BLT

FD：2011、BLT

HS/B-ｂ-8：2008
5．JIS A 2101:2003 建築構成要素及び建築部位熱抵抗及び熱貫流率-計算法

表1 熱伝達抵抗と熱伝達率の基準値（BL 優良住宅部品試験方法書）

6．次世代省エネルギー基準

熱伝達抵抗

熱伝達率

（m2・K）/W

W/（m2・K）

室内

0.112

8.929

室外

0.043

23.256

室内

0.112

8.929

室外

0.043

23.256

床上

0.069 〜 0.103

14.493 〜 38.462

住宅には多くの音源があり、音が発生してい9.709 〜 16.667

ます。音源の特性と評価、対策について今まで

試験方法

部位

サッシ
BLT WD-01
断熱試験
玄関ドア
BLT FD-01
断熱性試験
暖・冷房システム（床暖房ユニット）
BLT HS／B-b
放熱特性試験

床下

0.026 〜 0.060

1.3

音（騒音、衝撃音）

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは

環境・材料性能試験研究部

高橋央

1．はじめに検討してきましたが、これらの要因となる建物
表2 熱伝達抵抗と熱伝達率の基準値（JIS A 2101:2003 建築構成要素及び建築部位-熱抵抗及び熱貫流率-計算法）
部

位

室外側

表3

部

熱伝達抵抗

熱伝達率

時代とともに変化してきました。住宅設備や機W/（m2・K）

器的にも変化が大きいが、家族構成や年齢構

上向き

0.10

10.00

水平

0.13

7.69

下向き

0.17

5.88

上向き

0.04

25.00

しても重要な意味をもっています。実際にフ

水平

0.04

25.00

リープランやバリアフリーによる騒音対策手法

下向き

0.04

25.00

への影響が生じてます。これら流動的な仕様に

熱伝達抵抗と熱伝達率の基準値（次世代省エネルギー基準）

室外側

成、居住期間なども仕上げや住まい方に関わりが大きく、室の用途変更や配置変更が騒音に関関しての居住者への合意形成や性能保証の可能性は十分検討されなければなりません。

熱伝達抵抗

熱伝達率

（m2・K）/W

W/（m2・K）

屋根

0.09

11.11

外壁

0.11

9.09

床

0.15

6.67

現場）
・評価方法などについて定められており、

屋根

0.04

25.00

各部位について詳細に限定されている内容のも

外壁

0.04

25.00

のもあります。これらの多くは、近年の基準・

床

0.04

25.00

位

室内側

考え方、住まい方、音の評価や社会情勢などは（m2・K）/W

熱流方向

室内側

自体の構造、工法、音源の種類、遮音に対する２．規格と評価基準
日本工業規格（JIS）では、測定方法（実験室、規格類の国際整合化の流れを受け、2000年前後に見直し・改正作業が行われました。JISの内容

参考文献：に整合するのが基本方針とし、より細かい点に

1．建築気候斎藤平蔵 著

配慮がなされるようになってきているため、全

2．伝熱工学

庄司正弘 著体的な密度が増えています。また、測定方法や

3．最新建築環境工学 田中俊六・武田仁・足立
哲夫・土屋喬雄

共著

測定器に関するJISには、不確かさに係わる規定が盛り込まれてきており、測定実施者は測定内容に対する意識をより高めておく事が必要とBLつくば

2012・821

なってきてます。

る「騒音レベル」は、人間の聴感特性を考慮

建築基準法では、共同住宅隣戸間の界壁の遮して聴力感度が低い帯域成分は小さく、感音構造について最低限遵守しなければならない

度の高い帯域成分は大きくというように周

遮音性能最低基準を示しています。

波数域毎に重み付け補正
（A特性）
を行って求

2000年に施行された法律である品確法では、めたものである。ちなみにこの騒音レベル

音環境については選択項目となっているものを測定する計測器は騒音計と呼ばれ、計量の、界壁・界床・外壁開口部の性能について住法で特定計量器として指定されています。

宅毎の相互比較が可能となってます。
日本建築学会指針は世間に最も認知されていしゃ音等級：室間の空気音遮断性能に関する評る指針であり、裁判の判例等の基準に用いられ価量としてD値、上下階間の床衝撃音遮断る場合もあります。

性能に関する評価量としてＬ値がありま

これらの評価基準の表現は残念ながら統一さす。D値とL値では扱っている周波数範囲がれておらず、同じ性能を表現しているものでも異なりますが、概ね63〜4,000Hzの帯域にお用いる基準によって異なる級で表現されるのいて人間の聴感特性を考慮した曲線となっで、扱いには注意が必要です。

ており、D値は数値が大きいほど空気音遮断性能が高く、L値は数値が大きいほど床３．試験で用いられている音源等

衝撃音遮断性能が低い事を表わします。建

広帯域ノイズ：空気音の測定では、測定対象周築基準法の界壁を対象とした遮音性能要求

波数範囲において連続的なスペクトルをも水準はD−40の値であるが、隣戸の生活がつ音を用います。全ての周波数帯域においある程度わかるような最低限の要求水準でて均一なスペクトルをもつホワイトノイズ

あるため、トラブルのリスクを考慮すると（白色雑音）や、スペクトル密度が周波数により高い水準が求められます。

反比例して右肩下がりになっているピンク
ノイズを一般的には用います。ピンクノイ

重量衝撃音：子供の飛び跳ねのように重くて柔ズの語源は波長の長い低周波
（赤色）
成分が

らかいものが落下した時に発生する床衝撃

多いと光のスペクトルではピンクになるこ

音で、試験では模擬衝撃源として自動車用とからきています。

タイヤ（バングマシン）とシリコンボールが用いられています。これらの衝撃力につい周波数帯域：人間が感じる事ができる音は個人差てはJISで規定されています。当初は子供がもあるが通常20〜20,000Hz程度と言われておソファから飛び降りる程度 の衝撃力（約り、感度は1,000〜4,000Hzあたりが最も良4,500N）
をもつバングマシンについてのみ規い。人の話し声は約250〜500Hz帯域、夏に格化されていましたが、木構造の建物を対聞こえる鈴虫の鳴き声やセミの鳴き声は象とした場合にこの衝撃源では衝撃力が大ちょうど聴覚感度のよい4,000Hzあたりの帯

きすぎるということで、バングマシンに比域です。電話で伝える事ができる周波数範

べて約１/３の衝撃力（約1,500N）をもつシリ

囲は300〜3,400Hzとなっているので、鈴虫のコンボールが新たに規格化されました。

鳴き声は電話では伝わらない事になりま22

す。建築で一般的に扱っている周波数帯域

軽量衝撃音：フォークや積み木、スリッパの歩は、生活上問題となり得る範囲の3 1 . 5 〜行音など硬くて軽いものが落下した時に発5,000Hzあたりを扱っています。よく耳にす

生する床衝撃音で、試験ではタッピングマ
BLつくば

2012・8

シンと呼ばれる軽量衝撃源が用いられていま

では促進耐候性試験として実施しています。ます。重さ約500gのスチール製ハンマを高さた、雨水及び塩化物に対する試験では、耐食性

40mmから連続的に自由落下させて床面を試験または防錆試験として実施しています。

衝撃します。もともと女性のハイヒール歩
1．促進耐候性試験

行を模擬した衝撃源。

太陽光に含まれる紫外線は住宅部品に作用す
床を加振する音源は、実際にはこれらで代用る最も大きな劣化外力の１つであるといえまされる音源以外に、中量物の落下や、椅子の引す。紫外線により塗料の場合は、塗膜の変色、き摺り、踵歩行、ゴルフボールの転がし、電気

退色、ひび割れ、はがれなどが生じたり、プラ

掃除機、椅子のギシギシ音、おもちゃの使用な

スチック材料の場合は変色、ひび割れ、強度のどがあります。また近年ではルームランナーな低下などの劣化現象が生じます。

ど運動器具やペットの足音なども音源として発これらの紫外線による劣化現象を調べるため生しており、これらの標準音源に対する相関をの試験として、促進耐候性試験を行っていま確認しておく必要があります。

す。促進耐候性試験に用いる試験機には、人工光源の種類によりいくつかの方法があり、一般

時代とともに遮音性能が上がり、暗騒音は下がり、それぞれの音源が変化する中で、新しい的に多く使われている方法としては次の２種類があります。

課題も出てきている。遮音目標の検討・対策はオープンフレームカーボンアーク（サンシャイ続いているが、絶対値としての騒音環境は確実

ンウェザーメーターともいう）
による促進耐候性に良くなっていると言えます。残されたのは相試験では、人工光源としてカーボン棒（芯材にセ対的に気になる音をどこまで考えるかというこ

リウム化合物を含み、表面を銅で被覆したカーとと、遮音対策の質の維持普及です。

ボン）を用い、このカーボン棒に電圧をかけることによって発生する光を特殊ガラスフィルター

1.4 劣化外力（紫外線、雨水、塩化物）

を通して太陽光に含まれていない波長域の光を住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とはカットし、試験体に紫外線を照射させるもの
で、我国においては古くから利用されてきてい環境・材料性能試験研究部

犬飼 達雄

ます。オープンフレームカーボンアークでは、住宅部品に作用する劣化外力には、屋外で使定期的にカーボンを交換するため時間的なロス用する部品と室内で使用する部品によって大きが生じたり、カーボンが燃えたあとに発生する

く異なってきます。

灰の清掃や処理に手間がかかりますが、現在で屋外における代表的な劣化外力としては、雨
水（酸性雨）、紫外線、熱、オゾン、塩化物、油も広く利用されており、BL部品においても本試
験方法を採用しています。

脂、凍結、微生物、虫・動物、ほこりなどがあ次に、キセノンアークランプによる促進耐候げられる。室内における代表的な劣化外力に性試験があります。石英ガラス管に封入されたは、湿気、結露、熱、酸・アルカリ、紫外線、キセノンガスに電圧をかけた際に発光する光を微生物（カビ）などがあげられます。

人工光源とし、特殊ガラスフィルターを通した

ここでは、これらの代表的な劣化外力のうち、光を試験体に照射するもので、ISO規格では本BL部品で材料の耐久性試験に取り入れている、試験方法が標準として採用されています。従っ

紫外線、雨水、塩化物を取り上げます。紫外線て、JIS規格においても、ISO規格との整合を図

は太陽光に含まれる紫外線が対象となり、試験るものについては、キセノンアークランプへのBLつくば

2012・823

変更が行われています。

用年数が概ね推測できる材料での試験データ等

この２種類の促進耐候性試験機は、いずれもを基に試験時間を設定した上で、実使用での劣JIS規格で標準化されている試験方法であり、化状況をフィードバックしながら見直しをしてオープンフレームカーボンアークランプはJIS B

いくこととなります。

7753、JIS K 7350-4、キセノンアークランプは、

B L 部品では、屋外で使用される住宅部品

JIS B 7754、JIS K 7350-2他にそれぞれ試験条

は、初期の劣化状況を確認する目的で、オープ件等が定められています。また、両試験方法とンフレームカーボンアーク300時間の促進耐候も単に紫外線を照射させるだけでなく、屋外で性試験を行い、塗膜に著しい変色やつやの減の雨水による濡れと乾燥の繰り返しを想定し、少、われ、はがれなどが生じないこととしてい

