建築工事における非熟練者が参加可能な作業とその拡張に関する検討
構法計画研究室

小松 素宏

1. 序論
1-1. 背景
近年、建設作業者の高齢化に伴う退職率の増加と若年者の建設業への入職率の低迷が深刻な問題となってきている。こうした問題に対しては生産の工業化や機械化による品質の維持や、多能工の導入による生産性の向上等の対策がとられてきたが、将来的にはさらに熟練度の低い作業者が施工に参加することが十分に考えられる。一図 1 第一調査の対象とした現場方で、製品の品質よりも建築のプロセスに参加することに価値を見

図 2 第二調査の対象とした製作物出し、DIY を行う人が増えてきている。今日ではインターネット上にて様々な工事の施工要領が発信されており、一般の人でもそれらにアクセスしやすくなっている。以上より、多様な局面において建設工事のプロセスがより多様な人に対して開かれることが望まれているといえるが、現在でも建設工事には非熟練者に対して排他的な側面が多く存在し、DIY で行える範囲も限られている。
1-2. 目的
本研究では、熟練者が暗黙知として持つ技術のうち、非熟練者に図3開放可能なものを明らかにすることで、非熟練者が参加可能な作業を拡張する方法を検討することを目的とする。そこで本研究では、熟練者による工事の施工調査と工程分析および DIY 経験者による階段の製作実験を通した熟練者との作業特性の比較を行った。
1-3. 既往研究と本研究の位置付け

対象物件の概要

部位 詳細部位

面積・数量
表 1 下地
対象物件の仕様

玄関土間
部位 詳細部位
床 玄関土間
木下地床
床
木下地床
既存壁
壁 既存壁
木パネル壁

既存コン クリート
モルタル金ゴテ仕上げ
仕上げ
下地
1.5㎡
面積・数量
支持脚、パーティクルボード、
長尺シート
既存コンクリート
モルタル金ゴテ仕上げ
1.5㎡
55.8㎡
木際根太、構造用合板
支持脚、パーティクルボード、
長尺シート
55.8㎡
78.1㎡ 木際根太、構造用合板
既存ALC
EP塗装
木芯材、シナ合板
78.1㎡
EP塗装
48.4㎡ 既存ALC

壁仕上げ

木垂木材、シナ合板
EP塗装
木芯材、シナ合板
EP塗装
木垂木材、シナ合板
EP塗装
既存デッキプレート
EP塗装
EP塗装
57.3㎡
1.2㎡ 木野縁、シナ合板
既存デッキプレート
EP塗装
EP塗装、中空ポリカ板
木野縁
7.5㎡ 木野縁、シナ合板
EP塗装
1.2㎡
EP塗装
EP塗装、中空ポリカ板
89.8㎡
木野縁
7.5㎡ 既存鉄骨躯体
既存アルミサッシ
くもりガラ
7枚
既存鉄骨躯体EP塗装 スフィルム
89.8㎡
木框、アルミパン チン グメタル、 くもりガラ スフィルム
既存アルミサッシ
既存アルミサッシ
7枚
パンチングメタル
EP塗装
3枚
スチールFB框戸
木框、アルミパン
チン グメタル、建具パンチングメタル
EP塗装
3枚
スチールFB框戸
木框、アクリル
2枚EP塗装
アクリル框戸建具
木製フラッシュ戸
2枚
シナ合板
EP塗装
木框、アクリル
2枚EP塗装
アクリル框戸ボイ ド管、MDF
EP塗装、メラミン板
スツール、テーブル等 14個
木製フラッシュ戸
2枚
シナ合板
EP塗装
家具
ポリ合板
ポリ合板
下駄箱
1個
ボイド管、MDF
EP塗装、メラミン板
スツール、テーブル等
14個
家具
ポリ合板
ポリ合板
下駄箱
1個

現場造作壁
木パネル壁
現場造作壁
既存天井
天井
既存天井
合板天井
天井 野縁現し天井
合板天井
躯体 野縁現し天井
既存躯体
既存アルミサッシ
躯体 既存躯体

田口らの研究 1) では熟練者と非熟練者の比較が行われていたが、製作物は簡易な間仕切り壁であり、また非熟練者も DIY 経験の乏しい被験者としていた。本研究は DIY 経験者を対象としており、また主要構造部の製作実験を行っている点で既往研究と異なる。
1-4. 本論の構成
本論は 5 つの章で構成されている。第 1 章で研究の背景と目的を述べる。第 2 章で内装工事に含まれる高難度作業の割合を示す。第3 章で非熟練者による木製階段の製作実験を行い、製作精度、作業

