Ver1.1 Last Up Date:09.11.06

SE工法徹底解説~メリットからデメリットまで

SE工法の解説このコーナーでは我が家の躯体にも利用したSE工法の解説をメリットと、デメリット両側面から掘り下げて解説したいと思っています。

無印良品の家や難波氏による一連の箱シリーズなどはSE工法で建てられています。

SE工法とは?

SE工法とはEngineering For Safty(工学的で安全な工法)という意味です。

構造設計の巨匠・幡繁(ばんしげる)氏の協力のもと、阪神大震災で木造家屋が多く倒壊した反省を活かし安全な木造家屋の実現に向け研究し完成しました。
※幡繁氏は国技館やフジテレビ本社屋などの構造設計をした方。

木造家屋の弱点である仕口(接合部)を金物に置き換え、品質の安定しない従来の構造材を使うのではなく、強度の確かめられた構造用集成材を利用し、実験に基づいた構造計計算を行い信頼性を高めた工法です。
構造計算を行い強度を高める事で、一般の軸組み木構造より少ない量の耐力壁で作ることが出来るので、自由度が高く、大空間を作ることもできます。

木造家屋が阪神大震災で多く倒壊した理由

まず始めになぜ震災において多くの木造家屋が倒壊したかという事を述べておきます。

日本で一般的な木造住宅は柱の大きさが105mm角のものがほとんど。
最近では120角の木造家屋も出てきましたが、それは基本的に建築基準法の中で柱の細長比という規定があってその基準をクリアしたに過ぎません。

細長比というものは柱の長さを梁や土台間距離に応じて柱の太さを規定するものです。
二階建てぐらいまでであれば105角(3.5寸角)、三階建てでは120角(4寸角)が必要になります。
これは、横架材(梁等)によって柱が拘束(横方向におさえられている)されるので、その周辺では地震などの横揺れに対して柱がポキッと折れにくくなるために柱が細くても良いというものです。

しかし、法律とは、その法の趣旨とは別に、柱の最長比を横架材間の何分の一にする事。と、短い言葉で完結し、その条文だけが意味を成しているといっても過言ではありません。

つまり、曖昧な部分を含み、その趣旨を理解せずに運用すると大変な事になるという事です。
(建築基準法通りに柱の太さを計算すれば安全とは必ずしもいえなくて、それ以外の余条件をキチンと反映した検討をしなければならない)

柱の細長比の説明例えば、大きい吹き抜けがあるような家では吹き抜けに面した柱は拘束力が弱いため、梁のない方向に力が働くととても弱いんですよね。
でも、これでも適法になってしまうんです。
適法は適法でも、実際阪大震災の時はこういう家が多く倒壊したという事実があります。
つまり法に適合=安全な家とは必ずしも言えないのです。

軸組み構造の通し柱欠き込み状況
また、従来の木造では”仕口”と呼ばれる欠き込みを利用して柱、梁を接合するように組み立てられるのですが・・・
その仕口がウィークポイントになるのです。
特に沢山の梁が接合する柱はあらゆる方向から欠き込まれ、柱がほとんど残っていないという事が良く有ります。

そこが原因で倒壊した家屋も少なくないと聞いています。

そして、材木の強度というのも一定でないので、全く同じ間取りでも、使う材料によっても強度が異なるのです。たまたま悪い材料を使ってしまった建物などでは予定の強度が出ず倒壊に至ったと予想されます。
特に筋交いなどでは、節抜けのした材料(著しく強度の低い木材)を使った家屋や、適切な取り付け方法がなされない事に起因して倒壊した家屋もあったようです。

なぜ、そのような事が起きるのか?
それは、木造家屋の建築確認申請のズサンさがよんだ悲劇とも言いかねません。
建築確認申請では、4号建築物の特例といって一級建築士の設計した木造二階建て(一定規模の)においては、ほとんどの条文のチェックが免除されています。(設計した建築家の責任の下、役所の担当者はチェックしなくて良いことになっている。)

つまり、もし悪意の建築士が契約を優先して構造を無視した間取りを作っても確認申請はおりてしまうのです。
※事実、一部の業者で壁量が不足するなどの偽装があり建てられた家がありました。

