近年、日本では非住宅建築における木造化・木質化が話題になっています。SDGs、脱炭素、ESG投資への流れが、より木造化・木質化を加速させています。今まで主に鉄筋コンクリート造や鉄骨造で計画していた建物を木造で計画する機会が増えています。木造を初めて手掛ける実務者にとっては、大規模木造における基本情報を押さえた上で、的確な計画を行う必要があります。このコラムでは初めて大規模木造を設計・施工する実務者向けに必要な基本情報を徹底解説します。

 

＜このコラムでわかること＞

・社会や発注者が木造化・木質化を求めている理由

・非住宅の低層建築物は木造化の余地が大きい

・大規模木造のメリット

・大規模木造の実務で知っておきたいポイント

・SE構法で実現できる大規模木造

・SE構法のシステム化されたワンストップサービス

・大規模木造を工法フリーで相談できる木構造デザイン

・まとめ

 

日本では都市建築における木造・木材利用が建築業界で話題になっています。

公共、民間建築物とも低層の建築物に積極的に木造化を進めていることは、将来の潜在的ユーザーや木造のファンを増やすうえで、合理的な方策であると言えます。

建築実務者には、木材活用の意義や方法を発注者に発信し、カーボンニュートラル実現の大きな目標に向かって取り組みを進めていくことが求められています。

その主なポイントは下記の3点です。

1.SDGsや脱炭素社会、ESG投資

脱炭素社会に向けて、大規模木造の普及は推進する要素の一つになります。木造は建築時に炭素排出が少なく、木は炭素を固定し貯蔵する特性があるなど、「地球環境に優しい工法」として注目されています。

世界的に、ESG投資関連の投資額は年々増えていくと言われています。その潮流から取り残されないよう、森林と都市、それらをつなぐ木造・木材利用をリンクして活用していくのは有益なことです。

特にIRを意識している企業からすると、ESGは欠かせないテーマです。企業は、金融市場に対して説明責任がありますし、環境や社会に優しくない事業があれば、投資対象から外されたりすることが生じる可能性もあります。

このような動きを突き動かすのは気候変動への切迫感ですが、それと共に、ESG投資の高まりがあるのは間違いないでしょう。財務面だけではなく、リアルの市場においても、ESGへの取り組みは必須になりつつあります。

関連記事：大規模木造とSDGs・脱炭素・ESG投資の相性が良い理由

 

2.企業のメッセージとして木造化・木質化が必要な時代に

もはや「脱炭素」と無縁でいられる企業はありません。消費者も企業も、家計や事業活動につながる施策には注目します。木材を強く経済につなげるカーボンプライシング等は、無関心層が木材利用に興味を持つきっかけになる可能性があります。

関連記事：木造化が必須な時代に！発注者向け大規模木造のメリット解説

 

3.法改正（建築基準法、脱炭素等）

「脱炭素社会の実現に資する等のための建築物等における木材の利用の促進に関する法律」が公布されました。施行は2021年10月１日に予定されています。

2050年のカーボンニュートラル実現と脱炭素社会を目指し、「公共建築物等における木材の利用の促進に関する​法律」を改正したもので、公共建築物だけでなく民間建築物にも積極的に木材を活用し、森林の適正な整備や木材自給率の向上を後押しするものです。

新しい法律の条文には、国や自治体が、木造建築物の設計及び施工に係る先進的な技術の普及の促進、中高層の木造建築物又は大規模な木造建築物の設計及び施工に関する知識及び技能を有する人材の育成、建築用木材及び木造建築物の安全性に関する情報の提供に努めることも明記されています。

公共建築物木材利用促進法の制定から約10年が経過し、国が2019年度に整備した低層公共建築物の木造化率が約90%に達するなど、木造化・木質化は確実に進んでいます。

関連リンク：「脱炭素社会の実現に資する等のための建築物等における木材の利用の促進に関する法律」の概要

 

木造が非住宅の着工床面積に占める割合はとても少なく、増やせる余地は十分にあります。建設業界が木材の新しい用途を開拓して需要を生み出し、その需要を基に木材の生産力が高まることが期待されます。

低層非住宅の用途には、中大規模木造の大きな市場が存在します。日本の建築物は床面積ベースで考えると、約2/3が住宅、約1/3が非住宅という割合です。住宅は人口減少や空き家問題等もあり、新築住宅の着工数は年々減っていくことが予想されています。

