建築は常に自然の圧力にさらされています。地震のような大きな災害の可能性のあるものから、日常的に生じる雨や風、温湿度も自然の圧力です。
これらのすべての圧力に耐えうるように建築設計は行います。
しかし、その自然の圧力というのは、客先の与件のように確認すれば、答えてくれるわけではないので、どのような外力までを想定するのかといったところから設計者が考える必要があります。
今回はそういった不測の事態をどのように想定して設計していくのかを考えていきたいと思います。
今回のポイントは３つになります。
①具体的な自然圧力の変化
②最悪だけは起こらない工夫
③分野を超えた統合が美しい建築を生む
①具体的な自然圧力の変化とは？
年々気温が上昇していることは体感していることだと思いますが、こういった気候の変化は環境設計に直結してきます。もう少しだけ具体的にいうと、東京の8月の気象データでいうとここ数年で温湿度が34.8℃×60％⇒36℃×80％と数値に変化しています。
一見、小さな数値の変化に見えますが、建築に対しては大きな変化が生じます。
外気温と湿度が上がると空気中の水分が増えるので、これまでは約24℃で室内に結露が生じていたものが約26℃でも結露が生じることになります。（※詳細の数値は状況によって異なります。）
また最近増えているのがゲリラ豪雨による浸水被害です。絶対的な雨の量は例年と同じであっても、1時間で降るのと10分で降るのとでは建築に与える影響は違ってきます。浸水というのは生活や商売へ直接的な影響を与えるものなので、多くの設計事務所は雨水の設計基準の見直しに着手しています。
最後は地震についてになりますが、地震の加速度についても年々大きくなっています。
詳細の数値は以下のサイトを参照してください。
地震の加速度を表すガル(Gal)とは？建物の揺れと計測震度との関係（バッコ博士の構造塾より引用）
地震については加速度大きくても揺れの大きさは周期との関係もあるので一概に被害も大きくなると言えませんが、新耐震設計法になってから40年以上経ちますが建築基準法で設定している静的解析で使用する地震力の大きさは変わっていません。
こういった事例を考えると、基準で定められていることを鵜呑みにして使用することの危うさを感じることができると思います。
②最悪だけは起こらない工夫
こういったすべての不測の事態を完璧に回避できればよいですが、不測なことだけあってそれは非常に困難なことになります。無限に安全率を上げることもできなくはないですが、それに伴ないコストや建築計画の自在性に制限を与えることになります。
以下の記事でもそういった中でバランス感を持って設計をすることの重要性について書いていますが、それとは別にもう一つ重要な視点があります。
参考：構造設計は幅を持って安全性をデザインしていく
それが最悪だけは起こらない工夫をすることです。まず事例としてわかりやすいのは、雨水の事例です。オーバーフローという言葉がありますが、想定量以上の雨が溜まってしまったら、溢れさせて普段は水を流さないところに溢れた水を流すことで、絶対に流したくないとこだけは守るといったことです。
結露について言えば、結露はやむを得ないとしてもそれによるカビの発生が最悪な事態とするのであれば、掃除しやすくしておくや乾きやすい環境にする、カビにくい材料にするなど対応方針の幅は出てきます。
地震に対しても想定外の大きさの地震が来たら耐震ブレースは損傷しても、柱や梁の損傷は軽減して人命は守るといった考え方があります。
最悪だけは起こらない方法という課題設定にすると膨大なコストを掛けなくてもできることが多々あります。
③分野を超えた統合が美しい建築を生む
このように自然の圧力の変化によって建築の考え方や工夫する予知というのは、年々増えています。またこういった課題への対応方針は、意匠設計、構造設計、設備設計といった各分野にだけ特化して追求を深めていっても良い答えにはたどり着けません。
すべての課題を統合する中で最適な建築の形が見つかっていきます。良い形、美しいデザインというのも建築設計としてのエンジニアリング要素の根拠と重なることで、良い評価がされる潮流は強まっていると思います。
賞を取ることがすべてではないですが、社会的に評価されるものは分野横断的な統合があることは間違いありません。
構造設計者としても初期の形を決める際に、デザイナーの思考を限定的にしないようにしつつも、ある程度の方向性に向かって思考できる、数値的な根拠や架構の考え方を示すことはとても重要なことです。
参考：思考が進む具体性を示そう
設計条件が複雑化していくというのは、建築として統合されたより洗練されたものを生み出すチャンスでもあると捉えています。構造設計者への期待も大きくなっていると感じています。
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