私たちのこだわり 2021.10.25

＜安全性能＞高強度・高品質の「構造用集成材」とは？

大切な住まいを支える柱や梁。

あなたは家に使われている木材について、
このような心配事はありませんか？

「集成材ってなに？」
「何が使われているのか分からない…」
「集成材は木を貼り合わせただけで、何年か経つとはがれてしまうのではないか…」

何が使われているのか分からない食品を食べるのが不安なように、
集成材や構造材もどれだけの強度があるのかわからないと、非常に不安になりますよね。

本来、木は鉄やコンクリートよりも優れた耐久性を誇ります。
アイフルホームでは、木をいつまでも丈夫に維持する技術を採用しています。

集成材とは、様々な木材を貼り合わせたものです。
無垢材とは、天然の木で、木材の素材そのものです。
木材は、経年変化とともに、形状の変化が起こると、家全体に様々な影響があります。

今回は、
アイフルホームの高強度・高品質「構造用集成材」の性能について説明いたします。

・均質
・強度
・生産管理
・品質
・耐久性
・火災時の特長　
・ホワイトウッドとレッドウッド

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アイフルホームの「構造用集成材」の性能

■均質

木造の大型建造物には、
強度性能が明確な集成材が使用されています。

アイフルホームが集成材を採用している理由は、一般の無垢材に比べ、強度性能にバラツキがほとんどないからです。
バランスの良い、強い構造をつくるためには、構造材一本一本の強度・品質が均質で、明確であることがとても重要になります。木造の大型建造物に集成材が採用されている理由も、この強度性能の明確さにあります。

※集成材を使った大型建造物　＜香久山体育館（奈良県橿原市）＞

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■強度

スギと比較して圧縮強度で約1.4
曲げ強度で約1.4倍の強度を保持しています。

一般の住宅の構造材として使われるヒノキ、スギの無垢材と、
アイフルホームが採用している同じ太さの集成材の柱部分と梁部分との比較をした場合、集成材は抜群の強度性能を保持していることを確認しています。

===　曲げ性能の比較（梁材）===

集成材E95-F270（アイフルホーム）：約９２０㎏
無垢材（ヒノキ）：約８７０㎏
無垢材（スギ）：約６８０㎏

＜条件＞サイズ：105mm×240mm×4000mm
建築基準法で定められた許容たわみ量（4000mm×1/300≒13.3mm）にて比較。
※地域・プランによって異なる場合があります。

===　鉛直荷重の比較（柱材）－座屈強度 ===

集成材E95-F270（アイフルホーム）：５．３ｔ
無垢材（ヒノキ）：５．０ｔ
無垢材（スギ）：３．９ｔ

＜条件＞サイズ：105mm×10mm×2700mm

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■生産管理

それぞれの工程を経て、
厳格にチェックされて製造されます。

◎集成材の製造工程

集成材の製造は、まず、丸太の木を引いて、厚20～40ｍｍ程度のひき板（ラミナというひとつの層になる板）にします。一枚一枚に、水分、強度、外観チェックをおこないます。JAS基準の含水率（15%以下）になるまで十分に乾燥させます。一本一本に品質の信頼マーク（JASマーク）が貼られて完成です。こうしてできたそれぞれのひき板を繊維方向に平行に重ねて、積層接着します。乾燥したひき板の強さを一枚一枚測り、最終外観チェックをおこないます。

切断
　↓
ひき板（ラミナ）
　・１枚１枚に水分、強度、外観チェックをおこないます。
　・長尺物はフィンガージョイント加工で接着します。（縦つぎ材）
　↓
積層接着
　↓
完成
　・最終外観チェックをおこないます

◎ＪＡＳマーク（品質の証）

厳格なチェック体制を経て製造される集成材には、その証として、１本１本に、このＪＡＳマークが貼付されます。

木材の品質を表す「ＪＡＳマーク」には、
「強度等級」の数値が記載されいています。

※製造メーカーにより、表記内容、表記方法が異なる場合があります。

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■品質

構造用集成材は、経年劣化による反りや狂い、
割れがほとんど発生しません。

木材の内側に含まれる水分の割合を表す含水率。
この含水率が木材の中で均一なくばらついていると、木が反ったり割れたりする原因となります。
集成材は、ラミナ（集成材を構成する板材）の段階で一枚一枚を乾燥させるので、含水率がどの部分でも均一な15％以下になります。含水率が低く、一定な集成材は、そうした欠点を克服した木材です。

◎集成材にする接着剤はどんなもの？

木質系接着剤のなかでも、最高レベルの耐久性を誇る接着剤を採用しています。

ラミナ（集成材を構成する板材）の接着に使用している接着剤は、
・接着強度
・耐久性
・耐水性
・耐候性
において優れた性能を発揮します。

ＪＡＳ規格にて定められた
・煮沸剥離試験
・浸漬剥離試験
・減圧加圧試験
などの試験に合格したものを使用しています。

◎生産段階での適切な品質管理

集成材は工業製品です。適切な品質管理の下で生産し、正しく使用している限り、剥離の心配はありません。
たとえ高性能な接着剤を使用していても、品質管理の行き届いた工場で生産されなければ、接着強さに影響し、剥離の問題は発生してしまいます。

