（4）音環境分野

新しい木質材料を活用した混構造建築物の設計・施工技術の開発

音環境性能に関する基準は建築基準法第仕様について実験棟において実験的検討を室の「適用等級 3」の L-65（重量床衝撃音）30 条の「長屋又は共同住宅の各戸の界壁」行った。さらには、コンクリートを打設しなかつ L-60（軽量床衝撃音）以上の性能を目の遮音性能のみが規定されており、集合住宅

い仕様についても、天井や床仕上げ構造など標とした。なお、これらの床仕様についてはの界壁の遮音性能の最低基準（同施行令第の仕様を変更させ、検討を行った。

他の建物等での検討、施工性やコスト面など創成などの観点から、木材需要の多くを占める建築領域での木材資源の活用が求められ、木材を比較的規模の大きい建築物の構造材料として用いることは木材需22 条の 3）以上の性能であれば法的には問一定の性能をもつ床断面仕様例を図 4-1 にも考慮した床断面仕様の検討を行い、最終的題ない。しかしながら、集合住宅のトラブル示す。一定の性能とは、表 4-1 に示す「日本には住宅性能表示制度（住宅品質確保法）のやクレームなどでは、上階から聞こえる「床建築学会遮音性能基準」における集合住宅居技術基準へ反映することを目標としている。

● 背景・目的（1）構造
連

ため、軽量の木造床では床衝撃音遮断性能は低くなるため検討が必要となる。

コンクリート t=100
ポリエステルフィルム

発生系を考慮すると、⓪音源室と受音室の配置計画を考慮、①床への衝撃入力の低減、②床躯体構造による低減、③天井での遮音、④受音室内での制御 となる。プロトタイプ設
計例の床断面仕様の検討では天井面を木材（CLT パネル）現しとするため、③の天井構造による遮音効果が期待できない。そこで、②の床躯体構造の面密度や剛性を上げる方法

210mm厚CLT（5層7プライ）
強化せっこうボード t=21 × 3枚室用途

部位

衝撃源 *

集合住宅

居室

隣戸間界床

重量衝撃源
軽量衝撃源

特級
L-45
L-40

1級
L-50
L-45

適用等級2級L-55
L-55

3級
L-60,L-65*
L-60

木造建築物には防耐火性能が要求されるため、耐火性能の高い鉄筋コンクリート造（RC 造）、耐火被覆技術が一般化している鋼構造（以下、S 造）や集成材構造との混構造や CLT の部分利用の事例が増えていくものと考えられる。しかし、木質材料を活用した混構造建築物の建設実績や参照できる技術資料がほとんどなく、
CLT 等と他構造種別の混構造に関する構造設計法、防耐火設計法、耐久設計法のⅠ
技術資料は国総研のホームページで公開しています。
下記 QR コードから URL を取得しダウンロードすることが可能です。

