モジュラービルディング
スペイン、バレンシアのプレハブ住宅。

モジュラー建築とは、モジュールと呼ばれる繰り返しのセクションで構成されるプレハブ建築である。 [ 1 ]モジュール化とは、建築現場から離れた場所でセクションを建設し、それを予定の現場に配送することである。プレハブセクションの設置は現場で完了する。プレハブセクションはクレーンを使用して設置されることもある。モジュールは、横並び、端から端まで、または積み重ねて配置することができ、さまざまな構成とスタイルが可能になる。設置後、モジュールはモジュール間接続（インターコネクションとも呼ばれる）を使用して結合される。インターコネクションは個々のモジュールを結び付け、建物全体の構造を形成する。[ 2 ]

用途

基礎の上に設置するモジュラー住宅プレハブセクション

モジュラー建物は、建設キャンプ、学校や教室、民間および軍の住宅、産業施設などの長期的、一時的または恒久的な施設に使用できます。モジュラー建物は、従来の建設が合理的または不可能な遠隔地や田舎で使用されます。たとえば、BAS南極探検隊で使用されたハレーVI宿泊ポッドです。[ 3 ]その他の用途には、教会、医療施設、販売および小売オフィス、ファーストフードレストラン、クルーズ船の建設などがあります。また、ハリケーンなどの天候が懸念される地域でも使用できます。モジュラー建物は、イベントでトイレや沐浴場などの一時的な施設を提供するためによく使用されます。建物の可搬性により、レンタル会社とクライアントの両方に人気があります。モジュラー建物を使用すると、既存の施設が利用できない場所やイベント参加者の数をサポートできない場所でもイベントを開催できます。

建設プロセス

建設はオフサイトで行われ、リーン製造技術を使用して、納品可能なモジュールセクションで単層または複数層の建物をプレハブ化します。多くの場合、モジュールは標準の 20 フィート コンテナに基づいており、同じ寸法、構造、構築、積み重ね/配置技術を使用していますが、滑らかな (波形ではなく) 壁、光沢のある白い塗装、および窓、電源、飲料水、下水道、通信、空調の設備が備わっています。永久モジュール建設 (PMC) の建物は、管理された環境で製造され、木材、スチール、またはコンクリートで建設できます。モジュール コンポーネントは通常、屋内の組立ラインで構築されます。モジュールの建設には 10 日ほどかかりますが、通常は 1 ～ 3 か月かかります。PMC モジュールは、現場建設プロ​​ジェクトに統合することも、単独で使用することもでき、 MEP、備品、内装仕上げ とともに納品できます。

建物は工場の管理された環境で現場外で60%から90%完成し、最終的な建設現場で輸送・組み立てられます。これは建物全体、またはより大きな構造物の構成部品やサブアセンブリとなる場合があります。多くの場合、モジュール建設業者は従来のゼネコンと協力し、それぞれの建設タイプのリソースと利点を活用します。完成したモジュールは建設現場に輸送され、クレーンで組み立てられます。[ 4 ]モジュールの設置には数時間から数日かかる場合があります。現場準備と並行してオフサイト建設を行うことでプロジェクト完了までの期間を短縮できることは、モジュール建設の一般的なセールスポイントの1つです。モジュール建設のタイムライン

恒久的なモジュール建築物は、現場施工の建物と同じ建築基準を満たすか、それを超えるように建設され、従来型の建物で使用される建築家が指定した材料と同じものがモジュール建築プロジェクトでも使用されます。PMCは、建築基準が許す限り何階でも建てることができます。移設可能な建物とは異なり、PMC構造物は耐用年数を通じて同じ場所に留まるように設計されています。

製造上の考慮事項

モジュラー建築の全プロセスにおいて、設計段階は非常に重要です。ここでは、製造・組立設計（DfMA）などの手法を用いて、製造および現場での組立工程全体を通して組立公差が確実に管理されるようにします。部品の「たるみ」や位置ずれを組立工程で吸収できるよう、設計に十分な余裕を持たせることが不可欠です。モ​​ジュラー建築を成功させるには、高度なCADシステム、3Dプリンター、製造管理システムの活用が不可欠です。これは、職人が特定の設備に合わせて部品を製作できる現場施工とは全く異なります。

