世界で「脱炭素社会」に向けた議論が活発になっています。「SDGs」への取り組みも徐々に広がっています。我が国においても政府のグリーン成長戦略を追い風に木材活用や省エネなど脱炭素の政策が活発になっています。温室効果ガス排出量実質ゼロや地域の活性化に向けて、建築界にできることの一つに中大規模木造の提案があります。鉄骨造から木造に転換することを考えた時に、木造の特性を活かした設計変更が求められます。鉄骨造と同じ設計内容を木造で実現することは現実的には困難ですし、木造の魅力を発揮することもできません。大規模木造（SE構法）であれば木造のメリットを活かしながらさまざまな対応が可能です。このコラムでは複数の視点から大規模木造（SE構法）と鉄骨造を比較した内容についてお伝えします。

＜このコラムでわかること＞

・建設業界の現状から考える大規模木造（SE構法）と鉄骨造

・鉄骨造の概要とメリット・デメリット

・鉄骨造の課題

・大規模木造（SE構法）の概要と特徴

・大規模木造（SE構法）と鉄骨造の比較（設計編）

・大規模木造（SE構法）と鉄骨造の比較（材料編）

・大規模木造（SE構法）と鉄骨造の比較（耐久・耐火編）

・大規模木造（SE構法）と鉄骨造の比較（施工・コスト編）

・大規模木造をSE構法で実現するポイント

・まとめ

2009年のリーマンショック以降、工事予定金額は鉄骨鉄筋コンクリート造・鉄筋コンクリート造・鉄骨造が大きく上昇していますが、木造の工事単価はほぼ横ばいで推移しており、実際に木造建築は増えています。公共工事（特に低層）については、木造化率が増加傾向にあります。

建設業の抱える大きな問題として、慢性的な人手不足や高齢化による職人不足、建築用鋼材の需要変化による価格変動等があります。そこに輸送コストの上昇も相まって、工期が遅延、長期化する原因となっています。

短い工期かつローコストを実現するために、今までは鉄骨造が望ましいと判断されていましたが、建設コストは「ヒト（人件費）、モノ（建材費、機器費など）、経費（利益）」の合計で構成されることを考えると、鉄骨造の施工に関する人件費、鋼材の上昇は大きなマイナス要素となります。

木造は鉄骨造や鉄筋コンクリート造と比較して、工期の短縮が図れることも利点です。木造の場合、プレカットされた規格部材を現場で組み上げる施工は、スムーズな作業・進行に貢献し、短期間での完成を実現できます。また、工期の短縮は人件費など経費を安くでき、コスト削減を後押しします。

木造非住宅の普及に伴い、斬新な設計を膨大なエネルギーとさまざまなプロセス等で実現した木造の「特殊解」が多いことも事実です。実際の社会経済活動の中で発注される建築のほとんどはスタンダードな建築物であり、さまざまな用途の非住宅建築をどのように木造で実現しやすくするかの仕組みやビジネスが求められています。

鉄骨造は、骨組となる鉄骨（鋼材）の太さにより「重量鉄骨造」と「軽量鉄骨造」の2つに分けられます。小規模な建築物では軽量鉄骨造が見られますが、規模が大きくなると重量鉄骨造が適します。いずれも工場で加工した鋼材を現場で組み立てるため、鉄筋コンクリート造に比べると短い工期で済みます。

1.重量鉄骨造：柱の間隔が大きくとれ、開放的な大空間がつくれる

軽量鉄骨より厚く強靭な重量鉄骨の柱と梁で構成され、高層の建築にも対応可能です。大開口や大規模空間に適しています。工場で加工した鋼材を搬入し、クレーンなど大型機器を使って組み立てるので、道路が狭い敷地は要注意です。

2.軽量鉄骨造：柱と梁、ブレース（筋交い）で支え、設計の自由度が高い

在来木造軸組に似た考え方の柱と梁、筋かいで支える構造です。木造と重量鉄骨造の中間的な構造とも言えます。部材にはJIS規格品の鋼材を使用します。精度が高く強度も安定しています。

＜鉄骨造のメリット＞

• 使用される部材が工場生産されているので品質が一定
• 耐久性や耐震性、耐火性に優れている
• 軽量鉄骨造の場合、基礎工事が木造と同程度で済み、工期が短い
• 重量鉄骨造の場合、間取りや開口部のとり方に制約が少なく、敷地の広さや形状にも柔軟に対応できる

＜鉄骨造のデメリット＞

• 鉄骨造に共通して、湿気や結露で錆が出ると耐久性に影響するため防錆対策が必要
• 軽量鉄骨造の場合、大きな空間の間取りには不向き
• 重量鉄骨造のラーメン工法では、柱や梁（はり）型のでっぱりは避けられない

