1級建築施工管理技士 建具工事 必要な性能

建築品質 外部建具


049)建具に必要な性能

外部建具の耐風圧や水密性能等に関する仕様は設計図に記載されている。施工者はその設計仕様を確認し、その仕様を実現させるために施工計画書や施工図を作成する。

1.まず第1に法規制を確認する

①防火設備や特定防火設備は認定番号や認定書にある取付け工法や使用条件などを確認する。

②非常進入口に代わる窓は破壊進入または非常開錠などの開放方法や開口寸法(直径1m円内接またはw750×h1200)を確認する。

③排煙窓は有効排煙面積が法的必要面積以上確保されているか、また、手動操作位置が床から1,500mm以下の高さであるかを確認する。

2.建具に求められる性能の確保

建具に求めらる性能は、建物の立地、風圧、取付け高さ、及び位置などによって変わる。建具の要求性能は特記仕様書及び設計図書による。
アルミ製建具の性能種別に関して、公共建築工事標準仕様書では次表のとおりである。

①耐風圧の等級は
S-4 = 2000Ps
S-5 = 2400Ps
S-6 = 2800Ps
であり、耐風圧の最小風圧は1200Ps以上とする。

②水密製の等級は
W-4 = 350Ps
W-5 = 500Ps
であり、直接雨がかりの可動窓の水密性は耐風圧の20%(1/5)以上が望ましい。FIX部では風圧の50%(1/2)を確保する。

③気密性の等級は、1時間・m2当たりの漏気量で示す。
A-3 = 8m3/h・m2(SAT:セミエアタイト)
A-4 = 2m3/h・m2(AT:エアタイト)

3.建具の遮音等級

建具の遮音性能基準は日本工業規格 JIS A4706により規格化しており、その等級値は T-1〜T-4 等級で表示される。数値が高いほど遮音性能が優れており、建具の遮音性能は音響透過損失(外部から進入する音に対して、周波数ごとの音の低減量)で表現される。

建具の遮音性の等級は
T-1 = 25等級
T-2 = 30等級
T-3 = 35等級
T-4 = 40等級
となる。
騒音が大きな道路に面した共同住宅などでは、T-3以上が望ましい。

4.窓の断熱性能

省エネルギー設計上、開口部は熱の出入りが多く弱点になりやすいので注意を要するが、外壁部分とのバランスもあるので総合的に検討をする必要がある。
断熱性能をもつ建具は基本的にメーカーの仕様によるが、改正省エネ法に基づき策定された住宅の「窓等の断熱性能に係る情報提供に関するガイドライン」(2010年5月24日)で次のように4段階で表示されるようになった。

1級建築施工管理技士 建具工事 アルミ製建具の表面仕上げ

建築品質 外部建具


050)アルミ製建具は表面仕上げで長持ち

アルミ製建具の表面処理は意匠的なデザインもあるが、建具の防錆処理として耐久性に関わるので重要である。既製アルミ製建具はJISに基づいているが、特注のカーテンウォールは簡単に取換えなどできないため、耐久性に余裕を持たせて、皮膜厚さや塗装のグレードを上げている。

1.アルミニウムの表面処理には A~D種ある

アルミ製建具の表面処理の種別は公共建築工事標準仕様書の金属工事おいてA~D種と記載されている。特記が無ければ、外部はB-1種、内部はC-1種とする。
A-2種、B-2種でいう着色陽極酸化皮膜は特記がなければ二次電解着色とする。酸化皮膜の種類のAA15、AA6はそれぞれ平均皮膜厚さ 15μm, 6μm以上をいう。

透明合成樹脂塗装は高耐候性アクリル樹脂塗装が望ましい。また、酸化皮膜厚や塗装膜厚は、耐久性に影響するため、膜厚検査で確認する。

2.過酷な環境の場合は複合皮膜の仕様を上げる。

複合皮膜(陽極酸化皮膜 + 塗装 )の種類はB種(陽極酸化皮膜 9μ以上 + 塗装 7μ)が標準であるが、沿岸部や工場地域など過酷な環境の場合はA種(陽極酸化皮膜 9μ以上 + 塗装 12μ)とする。
カーテンウォールはA種の仕様とし、耐久性を持たせたい。また、より耐久性を持たせたいからと塗装膜厚を厚くすると、塗膜のひび割れを起こすケースもあるため、酸化皮膜の方を厚くすることを検討する。