定期的に（120分間中に18分間など）
試験体に水をます。なお、屋外で使用される歩行補助手すり

噴霧させながら紫外線を照射させる方法が一般の樹脂製カバーについては、本部品の耐候性に的に取られています。

対して調査研究を行った結果、比較的早期に劣この他の促進耐候性試験方法としては、両試化による不具合が生じないための試験条件とし

験機よりもさらに強い紫外線を照射させることて、試験時間1000時間後に、変色の評価としてのできるメタルハライドランプやスーパーキセ

が5.0以下、つやの減少の評価とし色差（ΔE＊ab）

ノンアークなどを用いた試験機が市販されていて光沢保持率80.0％以上であることを要求性能

ますが、試験方法の標準化にはまだ至っていまとして定めています（表１参照）。
試験後の評価は、変色及び退色については色せん。
前述のいずれの試験機においても、実際の太差を、つやの減少については光沢保持率をもっ陽光の波長域と人工光源での波長域とではそのて定量的に測定を行うとともに、目視による外分布が異なっており、また、材料毎にその材料

観観察で塗膜の白亜化、われ、はがれなどの評が劣化する紫外線の波長域が異なるため、促進価を行っています。

耐候性試験での試験時間と実際の屋外での期間との相関関係は、一般的にはないものとして扱

2．耐食性試験

われています。従って、試験時間を設定するに劣化外力のうち、雨水や海塩粒子等の飛来にあたっては、使用実績のある材料で経験的に耐対して、スチール製の住宅部品では錆に対する

表1

BL部品における促進耐候性試験の概要

BL 部品名歩行補助手すり（屋外設置型の樹脂被覆材）

試験方法

要求性能

オープンフレームカーボンアーク

色差（Δ E ＊ ab）5.0 以下かつ光沢1,000 時間保持率 80.0％以上

郵便受箱（屋外設置型）
宅配ボックス（屋外設置型）
サッシ（プラスチック製把手）
改修用サッシ（プラスチック製把手）
面格子（スチール製塗装仕上げ）
墜落防止手すり（スチール製塗装仕上げ）

オープンフレームカーボンアーク
300 時間塗面の異常及び極端なふくれ、われ、はがれ、白亜化、変色、退色、つやの減少がないこと。

ガレージ
自転車置場
物置ユニット
玄関ドア（気密材）
改修用玄関ドア（気密材）
プレスドア専用改修用扉（気密材）

オープンフレームカーボンアーク
250 時間使用上支障のないこと。

備考：オープンフレームカーボンアークは、サンシャイウェザーメーターともいう。

24

BLつくば

2012・8

耐久性を調べる目的で耐食性試験または防錆試れるため、その試験体の形状は平板状のものが験を実施しています。

一般的ですが、BL部品においては製品レベルで本試験を行っている住宅部品は、玄関ドア、の耐食性の評価を行うことを目的としているた

郵便受箱（屋外設置用）、墜落防止手すり（鋼め、試験体は平板状のものではなく、実際の製製）、ガレージ、自転車置場、物置ユニット、給品から主要な部位や錆が発生しやすい部位を選湯器（ケーシング）、換気扇（浴室用、外壁端末

定し、製品からカットした試験体を用いて試験口）、浴室ユニット（塗装鋼板）など屋外に設置さに供しています。錆が発生しやすい部位には、れる住宅部品や水に濡れる用途に使用される住溶接部、穴開け加工部、曲げ加工部、接合部、宅部品が主な対象となっています。

端面などが対象となっています。

耐食性試験では、主として塗装された鋼製材

塩水噴霧試験方法は、JIS Z 2371で定められ料の錆に対する耐久性を調べるために行うものており、試験時間はBL部品では通常の場合500で、BL部品では塩水噴霧試験機を用いた耐食性

時間としており、その他、個々の部品毎に目的試験を実施しています。塩水噴霧試験機では、に応じ試験時間や試験条件を設定しています（表

PH6.5〜7.2に調整した５％塩水を霧状に噴霧す

２参照）。評価は目視による外観観察により行る試験槽に試験体を設置し、塩水を用いた促進

い、錆の発生状況や塗膜のふくれ、われ、はが的な腐食環境下での試験体の腐食状況を調べる

れ、浮き等の状況で評価を行っています。

ものです。JIS規格などでは、塗装鋼板や塗料そなお、塩水噴霧試験においても、実際の屋外のものの耐食性を調べる目的で本試験が利用さで使用した場合との相関関係はないため、塩水

表2
BL 部品名

BL部品における耐食性試験の概要
試験方法

要求性能

玄関ドア（工場塗装品）
改修用玄関ドア（同上）プレスドア専用改修用扉（同上）
郵便受箱（屋外設置型の本体）
宅配ボックス（屋外設置型）
面格子（スチール製）
墜落防止手すり（同上）ガレージ

著しい錆の発生及び著しい塗膜のふ
塩水噴霧 500 時間

自転車置場

くれ、はがれ、割れ、浮き等が発生しないこと。

物置ユニット
給水ポンプシステム（カバー等）
ガス給湯器（ケーシング等）
電気給湯器（同上）
石油給湯器（同上）
太陽熱利用温水器（外装箱等）
換気扇サニタリー用

塩水噴霧 16 時間 + 休止 8 時間を

換気口部品

1 サイクルとして 8 サイクル

錠前

著しい腐食がないこと。
72 時間後に錆の発生がないこと。

郵便受箱（屋外設置型の錠前部）

塩水噴霧 120 時間

宅配ボックス（屋外設置型の錠前部）

120 時間後に施解錠及びラッチングができること。

玄関ドア（現場塗装用防錆仕上げ）
改修用玄関ドア（同上）

塩水噴霧 100 時間

錆の発生がないこと

塩水噴霧 96 時間（塗装鋼板等）

クロスカット部を除く部分に錆の発

塩水噴霧 48 時間（ステンレス）

生がないこと。

プレスドア専用改修用扉（同上）
浴室ユニット（塗装鋼板等・ステンレス）

BLつくば

2012・825

噴霧試験何時間が屋外の何年に相当するというせる性能が求められます。

ことが言えません。このため本試験は、同一の

ここでは、防火材料（その１）と防耐火構造（そ試験条件下において従来の製品と同程度、もしの２）に分けて、建築基準法において求められる

くは従来の製品より耐食性が高いなど相対比較

性能やその性能を確認するための試験方法の設するための試験として用いられています。

定条件等について、これまでの試験方法の変遷を軸に説明します。

最後に、住宅部品の劣化に対する耐久性は、BL部品の設立当初から設定されている要求性能

1．建築基準法で防火材料に要求される性能のひとつです。住宅部品に限らず、劣化に対す

現在の建築基準法では、防火材料は不燃材

る耐久性を維持するには維持管理が重要です

料、準不燃材料、難燃材料にクラス分けを行が、住宅部品においては、建物のように定期的

い、建物用途や面積に応じて使用制限を行ってな維持管理が行われることは少なく、多くの場います。

合ノーメンテナンスで使用されているのが現状

クラス分けは、通常の火災による火熱が加えです。この場合、劣化に対する耐久性は使用さられた場合に建築基準法施行令第108条の２で規れている材料等の耐久性に左右されることとな定された以下①〜③の３つの要件を加熱開始かるため、材料レベルでの性能を確認し、使用材

らの時間単位で満たすものとして、不燃材料（20

料の耐久性を向上させることは、住宅部品を長分）、準不燃材料
（10分）
、難燃材料
（５分）
と分類

く使用するためにも大切なこととなります。

されています。
①燃焼しないものであること（全く燃えないとい1.5 火災外力

うことではなく、火災の拡大に影響するような大きさの発熱をしないということ）

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは

その 1
防火材料の試験方法
防耐火性能試験研究部②防火上有害な変形、溶融、亀裂等その他の損
傷を生じないものであること。
③避難上有害な煙またはガスを発生しないもの

福田 泰孝

火災時の一般的な進展状況は、まず初期段階
として、出火場所の周辺の可燃物が燃焼し、であること。
この要件のうち、外部の仕上げに用いるものにあっては、③は対象外となります。

徐々に燃焼範囲が拡大していきます。その後、さらに燃焼が進むことで、出火室内温度が急激

2．建築基準法改正・試験方法の変更に上昇し、室内全体が炎に包まれた状態、いわ現在、防火材料の大臣認定のための性能評価

ゆるフラッシュオーバーに至ります。そのた試験として、発熱性試験、不燃性試験、模型箱

め、防耐火構造の分野では、フラッシュオー

試験、ガス有害性試験が採用されています。こ

バー後の急激な加熱に対しても、防火区画を構

れらは、平成1 2 年の建築基準法の改正におい成する部材の遮熱性・遮炎性・非損傷性が担保て、大臣認定に係る評価体系が変更となった際されることが求められ、また防火材料の分野でに、指定性能評価機関の業務方法書において定は、フラッシュオーバーによって発生する大量

められることとなりました。

の有害な煙、ガスが、出火室外へ広がらないよ

試験方法等を定めるにあたっては、平成5年度

う、初期段階において、避難上の支障になるよから平成９年度に「建設省総合技術開発プロジェ

うな火と熱や有害な煙・ガスを発生しないこ

クト 防・耐火性能評価技術の開発」において検と、またフラッシュオーバーに至る時間を遅ら討された結果が反映されています。

26

BLつくば

2012・8

建築基準法改正前の内外装の規制は、仕様規方法との比較により、加熱条件、評価基準等の定（必要とする性能を有する材料等を明示）とし検討が行われました。また、検討段階では、接ての面が強いものでしたが、改正後は性能規定

合部や工法等、より実施工に近い規模での試験（要求される性能を明示）に向けて、要求性能がとしてISO 9705ルームコーナー試験等も考慮さ明確化されました。また、建築基準法改正前にれ、各種材料でのフラッシュオーバーへの影響

採用されていた、基材試験、表面試験、ガス有等についても確認されました。

害性試験は、基本的考え方は海外における試験

ガス有害性に関する試験方法については、国方法を基としていましたが、日本独自のもので際基準化されたものが存在しなかったため、日した。しかし、当時、工業製品等の国際的な流本独自の試験方法である、実験動物（マウス）を通の円滑化が課題とされており、防火関連基準

使用した方法を続けて採用しています。判定基

認証においても、各国での性能評価手法の違い

準としては、開発当時、一般的な可燃材料でが障害とならないように、国際的に調和のとれあった木材（ラワン材）で試験をした際のマウスた試験方法、評価基準を開発することが検討さ

行動停止時間を基準としており、スクリーニンれました。

グ試験としての意味合いが強い試験方法であると考えられます。動物の個体差により行動停止

3．旧試験方法との比較
新しい試験方法を検討していた当時の認識と時間にばらつきが生じやすいため、統計処理された数値を評価の対象としています。

して、旧試験方法によって性能が確認された防火材料について、火災安全性に大きな疑問を持［参考文献］

たれるような火災事例が報告されていなかった

建設省総合技術開発プロジェクト

ため、その継続性という観点から、それまでの性能評価技術の開発 報告書№６：平成７年３防火材料と同等の性能であることを確認しつ

月

つ、国際調和が図れる試験方法について検討がター行われました。

内外装材料の防耐火性能評価技術の開発平成

防・耐火

建設省建築研究所、（財）日本建築セン

まず、国際調和という観点から、ISO（国際標研究報告書：平成８年３月〜平成10年３月

準化機構）で規定されている試験方法が候補とし

建設省建築研究所、社団法人建築業会、防火て挙げられ、旧試験方法である基材試験に対す材料等関係団体協議会

る新しい試験方法としては、ISO 1182不燃性試
験が採用されました。これは基材試験と類似の炉を使用し、同じく排気温度から材料の可燃性の有無を評価する試験方法であり、加熱条件、評価基準等については、旧認定品等の材料で試験を実施し、その比較によって、旧試験方法・

住宅部品開発における設定外力および環境条件の算定根拠とは

その 2
防耐火性能試験に用いられる
標準加熱温度時間曲線
防耐火性能試験研究部

水上 点睛

基準との整合性を考慮し検討が行われました。

防耐火構造の分野では、標準加熱温度曲線と表面試験については、炉排気温度を材料からして定められた単一の加熱条件下における建築の発熱の指標として材料を評価していました

