当社で集成材を使う理由

『当社で集成材を使う理由』

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『計算できる木材』
　ハウスメーカーでも、工務店でもない、お客様のいちばん近くにいる、家づくりの頭脳集団。私たちはアルファウッドテックです。

当社で集成材を使う理由

・乾燥及び経年変化による狂いの防止(下図参照)
・柱・横架材での強度の向上　(集成化する事により節・腐り等欠点除去)
・金物コネクターの信頼性向上(背割り及び割れ等で強度低下する)
・耐震3等級を取るという事　(直張りでないと耐力壁の数の確保が出来ない)
・無垢材では強度等級がはっきりした材料が少ない

住宅の品質確保の促進等に関する法律による耐震3等級の普及　1

　耐震3という基準が品確法の性能評価で規定されてから住宅メーカー、ビルダーは耐震3を目指すようになりました。耐震3とは一般的な建築基準法の1.5倍の強度があるという事を計算で証明しなければいけません。（ちなみに長期優良住宅の認定条件は耐震2以上です）
　地震という自然条件を抱える日本という国では耐震に関するお客様の要望は強く、建てるなら最高等級をという事でほとんどのお客様が耐震3をご要望されます。
　この中で実際の現場では何が変わったか？といいますと、左の図を見ていただければ解りますが、同じ図面でも飛躍的に耐震で有効な壁の量が必要という事がわかります。（ほぼ2.5倍が必要とされます）又、準耐力壁雑壁（石膏ボート、開口部上部等）の強度に対する算入も行われるために2間続き等大開口を必要とされる物件では必然的に柱に直接ボードの張り込みを行う場面が増えています。
　この結果として柱の精度がさらに求められてきて集成材が必要という話になってきています。
　左記の表および写真を見ていただければ解るように構造用合板を直張りした場合と胴縁を介して構造用合板を施工した場合では5倍も強度が違うのです。仕上がったら解らないですよね。
　ただし、施工には胴縁等で壁の精度調整ができないために、壁が真っ直ぐという条件がいります。という事で集成材が必須なアイテムになっているのです。

住宅の品質確保の促進等に関する法律による　多雪地域　耐震3等級の軸力算定が必須に

　耐震3という基準には基礎スパン表というものが（財）日本住宅・木材技術センターさんから発行されていますが、多雪地(1ｍ以上の積雪加重)ではこのスパン表は使用できません。　
　この結果として基礎梁は構造計算が必須となります。ところが、この基礎梁の算定を行う際に必ず必要なのが上からの加重が柱の軸力として基礎にどのように影響を与えているか？
　これがわからないとどれくらいの大きさや強さの基礎断面がいるのかわかりません。この結果上部もスパン表（木材）は使えずに構造計算する事になってきます。となってくると計算できる木材（集成材）の使用が必須となります。もちろん無垢材を無等級材としての計算は可能ですが、天井に梁が飛び出してくるような場面がかなり出てきてしまいます。又、換気ダクト等が通らずに天井高さを下げる場面もかなり出てきます。
　さらに柱は軸材としての座屈強度（左図参照）も必要とされてくるのですが、2間続き、大開口、大きなリビング等大スパンで柱の少ない構成ではかなりの太い角を使用しないと座屈での剛性でエラー、NGが結構出てきます。

住宅の品質確保の促進等に関する法律による　耐震3等級の普及　2

　上記と関連しますが、構造計算では断面欠損部分の断面係数の低減率基準というのが導入されてきています。『木を刻む』という作業は基本的に大胆にカット加工をすればするほど木材強度は弱くなっていきます。このためできるだけ材料に負担をかけない加工方法が最近ではとられるようになってきています。これがメタルコネクターといわれるものです。コネクターを使う事によって材料の欠損を最小限に食い止め木材の持つ最大の力を発揮させようという形に変わってきています。
　右下の写真は断面欠損のある無垢材の破壊試験での写真です。欠損部分に応力集中して周りが割れていくという形になっています。左の写真は通柱の大入れ加工した在来工法とメタルコネクターの比較ですが、欠損の大きさの違いが解ると思います。さらに当社の使っているスタンダードメタルコネクターはあご受けとシェアリングがあることによって鉛直の荷重に非常に強くなっています。又、実際の接合部分の接合部分の梁せん断力では8.23トンという在来工法の大入れ加工時（右図・写真）2.59トンの3.1倍の強度を誇ります
　こういった数々の優れた特徴を持つメタルコネクターですが、相性の問題があります。メタルコネクターは基本的に材料精度を元に加工してきます。このため寸法精度および強度の定まらない無垢材と組み合わせると家全体の寸法精度に悪影響を与えていきますし、反り狂いにより上棟時に入らずに組めない、ドリフトピン打ち込み時に割れてしまい本来の強度を発揮できないという問題点も引き起こします。
　このためメタルコネクターは、集成材による施工が当たり前になってきたのです。

住宅の品質確保の促進等に関する法律による　瑕疵保証基準の規定

　昔の製材品は俗にグリーン材と言われる未乾燥材（含水率25％以上）が主流で建てているうちに乾く・・・といった事までいわれていました。しかし、お客様のご要望で建替え等の工期は短くなってきています。（仮住まいの期間もコスト等かかってしまうためです）
　こんな中、施工後の瑕疵基準が法律によって定められています。一般的に6/1000以上の狂い（細かい規定は他にもあります）になると私たちビルダーの瑕疵責任が法律上問われるようになっています。もちろん木材なので反り狂いはあるものなのですが、グリーン無垢材ではこの基準を軽く上回る反り狂いねじれが正直な話出ます。だからハウスメーカーさんの建築物では無垢材の使用はほとんど皆無になってきたのです。
　さらに最近の次世代省エネルギー基準の住宅は、全館暖房と室内の空気を確実に入れ替えする24時間換気により、特にこの傾向が強く出ます。
　当社の計測では構造材が含水率8％以下になった事はいくらでもあります。このためＤ15のＫＤ乾燥材（含水率15％）でも狂いを止める事は不可能となっているのです。
　又、一般的にヤング係数が大きくなればなるほど木は硬い木が増えていき、KD化（乾燥化）に伴いより硬くなり、これに伴い割れやすくなります。例えばヤング係数Ｅ=65程度の杉は粘りがあり割れにくいのですが、E=120の米松等になると硬い分もろくなります。上棟時にカケヤで叩いて割れてしまうという事はよくあります。

建築基準法改正による『シックハウス対策』　

　建築基準法改正により24時間換気が必須となっています。元々ホルムアルデヒト等の『消しゴム』として法律上は考えられたものですが、実は次世代省エネ基準の高気密高断熱住宅では換気する事により室内の湿度を調整してカビやダニの発生（カビの胞子を食する）を抑制するという大きな役割があります。これは気密という概念を上げれば上げるほど、換気経路が鮮明になるためしっかり換気できるという形になります。ところが、ここで問題になるのが材木の含水率です。元々乾いていなかったり、上棟時に濡れたりした材料はなかなか乾きません。
　これを防いでくれるのが集成材です。集成材は接着するという観点で乾燥が図られますので、イコライジングといって10％近くまで含水率を下げてコンディショニングで戻して接着するのです。この結果木材の中の水は繊維質内部の結合水までしっかり乾燥させたものとなりたとえ水に濡れても表面の自由水だけになり簡単に乾いていきます。又、集成材は元々木片を集めたものですので、繊維の導管は通っていません。だから濡れにくいのです。
　この結果実際に住まれる頃にはほとんど乾燥した状態でお引渡しが可能になり、健康快適な生活へ寄与していきます。