― 187 ―スギの無垢材を内装に用いた室内空間における人滞在時の吸湿作用の検証
清水邦義＊1，本傳晃義＊1，奥田松本 清＊1，山本拓＊1，羽賀栄理子＊1，中島大輔＊1，鷲岡ゆき＊1，篤＊1，吉村友里＊1，井隼経子＊1，渡邉雄一郎＊2，安心院剛＊2，安成信次＊3，山田祐樹＊4，永野 純＊4，岡本剛＊4，石川洋哉＊5，

大貫宏一郎＊6，藤本登留＊1

Veriﬁcation of Moisture-absorption Performance of a Room Using a
Naturally Processed Sugi（Cryptomeria japonica ）Wood Boards as Interior
Materials While a Human is Staying
Kuniyoshi SHIMIZU ＊1, Akiyoshi HONDEN ＊1, Taku OKUDA ＊1, Eriko HAGA ＊1, Taisuke NAKASHIMA ＊1,Yuki WASHIOKA ＊1, Sayaka MATSUMOTO ＊1, Atsushi YAMAMOTO ＊1, Yuri YOSHIMURA ＊1, Keiko IHAYA ＊1,Yuichiro WATANABE ＊2, Tsuyoshi AJIMI ＊2, Shinji YASUNARI ＊3, Yuki YAMADA ＊4, Jun NAGANO ＊4,Tsuyoshi OKAMOTO ＊4, Hiroya ISHIKAWA ＊5, Koichiro ONUKI ＊6, Noboru FUJIMOTO ＊1＊1

Faculty of Agriculture, Kyushu University, ＊2 Try Wood Corporation, ＊3 YASUNARI Builder,＊4
Faculty of Arts and Science, Kyushu University,＊5
International College of Arts and Sciences, Fukuoka Womenʼs University,＊6
Faculty of Humanity-Oriented Science and Engineering, Kindai UniversityThis study focused on the humidity-control performance of the wooden dwelling spaces, which isrelated to the habitability. To evaluate the moisture-absorption performance in a condition close to real
life, the room temperature and relative humidity were measured in a room using naturally processedsugi（Cryptomeria japonica ）wood boards（Room A）and a room using chemically processed woodmaterials（Room B）as interior materials while subjects were asleep. The interior materials of Room A
were free from chemical processing and those of Room B were comprised of bonded or coated woods.
The results obtained from this study during 2014 and 2015 demonstrated that the Room A showed
higher moisture-absorption performance than the Room B.

1．緒言
＊1

日本において，木造住宅は古来より好まれ，木＊2造建築に取り組む大工・工務店の間では，「木材九州大学農学研究院
株式会社 トライウッド＊3
株式会社 安成工務店＊4
九州大学基幹教育院＊5
福岡女子大学 国際文理学部＊6
近畿大学産業理工学部
Corresponding author：K. SHIMIZU

は人との相性がよい」，「無垢材を用いた家ではよく眠れる」など，居住性において優れている点が経験的に認識されている。また，木材の持つ居住的特性が優れていることを科学的に明らかにする
木材工業 Vol. 73, No. 5, 2018

― 188 ―取り組みも進んでいる 1）。実際に，一般的な木造作用を調査している例も存在するが，比較する居住宅では，建材である木材が吸放湿性を有するた住空間の内装や建材だけでなく，構造や換気，エめ，相対湿度（以下，湿度とする）の変化が比較

アコンの使用といった条件もさまざまに異なるも的小さいことが知られている 2）。このような，室のであり 8），内装材の吸湿作用について論ずるこ

内の湿度を一定に保つ作用を調湿作用と呼ぶ。とは困難であった。そこで，本研究では，内装の人が快適と感じる気候は一定の温湿度範囲に収みが異なる 2 種の建物，すなわち無垢材を内装にまっており，夏では 20℃ 70％，22℃ 40％，27.5

