2011.3.4 建築研究所講演会

既存建築物の再生・活用(1)
既存建築物の再生・活用(1)～設計者・ユーザーのニーズと建物を長く使うための技術開発～

材料研究グループ 主任研究員

Ⅰ．はじめに

濱崎 仁

テキスト p.59～

・既存の建築ストックの現状

Ⅱ．技術開発へのニーズ
・今後問題となるストック像
・設計者からのニーズ
・ユーザーからのニーズ

Ⅲ．建築研究所の取り組み
・技術開発の概要
・建物を長く使うための技術と事例
・設備の更新の考え方

Ⅳ．さいごに

2

ストック型社会への転換
住生活基本計画 （平成18年閣議決定）
住生活の安定の確保及び向上の促進に関する横断的な視点(1)ストック重視の施策展開(1)
ストック重視の施策展開(2)市場重視の施策展開(3)関連する施策分野との連携による総合的な施策展開(4)地域の実情を踏まえたきめ細やかな施策展開
3

建築ストックの状況 ...
...ストック数
ストック数
1.20

ストック数
世帯数
ストック数/世帯数

6000

1.15

5000

1.10

4000

1.05

3000

1.00

2000

0.95

10000.900

ストック数／世帯数
数

ストック数・世帯数 (万万戸)

7000

0.85
1963

1973

1983 1993
調査年

20032008

住宅のストック数、世帯数および充足率の推移（H20H20住宅・土地統計調査より）住宅・土地統計調査より）
4

建築ストックの現状 …建築年代
600

120
共同住宅数

100

累積割合

400

80

300

60

200

40

100

200

累積割合（%）

住宅数（万戸）500

0～'50 ～'60 ～'70 ～'80 ～'90 ～'00 ～'08
建築年代

ストック数：約1850万戸

建築年代別の住宅ストック数（共同住宅）
5

建築ストックの現状 …空間規模（面積）60～1970年
1971～1980年
1981～1990年
1991～2000年
年
2001～2008年

50

割合（%）

40
30
20
10
0～30

30～49
50～69
70～99
1住戸あたりの面積（m2）100～

共同住宅の戸あたり面積の推移（H20H20住宅・土地統計調査より算出）
住宅・土地統計調査より算出）

6今後問題となる建築ストック
高度経済成長期～オイルショック頃
高度経済成長期～オイルショック頃に大量供給された建築ストック （特に住宅ストック）
これからの検討対象となるストック像 （大きさ・規模）
項 目

特徴・仕様

空間規模

戸あたり面積は40～50m2 程度（2K、2DK程度）が標準的。

（戸あたり面積）

躯体寸法（スラブ厚さ）

空間規模（階高）

スラブ厚120～150mm程度が標準的で、剛性および遮音性が不足している場合が多い。
2,500～2,600mm程度が標準的。
住戸内の梁下寸法は1,800mm前後が多い。
7

今後問題となる建築ストック
高度経済成長期～オイルショック頃
高度経済成長期～オイルショック頃に大量供給された建築ストック （特に住宅ストック）
これからの検討対象となるストック像 （大きさ・規模）
項 目

特徴・仕様

空間規模

戸あたり面積は40～50m2 程度（2K、2DK程度）が標準的。

（戸あたり面積）

躯体寸法（スラブ厚さ）

空間規模（階高）

スラブ厚120～150mm程度が標準的で、剛性および遮音性が不足している場合が多い。
2,500～2,600mm程度が標準的。
住戸内の梁下寸法は1,800mm前後が多い。
8

今後問題となるストック
これからの検討対象となるストック像 （性能）
項 目

特徴・仕様

材料

・中性化が進行している場合が多い
・中性化が進行している場合が多い。
・コンクリートの塩分規制以前であり、鉄筋腐食に対する対策が必要な場合がある。
・かぶり厚さは全体的に小さく、ばらつきは大きい。

（耐久性）

・新耐震基準以前の基準で設計で構造安全性の確認が必要。
構造（耐震安全性） ・ただし、中層壁式の建物については、必要な耐ただし 中層壁式の建物については 必要な耐震性能を保有している場合も多い。
設備（配管）

