vol.32

木の学校づくりネットワーク 第32号(平成23年8月6日)の概要

  • 第1回埼玉県産木材活用の研修会開催
  • 木造の仮設住宅による災害復興プロジェクト
  • WASSへ投稿文:松田昌洋氏:
    “学校建築”の誕生
    明治5年(1872)の学制発布によって、日本初の学校制度が定められた。当時の小学校校舎は寺院や民家を借用したものが70%以上(明治8年(1875))を占めており、いわゆる”学校建築”の整備は進んでいない状況であった。明治12年(1879)の教育令を経て、明治19年(1886)の学校令によって義務教育が開始されて以後、就学率が上昇し、校舎が整備されていくこととなる。また、これらの建物には洋風建築技術や工学が導入され、木造の継手・仕口が伝統構法から金物や釘などによる接合となり、洋小屋やトラスなどが登場する。
    明治時代
    明治28年(1895)に文部大臣官房会計課建築掛は学校建築の規範を示すために「学校建築図説説明及設計大要」を発行した。この中で、廊下幅6尺、教室幅21尺、階高12尺1寸の片廊下式平屋の尋常小学校などの実例(図1)が示されており、洋小屋や吊りボルト、接合具としてのボルトや帯金物などが導入されている。ただし、ここでは建築構造についてはあまり言及されておらず、原則平屋とすることや地盤から天井までの寸法の規定などが関係する程度である。
    木造建築が大打撃を受けた明治24年(1891)の濃尾地震の翌年に、文部省は建築物の耐震研究機関として震災予防調査会を設立した。そして、明治28年(1895)に出された「小学校改良木造仕様」(震災予防調査会報告vol.6)では明治27年(1894)に発生した庄内地震後の指針として、基礎、小屋組の寸法等の規定や、ボルト接合による筋かいや方杖、火打土台などが提案されている。
    大正時代
    濃尾地震以来、耐震要素としての筋かいという考え方が登場するが、筋かいの設置が制度として初めて現れたのは大正2(1913)年の「東京市建築条例案」である。この第3編第2章「木造、木骨造及び土蔵造建物」では筋かいの設置とともに高さ制限、土台の設置、柱の小径、継手・仕口の規定が盛り込まれている。その後、大正7年(1918)の「警視庁建築取締規則案」を経て、大正8年(1919)に「市街地建築物法」が制定された。この中で3階建て木造建築に筋かいを使用することが初めて定められた。ただし、木造建築では仕様は規定されたが、構造計算は求められていない。関東地震の翌年、大正13年(1924)の耐震に重点を置いた改正(地震力としての水平震度0.1の導入)でも木造建築は仕様の強化(柱の小径の増加、2階建てまでの建物についても筋かい、方杖設置を義務化)のみである。また、市街地建築物法は都市部のみの適用であり、都市部でも防火規定等を除いて適用されない地域もあった。
    昭和時代~現在
    昭和2年(1927)の「木造小学校建築耐震上ノ注意」(震災予防調査会報告vol.101)では、住宅などの小規模建築と同じ構法で小学校が建てられている状況が多いことから、校舎の耐震上の要点を指摘している。ここでは2階建ての場合には通し柱を多くすることや筋かい、方杖、火打を設けて三角形を構成すること、接合部には金物を用いて補強することが挙げられている。
    昭和9年(1934)の室戸台風では多くの木造小学校が倒壊した。市街地建築物法には風圧力についての規定はなかったことから日本建築学会は木造規準調査委員会を設置し、実大実験を行うとともに昭和13年(1938)に「木造二階建小学校校舎構造一案」を提案した。委員会では地震力とともに一定の風圧力にも抵抗しうる構造を目指して検討が行われ、水平構面剛性を確保する(小屋組や床構面を固めて建物全体で水平力に抵抗する)構造が採用されている。具体的には廊下部分を中心に、小屋梁や
