都市木造のためのLVL ハンドブック−技術開発・防耐火編−

発行日

平成 28 年 3 月 ( 平成 29 年 9 月改訂 )編集

全国 LVL 協会

監修

腰原幹雄、安井昇、山代悟

ブックデザイン発行

ビルディングランドスケープ
全国 LVL 協会〒136-0082
東京都江東区新木場 1-7-22 新木場タワー 8 階
TEL: 03-6743-0087

FAX: 03-5534-3959

E-mail: info@lvl.ne.jp
http://www.lvl.ne.jp/

全国 LVL 協会編

都市木造のための LVL ハンドブック−技術開発・防耐火編【改訂版】−

一般社団法人全国 LVL 協会

2

編

3

0

1

目次

1

この本の目的・背景

・・・・5

2

LVL 建築作品集

・・・・7

3

単板積層材 LVL とは

4

建物の防耐火構造制限と内装制限

5

木造耐火・準耐火・防火構造・準不燃内装材開発部材一覧

6

木層ウォール：LVL 厚板でつくる 1 時間準耐火外壁の開発

7

準不燃処理 LVL 内装材の開発

8

石膏ボード等による LVL 耐火構造の開発

9

準不燃処理 LVL による耐火構造の開発

・・・・29・・・・33・・・・41・・・・45・・・・67
・・・・85・・・・97

本書の目的・背景■本書の目的・背景
都市部にも大規模な木造建築「都市木造」が建設され常に重要な要素になります。

始めました。これは、大規模木造建築の構造・防耐火技

これまでの日本の木造建築は、木をあらわしで使うこ術が着実に整備された成果でありますが、これにより都と、木が見えること、木に触れることがあたり前でし

市木造は第２ステージに入ったと考えることもできまた。しかし、都市に建つ木造建築「都市木造」では、昔す。これまで要求性能を満足するために技術主導で進めから使用されているからといってそのまま同じようにすられた都市木造の技術開発から、これからは魅力的な都ぐに使えるわけではありません。当然、現代の建築に要市木造のための技術開発へ舵をとっていく必要がありま求される性能を満足しなければなりません。個人住宅のす。

ように特定の人が使用する建築とは異なり、都市部の大構造材としての LVL の特徴は、柱梁といった線材と型木造建築では不特定多数の人が出入りします。それにして使用できること、さらに壁や床といった面材としてともない火災に対する安全性確保から、構造材のみならも使用できることです。一方、意匠材（仕上材）としてず内装材にも高い防耐火性能が必要とされることになりの特徴は、その製造方法から生じる木目面と積層面といます。

う全く異なる２つ表情をもっていることです。構造材を本研究では、火災に対する安全性を確保しながら、空そのまま仕上げ材として使用してきた日本の木造建築に間を構成する内装材としての LVL の魅力を引き出すこ

おいては、この２つの特徴をいかに活かしていくことがとができる部材の開発を目指しています。

できるかが、これからの木造建築の魅力を増すために非
10 LVL の加工実験

・・・・131

11 APPENDIX

・・・・1394

一般社団法人

全国 LVL 協会

5

２

LVL 建築作品集

6

１

みやむら動物病院 （東京都）

２

神奈川大学（神奈川県）

３

武庫川女子大学文学 2 号館（兵庫県）

４

千葉商科大学学生食堂（千葉県）

５

さとう歯科（東京都）

６

はとばキッチン（静岡県）

７

東部地域振興ふれあい拠点施設（埼玉県）

８

神門通りおもてなしステーション（島根県）

column

都市の木造建築column

都市木造

column

線材と面材

column

都市木造と２つの木造建築

近 年、 増 加 す る LVL を 使 用 し た 建 築 作 品 の 中 か ら、

LVL を構造材・内装材など、あらわしで使用している事
例をピックアップして紹介します。

第２ステージへ7

名称

みやむら動物病院

場

所

東京都江戸川区

用途

入院設備付き動物病院

設計

ATELIER OPA

施

工

大和工務店

耐火指定

準耐火構造

構

造

木造 ３階建て

写

真

齊藤さだむ

ビルディングランドスケープ

在来軸組と LVL 厚板を組み合わせ、南側の主立面に LVL 厚板構造が象徴的に並ぶ。屋内側は 150mm の LVL 積層面をあらわした「LVL 打ち放し」仕上げ。屋外側は、構造体の外側に透湿防水層と通気層をとり、30mm の仕上げ用 LVL を

みやむら動物病院施している。

準耐火構造
→６章

8

木層ウォール

9名称 神奈川大学横浜キャンパス

場

所

神奈川県横浜市

用

途

学校

設

計

鈴木アトリエ施

工

岡山建設

国際センター

神奈川大学横浜キャンパス
国際センター

耐火区分

準耐火構造

構

地上１階

木造

地下１階

RC 造

造

建築基準法では、内装制限・排煙は学校建築には発生しないが、消防法で内装制限がかかったため、屋内消火栓を設置し、700m2 以下に区画することで内装制限をはずし、排煙上の無窓の居室は、排煙設備により内装制限をはずし、完全に木質の空間が実現した。

準耐火構造
→6 章

10

木層ウォール11

鉄筋コンクリート造建物（1971 年竣工）の建築に、LVL 耐震壁接着工法によ武庫川女子大学文学 2 号館
LVL 内装材・LVL 耐震補強
12

→7 章

準不燃処理 LVL 内装材の開発

名

称

場

所

少粉塵などの利点がある。

武庫川女子大学
兵庫県西宮市

用

途

学校

設

計

竹中工務店

施

工

竹中工務店

文学 2 号館

る耐震補強を行った事例。耐震補強に必要な耐力が得られ、短工期、低騒音、

耐火区分

---

構

---

造

写真提供

竹中工務店

13

名

称 千葉商科大学学生食堂

場

所

千葉県市川市用

途

学校 ( 学食 )設

計シーラカンス K&H

施

工

竹中工務店

耐火区分

---

構

鉄骨造 一部 木造造

平屋

約 1,000 パーツの木構造 LVL 材を上下 2 段に組み、細い鉄骨柱で支え、見る方向・座る場所によって様々な表情をつく
りだしている。自然界で人に優しい 1 ／ f ゆらぎのリズムを木の梁に利用。

