中大規模木造|CLT・集成材の構造設計

木造はもう家だけじゃない

木造といえば一戸建ての家――そんなイメージは、いまどんどん書き換えられつつあります。オフィスや商業施設、ホテル、学校、病院、庁舎、倉庫まで、延床500m²を超えたり3階建て以上だったりする「中大規模木造建築」が、日本でも目に見えて増えてきました。きっかけは、CLT(直交集成板)や集成材、LVL(単板積層材)といった工学的につくられた木材、いわゆるエンジニアド材の登場と、2010年・2019年の建築基準法の規制緩和です。

低層の公共建築ではすでに木造が主流になりつつあり、中高層でも純木造や木造ハイブリッドの事例が年々積み上がっています。この記事では、ここに至るまでの法制度の歩み、CLT・集成材・LVLという材料の個性、実際の建物の事例、防火や耐震、コスト、そしてこれからの展望までを、ひととおり整理していきます。

2010年 木材利用促進法 低層の公共建築物は 原則木造化へ 2019年 建築基準法改正 耐火要件を合理化、 中高層木造の道が開く 2021年 法改正・改称 民間の中高層建築まで 木材利用の対象に
図1:中大規模木造をめぐる制度の主な節目(出典:林野庁、国土交通省)
目次

「木造ビルは無理」を変えた法改正の流れ

そもそも日本では、長らく建築基準法と消防法の壁があって、中大規模の木造建築は難しいものでした。防火・耐震上の制約から、1950年の建築基準法では原則3階・1,000m²まで。それが少しずつほどけていきます。2000年の改正で耐火構造として認められた木造の規制が緩み、2010年には「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」(木材利用促進法)で、公共建築の木造化が国策として打ち出されました。決定打となったのが2019年の建築基準法改正で、耐火建築物の木造化が大きく緩和されます。さらに2021年には同法が「脱炭素社会の実現に資する〜」へと題名を改め、対象を民間建築まで広げました。

2024年時点のおおまかな枠組みは、4階建てまでなら標準的な耐火構造で対応可能、5〜14階建てなら1〜2時間耐火構造(CLT・集成材を耐火被覆)で対応、15階以上は個別評定が必要、というもの。これによって大半の中大規模木造プロジェクトが、標準的な構造設計と申請手続きで実現できるようになり、業界全体で導入が加速する土台が整いました。

主役は3つのエンジニアド材

中大規模木造を支えているのが、CLT・集成材・LVLという工学的木材です。それぞれ得意分野が違います。

材料 製法 主な用途 特性
CLT(直交集成板) 板材を直交方向に積層接着 壁・床・屋根(パネル状) 2方向強度・大スパン
集成材(構造用) 挽き板を平行に積層接着 梁・柱・桁(線材状) 大断面・大スパン梁
LVL(単板積層材) 単板を平行に積層接着 梁・柱・桁・パネル 強度・寸法安定性

CLTは、製材した板(厚さ20〜40mm)を繊維方向が直交するように交互に積み、構造用接着剤で貼り合わせた大型パネルです。2013年にJAS(直交集成板の日本農林規格)が定められた比較的新しい材料で、標準的な厚さは90〜210mm(3〜7層)、幅は2〜3m、長さは10m前後以上のものもつくられます。最大の特徴は、縦方向と横方向の両方に強度を持つこと。木材の弱点だった直交方向の強さを層の組み方で克服したわけで、これによって壁・床・屋根を一体のパネルとして組む大規模構造が可能になりました。大スパン、施工速度、地震・火災への性能――こうしたメリットを同時に手に入れられるのが強みです。

集成材は1970年代から使われてきた伝統的なエンジニアド材で、挽き板(ラミナ)を平行に積層接着した線材。断面は幅100〜200mm、せい300〜1,200mm、長さ20〜30mにも達し、大断面・大スパンの梁や柱として確かな実績があります。LVLは集成材より薄い単板(2〜6mm)を積層するため寸法安定性が高く、梁・柱・パネルと幅広い用途に。住宅から中規模オフィス、物流倉庫まで、これら3材を組み合わせて使うのが中大規模木造の基本です。

