モジュラービルディング

モジュラー建築は、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建設し、それを目的の場所に運ぶことです。プレハブセクションの設置は現場で完了します。プレハブセクションは、クレーンを使用して設置されることもあります。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です。配置後、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ます）を使用して結合されます。インターコネクションは、個々のモジュールを結び付けて、建物全体の構造を形成します。^[2]

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、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南極探検隊が使用したハレー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に対応できない場所でも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、モジュールは標準的な 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。恒久的なモジュール構造 (PMC) の建物は、管理された環境で製造され、木材、鋼鉄、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、屋内の組み立てラインで構築されます。モジュールの構築には 10 日ほどかかりますが、多くの場合 1 ～ 3 か月かかります。PMC モジュールは、現場で構築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、および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で現場外で 60% から 90% 完成し、最終的な建設現場で輸送され組み立てられます。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コンポーネントまたはサブアセンブリである場合もあります。多くの場合、モジュラー請負業者は従来のゼネコンと協力して、各タイプの建設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]モジュールの配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が行われ、プロジェクト完了までの時間が短縮されることは、モジュラー建設の一般的なセールスポイントの 1 つです。モジュラー建設のタイムライン

恒久的なモジュラー ビルディングは、現場で建設される構造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、モジュラー建設プロジェクトでは、従来の建築物で使用される建築家が指定した同じ材料が使用されます。PMC は、建築基準で許可される限り、何階でも建てることができます。移動可能な建物とは異なり、PMC 構造物は、耐用年数の間、1 つの場所に残るように設計されています。

モジュラー建築の全プロセスにおいて、設計段階が重要です。ここでは、製造と組み立てのための設計 (DfMA)などの手法を使用して、製造と現場での組み立て全体にわたって組み立て許容誤差が管理されるようにします。設計には、組み立て時にコンポーネントの「ゆるみ」や位置ずれを吸収できる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 印刷、製造管理システムの使用が重要です。これは、職人が特定の設置に合わせて部品を製作できることが多い現場建設とはまったく異なります。

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  バルク材料
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  床に取り付けられた壁
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  スプレーブースで天井を乾式壁で仕上げる
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  屋根が設置されました
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  屋根板とサイディングを設置
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  現場への配送準備完了
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  2階建てのモジュール式住居
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  テキサス州タイラーのプラット モジュラー ホーム
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  プラット モジュラー ホーム キッチン
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  テキサス州タイラーのプラット モジュラー ホーム

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に、英国政府は（Homes Englandを通じて）モジュラー住宅イニシアチブに投資しました。いくつかの英国企業（Ilke Homes、L&G Modular Homes、House by Urban Splash、Modulous、TopHat、Lighthouseなど）は、従来型の住宅に代わるモジュラー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だけの収益をすぐに計上できなかったため失敗しました。

イルケ・ホームズは2018年にヨークシャー州ナーズ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3,000万ポンドを投資し、^[5] 2021年9月にはさらに3,000万ポンドを投資した^{。 [6]} 2022年12月にはさらに1億ポンドを調達する資金調達ラウンドがあったにもかかわらず、^{[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1,150人の従業員のほとんどが解雇され、^{[11 ]}ホームズ・イングランドへの6,800万ポンドを含む3億2,000万ポンドの負債を抱えた。^[12]

2015年、リーガル・アンド・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多額の損失を被り、2019年までに1億ポンド以上の損失を被った。^[15]セルビーのプロジェクト、およびケントとウェスト・サセックスの計画からの売上収益は2022年に流入し始めたが、その時点で同社の総損失は1億7,400万ポンドに膨れ上がっていた。^[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]}同社は7年間で総損失2億9,500万ポンドを被った。^[19]

住宅購入者や融資機関の中には、モジュラー住宅の価値が現場建築住宅と同等であるとみなすことに抵抗する者もいる。^[要出典]住宅そのものは同等の品質であるかもしれないが、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築者にとって障害となる可能性があり、このタイプの住宅を居住および/または投資の選択肢として検討する際の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るが、大都市ではあまり建てられていない。モジュラー住宅は、デザインと品質の向上、現場での組み立てのスピードとコンパクトさ、およびコストの低下と地震後の修理の容易さにより、日本の都市部でますます一般的になりつつある。最近の技術革新により、モジュラー建築は現場建築構造物と区別がつかなくなっている。^[20]調査によると、個人がモジュラー住宅と現場建築住宅の違いを見分けることはほとんどできないことがわかっている。^[21]

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、銀行が融資目的で評価する方法などがある。モジュラー住宅は、工場で建設されるが連邦建築基準に準拠するプレハブ住宅とは対照的に、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、現場で建設される住宅の建設を規定する基準とまったく同じである。^[要出典]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、または地方自治体が採用した基準に従って建設されている。^[要出典]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置いた場合でも当てはまる。^[23]