12.0㎡
48.4㎡
12.0㎡
57.3㎡

表2

特性を熟練者と比較し、結果を述べる。第 4 章で非熟練者の施工への参加可能性について考察し、第 5 章で今後の展望を述べる。
2. 熟練者による内装工事に含まれる高難度作業の割合
2-1. 調査対象とした工事の概要と調査方法設置された設備系器具

設備分類

器具名と数量

空調設備
設備分類

業務用エアコン×1、換気ダクト×1
器具名と数量

空調設備
給排水設備

業務用エアコン×1、換気ダクト×1
洗面器×2、一層シンク×1、二層シンク×1、製氷機×1、便器×1

給排水設備
電気設備

洗面器×2、一層シンク×1、二層シンク×1、製氷機×1、便器×1
壁付けコンセント×10、床出しコンセント×6、壁付け照明×2、ダクトレール×8、天井付けスピーカー×2
壁付けコンセント×10、床出しコンセント×6、壁付け照明×2、ダクトレール×8、

電気設備

天井付けスピーカー×2

熟練者による内装工事を対象とした施工調査と工程分析を行っ現場で行われた作業を対象に、タイムラプスカメラ２台により工程た。図 3 に対象物件の概要を示す。対象とする工事は鉄骨造３階建を記録し、記録した映像の分析を行った。撮影間隔は 10 秒とした。ての建物の最上階にボックス状の木製間仕切り壁を設置し、動物保状況に応じてカメラを移動することで可能な限り多くの工程を撮影護施設兼喫茶店とする計画である。表 1 に対象物件の仕様、表 2 にしたが、撮影は着工から 5 作業日後にスタートしたため、床に関す設置された設備系器具を示す。図 3 の平面図中央のボックス状の間る工程が一部撮影できていない。また、工程中盤に行われた吹き付仕切り壁は全て工場製作の木パネル壁を用いている。その他の新設

け塗装時にはカメラに塗料がかかる恐れがあったため４作業日分の壁は現場にて製作された。床以外の既存部分は現しに EP 塗装仕上塗装工事が撮影できていない。この他にもカメラの死角で行われたげとなっている。天井はトイレと厨房のみ新設されており、それぞことで撮影ができていない作業がいくつかあり、本章における分析れ合板天井と野縁現し天井となっている。表 3 に現場における業種はあくまでも撮影できた範囲内のものである。なお、本調査は作業ごとの工数 ( 人・日 ) を示す。本工事は木パネル壁の設置、天井野の難度を評価し、高難度作業の割合を明らかにする事が目的のた

縁の取り付け等、通常大工が行う作業を建具工が行う場面が多いとめ、移動や運搬等の付随作業は含めず、加工、組み立て等、具体的いう特徴があり、建具工の工数が多くなっている。調査としては、な施工作業のみを対象に要素作業ごとの工数を測定した。

1

2-2. 調査結果

表32-2-1. 作業分類別の結果

業種別の工数
工数(人・日)1312.512業種

図 5 に作業分類別の工数の割合を示す。ビス止めやボルト締め等

塗装工
建具工
大工の固定系作業、丸ノコ切断や穴あけ等の切削系作業が全体のおよそ半分を占める結果となった。これらの作業は大工、建具工のみでな

水道工
空調工
床仕上げ工
電気工
左官工
サイン工
補修工

く設備系の職種の作業でも多く見られた。
2-2-2. 難易度評価
本論における高難度作業を、各種工具の扱い方を理解している非熟練者が各作業を完遂するために経験の蓄積を要する作業と定義する。表 4 に高難度と判定した要素作業注 1) とその理由を示す。これ

6543110.5

図4

らは筆者が記録映像にて作業者の動作を観察することで判定したも

表4

作業分類別工数割合

高難度作業定義のである。ただし、経験の蓄積を要するかどうかは個人の能力によって異なる場合があるという点において、この判定は絶対ではない。
また、これらの中には筆者が実際に経験済みの作業と未経験の作業が混在しているため、判定の確からしさは作業によって異なっている。丸ノコ切断やビス止め等、状況に応じて難易度が変化する要素作業については表 5 に示す高難度判定基準を別に設け、同様に記録映像の観察から作業ごとに判定をしていった。
2-2-3. 部位別の高難度作業の割合
部位ごとの高難度作業工数の割合を図 5 に示す。なお、高難度作業ではない要素作業は普通作業と呼ぶこととする。どの部位も、普通作業にくらべて高難度作業が工数に占める割合は少ないことがわかった。床に関する高難度作業の工数が最も多くなっている。具体的には木下地床の下地合板加工時の丸ノコ切断、ビス止め等である。木下地床の仕上げが長尺シートのため、下地合板を敷き詰める際に隙間や段差を極力少なくする必要があり、これは一つ一つの作表5