千葉商科大学学生食堂
LVL 内装材→7 章

14

準不燃処理 LVL 内装材の開発
→

15

名

称 さとう歯科

場

所

東京都北区

用

途

病院

設

計

アーキテクトカフェ
田井幹夫建築設計事務所

施工

アカンプリッシュ

耐火区分

---

構

---

造

さとう歯科
LVL 内装材→7 章

16

準不燃処理 LVL 内装材の開発

17

はとばキッチン
LVL 内装材→7 章

18

準不燃処理 LVL 内装材の開発

名

称 はとばキッチン場

所

静岡県清水市

用

途

レストラン

設

計 ビルディングランドスケープ

施

工

鈴与建設

耐火区分

---

構

造

---

写

真

新良太

静岡県産の杉や檜を使った LVL の箱形、約 300 個を積み上げられたような内装のデザインとなっている。間接照明や飾り棚として活用
する間仕切り壁と、家具に LVL を
使用。

19

名

称

東部地域振興場

所

埼玉県春日部市

用

途

複合施設

設

計

山下設計

施

工

銭高組

ふれあい拠点施設

耐火指定

耐火構造

構

１－４階

鉄骨造

５、６階

木造

造

耐火建築物とするために、強化石膏ボードを用いて柱梁床を耐火被覆している。柱、梁、床面、外に設置した耐震パネル
は、鉛直荷重を負担しないため、耐火被覆が不要となり木材をあらわしで使用でき、外観・内観デザインの特徴を形成し東部地域振興ふれあい拠点施設

ている。

耐火構造
→8 章

20

石膏ボード等による LVL 耐火構造の開発

21

名

称

神門通り

場

所

島根県出雲市

用

途

複合施設

設

計 ビルディングランドスケープ

施

おもてなしステーション

工

山興

耐火指定

---

構

造

---

写

真

古川誠
北側と東側の壁には島根県産の杉を使った LVL を使用し、LVL 壁面には凹凸面を設け、それを頼りにチラシやはがき等をレイアウトすることができる。外観は修景計画に則り、伝統建築の姿に修景し、仕上げ材には焼き杉を用いた。

神門通りおもてなしステーション
LVL 内装材→7 章

22

準不燃処理 LVL 内装材の開発

23

は、木材が廃棄され燃えたり、腐ったりするまで続くこcolumn:とになります。長く木材が使用されれば、その間に、新都市の木造建築／東京大学生産技術研究所教授

たな樹木が山で成長し、二酸化炭素を吸収、貯蔵するこ

腰原 幹雄

column:

線材と面材とになるのです。
環境面だけでなく、EW は新たな建築構造材料としての大きな可能性も秘めています。単板を積層することで日本の木造建築は、軸組構法と呼ばれるように柱梁などの製造される LVL は、自然界の樹木からは入手困難な大線材を組み立てられていた。伝統木造建築も、現代の木造住

断面の木質材料を生み出すことができます。

宅も基本的には同じ軸組構法である。もともと、棒状の樹木

Solid に用いられる「木塊（木のかたまり）」という新を製材した線材を用いているため自然な姿である。伝統木造

しい概念は、柱や梁による軸組に代表される木造建築の建築では、線材を組み合わせて水平線と鉛直線を強調した小

既成イメージとは、全く異質です。その圧倒的な量感や屋組の架構美や水平線を強調した軒の線が木造建築の姿とし質感は、木の持つ優しく親しみやすいイメージを、わかて印象に残ることになっている。

りやすい形で都市景観にもたらすことでしょう。

しかし、普通に空間から考えると壁も床も天井も屋根も面であり線材を組み合わせて構成することは必ずしも合理的とはいえない。合理的に面材で構成しようと考えた工法が枠組壁

都市木造の街並み
これまで都市部では、建築できなかった大規模な木造構法の概念

工法（ツーバイフォー工法）であり、日本ではさらに木質プ

写真：厚板構造の模型

レファブ工法と呼ばれるパネル工法が生まれた。しかし、い建築が建設可能になりました。2000 年の建築基準法の改正により、耐震・防耐火の一定の性能を満足することにより、地震にも火事にも強い木造建築が建設可能になったためです。耐震性能の高い木造建築を可能にした技術のひとつに木質材料、エンジニアード・ウッド（EW）の登場があげられます。自然材料で、性能のばらつきの大きい木材は、これまで構造解析をするのが困難な建築材料と扱われてきました。EW の登場により、含水率やヤング係数、強度を制御された材料特性の明らかな建築

くら面材が合理的といっても木材から一体の大判の板を製造

壁が主要な構造要素になると考えられる。厚板面材を用いたすることは難しかった。最初は大径木から切り出した一枚板

木質構造の可能性はこれから考えるとして、ひとつ困ったこしかなかったであろう。しかし、ロータリーレースを用いてとがある。現在の木質構造の法体系では、面材による構成は丸太を単板（べニア）に加工できるようになると合板が生まあまり考えられていない。枠組壁工法や接着複合パネルなど

れ、線材の木材から面材の木材も一般化することができた。

の工法は個別の告示によって取り扱われており一般的な木造

それでも、合板の厚みは 9㎜、12㎜が主流で厚物合板でもの枠には入っていない。一体何が困るかというと、まずは部

30㎜程度である。当然、壁や床として使用するには枠材や材名称として、鉛直荷重を支持する厚板はなんと呼べばよい

補強材が必要になり無垢のパネルというわけにはいかない。

のか。鉛直荷重を支持するから柱？板状だから壁？間をとっ近年、CLT（直交集成板）が話題になっているが、CLT は、て壁柱？同じように、梁のないフラットスラブでは厚板は単材料として扱うことができるようになったのです。木層

挽板（ラミナ）を直交させながら積層しており枠材、補強材

なる床？連続して並べられた梁？実は、これは呼び名だけのウォールに用いられる LVL は、集成材同様に代表的なのない無垢の木の塊の面材である。CLT の登場により新しい問題ではない。法規上は名称が重要であり、それぞれの部材

EW のひとつです。LVL と構造解析技術の進歩により、木質系面材工法の可能性が開かれたのであるが、実は木質系には要求される仕様があったり検討項目が異なっていたりす

耐震性の高い大規模な木造建築が建設可能になったので

厚板は CLT のみではない。LVL も、厚さ 150㎜、幅 1200㎜

る。特に、大規模木造建築で必要となる準耐火構造の「燃えす。一方、火災に対しても、準防火地域では、燃えしろ程度であれば厚板のパネルを製造可能であり、集成材も、パしろ設計」は、現在、柱と梁にしか用いることができない。

設計による準耐火構造で 3 階建ての木造住宅が建設可

ラレルラミナパネルと呼ぶ厚さ 60㎜程度の厚板のパネルを

厚板を「柱」と呼べれば問題ないが、「壁柱」ではダメ、「壁」

能になっています。2 階建てであれば、1500m2 の木造製造している。

ではダメとなりかねない。まだまだ、厚板面材を用いた建築

建築が建設可能です。さらに、耐火建築の技術が実現す

いずれにしても、新しい木質材料として厚板の大型面材が登の登場機会が少ないから問題にならないが、早めに厚板でつれば、どこにでもどんな規模の建物でも木造建築で実現場しているのである。面材を用いるということは、当然、こくりたい建築を表現して、問題点を共有していかなければ、することができるようになるのです。

