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マンションの構造と材質について、どれくらい知ってる?

マンションの構造と材質について、どれくらい知ってる?

一口にマンションといっても、構造や材質には種類があります。見た目は同じに見えても、購入や維持にかかる費用、安全性などはそれぞれ異なるのです。

今回はマンションの寿命を決める「構造」と「材質」、そして「地震対策」という3つの観点から、その違いを見ていきましょう。

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1.構造

基本的なことですが、建物は全体が崩れないように重さを支えられるように作らなくてはなりません。梁、柱、壁と部材の組み合わせ方で建物をどのように支えるかという構造には種類があり、それによってインテリアの配置や建てた後の改装のしやすさなどにも影響が出てきます。

近年流行しているリノベーションも構造次第では制限が出る場合もありますので、最初から考慮に入れておきましょう。

1-1.ラーメン構造

 

建築の代表的な構造のひとつが、「ラーメン構造」です。ラーメン(Rahmen)とはドイツ語で「枠」「額縁」といった意味を持ち、建築においては梁と柱を剛接合(一体化するように強く接合すること)にして直角になるような構造のことを指します。マンションなどの建物によく採用され、身の回りによく見られる近代で最も一般的な構造です。

梁と柱で支えることから基本的には大きな空間をとりやすく、また壁を壊しても構造耐力上の問題が生じないため、リフォームの際にも間取りを変更しやすいことがメリットです。

しかしデメリットとして、室内に梁や柱が張り出して邪魔になってしまい、家具のレイアウトに制限が出たり圧迫感があったりといった点が挙げられます。梁と柱を室内に出さないアウトフレーム工法がとられる場合もありますが、こちらは建築コストが上がりがちです。

1-2.壁式構造

 

ラーメン構造が梁と柱という「線」の組み合わせで建物を支えるのに対し、壁という「面」で支えるのが壁式構造です。高層建築には向かない構造であるため5階以下の中・低層の建物に多く見られます。

メリットの一点目は、「耐震性が高いこと」です。(社)高層住宅管理業協会の調査では、「被害なし」の割合が壁式構造以外のマンションでは約78%であったところ、壁式構造では約93%でした(「東日本大震災の被災状況について(続報)」/平成23年9月21日発表 より)。

もう一点のメリットは、ラーメン構造の難点であった室内への梁や柱の出っ張りがないことです。これにより整った室内空間を設けることができ、インテリアの配置にも幅を出すことができます。

デメリットとしては、壁そのものが耐力上の要であることから、壁を壊しての大胆なリフォーム・間取り変更や、窓を大きくとれないことが挙げられます。

1-3.耐震壁付きラーメン構造

ここまで紹介した2つを組み合わせたハイブリッド構造が、マンションに多く見られる「耐震壁付きラーメン構造」です。

ラーメン構造では梁や柱が出てしまうというデメリットがありましたが、壁式構造の特徴である耐力壁を設けて力を分散させることで、梁や柱の出っ張りを抑えることができます。

壁式構造のデメリットであった「壁を壊せない」「開口部を大きく設けられない」といった点は残るのですが、マンションの場合はこの耐力壁をそもそも開口の必要がない住戸と住戸の間に設けることで、うまくデメリットを消すという方法をとっている物件が大半です。

こうした物件では、一般にバルコニー側は耐力壁とはしていないため、窓の開口を大きくとることが可能になっています。

2.柱の材質

「マンションと言えばコンクリート」のイメージが強いかとは思いますが、実は材質にもいろいろな工夫がされています。購入時のコストにも跳ね返ってきやすいため、知っておいて損はありません。

2-1.RC(鉄筋コンクリート)造

 

「RC造」とは「Reinforced Concrete」の略。直訳すると強化コンクリートという意味になりますが、一般には鉄筋コンクリートのことを指します。

コンクリートだけでも頑丈そうなイメージがありますが、実は「圧縮する力には強いものの引っ張るに力には弱い」という弱点があります。そこで、「圧縮する力には弱いが引っ張る力には強い」という真逆の性質を持つ鉄筋を中に入れることで、それぞれの長所を生かしています。

熱に対する膨張率が等しいので温度の変化に強いほか、鉄筋のもう一つの弱点である「錆」についても、コンクリートが強いアルカリ性を持っているため内部の鉄筋を守る構造になっている、という非常に相性のいい組み合わせです。

鉄筋もコンクリートも比較的安価であるため低コストで済み、工法として型枠にコンクリートを流し込んでいくことから自由な形状にしやすく、デザイン上の自由度が高いのも特徴です。

