アーチビルディング


  

1.耐震 耐風圧

地震で倒壊した建物
一般住宅の場合、特に重い瓦屋根の日本家屋は地震などの揺れで倒壊しやすいと言われてきました。四角い建物は強度を高めようとすればするほど柱や梁が太くなり、それに乗じて基礎も大掛かりなものになり、重量が増すほどコストが高くなっていきます。



それに対してアーチビルディングは物理学上、一番強いと言われるアーチ型です。
アーチ型は上からの力を左右に逃がす力学的な性質があるので、大きな積雪にも耐えられます。また、乗り物と同じように流線型なので、横からの風圧も逃がし、風の抵抗を避けられます。


                   一般建築の場合                     アーチビルディングの場合
         一般建築物の重量比        アーチビルディングの重量比  


アメリカをはじめ他の国では、アーチビルディングをシェルターとして利用しているケースも多いです。
日本では高齢化がますます問題になっていますが、寝たきり状態や体が自由に動かない方などの場合は地震ですぐに外へ逃げ出すことができず、建物に押しつぶされて被災してしまう可能性が高くなります。。
基礎より上部が一体構造のアーチビルディングは、地震時でも崩れませんので、建物の外に逃げ出す必要はありません。
優秀な耐震性を実現し、今までの建築概念を覆すのがアーチビルディングです。

被災地で活躍 アーチビルディング










          右 コロンビアの大地震で活躍したアーチビルディング






2.環境保全

今、全世界は急速に進む温暖化対策のために森林を保全・育成し、世界各国で、植林活動を行い、砂漠化を阻止しようとしています。
また、鋼材などの鉱物についても、限りある地球資源を有効に使うため再利用を働きかけ、リサイクル率を最大限にする努力をしています。

しかし、人類は過去数千年以上も前から森を破壊し、砂漠を増やしてきたわけですから、少々の努力で元通りになるはずもありません。
しかしながら、傍らでは世界各国で頻発する地震やハリケーンに対して建物の強度を高めようと、構造部分に今までよりも多くの木や鉄を使わせるという方向は、全く矛盾しています。

両者の矛盾を解消するには、次のようなビッグバン的な発想が必要です。
「如何に少ない資源で丈夫な建物を作るか。」
その難題に答えられるのは、今までの建築概念を覆すアーチビルディングです。

下記の比較は住宅一棟分に使用される木材・鋼材です。建築に係る資源を アーチビルディングと 木造、鉄骨造を比較しています。


木造建築 鉄骨造 アーチビルディング
木造建築の使用材料 鉄骨造の使用材料 アーチビルディングの使用材料
住宅1棟あたり 
木100本程度
住宅1棟当たり 
木20本程度+鉄20t程度
住宅1棟当たり 
アーチ鉄2t程度+鉄3t又は木20本程度



さらに、この比較は大きな建物になればなるほど差が歴然となります。
下記の図表は(幅20m×奥行き20m×高さ10m)の建物について、アーチビルディングと鉄骨造との鋼材・コンクリート量の比較ですが、アーチビルディングを利用した場合、鋼材やコンクリートの量は鉄骨造の4分の1になります。

アーチビルディングは構造材料としては軽量なため、基礎もシンプルです。





  アーチビルディング           トラス式鉄骨造           アーチトラス式鉄骨造
建築構造 図示

  アーチビルディング           トラス式鉄骨造           アーチトラス式鉄骨造
材料構成(重量 体積比)


「循環機能型社会」においてアーチビルディングの利点はこれだけではありません。

3R(リデュース=ゴミを出さない、リユース=再利用する、リサイクル=再資源化する)の理念にこれほどまで叶った建築は、他に考えられるでしょうか。

educe (リデュース)
アーチビルディングはあらかじめ加工済み部材が現場に搬入されるプレハブスタイル。
現場加工が少ないため、建設時の廃材が最小限です。

euse (リユース)
アーチビルディングはボルト締めによる建設方法を採用しています。
いったん建設後もボルトをはずすと、別の場所への移設が可能です。

ecycle (リサイクル)
アーチビルディングは100%金属製品です。 破砕され資源として再利用可能です。



住宅から大規模建築まで、アーチビルディングは他の建築と比べ、環境保全に貢献できる建物です。




3.高耐久性

構造体と屋根(外壁)材を兼ねたアーチパネルは、柱や梁がない“モノコック”に近い構造なので、局部的に力がかかりません。専門的に言えば、構造材には「曲げ」、「引っ張り」、「せん断」の応力が働いていて、一般建築ではそれが“点”(接合部)であり“線”(梁)にかかってくるわけです。例えば柱を支持するボルトが一本外れただけでも大変な欠損になります。
アーチビルディングを構成するアーチパネルは、全ての“面”に均等に応力が作用するため局部的な金属疲労が生じにくいのです。