鉄骨造の抱える課題は建設業界の構造的な問題でもあります。鉄骨造に関する事業者の廃業などもあり、市場への出荷量が抑えられています。建築用鋼材は、需要変動の影響もあり価格も不安定です。

鉄骨造の積算において悩ましいのが時間軸の長さです。大規模な鉄骨造の建築の場合、工事の受注から資材調達までの期間が長く、最終の資材価格を確定できないことから、施工者はコストの見通しが立てにくく、見積り金額は安全側に高めの金額にならざるを得ません。

鋼材の納期も大きな問題です。鋼材は設計に合わせた受注生産となるため、発注から納入までの期間が数ヶ月かかります。納期の遅れは全体の工期に影響を及ぼすため、工程管理に注意が必要です。

鉄骨造で品質に差が出てしまう工程に｢溶接｣があります。重量鉄骨造ではH型鋼や角形鋼管、板状の鋼材を溶接して構造材として成形します。熟練工も減っている現状では、その力量により品質がバラバラになりやすい傾向があります。大手建設会社では、大規模な工事現場で溶接ロボット等の活用が始まっていますが、まだ限定的です。

鉄骨造を施工するための建設職人の確保も大きな問題です。高齢化や人材不足などにより建設職人を集めることが本当に困難になっています。貴重な建設職人をそれぞれの現場で「奪い合う」図式となるため、必然的に人件費は高くなる傾向になります。

耐震構法SE構法とは、構造計算された耐震性の高い木造建築を実現する、独自の建築システムです。SEはSafety Engineering（Engineering For Safety）の略で、「工学的に安全な構法」という意味です。（以下SE構法）

SE構法は、優れた耐震性能と自由度の高い空間設計が両立できる木造建築を、厳格な品質基準を設けて実現しています。耐震性の高い構造躯体、従来の木造では困難だった建築を可能にしたSE構法には代表的な3つのポイントがあります。

１．地震や台風を想定した構造計算

SE構法は、鉄骨造や鉄筋コンクリート造と同じ手法で、厳密な構造計算が行われています。接合部の強度を実験等で検証したデータを元に、立体解析構造計算プログラムで一棟一棟全ての住宅を検証して、設計段階で建築物の強度を確定します。

数値に裏付けられた構造計算によって、自然災害に耐えうる強靭さを備えた安全性と信頼性を科学的に証明しています。

関連記事：中大規模木造に適した技術と自由があるSE構法の構造設計

２．木造ラーメン構法

SE構法は、鉄骨造や鉄筋コンクリート造で主流の「ラーメン構法」を、木造建築に取り入れているのが特徴です。

一般的な在来木造工法は、柱と梁の接合部をただつなげているだけですので、横揺れの地震が起きると簡単に倒壊してしまうので、筋交いを数多く配置して耐震性を高めます。強度は上がるものの、多くの柱や壁が必要となり、空間設計の自由度が低下します。

柱が梁と剛接合しているラーメン構造では、筋交い以外の構造躯体で耐震性を高めて、柱や壁が少なくても地震に強い建築になります。木造で完全なラーメン構法の実現は現実的でないことから、SE構法は柱梁の構造躯体をラーメン構法としながら必要最小限の耐力壁を併用する「準ラーメン構法」を実現しています。

SE構法は、木造でありながらラーメン構造を採用したことと、構造計算で明確な根拠に基づいた安全性で、地震に強く、空間の自由度の高い建築を実現します。

関連記事：耐震構法SE構法はシステム化された木造ラーメン構法

３．接合部の強固なSE金物、柱・梁は構造用集成材

SE構法は、金物工法の欠点を克服するため、表面に凹凸加工を施した通常のボルトの約2倍の強さを持つSボルトを木材にねじ込み、独自開発した高強度のSE金物との組み合わせにより、断面欠損の少ない構造によって柱と梁とを強固に接合し、耐震性の高いラーメン構造を実現しています。

また、構造用集成材を採用することで高い強度と安定した品質を確保しています。構造用集成材は、反り、ねじれ、割れ、伸縮などの欠点を克服した木材です。材料の加工は実力、実績のある指定のプレカット工場で行い、コンピューター制御による高精度プレカットによって正確に加工されます。

関連記事：耐震構法SE構法が「強くて、安い」のは構造フレームと耐力壁にワケがある

大規模木造（SE構法）と鉄骨造を設計面で比較します。

大規模木造（SE構法）は準ラーメン構造のため、柱・梁の構造フレームに加えて構造用合板を貼った耐力壁をX・Y方向に設置して耐震性能を確保します。鉄骨造においてブレース構造の場合は、柱・梁の構造フレームに加えてブレースが必要になります。

