【構造】木材の種類と特徴

本記事では、建築材料の１つである「木材」に関する内容をお伝えします。

木材の特徴

建築や家具などに多く使われる木材ですが、この木材にはたくさんの特徴があります。その１つに、再生が可能であるということ。

例えば、鉄は地球上で限られた量しかありません。でも、木材は現時点ではその量は限られていますが、育てることによって増やすことができます。将来に渡っていくらでも生み出す事ができるのです。

その他の特徴を長所と短所に分けて見てみましょう。

木材に関する名称

元と末

樹木の根に近い方を元、反対の幹が伸びていく方向を末と言います。 柱を立てる場合は、この元と末の関係が反対にならないようにします。

背と腹

木が育つ地形などによって、湾曲して成長する場合があります。膨らんでいる方が背。

木は上に伸びようとしますので、斜面で育つ木は、このような感じで湾曲することがあります。 この場合、左側が「背」で右側が「腹」です。 製材した後も同じ方向に曲がろうとする力が働くので、梁などの横架材に用いる場合は、梁が垂れないよう背が上になるように設置します。

板目と柾目

板目：年輪に対して接線方向に挽いた板の木目
正目：年輪に対して直角に挽いた板の木目

木表と木裏

板材において、樹皮に近い外側の面を木表、樹心に近い内側の面を木裏と言います。

針葉樹と広葉樹

針葉樹とは、その名の通り針のように細長い葉っぱを付ける樹木。幹が真っすぐに育つので、柱や梁などの建築部材に多く使用されます。 広葉樹に比べて柔らかいので加工がしやすいという点も、建築材料として適していると言えます。 日本でよく使用されている針葉樹は、杉や桧、松などです。
広葉樹とは、広い葉っぱを付ける樹木です。建築材料としても使用されますが、比較的高価なので部分的に使用されることが多いです。 針葉樹に比べると硬いものが多く、加工という点においてはしにくいと言えます。 代表的な広葉樹は、桜やケヤキ、ブナなど。

心材と辺材

幹の中心に近い部分を心材、樹皮に近い外側の部分を辺材と言います。
心材は、色が赤いので赤身とも呼ばれ、腐りにくく虫害も受けにくい。
辺材は、白太とも呼ばれ、比較的乾燥による収縮が大きいのが特徴です。

背割り

心持材（芯を含んでいる木材）に対してあらかじめ鋸目を入れておくこと。背割りをしておくことによって他の面にひび割れが生じにくくなります。

背割りは、建物ができた時に表に表れない位置に設けるようにします。 心去材しんさりざい（芯を含んでいない木材）に対しては、背割りは行ないません。

木材の性質

木材の強度

一般的に木材の強度の大きさは、次のような関係になっています。

曲げ強度 ＞ 圧縮強度 ＞ 引張強度 ＞ せん断強度

含水率と強度

繊維飽和点以下では、含水率の減少と共に強度は大きくなります。
繊維飽和点以上では、含水率にかかわらず強度は一定です。

比重

木の種類によって比重は違います。
比重は、強度や伸縮量、断熱性などと関係があり、比重が大きいと、強度が大きい、伸縮量が大きい、断熱性は小さい（＝熱伝導率が大きい）、などの特徴があります。

木質系の材料

合板

薄い板を繊維方向が直交するように重ね、接着剤で貼りあわせたもの。

構造用合板

合板の中で、特に強度や耐水性能が高いもの。

集成材

厚さ2～5㎝くらいのひき板や角材を繊維方向が平行になるように蓄積し、接着剤で固めたもの。強度が大きく、変形が起こりにくい。

積層材

ロータリー単板を、繊維方向を合わせて積層接着したもの。角材として使用。

パーティクルボード

木材の削片を接着剤で熱圧、成形したもの。断熱性、吸音性が良い。

パーティクルボード

表面に仕上げ材を張ったもの

インシュレーションボード

材木を加熱し繊維状になるまで解きほぐし、接着剤などを混ぜてつくったもの。軟質繊維板ともいいます。
断熱性や防音に優れており、主に壁材や天井材に使用されます。

ハードボード

木材の破片を破砕し、薬品を加えて加熱により線維化したものを圧縮成形させたもの。硬質繊維板ともいいます。硬くて強く、内装材や壁の下地材として使用されます。
比重は0.8以上あり、軟質繊維板（0.4以下）よりも重たい。

木片セメント板

木片とセメントを混合して圧縮成形した板。防火性、断熱性が高い。