資料3
第1章 木造校舎の構造設計標準(JIS A 3301)について
1.JIS A 3301の概要
(1)趣旨と沿革
(2)構成
2.木造校舎を取り巻く現状と課題
(1)学校施設への木材利用の現状と取組
(2)学校施設の今日的課題
(3)大規模な木造建築物の現状と課題
(4)関係法令等
第2章 木造校舎の構造設計標準(JIS A 3301)の在り方について
1.これからの学校施設づくりにおけるJIS A 3301の在り方
(1)JIS A 3301の現状と課題
(2)JIS A 3301の今後の方針
2.JIS A 3301の改正及び技術的資料の作成について
(1)JIS A 3301に規定する木造校舎
(2)技術的資料の構成
(3)JIS A 3301改正及び技術的資料作成に当たって
参考資料
1.木造校舎の構造設計標準の在り方に関する検討会について
2.検討経緯
3.現地調査報告
4.JIS A 3301改正原案及び技術的資料の作成に係る参考資料
別紙
○木造校舎に係る規格は、昭和19年公示の臨時日本標準規格第435号「国民学校建物」、昭和22年制定の日本建築規格「小学校建物(木造) JES建築1301」を経て、昭和24年に日本建築規格「木造小学校建物 JES建築1302」及び同「木造中学校建物 JES建築1303」が制定された。
○工業標準化法の施行により、従来の規格は逐次日本工業規格(JIS)に切り換えられ廃止されることになり、木造学校建物の構造標準について規定した日本工業規格「JIS A 3301 木造学校建物」が昭和31年に制定された。
(なお、日本建築規格については、同年にJIS A 3301に規定された事項等を削除する改正が行われた。)
○JIS A 3301のねらいは、同解説によれば次のとおりである。
学校施設は全国至る所、都会にも山間へき地にもたくさん建設されているが、建築士の少ないところではその建設の度に、いろいろと困難なことが起きる。もともと学校の施設は、教育の成果を上げるために、健康的で、能率よく運営しやすいような機能をもつように計画されることが第一であることはいうまでもないが、何といっても大勢の子供たちが長い時間を一緒に生活する場所であるから、“安全”ということが、これに次いで大切な問題である。
そのためには、施設全体の計画が子供たちの毎日の生活の動きに即応して、安全に安全にと考えられるべきで、施設の配置や建物の形などを決めることにも、当然このことが取り上げられるわけである。
同時に建物全体の安全性-構造の丈夫さ-が確かめられなければならないが、ここで木造の建物ということになると、その構造強度については技術的に解決するのに、なかなか骨の折れる点がたくさんあり、更に加えて経済的な制約-建設費が少ない-などのために、せっかく苦心して建設したものが、非常に好ましくないものであったりすることもある。台風や地震の度に災害を受けるというようなことも度々起きた。
そこで、学校建物の構造標準を定めて、これによって設計することにすれば、建築技術者の不足している地方でも建設に際しての困難さが取り除かれ、設計が簡単で早くなり、施工も確実に行われ、資材を合理的に節約できるので、工費も安く、しかも丈夫な安全度の高い、かつ比較的質の良い学校が建設されることになる。
(昭和58年改正時の解説「1.1規格のねらい」より)
○JIS A 3301制定後、その運用によって気づかれた不備の箇所などの補足や関連する法令、規格、規準の改正などに応じた一部改正が行われており、主な改正年と改正点は次のとおりである。
昭和38年 日本建築学会「木構造計算規準」の改訂に伴う見直し
昭和41年 木造用金物(JIS A 5531)の制定に伴う見直し
昭和52年 国際単位の導入
昭和58年 建築基準法施行令との整合化、基礎構造の変更など
平成5年 国際単位系(SI)の導入
○JIS A 3301については、平成23年に工業標準化法に基づく確認を行ったところである。
○また、JIS A 3301を用いた校舎の構造計算については、「木構造計算規準・同解説」(日本建築学会)に木構造設計例「木造学校建物の構造計算」として掲載されたが、「木構造設計規準・同解説」(日本建築学会)の1973年改訂版を最後に掲載されなくなった。
○JIS A 3301の構成は次のとおりである。
1.適用範囲
2.形状及び大きさ
3.荷重条件
4.構造設計標準図
5.防腐・防ぎ(蟻)処理
○「1.適用範囲」では、あらゆる種類の学校の木造校舎に適用でき、その規模は2階建て及び平屋建ての2種類を対象とし、その構造設計の標準が規定されている旨が示されている。
○「2.形状及び大きさ」は、4種類(甲・乙・丙・丁)の室及び廊下の形状及び大きさが示されている。なお、甲は6×10m、丙は4×5間の大きさの室を基礎にした片側廊下付のものであり、乙及び丁は、その形状が甲及び乙それぞれの廊下なし(室と廊下が一体となった室)のものである。
