CPD講座

Continuing Professional Development Lecture

日本の高層建築における施工技術の変遷
第3回

プレファブ化
権藤智之 ｜ 東京大学工学部建築学科 特任准教授

ワイヤーでリフトアップした梅田スカイビル（1993 年、高さ173m）、アトリウムを覆う大屋根トラスをビル頂部で組み立て少しずつ水平方向

サイトプレファブにスライドさせた新宿 NS ビル（1982 年、高さ133m）等が思い浮かぶ。
ポルトデリラや梅田スカイビルのように、施工現場の一部を工場

写真 1 は 1950 年代にフランスで開発され、オランダでも施工実績に見立てて、大型の部材をつくり、これを取り付ける施工法をサイトのあるポルトデリラ工法の建て方の様子である［写真 1］。写真では 10

プレファブと呼ぶ。住宅ではあるがセキスイハイムのように工場で部階建て程度の鉄骨造建築であるが、全階分の鉄骨柱と梁（2 層ずつ）品・ユニットを製造することに比べて道路等の運搬による制約が少を地上で組んでしまい、一気に建て起こす。鉄骨の揚重回数を減らなく、大型のプレファブ部材も可能である。

すとともに、接合作業を地上で行うことで、安全かつ迅速に施工が都市部の敷地一杯に高層ビルを建設する事例が増える中で、サイできるのがメリットであろう。現代的なプレファブ 工法の原点の 1 つ

ト工場を設けるか、またどこに設けるかは大きなテーマと言える。モー［文献 1］とも言えるティルトアップ工法（地上でコンクリートのパネルをつド学園コクーンタワー（2008 年、高さ203m）でも、地下 2 階にサイトくり、建て起こして壁にする工法）の大型版・鉄骨版とも言えるし、水工場を設け、サッシが斜めに入った複雑なカーテンウォールを組み立

平方向に揚重機が逃げながら建て方を行う鉄骨の建て逃げ工法のて、エレベータシャフトを使って最上階に揚重した。エレベータシャフ

極端な例とも言えるだろう。

トを使うのは風の影響を受けない利点もある。また、地下を使わず、ポルトデリラを高層建築に応用するのは難しいが、高層建築にお敷地に余裕がない場合にサイト工場を立体化する取り組みも見られいても工期短縮やコスト削減、安全性向上を意図して高所作業や現る（タワークレーンからの距離等も検討する必要がある）。近年では、設備場作業を減らすプレファブ化は多く見られる。日本の高層ビルで代表を取り付けたフロアユニットを 9 枚一度に製造するために、これを縦的なものをあげれば、2 棟のビルの連結部分を地上で組み、これをに積み、高さ18m のタワー型のサイト工場を設けた例なども見られる。

プレファブ 化 の 必要性
こうしたプレファブ化の要請は、現場労働者が不足する時期や好況の時期に高まる。労務賃金が上昇すると、部品や建材を工場で組み立てる費用や運搬する費用がかかったとしても、現場作業を減らしたほうが安くなる。高層建築では繰り返しの部品や作業が多く、鋼製型枠などプレファブ化のための初期コストを回収しやすい。また、好況期には施工期間をなるべく短縮しようとするので、プレファブの効果は高まる。
写真 1 ポルトデリラ工法（出典…「Systems Building」, Thomas Schmid, CarloTesta, 1969, Pall Mall）

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中でも、複数の職種が入れ替わり立ち替わり作業するような箇所をプレファブ化するメリットは大きい。代表例は第 1 回にも登場した

写真 2 ホテルニューオータニ本館バスユニット骨組（壁パネル取り付け前）。上下 2 分割できることがわかる（写真提供…大成建設広報室）

図 1 霞が関ビルディングの床上汚水配管システム（出典…鈴木二郎氏蔵『日本の建築を変えた八つの構法』内田賞委員会事務局、2002 年、p.79）

ホテルニューオータニ本館（1964 年、高さ72m）のユニットバスであ［図 1］
なると誤差を目地等で吸収する必要がある）。このように多くの職種る［写真 2］。防水、タイル、配管など複数の工事が錯綜するバスルーが関わる箇所をユニット化・プレファブ化できるとその効果は大きい。

ム工事は当時 1 室に 1 カ月程度の工期がかかっており、1,044 室の客室で従来通りの工法で施工すると、17 カ月という工期は当然間に合わない。そこで、大成建設から依頼を受けて東洋陶器が開発したプレファブ 化と労働者 の 需給のがユニットバスである。風呂、トイレ、洗面等を工場で組み立ててから現場に搬入し（輸送の問題から上下 2 分割）、現場では簡単な作

好況期にはプレファブ化の要請が高まるが、逆に言えば、不況期や業のみにとどめることで、2 時間で設置することができた。1日20 室労働者が余っているような時期であれば、プレファブ化の必要性はから 30 室を取り付けたとされる。浴槽等の素材としては当時新しい薄れる。また、工期を短縮するにも、多くの労働者を一度に投入す素材であった FRP が使われているが、土足で使われることを考慮しるといったことが可能になる。エンパイアステートビル（1931 年、高さて床に FRP は使われずタイル仕上げとなった［文献 2］。