＜接着剤のいろいろな要因＞
　・含水量
　・プレス時間
　・接着温度
　・塗布量
　・材の平滑性
　・プレス圧力
集成材メーカーの品質管理が重要です。

＜ＪＡＳ認定工場の定期検査＞
　・煮沸剥離試験
　・浸漬剥離試験
　・減圧加圧試験
　・ブロックせん断試験

ＪＡＳ規格は最低水準です。それ以上は集成材メーカーの適切な品質管理が重要になります。
アイフルホームの指定した集成材メーカーは、ＪＡＳ認定を取得した工場。行き届いた品質管理のもとで生産しています。

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■耐久性

歴史的な裏付けにより、
木の強さ、高い耐久性能が実証されています。

＜歴史的建造物に見る木の寿命＞

日本の歴史的建造物はすべて木造です。
大きな地震や災害を乗り越えて1,400年以上たった今も歴史を継いでいる建築物も残っています。構造材としての木の耐久性は、非常に優れており、木の特性をいかす技術や余分な湿度などの影響を受けにくくすることで、強度や品質の低下を防ぎます。

だから、鉄骨の住宅や鉄筋コンクリート住宅などと比べても耐久性は劣らないのです。日本建築史の代表的な建造物と年代を参考にしてください。

＜参考：日本建築史の代表的な建築物と年代＞

飛鳥時代（600年代）
　出雲大社、伊勢神宮、住吉大社、法隆寺金堂、法隆寺五重塔
奈良時代（700年代）
　法隆寺夢殿、唐招提寺金堂、正倉院、薬師寺東塔
平安時代（800～1100年代）
　平等院鳳凰堂、中尊寺金色堂、紫宸殿
鎌倉時代（1200～1300年代）
　東大寺南大門、円覚寺舎利殿、石山寺多宝塔、正福寺地蔵堂
室町時代（1300～1500年代）
　鹿苑寺金閣、慈照寺銀閣
桃山時代（1500年代）
　二条城、西本願寺飛雲閣
江戸時代（1600～1800年代）
　日光東照宮、修学院離宮、桂離宮

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■火災時の特長

木造住宅は火災により
すぐには倒壊に至りません。

＜木が燃えるのは表面だけです＞

木は燃えるイメージがありますが、構造材に使用するような太い木になると、燃えにくくなります。木が燃えて表面が黒くこげたとことを炭化層と呼びます。この炭化層は、熱を伝えにくく、酸素を中に入れないカバーとなり、木が燃える勢いを弱めます。木の内部が燃えない状態を保ちやすくなるので、住宅の構造部分がすぐに焼け落ちることを防ぎます。

＜燃焼実験＞

木は燃えだして１５分以上たっても
強度が６０％以上あります

木と鉄、アルミを同時に燃焼した場合、鉄は5分で強度が約４０％まで、アルミは一気に約５％まで強度が低下します。
木は徐々に強度が低下しますが、表面の炭化層によって、内部の延焼を抑えるので、15分経っても６０％以上の強度を維持します。木は燃えやすいというイメージがありますが、高温となる火災においては、木よりも鉄の強度低下の方が激しく、鉄骨造の住宅の方が一気に倒壊に至る危険性があります。

＜万が一、火災の時に重要なのは？＞

重要なのは【避難時間】です

燃え切るまで時間がかかる「木造」
一定限度を超えると、急に崩れる「鉄骨」

高温となる火災において一定温度を越えると、急激に強度低下が発生する鉄筋造の住宅。
火災が発生した場合に大切なのは、【避難時間】です。

木造の住宅の場合、徐々に強度が低下するものの、鉄骨造のような急激な強度低下には至りません。

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■ホワイトウッドとレッドウッド

ここ10年来、飛躍的にヨーロッパからの輸入が増えたホワイトウッドとレッドウッド。ヨーロッパに生えるもっとも主要な木であり、人口植栽林が非常に多くなっています。主に集成材に採用され、国内のシェアも約40%を超えるまでになりました。

木材の成長は、寒い地域で育った木ほど年数がかかり、木目がきめ細かくなるため、強い木となります。北緯65°前後で育った木は住宅に一番適していると言われます。また、北欧の湿地帯で育った木は、あてが少なく、製材後の狂いが減ります。

あて（あて材）とは、樹木が生育していくなかで、斜面上や風、雪の影響で傾いたりしたときなどに、重力の向きに対して正常にのびるよう枝や幹を曲げようとして形成される木材中の部分。あての部分は年輪が偏心しているなど、反りや狂いの原因となります。

現在の木材住宅では、ホワイトウッド・レッドウッド集成材が数多く使用されており、アイフルホームでも、柱や横架材として採用しています。