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セキスイハイムの構造や工法の早わかり!

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セキスイハイムの構造は「ボックスラーメン構造」です。

 

これは、鉄骨工法で「ユニット工法」とも呼ばれています。
※箱型の鉄柱の枠を「ユニット」と呼んでいます。
セキスイハイムの構造

 

「ボックスラーメン構造」というのは、セキスイハイムが独自に名づけた工法なので、あまり馴染みが無いかもしれません。

 

簡単に説明すると、ボックスラーメン構造は上にある画像のとおり「箱をいくつも重ね合わせた構造」なのです。

 

太い鉄の柱と梁を四角形に組立て、それを一つの箱というイメージで積み重ねられた構造です。

 

この構造の特徴は、

 

「耐震性が強い」

 

ということに尽きます。

 

ユニットを構成する一本の柱には100mm×100mmを使用していて、一本分の柱だけの強度をみても、鉄骨住宅で一般的なC形鋼の3.8本分の強さだというから驚くばかりです。

 

特に、ユニット同士が重なり合う中心には4本の柱が集まるわけで、

 

100mm×100mm角の鉄骨が4本組み合わさって、200mm×200mm角の太い鉄骨柱となることを考えれば、超強力だということは容易に想像できますよね。

 

セキスイハイムの柱

 

 

ちなみにユニットの種類は、約100種類

 

これらのユニットを、積み木のように組み合わせてお客さんの希望に合った間取りをつくっていくんです。

 

セキスイハイムの間取り設計は、ユニットを積み上げていくパターンを変えるだけという単純なものなので、設計士ではなく営業マン自身が行っている事も多いといわれています。

 

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接合に強力溶接技術を利用して耐震性アップ

 

 

さて、ボックスラーメン構造を構成しているユニットの、柱と梁との接合は、強力な溶接を施しています。

溶接

 

現場では、溶接機器が使用できないので、ボルト締めすることが多いのですが、溶接処理は工場内で大部分を製造できるセキスイハイムの強みといったところです。

 

工場内という整備された環境内で、ロボットにより丁寧で正確な溶接をしているからこそ、品質にバラツキなく施工できるというわけです。

 

建材の一部分を工場で生産し、現場搬送して組み立てる他の鉄骨メーカーは、連結部分ごとに人の手でボルト締めをしていく。

 

数百箇所とある連結部分を、いくらボルト締め機器で留めていくとはいえ、大変な作業を要します。

 

セキスイハイムもユニットを現場に搬送してからは、ユニット同士の連結には人の手でボルト締めをしますが、他メーカーに比べれば、格段にボルト締め箇所が少なく、作業員の負担も軽減されます。

 

なるべく人の手を介さない施工をすることで、作業効率をアップさせ、品質の安定に配慮していることが、セキスイハイムの魅力です。

 

定期的に開催している工場見学でも溶接作業を見ることができます。

 

スポット溶接

 

ロボットがピンポイントで溶接するので「スポット溶接」という名称がつけられていて、その接合強度は、何と3t〜4tの力に相当するようです。

 

例えると、普通乗用車(トヨタカローラ)の重さは約1トンなので、約3台分を1箇所の接合部分の力で支える事ができるんですね!

 

この強度が一箇所とみると、ユニット一つあたりに平均にして12箇所のスポット溶接をするので、合計約40tの重さに耐える力を持っていることになります。

 

ちなみに、このスポット溶接は、1箇所だけで一般住宅の電力、約880件分を消費するという膨大なエネルギーが費やされています。
※スポット溶接1箇所あたり、22,000A(アンペア)の電力を使用

 

スポット溶接は、特許も取得しているので、セキスイハイムならではの技術なんですよ。

 

大空間

このスポット溶接技術で、鉄骨どうしを頑強に連結させる強みを活かせるので、大空間の居室をつくる工夫にも利用されています。

 

通常の鉄骨メーカーでは、3m60cmごとに1本、柱を持ってこなくては構造に支障をきたすと言われていますが、セキスイハイムでは、5m40cmごとに1本という柱のスパンを可能にしています。

 

1本分の柱を取り除く工法を「ハイビーム工法」と名づけていますが、強力なスポット溶接のお陰で、様々な工夫が出来るんです。

 