部材の耐火性能を評価する大臣認定制度が確立

が、炉排気温度では放射熱等の損失分が測定さされています。ここで外力として規定されていれないため、材料からの燃焼発熱をガス分析にる標準加熱温度曲線については、現在ISO834のより直接、より正確に測定できるISO 5660発熱

国際基準を採用しており、この起源をたどるに性試験が採用され、基材試験と同じく、旧試験は、20世紀初頭の欧米諸国における防火研究にBLつくば

2012・827

目を向ける必要があります。

温度一定の加熱条件下における耐火試験が欧米

イギリスにおいては1666年のロンドン大火、各地で行われ始めました。さらに異種金属の接アメリカにおいては1835年のニューヨーク大火

触起電力を利用した熱電対が実用化すると、温と1871年のシカゴ大火の後に木造禁止令が出さ

度上昇の時間変化の測定を行うことができるよ

れているように、防火という概念および法にようになり、加熱条件が点火直後の緩慢な温度上る私権の制限の必要性が問われ出したのは、産昇を考慮した加熱曲線へと変更されました。ま

業革命と資本主義の発展に端を発していると考た判定基準であった非加熱側への火炎の噴出おえられます。そもそも、同時期に行われた初等

よび荷重支持能力に遮熱性能が加えられ、今日教育の義務化に対し、国家がそのようなことをと比べても遜色のない耐火試験方法がアメリカ強制するのは基本的人権の侵害であると問題にで確立されたのです（1917年）。

なるほど、人権意識のすさまじいお国柄です。
防火に関する建築規制法の成立の背景として

実大火災実験と統一理論

は、建築の工業製品化が進んだことで、経験に

その後、耐火試験結果の蓄積から、建物規裏打ちされていない新建材あるいは新技術で構模・用途に応じた防火基準制定の機運が高まる

成される建築物が普及し、また都市への人口のにつれて、実火災を模した実大火災実験がおこ集積といった環境の変化が急激に進んだため

なわれるようになりました。予期されていたこに、官民ともに都市大火に対応できず、大きなとではあったが、耐火の概念を構成する２つの被害を出した苦い経験があったと考えるべきで指標である火災温度および火災継続時間の関係あろう。

が、建物規模・用途によって異なるという結果

この社会問題に対して耐火試験が確立されるが見出されました。このままでは、設計されたに至る過程は、次に示すような技術革新・理論

建物用途に応じて、異なる加熱温度時間曲線を向上の流れとして読み取れます。

採用する必要があり、耐火試験方法としては非効率的な運用が危惧されます。また、実際に一「不燃」と「耐火」の定義分け

時は複数のランクを設けた試験方法も提案され産業革命の結果、鉄鋼業の発達で鉄骨造によていたようです（1903年London）。これに対し、る建物の高層化が始まります。しかし19世紀まIngberg氏は温度と時間をまとめて、intensity

では耐火という概念がなく、燃えない材料であ（火災強度）という指標に一元化した上で、火災る鉄骨の構造体に耐火被覆を施すことは、大火強度は収納可燃物量に応じて変化すること、まの爪痕として残った湾曲した鉄骨部材によってた同一の火災強度が構造体に与える影響は等し

ようやく社会に認知されたようです。さらに耐いとした統一理論を提案しました（1942年）。す火の概念の定義づけには、火災および熱侵入のなわち、標準加熱温度時間曲線という単一の火

進展すなわち温度上昇を時間の単位で捉える測災条件下＝火災強度に対する性能を確認できれ定技術の向上が不可欠であったといえます。

ば、建物用途に応じて推定される火災強度との比較で、異なる火災条件下における性能に読み

温度測定技術の向上

替えることができるという、耐火試験法の不足

まず、火災後の焼け跡における金属類の溶融分を理論で補うものです。こうして20世紀初頭

状態から最高到達温度の推定が行われました。

に確立された耐火試験方法は、理論武装を経これは後にSeger conesと呼ばれる諸金属の融点て、現在に至るまで運用され続けています。

を利用した温度計測手法を生むことになりま

ちなみに日本では、基本的には同様の過程をす。そして推定された最高到達温度を用いて、経ているものの、他国から輸入した技術や概念

28

BLつくば

2012・8

を、木造住宅の割合が多い固有の都市環境下に［参考文献］

適用する過程で、一部変化もみられました。ま鯖田豊之，肉食の思想，中公新書，1966

ず1923年の関東大震災および高まる空襲の危険

JISと建築基準法解説，日本科学防火協会，

性から、防火研究が始まります。この時すでに1959

欧米で行われている耐火試験方法の情報は得て

田邊平學，不燃都市，河田書房，1945

いたようですが、レンガ造建物に依拠する加熱

完璧の不燃都市建設へ，日本工業新聞，1942

温度時間曲線をそのまま採用せずに、1933年に中澤誠一郎，改正防空建築規則と防火改修規は木造家屋の火災実験が行われ、木造家屋の火則に就いて，1942

災温度と火災継続時間を根拠とする、独自の加中澤誠一郎，大阪駅前火災実験の結果に就い

熱温度時間曲線を提案し（1937年）、JIS防火試験て，1939

方法として確立しました（1950年）。しかしこれ

内田祥三，木造家屋の火災実験に就いて，も、屋外から加熱されることを想定した加熱温

1933，1935度時間曲線（３種類）についてのみ言えること

Babrauskas，The Historical Basis of Fire

で、屋内火災の加熱温度時間曲線については上R e s i s t a n c e T e s t i n g - P a r t 1 , 2 ，F i r e

記の理論に基づいていたようです。そして2000

Technology，1978

年には国際標準化の動きから、屋内外の区別なJohn R. Hall，A Century of Fire Standards，

くISO国際規格を準拠するに至っています。

ASTM Proceedings，2004

普段我々が何気なく利用している加熱条件を

Randall Lawson，A History of Fire Testing，

調べるにつれ、実践と理論化がテンポよく繰り

NIST Technical Note，2009

返される、ダイナミックで実り豊かな防火研究

Daniel Gross，Fire Research at NBS，IAFSSの黄金期ともいえる時代が浮かび上がってきまProceedings，1991

した。火災あるいは耐火試験方法の多様性といIanberg，Fire-Resistance Classifications of

う一種の膨張過程と、国際標準化および統一理

Building Constructions，Building Materials

論の構築という収束過程が脈動する構図は、あand Structures，1942

たかも火炎のゆらぎのように感じられ、歴史の息吹に触れられたような気がします。

BLつくば

2012・829

試験・研究情報

骨材の静弾性係数および含水率がコンクリートの乾燥収縮に及ぼす影響
大野 吉昭

環境・材料性能試験研究部

1．はじめに砕石とし、表１に示す岩瀬産硬質砂岩、青梅産

コンクリートの乾燥収縮は、鉄筋コンクリー

硬質砂岩、住田産石灰石の３産地のものを用い

ト造建築物に生じるひび割れの主な要因の一つた。化学混和剤は、リグニンスルホン酸系AE減であり、乾燥収縮の予測には、日本建築学会「鉄

水剤および空気量調整剤を用いた。また、練混

筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ制御設

ぜ水は、蒸留水を用いた。

計･施工指針（案）･同解説」（2006）の収縮ひずみ予

表２に示す調合は、水セメント比が50％で、測式がある。指針では、骨材の乾燥収縮や静弾

単位水量が185kg/m3を基準とした。なお、目標性係数を得ることで、コンクリートの乾燥収縮

スランプを18±1.5cm、目標空気量を4.5±1.0の予測精度の向上が示唆されている。骨材の種％、単位粗骨材かさ容積を0.56m 3/m 3で計画し類が同じ場合でも、岩種や産地により骨材の物た。長さ変化測定用の供試体寸法は、100mm×性が異なるため、実験等が必要となる場合があ100mm×400mmとし、数量は調合条件ごとに３る。しかし、骨材の静弾性係数は、コア供試体個とした。コンクリート供試体は、20℃±2℃のから求めるため、日常管理には適していない。

室内で練混ぜと成形を行い、2 4 時間後に脱型既往の研究では、骨材の吸水率と静弾性係数

し、材齢７日まで標準養生を行った。

には関係があることが報告されている。また、

表1

粗骨材（砕石2005）の物性値

骨材の静弾性係数が大きいほど、コンクリートの乾燥収縮が小さくなる傾向にあり、骨材の静弾性係数の評価は重要である。
本研究では、骨材の静弾性係数および含水率について、その関係と含水状態の経時変化がコンクリートの乾燥収縮に及ぼす影響について実密度（g/cm3） 吸水率 粗粒率 実積率
表乾 絶乾 （％） F.M. （％）

岩瀬産硬質砂岩 2.65 2.63 0.71 6.59 60.8

O

青梅産硬質砂岩 2.64 2.61 0.78 6.71 61.3

S

住田産石灰石 2.69 2.69 0.50 6.53 62.6
表2

記号2．供試体および実験方法

類I

験に基づき考察した。

2.1

種

記号

コンクリートの調合とフレッシュ性状

W/C s/a 単位容積質量（kg/m3） Ad スランプ 空気量（％）（％） W

CS

G

C×％ （cm）（％）

コンクリートの使用材料と調合ならびにI-con 50 47.8 185 370 778 894 0.30 19.5 4.7

供試体

O-con 50 47.4 185 370 771 896 0.30 19.5 4.8

セメントは、３銘柄の普通ポルトランドセメ

S-con 50 46.3 185 370 753 940 0.10 19.0 4.8を等量混合して用いた。細ント（密度3.16g/cm3）
骨材は、大井川産川砂（最大寸法5mm、表乾密
3

3

2.2

骨材のコア供試体

度2.57g/cm 、絶乾密度2.49g/cm 、吸水率1.02

骨材の供試体は、コンクリートに用いた粗骨材％、粗粒率2.81）を、粗骨材は最大寸法20mmのの原石からφ60×120mmのコアを採取し、供試

30

BLつくば

2012・8体の両端面を成形した。数量は、試験別に骨材に恒温恒湿槽で養生した。その後、供試体を80の種類ごと３個ずつ採取した。供試体は、成形℃で乾燥させ、乾燥日数28日の質量から、相対後に供試体の両側面にゲージプラグをエポキシ

湿度ごとに質量含水率を求めた。

樹脂で貼付け、20℃の水中に７日間浸漬した。

3．粗骨材の種類がコンクリートの2.3

コンクリートの乾燥収縮試験方法

乾燥収縮に及ぼす影響

コンクリートの乾燥収縮による長さ変化の測

乾燥日数91日における、粗骨材の種類がコン

定は、JIS A1129 -２:2010｢モルタル及びコンク

クリートの乾燥収縮に及ぼす影響を図１に示

リートの長さ変化測定方法−第２部：コンタク

す。いずれの骨材も相対湿度が高いほど乾燥収

トゲージ方法｣に準拠した。ゲージプラグは両面

縮ひずみが小さい。また、骨材の種類別に比較貼りとし、その平均値を用いて乾燥収縮ひずみ

するとSの乾燥収縮ひずみが小さい。

を算出した。標点距離は、約300mmであり、標相対湿度が粗骨材の静弾性係数に及ぼす影響

準養生後の供試体の測定値を基長とした。測定を図２に示す。静弾性係数は、Iが低湿度域になは、乾燥開始時の長さを基長とし、乾燥日数るほど大きく、OとSが40〜60％の中湿度域で大１，３，７，14，28，56，91，182日で行い、温きい。また、80〜100％の高湿度域では、IとO