れまでの線材の木造建築とは異なる木造建築が登場するはず

また木質構造にまた、変なハードルができかねない。

森林資源の有効活用が求められている現在、新たな木である。軸組工法では、大規模建築の参考として同じ軸組工部材開発もそうだが、新しい木質材料の登場など新しい建築

造建築の登場は、木材の需要拡大へとつながります。地法の鉄骨造を参考にしやすかったが、面材用いる場合には、の登場にあたっては、それらお使った魅力的な建物を具体的

球温暖化で問題視されている、二酸化炭素についても、壁や床を版として用いる鉄筋コンクリート造が参考になるだに提示して、関係者がその目標を共有することが重要である

樹木は、空気中の二酸化炭素を吸収して成長するため、ろう。しかし、現場打ちの鉄筋コンクリート造ではコンクリー

ことを、発展途上の都市木造が生まれるなかで感じている。

トを型枠に鋳込むため部材を組み立てるというイメージはし（腰原）

木材は二酸化炭素を貯蔵していることになります。このにくい。であれば、コンクリートを用いた組立工法である二酸化炭素貯蔵能力は、山にある樹木だけでなく、そこ

PC（プレキャストコンクリート）造がよい参考になるだろう。

から伐り出された木材、あるいは木質材料でも同じ能力をもっています。つまり、木造建築はそこに二酸化炭素のもととなる炭素を貯蔵しているのです。この貯蔵能力
24

いずれにせよ、これまでの梁やアーチ構造、トラス構造といSolid (team TIMBERIZE)※初出：木層ウォールブック - 準耐火建築物・外壁編 -（平成 23 年 5 月）

うよりは、折板構造、フラットスラブ構造。柱というよりは※初出：LVL 準不燃材料開発研究ブック - 準不燃材料・内装材編 -（平成 26 年 3 月）

25

（2011/ 春日部）、下馬の集合住宅（2013 予定 / 世田谷区）

column:

都市木造

で一般被覆型耐火木造、そして大阪木材問屋会館（2013

第２ステージへ

予定 / 大阪）、音の葉カフェ（2013 予定 / 文京区）における燃え止まり型耐火木造とこれまで開発された耐火木造部材の技術が一通り出揃ったことになります。
都市木造としては、次のステージ、木造らしい都市木
造、魅力ある都市木造を考えていかなければなりません。
そのためには、仕上げ材が重要になります。都市部の木造建築の外観、内観はどのようなものでしょう。近年、
木材を外壁に用いたビルも数多く建築されています。
木材会館（2009/ 江東区）では、あえて周辺のコンクリー
ト同系の色に変化するような試みがされている。四条木製ビル（2008/ 京都）では、メンテナンスを前提とした下見板とメンテナンスデッキが建物を特徴づけている。浅草文化観光センター（2012/ 台東区）では、細

木材会館

都市部に建つ大型の木造建築では、RC 造や鉄骨造と同等の性能が要求されます。
構造性能、特に耐震性能については LVL に代表されるエンジニアードウッドの登場により材料特性を明確することができるようになったとともに構造解析が行えるようになり、木造建築でも高度な構造設計をおこなうことができるようになりました。
防耐火性能についても、燃えしろ設計による準耐火構

かいルーバー上の木材が見る角度によって異なる表情を見せている。東部地域振興ふれあい拠点施設、ウッドス
クエアでは、ガラスのカーテンウォール越しに木部材が魅せられています。
こうした仕上材としての木材は、工業製品にない経年変化を魅力のひとつとして捉える必要があります。色合
いの変化はもちろん、木目の凹凸の変化、老朽化ではな
く味わいとしての経年変化を楽しみたい。（腰原）る応力が大きくなるが、構造計算を簡単にするために単材をcolumn:用いると部材断面は、住宅用部材に比べて大きくなる。大き都市木造と 2 つの木造建築

な部材断面は、製材で入手することが困難であり、大断面集をすれば、小さい断面の製材でもそれらを組み合わせて大き建築は、地方の森林資源が豊かな地域に主に公共建築としてなスパン、応力に抵抗することも可能である。これが、住宅建築されてきて、地産地消のイメージが強い。これは、これ用製材を用いた大スパン架構システムである。しかし、こうまで木造建築では耐火建築物が実現できず、都市部の土地をした架構では、理論や設計法が整備されてはいるが、設計に有効に活用する 3 階建てを超える多層建築を木造で建築するはかなりの労力が必要とされる。

ことができなかったためである。しかし、2000 年の性能規それぞれの木造建築の構造要素の特徴は、表 1 のように整理定化により木造建築が都市の中に建設可能になり都市部にもすることができる。都市木造が普及するためには、この２つの多層の木造建築が実現可能となった。こうなると、「地産地

木造建築の技術を整備していく必要がある。木造建築というと消」から「地産都消（地方生産都市消費）」という考え方も法隆寺に代表される伝統木造建築のイメージが強く、金物や接可能になる。建築需要の大きい都市部で木造建築を実現する着剤を使用しない木組の価値を重んじる傾向にある。しかし、ことは、それ自体が森林資源の有効活用を増大させるととも

木組接合の構造特性を理解するには、さまざまな情報、実験に、その背景にある国内の森林資源に興味を持つという点でデータが必要であり構造設計をする際のハードルが高くなりがも重要な役割を果たすことになる。

ちであり、新規参入を躊躇させる原因になっている。ただでさ一方、都市木造に求められる建物性能は、これまでの個人え大規模木造建築の構造設計の担い手不足を問題視しているなの施主を主な対象としていた木造住宅で用いられていた仕様

かで新規参入者に高いハードルをもとめるのは得策ではない。

規定による性能確保とは異なり、鉄筋コンクリート造や鉄骨

まずは、木造建築に興味を持ってもらい木造建築の構造設計を造と同じように不特定多数の人に利用され評価されることをやってみようという思いを抱かせることが重要である。もちろ

前提とした性能確保が必要となる。求められる建物性能は、造建築も実現することができるようになりました。また、

環境性能、耐久性能など多岐にわたる。

ん、圧倒的に魅力的な木造建築を実現して「われもわれも」となるのが理想ではあるが、そう簡単にはなかなかいかない。であれば、いったん鉄筋コンクリート造や鉄骨造を同様の建築構

