FSU工法について

お知らせ

[ FSU工法の現場見学と、工法説明・FSU工法を使用した「森の宿」モデルハウスの提案の説明会 ]を開催します。

概  要 FSU工法の現場見学(工事中の住宅)と、 FSU工法説明・FSU工法を使用した「森の宿」モデルハウスの提案
日  時2019年8月24日(土) 
現場見学会: 10:00~12:00 予定
説明会  : 13:30~16:30 予定 (その後、懇親会あり)
会  場現場見学会:東京都品川区旗の台 (一戸建ての住宅・延床34坪)
説明会会場:東京都中央区日本橋堀留町 株式会社結設計
※申込者が多数になった場合は、会場を変更する場合があります。
※詳細は、参加申込者にメールにてご連絡いたします。
参 加 費500円(資料代として)


1.FSU工法の概略 (2019年度版)

1-1.FSU工法の構造と技術特性

・木造在来軸組工法に属し、金物(プレカット)工法の一種 ・耐力壁は筋交や合板でなく、柱と同様の角材(105角~240角可能)をボルトで連結した耐力壁パネルで構成。通常910モデュール寸法で製作
・壁パネルの耐力は各角材に孔削した連結用の16φの孔に、16φのボルトを通すことで生じる各角材間のせん断耐力で確保
・柱、桁、梁等の軸組は通常の金物工法と同様のプレカット工場で加工
・耐力壁パネルは工場加工生産(軸組プレカット工場以外でも可能)
・壁パネルの横架材との固定はホールダウンパイプや薄板プレート金物
・各角材間には実材を挟み込み、気密水密及び延焼止めを確保
・各壁パネルの一部に電気配線スペース組み込みあり(2芯ケーブル程度)
・屋根、床は在来工法と同様、屋根は通常サンドイッチ断熱パネル使用
・耐力壁パネルは通常柱を含まないが、柱も束ねた壁パネルも可能

1-2.FSU工法の開発経緯

・大震災の応急仮設住宅で解体再使用が容易な住宅として採用59戸建設

・釜石森林組合と岩手県森林組合連合会が、開発応援、実践機会提供
・再建者住宅及び各地の通常住宅として技術の開発と実践及び洗練化
・60分準耐火の認定や構造評定等の技術開発と法的整備で繰り返し漸進

1-3.FSU工法の法的認定・評定の規格と利点

・構造用の外壁及び間仕切りの耐火試験の上、国交省60分準耐火構造外壁及び30分防火構造外壁並びに構造用準耐火間仕切りの認定取得(4種)
・建築確認申請許容応力度計算用に耐力試験データ取得と構造評定取得
・壁パネルで使用の各角材は105角~240角まで可能
・壁体の構成が単純で建込みが早く、1日で構造壁と屋根パネル完了(住宅)
・現場で必要な職人作業 が大幅軽減され、工期短縮が可能
・木材の大量使用の工法で部材構成の殆どを木材にすることが可能
・使用木材の増大分を施工手間の削減で補う設計も可能
・建築物が使用後不要になっても、解体が容易で解体部材が再使用可能

1-4.建て方順序

基礎立が上りに土台敷き
⇒一階柱建て
⇒、柱間に壁パネルを順次上から挿入
⇒順次パネル両端の柱との間に実材を挿入
⇒通り毎の壁パネルと実材挿入後桁材のパイプ穴にパネルの枘パイプ等を挿入しながら載せて固定
⇒二階床梁桁設置後
⇒二階柱建て込み
⇒二階床合板敷き込み
⇒以下一階と同様の作業を繰り返し
⇒屋根受け桁・梁設置、屋根パネルを設置の上、長ビス等で固定、建込み完了

