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モジュール式建築とは、モジュールと呼ばれる繰り返し使用されるセクションで構成されるプレハブ建築です。 [ 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製造し、それを目的の場所に搬入することを意味します。プレハブセクションの設置は現場で行われます。プレハブセクションは、クレーンを使用して設置される場合もあります。モジュールは、横に並べたり、端と端を合わせたり、積み重ねたりすることができ、さまざまな構成やスタイルが可能です。設置後、モジュールは、相互接続とも呼ばれるモジュール間接続を使用して結合されます。相互接続は、個々のモジュールを結合して、全体の建物構造を形成します。[ 2 ]
モジュール式建築物は、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、長期、一時的、または恒久的な施設に使用できます。モジュール式建築物は、BAS南極探検隊で使用されたハレーVI宿泊ポッドのように、従来の建設が合理的または不可能な遠隔地や農村地域で使用されています。[ 3 ]その他の用途としては、教会、医療施設、販売および小売オフィス、ファストフードレストラン、クルーズ船の建造などがあります。ハリケーンなどの気象の懸念がある地域でも使用できます。モジュール式建築物は、イベントでのトイレや洗面所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。モジュール式建築物を使用すると、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イベントを開催できます。
建設はオフサイトで行われ、リーン生産方式を使用して、単層または多層の建物を納品可能なモジュールセクションでプレハブ化します。多くの場合、モジュールは標準的な20フィートコンテナをベースにしており、同じ寸法、構造、建築および積み重ね/配置技術を使用しますが、壁は（波型ではなく）滑らかで、光沢のある白色の塗装が施され、窓、電力、飲料水、下水管、通信、空調設備が備えられています。恒久モジュール式建設（PMC）の建物は管理された環境で製造され、木材、鉄、またはコンクリートで構築できます。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。モジュールの構築には最短で10日かかりますが、多くの場合1～3か月かかります。PMCモジュールは、現場で建設される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。
建物は工場で管理された環境下で60%から90%完成し、最終的な建設現場に輸送されて組み立てられます。これは建物全体を構成する場合もあれば、より大きな構造物の構成要素やサブアセンブリを構成する場合もあります。多くの場合、モジュール式建設業者は従来の総合建設業者と協力して、それぞれの建設方法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で建設を進め、プロジェクト完了までの時間を短縮できることは、モジュール式建設の一般的なセールスポイントの1つです。モジュール式建設のタイムライン
恒久的なモジュール式建築物は、現場で建設される建築物と同じ建築基準や規格を満たすか、それを上回るように設計されており、従来型の建築物で使用されるものと同じ建築家指定の材料がモジュール式建築プロジェクトでも使用されます。PMCは、建築基準で認められている限り、何階建てでも構いません。移設可能な建築物とは異なり、PMC構造物は耐用年数の間、同じ場所に留まることを前提としています。
モジュール式建築の全工程において、設計段階は非常に重要です。この段階では、製造・組立設計（DfMA）などの手法を用いて、製造から現場での組立まで、組立公差を確実に管理します。組立時に部品の「遊び」や位置ずれを吸収できるよう、設計に十分な余裕を持たせることが不可欠です。モジュール式建築を成功させるには、高度なCADシステム、3Dプリンティング、製造管理システムの活用が重要です。これは、職人が個々の設置場所に合わせて部品を製作できる現場施工とは大きく異なります。
モジュール式住宅の製造工場施設の開発には、多額の初期投資が必要です。2010年代の住宅不足に対処するため、英国政府（Homes Englandを通じて）はモジュール式住宅事業に投資しました。Ilke Homes、L&G Modular Homes、House by Urban Splash 、Modulous、TopHat、Lighthouseなど、いくつかの英国企業が、従来型の住宅に代わるものとしてモジュール式住宅を開発するために設立されましたが、製造施設の設立費用を賄うのに十分な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 年にヨークシャーのク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 3,000 万ポンド[ 5 ]、さらに 2021 年 9 月に 3,000 万ポンド[ 6 ]を投資した。2022 年 12 月に 1 億ポンド[ 7 ] [ 8 ]の資金調達ラウンドが行われたにもかかわらず、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 1,150 人の従業員のほとんどが解雇され[ 11 ]、負債は 3 億 2,000 万ポンド[ 12 ]に達し、そのうち 6,800 万ポンドはホームズ イングランドへの負債であった[ 13 ] 。
