軽量鉄骨? RC? 木造? 住むならどっち ~目的別メリットとデメリット~

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建物の構造は、木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造、鉄骨・鉄筋コンクリート造の4つに分けられます。この中では、住み心地と建築コスト面を考えると木造がおすすめです。日本の風土に適した最も馴染みのある建築構造であるといえます。

しかし東日本大震災以降、住宅の耐震性や強度に注目が集まり、木造よりも耐震性に優れた軽量鉄骨造が見直され、一戸建て住宅や2階建てのアパートなどの建築構造としてよく用いられています。

軽量鉄骨造とは?

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建物の構造は、「木造(W造)」「鉄骨造(S造)」「鉄筋コンクリート造(RC造)」「鉄骨・鉄筋コンクリート造(SRC造)」の4つに大きく分けられます。

その中で「鉄骨造」とは、建物の骨組みに鉄骨を用いるもので、「steel」の「S」をとって「S造」とも呼ばれています。使う鋼材の厚さが6mm未満のものは「軽量鉄骨造」、6mm以上のものは「重量鉄骨造」に区分されます。鉄骨造は、建築コストやレイアウトの自由度、耐震性、耐久性、耐火性、遮音性において、木造と鉄筋コンクリート造の中間にあるといわれています。

軽量鉄骨と重量鉄骨の違いは?

軽量鉄骨と重量鉄骨の根本的な違いは、使う鋼材の厚さです。

6mm以上の鋼材を使う重量鉄骨では、通常「ラーメン構造」が使われます。「ラーメン」とは、ドイツ語の「枠」を意味する「rahmen」に由来し、柱1本あたりの強度が強く、柱と梁を一体的に固定し、筋交いを不要とする構造です。また重量鉄骨では、複数の三角形を組み合わせて建物の負荷を支える「トラス構造」を使うこともでき、レイアウトの自由度は比較的高いといえます。

柱の数を少なくすることで、広いフロアが実現でき、耐震性が高く、3階以上の建物に適した構造です。

軽量鉄骨に比べると、鉄骨の重量が重くなるため、強固な地盤にしか建てられず、基礎工事に費用がかかり、建築コストが高くなります。鋼材が厚い分、熱伝導率が高くなり、外気温の影響を受けやすく、遮熱性が低いため、夏は暑く冬は寒く、住み心地はあまり良いとはいえません。

これに対して6mm未満の鋼材を使う軽量鉄骨では、柱と梁だけでは強度を保てないために筋交いを使う「ブレース構造」にしなくてはなりません。筋交いを使う分、レイアウトの自由度は下がります。

予め主な部材を工場で製造し、現場に運び込んで組み立てるだけなので、職人の腕に左右されることはなく、一定の水準の仕上がりが期待でき、工期も短く済みます。

建築コストを安く抑えられますが、部材がパッケージ化されていますので、レイアウトに制限があり、その上鉄は熱に弱いため耐火性は低く、耐久性もそれ程高くはありません。

重量鉄骨と軽量鉄骨を比較すると、軽量鉄骨の方が建築コストを低く抑えられますが、住宅性能の面では、構造部分に使われる鋼材の種類や厚さから、重量鉄骨の方が優れています。

軽量鉄骨造の工法

大手ハウスメーカーの「鉄骨造の住宅」と呼ばれているものは、ほとんどが軽量鉄骨造です。

軽量鉄骨造は、柱と梁、「ブレース」と呼ばれる筋交いで強度を保つ構造です。このブレースが強度を強化する役割を果たし、建物自体が揺れることで圧力を外に逃がし、倒壊を防ぐ仕組みで、優れた耐震性を実現します。

1995年に発生した阪神・淡路大震災においても、ブレース構造の軽量鉄骨造の家が倒壊したという例はなかったそうです。近年では、ブレース構造に制震装置を設置することで、より高い耐震性を実現しています。

軽量鉄骨造は、予め主要な部材を工場で製造し、それを現場で組み立てて完成させます。工場で製造したパッケージを現場で組み立てるため、重量鉄骨造や鉄筋コンクリート造に比べると建築コストが安く、工期が短く済むというメリットがあります。

軽量鉄骨造の部材には、大量生産された安定した高品質のものが供給されるため、木造に比べて材質の信頼性は高いといわれています。材木が製造されたあとも外的要因により変質しやすいのに対して、鉄骨材は常に規格通りの性能を発揮できるからです。

