第1回：大工塾の活動からはじめて

1 はじめに

私は元々、木造を除くその他の構造設計に興味を持ち日々活動していたが、25年位前に設計者の丹呉明恭氏から強力な誘いを受け、当初は消極的に木造の勉強会に参加していた。当時の木造の設計は、大部分が携わる人の経験と勘で行われていたのが実状だったように思う。

木造に真剣に向き合うようになったのは、1995年の阪神・淡路大震災の悲惨な被災状況を見たからである。当震災では、断層沿いに被害が集中し、被災地域が狭かったものの冬期の早朝に発生したため、木造家屋の倒壊による多数の死者が出た。その多くは木造家屋が倒壊し、その家屋の下敷きになって即死したとみられた。この事実にショックを受け、木造と真剣に取り組むきっかけとなった。

ここでは、木造建物の根拠のある設計を目指した、初期の大工塾の活動から実験住宅までを紹介したい。

2 大工塾の活動内容

大工塾の始まりは「建前学校」。回を重ねるうち、「もっと体系的に勉強したい」という意欲的な声が聞かれるようになり、「大工塾（1998年～）」へとつながった。ここまでは、設計の丹呉明恭氏の活動であり、丹呉事務所で開催していた。大工塾の一期生は、この流れの中で参加した個性的かつ熱心な連中で、現状の家づくりで遭遇する様々な部分に疑問を持っていた。「どのような木造住宅を造ったら良いか。」「本来あるべき技術はどのようなものなのか。」―その答えを探していたところでもあった。

「大工塾」は、丹呉事務所と当事務所の共同開催で、丹呉氏と私で設計と構造の講義を分担し、それ以外の講義は外部の講師に依頼するかたちで続けてきた。塾生の多くは若い大工であり、お金がないにも関わらず、遠方から交通費をかけて来てくれている。多額の受講料はとても要求できず、講師の方々にはボランティア同然の講義料でお願いしている状況である。

木構造や環境問題を主テーマに

講義は月1回第4週の土曜、日曜を連続講義として開いている。1年間で合計12回が1コースとなる。1期目から3期目までは朝霞台の材木屋さんの庭の擁壁を反力壁に拝借して、鉄骨フレームで加力装置を製作し、加力ジャッキはPSメーカーから借用し、全て手造りの試験方法で実験を行った（写真１）。４期目から東洋大学と共催し、川越市にある同大学工学部の施設を借りて開催することになった（写真２）。「構造実験」は大学時代に鉄筋コンクリート造シェル構造の実験以来である。木造は大学では教えないので、木造の実験は大工塾で初めてであるが、この実験が私に何よりも大きな成果をもたらしてくれた。この実験の講義は公開している。毎回噂を聞きつけて見学者が集まり、合計すれば相当の数になるだろう。他の公開講義にも一般の方が見学に来ている。環境問題の講義などは特に関心が高いようだ。

「大工塾」という名称から大工技術を教えているように思われがちだが、主なテーマは１期目の問題意識から引き続いて、「この社会の中でどのような大工を目指すのか」を考えようというものである。だから、大工技術を直接教える講義はなく、木構造や環境問題、大工の生き残り方などが講義の中心で、具体的かつ実践的であることを心掛けている。

【写真1】手押しジャッキで加力し曲尺で変位を測定しながら、壊れ方や強度を体感し、改良点を話し合う

【写真2】耐力壁や床の面内せん断に加え、梁の曲げや継手仕口の引張など、要素実験をひととおり行った

目で見て、体験して、理解する

特に木構造に関係する内容が講義の半分を占めている。「現場で使える構造力学」を目標に、木造住宅の耐力壁の実大試験体を製作して水平加力実験を行ったり、仕口部分の引張試験を行ったりしている。試験体は塾生が製作する。「目で見て、体験して、構造力学（力の流れを）を理解する」ことを目標としている。このような複数の実験を「体験」することで、木構造に対する塾生の意識は確実に変わっていく。塾生たちは切実な問いを有しており、実践の中でその答えを確実につかんでいくと思っている（【写真3】）。