また、一級建築士という資格は万全ではありません。
それは、先の元姉歯建築士の耐震偽装にしかり、ただ知識のない者による設計で、見過ごされてしまったケースや、単純な設計ミスなどが耐震性能を充分備えていない家を量産してしまったのではないかと思います。

つまり・・・

1.材木の強度が不安定
2.構造のチェック体制が曖昧
3.法律の曖昧性
4.施工者の技術不足


等に起因され、不確かな木造住宅が量産され、地震で倒壊してしまったのではないのかと思うのです。

その反省を活かし、信頼ある木造住宅をいかに構築するか?
そこでSE工法の出番となるわけです・・・

建築基準法は料理で例えるならば、ただ単に必要な材料を示しているだけに過ぎません。
調理においては材料の切り方、炒めるタイミングなども重要になるように、正しい調理法を知っている必要があります。その料理法を誤った建築物の多くが、震災の被害に曝されてしまったのではないでしょうか?

SE工法のメリット

SE工法は、先にも述べたように、構造強度の信頼性が高い点が一番のメリットだと思います。
まず、メリットを列挙させていただくと、

1:裏付のある構造強度
2:自由度の高い間取りが可能
3:特殊な形状への対応が可能
4:品質が高い・保証体勢が磐石

といったところでしょうか。
それでは、それぞれ掘り下げて説明させて頂きます。

1:(構造の優位)
2:基礎に直接柱を取り付けるので

木造軸組み構造の弱点である仕口の強化

SE工法の金物接合部SE工法はこの図のように仕口(接合部)を金物に置き換えて木造の弱点を補完しています。
木造の通し柱は何方向からも梁が入り込み、接合部分の柱はほとんど残っていません。
しかし、SE工法の場合はその金物が取り付く丸座の部分が少し削られるだけで、柱がキチンと残っている事が解ります。
また、ドリフトピンとよばれる専用の金物を使うことで、梁とも強固に接合されるので半剛接という鉄骨造やRC造と木造の両方の性能を兼ね添えた構造体を実現しています。

注脚部の見直し

SE工法の柱脚部分SE工法は柱脚部(柱と土台の緊結部分)も強化を行っています。
仕口の性能を高めた為、高強度の建物を作れるようになり、今まで以上に柱脚に負担がかかるようになりました。
実際、木造家屋のウィークポイントは仕口の次に柱脚の強度不足が指摘されています。
通常、柱は土台を介して基礎に緊結されているのですが、柱からズレタ位置でのみしか留める事が出来ない為弱点となるのです。
(柱芯からズレると、てこの原理で負担が多くなる)
その為、SE工法では柱の直下で金物により接合し、直接基礎に留め付ける工法としています。

基礎の鉄筋の錆防止、強度強化

これはSE工法に限る事ではありませんが、基礎巾を170mmを標準とし、基礎の強化を計っています。
一般的な150mm程度の基礎では、アンカーボルトの被り厚がキチンと確保できないことがほとんどです。
被り厚とは、鉄筋が部位によって3cmとか4cmとかコンクリートに覆われていなければならないという規定です。(基準法の基礎巾の最適準は120mm・ベタ基礎の場合)
コレは酸性の鉄がアルカリ性のコンクリートに覆われている事で酸化を防ぎ錆びるのを防止する為に必要最低限の数値を示したもので、150mm程度では少しのズレでアンカーボルトだけでなく、基礎の鉄筋も被り厚がキチンと確保できなくなることがあります。
また、被り厚が少ないと、その部分が強度的に不足し、クラック(ヒビ)が入り、そこから水がしみこみコンクリートを劣化させます。

材料強度の確保・構造用集成材の利用

SE工法では、一般流通の木材ではなく、構造用集成材を利用する事になっています。
一般の木材では、木の節や曲がった木から製材したものか?などその木それぞれに性能のバラツキがあり、強度の表示がないものがほとんどです。
その為、実験により強度が確認された構造用集成材を使うことで、キチンとした数値での構造計算が可能となり、信頼性を向上しています。

全棟構造計算で検証

通常の木造建築では、壁量計算という簡易計算で構造のチェックが行われます。
地震や台風などの強風に対して、床面積や立面に応じて必要な体力壁の量を算定するやり方です。
しかしながら、建物の形態は一様ではなく、大きな吹き抜けや、スキップフロアオーバーハングなどのイレギュラーな設計の場合はその基準が曖昧な為に、建築基準法ではカバーしきれていない部分が多くあります。
その為、法に適合しても危険と思われる建物も多く、実際震災により崩壊したという話を聞いています。