  • バルク材料
    バルク材料
  • 床に取り付けられた壁
    床に取り付けられた壁
  • スプレーブースで天井を乾式壁で仕上げる
    スプレーブースで天井を乾式壁で仕上げる
  • 屋根が設置されました
    屋根が設置されました
  • 屋根葺きと外壁塗装を施工
    屋根葺きと外壁塗装を施工
  • 現場への配送準備完了
    現場への配送準備完了
  • 2階建てのモジュール式住宅
    2階建てのモジュール式住宅
  • テキサス州タイラーのプラットモジュラーホーム
    テキサス州タイラーのプラットモジュラーホーム
  • プラットモジュラーホームのキッチン
    プラットモジュラーホームのキッチン
  • テキサス州タイラーのプラットモジュラーホーム
    テキサス州タイラーのプラットモジュラーホーム

先行生産投資

モジュラー住宅用の工場施設の開発には、多額の先行投資が必要です。2010年代の住宅不足に対処するため、英国政府は（Homes Englandを通じて）モジュラー住宅の取り組みに投資しました。従来の住宅に代わるモジュラー住宅の開発を目指して、複数の英国企業（例えば、Ilke Homes、L&G Modular Homes、House by Urban Splash、Modulous、TopHat、Lighthouseなど）が設立されましたが、製造施設の設立費用を賄うだけの収益を迅速に計上できなかったため、失敗に終わりました。

イルケホームズは2018年にヨークシャー州ナレスボロに工場を開設し、ホームズイングランドは2019年11月に3000万ポンドを投資し、[ 5 ]、2021年9月にさらに3000万ポンドを投資した。 [ 6 ] 2022年12月にはさらに資金調達ラウンドが行われ1億ポンドを調達したにもかかわらず、[ 7 ] [ 8 ]イルケホームズは2023年6月30日に経営破綻し、 [ 9 ] [ 10 ]同社の1150人の従業員のほとんどが解雇され、[ 11 ]負債は3億2000万ポンドに上り、[ 12 ]負債にはホームズイングランドへの6800万ポンドが含まれている。[ 13 ]

2015年、リーガル＆ジェネラルはモジュラー住宅事業であるL＆Gモジュラーホームズを立ち上げ、ヨークシャーのセルビー近郊のシャーバーン・イン・エルメットに55万平方フィートの工場を開設した。 [ 14 ]同社は収益を上げる前に工場に投資したため多額の損失を出し、2019年までに1億ポンド以上の損失を出した。[ 15 ]セルビーのプロジェクトとケントおよびウェスト・サセックスの計画からの売上収益が2022年に流れ始めたが、その時点で同社の総損失は1億7400万ポンドに膨れ上がっていた。[ 16 ]生産は2023年5月に停止され、L＆Gは販売パイプラインの拡大に失敗した原因として地元の計画の遅れとCOVID-19パンデミックを挙げた。 [ 17 ] [ 18 ]同社は7年間で総損失2億9500万ポンドを計上した。[ 19 ]

市場の受容

レインズ コートは、ロンドンのストーク ニューイントンにある複数階建てのモジュール式住宅ブロックで、このタイプの住宅としては英国で最初の 2 棟のうちの 1 つです。(2005 年 12 月)

一部の住宅購入者や融資機関は、モジュラー住宅を現場施工住宅と同等の価値を持つものと見なすことに抵抗しています。住宅自体は同等の品質であるかもしれませんが、根強いゾーニング規制や心理的な市場要因が、モジュラー住宅の購入者や建設者にとってハードルとなる可能性があり、居住や投資の選択肢としてこのタイプの住宅を検討する際には、意思決定プロセスの一部として考慮する必要があります。英国とオーストラリアでは、モジュラー住宅は一部の地域で受け入れられていますが、大都市ではあまり建設されていません。日本の都市部では、デザインと品質の向上、現場での組み立ての迅速化とコンパクト化、そしてコストの低減と地震後の修理の容易さにより、モジュラー住宅がますます普及しつつあります。近年の技術革新により、モジュラー住宅は現場施工住宅と区別がつかなくなっています。[ 20 ]調査によると、モジュラー住宅と現場施工住宅の違いを見分ける人はほとんどいないことが示されています。[ 21 ]

