在来工法より良い? ツーバイフォーの耐震性とは

「ツーバイフォー(2×4)」は、19世紀に北米で生まれた住宅工法のひとつです。日本には1970年代に導入され、“耐震性の高い工法”として幅広く普及しました。実際、阪神淡路大震災や東日本大震災ではこの工法で建てられた住宅の多くが倒壊を免れ、注目を浴びました。

日本に古くからある「在来工法」より地震に強いとも言われるツーバイフォーですが、その違いは何でしょうか?  ここでは各工法をご紹介しながら、その耐震性を探っていきます。

木造住宅の工法の違いとは?

2019年現在、各地で大きい地震が起こっている日本ですが、これから家を建てるのであれば、地震に強い家にしたいところです。もし木造住宅を建てる場合、どのような建て方をすれば、耐震性の高い家にできるのでしょう?

建物の耐震性を確保する方法は、工法(建て方)によって異なります。現代の日本の木造住宅の主な工法には、通称「在来工法」と「ツーバイフォー」の2種類があります。

このどちらの工法が、耐震性が高いのか気になるところかもしれませんが、耐震の考え方や補強の仕方で耐震性が異なってきます。

地震に強い住まい作りのために、在来工法とツーバイフォーの2つの工法の特徴と耐震方法の違いについて知っておきましょう。

在来工法(木造軸組構法)とは


木造軸組構法(以下、在来工法)は日本の昔ながらの建築工法で、柱や梁で建物を支える構造になります。

コンクリート基礎に土台を据え付けて柱を立て、梁などを組み合わせて骨組を作り、そこに壁などを取り付けます。その後、屋根をはじめとする外装工事を経て内装を仕上げていきます。新築の場合、家の大きさや立地などに左右されますが、完成までの目安として4ヵ月から半年の工期がかかります。

先に骨組を作ってから壁を施工するので、間取りの自由度が高く、増改築しやすいのが在来工法の大きな特長です。また、窓の開口を大きく取ることもでき、開放的な家づくりに向いています。

在来工法は柱と梁で耐震性を持たせています。さらに筋交いという建材を斜めに入れ、枠に構造用合板という板を打ち付け補強した「耐力壁」を配置することで、さらに耐震性を向上させています。

ツーバイフォー(枠組壁工法)とは


枠組壁工法は「ツーバイフォー」と呼ばれる工法の正式名称です。断面が2 インチ×4インチの角材を基準部材として使うことから、ツーバイフォーと呼ばれるようになりました。

このサイズの角材で作った枠に構造用合板を打ち付けてパネル状にし、これを床や壁として建物を構成します。基礎工事や土台の据え付けまでは在来工法と同様ですが、その後の現場での加工作業が省力化されているので、新築の工期は3ヵ月前後といった短さで建てられます。

ツーバイフォー工法では家全体をパネルで構成しています。つまり、4つの垂直面(壁)と、2つの水平面(床・屋根)による「モノコック構造」 です。

モノコック構造とは、強度が求められる航空機のために開発された構造です。例えば飛行機・新幹線やF1用のレーシングカーなど、「外皮が強度部材を兼ねる構造物」かつ「極めて強固さが求められるもの」を作るときに利用されます。ここでいう外皮とは住居に例えると天井や壁・床に該当します。
地震や台風といった外部からのエネルギーが加わった場合、在来工法では力が1点に集中して建物が捻じれやすくなりますが、モノコック構造では6面全体にバランスよく力が分散されるので、高い耐震性を実現できるのです。

ただし、壁の配置が耐震性に大きく関わるため、間取りの変更や窓の大きさには制限があります。

工法の違いより大切なのは「耐震基準」

阪神大震災以降の地震では、ツーバイフォー住宅への被害は少なかったとされています。だからといって、在来工法の住宅がそれよりも耐震性が低いとはいえません。阪神大震災で大きな被害を受けた住宅の多くが古い耐震基準で建てられていたか、耐力壁が足りていないものでした。
今は新耐震基準が設けられ、在来工法とツーバイフォーのいずれの工法でも耐震性に違いはなくなっています。

とはいえ、その後何もメンテナンスをしなくていいわけではありません。建築後、構造や土台が湿気などで腐食してしまったり、シロアリ被害が発生してしまったりした場合には、 耐震性が損なわれます。
また、壁により耐震性を確保するツーバイフォーでは、増改築の際の間取りや開口部を変更すると、大きく耐震性が変わってしまう場合もあります。

工法の他に耐震性を上げる方法は?

上記で説明したように、現在では新耐震基準を満たしていれば、工法の違いで耐震性に大きな差が出ることはありません。工法に関係なく耐震性を上げたい場合、効果的と思われるのは「屋根を軽くする」ことです。

地震が発生すると、建物を伝って屋根にも揺れが生じます。高い位置に重心がある屋根が揺れると、遠心力が加わって建物全体がさらに揺れることになります。この時、屋根が重ければ重いほど揺れは大きくなり、住居倒壊の危険が増すのです。耐震性を重視するのであれば、屋根はできる限り軽い素材のものに葺き替えておくとよいでしょう。

おすすめの屋根材は「ガルバリウム鋼板」で、重さは1㎡当たり約5kg。昔ながらの瓦屋根は1㎡当たり約42kgもあるので、揺れをかなり抑えることができ、家屋倒壊のリスクも下がります。

屋根材が重い素材の場合には葺き替え工事の検討を

ツーバイフォーは確かに地震に強く優れた工法と言えますが、古くからある在来工法でも現在の耐震基準を満たしている住宅であれば特に不安はなく、2つを比べても耐震性そのものに大きな差はありません。

それよりも、重い屋根材をガルバリウム 鋼板などの金属素材に変更して屋根全体を軽くする方が、地震対策としては有効と言えそうです。あなたもこの機会にご自宅の屋根材を見直してみませんか?

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