○「3.荷重条件」は、雪、風、地震に対する荷重条件としてA~F級の6種類と屋根の荷重を規定している。なお、A~F級が対象とする地域は次のとおりである。
A級 積雪荷重は一般地方、風圧力は普通ないしはそれ以上、地震に対しては地盤が著しく軟弱な場合
B級 A級より風、地震の影響が少ない場合
C級 多雪区域、地盤が著しく軟弱な場合(風当たりは強くてもよい)
D級 多雪区域、地盤条件が普通の場合
E級 C級よりも雪の影響が少ない多雪区域、地盤が著しく軟弱な場合
F級 E級において地盤条件が普通の場合
(D級よりも雪の影響が少ない多雪区域)
○「4.構造設計標準図」は、規格そのものである16の付図(平面図、部材寸法図、軸組詳細図、仕口表など)が規定されている。
○「5.防腐・防ぎ(蟻)処理」は、防腐のための処置及びしろあり等による害を防ぐための処置について規定されている。
○なお、単位教室部分を構造計画上十分に検討して確かなものとし、その他の部分はこれに準ずる構造法をとれば、校舎全体の構造も完全なものとなるはずとの考えに基づき、JIS A 3301は単位教室部分に対するものが示されている。
(学校施設の木材利用の経緯と国の取組)
○学校施設は、戦後、防災上、安全上の観点から不燃堅牢化を図るため、鉄筋コンクリート造による建設が進められた。しかしながら、ゆとりと潤いのある環境を確保するため、内装等に木材を活用する例も増えていった。
○昭和60年代から、文部科学省では、温かみと潤いのある教育環境づくりや、地域の風土や文化、産業に即した学校施設づくりなどの観点から、国庫補助や講習会、事例集作成など学校施設への木材利用推進の施策を講じてきた。
○各年度において建設される公立学校施設のうち、内装が木質化された非木造の公立学校施設は、平成23年度建設分のうち64.7%を占めている。一方、木造の棟数の割合は、毎年度徐々に増加しているものの、平成23年度建設分のうち木造による整備は15.2%に留まっている。
○木材の利用の確保を通じた林業の持続的かつ健全な発展を図り、森林の適正な整備及び木材の自給率の向上に寄与することを目的とする「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」(平成22年法律第36号)(以下「公共建築物等木材利用促進法」という。)が平成22年10月に施行された。同法では、国や地方公共団体等が整備する学校等の公共建築物において、木材の利用に努めることとされている。
○また、同法に基づく国の「公共建築物における木材の利用の促進に関する基本方針」(平成22年10月4日農林水産省、国土交通省告示第3号)が併せて策定されるとともに、地方公共団体においても都道府県方針及び市町村方針が順次策定されている。
(学校施設への木材利用の意義)
○学校施設において木材を利用することは、学習環境の改善や地域コミュニティの形成、地球環境の保全、地場産業の活性化などの意義や効果がある。
○学校施設の計画において、行政や設計者のみならず、児童生徒や教職員、保護者・地域住民などの参画・協働により、みんなの想いが込められその地域に根ざした学校施設づくりが行われるようになった。木造の学校施設づくり、特に地域材を利用する場合は、材料調達・施工等の計画・建設や補修等の維持管理に、その地域の産業や技術、人材が携わることにより、地域が一体となって学校施設づくりに関わるとともに、地域をまとめ上げる力にもなる。
○また、木材の伐採・加工・建て方などの過程は、子どもたちにとって魅力のある学習題材の一つとなる。
(学校施設への木材利用の意義・効果の主なもの)
<学習生活環境の改善>
・快適な室内環境の形成。
・冬期の暖房時に室内全体を均質な室温とする温熱効果。
・優れた調湿効果。
・建物を環境教育などの教材としての活用。 など
<地域コミュニティの形成>
・学校づくりを通して、地域の結びつきを強める機会。
・地域の活性化、木の文化の継承、自然・景観の保全などを考える機会。 など
<地球環境の保全>
・国産材の活用による、京都議定書目標達成計画へ貢献。 など
<地場産業の活性化>
・地域材の活用による、地域経済の活性化や地場産業の振興。 など
(安全・安心な学校施設)
○平成23年3月11日に発生した東日本大震災では、地震や津波により、学校施設についても多様な被害が発生した。また、学校施設が子どもたちや地域住民の避難場所としての役割を果たす中で、発生直後から学校再開までの間に安全確保、緊急避難、避難生活に関して様々な課題が見受けられた。
○これらを踏まえ、学校施設の整備に当たっては、非構造部材を含む耐震化や避難所として不可欠な防災機能の強化などに取組む必要がある。
○現在、非木造施設について、建築後25年以上を経過した学校施設が保有面積の約7割を占め、安全面・機能面において多くの課題を抱えており、これら老朽化した学校施設の再生整備を進める必要がある。
