近年の建築基準法の改正により、木造の更なる普及のために、中高層化、耐火・準耐火建築物等の基準を緩和することで、主に非住宅建築の木造化が実現しやすくなっています。

　木造化・木質化の流れが進む中、多くの建築実務者が大規模木造を計画する時代となりましたが、非住宅用途で今まで手がけていた鉄筋コンクリート造や鉄骨造との実務の違いに悩む方も少なくありません。

　大規模木造の実務においては、木造住宅の技術やインフラ等をうまく活用することが基本となります。その結果、木造住宅を経験していない建築実務者にとっては大規模木造の実務でストレスを感じることもあります。特に構造設計に関して、大空間が求められる大規模木造は、木造住宅の延長線上では構造が成立しないことが多くあります。

　このコラムでは、同じ木造でも大規模木造と木造住宅の実務が異なる理由についてお伝えします。

 

＜このコラムでわかること＞

・大規模木造と木造住宅は全く異なる領域であるという認識が重要

・大規模木造も木造住宅も構造計算が必須に！四号特例縮小の衝撃

・大規模木造と木造住宅の実務面の相違点

・大規模木造と木造住宅で異なる構造計画

・大規模木造と木造住宅で異なる防耐火

・大規模木造と木造住宅で異なるコストの考え方

・カーボンニュートラルやESG投資等で注目される木造建築市場

・SE構法へのお問合せ、ご相談について

・まとめ

 

大規模木造と木造住宅でまず異なることは、関連する法律やプレーヤー、技術面の違いです。

2010年「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」施行をきっかけに、多くの木材利用促進に向けた法律の施行や建築基準法の改正などが行われています。

国・自治体にて木材利用が推進された結果、公共施設の木造率は上昇しています。ただし、民間建築では、非住宅や3階建て以上の中高層住宅では木造化の普及が進んでいない点が課題となっています。

非住宅業界は、大手のハウスメーカーを除くと総合建設会社（ゼネコン）が中心の市場です。工務店、ビルダーは、非住宅市場はこれからの領域であり、非住宅の木造化もあまり進んでいない状況です。

非住宅で規模や階数、スパンが大きい建築の場合、木造は不向きであり、鉄骨造（S造）、鉄筋コンクリート造（RC造）が大部分を占めています。

現状では、地場の工務店、ビルダーにおいては、軸組工法、ツーバイフォー工法、金物工法など既存の住宅建築の工法を武器に、非住宅建築などへ木質化の提案を積極的に進めていくことが期待されます。

大手建設会社では、鉄骨並みの強度を持つ集成材や、鉄骨造、コンクリート造と木造を組み合わせた特殊な混構造の開発など、木造建築の高付加価値化を進めています。ターゲットは、オフィスビルなど特殊技術を必要とする高層階の大型木造建築物です。

大規模木造の参入に向けた建設会社の課題は、技術面です。

まずは、非住宅の壁量計算や構造計算、耐火・準耐火に関する基準など、住宅では必要とされなかった設計・建築技術をクリアする必要があります。

大規模木造には、木造の構造設計に関する高い知見や専門性が求められます。材料の調達では、プレカット工場が、設計した木材の加工が可能か確認しておく必要があります。

 

大規模木造と木造住宅での大きな違いは、構造計算に関する考え方や法規です。

特に木造住宅においては、2022年に法律面、運用面で大きな動きがありました。

2022年6月に「脱炭素社会の実現に資するための建築物のエネルギ―消費性能の向上に関する法律等の一部を改正する法律案」が閣議決定されました。

これにより、いわゆる「4号特例」が2025年の省エネ基準適合義務化に合わせて、大幅に縮小される見通しです。

現在、延床面積が500㎡以下、2階建て以下などの条件をクリアすれば建築確認の際の構造審査を省略することができます。

法改正後は、現行法で区分される木造2階建て以下、高さ13ｍ以下・軒高9ｍ以下、延床面積500㎡以下の建築物は、「2号」または「3号」に区分されることになります。

構造審査の省略が可能な建築物は3号に限られ、木造２階建て・200㎡超の平屋は省略ができなくなります。

また、300㎡超の建築物は構造計算が義務化されます。

これにより、構造計算を求められる大規模木造は大幅に増える可能性があります。

 

大規模木造と木造住宅との実務面のポイントは、木造戸建て住宅の既存技術をいかに大規模木造に応用できるかが課題です。

そのために理解しておきたい大規模木造と木造住宅との相違点は主に下記です。

 