度20.0±2.0℃一定で湿度40％，60％，80％の３の静弾性係数は低下し、Sはあまり変わらない。

条件とし恒温恒湿槽で乾燥させた。

次に、図１と図２を比較すると静弾性係数の大
きいSは乾燥収縮ひずみが小さいが、同じく静弾

2.4

骨材の静弾性係数試験および含水率測定

性係数が大きいOの乾燥収縮ひずみは大きい。

方法
骨材の静弾性係数は、JIS A1149：2010｢コン4．粗骨材の含水率と静弾性係数の関係

クリートの静弾性係数試験方法｣に準拠し、相対粗骨材の質量含水率と相対湿度の関係を図３

湿度40％，60％，80％，100％の環境下で供試体に示す。いずれの骨材も相対湿度が高いほど含の質量が一定になるまで養生した後、ワイヤー

水率が大きくなる傾向にある。含水率は、Oがストレインゲージを用いて試験した。また、供最も大きく、Sが最も小さく、含水率が大きいほ

試体の数は、骨材の種類ごとに３個とした。

ど、乾燥収縮ひずみが大きくなると推察され粗骨材の含水率測定は、コア供試体を温度がる。また、Oは60〜80％の中湿度域での含水率20±2.0℃一定で、湿度が40％，60％，80％，

が大きいが、40％では他の骨材と差が小さくな

100％の環境下において質量が一定になるまで順る。これは、中湿度域で水分逸散が小さいこと

図1

相対湿度と乾燥収縮ひずみの関係（91日）

BLつくば

2012・8図2

相対湿度と粗骨材の静弾性係数の関係31を示している。また、Iは、中湿度域では、含水ており、水分が発散しにくい小径の細孔が多く率が小さく、100％付近の高湿度域になると含水存在すると推察される。このため、Oは、毛細率が大きくなるため、吸水率も大きくなる。S

管張力が大きくなるため、骨材自体が収縮するは、全ての湿度域で含水率が小さい。

ことが考えられる。既往の研究でも、骨材自体の収縮が報告されており、コンクリートの収縮にも影響を及ぼす。
また、図３からもOは中湿度域で水分逸散が少なく、骨材から水分逸散しにくい構造である
ことが分かる。さらに、図２から、骨材自体が収縮すると、細孔の容積が減少し、組織が緻密化したことで、低湿度域の静弾性係数が大きくなったと推察される。

図3

相対湿度と粗骨材の質量含水率の関係

粗骨材の静弾性係数と質量含水率の関係を図４に示す。コアの吸水率は、砕石の1/3程度であるが、傾向は砕石とほぼ同じである。砕石は、粉砕時に生じるマイクロクラックが影響していると考えられる。骨材の吸水率が小さいほど、
静弾性係数が大きくなる傾向が若干あるが、実験の範囲では明確な差がなかった。
図5

粗骨材の質量変化率（80℃乾燥）

6．まとめ
本研究において、実験に基づく検証を行った
結果を次に示す。
1）相対湿度が高いほど、乾燥収縮ひずみが小さい。
2）骨材の吸水率が小さいほど、静弾性係数が大きくなる傾向にあるが、実験の範囲では明確
図4

粗骨材の静弾性係数と含水率の関係ではなかった。
3）水分の逸散しにくい骨材は、乾燥収縮が大き5．骨材の乾燥時の質量変化に関する考察

い傾向にある。

粗骨材を80℃で乾燥させた場合の、質量変化

以上より、質量減少率が定量になる時間で骨率を図５に示す。IとSの質量は、乾燥期間が14

材の収縮を評価することができる可能性が考え日で概ね定量となったが、Oは乾燥期間56日でられ、今後、その手法について検討を行う予定も減少している。IとSは、骨材の細孔から水分である。

が逸散しやすく、Oは細孔に水分が多く残存し
32

BLつくば

2012・8

試験・研究情報

試験体寸法の違いが耐火性能に及ぼす影響
防耐火性能試験研究部

金城仁、水上 点睛

■はじめに

せっこうボード３枚重張／間仕切壁を抽出し通常の耐火試験に供する試験体の大きさは、た。

原則として、実際のものと同一と規定されてい試験体の規模を縮小すること以外の不確かさる。これは、火災加熱を受ける構造体の耐火性性である施工誤差や材料のばらつき等を、なる

能は、力学的挙動や温度上昇が相互に作用するべく排除するため、実大試験体（3 , 2 0 0 m m ×とともに、対象とする構造体についても多種多3,200mm）と模型試験体の材料調達、製作時期お様な材料が積層して構成されているものが多よび担当者を同一とした。模型試験体は下記のく、部分的な性能の確認では実大試験の代替は３種類である。

不可能であると考えられているためである。

A［ 小型 ］： 小 型炉 に合 わせ た 大 きさ のも のしかし、仕様規定や大臣認定品でない、いわ（790mm×800mm）

ゆる防火区画と呼ばないような壁の遮熱性能を

B［小型
（上）
、
（中）
、
（下）
］
：大型加熱炉を用い評価するような場合、または防火区画の開発時て、Aの試験体を鉛直方向に３点設置したもにおいて、必要とする耐火性能を達成するための（790mm×800mm×３試験体）に必要な壁厚や熱拡散率等の物性値の目安を得

C［中型］：大型加熱炉を用いて、試験体の横方

たいような場合、このような実大規模の試験体

向 の 大 き さ を 縮 小 し た も の（ 9 3 4 m m ×の製作および耐火試験の実施には費用がかさむ

3,026mm）

ことが問題として挙げられる。

模型試験体Aについては、試験体の製作費用

そこで試験規模を縮小した場合の影響についおよび試験費用の両面で費用の軽減が期待されて、主に遮熱性能に焦点を当てて検討を行っる一方で、試験体の規模と耐火炉の大きさの両た。その結果、裏面一般部の遮熱性に関して方が異なることから、試験結果に及ぼす影響がは、耐火炉および試験体の規模によらず、近いどちらによるものか判断できないことが懸念さ結果を得られることを明らかにした。ただし同れた。そこで模型試験体Bを用いて、耐火炉の時に、亀裂・脱落・変形といったような力学的大きさによる影響を比較し、さらに模型試験体

な要因から、局部的に生じる弱点部についてCを用いて、試験体の規模の縮小を横方向の大は、差が生じることが明らかになった。以下にきさに限定した際の影響を比較することにし研究成果を報告する。

た。
試験体規模の縮小に伴い、実大試験体の中央■実験方法部を再現すること、および構成材料の留付間

非耐力間仕切り壁を対象として模型試験体を隔、接着剤の塗布量および下地材の間隔は、実作成し、標準加熱曲線下における遮熱性に限定

大試験における最大値として、最も不利側となした検討を行う。対象とする壁体として、両面るように施工することに留意した。また温度測定

BLつくば

2012・833

位置は、加熱側下張り用せっこうボード裏面と裏付間隔、接着剤の塗布量および下地材の間隔を

面温度の２断面とした。試験体内部に設置した

統一したとしても、試験体の規模を縮小した方

熱電対は、裏面から抜き出し、耐火性能に影響が防火上有利な結果となってしまうことが分を及ぼさないよう、セラミックウールと無機系

かった。

接着剤を用いて隙間を埋めるように留意した。
［小型
（上）
、
（中）
、
（下）
試験体と小型試験体の比

■実験結果

較］

［小型試験体と実大試験体の比較］

耐火炉の大きさの違いによる影響について

図１、２に裏面及び試験体内部の温度測定結果を示す。

は、小型炉より実大炉の方が、裏面温度において若干高い温度を示す傾向にあるが、内部温度

裏面温度上昇には大きな違いは見られなかっにおいてはほとんど温度差がないことが分かったが、実大試験体においては試験体と枠の目透た。また、炉内の鉛直方向の設置位置の違いにかし部に隙間を生じて、非加熱側へ火炎の噴出よる影響については、小型（上）、（中）、（下）試が起きた他、加熱側せっこうボードの亀裂・脱験体の比較から、裏面温度についてはほとんど

落・変形性状が異なった影響で内部温度上昇に違いが無いが、内部温度においては（中）＞（上）違いが生じた。いずれも実大試験体の方が防火＞（下）の順に若干の温度差が生じている。これ

上不利となることを示しており、構成材料の留は、試験体がバーナーの設置されている面に正

図１

図２

34

裏面温度比較

加熱側下張り用せっこうボード裏面温度比較

BLつくば2012・8

対しているために炉の中央に位置する方が輻射方が防火上有利な結果となってしまうことが分による伝熱が大きくなることと、若干ではあるかった。

が炉内において鉛直方向に温度差を生じていることが関係していると考えられる。

■まとめ
以上より、本研究で用いたような遮熱性の高［実大試験体と中型試験体および小型（上）
試験体

い壁体の場合、裏面一般部の遮熱性に関しての比較］

は、小型炉あるいは実大炉を用いた小型試験体

試験体規模の違いによる影響については、試によって、実大試験体に近い結果を得ることが

験体の加熱側表面に張られた材料の亀裂・脱できると考えられる。ただし、加熱中に亀裂・落・変形性状が異なる結果が観察されており、脱落・変形といったような力学的な要因から、その影響が加熱側下張り用せっこうボード裏面

局部的に生じる弱点部については、小型はもち

温度上昇の差異として現れ、実大試験体＞中型

ろん中型であっても防火上の差が生じてしまう＞小型の順で高い温度を示す傾向にあった。まことが分かった。紙面の都合上、図面や実験結

た、幅方向のみを縮小した中型試験体の場合

果のグラフの多くを割愛させて頂いた。詳細にも、実大試験体において見られた非加熱側へ火ついては建築研究所交流研究員研究報告書を参炎の噴出が再現されず、試験体規模を縮小した

照して頂きたい。

BLつくば

2012・835

試験・研究情報

換気部品の適正な性能表示のための既存データの読み替え方法の検討
環境材料性能試験研究部

清水 則夫

1．はじめにた試験方法がＡ法になります。

現在、機械換気システムの設計に必要な部品①Ａ法：長さ４mのアルミダクト内の静圧を１の風量−静圧力特性の測定方法は統一されていmおきに各３ケ所測定し、ダクト内の静圧分ません。JISや優良住宅部品の認定基準で送風機と端末換気口については測定方法が示されてい布を求め、部材の性能を算出する方法②Ｂ法：JIS C9603「換気扇、付属書１

風量測

ますが、他のものについては明確な規格があり定方法」に示された空気槽に試験用ダクト（直ません。これらの部材については、製造業者が径の５倍以上の長さ）を取り付け、a. 端末換気

JISや優良住宅部品の認定基準等を応用して測定口を取り付けた状態とb. ダクトだけの風量−を行い、その結果を示しています。

静圧損失特性を測定し、同一風量時の（aの静換気システムの設計に必要な部品性能の測定
方法は、国土交通省からの委託で紛争処理セン

圧損失）−（bの静圧損失）
を端末換気口の静圧損失とする方法。

ターが実施したシックハウス対策の研究成果と③Ｃ法：端末換気口、分岐・合流チャンバーのして公表されており、この方法で統一していく

吸込み状態の測定に使用される方法。前述の必要があります。この成果は、研究終了後、紛空気槽に長さ300mmのダクトを介して部材を争処理センターによる講習会の開催や、関係者

取り付けて風量−静圧損失特性を測定する方が学会で発表してきましたが普及が進みませ法。

ん。普及が進まない一因は、過去の膨大なデー④J法：長さ300mmのダクトを前後に付けた送タを新しい方法で測定することにあります。そ風機を前述の空気槽に設置し、風量−静圧特こで既存の方法で測定されたデータを適切な性を測定する方法。

データに読み替える方法を提案し、設計者が適Ａ法は静圧損失で換気設計を行うための部材

切なデータを使用して設計が行えるようにする

性能を求めるために提案された測定法であり、ことが、この研究のテーマです。

Ｂ法、Ｃ法、Ｊ法は、カタログ等で製品性能を表示する際に使用されている方法です。いずれ

2．測定方法の測定方法も静圧基準で性能を示したものです

現在、カタログ等に使用されているデータのが、カタログ等に表示されている性能値に、ど測定方法を紹介します。
端末換気口と分岐・合流チャンバーの風量−の方法で測定した結果であるかを示したもの
は、ほとんどありません。