難易度の変化する要素作業と高難度判定基準

業に非常に高い精度を要する。そのため墨付けを含めた下地合板に関する工程のほとんどを高難度作業と判定した。その他に床の高難度作業としてはモルタル塗りつけ、モルタル金ゴテ押さえ、補修塗装、長尺シートのカッター切断の一部があった。

床次いで高難度作業が工数に占める割合が多かったのは壁である。

壁

壁における高難度作業は現場造作壁の下地加工時の丸ノコ切断、ビ天井ス止め等である。塗装仕上げである現場造作壁も下地合板に求めら建具れる精度が高く、高難度作業であると判定した。木パネル壁も塗装設備類
0

仕上げであるが、前述の通りこれらは工場加工としていたため、現場の作業は基本的に貼り付けのみであり、現場にて調整が必要と普通作業なった一部の作業を除いて高難度作業とは判定していない。

247912
工数(人・時間)

状況によらず高難度となる作業

図514161921

状況によって高難度となる作業

部位別高難度作業工数割合

天井、建具に関しても高難度と判定した要素作業のほとんどが高い製作精度が要求されたものであり、本工事における高難度作業はについては、製作階段は合板、集成材、無垢材を使用しているのに加工精度に関するものが大半を占めていた。また、表 4 で定義した

対し、比較階段は合板のみを使用している上、段板の仕上げに縞鋼高難度作業は床の一部と設備類の工事に含まれ、割合は比較的小さ板を貼っているという相違がある。

いということが分かった。

製作方法に関して、踊り場について設計が大きく異なるため、ささら桁階段部分と棚階段部分のみを対象に精度の比較を行う。

3. 非熟練者による階段の製作実験

製作階段において、棚階段部分の部材はホームセンター等にプレ3-1. 工事の対象と調査方法カットを依頼した。そのため現場では主にビス止めによる固定の精非熟練者による木製階段の製作を行い、熟練者により製作された度が求められる。ささら桁階段は現場で切り出しから行うため、主類似形状の階段 ( 以下、比較階段と呼ぶ ) と施工精度を比較した。に丸ノコ切断やノミ削りによる仕口の加工精度が求められる。比較

製作した階段は踊り場から下が棚階段、踊り場より上がささら桁階

階段においては棚階段、ささら桁階段ともに工場にて組み立てまで段となっている。

行っているため、各部材の寸法精度は担保されており、現場におい製作階段と比較階段の図面と施工フローを図 6 に示す。使用材料ては建物躯体への追従に際して調整の精度が求められる。

2

図6

対象製作物と比較階段の概要

製作後、図 7 に示す各部位の寸法測定を行った。測定にはコンベックス、差し金、レーザー距離計を用いた。設計値と測定値の差の絶対値を誤差値とし、部位ごとに箱ひげ図を用いてその分布を記述・比較した。ただし、既存の建物に追従するための現場での設計変更は、設計変更後の値を設計値とし、製作中に発生した歪み等が原因で設計変更が生じた場合は変更前の値を設計値とした。
さらに、実験参加者に対して DIY の経験年数と頻度に関するアンケート調査を行い、DIY 熟練度をレベル 1 ～レベル 3 の 3 段階で評価した。表 6 に早見表とレベルごとの人数を示す。
3-2. 調査結果
図7

製作は慎重に行われたため、高難度と想定していた作業も大きな問題点は生じないまま施工が完了した。全体としては階段、棚とし

表6

測定部位と測定箇所数

熟練レベル早見表と実験参加人数ての使用に支障がない程度の製作ができた。仕口部分の彫り込み等、複雑な部分の施工にはモックアップを作成して確認をしながら施工を行うなど、非熟練者ならではの工夫が行われた作業もあった。また、熟練者から製作方法について助言をもらうこともあった。
図 8 に比較階段との実測結果の比較を示す。本調査は非熟練者の作業特性を明らかにすることが目的のため、製作方法の違いが要因と判断できる結果の比較は不要と判断し、梗概においてはそれらに続いて段板の傾きの測定結果を箱ひげ図にて示す ( 図 9)。藤井らの研究 2) を参照して、人間が床面の傾きを感じ始める角度を 0.29