2015年、リーガル＆ジェネラルはモジュール住宅事業であるL&Gモジュラーホームズを立ち上げ、ヨークシャー州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、大きな損失を被り、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州およびウェストサセックス州の計画からの売上は2022年に流れ始めたが、その時点で事業の総損失は1億7400万ポンドにまで増加していた。[ 16 ] 2023年5月に生産が停止され、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 ]この事業は7年間で2億9500万ポンドの総損失を出した。[ 19 ]
住宅購入者や金融機関の中には、モジュール住宅を現場建築住宅と同等の価値を持つものとして検討することに抵抗を示す者もいる。住宅自体の品質は同等かもしれないが、根強く残るゾーニング規制や心理的な市場要因がモジュール住宅の購入者や建設業者にとって障害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る。英国やオーストラリアでは、モジュール住宅は一部の地方で受け入れられているが、大都市では一般的ではない。日本の都市部では、設計と品質の向上、現場での組み立てのスピードとコンパクトさ、コストの低下、地震後の修復の容易さなどにより、モジュール住宅がますます一般的になっている。最近の技術革新により、モジュール建築は現場建築の構造物と区別がつかなくなっている。[ 20 ]調査によると、個人がモジュール住宅と現場建築住宅の違いを見分けることはほとんどない。[ 21 ]
違いとしては、建設を規制する建築基準、使用される材料の種類、銀行が融資目的で評価する方法などがあります。モジュール住宅は、工場で製造されるものの連邦建築基準に準拠するプレハブ住宅とは異なり、地方または州の建築基準に準拠して建設されます。[ 22 ]モジュール住宅の建設を規制する基準は、現場建設住宅の建設を規制する基準とまったく同じです。米国では、すべてのモジュール住宅は、国際建築基準（IBC）、IRC、BOCA、または地方自治体によって採用された基準に従って建設されます。カリフォルニア州などの一部の州では、モバイルホームは、車両や標準トレーラーと同様に、自動車局またはその他の州機関に毎年登録する必要があります。これは、所有者が車軸を取り外して恒久的な基礎の上に置いた場合でも同様です。[ 23 ]
移動式住宅には、各セクションの外側に小さな金属製のタグが付いています。タグが見つからない場合は、電気パネルボックスの中に住宅の詳細が記載されています。このタグには製造年月日も記載されています。モジュール式住宅には外側に金属製のタグはありませんが、通常はキッチンシンクの下やクローゼットの中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、家電製品情報、製造年月日などの情報が記載されています。
モジュール式建築に使用される材料は、従来の建築に使用される材料と同じ品質と耐久性を持ち、遮音性やエネルギー効率などの特性を維持するとともに、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、木材、コンクリートです。[ 25 ]
木造の床、壁、屋根がよく使われます。モジュール住宅の中には、レンガや石の外壁、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。モジュール住宅は、外周基礎または地下室の上に設置するように設計できます。一方、移動住宅は、床システムの完全性に不可欠な鋼鉄製のシャーシで構築されます。モジュール建築は、顧客の仕様に合わせてカスタムビルドできます。現在の設計には、複数階建てのユニット、複数世帯住宅、アパート複合施設全体が含まれます。移動住宅によく関連付けられる否定的なステレオタイプにより、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。
新しいモジュール式製品には、クロスラミネートティンバーフレームなどの他の建築方法も含まれる。[ 27 ]
移動住宅は特別な融資機関を必要とすることが多い。[ 28 ]
一方、モジュール式住宅は、建設ローンを利用して現場で建設される住宅と同様に資金調達される。
一般的に、モジュール住宅は地方自治体、州、または議会の建築基準に基づいて建設されるため、特定の製造施設で製造された住宅でも、モジュールの最終的な設置場所によって建設基準が異なります。[ 29 ]製造業者が考慮しなければならない最も重要な区域は、地域の風荷重、熱荷重、および積雪荷重区域です。たとえば、ハリケーン、地震、または洪水が発生しやすい地域で最終組み立てを行うために建設される住宅には、地域の建築基準を満たすために追加の補強材が含まれる場合があります。モジュール住宅を建設するための一般的なオプションは、鉄骨および/または木材のフレームです。
