2022.11.30

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ツーバイフォー工法(2×4)工法とは?基礎知識やメリット・デメリットを徹底解説

住宅の木造工法のひとつであるツーバイフォー(2×4)工法は、日本に伝わって以降シェアを広げ続けていることをご存じですか。耐震性や省エネ性など、日本の気候風土にフィットしたメリットがいくつもあることが評価されています。今回は、安心できる住まいづくりを考える方に向け、ツーバイフォー工法の魅力をお伝えします。

ツーバイフォー工法(2×4工法)とは?

はじめに、日本の木造住宅の工法についてご紹介します。現在、日本の住宅の主要な木造工法は、以下の3つに分類されています。

・在来工法(木造軸組構法)
・ツーバイフォー工法(枠組壁工法)
・木質プレハブ工法

ツーバイフォー工法は、1970年代に日本で建設が認可されるようになって以来、シェアを拡大し続けています。

国土交通省「住宅着工統計」によると、2016年時点の新築着工件数時点で、在来工法が75%、ツーバイフォー工法が23%、木質プレハブ工法が3%のシェアを占めています。
※参考『林野庁公式サイト』

ツーバイフォーが、50年ほどでシェアを広げ、日本の木造住宅の選択肢としてしっかり定着してきた工法だと分かります。

ツーバイフォー工法の特徴

続いて、ツーバイフォー工法の特徴について説明します。ツーバイフォー工法の最大の特徴は、その頑丈さです。

ツーバイフォー工法は、2インチ×4インチ(38mm×89mm)の規格角材を合板で挟んだ「面」で構造を支える「面構造」です。ツーバイフォー工法の建築基準法上の名称である「枠組壁工法」の文字通り、枠組で壁をつくり外部からの力を受け止めます。

規格角材で作られた枠組「ダイアフラム」で6面体を構成し、あらゆる方向からの力を分散させることができます。

事実、釧路沖地震や中越地震では、ツーバイフォー工法で建てられた家は1軒も倒壊していません。地震だけでなく、北海道・東北エリアで心配される重たい雪や、台風、火災などの外力からも家族を守ります。

また、高い断熱性能も、ツーバイフォー工法の特徴です。規格角材で作られた枠組「ダイアフラム」の内部には、断熱材が充填されています。熱伝導率の低い木材で断熱材を挟むことで、夏は涼しく冬は温かい住まいを実現します。災害や気候に対抗する高い性能が、ツーバイフォー工法の強みです。

ツーバイフォー工法の基礎知識【資材の名称】

構造用製材が分かりやすく規格化されていることも、ツーバイフォー工法の特徴です。

ツーバイフォーという名称は、面構造の軸材の断面サイズである「2インチ×4インチ」に由来します。ツーバイフォー工法は、1830年代に北米で生まれ、戦後に日本に広まりました。

開拓期のアメリカで、規格化された流通材によって誰でも頑丈な建造物を作りやすいことから、ポピュラーな工法になりました。現在の日本の住宅建設においては、ツーバイフォー工法は、住宅金融支援機構などが監修している『枠組壁工法住宅工事仕様書』によってマニュアル化されています。厳格な規定によって、職人の技術差に左右されにくく、均一な品質が実現できます。

ツーバイフォー工法という名称ですが、2×4材だけでなく、使用する部位によって2×6材、2×8材、2×10材などのサイズの違う規格材を組み合わせて利用します。

それぞれの部材は、日本農林規格(JAS)による厳しい品質チェックを受け、使用する箇所ごとに種別が定められています。さらに、構造材だけでなく、くぎや金物においても、サイズ・使用方法・使用箇所・施工の手順まで、『枠組壁工法住宅工事仕様書』によって細かく指定されています。

もとは北米で生まれたツーバイフォー工法ですが、現在の日本ではきめ細かくマニュアル化された、安心で合理的な工法です。

ツーバイフォー工法の基礎知識【6種類の構造用製材】

ツーバイフォー工法では、主に6種類の規格化された構造用製材を使用します。

① 2×4材(38mm×89mm)
② 2×6材(38mm×140mm)
③ 2×8材(38mm×184mm)
④ 2×10材(38mm×235mm)
⑥ 2×12材(38mm×286mm)
⑥4×4材(89mm×89mm)

6種類の構造用製材は、部分毎の必要な強度に応じて利用されます。

例えば、屋根の垂木(たるき)には 2×8材、2階以上の床の根太(ねだ)には 2×10材など、使い分けられ、建物全体の強度を支えています。

従来の工法との違いは?

