木造建築物は長持ちするように作られている
時の試練に耐えてきた数千年の歴史を持つ木造建築物から、ますます高くそびえる現代の高層木造タワーまで、木造建築物は強固で耐久性に優れています。
木造建築は何世紀にもわたって耐える
木材は耐久性と強度に優れ、数十年、あるいは数世紀にもわたって使用できる弾力性のある素材です。しかしながら、コンクリートや鉄鋼などの素材で作られた建物の方が木材で作られた建物よりも長持ちするという誤解が依然として残っています。他の構造材と同様に、効果的な設計が重要です。
8世紀の日本の寺院、11世紀のノルウェーのスターヴ教会、そしてイギリスやヨーロッパの多くの中世の柱梁構造の建物など、古代の木造建築は今もなお残っています。これらの古い木造建築は、文化的価値だけでなく、優れた設計、建設、そして維持管理によって今もなお存在し続けています。
ロムの木造教会、ノルウェー | 写真提供: Arvid Høidahl
古いものがまた新しくなる
適切な設計とメンテナンスを行えば、木造建築物は長く使い続けることができます。耐久性は重要な要素ですが、建物の寿命を左右するのは、柔軟性や新しい用途への適応性など、他の要因であることが多いです。実際、ある研究では、使用されている構造システムと建物の実際の寿命の間に有意な関係は見られないことが示されています。建物が取り壊される理由は、不動産の売却、居住者のニーズの変化、用途変更などです。耐久性があり、再利用・リサイクル可能な木材は、廃棄物を削減し、変化するニーズに適応することができます。
写真提供：Leckie Studio Architecture + Design
木はどうやって倒れずにあんなに高く立っているのでしょうか?
木は非常に強靭なので、ほとんどの場合、強風の力だけで幹や枝が折れることはありません。この自然の強さは、木材本来の特性によるものです。木材は、砕けないほど柔軟で、折れないほど硬く、自重で曲がらないほど軽量です。ある科学者はこう書いています。「これらの特性をすべて兼ね備えた人工素材は存在しません。プラスチックは硬すぎ、レンガは弱すぎ、ガラスは脆すぎ、鋼鉄は重すぎます。重量比で比較すると、木材はおそらくあらゆる素材の中で最も優れた工学特性を持っているため、私たちが今でも他のどの素材よりも多くの木材を建造物に使用しているのも不思議ではありません。」
木材の自然な強さと安定性
木材は天然の強度と軽量性を兼ね備えた素材です。木は風や天候、さらには自然災害による大きな力にも耐えることができます。これは、木材が細長く強固な細胞で構成されているからです。これらの細胞壁の独特な細長い構造こそが、木材に強靭な構造を与えています。細胞壁はセルロース、リグニン、ヘミセルロースで構成されています。木材製品に加工された後も、これらの細胞は軽量で機敏な構造ソリューションを提供し続け、他の建築材料に匹敵する強度を備えています。
その結果、木製品は軽量であるにもかかわらず、特に木目と平行に圧縮力と引張力が加わった場合に、かなりの力に耐えることができます。例えば、10cm×10cmのダグラスファー材1枚は、木目と平行に約5,000kgの圧縮力に耐えることができます。建築材料として、木材は剛性の高い素材であるため、ストレス下でも優れた性能を発揮します。つまり、摩耗や破損に至るまでにどれだけ曲がるかということです。木材は、一定かつ規則的な応力を受ける構造物に適しており、長期間にわたって高い荷重に耐える構造物に適しています。
写真提供：ニック・ウェスト
エンジニアードウッドは外装用途に適しています
ブレントウッド・タウンセンター駅の露出した木材は、築10年以上を経た今でも、まるで新築のように見えます。その性能と美観を維持するため、チームは乾燥木材またはエンジニアードウッドのみを使用し、たわみと排水性によって耐候性を高める構造を設計しました。
木造建築物のたわみ、排水、乾燥、耐久性
木造建築物を適切に設計し、水や湿気の浸入を防ぐことで、腐朽やカビなどの問題を回避できます。木造建築物における湿気の管理と腐朽の防止は、4つの一般的な対策、すなわち、たわみ防止、排水、乾燥、耐久性のある材料の使用によって実現できます。
雨水の偏向と排水は、最初の防御線です。偏向装置（外装材や窓のフラッシングなど）は、建物の外側で雪、雨、その他の湿気を遮断し、重要なエリアから逸らします。排水は、雨よけ壁に組み込まれた排水キャビティなど、浸入した水を可能な限り速やかに建物の外側へ排出します。
乾燥は、木造建築物の換気、空気の流れ、そして通気性に関係しています。今日の高性能木造建築物は、通気性を保ちながら高い気密性を実現しています。この方法では、湿気は外部に拡散されるため、結露やカビの発生リスクを最小限に抑えながら、断熱性能を向上させます。
ウィスラー・オリンピック・パーク | 写真提供: KK Law
湿気の多い環境に木材が適しているのはなぜですか?
適切な設計により、多くの木材製品や樹種は、高湿度や、腐食性塩、希酸、工業用ガス、海風など、他の材料に悪影響を与える多くの化学物質や環境条件に対する耐性を備えています。これらの要因に対する耐性により、木材は水産施設など、湿度や水分量の多い建物に適しています。木材は吸湿性があり、常に周囲の空気と水分を交換しているため、湿度を調節し、室内の湿度バランスを保つのに役立ちます。水産施設などの湿度の高い環境における木造構造物は、水分による収縮や反りを防ぎます。
自然な耐久性と耐腐食性
木材の自然な耐久性は、たわみやすさ、排水性、乾燥性に加え、もう一つの防御線となります。ブリティッシュコロンビア州の森林には、ウエスタンレッドシダー、イエローシダー、ダグラスファーなど、自然に耐久性のある樹種が豊富に存在します。これらの樹種は、抽出物と呼ばれる高濃度の有機化学物質により、自然の状態でも虫害や腐朽に対する耐性が様々です。抽出物とは、特定の樹種の辺材を心材に変化させる際に心材に蓄積される天然化学物質です。これらの樹種は、外壁材、デッキ材、フェンス、屋根、窓枠などの外装材に適しており、その自然な耐久性から船舶製造や海洋用途にも使用されることがあります。
木造建築物は耐久性に優れた性能を備えており、細部にまで配慮することで化学処理の必要性が軽減されるケースも少なくありません。しかし、屋外デッキや外壁材など、木材が露出して常に水と接触する場合や、木材を食害する昆虫が発生しやすい地域で使用される場合は、追加の対策が必要となる場合があります。これには、防腐剤の使用や高圧処理など、腐食耐性を高めるための対策が含まれます。設計者は、化学防腐剤の使用を削減または回避する革新的な設計ソリューションや、より自然な木材処理方法に目を向けるようになっています。
フォーホスト・ファースト・ネーションズ・パビリオン | 写真提供: KK Law
深みのある光沢のある木炭は美しさと力強さをもたらします
高層木材の実証プロジェクトであるウッド・イノベーション・アンド・デザイン・センターは、自然に風化・炭化したウエスタンレッドシダーで覆われています。これは18世紀に日本で生まれた「焼杉板」と呼ばれる保護技術です。独特の美しさで人気を博しているこの加工により、シダーは深みのある光沢のある炭黒色に変化し、同時に虫、火災、天候に対する耐性も向上します。
ウッドイノベーション＆デザインセンター |写真提供: Brudder Productions
投稿日時: 2025年4月5日
