構造計算書は200ページ以上の超大作！

これまで木造住宅では、構造計算を行う会社は多くありませんでした。
構造計算（許容応力度計算）とは、人や家具などの重さ、またその地域の地震・積雪・風などの自然の力に対して、建物の安全を維持できるかを検証する計算のこと。計算することによって基礎と地盤を正しく評価したり、必要とされる壁の量やバランス、部材の大きさや耐力を定量的にチェックします。

さて、2階建てや平屋建ての木造住宅で延床面積が500m2以下の建物を、住宅業界では「4号物件」と呼んでいます。この4号物件は、必要壁量や壁配置バランス、柱頭・注脚の接合などを、建築基準法で規定されている仕様規定（簡単な計算と仕様チェック）で確認すれば構造計算を行う必要はないと規定されているからです。

建築確認申請でも、建築士が設計・工事監理を行っていれば、4号特例によって構造規定の審査そのものが省略されます。

 

ところが、2025年4月に行われる予定の「4号特例・構造基準見直し」や、住宅価格の上昇などを背景に、木造住宅でも構造計算の重要性が高まってきています。

特に4号特例・構造基準見直しの影響は大きく、延床面積200m2以下の平屋を除いて確認申請時に構造規定関連の図書を提出することになるのはもちろん、ZEH水準（再生可能エネルギー利用設備なしでも可）以上の性能の木造住宅であれば、壁・柱の構造基準が見直しとなることによって、構造計算をしないと柱小径（柱の断面寸法）の拡大などによって設計・施工への影響が避けられなくなるからです。

構造計算すれば基準法の壁量計算・柱の小径確認は不要

ZEH水準の住宅は、断熱等級5以上の高性能な住宅です。断熱性強化で付加断熱施工や太陽光パネルを屋根に搭載することもあり、省エネ基準ギリギリの住宅に比べると外壁や屋根構造に負担がかかると考え、壁や柱の基準を厳しくすることにしたのです。

構造計算をしない場合、建築基準法施行令による壁の構造基準の確認は、新たに規定される「1.実際の建物荷重に応じ、必要壁量を計算で求める精緻な方法」か、新たにZEH水準等に対応する基準が追加される「2.簡易な壁量確認方法」のいずれかで行うことになります。1.は壁の仕様に応じて必要壁量を簡易に把握できる早見表（試算例）を使える予定となっているものの、2.は計算に用いる係数がZEH水準未満の住宅よりも厳しくなります。

同じく柱の構造基準への適合も、ZEH水準の住宅では柱の小径確認で計算に用いる係数の数値がより厳しくなり、北海道で最も一般的な105mm角では適合できないケースもでてきそうです。仕様を変更するとなると、建物のコストアップにつながる可能性が高くなります。

北海道では、ZEH水準の性能を持った住宅が主流です。たとえば札幌市が行った『札幌版次世代住宅に関する調査結果』によると、札幌市内で2022年度に着工した戸建住宅のUA値（断熱性能）は、ZEH水準の0.40w以下が約87％に達し、大半の住宅がZEH水準になります。

そこで構造計算が注目されています。構造計算を行えば、基準法施行令第46条の壁量計算が省略可能となります。柱は仮に105mm角がダメでも105×120mmなどの平角材を使えるので壁厚は105mmのままで済みます。さらに構造計算を行うことで、実際の積雪荷重も加味した柱・梁の断面や基礎等のチェックが可能です。4号特例・構造基準見直しへの対応として、構造計算を行う意味は大きく、過剰な設計を避けることができるのでコストダウンにもつながる可能性があります。

速報！国が新しい計算ツールを整備すると発表

一方、構造計算することによる住宅会社側の負担の大きさを懸念する声もあります。11月現在、全国で住宅会社や設計事務所を対象に開催している、国土交通省の改正建築基準法説明会では、構造計算をしなくても壁量や柱の小径を算定できる新たな設計支援ツールを国が整備すると発表しました。住宅の屋根や外壁の仕様、床面積、太陽光発電設備の有無など住宅図面の情報を入力するだけで必要な壁量や適切な柱の小径を算定できるそうです。強度の高い樹種を選べば105mm角の柱でもクリアできる可能性が高くなるとか。簡易な計算で構造安全性を高め、「簡易な壁量確認方法」のような過剰設計を防げるため、取り組む住宅会社が増えそうです。

 