3.焼付塗装は必ず膜厚管理を行う

焼付塗装の耐用年数はアクリル樹脂塗装で 5~7年、ウレタン樹脂塗装で 10~12年、フッ素樹脂塗装で 25~30年である。焼付塗装では、膜厚や焼付温度管理が重要である。特に塗装がのりにくい角部はアールにする。角部の最低限の塗装膜厚を確保して、縦横材の同面仕口ができるアールは0.2mm程度が限界である。

4.アルミはアルカリに弱く、異種金属との接触にも弱い

アルミ製建具の表面処理がA種及びC種の場合は、コンクリート・モルタル・プラスターなどのアルカリ性材料と接する箇所は、耐アルカリ性の塗料を塗り付ける。また、アルミ材は補強部材や取付け金物などの異種金属(鋼材など)と接すると接触腐食を起こすため、塗装被膜などで接触腐食を防止する。

1級建築施工管理技士 建具工事 止水はシールに頼らない

建築品質 外部建具


051)建具の止水はシールに頼らない

外部建具まわりからの雨水の進入がないように、壁と建具枠の取合い部にシールをするが、シールには寿命がある。容易にメンテナンスや打替えができれば良いが、必ずしも簡単ではない。したがって外部建具まわりのシールは切れることを前提に、雨水が浸入しにくいディテールにすることが重要である。

1.外部建具の上枠まわりのディテール

外部建具の上枠部は上部の外壁に当たった雨水が滝のように流れてくるため最も雨水が入り込みやすい。雨水が入り込みにくディテールは次の順に検討する。


建具上枠のディテール

①最も効果的なおさまりは庇を設けることである。庇は躯体と一体が望ましく、さらに庇の出は大きいほど安心である。付け庇でもよい。

②抱きを設ける。建具を壁の内側に寄せてコンクリートの抱きを設け、外壁を伝った水が建具に伝わないように水切り形状とする。

③水切りを設ける。ただし、水切りの上部から浸入しないように、二次シールが切れても入らないようにする必要がある。

④外壁と同面おさまりにして水切りを設けないときは二重シールにする。二次シールが切れても紫外線などから保護された一次シールが頑張ってくれる。二重シールが確実にできる既製型材はあまりないので、上枠に加工が必要である。同面納まりでは、建具枠のシール材やガラスのシール材が外壁を汚すことも考慮する必要がある。

2.外部建具の下枠まわりのディテール

外部建具の下枠部もコンクリートとの取合いから水が入りやすい。縦枠取合い部を伝った雨も下枠両側から入りやすい。雨水浸入をぐせぐおさまりは、次の順に検討する。

①下枠部躯体は外部へ向けた勾配を設ける。

②建具を固定したらモルタルを密実に充填する。

③建具下枠には水切りを付ける。さらに水切りの両端部を立ち上げると、外壁の汚れも少なくなる。


建具下枠のディテール

1級建築施工管理技士 建具工事 開口補強は一体

建築品質 外部建具


052)建具と開口補強は一体

鉄骨造のALC板や押出成形セメント板(ECP)のパネル外壁に取り付けるサッシはパネルに直接固定しないので、スチールの開口補強材に取り付ける。パネルを開口補強材は変位によって動くので、シールは切れやすく、雨水浸入の要因となる。

1.開口補強の強度を確保する

開口補強材は開口部の風圧ろ開口まわりのパネルの風圧を負担している。構造的には二次部材のため、金属工事として軽く扱われることが多いが、溶接などは資格が必要である。構造設計図に記載がない場合は構造設計者に確認する。特に、階高が高い時や開口が大きい時は注意が必要である。

2.サッシは開口補強と一体化する

ALC板の場合は、開口補強材に建具枠のアンカーを溶接し、モルタルを充填して建具枠と開口補強を一体化する。ALC板でモルタルを充填しない場合は、アンカーだけで風圧力に耐えうるようにアンカーを取り付けた後、ロックウールを密実に充填し、気密性を確保する。

ECPの場合は、モルタルを詰めないで、乾式取付けとし、アンカーだけで風圧力に耐えうるようにする。建具を一体になった専用のアンカー金物を用い、取付けボルトの個所数や強度などは確認が必要である。ボルトの場合は緩み止めを考慮する。

