マス ティンバー建設

マス ティンバー建設:木のある未来に向けた建築

 マス ティンバー建設は、物質科学、構造エンジニアリング、サステナブルな経済の統合であり、最先端の建築技術へと変わりつつあります。

木造ホテルのデッキに立つ男性と女性。

画像提供:Casey Dunn 氏

マス ティンバー建設とは

マス ティンバーとは、小さな木の欠片から作られた複合建築資材で、接着、釘付け、ダボ継ぎによって木材の強度を大幅に高めることができます。マス ティンバー建築の強力なメリットの 1 つは、その強度が従来の建築資材(コンクリートや鋼鉄など)に匹敵するにもかかわらず、炭素回収の優れた能力によって、はるかにサステナブルなオプションになっているということです。

組み立てられている接着集成材。

マス ティンバーのタイプ

  • 接着集成材(グルラム)は、互いに接着した長く平行な木材の断片から作られます。一般的な用途には、構造柱、柱、梁があります。グルラムの広い範囲に広がる力は、橋に最適です。
  • 釘接合集成材(NLT)は、端に積み重ねられ、釘やねじで留められた平行な材木で構成されています。これは通常、床と天井に使用されます。
  • ダボ集成材(DLT)は NLT に似たもので、材木を端に積み重ね、CNC フライス加工による穴を使って木製のダボでつなげて作られています。
  • 直交集成材(CLT)は、耐荷重壁、屋根、床パネル(高さのある高層ビルでよく使われる)で機能を発揮する、最も万能なタイプのマス ティンバーです。規格材を直交(交差)にして積み重ねたものを、後に接着して作られています。

マス ティンバーから造られた家の内装。

マス ティンバーを使用した建物

マス ティンバーは 1990 年代にヨーロッパで開発され、2000 年代半ばから北米で勢いを増しています。米国初の高さのある近代木造建築は、カナダで先行していたいくつかのプロジェクトに続き、2016 年には頂点に到達しました。

 

この建築システムは、高層のマス ティンバー プロジェクトで多くの注目を集めている一方、大規模小売店や大学施設、スポーツ会場、橋など、ほぼすべての建築物に非常に適しています。コンクリートや鉄鋼と比較すると、マス ティンバーは軽量であり、プレカットされ、サイズ調整された状態で現場に搬入されます。これにより、打ち込みや鉄骨の溶接が必要なコンクリートと違い、プレハブ工法建材を使用した建設現場と同じような機能を持つ、より清潔で安全な建設現場が実現します。マス ティンバーは構造上、単純な柱と梁の建設からプレハブ式システムに至るさまざまなフレーミングシステムや、さまざまなハイブリッド鋼による補強で機能します。

 

木材建設設計の進展は、建材の特性としては極めて稀である、再生可能なリソースとしての地位によって支えられています。さらに、木は成長するにつれて二酸化炭素を吸収します。これはマス ティンバーの優れた利点の 1 つです。その上、マス ティンバーは、伐採し、使用可能な部材に成形するための二酸化炭素排出量が比較的少なくて済みます。マス ティンバーは広範な学術研究の対象であり、建築物の性能と斬新な形状の新たな可能性を広げています。規制や建築基準法の状況も追いついてきています。2021 年国際建築基準法では、18 階建てまでの建築物に CLT が承認されました。これは、全く新しい建築材料システムを一挙に基準構造に取り入れるという、比較的前例のない進化です。

マス ティンバーのメリット

耐火性

CLT の厚さは発火を困難にし、発火が起きたとしても、不燃性の炭化物を使用した外側の層がアセンブリを火災から守り、重大な構造劣化を遅くします。CLT は、華氏 1,800 度までの温度で 3 時間を超える耐火性を維持できます。 

 

耐震安定性

マス ティンバーは軽量なので、小さな基礎で建てることができ、地震時の揺れを軽減できます。

 

汎用性

マス ティンバーは、梁、柱、パネル、耐震壁など、さまざまな構造的機能を果たすことができます。さらに、内部構造、外壁、内装仕上げなど、建物のほぼあらゆる場所で使用できる数少ない素材の 1 つです。

 

デザイン性とテクスチャ

建物を支えることができる資材のすべてが魅力的な見た目であるわけではありませんが、木材はその両方を兼ね備えています。マス ティンバーの梁は、触感、見た目、香りが素晴らしく、それ自体が特徴的なデザインを生み出しています。      

 

強度

マス ティンバーの重量はコンクリートの 5 分の 1、鋼鉄の 10 分の 1 以下の軽さで、構造用途によってはこれらの材料に匹敵する強度を発揮します。  

 

サステナビリティ

1 トンの鉄鋼が組立ラインから離れるごとに、0.6 トンの二酸化炭素が発生します。1 トンのセメントが生産されるごとに、0.5 トンの二酸化炭素が排出されます。マス ティンバーの木材を 1 立方メートル育てるだけで、1 トンの二酸化炭素が吸収されます。

 

マス ティンバー建築用ソフトウェア

Revit、AutoCAD、Civil 3D、Autodesk Forma など、設計、エンジニアリング、建設・施工向けの強力な BIM ツールと CAD ツールを網羅したコレクション


