＊ ：工学院大学建築学部建築デザイン学科，＊＊、＊＊＊:工学院大学建築学部建築学科
伝統木造建物の耐震診断・補強法の開発と推進
歴史的建築物、土蔵、漆喰、町家、天井、壁 後藤 治＊ 河合直人＊＊
田村雅紀＊＊＊
１．はじめに
本報告は、小課題 1.4 のう ち、伝統木造建物に関 する耐震診断・補強法の開 発と推進について報告を 行うものである。
近年の地震災害では 、建築 後の年数を経た古い伝 統木造建物に多くの被害が 発生している。そのなか には歴史的建築物も含まれ ており、被害の結果その 価値が顧みられないまま取 り壊されたものも 多い。
本課題では、そうした事態 を未然に防ぐために、都 市にある古い木造建物の耐 震診断や補強を容易に行 う方法の研究開発を行うことを目的とした。
２．研究の対象・方法
本課題では、伝統木 造建物 のうち、都市に多数存 在している町家と土蔵を、 主な研究対象とすること にした。町家と土蔵は、阪 神淡路大震災以降の各地 の地震において、多くの被 害が発生していることが、
日本建築学会文化遺産災害 対策小委員会等によって 報告されていた。１ ）
研究の具体的な事例 として 、自治体が町並保存に 向けた調査研究に取り組ん でおり、後藤が同調査研 究に参加している秋田県横 手市増田町の町家と土蔵 を選定した。２ ）当初 、増田 町の町家と土蔵につい て は、以下のような調査研究 を進めた。建物の実測及 び図化、特徴の把握にあわ せて、町家の簡易耐震診 断を実施した。そして、調 査及び耐震診断の結果に 基づき、市が所有する町家 について、応急的な耐震 補強工事を施工した。
研究の開始後に、東日本 大震災が発生した。増田 町の町家・土蔵には被害は 発生しなかったが、各地 の歴史的建築物に多くの被 害が発生した。震災によ って、土蔵以外にも漆喰塗 仕上げを持つ歴史的建築 物の多くに被害が発生して いること が判明した。そ のため、本課題では、その 被害状況と原因を把握す ることにした。その結果、 土蔵に加えて、漆喰塗仕 上げの壁や天井についても 耐震診断・補強法の開発 に取り組むことにした。
また、横手市増田町では 、町家及び土蔵の常時微 動測定を行うこととした。さらに、横手市から増田
町伝統的建造物群保存地区 の防災対策調査について 委託されたため、土蔵の常 時微動測定を継続すると 同時に、土蔵壁の工法や強 度についての調査研究を 実施し、破損した土蔵に対 して開発した補強法によ る改良施工を行った。
土蔵及び漆喰塗仕上げ壁 ・天井の調査 研究につい ては、伝統的な土壁では廃 棄される土を再利用でき ることから、小課題 3.1「 震災廃棄物の再資源化と 高機能化」グループと共同 で取り組んだ。また、漆 喰塗天井については、落下 防止の対策を行う必要が あるので、性能の検証に、 今回のプロジェクトで取 得した振動台を使って実験 を実施する継続研究を行 うことを予定している。
以下では、上記の研究の うち、主要な成果の概略 を紹介する。
３．秋田県横手市増田町の町家の応急的耐震補強 耐震上の課題を抱え る建物 では、現行法規が定め る基準等にそって耐震補強 を行うことが理想だが、
既存建築物の場合、それを 実施することは容易では ない。なぜなら、本格的な 耐震補強のためには、相 当程度の規模と金額の工事 をともなうからである。
そのため、重要文化財のよ うな歴史的建築物につい ては、十分で理想的な耐震 補強でなくても、とりあ えず可能な範囲での補強を 促進する「応急的補強」
を進めることが、文化庁の 指針によって推奨されて いる。３ ）
そこで、増田町では 、市が 所有する町家である旧 石平金物店（現在、観光施 設「蔵の駅」として一般 公開）について、応急的耐 震補強を進めることにし た。簡易耐震診断について は、岐阜県立森林ア カデ ミー小原勝彦准教授の協力を得た。実施した補強は、
下記の通りである。
町家形式の住宅である母屋 の部屋の隅に配置され た通し柱は、地震時に折損 のおそれがあり、折損す ると建物が倒壊して観光客 等の人命を失う恐れがあ る。そのため、通し柱に添 え柱を付加して、通し柱 の折損を防ぐこと。
増田町の町家では、母屋 と土蔵が前後に並び、土