各地で増える、実際の事例

ここ数年で、実物の中大規模木造が次々と立ち上がってきました。

建築物 所在地 規模 特徴
大林組 Port Plus 横浜市 地上11階・約44m 日本初の高層純木造耐火(研修施設)・2022年
竹中工務店 FLATS WOODS 木場 東京都江東区 地上12階 木造ハイブリッドの賃貸住宅・2022年
銘建工業 本社事務所 岡山県真庭市 地上5階 自社CLTを全面採用・2019年
住田町役場 岩手県住田町 地上2階 地域のスギ・カラマツで主構造・2014年
(仮称)日本橋本町一丁目の中高層木造 東京都中央区 10階台・木造ハイブリッド 都心のオフィス、2020年代後半の完成予定

用途はオフィス・住宅・庁舎・研修施設と多彩で、構造方式もCLTパネル構造、木造軸組+CLT、集成材ラーメン、木鋼・木RCのハイブリッドまでさまざま。使われる樹種も国産スギ・ヒノキカラマツトドマツと幅広く、大手ゼネコンや木材メーカー、設計事務所が実績を積み重ねています。こうした先行事例が呼び水になって、普及が進んでいます。

火事と地震への備え:設計でどう解くか

「木造の高層ビルは火事に弱いのでは」――よく聞かれる心配ですが、現代の中大規模木造はそこをきちんと設計で解いています。建築基準法では3階以下で1時間耐火、4階以上で2時間耐火が求められ、木造側はいくつかの方法で応えます。CLT・集成材を石膏ボードやモルタル、耐火塗料で覆う耐火被覆方式。部材表面が燃えてできる炭化層をあえて「燃え代」として見込み、内部の構造を守る燃え代設計。木造と鉄骨・RC造を組み合わせるハイブリッド方式。これらにスプリンクラーや防火区画、避難計画を重ねることで、RC造・S造に並ぶ安全性を確保します。実際、CLTパネル(厚さ210mm以上+石膏ボード被覆)や集成材柱(断面300×300mm以上+燃え代設計)で2時間耐火の大臣認定を取った部材が標準化しています。

地震についても、CLTパネル構造や集成材ラーメン構造は、適切に設計すれば震度6強・7にも耐えられます。地震多発国として鍛えられてきた日本の構造設計基準のもとで、十分な耐震性能を確保できるのが実情です。むしろ、防火・耐火設計と耐震設計の両方を高水準で両立できる点は、日本の中大規模木造の強みといえます。

施工とコスト:工場でつくり、現場で組む

施工のやり方も、昔ながらの在来工法とはだいぶ違います。CLT・集成材は工場で大型部材として精密につくられ、現場ではクレーンで組み立てるのが中心。これによって施工速度はRC造の1.5〜2倍に。その代わり、工場製作の精度、部材搬送の物流計画、現場での組立順序、天候への対応がカギになります。接合部の管理も極めて重要で、金属プレートやボルト、ドリフトピンの位置決めと締付トルクが構造性能を左右します。近年はBIM(3次元モデル)の活用も標準化しつつあり、設計から施工、運用までを一気通貫でつなぐことで、部材精度の向上や施工誤差の低減、コスト管理の精緻化が進んでいます。

コストはどうかというと、構造材費はCLT・集成材ともRC・S造比で1.2〜1.5倍とやや高め。ただし工場製作による工期短縮、軽量化による基礎工事費の削減、解体時のリサイクルしやすさまで含めて考えると、4階以下の中規模木造はRC・S造と同等〜やや安、5階以上でも1.1〜1.3倍程度に収まります。規模拡大や標準化、技術の習熟でこの差はじわじわ縮小中。さらに、長期の耐久性、CO₂削減というESG価値、地域材を使う地域貢献、企業のブランド価値まで勘定に入れれば、初期コストの比較だけでは測れない総合的な価値があり、それがESG志向の建築主や投資家の支持を集めています。

