木構造研究室

こんにちは。中大規模木造に特化した構造設計事務所木構造デザインの福田です。

都市部での木造施設が増えています。
ただ、木造に取り組む際に問題になるのが耐火構造への対応です。

特に、施設建築の場合、商業地域や幹線道路沿いの「防火地域」での建築が多くなるため、立地からの制限がかかることが多くあります。

また、不特定多数の人が利用する施設は、万が一、火災が発生した場合、人命や周辺への被害が甚大なものになる可能性が高いため、耐火措置を施すように強い規制が設けられています。

大規模な施設で、RC造や鉄骨造が多かったのは、この規制のためです。

しかし、2000年の建築基準法改正、2010年の「公共建築物等における木材の利用促進法」の施行によって、木造化する動きが活発になっています。
ただ、規制が緩和されてからまだ日も浅く、耐火木造に詳しい専門家が少ないため、対応に苦慮する技術者も多くおられます。

このコラムでは、木造初心者、木造の施設建築に挑戦しようとお考えの方に最低限押さえておいてほしい耐火建築物の関連法案をまとめて解説します。
ぜひ、参考にしてください。

耐火建築物とは、主要構造部（柱、梁、床、屋根、壁、階段等）に一定の耐火性能を備えた建物のことです。

不特定多数の人が利用する施設で火災が発生した場合、被害が甚大なものになるため、少なくとも建物の利用者が避難するまでの間は倒壊することなく、近隣への延焼を防ぐ措置を施すことが義務付けられています。

耐火建築物は階数や構造の種類によって異なりますが、主要構造部が最長3時間、火災に耐える性能が求められます。

また、外壁の開口部からの延焼を防ぐために防火設備にする規制が設けられています。

防火は建物の周辺で発生した火災での延焼を抑えることが主な目的で、延焼を抑制するために防火性能を持つ外壁や軒裏を使用することが義務付けられています。

耐火は、屋内や屋外で火災が起こった際に、火災が終わるまで倒壊せず、周辺への延焼を防止することを目的にしています。

RC造は躯体自身が耐火性能を持ち、鉄骨造や木造は耐火性能を持たないため、耐火被覆や防火被覆が必要になります。

準耐火建築物は、耐火建築物の条件を満たしてはいませんが、それに準じる耐火性能を持つ建物を言います。

耐火建築物が最大3時間なのに対して、準耐火建築物は最大1時間、主要構造部が火災に耐えられることが求められています。

木造で耐火建築物の技術的基準を満たすためには、以下の3つのルートがあります。

耐火建築物と認められるために、主要構造部・外壁開口部において、定められた技術的基準を満たさなければなりません。

技術的基準と同様に、告示で定められた例示・仕様、試験等により性能が確認され、国土交通大臣の認定を受けた工法を採用する必要があります。

技術的な基準には３つのルートがあります。

１．政令で定める技術的基準を満たす耐火構造とする適合ルートA

２．耐火性能検証法による適合ルートB

３．高度な設計法による適合ルートC

仕様規定による適合ルートAは、火災による倒壊および延焼を防止するために必要とされる耐火性能を有する壁・床・屋根・柱・梁・階段を耐火構造にし、延焼のおそれのある外壁開口部に防火設備を使用した構造です。木造の場合、政令で定める技術的基準は、

①大臣が定めた工法

・石こうボードなどの耐火被覆による「メンブレン型耐火構造」

②大臣認定を受けた工法

１．石こうボードなどで耐火被覆による「メンブレン型耐火構造」

２．難燃処理剤やモルタルなどで燃え止まり層をつくる「燃え止まり型耐火構造」

３．構造上主要な部分に使用した鋼材を木材で防火被覆する「鋼材内臓型耐火構造」

があります。

・メンブレン型耐火構造

石こうボードなどで構造部材を耐火被覆する構造を「メンブレン型耐火構造」と言います。
被覆することで、木造軸組構法や2×4工法、CLT工法等の主要構造部を耐火構造にすることが可能です。この技術によって、木造共同住宅、4階建て建築物等、これまで木造では建てられなかった建築物が広く建設されるようになりました。

