集成しゅうせい材ざい

周囲しゅういを突板で覆おおわれて、一見いっけん無垢むく材ざいのように見みえるように装飾そうしょくされた集成しゅうせい材ざい

集成しゅうせい材ざい（しゅうせいざい、Laminated wood）とは、断面だんめん寸法すんぽうの小ちいさい木材もくざい（板材いたざい、Laminar、ラミナ）を接着せっちゃく剤ざいで再さい構成こうせいして作つくられる木質もくしつ材料ざいりょうである。構造こうぞう用ようと造作ぞうさく用ように分類ぶんるいされ、主おもに建材けんざいやテーブルの天てん板ばんなどの家具かぐ素材そざいとして用もちいられる。強度きょうどや耐たい水性すいせいについて厳格げんかくな規格きかく、検査けんさ基準きじゅんのもとで品質ひんしつ管理かんりされる構造こうぞう用ようのものと、家具かぐや内装ないそうなどに使つかう造作ぞうさく用よう（強度きょうどに関かんする規格きかくはない）とでは、一見いっけんした見みた目めが似にていても工学こうがく的てきな特性とくせいは異ことなる。

近年きんねん、大だい断面だんめん集成しゅうせい材ざいが学校がっこう建築けんちく物ぶつなどの大型おおがた公共こうきょう施設しせつの梁はりなどに用もちいられるようになった。また、木質もくしつ構造こうぞうでは従来じゅうらい困難こんなんとされていた曲線きょくせん部材ぶざい・大だいスパン架か構などが実現じつげん可能かのうとなり、木質もくしつドームなどが造つくられるようになった。

歴史れきし

集成しゅうせい材ざいの製造せいぞうと利用りようは、1930年代ねんだいのアメリカで始はじまる。初期しょきの集成しゅうせい材ざいはカゼインを接着せっちゃく剤ざいとしたもので、当時とうじの集成しゅうせい材ざいを利用りようした建築けんちく物ぶつは2010年代ねんだいでもウィスコンシン州しゅうの図書館としょかんなどに残のこっている。日本にっぽんでは1950年代ねんだい、ユリア樹脂じゅしを接着せっちゃく剤ざいとした集成しゅうせい材ざいを三井みつい木材もくざいが利用りようをし始はじめたもの。既すでに完成かんせい後ご50年ねん - 70年ねん経へた建築けんちく物ぶつも存在そんざいする。

製造せいぞう工程こうてい

フィンガージョイント（たて継つぎ）

1. 断面だんめん寸法すんぽうの小ちいさい木材もくざい（ラミナ）を人工じんこう的てきに乾燥かんそうする。
2. ラミナ同士どうしをフィンガージョイントと呼よばれる接合せつごう方法ほうほうで縦たて方向ほうこうにつなぐ。フィンガージョイントの形状けいじょうは、構造こうぞう用ようでは接着せっちゃく剤ざいが最もっとも効果こうか的てきに作用さようするように、造作ぞうさく用ようでは見みた目めの美うつくしさを損そこなわないように配慮はいりょされている。またフィンガー部分ぶぶんを削けずりだすカッターや、接着せっちゃく剤ざい、接着せっちゃく技術ぎじゅつは、より小ちいさいフィンガーでも従来じゅうらいと同等どうとうな接合せつごう強度きょうどが得えられるよう、年々ねんねん改良かいりょうが進すすめられており、木造もくぞう一般いっぱん住宅じゅうたくの集成しゅうせい材ざいで8ミリ、家具かぐ用ようの集成しゅうせい材ざいでは4ミリメートル程度ていどまで短みじかくなっている。フィンガー部ぶの小型こがた化かは、おがくずとして捨すてられる材ざいの減量げんりょう、および切削せっさくに必要ひつような電力でんりょくの節約せつやくというメリットがある（木材もくざいにかぎらず一般いっぱん原則げんそくとして、切削せっさく加工かこうに投入とうにゅうされたエネルギーの大だい部分ぶぶんは、切きりくずの熱ねつエネルギーとして捨すてられる。当然とうぜん、削けずりくずになる部分ぶぶんは少すくないほうが、エネルギーのロスは少すくない）。
3. 縦たて方向ほうこうに接合はぎあわされたラミナの広ひろい面めんに接着せっちゃく剤ざいを塗布とふする。接着せっちゃく剤ざいが塗布とふされたラミナを何なん枚まいか重かさね、あるいは横よこに並ならべ、圧力あつりょくを掛かけて貼はり合あわせる。

