皆さんこんにちは。
兵庫県神崎郡で建築現場における左官工事全般を手掛けている桑路建塗株式会社です。
現代都市のシンボルとも言える高層ビルですが、皆さまは高層ビルがどのように建設されているかご存じでしょうか？
その建設には、高度な技術と緻密な計画が不可欠ですが、その壮大な過程は一般的にはあまり知られていません。
そのため今回は、高層ビルの建設方法についてご紹介させていただきます。
高層ビルとは
世界中にそびえ立つ高層ビルは、現代都市のシンボルとも言える存在です。
しかし、その建設には高度な技術と緻密な計画が不可欠です。高層ビルとは、いったいどのような建築物なのでしょうか？
国際的にも日本国内でも、高層ビルの明確な定義はありません。
しかし、日本では初めて高さ100メートルを超えたビルである「霞が関ビルディング」（高さ147メートル）に対して、「高層ビル」という用語が初めて用いられました。
法律上の定義は存在しませんが、建築基準法やガス事業法において、高さが60メートルを超えるビルには異なる制限が課されていることから、60メートル以上を高層建築物とする考え方もあります。
近代的な高層ビルのスタートは、1885年に作成されたシカゴの10階建て住宅保険ビルです。
初期の現存する高層ビルには、セントルイスの1891年のウェインライトビルとニューヨーク市の1902年のフラットアイアンビルディングがあります
高層ビルを建設するためには？
高層ビルの建設には多くの工程が必要になります。
桑路建塗では過去に「アクリエ姫路」の建設に携わり、その際数多くの工程を経て完成に至りました。
企画・設計から完成まで5年かかったことからかなりの時間を要することがわかります。
地元、兵庫県姫路市での大型現場という事で弊社としても格別な思い出施工させていただきました。またメインのロビー・外構の公園では、弊社一押しの床コンクリート研磨仕上げが採用されており、今も竣工当時と変わらず、重厚感のある床を保っております。
また、施工時期もコロナの時期と重なり、密を避けた状態で、体調面にの気を配りながらの作業で、非常に思い出の詰まった建物です。
引用元：施工事例「アクリエ姫路2021/4 左官、コンクリート、研磨工事」より
企画・設計
まず、建設場所の選定と、建物の用途や規模を決定します。 高層ビルは、地盤や周辺環境への影響などを考慮する必要があります。
その後、建築家や構造設計者、設備設計者などの専門家チームによって、設計図が作成されます。 高層ビルは、風や地震などの荷重に耐えられるよう、高度な構造計算に基づいて設計されます。
基礎工事
高層ビルを支える強固な基礎を作るために、まず地盤調査が行われます。 地盤の強度や水質などを調査し、適切な基礎工法を選択します。
一般的な基礎工法としては、杭基礎やコンクリート基礎などがあります。 杭基礎は、地盤が弱い場合に用いられる、杭を地中に打ち込んで建物を支える工法です。コンクリート基礎は、地盤が強い場合に用いられる、コンクリートで地盤を覆う工法です。
鉄骨組み立て
基礎工事が完了したら、鉄骨の組み立てが始まります。 鉄骨は、高層ビルの骨格となる重要な部材です。
鉄骨は、工場で予め加工された部材を現場で組み上げていきます。 高層ビルでは、クレーンなどを駆使して、慎重に作業を進めます。
外壁・内装工事
鉄骨組み立てが終わったら、外壁や内装の工事が行われます。 外壁は、雨や風から建物を守るだけでなく、断熱効果も担っています。内装は、壁や床、天井などを仕上げる作業です。
外壁材や内装材には、様々な種類があり、建物の用途やデザインに合わせて選択されます。
設備工事
外壁・内装工事が完了したら、電気設備、空調設備、給排水設備、消防設備などの工事が行われます。
これらの設備は、建物の機能を維持するために不可欠なものです。 専門業者が、それぞれの設備を丁寧に施工していきます。
仕上げ
すべての工事が完了したら、最終的な仕上げ作業が行われます。