1.規模の違い

住宅では延床面積が100～150 ㎡、木材使用量が15～20m3 程度のものが中心ですが、非住宅建築物では住宅よりも規模の大きなものの割合が高くなります。そのため、1棟当たりの木材使用量も多くなります。

また、室内空間については住宅の場合は4mのスパンでカバーできる場合が多いのに対して、非住宅の場合は住宅よりも大きな空間が求められる場合が多くなります。

さらに、階高についても住宅では3m材で対応できるのに対して、非住宅建築物の場合は3m材では高さが不足し、4m材もしくはそれよりも長い材料で対応しなければならない場合があります。

 

2.用途の多様性

人の居住に用途が限定されている住宅と違い、非住宅建築物では様々な用途があり、用途に応じて建物の仕様が千差万別となるため、材料の規格化がきわめて困難といえます。

 

3.需要の一過性

住宅は１棟当たりの規模が小さいものの、比較的安定した需要が存在します。一方、非住宅建築物では年度や地域によって需要に大きなバラツキがあります。

非住宅建築物では比較的短期間で多くの木材が必要となることも多いため、非住宅建築物の建築に当たっては計画段階から木材の調達について十分に考慮しておく必要があります。

 

大規模木造と木造住宅で大きく異なるのは構造計画の考え方です。

 

1.広い空間をつくる

戸建住宅では、8～12畳の部屋をつくるのに2～3間（3.64～5.46ｍ）のスパンが求

められますが、中大規模建築物ではさらに広い空間が必要となってきます。

その｢留意点｣としては、

・鉛直荷重に対する小屋梁、床梁の強度、剛性

・入手可能な木材の長さを踏まえた継手仕様、配置

・耐力壁間の距離増大に対する水平構面の強度、剛性

・クリ－プ変形絶対量の増大

・乾燥による断面、材軸方向の縮み

などが考えられます。

 

2.高い空間をつくる

戸建住宅の階高はせいぜい3ｍ程度であるのに対し、学校や庁舎、工場の中大規模木造では3.5ｍ〜6ｍ程度の階高になります。材長としては定尺の4〜6ｍ材で足りますが、様々な力学的課題が生じます。

その際、｢留意点｣としては、

・柱の座屈

・壁面積、受風面積の増大による地震、風圧荷重の増大

・水平荷重時における耐力壁両端柱変動軸力の増大

・受風外壁、柱の面外応力、変形の増大

などが考えられます。

 

3.開放的な空間をつくる

例えば事務所では、窓側や廊下側の採光、通風、眺望のための大きな開口が必要とされ、また広大な執務、接客空間では壁を設けにくくなります。

その際、｢留意点｣としては、

・耐力要素設置スペースの限定

・吹抜け部の床水平構面の剛性、強度

・吹抜け部に面する外壁、柱の面外座屈補剛、耐風

などが考えられます。

 

大規模木造と木造住宅で大きく異なるのは防耐火の考え方です。

大規模な建築物や不特定または多数の人が利用する建築物では、火災が発生した場合、人命への危険性や周辺へ被害が広がる可能性が高くなります。

建築基準法では、このような建築物に対して火災により建築物が倒壊することがないように、火災に対する防火措置を施さないまま木造等で建設することを制限し、地域、規模または用途に応じて耐火建築物または準耐火建築物としなければならないと規定しています。

鉄骨やコンクリートに比べて燃えやすい木材（木は火に弱いということではない）という材料を使って、法規の基準を満たした火災に強い建築をつくることが求められます。

非住宅の場合は、規模や建築基準法、各種基準により、耐火建築物や準耐火建築物の仕様が求められることが多くなります。このため、防火・耐火のコストをできるだけ上げないように、建築計画を慎重に検討する必要があります。

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

耐火建築物よりも準耐火建築物のほうが、建材や施工の費用を抑えることができます。

木造の耐火建築物では、木造の構造体に耐火被覆が必要となります。木造の耐火建築物を現実的に計画し、デザインとコストを両立させるには、「構造躯体の木（柱や梁）を見せること」にこだわらない設計が重要となります。

木造の準耐火建築物のコストと比較して、木造の耐火建築物とすることで最もコストアップとなるのが内壁、外壁、設備工事です。内壁・外壁では、石こうボードや断熱材の費用が増します。可能な場合は、準耐火建築物で計画できるとコスト面では有利になります。

