技報 第 16 号（2018 年）

PC 部材をカーテンウォールとして利用した事務所ビルの施工－日本海事検定協会本部ビル－

東京建築支店

PC 建築部

高橋基之

東京建築支店

PC 建築部 PC 工事グループ

久保克揮

東京建築支店

建築設計部 PC 設計グループ

今村雅泰

東京建築支店

建築設計部 PC 設計グループ

森下真己子

概要：プレストレストコンクリート（以下，PC）構造は，大スパン架構を実現するなど，大空間を構築する場合に採用される．しかし，比較的にコンパクトな建物に対しても，コンクリートのもつ剛性や表情，ファサードデザインやコストダウンを考慮して用いられる場合がある．日本海事検定協会本部ビルの建て替え計画では，PC 部
材が品質や精度管理に優れたプレキャストコンクリート（以下，PCa）工法との組み合わせにより，カーテンウォール部材として採用された比較的希少な事例である．

Key Words：カーテンウォール，PCaPC 部材の施工，3DCAD・3D プリンタ

１． はじめに本建物は，東京駅より延びる八重洲通りに面した日本海事検定協会の本部ビルであり，竹中工務店の設計・施工により昭和 33 年に竣工した．当ビルの建て替えにあたり同社による設計・施工が計画され，八重洲通りに面した間口に対して，特徴あるファサードデザインの具現化が求められた．間口が約 11m に対し，奥行きが約 25m と長方形のコンパ
クトな敷地に計画された本建物の両側には，既存の建物が接するように建てられているため，南に面する前
面道路側より建物内に自然光を取り

写真-1 建物外観（正面）

写真-2 建物外観（見上げ）入れ，また最大限の眺望を得る計画となっている（写真-1：竹中工務店様より提供，および 2）．

高橋基之

久保克揮

今村雅泰

1/6

森下真己子

技報 第 16 号（2018 年）
3,500

採光計画では南側からの直射日光を遮りながらも，建物内に十分な自然光を届けるよう，10.15m のスパン

3,
550

▽RFL

また，庇にはステンレスやアルミ製の窓枠が直接取り
▽9F
L

3,
650

合うため，その建具とのクリアランスに影響が出ない
よう，鉛直方向の弾性変形を+5mm 以下に収める必要能な PC 造とし，さらに剛性が高く，製作精度の高いPCaPC 造が採用された（図-1）．
この PCaPC 庇は本建物において規格化され，1 層に▽8F
L3,650があった．そのため庇は，変形量を制御することが可

▽7FL

▽6F
L

複数枚の庇が設けられているが，ファサードのデザイン性だけではなく，昼間の年間日射遮蔽率が 90％を超

▽5F
L
3,700

えるように，その配置が計画されている．また，PCa部材であることを生かし，サッシュと同じ二次排水機

▽4F
L
3,700

能を庇に内蔵することにより，経済的にも合理性のあ▽3F
L

２．建築概要▽2FL所

在地：東京都中央区八丁堀1-9-7▽1FL

設計・監理：株式会社 竹中工務店
工者：株式会社

P C 施 工：株式会社△設計G
L10,150竹中工務店

1ピーエス三菱

図-1 PCa 部材配置図

工期：2016年9月～2018年1月（16.0ヶ月）

構

造：鉄筋コンクリート造／免震構造

用

途：事務所

2840

3335PC鋼より線
7c-15.2φ

建 築 面 積：231.31m2
延 べ 面 積：2,056.20m2
階

数：地上10階，塔屋1階

A

2508
533
5築 主：一般社団法人 日本海事検定協会

350

建

4,8003,700るファサードが構築された．

施

38,0003,7003,700に対し 1/40 程度の薄い庇を架けることが求められた．

図-2 PCaPC 庇断面図

建 物 高 さ：38.85m

３．PCaPC部材の概要
3.1 PCaPC庇部材
庇の部材は1層に2～4Pの割り合いで配置しており，その形状が概ね同じであることから，PCa部材として計画した．PCaPC庇は，高強度コンクリート（Fc60）にPC鋼材15.2φを7ケーブル配線したプレテンション部材とし，単純支持によるスパン10.15mに対し厚さ250mm×幅840mmの部材で実現した（図-2）．PCaPC庇は建物の外部に設けられることから常時雨掛かりになることが予想されたため，プレストレスレベルは常時荷重に対し

写真-3 PCaPC 庇部材てフルプレストレッシングとして設計を行った．
また，PCaPC庇の上下には窓枠が取り合う欠き込みを設けており，直接窓枠のサッシュが取り合うことから，PC鋼材の偏心を調整することで，鉛直方向の応力に対して計算上弾性たわみを+5mm以下として制御した（写真-3）．なお，クリープ変形を考慮した長期的なたわみに対しては，クリープ係数を考慮して+15mm2/6