日本の木造住宅の従来の工法は、「在来工法」と呼ばれます。

垂直方向に「柱」、水平方向に「梁(はり)」を組み、斜めに「筋交い(すじかい)」を入れて支える工法です。

地震などの外力に対し、在来工法は「線と点」で建物を支えるのに対し、ツーバイフォー工法は「面」で支えます。ツーバイフォー工法は、床、壁、屋根が一体化した6面体で外力に対抗する「モノコック構造」になっています。

モノコック構造とは、自動車や飛行機などのように、外板そのものが骨組みとしての強度を持つ設計のことです。そのため、ツーバイフォー工法は、あらゆる方向からの外力に強く耐震性が高いと言われています。

さらに、ツーバイフォー工法は、面を組み合わせて構成するため隙間ができにくく、気密性も高められます。とはいえ、全ての在来工法が耐震性や気密性が低いということではありません。比較が必要な場合は、検討しているハウスメーカーの標準仕様を確認しましょう。「耐震等級」や「断熱等性能等級」など、比較しやすい数値での検討をおすすめします。

ツーバイシックス工法との違いは?

ツーバイシックス工法とは、ツーバイフォーを発展させて呼ばれる工法の名称です。

施工方法はツーバイフォー工法と同様ですが、ツーバイシックス工法では、建物の外壁側に用いる軸材に2×6材を採用します。2×4材の厚みが89mmであるのに対し、2×6材の厚みは140mmなので、外壁面の厚みがおよそ1.6倍になります。

それにより、充填できる断熱材の厚みも1.6倍になり、より断熱性の高い建物を実現できます。また、垂直方向の強度も増すため、耐震性能もアップさせることができます。

使用する木材と断熱材の量が増え、ツーバイフォー工法よりも建物コストは大きくなってしまいます。しかしながら、断熱性と耐震性を同時に高められることから、大手ハウスメーカーを中心にツーバイシックス工法を採用しているビルダーが増えています。

ツーバイシックス工法の詳細については、こちらの記事でも紹介しています。

実際にツーバイフォー工法を使った家とは?

ロゴスホームの住宅商品「Hikaria(ヒカリア)」では、ツーバイフォー工法のメリットを最大限に活かしています。

気密性の高いツーバイフォー工法に、太陽光発電システムと省エネ設備を標準搭載することで、環境にも家計にも優しい住まいを実現しました。

「Hikaria(ヒカリア)」は、電気を創りだす太陽光発電システムと消費電力を抑える高気密高断熱設計により、年間14万円の光熱費を軽減できた実績もあります。

北海道・東北エリアの厳しい寒さに耐え、低コストながら雪や地震にも強い、安心の住まいをご提案しています。

ロゴスホームが手掛ける2×4住宅について、詳しくはこちらをご覧ください。
『光がくらしをかるくする Hikaria』

ツーバイフォー工法を使って建築するメリット

ツーバイフォー工法には、日本の気候風土にフィットしたいくつものメリットがあります。

メリット1【地震への安心】

前述の通り、モノコック構造による高い耐震性能が、ツーバイフォー工法の特徴です。

その裏付けとして、近年の大地震でも、ツーバイフォー工法で建てられた住宅は、そのほとんどが倒壊・損壊を免れています。

さらに、揺れ自体を小さく抑えることができるため、家具や窓サッシの損壊も少なく、震災後もそのまま住み続けられたという声が、日本ツーバイフォー建築協会のアンケートに公表されています。

日本ツーバイフォー建築協会による平成23年7月の調査では、東日本大震災による被害エリアのツーバイフォー住宅供給総数20,772棟のうち、地震による建物の変形が要因での全壊は0件、半壊が2件のみという結果が報告されています。