これからの大規模木造建築である都市木造を考えるとき、安全性も予測することができるようになりました。

造の仕組みにならった大規模木造の構造技術を整備して、興味

ふたつの木造建築の工法の可能性が考えられる。ひとつは、こうした都市木造に必要な耐火木造建築の技術が整備

大断面集成材や LVL の再構成材を用いる大規模木造建築でされはじめたことにより、続々と新しい都市木造が登場ある。建物が大規模になるとスパンが大きくなり部材に生じし始めました。金沢エムビル（2005/ 金沢）
、丸美産業

表1

本社ビル（2008/ 名古屋）、
ウッドスクエア（2012/ 越谷）
で鋼材内蔵型耐火木造、東部地域振興ふれあい拠点施設

26

住宅用製材を用いる大規模木造建築である。構造計算の工夫

高層ビルが建ち並び、木造は戸建て住宅程度。大規模な木造構造性能、防耐火性能はもちろん、居住性能、遮音性能、熱四条木製ビル

ひとつは、木造住宅の生産システムと同様に、小さい断面のえてこなかった。都市には、鉄筋コンクリート造、鉄骨造の造はもちろん、木質耐火部材の開発により耐火構造の木
耐火性能検証法により火災時の建物各部の温度、避難の成材や LVL といった再構成材を使用することになる。もう「都市」と「木造」これまで、あまり関連する言葉とは考

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を持ってもらった人にさらに上を目指してもらうのがよいのではないだろうか。
（腰原）

2 つの大規模木造建築の特徴
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浅草文化観光センター※初出：LVL 防耐火材料開発研究ブック - 耐火・準耐火建築物編 -（平成 26 年 11 月）※初出：LVL 防耐火材料開発研究ブック -LVL 耐火被覆材開発 -（平成 27 年 3 月）

27

３

単板積層材 LVL とは

28

29

3

単板積層材

LVL とはLVL（単板積層材）とは皮むきした丸太プレスした LVL

2.

強度のばらつきが小さい

LVL は、ロータリーレースまたはスライサーで切削

LVL は薄い単板を積層接着しているので、節などの欠した単板を、その繊維方向をほぼ平行にして積層接着し点が分散されることもあり、製材あるいは集成材と比較したものです。現行の LVL の JAS においては、造作用とてエレメントが小さい分強度のばらつきも小さくなってい構造用の 2 区分があります。

ます。強度性能が工学的に保証された信頼性の高い木質材

構造用 LVL の用途は、主に建築物の耐力上主要な部
位である梁、柱、土台、筋交い等です。造作用 LVL の料、すなわち優れたエンジニアードウッドであると言えます。

用途は建築用については間柱や野縁、階段部材といった内部造作材料、建築用以外では家具、ドア等フラッシュ3.

用途に応じてどのような寸法でも製造可能
単板を縦継ぎすることでどのような長さでも、また積層パネルの枠材や梱包用資材があります。
単板の繊維方向を平行にして接着するのが基本です

数を変えることでどのような断面寸法の製品を製造するこが、造作用にあっては、直交する単板を規定の範囲内でとができます。つまり、間伐材のような小径丸太からでも、入れることが可能で、ある程度面的にも使えます。構造

単板が取得できれば大きな断面の LVL を製造することが用にあっては、直交する単板を入れる場合はその位置ができます。大断面から小断面まで、サイズにおいては高い

限定されており、同時にその枚数も限定されています。

自由度があります。残念ながら JAS において湾曲材の規

よって、JAS における構造用 LVL は軸方向にはその強定がないので、構造用集成材が得意とする湾曲材は LVL

さが発揮されますが、軸方向と直交する方向では強度をでは JAS による格付ができません。

layout 工程

保持しにくく、面で使うよりも軸で使うことに主眼が置かれてきました。

4.

防虫、防腐、防蟻などの薬剤処理が容易「単板」という薄い材料を使用しているため、接着剤にLVL の特長

薬剤を混ぜる方法による処理（接着剤混入法）あるいは接1.

着前の単板への加圧注入による処理で、断面に対して均一

高い寸法安定性
材料となる単板は十分に乾燥させてから接着するたに薬剤が浸透した製品が製造できます。多数ある接着層をめ、製品も十分乾燥したものができます。よって、乾燥中心に薬剤が浸透するため、難注入材にも対応が可能です。

収縮が起きにくく、製材等と比較して曲がりや反りなど

当然、加圧注入による処理も可能です。

の狂いが起きにくくなっています。狂いが生じにくいということは、施工現場において間柱、垂木、野縁等の羽5.

積層面が持つ模様の魅力

柄材のロットアウト率を低くすることや、壁や天井のゆ薄い単板を積層しているため、切断面にはしましまの模がみや段差の発生など引き渡し後のクレームを減らすの様が出来ます。この模様は他の木材及びエンジニアードに有効と言えます。（逆に、十分乾燥されているというウッドではないため、近年内装材としての利用が注目されことは、濡れると膨張しやすいということを意味してい

始まっています。現在は準不燃認定も取得され内装制限がます。使用される方は十分ご注意願います。
）

かかる居室にも内装材として使うことが可能です。
31

30

材料の乾燥単板

LVL 製品４

建物の防耐火構造制限と内装制限

32

33

4

耐火建築物等とすべき特殊建築物
表4-1. 耐火建築物又は準耐火建築物としなければならない特殊建築物

㻝㻞
㻟

建物の防耐火構造制限と内装制限

㻠

耐火建築物
または準耐火建築物としなければならない

用途に供する部分の床面積の合計（階）用途に供する部分の床面積の合計（数量）

客席部分≧200㎡(屋外観覧席≧1000㎡※1㻕

——

2階部分≧300㎡※2
ただし、病院・診療所にあっては、2階以上に患者の収容施設のある場合——用途に供する部分≧2000㎡※2

—

—

—

—

用途に供する部分の床面積の合計

劇場・映画館・演芸場

主階が1階にないもの※13階以上の階※1②準防火地域：火災発生の際、火災の延焼速度を遅くすることを目的に定めた地域

延焼のおそれのある部分（防火地域周辺の商業・業務地区及び居住地区等）いる場合は市町村長、いない場合は都道府県知事）が指定した区域
地上階数

床面積

3階以上の部分≧200㎡ 用途に供する部分≧1500㎡

㻢

—

—

3階以上の階用途に供する部分≧150㎡
ただし、主要構造部を不燃材料等とした準耐火建築物とする (▶建令109の3-2)

