事業名：文化財等倉庫新築工事における温湿度環境性能実証2.実証事業の概要

2-1.実証した建築物の概要
2-2.当該建築物における実証内容
＜建築物の設計実証＞奉納額のギャラリーを兼ねた収蔵庫を告示に基づくCLTパネル工法で設計した。接合金物については、告示におけるルート１の仕様規定を満たした上で、意匠性の高いものを製作した。また、杉の持つ断熱性能、調温調湿性能を活かすため、内部現しでCLTを使用した。
＜建築物の建築実証＞
告示に基づくCLTパネル工法としては県内初の実施物件を、県外の技術者と地元工務店で協力し施工した。 ＜建築物の性能実証＞ CLTの環境的特性を把握するため、表面温度・熱流・空気温湿度・含水率の測定を行った。 2-3.実施体制実施者    :佐藤眞一（榛名神社宮司）建築設計：エムロード環境造形研究所小見山健次、小見山陽介（進行管理）構造設計：銘建工業鳥羽展彰施工         :原工務店（CLT建て方：木村建造） CLT供給：銘建工業環境実測：前橋工科大学 三田村輝章2 − 4 .実証方法と実施工程＜設計実証＞構想立案　2016年5月～6月基本設計　2016年7月実施設計　2016年8月～9月建築確認　2016年10月＜建築実証＞ 2016年10月～2017年2月（CLT躯体施工　2016年11月）施工＜性能実証＞構想立案　2016年5月～6月設備設計2016年７月～９月（測定方法検討）環境測定  2017年2月～  (3月以降も1年間継続予定) 2-5.得られた実証データ等の詳細本事業により次のデータが得られた。 ・設計図書（建築設計図、構造設計図、構造計算書） ・施工プロセスレポート•室内空間の環境測定データ（表面温度・熱流・空気温湿度・含水率を測定）
2-6.本事業の成果
現在のところ日本では、CLTが比較的高価であることからも、「現し」のCLTを居住空間でいかに効果的に見せるかに多くの試みがなされてきた。本実証では、視覚的な品質にとどまらず、環境性能の面での「現し」の効用について実際にデータを取得した。データは今後も１年間測定を継続し、CLTを室内側現しで使用した場合のCLTの環境性能を次のような観点から継続検証していく予定である。 • CLT壁・屋根の断熱性能・室内外の環境変化による室内側CLT現し部分の含水率変化から耐久性を検証・CLTを室内側現しで使用した場合のCLTの吸湿効果本事業で得られたデータによりCLTのもつ環境的な付加価値を確かめることで、建築全般へのCLTの利用促進につながる。文化財・美術品等の類似用途の収蔵庫としてのCLT構法の可能性も開かれる。また、倉庫などモノのための空間に対しては視覚的な「現し」の品質は必ずしも必要とされないと考えられるため、将来的にはより低質材を用いたグレードのCLTパネルを使用することでコストダウンにつながる可能性もある。 3 – 1.建築物の概要前段の2 − 7を参照。
３−２．施工レポート
＜設計英証＞
A）設計に際しての長所・在来工法の場合、天井形状（屋内空間形状）と構造材（主に横架材や火打材）との関係性が意匠上重要になる場合が多々あるが、(屋内空間にどのように梁材が見えてくるか、東のピッチを検討したり、梁のサイズを検討したり、火打材を化粧にしたり…など、在来工法で傾斜天井にしたり、吹抜空間すると、気を造う点は多々ある）ＣＬＴの場合は、構成材がパネルなので、空間把握が容易にできる。 ・部材の厚みだけ考慮しておけば、壁・天井内部の構造仕様が均一なので、構成を把握しやすい。 ・屋根材がパネル形状なので、屋内側に梁が出ないことで、屋内空間が明快・軽快で広がりが感じられる。パネル構造特有のシンプルな空間構成による抜け感が心地よく感じられた。
B）設計にあたっての課題
