第一工業大学研究報告第27号（2015）pp.71－76

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入手可能性の高い材料を用いた新たな構法の開発と試作（その 2）入手可能性の高い材料を用いた新たな構法の開発と試作（その 2）
根 根本修平本 修 平第一工業大学工学部建築デザイン学科

Development of the structural system with available material (part 2)
NEMOTO Shuhei
Daiichi Institute of Technology

Available material, Structural system, Small section timber, Plastic bag, Papershredder scrap
1. 目的
本稿では前編に引き続き、災害後の被災地におけ格が明確ではないため、地域素材として捉える方が適当な材料も含まれると考えられる。

る居住環境の再生を関心の所在として、コミュニまた種々の廃棄物なども特定の環境下において生ティの醸成に則するインスタレーションや小規模仮まれた材料であり、限定的に入手が容易であること

設建築物への応用を目的とした材料の選出と構法のから亜種の地域素材とも考えられるが、生産から廃開発およびその試作について報告する。

棄におけるどの段階に着目するかによって汎用材・地域素材のいずれにもなりえる。

2. 材料の選定

このような認識のもと、本稿では霧島地域の材木、本研究が対象とする入手可能性の高い材料には、小売店などで利用されている買い物用レジ袋、事務調達の経路において大きく 2 種類ある。一方は、地用破砕機によって細かく切断された紙くずを対象と域に限られることなく入手できる材料で、汎用材やして選定した。

普及材と呼ばれる。主にメーカーが製造し、問屋と小売店を通して全国に流通し、たやすく入手できる。

3. 検討と試作既報において検討した建材のボイド管や農業資材な3-1. 小断面杉材

どはこれに該当する。このうち材木などは、性能や杉は、日本の広い範囲で植林され、割裂性や加工規格は共通するが、生産は地域別におこなわれ狭い性に富むため重要な木材として多く使用され、主に範囲に流通する材料もある。

住宅の柱材に利用されるほか合板や集成材にも利用もう一方は、環境や地域性が材料自体あるいは生されている。一連の都市木造に関する運動において産に付与内在する材料で、地域素材などと呼ばれ、は、エンジニアード・ウッドの開発や木造耐火の発特定の地域や環境下において入手しやすいのが特徴

展を背景として、都心部における大規模木造建築がである。シラスや火山灰などは、極めて限られた地提案されている a)。そこで本稿では、架構式構造に域で入手が容易なことから、これに該当する＊1。前

代表される木材使用量を最小限にして合理的に空間

掲の材木の一部はこれに該当する事例もあることにをえる構法ではなく、可能な限り多くの木材を使用加え、竹などは建材として流通するための基準や規するとともに、空間的な快適さや安価に導入できる

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第一工業大学研究報告第27号（2015）

表 1 検討対象リスト

簡便な構法の検討を目的とした。
試作では、軽易に運搬できる小断面材のうち、相互に組合せて自立できる材として野縁などの羽柄材

白色ビニールシート
無地0.1tとして使用される 40mm 角の正角材を用いて検討○厚く自立しやすいした（図 1）。この角材を井桁状に組み合わせ、相互を△成形が困難△溶着に時間を要する

ビスで接合する構法は、施工が簡易で高い精度をえることができるが、部材長くなると端部が大きく変形するため、長いスパンに用いるには端部を壁にとめるなどの工夫が必要である。また部材それぞれが荷重を分担するため、部分的に破損した際などは全体を解体することなく交換することができ、入手し透明ビニールフィルム
ビニールシート
0.08t○厚く自立しやすい△溶着に時間を要する△成形が困難やすい断面の木材を用いれば、維持管理が容易である。試作では、室内で一部を固定壁に接合させたが、ビニールシート外部での自立した形態にも用いることができると考