国土技術政策総合研究所 研究報告

タイプ

架構のイメージ

・ 4 階建以上で内部木材2 層分の RC 造

現わしの実現（大架構の中に木造・ メガストラクチャの架構を自由に設置）

床、コアによる防火区

C. 防火分野

大架構（メガストラクチャ）

Ⅱ・ 可変性・ 内部の木材現わしによE. 音環境分野

る 4 階建以上の実現

各階の壁や床を木・ 防火設計が比較的容易

質化（各層毎の区画）

RC+CLT 袖壁（集合住宅）

S+CLT 壁（事務所）Ⅲ

実験報告・ガイドライン（構造）プロトタイプⅡ（RC+CLT 耐力壁）
実験報告

1、3 階（上階木床）RC 造や S 造架構でD. 耐久性分野

プロトタイプⅡ（RC+CLT 袖壁）
実験報告

メリット
・ 可変性

分割ファイルB. 構造分野

全文

プロトタイプⅡ（S+CLT）
試設計に資する技術開発を行い、技術資料をとりまとめたものである。

画

国土技術政策総合研究所研究報告 No.69
新しい木質材料を活用した混構造建築物の設計・施工技術の開発

プロトタイプⅡ（S+CLT）
実験報告

集成材等建築物等の他の木質構法の混構造建築物の設計・施工技術の整備

技術資料を作成* 木造、軽量鉄骨造またはこれに類する構造の集合住宅に適用する。

として、CLT 床にコンクリートを打設した

報告書・ガイドライン等のダウンロード先（2）防火

連携して検討 整備が求められている。
そこで本課題では、CLT 等の木質系大型パネルと他構造種別、CLT 等とプロトタイプを想定し

表 4-1 床衝撃音レベルに関する適用等級（日本建築学会遮音性能基準）
建築物

度に技術基準告示が制定され一般的な構造設計が可能となったが、大規模・中層（4）音環境

天井根太（LGS, 45×65,@303）
粒状体（24K, t=50）
せっこうボード（t=9.5）

図 4-1 一定の性能をもつ床断面仕様例

連携

携

210mm厚CLT（5層7プライ）

（3）
耐久性
連

木造建築物における床衝撃音対策の基本は

乾式二重床
タイルカーペット t=6
アスファルトシート t=4
アスファルトシート t=4
合板 t=12
アスファルトシート t=8
パーティクルボード t=20210mm厚CLT（5層7プライ）

乾式遮音二重床構造
フローリング t=12
遮音シート t=8
パーティクルボード t=20
コンクリート t=100
ポリエステルフィルム
グラスウール t=25 × ２枚合板 t=12
強化せっこうボード t=21 × 3枚

携

乾式遮音二重床構造
フローリング t=12
遮音シート t=8
パーティクルボード t=20連遮断性能は床構造の面密度と剛性に依存する

大規模木造を可能とする CLT パネルを用いた建築物については、平成 28 年

連

携要拡大に有効と考えられる。
携

衝撃音」が問題となることが多い。床衝撃音

木材の有効利用による環境問題への対応、森林保全、地方振興、木のある空間

集成材架構に適用
する折板ぶき屋根の設計法（案）1．適用の範囲

木質復興住宅の構造設計事例及び設計の留意点（案）S+CLT 壁（集合住宅）
・ 自由な空間構成

屋外階段：鉄骨
住棟（床、外壁、内壁、屋根）：CLTパネル

木造で大スパン等

共同廊下：PC版+鉄骨

EV棟：鉄骨の自由な空間を実・ パーツ減少による施工の合理化

現

本設計法（案）は、大屋根架構を構成する集成材による梁に屋根ふき材として鋼板製の折板を採用するための構造設計に適用する。

基礎：鉄筋コンクリート【解説】（１）本設計法（案）の概要
本設計法（案）は、木質系構法の混用による建築物のうち、集成材による大屋根架構を有するものに適用するものである。このような大屋根架構に標準的な構法としては一般に、野地板を設けたうえで金属板ぶきや粘土瓦ぶき等の構法が採用されているが、野地板を設けない折板ぶき構法の採用に対するニーズもCLT 壁＋集成材梁併用工法

高い。しかし、折板ぶき構法は鉄骨造の大屋根架構に広く採用される一方で、木質系の大屋根架構に採用するための標準的な設計法は整備されていないのが現状である(図 1.1)。
そこで、ここでは集成材から構成される大屋根架構にも折板ぶき構法を採用するための設計法（案）を提示する。具体的には、折板ぶき構法の標準的な構造方法や構造計算の考え方をとりまとめるとともに、載荷試験を通して、集成材とタイトフレームとの間の接合部耐力に関する技術資料を整備する。