SE工法では、材料強度の確認から、実物大実験での検証結果を元に解析されたデータを使い、全棟構造計算を行って、安全性を確認しています。

設計・プランの自由度が高い(スケルトン・インフィル対応)

SE工法の耐力壁の例・Akatuki House
耐震等級3(基準法の1.5倍強度)
での2階建て1階部分の壁配置例
構造計算をキチンと行う事で、強度を確保しながらも、通常の軸組み構造に比べ壁の量を大分少なくする事ができます。
(軸組み木造の約1/2~1/3)

コレは、建物外周部で構造体を成立させ、内部にはほとんど柱・壁が無い(構造上の)の空間を作ることが出来る事に繋がります。
そうやって出来た空間は、何十年後かの改修の時も自由度の高い改修が可能で、建物の寿命を60年やそれ以上と考えても充分対応可能な躯体といえる訳です。
また、長期優良住宅の基準もクリアする事が可能な躯体性能とフレキシビリティーを持ち合わせています。

その他、本来木造家屋に課せられる制約の一つ、壁率比(H12.建告1352号)の規定を計算によって免除できる為、片面に大きな開口部がある建物などにとても有効です。
例えば、一階の一部を駐車場にするケースなどは、通常の木造では成立しにくいのですが(こういった家は特に震災の被害が多かった)、構造計算で安全性が確かめられる為有効です。
Akatuki Houseのオーバーハング部・竣工写真へ
また、私の自邸のようなケースではオーバーハングという二階が迫り出した平面の為、従来の木軸構造では実現困難でした。
SE工法では1500mmまでであれば可能となり、プランの自由度が広がります。
勾配天井の火打ち材を無くす


その他、右の写真のような小屋裏を利用した吹き抜け空間も本来必要である火打ちや小屋組みを設けることなく勾配天井を造る事が出来ます。

SE工法の場合は、勾配のついた登り梁も金物で緊結する事が出来るので、一定勾配以上は構造に加味できない部分をも計算に加える事が出来、火打ち材などがなくても安全なのです。
(先に触れた4号建築物<構造計算免除>の場合は正しい知識無しで、裏付けなく火打ちを入れてないケースもあります。コレでは、耐力壁の力が正しく建物全体にいき渡らない為に危険である場合があります。)

柱・梁の現し仕上げにも適している

SE工法・現し仕上げの時の金物SE工法は現し仕上げに適していると思います。
現し仕上げとは、構造躯体の柱や梁を剥き出しで見せる工法で、その接合部が実にシンプルで見た目が良いからです。

在来工法仕口廻り写真
軸組み構造の接合部
SE工法の仕口廻り写真
 SE工法の接合部
一般の軸組み構造では、接合部には金物がむき出しになりとても見苦しいのですが、SE工法の場合は柱や梁から飛び出る金物がない為に非常にスッキリしています。コレは他の金物工法で比べた場合でも言える事で、大空間に同じリズムで梁を現しにし見せる事で独特な空間を作り出すことが出来ます。

品質が高い・保証体制が磐石

建築基準法より細かい規定が設けられており、それに即した検査体制が整っています。
また、工務店の研修制度など質の高い物造りの体勢が出来ています。
工務店側の検査・検査機関の検査・設計者の検査と重ねて行う事でコレまでの瑕疵による事故がなく、保証会社の保険料が格安となっています。

SE工法のデメリット

特にSE工法のみをひいきするつもりはありませんので、デメリットについてもキチンと言及いたします。SE工法を採用する場合はきちんとその弱点を把握する事が重要で、SE工法のみを設計する設計事務所や工務店ではいい事ばかりを並べキチンと説明してくれない事もあるので参考にしてみてください。

あまり、デメリットばかりを書くとイロイロな方にご迷惑を掛けてしまうかもしれませんが、コレはあくまで私の意見として読み飛ばしてください・・・
メリットを尊重した上で、こういったデメリットもありますよという趣旨の記事です。