蔵と土蔵の蔵前は覆屋で囲 われていて、覆屋の屋根 は母屋の屋根に接続してい る。母屋と土蔵は、地震 時の振動特性が大きく異な るため、地震時に蔵前に ある覆屋の屋根が破壊し、 小屋を支える 梁が落下し て観光客に怪我を負わせる 恐れがある。そのため、
覆屋の蔵前部分の小屋組を 支える大梁に対して落下 防止の対策を行うこと。
土蔵部分
蔵 前
通し柱 補強箇所
母屋部分
図１ 横手市増田町の町家
なお、常時微動測定の結果 、増田町の伝統木造建 物については、町家形式の 住宅である母屋について はゆっくり大きく揺れ、土 蔵については比較的に剛 性が高いことが判明している。
４．東日本大震災による土蔵の被害とその原因 そもそも初期剛性の低い 伝統工法による木造建物 については、大規模な地震 時に壁に被害が発生しや
すいことが知られている。 一方、土蔵については、
伝統木造建物のなかでは、 壁量が多く、比較的に初 期剛性が高いにも関わらず 、多数の被害が報告され ている。東日本大震災によ って多くの歴史的建築物 に被害が発生したことから 、本研究では土蔵の被害 の原因と被害状況の特性に ついて、日本建築学会の 調査報告４ ）の分析や現地調 査（岩手県一関市花泉町 の土蔵他）によって調査研 究を行った 。その結果、
被害原因としては以下のようなものが考えられる。
下地となる粗壁・中塗壁の 経年劣化や工法上の欠 陥による崩落。これらの場 合、壁面が構造上の耐力 を持たないことから、大面 積で下地から壁が崩落 し やすい。経年劣化による被 害は、粗壁や中塗が砂状 になってしまい、著しく構 造耐力が低下しているも のに生じる。工法上の欠陥 には、粗壁を止める下げ 苧やひげこが不足し粗壁が 定着していないもの、下 地の材料に葦のような強度 の低い素材を用いている ものなどがある。
粗壁、中塗、上塗（仕上 の漆喰塗）の各施工段階 に生じる界面での破壊。各 塗の部分は、組成や工法 が異なるので、それらに応 じて強度や振動特性に違 いが生じる。そのため、地 震時に界面から壊れる傾 向があり、施工時に界面に 空隙があると、 その被害 が大きくなる傾向がある。 特に上塗については、美 観上の理由なとから、改良 施工として塗り直されて いる例が多く、その施工時 に界面に空隙が発生して いる事例が多い。それらは 特に被害の発生率が高く、
被害規模も大きくなる傾向 がある。また、界面破壊 は、地震時の外力による亀 裂といった 他の原因によ る破壊がトリガーとなって 発生することが多い。そ の場合にも被害規模が大きくなる傾向がある。
図２ 東日本大震災で被災した土蔵（重要文化財）
中塗と上塗の界面で破壊が発生した事例。
上2ミ下2レ・ガト
天 井・ 新
天 井・ ボー ド 上下3ミ・フ
上下2ミ・シ 上下2ミ・イト 上3ミ下3レ・シ
上下3ミ・フ
上3ミ下3レ・ガト 天 井・ 新
上3ミ下3レ・シ 上下2ミ・フ
上2ミ下2レ・ガト
天 井・ 新
上下2ミ・シ
上下3ミ・ガト
上下2ミ・ガト上2ミ下2レ・ガト
上2ミ下2レ・ガト上2ミ下2レ・ガト上2ミ下2レ・ガト上下2ミ・ガト イト
上下1ミ・イト
イト 上2ミ下2レ・ガト 上2ミ下2レ・ガト 上3ミ下1レ・イト 上2ミ下2レ・ガト 上2ミ下2レ・ガト
イトイトイト
板壁 ボードイカイカイカ
イカ イカ
イカ イカ
イカ イカ
クロス クロス
2557.5 2867.5 2285
2054.52900210321372120213035753867.54909170518451845184523102757.51845
シカ
５．東日本大震災による漆喰塗天井の破壊
明治以降の近代建築では 、下地に木摺りやメタル ラスを用いて、それに漆喰 やプラス ター等の塗施工 を行い仕上げた壁や天井が しばしば使われている。
東日本大震災では、こうし た壁や天井にも亀裂、崩 落といった被害が発生して いる。特に天井の場合に は、大規模な面積での崩落 や、吹き抜け等の高い空 間での崩落が発生すると、 人に被害を及ぼす恐れが あり、実際に東京の九段会 館では、天井の崩落によ って人命が失われている。