低層非住宅（１〜3階）の建築物の場合、木造化の比率はまだまだ少なく、そのほとんどが鉄骨造で建てられているのが実情です。低層非住宅の建築物は、工場などの大スパンが求められる建築物以外は、木造に置き換えていくことが技術的には可能です。

低層非住宅の建築物は、木造の構造スペックで対応できる用途のものが多く、コストや工期等においても木造で建てたほうがメリットが多いです。

関連記事：脱炭素社会に木造化は必須！大規模木造（SE構法）と鉄骨造の比較まとめ

 

建築物において工法として木造を選択するメリットは、主に下記です。

1.建築を建てやすい

木造が持つ、部材の規格化と建築プロセスの標準化は、品質面においてメリットがあります。プレカット工場で構造部材を安定した管理体制で量産できるため、高い品質を確保できます。

住宅でも中大規模木造でも「木に関する施工方法」は共通ですので、普段は中大規模木造の木工事をしている大工さんでも、住宅や小規模木造の現場で施工してもらうことが可能となり、施工の「人」の問題も解決できます。

関連記事：鉄骨造の危機で木造への転換が活性化！中大規模木造の方が鉄骨造より有利な理由

 

2.工期が短い

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。

関連記事：補助金事業には木造がベスト！木造がRC造やS造より工期短縮できる理由

 

3.コストが安い

木造は、コストダウンにつながります。鉄鋼をはじめとする資材価格の変動は、建設業界における大きなリスクです。中大規模木造においても、特注材以外は一般流通材を活用しますので安定供給されており、コストの変動も少ないです。

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

 

4.木造が有利となる法改正が多い

2019年6月末に改正建築基準法が施行されました。防火・準防火地域で準耐火建築物の可能性が広がり、木造での計画が行いやすくなりました。準防火地域でも建ぺい率10%の加算が可能になり、計画の可能性が広がることになりました

関連記事：木造の準耐火建築物の可能性が広がる！改正建築基準法の解説

関連記事：木造でも高さ16m以下であれば防耐火要求無し！改正建築基準法の解説

関連記事：準耐火の適用範囲拡大は中大規模木造の追い風に！改正建築基準法の解説

 

5.省エネ適判に対応しやすい

改正建築物省エネ法において、新築の非住宅建築物（延床面積300平方メートル以上）は省エネ基準への適合が義務化されました。省エネ基準への適合が義務化されると、外壁の断熱材、高断熱性の窓設置、高効率の空調や発光ダイオード（LED）照明の導入などが求められます。木造建築は温熱性能を高いので、省エネ適判には対応しやすいです。

関連記事：「改正建築物省エネ法　2021年4月から！何が変わる？」セミナーレポート

 

大規模木造の実務で知っておきたいポイントは、主に下記です。

 

1.法規（規模、用途）

建築基準法の規定の多くは階数、高さ、床面積などの「規模」や、建築物の「用途」によって決まります。床面積が大きくなればなるほど、防火地域や準防火地域ではより耐火性能の高い建築物にする必要が生じます。

関連記事：大規模木造で知っておくべき建築基準法のポイント

 

2.材料

構造材といっても、コスト、材種、樹種、強度、制作可能サイズ等様々あるため、事前にそれぞれの特徴を知ることで、適材適所の活用が可能となります。実際の計画においては、構法や構造材を的確に判断し、構造を提案できる構造設計者の存在が重要です。

関連記事：中大規模木造の構造材の特性やメリット・デメリット

 

3.構法

大規模木造においては、求められる用途によって、適する構法は異なります。住宅に近い小中規模案件の場合（～300㎡程度）であれば在来軸組構法や枠組壁構法（ツーバイフォー工法）でも対応できることもあります。

一方で大スパン・大空間が求められる大規模案件（500㎡～）では、固定荷重や積載荷重も大きくなり、住宅規模の応力とは異なる部材寸法を選択する必要があることから、集成材構法等でないと構造的に対応できないケースや、コストパフォーマンスが著しく悪くなるケースがあります。

関連記事：大規模木造で主に使われる工法は３種類。使い勝手が良いのは集成材構法

 

4.コスト

中大規模木造における注意点として、鉄骨造やRC造に代わるものとして計画した木造建築物が、木造のメリットを活かした設計を行わず、構造的に特注材を多用したりすると、結果として割高になってしまうことです。