2.FSU工法が描く未来

①大径木の販路創設

①大径木の販路創設
大戦後の植林が、間伐から皆伐に移行し、太物材の行き場がない中、150~240の角材をFSU工法の壁にすることで、断熱材・仕上げ材不要の構造外壁が可能に
②木造建築のプレファブ化容易使用部材が工場加工のため、職人の現場作業少なく、職人不足に対応し、生産性の大幅な向上が可能。
③生産性を高めて、輸出も可能
日本各地に、海外から丸太の買い付けが来る状況に、原木だけでなく、付加価値をつけた木材と工法の輸出が可能に。
④建築業態が「木造スケルトン」と「インフィル」に分化可能
外周壁と構造躯体及び屋根で構成された「木造スケルトン」と内装・設備の「インフィル」という二つの業態に分離し、自分の手を加えたいDIY愛好者の市場を開拓し、一人大工や内装事業者が全体の元請けが可能に。
⑤脱プラスチックと蓄熱・調湿機能増大建築に
接着剤や樹脂製品の建築を、循環型素材の木材で構成のため、化学物資や化石エネルギー使用を削減した循環型経済工法になり、蓄熱性能と調湿機能向上。(下写真は壁パネル躯体に和紙を直貼の和室と躯体表しの居間)
⑥環境負荷の削減:解体部材の再使用が容易な工法のため廃棄物産出を削減
⑦再使用部材で中古市場の創設
解体容易性と解体部材の再使用の容易性が再使用部材の市場創設可能に。
⑧建築で地球温暖化に抗う:木材の大量使用工法で、国産材使用が林業を活性化し、森林整備を進め、古木を若木に替え、温暖化ガスの二酸化炭素吸収量を数倍にし、温暖化に抵抗する建築行為に。
⑨日常の業務を持続可能な産業に
環境破壊行為の建築をFSU工法で、木材や建築の生産行為を地球環境の負荷削減行為にし、持続可能な産業に変化。

3.FSU工法の課題

①壁パネル製作に一定期間が必要:発注してすぐに建てられない。(木材の伐採、製材、人工乾燥、自然乾燥、使用寸法に再製材、軸組材及び壁用角材への穴開けとプレカット、壁パネル製作、搬出・現場搬入)2~3か月要。
② 建設時資材置き場:壁パネルと屋根パネルの資材量が多く、置き場が必要。
③ 工法が知られてなく、受注の波がコスト高と生産性低下に:工法指定の依頼がなく、注文が重なればコスト高に、少なくなれば生産性が低下。

4.課題克服の展開ステップ

①これからの木造建築と各種工法の比較検討会開催
林業、製材、プレカット、自治体、設計、施工各種事業者が木造建築と工法は今後どうあるべきか、各種比較検討し、適切な建築(工法)を考える。
②地域の特性にあわせたFSU工法標準部材研究会発足
地域産材と地域特性を活して、木造建築が市場優位性と、生産性向上のための(プレファブ化)部材を標準・共有化できるか研究部会を立ち上げ。
③地域型FSU工法部材の生産協議会に研究会を転進
市場活性化と地域特性活用に、各事業体がどう連携し、どのようなルールで競合し、連携生産可能か、協議会を立ち上げ実践検討。
④広報・生産調整機関に協議会を転進
広報活動、受注活動をどう促進し、成果をどう割り振るかのルールを決め、広報促進・生産調整機関として設立、実践。
⑤建築作業体験用施設の建築
供給部材生産及び建築作業体験のための施設を建築し、生産作業体験を行う。費用は体験施設を使用数年後に移築売却して回収、又は話題化や知名度アップのためにクラウドファンディングで資金収集。
⑥体験施設にて広報活動を促進
宿泊体験や建築希望者を公募し、工法の特性の周知と受注活動を促進。
⑦広報・受注・生産の情報のデータ化とその調整方法を確立
注文に即時対応や受注の波の平準化、合理的生産供給体制を確立。
⑧上記各種情報のネット配信と共有化
各種情報を関係事業者がネットで確認し、標準製作費以下で製作可能事業者のエントリーで、無理ない生産性の向上の仕組みを維持した生産供給。
⑨広報・受注の促進:広報活動は、民間だけでなく、自治体にも働きかけ、公共建築の木造化や大震災即時対応可能な部材の備蓄化提案等していく。
⑩輸出産業化:生産性のさらなる向上で 海外市場を視野に輸出産業に育成。

5.環境負荷削減、生産性向上、連携はなぜ必要か

①人類史から、個の身体能力の高いネアンデルタール人が滅び、弱いホモ・サピエンスが生き延びた要因は、技術の発達と集団の連携にあった。
②技術の発達の歴史は個人の能力の衰退と、孤立や分断化との戦いの歴史
③現代人は社会全体能力増の分、個の合意形成と制御能力が衰退。
④建築の環境負荷削減は個の存在理由確認と連携目的の共有化に必須
⑤地球温暖化対策に林業と木造建築の活性化が貢献行為となる方向性確認
⑥人口減少の中のグローバル化社会への適応は個人の生産性の向上が必須
⑦生産性の向上には個々の能力の合成を足し算から掛け算にする仕組みに
⑧掛け算化は、連携であり、データ化、ネット対応、AI活用対策装備