使用した建物および表面を塗装やビニールクロス℃ 40％を結ぶ範囲，春・秋・冬では 18℃ 70％，で覆った内装を使用した建物を建設し，人滞在時19℃ 40％，26℃ 40％，24℃ 70％を結ぶ範囲内にの温度および湿度の変化を測定することで，異な3）あると言われている 。これらを踏まえると，木造住宅が持つ調湿作用により，室内の湿度が一定の範囲内に保たれることは，住環境の快適性に寄る内装材の吸湿作用を比較検討した。

2．実験
2.1

与する一因であると考えられる。

実験棟（試験体）

さらに，湿度は，材料の耐久性にも関係がある

九州大学箱崎キャンパス内に 2 種の実験棟を建ことが知られている。住宅内の湿度の変動が極端設（2012 年 10 月建設）し，人滞在時の温度およに大きい場合は，住宅材が収縮と膨張を繰り返す

び湿度を記録することで，内装の異なる木質空間ため，家財道具類の保存の観点などからも好ましの温湿度の差異について調査した。実験棟として，3）くないとされる 。

無垢材（津江杉：大分県日田市上津江産）を内装

また，調湿作用により，ハウスダストの原因とに使用した建物（以下，A 棟とする）と，塗装なるダニや浮遊菌の増殖を抑える効果も期待できやビニールクロスで覆われた内装を使用した建物る。ダニの繁殖性は，湿度の影響を強く受けるこ（以下，B 棟とする）を用いた。とが報告されており，湿度が 70％程度ではダニA 棟には，約 50〜60℃で乾燥させたスギ板をは増加し，60％程度まで低下すると生息数が低下

内装として，床（床材，厚さ：15 mm），壁およ4）することが示されている 。浮遊菌は，80％程度び天井（壁天井化粧材，厚さ：12 mm）に用いた。の高湿度や 20％程度の低湿度環境では 2 時間以

一方，B 棟において，床には基材として特殊中密上生存を続けるが，50％程度の中間的な湿度にお度繊維板を用い，表面に UV 塗装した床材料（厚いて，数分以内に大半が死滅することが示されてさ：6 mm）を用いた。壁には，下地としてパー5）いる 。居住性に関わるハウスダストの抑制といティクルボード（厚さ：12.5 mm）を使用し，表う観点においても，湿度をある一定の範囲内に保面に木目調のビニールクロスを使用した。天井につ調湿作用は有用である。

は，壁と同様に下地としてパーティクルボード（厚以上より，木造住宅が有する調湿作用は，住空さ：9.5 mm）を使用し，表面に木目調のビニー間の快適性，すなわち居住性に関与すると考えらルクロスを使用した。B 棟の内装には，すべてホれる。

ルムアルデヒド放散量性能区分が F ☆☆☆☆（JIS木材が有する調湿作用については，数多くの調2），3），6），7）規格）のものを使用した。土台・柱・梁・桁につ，その多くが人不いては，A 棟では約 120℃のドライングセットを在の空間内で測定されている。在室者がいる RCかけた後，50℃〜60℃で減圧乾燥したスギ材を使造の空間では，発汗や不感蒸泄によって，人不在用し，B 棟では高温乾燥したスギ材を使用した。

8）の場合より湿度が高いことが報告されている 。

実験棟の間取り図および外観・内装の様子を第したがって，在室者の発汗や不感蒸泄が認められ1 図に示した。それぞれの実験棟において，内装る不安定な環境下においても，木質空間が湿度のは異なるが，外観や間取りは同様とした。開口部上昇を抑制する吸湿作用が明確に観察されるかのは，出入り口（1750 mm╳700 mm），前室と測検証が必要であろう。人が住んでいる空間の調湿

定室間の扉（2000 mm╳700 mm），測定室内の査が報告されているが木材工業 Vol. 73, No. 5, 2018

― 189 ―第 1 表 実験期間および実験参加者の概要= 2400 mm

2000 mm

実験期間2014 年5 月〜6 月2015 年1 月〜2 月2015 年2 月〜3 月2015 年6 月〜7 月3650 mm1350 mm5000 mma

季節

人数

年齢

梅雨

1018 〜 22

冬季1618 〜 22

春季

1050 〜 65

梅雨1018 〜 22

区分
大学生
（男性）
大学生
（女性）
中高年
（女性）
大学生
（女性）

b2.2.2

実験手順

実験参加者は実験期間中の夜間に計 2 回実験に参加した。実験参加者は指定された日に，A 棟おab

よび B 棟でそれぞれ 1 回ずつ睡眠を取った。睡眠中の室内の温度および湿度を記録した。各日の実験参加者の実質拘束時間は約 10 時間であった。
実験に関する注意事項の説明が終わると，実験者は各実験棟から退室し，実験参加者に 23 時前

