1級建築施工管理技士 外壁工事 PCa板のカーテンウォール

建築品質 パネル外壁


038)PCa板のカーテンウォールは等圧に

プレキャストコンクリート板(PCa板)のカーテンウォールは耐久性や強度は十分にあるが、自重が重い。取付けは上部躯体にパネル荷重を預ける上吊り方式と、下部躯体にパネルを預ける下置き方式がある。どちらもPCa板の荷重を鉄骨に預けるため、鉄骨の撓みや回転を起こさないように注意する。

1.PCa板はファスナーと一体にする

PCa板は以下のポイントが重要である。

①正確な配筋と鉄筋のかぶりの確保
②ファスナーをPCa板と一体に定着する
③寸法精度の確保
④脱型時強度を確認し、養生する

2.層間変位に対して、ロッキング方式で追随する

PCa板のファスナーは鋼材を組み合わせたものや鋳造製のものがある。ファスナーは躯体の層間変位に対してロッキング方式で追随する。ファスナーは防錆処理し、耐火被覆する。
ファスナーは以下のポイントが重要である。

①面内外の層間変位にスムーズに追随できること
②躯体変形に追随する時に異音を発生しないこと
③取付けボルトやナットが緩まないこと
④取付け時に鉄骨レベルや位置の施工誤差を吸収
⑤確実な施工ができること

上部または下部を固定して層間変位に対応するスライド方式は変位時に水平目地が切れやすく、建物コーナー部の縦目地も大きくなるので採用しない。

3.PCa板ジョイント部は水密性を確保する

PCa板のジョイントはシールジョイントとオープンジョイント(等圧方式)がある。シールジョイントは外部側のシールで雨水が入らないようにする。シールが切れた時はメンテナンスが必要である。オープンジョイントは、水を切るレインバリアと気密性を確保するウインドバリアの間を外部と等しい気圧にして、レインバリアから入った水をスムーズに排水する方式である。現場打ちシールがなく、長期的に安心である。

4.施工図には仮設材と施工管理のための情報を盛り込む

PCa板の施工図には吊りインサートなどの施工に必要な仮設部材と、溶接長さ、変位対応のルーズ孔の確保、目地交叉部の納まり、取付け精度や取付け順序など施工管理のための情報を盛り込まなければならない。

1級建築施工管理技士 外壁工事 ALCパネルの注意点

建築品質 パネル外壁


039)ALCパネルの注意点

ALC(軽量気泡コンクリート:Autoclaved Light -weight aerated Concrete)パネルは軽量で、断熱性があり、穴あけや切断などの加工が容易である。縦張りと横張りの工法があり、どちらも層間変位に追随するが、ALCパネルの目地は切れやすく、雨水が侵入する可能性がある。パネル厚さは支点間距離と耐風圧によって決まる。

1.ALCパネルの横張り

横張りはパネル幅に合わせて間柱を設け、パネル3段ごとに荷重を間柱に預ける。層間変位に対してはスライド工法で追随する。


パネル横張りスライド工法

2.ALCパネルの縦張り

縦張りは階高がパネル高さになり、パネルの自重は床で支持される。層間変位に対しては、ロッキング工法で追随する。


パネル縦張りロッキング工法

3.最下部は侵入水の排水をする

縦張りでも横張りでもALCパネルのジョイントはシールで止水する。シールが切れた場合、侵入水はALCパネルをつたって最下部に集まる。したがって最下部ではALCの下端はRCの立上りを設け、内部へ染み出さないようにする。

4.ALCパネルの外壁は下地金物をしっかり構造体に付ける

パネルの下地金物は、鉄骨加工工場で先付けされた下地取付け金物に、現場溶接で取り付けられる。その現場溶接がしっかりしていないと外壁強度不足になる。施工図には溶接箇所と溶接長さなど管理のポイントを明記することが重要である。

5.ALCパネルの仕上げ

ALCパネルの表面は水を吸って風化しやすいので、防水性の塗装や塗材などで保護する必要がある。ALCパネルにタイルを張る場合はモザイクタイルが望ましい。ALCメーカーの管理のもとにタイルを張らなければ剥落等保証ができなくなる。タイル張りは低層建物もしくはバルコニー付きの外壁などにするほうが賢明である。

1級建築施工管理技士 外壁工事 成形セメント板(ECP)の注意点

建築品質 パネル外壁


040)成形セメント板(ECP)の注意点

成形セメント板(ECP:Extruded Cement Panel )は一般に厚さ 60mm(75mmもある)で内部が空洞で軽く、丈夫である。ALC板と同様に縦張りと横張りがあり、層間変位に対応して動くので、パネルの目地は切れやすく雨水が侵入しやすい。

