小屋のDIY日誌 2×4(ツーバイフォー)の壁パネルはどんな感じにする?

2017年1月9日6畳小屋

広さ6畳、ツーバイフォー工法(枠組壁工法)で、山の中に小屋を建てようとしています。

基礎や床の施工をしている時の夜などは、ずっと壁パネルの設計をしていました。
沓石を置く間隔だけ決めて作り始めましたからね…。

今回の記事は、壁パネルとは何か?どんな構造なのかを建築前に調べたまとめです。

 

前回までは床や土台を作っていました。

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材料について

ツーバイフォー工法とは外国産材であるSPF(エゾ松、松、モミの混合木材)を使っていく工法、と最初は思っていました。
しかし少しずつ勉強を進めていくうちに色々と分かってきました。

ツーバイフォー工法は、SPFを使わなくて良いし、ツーバイ材(38×89mmなどの角材)を使わなくても良い。
ツーバイフォー工法とは、角材で木枠を作って、合板などの面材料で固めることで、床・壁・天井・屋根などのパネルを作り、パネル同士を接合する方法である。

現代木造建築では工場で予め壁パネルを作り、クレーンなどの大型機械で一気に組み立ててしまうことが多いです。
だから、プレ・ハブ工法(事前に作って組み立てる)にも似ています。
もちろん現場でパネルを作ってから組み立てるってのも簡単。
製材された角材と合板を使えれさえすれば、セルフビルドも簡単な工法です。

 

木枠材料について

木枠材料は、合板の境目などビスや釘を2列打てるような幅と、内側に断熱材を入れられたり上からの荷重に耐えられるような奥行きのある角材が必要です。
丸太を使うと面材料が取り付けにくいため、ツーバイフォー工法ではほぼ全てが製材された角材のみが使用されます。

 

YU

ということは、幅40mm前後で厚さ90~100mmくらいの国産木材を使うことも出来るんじゃないかな?

と思って、色んなホームセンターに寄って材料を吟味しました。
国産のスギやヒノキのほうが、SPFよりも耐久性がありますから。
また、私は大学で林学を学んでいたので、「出来れば国産材を使ってみたい」という思いもありました。

 

しかし結局、私はSPFで小屋を建築することにしました。

何故か?
何故なら枠組壁工法用に製材された国産材がホームセンターなどではほとんど売られていないからです。
木造建築本で出てくる部材の大きさで最も合いそうなのは45×90の間柱・筋交い用木材ですが、ホムセンで売られているところを見たことがありません
だから、広く流通しているSPFを使わざるを得なかったのです。

 

以下、愚痴↓

木材価格の一つの目安に㎥あたりに直した「材積単価」というものがありますが、実はスギとSPFの材積単価はあまり変わりません。

例を上げるなら、私の近くのホムセンでのスギ最安値は90*90*3000で1,080円、材積単価だと44,444円となります。
SPFの2×4インチ 長さ6fだと38*89*1830で328円、材積単価だと52,997円。
木材業界はたびたび「外材は安い!だから国内産木材は太刀打ちできない!」とよく言っています。
しかし木材輸入自由化時は別として、今となってはむしろ外材のほうが高いなんていうこともたびたびあります。

それにも関わらず、枠組壁工法で使用する枠材はほぼ100%外材となっています。
なぜそんないびつな現状になっているのかというのはまあ色々あると思いますが、私個人としては製材・建築業界や林政・林学系学者たちが「枠組壁工法=外国からやってきた敵」と頭ごなしに否定しているから、というような印象があります。
枠組壁工法のほうが現代軸組工法よりも木材使用量は多いし、外材の規格に合わせた木材を大量に作れば輸出だって簡単。
それにも関わらず枠組壁工法とそれ用の製材を推し進めない…

SPFなんかより、耐腐朽性の高いスギやヒノキが材積単価で安くなっている、その原因は外国にあるのではなくて日本林政・建築行政の怠慢によるものである!と私は思いますね。
ようやく枠組壁工法の良さに気づいたのか、国産スギをツーバイ材に加工しての強度試験が各地でなされているようです。
しかし枠組壁工法が1974年に外国から伝わってきましたから、今となってはそれから40年以上。

日本のツーバイフォー工法(枠組壁工法)の研究は遅すぎる!