ついての言及は行わない。
棚階段部分は、段板の納まりと加工のタイミングに違いがあるた°とし、図中に表記している。ささら桁階段部分は製作階段の方がめ、比較にあたっては棚内寸と蹴上が有効と判断した。蹴上はそれ傾きが小さかった。これは踊り場の製作方法の違いによるところもほど差が見られなかったが、棚内寸は製作階段の方が誤差値が明確大きく、有効な比較とは言い切れないが、この結果からは製作階段に大きい箇所が多い事が分かる。これはビス止めによって部材を止の加工・取り付け精度がある程度達成されていると言える。取り付め付ける精度に差があったことを示している。

け時にはパッキン等での調整は発生しておらず、切り出しと彫り込

ささら桁階段部分では、比較階段が組み立てまで工場で行っていみの精度がかなり高かったことがわかった。

ること、段板の納まりの違いを考慮し、蹴上のみが有効な比較であ棚階段部分では製作階段の方が傾きが顕著に大きくなっている。

ると判断した。蹴上に関しても、製作方法の異なる仕口付近の測定

棚階段部分の段板の傾きは段板を支持する板の固定位置精度に依存結果は排除している。この条件の上で比較を行うと比較階段の方がするため、この結果においてもビス止めの精度の低さが表れている

誤差値は小さかったがその差はわずかであった。また、両階段ともと言える。傾きにおいてもささら桁階段部分の精度が高く、棚階段誤差値は 1mm 以内であり、高い精度が出ていると言える。

部分の精度は低いという結果となった。

3

図 10

図8

階段の誤差値分布比較
表7

実験参加者の概要

熟練者A

非熟練 非熟練 非熟練者A者B者C

年齢

48歳

24歳

21歳

20歳

職業

大工

学生

学生

学生

17年

---

12回

0回

0回

0回

10回

2回

0回

0回

ささら桁
職業
棚
熟練
経験年数 製作回数 製作回数 レベル

図9

製作物の概要図 11-

測定部位と測定箇所数

レベル レベル レベル
322

段板の傾き分布比較

3-3. 非熟練者と熟練者の対照実験
3-3-1. 実験の概要
3-2. において、非熟練者の製作物は、切削系作業を主な作業と

図 12するささら桁階段部分では高い精度が達成でき、固定系作業を主な作業とする棚階段では誤差が大きい結果となった。

ささら桁と棚の誤差値分布比較

図 13

製作物の写真う結果が得られた。これは 3-2. の結果とも共通している。

本章では同形状のささら桁、棚を熟練者、非熟練者がそれぞれ一これを踏まえた上でささら桁の工数・段取りの比較 ( 図 14) を行つずつ製作を行う過程を記録し、精度と段取りの関係を調査する。

う。総工数は熟練者が非熟練者の半分近くとなっており、非熟練者製作物の概要を図 10 に、測定部位と測定箇所数を図 11 に示す。さは比較的慎重に施工を行っていたことがわかる。また、熟練者は墨さら桁では切断の精度と段取りの比較をする。棚においては棚階段出し系作業に多くの工数を割いているのに対し、非熟練者は工具不同様、切り出しまではプレカットにて行ったため、基本的に固定の要系作業、切断系作業に工数を掛けている。本実験での工具が不要作業のみを分析対象とし、精度と段取りの比較を行う。

な作業は定規固定や定規調整等、切断作業のための準備作業がほと第 2 章と同様にタイムラプス動画にて制作の様子を撮影し、映像んどであり、非熟練者は総じて切断系作業についての工数がかかっから作業工数を含めた詳細な段取りの抽出を行った。制作後、3-2.ていることが分かる。また、作業の段取りを見ていくと、熟練者がと同様に実測調査を行い、誤差値の分布を箱ひげ図として示した。

作業の前半に墨出し系作業を集中的に行い、後半では切断系作業を実験参加者の概要を表 7 に示す。熟練者 A は普段住宅の施工を主主に行っているのに対し、非熟練者は序盤にまとめて全体の墨出しに行っている大工で、ささら桁、木製棚の製作回数も豊富である。