コストを潤沢にかけられる特別な建築を除けば、木造住宅の技術の延長としての中大規模木造をより活用していく必要があります。中大規模木造を適正に実現していくためには、材料、部材寸法、接合部仕様などの基本情報を実務者が正しく理解することが大切です。

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

 

5.防火・耐火

木造は都市建築の選択肢の一つとなっています。その際に鍵となるのが「大規模木造での耐火建築物」の実現です。

大規模木造を実現する際の鍵となるのは「準耐火建築物」への対応です。木造の場合、耐火建築物と準耐火建築物では、建設コスト・工期・デザイン等に大きな差が生じます。

近年の建築基準法改正により、準耐火建築物に有利な内容が増えました。木造の準耐火建築物には「燃えしろ設計」や「木造３階建共同住宅（１時間準耐火）」等のメリットもあります。

関連記事：木造でも耐火建築物は可能！大規模木造における耐火建築物まとめ

関連記事：広がる準耐火建築物の可能性！大規模木造における準耐火建築物まとめ

 

SE構法で大規模木造を計画するメリットは、木造では構造的に実現が難しいと思われる建築物を実現できることです。代表的なポイントが下記です。

1.耐火建築物

耐火建築物は、建築基準法上、最高水準の防火性能を有する建築物です。たとえ消火活動が実施されなかったとしても、想定される火災で建物が燃えた後も崩壊せず、自立し続ける性能をもつのが耐火建築物です。木造で耐火建築物を建設することは可能です。

関連記事：木造でも耐火建築物は可能！大規模木造における耐火建築物まとめ

 

2.準耐火建築物

木造は準耐火建築物であれば、建築基準法改正による優遇や、耐火建築物と比較してコストパフォーマンスが向上するなどのメリットが大きくなります。

関連記事：広がる木造準耐火の可能性！大規模木造における準耐火建築物まとめ

 

3.木造4階建て

都市部の厳しい敷地条件の中、4階建ての計画において鉄骨造ではコストや施工に問題がある場合においても、木造（SE構法）が有効な選択肢となります。

関連記事：木造４階建てのSE構法の事務所ビルの事例紹介「ヤマサ製菓ビルハピア豊橋」

 

4.混構造（木造+鉄筋コンクリート造）

全てを木造で成立させることが難しい場合、木造と鉄筋コンクリート造を組み合わせた混構造として、それぞれの構造の長所を併せ持つ建築物を建設することが可能です。

関連記事：木造と鉄筋コンクリート造の混構造を徹底解説

 

5.大スパン（トラス）

大スパンの空間を計画するにあたり、単純梁の構造の場合だと、特注材製作による納期、搬入が可能かどうか、コストアップになるなどの問題で、現実的に単純梁を採用することができないことが多いです。一つの選択肢としてトラスは有効な設計手法です。

関連記事：耐震構法SE構法によるトラスで大空間を実現する

 

6.大スパン（張弦梁）

SE構法では一般的に流通している中断面の構造用集成材と鋼材ロッドを用いて張弦梁を構成することで、大断面の特注材を用いるよりもコストダウンを実現し、軽快な印象の大空間を実現できます。

関連記事：耐震構法SE構法では張弦梁を採用して軽快な印象の大空間を実現できる

 

7.大空間、大開口

SE構法を構造スペックをうまく活用することで、木造の在来工法では実現が難しい大空間、大開口、大スパン、木造耐火などを実現することができます。

関連記事：SE構法による大開口、大空間、大スパン、木造耐火の事例まとめ

 

美しい木構造による建築物は、企業イメージの向上にも貢献できます。木構造として最適な工法が「耐震構法SE構法」です。

SE構法の構造スペックをうまく活用すると、木造では実現が難しい大空間、大開口などを実現することができます。SE構法であれば、施設建築で求められるスパンの大きい空間にも対応できますし、架構をシンプルにすることが可能です。

SE構法は、全棟構造計算を実施する構造システムですので、意匠のデザインに合わせて構造計画を決定することができます。

SE構法は、独自のSE金物を使用した断面欠損の少ない構造によって柱と梁とを接合し、優れた耐震性能を実現しています。SE構法は表面にネジ切り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、高強度のSE金物との組み合わせにより、耐震性の高いラーメン構造を実現しています。