本研究では、日本建築学 会による東日本大震災の 被害報告の分析並びに長野 県諏訪市の片倉館（重要 文化財）、岩手県盛岡市の旧岩手銀行本店本館（重要 文化財）について、現地調 査を行った。また、旧岩 手銀行本店本館については 、修理工事にともない不 要となった天井材の提供を 受けて、実験による試験 研究も実施した。
落下の原因としては、経 年による接着力の低下に 加え、雨漏りや結露等によ る強度の低下、施工時の 耐力の不足といったものが 考えられる。施工時の強 度については、材料の組成 による強度の違いや施工 方法による強度の違いや各 部のバラつきに加え、下 地の木摺りの間隔の大小に よる吸着力の違い（間隔 が小さいと、間に入り込む 漆喰の量が少なくなり、
それだけ吸着力が低下する ）が、影響を与えている ことが判明した。
図３ 旧岩手銀行本店本館の内部
天井は、装飾を用いた漆喰塗が使われている。地震 時に落下が発生すると大きな事故となる恐れがある
６．土蔵、漆喰塗壁・天井の補修・補強法の開発 東日本大震災によって発生 した被害状況や実際の 歴史的建築物に対する調査 によって得られた被害原 因に対して、その発生を予 防すること、かつ、被害 を受けた建物に対して補修 を行うことが可能な方法 の開発を行った。補修・補 強方法の開発には、株式 会社ジャストが開発した浸 透性の高い特殊アクリル 性樹脂を用い、開発業者の 協力も得た。 開発にあた っては、岩手県一関市花泉 町の土蔵、山梨県甲州市 塩山の土蔵を使って、試験 的な施工や破損に応じた 工法開発の検討を行った。
図４ 岩手県一関市花泉町の土蔵での調査風景
被災した土蔵や漆喰壁に ついては、重要文化財の ような建物については、伝 統工法による塗り直しの 施工が行われている。しか し、粗壁や中塗から塗り 直しを行うことは大きな費 用と手間を要する。国に よる多額の補助がある重要 文化財では可能だが、一 般の歴史的建築物ではその方法がとりにくい。
一方、被災した土蔵や漆 喰壁の応急処置や補修・
補強の一般的な方法につい ては、東日本大震災後に 後藤が中心になり日本建築 士会がまとめた対応マニ ュアルに掲載されている。５ ）基本的には、亀裂へ の 対象が中心で、壁の強度を 高めたり、崩落の危険性 を低下させたりする方法と しては十分なものとはい えない。
また、土蔵や漆喰壁・天 井の補修・補強に樹脂の ような新素材を用いること は、文化財の修理現場に おいては、現場担当者の裁 量の範囲で用いられてい る程度で、体系的な研究は なされて いない。これま での報告では、エポキシ樹 脂では、強度が強すぎ既 存の壁・天井をかえって壊 してしまうことや、浸透 性が低く施工が困難なことが指摘されていた。一方、
アクリル系樹脂は、浸透性 が高く施工はしやすくな るが、浸透しすぎて仕上げ 面に樹脂が漏出する危険 性があるといった理由で、 補強にはほとんど使われ ていなかった（業者によっ ては、中塗が砂化してい る場合に、中塗面にアクリ ル系樹脂を塗布して硬化 させ、その上に上塗を施工 することは行っていると いう）。
開発に用いた特殊アクリ ル樹脂は、浸透性や強度 の調整が可能で、以上の問 題をクリアできると考え られた。したがって、本研 究で取り組んだ補修・補 強法の開発は、有用性が高 く、新規性のあるものと いえる。そこで本研究での 開発の成果を踏まえ て、
2015年 2月に特許の出願を、樹脂の開発業者ととも に行った。
７．開発した補修・補強法とその特徴
土蔵の補修・補強法の開 発にあたっては、主に耐 力が低下した粗壁・中塗部 分の強化、漆喰の 仕上げ 面（上塗）の界面破壊によ る崩落の防止の両面に対 して、有効な方法を開発し た。前者については、樹 脂をアンカー状に注入し、 かつ、樹脂と周辺の土を 馴染ませて硬化させること で、大規模な壁面の崩落 を防止できると考えた。後 者については、サンプル による実験によって、圧密 に塗られた漆喰壁や中塗 壁に対しては、樹脂が壁体 に吸い込まれずに表面に 広がることが確認できた。 また、施工時に樹脂があ ふれ漆喰の仕上げ面を汚しても、浸透度が低いため、
表面をカッターのようなも ので削れば、汚れが取れ ることを確認した。そのた め、クラックや部分邸に 浮きが生じている部分に孔 をあけて、浮き上がった り、空隙が生じたりしてい る上塗と中塗の界面に樹 脂を流し込んで接着させる方法を考案した。