3.パネル外壁と建具の納まり

ALC板やECPのパネル外壁は鉄骨造の動きに合わせてロッキングやスライドで対応するため、建具とのシールは切れやすくなる。したがって、シールが切れても浸入しにくいおさまり、または入っても排水できるおさまりが必要となる。
ALCでは水切りを設け、二重シールとする。ECPでは縦目地を伝って落ちてきた水が内部に伝わないにして、排水する納まりにする。ECP専用型のサッシ枠を用いるほうが望ましい。

1級建築施工管理技士 建具工事 雨の入りやすい窓

建築品質 外部建具


053)雨の入りやすい窓

低層建物では引き違い窓が多用されている。気密性に劣るため、雨が入りやすいが、庇や水切りが考慮されていて雨水浸入対策はおおよそ計画されている。一方で嵌め殺し窓は雨水浸入がしにくと考えられているが、シールに頼っているケースが多く、シールが切れると漏水することがある。また、排煙用外倒し窓及び縦軸回転窓は漏水するケースがある。

1.外倒し窓は雨が入りやすいので突き出し窓とする

外倒し窓は自然排煙のために部屋の上部に設けられることが多い。自然排煙窓の開閉操作は床から800〜1500mm以下の操作しやすいところに設けられた開閉装置で行う。開閉装置は2〜3窓連動などが多い。この排煙窓を日常の換気に使用する場合、開放するときは押しボタンで簡単に開放できるが、閉鎖するときはハンドル操作でワイヤーを巻く。繰り返し使っている間にワイヤーが伸びて、閉鎖が完全にできなくなり、壁を伝った雨水がそのまま上枠と障子の隙間から浸入する。この事例はよくみかけられるが、高所であるので日常の点検、確認がしづらいので注意を要する。
したがって、外倒し窓にする場合は、庇を設けるか大きな水切りを設ける必要がある。庇などを設けることができない場合は、突き出し窓にするのが望ましい。

2.縦軸回転窓は水切りを設ける

縦軸回転窓は窓枠と障子の間にある止水ゴムがタッチして止水する。開閉時に障子は回転し、軸部でゴムが内外にねじれ、その発生する隙間から漏水する。
また、外壁同面の場合は、雨水が上枠や下枠の止水ゴム部分を水膜でおおうように流れるため、ゴムタッチに少しでも隙間がある場合は水が入りやすくなる。縦軸が偏心した場合には障子枠が垂れ下がることもあり、漏水する可能性は大きくなる。
したがって、止水ゴム部に雨水が当たらないようにすることが大事であり、そのために枠上部、障子下部に水切りを設けると良い。

1級建築施工管理技士 建具工事 窓の結露した水の処理

建築品質 外部建具


054)窓の結露した水の処理

断熱建具枠や複層ガラスの普及によって、建具の結露は少なくなったが、それでも一般には結露する外部建具やガラスはまだ多い。この結露水が額縁や壁を汚すこともある。温浴施設の結露水を外部に排水すると、外壁を汚すこともある。

1.結露水の排水

ガラス面と同時に枠も結露する。枠とガラス面の結露水は、原則として排水孔を設けて外部に排水する。排水孔は逆流防止弁を設けるか、枠内の排水孔の位置をずらして風圧によって内部に吹き込まないようにする。結露水の排水で外壁が汚れる恐れがある時は、水切りを外部側へ大きく出す。


結露水の排水

2.ホテルの結露水は拭き取り式にする

寒冷地などでは、外部に排水された結露水が凍結し、つらら状になることがあるため、拭き取り式にする方がよい。また、ホテル客室など結露しやすい用途では、排水により外壁を汚すことや、排水孔からの騒音やプライバシーを考慮し、拭き取り式にする。ホテル客室では拭き取り式にする場合は、180cc以上の結露水が溜まることもあるため、十分な量の結露受けを設けなければならない。


結露水の拭取り

3.温浴施設の結露水は室内へ排水

温浴施設では常時結露が発生する。このため外部へ排水すると外壁がかびで黒く汚れたりする。このため内部で排水経路を検討する。この場合、浴室の防水との納まりを考慮する。どうしても外部へ排水する場合は、出の大きな水切りを設ける。