バルコニー：PC版+鉄骨

エントランス

屋外階段：鉄骨

木質系復興住宅のモデルプラン

図 1.1 木造の大屋根架構への外装構法の採用イメージ（２）標準仕様書等における折板ぶき構法の現状
公共建築木造工事標準仕様書（官庁営繕部）1)や業界標準である鋼板製屋根構法標準 SSR2007 2)では、木造屋根に折板ぶき構法を採用できるのは小規模な建築物に限定している。そのうえで、採用する場合には母屋に鋼板を留め付け、その上でタイトフレームを溶接接合することとされている。また、木造計画・設計基準及び同資料（官庁営繕部）3)では、屋根の主な形状に採用できる屋根ぶき構法として、折板ぶき構法は掲載されていない。したがって、木造の大屋根架構に折板ぶき構法を採用するための標準的な設計法は未整備なのが現状である。
（３）本設計法（案）による普及のイメージ
本設計法（案）の成果は、集成材架構を有する木造建築物の技術資料類のほか、関係業界団体の設計マニュアル類等に反映されることを想定している。
これらの資料やマニュアル類による本設計法（案）の普及を通して、適切な接合部強度の確保のほか、
設計自由度の観点では大空間の外装バリエーションの拡大が期待でき、大規模な木造建築物の普及に寄与するものと考える。また、図 1.2 に示すように、折板ぶきの場合には他の屋根ふき構法の場合と比較して、● 研究開発の位置付け
統合イノベーション戦略 2020（令和 2 年 7 月 閣議決定）（内閣府 HP）
バイオ戦略 2020（市場領域施策確定版）（令和 3 年 1 月 統合イノベーション戦略推進会議決定）（内閣府 HP）
市場領域ロードマップ（木材活用大型建築・スマート林業）（令和 3 年 1 月 林野庁）（林野庁 HP）
CLT の普及に向けた新ロードマップ～更なる利用拡大に向けて～（令和 3 年 3 月 CLT 活用推進に関する関係省庁連絡会議決定）（内閣官房 HP）
2050 年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略（令和 3 年 6 月関係省庁決定）（経済産業省 HP）
国土交通グリーンチャレンジ（令和 3 年 7 月国土交通省決定）（国土交通省 HP）

各分野の取り組み（1）構造分野（2）防火分野

RC メガストラクチャ + 木造 2 層架構

両サイドは RC コア、中央執務空間は 10m毎に RC 柱を設けた純ラーメン構造で、奇数階は RC 床、偶数階は木造床としている。木造部分の柱梁は全てピン接合で地震力は木造床版から RC 柱に伝達している。

RC 造＋ CLT 耐力壁 /CLT 袖壁架構

図 1-2 コア RC 梁 - 集成材梁、CLT 床

図 1-1 RC メガストラクチャ + 木造 2 層架構

RC 造ラーメンに CLT 袖壁を取り付けると

1000

RC+CLT耐力壁（WA）
RC+CLT耐力壁（WB）
RC+CLT袖壁（A）
RC+CLT袖壁（B）
RC（C）

900

水平荷重（kN）

剛性や耐力を増大しつつ耐力低下が小さく靭性に富む架構を、CLT 耐力壁を取り付けると剛性や耐力が大幅に増大する強度型の架構を実現できることを確認している。

800
700
600500400
300
200100実験や解析結果を踏まえ、骨組解析の各部材や接合部のモデル化の方法、保証設計時の留意点等を整理した構造計算用の資料や、設0

写真 1-1 RC+CLT 袖壁

写真 1-2 RC+CLT 耐力壁
S梁降伏計事例を整備した。

0.00.5

1.0

1.5

2.0

2.5

S-CLT間の接合部降伏

S 造＋ CLT 耐力壁架構を整備した。実験では、鉄骨と CLT との接合部又は鉄骨梁が先行降伏する場合の履歴特性[b]S-CLTの接合部降伏[a-1]曲げ降伏（フランジ降伏）[a-2]せん断降伏（ウェブ降伏）

写真 1-3 鉄骨梁部材の降伏

内壁：CLTパネル

る Ds の設定方針案をとりまとめた。

大な被害をもたらすことが、過去の火災事例や実大火災実験等によって証明されており、タイプⅠは、二層分の木質架構が RC メガ物が燃え尽きるまでの耐火性能が必要であその危険性が指摘されてきた。