BIM 対応のパワフルなツールを使用して建物の計画、設計、施工、管理を行えます。


拡張可能な機能と自動化が備わった、コスト効率の高い 2D および 3D CAD ソフトウェア。


マス ティンバーとヘビー ティンバーのプロジェクト

木材仕上げの内装を写したサンフランシスコの 1 De Haro。

Perkins + Will

Building California 初の複数階マス ティンバー建築

サンフランシスコの 1 De Haro は、サステナビリティへの取り組みを示し、ライフサイクル全体の炭素管理によって可能となる機会を明らかにしています。

 


画像提供:David Wakely 氏

夕方の Hotel Magdalena(オースティン)。

Lake|Flato Architects

DLT を使用してオースティンにホテルを建設

北米で初めてマス ティンバーを使用してブティックホテルを建設した Lake|Flato の Hotel Magdalena プロジェクトは、エンボディド カーボンに重点を置いた設計になっています。

 


画像提供:Casey Dunn 氏

加工した竹から作られた仕上げの例。

BamCore

加工した竹を使ってエレガントな構造を彫刻する

Grass House は、ペンキやしっくいから、石工、化粧しっくい、炭化木材まで、カスタマイズされたさまざまなファサードや仕上げを使用しています。

 


ポッドキャスト:マス ティンバーが建設にもたらす変革とは

Autodesk University 2023 では、Ariana Cohn (英語)氏(Timberlab (英語) 社のデジタル コンストラクション エンジニア)が、マス ティンバーが今日の建設にもたらす変革について、よくある誤解、この方法論が有望である理由、皆さんが実行できるステップなどを交えて語りました。

Autodesk University セッション:マス ティンバーを使用した気候変動との戦い

気候変動との戦いにおいてマス ティンバー建設がもたらす変革の可能性と、建築のサステナビリティにおけるエンボディド カーボン排出量の役割について探ります。建築設計・施工においてサステナビリティを推進する革新的なテクニックとテクノロジーについて、業界のエキスパートから学びましょう。

マス ティンバー設計のリソース

加工された木材製品が建築におけるエンボディド カーボンの削減にどのように役立つかをご覧ください。これは、気候変動の危機に対処しながら、増大する需要を満たす方法のパズルを解くものです。

 

マス ティンバー システムを使用した中層住宅のこのお客様事例では、従来のコンクリート構造に比べてカーボン フットプリントが削減され、それに関連する設計コスト削減およびスケジュール短縮が図られています。

 

本入門ガイドでは、マス ティンバーのさまざまなタイプ、用途、メリットを説明します。

 

スタジアムの建設は、莫大な費用がかかるだけでなく、環境に及ぼす影響も巨大です。木造のモジュール建設は、より環境に優しく、柔軟性の高いスペースを提供できます。

 

竹はコンクリートの圧縮強度、鋼鉄の引張強度に匹敵する強度がありますが、生産中に炭素を排出するのではなく、成長するにつれて炭素を吸収します。迅速に補充でき、中空構造で軽量です。

 

マス ティンバー建設に関するよくある質問(FAQ)

マス ティンバー建設と CLT の違いは何ですか?

マス ティンバーは、多くの加工木材アセンブリに対して使われる一般的な用語です。直交集成材である CLT は、マス ティンバーの一種です。互いに接着した規格材を直交にして積み重ねる作成されこことで作られる CLT は、非常に柔軟で、構造部材、仕上げパネル、床、屋根、柱、梁などの耐荷重要素として使用できます。

マス ティンバー建設とヘビー ティンバー建設の違いは何ですか?

マス ティンバーのコンポーネントは、複数の木材を用いて特定の構造負荷とパフォーマンス目標を満たす複合材アセンブリを作り出すために精密に加工されています。ヘビー ティンバー建設は、大木から製材された丸太を、比較的そのままの状態で建物の骨組みに使用します。

マス ティンバーの寿命はどのくらいですか?

マス ティンバーで建てられた建物の潜在寿命については、比較的新しい建築技術なので、それほど多くのデータはありません。しかし、米国の平均的な商業施設や住宅家屋が一般的に 50 ~ 100 年の寿命であるのに対し、伝統的な木造建築ははるかに長く、現在も残っている 1,000 年近く昔の建物があります。木材は湿気や害虫に弱いという欠点がありますが、全体的な耐久性は、多くの場面で鉄やコンクリートなどの素材よりも優れています。

マス ティンバーでどれくらいの高さの建物を建てられますか?

米国では建築法の規制により、CLT を使用した建物は 18 階建てまで可能です。ミルウォーキーの Ascent MKE は、コンクリートの土台の上にグルアムの柱と CLT の床材を使用することで、25 階、86 メートルの高さを実現し、現在最も高いマス ティンバー タワーとなっています。

マス ティンバーの強度はコンクリートと同等ですか?

マス ティンバーは、コンクリートよりも引張強度が高く、鋼鉄よりも圧縮強度が高いですが、マス ティンバーの正確な強度特性やそのさまざまな用途については、現在も研究段階にあります。

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