    床の火打に替えて、端部ボルト留めの水平ブレースを設置している(図2)。またこの結果、壁を設けることのできない教室内部の構面にある方杖は、柱と梁の接合部の補強材としてのみ位置づけられることとなった。
    木造規準調査委員会の検討過程で、荷重の組み合わせや長期及び短期の許容応力度の考え方が持たれるようになったことから、昭和18年(1943)、19年(1944)年の「臨時日本標準規格」を発展させ、昭和22年(1947)に「日本建築規格建築3001 建築物の構造計算」、これに準拠した日本建築学会「木構造計算規準」が作成された。また、同年に「日本建築規格 小学校建物(木造) JES1301」(昭和24年(1949)に「日本建築規格 木造小学校建物 JES1302」、「日本建築規格 木造中学校建物 JES1303」に変更)が制定された。
    昭和24年(1949)には日本建築学会「木構造計算規準・同解説 附 木造学校建物規格の構造計算」が発行された。ここではJES1302、1303の2階建て木造校舎の一般教室部の構造計算例が図面とともに示されている。「木造二階建小学校校舎構造一案」と大きく異なる部分は、1階の教室間仕切壁端部の柱が2本ずつになったこと、水平ブレースが廊下だけではなく教室側にも設置されたことなどが挙げられる。
    昭和25年(1950)年に市街地建築物法が廃止となり、建築基準法が施行された。地震力が水平震度0.1から0.2に引き上げられるなどの変更があったが、木造建築については壁量規定が盛り込まれたことが大きな特徴である。このきっかけとなったのは木造校舎も大きな被害を被った昭和23年(1948)の福井地震である。この地震で被害を受けた木造住宅と壁量との関係が調査され、耐震性確保のために筋かいなどの壁が必要であるということになった。壁量規定は住宅に限らず、木造であれば学校建築などにも適用される規定であるが、現在では一部の構造計算を行った場合などは外すことが可能となっている。
    昭和31年(1956)に2階建て、平屋の木造校舎の構造設計標準を規定したJIS A 3301(木造学校建物)が制定された。木造建築の構造についての技術的困難を取り除き、経済的で安全な学校が建設されることを意図したものとなっており、教室の大きさなどによって場合分けがなされ、それぞれについての架構及び仕様が定められている。なお現在、新築で使用されることはまずないと考えられるが、この規格に従った場合は建築基準法施行令第48条の規定を外すことができる。
    昭和36年(1961)の日本建築学会「木構造設計規準・同解説」は昭和34年(1959)の建築基準法改正に伴い、昭和24年の規準を大幅に改正したものであり、集成木材構造設計規準が新しく追加された。木構造計算例としてJIS A 3301の木造校舎の構造設計計算(図3)も掲載されている。
    その後、建築基準法改正によって昭和56年(1981)に新耐震基準の導入、平成12年(2000)に性能規定化が行われ、構造設計そのものの考え方も大きく変わってきた。また、昭和62年(1987)に大断面構造用集成材の燃えしろ設計が告示で示され、平成16年(2004)にはJAS製材もその対象となった。そして、平成23年(2011)5月に国土交通省大臣官房官庁営繕部「木造計画・設計基準」が制定され、木の学校づくりを進めやすい状況への第1歩を踏み出したところである。