地域材を使うという意味、そして2030年へ

中大規模木造のもうひとつの大事な顔が、地域材の活用です。地元の木を使えば、地域の林業・木材産業に需要が生まれ、雇用が守られ、森林管理の持続性が高まり、お金が地域内で循環します。県産スギのCLTを使った庁舎や、道産カラマツの集成材を主構造にしたオフィスなど、地域材を前面に出した事例が各地に広がってきました。公共調達での地域材優先、地域材ブランド戦略、森林経営計画の認定者との供給協定、トレーサビリティの整備といった施策が、この流れを後押ししています。

国は、公共建築物の木造化・木質化をさらに進めるとともに、民間の中高層建築でも木材利用を広げる方針を掲げています。世界に目を向ければ、カナダのブロック・コモンズ(18階)、ノルウェーのミョーストーネット(18階)、米国のアセント(25階)など中高層木造が先行しています。ただ、地震国ならではの耐震設計の精緻さ、高水準の防火設計、地域材活用の文化的な厚み、大手ゼネコンの技術力は日本ならではの武器です。海外事例に学びつつ、日本独自の技術を磨いていく――中大規模木造は、建築だけでなく林業・気候変動対策・地域経済をつなぐ、これからの戦略テーマといえそうです。

よくある質問

なぜ中大規模木造が増えているのですか?

建築基準法の規制緩和、木材利用促進法による政策後押し、CO₂削減・サステナビリティへの市場ニーズ、CLT・集成材技術の確立、国産材活用政策、そしてコスト競争力の向上――こうした要因が同時に重なったためです。どれか一つではなく、複合的に効いているのがポイントです。

木造ビルは火災に弱くないのですか?

現代の中大規模木造は、耐火被覆や燃え代設計、スプリンクラー、防火区画、避難計画を組み合わせて建築基準法の耐火要件を満たしており、RC造・S造と同等以上の安全性を確保できます。CLTパネルや集成材柱で2時間耐火の大臣認定を取った部材も標準化しています。

木造ビルのコストはどのくらい?

4階以下の中規模木造はRC造・S造と同等〜やや安、5階以上の大規模木造は規制対応のぶんRC・S比で1.1〜1.3倍程度です。設計の合理化や部材の標準化、量産化が進むにつれて、価格競争力は徐々に上がっています。

国産材は使われていますか?

大半のプロジェクトで国産スギ・ヒノキ・カラマツ・トドマツが活用されています。地域材ブランドと連携した事例も増えており、設計段階から国産材の使用を組み込むのが標準になりつつあります。

CO₂削減の効果はどのくらい?

中規模の木造建築1棟で、使った木材の量に応じて数百〜1,000トン規模のCO₂を構造体に固定できます。これは建物が使われるあいだ大気から隔離され続けるもので、RC造・S造を木造に置き換えることによる製造時排出の削減効果も加わります。

おわりに:木が街をつくる時代へ

数だけ見れば、中大規模木造はまだ建築全体のごく一部です。けれど、エンジニアド材の進化と規制緩和、脱炭素への要請が同じ方向を向いたいま、その伸びしろは大きく開いています。火災にも地震にも設計で応えられること、工場製作で速くつくれること、地域の木を都市の建築へ送り出せること――こうした強みが揃えば、木造はもう「家のための工法」にとどまりません。森と街、林業と建築、地域経済と気候対策。それらを一本の木でつなぎ直す試みとして、これからの10年が中大規模木造の正念場になりそうです。

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この記事を書いた人

ハウスメーカーで住宅の構造を担当したのち、林業の世界へ。林業・木材・建築の3領域を横断する視点で、Forest Eight の記事を編集しています。

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