段階的な性能水準引き上げも

ニュースでご覧になった方も多いと思いますが、2025年度までに政府は新築住宅の省エネ基準を義務化する方向で議論を進めています。実は昨年春から新築住宅の省エネ基準の義務化がスタートする予定でした。しかし、義務化の準備ができていない住宅会社があることなどを理由に、いったん中止になりました。

その後、菅・前総理大臣が2050年までにカーボンニュートラル、すわなち温室効果ガスの排出を全体としてゼロにすることを所信表明演説で宣言。これをきっかけに、建築行政の方向性が再び変わり、カーボンニュートラルを実現するには、住宅の省エネ化が不可欠という認識で一致し、省エネ基準の義務化をできるだけ早く行う方向性に転換しました。

最近では国土交通省が、社会資本整備審議会建築分科会・建築環境部会・建築基準制度部会の合同会議を、10月４日にオンラインで開催。脱炭素社会に向けた住宅・建築物の省エネ対策・建築基準制度のあり方や、住宅性能表示制度の見直しについて、主な審議事項と議論の方向性を確認し、住宅を含む2025年度の省エネ基準適合義務化や、省エネ基準の性能水準引き上げ、既存ストックの省エネ改修、太陽光発電の普及・拡大などの論点について、各委員が意見を交わしました。

※当日の配付資料などは　https://www.mlit.go.jp/policy/shingikai/house05_sg_000247.html　をご覧下さい※

 

2030年度以降の新築はZEHレベルに

審議されたのは、1．新築住宅等における省エネ基準適合 2．省エネ基準の段階的な引き上げを見据えた、より高い省エネ性能の確保 3．既存ストック(建物)の省エネ対応 4．太陽光発電など再生可能エネルギー利用の促進 5．小規模木造建築物等の構造安全性を確認するための措置 6．中大規模建築物の木造化や、混構造などによる部分的な木造化の促進 7．既存ストック(建物)の長寿命化に向けた省エネ改修の円滑化等にかかわる措置―の7つ。

このうち、新築住宅等における省エネ基準適合では、2025年度までの義務化へ向けて適合を義務付ける住宅等の区分・範囲や性能水準・時期、義務化の円滑かつ確実な施行を確保するための取り組みなどを議論しました。より高い省エネ性能の確保では、2019年度時点でZEHレベルの省エネ性能を満たす新築住宅の割合が7軒に1軒しかない現状を踏まえ、2030年度以降に新築される住宅等でZEHレベルの省エネ性能確保を目指すために、省エネ基準の段階的な性能水準引き上げをどう進めるか、性能表示制度で省エネ基準を上回る等級はどんな内容に設定するかなどを議論の方向性として示しました。

 

快適性の確保や評価しにくい省エネ技術に対する意見も

省エネ基準関連では参加した委員から、「義務化する省エネ基準の性能水準は慎重に決めてほしい。むやみに断熱性だけ求めると、窓が小さくなって快適性を損ねてしまうこともある。省エネかつ快適な住宅の普及が大切」、「現在の外皮基準や一次エネ基準では、評価できる省エネ技術が限られている。評価しきれない省エネ技術でもCO2排出量削減に貢献できるものは建物の評価につなげていくことが、これから大事になってくるのでは。多様な省エネ対策が可能な基準と目標を整備してもらいたい」などの意見が出ました。

また再生可能エネルギー利用の促進では、「太陽光発電の義務化・導入拡大が有効と思うが、自然環境に発電量が左右されるため、蓄電池の設置が非常に重要になる」、既存ストックの省エネ対応では「国も補助制度で支援しているが、事業者とオーナーの省エネ改修を促すために、健康面のメリットなど光熱費以外のベネフィット（恩恵）が伝わることにも力を入れてもらいたい」などの意見が挙がりました。

 

北海道への影響は？

この議論が進んでも、北海道への影響はほとんどないと言っていいでしょう。北海道の省エネ基準はUA値が0.46W、ZEHレベルの省エネ基準はUA値が0.40Wですが、北海道SHS会員が建てる住宅はほとんどがZEHレベル基準もクリアしています。なぜ省エネ基準を義務化するためにこんなに時間がかかるのか、不思議に感じるほどです。