 

面材料について

枠組壁工法とは角材で枠を作って、合板を始めとする面材料で強度を上げていくやりかたです。
つまり、ツーバイフォー工法では枠材よりも面材料が主役、もしくは両方が主役のようなものです。
(在来軸組工法では、柱材と筋交いが強度の主役)

壁にはどのようなサイズを使えば良いかというのはWikipediaにその仕様規定が載っていますが、ホムセンに売られている構造用合板(丸太をかつら剥きして出来たベニヤ板を方向変えて積層接着したもの)だと9mm以上、OSB(構造用パネルとも呼ばれるパーティクルボードの一種)では12mm以上必要です。
まあとりあえず今の私には床合板張り時に出来た26枚もの構造用合板12mm厚の端材(820×910mm)がありそれを消化しないといけないので、12mm厚の面材料を使うこととします。
足りなくなったら構造用合板12mm厚か、OSB12mm厚を買い足そうかと思います。

 


基本設計

枠(スタッド)の間隔は在来軸組工法でも多く使われる、「455mm」としました。
これなら合板の継ぎ目に木枠が位置し、強度低下も隙間も無く張っていくことが出来ます。

ロフト付きの小屋としますがロフト下部分と上部分の2層として壁パネルを作り下部は大量に売られている6f=1830mmを切らずに縦枠として使うことにします。

窓や玄関の大きさは作りながら感覚で決めていきましょう。
屋根の大きさもまあ今は考えなくていいか?

隅の納まりについて

4隅の縦枠はマニュアルに従うということで2×4材2枚+厚さを揃える何かを挟むようにしようかとしました。

では「その厚さを揃える何か」を何にするかですが、要は89mm角にすればいいわけですから、89-(38×2)=13mmくらいの厚さ、幅が89mmの板材が必要です。
ホムセンを周って板材を探してみたところ、12mm厚90mm幅の野地板を挟むのが良さそう!
野地板は安く、2m長さなら1枚100円くらい。
12mm厚合板をカットして作ることも可能ですが、野地板のほうがカットが必要無くて楽だし価格も同じくらいです。

90mm角のスギ材を使えそうだとも思えましたが、地元資本のホムセンにしか安く売られてないんですよね~。
そのホムセンは全国チェーンのホムセンよりも合板の価格が高いので、スギ角材を少量だけ買うために軽トラ借りて運送する手間を考えたら面倒だ、ということで結局SPFで隅を処理することにしました。

追記

出来るなら、ツーバイ材を組み合わせて89mm角材を作るより90mm角材を使ったほうが、強度的に優れます。
後々外側から新たに何かを接合する場合、釘やネジが干渉しにくいというメリットもあります。

 

床と壁の取り合い

枠と合板を床のどこに置くかということですが、「DIY日曜大工で家を作る」などを始めとするネット上のツーバイフォー小屋では、枠を床の端に置いて合板をその外側に張るような方法が多いようです。

「壁合板の表面と床・土台側面が一致したほうが綺麗だし、張る時に楽じゃない?」ということで、自分はそうしてみました。

合板の厚み12mmを勘案して、壁の上枠と下枠の長さを決定。
メジャーで測ると、床最外周長さは3,860と2,960mm。
ということで上枠と下枠の長さは長辺では3,860-(12×2)=3,836、短辺は2,960-(12×2)-(89×2)=2,758としました。

 

壁と壁の接合

壁パネルと壁パネルの接合ですが、枠組壁工法用の住宅の構造標準納まり図を色々読んでいると、4隅の縦枠どうしを75mm釘を300mm間隔で打つだけのようでした。

「う~ん、しかしそれだけだと接合強度弱くないかな?」と疑問に思った瞬間、思いつきました。
一方の壁パネルから合板の耳を出して、その耳で別の壁パネルと接合すればいいんじゃないか?
こうしたらさらなる接合強度が出そうです。

 

 

なお、ここまで調べても設計図はまだ書いていません。
もういっそのこと『設計図無しで一軒建ててやったぜ!』っていうほうが格好良くないw?
あと、建築を始めると設計ミスがあって全部書き直し、なんていうことにもなりかねないしねえ…。
やりながら考えていきます!

以下、長々と壁パネル製作日誌へ移ります。

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