第 1 図 九州大学に建設した実験棟の平面図および写真（a：A 棟，b：B 棟）

後から翌朝 7 時前後までのおよそ 8 時間睡眠をとるように教示した。睡眠時間中の室内および屋外の温度および湿度は，データロガー（TR-72 Ui：窓（1650 mm╳900 mm）の 3 か所であり，測定ティアンドデイ）を用いて，1 分毎に記録した。

室内には換気扇（FY-08PFE8D：Panasonic）が1 つの実験棟で 1 日に実施する実験の参加者は 1設置されていた。気密度測定の結果，A 棟およ名のみとし，すべての実験において，A 棟と B

び B 棟 の 相 当 隙 間 面 積（C 値 ） は そ れ ぞ れ 2.3

棟で睡眠する順番はカウンターバランスを取ってcm2/m2 および 2.4 cm2/m2 であり，同様の値を示行った。
実験の開始前にエアコンおよび加湿器を用いした。
2.2 人滞在時の居住空間の温度・湿度調査て，実験参加者入室時の室内温度および湿度を調2.2.1

整した。季節に合わせ，温度は 18〜20℃程度，実験期間および実験参加者

2014 年から 2015 年にかけて，大学生および中湿度は 60〜70％程度とし，両棟で同等になるよ年の実験参加者を対象に計 4 回の実験を実施した。

うにそれぞれ設定した。人滞在時の各実験棟におそれぞれの実験期間は 2014 年 5 月〜6 月（梅雨ける吸湿作用を調査するため，実験中はエアコン，季），2015 年 1 月〜2 月（冬季），2015 年 2 月〜3

調湿器，換気扇は使用せず，原則として扉や窓の月（春季），2015 年 6 月〜7 月（梅雨季）とした。

開閉も行わないことで，外的影響を極力除いた。

各実験における実験期間および実験参加者を第 1

実験参加者の水分補給や排泄のため，実験中に扉表にまとめた。すべての実験は九州大学大学院農を開けて出入りすることもあったが，温湿度の変学研究院等倫理委員会の承認（2012 年 11 月 21 日，化に大きな影響は認められなかった。また，空気承認番号 21 および 2015 年 6 月 26 日承認，承認

質の悪化を防ぐため，適宜，実験時間外に換気を

番号 34）を得て行った。また，実験参加者には事行った。なお，起床直後の二酸化炭素濃度は，事前に実験に関する説明会を実施し，同意書にてイ

務所衛生基準規則で基準として定められているンフォームドコンセントを得た上で実験を行った。

0.5％以下であった。

木材工業 Vol. 73, No. 5, 2018

― 190 ―

2.3

統計解析

7 月では A 棟：23.53℃・B 棟：23.73℃であった。

本研究におけるすべてのデータに関して，比較すべての実験期間において，実験棟間で室内温対毎の Kolmogorov-Smirnov test および Bartlettʼs

度に差は認められず，室外温度についても同様にtest にて，それぞれ正規性および等分散性を確認

両棟間で有意な差は認められなかった。

した。その結果，一部の比較対でしか正規性と等3.2

湿度分散性が確認できなかった。そこで，本研究の推

全 4 実験の室内湿度について，1 分毎に記録し測統計にはノンパラメトリック検定を採用した。

た 8 時間すべてのデータから，被験者毎に平均値

室内温度および室内湿度は，就寝時から起床時を算出し，算出した平均値から同じ実験条件毎にまで，1 分毎に記録した 8 時間のデータすべてか求めた中央値を第 2 表にまとめた。また，箱ひら，被験者毎の平均値を算出した。算出した平均げ図を用いて，室内湿度の経時的変化を第 2 図値から，同じ実験条件毎に中央値を求めた。同実に示した。箱の下辺および上辺は，それぞれ第 1