・鋼管又はライニング鋼管が一般的で、設備配管の老朽化の懸念。
・埋め込み配管で更新やメンテナンスが困難。
9

設計者からのニーズの抽出
調査対象： 集合住宅の改修設計等を手がける設計者
対象建物： ①中層階段室型住棟②高層板状住棟

設計方針： ・ ストック活用の促進（再生）を前提とした大胆な提案
・ 法令上の制約に縛られない・ 技術的に破綻しない①中層階段室型住棟
10設計者からのニーズの抽出
調査対象： 集合住宅の改修設計等を手がける設計者
対象建物： ①中層階段室型住棟②高層板状住棟

設計方針： ・ ストック活用の促進（再生）を前提とした大胆な提案
・ 法令上の制約に縛られない・ 技術的に破綻しない①中層階段室型住棟②高層板状住棟11

設計提案例

空間（面積）の拡大

ELV設置

バリアフリー化

中層階段室型住棟に対する設計提案例

12

設計提案例
減築による荷重低減と高さ確保

戸境壁の切除＋補強による住戸結合

水平・垂直方向の空間確保
梁切断＋補強により開口 up

振動性状・たわみの改善

接地階の低床化

梁貫通孔による配管の自由度確保

13

設計提案例
水平方向の空間拡大
メゾネット化・梁下拡大

多様な空間規模

高層板状住棟に対する設計提案例

14設計者からのニーズの分析
設計テーマの類型化

設計メニュー

A. バリアフリ
バリアフリー化
化・垂直方向空間拡大

B. 住戸規模・規格の多様化
C. 住棟性能の向上
D. 利便・アメニティの向上
E デザイン改修
E.

・増築
・水平2戸1化
必要な要素技術・方法
・間取り変更・床スラブ開口（メゾネット化）
・減築・梁下躯体高さ増加求められる点 問題点求められる点・問題点
・開口可能範囲の検討
・開口部周辺の補強・定着・面積効率の悪化（事業性検討） 15

設計者からのニーズ
ストック再生・活用に必要な技術開発のニーズ (1)テーマ・目的テーマ・
目的 設計メニュー
必要な要素技術・方法
共用階段改修 既存階段の撤去
A.
バリアフリー
階段の新設化
共用廊下改修 階段室側への廊下の新設