    参考文献
    (1)西川航太:近代木造校舎の耐震改修法に関する研究
       -方杖と水平構面の剛性に着目して-、
       東京大学大学院修士論文、2009年3月
    (2)坂本功 監修:日本の木造住宅の100年、
       社団法人 日本木造住宅産業協会、1997年
    (3)杉山英男:地震と木造住宅、丸善、平成8年
    (4)日本建築学会図書館デジタルアーカイブス
       (https://news-sv.aij.or.jp/da1/index.html)

vol.4

木の学校づくりネットワーク 第4号(平成21年1月10日)の概要

  • 巻頭コラム:「”木の学校づくり”の二つの意味」浦江真人(東洋大学工学部建築学科准教授):「木の学校づくり」には二つの意味があります。一つは、「木を使った学校をつくる」こと、もう一つは、「木を学ぶ学校をつくる」ことです。これらに関する情報を収集・発信し「木の学校づくり」ネットワークを構築することが「木と建築で創造する共生社会研究センター(WASS)」の目的です。
    近年、学校建築においても木の活用が進められています。木には柔らかさや温かみがあり、学校建築に木を使うことによって教育環境の向上が期待されています。そして、国産材・地域産材・地場産材の積極的な利用を図ることが望まれており、CO2固定化や環境保全に加え、林業の発展や町おこし・村おこしとしても期待されています。
    木材は生物材料です。鉄筋コンクリート(RC)や鉄骨の鉱物材料や、金属・プラスチック製の工業部材に比べると、同じ規格・性能のものを早く大量に揃えることは容易ではありません。したがって、木の特性や利点・欠点を十分に理解した上で、設計・施工しなければなりません。また、木の活用に学校建築を対象とすることの特徴は、規模が大きく一度に大量の木材が必要であることや、公立学校は公共工事であり工事の発注や木材の調達など、戸建住宅と比べて建築生産の仕組みに大きな違いがあります。このことは、林業経営、素材生産、原木流通、製材加工、製品流通、部材加工、建設、維持管理までの全てのプロセスに関係します。
    これらの情報を木の学校建築に携わる発注者、建築設計者、施工者などに対して提供する必要があります。また、学生に対しても、日本の森林や林業の現状を理解し木を知るために、実際に山を見学したり、間伐や下刈りを手伝ったり、自分たちで木を加工し建物を造ったりする活動をおこなっています。また、小中学校でも木の学校を教材として木・森・環境について学ぶことができます。
    これらは、とても大きな課題ですが、WASSの活動がその解決の新しい糸口になるはずです。
  • 最近のトピックス:平成20年12月18日に福岡県福岡市民会館で日本木材加工技術協会九州支部主催の講演会「木材利用は環境に良い?-そのわけ(理由)と先進的取り組み-」が行われました。
    この講演会は、地球環境の保全や生活環境の向上が求められ、森林の重要性が叫ばれている現状の中で、森林を伐採し、木材として使うことがどのような影響を与えるのかについて木材を取り扱う専門家が講演し、先進的な取り組みの事例などを紹介したものです。
    京大学名誉教授である大熊幹章氏は「地球温暖化防止行動としての木材利用の推進」というタイトルで基調講演を行いました。その中で、林業が現在は森林整備を大きな目的としてしまい、本来の木材生産・利用から離れてしまっていることを指摘されました。また、Carbon Footprint(炭素排出足跡)を木質系材料や住宅などに適用すれば、鉄筋コンクリートや鉄骨などの他材料製品と比較することで木材の優位性が明確に示されるとし、木材利用推進の切り札としてなる可能性があるという考えを述べられました。
    山口県、福岡県を中心とする安成工務店の安成信次氏は、「住環境と木材利用」ということで、国産材を利用した自然素材型住宅を建築する中で、山側と工務店と直接結ぶネットワークを形成し、山とまちの交流をテーマにして行っている取り組みについて発表されました。
    最後に、九州大学大学院教授の綿貫茂喜氏は「ヒトの整理反応からみた杉材の有用性」という講演を行いました。これは、本紙創刊号にてお知らせした記事の内容について詳細に説明されたものです。
    綿貫教授は、木材が経験的、主観的に親しみのある材料であり、非常に身近な存在であったにも関わらず、現在うまく使われていないことに対して、木材を使うことが生理的に良い結果を与えるという客観的な事実が明らかにされていないことが原因の1つであると考えられ、木材の揮発成分、光の吸収特性と生理反応との関係から杉材の生理的効果を検討されました。その概要について、講演会資料の中から抜粋して以下に記します。

    1)木材の揮発成分について

    (1)実験室で、木材から抽出された揮発成分を短時間与えると、左前頭部の脳活動が高まり、免疫活動が高まった。

    (2)木材の長期使用について

    小国杉で製作された学習用机と椅子を長期間使用したクラス(1組)では、その他のクラスよりも免疫活動が増加した。この長期使用中に、中学校でインフルエンザによる欠席者が急増した時期があったが、1組の欠席者は他より少なかった。

    (3)木材の乾燥温度と免疫活動について

    40℃、80℃および120℃で乾燥した杉の床材を中学校1年生の3クラスに各々配置し、クラス間の生理反応を比較したところ、40℃で乾燥した床材を使用したクラスの免疫活動は120℃でのそれより高かった。

    2)杉材の光吸収特性について

    電磁波の中で、380nmから750nmの波長を可視光線と呼ぶが、杉材は短波長を吸収し、長波長を反射する。青色光である460nm付近の光は脳の松果体から分泌されるメラトニンを抑制することが知られている。メラトニンは生体リズムを調節し、メラトニンの分泌が抑制されると質の高い睡眠が得られない。従って、寝室には短波長光を吸収する素材が用いられるべきであろう。そこで杉材にそのような効果があるのかを調べた。実験は人工気候室内の壁に杉材あるいは灰色の壁紙を配置し、間接照明で照らした。その結果、夜間のメラトニン分泌は杉材の方が多かった。また、脳波を測定したところ、杉材の方が適切な覚醒水準が得られることが示された。


  • WASS研究室から


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