験期間内における A 棟および B 棟との間に温度四分位数および第 3 四分位数を示し，箱の中の横差および湿度差が認められるか確認するため，温線は中央値を表す。第 1 四分位数より四分位範囲

湿度の値を Wilcoxon signed rank test（exact 法）の 1.5 倍以上小さい値，第 3 四分位数より四分位で対比較し，Bonferroni 法にて p 値を補正した。

範囲の 1.5 倍以上大きい値を外れ値とし，図中に室内湿度については，1 分毎に記録した 8 時間示した。箱の外に描かれたひげは，外れ値を省いのデータを 1 時間毎に区切り，8 つの時間帯で，た最大値および最小値を表す。睡眠をとるようにそれぞれ被験者毎に平均値を算出した。算出した教示したおよそ 23 時前後から 1 時間経過時点ま平均値から，同じ実験条件毎に中央値を求めた。

での値を x 軸 1.0 の値として，次の時間帯以降の1 時間毎の実験棟間の中央値を Wilcoxon signed

1 時間を 2.0 以降に表した。

rank test（exact 法）で対比較し，Bonferroni 法

各実験条件における室外湿度の中央値についにて p 値を補正した。同様に 8 つの時間帯におて，2014 年 5 月〜6 月では A 棟で 83.54％・B 棟：

ける経時的変化の差は，実験時期毎に各実験棟に78.18％，2015 年 1 月〜2 月 で は A 棟：76.70％・分けて Friedman test を用い，時間帯の主効果をB 棟：72.86％，2015 年 2 月〜3 月 で は A 棟：検討した。Friedman test にて有意な主効果があ68.16％・B 棟：66.96％，2015 年 6 月〜7 月 で はった経時的変化に対しては，さらに下位検定としA 棟：92.95％・B 棟：89.83％であった。実験棟て Wilcoxon signed rank test（exact 法）による間で室外湿度には差が認められず，以下では室内多重比較を行い，Bonferroni 法にて p 値を補正した。
すべての統計解析には R ver.3.3.0 9）を用い，外れ値を除外せずに行った。

実験期間 実験棟 中央値

3．結果
3.1

第 2 表 各条件における室内相対湿度（％）の中央値および 95％信頼区間ならびに p 値

2014 年5 月〜6 月温度

全 4 実験の室内温度について，1 分毎に記録した 8 時間すべてのデータから，被験者毎に平均値を算出し，算出した平均値から同じ実験条件毎に中央値を算出した。各実験条件における室内温度の中央値について，2014 年 5 月〜6 月では A 棟：22.14 ℃・B 棟：22.07 ℃，2015 年 1 月〜2 月 で はA 棟：14.63 ℃・B 棟：14.53 ℃，2015 年 2 月〜3月では A 棟：13.91℃・B 棟：13.12℃，2015 年 6 月〜

2015 年1 月〜2 月2015 年2 月〜3 月2015 年6 月〜7 月

A棟
B棟
A棟
B棟
A棟
B棟
A棟
B棟

72.79
85.23
72.11
80.79
68.01
87.88
77.88
90.36

中央値の 95％ 調整された
p値
信頼区間
70.87〜74.720.0117 ＊83.08〜87.38
71.09〜73.130.00128 ＊＊77.54〜84.03
66.79〜69.23
0.0117 ＊81.81〜93.94
76.66〜79.10
0.0234 ＊87.44〜93.27

p 値は，Bonferroni 補正した Wilcoxon signed rank test（exact法）の結果を示す。アスタリスクは，実験棟間の有意差を示す（＊p ＜0.05, ＊＊p ＜0.01）。A 棟での湿度は B 棟と比較して，常に低いことが明らかとなった。