既に北海道は、北方型住宅の新しい省エネ基準としてUA値を0.34W以下に設定しています。また、札幌市は札幌版次世代住宅基準のスタンダードレベルをUA値0.28W以下としています。北海道も札幌市も、国が求める省エネ基準よりもずっと上のレベルを目指しています。北海道SHS会では、今後も独自に高断熱化、省エネ化を目指し、一歩先をいく高性能住宅を道民のみなさまにご提供していきます。

 

【社会資本整備審議会とは】

社会資本整備審議会は、国土交通大臣の諮問に応じて住宅・建築等に関する重要事項を調査・審議する機関で、分野に応じて学識経験者らによる専門部会が設置されています。

今回の合同会議では、これからの住宅・建築分野の省エネ対策と建築基準制度のあり方を審議。今後4回の会議が予定されています。国交省は審議内容のうち法改正等が必要な事項について、早ければ次期通常国会に提出する考えで、2022年1月頃までにパブリックコメント（意見公募）を経て取りまとめたいとしています。

 

SHS工法と併用し、高断熱住宅の工事が確実にできる断熱材「スタイロスプレーライト」を、デュポン・スタイロ(株)が発売しました。

SHS工法は、板状の断熱材「スタイロフォーム」を柱の外側に張っていく外張り断熱工法ですが、バルコニーがある家など、プランによっては外張り断熱が部分的にやりづらい箇所が発生します。今までは、断熱材を施工箇所に合わせて小さくカットするなどの方法で対応したり、断熱工事会社に依頼して部分的にウレタン吹付断熱を採用していました。

もっと手軽に大工が施工できる断熱工法を、とデュポン・スタイロは高性能ウレタン吹付断熱工法「スタイロスプレーライト」を開発しました。道内では9月、北海道SHS会会員の(株)丸三ホクシン建設が札幌市内の住宅現場で初めて施工しました。

スタイロフォームFGと同じ高い断熱性能

スタイロスプレーライトは、熱伝導率が0.022W。スタイロフォームの中で一番高性能な「スタイロフォームFG」と全く同じ性能。一般的に使われるグラスウールブローイング400㎜厚相当の断熱性能を180mm厚以下で実現できます。このためSHS工法で施工しづらい箇所にスタイロスプレーライトを部分的に採用しました。

今回初施工した住宅は、1階浴室の真上がバルコニーとなっている設計で、天井ふところが狭く、スタイロフォームを小さく切断して断熱施工をするのはやりづらくなっています。そこでスタイロスプレーライトを採用しました。

施工当日は、道内初めてとあってデュポン・スタイロ社から技術指導社員が派遣されました。現場で原料についての説明と、施工前の準備や器具の組み立て方、施工上の注意点などのレクチャーを行い、まずデュポン・スタイロ社員がスタイロフォームに試し吹きをして実演しました。

 

次に、丸三ホクシン建設の自社大工が施工準備をし、実際に浴室の天井部分に施工しました。施工面積は約4m2と小さく、90㎜厚の断熱施工は１時間ほどで終了しました。180㎜の断熱厚が必要なため、2回目の施工は原料の発泡が落ち着いた翌日に実施。大工は吹付硬質ウレタンフォームの施工は初めてでしたが、吹付ムラもなく無事施工を終えました。デュポン・スタイロ社の社員も「さすが腕のいい大工はのみ込みが早いですね。今日説明したばかりなのに、その場できれいに施工ができている」と感心していました。

軽量で大工が施工できるのが魅力

 

このスタイロスプレーライトは、2つの原料を施工直前に混ぜる2液式と呼ばれる方式。これまでの2液式は、200kg以上ある原液の缶を2つ必要なため、2ｔトラックに積みこんで現場前に駐め、施工の際はホースを現場まで長く伸ばして行っていました。戸建て住宅の現場では、大がかりな準備が必要なことから断熱工事会社に依頼していましたが、部分的な断熱施工の場合は工事会社側も忙しいので日程の調整などが大変でした。

これに対してスタイロスプレーライトは、原液が１缶20kg程度、付属品などを含めた一式でも約46kgと軽量でプロボックスなどのライトバンで運べます。さらに現場へ職人が持ち運べる重さなので機動性があり、手順を守れば大工で施工できます。断熱リフォームや新築住宅で部分的にウレタン吹付断熱をしたい場合など、工事を外注せずに自社施工が可能なので、工期の管理がしやすくなります。