建令 110 条 1 号の基準に適合するものとして、主要構造部等の構造方法が準耐火構造（耐火建築物または準耐火

■耐火構造

耐火
建築物
技術的基準
適合建築物**
又は準耐火建築物

耐火防火戸（防火設備）
建築物

4以上

2

木造*
(その他建築物）

500㎡

屋根葺材：不燃材料

床面積

柱：45分
はり：45分木造*(その他建築物）

1
1,500㎡

間仕切壁：1時間

防火戸（防火設備）

床：1時間

1,000㎡

耐火**
建築物
または
準耐火
建築物
・木造

3,000㎡

外壁（非耐力）
：30分

柱：1時間

軒裏：30分
階段：30分

はり：1時間外壁（非耐力）：30分

階段：30分3
準耐火建築物

屋根：30分

外壁：1時間

間仕切壁：45分
床：45分

軒裏：45分

地上階数

4以上

100㎡

—

れることがほとんどである。

屋根の屋内側又は直下の天井：30分③法 22 条区域：防火地域・準防火地域以外に、屋根の不燃化等により延焼を抑制するために特定行政庁（市町村に建築主事が1—

自動車車庫・自動車修理工場・
映画スタジオ・テレビスタジオ

各主要構造部を耐火構造とし延焼のおそれのある部分の外壁開口部に防火設備を設けたルート A（仕様規定ルート）で設計さ準防火地域の2階建て(床面積500㎡以下の場合）
法22条区域の3階建て(床面積1000㎡超の場合）（都市機能が集中している地域で都市中心市街地や幹線道路沿いの商業・業務地区等）

1

倉庫

延焼のおそれのある部分：火災発生の際、その火災が他の地域に及ばないことを目的に定めた地域

2

用途に供する部分≧3000㎡※1

1）耐火建築物

火性能を満足するように設計しなければならない。

準耐火
建築物

※2

２．耐火建築物と準耐火建築物に必要な防耐火構造制限と内装制限なされている。これらの防火地域指定を受けた地域で住宅などを建築する場合は、その建物が建築基準法で定められた所定の防32階部分≧500㎡

る部分及び他の外壁の開口部から 20 分間屋内への遮炎性を有するものを定めている（H27 国交告 255）

市街地火災を抑制することを目的に、建物が密集して建設される都市部では都市計画によって、下記のような防火地域規制が

耐火
建築物

病院・診療所(患者の収容施設があるもの)・ホテル・旅館・下宿・共※1
同住宅・寄宿舎・児童福祉施設等 3階以上の階(幼保連携型認定こども園を含む)
学校・体育館・博物館・美術館・図書館・ボーリング場・スキー場・ス 3階以上の階※1
ケート場・水泳場・スポーツ練習場
百貨店・マーケット・展示場・キャバ
レー・カフェ・ナイトクラブ・バー・ダ
ンスホール・遊技場・公衆浴場・待 3階以上の階※1
合・料理店・飲食店・物販店舗(>10㎡)

建築物）等のものを定める（H27 国交告 255）
（注）防火設備の設置を求める外壁の開口部として、延焼のおそれのあ

1) 防火地域指定による制限（法 63 条、法 22 条、法 23 条）

4以上

※1

㻡

※２

建物を設計する際には、下記の 1) 〜 3) のうち、もっとも厳しい構造制限に従う。

階数*

※1

全部
㻣 建令116条の表の数量以上の———危険物の貯蔵場または処理場※1 建令110条2号の基準に適合するものとして、主要構造部等の構造方法が耐火構造(耐火建築物)等のもののほか、地階を除く階数が3で、3階を共同※１
建令 110 条 2 号の基準に適合するものとして、主要構造部等の構造方法が耐火構造（耐火建築物等のもののほか、住宅または学校等の用途に供するものであって、一定の要件に該当する場合に限って、1時間準耐火構造による準耐火建築物とすることができる(▶H27国交告253,255)
地階を除く階数が3 で、3 階を共同住宅または学校等の用途に供するものであって、一定の要件に該当する場合に限って、※2 建令110条1号の基準に適合するものとして、主要構造部等の構造方法が準耐火構造(耐火建築物または準耐火建築物)等のものを定める(▶H27国交告255)
1 （注）防火設備の設置を求める外壁の開口部として、延焼のおそれのある部分及び他の外壁の開口部から20分間屋内への遮炎性を有するものを定めて時間準耐火構造による準耐火建築物とすることができる（H27 国交告 253,255）
いる (▶H27国交告255)

１．防火地域・建物用途・建物高さによる構造制限

23階以上の階

観覧場・公会堂・集会場

建物を設計する際には、建築する場所、建物規模、建物用途などによって、建物に必要な防耐火構造制限が異なる。そこで、

3

耐火建築物
としなければならない

用途に供する階

木造建築に関連する防火法規について、主なものをとりあげて整理する。

①防火地域

主要構造部に必要とされる性能及びその外壁の開口部での防火設備で、大臣認定が定めた構造方法
または認定を受けたものを設けなければならない

用途

外壁（耐力）：45分

外壁（耐力）：1時間■ 耐火建築物（ルート A：各主要構造部耐火構造）＊上図は 4 階建ての場合を示す。

＊非損傷性：構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊等の損傷を生じない＊遮熱性：加熱面以外の面（屋内に面するもの）の温度が可燃物燃焼温度以上に上昇しない＊遮炎性：屋外に火炎を出す原因となる亀裂等の損傷を生じない

外壁を準防火性能（20 分）とする※時間は準耐火構造の要求時間

床面積【準防火地域】【法 22 条区域】※※※
【防火地域】【準防火地域】【法22条区域】
階数：
木造（その他建築物）：
木造（その他建築物）：
階数 3 以上は地階を含む回数とする
延焼の恐れのある部分の外壁 • 軒裏は防火構造とする
・床面積 1,000㎡を超える大規模木造建築等の延焼の恐*階数*木造(その他建築物)：*木造(その他建築物)：※※（すなわち、地上 2 階 • 地下 1 階の建物は耐火建築物とする） 技術的基準適合建築物：
れのある部分の外壁・軒裏は防火構造とする
階数3以上は地階を含む階数とする
延焼の恐れのある部分の外壁・軒裏は学校等の特殊建築物の延焼の恐れのある部分の準防木三戸と呼ばれ、一定の防火措置を行えば木造と・3 階建て以下・延べ面積 3,000㎡以下：（すなわち、地上2階・地下1階の建物は防火構造とする
外壁・軒裏は防火構造とする（法24条）。
することができる壁等を用いて延べ面積 3,000㎡以下毎に区画すれば、耐火建築物とする）**技術的基準適合建築物：
延べ面積1000㎡ごとに防火壁を設ける（法26条）
耐火建築物でなくてもよい
2) 建物用途による制限（法27 条、法別表第 1）

２）準耐火建築物

木造の場合、各主要構造部を準耐火構造とし延焼のおそれのある部分の外壁開口部に防火設備を設けたイ準耐火建築物（準木造の場合に使用）、で設計されることがほとんどである。

