今回はトヨタホームの基礎について紹介させて頂きます。
トヨタホームはユニット工法という、他のハウスメーカーとは少し違った工法を採用しています。このユニット工法に合わせた基礎も特殊で、他のハウスメーカーの基礎とは少し雰囲気が異なります。
今回は一般的なお家の基礎に関する話とトヨタホームの基礎の特徴について紹介させて頂きます。
住宅展示場で色々なハウスメーカーの話を聞くと「うちの基礎は○○に優れているが、他社さんが採用している○○基礎は、こういう問題がある」など、ネガティブキャンペーンをよく耳にしますが、実際はどの基礎が良くて、どの基礎が悪いなんてことはなく、それぞれのハウスメーカーが自社の建物の特徴に合わせて最適な基礎を選んでいます。
そして、それぞれの土地、建物に合わせて強度計算がされ、必要な基礎が設計されるので、ネガティブな話を聞いてもそんなに心配することはないと思います。
これからマイホームを検討される方は、基礎について分からないことも多いと思うので、ハウスメーカーのネガティブキャンペーンを聞く前に予備知識を持って頂けるように一般的な話も交えながら紹介をしていきます。
地盤補強工事
建物の耐震強度がどんなに高くても、基礎がどんなに頑丈にできていても、それを支える地盤が柔らかいと不同沈下で家が傾き、窓の開きが悪くなったり、外壁にヒビが入ったりなどの不具合がでるので、地盤を調査して必要があれば補強工事を実施しますが、この地盤に必要な補強をすることを地盤補強工事といいます。
地盤調査は一般的にスウェーデン式サウンディング試験で行われます。また地盤調査はハウスメーカとは別の第三者機関で実施する場合が多く、トヨタホームも第三者機関を使って地盤調査を実施し、その結果により地盤補強を実施するか決定します。地盤を第三者が調査するのは、無駄な地盤補強によるコストアップを避けるためですが、素人には地盤調査結果から補強が必要か判断できないので、第三者機関が調査したとしても、設計担当の方から「この結果だと安全をみて地盤補強した方がよいですね」と言われてしまうと、なかなか断れないのが現実だと思います。ただ補強をする場合も、しない場合も調査結果を理解して納得して工事をすすめられるよう、地盤調査結果とその結果にもとづく地盤改良の内容はしっかり説明してもらうようにしましょう。
地盤調査の結果、補強が必要と判断された場合、支持層までの深さに応じて、一般的に３種類の地盤改良方法がもちいられます。これはトヨタホームに限らず、どこのハウスメーカーでも同じになります。
表層改良工事は、深さ２ｍ以内に支持層がある場合に用いられる改良方法で、土とセメントなどの固化剤を混ぜ合わせ転圧して地盤を強固にする方法です。
柱状改良工事は、２～８m程度の深さに支持層がある場合に用いられる改良方法で、土の中に直径60cmほどの穴をあけ、支持層まで掘り進める過程で、水とセメントを注入、土と撹拌して円柱状のコンクリートの柱をつくり地盤を強化する方法です。
鋼管杭工事は、柱状改良工事では届かない、さらに深い位置に支持層がある場合に用いられる工法で深さ30mまで地盤補強が可能です。原理は柱状改良と同じで支える柱がコンクリートではなく、鋼管の杭を地面に打ち込んで地盤を強化する方法です。
地盤補強工事を実施すると地震に対して強くなるイメージを持たれている方もいると思いますが、地盤補強工事は、あくまで不同沈下の対策で、地盤補強をしたから耐震強度が上がることはないので、注意してください。
また地盤補強工事にはデメリットもあります。特に柱状改良の場合、数十年後に家の立て替えや土地の売却をする際、地中に埋めたセメントの柱を撤去する必要があり、撤去費用に数百万円かかる場合があります。この為、無意味に地盤補強をするのは、おすすめできません。とは言え「地盤調査の結果が微妙なので、念のため補強工事をしましょう」と言われたら安心感を得るために補強工事をしてしまうと思います。こういう場合は、別の機関で再度地盤調査を実施するか、測定箇所を追加して地盤調査をするなどして、補強が必要か確実にみきわめるようにしてください。
基礎の種類
住宅に使われる基礎は大きく分けて布基礎とベタ基礎の２種類があります。基礎の全体で建物を支えるベタ基礎の方が地震に強そうなイメージがありますが、それぞれ特徴があり、建物と地盤に合わせた強度計算がされていれば、どちらも地震に対して必要な強度が確保されています。