モジュラー住宅 vs. モバイルホーム

違いとしては、建設を規定する建築基準、使用される材料の種類、銀行による融資目的での評価方法などがある。モジュラー住宅は、工場で製造されるものの連邦建築基準に準拠する製造住宅とは対照的に、地方または州の建築基準に準拠して建設される。[ 22 ]モジュラー住宅の建設を規定する基準は、現場建設住宅の建設を規定する基準と全く同じである。米国では、すべてのモジュラー住宅は、国際建築基準（IBC）、IRC、BOCA、または地方自治体で採用されている基準に準拠して建設されている。カリフォルニア州など一部の州では、移動式住宅は、車両や標準的なトレーラーと同様に、毎年、自動車管理局またはその他の州機関に登録する必要がある。これは、所有者が車軸を取り外して恒久的な基礎の上に設置した場合でも同様である。[ 23 ]

移動住宅またはプレハブ住宅の認識

モバイルホームには、各セクションの外側に小さな金属製のタグが付いているはずです。タグが見つからない場合は、配電盤のボックスに住宅の詳細が記載されています。このタグには製造日も記載されているはずです。モジュラーホームには外側に金属製のタグはありませんが、住宅内部（通常はキッチンのシンク下またはクローゼット内）にデータプレートが設置されています。データプレートには、製造元、第三者検査機関、機器情報、製造日などの情報が記載されています。

材料

モジュラー建築に使用される材料は、従来の建築で使用される材料と同じ品質と耐久性を備えており、防音性やエネルギー効率などの特性を維持するだけでなく、その汎用性により魅力的で革新的なデザインを可能にします。[ 24 ]最も一般的に使用されるのは、鉄鋼、木材、コンクリートです。[ 25 ]

  • スチール: 簡単に成形できるため、デザインと美観に革新をもたらすことができます。
  • 木材：木材はほとんどのモジュール建築に不可欠な材料です。軽量であるため、プレハブモジュールの組み立てや移動作業が容易になります。
  • コンクリート：コンクリートは、恒久的なモジュール建築物の構造補強に最適な強固な構造を提供します。耐火性、省エネ性、優れた遮音性、耐久性といった様々な特性により、この種の建築物の基礎材料としてますます利用されています。[ 26 ]

木製の床、壁、屋根がよく使用されます。モジュラー住宅の中には、レンガや石の外装、花崗岩のカウンター、急勾配の屋根を備えたものもあります。モジュラー住宅は、外周基礎や地下室に設置するように設計できます。一方、モバイルホームは、床システムの一体化に不可欠な鉄製のシャーシで構築されます。モジュラービルディングは、顧客の仕様に合わせてカスタムメイドで建設できます。現在の設計には、複数階建てユニット、複数世帯ユニット、そしてアパート全体が含まれます。モバイルホームに一般的に付随する否定的なイメージから、一部のメーカーは「オフサイト建設」という用語を使い始めました。

新しいモジュラー製品には、クロスラミネーテッドティンバーフレームなどの他の建設方法が含まれます。[ 27 ]

資金調達

移動住宅には特別な貸し手が必要になることが多い。[ 28 ]

一方、 モジュラー住宅は建設ローンで現場建て住宅として融資される。

基準とゾーニングの考慮事項

一般的に、モジュール住宅は地方自治体、州、または議会の基準に従って建設されるため、同じ製造施設で製造された住宅であっても、モジュールの最終用途に応じて建設基準が異なります。[ 29 ]メーカーが考慮しなければならない最も重要な地域は、風、熱、積雪荷重地域です。例えば、ハリケーン、地震、洪水が発生しやすい地域で最終組み立てが行われる住宅には、地域の建築基準を満たすために追加の支柱が使用される場合があります。モジュール住宅の建設には、鉄骨または木造のフレームが一般的に使用されます。