大空間は鉄骨造のほうが有利です。スパンを大きく飛ばすこともできますし、階高の高い断面計画などにも対応できます。SE構法でも大空間の対応は可能です。スパン10mを超える大空間の実績も多数あります。

また設計のポイントとして、一般に流通している構造用集成材の梁は６mまでが標準となっており、６mを超えると特注材を使うことになりコストに影響しやすくなります。スパン10m程度までは単純梁で対応することもできます。

SE構法と鉄骨造は、どちらも構造計算をもとに部材算定や接合部の設計を行いますので、耐震性に関しては同等の性能となります。大きく異なるのは、建築物の揺れ方です。

高層の計画や工場のような大空間は鉄骨造が有利となりますが、３階建以下でスパンが10m以内のような計画においてはSE構法を採用することでコストを大きく抑えることができ、材料の納期も早いので工期も大幅に短縮できます。

関連記事：耐震構法SE構法と鉄骨造を徹底比較（設計編）

大規模木造（SE構法）と鉄骨造を材料面で比較します。

SE構法は構造躯体が木（構造用集成材）です。木は鉄に比べて熱を伝えにくいという特性を持っています。木の断熱性は鉄の約350倍となり、木材が高い断熱性能を有しています。

木は湿度が高くなると湿気を吸収し、乾燥すると湿気を吐き出すという調整機能を持っています。また熱伝導率が低く保湿性も良いため、結露が生じにくいです。鉄は熱伝達率が高い材料なので、外気に近い箇所に使用するとヒートブリッジ(熱橋)になります。

一般的に鉄材など重い素材ほど強い素材といえます。木材は軽くて強い自然素材といえます。強度と重量の比率としては、SE構法は比重が軽く、鉄骨造は比重が重いということになります。

SE構法（木造）と鉄骨造を材料で比較すると、材の強さや音に関する面では鉄骨造が優れており、断熱性や気密性ではSE構法（木造）に優位性があります。また地球環境に対する影響についても、SE構法（木造）は製造時のCO2排出量が少なく、CO2固定量も多いという利点があります。

関連記事：耐震構法SE構法と鉄骨造を徹底比較（材料編）

大規模木造（SE構法）と鉄骨造を耐久性・耐火性の面で比較します。

耐久性に関しては、SE構法（木造）も鉄骨造も共通の弱点としては「水に弱い」ことが挙げられます。そのため、構造用集成材や鋼材を「いかに水に触れさせない」納まりで建築をつくる必要があります。

木材は吸水性や吸湿性に優れているので、一年間で温度や湿度などの変化の大きい日本の環境に適しています。鉄骨造のメンテナンスにおいては事前の検討が必須です。例えば雨漏れ補修の工事では、雨水の侵入経路を特定する必要があります。

SE構法で使用する構造用集成材は、断面を大きくすることで逆に燃えにくくなります。それは表面に炭化層ができ、それが断熱材の役割をして熱を伝えにくく炭化速度を失速させるという特性を持っているためです。鉄骨は、熱が加えられると、その耐力が急激に低下する性質がありますので、耐火的な材料とは言えません。

耐火性については、耐火建築物あるいは準耐火建築物においても、SE構法も鉄骨造もそれぞれ対応が可能です。

関連記事：耐震構法SE構法と鉄骨造を徹底比較（耐久・耐火編）

大規模木造（SE構法）と鉄骨造を施工・コストの面で比較します。

SE構法の施工方法は、柱の面に梁受け金物を取り付け、梁を落とし込み、ドリフトピンを打ち込んで接合します。SE構法は施工方法が明快なため、施工者による差が出にくい工法です。鉄骨造は、接合部に溶接となりますが、職人の技術差により強度に差が出ます。

SE構法の基礎は、木造住宅程度の基礎断面なので、配筋量も型枠も比較的少ないです。鉄骨造の基礎は、基礎断面が木造よりも大きくなるため、配筋量も型枠も多くなります。

SE構法で標準で使用する構造用集成材の材種は、オウシュウアカマツなので北欧から輸入する材料です。為替などにより構造用集成材の単価は変動しますが、変動する単価の幅は数%程度のため、構造材の価格の変動幅は小さいと言えます。鉄骨造は需要変動により鋼材価格の変動が続いています。

SE構法（木造）は、大工による施工が中心のため、施工費の変動はほとんどありません。大工は、地域によって施工費の相場も決まっています。鉄骨造は、職人不足が深刻な状態で、要求品質（性能・コスト・工期）を満足させるためには配慮が必要になります。