地盤崩壊や液状化による被害を含めた全壊、半壊、一部損壊の合計も489棟(津波被害を除く)にとどまり、およそ97.5%が「多少の被害有及び被害無」という調査結果となっています。

※参照:https://www.2x4assoc.or.jp/act/chosa/chosa_higashinihon.html

100年に一度と言われるような大地震でも、ほとんどの家屋が損壊せず、そのまま住み続けられていることが実証されています。

メリット2【長く住み続けられる】

ツーバイフォー工法は、建てた後も劣化しにくい、高い耐久性を備えています。

木材の劣化の主な原因である湿気への対策が施されているためです。

きめ細かい規格により、構造用製材の含水率は19%以下に指定され、JASに基づく乾燥材が採用されます。

さらに、気密性が高い特性から、結露が発生しにくく、カビや害虫の発生を抑えます。

ロゴスホームの標準仕様では、壁内の断熱材も両側から特殊シートで覆うことで、水分を寄せ付けず劣化を防ぐ工夫がなされています。 その他にも、ベタ基礎や防蟻処理など、耐久性を高めるさまざまな対策が施されています。

メリット3【光熱費を抑えられる】

断熱材が充填された壁面で構成するツーバイフォー工法は、エネルギーコストの低い住宅を実現します。

建物全体が魔法瓶のようになるため、外気の暑さや寒さを室内に通しにくく、冷暖房の費用を抑えることが可能です。

また、在来工法よりも構造材同士の隙間が少なく、室内の快適な温度が外部へ逃げにくい構造になっています。

事実、住宅の断熱性能を測るUA値(家の外に逃げる熱量の割合)、C値(すき間の面積)、Q値(建物全体の熱損失基準値)という3つの値では、ロゴスホームの標準仕様工法で、いずれも北海道東北エリアの省エネ基準値を大きくクリアしています。

⇒ロゴスホームの高い断熱性について、詳しくはこちら

メリット4【火災に強い】

燃えやすいイメージのある木の建物ですが、ツーバイフォー工法は、耐火性にも優れています。

ツーバイフォー工法は、ファイヤーストップ構造と呼ばれる仕組みにより、延焼が広がりにくい特性があります。本来火の通り道となる床や壁の内側に、空気の流れを遮断する枠組材があるため、上階へ燃え広がるスピードが遅くなります。

さらに、天井や壁に貼られる石こうボードには、約21%の結晶水が含まれており、炎があたると約20分間水蒸気を放出する特性があります。これらの特性から、構造材が発火するまでに時間がかかるため初期消火がしやすく、火災の被害が最小限に抑えられます。

高い耐火性能の証拠に、ツーバイフォー住宅の多くは、火災保険料が鉄筋コンクリートや鉄骨の住宅と同等金額となる「省令準耐火基準」を満たしています。

メリット5【工期が短い】

ツーバイフォー住宅は、在来工法の住宅よりも打ち合せ期間や工事期間が短い傾向があります。

一から自由に設計する在来工法と比較すると、規格化された6面体を組み合わせて構成するツーバイフォー工法は、設計士の構造計算の時間も短縮でき、打ち合せに必要な期間は短く済みます。

さらに、ツーバイフォー住宅は、工場などでプレカットされた構造材を現場で組み立てていくため、施工期間も短くなる利点があります。

メリット6【建設コストが小さい】

ツーバイフォー住宅は、在来工法の住宅よりも、建設コストも小さい傾向があります。

構造部分が規格化されているため、均一なサイズの構造材をあらかじめプレカット準備できる合理的な仕組みです。

在来工法の方が自由度が高いと言われるものの、規格化されているのは構造部分のみです。多くのご家族が打ち合せに時間を割く内装や水回り設備は、自由に選ぶことができます。