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軽量鉄骨造にかかる工期、費用

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軽量鉄骨造では、予め規格化された部材を工場で製造し、それを現場で組み立て、ボルトなどで固定して完成させる工法がとられます。この工法を「プレハブ工法」と呼びます。「プレハブ」とは、「プレファブリケーテッド(prefabricated)」の略で「予め作られた」という意味です。

プレハブ工法の部材には、木材や鉄骨が使われていますが、圧倒的に軽量鉄骨を用いることが多く、プレハブ工法の大半が軽量鉄骨造といえます。

プレハブ工法では、柱や梁などの鉄骨部材と壁や床のパネルを現場で組み立てるのを基本としますが、工場で柱や梁、壁や床を組み立てたユニット(箱)を完成させた上で、現場に据え付ける工法がとられることもあいます。この工法は、本来のプレハブ工法と区別する意味で、「ユニット工法」と呼ばれています。

プレハブというイメージから工事現場などの仮設の建物を想像する人が多いですが、最近では、技術の発展により規格化された高品質の部材が製造されるようになり、プレハブ工法が飛躍的に向上しました。

一戸建て住宅や店舗、アパートや事務所、倉庫やガレージなど、幅広い用途で様々な建物に利用されています。

プレハブ工法では、大量生産が可能な規格化された部材を使いますので、建築コストが大幅に削減できるのが大きなメリットです。

工場で製造された部材を現場で組み立てるか、据え付けるだけですので、現場での作業が少なくなり、大幅に工期を短縮することができます。

軽量鉄骨造の平均坪単価は?

建物の建築コストについては、木造が最も安く、1坪あたりの平均単価は40~60万円。鉄骨造は50~80万円。鉄筋コンクリート造は70~100万円というのが、一般的な相場です。

ただし地域によって差があり、都市部と地方ではかなりの格差が生じています。

軽量鉄骨造は、重量鉄骨造よりも2・3割安くなり、平均坪単価は50~70万円が相場のようです。木造と比べてもコスト面では遜色はありません。

軽量鉄骨造の耐用年数は?

一般的に耐用年数といえば、建物の使用可能年数を意味しますが、税務上、減価償却費の算定基準として省令で決められた「法定耐用年数」というものがあります。建物の構造や用途によって異なる基準が定められていますが、法定耐久年数がそのまま建物の寿命というわけではありません。

構造別の法定耐用年数は、木造が22年、軽量鉄骨造が27年、重量鉄骨造が34年、鉄筋コンクリート造が47年です。軽量鉄骨造は、木造よりも15年長く、鉄筋コンクリート造よりも20年短く定められています。

軽量鉄骨造はリフォーム可能?

筋交いを使うブレース構造を基本とする軽量鉄骨造では、ブレースが入った壁を壊すと耐震性が下がるため、木造に比べると、リフォームの自由度は低くなります。ブレースが入った壁には、一切窓やドアを付けられないのかというと、最近の技術の進歩によりそれが可能になってきています。

耐久性を重視するとブレースは「×」型になりますが、「×」の形を工夫することで、窓やドアの取り付けに対応できるブレースが考案されています。それらを活用することでリフォームも可能になります。

プレハブ工法で造られた軽量鉄骨造をリフォームする場合、最も厄介なのは、使われている部材に関する細部の情報がそのメーカーでないと分からないということです。技術の発展により高品質の部材が開発されていますが、高品質になればなるほど、細部については企業秘密として公開されていません。そうすると、そのメーカーの技術者でない者が安易にいじったりすると、耐震性や耐久性を損ねてしまう危険性があります。このような意味で、プレハブ工法で造られた軽量鉄骨造は、リフォームには適していないといえます。

軽量鉄骨造の安全性は?

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軽量鉄骨造の耐震性

現在では、どのような構造の建物でも震度7までの地震に耐えられる構造でなければ、建物を建てることができません。細かな耐震基準が建築基準法によって規定されており、その基準を順守しなければなりませんので、ある程度は安心できますが、建物の構造によって耐震性に大きな差があることは否めません。

軽量鉄骨造の耐震性は、木造よりも優れていますが、重量鉄骨造や鉄筋コンクリート造に比べとかなり劣ります。鉄骨造は、木造よりも重量が重くなる分、地震の揺れを強く感じますが、鉄骨が折れにくいので、揺れに対しては粘り強く耐え、完全に倒壊する危険性が少ないといえます。