6.FSU工法で建築した事例

「設計事例」のこちらを参照ください。


FSU工法について (2016年度版)

なぜFSU工法なのか  ― 説明を兼ねて ―

建築は資源の採取、エネルギーの消費、廃棄物の産出等で、どうしても環境に負担を強いてしまいます。FSU工法は、せめて自分が関与する住宅や建築だけでも、環境への負荷が少ない、むしろ負荷を削減する方向に作用させたいと、独自に開発した、木造軸組の新工法です。通常の3~4倍という木材の大量使用で、林業の活性化を図り、森林整備を進め、二酸化炭素の吸収を増大させ、それを更に木材の生長期間以上、建築に固定させ続けるため、使用後の建築の解体部材も容易に再使用できる仕組みとした、木造の新しい建築工法です。

この工法は建築生産時の人件費や新建材の使用を抑制することで、通常以下のエネルギーと建築費で、生産が可能になるよう工夫されています。都市空間に森林(二酸化炭素)を溜め込む=forest stock in ueban spaceの頭文字を並べてFSU工法と命名しています。

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工法としての新しさには、建築物としての新しさと、造り方の新しさの二通り有しています。
建物としての新しさは、端的にはその壁にあります。
本来、木造建築の場合、構造壁(躯体)の構成は、構造上の柱を半間(0.91m)又は一間(1.82m)の間隔を置いて立て、その間に耐力を担う筋交い(斜材)や間柱を立て、中は空洞もしくは断熱材が充填されます。その躯体の内外にボードや合板下地を貼り、その上に仕上げが施されます。現場で多くの手間がかかります。
それを、FSU工法の場合は、写真のように柱と同寸の無垢の角材を隙間なく連結したパネルを持ち込み、建て並べ、それだけで壁の構造躯体であり、気密や水密材、さらに防火材でもあり、内外の仕上げ材にもなる工法です。しかもその壁は90㎝内外の幅にパネル化されていて、組み立てや解体、再組み立ては、パネルを固定するピンの抜き差しで容易に可能です。屋根や床もパネルになっていて、再使用を前提としているため、建物の引っ越しや、同工法の他の建築部材としての再使用が容易で、使い回しもできる特徴を持っています。(在来工法との比較図参照)
 造り方としての新しさは、事前に工場で、軸組だけでなく、壁や屋根等も、仕上げまで含めて、可能な限りパネル化して現場に持ち込まれ、建具及び家具、あるいは設備機器の取り付けも、事前にパッケージ化しておいたものを、現場に持ち込み、それを数人の多能工のグループで工事を行う、職人不足に対応した工事の仕方であるということです。パネル工場も大資本の工場のように、大量生産大量消費を前提とした大掛かりなものでなく、それぞれの地域のプレカット工場もしくは製材所又は建具工場に設置した簡易な機械で生産できるもので、地産地消に適した生産が可能です。

FSU工法の現段階での具体的内容

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写真のように、柱と同寸の無垢の角材を、実材を挟んでボルトで連結した柱抜きの壁パネルとし、上下の横架材によって固定し、壁を形成します。壁は、最初に基礎の上に敷かれた土台に柱を立て、その柱間に壁パネルをクレーン等で釣り上げて挿入する方法と、柱まで一体的に連結されたパネルを、柱抜きパネルと交互に、順次建て込む方法の二通りあります。耐力を負担しない開口部等の壁パネルも、その時点で連続して設置していきます。どちらの方法も、パネルの上に横架材を載せ、金物で緊結します。床や屋根を支える軸組材(桁や梁)もその時点で掛けます。二階建ての場合も同様の作業をします。金物での接合もパイプとプレートの二種類あります。(金物は順次紹介して行きます。)
次に横架材の上に屋根パネルを載せ、これらも金物等で固定します。二階建ての場合は、二階の梁等が掛けられた時点で床パネルを載せ、金物で固定して剛性を確保します。場合によっては梁の上に根太を掛けて合板を貼る、在来の剛床と同様の方法を採ることもあります。屋根パネルは工場で仕上げまでパネル化する場合と、現場で仕上げる場合とがあります。
さらに開口部にサッシとドアを取り付けて(工場で取り付けて来ることも、床の仕上げまですることもあります)スケルトン(躯体)建築は完成です。
そのスケルトン建築さえあれば、後は自分で自由にやりたいという方には、そこでの引き渡しも可能です。更に住宅としての充実を図りたい方には、その後、解体組み立てを考慮して用意された多様な仕様のオプションを選択し、充実させることも、また、在来工法の注文建築と同様に、全く独自に自由な仕様で作り上げて行くことも可能です。