静圧損失特性は下記に示すＡ法、Ｂ法、Ｃ法、送風機の風量−静圧特性はＡ法、Ｊ法で測定が３．測定結果の補正方法

行われています。

各測定方法で得られる機外静圧、静圧損失を

シックハウス対策の研究成果として公表され36

図１〜３に示します。設計で必要な機外静圧、BLつくば

2012・8静圧損失は、Ａ法の測定で得られる送風機⊿Ｐかります。Ａ法以外の測定方法で得られた特性

f、端末換気口⊿Ｐvo、⊿Ｐvi、分岐合流チャン

曲線は、図中のダクトやダクト入口の圧力損失

バー⊿Ｐcon、⊿Ｐjunです。測定方法により、で補正すれば、Ａ法（設計に必要な圧力損失、機得られる機外静圧・静圧損失が異なることがわ

外静圧）で測定した特性曲線が得られます。

図1

図2

図3

BLつくば

2012・8送風機の測定機外静圧

端末換気口の測定静圧損失

分岐・合流チャンバーの測定静圧損失

37Ｊ法で得られた①送風機の特性と測定に使用

測定に使用されるダクトは短いためにその圧した④ダクト入口と⑤ダクトの特性、それらか

力損失は小さいのですが、吸込み口の圧力損失

ら③補正して求めた特性と④Ａ法により得られは大きいため、測定結果に与える影響が大きくた特性を図４に示します。③は①・④と⑤の同なります。図１〜３のＢ法、Ｃ法の蘭にダクト

一風量時の静圧を足し合わせた結果です。Ａ法

入口の圧力損失が記載されているものはデータとＪ法の測定結果は大きく異なりますが、補正を使用する際に注意が必要です。

を行えば非常によく合致してます。他の部品についても同様の方法で補正を行うことができま

４．まとめ

す。

測定方法により得られる風量−静圧特性は異なりますが、測定時に使用される補助ダクトの特性が分かれば、必要とされる特性が得られます。今後は、換気システムの設計者が適切なデータを使用して設計を行われることを期待し
ます。

図4

38

送風機の風量−機外静圧特性の補正

BLつくば2012・8

試験・研究情報

木造住宅耐力要素の動的加力による耐震性能評価手法の検討 その2
耐力壁構面の静的加力及び振動実験
構造性能試験研究部

岡部実

1．はじめにいます。試験体は幅910mm高さ2,612mmの１P

耐力要素の地震時の耐力や変形挙動は、静的壁構面としました。振動実験におけるおもり質

加力実験に基づく設計が基本となりますが、加量と入力加速度による慣性力から１P耐力壁と力装置や計測機器の進歩により、比較的容易にしています。またおもり設置のため桁材を長く

動的加力も行うことが可能となっています。そしていることから壁両側455mmの位置にたて枠

こで静的加力と動的加力の性能を比較する目的を設け、基礎フレーム及び桁と緊結すること

で、その１では木造柱脚に用いるホールダウン

で、枠組の浮き上がりを拘束しています。

金物接合部について動的加力による耐力や変形、破壊性状について確認を行い、静的加力と3．静的加力及び振動実験方法

動的加力で耐力が大きく異なることがない結果

静的加力は、当センターが所有する加力装置が得られました。今回は耐力壁構面について動を用いて行いました。試験装置への試験体設置

的加力と振動実験の比較を行うことを目的とし状況を図１に示します。

ています。
なお本研究は、平成23年度建築研究所発注業
務「木造枠組壁構法構面の振動台実験及び静的加力実験」（受託者：ベターリビング）の成果の一部を用いています。

2．試験体
木造住宅は、耐力壁の壁倍率を用いて壁量計算を行い、地震力や風圧力に対する安全性を確認しています。実験により壁倍率を算出する場
合は、降伏耐力、最大耐力の2/3、粘りを考慮し

図1

静的加力

試験体設置状況

た耐力、1/120rad変形時の耐力の４つの指標の加力方法は、枠組壁工法建築物構造計算指針

うち、最小値を用いています。耐力壁は、筋か（2007）第Ⅳ編・第３章にも記載されている壁倍いや面材くぎ打ちなど多くの種類があります

率性能評価業務方法書に準拠していますが、大が、今回は枠組壁工法に用いる構造用合板９

変形時の繰り返し性能も確認する目的で、1/50

mm・CN50くぎ打ち耐力壁としました。軸組工（rad）以降は、±1/40、±1/30、±1/25 で正負法においても面材くぎ打ち耐力壁は用いられて１回の繰り返しを行い、そのあと一方向（引きいることや、弾性範囲内において正負変形時の側）で最大変位まで加力しました。

耐力差が見られないことから合板耐力壁としてBLつくば

2012・8振動実験は、アクチュエータ（荷重±100kN、
39

変位±500mm、最大速度80cm/sec）をスライ

4．試験結果

ダー付基礎フレームに接続し、１軸水平方向加静的加力と振動実験で得られた荷重−変位曲

力することで試験体に慣性力を加えました。お線を図３に示します。振動実験での荷重は載荷

もりは11.66kNの鉄板を加力桁に緊結し、慣性力

質量に桁部に取り付けた加速度の値を乗じて算で移動しないようにしています。また面外拘束出しました。また応答変位は可動する基礎フローラーを試験体両側加力梁位置に、アクチュ

レームに設置した鋼製柱からの水平変位を応答

エータによる基礎フレームの移動量及び応答変変位とし黒太線としています。また静的加力は

位により試験体が面外方向に外れないようにし灰色線とし、包絡線を青色としています。またています。試験装置への試験体設置状況を写真

枠組のみの結果もピンクで示します。最大荷重

１に示します。なお本装置は独立行政法人建築研時付近で振動実験が波打つ結果となっています

究所部材実験棟の加振システムを用いました。

が初期変形は静的加力と振動実験がほぼ一致しています。振動実験では、正側の変形が単調加力に近いですが、静的加力では正負繰り返しとしている点も影響している可能性があります。

写真 1

振動台への試験体の設置

入力波は、阪神・淡路大震災（1995）において
神戸海洋気象台で記録された地震波のN-S 成分
加速度波形を変位波形に変換し、変位振幅に比図3

静的加力と振動実験での荷重-変位曲線率を乗じることで、原波に対し、30%、100%、の入力波を準備しました。また加振前後に変位5．簡易振動台導入への検討

振幅±100mm、周期10 秒の三角波を入力し、試当センターでは荷重±300kN、変位±250mm、

験体の振動特性の確認を行っています。た。入

最大速度20cm/secのアクチュエータを所有して力変位波形（JMA 神戸100%）の時刻歴を図 2にいます。他機関では、てこ式や動滑車などを用示します。なお変位の正側は、アクチュエータ

い加振速度や振幅を高めた１軸振動台も利用さ引き側としました。

れています。今後耐震性能の検証に動的加力のニーズも高まることが予想されることから、当センターでもアクチュエータを用いた簡易振動台導入の検討を開始する予定としています。

6．参考文献中川貴文，岡部実，沖浦博，松本英樹，枠組壁工法を用いた高倍率耐力壁の振動台実験と静的
図240

入力変位波形（JMA 神戸100%）

加力実験,第62回日本木材学会大会要旨集（2012）
BLつくば

2012・8

試験・研究情報

杭の長期水平抵抗力特性に関する検討
久世 直哉

技術評価部

1．はじめにb）載荷荷重

擁壁の基礎に杭を利用することにより、擁壁およびその周囲に建つ住宅の地震時における沈１）

載荷荷重一覧を表１に示す。
c）測定項目下・傾斜を抑制する効果が既往の文献 により測定項目は、載荷荷重、試験体の杭頭変位・報告されている。しかし、常時土圧を受ける場

杭体のひずみ、温度とした。載荷荷重は、試験合における杭の水平抵抗力特性に関する知見が体とワイヤの間に設置したロードセルにより測少なく、課題となっている。そこで、荷重保持定した。また、高感度変位計を鉛直及び水平２に伴う水平変位の増加割合を把握するため、杭方向、ひずみゲージを試験体深度方向に７箇の長期水平載荷試験を実施した。

所、熱電対を地表面及び試験体深度方向に４箇所、設置した。

2．試験条件載荷フレーム

水平載荷試験に使用した試験体は、プレボーリング工法によって施工された直径165.2mm、厚さ7.1mm、材質STK490の鋼管杭である。また、試験は、茨城県つくば市立原の現場で実施した。当該現場は、洪積粘性土を主体とした地盤である。柱状図及び試験体位置を図1に示す。
おもり

試験体

図2
表1

載荷荷重

図1

柱状図及び試験体位置図

3．試験方法および結果載荷装置（断面図）
載荷荷重一覧

条件

13.8 kN

極限水平抵抗（Qu）の 1/3

24.0 kN

地盤の長期許容変位（y=15mm）

33.8 kN

杭体の長期許容曲げモーメント（Mal）

41.4 kN

極限水平抵抗（Qu）の 3/3（1）試験方法a）載荷装置
載荷装置図の断面を図２に示す。

（2）試験結果
水平荷重（H）と杭頭水平変位（y）の関係を図3に、杭頭水平変位の増分
（Δy）
と保持時間
（Δt）

BLつくば

2012・841

の関係を図４に、変位速度（y/t）と保持時間（Δt）の関係を両対数軸で図５にそれぞれ示す。
荷重保持により、水平変位量が増加しており、その増加割合は、概ね荷重の大きさに比例していることが確認された。また、既往の文献２）において変位の収束と見なすことができるとされている保持時間4,320分（３日間）
到達時における水平方向地盤反力係数（以下、kh）
は、荷重保持開始直後に比べて、53〜86％程度に低下した

図3

H−y関係図（図６参照）。
また、三軸クリープ試験で見られるような、荷重保持により変位速度が急増し荷重低下に至る現象、いわゆるクリープ破壊現象は確認されなかった。これについては、載荷方式の違い
や、杭の負担応力分布の変化などが影響しているものと考えられる。

4．まとめ
本報では、長期に渡って杭に水平力を作用さ

図4

Δy−Δt関係図

図5

y/t−Δt関係図

せた場合における水平変位量の増加割合の把握を行った。その結果、水平荷重の保持時間に比例して水平変位量が増加し、その増加量は、水平荷重の大きさに比例することが分かった。今後は、杭形状、施工方法及び土質の違いがkhに及ぼす影響、kh変化の要因等を把握するための調査・検討を行い、設計時におけるkhの低減方法の提案を行う予定である。
なお、この検討は、国土交通省「平成23年度
建築基準整備促進事業」の一環として実施したも
のである。
参考文献
1）

松下ら：基礎及び敷地に関する基準の整備における技術的検討（その５）,日本建築学会大会
学術講演梗概集，pp.405-406，2011.

2）

中川ら：ボーリング孔内クリープ試験と地盤Ｋ値への適用，土と基礎，31-８，pp.17-23，
1983.