 

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セキスイハイムの耐震性の強さは鉄骨にあった

 

住宅の柱の形で強度の高い順に並べると、@「円柱」A「四角柱」B「H形鋼」C「C形鋼」という順番。

 

鉄骨の中では、一番「円柱」が強力ということになりますが、この形の鉄骨を使っているメーカーは、加工が難しいためなのか、見たことがありません。
鉄骨の形状

 

現場で施工するには、ボルト締めをするために人の手が入るスペースをとる必要性から、どうしても形状を「H形鋼」や「C形鋼」にすることが求められます。

 

でも、セキスイハイムの場合は、工場内でロボットが溶接をするので、「H形鋼」や「C形鋼」を使用する必要はなく、2番目に強い、四角柱を使うことができるのです。

 

ここでも、工場内生産の強みが活かされているというわけです。

 

ただ、全てに四角柱を使ってしまうと、ユニット同士の接合にボルト締めができなくなるので、梁の部分は、「C形鋼」を採用しているのです。
※柱は100mm×100mm角の「四角柱」(場合によっては120mm×120mm角)、床梁は150mm高さの「C形鋼」、天井梁は200mm高さの「C形鋼」を採用

 

将来にユニットを増やしたりと増改築する場合、また、リフォームをする場合は、さすがに現場での対応を余儀なくされるので、後々の配慮もされているんですね。

 

セキスイハイム スケルトンインフィル

また、ユニットを追加で合体させるための、細かい配慮として、C形鋼の梁に225mm間隔で、あらかじめ連結するための小さな穴が空けられています。

 

少し前に100年住宅という言葉が流行りましたが、まさに親子三世代が住み続けられるよう、ユニットを足して子供部屋を増やしたり、はたまた強固な構造躯体を活かして間仕切り位置を変えて書斎をつくったりと、後からの変更が効くところもユニット工法の魅力ですね。

 

セキスイハイムの構造は、このようにスケルトン・インフィルという考え方で、ライフスタイルに柔軟に対応できる住宅仕様となっています。
※スケルトン・インフィル・・・スケルトンは骨組みや構造体を指し、インフィルは内部の設備や内装部分を指す。つまり構造躯体は、そのままに、内部の間仕切りや内装設備のみを自由に、ライフスタイルに合わせて変更していく仕組み。

 

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セキスイハイムのユニット落下実験を見たことはありますか?

 

さて、あなたは、工場見学でのユニット落下実験をご存知でしょうか。

セキスイハイムの落下実験

 

私も工場見学に行きましたが、その時は地上から3mの高さから、クレーンを使ってユニットを落下させていたのです。

 

過去に実験を行ってから一度もユニットを取り替えず、合計19回もの落下実験を繰り返していたユニットをそのまま使っていたことにもビックリしましたが、ユニットの変形量が当初から1.10mm程度ということにも驚きました。

 

1日に何度か落下させていましたが、落とされる度に地響きするほどの強い振動が足に伝わってくるほどでした。

 

1回あたりの落下の衝撃は、阪神淡路大震災の3倍とも言われているのに、ビクともしない鉄骨ユニットに、ただただ唖然。。。

 

一般的な通常の鉄骨住宅では、鉄骨が5mm程度変形していても、新品同様として出荷しても良いことになっているそうです。

 

それが、阪神淡路大震災の3倍のエネルギーを19回受けても1.10mmという変形量って、あり得なくないですか?

 

セキスイハイムのユニット構造の強さは、過剰と言えるほどに強固だと感心しています。

 

構造の強さのを支える塗装処理(ZAMメッキ)

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セキスイハイムの構造の強さの秘密は、強力な接合を可能とする「スポット溶接」がありました。

 

でも、いくら柱梁が強力に接合されているとしても、鉄骨自体が、サビてしまったり、腐食してしまっては意味がありませんよね。

 

そこで、ここではセキスイハイムの塗装処理を見ていきましょう。

 

セキスイハイム ZAM

 

鉄骨住宅の最大の弱点は、サビの発生が一番に考えられますが、ここをどのように対策するのかによって、鉄骨住宅の寿命が決まってくるといっても過言ではありません。

 

