木の家・自然素材・木造注文住宅の工務店 木の城工房:栃木・那須塩原・宇都宮

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しおや湧水の里ウォーク
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私たちの生活の中には、木材で作られたものが沢山ありましたが、近年、生活様式の変化等により、木材の需要は年々減少しつつあります。一方、ホルムアルデヒト等の問題から新建材による住宅が問題視され、「木の家は心地いい、人にやさしい」と木材を見直す声も聞こえます。今回は、木材を正しく理解するため、木材の特性について紹介します。



1.木材は、循環資源である
木材は、地球温暖化に関係があるといわれる二酸化炭素を葉から吸い、根から水分を吸い、光合成によって樹幹内にセルロースやリグニンという炭素化合物を作ることにより、体を太らせていきます。この地域(尾鷲・海山・紀伊長島)の人工林は、面積約 21,000ヘクタール、材積にして 4,000,000立方メートルになります。

この森林を適正に管理すれば、1年間に約105,000立方メートル(木造住宅に換算すると約1,500棟分)の生長量が見込めます。このような資源を使わない手はありません。また、「伐ったら植える」という基本が守られていれば再生可能な有効な資源と言えます。




2.木材と水分の関係
木には親水性があり、細胞内(自由水)と細胞壁(結合水)には水が詰まっています。木が伐採されて乾燥するにつれ、細胞内の自由水が徐々に無くなりまず。次に細胞壁の結合水が減り始めると、木材は「収縮」して寸法変化が発生します。この変化が、木の長所でもあり短所でもあります。


木材は、周りの湿度により変化します。(雨の日は含水率が増え、乾いた日には減る)つまり、室内に木材を使えば、湿潤調整を自動的に行っていることになるのです。近年、「欠陥住宅」と言う言葉を耳にしますが、これは木材の性質を無視して造られた住宅が多いのです。適切な管理のもとで乾燥された木材を使えば、歪みは最小限に抑えられて快適な住宅になります。しかし、木材の湿潤調整には限界があります。適度な水分が停滞する等して腐食菌がつくと腐りが生じ、木材の機能は維持されません。つまり、木材は万能ではなく、その使い方によって他の建設資材以上の機能を発揮することができるのです。



3.木材の強度は?
木材も樹種によって性質は大きく違いますが、一般的には、比重が大きいほど強度があります。木材と鉄とを比べれば、誰もが鉄のほうが強度が大きいと思うでしょう。しかし、鉄の比重は木材の約20倍あることから、重さ当たりの強度で換算しますと、木材は鉄の約4倍の強度になります。(グラフを参照のこと)


木は生きた建設資材です。木の特性を正しく理解して使えば、より快適な生活空間を作ることが可能なのです。重さ当たりの強度にどんな意味があるかというと、同じ建物を造るのに軽くでき、基礎工事等が軽減できます。



4.木材の特性について
a.針葉樹と広葉樹
樹木を葉の形態で分類すると針葉樹と広葉樹に区分できます。針葉樹はスギ・ヒノキ・マツ類等、細くとがった葉をもった樹木です。針葉樹は、常緑樹と落葉樹に大別できますが、カラマツ・イチョウ等を除くと他は常緑樹です。広葉樹は扁平な葉をもった樹木です。常緑樹には、シイ、カシ、クス、ツバキ等があり、落葉樹にはケヤキ、ブナ、ナラ等があります。針葉樹は、主に建築用構造用部材・仕上げ材として利用され、広葉樹は造作材、家具材、仕上げ材等に利用されます。住宅に利用される樹木としては、スギ・ヒノキは柱材、マツが梁桁材、家具にはキリ、クス、ケヤキ等、床にはマツ、ナラ等が利用されます。


b.辺材と心材
丸太を横切りしたとき観察できる大きな特徴は、周縁部分の白っぽい辺材(白太)と、中心部分の着色した心材(赤身)の区分です。辺材には、生きた細胞が含まれており、デンプンや脂肪など栄養分が貯蔵されていることが多いため、変色菌や腐朽菌あるいは害虫に侵されやすくなります。一方、心材には木の香りや色のもとになる成分が存在するため、腐朽菌や昆虫などの攻撃に対して辺材より抵抗性が大きくなります。