0.08t

えらえる。

乳白色半透明○厚く自立しやすい△溶着に時間を要する△成形が困難ポリ手提げ袋ソフト
0.05t○マチがなく成形しやすい△薄く自立困難

図1

接合方法の検討

この構法は、鹿児島県鹿児島市の宿泊施設におけ

規格袋 11 号
0.03t

る客室改装において、1 部屋あたりの宿泊者人数を○薄く光が透過しやすい増やす相部屋の 2 段ベッドで実作する機会をえた（図△薄く自立困難○マチがなく成形しやすい。試作では上下の端部を固定せずに乾燥による変2）形を観察したが、試作においては RC 造の床壁天井に受け材を固定し、これに角材をとめつけた。
3-2. レジ袋
レジ袋とは、小売店で購入した商品を入れるためフリーザー用ポリ袋
0.015t○薄く光が透過しやすい○マチがなく成形しやすい△薄く自立困難に提供される袋であり、ポリエチレンやポリプロビレンを主材料としている。そのためポリ袋などの通称でも扱われている。商品を入れやすくするために袋口と同幅の方形を為し、手に下げられるように取レジ袋
白／半透明
0.012t

手が設けられていたり、中身が出ないように袋口を○薄く光が透過しやすい結べるようになっているタイプも多い。薄いシート△表面に小さな穴があるが用いられることが多く、成型時の圧着幅や位置を△マチがあり成形しにくい△空気が抜けやすい根本：入手可能性の高い材料を用いた新たな構法の開発と試作（その2）73

工夫して柔らかく丈夫にできていることが特徴であ載された内容が細断され再生し難いことから、機密る。近年は、自然環境の保護という観点からレジ袋性の高い書類の処分に用いられるが、古紙リサイクの削減に併せて袋の有料化に取組む事例も散見さ

ルの観点からは繊維が細かくなり過ぎて再生紙の品れ、瓶やペットボトルと同様に繰り返し利用される質が保てないことに加え、回収費用がかかるため再資源として認知されている。

利用が限られている。

本稿では、構造体への応用について検討した。ポ

本稿では、このシュレッダーダストを骨材としたリエチレンシートは、圧着して形態が生成されるこブロック（立方体形状の塊）について検討した。シュとから、空気を封入して立方体になるように圧着成

レッダーダストは複数枚の刃で切断されるため、そ形し、この風船状のブロックを積み上げる構法を試

れぞれが反ったりねじれた形状を為している。その作した（図 3）。レジ袋は、使用する用途や色などにより、ためこれらが積重すると、その断面には空隙をもっお お む ね 0.01 〜 0.05mm 程 度 の 厚 さ が あ り、て重なっていることがわかる。本稿では、この空隙0.08mm 以上のシートは袋ではなく覆いなどに用いに浸透し紙片を互いに接着し、凝固する液体状の接れる傾向がある（表 1）。試作では、既存の規格寸法を着剤を用いて試作した。試作に用いたのは、(1) アいかして圧着回数を減らし、奥行きの深いレジ袋ブクリル樹脂系エマルジョンパテ、(2) 酢酸ビニル樹ロックを制作した。自重が軽いことに加え内圧で形脂エマルジョン接着剤、(3) 不飽和ポリエステル樹状を維持できるため積み上げることはできるが、互脂である。

いが接すると摺動するため積み重なった状態を維持

試作は、液体とシュレッダーダストを混ぜ合わせ、するためには副資材が必要となることがわかった。

型 枠 に 充 填 さ せ て 硬 化 さ せ た。液 体 は 一 定 量 の50cc とし、混ぜ合わせるシュレッダーダストを 3g,5g, 10g の 3 種類で凝固させた（表 2）。
アクリル樹脂系エマルジョンパテは、浸透性に優れ流動性も高く、水の蒸発により樹脂の粒子が融着して硬化・接着するエマルジョン形接着剤である。
またこれを用いた試作では、乾燥中に液体が型枠底部に溜まり、乾燥後の変形性能は低いため、表面の紙片が剥離する傾向が見られた。そのため紙片量の図 3 ブロック形状

この構法は、鹿児島市の 3 ヶ所を会場として音楽とあかりを楽しむイベント「音とあかりの散歩道

少ない試験片（3g）の方が、多い試験片（10g）に比較して、液体が偏在するため剥離しやすいようである。今回の試作では、液体：シュレッダーダスト比で、5:1 が適当であると考えられる。