42

図6

kh変化割合−Δt関係図

BLつくば

2012・8

試験・研究情報

東北地方太平洋沖地震による
茨城県有施設の地震被害と耐震性能評価法の関係に関する研究
技術評価部

表1

1．はじめにを分析し、耐震診断結果との整合性の検証を行うことを目的としている。地震被害と耐震診断

RC系建物の被害状況（棟数）

無被害 軽微 小破 中破 大破 倒壊 その他 合計

本研究では、東北地方太平洋沖地震により茨城県内で被害を受けた建物について、被災状況

小室 達也

RC造 10

40

11

4

3

0

3

71

WRC造

9

0

0

0

0

0

0

9

CB造

0

3

3

0

0

0

1

7

結果との関係が十分に対応しているかどうかにi． RC造建物では、過去の地震被害でも見られ

ついては、RC造（ラーメン構造）では過去の地震たような、柱のせん断破壊（写真１参照）や壁被害の分析から概ね対応関係があるとの研究成のせん断破壊及びせん断ひび割れが見られた果が得られているものの、その他の構造ではS造

が、地震動の規模（茨城県内では震度６弱あやWRC造、CB造、W造では十分な検討は行わ

るいは６強）の割に被害は少なかった。

れていなのが現状である。また、今回の地震では耐震補強された建物で大きな被害（大破や倒壊）を受けた事例はほとんど報告されておらず、
耐震補強の有効性が実証された。しかし、補強後の建物でも大きな被害を受けていた例が調査
建物の中に見られた。
この耐震補強された建物の地震被害の状況を分析し、補強設計の注意点や問題点を明らかにすることは、今後の耐震診断や補強設計に非常に有益である。

2．地震被害の概要
平成23年３月11日に発生した東北地方太平洋

写真1

沖地震により被災した茨城県下の施設（特に県有

柱のせん断破壊施設を中心に）の118棟（RC造71棟、WRC造９ii. 多くの建物が小破や軽微な被害であり、構造

棟、CB造７棟、S造19棟、S+RC造12棟）の被災

躯体には大きな損傷は無く、腰壁や垂れ壁、調査を行い、各種構造の被害の特徴や程度をま

袖壁などの二次壁に多数のひび割れが発生しとめた。ここでは、RC系建物の被害の特徴につていた。

いて、以下に示す。また、表１よりRC系建物でiii. 大破以上の大きな被害を受けた建物の特徴とは小破以下の軽微な被害が約90％、中破以上のしては、コンクリート強度が低いこと、施工

大きな被害が10％程度である。

不良があること、壁の偏在により偏心率が大BLつくば

2012・843

きいこと、敷地が崖地近傍にあることなどで、分（B棟と２階のS造部分）があり、A棟は1969

耐震診断結果も要補強と判断されている建物

年、B棟及びS造増築部分が1979年竣工で、さらである。

に2003年に耐震補強が行われている。

iv. 小破以下の被害の小さい建物でも、耐震診断結果でIs値がかなり小さい数値となっている
建物もあり、地震被害と診断結果との対応や地震動の特性の影響などについては、今度詳細に検討をする必要があると思われる。
v. WRC造の建物では、調査した建物がすべて
１〜２階建ての低層建物であったこともあり、部材の損傷は確認できず、無被害であった。
vi. CB造の建物では、ブロックの目地部に沿ったひび割れが見られ、壁にせん断ひび割れが見られた建物もあったが、全体的には被害は少なく、小破や軽微な被害に止まっていた。

写真2

補強ブレース架構の柱のねじりせん断破壊

しかし、診断結果では要補強となる場合が多くあり、耐震診断結果と被害との関係について分析し、診断手法の妥当性を検討する必要があると思われる。
vii. E x p . J 部分が損傷する被害の割合が多かった。建物自体に影響するような被害は見られなかったが、十分な間隔を確保することができれば防ぐことのできる被害であるので、耐震補強をする段階ではできるだけExp.J間隔は拡幅するべきである。

写真3

耐震補強された被災建物

viii. 間仕切り壁などで用いられているコンクリー
トブロック帳壁のブロックの落下の事例が少4．今後の方針

ないが見られた。人命に影響する場合も少な

上記の耐震補強後の建物を用いて、漸増載荷

くないことから、注意が必要である。
１）

詳細については被害調査報告書 を参照されたい。また、下階壁抜け（ピロティ）架構の被害

荷重増分解析及び地震応答解析を行い、耐震診断による評価及び地震被害との比較検証を行う
予定である。

についても確認されたが、診断・評価方法について概要を文献２）に投稿したのでこちらも参照

参考文献

されたい。

1）

一般財団法人ベターリビング

つくば建築試験研究センター：東北地方太平洋沖地震にお3．解析対象建物
本研究で対象とする建物は、耐震補強後の建ける茨城県及び周辺の被害調査報告，2011.12.
2）

小室達也：下階壁抜け（ピロティ）構面の耐震物で大破となったRC造２階建ての事務所（写真

性能評価方法とは，建築技術No.748，pp.112〜

２、３）である。本建物は、本体のA棟と増築部

113，2012.５.

44

BLつくば

2012・8

試験・研究情報

個別要素法による落石シミュレーション
構造性能試験研究部

余川 弘至

1．研究の概要である。ここでは、森口が開発・作成したプロ

地盤挙動を把握するために有限要素法（FEM）

グラムを使用した３）。

による解析が行われることが多い。FEMでは、微小な変形であれば高い精度で計算することがで

3．解析結果きる。しかし、メッシュがつぶれてしまうような図２に、落石を模擬したシミュレーション結大きな変形では、計算の精度が極端に低下する。

果を示す。

また、F E M で用いられている構成式について
は、室内試験で得られた結果を基にしているた

4．解析条件め、微小変形の領域を想定したものである。つま斜面上に、落石を模擬した粒子を配置し、そり、液状化や地盤流動等の非常に大きな変形をの挙動を確認した。解析を実施するために必要呈する挙動の再現には不向きであると言える。

となる、解析パラメータをはじめとする解析条

本研究では、微小から大変形領域までを１つの件および境界条件等については、既往の研究成

手法で取り扱うことのできる解析手法を用いて落石を模擬したシミュレーションを実施した。

果を参考に決定した３）。
図２中の白線が斜面を模擬しており、灰色の粒子が落石をイメージしたものである。図２中の2．研究手法（a）〜（h）はそれぞれ、各ステップの落石状況を示

落石を模擬したシミュレーションには、個別している。解析結果より、落石は、斜面を落下す

１）

要素法 を用いた。個別要素法とは、解析の対るとともに回転していることが確認できる。

象を自由に運動できる多角形や円形・球の要素の集合体としてモデル化し、要素間の接触・滑5．最後に動を考慮して（図１参照）、各時刻におけるそれ本年度は、個別要素法による落石シミュレー

ぞれの要素の運動を逐次追跡して解析する手法

ションを実施したが、同手法を利用（改良）する
ことで、落石や地盤挙動だけでなく、タイルの剥離・落下や天井材の落下シミュレーションな
ど住宅の分野にも適用することができる解析手法であると考えられる。
参考文献
１）

Cundall, P.A.（1971）A computer model for
simulating progressive large scale

図1

BLつくば

粒子間力モデルのイメージ図２）

2012・8movements in blocky rock system,
45

Proceedings of the Symposium of theInternational Society of Rock Mechanics

大学修士論文．
３）

森口周二，大竹雄，本城勇介，原隆史，沢田
和秀：個別要素法により挙動を考慮した落石（Nancy France）, Vol.1, No.II-8.
２）

井上裕（2011）：可視化型せん断試験機による対策に関する信頼性設計に向けた提案，第23

砂のせん断挙動の把握とその再現解析，岐阜

回中部地盤工学シンポジウム，2011．

（a）STEP 0（e）STEP 40（b）STEP 10（f）
STEP 50（c）STEP 20（g）STEP 60（d）STEP 30（h）STEP 70
図2

46

解析結果

BLつくば

2012・8

試験・研究情報

非破壊による
鋼材識別に関する研究 その3構造性能試験研究部

1．研究目的試験を実施した。表１に試験片の一覧を示す。

鋼構造建築物の耐震性の観点から、鋼素材の

表1

試験体一覧

重要な因子としては、強度と靭性があげられ

vE20

vB20

J

%

SS400

156

50

SM490A

79

80

SM490A

60

89

SN490B

127

78

5SN490C

205

20

6

TSC295222

6る。本研究の目的は、鋼素材の強度・靭性を簡試験片 No.

便且つスピーディーに推定できる方法を確立・

1

提案する事である。昨年度・一昨年度は、強度2の推定方法の確立について試みた。強度と硬さ3には非常に強い相関がある事を確認し、硬さと4強度の推定式を提示した1）2）3）。
本年度は、鋼素材における靭性（シャルピー吸
収エネルギー）の推定方法について検討を実施する。

2．研究方法服部 和徳

鋼種

vE20：20℃シャルピー吸収エネルギー
vB20：20℃脆性破面率※ TSC295 は冷間成形角形鋼管である。その他の試験体は鋼板である。

建築鉄骨においては、一般的に試験温度０℃

シャルピー吸収エネルギーは、結晶粒の大きのシャルピー吸収エネルギーが靭性の指標としさに依存すると考えられる。本研究では、簡便て多く用いられるが、本研究においてはスンプ

且つスピーディーに推定できる方法を目指して法が常温下での試験である為、シャルピー吸収いる為、建築現場もしくは鉄骨加工業者で比較

エネルギーおよび脆性破面率は常温の20℃の値

的簡単に結晶粒を観察する事が可能であるスンを用いる事とした。TSC295（試験片No.６）は冷プ法を用いる事とした。スンプとは、鈴木氏が間成形角形鋼管であり、その他の試験片は鋼板開発した鈴木式万能顕微鏡印画法（S u z u k i ' sである。試験片採取位置はL方向（圧延方向）でUniversal Micro-Printing method）の頭文字ある。

SUMPを取ったものである。
SUMP法とは、観察したいものの表面にスンプ液を塗布したスンプ板を貼り付けた後、乾燥させ、これをはがしてプリントされた影像を顕微鏡で観察する方法である。

スンプ試験に使用した供試体はシャルピー衝
撃試験が終了した後のシャルピー試験片を使用した。
スンプ試験方法を試験手順と共に写真１に示す。
手順１：観察箇所を研磨する。観察箇所を研磨

3．試験方法した後ナイタール等でエッチングをおこな

シャルピー吸収エネルギーの異なる鋼材６種

う。研磨およびエッチングの状態が悪いと、類について、シャルピー衝撃試験およびスンプ
BLつくば

2012・8

上手くスンプ板に組織が転写されない。
47

手順 1

手順 2
写真1

手順 3

手順 4

スンプ試験方法

手順２：スンプ板（アセチルセルロースフィル

写真２と写真３を比較すると、スンプ法による

ム）
にスンプ液
（酢酸メチル）を滴らし、スンプ

観察結果の画像は、鮮明度および解像力がかなり板を観察面に貼付ける。

劣っていることが分かる。本研究においては、

手順３：３分程度乾燥させた後、試験体からス

特に観察倍率100倍においては、スンプ法での組ンプ板をゆっくり剥がし取る。スンプ板には織観察は難しいと考えられる。従って、以降で組織に対応した凹凸が転写される。顕微鏡では×400倍の観察結果を用いて考察を実施する。

観察が出来るように試験体から剥がし取った

写真４に全試験体のスンプ法による組織観察

スンプ板をプレパラート等に設置する。

結果を示す。

手順４：スンプ板に転写した組織を顕微鏡で観シャルピー吸収エネルギーの高いNo.５試験片察する。本研究では、観察倍率は×100倍と×（SN490C）
およびNo.６試験片（TSC295）は結晶粒400倍とした。

径が小さく、キメが細かいと考えられる。その他の試験片においては、No.５試験片およびNo.

