耐震住宅「ヘッジ構法」の構造用集成材

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木造の構造体に使用する構造材は、集成材と無垢材の2つに分類されます。集成材は、木材の優れた強度や耐火性能などの特性を、より優れた品質に仕上げ、木ならではの長所を活かした画期的な建築材料です。

集成材とは数ｃｍの厚さに挽いた板を天然乾燥と人工乾燥でよく乾燥させ、接着剤で何層にも張り合わせて角材ように加工したものです。反りやねじれなどの誤差が少なく、無垢材に比べて1.5倍の強度があります。		無垢材とは混ざり気のないという意味で、一本の木から採れる繋ぎ目のない材木を無垢材と呼びます。無垢材は木本来の質感、風合いという面で魅力があります。

構造材として注目される集成材

近年集成材の優れた品質性能が注目されるようになり、建築用の構造材としての需要が増加してきました。集成材が注目されているのには、その高い強度や耐久性、安定性など多くの理由があります。

強度は無垢材の1.5倍
木には大節、割れなどの欠点があり、これが強度に影響します。無垢材の場合、材中にあって外観からは予期できないものもあります。集成材はそれらの欠点を除いて積層することにより品質を均一化し、強度性能を高めています。無垢材と比べると1.5倍の強度があり、「木より強い木」と言われています。
従って、一般製材品と同一スパンなら断面はより小さく、同一断面ならスパンをより大きくすることができます。

集成材と無垢材の比較

経年変化によるひび割れや反りのない、高い安定性
木を構造体として使う為には十分乾燥させる必要があります。乾燥が不十分であったり、水分量が均一でなくばらついていると、ひび割れや反りが生じてしまいます。
一般的に使われている桧や杉など、芯持ち材をそのまま乾燥させると表面から乾きはじめるので、乾いた表層だけ縮もうとします。しかし内側(芯に近い部分)にはまだ水分が残っているので表層の縮みを邪魔し、そこで表面が引っ張り合い、割れ目が入ります。これがひび割れの原因となります。
集成材の原料となる板は、天然乾燥に加え、さらに乾燥装置によって木の細胞膜中の水分まで放出させ、含水率を15%以下にまで落としています。そのため反りやネジレなどがほとんど無く、品質も安定しています。

集成材は、引っ張り強さ（その材料を引っ張って引きちぎれにくいか）・圧縮強さ（その材料を押してつぶれにくいか）を材料の重量あたりの強さで調べると、鉄やコンクリートと比較しても圧倒的に強いことが知られています。地震に対して同じ強さの家を違う材料で建てた場合、一番軽く出来るのは木の家ということです。「地震力」は重さ（住宅の自重や家具などの積載荷重など）に比例することから、建物が受ける振動エネルギーである「地震力」に対し、軽い建物のほうが大きな力が掛からないため地震に優位に働きます。
地震が来ても、家にいることが一番安心な家造りをしたいものです。

耐震性

万が一火災になってしまった場合、発見者は誰しも火を消すことに必死になります。しかし、消化活動に夢中になって避難の時期を逃してはいけません。避難の際に、木はその強みを発揮します。木は避難時間を稼ぐからです。鉄は加熱開始数分後に急激に強度が低下するのに対して、木は加熱による強度の低下が少なく、倒壊の危険性が低いのです。木は燃えると表面に炭化層を作って酸素の供給を絶ち、しかも、それが断熱材の役割をして、燃えるスピードを遅くさせます。
木材は燃えますが、断面が大きくなるほど表面は焦げて炭化層ができ、酸素の供給が絶たれ、燃えにくくなります。
木造住宅は火災には弱いと思われていますが、一定の防火仕様を施せば、高い防火性能を発揮することが火災実験でも証明されています。

1893年ドイツで開発され、日本では1951年に東京四谷の森林記念館で使用されたものが、本格的な構造用集成材の使用開始とされています。
日本発の構造用集成材による建造物「森林記念館」に使われた集成材は森林総合研究所に保存されています。耐水性の劣るユリア樹脂接着剤を使用したものですが、今でも健全な状態で保存されており、構造用接着剤の接着力の経年変化を調べた結果でも、強度が初期より高まっているいと実験結果がでています。
「どうしても無垢材でなければ・・・」というこだわりが無ければ、無垢材より強く、品質が安定し、木の反りなどを気にする必要のない集成材を構造体として使用した方が安心と言えます。

集成材は使用する環境条件に応じ、使用環境1及び使用環境2に区分されています。

■使用環境１とは
集成材の含水率が長期間継続的にまたは断続的に１９％を超える環境、直接外気にさらされる環境、太陽熱等により長期間断続的に高温になる環境、構造物の火災時でも高度の接着性能を要求される環境その他の構造物の耐久部材として、接着剤の耐水性、耐候性または耐熱性について高度な性能が要求される使用環境をいいます。
■使用環境２とは
構造物の耐力部材として、接着剤の耐水性、耐候性または耐熱性について通常の性能が要求される使用環境をいいます。

H-edge（へっじ）構法では、優れた耐水性が実証されている使用環境1のJAS認定集成材を採用しているので、耐水性に対しても安心できます。

シロアリは基本的に地中で生活し、餌を求めるために地上に出てきます。シロアリの侵入を防ぐには、建物下の地盤全体に鉄筋を配置し、そこにコンクリートを流し込んで作る「ベタ基礎」にすればシロアリが地上に出にくいため、床下で地面があらわになる部分が多い「布基礎」と比較すると被害は少なくなります。
また食害を防ぐには、シロアリは日陰で多湿の場所を好むので、床下の換気を十分に確保し、防蟻処理をしておくこともシロアリから家を守るには有効な手段です。