木材工業 Vol. 73, No. 5, 2018

― 191 ―昇したのに比べ（p ＜0.05），A 棟では有意な経時湿度についてのみ言及する。
2014 年 5 月〜6 月に実施した実験では，実験棟的変化は認められなかった。時間帯毎に両棟間で間による湿度に有意な差が認められた（p ＜0.05,比較したところ有意な差が認められ，睡眠開始の第 2 表）。経時的変化については，両棟において教示から 3 時間経過後以降は B 棟より A 棟で湿有意に湿度が上昇していた（p ＜0.05）。時間帯毎度が有意に低く保たれた（p ＜0.05, 第 2 図 c）。に両棟間で比較したところ，経過時間にかかわら2015 年 6 月〜7 月に実施した実験では，湿度はず有意な差が認められ，B 棟より A 棟で湿度がA 棟が有意に低い結果となった（p ＜0.05, 第 2 表）。

有意に低く保たれた（p ＜0.05, 第 2 図 a）。

経時的変化については，B 棟では徐々に湿度が上2015 年 1 月〜2 月に実施した実験では，湿度は昇したのに比べ（p ＜0.05），A 棟では有意な経時A 棟が有意に低い結果となった（p ＜0.01, 第 2的変化は認められなかった。時間帯毎に両棟間で表）。また，B 棟では徐々に湿度が上昇したのに比較したところ有意な差が認められ，睡眠開始の比べ（p ＜0.05），A 棟では有意な経時的変化は認教示から 3 時間経過後以降は B 棟より A 棟で湿められなかった。時間帯毎に両棟間で比較したと度が有意に低く保たれた（p ＜0.05, 第 2 図 d）。

ころ有意な差が認められ，睡眠開始の教示から 3時間経過後以降は B 棟より A 棟で湿度が有意に4．考察低く保たれた（3 時間時点；p ＜0.05, 4 時間時点；

本研究で実施したすべての実験における室内温

p ＜0.01, 5 時間時点以降；p ＜0.001, 第 2 図 b）。

度について，実験棟間で有意な差は認められなか

2015 年 2 月〜3 月に実施した実験では，湿度はA 棟が有意に低い結果となった（p ＜0.05, 第 2 表）。
経時的変化については，B 棟では徐々に湿度が上った。本実験で使用した内装材の違いは，温度に影響を与えなかったと考えられる。
人の滞在時における A 棟および B 棟の室内湿度の差異については，2014 年 5 月〜6 月では時間(a)帯に関わらず，A 棟の湿度が B 棟より有意に低(c)いことが示された（第 2 図 a）。外気の湿度が高い梅雨季においては，調湿機器の使用を中止すると，B 棟では容易に湿度が上昇するが，A 棟では木材の吸湿作用が働き，湿度の上昇が抑制された可能性を示唆する。他の 3 実験でも睡眠開始の教(h)

(b)

(h)

示から 3 時間時点以降については，A 棟の湿度が B 棟より有意に低下していた（第 2 図 b〜d）。

(d)

どの季節においても A 棟では湿度が小さな範囲内に収まり，B 棟では比較的大きな範囲に収まる結果となった（第 2 図）。これらの結果は，牧・青木（2006）8）の報告と同様，人滞在時において，
(h)

(h)

第 2 図 A 棟および B 棟の室内相対湿度の経時変化（a：2014 年 5 月〜6 月，b：2015 年 1 月〜2 月，c：2015 年 2 月〜3 月，d：2015 年 6 月〜7 月）

各箱ひげ図の中央線は中央値を示し，下端および上端はそれぞれ第 1 四分位および第 3 四分位を示す。ひげの下端および上端はそれぞれ最小値および最大値を示す。アスタリスクは，
Bonferroni 補 正 し た Wilcoxon signed rank test（exact 法 ）により，A 棟および B 棟間に有意差が認められたことを示す（＊p ＜0.05, ＊＊p ＜0.01, ＊＊＊p ＜0.001）。A 棟における相対湿度は，B 棟よりも常に低かった。