温浴施設の結露水の内部

4.ガラス溝の排水と結露水の排水は別ルートで行う

既製建具枠では、結露水の排水ルートとガラス溝に入った排水ルートを一緒にしているケースがほとんどである。水分により不具合の生じやすい網入りガラスや複層ガラスの溝のわざわざ結露水を引き込むのは、不具合の発生する可能性を高めてしまう。

1級建築施工管理技士 建具工事 建具金物は現物確認

建築品質 外部建具


055)建具金物は現物を確認する

建具にはその機能や性能を発揮するために必要な金物が取り付けられる。意匠的な見映えのみで選択すると、さわり心地が悪い、使いにくい、操作が重い、あまり使わないのにガタがぐるなど、トラブルにつながるケースがある。
①耐久性があること
②安全えあること
③使い勝手がよい
など重要なポイントがあるので、現物や施工例で確認する。

1.建具の機能は建具金物で決まる

①引き違いアルミ製窓のクレセント(締まり金物)はロック付きとする。建具の高さが2.1mを超えるものはクレセントを2ヶ所検討する。

②複層ガラスのアルミ引き違い戸が重い場合は把手の設置も検討する。

③縦軸回転窓の開閉調整器は室内に飛び出さないものとする。開調整が無段階のものや開閉制限タイプなど使い勝手を確認する。また、障子の高さが2mを超す場合は2点締まりや3点締まりのハンドルを設ける。開き窓も同様。

④外開き窓は突風であおられることがある。あおり止めが必要である。

⑤排煙窓の開閉器のワイヤーなどの見えかかりも確認する。隠蔽型もある。

⑥外部鋼製建具では大きさ(扉重量)によって、丁番やクローザー、アームストッパーなどの仕様も決まる。

⑦建具の錠前はハンドルや握り玉の形状だけでなく、箱錠や本締錠、電気錠、マスターキーシステム、警備システム取合いなど、使い勝手で決めることが多くあり、ほとんどが施工図の段階で決まられる。

2.大きな外開き窓の金物

大きな外開き窓は、ドアと同じである。閉鎖時に負圧によって変形して雨水が浸入したり、開く時に風にあおられて建具と一緒に操作した人が外に持って行かれたり、ひどい場合にはヒンジが破損することもある。アルミ製建具では建具の垂れ下がりも多い。したがって、建具の強度(特に框の強度)をしっかりしたものにし、ヒンジやあおり止めなどの金物は強度的に余裕をもったものを採用することが重要である。

上階に設ける大型の機器搬入扉なども同様である。人が風で持っていかれないような配慮、例えば、安全手すりや命綱用フックの設置、ドアを引き寄せるためのロープの設置などが必要である。気密性確保のためのグレモン錠はトリガー(開状態の扉のハンドルを固定する安全装置)付きとする。

3.金物の取付けのための下地補強

建具金物の決定後、その建具金物を取り付けるための枠の補強材を検討する。頑丈な金物を選定しても、下地補強が十分でないと金物が外れたり、建具自体が変形したりすることがあるので重要である。

1級建築施工管理技士 建具工事 構造スリットにつく建具

建築品質 外部建具


056)構造スリットにつく建具

鉄筋コンクリート造の構造スリット(耐震スリット)に取り合う開口部のまわりは地震時に変位を起こす。一般に大地震時の最大変位は階高の1/100を想定している。中地震にもある程度の変位が発生し、サッシの4辺を固定すると、変形して部分的に破損する。

1.地震時の変位に対して破損しない建具にする

地震時の躯体の層間変位に対して建具に大きな損傷が起きないようにしなければならない。少なくとも毎年1回は発生する中地震で、建具に支障をきたさないことが重要である。中地震での変位量は構造設計者に確認し対応を決定する。具体的には建具の上下枠は水が入りやすのでモルタルで充填して躯体と固定し、縦枠は自由に変形して躯体変位に対応するようフリーにする。縦枠のフリーの部分は、枠を躯体にアンカーせずに、モルタルを詰めないため、耐風圧に見合った枠補強が必要となる。モルタルに代えてロックウールを密実に充填し、二重シールとする。

2.横長建具は上枠をスライドにする

横長の窓で縦枠が短い建具の場合は、縦枠の変位角が大きくなり建具枠やガラスの破損の可能性が高くなる。このため、横長の建具の上枠はスライド機構をもった枠とし、ロックウールを充填する。この場合、上枠のシールが切れやすくなるため、必ず水切りを設ける。

