住宅って専門用語がたくさんあって、頭がこんがらがりますよね?
この記事では、その中でも建物価格に大きく影響を及ぼす、構造材について解説いたします。
「構造材と言っても、柱とか梁くらいは分かるけど・・・」といった方が多いのではないでしょうか?
そんなブラックボックス的な構造材を、分かりやすく解説いたします。
住宅購入の参考になれば嬉しいです。
こんな悩みを解決します。
- 木造住宅に使われている柱や梁って、どんな材料が使われているの?
- 「国産材」ってよく目にするけど、国産材って何がいいの?
この記事を書いている人
廣岡 旬 Hirooka Jun
- 元住宅メーカーの部長
- 卒業設計コンクールで最優秀賞受賞
- 設計担当した物件が建築雑誌に掲載
- 住宅資材の開発に携わる
- 用地仕入・施工・設計など携わった職種は多岐にわたる
- 建築業界で20年以上従事
- 現在は住宅のコンサルタントをしながら、住宅業界に関わる情報を発信
木造住宅に使われている構造材には大きく分けて、【品種】【産地】【樹種】があり、その中でも重要な部分だけを抜粋し、初心者でも理解しやすい内容にまとめました。
品種
木造住宅の構造材といっても、丸太なのか?無垢材なのか?など色々な製造方法があり、この製造方法によってできた材料を品種と呼びます。
この記事では、代表的な【GRN材】【KD材】【集成材】【LVL】の4品種を抜粋して解説いたします。
GRN材
GRN材とはグリーン材の略で、未乾燥の無垢材を指します。
丸太を製材して角材にしただけの材料です。
このGRN材は主要構造部(壁、柱、床、はり、屋根又は階段)で利用することができません。
そのため、小屋部分(屋根の骨組み)などで利用されることがあります。
ただし、木材の乾燥は強度や耐久性に大きく影響を与えるため、建物では利用しないに越したことはありません。
KD材
グリーン材を乾燥させた無垢材で【Kiln Dry Wood 】を略してKD材と呼ばれています。
後述する集成材やLVLなどが開発されるまでは、このKD材が主流でした。
上図のように、1本の丸太から1本の柱(または梁)が製材されます。
乾燥されずに利用される材がグリーン材となります。
乾燥といっても、天然乾燥(天日干し)や機械乾燥など、色々な乾燥方法があります。
最低限、機械乾燥された材を利用するのが理想的です。
構造材の中では、一番価格が安い商品になります。
集成材
【Engineer Wood】を略してEWと表記されたりしています。
KD材よりも少し価格が高くなりますが、強度を数値化した強度等級が明示されており、構造計算が可能となります。
KD材よりも強度が強く、その分価格も若干高くなります。
上図のように、板材を貼り合わせて製造します。
板材はラミナと呼ばれ、【集成材の農林規格(JAS規格)】という基準に基づき、強度や張り方、乾燥度合を表す含水率などが定めれています。
このように、材料ごとに同一の基準で製造されることから、木材の問題点でもある【品質の安定】を実現することができています。
強度もあり、品質が安定していることから、カウンターなど幅広く利用されています。
LVL
【Laminated Veneer Lumber】を略してLVLと呼びます。
集成材のラミナより、もっと薄い単板を貼り合わせて製造します。
強度はKD材や集成材よりも群を抜いて強いです。
主に荷重が大きくかかる部分や、大空間(柱と柱の距離が長い)などの梁として用いられます。
それだけの強度があるため、構造用集成材の2倍以上の価格となります。
木造住宅で利用されるケースは少ないですが、もしも構造材にLVLが明記されていた場合、その建物は構造設計上、無理をしている可能性が高いです。
産地・樹種
産地は国産材と外材(外国産材)の2種類に分類されています。
樹種は国産材と外材で、それぞれ3種類の主流な商品を抜粋して解説していきます。
国産材
構造材として利用されている樹種は、【スギ】【ヒノキ】【カラマツ】が主流です。
北海道ではトドマツが利用されたりしていますが、本州で利用されるケースは珍しいでしょう。
