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木材と断熱の関係は?住宅を建てるなら知っておきたい5つのポイント

2023/07/31

日本ではお馴染みの木造住宅ですが、木材と断熱の関係性をご存知でしょうか?
木材には、熱を吸収しない性質があります。これは木材の種類によっても異なるもので、住宅をこれから建てるなら木材と断熱の関係性や仕組みを知っておきましょう。

断熱性にも優れた木材の特性を解説

木材は、その成長環境や取扱い方によりさまざまな特性を持っています。

木にはセルロースとヘミセルロースといった成分が含まれており、この成分の中には水分子を引き寄せる部分があります。

この部分が、湿度が高まると水分を吸収し膨張、乾燥させると木材が収縮するという特性をもっています。そのため、日本のように夏は湿度が高く、冬は乾燥する地域では木材を利用した建築が適しています。

木材の熱伝導率は非常に低く、一般的にいって鉄の約500分の1です。この低い熱伝導率は、木材が高い断熱性能を持つ理由のひとつで、それは木材の内部構造とその中に含まれている空気に起因します。

木材は、細胞の集合体であり、これらの細胞は熱伝導に効果的なバリアとして機能します。特に、木材細胞の内部には空気が閉じ込められており、この空気が熱の伝達を抑制します。
空気は非常に低い伝導率を持つため、これが木材の熱伝導性を大幅に低下させます。

さらに、杉の木の1㎤あたりには40,000個から300,000個もの細胞が存在しており、このような高密度の細胞構造は木材が高い断熱性能に優れていることを表しています。

また、鉄やコンクリートは年数と共に劣化していきますが、木材は年数が経つにつれて乾燥するため強度が増していく特性も持っています。

さらに、着火しても表面が炭化のみで内部まで燃えることはないため、燃え尽きません。

このように、木材はさまざまな特性をもっていることで、断熱性と強度が優れた建材として日本の建築ではよく使用されています。

木材の優れた断熱性能が温かみを生む

木材は温かみがあるといわれますが、それは見た目だけではありません。
断熱性が優れている木材はコンクリートや金属と異なり、温度変化があまりありません。

それにはいくつかの理由があります。

木材の表面は一見滑らかに見えますが、微細な凸凹があり、内部には空隙が存在します。この凸凹があることで熱に触れる範囲が小さく、木材が熱を吸収しづらくなっています。

また、木材の断熱性が優れているのには、素材のかさ比重と空気の熱伝導率も大きく関係しています。

水の比重が1と定義されており、乾燥した状態の木材は0.3~1.0となっており、水の上に浮かぶ性質を持っています。木材は比重が小さいため、コンクリートや金属と比較すると大幅に軽量です。

一方のコンクリートや金属は、木材の比重の8倍から26倍の重さになります。つまり、木材と異なりコンクリートや金属は、間隙なく詰まっているため熱が伝わりやすくなっています。

木材は、間隙があることから空気層が多く、熱が伝わりやすくなっていることになります。

しかし、何故木材の比重が0.3から1.0と幅が広いのかというと、木材は種類や成長環境によって比重が異なるためです。

日本の木材の中で最も比重が小さいのはキリ(桐)で、その比重は0.29とされています。
一方で比重が大きい木材としては、ケヤキ(0.62)やアカガシ(0.92)などが挙げられます。

つまり、木材の種類やその比重は、木材の用途や機能を大きく左右します。軽さや断熱性を求める場合はキリやスギ、ヒノキなどが適している一方、重量感や堅牢性が求められる場合にはケヤキやアカガシなどが適しています。

木造住宅にはメリットがたくさん

木造住宅にはさまざまなメリットがあります。
まず一つ目のメリットは、断熱性が優れていることです。
木材は、熱を吸収しづらいという特性があります。スギやヒノキ、ブナなどをはじめとする木材は、コンクリートや金属に比べて高い断熱性を備えています。

二つ目は耐火性に優れていることです。
これは木材の熱伝導率が低いためで、内部まで火が通るまでには時間がかかります。そのため、もし火災が発生しても、木造の構造体は中心部分が残りやすく、家全体の形状が保たれることが多いのです。

一方、鉄や鉄骨建築の場合、熱伝導率が非常に高いため、急激に温度が上昇してしまいます。その結果、建物を支える鉄骨が高熱により曲がり、最終的には折れてしまう可能性があります。これは建物全体が崩れる危険性をもたらすため、火災時には大きなリスクとなります。

三つ目は、設計の自由度が高いことです。
木造住宅は、その基本的な構造がシンプルであるため、自分の好みに合わせたカスタムデザインが可能です。基礎、土台、柱、梁といった主要な構造部分が法律の基準を満たしていれば、その他の設計要素は自由にアレンジできます。自分のオリジナルのお家を建てたい方にとって大きなメリットとなります。

さらに木造住宅は、デザインの自由度が高いので、リフォームが簡単で、ライフスタイルの変化や新たなニーズに応じて、部屋の位置を変えたり、増築したりすることが比較的簡単に行えます。これは長期的に住むお家として考えたときに、大きなアドバンテージになります。

四つ目は、調湿性と通気性が良いことです。
木材が持つ調湿性能は、木造住宅が日本の気候に特に適している理由の一つです。これは木材が自然に湿度を調整し、居住空間を快適に保つ性質を持っているからです。

例えば、空気が乾燥する冬の季節には、木材が含む水分が自然に放出され、室内の乾燥を和らげてくれる効果があります。これにより、乾燥による肌のトラブル、喉などの不快感を軽減してくれます。

一方、湿度が高い夏の季節には、木材が吸湿性を発揮します。木材は空気中の水分を九州し、適度な湿度を保ってくれるので室内の湿気を軽減してくれます。

そして五つ目は、建築費用を抑えられることです。

木造住宅は、その構造材料のコストが鉄骨造や鉄筋コンクリート造の住宅に比べて比較的安価なことから、建築コストを低く抑えることが可能なメリットがあります。

しかし、その一方で、建築業者によっては坪単価が異なる場合もあり、使用する木材の種類によっても価格は変わってきます。

そのため、予算に合わせた家づくりを進めるには、各業者から見積もりを取得し、その中から最適な業者を選ぶことが重要となります。

ここまで、木造住宅のメリットについて紹介しましたが、メリットばかりではありません。

木造住宅には耐震性、防音性、品質保証、害虫対策といった問題が存在します。

耐震面では、鉄筋コンクリート造と比較して木造住宅は耐震性にやや劣ると言われています。また、木造の性質上、音を通しやすいというデメリットもあります。

さらに、木材を好むシロアリによる被害は木造住宅特有のリスクと言えます。そして、木造住宅の品質は施工業者や現場の管理体制に左右される部分が大きく、その点も考慮に入れるべきでしょう。


木材は特有の特性を持っており、湿度が高まると水分を吸収し膨張し、乾燥すると収縮します。また、熱を吸収しにくい性質も持っています。これらの特性が木造住宅に断熱性、耐火性、調湿性、そして通気性をもたらしています。

これらの特性は木造住宅の大きなメリットで、これから自宅を建てる人々にとって、押さえておきたいポイントです。

しかし、もちろん全てがメリットだけというわけではありません。木造住宅は耐震性や防音性が低く、シロアリのような害虫に対するリスクもあります。

それでも、その断熱性からくる温かみは木造住宅の魅力で、これから家づくりを始める方は、メリットとデメリットを理解した上で計画を進めることが大切です。

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