1.ECPの横張り

ECPの横張りはスライド工法となる。パネル3段以内ごとに荷重を受ける。横目地は外部側をシール、内部側はガスケットを通す。縦目地はロックウールを挟んで外部側をシール、内部側にガスケットを通す。横目地から入った水は縦目地のロックウールをつたい、最下部に集まる。最下部は水切りで受けて、ステンレス(SUS)製の排水パイプで外部へ排水する。

2.ECPの縦張り

ECPの縦張りはパネルの下部両側2箇所で荷重を受け、ロッキングさせることで層間変位に対応する。縦目地は本実(凹凸ジョイント)になっており、外部側そシール、内部側はガスケットを施工する。横目地部分はパネル小口にステンレス(SUS)製水切りを差し込み、横目地から入った雨水を下部へと導く。横目地のバックアップ材は櫛状の水抜き型を使用する。最下部に落ちてきた水は、水切りで受けた外部へ排水する。

3.ECP外壁の仕上げ

ECPは素地仕上げやタイル張りや塗装仕上げが可能であり、それぞれの仕上げに適したECPがある。

①ECPにタイルを張る場合はモザイクタイルに限る。タイル張り用のECPにポリマーセメントでタイルを張る工法が一般的である。タイルを張るとECPに反りが発生しやすい。ECPは薄いので強風時の風圧による変形によって剥離の可能性がある。このため弾性エポキシ接着材でモザイクタイルを張る工法が多くなってきている。そちらの工法でもパネルの支点間距離を小さくして変形を少なくするように考えたい。

②ECPに塗装をする場合、ECPの表面は平滑であるので、塗装で金属パネルのような表情も可能である。メタリック塗装を現場施工すると、足場の影響による色むらになるケースもあるので、工場塗装も検討する。また、フッ素クリアー塗装でECPの素材感を出す仕上げの場合はECPの吸込みの違いによる色むらなどにも注意が必要である。

1級建築施工管理技士 外壁工事 金属板の注意点

建築品質 パネル外壁


041)金属板の注意点

金属板の外壁には、ステンレス(SUS)、アルミ、鋼板などがある。金属板の外壁におけるトラブルは錆や表面処理の耐久性、止水納まり、雨の音、断熱、熱膨張によるひずみ、層間変位対応に関するものなどがある。

1.パネルの耐候性と耐風圧強度の確認

どんなサイズの外壁パネルであっても、風圧に対してパネル自体が変形しないか、風圧をどう下地に伝えていくか、パネル補強リブや取付けボルト径やピッチを確認する。また、パネルの耐候性は素材と表面仕上げによる。特にアルミの表面処理の仕様は最低でも公共建築工事標準仕様素やJISに適合させる。

2.大型金属パネルはカーテンウォール(CW)にする

大型金属パネルは躯体の層間変位に対応できるようにCW型材を用い、パネル間のジョイント部は水密性を確保する。パネルとCW型材はスタッド(溶接ボルト)を用いてナット留めとする。パネルの裏面には防露・防音材(ひる石)を吹き付ける。

3.小型金属パネルはビス固定の部をルーズにする

小型パネルは取付けビスを1ヶ所固定とし、他をルーズにすることで、熱膨張と変位に対応できるようにする。曲げ加工したパネルや切板パネルのジョイントは基本的にはシール納まりとなる。下地金物は防錆し、取付けビスはSUS製とする。

4.スパンドレルは水切りでジョイントする

スパンドレル(取付けビスが隠れるように成形した金属板)の外壁は層間変位や熱膨張にはそれ自身が変形などで柔軟に対応する。下地ボード(必要に応じて耐火ボード)の上に防水シートを張って、スパンドレルを施工する。水平ジョイントは水切りを設けるが、水切り上下のスパンドレル小口部はケミカル面戸(隙間塞ぎ)を挿入する。仮設足場繋ぎ部やコーナー部は張り終い(被せ張り)を考慮する。


1級建築施工管理技士 石工事 外壁石の選び方

建築品質 外壁石


042)石の選び方

建築で最もよく使う大理石や花崗岩は、磨けば鮮やかな光沢を発し、耐久性があり同じものが一つとしてない貴重な材料でもある。花崗岩は、耐久性があるが火に弱い。大理石は色相も多様であるが、雨が多い日本ではカビの発生や風化しやすいこともあり、外部雨がかりでの使用には注意を要する。

