海辺の建築物の外装材

1. 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

2. 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

3. 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

4. 特徴的な劣化状況

5. 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

6. 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

7. 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

8. 海辺建築の実例

9. 伝統的な海辺の建築　「厳島神社」

10. 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

11. ・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

12. ・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

13. ・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

14. ※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

15. アクアポリス 全景写真

16. アクアポリス 上空からの写真

17. 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

18. 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 アクアポリスの経緯

19. 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

20. 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

21. 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

22. 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

24. 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

25. 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）

26. 例：葛西臨海公園レストハウス　　（谷口吉生）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　　

27. 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。

28. 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

29. 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。

34. 海の博物館

35. 海の博物館

36. 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　

37. 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

38. 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

39. 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

40. プレキャスト・プレストレストコンクリートの採用プレキャスト・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

41. 終わり