○この他、事故防止や防犯、バリアフリーなどへの対応も求められている。
(学習活動等への適応)
○学校施設は、質の高い教育を実現するための重要な教育条件の一つであり、子どもたちが主体的に活動することを支援するものである。そのため、教育内容・教育方法等の変化などに対応して、多様な学習形態、弾力的な集団による活動を可能とする施設とすることが重要である。
○一斉指導による学習以外に、ティームティーチングによる学習、個別学習、少人数指導による学習、グループ学習、複数学年による学習等の活動及び学習成果の発表などを行うための機器・備品等が活用できる多目的な空間を計画することが重要となる。なお、このような多様な教育活動に対応できる多目的スペースの整備に係る国庫補助を昭和59年より行っている。
○この他にも、情報機器導入に対応するなど情報環境の充実や教科の魅力を伝え、その専門性を生かせる施設、特別支援教育の推進のための施設などについても考慮することが求められている。
○学校施設は、地域住民にとって身近な公共施設であり、学校開放や学校における活動への地域の協力を促せるよう計画することも重要である。
(環境への適応)
○学校施設の整備を行う際には、地球温暖化や電力供給力低下への対応のため、環境負荷の低減や自然との共生等を考慮した施設づくりを行うことが重要である。なお、学校施設に木材を利用することもそのための一つの方策である。
○学校施設の日常の点検・補修及び定期的な維持修繕を行いやすい計画とすることが重要である。これにより、常に教育の場として好ましい状態に維持し長期間有効に使用することにつながるとともに、ライフサイクルの観点から環境への負荷の低減にもつながる。
○木造建築物のうち住宅分野では、平成に入って以降、人件費の抑制や工程の省力化などが進められ、機械プレカット工法や根太を必要としない厚物合板、小中断面の集成材の採用、金物工法などが普及してきている。また、阪神・淡路大震災以降、耐震性能強化のため、接合部への金物の使用や構造用合板を用いた耐震壁及び水平構面も広く普及している。
しかし、これらの木造住宅を中心に適用されている技術は、学校建築のような広い空間が求められる大規模な木造建築物については、基本的な構法が異なるため、そのまま適用することは困難である。
○大規模な木造建築物については、昭和62年の建築基準法改正により、大断面集成材による構法が可能となった。さらに、その後の建築基準法等の改正により、地域の一般流通製材など大断面集成材以外を用いた大規模な木造建築物も建設可能となった。
○木造の学校施設は、一般の住宅に比べて、長尺の木材や断面の大きい木材が一時期に大量に必要となるため、森林資源、木材産業の状況等も踏まえ、使用する材料の種類(製材品・集成材等)、品質、規格、調達や樹種・使用箇所、構造・架構形式等の検討が必要となる。
○木材の調達に係る伐採・製材・乾燥期間を考慮した事業スケジュールの設定も必要となる。
○学校施設を木造とする場合、耐火・防火に関する建築基準法の規制への適合や遮音性・開放性の確保、水平力に対する抵抗、接合部の構成など、計画上考慮すべき技術的な点が多くある。しかし、学校施設における木材利用の検討の進め方やコスト抑制方法を中心に、その留意点や工夫した取組をまとめた事例集や、整備に係る手引き書等はある一方、学校施設のような大規模な木造建築物に関する技術資料が十分に無い状況である。
○先に述べたとおり、木造の学校施設の整備率は徐々に増えてきているものの2割に満たない状況である。その中でも木造で整備されているのは、木材調達や防火上の法規制等の関係から、比較的学校数が少ない地域であることが多く、継続的に大規模な木造建築物が建設されるような状況ではないことがうかがえる。
○そのため、学校施設などの大規模な木造建築物の経験のある技術者(設計者、施工者)が少ない状況である。
(建築基準法)
○学校施設に係る建築基準法の主な動向は次のとおりである。
・平成17年の建築基準法施行令改正により、学校(大学、専修学校、各種学校及び幼稚園を除く。)の教室でその床面積が50m2を超えるものの天井高さについて、3m以上にしなければならないこととする特別の制限が廃止された。
・小学校における児童用階段のけあげ等の基準の合理化について、国土交通省において検討を行っている。
・3階建ての木造の校舎に係る防火規制の見直しの検討のため、国土交通省において実証実験を実施している。
○木造の学校施設を計画・設計する際に検討を要する各種規定のうち、主なものの一つである耐火・防火上の法規制の概略は次のとおりである。