4．試験結果

６試験片に比べ、結晶粒径が大きく、不均一な

写真２にスンプ法により観察した金属組織の様に見受けられる。シャルピー吸収エネルギー一例を示す。写真３に実験室的な組織観察の方の高い鋼材は結晶粒径が小さく、逆にシャル法として、通常の光学顕微鏡により直接組織観

ピー吸収エネルギーの低い鋼材は結晶粒径が大察をした結果を示す。写真２と写真３は同一材

きく、大きさが均等でない傾向が伺える。ただ料（No.６試験片）
である。

し、本実験において比較的シャルピー吸収エネ
ルギーが小さい試験片（No.３試験片vE20=60J、No.２試験片vE20=79J）の結晶粒径は大きく、不均一になると予測をしていたが、写真４を見る
限り予測通りにはなっていないと思われる。この点については、原因が良く分からない為、今

×100倍
×400倍
写真2 スンプ法による組織観察結果

後検討する必要がある。

5．まとめ
本実験で得られた知見を以下に示す。
1）スンプ法により金属組織の観察を試みた。実験室レベルの光学顕微鏡による直接組織観察
×100倍
×500倍
写真3 光学顕微鏡による組織観察結果

48に比べ画像が不鮮明ではあるが、一定レベルでの観察は出来た。
BLつくば

2012・82）シャルピー吸収エネルギーの高い鋼材は結晶

参考文献：

粒径が小さく均一性が高い、逆にシャルピー

１）非破壊による鋼材識別に関する研究：BLつ

吸収エネルギーの低い鋼材は結晶粒径が大き

くば第９号 p.39〜40、2010年６月

く均一性が低い傾向である。

２）非破壊による鋼材識別に関する研究 その
２：BLつくば第12号p.23〜26、2012年３月

本方法により鋼材の靱性を定量的に推定する

３）服部和徳、中込忠男：反発式硬度計によることは困難であるものの、靱性の大小を把握す

鋼材の引張強さ推定方法に関する研究：日る為の定性的な判断手法の一つとなると考えら

本建築学会大会学術講演梗概集（関東）、A-れる。

１材料 施工、pp.1047-1048、2011年８月

観察倍率

試験片No.

鋼種

1

SS400

VE20
（J） VB20（％）

156

50

試験片No.

鋼種

2

SM490A

VE20（J） VB20（％）

7980

試験片No.

鋼種

3

SM490A

VE20（J） VB20（％）

60

89

×100

×400

観察倍率

試験片No.

鋼種

4

SN490B

VE20（J） VB20（％）

127

78

試験片No.

鋼種

5

SN490C

VE20（J） VB20（％）

205

20

試験片No.

鋼種

6

TSC295VE20（J） VB20（％）

222

6

×100

×400

写真4

BLつくば

2012・8

スンプ法による組織観察結果

49

トピックス

第4回サステナブル建築賞「審査委員会奨励賞」受賞について
技術評価部

佐久間 博文BLつくば第９号（平成22年６月刊）
でご紹介しこの講評について、個人的には「建物自体は挑ました当センターの 試験研究本館（平成22年３

戦的な試みも含めて、とてもよく考えられてい月竣工）
が、この度、第４回サステナブル建築賞

る。使う人々がもう少しその背景を理解して、において、「審査委員会奨励賞」を受賞いたしま

賢く使いなさい
（頑張れ！）」ということであるとした。

理解しました。

サステナブル建築賞は、財団法人建築環境・「基礎杭を利用した地中熱利用空調システム」

省エネルギー機構（IBEC、平成24年４月より一は当センター独自の実験的導入という性格が強般財団法人）
が主催し、国土交通省の後援によりいため、確かに管理という面ではまだまだ足り

隔年で実施されるもので、「環境の価値を重視

ないところも多く、今後の課題であることは言し、居住環境の豊かさを維持しながら環境負荷

うまでもありません。しかし、「自然な空気の流低減と資源消費の削減により、サステナブル社

れを最大限生かした換気システム」
や「自然光を会の実現に貢献する建築物」
を顕彰してきている

取り入れた採光システム」などは、その気になれものです。

ば十分活用できる要素ですので、設計・施工のコンセプトを十分理解し、その性能を十二分に従来からの「事務所建築」、「商業施設その他」に加え、今回より「小規模建築（延べ面積が概ね発揮できるよう 住人 として努力する必要性を痛感しております。

2」という5,000m 以下の建築物で用途は問わない）
部門が設定されましたが、試験研究本館はこの

昨年３月11日、当センターのあるつくば市北新設部門への応募で、幸いにも審査委員会奨励部でも震度６弱の揺れを経験し、場内の古い建賞を受賞することができました＊1）。

物には被害もありましたが、試験研究本館についてはほぼ無被害で、基本的な安全性は証明さ＊1）

れております。これに加え、元来この建物が内

http://www.ibec.or.jp/hyosyou/building/

包している「サステナブル性」を、私たちの努力

4th̲index.html

によって如何なく発揮できるようになれば、そにて公開されております。

の時が本当の意味で「建物に命が吹き込まれる

今回の受賞作品の概要と講評は時」であるような気がしています。
講評も前記Webにて公開されておりますが、「．．．建物コンセプトはチャレンジングである受賞をきっかけに、使い手の意識が変わってが、全体のエネルギーマネジメントに難がある

いくのであれば、それこそ意味のあることではので、奨励賞が適当である」というものでした。

ないかと考えております。

50

BLつくば

2012・8

写真1

IBEC川本専務理事より表彰状の授与

写真2

BLつくば

2012・8

関係者で記念撮影

51

トピックス

平成24年5月6日つくば市で発生した竜巻による被害調査報告
構造性能試験研究部
防耐火性能試験研究部

はじめに

岡部 実、山口 佳春
水上 点睛、山口 佳春

北条地区被害調査

平成24年５月６日、ゴールデンウィーク最終日

北条地区は、筑波公民館が災害対策本部となに、つくば市で発生した竜巻によりつくば市北条り、自衛隊、警察の他、復旧作業が行われてい地区などが大きな被害を受けました。すでに新聞るため、一般車は進入禁止となっています。そやニュースで報道されているので記憶に新しいとこで図２に示すよう北条地区を徒歩で一回り思います。北条地区は筑波山の麓に位置し、当セし、被害状況を確認しました。また被害状況をンターからも車で15分の位置でしたので、翌日５

写真１〜写真４に示します。

月７日午後、現地へ調査に向かいました。

調査地区
つくば市在住のBL職員より、５月６日の状況をヒアリングし、既に報道されている北条地区
だけではなく、竜巻はかなり長い距離を移動した可能性があることを確認しました。そこで最初に北条地区を調査し、そのあと竜巻が移動したと思われる地域を北条地区からもどる形で、君島地区、北部工業団地、吉沼地区と移動し、周辺状況を確認しました。調査場所を図１に示

図2

北条地区調査ルート（黒線）

します。ほぼ直線上に被害地域がならんでいる
ことがわかります。

図1

52

被害調査場所（Google mapより）

写真1

集合住宅の被害BLつくば

2012・8

写真5

写真2

鉄骨系住宅の被害

写真6

写真3

君島地区の被害

北部工業団地の被害

木造住宅の被害

写真7

吉沼地区の被害まとめ

竜巻の強さを示す「藤田スケール」が、当初の
発表での
「F２」
（７秒間の平均風速50〜69m/s）
か
ら、
「F３」
（５秒間の平均風速70〜92m/s）に変更
写真4

電柱の破壊状況となりました。瓦を飛ばし、窓ガラスを割り、屋根を吹き飛ばす竜巻の威力は相当なものであ

北条地区以外の被害

ると感じました。ただ窓ガラスが割れる原因は飛来物によるものか、風圧によるものか、風圧

北条地区以外にも被害が発生しています。被によるものであれば正圧か、負圧かなど疑問点

害地区はほぼ直線上に並んでいますが、竜巻のもあります。窓が割れずに室内の急激な圧力変

進路の多くが田畑となっていることが、報道さ化がなければ屋根は飛ばないのかといったことれていない理由かもしれません。代表的な被害も、被害調査を行ったことで、あらたな疑問とを写真５〜写真７に示します。

なりました。

BLつくば

2012・853

施設紹介

フローリング試験装置の紹介
環境・材料性能試験研究部

咸

哲俊

1．はじめに2．テーバー式摩耗試験機について

一般財団法人ベターリビングつくば建築試験

テーバー式摩耗試験機は、床材の摩耗性能を研究センター（以下、当センターという）では、測定する試験装置です。フローリングは人が歩

熱耐久試験を中心にフローリングに関する性能

くなど他の材料との接触が行われると、表面材試験を幅広く実施しております。表１に、当セが摩擦により摩耗されて当初の美しさが損なわンターで実施しているフローリング関連の性能れますので、耐摩耗性の評価が要求されます。

試験項目を示します。今回は、テーバー式摩耗

フローリングの摩耗試験方法としては、フ試験機と耐キャスター性試験機について紹介さローリングの日本農林規格（JAS）に天然木化粧せていただきます。

と特殊加工化粧を施したフローリングを対象に

表1

フローリング関連の性能試験項目

試験項目

試験方法

試験体

温水床暖房熱耐久性試験

ガス会社統一方式

2m × 4m の基準床に施工

電気床暖房熱耐久性試験

ガス会社統一方式 準拠（試験体制作要領書あり）

含水率試験

75 ㎜× 75 ㎜、3 枚摩耗試験（A 試験）

110 ㎜× 110 ㎜、3 枚

ホルムアルデヒド放散量試験

JAS フローリング

150 ㎜× 50 ㎜、30 枚

浸漬はく離試験

75 ㎜× 75 ㎜、3 枚

曲げ強度試験

フローリング製品、3 枚

寒熱繰り返し試験

長さ 500 ㎜以下、3 枚

耐湿熱試験
耐汚染性試験

300 ㎜× 150 ㎜、3 枚JAS 合板 準拠

フローリング製品、3 枚耐シンナー試験

フローリング製品、3 枚耐アルカリ試験

フローリング製品、3 枚

耐キャスター性試験（B 法）

JIS A 1454 準拠

直径 770 ㎜± 30 ㎜円板状、1 体

耐キャスター性試験（B 法） 追加１万回
鉛筆ひっかき試験
耐衝撃性試験（デュポン式）
耐衝撃性試験（落球式）

54

JIS A 1454 準拠

150mm × 70mm、3 枚
200 ㎜× 100 ㎜、3 枚

直径50㎜・500gの鋼球を75㎝から落下 200 ㎜× 100 ㎜、3 枚BLつくば

2012・8

した研磨紙法があります。研磨紙法に用いる試

2.3

験機を一般にテーバー式摩耗試験機と呼んでい・フローリングの日本農林規格（JAS）

ます。研磨紙法はフローリングの摩耗試験で多・JIS A 1453 建築材料及び建築構成部分の摩耗く採用されており、最もなじみ深い耐摩耗性評

関連規格

試験方法
（研磨紙法）
・JIS K 7204 プラスチック―摩耗輪による摩耗価方法です。

試験方法

2.1

試験機の原理回転する水平円盤の上に試験片を設置し、研磨紙を取り付けた１対の摩耗輪を試験荷重とと3．耐キャスター性試験装置について

もに試験片の上に置きます。試験片を設置した
水平円盤が回転する時に、摩耗輪が回転するのフローリングは、キャスター付きの椅子や家で摩耗輪に取り付けた研磨紙によって試験片表具の使用により傷や凹みが発生します。耐キャ面が摩耗されます。この時に生じる試験片の摩スター性試験装置は、キャスターによる傷や凹耗の程度から、摩耗性能を評価します。

みのつきにくさを評価する試験装置です。当センターでは、「JIS A 1454 高分子系張り床材試

2.2

試験機の仕様試験機の写真を写真１に、仕様を表２に示します。

験方法」の耐キャスター性試験B 法を参考にフローリングの耐キャスター性試験を実施してお
ります。

3.1

試験機の原理３個のキャスターを取り付けたキャスター部におもりを載せて、試料台に設置したフローリ
ング試験体の上に置いてから、所定の軌跡を描
くようにキャスター部と試料台を回転させます。キャスター部を含む総荷重は90kgを標準としますが、90kgの荷重がかかった３個のキャス
ターがフローリング試験体表面を移動しながら、フローリング試験体全体に強い作用を与え
写真1
表2