米国の裁判所の中には、モジュラー住宅は恒久的な基礎を持つように設計されているため、移動住宅に適用されるゾーニング規制はモジュラー住宅には適用されないという判決を下したところもある。さらに、米国では、不動産鑑定実務においてモジュラー住宅と現場建築住宅の評価額の差は無視できるほど小さい場合が多い。モジュラー住宅は、一部の市場エリアでは（専門家鑑定実務の統一基準に従った地域の鑑定実務に応じて）、同様の品質の現場建築住宅と同じ方法で評価できる。オーストラリアでは、プレハブ住宅パークは、恒久的なモジュラー住宅には適用されない追加の法律によって規制されている。不動産鑑定、資金調達、ゾーニングの目的でモジュラー住宅と現場建築住宅の同等性に関する進展があれば、モジュラー住宅の売上は徐々に増加する可能性がある。[ 30 ]

CLASP（地方自治体コンソーシアム特別プログラム）

地方自治体連合特別プログラム（略称CLASP）は、1957年にイングランドで設立され、地方自治体の資源を結集し、プレハブ校舎建設プログラムの開発を目指しました。このシステムは当初、ハートフォードシャーの州建築家チャールズ・ハーバート・アスリンによって開発され、ノッティンガムシャーやダービーシャーなど、他のいくつかの州のモデルとして採用されました。これらの炭鉱地域でCLASPが人気を博した理由の一つは、地盤沈下によって損傷した建物部分を比較的容易に交換できることでした。

強さを築く

バーモント州で建設中のモジュラー住宅。撮影：ジョシュ・ヴィニョーナ
バーモント州のモジュラー住宅

モジュラー住宅は、釘をネジに置き換え、接合部に接着剤を使用し、従来の住宅よりも8～10%多く木材を使用するなど、従来の住宅よりも強度が高く設計されています。[ 31 ]これは、モジュールがトラックで建設現場に輸送される際に構造的健全性を維持するためです。しかし、輸送や取り扱い時の応力に対するモジュラー建築の応答に関する研究はほとんどありません。そのため、輸送に起因する損傷を予測することは現状では困難です。[ 1 ]

FEMAがフロリダ州デイド郡でハリケーン・アンドリューによってもたらされた被害を調査したとき、彼らはモジュール式住宅と石造り住宅が他の建築物と比較して最も被害を受けなかったという結論を出しました。[ 32 ]

CEマーキング

CEマークは、構造物の機械的耐性と強度をユーザーに保証する構造規格です。これは、エンドツーエンドのプロセス管理とトレーサビリティのために、 欧州共同体の権限を持つ機関によって付与されるラベルです。

すべての製造作業は監視され、記録されています。

  • サプライヤーは認知され、認証されていなければならない。
  • 調達される原材料および商品は、使用されたバッチごとに記録される。
  • 基本製品は記録され、その品質が監視される。
  • 組立品質は段階的に管理・評価され、
  • モジュラーユニットが完成すると、一連のテストが実行され、品質基準が満たされている場合は、固有の番号と EC スタンプがユニットに添付されます。

この ID とすべての詳細はデータベースに記録され、生産者はいつでも、単一ユニットの製造の各ステップからのすべての情報に回答して提供できる必要があります。EC 認証は、耐久性、風や地震に対する耐性に関する基準を保証します。

オープンモジュラービルディング

「モジュール性」という用語は、様々な解釈が可能です。P2P（ピアツーピア）アプリケーションの構築にも拡張可能です。P2P技術は、モジュール型のパラダイムを用いて、カスタマイズして利用されます。ここでは、明確なインターフェースを持つ、よく理解されたコンポーネントを組み合わせることで、任意の複雑な機能を実装することができ、自己組織化P2P技術のさらなる普及が期待されます。オープンモジュール建築は、その好例です。モジュール建築は、オープンソースかつ環境に優しいものにもなり得ます。Bauwens、Kostakis、Pazaitis [ 33 ]は、この種のモジュール性について詳しく説明しており、住宅建設と関連付けています。