はするものの、切断系作業を始めてからも頻繁に墨出し系作業も非熟練者は熟練レベル 3 が一人、レベル２が二人参加した。熟練レ行っていることが分かる。熟練者は丸ノコによる切断の際、自在定

ベル 3 の非熟練者 A のみ木製棚の製作経験があった。非熟練者はさ規等を手で抑えて切断を行っていたが、非熟練者は定規をクランプ

さら桁の製作に際して墨付けの一部のみ二人で行い、それ以外の作で材に留め付けてから切断を行っていた。この方法は切断を行う度業は一人で行った。棚の製作は二人一組で行った。熟練者はどちらに定規を止め付ける位置に墨付けをする必要があるため、煩雑な段の製作も一人で行った。

取りとなっている。非熟練者の製作方法の方が手間のかかる分、失3-3-2. 実験の結果敗のリスクを防げる方法であり、実測の結果とも矛盾がない。後の誤差値の分布の比較を図 12 に示す。ささら桁においては熟練者

ヒアリングにて熟練者は、ささら桁は単体の精度よりも対となる 2の方が誤差値が大きく、棚では非熟練者の方が誤差値が大きいとい枚目のささら桁とズレが無いことが重要であるため、後に修正が加4わる可能性を考慮して作業を行っていたと話しており、過度に慎重にならずスムーズに加工を行っていた。対して非熟練者にとっては切削作業はやり直しが効かない作業という認識が強く、一回一回の切断をかなり慎重に行っていた。
棚の工数・段取りの比較 ( 図 15) を見てみると、非熟練者は墨付けを序盤に行ったあとは固定作業のみに徹していることがわかる。
一方、熟練者は固定作業に入ってからも計測系作業や墨出し系作業を行い、また丸ノコによる微調整も行っている。これは、各部分の固定を行いながら、常に全体でのバランスを気にしながら施工しているためであったことが映像から分かった。対して、非熟練者は目の前の作業のみに集中しており、全体としての精度に意識が行っていなかった。これは図 12 にて棚外寸の誤差値の分布に大きく差がついていることからも明らかである。
両実験に共通して、非熟練者は目の前の作業に集中しすぎてしまい、その後の段取り、製作物全体としての精度に意識が向いていないという傾向があった。

4. 非熟練者が高難度作業へ参加するための具体的な方法
第 3 章では棚の製作実験において、非熟練者は製作物全体の精度を意識できていないということが熟練者との比較から明らかになった。この問題点については、製作物のどの部分に精度を出す必要があるかを事前に整理し、作業前に非熟練者に伝える必要がある。ただし、注意点を理解した上で非熟練者が全体の精度を出すための作業を問題なく行うことができるかどうかはさらなる検証が必要であ

熟練者のささら桁製作る。
以上の通り、非熟練者がより高難度な作業に参加する上での注意点の精査には検証を複数回行う必要がある。具体的には、熟練者による作業の分析から、熟練者が意識している注意点をまとめ、非熟練者がそれを元に作業を行う過程をさらに分析するといった漸進的非熟練者のささら桁製作な方法での検証が必要である。

5. 結論
本研究では、現在の内装工事に含まれる高難度作業はそれほど多

図 14

ささら桁製作の工数・段取りの比較くなく、非熟練者が参加する余地があることがわかった。非熟練者がより高難度な作業に参加するためには、製作物全体の精度を担保する上での注意点を作業前に認識しておくことが必要であるということがわかった。このことに加え、非熟練者が高難度作業を行う際には、作業の前に製作の注意点を把握し、作業中は精度が必要な作業は熟練者にくらべ丁寧に行う必要があるため、工程に時間的な余裕を持つことが必要である。これらのことは非熟練者による DIY、建設現場への非熟練工の導入のどちらに対しても共通して言えることである。

参考文献1）田口泰崇 他 ,DIY による内装リフォーム実験報告 - 素人とプロの作業内容別比較検討 -,日本建築学会大会学術講演梗概集 ( 東海 ),2003.9,pp737-738
2) 藤井衛 他 , 兵庫県南部地震の液状化地帯における戸建住宅基礎の被害と修復 - 戸建住宅の基礎の修復に対する考え方 -, 土と基礎 .46(7),1998.7,pp9-12

図 15

注注 1）本研究における要素作業とは作業の分割可能な最小単位のこととする

5

棚製作の工数・段取りの比較