・燃え止まり型耐火構造

国土交通大臣の認定を受けている構造用集成材の柱や梁の部材内部に石こうボード等で燃え止まり層をつくる耐火構造。

・鋼材内蔵型耐火構造

国土交通大臣の認定を受けた鉄骨を集成材などの木材の厚板で被覆することで性能を確保する耐火構造。

耐火性能検証法は、天井が高く、大きな空間をつくることによって、火災時に熱がこもりにくくする対策をとることで梁材を現しにすることができます。
耐火構造にしなくても耐火建築物にすることができる方法です。

大臣認定を受けた高度な検証法による木造耐火建築物です。
耐火性能検証法を基本として、部分的に高度な検証方法を用いて安全性の確認を行います。

様々な用途・形態に適用が容易なため、耐火建築物の多くはルートAで設計されています。
ルートB、及び、ルートCは、ドームや体育館など室内の可燃物が比較的少なく、天井が高い建物の屋根部分などに適用されることが多く、地上で火災が発生する場所から天井部の木造部分まで十分な距離が離れている場合に採用される適合ルートです。

木造の特殊建築物を設計する場合、耐火に関する知識は欠かせません。耐火建築物か準耐火建築物か、そうでないかで大きく設計が変わります。耐火建築物になるかどうかは、「用途」、「規模」、「立地」の３つが関わってきます。

地域や自治体によって、同じ用途でも耐火が準耐火で認められる場合等もありますので、確認をすることが必要です。

まず用途ですが、大まかに分けると以下になります。

特殊建築物に限らず、規模によって制限が変わります。
高さ13ｍ、または軒高9ｍを超えるもの、そして、延べ面積3000㎡を超えるものは耐火構造を要求されます。

ただ、一定の防火上の基準を満たすことにより、主要構造部を耐火構造としなくても建築できる場合もあります。

火災の危険を防ぐために、都市計画によって、「防火地域」や「準防火地域」などの地域が指定されます。また、その他に特定行政庁が延焼を防止するために「22条区域」を指定しています。

・防火地域内での制限

2階建て以下で100㎡以内のものであれば、木造でも準耐火建築物にすることができます。

・準防火地域内での制限

2階建て以下500㎡以内のものであれば、耐火・準耐火建築物以外の木造とすることができます。
また、木造準耐火建築物であれば、延べ面積が1500㎡以下の建物が３階建てまで建てられます。

耐火建築物とは、主要構造部に耐火性能のある部材が使用される建物です。

ただ、ここで言う主要構造部は「防火・避難の観点から主要な部分」という意味が強く、構造上の主要な部分という定義とは異なります。

木造で建築するには、鉄骨造やRC造に比べて燃えやすい木材（木は火に弱いということではありません）を使って、法規の基準を満たした火災に強い建物をつくる必要があります。

規模や建築基準法、各種基準により、耐火建築物や準耐火建築物の仕様が求められます。

建築の主要構造部（壁、柱、梁、床、屋根、階段）に必要な防耐火構造は、「建築地」「建物の用途」「建物の高さ」の３つの規制による構造制限のうち、もっとも厳しい規制が適用されます。

その構造制限によって、今度は建物に必要な防耐火構造が決定します。

建物の防耐火構造には、「耐火建築物」「準耐火建築物」「防火木造」「木造建築物（裸木造）」の４つに分類されます。

耐火建築物は、主要構造部を耐火構造として、延焼の恐れのある部分の外壁開口部に防火設備（防火戸等）を設けたものです。

2000年の建築基準法改正以降、必要な性能を満たせば、耐火構造、耐火建築物として扱うことができるようになり、木造建築の可能性が広がりました。

さらに、石こうボードなどで木材を耐火被覆する方法や、燃焼を阻害する素材と木材を組み合わせる方法で、耐火構造の木造部材も登場しています。

木造で施設を計画する際には、建築基準法に加え、関連する条例等を遵守することが求められます。

法律や条例等は常に改正され、その解釈や運用については該当の行政窓口や指定検査確認機関等により異なります。

本コラムの内容は「記事掲載時の一般的な考え方」であることのご了承をお願いします。