c.年輪
針葉樹の木口面をみると、色が薄い(春から夏にかけて成長した)早材と、色の濃い(夏から秋にかけて成長した)晩材が交互になっています。同一年に形成された早材と晩材を合わせた部分が年輪と呼ばれています。早材では細胞の直径は大きく細胞壁は薄いのでやわらかいですが、晩材では逆に径は小さく細胞壁は厚いため硬くなります。したがって、木材を屋外に暴露すると太陽の光と雨水とによって早材部分が晩材部分よりも早く劣化して沈み込むため、洗い出した板のような凹凸状態(目やせと呼ぶ)を呈するようになります。一方、広葉樹材は、早材と晩材の区分が困難なものが多くなっています。


d.木材の3断面
木材の断面には、樹幹の軸に直角に切断した横断面(木口面)、樹心を通る縦方向の放射断面(柾目面)、また放射断面に直角に縦断した年輪に平行な接線断面(板目面)があり、これを木材の3断面と呼びます。












e.元口と末口
木材は成長の過程で根本が大きく、先端に行くに従ってしだいに細くなります。その幹の根本(大きい)部分を元口(もとくち)といい、梢(小さい)部分を末口と呼びます。







f.エンジニアリング・ウッド
(1)集成材
ひき板あるいは小角材等の部材を、繊維方向を互いに平行にして接着材を用いて、長さ、幅、厚さの方向に集成接着した材料です。用途は、内装材や構造用材です。特徴としては、木材特有の節、割れ等の欠点を除去してつくるため、品質が均一な材料です。また、強度上の要求に応じて部材を有効に活用することにより合理的構造材料をつくることができます。



(2)合板
木材の薄板(単板:ベニア)を、その繊維方向が互いに直交するように奇数枚を積層接着した材料(面材料)です。用途は、コンクリートの型枠や住宅の壁パネル等の面材料として利用されています。特徴としては、無垢の材と比べると繊維方向と横方向の双方とも強い、異方性が少ない、反りにくい等が挙げられます。




(3)LVL(Laminated Veneer Lumber)
木材の薄板(単板:ベニア)を、その繊維方向を互いに平行にして積層接着した材料です。用途は、内装材や構造用材です。特徴としては、合板と集成材の性質を受け継いでいます。






(4)PSL
木材の薄板を幅方向に裁断して製作したストランドを繊維方向を揃えて積層接着した材料です。用途は、構造用集成材と競合しており、大断面大スパンの梁・桁や柱などの構造用材です。







(5)パーティクルボード
木材の小片を主原料として繊維方向を一定にし接着剤にしないで積層接着した材料です。用途は、家具や住宅の床下地材などに使用されています。






(6)OSB
木材の小片を主原料とし、これを繊維方向は非配向で積層した材料です。用途は、住宅の屋根下地、床下地、壁下地などにに使用されています。










(7)MDF 紙と同質でありながら、紙よりはる かに厚くて強く、幅や長さの狂いも 少ない。表面は硬く平滑で、中は緻密。加工面がきれいに仕上がる。板面へのクギ打ちは問題ないが、 木口面の場合は割れが生じる。吸水・吸湿に対する膨張率も高い。
※弊社使用の『スターウッド』は吸水・防湿に対する膨張率は抑えられています。
【画像】



5.木材の種類
<th>名称</th><th>分類</th><th>産地</th><th width="100">用途</th><th>特性</th><th>比重</th>
 
杉スギ
スギ科
スギ属
本州
四国
九州
建築、建具、土木、船舶、車輛、家具、器具、樽、桶、はし軽軟で加工性が良い。特有の香りがある。乾燥がはやい。0.38
桧ヒノキ
ヒノキ科
ヒノキ属
本州中部
四国
九州
建築、家具、器具、船舶、彫刻、車輪、社寺水に強い。光沢がある。狂いが少ない。加工性が良い。特有の芳香がある。0.41
赤松アカマツ
赤松
マツ科
マツ属
本州
四国
九州
建築、建材、器具、車輪、土木、船舶、パルプ油分が多く、手入れをすると飴色になる。重硬で加工性は中庸。0.53
唐松カラマツ
唐松
マツ科
カラマツ属
本州北部

中部
建築、土木、船舶、パルプ割れやすく仕上げしにくい。ヤニ気が強い。重硬で加工性は中庸。0.53
米松ベイマツ
米松
(ダグラスファー、
オレゴンパイン)
マツ科
トガサワラ属
北米西部建築、合板、船舶、車輪、土木、パルプ、包装心材は、淡い赤褐色、辺材は淡い黄白色で境界は明瞭。木目は直通で木肌は粗い。杉と松の中間の材質で油っ気が多い。重くて硬い材で耐朽性、保存性は高い。加工容易。仕上げ中庸。0.55
米ヒバベイヒバ
米ヒバ
(イエローシーダー)
ヒノキ科
アラスカ

