１．アルカスの概要「アルカス」は、地上 60ｍ以上の超高層ビルに求められる、厳しい環境要求に応えた、高性能押出成形セメント板です。
首都圏を中心に、超高層ビル化が急速に進む現代。地上 60m を超える高所では、耐風圧、耐熱、耐水、耐候、耐震など、低層ビルより遥かに厳しい環境条件のクリアが求められます。
これらの高い要求レベルを、 わずか 80mm（※）の厚さで実現したのが、超高層建築向けカーテンウ
ォール「アルカス」です。近年の地球規模の環境変化にも耐えうる、高度な性能と安全性、 オープンジョイントと安定した塗膜品質によるメンテナンスフリー、そしてアスロックの流れを受け継ぐ意匠性と無足場工法による工期の短縮。
「アルカス」はこれからの時代に求められる外壁材です。
（※）プレキャストコンクリートパネルの 1/3～1/5 の厚さと軽量化を実現

表側

裏側

目地部等圧機構
外部側を乾式ガスケット、室内側を湿式シーリングとした目地内部等圧機構により、パネル間水密性能（最大検証値 3000Pa）を保持します。
目地部耐久性の向上
室内側の湿式シーリングは劣化要因である紫外線が当らないため、目地部の耐久性が従来の工法（外部側湿式シーリング）と比較し飛躍的に向上します。
無足場施工
パネル施工（下地設置工事、パネル張付け工事、目地シール工事）は全て室内側から可能であるため、外部足場を省略できる場合があり、施工時の安全性も向上します。
※建築条件、施工条件によっては、無足場施工ができない場合があります。
［１／７］

２．アルカスの材料と物性(1)設計基準
アルカス、留付けクリップ及び目地部は、次の性能を基に設計基準を設定します。
項目

耐風圧力性能水密性能
層間変位追従性能

設計基準
パネルに発生する応力が許容値以下であること、及びパネルのたわみ量が1/200 かつ 20 ㎜以下であること。
許容曲げ応力度＝8.0(N/mm2)、ヤング率＝2.5×104(N/mm2)前後、留付け部強度＝４(kN)2500Pa 以上とする。水密性能要求値の算定方法には数種類あるが、高さ 100ｍの建物を想定して算出した結果から定めた。
層間変位角：1/200 rad(無補修限界)
層間変位角：1/100 rad(脱落・致命的な損傷なし)(2)パネル物性
アルカスは、フェールセーフ用のワイヤーを一体成形していることなどから、「JIS A 5441 押出成形セメント板」の規格からわずかに外れますが、品質管理方法は「JIS A 5441」に準拠しています。
性能項目

性能

素材密度 (気乾状態)

1.7 前後曲げ強度 (N/㎟)

16.0 以上

試験方法
JIS A 5441「素材密度、含水率及び吸水率試験」
による
JIS A 5441「曲げ強度試験」による

60 ㎜厚以上は砂袋 30 ㎏を衝撃強度2ｍから落下させ割れ・亀裂

JIS A 5441「衝撃試験」によるがないこと

ヤング係数 (N/㎟)
含水率 (%)
吸水率 (%)

2.5×104 前後
8 以下
16 以下

吸水による長さ変化率 (%)

0.07 以下

透湿係数 (ng/㎡ sPa)

5～1080 ㎜厚0.52

100 ㎜厚0.63

JIS A 1412‐2「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法、第 2 部：熱流計法(HFM 法)」による平板の値をもとに、計算により算出

80 ㎜厚3.28(1.11)

平均熱伝導率の値をもとに計算により算出

100 ㎜厚3.22(1.06)
NM－1240
FP030NE－0148(カッコ内は、無機質ﾌｪﾙﾄ 20mm を含めた場合)

アルカス 80 単体

建築基準法に基づく不燃・耐火試験による

平均熱伝導率(W/mK)
平均熱貫流率(W/㎡ K)
難燃性(不燃)耐火性(外壁縦張り)

耐火 30 分耐火 1 時間JIS A 5441「曲げ強度試験」による
JIS A 5441「素材密度、含水率及び吸水率試験」
による
JIS A 5441「素材密度、含水率及び吸水率試験」
による
JIS A 1324「建築材料の透湿性測定法」カップ法による

