木造の高層ビル、木造の人工衛星…可能性広がる「木材テック」

震災への備えのため、木造の住宅から鉄骨造やRC造への建て替えニーズが増えている中、実は一方で昨今の環境意識の高まりから「木材」を見直す動きもあるのはご存じでしょうか？　木を使用した高層ビルが企画されているほか、さらには木造の人工衛星計画も……。本記事では、知られざる木の可能性と最新テックについて迫ります。

※本稿は、テック系メディアサイト『iX＋（イクタス）』からの転載記事です。

建築材料としての「木」の特性

そもそも、「木材」にはどのような特性があるのでしょうか。

木材には、周囲の温度や湿度の変化に合わせて空気中の水分を放出したり吸収したりする「吸放湿作用」があります。たとえば室内が乾燥している状態では、木の中に含まれている水分を放出して湿度を上げ、反対に湿気が多い状態では余分な湿気を吸収しようとするわけです。こうした特性は、夏は湿度が高く、冬は乾燥する日本ではメリットといえるでしょう。

建築材料としては、軽いため鉄骨と比べて運搬しやすいのが魅力。また、加工が容易なので、建築デザインの自由度が高いことも特徴のひとつです。

運動靴、化粧品にも活用……木を使った新たな素材開発の最前線

木材は、建築資材やエネルギー燃料といった従来の利用方法にとどまらず、現在は木の主成分であるセルロース、ヘミセルロース、リグニンなどをはじめ、木質バイオマスを材料とした新素材の開発も進められています。

そのひとつが、植物由来の新素材である「セルロースナノファイバー（CNF）」です。これはセルロースを化学的・機械的に処理してナノサイズまで細かく解きほぐした極細繊維状物質で、軽量でありながら高強度で、高い耐候性を持つなどの特性を持っています。現在は、さまざまな分野でその特徴を活かした製品が実用化されており、紙おむつ、筆記用インク、運動靴、化粧品、食品などで使用されています。

木質系新素材は、これだけではありません。「改質リグニン」は、日本固有樹種であるスギのチップにポリエチレングリコールを混ぜて加熱し、リグニンを改質・抽出した素材。加工性が高く、熱に強いという特性を備えており、さまざまな材料と複合化することで、高耐熱性プラスチックや繊維強化プラスチックなどの製品原料としての利用が可能とされており、今後の製品化が期待されています。

「木の家は2階まで」は古い！？木造の高層建造物の最前線

木造建築といえば、これまでは平屋か2階建てまでの低層住宅、というのが一般的なイメージでした。ですが近年は、環境意識の高まりや、耐震性能や防耐火性能等の技術革新という背景から、木造による中高層建築物の計画が次々と発表されています。

はじめにご紹介するのは、国内最大・最高層となる木造賃貸オフィスビルの事例です。

三井不動産は2024年1月、東京都中央区日本橋に国内最大・最高層となる地上18階建て、高さ84mの木造賃貸オフィスビルを建設するプロジェクト「（仮称）日本橋本町一丁目3番計画」を発表しました。ビルは鉄骨と木造のハイブリッドで、竣工は2026年度を予定しています。

「（仮称）日本橋本町一丁目3番計画」西側低層部外観完成予想イメージ（三井不動産提供）

これまで、都市部の木造建築では鉄骨・RC造建築と比べて耐火性能の確保が難しく、さらにオフィスで求められる無柱・大空間を木造かつ高層ビルで実現するには構造上の課題などもありました。

そこで同社では、設計・施行を担当する竹中工務店の国内初適用となる木造・耐火技術を多数導入し、主要な構造部分に木材を活用。具体的には、3時間耐火集成材「燃エンウッド」や、鉄骨の耐火被覆に木材を用いた2時間耐火木被覆技術「KiPLUSTAIKAforCFT」、「KiPLUSTAIKAforBEAM」などを採用。都市部の高層ビルに必要な耐火性能・構造性能を確保できるめどが立ったことから、同計画が実現したそうです。