Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、西側より見る。 photo©伊藤彰 アイフォト Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、西側から開口部越しにダイニングルームを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする リビングルームからダイニングルーム側を見る。 photo©伊藤彰 アイフォト Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 左：スタディ、右：ライトコート photo©伊藤彰 アイフォト Lib Work ・Arup ・小川大志 / ogawaa design studio ・京谷友也 / 京谷建築設計室 が設計した、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」です。
Lib Earth House project は、「環境と健康」をテーマに私たちが地球上で健やかに暮らし続けられる未来における住まいのあり方を、建設用3Dプリンターを用いて探求するプロジェクトである。
先端技術の開発・活用と成熟した在来技術の組み合わせにより、究極的にはその土地の「土に還るか、再利用可能な材料と工法」のみを用いた住まいのあり方を社会実装しやすいかたちで示し、循環型社会へ貢献することを目指している。
このプロジェクトの2作目であるmodel Bは、土で内外壁をプリントして構築した100㎡程度の平屋建住居のプロトタイプである。
この建築は、土を主成分とする3Dプリンター壁と在来工法の木造軸組によって構成されている。
一方で木軸は、可能な限り一般的な在来工法で計画し、部分的に鉄骨やホームコネクタなどを用いることで、土壁の存在感と開放感が両立する居住空間を形成した。仕上げにおいても、敷地の土を使った床材やソイルペイント、草木染めの無垢フローリング等、環境負荷の低い素材を積極的に採用した。
使用した現場出力型のプリンターは、直径約8mの範囲で造形することができる。この特性に合わせながら、屋外環境を室内へ積極的に採り込むよう、土壁の室ユニットが複数立ち並ぶクラスター型の平面計画とした。
土壁を屋内外連続する壁として室を構成し、そこに開口や屋外空間を適宜配置するシステムとした。これにより自然を感じながら、住まい手のニーズに合った間取りへ柔軟に対応することができる。
model Bでは、木軸のグリッドに対し直行軸と45度軸に絞って土壁を計画した。壁を蛇行させることで地震時等の転倒防止を図りながら、開口デザインのバリエーションを交えて3Dプリンターならではの変化に富んだ空間を生み出している。
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Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、北東側の道路より見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、北東側の道路より見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、北西側より見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、西側より見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、西側から開口部越しにダイニングルームを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする エントランス側からキッチン越しにダイニングルームを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする ダイニングルームから開口部越しにライトコートを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする ライトコートから開口部越しにダイニングルームを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする リビングルームからダイニングルーム側を見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 左：ダイニングルーム、中央手前：リビングルーム、右奥：ベッドルーム photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする リビングルーム側からベッドルームを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする ベッドルームからリビングルーム側を見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする ベッドルームからライトコート越しにダイニングルームを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 廊下からライトコート越しにダイニングとキッチンを見る。 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 左：スタディ、右：ライトコート photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする スタディ photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする ベッドルーム側からライトコートを見る、夜景 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、西側より見る、夜景 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、北西側より見る、夜景 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 外観、北東側の道路より見る。夜景 photo©伊藤彰 アイフォト
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 平面図 image©Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 立面図 image©Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 立面図 image©Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也
Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也による、熊本・山鹿市の「Lib Earth House model B」。建設用3Dプリンターを用いた住宅のプロトタイプ。循環型社会への貢献も求め、“土が主成分の3Dプリント壁”と“在来工法の木造軸組”で構成。内部への環境の導入も意図して室ユニットが並ぶクラスター型とする 断面図 image©Lib Work・Arup・小川大志・京谷友也 以下、建築家によるテキストです。
Lib Earth House project は、「環境と健康」をテーマに私たちが地球上で健やかに暮らし続けられる未来における住まいのあり方を、建設用3Dプリンターを用いて探求するプロジェクトである。
先端技術の開発・活用と成熟した在来技術の組み合わせにより、究極的にはその土地の「土に還るか、再利用可能な材料と工法」のみを用いた住まいのあり方を社会実装しやすいかたちで示し、循環型社会へ貢献することを目指している。
このプロジェクトの2作目であるmodel Bは、土で内外壁をプリントして構築した100㎡程度の平屋建住居のプロトタイプである。
1. 土と木の建築
この建築は、土を主成分とする3Dプリンター壁と在来工法の木造軸組によって構成されている。
一方で木軸は、可能な限り一般的な在来工法で計画し、部分的に鉄骨やホームコネクタなどを用いることで、土壁の存在感と開放感が両立する居住空間を形成した。仕上げにおいても、敷地の土を使った床材やソイルペイント、草木染めの無垢フローリング等、環境負荷の低い素材を積極的に採用した。
2. 自然と共にある暮らし
使用した現場出力型のプリンターは、直径約8mの範囲で造形することができる。この特性に合わせながら、屋外環境を室内へ積極的に採り込むよう、土壁の室ユニットが複数立ち並ぶクラスター型の平面計画とした。
土壁を屋内外連続する壁として室を構成し、そこに開口や屋外空間を適宜配置するシステムとした。これにより自然を感じながら、住まい手のニーズに合った間取りへ柔軟に対応することができる。
model Bでは、木軸のグリッドに対し直行軸と45度軸に絞って土壁を計画した。壁を蛇行させることで地震時等の転倒防止を図りながら、開口デザインのバリエーションを交えて3Dプリンターならではの変化に富んだ空間を生み出している。
3. 土壁に包まれた空間
土壁は、構造解析に基づき自立可能な形状で設計しており、主構造である木軸に負担がかからない構成としている。自立する内外壁とすることで、空間構成やプランニングの自由度が高まる計画とした。
約450mm厚の土壁は屋外側と屋内側の層、及びそれらをつなぐインフィル部で構成した。地震時の安全性を確保しながら材料使用量を抑え、構造的合理性と施工性を両立するためにツールパス（プリンター吐出部の軌跡）形状の最適化を行った。
自然素材で構成される土壁は、少なくとも住まい手に心理的安心感を与える。今後は土壁を構造として利用することも視野に入れながら、より利用価値の高い材料になるよう検討・開発していく。
4. ハイブリッドな工法によるサスティナビリティ
現場出力プリンターの場合、障害物がない状態での印刷が前提となるため、木造建方に先行して3Dプリンター壁を出力することになる。仕上げはもちろん、木軸や建具といった建築を構成する主要要素の施工が後になるため、一般的な在来工法の施工手順を前提とした納まりとは異なるディテールを検討する必要がある。
同時に建設用3Dプリンターは発展途上の技術であるため、現時点では在来工法と同程度の精度を期待できない。そこで、木軸と土壁を干渉させないことを前提に平断面計画を行った。また土壁を天井に飲み込ませることで精度の差を吸収し、天井面に断熱層を確保して小屋裏で換気する方式とした。この方式にすることで異なる工法・工種間の誤差を吸収するとともに柔軟な平面計画に対応できる。
壁内には部位によって異なる天然由来の断熱材を充填しており、表面温度や熱貫流率を通年測定するなどの実証実験を通じて、継続的に環境性能の向上に努めていく。サッシは木製とし、土壁の壁厚内にて金物を介して固定する複数のディテールを開発し、止水性と美観の両立を試みた。
本プロジェクトの根底にあるのは、新しい技術の開拓と在来技術の継承を両立させる姿勢である。こうした姿勢のもと、3Dプリンター建築の開発を進めながら、大地へ還る循環型の建築を実現する工法と生産体制の普及を進め、この技術が社会に根づく未来を目指している。
■建築概要
題名：Lib Earth House model B
