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「永く安心して住める家」のために

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樹種選びの重要性

写真は、あんしんネットワークさんと林材新聞社さんが共同で発行している「アネシス」という刊行物に掲載されていたものです。写っている4種類の木は、左からヒノキ、スギ、ベイツガ、ホワイトウッドで、暴露試験を開始してから4年半後の状態だそうです。木材の種類によって随分と耐久性に差が出ていますね。永い間住まう家だからこそ、耐久性の高い樹種を選ぶことが大切です。

概念図

樹種による耐久性

集成材、無垢材、それぞれにメリット、デメリットがあります。集成材の優れた点は「収縮や変形などの可能性が極めて少ない」ということです。また、太い梁などは無垢材に比べて乾燥状態も均一(無垢材の場合太いほど乾燥は難しい)ですし、コスト的なメリットもあります。そういう点では極めて使いやすい木材といえるでしょう。
ただし、接着剤によって貼り合せていますので、接着部分が剥離しないのかという不安を完全には拭えません。

接着方向に対して垂直に荷重を受ける梁などの横架材(構造の骨組みのうちで水平方向に架けわたされた部材の総称)はさほど心配ないと思いますが、接着方向に対して上からの鉛直荷重を受ける柱(縦架材とは言いません)には、住宅に求められる何十年という耐久期間を接着剤が耐えられるのか多少なりとも疑問は残ります。

概念図
概念図

木材の水分について

木には親水性があって水分を含んでいます。そして、その水分は自由水(遊離水)と結合水と呼ばれる2種類から成っています。自由水は木の細胞の隙間に入っている水で、木材の特性にはほとんど関係ありません。一方、結合水は木材としっかり結びついているので木材の特性と大いに関わっています。 実は、この水分の出入りが木材を伸縮させたり変形させたりするのです。 樹種によって違いはありますが、おおまかに含水率30%以下が結合水の領域です。木材の強度変化が起こるのもこの結合水の領域です。含水率30%を切ってさらに乾燥が進むに連れ、強度も増していきます。

自生中の木

木の中は自由水と結合水をたっぷり含んでいる状態。

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伐採

自由水から減少していく。自由水が減少しても木材の重量が軽くなるだけ。

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乾燥が進む

自由水がなくなると結合水の減少が始まる。

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寸法変化が始まる

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寸法変化(収縮)

木材の中の含水率が高い状態だと、表面だけが寸法変化を起こし割れやすくなる。

木材の含水率について

概念図
計算式
概念図+計算式

一般的には100gの中に10gの水分があれば10%ということになりますが、木材の含水率はそうではないのです。木材の場合は完全に乾燥しきった状態を100とし、そこに水分が10加わった状態を10%と表現します。

ですから、木材そのものと水分とが半々の場合は50%ではなく含水率100%ということになります。また、水分が木材そのものの2倍含まれているものは、含水率200%ということになるのです。例えば伐採直後の杉の生材は含水率が200%を超える場合がほとんどです。

木材の平衡含水率について

木材を一定の温度と湿度の中に保管しておくと、含水率はある一定のところで落ち着きます。これを平衡含水率といい、温度と湿度により平衡含水率の値は変わります。
日本で使用されている建築木材の場合は、含水率15%程度で平衡状態になるといわれています。そのあたりを基に、湿気の多いときには含水率が上がり、乾いたときには含水率が下がるということを繰り返しているわけです。

概念図

概念図

木材の腐朽菌について

木が腐るのは腐朽菌の仕業です。腐朽菌が生育するためには、酸素、適度な水分、適当な温度、養分の4つの条件が必要で、そのうちのどれかが欠けても腐朽は起こりません。
酸素を絶ったり温度を操作することは難しいでしょう。養分については、木そのものがそうなるので不可能です。ですから、水分の管理が唯一できることであり、木材の腐朽を抑制する最大のポイントなのです。含水率でいえば、20%以下ならまず腐ることはありません。

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つまり、一般的に平衡状態とされる含水率15%前後の木材であれば、木材の伸縮はかなり少ないといってよいでしょう。そして、含水率15%程度を維持出来れば、腐朽も防げるでしょう。
だから私たちが使用する柱は「含水率15%程度」なのです!

施工事例

平 屋

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