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2016/03/30

つくばCLT実験棟の建設に参加

つくばの建築研究所敷地内に建設されていた、『つくばCLT実験棟』が竣工いたしました。建築工学科の青島啓太特任講師と赤堀忍教授が意匠設計を担当しました。

事業主体|一般社団法人 日本CLT協会
共同研究|国立研究開発法人 建築研究所

意匠設計|芝浦工業大学 建築工学科 青島啓太+赤堀忍研究室

実験棟の計画と並行して、2015年度卒業研究及び建築ゼミナールにて、関連研究を行い研究成果を学内で発表しました。

志手一哉研究室|BIMによるCLTパネル工法の施工効率化
隈澤文俊研究室,椛山健二研究室|新工法木造建築物の 力学的挙動解析
秋元孝之研究室|CFD解析による温熱・気流環境評価

 CoCoCLT TSUKUBA, Interior
 Photo by ナカサアンドパートナーズ

 つくばCLT実験は、住宅のみならず大規模・大スパンの木質空間の可能性を追及するものとして計画されています。CLTパネル工法による新しい木質空間を目指して、6.0m×2.7m(2015年現在、国内で生産可能なパネル最大寸法)の木質大判パネルの特徴を活かした建物です。パネル寸法や接合金物の標準化を図ることにより、今後の普及展開を進める上でのモデルケースとして計画されました。

この実験棟は、2016年3月31日及び4月1日のCLT(木質直交集成板)の告示公布・施行を前に、CLTパネル工法による実験棟として建設され、施工性や諸性能の検証をしてまいりました。

 建築工学科では、つくばCLT実験棟をモデルに生産・環境・構造等についての研究を進めています。

 志手研究室では、「つくばCLT実験棟」を対象に、木質パネル工法におけるBIM(Building Information Modeling)を用いた、カスタマイズ機能の実施検証を実施しました。昨今注目を集めるBIMの導入により、パネル毎のもつ「情報の一元管理」して、BIMモデルに集約し、さらに、建物の構成を立体空間として「可視化」して施工の効率化や、施設のマネジメントに役立てる研究を行っています。

「BIMを用いた情報の一元管理とその可視化に関する研究」より
 隈澤・椛山研究室では、「つくばCLT実験棟」の三次元モデルを作成してFEM解析(有限要素解析)を実施し、構造安全性を検証しました。これまでに片持ち部材の変形やCLTパネルおよび接合金物に発生する応力集中の状況を検討しています。今後は、金物による接合箇所をより正確にモデル化して力学的特性を把握し、CLTパネル工法が一般的に利用される上で有益な資料を提供します。

「CLTパネル工法建築物の力学的挙動解析-実験棟のFEM解析-」より
 
 秋元研究室では、「つくばCLT実験棟」の3次元モデルを作成し、CFD解析(熱流体解析)手法を用いて、温熱・気流環境の評価を実施しました。具体的には、最も効果的な暖房機器の設置場所や、季節毎の自然通風による温熱快適性、効率的な自然換気の方法等の検討を行いました。

「CFD解析による温熱・気流環境評価」より