構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいの製造せいぞうにおいては、集成しゅうせい、接着せっちゃくされる前まえにグレーディングマシンと呼よばれる装置そうちを用もちい、ヤング率りつによるラミナの等級とうきゅう区分くぶんが行おこなわれる。また、フィンガージョイント接合せつごうにより縦たて継つぎされたラミナは、プルーフローダ（保証ほしょう荷重かじゅう試験しけん機き）と呼よばれる装置そうちを用もちいた試験しけんを行おこない、強度きょうどの低ひくいものは排除はいじょされる。ヤング率りつの高たかいラミナは「異い等級とうきゅう対称たいしょう構成こうせい」の場合ばあい、集成しゅうせい材ざいの外層がいそうに使つかわれる。

なお、フィンガージョイントが普及ふきゅうする以前いぜんには、縦たて継つぎをする材ざいどうしを斜ななめにそぎ落おとして接着せっちゃく面積めんせきを増ふやしたスカーフジョイントが用もちいられていたが、フィンガージョイントと比較ひかくした場合ばあい、捨すてられる材ざいの量りょうが多おおく、また接着せっちゃく時じの圧あつ締しめに手間てまがかかるので、現在げんざい、構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいでスカーフジョイントが使つかわれることはない。スカーフジョイントは、家具かぐなどで曲線きょくせんの部分ぶぶん（例たとえば、椅子いすの足あし）を作つくるために使つかわれることはあるが、これは集成しゅうせい材ざいという汎用はんようの素材そざいを作つくるというわけではなく、最終さいしゅう製品せいひんとして曲線きょくせんや曲面きょくめんを得えるための意匠いしょう的てきな木材もくざい加工かこうの例れいと見みるべきである。なお、大型おおがたの木造もくぞう建築けんちく物ぶつに使つかわれる湾曲わんきょく集成しゅうせい材ざいは汎用はんよう品ひんではなく、個々ここの建築けんちく物ぶつのデザインに応おうじたオーダーメードの製品せいひんであり、その形状けいじょうに応おうじてラミナを斜ななめに削けずる場合ばあいもあるが、縦たて継つぎ部ぶはフィンガージョイントである。

構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいと造作ぞうさく用よう集成しゅうせい材ざい、構造こうぞう用よう集成しゅうせい板ばんの違ちがい

構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいはグルード・ラミネイテッド・ウッドもしくはグルーラムとも呼よばれラミナを積層せきそうするが、造作ぞうさく用よう集成しゅうせい材ざいは小しょう角材かくざい（ひき板ばん）を一方向いちほうこうに並ならべた幅はばはぎ接着せっちゃくで作つくられる。そのためエッジ・ジョインテッド・ウッドとも呼よばれる。いずれも木材もくざいの積層せきそう方向ほうこうは平行へいこうであり、繊維せんいを直交ちょっこうして3層そう以上いじょうに積層せきそうした構造こうぞう用よう集成しゅうせい板ばん（クロス・ラミネーティッド・ティンバー）とは異ことなっている。