373m）の工事においても、1929 年の世界恐慌により失業した安い霞が関ビルディング（1968 年、高さ147m）のトイレでも画期的な開大量の労働力を水平搬送等に用いたことが工期短縮につながった。

発が行われた。従来、水平配管は床に埋め込まれ、縦配管はトイレ一方で、テナントはなかなか埋まらず Empty State Building などと内の床を縦に貫通して配管が通されていた。この方式だと縦配管で揶揄された。しかし、現在の日本や先進諸国は、基本的に現場労働あれ、横配管であれ、詰まった場合は仕上げのタイルやコンクリート床者の高齢化や不足という課題を抱えており、高層建築のように多職をはつって配管を修理したり取り替える必要があり、施工も床躯体や種・大量の労働者を必要とするプロジェクトでは現場労働者の確保

タイルなどと取り合いが多い。霞が関ビルでは柔構造理論によって設や、いかに少ない現場労働者で施工するかは大きな課題である。

計されるため、床等に埋め込んだ配管が地震時に損傷を受ける危険現場の労働者数を減らす視点からプレファブ 化や各種の合理化もあった。そのため、霞が関ビルでは床上の水平配管ユニットが開発技術導入を積極的に進めているのがシンガポールである。シンガされた。開発されたユニットは、床上に水平配管を設置し、縦配管にポールでは Buildability Score（設計）や Constructability Score（施直接接続させる。この方式であれば、コンクリートの床を貫通したり、工）と呼ばれる指標を用いて、設計時や施工時にどの程度の合理化埋め込んで配管する必要がなくなる。また、ユニット内に配管しておけを図ったのかを数値化し、これが一定の基準以下であれば確認申請ば、ユニットを並べて便器や配管と接続するだけでよく、施工が簡略や着工許可を認めない、着工後でも申請したスコアを満たせない場化される。ユニット製造について、衛生陶器メーカーの東洋陶器、伊合は使用を許可しないといった厳格な仕組みを導入している。また、

那製陶から配管は専門ではないと断られたため、家具等を手がける各プロジェクトで雇用が可能な外国人労働者の数（主として技能者が岡村製作所がユニット本体を製作した（同社は数件手がけた後、床上対象）は請負金額から定められており、これを超えると多くの雇用税配管ユニットからは撤退した）。図 1 を見るとトイレ内に縦配管があり、さを負担する必要がある。そのために、発注者、施工者はプレファブらに横引き配管は 2 面で固定するといった特徴が見られる（3 面固定に化を含むさまざまな合理化技術の導入に積極的に取り組む。シンガ

2019.2 Ke n c h i k u s h i39図 2 新宿住友ビルディングのユニットフロア（出典…「日本の鋼構造 新宿住友ビルディング」鋼材倶楽部、1974 年）

仙台第一生命タワービルディングのト型 PCa（出典…『建築の技術 施工』1986 年 2 月号、彰国社、p.75）

図3

ポールの建設現場で働く労働者はほぼ 100％が中国、インド、バングね出すことで鉄骨との取り付けを容易にしている。さらに、防水機能ラディッシュ、ミャンマー等から来た 外国人労働者である。シンガや剛性の確保といった副次的な効果も得られた。ト型 PCa は現在でポール政府としてはこうした外国人労働者の数を減すために、工業は、おそらく輸送効率の問題から使われていないが、床とカーテン化技術を積極的に導入するインセンティブを設け、現場作業がなるウォールの取り合い部分を PCa 化する取り組みは、現在の超高層建べく減るようにしている［文献 3］。

築の多くで使われている。

こうしたシンガポールの合理化の取り組みは、日本の建設会社を参考にしたものと言われる。中でも 1980 年代以降、各社が集中的に取り組んだ「複合化」は、オムニア板など主に PCa 半製品を使っプレファブ 部品 の 接合部て現場作業の削減や工期短縮、コスト削減を図るものとして知られる。複合化の代表例として、設備を組み込んだ床のユニットを工場

このようにプレファブ化を行ったとしても、プレファブ化した部材同士や現場サイトで製造し揚重・取り付けを行うユニットフロアがある。の接合部をどうするかという問題が残り、完全に乾式で接合できる初期の事例として、三角形平面チューブ構造の新宿住友ビルディン場合は少ない。高層マンション等で用いられる柱・梁構造の場合、

グ（1974 年、高さ210m）では、基準階事務室部分 に 3m×11.2m

柱と梁の接合部であるパネルゾーンにのみ現場打ちのコンクリートの鉄骨ユニットが使われた［図 2］。これは鉄骨の大梁・小梁・デッキを施工する場合も多い。近年はここも型枠等の施工をせずグラウトプレートがユニット化されたもので、現場で隣のユニットと溶接され、等のみで施工する動きが見られる。一例としては三井住友建設のス上部に軽量コンクリートが打設される。