設置方法（自立・壁付け・吊構造等）、耐火・構造安全性確保
桁行方向の壁量不足の問題 設置方法 耐火安全性
桁行方向の壁量不足の問題、設置方法、耐火安全性

住棟の外への自立設置方法（構造的問題）、既設埋設管の処理、集団規定（日影規制等）の制約

住棟内部（階段室）に組み込み

玄関スペースの確保、シャフト内の防音、構造的問題（連続したスラブ開口）

スロープ設置

1Fエントランス廻り
南側バルコニー

水平距離の確保、既設埋設管の処理、基礎梁との干渉

増築

1階南側への増築

既存住棟との取合い、基礎梁の干渉・切除

ピロティの屋内化

住棟機能との関係、異種用途となる場合の消防区画・法適用の範囲の変更

バルコニー等経由での規模拡大

断熱境界線、法的取扱い不明瞭

戸境壁開口による規模拡大

構造的な影響の確認、切断面の処理（定着・耐久性）、間取り変更に伴う下階住戸への騒音対策

垂直方向空間拡大

床スラブ開口（メゾネット化）

開口可能範囲の検討、開口周辺部の補強・定着、面積効率の悪化（事業的な検討）

梁下躯体高さ増加

小梁せいの低減に伴う補強方法

間取り変更

水回り位置変更

設備配管・ダクトの位置変更の制約（段差、既存配管、梁貫通等）、屋上伸直通気管の位置変更に伴う防水処理

減築

上層部を一部除却

切断面の処理（定着・耐久性）、防水処理、耐久性上の取り扱い
16（屋内部材の屋外化等）

EV設置

B.
住戸規模・規格の多様化求められる技術・問題点
躯体切断技術、切断面の処理

水平2戸1化設計者からのニーズ
ストック再生・活用に必要な技術開発のニーズ (2)テーマ・目的
テーマ・
目的

設計メニュー

C.
住棟性能向上 耐震改修（補強型）

必要な要素技術・方法求められる技術・問題点
居住性の確保、普及型（簡易・安価）の耐震補強方法の開発

壁追加、ブレース追加

耐震補強（荷重減少） 減築

構造バランスへの配慮とその評価方法

耐久性向上

かぶり増し厚かぶり厚さの考え方（法的取扱い）、長期的な性能の検証、防耐火性の確認

断熱改修

外断熱施工、サッシ改修

断熱性のバランス（局部的な結露等）、躯体の不陸への対応

居住性向上

スラブたわみ、振動防止

室内空間を確保した上での補強方法

集会所等の整備

プライバシーの確保

D.
施設併設
利便・アメニテ
コモンスペ ス整備
コモンスペース整備
ィ向上
空間構成再編

自転車、駐車場、広場等の設置、 良好な住環境（緑地等）と利便性（駐輪・駐車場等）との両外構改修
立
新築住棟と併せて再編

周辺への配慮（日影等）、団地認定等の法的取扱い

バルコニー等の増設

外壁面での固定の方法（あと施工アンカー）、脱落防止措
置

屋根形状更新屋根材等の新設

荷重、防耐火性の確認、施工方法

緑化

屋上緑化

固定荷重増加による構造安全性の確認、防水性の確保

E.
デザイン改修 ファサード更新

17

ユーザーからのニーズの抽出
空間規模の拡大
美観の回復・向上
防水性の回復・向上
断熱性 向上断熱性の向上空調関係の設備性能の回復・向上
昇降機の設置・性能向上
その他の設備の回復・向上
窓の拡大等、光環境の向上
遮音性の向上高齢者への配慮
構造安全性の回復・向上
防耐火安全性の回復・向上
耐久性の回復・向上
その他

N=66（複数回答）

是非やりたかった
できればやりたかった
実際に行った

05

10

1520

2530

改修工事に対する要望と実施の状況

18

ユーザーからのニーズの抽出
工事期間が長い事中の生活が困難
工事中の生活が困難
仕上がり状態工事費用が高い工事の開始・終了時刻
業者の情報提供不足
工事の内容の食い違い
020

406080100

改修工事の不満点(%)

改修工事に対する不満点

19

建築研究所の取り組み
技術開発領域
既存ストックの診断・補修・補強・更新技術
既存
トックの診断 補修 補強 更新技術
耐久性向上技術
↓
長持ちする
建物

空間拡大
技術
↓
余裕のある空間

設備更新・機能向上↓
快適な生活

社会制度（関係法令・運用、融資、税制、資格制度等）に関する分析・提案的検討

魅力
ある
建物
への再生

既 再存 生建 ・築 活ス 用ト のッ 円ク 滑の 化

既存建築ストックの再生・活用に関する研究項目
20

建物を長く使うための考え方
将来に対する目標設定

供用期間の設定（延長）

健全性（強度・中性化等）の評価
かぶり厚さの調査

供用期間の再検討（プロジェクトの事業性）

残余年数の推定
改修方法の選択ひび割れ・欠損等

鉄筋腐食に対する補修

顕在化した
劣化の補修

かぶり増し厚等

耐久性の向上潜在的な劣化要因の補修技術の評価・開発の必要性

既往の従来の補修・
補修指針等 改修の体系

既存の建物を長く使うための補修・改修の考え方
21

度数・分布

中性化深さ・かぶぶり厚さ

残余耐用年数の推定の考え方
かぶり厚さとそのばらつき
N年後
20年後

かぶり厚さとそのばらつき

現在

中性化深さとそのばらつき
年数

残余耐用年数

現在

20年後 N年後中性化深さ・かぶり厚さ

腐食確率： 中性化深さがかぶり厚さに到達する割合
耐用年数： 腐食確率が一定の割合（20～30%）に到達した時点
22

改修工法選択の考え方
中性性化深さ・かぶり厚さ(m性化深さ・かぶり厚さ(mm)中性化深さ（調査結果）
中性化深さ（調査結果）
中性化深さ（予測）中性化深さ（予測）5040
かぶり厚さの増し厚