特徴とくちょう

メリット

• 構造こうぞう用ようのものについては、生産せいさん工程こうていにおいてラミナを強度きょうどなどによって選別せんべつし適正てきせいに配分はいぶんすることによって、もとの木材もくざいよりも強度きょうどのばらつきを小ちいさくすることができる。そのため設計せっけい強度きょうどを大おおきく取とることができる。また規格きかく品しなであるため数学すうがく的てきに構造こうぞう強度きょうどを算定さんていすることが出来できる。
• 通常つうじょうの木材もくざいでは得えられない大おおきな断面だんめんのもの、湾曲わんきょくした形状けいじょうのものを作つくることができる。
• スギなどの間伐かんばつ材ざいや歪ゆがみの出でやすいカラマツ、ゴムごむの木きなどを有効ゆうこうに活用かつようできる。
• 製造せいぞう段階だんかいでラミナを乾燥かんそうさせているので、施工しこう後ごの木材もくざいの乾燥かんそうによる変形へんけい・割われ等とうの狂くるいが生しょうじにくい。木材もくざいの寸法すんぽうを安定あんていさせるには適切てきせつに乾燥かんそうさせておく必要ひつようがあるが、乾燥かんそうに必要ひつような期間きかんは木材もくざいの大おおきさによって大おおきく変化へんかする。大おおきな原木はらきを小ちいさなラミナにすることによって、短期間たんきかんで乾燥かんそうさせることができる。
• 大おおきな断面だんめんの木材もくざいを作つくる際さい、普通ふつうの製材せいざいは大だい径みち木きを使つかう必要ひつようがあるが、集成しゅうせい材ざいは小径しょうけい木きを接着せっちゃくすることにより作つくる。そのため、比較的ひかくてき伐採ばっさい期間きかんが短みじかい管理かんりされた人工じんこう林りんの木きを有効ゆうこうに活用かつようできるため、地球ちきゅうの「生態せいたい系けいの保全ほぜん」と言いう点てんで、他たの条件じょうけんが同おなじであれば、普通ふつうの製材せいざいに比くらべて環境かんきょうに優やさしいとする。
• 内装ないそう、家具かぐ用ようの製品せいひんにおいては、色合いろあいの異ことなる素材そざいを積極せっきょく的てきに配列はいれつするなどして単一たんいつの素材そざいでは得えられない装飾そうしょく的てきに美うつくしいものを作つくることができる。
• 接着せっちゃく剤ざいに防腐ぼうふ剤ざいなどを混まぜることによって、シロアリや木材もくざい腐朽ふきゅう菌きんへの耐たい性せいを向上こうじょうさせることができる。

デメリット

乾燥かんそうによって、細こまかく割われてしまった集成しゅうせい材ざい

• 手間てまがかかる分ぶんだけ、無垢むくの木材もくざいよりもコスト高だかである。接着せっちゃく時じに加熱かねつされるので製造せいぞう時じに多おおくのエネルギーが消費しょうひされる。また材料ざいりょうの木材もくざいも、何なんでも良よいというものではなく、最終さいしゅう用途ようとに応おうじて選別せんべつは必要ひつようであり、無条件むじょうけんに「使つかわれなかった木材もくざいが利用りようされるから環境かんきょうに優やさしい」ということはない。
• 技術ぎじゅつ的てきに未熟みじゅくな製品せいひんでは接着せっちゃく面めんが剥離はくりし、隙間すきまができる場合ばあいがある。
• 内装ないそうや家具かぐ用ようのものには、接着せっちゃく剤ざいとして透明とうめいで見みた目めを損そこなわないユリア樹脂じゅしが多用たようされてきたが、これは硬化こうか剤ざいとして使つかわれるホルムアルデヒドを放散ほうさんするためシックハウスの原因げんいんとなる。ホルムアルデヒドを吸着きゅうちゃくするキャッチャー材ざいも配合はいごうされているが、効果こうかは完全かんぜんではない。近年きんねんは、ホルムアルデヒドと無縁むえんな接着せっちゃく剤ざいに代替だいたいされつつあるがやや高価こうかである。一方いっぽう、構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいでもっぱら用もちいられる耐たい水性すいせいのあるフェノール樹脂じゅしもホルムアルデヒドを使用しようするが、こちらは化学かがく的てきに安定あんていな状態じょうたいで保持ほじされるのでホルムアルデヒドの放出ほうしゅつは少すくない。しかし濃こい褐色かっしょくの接着せっちゃく剤ざいなので見みた目めは悪わるい。
• 大おおきく歪いがんだり、大おおきく割われたりすることはないが、乾燥かんそうによる木材もくざいストレスが開放かいほうされないため、細こまかく割われる傾向けいこうがある。内部ないぶで細こまかく割われるため、断面だんめんを見みないとそれが確認かくにんできない。