オレゴン州
東部
建築、戸外用材肌目が細かく狂いが少ない。加工性が良く、耐久性もある。虫害に強い。心材は淡黄白色、辺材は白色から黄白色。0.5
米桧ベイヒ
米桧
(オーソンヒノキ、
グラントヒノキ)
ヒノキ科
ヒノキ属
北米西部原産
ヨーロッパや
日本にも分布
土木、建築全般、建具、家具、器具、船舶、加工性、仕上がり良好。磨くと美しい光沢が生まれる。木肌は、緻密で耐候性、保存性に優れている。心材は、赤みを帯びた黄白色から黄褐色。辺材は、白ないし黄白色で境界は不明瞭。0.51
米栂ベイツガ
米栂
マツ科
ツガ属
北米
カナダ西部
スギの代用としての建築、建具、防腐、土台、パルプ堅さ、加工性は中庸。仕上げ良好。磨くと光沢がでる。割れが入りやすく、変色しやすい。0.46
米杉ベイスギ
米杉
ヒノキ科
ネズコ属
アラスカ

北米西部
外壁板、屋根材、器具、枠、土木、心材軽軟だが耐久性にすぐれ、割って薄板にしやすい。仕上げは中庸。ネズコと同属。0.37
米トウヒスプルース
米トウヒ
マツ科
トウヒ属
アラスカ

北米西部
パルプ、建築、楽器、ピアノ響板やや軽軟で加工容易。仕上げは良好。絹糸光沢がでる。0.41
シベリアカラマツシベリアカラマツマツ科
カラマツ属
旧ソ連
極東部
仮設用材、枕木、電柱針葉樹としてはかなり重硬。加工はやや困難。水中での保存性が大きく樹脂分が多いのが特徴。0.51
アガチス類アガチス類ナンヨウスギ科
東南アジア
全域
豪州
建築、内装仕上げ材、家具、器具、鉛筆、マッチやや軽軟で割れにくい。加工容易、仕上げ良好。保存性は低い。0.48
サイプレスサイプレスヒノキ科
ヒノキ属
西
オーストラリア
ウッドデッキなどシロアリや腐食に大変強い。0.68
イタヤカエデイタヤカエデカエデ科
カエデ属
本州
四国
九州
建築、家具、スキー、土木、船舶、楽器、工芸(イタヤ細工)硬くて粘りがある。加工はやや困難。仕上がりは良好。絹糸光沢がある。曲木にも使える。0.67
樫カシ
ブナ科
コナラ属
東アジア

東南アジアの
暖帯に自生
建築材、船舶材、器具、鉋台、ノミ、カナヅチの柄非常に硬く国産の材の中で一番重い。弾性があって水湿にも強い。辺材と心材の境は不明瞭。日本にはアカガシ、ウラジロガシ、ツクバネガシ、シラカシ、アラカシ、イチイガシなどがある。0.80
桂カツラ
カツラ科
カツラ属
北海道

九州
家具、器具、文房具、装飾、彫刻、碁・将棋盤やや軽軟で加工は容易。仕上げは良好。趣味の木彫りに最適。0.49
桐キリ
ゴマノハグサ科
キリ属
北海道南部
以南で植裁
家具、小箱、建築(天上板、欄間)下駄、装飾、木炭やや重硬、強くて粘りがある。加工性、仕上がりは中庸。0.30
栗クリ
ブナ科
クリ属
 建材、家具、工芸品、器具 0.60
欅ケヤキ
ニレ科
ケヤキ属
本州
四国
九州
建築、社寺、彫刻、家具、器具、船舶、装飾用突板曲木に適す。日本の広葉樹の中で最優良材の一つとされる。0.69
シナノキシナノキシナノキ科
シナノキ属
北海道

九州
家具、機械、合板、器具、鉛筆、材質は均整で軽軟。加工は容易。仕上げは中庸。塗料や接着剤に注意が必乾燥は容易。0.48
チークチーククマツヅラ科
チークノキ属
インド
マレー半島
原産
タイ
ミャンマー
フィリピン
インドネシア
家具、造船材、乾燥後の伸縮やそりがなく、耐久性と強度がある。湿気や虫害に強い。心材が金褐色、辺材は黄白色。0.60
栃の木トチノキ栃トチノキ科
トチノキ属
北海道南部
本州
四国
器具、家具、装飾、漆器木地、建築、合板、彫刻、土木保存性は低い。乾燥は容易。軽軟で加工は容易。仕上げ良好。絹糸光沢がある。狂いやすい。0.52
ブナブナブナ科
ブナ属
北海道西南部

