木材が強い理由(比強度)

一般的に、鉄やコンクリートのように、重い素材ほど強い素材です。
では、同じ重さに対する強さ(比強度)はどうなのでしょうか?

次のグラフは、それぞれの材料を引っ張ったり、圧縮したり、曲げたりしたときの実験の結果です。



例えば、最初のグラフは各材料を引っ張ってみたときの実験結果です。

イメージしにくいかも知れませんが、鉄でさえ、引っ張れば、伸びて切れてしまいます。
その強さ(引っ張り比強度)は、木材は鉄に勝っています。

木材の比強度は、他の材料よりも圧倒的に強いことがわかります。
つまり、木材は軽い割には強い材料で、言い換えると、より少ない材料で強いものをつくることができるのです。

出典:財団法人日本木材備蓄機構、社団法人日本林業技術協会「木をいかす」

  

 

 

木材の強さはハニカム構造に由来

 なぜ、木材はそんなに強いのでしょうか。
理由は、木材が中空のパイプのような細胞が無数に集まってできたハニカム構造だからです。


*木材の断面を電子顕微鏡でみると、細い管のような細胞がたくさん見られる(ハニカム構造)

ハニカム構造は、はちの巣のように少ない材料(つまり軽い)で強度を強くできる構造であることが知られています。
飛行機の翼の断面やダンボール紙の断面もハニカム構造になっています。

木材は軽くて強い自然素材なのです。

 

 

"木造軸組み"+"構造用合板"のW構造

 木造住宅ってどれくらい頑丈なの?

確かに、木造住宅は台風や地震に弱いイメージがありますよね。

でもご心配なく。
ダ・アールの構造は、“木造軸組み(もくぞうじくぐみ)”+”構造用合板(こうぞうようごうはん)”のW構造です。
だからとっても頑丈です。

“木造軸組み工法”は高温多湿の日本で培われてきた伝統的な工法で、在来工法(ざいらいこうほう)とも呼ばれす。
主に柱や梁といった軸組(線材)で建物を支えます。
設計に高い自由度を持つことができ、窓の開口部なども広く取れます。
また、増改築などにも比較的柔軟に対応できることなどが特徴です。

”構造用合板”とは合板のうち、構造耐力上主要な部分に用いる目的で作られたものをいいます。
日本農林規格 (JAS) で厳格に規定が定められています。
構造用合板を使って耐力壁や耐力床を作ることにより、耐震性・耐風性を飛躍的に高めることができます。
また、気密性や防音性も高まります。

このW構造は、耐久性、耐震性が高いだけではありません。
実は、工期も短くなるので建築費を抑えることにも寄与します。

このようにダ・アールでは、台風のような強い風や、大きな地震が来ても“安心して居られる”家づくりを実現しています。

 

 

伝統の匠の技と最新のコンピュータ技術が融合したプレカット加工

 プレカット加工とは、木造住宅の柱や梁の継ぎ手、仕口を従来は手工具で加工していたものを機械で行なう技術です。

設計図の情報をコンピューターで読み取り、それを全自動加工機によってミリ単位で切削します。
工作機械には、精緻な匠の技がプログラミングされているので、品質の安定した、精度の高い柱や梁を生産することを可能にしています。

水分を含んだままの木材を加工すると、後で狂いが生じたりするため、木材は厳しい選別の後、十分に乾燥されます。
加工された木材は、腐朽菌やシロアリから守るため、真空加圧式の防腐・防蟻処理が行われます。
最後に、一本ずつ丁寧に検査され、合格した製品だけが出荷されます。

建築現場での加工が不要になり、ノミやノコギリを使わずにすむため、作業が効率良く進みます。
工期の短縮は、建築コストの50%以上を占める、人件費の削減につながります。
また、廃材の排出を抑えることに繋がりますので、廃材の処分や清掃などの負担もなくなり、環境負荷も軽減されます。

このように、プレカット加工は、伝統の匠の技と最新のコンピュータ技術が融合した、高品質で低価格、そして環境にも配慮された建築工法です。

 

 

アルミニウムと亜鉛のいいとこ取り

屋根材はガルバリウム鋼板を使用しています。

ガルバリウム鋼板とは、1972年にアメリカで開発された新しい金属素材です。 
アルミニウムと亜鉛の特徴を併せ持ち、一般的な住宅材よりも「耐久性・耐食性に優れている」「サビに強い」といった特徴があります。 

しかも、基本的に特別なメンテナンスは必要ありませんので、手間いらずです。

また、一般的な鋼材に比べて丈夫な素材ですので、地震などの災害時で何らかの被害があった場合でも壊れにくい、割れにくいといった特徴があります。 

それだけに、一般的な鋼板に比べると価格は若干高めになりますが、丈夫で長持ちするといった特徴がありますので、長期的な面から見ると安価だといえます。


vs台風&地震

W>Rは沖縄生まれなので、壁も柱も台風に耐える規格です。

ベタ基礎は、面で建物を支えるため、
地震や台風などの衝撃を効果的に逃がします。
それに不同沈下を起こしにくい構造です。

凹凸のない四角形がもっとも強い形とされています。
W>Rは見ての通りシンプルな四角形のフォルムです。

建物にかかる力の強さは重さに比例します。
木造のW>Rはとっても軽くて、コンクリートの数分の一です。

「ここまでやるの」と言われた、徹底したシロアリ対策

シロアリ対策はここまでやりました。

■ベタ基礎工法は地面をコンクリートで覆うのでシロアリを防いだり、
シロアリの好きな地面からの水蒸気を防ぐ効果があります。
■シロアリの温床になりやすい、床下がありません。
■1階の床材はシロアリの食べれない磁器タイルです。
■断熱材にシロアリの食べないグラスウールを採用しています。
■シロアリの嫌いな新鮮な空気が通る外壁通気工法です。
■柱や梁は真空加圧で防蟻処理しています。
■一般的に地盤1mまでしかやらない塗布処理を、
2階床や天井まで室内すべてに塗布しました。

意外にも、木は燃えないって知ってましたか?

火災時に木造住宅は燃焼速度が遅いことで、
建物倒壊までの時間を確保します。

木材は、火災時にまず表面が燃焼し炭化します、
すると炭化した表面が保護膜となり酸素を遮断してしまいますので一層燃えにくくなります。

もともと熱伝導率が鉄の300分の1、コンクリートの10分の1と低いので、
熱による強度低下は殆どありません。
木の強度低下は炭化した部分のみの強度低下となります。 
 

木は燃えない.jpg

窓のない家は火事のとき、どうやって逃げるの?

住宅火災における死亡原因のトップは「逃げ遅れ」で、約半数を占めます。

W>Rは外観からの印象とは違い、
実はコートに面した部分はほとんどが大きな窓です、

万が一火事が起きた場合でも・・・
■1階にいる人は玄関、もしくは玄関の反対側に位置する勝手口から出れます。
■2階にいる人は窓からコートに飛び下りれば同じように出られますし、
屋根や梁をつたってそのまま外に出られます。

強くて美しい、ガルバリウム鋼板と窯業系サイディング

屋根のガルバリウム鋼板は、
アルミニウム持つ耐食性、耐熱性、加工性の特性と、
亜鉛の持つ耐久性の特性を、両方備えた強い素材です。

外壁の窯業系(ようぎょうけい)サイディングは
耐候性と防汚性が高く、
県外では、新築戸建の7割に採用されています。