また、一度コンクリートが固まってしまえば強い耐火性能を発揮するため、RC造のマンションで部屋から火災が発生しても、近隣の部屋にまで燃え移ることは稀です。

ただし、コンクリートの性質から経年によるひび割れの発生は避けることが難しく、放置するとひびから水が浸入、内部の鉄筋を腐食させることもあります。

2-2.S(鉄骨)造

 

「Steel(鋼鉄)」の頭文字からとった「S造」は、鉄骨(鋼材)を構造部材に用います。

断面形状によってアルファベットに似ているH形やI形、四角い箱状の角形といった呼び方をする鋼材を組み合わせ、現場でボルトや溶接によって骨組みを作ります。

高層の建物や店舗併用住宅などで多く採用されており、近年一番多い建物構造であるとも言われています。その理由は、高い強度を持つ割には重量が軽く(コンクリートの3分の1程度)、梁を長くできるため柱が少なく広い空間をとれることや、耐震性が高く多少変形しても崩れにくいこと、鉄筋コンクリート造に比べて工期が短くコストも少ないと多くのメリットがあるためです。

難点は、鉄骨の性質として540℃程度で強度が著しく低下して変形しやすくなってしまうため、耐火性能はコンクリートよりも低いと言わざるを得ません。また、崩れにくいという意味での耐震性能は高いものの、揺れ自体は起こりやすくなります。このため、ビルだけでなく普通の住宅でも制振構造とセットにすることが一般的になってきています。

2-3.SRC(鉄骨鉄筋コンクリート造)

「SRC(steel Reinforced Concrete)造」とは、S造(鉄骨造)とRC造(鉄筋コンクリート造)を組み合わせた「鉄骨鉄筋コンクリート造」のこと。中心となる鉄骨の周囲に鉄筋を配置し、さらにその周りにコンクリートを流し込むという構造です。

鉄骨造の粘り強さと鉄筋コンクリートの強度や耐火性の長所を併せ持ち、大きな空間をとることも可能です。高い強度を生かし、高層マンションの下層階に多く用いられています。

なお、上層階については、中高層マンションでは鉄筋コンクリート造、超高層マンションでは鉄骨造とすることが一般的です。しかし、施工が複雑で工期が長くなりコストも高くなってしまうことや、間取りなどの設計上の制約が比較的大きいというデメリットもあります。

3.地震対策

明日来るともわからない大地震。マンションの揺れに対する防御性は安全に直結しますので、地震対策の構造種類を確認しておくことは非常に重要です。

3-1.耐震

耐震構造の発想は、「構造体(建物)の強度や粘りを高くすることで、倒壊を防ぐ」というものです。シンプルな構造のため初期投資を抑えやすいのが最大のメリットで、多くのマンションはこの構造です。

しかし、地震に対して正面から対抗する構造であるため、大きな地震では梁・柱・壁などの構造に損傷が生じてしまいます。そのため、その補修費用がかさんでしまうリスクも潜んでいます。

3-2.免震

地震に正面から対抗するのではなく、揺れのエネルギーが建物に伝わらないようにするというのが「免震構造」です。基礎部分に免震装置やブレーキ役の装置からなる「免震層」を入れて建物と地盤を切り離すことで、地震時の建物の揺れを大きく軽減します。安全だけでなく建物や家財も保護することができる、非常に有効な地震対策です。

デメリットとして、設置費用に加えて点検等のメンテナンスも必要であることからコストが膨らんでしまうこと、基本的には横揺れに対応する構造のため、縦揺れには効果が小さいことが挙げられます。

また、地盤そのものが軟弱である場合、戸建ての場合は安定性、やビル・マンションの場合は共振が課題になると言われています。

3-3.制震

「地震の揺れをいったん受けるが、装置の効果で揺れを和らげる」というのが「制振構造」です。超高層ビルは地震以外にも風で揺れが起きやすいため、よくこの構造が採用されます。

制振構造にもいろいろなタイプがありますが、壁部分に設置したブレース(筋交い)にオイルを入れた筒などの制震部材を入れることで揺れを吸収するものや、建物上部に振り子のような装置を設けて揺れを相殺するものが代表的です。

免震構造ほどのコストがかからないのも特徴ですが、地震の揺れを抑える効果も免震には及びません。

建築構造や材質についての知識があれば、それぞれのメリットとデメリットをきちんと検討することができます。見た目なだけなく中身もきちんと見極めて、用途にあった建物を賢く選びましょう。

著者について

株式会社Housmartマンションジャーナル編集部
中古マンションの購入・売却仲介手数料が最大無料になるWEB不動産「カウル」を運営するスタッフが、物件探し、リフォームやリノベーションに役立つ情報、街の魅力、インテリアやDIYのテクニックをお伝えします。

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