軽量鉄骨造は、工場で製造された部材を現場で組み立てる「プレハブ工法」がとられるため、部材の接続部分の強度が確保されていないと、耐震性が低くなってしまう恐れがありますので、注意が必要です。

軽量鉄骨造の耐火性

軽量鉄骨造の耐火性については、一般的に木造よりも弱いといわれています。何故なら鉄材は加熱されると曲がってしまいますが、木材は最終的に燃えてしまっても、しばらくは炭状で熱に耐えることができるからです。しかも鉄骨は、燃焼度が540度以上になると、急激に強度を失くしますので、突然建物が崩壊する危険性があるといわれています。

しかし最近は、軽量鉄骨造に「耐火被覆材(たいかひふくざい)」を使うことで、木造よりも優れた耐火性を持つようになりました。鉄骨に吸熱効果の高い水酸化アルミニウムや炭酸カルシウム・セメントを主成分とする耐火被覆材を吹き付けたり、巻き付けたりすることで耐火性を補強しているのです。したがって、耐火被覆材を用いた軽量鉄骨造の耐火性は、木造よりも高いといっても差し支えありません。

軽量鉄骨造の気になる騒音、防音対策

鉄骨造は、鉄骨で骨組みを構成しているだけで、壁面に敷き詰められている素材は断熱材など、遮音性のあるものではないので、音を遮断することができません。遮音性の高い鉄筋コンクリート造では、壁面にコンクリートが敷き詰められているため音を遮断するのと対照的です。したがって、軽量鉄骨造の遮音性は、木造に比べるとマシという程度で、鉄筋コンクリート造と比較するとかなり低いといわざるを得ません。

しかし軽量鉄骨造でも、床や壁にグラスウールなどの吸音材や緩衝材を使うことで、床や壁の吸音性を高め、防音効果を高めることができます。最近は、優れた吸音材や緩衝材が開発されていますので、軽量鉄骨造でも、遮音性を高め、防音効果のある建物にすることができます。

軽量鉄骨造の住み心地

耐久年数は、木造よりも軽量鉄骨造の方が長いですが、木造に比べると、通気性が悪く、断熱性も低いため、夏は暑く冬は寒く、住み心地は劣ります。

軽量鉄骨造で使用する鉄は、熱伝導率が高いために木造に比べると断熱効果は低く、加えて錆びやすい性質のために防錆対策が必要です。冬場は、室内の暖められた空気が外に逃げやすく、室内外の温度差により結露が生じやすいので、快適な生活を送りにはエアコンなどの空調機が欠かせず、そのランニングコストがかかります。

軽量鉄骨造の賃貸アパートの場合、遮音性が低いと、賃借人から騒音のクレームが寄せられますので、グラスウールなどの吸音材や緩衝材などを使って、防音対策を万全にする必要があります。

他の工法との違い

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主な工法:鉄筋コンクリート(RC造)

鉄筋コンクリート造は、英語の「reinforced concrete(補強されたコンクリート)」の頭文字から「RC造」と呼ばれています。圧縮力が強いコンクリートに引っ張る力が強い鉄筋を埋め込んだ構造で、鉄筋とコンクリートの強みを組み合わせることでより強い強度を実現させ、高い耐震性・耐久性があります。

鉄筋の入ったコンクリートで造られた6面体が、外圧を1点に集中させず、建物全体に分散させてバランスよく受けとめているからです。

RC造のメリットは、気密性が高く、不燃素材のコンクリートが主な材料ゆえに断熱性・耐火性にも優れ、木造や鉄骨造と比べて、外部や上下階の音を遮断する遮音性も高いことです。

さらにコンクリートはアルカリ性のため酸によって鉄筋が腐敗して錆びるのを防ぐ、防錆性にも優れています。

逆にデメリットは、建築コストが高くなることです。鉄筋とコンクリートなどの重量のある素材を使うため強固な地盤に建てる必要があり、地盤を改良しなければならないケースも想定され、それにもコストがかかります。

気密性が高いことから結露が発生しやすく、換気システムの導入も検討しなければならず、さらにコストがかさみます。

鉄骨・鉄筋コンクリート(SRC造)

鉄骨・鉄筋コンクリート造は、柱や梁を鉄骨で組み上げ、その周りに鉄筋を配置してコンクリートを流し込む工法で、鉄筋コンクリート造よりも強い強度が実現され、高層ビルなどの工法に用いられています。こちらも、英語の「steel reinforced concrete」の頭文字から「SRC造」と呼ばれています。