施工は、2つの原液にホースとスプレーガンを取り付け、100Vのコンプレッサーとエアードライヤーで吹き付け作業をします。一度に吹き付ける厚さは、90㎜まで。それ以上の厚みがほしい場合は、2日間に分けて吹き付けることを推奨しています。2液式では珍しい第4世代冷媒「HFO」によるノンフロン発泡となっており、環境にやさしいのも特徴です。

SHS工法は、このように新しい資材の開発もあり、常に進化しています。また新しい動きが出てきましたら、ブログでも取り上げる予定です。

 

住宅の省エネ性能を光熱費に換算し、住宅情報提供サイト等で表示する『光熱費換算表示』の導入に向けて、国が動き出しています。早ければ2022年に導入が想定されています。これから家を買い求める消費者にとっても、UA値などの抽象的な数値より比較検討しやすくなることが期待されます。現時点では、注文住宅は対象外ですが、これに刺激を受けて光熱費換算表示を行う工務店が出てくるかもしれません。

光熱費表示をする目的

 

国土交通省では６月29 日、光熱費換算表示についてさまざまな観点から検討することを目的に、有識者から成る「住宅の省エネ性能の光熱費表示検討委員会」（田辺新一座長、早稲田大学創造理工学部教授）の第１回会合をオンラインで開催。光熱費換算値の算出方法や表示方法などについて国の方針を示しました。

省エネ性能の光熱費換算表示は、すでに注文戸建て・賃貸アパートにまで拡充されたトップランナー制度による住宅の省エネ化を誘導するとともに、一般ユーザーの省エネ性能に対する関心を高め、温室効果ガス削減を目的とした国際パリ協定のCO2 排出量削減目標を達成することが大きな狙いです。昨年には不動産情報サイト事業者連絡協議会（RSC）が国交省の補助事業を活用し、住宅情報提供サイト上の光熱費換算表示について調査・検討を行うなど、官民が連携して準備を進めてきました。

今回の会合では、事務局の国交省住宅局が、改正建築物省エネ法の概要と同委員会の目的について説明。光熱費換算表示は任意で義務化まではいかないことや、注文住宅ではなく分譲の戸建住宅とマンション、賃貸住宅の新築物件を導入検討対象とすること、住宅情報提供サイト以外の物件広告や、注文住宅における省エネ基準適合可否の説明でも同様の表示を推奨すること、誤った計算結果の表示防止や住宅事業者等の負担軽減のため、国の一次エネルギー消費量計算プログラム計算結果に光熱費換算値を自動表示させる必要があることなど、制度の方向性を示しました。

二次エネ消費量に熱源単価乗じ算出

また、制度の論点として①光熱費換算値の計算方法②光熱費換算値の表示方法③売電分の取扱い④燃料単価の設定⑤燃料単価の改定⑥住宅情報提供サイトの広告画面上の取扱い⑦光熱費換算値の名称―の７項目を提示しました。

このうち、光熱費換算値の計算方法は、建築研究所のWeb プログラムの計算結果シート上で表示される電気・ガス・灯油の設計二次エネルギー消費量（参考値）に各熱源の料金単価を乗じて算出し、表示方法については光熱費換算値のみの表示や、合わせてBELS の★マークを併記する表示などを提案。太陽光発電による売電分の取扱いは、売電量をMJ（メガジュール）で表示、または住宅全体のエネルギー消費量に対する割合を表示する方法を想定しています。

また、燃料単価は電気・ガス・灯油とも統計情報に基づく全国統一単価を設定するか、地域ブロック別の単価を設定するか、２つの方法が考えられています。ただ、地域ブロック別だと単価の安い地域ではエネルギー消費量が多くても他地域より光熱費換算値が安くなるという現象が起こり得るほか、２つの地域で物件を検討する一般ユーザーの混乱を招く可能性も指摘され、全国統一単価とする案が有力です。

早ければ2022年から導入

このほか、住宅情報提供サイトの広告画面上の取扱いについては、光熱費換算値の専用入力項目を設け、換算値は年額表示が基本です。表示位置などは各サイトが最終判断することになるそうです。

同委員会は今年9月7日に第２回、10 月上旬に第3 回の会合を開いた後、10 月中旬頃には各論点などの検討結果を取りまとめる予定です。住宅情報提供サイトでの光熱費換算表示は、早ければ分譲マンションで2022 年１月頃、分譲戸建住宅で同年４月頃、賃貸住宅で同年10 月頃の導入を見込んでいます。