3.構造スリットにつく窓には庇をもうける

構造スリットに付く窓の躯体とのシールは二重シールにしても切れやすい。建具は壊れなくても、シール切れによる漏水の恐れがある。できれば窓上部に庇を設ける。抱き納まりにするだけでも違う。構造スリットの外壁と同面に建具を納めてはならない。同面納まりにする建具に計画するなら、構造スリットを設けない構造設計が必要である。

1級建築施工管理技士 建具工事 窓の方立の座屈防止

建築品質 外部建具


057)窓の方立の座屈防止

コンクリートの躯体に取り付けられる横連窓などの建具は、コンクリート躯体のクリープ現象(荷重が長期間継続的に作用した時に生じる撓み変形)によって方立(建具の縦中骨)が座屈変形し、ガラスが割れたり、障子が動かなくなることがある。また、アルミ製建具の方立が熱伸びし、その伸びを吸収できない場合に、躯体のクリープ現象を受けた時と同様に方立が座屈変形することがある。

1.方立頂部に緩衝材を設ける

横連窓などの建具は、方立のクリープと熱伸びの対策として、方立頂部に緩衝材を取り付けるのが有効である。緩衝材がクリープと熱伸びを吸収してくれる。緩衝材の幅は方立と連結された上枠の変形も考慮して、約400mm程度が適当と考える。
方立頂部に緩衝材を入れる場合、方立上部を固定できないので、方立にかかる風圧力を連結した上枠で受けることになる。方立と上枠のジョイントをしっかり補強固定することも必要である。

2.片引き建具の方立ては座屈しやすい

片引き建具の方立は障子が閉じたとき障子枠と方立が一体になって耐風強度を確保するようになっている場合が多い。方立単位は断面が小さく、強度も弱いのでクリープや熱伸びに対して変形しやすい。必ず対策が必要である。

3.木造の梁もクリープ変形する

木造の梁も自重や荷重によってじわじわとクリープ変形する。木造の構造材は含水率が20%以下のものを使用するが、建築後乾燥していきながら比較的早い段階で変形する。梁の直下に建具を取り付ける場合は、クリープを考慮して取り付けなければ、建具が動かなくなったりする。建具の取付けをビスで固定せず、ルーズホールにしてボルトで留めるなどの工夫が必要である。

1級建築施工管理技士 建具工事 ガラリから入る雨水の処理

建築品質 外部建具


058)ガラリから入る雨水の処理

ガラリは空気の出入口だが、空気と一緒に雨水も入る、ダクト接続されている場合、ダクトの中まで雨水のしぶきが入ることもあり、それらが漏水の原因になることがある。また、ガラリから虫や鳥が入り、巣をつくることもある。

1.ガラリの内側に水受けを設けて排水する

ガラリから入った雨水を受けてスムーズに外部へ排出するために水受けを設ける。水受けはガラリの有効開口面積を確保し、ガラリ下端より勾配を付けて100mm程度立ち上げ、スムーズに排水されるようにする。水受けの材質はサッシと同材とし、水密溶接で組み立てる。水受けはサッシに後から取り付けるため、取合い部はシール納まりとなる。

2.ガラリの羽根は外付けにする

ガラリの水受けと枠の取付け部のシールは内部から施工できない。また、そのシールが劣化した時のシールの打替えも内部からはできない。そこでガラリの羽根を外付けとし、取外し可能にしておく必要がある。羽根は1mピッチに縦材の支えが必要であるから、あらかじめ分割しておくことも検討する。

3.ガラリから虫や鳥を侵入させない

ガラリからの虫や鳥の侵入対策として、防虫網、防鳥網が必要である。防虫網はメンテナンスの頻度が高いので取外しを容易にする。防虫網はSUS316線材、線径0.25、ピッチ2mm以下にする。防鳥網はSUS304線材、線径1.5mm、ピッチ15mmとする。

4.ガラリのダクト接続はボルト止めにする

ダクト接続の水受けは建具と同材のアルミ製とする。延焼の恐れのある部分はステンレス製とする。水密溶接で組み立てた水受けはパッキンを挟んでM8ボルトで100mmピッチにダクトに留める。水受けはダクトと同様に保温や断熱のための吹付けも考慮する。ガラリには防鳥網(取外し可)を設け、防虫網は設備のダクト側フィルターで兼ねるよう設備と調整する。