米国の一部の裁判所は、モジュール式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ール式住宅には適用されないと判決を下しています。さらに、米国では、不動産鑑定実務において、モジュール式住宅と現場建築住宅の評価額の差はしばしば無視できる程度です。モジュール式住宅は、一部の市場地域では、（統一専門鑑定実務基準に基づく地域の鑑定実務に応じて）同等の品質の現場建築住宅と同じように評価されることがあります。オーストラリアでは、製造住宅パークは、恒久的なモジュール式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ます。不動産鑑定、融資、ゾーニングの目的で、モジュール式住宅と現場建築住宅の同等性に関する進展は、時間の経過とともにモジュール式住宅の販売を増加させる可能性があります。[ 30 ]
地方自治体特別プログラム連合（略称CLASP）は、地方自治体の資源を結集し、プレハブ式学校建設プログラムを開発することを目的として、1957年にイングランドで設立された。当初はハートフォードシャー州の建築家チャールズ・ハーバート・アスリンによって開発されたこのシステムは、ノッティンガムシャー州やダービーシャー州をはじめとする他のいくつかの州でもモデルとして採用された。これらの炭鉱地域でCLASPが人気を博した理由の一つは、地盤沈下で損傷した建物の部分を比較的容易に交換できるシステムだったからである。
モジュール住宅は、釘をネジに置き換えたり、接合部に接着剤を加えたり、従来の住宅よりも8～10%多くの木材を使用したりすることで、従来の住宅よりも強度が高くなるように設計されています。[ 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な完全性を維持するのに役立ちます。しかし、モジュール建築物の輸送および取り扱い時の応力に対する反応に関する研究はほとんどありません。そのため、輸送によ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ころ、モジュール式住宅とレンガ造りの住宅が他の建築物と比べて最も被害が少なかったという結論に至った。[ 32 ]
CEマークは、構造物の機械的強度と耐久性を保証する建築基準です。これは、欧州共同体の権限を有する機関が、製造工程全体の管理とトレーサビリティのために付与するラベルです。
すべての製造工程は監視され、記録されています。
このIDとすべての詳細はデータベースに記録されます。製造者はいつでも、単一ユニットの製造の各段階からのすべての情報に回答し、提供できなければなりません。EC認証は、耐久性、耐風性、耐震性に関する基準を保証します。
モジュール性という用語は、さまざまな方法で解釈できます。P2P (ピアツーピア) アプリケーションの構築にも拡張できます。この場合、モジュール パラダイムの助けを借りて、P2P テクノロジーのカスタマイズされた使用が行われます。ここでは、よく理解されているコンポーネントとクリーンなインターフェースを組み合わせて、任意の複雑な機能を実装し、自己組織化 P2P テクノロジーのさらなる普及を期待できます。オープン モジュール ビルディングは、この優れた例です。モジュール ビルディングは、オープンソースでグリーンにすることもできます。Bauwens、Kostakis、および Pazaitis [ 33 ] は、この種のモジュール性について詳しく説明しています。彼らは、モジュール性を住宅の建設に関連付けています。
この共有地に基づく活動は、モジュール化を目指しています。モジュール式建物の建設により、コミュニティは住宅建設のさまざまな部分に関連する設計やツールを共有できます。これは、建物の外部建築とオープンソース共有地の内部ダイナミクスを扱う社会志向の取り組みです。人々は、特に都市環境において、居住地域の公共空間を再構成するためのツールを提供されます。そこには、産業革命以前の在来建築やコミュニティベースの建築を彷彿とさせる、強力な社会化要素があります。[ 34 ]
既にモジュール式住宅を提供している組織もいくつかあります。こうした組織は、建設プランやツールをオンラインで共有できるため、重要な役割を果たしています。これらのプランは、3Dプリンティング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材料を使って組み立てることができます。合板などの低コスト材料は使いやすいため、従来の建築会社や建設会社のようなノウハウや能力を持たない地域やコミュニティにも、こうしたオープンな建物を普及させるのに役立つことが注目されています。つまり、住宅や建物の建設方法を根本的に標準化できるということです。その根底にあるのは、誰もがより持続可能で手頃な価格で建設できる、使いやすいレイアウトへの容易なアクセスを可能にするという考え方です。
この場合のモジュール性とは、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を組み合わせて家を建てることである。
3Dプリンティングを使って家を建てることができる。
主な標準はOpenStructuresとその派生であるAutarkytectureです。[ 35 ]
モジュール式建築は、その技術がますます高層ビルに適用されるにつれて、世界中で継続的な研究開発の対象となっています。研究開発は、モジュール式建築会社だけでなく、モジュール式建築協会[ 36 ]や鉄骨構造協会[ 37 ]などの研究機関によっても行われています。
34 - 「容積型モジュール建築のトレンドが勢いを増している」。https ://www.aa.com.tr/en/corporate-news/volumetric-modular-construction-trend-gaining-ground/2357158 2021年9月6日