【防火地域】

準防木三戸と略称され、一定の防火措置**3階建て以下・延べ面積3000㎡以下：

不特定多数の人が利用したり、就寝に利用する建物（特殊建築物）を建設する場合は、表4-1 のように、耐火建築物または準を行えば木造とできる（令136条の２）
壁等を用いて延べ面積3000㎡以下毎に■ イ準耐火建築物（各主要構造部準耐火構造）［法 2 条 9 号の 3 イ］
イ準耐火建築物（主要構造部準耐火構造）
延焼のおそれのある部分

屋根葺材：不燃材料

屋根の屋内側又は直下の天井：30分

区画すれば、耐火建築物以外とできる
耐火建築物とする必要がある。特に 3 階以上の部分に表中の用途が発生するとほとんどが耐火建築物とすることが求められるの軒裏：45分で併用住宅とする場合に注意したい。なお、事務所は表 4-1 のいずれの用途にも該当しないため特殊建築物としては扱わない。

防火戸（防火設備）
階段：30分

地上階数が 3 以下、床面積 3000㎡以下の建物で、最高高さ 13m または軒高さ 9m を超える建物は下記のいずれかの措置が必要となる。なお、4 階建て以上、床面積 3000㎡超の場合は耐火建築物としなければならない。
34

屋根葺材：不燃材料等

ロ準耐火建築物2号（不燃構造型）
延焼のおそれのある部分

屋根葺材：不燃材料等

屋根の構造：20分

間仕切壁：45分
床：45分

3F床：30分

軒裏：30分防火戸（防火設備）
外壁（非耐力）
：30分

外壁：
耐火構造

防火戸
（防火設備）
階段：
準不燃材料

はり：45分
柱：45分

3) 建物高さ ( 最高 13m, 軒高 9m 超 ) による制限（法 21 条、令 129 条の 2 の 3）

ロ準耐火建築物1号（外壁耐火型）
延焼のおそれのある部分

外壁（耐力）：45分

床：準不燃材料
はり：不燃材料

外壁：準不燃材料

柱：不燃材料※時間は準耐火構造の要求時間

すべての主要構造部を準耐火構造として一定
時間建物が崩壊しないようにする［主に木造］

外壁を耐火構造として、一定時間建物が崩壊しないようにする［主にＲＣ造、木造］

主要構造部を不燃材料等でつくり、一定
時間建物が崩壊しないようにする［主に鉄骨造］＊非耐力壁は遮熱性のみ＊非耐力壁は遮熱性のみ

35

ちなみに、外壁を耐火構造とし、屋根を準耐火構造等としたロ準耐火建築物 1 号も外壁（木造でも可）を耐火構造とすることにより設計することができる。また、ロ準耐火建築物２号は、主要構造部を不燃材料等でつくり、延焼のおそれのある部分の外壁開口部に防火設備（防火戸等）を設けたものの３種類がある。ロ準耐火建築物２号を除いて、木造でつくることができる。

■ロ準耐火建築物１号（外壁耐火構造）

延焼のおそれの延焼のおそれのある部分 ある部分

屋根葺材：不燃材料等
屋根葺材：不燃材料

屋根葺材：不燃材料
屋根の屋内側又は屋根の構造：20分
直下の天井：30分
間仕切壁：45分
床：45分

はり：45分

はり：45分※時間は準耐火構造の要求時間

柱：45分とができる。これまで告示を使っても緩和適用外であった通路・階段等や天井にも使用することが可能になる。

屋根葺材：不燃材料等
屋根葺材：不燃材料等

構造・規模
屋根葺材：不燃材料等

3F床：30分

外壁（耐力）：45分

防火戸（防火設備）

3F床：30分

床：準不燃材料

階段：
準不燃材料

外壁：
外壁
耐火構造
：準不燃材料

はり：不燃材料

防火戸（防火設備）
階段：
準不燃材料

柱：不燃材料Ｎｏ. 用途・室

外壁：準不燃材料

客席≧100㎡

客席≧100㎡②

病院、診療所（患者の収容施設のあ 3階以上の合るもの）、ホテル、旅館、下宿、共同
計≧300㎡
住宅、寄宿舎、児童福祉施設等（*3）
㻔㻖㻠㻕

2階部分の合計≧300㎡
㻔㻖㻠㻕

床面積合計
≧200㎡

通路、階段等○○

百貨店、マーケット、展示場、キャバ
レー、カフェー、ナイトクラブ、バー、
ダンスホール、遊技場、公衆浴場、待合、料理店、飲食店、物品販売業（加工修理業）の店舗

2階部分の合計≧500㎡

床面積合計
≧200㎡

居室

○

○

通路、階段等○○

その部分又は通路等
その部分又は通路、階段
等
居室

○
○
○

○
○
○

通路、階段等○○（壁・天井）

柱：不燃材料③
主要構造部を不燃材料等でつくり、一定
時間建物が崩壊しないようにする［主に鉄骨造］

なお、防火地域以外で、3 階部分を共同住宅等とする建築物は、下記の①〜④の条件のもと、耐火建築物でなくても 1 時間準耐火構造で設計可能である。
① 主要構造部を 1 時間準耐火構造としたイ準耐火建築物とする② 避難上有効なバルコニーを設置④⑤

自動車車庫・自動車修理工場
地階で上記①②③の用途に供するもの⑥ 大規模建築物(*5)

階数2以上の⑦ 住宅・併用住 最上階以外の階の火気使用室(*6)
宅
住宅以外の
⑧
火気使用室(*6)
建築物③ 3 階の居室等に屋外の道路から進入可能な開口部を設置④ 建物周囲に 3m 以上の通路を設ける⑨⑩

３．耐火構造と準耐火構造の具体的な仕様例
１）耐火構造準耐火建築物 その他の建築物

客席≧400㎡

特殊建築物

外壁を耐火構造として、一定時間建物が主要構造部を不燃材料等でつくり、一定
崩壊しないようにする
時間建物が崩壊しないようにする［主にＲＣ造、木造］［主に鉄骨造］

耐火建築物
劇場、映画館、演芸場、観覧場、公会堂、集会場

はり：不燃材料

居室
通路、階段等
居室

内装材の種類
準不 難燃
不燃
燃材 材料
材料
料
（*1)
○
○
○
○
○
○
○
○

内装制限箇所①

床：準不燃材料※時間は準耐火構造の要求時間

構造部を準耐火構造として一定すべての主要構造部を準耐火構造として一定
外壁を耐火構造として、一定時間建物が壊しないようにする
時間建物が崩壊しないようにする
崩壊しないようにする［主に木造］［主にＲＣ造、木造］