図５ 樹脂による表面の汚れを落とす実験
天井の補修・補強方法の開 発にあたっては、下地 の木摺面と漆喰塗の面との 間に樹脂を浸透させて接 着力を強化させる方法を考 えた。 先述の通り、樹脂 が表面に浸出しないことが 確認できたので、木摺に 孔をあけ、そこから樹脂を 注入することで、木摺と 漆喰塗の一体化を図ること ができると考えた。同時 に、木摺に取り付けた縄を 一体化して接着（樹脂は 縄にも同様に浸透するため ）することによって縄に よる落下防止策も加えた。
以 上 の 通 り 想 定 し た 方 法 に つ い て 、 土 蔵 と 漆 喰 壁・天井の実物を想定した 原寸や縮小モデルの試験 体を作成し、それを用いた 実験研究を行い、施工の 容易性や、施工後の強度に ついて検証した。 その結 果、施工を実施した箇所に ついては、一般的なタイ ルの付着強度程度まで強化できることが判明した。
図６ 実験用に製作した土蔵壁の試験体（下地）
図７ 補強性能試験模式図
各界面まで切り込みを入れ、引っ張り強度を測定。
補強なしの壁モデルと樹脂補強後の壁モデルで強度 を比較する。測定値では約10倍程度強化できた。
4
㎝
８ 補強工事の実施
横手市増田町の伝統的建 造物群保存地区内で上塗 の漆喰の塗り直しを予定し た村田家土蔵について、
粗壁・中塗の強度に低下が 見られたため、本研究で 開発した方法を用いて工事を行った。
アンカー状の孔については 、水平方向ではなく、
斜め下方向に孔をあけるこ とで、樹脂の注入がしや すくなり、アンカー状とな った樹脂 の引き抜きの強 度も増すことが、一関市と 甲州市の 実験研究によっ て判明していたので、その 方法をとった。孔あけは 電動ドリルで行い、孔のな かには、下げ苧（ひげ子）
を挿入し一体化させ、上塗 の漆喰が下げ苧 と馴染ん で施工できるようにした。 一定の間隔で下げ苧に上 塗の漆喰が取りつくことに より、仮に中塗と上塗の 界面破壊が発生しても大規 模な上塗部分の崩落は防 げるものと考えた。孔の間 隔は、下げ苧によって上 塗を支えられる強度（職人 の経験則）から決定し、
孔は千鳥の配列になるようにした。
図８ アンカー状に樹脂を注入するための孔あけ
図９ 樹脂を注入して下げ苧を入れた土蔵の壁
なお、孔に樹脂を注入するにあたって、単に樹脂 を注入するだけでは、界面の空隙に樹脂が流れ込ん だり、砂化した粗壁・中塗部分に樹脂が流れ込んで しまったりするため、アンカーの内部に土壁の土と 樹脂を混ぜた充填材を予めつくって孔に挿入し、そ れから孔と充填剤の空隙に樹脂を注入し、孔と充填 材と樹脂を一体化させる方法が効果的である。
また、樹脂注入用の孔については、土蔵の場合に は、電動ドリルで施工可能だが、天井の場合には、
ドリルの振動によって、劣化した天井材が落下して しまう危険性がある。そのため、孔あけにはトリプ ルカッターを使うなど、振動を与えずに施工ができ る方法をとる必要がある。
図10 壁面の孔あけ箇所の詳細
図11 竣工した土蔵
９．おわりに
本研究では、町家の簡易 耐震診断 にともなう応急 的な補強措置、土蔵と漆喰 壁・天井に対する補修・
補強法の開発を実施するこ とができた。 前者は、人 の生命に危害を及ぼさない ための最低限の補強であ
り、地震時の被害を少しで も軽減することにつなが るものである。後者につい ては、地震時の被害の軽 減だけでなく、被害を受け た建物の簡便な補修・補 強としても利用できるもの と考えている。とくに、
増田町の土蔵のように、表 面に「みがき」の仕上げ を用いているような土蔵は 、一度被害を受けてしま ったら、職人の不足や費用 負担の面から、再現する ことは容易ではない。また 、洋風建築にみられるよ うな装飾を持った漆喰塗天 井は、建物の室内意匠に おいて非常に重要な場所で ある。そのため、特に保 存が求められる箇所に該当 し、安全のために作り替 えることはできない。塗り 直すことも、職人の不足 や費用の負担の面から容易 ではない。したがって、
現在の状況を保持しながら 、落下防止の対策をとっ ていく必要があるため、本 研究で開発したような方 法はその解決のために有力 な方法のひとつと考えら える。