建物の内外を清掃したり、家具や照明器具を設置したりして、完成に向けて準備を進めます。
タワークレーンの使い方
タワークレーンは高層ビルの建設に欠かせない重要な機械です。
組立（アセンブリ）
タワークレーンの組立は、建物の基礎に設置される工程です。
クレーンの部品を組み立て、高さを増していきます。これにはクレーンのマスト（鉄骨の柱）やジブ（アーム）の組み立てが含まれます。
クライミング（上昇）
クライミングは、建物が高くなるにつれてクレーンを上昇させるプロセスです。
クレーンのマストを段階的に追加し、ビルの高さに合わせて上昇させます。
マストクライミングとフロアクライミングの2つの方法があります。
解体
建物が完成した後、クレーンは解体されます。
解体は逆の手順で行われ、最終的にクレーンは屋上から下ろされます。
操作方法
タワークレーンの運転室には、操作スイッチやモニターがあります。
運転手はこれらの装置を駆使して、資材を安全かつ効率的に吊り上げていきます。
タワークレーンを使い終わった後は？
解体用クレーンの組み立て
タワークレーンを解体するために、まずは小型の解体用クレーンを組み立てます。
大型のタワークレーンを使って、解体用クレーンの部材をビルの屋上まで吊り上げます。
大型タワークレーンの解体
解体用クレーンが組み立てられたら、それを使って工事で使われていた大型のタワークレーンを解体します。
部材は段階的に解体され、小さくなっていきます。
小型クレーンの組み立て
大型のタワークレーンの解体が終わったら、さらに小さな解体用クレーンを組み立てます。
これを繰り返して、手作業で解体できるサイズにするまで小型クレーンを組み立てます。
最終的な解体
最後に、手作業で解体用クレーンを解体します。
部材は工事用エレベーターや他の手段で地上に降ろされます。
高層ビルの寿命と管理
高層ビルの構造体は、鉄筋コンクリートや鉄骨で造られ、その耐久性は理論上は永遠に近いと言われています。適切な管理を行えば、200年以上も機能を維持することが可能です。
しかし、現実には様々な要因が建物の劣化を促進します。風雨や紫外線による外壁の劣化、地震や強風による構造体の損傷、設備機器の老朽化などが挙げられます。
長寿命を支える管理の重要性
高層ビルを長持ちさせるためには、定期的な点検と修繕が不可欠です。具体的には、以下のような管理が重要となります。
外壁の点検・修繕
外壁のひび割れや塗装の剥離などを定期的に点検し、必要に応じて修繕を行います。
構造体の点検
地震や強風による損傷がないか、専門家による調査を行います。
設備機器の点検・交換
エレベーターや空調設備などの設備機器を定期的に点検し、必要に応じて交換を行います。
防災対策
地震や火災などの災害に備え、防災訓練や設備の点検を行います。
これらの管理を適切に行うことで、高層ビルの寿命を延ばし、安全性を確保することができます。
まとめ
如何だったでしょうか。
企画・設計から始まり、基礎工事、鉄骨組み立て、外壁・内装工事、設備工事、仕上げと数多くの工程を必要とします。
各工程には高度な技術と緻密な計画が不可欠であり、建設業に携わる方々のチームワークがなければ成し遂げることができません。
それらを全て集約して完成した高層ビルは、誰もが注目する都市のシンボルとして建ち続けます。
高層ビルの建設に携わった時のやりがいは、言葉では言い表せないほど大きなものです。
自分の行った仕事が後世に注目され続けるのも感慨深いですね。
しかし、高層ビルの建設は終わりません。
完成後は、長年にわたって安全に機能し続けるために、適切な管理とメンテナンスが必要となります。
定期的な点検や修繕、設備機器の交換、防災対策など、様々な取り組みによって、高層ビルの寿命を延ばし、安全性を確保していくのです。
これからも、技術革新や新たな課題への取り組みを通して、高層ビルの建設と管理は進化していくことでしょう。
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