移動式住宅の各セクションの外側には、小さな金属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 ボックスで住宅の詳細を確認できます。このタグには製造日も記載されています。^[要出典]モジュール式住宅には外側に金属タグはありませんが、住宅の内部、通常はキッチンのシンクの下やクローゼット内にデータプレートが取り付けられています。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。

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、遮音性やエネルギー効率などの特性を維持し、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: 成形が容易なため、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式建物に不可欠な要素です。軽量であるため、プレハブモジュールの組み立てや移動の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式建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、耐久性などのさまざまな特性により、このタイプの建物の基礎材料としてますます使用されています。^[26]

多くの場合、木製の床、壁、屋根が使用されています。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、周囲の基礎や地下室に設置するように設計できます。対照的に、移動住宅は、床システムの完全性に不可欠な鉄製のシャーシを使用して構築されます。モジュラー建物は、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、複数階のユニット、複数世帯のユニット、アパートの複合施設全体が含まれます。移動住宅によく見られる否定的な固定観念により、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建築物には、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築方法も含まれる。 ^[27]

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で建設される住宅として融資される。

通常、モジュール式住宅は地方、州、または議会の規則に従って建設されるため、特定の製造施設で製造された住宅は、モジュールの最終目的地に応じて異なる建設基準を持つことになります。^[29]メーカーが考慮しなければならない最も重要なゾーンは、地元の風、熱、および積雪の負荷ゾーンです。^[要出典]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用に建設された住宅には、地元の建築基準を満たすために追加の支柱が含まれる場合があります。鉄骨および/または木製のフレームは、モジュール式住宅を建設するための一般的なオプションです。

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。 ^{[要出典]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よる現地鑑定実務に応じて）、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、プレハブ住宅団地は、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が進展すれば、モジュラー住宅の売上は時間とともに増加する可能性がある。^[30]

地方自治体特別プログラム連合（略称は CLASP）は、プレハブ校舎プログラムの開発を目的として地方自治体の資源を統合するために 1957 年にイギリスで設立されました。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使用されました。これらの炭鉱地域で CLASP が人気を博した理由の 1 つは、このシステムにより、地盤沈下によって損傷した建物部分をかなり簡単に取り替えることができたからです。

モジュラー住宅は、釘をネジに置き換えたり、接合部に接着剤を使用したり、従来の住宅よりも8～10％多く木材を使用したりすることで、従来の住宅よりも強く設計されています。^[31]これは、トラックで建設現場に輸送される際にモジュールの構造的完全性を維持するためです。しかし、輸送や取り扱いのストレスに対するモジュラー建築の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時点では困難です。^[1]

FEMAがフロリダ州デイド郡でハリケーン・アンドリューがもたらし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マークは、構造の機械的耐性と強度をユーザーに保証する建設基準です。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当局によって付与されるラベルです。 ^{[引用が必要]}

すべての製造作業は監視され、記録されています。

• サプライヤーは知られ、認定されている必要がある。
• 調達される原材料および商品は、使用される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、
• 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ると、固有の番号と EC スタンプがユニットに付けられます。

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、単一ユニットの生産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。^{[引用が必要]}

モジュール化という用語は、さまざまな方法で認識できます。モジュール化は、P2P (ピアツーピア) アプリケーションの構築にまで拡張できます。P2P テクノロジのカスタマイズされた使用は、モジュール パラダイムの助けを借りて行われます。ここでは、明確なインターフェイスを備えたよく理解されたコンポーネントを組み合わせて、任意の複雑な機能を実装し、自己組織化 P2P テクノロジをさらに普及させることができます。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 ソースで環境に優しいものにすることもできます。Bauwens、Kostakis、Pazaitis ^[33]は、この種のモジュール化について詳しく説明しています。彼らは、モジュール化を住宅建設に関連付けています。

このコモンズベースの活動は、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さまざまな部分に関連する設計とツールを共有できます。建物の外部アーキテクチャ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。これにより、人々は、特に都市環境において、彼らが住んでいる地域の公共圏を再構成するためのツールを提供されます。そこには、産業革命以前の伝統的な建築と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]

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。このような組織は、建設計画やツールをオンラインで共有できるため、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製造、または地元のコミュニティからの低コストの材料の調達を通じて組み立てることができます。これらの低コストの材料 (例: 合板) は簡単に使用できるため、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これらのオープンビルディングが浸透するのに役立つことが注目されています。したがって、住宅や建物を建設するための根本的に標準化された方法が可能になります。その背後にある包括的なアイデアは、より持続可能で手頃な方法で誰でも構築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 プリントを使用し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です。^[35]

モジュラー建築は、その技術がますます高層化する建物に適用され、世界中で継続的に研究開発が進められています。研究開発は、モジュラー建築会社や、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。

34 - 「容積型モジュール建設のトレンドが定着」 https://www.aa.com.tr/en/corporate-news/volumetric-modular-construction-trend-gaining-ground/2357158 2021年9月6日