ストラクチャ内部に設置されている。 法第る。火災継続時間の評価には、建築物内部の木質内装を実現するためには、従来型の21 条第 1 項に基づく火災時倒壊防止構造に収納可燃物量に CLT パネル等の木質部材のせっこうボード等の成形板や薬剤注入による要求される仕様規定に配慮し、火災時の円滑発熱量を統合して木質化の影響を考慮する必木材の難燃化ではなく、新たな散水設備によな消火活動を支援するため、随時閉鎖式の通要がある。

る火災拡大抑制効果を定量的に把握し、適用

常火災終了時間防火設備を用いて 200m 以タイプⅠの外壁開口部には、フラッシュオー可能性を検討することが重要である。天井へ下毎の小規模な区画化をおこなっている。両

バー発生後に長時間の上階延焼を防止するたの均一な散水量の確保が実現できれば、延焼端の RC コアとバルコニーは、消防活動や避め、上階の開口部に入射する熱流束を低減する防止上、高い有効性が期待できる。

難行動を支援する上で必要な性能を確保する必要がある。そのため、バルコニーのよう配慮されている。

設置と上階開口部への散水設備の設置

2

特に、木造部分は 3000m (1500m × 2 層 )による入射熱流束の低減を図っている。

で大規模木造建築物に相当する規模となるた

木質化による火災安全上の課題と対策技術

2

柱梁接合部、梁の横補剛

種別A,B,C,D

負担割合βuに応じてDsを設定

図 1-5 Ds の設定方針案

う十分な延焼防止性能を有するよう配慮されことは、火災初期に急速な火災拡大をている。

もたらし、火災が長期化することで甚 図 2-1 メガストラクチャのイメージ

要求耐火性能：90min超(REI)
法第21条壁等の設置: 3000m2以内毎に区画
仕上材：不燃材料、遮熱性を有する防火設備等： (EI, W)

し、構造検討や部分架構の実大実験を行った。

不燃物品

CLTt=210
小屋梁：集成材（カラマツ）
のぼり梁：集成材（カラマツ）
市民待合室

不燃物
品

執務室

屋外階段：鉄骨

CLTt=210RCスラブt=100
柱：集成材（カラマツ）

妻側外壁・戸境壁：CLTパネル

執務室 木造天井部被覆200m2 200m2

写 真 1-5  5 層 実 大 静
加力実験試験体

図 1-6 木質系復興住宅モデルプラン

200m2 200m2

木質系デッキ

市民交流スペース

CLTt=210, RCスラブt=100
床梁：集成材（カラマツ）（3）耐久性分野

屋外デッキ

消火活動用防火区画

中層木造建築物の耐久性に関する対処法の多くは戸建て木造建築物

0.9

恐れのある外皮部分に集中する。
木造の躯体が外壁を構成する場合の納まりとしては外壁通気構法が一般的であるが、ここでは木造 6 階建て建築物の外壁通気層内部の温湿度環境等の計測（図 3-1 参照）、および 75 分準耐火構造の外壁通移動平均と同じ部分が多く、耐久性上のリスクは雨水浸入および結露の発生の0.7