クライム ‑H 工法である［写真 3］。PCa 部材に細長い孔が空いており、1980 年代になると建設会社各社でハーフ PCa 板等を用いた大型のユニットフロアが見られるようになる。梅田センタービル（1987年、高さ125m）の PCa フロアパネル工法は、デッキプレートの仮床から一歩進んで本設の鉄筋コンクリート床と鉄骨梁を合成梁にしことで、施工現場での加工工数とコンクリート養生時間の削減に繋がった。さらに、パネルを大型タワークレーンで揚重可能な重量の限界（パネル 1 枚は約 3m×14m、12t）まで大型化することで揚重回数を削減した。大型部材の大量搬入が困難であったことからサイト工場でパネルの製造が行われた。
東北で初めて高さ70m を超えた仙台第一生命タワービルディング（1985 年、高さ90m）では、建物の外装はアルミサッシを横連窓にした PCa 板によるカーテンウォールであり、工数の大幅な増加が予想された。これを克服するために、PCa 板の周辺部位・機能を複合化した「ト型 PCa 板」が開発された［図 3］。在来型の PCa 板に床を跳40 Ke n c h i k u s h i

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写真 3 スクライム ‑H 工法（写真提供…三井住友建設広報室）

そこに太い鉄筋を差し込み、隙間をグラウトで充填する。これによってほとんど型枠なしでも接合することが可能である。スクライム工法
では水平方向から鉄筋を差し込むが、パネルゾーン用に穴の空いたPCa をつくり、柱 から上方 に 突き出た PCa に 差し込 む 通称「蓮根PCa」など、建設会社ごとにさまざまな工法が見られる。
こうした工夫を行っても鉄筋を差し込むには、その裏側に差し込むだけのスペースが必要である。スクライム工法も PCa 化率は 9 割としている［文献 4］。これを 100％に高めたのが、赤坂 K タワー（2012年、高さ157m）の構造アウトフレームである。ここでは、柱・梁に加ポルトデリラ 竣 工 後（出典 …「Systems Building」, Thomas Schmid,Carlo Testa, 1969, Pall Mall）写真4

えて、コの字、ロの字、L 方のジョイントピースを用いることで現場打設のパネルゾーンはない［図 4］。隅部では斜めにした鉄筋を 2 方向に差し込みながら納めるという。ここでは品質向上、工期短縮等を場／現場作業に加えて、プレファブ化による設計手間の検討や、一意図しているが、プレファブ 化の視点から見ると逆に現場作業が増般に施工条件と呼ばれるものまで視野に入れて設計を進めるよう流えている気がしないでもない。

れを見直す必要があるからとも考えられる。現場労働者の不足によ冒頭のポルトデリラに戻ろう。学生時代、ポルトデリラの写真を見りプレファブ化等の工夫が求められる現在、設計時点からの意識付て建設途中の写真も印象的だったが、竣工後の写真はさらに強く印けも求められている。

象に残った［写真 4］。あれだけ特徴的な工法を使ったとしても完成した建物の見た目は普通なのだ。考えてみると、今回紹介した多くのプレファブ 化工法も、精度等を除けばできあがった建物の見た目に関係はない。
さらに、プレファブ 化工法を採用するかという意思決定には、意匠、構造、労務費・技能レベル、敷地条件など多くの条件がからみ、設計のなるべく早い段階からの検討が必要である。好況期になると

参考文献（『建築の技術 施工』1991年 1月号）
1. 高田博尾「現場は、いま、複合化……」
建築技術支援協会 LLB 技術研究会編『設備開発物語 建築と生活を変（市ヶ谷出版社、2010 年）
えた人と技術』
2. インダストリアルデザイン・アーカイブス研究プロジェクトインフィル分科
会「工業デザインとしての住宅デザイン史研究、工業化住宅におけるイン（2018 年）フィル製品開発」
3. 志手一哉ほか「シンガポールの建築生産システムに関する研究 ─ 日韓
（第 31 回建築生産シンポジウム論文
6 プロジェクトへのヒアリングを通じて」集、pp.137-144、2015 年）

プレファブ化の要請が高まると書いたが、そこで定着しないのは、工4.『日経アーキテクチュア』2009 年 3月23日号

ごんどう・ともゆき

図 4 赤 坂 K タワーのアウトフレームの 施工
イメージ（出典…『新建築』2012 年 3 月号）

1983 年香川県生まれ。2006 年東京大学工学部建築学科卒業。2011 年同大学院工学系研究科建築学専攻博士課程修了。日本学術振興会特別研究員、首都大学東京准教授を経て、2017 年 4月より現職。専門は建築構法、建築生産、超高層プレハブ 住宅などの技術史。共著に『箱の産業』（彰国社、2013 年）

自習型認定研修 の 設問
設問 1

設問 2

現場の一部を一時的に工場のようにして、大型の部材等を製造する方法を何と呼ぶか。

PCa の柱梁構造で、柱と梁が取り合う部分を何と呼ぶか。

a. オートメーション

a. パネルゾーン

b. サイトプレファブ

b. スクライムc. マルチカスタマイゼーション

c. ユニットフロア

認定教材の設問への回答は、CPD 情報システムのページ

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※自習型教材の選択欄における会誌『建築士』
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