1.石は工場で選定する

壁や床に石を張る場合、小さなサンプルで決めてはならない。石は同じ山から採っても模様や斑の入り具合が異なる。工場で同じところから採った原石がどれくらいあって、一つの原石から何m2使えるかを確認し、石を使う壁面の各面ごとの面積に合わせて使う石を決める必要がある。最近では採石現地で板加工までして輸入することもある。設計者は施工者と現地で確認するのが望ましい。

2.石張りのデザイン

壁の石張りは、壁全体が一枚の石のように見せたいケースがある。石の模様や斑が連続するように展開した壁とするのか、一方向に流すかなど、石の斑の特徴を活かしたデザインによって石の取り方や加工が決まる。


石を展開して斑を合わす


石の斑の流れを合わす

また、石目を柾目にするか、平目に使うかで、同じ石でも表情が変わる。原石を決めた後、板加工したものを実際に並べて全ての面を確認したい。


大理石の柾目


大理石の平目

3.石の濡れ色は表面処理で防ぐ

外壁や床石で、雨がやんだ後も長い間、石が濡れているように見苦しくなることを、濡れ色をいう。これは石が水を吸い込みやすく乾燥しにくい場合に起こる。石種によって濡れ色になりにくい石もある。石の濡れ色帽子は、石の仕上げ面に濡れ色防止材を塗る表面処理を行う。表面処理は石裏からの水分を封じ込めることができるため、白華現象(エフロレッセンス)防止としても効果がある。従来の裏面処理より表面処理の方が確実に効果がある。石によっては、表面処理をした石としない石で、色目が変わることもあるので、確認する。表面処理は加工が済んでよく乾燥した石に、工場で処理することが重要である。


石の濡れ色

4.石の吸水率、強度を確認する

石は同種のものでも産地によって強度や吸水率などが異なる。外壁や外部床などに採用する場合、色目や柄だけでなく、強度や吸水率、耐久性、耐磨耗性などを確認することが大事である。吸水率が高いと凍害の可能性もある。

1級建築施工管理技士 石工事 外壁乾式工法

建築品質 外壁石


043) 外壁石張りは乾式工法とする

外壁石張りの湿式工法では、下部固定部取付けモルタルや裏込めモルタルに水が廻って、雨が上がった後に石の表面が濡れ色になったり、白華現象(エフロレッセンス)の発生や冬場は凍害などの恐れもある。さらに、地震などの際、躯体の変位やクラック発生の影響を直接受けて、石が割れたり剥がれたりする可能性もある。湿式工法は、公共建築工事標準仕様書で高さ10m以下の外壁工事に適用するとされている。石張りをいつまでも美しく保ち、躯体の変位の影響を受けにくい乾式工法が主流になっている。

1.乾式工法による石の取付け

石取付けのだぼ穴部分が風圧力に耐えるか、使用石材の強度試験で確認する。石は4カ所のファスナーで固定するが、1カ所は効いてないものとして、それでも十分耐力があることを確認し、石の厚さを決める。通常は石厚30mm以上(内部は25mm以上)とし、だぼ穴にファスナー(取付け金物)で取り付ける。ファスナーはステンレス(SUS)製とし、1段ごとに石の荷重を受ける。石の目地幅は8mmとし、ポリサルファイド系シーリング(PS-2)を充填する。幅木だけは湿式取付けとし、取付けモルタルの天端を塗膜防水して侵入水は縦目地から排水する。

2.乾式工法の石張りは人や物の衝撃で割れやすい

乾式の場合、腰部分は物や人の衝撃で割る恐れがある。板厚を上げるか、繊維強化プラスチック(FRP)で裏打ち補強をするなど検討する。

3.下がり壁部分の石の取付けに注意する

外壁の下がり壁やまぐさ(開口部の上部の壁)部の石には、その荷重を受けるための石(力石)を2カ所設ける。力石はだぼピン2本と接着剤を併用して壁石に固定されており、石受け金物に荷重を預ける。外壁の石目地から入った水は、ステンレス製フラッシング(塞ぎ板)で目地部へ導かれ、水抜きから外部に排出される。

4.上げ裏(軒天井部)の石取付け

上げ裏部や梁底などの石張りは落下しないように、必ずファスナーと吊りボルト併用で固定する。吊りボルトはSUS製とし、石一枚に2カ所以上設け、吊りボルト1本でも十分支持できるような強度を確保する。大地震(400gal)時、鉛直方向の震度K=1.0でも脱落しない安全性が求められる。また、石は一部が割れても脱落しないようFRPで裏打ち補強をする。