ベタ基礎は、上の写真のように基礎の底面全体に鉄筋が配筋され基礎全体で建物の重さを支える基礎になります。広い面積で建物の重さを分散して支える為、地震に強いと言われています。また床下全面がコンクリートに覆われていて、地面からの湿気が建物につたわりにくく、シロアリの侵入も防止できるので、木造建築のハウスメーカーに多く採用されています。
但し、次に紹介する布基礎と比較すると、コンクリートの使用量が約２倍とコストが高くなるデメリットもあります。また底面の基礎と立ち上がり部分の基礎を２回に分けて作る必要がある為、つなぎ目の部分の強度が弱くなってしまうデメリットもあります。
布基礎は上の写真のように建物を支える必要な部分にだけに鉄筋コンクリートが配置されている基礎になります。地面の中は下の絵のように逆Ｔ字型になっていて、フーチングと呼ばれる底面の部分で建物を支える構造になっています。
布基礎はベタ基礎と比較して使用するコンクリートの量が少なくなるのでコストが安くできることと、基礎の重さを軽くすることができるメリットがあります。布基礎は鉄骨造のハウスメーカーに多く作用されていて、ヘーベルハウスや積水ハウス、トヨタホームも布基礎になります。もともと建物の耐震強度が高い鉄骨造ですが木造に比べると建物が重くなるので、基礎は必要な部分に必要な強度を出せる布基礎とし基礎も含めた住宅全体が重くなりすぎないようにしているようです。また鉄骨造の場合は木造に比べてシロアリによる被害の心配が少ないため、床下全面をコンクリートで覆う必要がないともいえます。但し鉄骨の場合でも床下に湿気がたまると腐食の原因になるので、地面の上に防湿シートを敷いて地面から湿気の侵入を抑えたり、防湿シートの上から防湿目的のコンクリートを設置するメーカーもあります。防湿コンクリートを設置すると、完成した基礎の見た目はベタ基礎と同じように見えますが鉄筋が入っていないので、強度的には建物を支えているわけではありません。トヨタホームも標準は防湿シートですが、オプションで防湿コンクリートを設置することもできます。
また布基礎は上の写真のような型枠でフーチングの部分と立ち上がりの部分を一体でコンクリートを打つことができ、つなぎ目がないので強度的に強く作れるメリットもあります。
トヨタホームの基礎
トヨタホームの基礎は、13mmと10mmの鉄筋を使った一般的な布基礎になります。幅も170mmと木造建築の基礎よりは広いですが、鉄骨造の基礎としては一般的なサイズになります。
トヨタホームは上の写真のようなユニットを組み合わせてお家をつくります。ユニットの柱はユニット底面にある横方向の鉄骨と接合されていて、基礎に固定しなくても、この１個１個のユニットの状態で強度が保たれる構造となっています。その為、基礎と建物が一体で耐震強度を確保するというより、耐震強度は建物の構造で決まっていて、基礎は建物の重量を支えることと、建物が基礎から落ちないように固定しているイメージになります。
この為、建物の重量がかかる柱下の部分の基礎はフーチングの幅を広くして、荷重を分散するように設計されていますが、それ以外の部分は、あまり荷重がかからないので、フーチングの幅も狭くなっています。
上の写真は、我が家の据付(工場から出荷されたユニットを現場で組み立てる作業)直前に撮影した基礎の写真です。建物の外周部分にしか基礎がなく、中央には島のような立ち上がりが何カ所かあるのみとなっています。これは我が家の奥行きが、ユニットの長手方向と同じサイズに設計されているので、外周部分にしかユニットの柱がない為で、中央部分には、ほとんど基礎がない形状となっています。中央部分に何カ所かある島状の基礎は、ユニット底面の長手方向の鉄骨がたわまないように、下から支える基礎となっていて、この部分はユニットが乗っているだけで、固定はされません。
床下の換気は、従来のように基礎に換気口を設置するのではなく、基礎とユニットの間に隙間を設けて、基礎の外周全周で換気できるようになっています。従来のように基礎に換気口を設けると、換気口を設けた部分に応力が集中して強度が弱くなるので、最近のお家は基礎と建物の隙間から床下換気する方法を採用するお家が増えています。また先ほど説明したようにトヨタホームの基礎は中央部分の基礎がほとんどなく、床下が仕切りのない１つの空間になっているので、通気性が良く湿気がたまりにくい特徴があります。また仕切りがないので床下点検用の人通口を設ける必要もなく、床下点検がしやすい基礎となっています。
基礎工事の流れ