SRC造のメリット・デメリットは、RC造とほぼ同じですが、SRC造は、RC造よりも高い耐震性・耐久性がありますが、その分建築費は高くなります。

木造

現在の新築住宅の70%は木造住宅です。日本では、最も馴染んだ建築構造であるといえます。

木造には、「軸組工法」と「2×4(ツーバイフォー)工法」の2つがあります。

軸組工法は、柱と梁を軸にして建物を支える構造で、レイアウトの自由度が高く、狭い土地や傾斜地でも対応できる工法です。

一方2×4工法は、北米発祥の工法で、「枠組み壁工法」とも呼ばれ、壁と床を軸にして建物を支える構造です。2インチ×4インチのサイズの規格化された木材を使うためこのような名前で呼ばれています。軸組工法よりも低コストに抑えることができ、しかも耐震性や断熱性が高いという強みがありますが、壁が固定されるためレイアウトの自由度が低いのが弱みです。

木造のメリットは、他の構造と比べると建築コストを低く抑えられることです。さらに木材は鉄に比べて熱を通しにくく断熱性が高いために、外気温が建物内に入り込むのを防ぎ、暑い夏も寒い冬も過ごしやすく、吸湿性にも優れているため、住み心地が良いといわれています。

逆にデメリットは、耐震性・耐久性・耐火性・遮音性において、他の構造よりも大きく劣ることです。それに加えて、木造特有のシロアリなどの被害に遭う恐れがありますので、害虫対策にもコストがかかります。

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マンション、アパートと一戸建ての軽量鉄骨造の違いは?

一戸建て

木造のメリットは、基礎工事が少なくて済み、レイアウトの自由度が高く、建築コストが安く上げられることです。一戸建て住宅に向いており、現在でも新築される7割の住宅は木造です。

しかし東日本大震災や熊本地震などの大規模地震の被害を目のあたりにして、住宅の耐震性や強度に注目が集まっている近年、一戸建て住宅を建てる場合、木造よりも耐震性に優れた軽量鉄骨造が見直されています。

軽量鉄骨造は、建築コスト面では木造よりもやや高くなりますが、耐震性・耐久性・耐火性に優れ、木造に必要なシロアリなどの害虫対策が不要で、何よりも工期が短く済むというメリットがあります。

レイアウトの自由度がなく、遮音性が低いというデメリットがありますが、一戸建て住宅であれば、レイアウトさえ納得していれば、遮音性をあまり気にする必要はありません。

マンション・アパート

2階建ての場合、軽量鉄骨造が最適です。建築コストを安く上げ、工期が短く済み、地盤を心配する必要がありませんので、ある程度の面積があれば、どのような土地にでも建てることができます。木造よりも耐震性・耐久性・耐火性に優れている点で、賃借人に好まれます。唯一の難点は遮音性が低いことですが、防音対策を万全にしておけば、騒音のクレームによって入居希望者が減ることもありません。

3階以上の建物の場合、軽量鉄骨造は構造的に適さず、重量鉄骨造またはRC造が主流です。

重量鉄骨造か、RC造のどちらにするかについては、住宅性能面では、RC造が優れているのは明らかですから、最終的に建築コスト面でどう折り合うかで判断することになります。

耐震性に優れた軽量鉄骨造

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住み心地と建築コスト面を第一に考えると、やはり木造が一番です。日本の風土にも適し、通気性が良く、断熱性が高いため外気温が建物内に入り込むのを防ぎ、暑い夏も寒い冬も過ごしやすく、吸湿性にも優れているため梅雨の時期も安心できます。

ところが、東日本大震災以降、住宅の耐震性や強度に注目が集まり、木造よりも耐震性に優れた軽量鉄骨造が見直されています。建築コスト面では木造よりもやや高くなりますが、耐震性・耐久性・耐火性に優れ、木造では必要なシロアリなどの害虫対策が不要で、何よりも工期が短く済むというメリットがあります。2階建てまので住宅や賃貸アパートには軽量鉄骨造を用いられることが多くなっています。

ただしこれは、ある程度の面積があり、平坦で形の良い土地に建てる場合にあてはまることで、狭い土地や形が変則的な土地、傾斜地の場合は、軽量鉄骨造は不向きで、レイアウトの自由度が高い木造の方が適しています。

3階建て以上の建物の場合、軽量鉄骨造は構造的に適さず、重量鉄骨造またはRC造にするしかありません。住宅性能面を重視すればRC造、建築コストを抑えるのであれば重量鉄骨造という選択になります。

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