このコモンズに基づく活動は、モジュール化を目指しています。モジュール式の建物を建設することで、コミュニティは住宅建設のあらゆる部分に関連する設計図やツールを共有できるようになります。これは、建物の外部構造とオープンソース・コモンズの内部ダイナミクスを扱う、社会志向の取り組みです。こうして人々は、特に都市環境において、居住地域における公共圏を再構成するためのツールを手に入れることになります。そこには、産業革命以前のヴァナキュラー建築やコミュニティベースの建築を彷彿とさせる、力強い社会化の要素が存在します。[ 34 ]

すでにいくつかの組織がモジュール住宅を提供しています。こうした組織は、建設計画やツールをオンラインで共有できるという点で、関連性があります。これらの計画は、3Dプリントなどのデジタルファブリケーション、あるいは地域社会から調達した低コストの資材などを用いて組み立てることができます。これらの低コストの資材（例えば合板）は容易に使用できるため、従来の建築会社や建設会社のノウハウや能力が不足している地域やコミュニティにも、こうしたオープンビルディングが浸透しやすくなることが注目されています。つまり、住宅や建物の建設方法が根本的に標準化されるということです。その背後にある基本的な考え方は、誰もがより持続可能で手頃な価格で建設できる、ユーザーフレンドリーなレイアウトに簡単にアクセスできるようにすることです。

この意味でのモジュール化とは、ジグソーパズルを解くように、さまざまな標準化された部品から家を建てることです。

3Dプリントを使って家を建てることができます。

主な標準はOpenStructuresとその派生であるAutarkytectureである。[ 35 ]

研究開発

モジュラー建築は、その技術がますます高層化するにつれて、世界中で研究開発が進められています。研究開発は、モジュラー建築企業だけでなく、モジュラー建築協会[ 36 ]や鉄骨建築協会[ 37 ]などの研究機関によって行われています。

参照

参考文献

  1. ^ a b Lacey, Andrew William; Chen, Wensu; Hao, Hong; Bi, Kaiming (2018). 「モジュラー建築の構造応答 – 概要」. Journal of Building Engineering . 16 : 45– 56. doi : 10.1016/j.jobe.2017.12.008 . hdl : 20.500.11937/60087 .
  2. ^ Lacey, Andrew William; Chen, Wensu; Hao, Hong; Bi, Kaiming (2019). 「モジュラー鋼構造建物におけるボルト締めモジュール間接合のレビュー」. Journal of Building Engineering . 23 : 207– 219. doi : 10.1016/j.jobe.2019.01.035 . S2CID 86540434 . 
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  6. ^モービー、アーロン（2021年9月27日）「イルケ・ホームズ、トップ10住宅建設計画のために6000万ポンドを調達」『コンストラクション・エンクワイラー』 2024年3月14日閲覧。
  7. ^モービー、アーロン（2022年12月6日）「イルケ・ホームズ、記録的な1億ポンドの資金調達を達成」『コンストラクション・エンクワイラー』2024年3月14日閲覧。
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  9. ^ガーディナー、ジョーイ（2023年6月30日）「イルケ・ホームズが経営破綻、1,100人の従業員の大半が職を失う見込み」ビルディング誌。2024年3月14日閲覧。
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  11. ^モービー、アーロン（2023年6月30日）「イルケ・ホームズが経営破綻」『コンストラクション・エンクワイラー』 2024年3月14日閲覧。
  12. ^プライアー、グラント（2023年8月25日）「イルケ・ホームズ、3億2000万ポンドの負債で倒産」『コンストラクション・エンクワイラー』2024年3月14日閲覧。
  13. ^ウィルモア、ジェームズ（2024年2月14日）「ホームズ・イングランド、イルケ・ホームズの倒産を受け、負債総額6880万ポンドの大半を失う」Inside Housing誌。2024年3月14日閲覧。
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34 - 「容積型モジュール建設のトレンドが定着しつつある」https://www.aa.com.tr/en/corporate-news/volumetric-modular-construction-trend-gaining-ground/2357158 2021年9月6日

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