テーバー式摩耗試験機

テーバー式摩耗試験機の主な仕様

設 定 摩 耗 回 転 数 60 ± 2rpm、70 ± 2rpmます。
この時に生じた傷や凹みから、フローリングの耐キャスター性を評価します。

回転盤の上下振れ ± 0.05 ㎜
荷重 280gf、530gf、1000gf

回 転 の 計 測 器

オートマチック電子カウンター（6 桁）

電源

AC100V 50/60Hz 単層 15A

寸法

320 ㎜× 330 ㎜、高さ 445 ㎜

BLつくば

2012・83.2

試験機の仕様試験機を写真２に、仕様を表３に示します。

3.3

関連規格

・JISA1454

高分子系張り床材試験方法

・JISL4406

タイルカーペット55

4．おわりに

フローリングは塗装仕様、表面材の程類、厚さなど摩耗性や耐キャスター性能に影響すると思われる仕様が製造メーカー毎に多岐に渡っています。テーバー式摩耗試験機と耐キャスター性試験機がフローリングの性能確認及び評価で活用されることを期待しております。
写真2

耐キャスター性試験機

参考文献：
表3

耐キャスター性試験機の主な仕様

円 形 試 料 台

直径 800 ± 5 ㎜

試 料 台 回 転 速 度 19rpm
ローラーホルダー 半径 R130 キャスター取付（3 個）
ホルダー回転速度 50rpm
キ ャ ス タ ー荷1）フローリングの日本農林規格 平成20年６月10日農林水産省告示第936号
2）JIS A 1453-1973 建築材料及び建築構成部分の摩耗試験方法（研磨紙法）
3）JISA1454-2010 高分子系張り床材試験方法

ポリアミド製 3 個
ポリウレタン製 3 個

重 10kgf 〜 120kgf （規格値 90kgf）

カ ウ ン タ ー

6 桁プリセットカウンター

逆 転 用 タ イ マ ー 1 〜 999sec
吸

56

引

装

置 小形集塵機（25 〜 30L/sec）

BLつくば2012・8

事業報告

博士課程修了報告
防耐火性能試験研究部

水上 点睛

このたび、京都大学防災研究所教授・田中哮

移動境界問題として捉えた水分蒸発モデルを基

義先生のご指導の下、学位論文「区画火災に曝さとする、遮熱性能についての簡易予測式の提案れる含湿区画壁の温度上昇簡易予測手法」
を京都

を行った。

大学に提出し、2012年３月に博士（工学）の学位

研究を通して、私にとって工学とは、近似やを授与されました。働きながら社会人ドクター

実験定数を用いた大胆な仮定を取り入れようととして研究を続けてこられましたのも、皆様のも、なにはともあれ実生活における目の前の問ご協力と温かいご支援のお陰です。心より御礼題へ対応することだと考えるようになった。

を申し上げます。

よって数学における厳密性はしばしば緩和されるものであったが、数学の純粋性すなわち数式

私が従事している耐火試験とは、単一の外力の一般性や単純性への志向は捨てきれずにい（加熱条件）に対する特定の建築部材の耐火性能た。この辺りのスタンスは、人によって幅があを、実大の試験体を用いて確認するものであり、過程として見れば価値観の問題なのであるる。実大の試験体を用いている理由は、火源及が、近年は脳の外部における計算および記録能

び材料の応答に対する相似則が明らかでないた

力の向上により、単純性を捨てて厳密性と一般めであるが、このため、経済的な問題から、単性に進む流れが強い。よって工学の観点におい一の加熱条件および試験体仕様に絞る必要が生ては、裾野が広くなりがちであり、自分の位置じている。しかし、建築内で発生する火災の規を見失わないためのコンパスと、白地図を塗り

模は、可燃物量や流入空気量すなわち開口条件

つぶす他者との連携が必要である。

に応じて異なることが知られているため、設計

学位の授与は、この裾野に降り立ち、第１歩

上の工夫によっては予測される火災の規模を抑を踏み出したという意味にすぎない。今後とえることも可能であるし、また必要とする耐火も、相反するように感じられるこれらのベクト

性能にわずかに満たなかったような場合に、壁ルが収斂する極みを目指して、研究に精進を続

厚を少し増すなど、耐火試験で設定した条件がけていきたいと思う。

変化した場合の耐火性能を、既存の耐火試験結果から予測できれば大変便利である。これを動機として、実験結果をつぶさに観察し、半無限固体の１次元熱伝導方程式を基本とする乾燥壁の温度上昇モデルと、
BLつくば

2012・8

57

自己紹介
小矢

技術評価部

淳

４月より、つくば建築試験研究センター技術評

情報センターと独立行政法人都市再生機構にお価部に併任となりました。主務はこれまで通り住

いて仕事をする機会をいただき、短い期間でし

宅・建築評価センター構造審査部での業務となりたが、ほかでは経験できない貴重な時間を過ごますが、両センターの関連業務がより効率よく進すことができました。

められるよう、役目を果たしたいと思っています
ので、よろしくお願いいたします。
簡単ですが、自己紹介をさせていただきたいと思います。

現在の業務と今後について
現在は、住宅・建築評価センター構造審査部において機関維持などの事務局業務を主務とし、住宅性能評価部、建築性能評価部、そして、つくば

建築との出会いとBL採用前の仕事について

建築試験研究センター技術評価部の業務に携わっ

高校三年の時、将来どういう仕事をしたいかています。少ない人数で様々な業務を扱う組織なをあれこれと考えていました。そして、生活にので、異なる部署が効率的に協働することが必要

身近なことを仕事にしようと決め、『居・食・とされる場合が多々あります。部署をまたがって住』の１つとしての建築学科に進みました。学校

業務に行うなかで、そのことを常に頭にいれておを卒業後は、設計事務所において建築物の構造

きたいと考えています。そしてそのためには、頭設計業務に携わり、意匠や設備担当の設計者との中の情報を常に更新し、また、組織の内部の人協働して、空間をつくりあげていく楽しさに没にとっても、また外部の人にとっても相談しやす頭した日々を過ごしました。その後、事情がい人であることが大切だと考えています。

あって、構造設計業務から離れることとなり、そして、採用時に考えていた将来やりたいこ

その後は建物を建設するための土地を測量するととして、社会における既存建物の有効な活用という、全く畑違いの仕事をしていました。測方法の模索ということがあります。機会を見計

量の仕事は外での作業が多く、重労働もあり、らって、取り組んでみたいと考えています。

暑さ寒さがきつい時もありますが、体を動かす
仕事の楽しさを再確認した日々でした。

心がけていること本をあまり読まない私ですが、これまでに読んこれまでのBLでの業務についてだ数少ない本の中に次のような言葉がありまし平成18年４月に採用された後、建築基準法やた。
『自分に正直に 人に誠実に 一日一日を大切に』品確法に関連した業務を行っている住宅・建築

以来、ことあるごとに心の中でつぶやいています。

評価センターにおいて、主に時刻歴解析建築物の性能評価業務の事務局、住宅性能評価の補助

週末の過ごし方

員、構造計算適合性判定業務の事務局業務に従

週末は、家族
（妻、娘
（１人）
、息子
（２人）
）
と一緒

事してきました。途中、一般財団法人建築行政に、忙しく、かつ、のんびりと過ごしています。

58

BLつくば

2012・8自己紹介
とうとう実現！つくば勤務
管理部

平成24年４月１日付けにて管理部の併任となり、週１日ではありますがつくば建築試験研究坂田 浩二

成23年12月１日に一般財団法人へ移行し、新しいスタートを切ることができました。

センターにおいて業務に従事しております。
昭和56年筑波郡大穂町に「性能試験場」が開設

家族は、妻と子供２人（２人とも既に社会人）

されて以来、何度も試験場への異動希望を出さです。埼玉県の大宮から片道１時間10分かけてせていただきましたが、残念ながらその願い叶

飯田橋の本部へ通っております。つくば勤務のわず、昭和55年の採用から32年間私のBL人生は時は片道２時間かかっておりますが、京浜東北

ほぼ一貫して経理畑でした。この度併任とはい線→武蔵野線→TX→つくバスとそれぞれ趣の違え、やっとTBTLで仕事ができることに喜びをう交通機関を利用しておりますので苦に思うこ感じております。

とはありませんし、時には業務終了後に情報交
換会へお誘いいただくことも楽しみの一つと

ここで、簡単ですが自己紹介をさせていただ

なっております。

きます。
昭和53年卒業と同時に貿易業務に従事することを前提にある商社へ入りました。
ところが、採用辞令には「財務部へ配属する」とあり愕然とし、知人の強い薦めで自分の進むべき方向を転換して簿記を勉強しました。

つくば周辺の環境も変わり、開設当初は常磐線の荒川沖か土浦からバス旅の感覚でしたが、今ではTXができ、つくば駅からはつくバスで15分と驚くほど便利になっております。
TBTL開設当時の第１試験棟＋実験棟（４棟）

BLに採用され経理部門に配属されてからは、

から第２試験棟、防耐火試験棟（壁炉、水平幸か不幸かほぼ異動の対象に載ることなく現在

炉）、音響棟、構造棟等施設も増え、平成22年３に至っております。

月には試験研究本館が完成し、各試験施設に分採用時にBLの決算書を読まされて最初に「？」がついたことは、公益法人会計と企業会計の違散していた役職員が本館に集結し、内部連携が強化される環境が整いました。

いでした。資本金と基本財産の違いは？法定準

こうした環境の下、BLの役職員がお客様をは備金は無いの？損益計算書は無いの？正味財産

じめ関係各位との良好なコミュニケーションを増減計算書とは？ 等々でした。

はかる環境づくりに側面からお手伝いができる

そのような会計基準についても、私の採用時ように努めたいと考えております。

点で採用していた昭和52年基準から昭和60年基準、平成16年基準、平成20年基準と時と共に改数年後には一区切りの年齢に達しますので、正されてきました。更に、平成20年12月からス

それまでの間に併任が解除されないこと（可能なタートした公益法人制度改革において、BLは平ら本務になること）を願っております。

BLつくば

2012・859

ロンドンオリンピックでは、日本のお家芸とされた柔道やマラソンに代えて、女子サッカーや卓球、アーチェリーといった分野が世界の第一線に台頭してきている。これに対し地震、雷、火事、親父…といえば、日本人にとってかねてより恐ろしいものとして挙げられる代表格である。
しかし近年では、研究分析と技術革新により相対的にその地位を落とす
ものもあれば、津波、竜巻、ゲリラ豪雨、放射線など地球環境の変化等
によって上位を脅かす存在も感じられる。今号の特集では、これらの住宅環境を取り巻く外力のうち、ベターリビングにおいてこれまで試験・評価を行ってきたものを紹介させて頂いた。脅威として今も不動の 1 位であろう地震から、蟻の一徹に至るまで多岐に及ぶ内容となっているが、近年になって認識され始めた上記の外力については、未だ対応できていない。現状に安住して想定外などと言わないように、安全・安心な世の中に貢献するべく、１歩先行く試験評価業務を目指したいと思う。
ゆく河の流れは絶えずして、しかももとの水にあらず。よどみに浮か
ぶうたかたは、かつ消えかつ結びて、久しくとどまりたるためしなし。
世の中にある人とすみかと、またかくのごとし…

BLつくば編集委員会
委員長
主 査
委 員

二木
岡部
吉田
余川

幹夫
実
邦彦、咸
弘至、水上

哲俊、永谷
点睛

美穂

BLつくば 第13号
発行年月日

平成24年８月27日

発

一般財団法人ベターリビング

行所

つくば建築試験研究センター
発

行

者

二木

幹夫

〒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
印

刷

株式会社かいせい

info-tbtl@tbtl.org

水上 点睛