1級建築施工管理技士 タイル工事 タイルの選び方

建築品質 外壁タイル


044) タイルの選び方

タイルは焼きものであり、土や釉薬、温度で多彩に変化する。最近は材料の均質化と乾式製法、トンネル窯による温度管理で均質なタイルが多く製作されている。タイルの利点は、高温で焼くことによる丈夫さだけでなく、焼成による窯変(色相の変化)など均質でない焼き物としての深みや美しさにある。タイルの品質はJIS A5209による。

1.タイルの大きさの決定

建築外観の意匠からタイルの柄やテクスチャー、大きさが決められる。タイルのサイズが決まると張り方(施工法)と必要な仕上げ厚が決まる。施工法については次項で説明する。

2.外部のタイルは吸水率に注意する

外部に張るタイルは、JIS A 5209の吸水率による区分のⅠ類(3%以下)またはⅡ類(10%以下)が採用できるが、3%以下が望ましい。Ⅰ類は旧規格によると、磁器質に、Ⅱ類はせっ器質にほぼ相当する。高温で焼くほどに硬く上部なタイルとなり、吸水率も低くなる。吸水率が高いと汚れやすく、カビが発生しやすい。寒冷地など凍害のおそれのある場合は、耐凍害性を必ず確認する。

3.タイルは裏足が重要

モルタルとタイルの付着を良くするためタイルには裏足が必要である。裏足はあり形状で、タイルの大きさが15〜60㎝2未満では高さ0.7mm以上必要である。乾式製法ではあり形状があまいので注意する。

4.見本焼きと見本張りは目地が重要

デザインの方針が決まると、試し焼き(見本焼き)をしてタイルを絞り込む。見本焼きのタイルに目地モルタルを詰めて、約900×900mmの見本張りを数枚作成し、建築地の朝昼晩の外光の中で確認する。目地の幅や目地の深さ、目地モルタルの色でタイルの色合いや全体の印象が変わるので、慎重に決めなければならない。PCa先付けコンクリートの目地色と、現場張りの目地モルタル色が合わないこともあるので注意する。

1級建築施工管理技士 タイル工事 大きさで張り方が決まる

建築品質 外壁タイル


045) タイルの大きさで張り方が決まる

外壁タイルを張り付けるとき、タイルの自重を接着強度が出るまで保持しなければならない。したがって重いタイルと薄く軽いタイルとでは張付け工法が異なる。

1.小口未満のモザイクタイルはモザイクタイル張り

下地モルタル木ごて押さえの上に、張付けモルタルを2度に分けて施工する。張付けモルタルの1回の塗付け面積は3m2以下で、かつ20分以内にタイルを張り終える面積とする。張付けモルタルを塗り付けたのち紙を表張りしたモザイクタイルを押し付けて、目地部に張り付けモルタルが盛り上がるまで叩き締める。

2.小口以上で二丁掛け以下のタイルは改良圧着張り

下地モルタル木ごて押さえの上に張り付けモルタルを施工する。張り付けモルタルの1回の塗り付け面積は、60分以内に張り終える面積とし、平坦に塗りつける。タイルの裏面全体に張付けモルタルを平らに塗り付けて張り付ける。周囲に張付けモルタルがはみ出すまで叩き締める。

3.二丁掛けより大きなタイルは改良積み上げ張り

下地モルタル木ごて押さえの上に、張付けモルタルを塗り付けたタイルを張付け、周辺からモルタルがはみ出すまで叩き締める。

4.下地モルタルは厚く塗らない

下地モルタルは既調合モルタルを使用する。10mm程度の塗り厚で十分であり、それ以上に厚く塗りすぎない。躯体精度を上げるほうが重要である。

1級建築施工管理技士 タイル工事 モルタルとどっちが剥がれやすいか

建築品質 外壁タイル


046)タイルとモルタルではどっちが剥がれやすいか

タイル張り外壁の品質問題は、剥離や剥落である。タイルだけが付着不良で剥離、剥落するだけではない。コンクリート躯体と下地モルタルの付着不良により、下地モルタルごと剥離、剥落することもある。