メリット7【遮音性がある】

面で構造を支えるツーバイフォー工法は、気密性が高く外部からの音が室内に伝わりにくいため、遮音性に優れていることも特徴のひとつ。

建物の外壁に使用する面材が、断熱材や石膏ボード、合板など複数の素材を重ねた多重構造であることも遮音性を高めています。ツーバイフォー工法なら、線路や道路が近い土地でも静かな住環境を手に入れることができるでしょう。

メリット8【屋根裏を有効活用できる】

ツーバイフォー工法は屋根を支える骨組みが必要なく、在来工法と比べて構造がシンプルなので、屋根裏の空間を有効活用できます。

たとえば、倉庫として利用できる小屋裏収納や、小さな書斎、子どもが隠れ家のように遊べる空間など。また、小さな窓を作って採光を取り入れ、天井を高くして明るく広々とした空間を感じられるリビングにすることも可能です。

ツーバイフォー工法を使って建築するデメリット

多くのメリットがあるツーバイフォー工法ですが、建築するうえでデメリットとなる面もあります。あらかじめデメリットを把握しておけば、建築中のトラブルを減らせるでしょう。

デメリット1【間取り変更やリノベーションができない】

ツーバイフォー工法はパネル状の壁によって構成されています。そのため、在来工法のように柱や梁だけを残しての間取り変更や、大規模なリノベーションができないというデメリットがあります。

リフォームやリノベーション自体は不可能ではありませんが、窓の大きさを変えたり壁を撤去したりといった工事は難しく、工期や費用もかかります。何より、面で構造を支えている壁を後から変更すると、構造耐力の低下につながる恐れがあるので注意が必要です。

また、箱型の工法を基本とするツーバイフォーでは、四角形以外の形では施工しづらく、三角形や台形などの変形型の土地ではうまく収まりにくい可能性もあります。

デメリット2【構造体のコストの削減が難しい】

ツーバイフォー工法では、構造体に使う部材が建築基準法で定められており、JASやJISの適合品しか使用することができません。

在来工法では、柱や梁に使う木材の種類やサイズを変えて建築コストを削減できます。しかし、ツーバイフォー工法では構造部材が規定で決められているので、構造体のコスト削減が難しいこともデメリットとなるのです。

逆に言えば、ツーバイフォー工法で建てた住宅には材質や構造体に違いがなく、価格に関わらず品質や安全性が確保されているということでもあります。その結果、安心して住み続けられるという保障にもなるでしょう。

デメリット3【対応できる工務店が限られている】

日本の木造住宅では在来工法が主流だったため、まだツーバイフォー工法の歴史は浅く、対応できる工務店の数がそれほど多くないのが現状です。

ツーバイフォー工法はどこの工務店でも受け付けているわけではありません。対応している工務店を探す際には、ツーバイフォー工法による実績があるかどうかを確認してください。また、ツーバイフォーの知識や経験が豊富な建築家が在籍しているかどうかもチェックする必要があるでしょう。

デメリット4【施工中の雨天を防げない】

在来工法は、柱を組んだらすぐに屋根まで組み上げることができるので、雨が降っても屋根で守られています。しかし、ツーバイフォー工法は以下のように下から上へと作業を進めていく工法になるので、工事中に雨が降ると床が水浸しになってしまいます。

<ツーバイフォー工法の進め方>

  1. 基礎と床の土台を作る1階の壁を立てる
  2. 2階の床部分を作る
  3. 2階の壁を立てる
  4. 屋根を取り付ける

もし施工中に雨が降ってきたら、ブルーシートをかぶせて作業を行うことになりますが、完全に雨を防ぐことは難しいでしょう。

壁や床などの合板が多少濡れても問題はありませんが、梅雨時などで雨が続く場合は雨水がしみ込んでしまう可能性もあます。アメリカで生まれたツーバイフォー工法は、雨の多い日本では有効な雨対策がないことが課題となるでしょう。

デメリット5【建物内部の音は響く】

気密性が高く外部からの音が伝わりにくいメリットのあるツーバイフォー住宅ですが、逆に建物内部の音は響きやすいという問題もあります。

気密性の高さにより音が内部にこもりやすいので、室内の音が外に漏れにくいことも利点ですが、家族間での騒音問題につながる可能性もあります。

解決方法としては、小さな子どもがいる場合は子ども部屋と書斎は離す、楽器やオーディオなどで大きな音を出す場合は影響の出にくい部屋にするなど。あらかじめ音の響き方を考慮した間取りを検討してみてください。