・今回の場合のように、屋内化粧仕様で施工する場合、各種配線、配管を最初から入念にデザインして計画しておかなけれぼならないので、機器の配線等の詳細を設計者自身が把握しておく必要がある。 ・施主の要望（設備機器、コンセント位置、プラン）に変更がないように、事前の入念な打ち合わせ・確認が必要になる。 ・費用対効果を考えた場合、採用には金額面でまだまだ課題が残る。本実証で確かめたように、環境性能などCLTのもつ素材としての付加価値が今後明らかにされていくことが期待される。 ＜施工実証＞ C）施工に際しての長所・在来と違い、高度な木材の加工技術を必要としない。 •配線、配管の手間が少なくて済む。 (在来の場合、梁等の関係から、配管経路の変更等が出ることがあるが、パネル工法は配線・配管計画が容易なので、効率的に仕事ができる） •面で構成されているので、釘がどこにでも効くため、下地が組みやすい。
D）施工にあたっての課題
・在来工法の場合、平行・垂直は、各両端部に張られた糸(墨出しライン)を指標として各部材の点（柱・間柱・梁）等の細かな点の部分で調整が可能であるが、パネル工法の場合は、パネルの両端部でしか調整ができないため、パネル本体に反りやゆがみが生じている場合、その狂いをどこで吸収するかがポイントとなる。 •今回のようにパネル材が化粧で見えてくる場合、隣り合うパネルの端部同士をどうしても合わせざるを得なくなるが、基準としているパネルに反りがあった場合、狂いが生じていることが判っていても、反ったパネルに合わせて次のパネルを設置していかなければならないため、建物全体ではゆがみが累積してしまう。そのようなゆがみを補正するために、墨出しラインの代わりとなり得るのが、在来軸組工法における土台なのだとしたら、土台を設けないCLT工法の場合は、土台＝基礎の立上がりと捉えてアンカ一位置の精度が上げられると、建て方よりもスムーズに行えるかもしれない。CLTパネルをクレーンで吊り上げ、位置調整して基礎に緊結した金物に精度よく接合させる。手順はシンプルであるが、柱脚金物の設置精度と、CLTパネルの狂いの吸収に関しては課題も感じた。厳密性を求めて精度を高めるか、施工性を重視してあそびのある接合部とするか。今回採用したH鋼型柱脚金物は・H鋼設置の際にアンカーの施工精度によるゆがみは生まれるにせよ、パネル工法の場合は、パネル本体のゆがみによる不陸はどうしても生じてしまう。その歪みは、外壁や内壁の下地で吸収せざるを得ないが、在来のゆがみに比べると、数値的に大きい。在来の不陸は点の構成によるものなので、直線的なものが多いのだが、パネル工法の場合の不陸は、面のゆがみによるものなので、曲線的なものが多く、タテ・ヨコ・ナナメ方向に及ぶため複雑であり、修正の手間を軽減するための工夫は今後の課題である。
3-3.測定概要
主な測定項目は，①CLT表面温度，②壁体の内部温度，③室内の空気温湿度，③CLT室内側表面における熱流束, ⑤CLT表面付近における含水率である。その他,外気の温湿度,水平面全天日射量を屋外において測定する。図3-3-1に測定点を平面図上に示す。各測定項目の計測方法の詳細を以下に示す。 ・表面温度および内部温度: T型熱電対（¢ 3mm）を用いて測定箇所に固定し，データロガー（日置電機製: LR8432）及び小型熱電対ロガー（ティアンドデイ製: MCR-4TC）に接続して計測する。 •  空気温湿度:温湿度センサー付き小型データロガー (Onset製: UX100-011,測定精度:温度±0.21℃，湿度±2.5%RH）を用いて測定箇所に固定し，計測する。 .熱流束：熱流センサー（デンソー製：Z2016,再現精度：±2%）を用いて測定箇所に薄型両面テープにて固定し、熱電対と同様にデータロガー（日置電機製、LR8432）に接続して計測する。 • 含水率:木材含水率測定器（コーナー札幌製: KNS-GWS, 測定精度: ±2％以内）を用いて測定箇所にビスを用いてセンサー部を固定し，測定器本体から出力されるパルスをパルスロガー（日置電機製，LR5061）に接続して計測した後，測定器にて定められた方法で計測値の温度・樹種補正を行う。 •外気温湿度:室内と同様に温湿度センサー付き小型データロガー (Onset製: UX100-011)を用いて、建物敷地内に設置した計測縮内に設置して計測する。 • 水平面全天日射量:小型日射計（英弘精機製: ML-01）を用いて，建物敷地内に設置したポール上に固定し，電圧ロガー（日置電機製：LR5041）に接続して計測する。上記の計測は，いずれも10分間隔でデータを記録する。図3-3-2に測定機器設置の様子を示す。測定は, 2017年2月3日の午後4時頃から開始し、今後も継続する予定であるが、本報告書では2017年2月17日までの2週間分の測定結果について示す。