1.コンクリートと下地モルタルの付着を確実に

脱型しやすい合成型枠を使用するため、コンクリートの表面が平滑な状態になる。そこに下地モルタルを塗ると、付着が十分でなく、剥離が起きやすい。下地モルタルが確実に付着するように、コンクリートの表面を超高圧水洗処理で筋状目荒らしをして、下地モルタルを塗ると確実である。カップサンダーによる目荒らしは、荒らした際の砂やモルタルの粒子を水洗いでは十分に取り除くことができないので採用しない。下地モルタルは木ごてで平滑に押さえる。タイル張りの施工前に下地モルタルの浮きやひび割れが無いかを確認し、不良箇所があれば補修する。

2.下地モルタルと張付けモルタルの付着を確実に

下地モルタルの水しめしを十分にした上で張付けモルタルを塗る。張付けモルタルは2度に分けて塗りつける。張付けモルタルが乾燥しないうちにタイルを張り付ける。

3.タイルの裏足をしっかり圧着

タイルの付着を良くするためにタイルの裏足に張付けモルタルが食い込むように、タイル裏に空気が残らないようにしっかり圧着させる。モザイクタイルは乾式でつくられるため、裏足のあり形状が湿式タイルほど十分でない。このためしっかり圧着することが重要である。

4.タイル施工後の付着の確認

タイル張り施工後、目地モルタルの強度が出てから打音試験を実施する。また、接着力試験も合わせて行う。試験体を100m2に1個とし、全体で3個以上実施する。接着力試験はタイルの目地部分をコンクリート面まで切断して周囲と絶縁し、引張試験機で接着強度を測定する。後張り工法で0.4N/mm2以上を合格とする(先付け工法では0.6N/mm2)。浮きや接着強度が不足しているときは、監理者に報告し承諾を得て張り直す。

特殊建築物等の外壁をタイルで仕上げた場合、特殊建築物等の定期調査時にタイルの劣化及び損傷の状況を調査し、その結果を特定行政庁に報告しなければならない。調査方法及び結果の判定基準は特殊建築物等定期調査業務基準(監修国土交通省住宅局建築指導課・財団法人日本建築防災協会)による。

外壁タイル張りの建物は剥離・剥落すれば歩行者等に重大な危害を加えることになるので、建物所有者は、調査結果をもとに健全な維持保全に努めなければならない。

1級建築施工管理技士 タイル工事 伸縮調整目地

建築品質 外壁タイル


047) タイル張り外壁には伸縮調整目地を設置する

タイル張り外壁は、外気温や日射によってタイル面が熱伸縮する。その面内の熱応力によってタイルが剥がれる方向に力が働く。その対策として熱伸縮を吸収する目地が必要となる。これを伸縮調整目地という。

1.伸縮調整目地は躯体の目地と同じ位置に設ける

タイル張り外壁では、コンクリート躯体の水平打継ぎ目地、及び壁のひび割れ誘発目地と同じ位置にタイル伸縮調整目地をもうけなければならない。躯体の動きは目地部に集中するため、躯体目地部のタイル目地はタイルどうしの縁を切った伸縮調整目地としなければならない。(水平打継ぎ部の目地については、次項参照)

2.躯体目地が無くてもタイルの伸縮調整目地が必要

壁式構造のコンクリート躯体で、ひび割れ誘発目地を設けない場合でも、3〜4m程度ごとに伸縮調整目地を設ける。伸縮調整目地は下地モルタルから目地をもうけなければならない。

3.入隅、出隅の伸縮調整目地

出隅のタイル張りは熱伸びによって、直行方向にタイルを押し出す力が働く。入隅は熱伸びで逃げ場を失い、剥がれる方向に力が働く。出隅の近辺と入隅には伸縮調整目地を設ける。

4.まぐさのタイルが剥落しやすい

まぐさ(窓上部)のタイルは張り付けた時から自重によって浮きやすい状態にある。また、出隅と同じように壁の熱伸縮の影響を受け剥がれやすい。タイル目地から入った水がまぐさ部に集まり白華現象を発生させたり、その水が凍結してタイルを押し出すなど、まぐさタイルは最も剥がれやすい。したがって、まぐざ部の近辺に伸縮目地を設け、裏に水を入れないように張り付け、しっかり目地詰めをすることが重要である。タイルが万が一浮いても剥落しないように、タイル裏面に銅線やなましステンレス鋼線を取り付けて躯体に固定し、モルタルで張り付ける方法もある。

5.タイルとサッシが取り合う部分も伸縮調整目地

サッシなどの金物取合い部にも伸縮調整目地を設ける。タイルも熱伸びし、サッシも熱伸びするので、お互いの熱伸びを衝突させないように伸縮調整目地を設ける。サッシと躯体、サッシとタイル間をシールで止水する。