木造建築は長持ちするように作られている

木造建築は長持ちするように作られている

数千年もの歴史を持つ木造建築から、ますます高層化する現代の木造高層タワーまで、木造建築は丈夫で耐久性に優れている。

屋根に尖塔のある丸太造りの建物。背景には山々が見える。

木造建築は何世紀にもわたって存続する

耐久性と強度に優れた木材は、数十年、あるいは数世紀にわたって使用できる丈夫な素材です。しかし、コンクリートや鉄骨などの素材でできた建物の方が木造の建物よりも長持ちするという誤解が依然として存在します。あらゆる構造材と同様に、重要なのは効果的な設計です。

8世紀の日本の寺院、11世紀のノルウェーの木造教会、そしてイングランドやヨーロッパ各地に数多く残る中世の柱梁構造の建築物など、古代の木造建築物は今もなお健在である。これらの古い木造建築物が今日まで残っているのは、文化的な意義だけでなく、優れた設計、建築、そして維持管理がなされてきたからに他ならない。

ノルウェー、ロムの木造教会|写真提供:Arvid Høidahl

バンクーバーにある現代的なオープンフォーマットオフィスの内部画像。柱と梁、釘打ち集成材(NLT)、および無垢の重厚な木材要素が見られる。

古いものが再び新しいものになる

適切な設計とメンテナンスを行えば、木造建築物は長期間にわたって有用なサービスを提供します。耐久性は重要な要素ですが、建物の寿命を左右するのは、柔軟性や用途変更への適応性など、他の要素であることが多いのです。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との間に有意な関係は見られませんでした。建物の解体理由としては、不動産の売却、居住者のニーズの変化、用途変更などがより一般的です。耐久性があり、再利用可能でリサイクル可能な素材である木材は、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

苔に覆われた木

木々はなぜあんなに高くそびえ立っていられるのだろうか?

木は非常に丈夫なので、ほとんどの場合、強風の力でも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、割れないほど柔軟で、折れないほど丈夫で、自重でたわむほど軽くありません。ある科学者はこう述べています。「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。プラスチックは剛性が足りず、レンガは弱すぎ、ガラスは脆すぎ、鋼鉄は重すぎます。重量比で言えば、木材はおそらくあらゆる素材の中で最も優れた工学的特性を備えているため、私たちが今でも他のどの素材よりも多くの木材を使って建造物を建てているのは当然のことです。」

写真提供:ニック・ウェスト
大きな木材に触れている手

木材本来の強度と安定性

木材は、本来的に強度が高く軽量な素材です。樹木は、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、木材が細長く丈夫な細胞で構成されているためです。これらの細胞壁の独特な細長い構造こそが、木材に構造的な強靭さを与えているのです。細胞壁はセルロース、リグニン、ヘミセルロースからできています。これらの細胞は、木材製品に加工された後も、他の​​建築材料に匹敵する強度を持ちながら、軽量で柔軟な構造ソリューションを提供し続けます。

したがって、木材製品は軽量であるにもかかわらず、特に木目に平行な圧縮力や引張力が加わる場合には、かなりの力に耐えることができます。例えば、10cm×10cmのダグラスファーの角材1枚は、木目に平行な圧縮力で約5,000kgの荷重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、摩耗や破損する前にどれだけ曲がるかという点で、応力下で優れた性能を発揮します。木材は、応力が一定かつ規則的にかかる構造物に適しており、長期間にわたって高荷重を支える構造物にとって最適な選択肢となります。

写真提供:ニック・ウェスト

高架駅の外観を夜景として下から撮影した写真。

エンジニアードウッドは、外装用途に適した選択肢です。

築10年以上経つブレントウッド・タウンセンター駅のむき出しの木材は、まるで新品のように見える。性能と美観を維持するために、チームは窯乾燥材または集成材のみを使用し、たわみと排水によって木材の耐候性を高めるように駅の構造を設計した。

ブレントウッド・タウンセンター駅 | 写真提供:ニック・ルホウ
集成材の梁で支えられた建物の、雪に覆われた屋根の外観写真。

木造建築物のたわみ、排水、乾燥、耐久性

木造建築物の適切な設計により、水や湿気の侵入を防ぎ、腐食やカビなどの問題を回避できます。湿気を管理し、腐食を防ぐには、たわみ、排水、乾燥、耐久性のある材料の使用という4つの一般的な方法があります。

偏向と排水は、最初の防御線です。偏向装置(外装材や窓の防水板など)は、建物の外側で雪、雨、その他の水分源を遮断し、重要な箇所から遠ざけます。排水は、雨よけ壁に組み込まれた排水空洞などによって、浸入した水をできるだけ早く建物の外側へ排出することを保証します。

乾燥は、換気、空気の流れ、そして木造建築物の通気性に関係します。今日の高性能木造建築物は、高い気密性を保ちながらも通気性を維持できます。このような場合、湿気は外部に拡散されるため、結露やカビの発生リスクが最小限に抑えられ、断熱性能も向上します。

ウィスラー・オリンピック・パーク|写真提供:KK Law

女性が、天井を支える大きな集成材の梁に囲まれたウェストバンクーバー・アクアティック&フィットネスセンターのプールに飛び込もうとしている。

木材が湿度の高い環境に適しているのはなぜですか?

適切な設計を施せば、多くの木材製品や樹種は、高湿度や、腐食性塩類、希酸、工業ガス、潮風など、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して耐性があります。こうした耐性があるため、木材は水族館など、湿度や水分量の多い建物に適している場合が多いのです。木材は吸湿性があり、周囲の空気と常に水分を交換するため、室内の湿度をコントロールし、バランスを保つのに役立ちます。水族館などの湿度の高い環境にある木造建築物は、湿気による収縮や反りに強いという利点があります。

ウェストバンクーバー・アクアティックセンター | 写真提供:ニック・ルホウ
2010年冬季オリンピック開催時の、4つのホスト先住民パビリオンのダグラスファー集成材とウエスタンレッドシダーのプレハブ屋根パネルのクローズアップ写真。

自然な耐久性と腐食への耐性

木材は、たわみ、排水、乾燥といった特性に加え、その自然な耐久性も防御の重要な要素です。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、抽出物と呼ばれる有機化学物質を多く含むため、自然の状態でも虫害や腐朽に対して様々な程度の耐性を示します。抽出物とは、樹木が辺材から心材へと変化する際に、心材に沈着する天然由来の化学物質です。こうした樹種は、外壁材、デッキ材、フェンス、屋根材、窓枠など、屋外用途に最適です。その自然な耐久性から、ボート製造や船舶用途にも使用されることがあります。

木造建築は長期にわたる性能を発揮し、細部にまでこだわった設計によって化学処理の必要性をなくすことがしばしば可能です。ただし、屋外デッキや外壁材のように木材が露出して常に水に触れる場合や、木材穿孔性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による腐食防止などが含まれます。近年、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注目しています。

4つのホスト先住民パビリオン|写真提供:KK Law

ウッド・イノベーション・アンド・デザイン・センターの、焦げたウエスタンレッドシダーの外壁と窓を見上げるクローズアップ写真。

深みのある艶やかなチャコールは、美しさと力強さを兼ね備えています。

ウッド・イノベーション・アンド・デザイン・センターは、高層木造建築のデモンストレーションプロジェクトであり、外装には自然に風化し炭化したウエスタンレッドシダーが使用されています。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。独特の美しさで高く評価されているこの加工により、木材は深みのある光沢のある炭のような黒色になり、虫害、火災、風雨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