風速(m/s)0.80.4

東1F

ここで示した外壁通気構法以外にも、耐久設計において配慮の必要な項目は数多くあり、今後も継続して中層木造建築物の耐久性に関す

0.2

縦胴縁上部開放
縦胴縁上部閉塞

横胴縁上部開放横胴縁上部閉塞

①散水無し

8結露

結露
結露910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1

結露なし

結露なし 発生-消滅

結露なし
結露なし

図 3-2 準耐火構造外壁の外壁通気層の仕様による結露発生状況の違い

発生 - 消滅

結露結露
結露

2

45678960504030

結露なし
結露なし

ケイ酸カルシウム板 ｔ＝35㎜

CLT現し
北5F

結露なし
結露発生―消滅繰り返し結露発生―消滅繰り返し

2

結露なし
結露なし

天井散水設備スプリンクラー

②散水量 1.5L/min
3100

0:00

20:00

北1F
16:00

東5F
12:00

4:00

8:00

東1F

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1

結露なし

散水による低減効果
散水による低減効果

70

ケイ酸カルシウム板
ｔ＝35㎜

10 月
3

散水直前の状況
散水直前の状況

80

0:00

7

HFL gauge

Plate withthermo-couple

0.1

06ピット

θ0.3

9月
5ピット

L

図 3-1 外壁通気層内部の環境条件を計測
4

外壁・開口部の防火性能(準不燃材料で構成、防火設備の設置)

遮炎性を有するシャッター
待合スペース（上部吹き抜け）0.5

107月 8月

木質系デッキ

遮炎性を有するシャッター

0.6

20

る検討・分析を進める。

展示スペース 木造天井部現し

床梁：集成材（カラマツ）
柱：集成材（カラマツ）

400

相対湿度(%RH)

様などの検討を行った。

3

図 2-2 メガストラクチャ内火災の検討

北5F

90

等の実験結果から、中層木造建築物に適用する外壁通気構法の推奨仕

2

北1F

0100

気層の仕様の違いによる梅雨明け後の放湿型結露の状況（図 3-2 参照）

30 31 1

東5F

議場
柱：集成材（カラマツ）

木質系デッキ

共用廊下側外壁：CLTパネル
基礎：鉄筋コンクリート

写真 1-4 CLT 壁勝ち工法＋集成材合せ梁

CLTt=210

デッキテラス

エントランス

バルコニー：PC版+鉄骨した。また木質系復興住宅の設計事例を作成

木質構造（3,000m2 以内）

共用廊下：PC版+鉄骨

バルコニー側壁：CLTパネル

成材合わせ梁を併用した架構の設計法を整備

火災安全に関して、木質材料等の可燃性材料を用いて室内空間を仕上げる

床：CLTパネル

CLT 壁勝ち工法に大スパンを可能とする集メガストラクチャ ( 高度な耐火性能 )の火災が終了するまで延焼することがないよ

EV：鉄骨

木質間混構造2

第 2 項に規定される壁等を想定し、木造部分

屋外階段：鉄骨

屋根：CLTパネル

RC メガストラクチャは、火災が終了するまで、つまり木造部材を含む区画内部の可燃め、RC メガストラクチャ部分は法第 21 条

通常通り(梁の中間でCLT壁からの応力を受ける為、十分な横補剛を設けることが必要。「偏心K形筋かい」と同様)
KBCの負担割合から、種別B,C

図 1-4 S 造＋ CLT 耐力壁架構の降伏計画を把握した。また、保有水平耐力計算におけ

5.0

柱梁の部材群の種別[a]→柱梁の全塑性耐力を割り増して接合部確認[b]→メカニズム時のCLT壁接合部の変形確認

梁端ピン接合[a]S降伏4.5

通常通り([a-2]せん断降伏でも通常の 幅厚比で判断)

筋かいの端部接合部て、5 階建事務所、6 階建集合住宅の試設計例

4.0

柱梁の種別

筋かいの種別筋かいの部材群の種別

梁端剛接合

3.5

図 1-3  RC ラーメン +CLT の荷重変形関係[a]S梁降伏→BB[b]S梁 -CLT間接合部降伏→BCCLT を耐力壁とした鉄骨造架構を対象とし3.0

全体変形角（×10-2rad）

タイプⅠに係る試設計の防火上のポイント

345

事務室
乾式遮音二重床GB-F(V)55mm (25+15+15)
CLTｔ=210㎜③散水量 7.5L/min
図 2-3 散水設備による天井燃焼抑制状況 ( 着火後 3 分 )

図 2-4 混構造建築物における散水設備の概要

写真 2-1 接合部の耐火被覆例