九州
建築内装材、家具、器具、曲材、合板、船舶、機械、パルプ重硬だが粘りがあり曲げやすい。乾燥の途中狂いやすい。0.65
黒胡桃ブラックオールナット
(黒胡桃/
クルミ)
クルミ科
クルミ属
アメリカ
北東部
ヨーロッパ
カナダ
高級洋家具材、銃床、器具、心材は、黒褐色〜帯紫褐色、辺材は灰色。木肌はやや荒い。粘り強く狂いが少ない。重くて硬い。加工性、接着性、塗装性、仕上がりともに優良。使い込むと美しい光沢が生まれる。0.59
ホオノキホオノキモクレン科
モクレン属
北海道

九州
彫刻、製図板、定規、建具、家具、器具、楽器保存性は低いが、軽軟で加工は容易。乾燥も容易で仕上げは良好。狂いも少ない。0.48
ホワイトメランチホワイトメランチフタバガキ科
南洋材
東南アジア合板、建築、家具散孔材。加工は中庸、仕上がり良好。辺心材ともに淡黄白色、淡い褐色で時間がたつと褐色を帯びる。細胞中にシリカが含まれており刃物を傷めるのが難。揃った淡い色のとして内装材に使われることも多い。0.5

0.60
真樺マカンバ
真樺
カバノキ科
カバノキ属
おもに北海道
本州北中部
家具、彫刻、車輛、合板、建築、突板重厚で強い。狂いが少ない。着色性が良い。仕上げは良好。日本を代表する良材の一つ。0.67
水楢ミズナラ
水楢
ブナ科
コナラ属
北海道

九州
家具、フローリング、器具、車両、洋酒樽、突板環孔材。重硬で加工困難。0.68
ヤチダモヤチダモモクセイ科
トネリコ属
おもに北海道
本州北中部
家具、建築、バット、テニスラケット、船舶、合板、ベニヤ合板やや重硬、強くて粘りがある。加工性、仕上がりは中庸。0.65
ヤマザクラヤマザクラバラ科
サクラ属
本州
四国
九州
建築材、造作材、楽器、高級家具硬く強靱で狂いが少ない。加工性、着色性、に優れ、磨くと光沢がでる。0.68
レッドメランチレッドメランチフタバガキ科
東南アジア建築(造作)、合板、家具、車輛、加工容易。仕上がり良好。辺材は乾くとヒラタキクイムシの害を受けるので防虫加工した方が良い。0.5

0.60
ローズウッドローズウッド
(紫檀/
ナンベイシタン)
マメ科
ダルベルギア属
アフリカ
南米
フィリピンを除く
東南アジア
装飾性の高い高級家具、器具、心材は、赤褐色の他、橙、紫。辺材は白色。密で硬く光沢がある。切削加工は困難。磨くと美しい木目が表れる。0.82













桧のはなし
言葉の由来:
もともと古代人が桧材を棒でもんで火をつくる方法を発見したことから『 火の木 』と呼ばれそれが転じて『 ヒノキ 』となったと言われています。
「 ヒ 」には、「 良い 」という意味があるため、ヒの木と呼ばれたいう説もある。

分布:
福島県以南から九州まで分布
桧は杉と比べると、やや乾燥した土地を好み、杉より成長が遅く手入れも多く必要とする材である。
材の色は、淡紅白色。肌触りがなめらかで、肌目が非常に緻密。独特の艶と香りがあり、強度に優れ狂いが少なく耐久性はトップクラスで活用範囲は広い。

用途:
土台・柱・垂木・根太・母屋・貫・敷居・鴨居 など桧は昔から日本の木の文化を支え、その形成に大いに貢献してきた。
『日本書記』の中に「杉・楠の木は船に、桧は宮殿に」と記されているとおり、その数千年も前の時代から桧が宮殿建築用として使用され、最適最高の材であることが証明されている。