3-4.測定結果
図3-4-1に北東外壁CLTにおける温度変動を示す。CLT室内側表面温度は2〜8℃の範囲で変動しているのに対して，CLT外気側表面温度（CLT板と断熱材の間）はCLT室内側表面温度よりも2～3℃低い範囲で変動しており，CLT板の断熱効果が現れているものと考えられる。図3-4-2に収蔵庫1・ギャラリーCLTにおける温度変動を示す。2月10日以降について，間仕切りCLT表面温度，天井CLT表面温度，ギャラリー室内側表面温度の間には，日中の温度ピークは天井CLT表面温度が他より0.5℃程度高くなるが，その他は大きな差がみられず，夜間では，問仕切りCLT表面温度，天井CLT表面温度，ギャラリー室内側表面温度の順に温度低下が大きくなるが，これらの差は0.5～1.0℃の範囲内である。ギャラリーCLT外気側表面温度は，日射の影響を受け，日中のピーク温度は10℃以上まで上昇している。図3-4-3に南西外壁CLTにおける温度変動を示す。南西外壁では，日射の影響を大きく受けるため，断熱材外気側表面温度と仕上げ材表面温度は40～50℃まで上昇し，CLT外気側表面温度は，北東外壁や南東外壁よりも高くなり，日中で10℃以上まで上昇する。図3-4-4に南東外壁CLTにおける温度変動を示す。断熱材外気側表面温度と仕上げ材表面温度は，北東外壁よりも高くなるが，CLT室内側表面温度とCLT外気側表面温度は，北東外壁と同程度である。図3-4-5に収蔵庫2における温度変動を示す。天井CLT表面温度は，収蔵庫1と同程度の変動を示している。図3-4-6に各箇所における空気温度変動を示す。収蔵庫1及び収蔵庫2は，3〜7℃の範囲で変動しており，外気の変動幅よりも小さく安定してることがわかる。ギャラリーは，日射の影響を大きく受けるため、日中のピーク温度は15℃程度まで上昇するが、夜間の温度低下は，収蔵庫1及び収蔵庫2よりも大きく，1～2℃低くなる。収蔵棚（中央）は，収蔵庫1の温度とほぼ重なる。入口付近は，他の温度よりも2～3℃低く，北東側であり日射が入射しないこと，ガラスに面していることなどが影響しているものと考えられる。図3-4-7に各箇所における空気相対湿度変動を示す。ギャラリーでは，日射の影響により日中の温度が上昇するため，相対湿度は低くなるが，収蔵庫及び収蔵棚では，概ね 60〜 80%RHの範囲におさまっている。入口付近で日中に低下がみられるのは，２月10日以降では，午前9時～午後4時の間に室内で床補修の作業や清掃が行われていたため，人の出
入りが影響しているものと考えられる。
図3-4-8に北東外壁CLT・収蔵庫1天井CLTにおける熱流束変動を示す。北東外壁CLT及び収蔵庫１天井CLTともに，日射量が概ね600W/m²以上となる日では，日中は5～ 13W/m²の熱が宝内側に流入しているが，夜間では，北東外壁CLTは日によっては0～ 1W/m²の範囲で熱の流出がみられるのに対して，収蔵庫1天井CLTは常に流入側にある。これは，天井CLT板の外気側や屋根の表面温度を計測していないため定かではないが，屋根から入射する日射量が外壁よりも多いため，天井CLT板に蓄熱される熱量が大きいことが影響していると推察される。図3-4-9に北東外壁CLT・収蔵庫1天井CLTにおける含水率変動を示す。センサーを設置した2月3日から2月6日にかけては1.0〜1.5%上昇し，その後は0.5%程度の幅で日変動を繰り返して安定してることがわかる。全体的に北東外壁CLTよりも収蔵庫1天井CLTの方が1.0%程度低いのは、屋根面に入射する日射量が外壁面より多いため、放湿が促されていることが考えられるが，今後，長期的にデータを観察する必要がある。図3-4-10に室内空気温度とCLT室内側表面温度の関係を示す。