FSU工法住宅の蓄熱性能と調湿性能

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5)-温湿度実験測定結果グラフ

FSU工法でつくる場合、壁の中が空洞ではなく木材で充填されていますので、材料的にはより高価な構成であるということが言えます。そのため、在来工法の場合より、躯体としての熱容量が大きく、暖冷房で所定の温度にするのに時間(日数)がかかりますが、一度その温度に達すると、その後の温度変化が他の工法のものに比して少ないことが確かめられました。また、木材の持つ調湿機能で、冬は結露も少なく、過乾燥にもなりにくく、夏も多湿になりにくいことが私たちの比較実験で実証出来ました。写真はその温湿度実験のデータを得るために作った3棟の小屋です。一番奥が在来工法、真ん中がFSU工法で、それぞれの躯体に同条件になるように、断熱材と下見板を貼ったもので、手前が、FSU工法の12cm角のパネルを内外表しのままの木材だけの小屋です。

それぞれ内部に写真のような、800ワットのヒーターで夕方6時から12時まで毎日温め、水盤も毎日一定量になるよう取り換えました。その結果が上のグラフです。FSU工法の住宅が在来工法の場合より、かなり温度と湿度の変化が少いことが読み取れます。尚、12㎝角のパネルの場合、そのままの仕上げ無しでの断熱性能は、スタイロホーム30㎜厚と同等の性能を有しています。

建築確認申請での構造の扱い

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 基本的には建築基準法上の木造軸組工法の一種になります。在来の場合は筋交いや合板で揺れへの耐力を負担し、FSU工法での場合は連結パネルで負担することになります。基準法に適合させることで、確認申請で認可され易くしています。それでも、審査機関によっては受付を拒否されますので、公的審査機関で専門家集団による構造評定を申請して、その評定を得ています。確認申請では、4号ですみますが、許容応力度計算が必要です。当分は構造計算をこの工法の構造専門家に依頼するよう奨めています。

防火構造の国交省の認定について

日本住宅木材技術センターで耐火実験を行い、30分耐火の性能を確認し、国交省での防火構造外壁の認定を得ています。通常の在来工法の場合、準防火地域の延焼の恐れある部分で使用可能な、防火構造として認定された外壁の仕上げ材は、内部に石膏ボードを貼ることを条件付けされており、内部に木部の表しが出来ません。このFSU工法の場合、躯体そのもので防火構造の認定を得ており、そのまま角材パネルの木部を表すことができ、内外部とも、どのような仕上げにすることも可能です。但し仕上げ方法での是非は主事判断によります。

FSU工法部材の所在情報の一元管理

FSU工法の開発の趣旨から、本工法が普及し、部材の再使用が活発化しないとその意味が無く、そのために、建物や各部材の所在の情報は一元化し、解体部材の流通も促進したいと考えております。そのため建物と新旧の部材の流通は、同一組織で行い、またいたずらな模倣や類似の工法での事故や信用失墜を避けるために、特許の取得もしております。詳しくは当社にお尋ね下さい。

FSU工法が開発されるまでの経過

集成材工法時代

これまではFSU工法開発趣旨と同様のもと、120㎜厚、幅450㎜以下、長さ6m以下の集成材を使用した集成材造壁式工法を開発してきました。梁や桁と共に全面解体できる工法としてFM工法(事例参照)を、壁パネルだけの解体も可能な工法としてDEWS工法も開発してきました。(事例参照)