リスト 最大のデメリットは躯体コストが高い事

やはり、一番のデメリットは構造体のコストが高い事です。
販売元のNCNの資料によると躯体工事費の費用が2~3万円/坪アップと公表されています。
これは、30坪程度の住宅ですと60~90万円の増額になるという計算になります。
100万円UPぐらいで納まればいいのかな?と思う方もいるかと思うのですが・・・
しかし、この計算の根拠となる躯体工事費が在来工法では4万円/坪、SE工法では6~7万円/坪と提示されていますが、実際には建物によって随分と差が出るので注意が必要です。
ここで、参考までに自邸のコストで検証してみます。
また、各工法の建て方風景もblogでレポートしています。下記のリンクよりご覧下さい。
Akatuki House A(親世帯)- 木造在来工法
述床面積:80.18㎡(24.25坪)
施工床面積:91.79㎡(27.76坪)
 ※テラス・小屋裏収納の1/2床面積を加算

躯体・金物費合計:1,265,100円
 〃 延床面積辺りの坪単価:5.22万円/坪
 〃 施工面積辺りの坪単価:4.56万円/坪

土台:米ヒバ乾燥材
柱:ヒノキ乾燥材
梁:米松乾燥材
耐震等級:3(最高グレード)
※一般の建物より階高が高い為割高です

→在来工法の建て方レポート
Akatuki House B(子世帯)- SE工法
述床面積:99.41㎡(30.07坪)
施工床面積:108.34㎡(32.77坪)
 ※テラス・小屋裏収納の1/2床面積を加算

躯体・金物・SE工法使用費合計:
2,313,230円
 〃 延べ床面積辺りの坪単価:7.69万円/坪
 〃 施工面積辺りの坪単価:7.09万円/坪

土台:ヒバ
柱:構造用集成材
梁:構造用集成材
耐震等級3(最高グレード)
※一般の建物より階高が高い為割高です

→SE工法の建て方レポート
面積・高さが違うので簡単に比較できませんが、コストの差をイメージできたかと思います。
しかし、コストの差はコレだけではないのです・・・

リスト 荷姿が悪く輸送コストが掛かる

SE工法の荷姿実はSE工法は荷姿(トラックに積む際のが悪いので運搬費が在来工法の約倍の費用がかかり10万円ほどアップしていました。
それは、プレカット工場で金物を取り付けるが故に、トラックの荷台に整然と並べることが出来ず、カサが増えて一度に多くの材料を運ぶ事が出来ない為です。
予め、躯体に金物を取り付けているのでその分、建て方費(躯体の組み立て費)がその分安くなっているかな?と思いましたが、あまり差は見られませんでした。
リスト 構造外の材料費も少しアップ
少ない構造体でスッキリと建てることが出来るのがSE工法の特徴です。
しかし、それゆえに建物外周部などに外壁の下地等を止めつける為の間柱等が在来工法より多く必要になります。
価格的にはそれほど多く在りませんが、自邸の場合見積書の単価を比較すると2000円/㎡増額となっています。
(同一工務店で同時期の施工の為、信憑性のあるデータかと思います)
しかし、30坪の住宅では20万円のアップとなり塵も積もれば結構な額ですよね・・・

リスト 基礎工事費もアップします・・・

増額の話しばかりですが、それぞれ個別に解説させて頂きます。
SE工法の場合、柱脚の信頼性を増す為に、一般的な基礎より強固な基礎にする事が要求されます。
具体的には基礎巾を170mm以上にして鉄筋を守り、ベタ基礎にして基礎と一体的な構造計算を行う必要があるのです。
その為、二階建て程度の建物では通常の在来工法に比べるとスペックが高く費用がかさむ事になります。
私の自邸の場合は、地盤が悪い事もあり、初めからスペックの高い基礎とする事にしていたので、在来工法も割高な基礎となっています。
Akatuki House A(親世帯)- 木造在来工法
1階床面積:43.62㎡(13.20坪)

基礎鉄筋・コンクリート費合計:1,041,500円
 〃 1階面積辺りの坪単価:7.89万円/坪
 〃 施工面積辺りの坪単価:3.75万円/坪
Akatuki House B(親世帯)- SE工法
1階床面積:46.29㎡(14.00坪)