・学校(ここでは幼稚園を除く。)は、建築基準法第2条による特殊建築物であり、建築基準法第27条により、階数や床面積の規模に応じた耐火性能が求められる。学校の建築物に耐火性能が求められる要件は、3階以上の階を学校の用途に供するかどうか、延べ面積3,000m2を超えるかどうか、高さ13m軒高9mを超えるかどうか、学校の用途に供する床面積が2,000m2以上かどうかによって違っている。
・また、延べ面積が1,000m2を超える建築物は、建築基準法施行令で定められた構造の防火壁によって1,000m2以内ごとに区画する必要がある。
<建築物の耐火上の要件>
3階建て |
耐火建築物 |
||||
2階建て |
その他の建築物 |
準耐火建築物 (学校の用途に供する床面積の合計が2,000m2以上の場合) |
(1).1時間準耐火構造 |
1時間準耐火建築物(学校の用途に供する床面積の合計が2,000m2以上の場合) |
耐火建築物 |
1階建て |
|||||
高さ |
高さ13m以下かつ軒高9m以下 |
高さ13m超または軒高9m超 |
- |
||
延べ面積 |
3,000m2以下 |
3,000m2超 |
※防火地域・準防火地域に建てる場合は、上表の他に制限がある。
※「木造建築のすすめ」(一般社団法人木を活かす建築推進協議会)を元に作成
・学校の用途については、内装制限の規定がなく、無窓居室及びその避難経路、火気使用室でなければ、内装に自由に木材を現しで使うことができる。
・市街地における火災の危険を防ぐために、都市計画によって、地域を限って「防火地域」や「準防火地域」が指定されている。建築基準法では、これらの地域区分に応じた階数や延べ床面積の規模を定め、建築物の構造を制限している。またその他に、特定行政庁が、火の粉による延焼等を防止するために、「22条区域」を指定している。
○木造の学校施設を計画・設計する際に検討を要する構造上の法規制の概略は次のとおりである。
・建築基準法では、自重、積載荷重、積雪荷重、風圧、土圧及び水圧並びに地震その他の震動及び衝撃に対して安全な構造とすることを目的として、建築物の規模等に応じて区分し、それぞれ必要な基準に適合することを求めている。 木造の建築物における構造規定上の分類としては、建築基準法施行令第3章第3節(令第40条~令第49条)の規定を適用するもののほか、別途国土交通大臣が基準を定める枠組壁工法及び木質プレハブ工法、丸太組構法がある。
・建築基準法施行令第48条において、学校の木造の校舎については、通常の木造建築物の規定に加え、外壁に一定の筋かいを使用すること等を原則としている。ただし、集成材等を用いて水平力に抵抗できる架構を構成する同令第46条第2項第1号の規定を満たす校舎及びJIS A 3301に適合する校舎については同規定を適用しないこととされている。
・木造建築物では、地階を除く階数2以下、延べ面積500m2以下、高さ13m以下、軒の高さ9m以下のいずれかを満たさない場合に、構造計算により構造安全性を確認する必要がある。
○その他、木造建築物に関する近年の建築基準の改正等は次表のとおりである。
昭和62年 |
建築基準法改正 |
高さ13m軒高9mを超える大規模木造が建築可能に 準防火地域で木造3階建てが建築可能に |
平成5年 |
建築基準法改正 |
準耐火構造・準耐火建築物を規定し、防火地域・準防火地域以外で木造3階建て共同住宅が建築可能に |
平成10年 |
建築基準法改正 |
準防火地域で木造3階建て共同住宅が建築可能に |
性能規定化により木造による耐火構造や木質材料の不燃材料等としての認定が可能に 避難安全検証法等により内装制限等の緩和が可能に |
||
平成12年 |
告示制定 |
耐力壁の配置方法に関する技術基準を明確化(平成12年建告1352号) 継手・仕口の形状、接合部材の種類等の技術基準を明確化(平成12年建告1460号) |
平成13年 |
告示改正等 |
真壁造の外壁の仕様が防火構造として例示(平成12年建告1359号) |
平成15年 |
告示改正 |
土塗り壁、面格子壁、落とし込み板壁の壁倍率の追加(昭和56年建告1100号) |
平成16年 |
告示改正等 |
製材の燃えしろ設計による準耐火建築物が可能に(昭和62年建告1898号、1901号、1902号) 伝統的構法による外壁や軒裏の仕様を防火構造等に追加(平成12年建告1359号) |
平成21年 |
告示制定 |
内装制限の合理化(平成21年国交告225号) |
平成21年 |
告示改正 |
4号木造建築物における既存不適格建築物の増改築時の基準の見直し(平成17年国交告566号) |
※「木造建築のすすめ」(一般社団法人木を活かす建築推進協議会)より抜粋
(木造計画・設計基準)
○国土交通省では、官庁施設の営繕を行うに当たり、木造施設の設計に関する技術的な事項及び標準的な手法を定め、官庁施設の設計の効率化に資するとともに、官庁施設に必要な性能の確保を図ることを目的とする「木造計画・設計基準」が平成23年5月に制定された。
大臣官房文教施設企画部施設企画課