ツーバイフォー工法のデメリットをツーバイシックス工法で解消

ツーバイフォー工法のデメリットは、構造となるパネルの厚みにありました。

2×4材の厚みが89mmであるのに対し、在来工法の一般的な柱寸法は105mmです。

そのため、規格材で外壁面を構成すると、内側に充填できる断熱材の厚みが在来工法よりも薄くなってしまうことが課題でした。前述したツーバイシックス工法が生まれたのは、このためです。

外壁面の厚みが140mmになり、在来工法よりも厚い断熱材を充填することが可能になりました。

さらに、構造強度が増すことにより、より大きな空間や開口を設けることもできます。ツーバイシックスは、ツーバイフォーの弱点を補う工法といえます。

ツーバイシックス工法で建てるロゴスホームの住宅についてはこちら ⇒『十勝型住宅:ロゴスホームのツーバイシックス住宅ラインナップ』

ツーバイフォー工法のメンテナンス時気をつけること

木造住宅のメンテナンスは湿気対策

ツーバイフォー住宅に長く住むためには、構造材を湿気から守り、劣化を防ぐことが大切です。

高温多湿な日本では、湿気が原因で構造材に害虫が発生したり腐敗したりするため、木造住宅には寿命があるなどと考えられてきました。

ツーバイフォー工法では、地面に近い構造材全体に防蟻(ぼうぎ)処理として、薬剤が塗布されています。メンテナンスとして、5年を目安に、防蟻剤の塗り直しがおすすめです。

現在は、ほとんどのハウスメーカーが定期点検を行い、数年おきに床下も点検します。ただ、「定期点検は引き渡しから10年まで」など決められているハウスメーカーも多いため、その後は定期的な自主メンテナンスを続けることが大切です。

家族の成長に合わせてリフォームしよう

木造住宅に長く住むには、適切にリフォームが施工できることも大切です。

ツーバイフォー工法はリフォームに不向きと思われている方もいますが、間取りの変更や増築なども可能です。

ロゴスホームのツーバイフォー住宅では、可変性の高さも評価基準のひとつである長期優良住宅の認定を、すべての標準でクリアしています。

例えば、

・子ども部屋を広く作っておき、成長したら2つの個室に分ける
・隣の部屋とつなげてリビングを広げる

など、人気の高いリフォームは、構造への影響を確認のうえ、施工しています。

家族が成長してもずっと快適に住めるよう、適切な間取りを見直し続けていきましょう。

各部材のメンテナンス方法を正しく知る

長く住み続けるために大切なことは、工法や部材の正しいメンテナンスを知ることです。

ツーバイフォー工法と在来工法で、構造材へのメンテナンスに大きな違いはありません。

しかし、屋根材、外壁材、内装材、水回り設備などは、それぞれ適切なメンテナンス方法が変わります。

ロゴスホームでは、住まいの各部を長く快適に使えるよう、長期保証システムを採用しています。

依頼先を見極める際は、工法の違いだけでなく、ハウスメーカーの「住まい後の向き合い方」にも、着目してみてください。

まとめ

ツーバイフォー工法の魅力は伝わりましたか。

ツーバイフォー工法は、高い性能を合理的に実現できる、日本の気候風土に適した工法です。家族のために安心の住まいを検討している方は、ぜひご検討ください。

「規格住宅なので間取りが限られるのでは」とお考えであれば、ぜひロゴスホームのモデルルームにお越しください。

ロゴスホームでは、様々な間取りやスタイルのモデルハウスを、北海道東北エリアで公開しています。工法や性能について、さらに詳しく知りたい方は、お気軽にお問合せください。

ご家族の住まいづくりをお手伝いできることを楽しみにお待ちしております。

▼北海道の方はこちら

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この記事を書いた人

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ロゴスホームのスタッフです

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