ハイブリッド集成しゅうせい材ざい

木目もくめが美うつくしいアメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく産さんのベイマツに、強度きょうどの高たかい日本にっぽん産さんのスギを貼はり合あわせるなどした異い樹き種しゅ集成しゅうせい材ざいをハイブリッド集成しゅうせい材ざいという。粘ねばりのあるベイマツを上下じょうげに配はいし、その間あいだに国産こくさん杉すぎを挟はさむ構造こうぞうになっている。

材料ざいりょうを国産こくさん材ざいに限かぎって集成しゅうせい材ざいを作つくる場合ばあいでも、原木げんぼくを鋸のこ挽ひきして乾燥かんそうさせた時ときラミナを得えた時点じてんで、個々ここのラミナに対たいしてラング率りつの計測けいそくなどに基もとづく推定すいてい強度きょうどごとに等級とうきゅう分わけし、曲まげ応力おうりょくのかかる外側そとがわに丈夫じょうぶなものを配置はいち、内側うちがわには軽けい軟なものを用もちいるというような工夫くふうは、一般いっぱん的てきになされており、とくに大だい断だん面積めんせき集成しゅうせい材ざいの場合ばあいには必須ひっすである。応力おうりょくのあまりかからない部分ぶぶんにまで強度きょうどのあるラミナを使用しようした場合ばあい、単たんに原木げんぼくからの歩留ぶどまりが落おちて不ふ経済けいざいになるというだけではなく、できあがった集成しゅうせい材ざいが重おもくなる。梁はり材ざいとして作つくる場合ばあい、通常つうじょうは上下じょうげ対称たいしょうに強度きょうどを分布ぶんぷさせるが、湾曲わんきょく集成しゅうせい材ざいなど、斜ななめに力ちからがかかることが建築けんちく物ぶつの設計せっけい段階だんかいで分わかっている場合ばあいには、力ちからの向むきに応おうじて非対称ひたいしょうの構成こうせいをとることもある。 なお、強度きょうどの計測けいそくで構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいには不適ふてきと判断はんだんされた材ざいは、造作ぞうさく用ようなど別べつの用途ようとに転用てんようされる。

幅はばハギ集成しゅうせいパネル

幅はばハギ集成しゅうせいパネルの1種しゅである、トライウッドパネル

施工しこうされたトライウッドパネル

Solid Edged-glued Panel。数すうセンチの棒状ぼうじょう〜板いた状じょうの無垢むく材ざいを、横よこ方向ほうこうのみに接着せっちゃくすることでパネル形状けいじょうにしたものである。特とくに、材料ざいりょうにパイン（松まつ）やタモ、カリン、オークなどを使用しようしたものは、その意匠いしょう性せいの良よさからテーブルや家具かぐ等とうに多用たようされる。パネルの垂直すいちょく方向ほうこうには接着せっちゃく剤ざいの層そうが存在そんざいせず、無垢むく材ざいと同おなじ透とおる湿性しっせい・調しらべ湿性しっせいが得えられる。杉すぎを使つかったものは床ゆかや天井てんじょうに、構造こうぞう用よう合板ごうはんの代かわりに使用しようできるが、サブロクサイズで1万まん円えん前後ぜんこうと非常ひじょうに高価こうかである。