関連記事：耐震構法SE構法と鉄骨造を徹底比較（施工・コスト編）

鉄骨造から大規模木造（SE構法）に切り替えて計画する場合のポイントは下記です。

1.低層建築における木造の優位性

木造の持つ規格化、標準化された設計・施工技術は、多様な建物や空間を低コストで実現することができます。特に、高品質で低コスト、短工期が求められる施設等を、確実に設計・施工するために有効な工法が「システム化された木造」であるSE構法です。

関連記事：「店舗、事務所、倉庫には鉄骨造より木造が「安い、早い、うまい」理由」

2.コストの優位性（鉄骨造と木造の比較）

構造で大規模木造（SE構法）を選択することで、基礎や構造躯体のコストが安くなります。外壁仕上げには住宅用サイディング、窓は住宅用アルミサッシなどを使うことで、建材費や施工費も抑えることができます。

関連記事：「中大規模木造の建設費の概要とコストを抑えるポイント」

3.木造でよりコストパフォーマンスを高める（木造の構法による比較）

大規模木造の計画において、木造建築を慣れていないと過大にコストや工期が膨らんでしまうことがあります。それを避けるためには、構造躯体は一般用流通材を使うことを前提に構造計画を行うことが基本です。

関連記事：「中大規模木造でコストダウンできる構造計画、構造躯体の考え方」

4.木造に精通した構造設計者に依頼（SE構法は大規模木造に適している）

SE構法は単純に「剛性のある木質フレーム」というだけではなく、さまざまな利点を追求し、大規模木造で求められる大空間・大開口を可能にして、意匠設計者の創造性を活かせる設計の自由度を提供しています。SE構法は剛性のある木質フレームに囲まれた耐力壁を併用することで、耐力壁の性能を最大限生かすことが可能となり、壁量を少なくできます。SE構法は木造でも明確な構造計算に基づいているので、設計者は安心して意匠設計に集中できます。

関連記事：「中大規模木造に適した技術と自由があるSE構法の構造設計」

5.木造におけるワンストップサービス（SE構法は使い勝手が良い）

SE構法は「木造の構造設計」と「構造躯体材料のプレカット」そして施工というプロセスを合理化することでワンストップサービスとして実現した木造の工法です。大規模木造では工法に関わらず、「木造の構造躯体の施工の担い手」を確保する必要があります。SE構法であれば、構造躯体の施工だけをSE構法登録施工店に依頼する「建て方施工」という方法もありますので、施工会社選定の選択肢が大きく広がります。

関連記事：「SE構法はワンストップサービスが魅力！各プロセスごとに徹底解説」

鉄骨造より木造に設計変更する場合には、コストダウンのためのポイントがあります。木造のモジュールを意識してプランを調整すること、アルミサッシなどの建材は極力木造用の既製品を使う、大スパン部分以外はなるべく特注材は使用しないことなどです。

コストや流通、納期等の問題についても、鉄骨造と比較して木造の方が有利です。部材コストも安くなりますし、流通も整備されており、納期も大幅に短縮できます。木造とすることで建物重量が軽くなるため、地盤改良工事費、基礎工事費が大幅に安くできることもメリットです。

SE構法は構造用集成材の中段面部材（柱は120mm角、梁は120mm幅）が標準なため、住宅と同等の部材寸法でスパン8m程度までの空間を構成できるコストパフォーマンスをうまく活用していただければと考えております。スパンが10mを超える空間は、特注材やトラス、張弦梁などを活用することも可能です。

計画段階からNCNの特建事業部に相談することで、木造建築に関する知見をうまく利用していただき、ファーストプランの段階から構造計画を相談することで、合理的に設計実務を進めることが可能です。

集成材構法として実力・実績のある工法の一つが「耐震構法SE構法」です。SE構法は「木造の構造設計」から「構造躯体材料のプレカット」に至るプロセスを合理化することで設計から施工までをワンストップサービスとして実現した木造の工法です。

「耐震構法SE構法」へのご相談はこちらです。

また工法を問わず、木造の構造設計から構造躯体材料のプレカットに至るスキームづくりに取り組む目的で「株式会社木構造デザイン」が設立されました。構造設計事務所として、「⾮住宅⽊造専⾨の構造設計」、「構造設計と連動したプレカットCADデータの提供」をメイン事業とし、構造設計と⽣産設計を同時に提供することで、設計から加工までのワンストップサービスで木造建築物の普及に貢献する会社です。

「木構造デザイン」へのご相談はこちらです。

株式会社エヌ・シー・エヌ、株式会社木構造デザインへのご相談は無料となっておりますので、お気軽にお問い合わせください。