FSU工法の前身時代

昨今集成材の価格が高騰し、加工も複雑になり、製作可能な工場が少なく、工法として各地での採用が困難な傾向にありました。そこでさらに開発を進め、接着剤無しの集成材の製作ができないか検討していたところ、3.11の大震災に見舞われました。そこで岩手県の応急仮設住宅の提案募集に、集成材工法の考え方で、FSU工法の前身ともいえる角材連結パネルを使用した工法で応募したところ、採択され、宮古市と山田町で59戸の仮設住宅を建設する機会を得ました。
その後、その工法がエコであるとの評価をいただき、盛岡市が寄贈する、山田町、大槌町、陸前高田市の仮設団地に建てる集会場の工法として採用されました。(ブログ記事参照
さらにこの工法が森林組合向きであるという評価を岩手県森林組合連合会と釜石地方森林組合にいただきました。そこで津波で流された組合員の4割の方の住宅の再建に、この工法も参考にしていただこうと、釜石地方森林組合の仮設の事務所をこの工法で建て、その二階をこの工法のモデル住宅として建築し、組合員の方に、いつでも見ていただけるようにしました。(写真参照)その間、構造形式や材の接合方法は進化し続け、構造耐力実験も十回前後行い、耐火試験も行い、色々な試行錯誤を繰り返し現在に至っております。

被災者の移転先の高台の造成工事がまだ始まらない段階で、個人的に用地確保ができた方の住宅が、この工法で数棟完工し、生活が始まっています。
その後造成工事が徐々に終わり、岩手県沿岸部を中心に再建住宅が全部で十数棟完成しました。
関東・関西でもこの工法の部材製作と供給の体制を整え、本格的に始まっています。

FSU工法を活用した建築物の実績

平成23年7月  岩手県(山田町・宮古市)の応急仮設住宅59戸が完成しました。
平成23年12月  岩手県山田町・大槌町にもりの貯金箱(盛岡市が支援する家)集会所が完成しました。
平成24年3月  岩手県陸前高田市に「もりの貯金箱(盛岡市が支援する家)」集会所が完成しました。
平成25年10月  岩手県山田町に住宅(森の貯金箱再建住宅)が完成しました。
平成24年6月  釜石地方森林組合の仮設事務所が完成しました。
平成26年3月  岩手県釜石市に住宅(森の貯金箱再建住宅)が完成しました。
平成24年7月  岩手県遠野市に住宅(森の貯金箱再建住宅)が完成しました。
平成26年4月  栃木県那須町に住宅が完成しました。(事例参照
平成27年2月  岩手県釜石市に住宅(森の貯金箱再建住宅)が完成しました。
平成27年4月  群馬県に倉庫が完成しました。
平成27年5月  釜石地方森林組合の再建の本設事務所が完成しました。
平成27年8月  岩手県遠野市と盛岡市で、移設プロジェクトを行いました。
平成27年12月  岩手県大槌町に住宅(森の貯金箱再建住宅)が完成しました。
平成27年12月  ウッドデザイン賞2015を受賞しました。
平成28年3月  岩手県大槌町に住宅(森の貯金箱再建住宅)が完成しました。
平成28年6月  宮城県気仙沼市に住宅(森の貯金箱再建住宅)が完成しました。
平成28年5月  岩手県釜石市に宿舎が完成しました。
平成28年9月  岩手県盛岡市に住宅が完成しました。
平成28年9月  兵庫県伊丹市に住宅が完成しました。
平成28年11月  岩手県紫波町に住宅が完成しました。
平成29年1月  釜石地方森林組合事務所が、「いわて木材利用優良施設優秀賞」を受賞しました。
平成29年2月  岩手県陸前高田市の森林組合事務所が完成しました。
平成29年2月  岩手県大槌町に放課後こども教育センターが完成しました。(構造設計協力)
平成29年3月  岩手県釜石市で住宅が完成しました。
平成29年6月  茨城県牛久市で住宅が完成しました。
平成29年7月  栃木県大田原市で農作業用小屋が完成しました。
平成29年10月  岩手県遠野市で住宅が完成しました。
平成29年11月  岩手県釜石市で住宅が2棟完成しました。
平成29年12月  東京都練馬区で住宅が完成しました。
平成30年8月  岩手県釜石市で釜石鵜住居復興スタジアムの常設トイレ棟2棟完成しました。
平成30年11月  岩手県遠野市で住宅が完成しました。
平成31年3月  岩手県釜石市で釜石鵜住居復興スタジアムのラグビーワールドカップ施設8棟が完成しました。
令和元年5月  岩手県釜石市で釜石鵜住居復興スタジアムのラグビーワールドカップ関連施設の追加棟が完成しました。
令和元年6月  長野県松本市の信州大学 山岳会館が完成しました。
令和元年6月  岩手県盛岡市で住宅が完成しました。
現在(平成31年4月時点)、岩手県で1件、東京都で1件の計画が動いています。