技報 第 16 号（2018 年）の変形が生じた場合でも，サッシュが破損しない収まりとすると共に，変形が過大とならないよう，フェイルセーフとして径24mm（一部，39mm）の丸鋼を部材長さの1/3点に支点として設け，たわみ防止としている．庇の先端には水平方向に水溝として切り欠きが設けられており，水溝に集められた雨水は両端の支持点へと流れることで排水機能も内蔵されている．
製作において，PCaPC庇はプレテンション部材としたため，プレストレスの導入を妨げないよう，部材の下端の切り欠き形状を部材長さ方向に対して引き通す断面形状とした．打設方向は見え掛かりの仕上がりを考慮して部屋内側（図-2による左側）より打設する案も出されたが，PC鋼線に偏心を設けていることから，順打ち（図-2による上側）とし，庇の下端からの見え掛かりに対し注意を払った．部材の変形量については，脱枠時の弾性変形量を部材ごとに測定したところ，最大で3mmのむくりとなっており，架設時においても+15mm以下であったことから，計画通りにサッシュとの収まりを実現することができた．
3.2 PCaRC袖壁部材
PCaPC庇部材を受ける袖壁（図-1 オレンジ色部）は当初在来工法で計画していたが，その形状が複雑であること，庇部材との取り合いの精度管理が求められたこと，また庇部材との表情を統一することから，同じ高強度コンクリートを用いたPCaRC部材で製作した．
袖壁部材と庇部材の取り合いは，庇部材を単純支持で設計しているため，袖壁部材に設けた切り欠きに硬質ゴム製の支承材を設置し，庇部材を架ける収まりとした．なお，庇部材に掛かる水平方向の荷重に対しては，庇部材の背面に鋼製の金物を設けて在来工法による躯体と緊結した．また，袖壁部材は各層において分割しているが，上下階の部

写真-4 PCaRC 袖壁部材材とは構造的に接続せず，部材背面より差し筋を突出させて，躯体のコンクリートと一体打ちした（写真-4および5）．
袖壁部材は，製作工程やクレーンの楊重能力を考慮して，部材を1層ごとの長さとした．また，PCa部材の製作では，型枠の転用回数を考慮して，厚さ4.5mmの鋼板による鋼製型枠を用いた．この時，庇部材は各層の袖壁部材に対してそれぞれ異なる位置で配置されることから，同一形状の袖壁部材は存在しない．そこで製作の効率化が新たな課題となった．
この課題の対策として，庇部材を架けるための切り欠き
写真-5 袖壁切り欠き部

形状を各層において統一し，袖壁部材の外郭形状による型枠と，切り欠き部を形成す塩ビ管るための箱抜き用の型枠をそれぞれ製作

VU
50（打ち込み）
塗膜防水

し，各部材形状に対して，その箱抜き用の塗膜防水
シール

塗膜防水

型枠位置を変えることで，形状の異なる各階の部材を一つの型枠で製作することとした．

袖壁排水用溝内，塗膜防水

また，庇部材の水平方向に設けた水溝に集まった雨水を，鉛直方向に排水するために，袖壁部材には竪樋用のVU管を部材に研ぎ出しの上，水性フッ素樹脂系トップコート

あげ裏：外装薄塗り研ぎ出しの上，水性フッ素樹脂系トップコート打ち込んで製作した．袖壁同士の接続部では目地を20mm設けているが，竪樋として図-3 庇と袖壁の収まり接続される範囲には，厚さ35mmのシリコ
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ン発砲スポンジゴムを貼り付けて，架設時に押し潰すことで止水処理を行った．なお，前述の止水処理のほか，部材が掛かる水平面に勾配を設けるなど物理的な対策や，各所に塗膜防水及び二重シールを施工することで建物内部に水が浸入することを防止した（図-3）．
3.3 PCa部材のコンクリートの調合および仕上げ
本建物は日本海事検定協会の本部ビルとして，「海面に広がる波」をイメージした意匠によって構成されている．
また，ファサードとなるPCa部材は白色を基調としながらも，見え掛かりとなる表面には骨材が現しとなるよう，研ぎ出し仕上げを行った．
コンクリートの調合では，無機顔料として白色の酸化チタンを添加することで，白みがかったコンクリートを製作した．また，表面の研ぎ出しは部材にフカシを設けて，その範囲を研ぎ出した．なお，部材の製作前に300mm×300mmのサンプルを数種類作成し，コンクリートの色味や研ぎ出しの深さを検討した上で，無機顔料の添加量は3％，研ぎ出し深さは3mmと決定した（写真-6）．