セキスイハイムはサビを防ぐ対策として、「ZAMメッキ」という塗装処理を施しているんです。

 

ZAMメッキの正式名称は、「溶融亜鉛アルミニウムマグネシウム合金メッキ」と言って、

 

平たく言うと、仮に鉄骨に傷が付いたとしても、「自然に治癒させる塗装メッキ」なのです。

 

具体的に言えば、マグネシウムとアルミニウムの効果で、傷ついた鉄骨表面に保護膜が形成されて傷を埋めていくんです。

 

保護膜が傷を埋めることで、金属部分の露出を防止することができるので、結果的に鉄骨にサビが発生しないという素晴らしい作用を持っているのです。

 

科学的には「マグネシウムから発生したサビ」が鉄骨の傷を埋めて「鉄のサビを防ぐ」とも言えます。

 

「ZAMメッキの力って、凄いなぁ」と感心するわけですが、それなら「鉄骨には全てZAMメッキを使用すればいいのに。。。」とも思うのですが、残念ながらZAMメッキは非常に高価なメッキ。

 

最近は単価も下がってきていて、採用しているハウスメーカーもチラホラ増えてきましたが、セキスイハイムは、ほとんど全ての鉄骨柱と梁に使用している徹底ぶりを見せています。

 

セキスイハイムがここまでZAMメッキにこだわる理由は、鉄骨の耐久年数を、約140年まで引き伸ばす驚くべき耐久力を持ち合わせているということからです。
※ZAMメッキは電力会社の鉄塔などにも使われている。

 

そのような長期の耐用年数を持った塗装処理を使用することで、100年以上住み続けられる本当の意味での長期優良住宅を目指しているからでしょう。

 

ZAM 耐用年数

 

ちなみに、他のハウスメーカーが一般的に使っている「カチオン電着塗装」という鉄骨塗装処理の耐久年数は約90年です。

 

車の塗装処理でもお馴染みの方法です。

 

 

90年までの耐久性があれば、十分と思われる方もいらっしゃるでしょうが、今の時代90才でも元気な高齢者もおられることを考えれば、1代限りの住宅となってしまう可能性もあります。

 

最初から1代限りの住宅だと決めておられる方は良いですが、せっかく長年住み続けた思い出のこもった住宅は、存在し続けて欲しいもの。

 

セキスイハイムの住宅理念にも、1世代のみの住宅ではなく、子、孫と何世代にも渡って住み続けて欲しいという願いが込もっているのだそう。

 

また、これだけの強固な耐久性を持っているので、構造部分のみを再利用して、再度、新築も出来てしまうのだそうです。

 

構造を再利用しても、一からの新築価格と比べて、ほんの少ししかお安くならないと言われているので、なかなか再利用で建てる人はおられませんが、

 

「長年住み続けてきた思い出の詰まった住宅」という特別な思いがある方は、検討してみても良いかもしれませんね。

 

実際、古い構造の骨組みをリユース(再利用)として、コンビニや郵便局の構造として利用しているケースもあるそう。

 

セキスイハイムは、耐久性、耐食性ともに、トップクラスのハウスメーカーと言えるでしょう。

構造の耐震性を支えるGAIASS(ガイアス)って何なの?

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セキスイハイムの耐震性能とセットで、いつも耳にするGAIASS(ガイアス)という言葉。

 

セキスイハイム ガイアス

 

この、GAIASS(ガイアス)とは、一体どういったものなのでしょうか。

 

結論から言えば、「セキスイハイムの耐震性能技術そのもの」を指している言葉なんです。

 

セキスイハイムの耐震技術の総称が「GAIASS(ガイアス)」と名称づけられているだけということになりますね。

 

「セキスイハイムの耐震性能技術」と言ってもらえば理解は早いのに、あえて「GAIASS(ガイアス)」という名称がついていると、「制振装置みたいにGAIASS(ガイアス)という特別な装置が付けられているのかな?」と思い違いをしてしまいそうですね。

 

ということで、簡単にGAIASS(ガイアス)を説明すれば、下記のようになります。

 

セキスイハイムの構造であるボックスラーメン構造の耐震性にプラスして、外壁にも耐震性を支える力がありますよというイメージ。

 