無垢材を内装に使用した空間の吸湿作用を支持するものである。一方，木質系の空間でも，ビニールクロスを内装に使用した空間においては，無垢材を内装に使用した空間と比較すると，吸湿作用が小さいことが明らかとなった。さらに，本研究では，空間の構造や立地条件，換気状況，エアコンの使用条件などの外的要因を統制しているため，吸湿作用の有無は，内装材の差異に由来していると考えられる。

木材工業 Vol. 73, No. 5, 2018

― 192 ―住宅の調湿作用は，内装材料の吸放湿量・吸放謝湿速度・表面積に大きく依存すると考えられてい

辞る 5）。木材は多孔質材料であり，その成分である

本研究は，複数年にわたる研究であり，以下のセルロースやヘミセルロースは多数のヒドロキシ助成を頂いた。年度毎に，林野庁「平成 25 年度基を有するため，水分子が吸着しやすい特性を持地域材供給倍増事業のうち木造建築物等の健康・つ。木材の水分保持能力は，空気中の水分保持能省エネ等データ収集支援事業」，「平成 26 年度力と比較して著しく大きいため，木材中からの水CLT 等新たな製品・技術の開発促進事業のうち分の出入りにより住宅空間の湿度を適度にコント住宅等における製品・技術の開発・普及の一層のロールすることが可能となろう。この調湿作用の促進（木造住宅等の健康・省エネ性についての定メカニズムは，木材の平衡含水率によって部分的量化のための調査）事業」，「平成 27 年度 CLTに説明が可能である。平衡含水率とは，木材の含等新たな製品・技術の開発・普及事業（木造建築

水率が環境の蒸気圧と釣り合い，一定となった値物等の健康・省エネ性等データ整備のうち木造建を指す。木材の含水率は環境の温度および蒸気圧

築物の健康・省エネ性等データ収集・分析）」，「平によって決定されるため，物理・化学的な材質の成 28 年度 都市の木質化等に向けた新たな製品・大きな変化がない限り，平衡含水率は樹種には大技術の開発・普及委託事業」の助成を受けて実施

9）きく影響しないと考えられている 。したがって，された。ここに深く謝意を表す。

本実験で使用したスギ材以外の無垢材でも，同様

文の結果が期待できるものと考えられる。
一方，ビニールクロスを内装に使用している B棟では，一連の実験をとおして，人滞在時の湿度が A 棟と比較して高くなりやすいことが明らかとなった。湿気を通しにくいビニールクロスなどを表面に施した建材を使用した居住空間では吸湿量が小さく，平衡含水率も小さいため，高い吸湿作用を発揮しづらい可能性が考えられる 10）。

5．結論
本研究では，人滞在時における室内の温度・湿度を測定することで，スギ無垢材を内装に用いた室内空間における人滞在時の吸湿作用を検討することを試みた。2014 年から 2015 年にかけて人滞在時における温湿度の調査を 4 回にわたり実施した結果，A 棟では，B 棟に比べて有意に湿度の上昇が抑制されることが明らかになった。これらの結果から，本実験の条件下では，無垢材を内装に使用した建物は，人の滞在時において高い吸湿作用を有することが明らかとなった。

1）増田 稔：木材学会誌，51，22−24（2005）
2）大釜敏正，則元 京，小原次郎：木材研究資料，28，48−58（1992）
3）則元 京，山田 正：木材研究資料，11, 17−35（1979）4）西垣康広，安藤敏弘，村田明宏：木質住環境の快適性評価に関する研究（第 1 報）ダニの繁殖性実験. 岐阜県生活技術研究所研究報告
10，31−34（2008）
5）斉藤平蔵：建築気候，共立出版, 東京, 181−
182（1974）
6）牧 福美，則元 京，山田 正：木材研究資料，14，77−86（1979）
7）牧 福美，則元 京，山田 正：木材研究資料，21，87−95（1985）
8）牧 福美，青木 務：木材学会誌，52（1），37−43（2006）9）Ihaka, R., R. Gentleman：J. Comp. Graph.
Stat., 5, 299−314（1996）10）則元 京，山田 正：木材工業，29（7），301−305（1974）（2018. 3. 22 受理）

木材工業 Vol. 73, No. 5, 2018

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