内装制限を受ける建築物の用途と部位
内装制限を受ける建築物の用途と部位

表13

延焼のおそれのある部分

防火戸（防火設備）
外壁（非耐力）：30分外壁：
耐火構造

外壁（耐力）：45分

柱：45分

延焼のおそれの延焼のおそれのある部分
ある部分

軒裏：30分

床：45分

軒裏：45分防火戸（防火設備）
外壁（非耐力）：30分防火戸（防火設備）
階段：30分

[ 令１０９条の３第２号 ]ロ準耐火建築物1号（外壁耐火型）
ロ準耐火建築物2号（不燃構造型）
ロ準耐火建築物2号（不燃構造型）

屋根の構造：20分

間仕切壁：45分

軒裏：30分

下記の表の通り準不燃材料であれば、特殊建築物や無窓居室等内装制限のかかる居室、通路・階段等に使用するこ■ロ準耐火建築物２号（主要構造部不燃材）[ 令１０９条の３第１号 ]建築物（主要構造部準耐火構造） イ準耐火建築物（主要構造部準耐火構造）
ロ準耐火建築物1号（外壁耐火型）の■準不燃材料が使用できる箇所

全ての建築物

3階以上の合計≧1,000㎡

全部適用
全部適用
階数3以上、延べ面積＞500㎡
階数2以上、延べ面積＞1,000㎡
階数1以上、延べ面積＞3,000㎡
制限の対象とならない(*7)

全部適用

当該室

○

○

制限の対象とならない(*7)

全部適用

当該室

○

○

居室、通路、階段等○○

無窓居室(*2)

床面積＞50㎡

法28条1項の温湿度調整作業室

全部適用

○

○

注） (*1)
難燃材料は、３階以上に居室のある建築物の天井は使用不可。天井のない場合は、屋根が制限を受ける。
注）(*1)
難燃材料は、３階以上に居室のある建築物の天井は使用不可。天井のない場合は、屋根が制限を受ける。

(*2)
天井または天井から下方へ80cm以内にある部分の開放できる開口部が居室の床面積の50分の1未満のもの。ただし、天井の高さが6mを超える(*2)
天井または天井から下方へ80cm 以内にある部分の開放できる開口部が居室の床面積の 50 分の 1 未満のもの。

■木造による耐火構造の考え方ものを除く。
ただし、天井の高さが6m を超えるものを除く。
(*3)
１時間準耐火構造の技術的基準に適合する共同住宅などの用途に供する部分は耐火建築物の部分とみなす

耐火構造は消防活動によらず火災後も部材が崩壊しない、燃(*3)
１時間準耐火構造の技術的基準に適合する共同住宅などの用途に供する部分は耐火建築物の部分とみなす(*4)
100㎡（共同住宅の住戸は200㎡）以内毎に、準耐火構造の床、壁または防火設備で区画されたものを除く。

え抜けないことが求められる。具体的には以下の方策が提案、(*4)
100㎡（共同住宅の住戸は200㎡）以内毎に、準耐火構造の床、壁または防火設備で区画されたものを除く。
(*5)
学校などおよび31m以下の②の項の建築物の居室部分で、100㎡以内ごとに防火区画されたものを除く。

実用化されており、方策１（被覆型）がもっとも実例が多い。

(*6) 調理室・浴室・乾燥室・ボイラー室・作業室その他の室で火を使用する設備又は器具を設けたもの(*5) 学校などおよび 31m 以下の②の頃の建築物の居室部分で、100㎡以内ごとに防火区画されたものを除く。

(*6) 調理室・浴室・乾燥室・ボイラー室・作業室その他の室で火を使用する設備又は器具を設けたもの(*7) 主要構造部を耐火構造としない耐火建築物の場合は、全部適用となる。

(*7) 主要構造部を耐火構造としない耐火建築物の場合は、全部適用となる。
※

建築基準法ではクリアできている場合でも、防火地域で不燃材料にしなければいけない指導を受ける場合は各担当課や消防と協議の必要があります。

２）準耐火構造
準耐火構造は消防活動によらず火災中（屋根、階段は 30 分、壁、柱、床、はり、軒裏は 45 分、60 分）は部材が崩壊しない、
燃え抜けないことが求められる。
準耐火構造の部材は、被覆型（木材をせっこうボード等により防火被覆する）と木材がゆっくりと燃える性質を工学的に評価した、燃えしろ設計（柱、はり）や厚板の仕様（壁、床、軒裏、階段等）で木材をあらわしながら使う、あらわし型がある。

■不燃材料・準不燃材料・難燃材料の概要
ここで、不燃材料、準不燃材料、難燃材料とは、20 分間、10 分間、5 分間、燃えたり、有害な変形・亀裂を起こさず、有毒ガスを大量に放出しない材料をいう。可燃材料である木材をリン酸系やホウ酸系の難燃薬剤（加圧注入）で処理して、不燃材料、準不燃材料、難燃材料の国土交通大臣認定を取得しているものもあり、木材は可燃物だから内装制限のかかる部分に使えないとあきらめる必要はない。
また、難燃材料が求められる居室においては、高さ 1.2m 以下の腰壁部は制限の対象にならないし、天井を準不燃材料とすれば壁は木材等（厚さや下地の規制はある。H12 建設省告示第 1439 号）とすることも可能であり、部位によっては難燃処理をしていない普通の木材を使うこともできる。
36

37

■燃えしろ設計の告示解説■木造建築の防耐火構造制限のフロー

平成 28 年 3 月に告示が改正され、従来例示されていた柱および梁と同様に、壁、床、屋根についても燃えしろ設計

スタートが適用できるようになった。H27 告示第 253 号に 1 時間準耐火構造が、H12 告示第 1358 号に 45 分準耐火構造が規
延べ面積が3,000m2
以下か？
(注)
階数に地階を含めない

壁等により
区画されて
いるか？

NO

延べ面積が
1,000m2以下か？

延べ面積が
3 0 0 m2
以下か？

NO

小屋裏隔壁を設置するか？

法22条による
指定区域か？
YES(法61条)
2階建て
NO
以下または
1 0 0 m2以下か？

YES(法62条)
NO

3階建て以下または延べ面積
1,500m2以下か？

耐火建築物

YES
YES

YES

NO (法107条の2)
45分準耐火構造法27条1項の特殊建築物に該当するか？

NO(法22、 2 3、24条)(法26条)

NO

法27条2項の特殊建築物に該当するか？

◯外壁開口部の防火措置◯外壁開口部の面積制限◯外壁・軒裏：防火構造◯梁・柱の防火措置◯床・屋根・天井・外壁
屋内側：防火被覆◯3階部分の区画

YES◯内装制限または自動消火設備および排煙設備
◯用途限定

ない。
鉛直荷重を支える部材の接合部に用いる金物は、急激に部材の耐力が低下しない、金物に熱が伝達して、必要な残存
断面が炭化しない、部材に必要とされる遮熱性、遮炎性を失わないように、防火上有効に被覆される必要がある。