 

大規模木造と木造住宅で大きく異なるのはコストの考え方です。

建築物の木造化、木質化がより広がる中、資材価格高騰局面で大規模木造を実現するために課題となるのがコスト調整です。

関連記事：【解説】大規模木造のリアルなコストの考え方（前編）

関連記事：【解説】大規模木造のリアルなコストの考え方（後編）

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、割高になってしまうことも多発しています。

大規模木造を適正なコストで実現するためには、木造に関するコスト感覚を掴むことが重要です。年々、発注者のコスト意識も高まっておりますし、設計者が工事費を把握しながら設計を進めることが木造化の流れの中では特に求められます。

現実的な実務の進め方としては、設計段階での概算見積りです。建物の計画規模を決めた段階で早めに概算金額を把握することで、全体工事費のバランスを判断することが必要です。

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

 

近年、ESG（環境・社会・ガバナンス）投資で木造建築が注目されています。

・「環境」は木材による炭素貯蔵、S造などを木造に代えることによるCO2排出量の削減。

・「社会」は森林グランドサイクルによる持続可能性向上と、木質空間で実現するウェルビーイング。

・「ガバナンス」は木材のデューデリジェンスと森林認証制度、クリーンウッド法などの活用。

 

特に木材の調達については、持続可能な材料か、生産現場で人権侵害はないかなどの証明が求められるようになります。

一方、建設工事時のCO2排出量を削減するツールを自ら作成し、建築物のライフサイクルアセスメントの報告を義務化する大手不動産会社も現れています。木造・木質化でどれほどのCO2が削減できたのか。こうした問いは、ますます広く、深くなっていきます。

カーボンニュートラルの実現には、森林資源の循環利用と人工林の若返りとともに、木材利用の拡大が有効となります。非木造がほとんどを占める中大規模の非住宅建築で木材利用を進めることも重要です。

つくり手としては、木造戸建て住宅の既存技術をいかに中大規模木造に応用できるかが課題です。

構造や防耐火は合理化が進んでいますが、耐久性や環境面に関するデータは少ないので、発注者を説得するこれらのデータは今後重要となります。

これからの木造建築市場の拡大は、設計事務所や建設会社が多くのステークホルダーが抱く「好感度」を具体化する提案をできるかどうかにかかっています。木造に対する好感度という定性的な評価から定量的な評価につなげるためには、木造の多様な効果を示すことが重要です。

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

 

大規模木造をSE構法で実現するための流れは下記となります。

 

1.構造設計

SE構法を活用した構造提案を行います。企画段階の無料の構造提案・見積りから、実施設計での伏図・計算書作成、確認申請の指摘対応等を行っております。また、BIMにも対応可能です。

 

2.概算見積り

SE構法は構造設計と同時に積算・見積りが可能です。そのため躯体費用をリアルタイムで確認可能で、大規模木造の設計において気になる躯体予算を押さえつつ設計を進めることが可能です。

 

3.調達

物件規模、用途、使用材料を適切に判断して、条件に応じた最短納期で現場にお届けします。また、地域産材の手配にも対応しております。

 

4.加工

構造設計と直結したCAD/CAMシステムにより、高精度なプレカットが可能です。また、多角形状、曲面形状などの複雑な加工形状にも対応可能です。

 

5.施工

SE構法の登録施工店ネットワークを活用し、計画に最適な施工店を紹介します。（元請け・建方施工等）

 

6.非住宅版SE構法構造性能保証

業界初の非住宅木造建築に対応した構造性能保証により安心安全を担保し、中大規模木造建築の計画の実現を後押しします。

 

↓SE構法へのお問合せ、ご相談は下記よりお願いします。

https://www.ncn-se.co.jp/large/contact/

 

同じ木造でも大規模木造と木造住宅の実務が異なるのには複数の理由があります。

大規模木造を提案する際には、木造化の価値や、木造での実現の可能性が技術的にも十分あることを理解していただくことから始まります。

木造の長所・短所をふまえ、要求性能とコストに見合った木造建築物の受注につなげていただければと考えております。

設計者、施工者には、木の材料特性を引き出し、流通する製材を活用して、都市部の建築の木造・木質化の実現が求められています。

 

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高層化、木造耐火などを実現することができます。都市部の厳しい敷地条件の中、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。

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、木構造デザインの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いただくことで、合理的に設計を進めていただければと考えております。

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、お気軽にお問い合わせください。