やり方と根切り：基礎の底になり部分までパワーショベルで掘り転圧されます。本来この掘られた部分に破石が敷き詰められて捨てコンが打たれますが、我が家は地盤補強として表層改良を実施しているので、この行程は省略されています。
鉄筋組み立てと型枠設置：トヨタホームの鉄筋はある程度、工場で溶接し、かたちづくられている物を持ってきて現地で組み立てます。鉄筋を切ったり曲げたり接合したりする作業を現場で実施すると、品質がどうしても現場の職人さんの腕によって左右されてしまうので、トヨタホームを含め、多くのハウスメーカーは工場で鉄筋をユニット化して、現地では組み立てるだけの作業にしています。鉄筋を組み立てた後は、基礎の型枠を設置していきます。鉄筋はコンクリートを打った後、見えなくなるので、設計通り配筋できているか配筋検査の資格を持った検査員により配筋検査が行われます。
コンクリート打設と養生：型枠にコンクリートが流し込まれ、バイブレータで撹拌、締め固められます。その後、シートをかけ養生し急激な乾燥を防止して硬化させていきます。コンクリートは急激に乾燥するとひび割れなどが発生するので、養生してゆっくり乾燥させていきます。
型枠外しと埋め戻し：コンクリートが硬化したら型枠を外して、フーチングの部分を必要な深さまで埋め戻されます。一般的な住宅だと、この時点で基礎の形から、このあたりがキッチンや洗面所、トイレなどと間取りが想像できますが、トヨタホームはユニットを乗せる部分にしか基礎がないので、この状態では、まだ間取りは分かりません。また基礎の表面にトヨタホームのシートが貼られているのは広告の為では無く、必要以上にコンクリートが乾燥することを防ぐために貼られています。コンクリートの内部はセメントと水が反応しアルカリ性の物資が生成されています。コンクリートの内部がアルカリ性であることで内部の鉄筋は表面に不動態膜が形成され酸化しませんが、コンクリートから水分が抜けていくと、コンクリートが中性になり内部の鉄筋が酸化して、強度が下がってしまいます。これを防ぐために外周部分の基礎の表面は、専用の塗装が施されて水分が抜けないよう施工されますが、塗装がされるまではシートで簡易的に養生した状態となります。
玄関の土間コンクリート部分は周囲に断熱材が設置してあります。また基礎の上にガムテープが貼ってある部分はアンカーホールになります。一般的な住宅は基礎からアンカーボルトが出ていて、このアンカーボルトに建物の柱を固定しますが、トヨタホームの場合、ユニット側からアンカーボルトが出ていて、基礎のアンカーホールに差し込む形で設置されます。アンカーボルトを差し込む際、アンカーホールにグラウンド(無収縮性モルタル)を充填して強固に結合します。
中央部分の基礎は、こんな形でブロック状になっています。この部分はユニット底面の梁を乗せるだけで固定はしないので、アンカーホールもありません。
据付当日に防湿シートが設置されます。ユニットを固定するアンカーホールの部分に固定用の金具などが設置さています。また防湿シートの上に設置されているダクトは全館空調のダクトになります。
写真だと小さくてわかりにくですが、工務店の方がアンカーボルトを持って基礎のアンカーホールと位置を合わせてユニットを設置していきます。
据付後、基礎とユニットはアンカーボルトの部分で接地していますが、それ以外の部分は少し浮いた状態となっています。
据付後の床下は、上の写真のようになっています。トヨタホームの１階ユニットの床下は全てカチオン塗装された鉄板で覆われていて、シロアリ被害を受けにくい構造となっています。
まとめ
今回はトヨタホームの基礎について紹介してきましたが、いかがでしたでしょうか？
お家を建てるときに間取りや住宅設備は色々検討しますが、基礎につて考え機会はあまりないと思います。しかし基礎はお家を支える重要な部分なので、自分の家の基礎がどのように設計されているか、地盤調査の結果をうけてどのような地盤改良を実施するのか、内容を理解し納得した上でお家づくりを進めることは、とても重要なことなので、基礎についても少し興味を持ってお家づくりを進めて頂けると良いと思います。
またトヨタホームの基礎は、初期保証30年、定期点検を受けることで最長60年保証を実現しており、不同沈下やひび割れなどを保証してくれます。この為、地盤調査の結果が微妙な結果だと、担当設計士も安全をみて地盤改良したくなるのですが、もちろんコストがかかるのでしっかり内容を理解して納得して進められるようにして下さい。
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