写真-6 研ぎ出しサンプル

４．PCa部材の施工
躯体は在来工法によるRC造であり，袖壁部材の差し筋を在来柱に定着する必要があるため，PCa袖壁部材の施工は，在来部の施工よりも先行して行った．袖壁部材の重量は最大で3.92t，庇部材の重量は最大で5.72tであるが，部材を南側の前面道路に面して取り付けるため，前面道路に35tラフテレーンクレーン(下層階施工時)および80tオールテレンクレーン(上層階施工時）を設置して架設した（写真-7～9）．なお，前面道路は日中の交通量が多いことから，架設は22時半から翌5時半までの夜間工事として，片側3車線のうち2車線を占有して行った．1層分の架設は2日間程度で完了するが，在来工法の躯体の進捗に合わせて施工するため，PCa工事の工期は2月中旬から9月末までの約7.5ヶ月であった．
袖壁部材は上下の部材同士を構造的に接続しないため，架設した部材はPCサポートによりX，Y方向の位置調整を行った後に，仮設用の調整金物により上下階の部材を固定した．その後，袖壁背面の在来部コンクリートを打設することで，袖壁部材を躯体と一体化した．在来部コンクリートの硬化後，当該階の庇部材は1層において2～4Pを架けるが，袖壁部材が1層分の部材であり，袖壁と庇部材の収まりおよび袖壁部材の切り欠き部形状より，袖壁部材に対し庇部材を水平方向にスライドさせて架設する必要があった（写真-10および11）．庇部材を水平方向にスライドさせるため，袖壁の切り欠き位置まで楊重した部材を背面から，躯体に反力を取った1.5t用レバーブロックを用いて定位置まで引き込んだ．その後，背面の固定用金物を用いて，躯体と緊結することで1層分の架設を完了した（写真-12）．なお，庇部材と袖壁部材のクリアランスは，可能な限り小さくすることが望まれたため，製作誤差および施工誤差を考慮して25mmとした．

写真-8 庇部材の地切り

写真-7 袖壁部部材の楊重
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写真-9 庇部材の楊重

写真-10 庇部材の架設

写真-11 庇と袖壁の収まり

写真-12 固定用金物

５．3DCADおよび3Dプリンタによる検討
庇部材が架かる袖壁の切り欠き部には，水平方向の水溝と竪樋が接続するための欠き込みを設けており，2次元の図面では表現が難しい形状であった．また，庇部材は水平方向にスライドして差し込みが可能なように，くさび状の形状を施した．そのため，実際に部材同士が収まるかの確認と共に，部材の製作や施工時において複雑な形状を視覚的に認識する必要があった．
その具体的な解決策として，部材の製作前に3DCADを用いて1層分の庇部材と袖壁部材のモデリングを行い，図面上において部材同士が収まっているか確認を行っ

図-4 3DCAD モデル（全体）た（図-4および5）．
さらに，その3DCADデータを用いて3Dプリンタにより1/10縮小モデルを出力し，2次元の図面から読み取ることが難しい欠き込み部の形状に対して，部材製作工場との打ち合わせに活用した．また，水平方向にスライドさせた際の部材同士のクリアランスの有無や，切り欠きが複数設けられた袖壁部材の楊重時の補強方法などについて，施工検討会おける共通認識のために活用した（写真-14および15）．なお，庇端部の複雑なくさび形状については，3DCADおよびプリンタの出力により，要5/6

図-5 3DCAD モデル（庇端部）

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求に即した形状であることが視覚的に確認できた．

写真-14 3D プリンタ出力（庇）図-15 3D プリンタ出力（庇と袖壁収まり）

６．PCベンチの製作
部材の計画および製作を進めるなかで，施主および設計・監理者にPCaPC造について，より興味を持っていただいたことから，本建物内の4階テラスに置かれるベンチについてもPCaPC部材にて製作する提案が為された．全長は約4.7mのベンチであるが，片方の支点が端部より約1.5m内側に位置するため，1.5mのキャンティレバーによる荷重を支持することになる．そのため，部材幅は350mm，厚さは約100mmとし，部材重心にPC鋼材10.8φを2ケーブル配置した．プレストレスレベルは，キャンティレバーによる応力に対し，パーシャルプレストレッシングとした．

写真-15 PCaPC ベンチ設置状況

PCaPCベンチ部材についても，ファサードとの表情を統一するために，酸化チタンを配合した白色コンクリートとし，座面と長手方向の側面は3mmの研ぎ出し仕上げを行った（写真-16および17：竹中工務店様より提供）．

７．まとめ
本建物ではファサードにPCaPC造を採用することにより，高品質で高精度のカーテンウォール様式の架構を構築した．一般的にPCaPC造に求められている大空間を構築する技術だけではなく，より複雑な部材形状の組み合わせ

写真-16 4 階テラスにより，サッシュなどの採光計画や雨水に対する止水・排水計画の要求に応じた，非常に希少な事例となったと考える．また，3DCADや3DプリンタなどのIT技術を活用することにより，より複雑なPCa部材の製作や施工に対して，多角的に認識することができた．
本建物は，平成30年1月に本建物は竣工を迎えており，東京駅から八丁堀駅に向かって八重洲通りを進んでいくと，白色の庇がリズムを刻んで，昼光に映えている建物を見つけることができる．
謝辞
今回の施工報告にあたり，多大なる御指導・御協力を頂いた竹中工務店の皆さま方には，この場をお借りし御礼申し上げます．また，日本海事検定協会様にはPCaPC部材にたいへん興味をもっていただき，重ねて感謝申し上げます．

6/6