非住宅のプロジェクトを木造で計画する際には、選択した木造の工法に関わらず、「木造の構造設計」と「構造躯体材料のプレカット」というプロセスが必要になります。

SE構法で大規模木造の設計を進める際には、初回相談から確認申請提出までの時間軸は、目安として最短で3ヶ月程度必要となります。

構造設計側の図面作成や構造計算の他に、意匠設計側との調整も必要です。確認申請の対応やプレカット関連業務も重要な要素です。

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。

SE構法が持つ構造スペックをNCNの構造設計スタッフは熟知しておりますので、構造計画の相談においてはレスポンスよく回答、提案しています。空間やデザインの可能性を広げるためにも早めの相談がおすすめです。

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」という方法で、施工会社選定の選択肢が大きく広がります。

構造材の確保においては、国内トップクラスの集成材メーカーや合板メーカーと長年にわたって継続的に取引実績があり友好的な関係を築いているため、ウッドショック のような事態に直面しても密な連携により、同業他社と比較して材料の調達はしやすいです。

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

 

株式会社木構造デザインは、耐震構法SE構法を提供する株式会社エヌ・シー・エヌと、木構造CADで国内トップシェアのネットイーグル株式会社との合弁会社として設立されました。

木構造デザインは、中大規模木造専門の構造設計会社として、

・「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します。（※CADデータはネットイーグル社製のみの対応となります）

個々のプロジェクト以外にも、⽣産システム開発など、構造設計と⽣産設計で解決するビジネスをサポートします。

中大規模⽊造に取組む設計事務所様、建設会社様、プレカット⼯場様、⾦物等メーカー様など、どのようなポジションからでもご相談いただけます。

 

木構造デザインは、中大規模⽊造の構造設計を主体とし、設計のプロセスで生じる様々なニーズにお応えいたします。構造設計者が構造プレカットデータを同時に作成し、木構造に関する製造品質、施工品質に対して、皆さまの設計や生産に関する事業をサポートいたします。

大規模木造で設計事務所・建設会社が木構造デザインに依頼するメリットは主に下記です。

1.大規模木造に特化した構造設計事務所として付き合える

木構造デザインは、「大規模木造に特化した構造設計事務所」です。多様な素材や接合部がありますので、適材適所の材料や構法を選択して、大規模木造の実現を構造設計を軸に支援することができるのが木構造デザインの強みです。

大規模木造の構造設計事務所の実務においては、建物の用途や規模に応じて工法（在来軸組工法、集成材構造、CLT工法など）を提案して、その構造設計、生産設計（プレカットデータの作成）を担います。

木構造デザインはプレカットネットワークのポータルサイトの運営により、相談窓口を一本化して、地域・規模・工法・樹種など、設計事務所や建設会社の担当者が求める条件に対応できるプレカット工場とのマッチングを行い、大規模木造の実現をサポートします。

 

2.プレカットネットワークが活用できる

現在は、構造設計事務所が自らプレカット工場を探したり、建設会社経由で探したりしているのが実情です。

木構造デザインは、設計者が安心して製造、加工を頼めるプレカット会社、プレカット工場を増やすことが目標です。

プレカット工場のネットワーク化により、工場は品質をアピールでき、工場同士の連携も可能になります。自社の工場では対応できないことも、ネットワークの中で対応できる工場と協働するなども可能になります。

 

3.大規模木造を実現したい設計事務所と建設会社のチームが生まれる

木構造デザインは、設計事務所と建設会社（工務店）を顧客に持つ会社です。

建設会社（工務店）にとっては、自社の案件の構造設計・生産設計を木構造デザインに依頼するだけでなく、木構造デザインの活動の広がり次第では、設計事務所案件の施工依頼が発生する可能性もあります。

「木造が得意な会社」とのつながりは、設計者・施工者双方にとって有益です。

 

建築物の木造化で期待されていることは主に下記です。

・時代のニーズ：SDGs、脱炭素、ESG投資への対応

・リスクヘッジ：自然災害、コロナショックなど予測できない事態への対応

・着実に建設プロジェクトを実現：コストやスケジュールを遵守する対応

大規模木造においては、SE構法の構造躯体の強みを活かした構造設計により、コスト減、施工性向上を実現することができます。

 

SE構法は構造用集成材の中断面部材（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。

 

NCNは構造設計から生産設計（プレカット）までのワンストップサービスが強みです。計画段階からご相談いただくことで、構造設計から材料調達までを考慮した合理的な計画が可能です。

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ワンストップサービスとして実現した木造の工法です。

関連：「耐震構法SE構法」へのご相談はこちらです。

 

また構法を問わず、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。

関連：「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、ウッドショックでお困りの方もお気軽にお問い合わせください。