2014」において実作の機会をえた（図 4）。LED を光酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤は、溶剤が揮源とした照明器具の内包させて、光を反射するセー発することによって硬化する溶剤形接着剤である。

ドとしてレジ袋ブロックを用いた。この事例では、粘性が高いため流動性に劣るので、丁寧に混ぜ合わ器具の配布を目的としていたため、配布しやすいよせる必要がある。紙片量が多い試験片（10g）では、うに骨組みに吊り下げる形式を採用した。

液体量が不足したため全体に浸透せず、断面中央に結合しない紙片がみられた。一方でビニル樹脂のた

3-3 シュレッダーダスト

め乾燥後の変形能力は高く、表面の剥離はみられず、シュレッダーダストとは、広義には細断された廃表面に弾力がある。今回の試作では、液体：シュレッ棄物を意味して金属なども含まれるが、本稿では事ダーダスト比で、10:1 が適当であると考えられる。

務用機器によって細断された紙くずをさす。紙に記

不飽和ポリエステル樹脂は、浸透性に優れ流動性

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表 2 液体別硬化状態

第27号（2015）

も高く、成分が化学反応することにより硬化する反応形接着剤である。そのため前掲のアクリル樹脂系と同様に液体が底部に溜まる傾向がある。一方で硬化時間が短いため、全体の空隙が残ったまま硬化するため、容積の変化が最も少ない。乾燥後の変形性能は低いが浸透性が高いため、高い高度で紙片が硬アクリル樹脂系エマルジョンパテ 50g ：シュレッダーダスト 10g化し、形状がそのまま維持されるため、表面の剥離はみられない。今回の試作では、液体：シュレッダーダスト比で、5:1 が適当であると考えられる。
今回使用したエマルジョン形および溶剤形は、乾燥時間が比較的長く、蒸発・揮発することにより体積が変化するため、紙片間の空隙が含浸した紙片によって押しつぶされ、液体と一体化して硬化する傾

アクリル樹脂系エマルジョンパテ 50g：シュレッダーダスト 3g向が見られた。ポリエステル樹脂は、溶剤の揮発なく硬化するため、適度に配合することで、ねじれた紙片の形状だけでなく、他の紙片との結節点や空隙がそのまま保存されることが確認された。
4. まとめ酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤 50g：シュレッダーダスト 10g

前編につづき被災地などの特異な環境においても比較的入手することが容易な材料を選定し、材料特性を生かした構法を開発することで、複雑な手間や多くの資金を要さずに簡易に空間を得ることを目的とした。また生活環境は住居のみならず、集会や遊びなど多様な因子によって形成されていることから、これらにも広く応用できる材料と構法を検討し酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤 50g：シュレッダーダスト 5g

た。本稿では 3 種類の材料の検討に留まったが、観点により色々な資源が材料になり得るという知見を得ることができた。今後とも未利用資源に対する調査が必要であると考えられるため、継続して取組みたい。

不飽和ポリエステル樹脂 50g：シュレッダーダスト 10g
謝辞：
本稿の一部は、平成 26 年度第一工業大学研究開発助成金による。ここに記して感謝の意を表する。
注釈：＊1 山下のシラスの住宅は、国土交通大臣の個別認定を受けることによりシラスを用いたコンクリート造を実現しており、地域素材の流通材料化を目的とした活動として位置づけられる。
不飽和ポリエステル樹脂 50g：シュレッダーダスト 5g

参考文献：a)TIMBERIZE EXHIBITION PERFECTGUIDE, NPO 法人 teamTimberrize, 2013 年

根本：入手可能性の高い材料を用いた新たな構法の開発と試作（その2）

図275

小断面杉材を用いたホテル客室の家具、写真：川越亮（制作過程の写真を除く）

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図4第27号（2015）

レジ袋を用いた灯りのインスタレーション、写真：川越亮（詳細および商品の写真を除く）