【写真3】強度だけではなく壊れ方の履歴を見ることで、実務で用いるときのポイントも学ぶ

木造住宅を構造的に考える

木造建物を構造力学上の視点から検証してつくる姿勢は、近年言われるようになったが、25年位前までは熟練した職人の勘だけが頼りだったように思う。その勘をよく分析してみると、構造的な問題、納まり的な問題、個人的な美意識、これらが混じり合って、渾然一体に語られていたように思う。大工塾では、これらの勘を否定するのではなく、構造的に実証、若しくは分析し定量化してみようとする試みである。

3 実験は壊れ方を知る貴重な機会

地球環境の変化によって、自然災害が以前にも増して多発し被害も拡大している。特に鉄筋コンクリート造などに比べて地震に弱いと考えられている木造住宅の耐震性は、大きな関心事のひとつである。

【図1】木構造の基本構成

【図1】から、木造の軸組構法の部材とその役割は大きく分けると以下の5つとなる。

① 基礎は建物重量を地盤へ伝える役割

② 軸組は建物を日常的に支える最も基本的な構造体の役割

③ 耐力壁は地震や強風などの水平力に抵抗する壁の役割

④ 床組、小屋組は、耐力壁に水平力を伝達する役割

⑤ 接合部は部材同士をつなぐ構造性能を左右する重要な役割

②～⑤に示す役割を確保するため、それに関与する構造体の性能を知ることは、当然必要と言える（実験の重要性である）。

大工塾の場合、単に要素実験として剛性、耐力を知るのみでなく、壊れ方（脆い、粘り等）や、壊れた後の修復性、改良案やコスト等まで含めた検討をするが、それを知ることはものづくりに携わる実務者にとって最も貴重な機会となる。

4 木造軸組の3タイプ

住宅の軸組は、構造的な視点からは大きく3タイプに分類できる。

① 柱通しの軸組（【図2】）

② 梁通しの軸組（【図3】）

③ 通し柱と渡り腮の組み合わせ（【図4】）

【図2】柱通しの軸組

【図3】梁通しの軸組

【図4】ミックスしたタイプの軸組

【図5】場当たり的な軸組

5 渡り腮構法による家づくり

これはかつて、私と丹呉氏とが構造勉強会で取り組んでいたものである。柱が多く建てられている方向に下梁を渡し、それと直交する方向に原則１間間隔で上梁を渡す。下梁と上梁の交点は渡り腮で組む。このように、渡り腮で梁を組んでいく軸組を基本とし、それを一つの構造システムとしてまとめたものを「渡り腮構法」と名付けた（【図6】）。

【図6】渡り腮構法のシステム図

6 渡り腮構法による実験住宅

東洋大学のプロジェクトの一環として、2005年同大学工学部キャンパス内に「大工塾」も参加して、延床面積 約74㎡の「伝統型木造実験住宅」を建設した。その建築仕様は、特徴の概要を述べると次のようになる。

• 天然乾燥のスギの構造材
• 金物に頼らない渡り腮の軸組
• 土壁の耐力壁
• 通気層を持った屋根と外壁
• 大きな換気口を持った基礎

この実験住宅を使い、しばらくの間、耐震性能の評価や室内環境性能の評価が行われた。自分たちのつくりたい住宅の性能を可能な限り分析して知ることは、私達が求める技術を確立するための第一歩になる。

【写真4】実験住宅の建て方

【写真5】実験住宅の引張試験

木の特性を知り、構法を考える

「大工塾」は木造住宅を標準化することまでは考えていないが、一般論として可能な限り具体論として学びたいと考えている。検証は具体的なモデルを使って進めることにしている。そのモデルが、この「渡り腮構法」による実験住宅である。

この実験住宅の詳細は、「渡り腮構法の住宅のつくり方」としてまとめられ、建築技術より発刊されている。また、構法を特定しない木構造の設計図書として「ヤマベの木構造」がエクスナレッジから発刊されている。

なお、大工塾での多くの木材の基礎知識や実験が、このあとここで取り上げる中大規模木造建物の構造設計や耐震診断、補強設計にも、大いに役立っていることを実感している。

出典

【図2～5】：「世界で一番やさしい木構造増補改訂カラー版」エクスナレッジ

【図6】：「渡り腮構法の住宅のつくり方」建築技術