地震が来たなら、もちろん強固な鉄骨構造がエネルギーを吸収し、安全を守るのですが、倒壊は防げても住宅自体の揺れは大きくなってしまします。

 

そうすれば、心配になってくることが、内装の被害。

 

揺れが大きくなると、内装のダメージが生じでクロスの破れや家具の転倒が起きるなど、二次災害も想定されるわけです。

 

巨大地震なら、ある程度の内装被害は仕方ないと割り切り、構造の倒壊の心配が優先的になりますが、中小程度の地震なら構造の倒壊は、多くの場合ありえないことなので、内装被害の心配をしますよね。

 

中小地震程度ならボックスラーメン構造が守ってくれるので、大丈夫と安心しきってしまいそうですが、地震波の種類によっては、大地震よりも中小地震のほうが構造が大きく揺れることもあるそうです。

 

なので、意外にも中小地震の方が、宅内の被害が大きかったというケースも過去にはあったと言われています。

 

そこで、セキスイハイムは構造躯体に外壁パネルを設置することで、中小地震の大きな揺れを軽減し、内装ダメージから守るという考えをとっています。

 

巨大地震は構造躯体に任せて、中小地震は外壁に任せるというと分かりやすいでしょうか。

 

柱と梁だけの骨組みだけでは揺れが大きくなるのは当然で、「外壁としての面」でも支えたほうが、揺れを抑えることが出来るのは確かです。

 

でも、よくよく考えてみれば、「当たり前のことを強調してアピールしているだけではないの?」とも感じる方もいらっしゃるかと思いますが、セキスイハイムは、ここにちょっとした工夫が取り入れられているのです。

 

それは、ユニットと外壁パネルの取り付け接合部にスプリングジョイントと呼ばれる金具を設置し、直接、柱に受けた地震エネルギーを、スプリング効果で緩和する作りになっているということです。

 

スプリングジョイント

 

 

いくら外壁が、揺れを抑える構造パネルという役割を果たし、内装損傷の二次被害を防いでいるとはいえ、簡単に外壁の破損につながってしまえば、改修費用も莫大。

 

そこで、外壁パネルを構造に直接固定ぜす、クッション剤としてスプリングによる遊びを利かせておくことで、柱から伝わった地震エネルギーをうまく逃がし、外壁ダメージや内装の損傷を軽減させているという仕組みです。

 

大規模地震は、構造躯体で対応し、中小地震は外壁パネルで対応するという、幅広い規模の地震対策で住宅財産を守る配慮がされているのが、GAIASS(ガイアス)なのです。

セキスイハイムの構造(まとめ)

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セキスイハイムの構造は繰り返しお伝えしているとおり、とても耐震性、耐久性が高い造りとなっています。

 

ただ、地震エネルギーの揺れを抑えるスプリングジョイントという工夫が、多少はされているものの、他のハウスメーカーのように、制震装置といえるものが無いので揺れやすさは感じるかも知れません
※制振装置・・・地震エネルギーを吸収し、構造の揺れを抑える装置

 

ユニット構造は、太い柱と梁を武器に地震エネルギーを吸収するために鉄骨を揺らせる仕組みなので、制振装置は不要という考え方もできますが。。。

 

でも、他メーカー以上に強力な構造があるので、巨大地震によっても潰されるという心配は、想定されていませんよ。

 

地震を受けたことによる構造のメンテナンスも、落下実験で証明されているとおり、必要なさそうですしね。

 

ユニットをつなぐハイテンションボルトも、明石海峡大橋で使用されている同等のもので、一定の力で堅結されている設計なので安心^^

 

セキスイハイムの構造をつくる技術の高さは、紹介してきたとおりですが、それを支えている基本は、

 

工場内生産で大部分を施工しているところです。

 

セキスイハイム 工場内生産

 

工場内で、確実に高い精度を維持した構造が、出来上がってくるのですから、品質のばらつきも少ない。

 

また、「作られる季節」や「作る職人」「雨風などの天候」によって構造自体に生じる「不良」は、他メーカーと比べて極端に少ないというのが最大の魅力ですね。

 

 

 

パナホームの構造や工法の早わかり!

 

 

パナホームVSセキスイハイム(構造比較編)

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