アーチパネルは“構造体”においては、主にガルバリウム鍍金又はガルバナイズド鍍金(溶融亜鉛鍍金)と言われる錆びにくい保護膜で腐食を防いでいますので長寿命です。
パネル材料の厚みも、一般建築の鋼材(屋根・外壁用)より2倍以上厚く、定期的な表面処理のみで高耐久です。


1950年にアメリカで誕生したアーチビルディングは、数年後、地球上で一番過酷な場所と言われる南極観測基地で最初の永住基地として開発を試みました。
南極では年間を通して雪や氷に包まれ、さらにブリザード(*1)が年中吹き荒れる過酷な場所です。

アーチビルディングはその南極で35年の耐久性を立証し、現在ではアメリカ南極基地では必需な建築として建設され続けています。


  
        (*1)=カタバ風・・・南極大陸では、雪面の温度が低いのでその付近の空気が冷やされて重くなります。南極大陸をおおう氷床は中心部が厚く、
        周辺がうすい鏡餅のような形なので、内陸の高いところから海岸にむかって、この斜面を、冷たくて重くなった空気がすべりおりてくるのです。
        風速90m/sという日本では考えられないような観測データもあります。





4.雇用促進



下の図はアーチビルディングの組立てについて示しています。

図解 アーチ 簡単組立

シンプルな作業の繰り返しにより、基本となる「トンネル」が完成します。
作業はボルトを締めていくだけですので、特殊な工具はほとんど不要です。足場についても図のように内部のみです。
通常、建築関連に従事する場合、専門知識が必要なこと、多くの特殊な工具が必要なこと、そして経験を有することを問われます。

アーチビルディングの組立て作業は、建築経験の無い方でも短期間で習得可能です。
現に、エンドユーザーがDIYで組立るケースも少なくありません。
現在 定職に就いていない人たちにとって、この組立ては非常に取り組みやすい仕事で、通常の体力を有する人であれば、即日従事できます。
また、“建物を造り上げる喜び”を実感することができる魅力ある職種なのです。



【アーチビルディングの普及と雇用の促進】

住宅規模のアーチビルディングでは、概ね30人の作業員数で完成します。
アーチビルディングの住宅が年間1000棟建設される場合、30000人工の作業員が従事するわけで、これは年間250日労働とした場合、120人の雇用が見込めます。
そしてアーチビルディングは初期工事だけでなく、将来的な移設復旧までも期待できます。

アーチビルディングの普及が進めば、それは建築の一つの業種と成り得る程のキャパシティーを持っています。雇用率のアップにもつながります。




5.低コスト

最小の資源を使い、軽くて強いアーチビルディングは大幅な建物の低コスト化を実現できます。

下記はアーチビルディング構造で建設した場合の建物の価格比較です。

【住宅(内装断熱・設備等居住に必要なものを全て含む)】
住宅 建築コスト


【倉庫(内装断熱・設備等含まず)】
倉庫 建築コスト

上記はあくまで初期建築時のコスト比較です。
建築後のメンテナンスにおいても、耐久性の高いアーチビルディングは一般建築よりも低コストです。

今までの工法では建築コストを下げようとするのには限度があり、それを強引に行うと、耐震性・耐久性に欠ける建物になってしまいます。

コスト削減を真っ当な形で実現できるのは、革新的な工法であるアーチビルディングです。




6.高汎用性

一般的に建築には、規模やコストにより構造についての可能・不可能 向き・不向きがあります。 
   ex柱と柱の間隔が長い(スパンの大きい)大空間建築には鉄骨造が選ばれます。
   ・・・大規模商業施設、体育館など

   ex柱と柱の間隔が4m程度の(スパンの小さい)間仕切壁が多い建物であれば木造が選ばれます。
   ・・・住宅、店舗など

アーチビルディングの場合は“鉄骨造”に分類分けされますが、その中でも特殊な“薄板構造物”で、平屋建てであれば内部に柱を必要としません。
そのシステムは様々な建物において利用可能で、住宅、店舗、ガレージ、倉庫、工場から 大きなものではスタジアムまで、ジャンルを問いません。

特に住宅や店舗で使用する場合、内部の間仕切壁は「パーテーション」であり、プランによって移動や取り外しできるスケルトンインフィルとすることが可能です。

既存の建築では生活スタイルに合わせて簡単に間取りやデザインを変えたりすることが困難なものもありますが、内部に構造用の柱や梁を必要としないアーチビルディングなら、生活スタイルの変化に合わせ、間仕切を自由に動かすることが可能です。










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