基礎鉄筋・コンクリート費合計:1,112,050円
 〃 1階面積辺りの坪単価:7.94万円/坪
 〃 施工面積辺りの坪単価:3.39万円/坪
その為、このようにSE工法も在来工法もほとんど差がありませんが、一般的な立ち上がり巾150mmで布基礎の建物と比べると20万円ぐらいは増額になると思われます。

リスト 集成材の安全性・実績の不確かさ

集成材これは、SE工法に限らず、様々な事にいえるのですが実績が少ないということは一番の不安材料になります。
構造計算する為に、強度の安定した構造用集成材を使うわけですが、その構造材の安全性に私は少し疑問を持っています。
構造用集成材はラミナと呼ばれる薄い木材をはぎ合わせたもの。木は木目によって強度にバラツキがあるので、相互に組み合わせながら弱点を補強しあって、強度を強めています。
しかしながら、そのラミナを組み合わせる為に利用する接着剤の強度が少々不安なのですね。
高分子の世界はそれほど歴史が深くはないので、住宅のスパンで50年100年と経過した場合、はたしてその接着剤が当初の強度をキチンと確保するかは疑問な所があります。

ビニール製品などで考えると、紫外線に弱く防爆されるとボロボロになりまりますよね。
どんなに強い接着剤でも時間が経過するとポロッと落ちてしまったり・・・

それは、やはり経年劣化、特に紫外線の影響が大きいと考えられます。
ですから、構造用集成材を表し仕上げに使う時は注意が必要だと考えます。
毎日、西日に照らされるような場所への使用はちょっと抵抗があります。

また、表し仕上げの場合、見た目を重視する為に防腐剤の入っていない接着剤を使用するので、防腐に対しても将来の不安が残ります。

※1893年に考案された集成材ですが、1927年コペンハーゲン駅舎で使われ今も同じような姿で使用されています。
これは、有識者の中でも意見が分かれるところなので、リスクがあるという事でご理解下さい。
また、数年前に構造用集成材が剥離したという事故があり、その原因追求等が行われています。
→構造用集成材の剥離について(国土交通省 H17.3.4)

リスト シックハウス問題は少しリスクあり

シックハウス問題を考える時に誤解していけないのは、一つの判断材料になるホルムアルデヒド等の発散量を示すF☆☆☆☆やF☆☆☆の表示の意味。
F☆☆☆☆と規制対象外材を混同している方がいるかもしれませんが、F☆☆☆☆は使用範囲を制限されませんが、全く発散しないわけではありません。
発散量が少ないだけで、完全に安全というわけではないのです。
SE工法の材料もF☆☆☆☆を利用し、シックハウス問題に真剣に取り組んではいますが、集成材を利用したSE工法では、通常の在来工法より化学揮発物質を多く発散する事になります。

リスト 構造計算費用も別途必要に

コレもコストに関わる事ですが、安全な住宅を作るために全棟構造計算をするSE工法では、構造計算の費用が必要になります。
構造によっても変りますが、2000円~3000円/㎡
30坪の住宅ですと20~30万円となります。
これは、通常の構造計算費用に比べたら割安なのですが、構造計算をしない場合と比べたらやはり、増額となります。

リスト 工務店経費(見えない経費)も加算

SE工法は登録施工店制度となっている為に、上納金ではありませんが工務店は固定費を販売元に支払わなければなりません。

仮にその経費を100万円とした場合、年間10棟建築する工務店では一棟辺り10万円の経費を計上せざるを得ません。
これは、SE工法に限らず登録施工店制度をとっている工法全てにいえることなので特別な事ではないのかもしれません。
例えばハウスメーカーなどのは研究開発費、本社経費として10%以上の経費が掛かっています。
この経費を外部に委託し負担していると考えれば納得のいく話しなのですが、規模によってはコレだけの費用を掛けるメリットがなく、SE工法によらない工事を依頼する場合、余分な経費を支払わなければならない事に繋がると言えます。
リスト 在来工法が必ずしも信頼性がないわけではない
SE工法のデメリットとして掲げる話ではないのかもしれませんが・・・
SE工法の謳い文句の中では軸組み在来木造より優れているという事が謳われていますが・・・
必ずしもそうではないと思うのです。