ヒバを利用するケースもありますが、かなり高価なため流通量は少ないです。
これらの樹種は全て針葉樹であり、【カエデ】【タモ】【カバ】などの広葉樹は構造材ではなく、家具などに利用されています。
ヒノキ
木肌は白く、この見た目が、昔から人気の北欧テイスト寄りであるため、人気があります。
東農桧や、乾太郎などの企業オリジナルブランドも流通していることから、高価格で販売されている樹種でもあります。
スギやカラマツに比べ、木自体が固いため、釘などを打ち込む際に「パキッ」と割れることがあります。
そのため、小さい角材(45mm×45mm程度)の利用には、あまり向いていないでしょう。
カラマツ
木肌は赤く、木目はっきりしています。木肌の赤身と木目の濃淡がはっきりしているため、好みが分かれます。
産地の多くは甲信越から東北あたりのため、西日本エリアでは、あまり利用されていません。
反りや曲がりが起きやすいことから、無垢材に比べ、品質を安定させやすい集成材として利用されることが多いです。
スギ
木肌は赤く、木目はっきりしています。ヒノキやカラマツに比べ、強度が低いです。(比較すると低いだけであり、構造体としては問題ありません)
強度とは関係なく、木自体が柔らかいため、釘やビスなどがめり込みやすく、職人さんに嫌煙されがちです。
しかしながら、国産材の中で一番安価に手に入ることから、国産材をうたっている住宅会社の多くは、スギを利用してます。
全国各地で植林されていますが、温かい地域で育ったスギは、成長が早いため、強度が弱い傾向にあります。
逆に寒い地域で育ったスギは、時間をかけて成長していくため、強度が高い傾向にあります。
いづれにせよ、スギ自体の強度に問題はなく、【材の寸法】と【(柱や梁の)組み方】が重要です。
小ネタ:バウムクーヘンの【バウム】はドイツ語で木という意味です。
外材(外国産材)
構造材として利用されている外材は、【レッドウッド】【ベイマツ】【ホワイトウッド】が主流です。(ホワイトウッドはスプルースと呼ばれます。)
土台材としてベイヒバが利用されることもありますが、高価格なため、ヒノキなど他の樹種を利用することがほとんどです。
これらの外材は緩やかな傾斜地で伐採されることから
レッドウッド
木肌は赤く、木目がきれいです。
原材料や製品は、主にヨーロッパから輸入されてくることから【欧州赤松】とも呼ばれています。
輸入商品のため、為替の影響を受けやすく、建設時の為替相場によって、国産材よりも高くなることがあります。
主に構造用集成材として利用されており、スギのなどの国産材に比べ、製造がしやすく強度も高いことから、構造用集成材の代表格と言えるでしょう。
現場による施工もしやすいことから、小さい角材(45mm×45mm程度)にも利用されることが多く、様々な用途で利用されています。
ベイマツ
赤い木肌が特徴で、構造材の中で最も赤身を帯びています。
原材料や製品は、アメリカから輸入されるため米松(ベイマツ)と呼ばれています。
ベイマツも輸入商品のため、為替の影響を受けやすく、建設時の為替相場によって、国産材よりも高くなることがあります。
主に構造用KD材(無垢材)として利用されています。
KD材の中では一番といってもよいほどの強度があり、構造用集成材よりも安価なため、木造住宅ではかなりの割合で利用されており、構造用KD材の代表格と言えるでしょう。
ベイマツもレッドウッド同様、現場による施工もしやすいことから、様々な用途で利用されています。
ホワイトウッド
木肌は白く、木目の見た目も薄いことから、見た目がきれいです。
主に構造用集成材として利用されていますが、レッドウッドやベイマツよりもだいぶ少なめです。
かつては、「レッドウッドは粘りが強いため、梁材として利用し、ホワイトウッドは柱材として利用する」という住宅会社がちらほらありましたが、そもそも「レッドウッドは粘りが強い」というのが信憑性に欠けており、こういった利用方法は見かけなくなっています。
以上が【木造住宅の構造材って何があるの?】でした。住宅を建てる際の参考にしてもらえたら嬉しいです。