一方、町家や土蔵について 、 精密な耐震診断に基 づく効果的で簡便で補強方 法の開発 は、今後の課題 である。とくに土蔵につい ては、地域に特有の下地 工法があり、それによって 強度に影響が出る。増田 町の土蔵については、下地 の木舞が一般的に使用さ れている竹の木舞ではなく 、小径木を植物系の蔓で 結んだ木舞を使用しており 、その性能評価を行う必 要がある。また、土蔵、漆 喰壁・天井の補修・補強 方法については、開発した 方法について、より精密 なデータを蓄積していく必 要がある。 開発した補強 方法の効果に関する詳細な 実験的な検証はもとより、
様々な破損状況や土・漆喰 の組成や工法に応じた補 強法の改良といった点でも 、課題は多く残されてい る。本研究の成果をもとに 、さらに調査研究を発展 させていく必要がある。
謝 辞 （ ゴ シッ ク ８）
本 研 究 の 実施 に あた り ，横 手 市総 務 企 画 部伝 建 推進 室 の 坂 野 寿 氏 、株 式会 社 樹 の丸 山 紘明氏 、株 式 会 社ジ ャ ス ト の 横 島 順 一 氏 、伝匠 舎 株 式会 社 石川工 務 所 の 石川 重 人氏 、職 人 社 秀 平 組 の挟 土 秀平 氏 、株 式 会社 文 化 財 保存 計 画協 会 の津 村 泰 範 氏 、横 手 市伊 藤 建設 工 業株 式 会 社 、財 団 法人 片 倉館 、 株 式 会 社 岩手 銀 行 の 協 力を 得ま し た 。記 し て 感謝 の 意を 表 し ま す 。
参 考 文 献
1) 日 本 建 築 学 会 建 築 歴 史 意 匠 委 員 会 文 化 遺 産 災 害 対 策 小 委 員 会、文 化遺 産 を災 害 か ら守 る 2009 資 料 集、2009 年 11 月
2) 横 手 市 、増 田 横 手市 増 田町 伝統 的 建 造 物群 保 存対 策
調 査 報 告 書、 横 手市 、 2012 年 3 月
3) 文 化 庁 、 重 要 文 化 財 （ 建 造 物 ） 耐 震 診 断 指 針 、 2012 年 6 月 、同 耐 震診 断・耐 震補 強の 手 引、2013 年 10 月 http://www.bunka.go.jp/bunkazai/taishin/shishin .html
4) 日 本 建 築 学会 、東 日本 大 震災 文化 財 被 災 建造 物 復旧 支 援 事 業 （ 文 化 財 ド ク タ ー 派 遣事 業 ） 報 告 書 、 CD 版 、 日 本 建 築 学会 、 2012 年 3 月
5) 後 藤 治・足 立裕 司 他 、被災 歴 史的 建 造 物 の調 査・復旧 方 法 の 対 応マ ニ ュア ル 、日 本建 築 士 会 連合 会 、全 100 頁 、 2014 年 1 月
6) 古 賀 一 八 、こ れ から の 左 官業 界は ど う あ るべ き か、日 左 連 誌 2012-1･2、 pp.21-27、2012 年
7) 栗 原 慎 之 介、浸 透特 殊 ア クリ ル樹 脂 を 用 いた 漆 喰壁 ・ 土 蔵 壁 の 補強 方 法に 関 する 調査 研 究 、工 学院 大 学大 学 院 2014 年 度 修 士論 文
8) 鈴 木 志 野・田村 雅 紀・後藤 治 、左 官 仕 上 げに お ける 漆 喰 の 種 類 と調 合 要因 が 建築 躯体 材 料 の 耐力 お よび 耐 久 性 に 及 ぼす 影 響、 日 本建 築学 会 関 東 支部 研 究 発 表 、 2015 年
9) 錦 見 勇・田 村雅 紀・後 藤治 、伝統 建 築 物 の左 官 壁に 対 す る 浸 透 性 ア ク リ ル 樹 脂 を 用 い た 補 修 と 材 料 劣 化 抵 抗 性 の 改 善 、 日 本 建 築 学 会 関 東 支 部 研 究 発 表 、 2015 年
10) 岡 健 太 郎・田村 雅 紀・後藤 治 、建 築 物 の LCM に おけ る 維 持 保 全 と 保 存 的 活 用 ス ト ラ テ ジ ー そ の ２ 遺 産 的 建 造 物 の要 素 部材 に よる 健全 度 の 検 証 、日 本 建築 学 会 関 東 支 部研 究 発表 、 2015 年