30

かぶり厚さ

表面被覆（劣化の進行を遅くする）

20
100020406080

100 120年数

供用期間の延長を意図した改修のイメージ
23

耐久性向上（供用期間延長）の事例

求道学舎外観（改修前）

求道学舎外観（改修後）
24

外壁改修の工法・考え方
改修の考え方：¾ 鉄筋腐食部分は、アルカリ付与＋断面修復による補修（従来の補修方法）¾ ポリマーセメントモルタル（PCM）によるかぶり部分の増厚かぶり部分の増厚（水分、酸素等の遮断）¾ 湿式PCM（ポリマー含有量大）の湿式PCM（ポリマ 含有量大）のサンドイッチによる一体性の確保
一体性の確保湿式PCM
t=10～15mm

乾式吹付け
モルタル
t=20～60mm

既存躯体¾ 湿式施工と乾式施工を組み合わせた厚付け施工による工期短縮
工期短縮の実現

ポリマーによる一体性の確保

水分、酸素等の遮断25

一体性・耐久性の確認

施工後3年経過時点での確認

既存躯体・一体性（接着力）の低下なし（母材破断）・中性化なし・今後60・今後60年間継続的に確認する予定
年間継続的に確認する予定
26

使用材料の検討 ...
...防耐火性の確認
防耐火性の確認
PCM（ポリマーセメントモルタル）の防耐火性PCM（ポリマーセメントモルタル）の防耐火性
PCM ： 接着性、施工性、耐久性に優れ、既存建物の補修・補強には必要不可欠な材料
ただし、ポリマー（有機質）が含まれるため、防耐火性の確認が必要

総発熱量 (MJ/m2)
総20NonEVA
VVA
PAE
SBR

1612840012
接着強さ (N/mm2)3

PCMの接PCMの接着性と発熱性の関係
着性と発熱性の関係

27

使用材料の検討 ...
...防耐火性の確認
防耐火性の確認600

普通コンクリート
PCM (EVA)PCM (VVA)
PCM (SBR)

加熱時間
400
300
200

温度測定点

100

1513306075

温度（℃）

500

0

EVA：エチレン・酢酸ビニル
VVA：酢酸ビニル・ビニルバーサテート
SBR：スチレン・ブタジエン・ラバー

断面修復材

135

加熱面
鉄筋(鉄筋(D10)母材コンクリート： 温度測定点

060120180240

300360

加熱後経過時間（分）

補修部材の鉄筋温度の経時変化
28設備機器・配管の更新の考え方
項目

概要①PSの外出しと 排水立管の増設と適正な
玄 関 ア ル コ ー メンテナンススペースのブ確保②北 側 居 室 用 空 階段室の撤去スペースを調 室 外 機 の 設 活用して設備架台を設け置る
既存躯体にスリーブを設③キ ッ チ ン 排 気
置、意匠性の高い露出型ダクトの設置
ダクト④自 由 な 位 置 に バルコニー側に排水立管
バ ス ユ ニ ッ ト を増設。排管用クト用にを設置
躯体スリーブ⑤１ 階 共 用 廊 下 新設パイプスペースを、
床 下 に ピ ッ ト 最下部で連結するンテナスペース
ンススペース

・埋設配管・設置スペース⑥太 陽 光 発 電 ・ 自然エネルギーの光と熱
温水パネル
を活用

設備機器の屋外化 ⑦ＥＶ設置

供用廊下にＥＶを設置
29

さいごにストック化社会へ向けて¾ 量から質への転換
・多面的、分野横断的な性能の向上¾ 安全性や耐久性の確保¾ ユーザーのニーズに適った建物
ユ ザ のニ ズに適った建物への再生、技術の開発
・多様な空間の提供
・居ながら、損傷の低減など
30

今後の取り組み
技術的な観点：¾長期的な性能の確認、適用範囲の拡大
長期的な性能の確認 適用範囲の拡大• 補修、補強部材の長期的な変形特性、耐久性、防耐火性等の確認• 空間拡大技術の適用範囲の拡大¾技術基準・資料等の整備に向けた検討
技術基準 資料等の整備に向けた検討• 設計・施工要領、仕様書等のとりまとめ• 法令改正、運用等に必要な技術資料
31

今後の取り組み
制度的な観点：¾ストック対応型の社会システム• 新築に対するインセンティブの分析（法令、融資（金融）、税制、不動産評価等）• 建築基準関係法令のあり方、誘導方策• ストック活用のための手続き面の効率化

32