各プロットともに45°のラインに沿って分布しており，室内空気温度に同調して変動していることがわかるが，特に収厳庫1天井CLT，収厳庫2天井CLT，収厳庫1間仕切りCLTは，室内空気温度より1～1.5℃高い範囲に分布していることがわかる。図3-4-11に外気温度と室内空気温度の関係を示す。ギャラリーでは，ガラス面から入射する日射の影響を大きく受けるため，15～18℃の範囲までプロットが分布している。収厳庫1,収蔵庫2,入口形状,収蔵棚（中央）のプロットは，45°のラインと比較して水平に近い傾きで分布しており,外気温度が− 10～14℃の範囲で変動しているのに対して, 0～9℃の範囲にあることから，安定していることがわかる。 ●収蔵庫1間仕切りCLT表面
３−５．調湿性能に関するチャンバー実験19
以下は、今回の実証事業の一部として行った予備実験である。具体的には、CLTの調湿性能を期待するにあたり、表面塗装によってその能力がどれくらい落ちるのか、チャンバー試験によって確認した。塗装による影響は小さいと判断できたため、CLTパネルを養生塗装するか決めるための判断材料とした。
3-5-1 実験装置
図3-5-1に実験装置の概要を示す。実験用のチャンバーは厚さ6mmのアクリル板で製作し，容積1m³の実験チャンバーと容積0.5 m³の予備チャンバーの2室で構成されている。実験チャンバー内の換気は，小型電動ポンプ（APN-215NV-1，IWAKI製）を給気および排気に用いる第１種換気方式とし，導入空気は温湿度制御装置（PAU-300S-HC，アピステ製）により温湿度を20℃，50%RHで一定に制御した空気を送風する。温湿度制御装置から実験チャンバーへの給気は直接行わず，温湿度を制御した空気をいったん予備チャンバ一内に給気し，実験チャンバー内に給気する方法を採っている。実験チャンバーの換気回数は，濃度減衰法により測定した結果，約1.0回/hであった。実験チャンバー内には，電子天秤2台 (FB-2000,  GX-6100, エー・アンド・ディ製), 加熱式加湿器 (SHM-100U,加湿能力：約100ml/h，アイリスオーヤマ製）のほか，試料としてCLTパネル１枚（300 ×300×90mm）を設置し，加湿器と吸放湿体の重量変化から実験チャンバー内の加湿量と吸放湿量を計測する。なお，CLTパネルは，無塗装のものとオスモ塗装を施した2種類を用意し、それぞれについて評価する。また，CLTパネルの木口面は，吸放湿が生じないようにアルミテープしてシールする。
3-5-1 実験方法
図3-5-2に実験スケジュールを示す。実験では，チャンバー内で一定量・一定時間の加湿を行った後，一定時間の減衰を行うサイクルを３時間毎に繰り返し、その際の湿度変動から調湿性能を評価する。実験は前橋工科大学構内の実験室内にて実施し，チャンバー周囲の温湿度を実験室の空調により安定させた環境下で行う。チャンバー内の温湿度の計測は,静電容量式湿度センサープロープ(精度:湿度±0.8%RH,温度±0.1℃,  rotronic製）を搭載するデータロガー（HygroLog HC-NT rotronic製）を使用し, 5分間隔でデータを記録する。測定箇所は実験室内,実験チャンバー内の給気口付近,チャンバー中央付近，排気口付近の3箇所とし，実験結果はチャンバー内3箇所の平均値を用いる。
3 − 5 − 1 実験結果
図3-5-3にチャンバー内の絶対湿度変動を示す。オスモ塗装，無塗装ともに10.5～ 15.5g/kgの範囲で変動し，両者に殆ど差はみれない。チャンバーの容積に対して試料の面積が小さいこともあるが，オスモ塗装による湿度変動への影響は小さいと考えられる。図3-5-4に実験開始時を基準とした試料の重量変化量を示す。無塗装の方がオスモ塗装よりも重量変化量は大きく，時間経過とともに両者の差は広がっていることから，調湿性能は無塗装の方が高いことがわかる。しかし，重量変化量がほぼ定常に達したと思われる7,920分付近でも両者の差は1.2g程度であり，CLTの重量（3,200～3,300g）と比較して非常に小さく，含水率としての差はわずかである。