大雨、暴風、厳しい自然環境も再現して検証。確実な品質・性能評価により商品価値を提供する”実環境検証”の取り組み

YKK APは第6次中期事業方針（2021年度～2024年度）で「商品による社会価値の提供とモノづくり改革の実現」を掲げています。安全・健康・防災・省エネなど社会の要請に応える商品を提供し、社会の持続的な発展に貢献するためには、モノづくりを支える技術の創出が欠かせません。技術を創出するプロセスの一つである商品の評価・検証を行う技術施設「価値検証センター」では、さまざまな実環境を再現して商品を検証し、幅広い知見やデータを得て、商品に活かす活動をしています。具体的な取り組みについて、価値検証センターで実環境検証を担当する実環境品質推進室長の猪原雄高さん、西谷考広さんに聞きました。

具体的には窓であれば水密性、気密性、遮音性などの基本性能について、試験設備を使用して評価・検証をしていきます。屋内への雨水侵入をどの程度防げるかを示す水密性の検証では、1平方メートルあたり4リットルの散水をして、大雨でも室内に水が入ってこないか確認します。例えば水密性のJIS等級が「W-4」の樹脂窓「APW　330」は、風速16～29m/s相当の風圧力を受けても雨水の侵入がないことを検証しています。

また水密性、気密性に対しての検証では、強い風雨を発生させることができる巨大な風洞装置を設けています。この装置により、暴風雨や砂ぼこりの窓から屋内への侵入がないか、実際に生活する方の住環境を想定して検証しています。

他にも玄関ドアや窓が風にあおられた時の強度や、ドア・窓から風切り音が発生するか等の検証もこの風洞設備で行うことができます。JISでは実風による試験は定めていませんが、ここで強風時の実環境を再現して、玄関ドアや窓があおられる際の開口を制限する部品やクローザーの検証を行っています。

また、現在の環境に合わせて再現性を高めた検証を行い、新たな課題を見つけて技術の確立に繋げていくことも我々の役割です。大型台風や集中豪雨など激甚化する自然災害に対するここ数年の評価・検証の中で、印象に残っている取り組みがあります。

評価・検証の基準や手法を決める際、社内だけではなく社外の有識者の知見も参考にしたいと考え、耐風構造をテーマに研究を行う京都大学防災研究所の丸山敬教授に連絡を取りました。飛来物に対するシャッターの耐衝撃性の検証について、アドバイスをもらいながら共同で基準を設定する中で印象的だったのが、住宅などの屋根に設置される「瓦」です。重くて固い瓦ですが、台風の強風域では瞬間風速30m/s以上で屋根から外れる可能性があるため、飛来物として検証する必要があると伺いました。そこで2018年にJIS制定された「建築用ガラスの暴風時における飛来物衝突試験方法」に準じた実験方法と国際規格ASTMの基準値をベースに、瓦を加えてシャッターの耐衝撃性を検証することにしました。その結果、シャッターを閉めた状態では、屋根瓦の破片相当の飛来物を想定した2.05kgの木材が衝突速度12.2m/s（時速44km）で衝突しても窓ガラスが割れないことが確認できました。

この検証結果により、あらためてシャッターの“強風・暴風時に飛来物から窓ガラスを守る性能”を認めることができました。この検証結果を元に2020年には、高い飛来物衝突強度を持ち、標準シャッターの2ランク上の耐風圧性能（1,200Pa）を実現するシャッター「耐風シャッターGR」を発売しています。