日本にっぽん農林のうりん規格きかく（JAS）における「集成しゅうせい材ざい」

日本にっぽん農林のうりん規格きかく（JAS）では、「集成しゅうせい材ざい」を「ひき板いた又または小しょう角材かくざい等とうをその繊維せんい方向ほうこうを互たがいにほぼ平行へいこうにして、厚あつさ、幅はば及および長ながさの方向ほうこうに集成しゅうせい接着せっちゃくを施ほどこした一般いっぱん材ざい」と定義ていぎし、製造せいぞう条件じょうけんや試験しけん方法ほうほうを規定きていしている。

• 集成しゅうせい材ざいの日本にっぽん農林のうりん規格きかく - 化粧けしょう用よう、主おもに美観びかんを表あらわすものを扱あつかう
  • 造作ぞうさく用よう集成しゅうせい材ざい
  • 化粧けしょうばり造作ぞうさく用よう集成しゅうせい材ざい
  • 化粧けしょうばり構造こうぞう用よう集成しゅうせい柱ばしら
• 構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいの日本にっぽん農林のうりん規格きかく - 主おもに構造こうぞう物ぶつの耐たい力りょく要素ようそとする目的もくてきのもので、比較的ひかくてき大だい断面だんめんのものを扱あつかう
• 英語えいごでは、日本にっぽんで言いうところの集成しゅうせい材ざいはグルーラム（グルード・ラミネーティド・ティンバー）つまり接着せっちゃくされたラミナ材ざいと呼よばれる。集成しゅうせい材ざい、OSB、パーティクルボード、LVL、Iジョイストなどを全すべて含ふくめ、製造せいぞう過程かていにおいて強度きょうどや耐たい水性すいせいなどを管理かんりして製造せいぞうされたものを英語えいごではエンジニアードウッドあるいはエンジニアリングウッド、と呼よんでいる。「エンジニアード」に対応たいおうする定着ていちゃくした日本語にほんごはまだないが、単たんなる工業こうぎょう生産せいさん物ぶつという意味いみではなく、木材もくざいの持もつ欠点けってんや弱点じゃくてんを工学こうがく的てきな手法しゅほうで改善かいぜんし、所定しょていの規格きかくに基もとづいて品質ひんしつ保証ほしょうされていることが求もとめられる。通常つうじょうの木材もくざいであっても、強度きょうど検査けんさをして品質ひんしつ保証ほしょうしたものはエンジニアードウッドに含ふくめてよいし、また、構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいは定義ていぎ上じょうエンジニアードウッドの一種いっしゅであるが、集成しゅうせい材ざいすべてがエンジニアードウッドというわけではない。

参考さんこう文献ぶんけん

• 林はやし知行ともゆき「第だい55話わ 集成しゅうせい材ざいとCLT(直交ちょっこう集成しゅうせい板ばん)の違ちがい」『目めからウロコの木きの話はなし』技報堂ぎほうどう出版しゅっぱん、2020年ねん、190-193頁ぺーじ。ISBN 978-4-7655-4489-4。 

関連かんれん項目こうもく

• 製材せいざい
• プレハブ工法こうほう
• プレカット

木材もくざい関連かんれん

• 配向はいこう性せいストランドボード
• パーティクルボード
• ファイバーボード
  • 中ちゅう密度みつど繊維せんい板ばん
  • メゾナイト
• 集成しゅうせい材ざい
  • 単たん板いた積層せきそう材ざい（LVL）、パララム
  • クロス・ラミネーティッド・ティンバー

外部がいぶリンク

• 構造こうぞう用よう集成しゅうせい材ざいの日本にっぽん農林のうりん規格きかく（PDF文書ぶんしょ、農林水産省のうりんすいさんしょう）
• 集成しゅうせい材ざいの日本にっぽん農林のうりん規格きかく（PDF文書ぶんしょ、農林水産省のうりんすいさんしょう）
• 「無印むじるし良品りょうひんの家いえを支ささえる柱はしら」無印むじるし良品りょうひんの家いえ 住ずまいのかたちコラム 2009年ねん7月がつ9日にち 集成しゅうせい材ざいの製造せいぞう過程かていを写真しゃしん付つきで紹介しょうかい。