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海辺の建築物の外装材 ９班 馬場雅博 林盛 深尾宙彦 逸見豪 細川啓介 動機 • • • • 海岸の多い日本の地形的特性 構造物にとって厳しい環境条件 人を引きつける美しい景観 地球温暖化等による海辺環境の変化 海辺環境の特徴 • • • • • • • 海辺の景観 軟地盤 海水中の塩分の飛来 津波・高潮・波浪による災害 海岸浸食 強い紫外線 強風 特徴的な劣化状況 鉄筋コンクリート 鉄筋はpH12のセメントモルタルの環境中で不 動態化 ↓ 海塩中の塩化物イオンが不動態皮膜を破壊 ↓ 海塩中の塩化物イオンが主筋と周囲の鉄筋を 電気的に接続 ↓ 電池の原理で周囲の鉄筋の腐食が早まる 鉄骨（鋼） 塩化物イオンの存在下で鉄が酸化→還元されて 赤錆になる FeOOHのカソード還元反応Fe→Fe2++2e Fe2++8FeOOH+2e-→3Fe3O4+H2O 酸素による再酸化反応 3Fe3O4+3/4O2+9/2 H2O→9FeOOH 海水が付く ↓ 低湿度で水分蒸発 ↓ さらに海水が付く ↓ さらに蒸発 ↓ 高濃度の塩化物溶液 ↓ 腐食 低湿度で腐食は促進 海辺建築の実例 伝統的な海辺の建築 「厳島神社」 厳島神社 ・宮島の小さな湾の海上に 社殿を配置 ・１１６８年、平清盛によって 造営 ・木造、寝殿造り ・３７の社殿とそれを取り囲 む回廊、床 ・回廊の床板にすき間 →高潮時には床上まで上昇する海面に対し、自然の流れに 逆らわない構造 ・高床構造を支える床柱の多様性 上部に建物がある場合→太い木柱。 平床や舞台など上部構造のない場合→床下は石柱。 回廊など上部荷重が比較的小さい場合→細い木柱 →荷重と海水の浮力に対する対応 ・海中にある柱は腐食しやすい →メンテナンスが必要 →短い干潮の間に交換可能な柱の根継ぎのディティール ・・・現代の「代謝建築」にも通ずる方法 ※海水と木材の腐朽について ・陸上よりは明らかに腐りやすい。 ・柱の空洞化の原因は海水中のプランクトンではなく 虫害であった ・大雨で湾内が淡水化したあと、急速に水腐れ →木材は海水ではむしろ腐りにくい。（木材腐朽菌は 海水を好まない。） →海水と接する木材は、腐朽よりも虫害による劣化 が激しい。 ・・・防腐剤・防虫剤の開発によって、海辺の建築のための材料 として新たな可能性 アクアポリス 全景写真 アクアポリス 上空からの写真 アクアポリス アクアポリスの劣化を伝える記事 腐食が進行していることが分かる アクアポリスの経緯 • 菊竹清訓建築設計事務所設計 • 未来の海上都市をかたどった観客2,400人を収容する巨大な 浮遊式海洋構造物 • 1975年 沖縄海洋博会場として１３０億円で建設 • その後、沖縄県、台湾国営企業などに譲渡されるも有効利 用されず • 2000年 上海に曳航されスクラップにされた 海上建築の背景 • メタボリズム運動 →1960年に東京で開催された世界デザイン会議と同 時に出版されたマニフェスト『METABOLISM/1960』 に「海上都市」プロジェクトが収録されている • 沖縄本土復帰の記念イベントとして、地元産業 の育成、鉄鋼市場開拓などが見込まれていた • 大阪万博に味をしめた産業界が後押し 外装材の選定 • 鉄鋼、造船業界からの後押しで、金属材料を選択、大量 調達やコスト、施工性から一般鋼材を主体に用いること になったと考えられる • 塩害に対抗するため、防錆塗料を塗った後、ペンキで仕 上げるのは、造船の技術によっていると考えられる（ア クアポリスは造船所で作られた） • 仕上げ材料の色は、白色を選択しているが、これは周囲 の景観となじむようにという意匠上の配慮のためだと考 えられる 腐食状況 • 一般鋼材、ステンレス材、アルミニウム材が用いられて いる • 異種金属との接触部に腐食の発生が多い • 一般の構造物より腐食量が著しく大きい • 鋼材の上に防錆塗膜、ペンキの仕上げ塗料が塗ってある が、仕上げ材には広範囲にヒビ、ワレ、メクレが発生し ている • 仕上げ材の下の防錆塗膜の欠陥から腐食が始まっている 腐食の原因と対策 • 異種金属の接合が多く、過酷な気象条件 のため、腐食が進んだ • 防錆塗膜は有効だが、欠陥が生じないよ うに定期的なメンテナンスが必要であっ た • メンテナンスや海洋博以降の利用など建 築のライフサイクルに関する検討が十分 でなかった 例：葛西臨海公園レストハウ ス（谷口吉生） 設計意図 ・来園者の休憩、展望施設としての機能 をもたせる。 ・公園計画の締めくくりとして記念的な 建築 ・隣接する水族園との建築的調和 例：葛西臨海公園レストハウ ス（谷口吉生） 設計に絡む環境条件 ・樹木を越える程度の高さで視界が開 ける （海辺の眺望の良さ） ・厳しい環境条件（前述のとおり） 例：葛西臨海公園レストハウ ス （谷口吉生） 結果として．．． ・海辺の眺望の良さを利用した低層の展望施 設 ・周辺の自然との一体化、視界を広くとる →極力透明性の高いガラスのファサード 例：葛西臨海公園レストハウ ス（谷口吉生） ガラスのファサードについて ・サッシュを白にすることでガラス面が 目立たなくしている（透明性） ・隣接する水族園のドームと統一された デザインでもある。 例：葛西臨海公園レストハウ ス（谷口吉生） ガラスのファサードについて ・屋根荷重を支える構造である （剛性が強く、海辺の強風に対応） ・耐火被覆のメンテナンスが省けるFR鋼を使 用 ・白い塗料はフッ素樹脂塗装（対腐食） ・内部コアを保護 例：葛西臨海公園レストハウ ス（谷口吉生） 現状の問題点 ・全面ガラス張り→海辺の強い直射日光 に対応していない。暑い。 ・ガラス屋根にヒビ→雨漏り。内部コア に塩害のおそれ ・外構のコンクリートうち放し（基礎 も？）→痛みまくり。海辺でうちはな しはキツい。 海の博物館 海の博物館 所在地 三重県鳥羽市浦村町 建築 内藤廣建築設計事務所 構造 構造集団SDG 施工 鹿島建設 大西種蔵建設 主体構造 プレキャストプレストレストコンクリート 設計テーマ • 文化財収蔵庫としての高い耐久性 • 極端なローコスト • 18m無柱空間の実現 日本の伝統的な瓦屋根の使用 • ステンレスでも２、３ 年で穴があく塩害 • 品質管理さえすれば高 い性能 • 風に対する弱点は敷地 周辺の作りや樹木に よって補完 • 瓦のピースによって屋 根勾配の決定 • 大きく出された庇 タール状の塗装 • ローコストの実現 • 鯨油を使用したこの 地方伝統の外壁と似 ている プレキャスト・プレストレストコンクリート の採用 • 懸垂曲線の躯体 ピアノ線によるプレス トレスとによって曲げ 応力を低減 • 品質管理 中性化劣化によるク ラックの派生の抑制 • スチール型枠の再利用 による低コストの実現 • コンクリートから空気 中に出るアルカリ性分 の低減 終わり