香り:
桧は独特の匂いがあり安息効果があると言われています。
その成分には 「 アルファピネン 」(注1)や「 ボルネオール 」(注2)や「 ヒノキオール 」(注3)などの精油分によるもので、人間には心地よいが虫(ダニ・白蟻等)や細菌には恐ろしく嫌な匂いらしいです。
桧は、香りで心を癒す・・・・・この香りには精神を安定させる科学的パワーがあります。
人はいい香りをかぐと、自律神経の緊張がほぐれて血行がよくなり、心身ともにリラックスできます。(アロマテラピー効果)
とくに、桧はその効果が高く精神安定剤の代わりに桧の精油を持ち歩くスポーツ選手もいるそうです。
(注1)アルファピネン:抗菌や解毒作用があり、野菜のみょうがにも含まれ精神安定にも効果があると言われています。
(注2)ボルネオール:防虫や抗腐敗・解毒作用があり、入浴剤やアトピー皮膚炎等の薬剤にも使用されています。
(注3)ヒノキオール:抗菌・防蟻・リラックス効果があると言われている。
************* ヒノキチオール と ヒノキオールは違う物 *************
ヒノキチオールは基本的に台湾桧や青森ヒバに含有されている成分で、国産桧には微量しか検出されていません。その量は、ヒバの10分の1程度である。

フィトンチット:
多種類の天然植物の茎や葉などから微量に大気に放出されている成分を総称したもの。「フィトン」とは植物を意味し、「チット」は雑菌を死滅させる能力という意味をもつ合成語で、言わば「植物性殺菌素」と言われるものです。
効用は消臭・殺菌・殺虫・植物成長促進・爽快感促進・免疫促進などの森林浴効果で、空気を浄化し人間の体に活力を与えてくれます。

成分特性:
桧は抗菌・防蟻・抗腐敗の効果が強く、例として、ひのき風呂と言った肌が触れる所やまな板や弁当箱等、食材の調理や保管に使用されるなど滅菌効果が高いことがわかる。

法隆寺:
法隆寺を建てた頃、木と言えば桧でした。 桧は、伐採してから200年は強くなり続けそれから千年という長い時間を経てゆっくり弱くなる。
法隆寺の昭和大修理をした時に交換した材は35%だけで、残りの材は1300年前のままの材を使用したと言われています。
もし、欅や松を使用していたらだいたい600年くらいしか持たないでしょう。杉で800から1000年くらい。
桧だから、1300年以上も搭を支えているといわれています。

強度:
1300年前の法隆寺で使用された桧と新しい桧、どちらが強いか?
桧は伐採されてから2〜300年の間は、強さや剛性が徐々に増して2〜3割も上昇し、その時期を過ぎた後、ゆるやかに下降する。
その下がりカーブのところに法隆寺の柱が位置して、新しい柱とほぼ同じくらいの強さになっていることがわかっている。(図1〜4参照)
木は切られた時に第一の生が終わり、建築材として使用される時に第二の生が始まり、その後何百年もの長い年月を生き続ける。
桧は1000年経っても、削ればヒノキの香りがする。 ようするに、桧は生きつづけているということがわかります。


日本各地の詳細な桧分部図を見る



シロアリのはなし
普通のアリの体は「頭」「胴」「腹」の3部分に別れ、脚と羽は「胴」に付いている。
シロアリは「頭」と「腹」だけで、脚と羽は「腹」から出ている。シロアリは昆虫の中でもゴキブリに近く、太古から存在している。

シロアリの生態
シロアリは「女王アリ」「羽アリ」「働きアリ」「兵アリ」が役割を分担して集団で暮らしている。
女王アリは特に卵巣が肥大していて、集団の中心的役割を担い、一生の大半は卵を産む。卵にフェロモンを作用させることで、「羽アリ」「働きアリ」「兵隊アリ」を産み分けることが出来る。
羽アリは新たな世代を確保するために生まれてくる。繁殖力を持ち、あたりの食料が無くなってくると巣立って、別の場所まで飛来して、新たな巣をつくる。
兵アリは外敵から仲間を守り、最も多い働きアリが集団の世話をして、活動の原動力となる。
シロアリは目が退化していて、食べた木材も自分自身では消化出来ず、体内の微生物が分解して、それを栄養として生きている。

シロアリの種類
シロアリは大別して、「イエシロアリ」と「ヤマトシロアリ」とがある。
ヤマトシロアリは水を運ぶ能力が無く、湿気のある場所でしか活動できないイエシロアリは水を運ぶ能力を持っているので、乾燥した場所でも活動でき、2階まで被害をもたらすとても厄介である。


シロアリの生息地域
















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