FP060NE－0175
アルカス 80+無機質ﾌｪﾙﾄ 20300 サイクル終了時に著し耐凍結融解性

い割れ、膨れ、剥離がなく

JIS A 5441「耐凍結融解性試験」によるかつ質量変化率が 5%以下

工場塗装の塗膜性能

カラーフロン
同メタリック

耐候性＝１級JIS K 5658「建築用耐候性上塗り塗料」による耐汚染性＝親水性を付加

耐候性＝１級JIS K 5658「建築用耐候性上塗り塗料」による

耐汚染性＝親水性を付加［２／７］

(3)アスカス 80mm 厚80mm 厚×885mm 幅(凸小口・凹小口)[HW28000W]
断面積
重量
断面 2 次モーメント429cm2
93 ㎏/㎡3302cm4

断面係数(正)836cm3断面係数(負)815cm380mm 厚×885mm 幅(凸小口・45 度小口)[HW38400W]
断面積
重量
断面 2 次モーメント2422cm
91 ㎏/㎡3193cm4

断面係数(正)792cm3断面係数(負)804cm380mm 厚×885mm 幅(凹小口・45 度小口)[HW38500W]
断面積
重量
断面 2 次モーメント
414cm289 ㎏/㎡3178cm4

断面係数(正)788cm3断面係数(負)800cm3100mm 厚×885mm 幅(凸小口・凹小口)[HW29100W]
断面積
重量
断面 2 次モーメント473cm2102 ㎏/㎡5951cm4

断面係数(正)1209cm3断面係数(負)1171cm3

100mm 厚×885mm 幅(凸小口・45 度小口)[HW39400W]
断面積
重量
断面 2 次モーメント
2461cm
99 ㎏/㎡5699cm4

断面係数(正)1129cm3断面係数(負)1150cm3

100mm 厚×885mm 幅(凹小口・45 度小口)[HW39500W]
断面積
重量
断面 2 次モーメント2451cm
97 ㎏/㎡5655cm4

断面係数(正)1120cm3断面係数(負)1141cm3(4)アルカス 100mm 厚［３／７］

(5)金物の種類
高層クリップ

高層ボルト・ナットセット

標準表面処理： JIS H 8641 溶融亜鉛メッキ(HDZ35)
標準表面処理：JIS H 8610 電気亜鉛メッキ(CM2C)

気密ゴム：スーパーシート HPU

ロッキングブロック

金物パッキング

表面処理：JIS H 8641 溶融亜鉛メッキ(HDZ35)

表面処理：JIS H 8641 溶融亜鉛メッキ(HDZ35)(6)ガスケットの種類
レインバリア(横目地)25 ㎜目地用

スプラッシュバリア(横目地)

T 型塞ぎゴム(横目地)ＥＰＤＭソリッド

ＥＰＤＭソリッド

ＥＰＤＭソリッド

レインバリア(縦目地)15 ㎜目地用

ウインドバリア(裏側横目地)

ウインドバリア(裏側縦目地)

ＥＰＤＭソリッド

シリコーン発泡体

シリコーン発泡体［４／７］

３．アルカスの性能(1)風圧性能①風圧試験
耐風圧試験を行った結果、風圧力±5000Pa に対して異常なく、残留変形もありませんでした。
②許容支持スパンの設定
アルカスの許容曲げ応力度(σy)を 8.0 N/㎟とし、許容たわみ量を±L/200 かつ 20 ㎜以下とします。
また、留付部の 1 ヶ所当りの許容耐力(Ｐ)を 4ｋN とし、以下の計算式で算出します。
なお、アルカスの最大長さは 5000mm とします。

ω ：等分布荷重（N/㎝）
Ｌ ：支持スパン（㎝）δB：中央部の最大たわみ量（㎝）Ｍ ：最大モーメント（N·㎝） Ｅ ：ヤング係数（N/㎝ 2）
ａ ：アルカス跳ね出し寸法（㎝）23
σb： 発生曲げ応力度（N/㎝ ） Ｚ ：断面係数（㎝ ）Ｐ ：1 ヶ所当たりの許容耐力（N）
σy： 許容曲げ応力度（N/㎝ 2） Ｉ ：断面 2 次モーメント（㎝ 4）③アルカス 80mm 厚の高さ別許容支持スパン