震災により多くの在来木造が倒壊しましたが、それは過去の基準・施工法によるもので、最近の軸組み在来木造でも、耐震性能の高い建物は作る事が出来ます。
しかし、木造家屋が多く倒壊したというイメージだけが先行し、軸組み工法だから不安だと思う事はあまり懸命ではありません。
弱点であるといわれる仕口も欠き込みが少なくても大丈夫なような金物もあり、柱脚や筋交いに関しても弱点を補強しながら建てる工法が研究されています。

構造計算をしない在来工法では、壁の強さが建築基準法で決まっていますが、実際それ以上の強度が出ている場合があります。
しかし、SE工法は実験に基づいた最大の値を元に計算している為、逆に余裕がない場合も考えられます。
例えば、壁に構造用合板を貼る場合、基準法では5倍までですが、SE工法では7倍やそれ以上の耐力を見込むことが出来ます。
この事は逆に在来工法のほうが余力が残っていると考えられるわけです・・・

こう、考え方を変えて調査するといろんな事が見え、特定の工法を評価する事は非常に難しいのです。
リスト 後からコストダウンが容易にできない
コストがいろいろ掛かるSE工法ですが、一番気をつけなければならないのは特殊な工法の為、計画段階で構造計算の費用などが発生し、後から減額しようと思ってもそれらの費用を取り返せない事。
また、在来工法に途中から変えようと思っても簡単には変更できず、計画を1からスタートせざるを得ない事が挙げられます。
SE工法に限らず、途中で構造を変える事は、図面を全て書き換えるような大変更になります。
ですから、始めの工法の選択が非常に重要となります。

SE工法まとめ

このようにデメリットを挙げてみるとコストアップする要因がかなり多くあり、その費用を理解した上で計画をスタートせねば大変な事になります。
私がピックアップした項目でざっと100~150万円以上在来工法に比べて増額します。
これは、税抜き前の工事単価なので、コレに工務店の諸経費、消費税がかかる事を加味すると120~170万円以上はトータルで増えると覚悟して下さい。
※自邸(住宅密集地の最も条件の悪いケース)をベースに試算したものです。

そう考えた時に、2000万円ぐらいの工事では、SE工法の費用が非常に大きなウェイトを占める事になり、他の工事を圧迫すると簡単に予想できます。
少なくとも2500万円以上、理想を言えば3000万円以上の工事を予定している場合はSE工法での計画を検討に入れると良いと思います。

コストの話だけで言うとデメリットだらけのSE工法ですが、もう一度メリットに話を戻すと、やはり、在来工法に比べ大空間が出来、自由度の高いプランニングは魅力があります。
その高いコストを払っても変えがたいメリットは多大にあり、お勧めに値するわけです。

しかしながら、お施主様の希望する間取りによってはSE工法とせずとも、建築家の工夫によって在来工法でも実現可能なこともあり、SE工法ありきで計画をスタートする事はちょっとお勧めできません。

ご予算やご要望、包み隠さず話した上で、間取りから工法を選択することをお勧めします。

ここで、簡単な言葉でSE工法を示すとすればワンボックスカーというところでしょうか。
一般的な木造住宅がセダン、ローコスト住宅を軽自動車だとすると、それより大きな空間を持った車だけに当然高いわけです。
セダンを買ってオプションをアレコレつけても、そのワンボックスカーの空間は手に入れることが出来ませんよね。
でも、セダンでも使い方によっては快適だし、その分予算内でカーナビをつけたりいろいろグレードアップできるわけです。
軽自動車は安いけれども、馬力が出ないなどのベースの性能が制限されますが、用途によっては快適に乗る事が出来ます。

もちろん、ワンボックスカーを買ってオプションまでつける余裕があればそうすれば良いし、始めはオプション無しでシンプルに使って、後からオプションを買ってグレードアップする方が良い場合があります。

家造りも、車の購入と同じ所があり、家族の構成や目的によって選ぶべきで、ワンボックスカーを買った後にお金が無くなってしまったので、オプションがつけられず、セダンに買い換えようと思っても簡単にはいかないですよね。
工法を選択すると言う事はそういう事なんです。

そして、工法は木造在来工法、SE工法だけではないので様々な選択肢の中からご自身のライフスタイルに合う建物を手に入れてください。
※RC造・S造などの工法の特色も順次UPしたいと思っています。

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