地表面粗度区分Ⅲ (再現期間100年)
10095

一般部
隅角部

8580757065605550

許容支持スパン (㎜)
［５／７］

5000

4900

4800

4700

4600

4500

4400

4300

4200

4100

4000

3900

3800

3700

3600

3500

3400

3300

3200

3100

453000地盤面からの高さ (m)90

(2)水密性能(層間変位性能)①水密試験
水密性能は、動的層間変位試験 1/200rad を行った後に、上限圧力 3000Pa(平均圧力 2260Pa)の水密試験を行い、漏水が無いことを確認しています。
◆水密試験
動的層間変位試験 1／200rad
実施後に試験
圧力＋3000Pa
パネル間目地部漏水なし◆動的層間変位試験
1／300rad：異常なし
1／200rad：異常なし(水密試験実施)
1／100rad：異常なし②水密性能の要求値
水密性能を規定する法令は無く、日本建築学会の仕様書類に要求性能が示されています。算定方法は複数有り、設計者が建物の用途などにより選択することになっています。東京の高さ 100ｍの建物(地方別基準風速＝34m/s、地表面粗度区分＝Ⅲ、再現期間＝100 年)の場合は、以下の通りです。
①建築工事標準仕様書・同解説 JASS14 カーテンウォール工事(日本建築学会)
水密性能は、建築基準法施行令第 82 条の 4 に基づき算出した、正圧最大風圧力(3521N/㎡)の 1/2 を平均圧力とすることが多い。上限圧力は、これに 750N/㎡を加えるので、2510N/㎡(2510Pa)となる。
②外壁接合部の水密性能設計および施工に関する技術指針・同解説(日本建築学会)
カーテンウォール・防火開口部会の水密設計用風圧力の実施例を見ると、ＦＩＸ部の水密性能値の設定は、60ｍ超では最大正圧値(3521N/㎡)の 0.6～0.8 に設定されたものが多い。0.7 とすると、2465N/㎡(2465Pa)となる。
③同上(建設地における過去の気象データに基づいた降雨を伴う基準風速から算出する方法)
東京での１時間降水量 3mm の水密設計用基準風速が 30m/s であることから、風圧力は 2434N/㎡(2434Pa)となる。

これら３つの算定結果を平均すると約 2500Pa であり、これをアルカスの水密性能値にしています。
③等圧空間の設定
アルカスは、下図の範囲を等圧区画にしています。
等圧区画

［６／７］

(3)層間変位追従性能
アルカスは、層間変位角 1/200rad で無補修限界、1/100rad で脱落や致命的な損傷がないことを設計基準にしています。
専用のロッキングブロックをパネル最下部中央付近に設置し、センターロッキングにより層間変位追従を行います。
1/100rad では、900mm 幅パネルの上昇と下降がそれぞれ約 4.5mm であり、パネルと下地の隙間、高層クリップのルーズホール内ボルトの移動ともに余裕があります。

約 4.5mm の変位に対して、9mm と 10mm の移動が可能です。

約 4.5mm の変位に対して、±17.5mm の移動が可能です。

(4)ガスケットの耐用年数
ＥＰＤＭ(エチレンプロピレンゴム)ガスケットは、カーテンウォールの雨仕切(レインバリア)として古くから使われており、実績は約 30 年あります。
アルカスのＥＰＤＭガスケットについて、サンシャイ
ンカーボンアーク灯式耐候性試験を 5000 時間行った結果、当初の「伸び」が 540％に対して、5000 時間後の「伸び」は約 360％でした。
一般的にソリットゴム(発泡体ではないガスケット)は、物理的性能のうち「伸び」が 100％を下回った時点が寿命と言われています。上記の結果から、「伸び」が100％に低下する時間を推測すると、約 12500 時間になります。サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験の200 時間を１年と仮定すると、62.5 年に相当します。これより、耐久年数は約 60 年と推測しています。

［７／７］

サンシャインカーボンアーク式促進耐候性試験
によるガスケットの耐用年数予測
伸び(％)※200サイクルを１年と推定

500

400

300

200

100

01000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000 試験ｻｲｸﾙ数[0][5]

[10]

[15]

[20]

[25]

[30]

[35]

[40]

[45]

[50]

[55]

[60]

[65]

[70]

[推定年数]