YES

表１

無指定地域

主要構造部材と燃えしろ寸法部位(令115条2の2第1号〜4号)

柱◯用途の制限(共同住宅)◯地階を除く階数が3以下◯主要構造部：耐火構造または1時間準耐火構造◯建築物の周囲に幅員3m以上の通路が設けられていること◯接合部の防火措置◯燃え代設計はり

延べ面積が1,000m2
以下か？
YES

NO

(法26条)

高さ13m
NOまたは軒高9mを
超えるか？

NO

条件

45分

1時間

3.5cm

4.5cm
接着剤の使

間仕切壁（耐力）
燃えしろ寸法

準耐火性能
30分

-

外壁（耐力壁）

用環境
3.5cm

4.5cm

AまたはB

（4.5cm）（6.0cm）()は使用環境B

床
2.5cm（3.0cm）

倉庫およびNO
自動車車庫以外の
用途か？

NO

-

-

◯2階建て以下◯外壁・軒裏・床：防火構造◯地階の主要構造部：耐火構造または不燃材料◯火気使用室：防火区画◯内装制限または自動消火設備または配線設備

倉庫および自動車車庫以外の用途か？

(令129条の2の3第1号)◯接合部の防火措置◯燃えしろ設計◯地階を除く階数が3以下◯主要構造部：耐火構造または1時間準耐火構造◯建築物の周囲に幅員3m以上の通路が設けられていること＊主要構造部の防火被覆なし◯接合部の防火措置◯燃えしろ設計(高さ制限緩和措置)(木造3階建て共同住宅及び学校、1時間準耐火構造)

出典元：木造建築物の防・耐火設計マニュアル～大規模木造を中心として～（一般財団法人日本建築センター、平成 29 年 3 月発行）

〈 耐火設計〉間仕切壁（非耐力）

準耐火性能
30分

45分

条件

1時間

接着剤の使

必要厚み
キーラム木層ウォールは平成27年に制定された告示で（7.5cm）（7.5cm）（9.0cm）
外壁（非耐力壁）
準耐火建築の燃えしろ設計の壁として使うことができます。
6.5cm

用環境

7.5cm

AまたはB
()は使用環境B( 参考：建築技術 2017 年 2 月号特集 P126 ～ P135
「CLT 部材等の燃えしろ設計」「燃えしろ設計の使用方法」)

構造用単板積層材の要求耐火時間別燃えしろ寸法
表２
構造用単板積層材の要求耐火時間別燃えしろ寸法の図
柱・はり

燃えしろ寸法

壁・床・屋根

第2項)

耐火建築物

(令129条の2の3 1項2号)(令115条の2)(防火壁免除措置)◯2階部分の床面積の制限◯外壁・軒裏・床：防火構造◯地階の主要構造部：耐火構造
または不燃材料◯火気使用室：防火区画◯内装制限または自動消火設備
および排煙設備(法129条の ◯接合部の防火措置◯燃えしろ設計
2の3

YES

YES

部位

6.5cm

高さ13m
または軒高9mを
超えるか？

YES

YES

耐火建築物

(法26条1項1号)(法21条1項)

YES(法26条第1号)

NO

防火壁を設置するか？

YES

38

燃えていき、他の材料に比べて炭化性状が安定している。他の材料のような、ラミナ厚さによる燃えしろ寸法の区別が
NO

強化天井と
するか？

NO 合計床面積
延べ面積が5 0 0 m2
以下か？

(準防火地域・木造3階戸建住宅)

しろ設計する部材を作る場合は使用環境 A に相当するレゾルシノール樹脂で接着する。LVL が燃えるときは単板毎にYES(法62条)(令136条の2)

LVL は厚 3 ～ 4㎜の単板を使用環境 A に相当するフェノール樹脂で接着して積層する。２次接着が必要な時は、燃え

屋根

NO 3階以上の階

準耐火建築物NO◯屋根：不燃材料◯外壁で延焼のおそれのある部分：
準防火構造◯法24条の特殊建築物の外壁・軒裏で延焼のおそれのある部分：防火構造

準防火地域

法が規定された。表１に主要構造部材と燃えしろ寸法の関係を、
表２に防火上非耐力壁に使う場合の必要厚みを示した。

YES

YES
地域指定は？

を超えないことを確認する。LVL においては炭化速度が実験において確認されたうえで、要求時間によって燃えしろ寸(平28国交告第694号)

YES

防火地域

る。設計対象の部材に働く長期の鉛直荷重に対して、残存断面に生じる長期応力度が設計対象の部材の短期許容応力度◯外壁、軒裏で延焼のおそれのある部分：防火構造◯屋根：不燃材料など

NO
YES

YES

定されている。燃えしろ設計は、部材の必要断面の周囲に火災時に荷重負担を期待しない木材を確保する設計方法であ

耐火建築物(法21条、令109条の5)

YES

YES

NO

要求耐火時間(令107条の2)◯地階を除く階数が3以下◯主要構造部：耐火構造
または45分準耐火構造＊主要構造部の防火被覆なし◯接合部の防火措置◯燃えしろ設計(45分準耐火構造)

準耐火30分
準耐火45分
準耐火60分

−

25mm

45mm

45mm

35mm

35mm

接着剤はフェノール樹脂・レゾルシノール樹脂の場合に限る。
引用先：木造建築物の防・耐火設計マニュアル（平成29年3月 日本建築センター発行）
詳しくは上記マニュアルP108を参照下さい。

39

５

木造耐火・準耐火・防火構造・準不燃内装材

40

開発部材一覧

41

5

木造耐火・準耐火・防火構造

開発部材一覧

本事業は、柱 • 梁に対して現場施工可能な耐火被覆材の開発と国土交通大臣認定の取得に向けた基礎研究である。
耐火建築物や準耐火建築物をつくるためには、柱 • 梁以外の主要構造部についても耐火構造・準耐火構造とする必要があるため、他協会・他社で大臣認定が取得された部材や、国土交通省告示仕様 ( 耐火構造 :H12 建設省告示第 1399 号、準耐火構造 :H12 建設省告示第 1358 号、1380 号 ) を併用して設計することになる。特に大臣認定の仕様については、大臣認定書類の内容どおりに設計・施工する必要があるため、それぞれの大臣認定内容を丁寧に確認し、再現できるように設計・施工を進めていきたい。

木造耐火構造、木造準耐火構造・防火構造一覧
耐火構造（4階建て以上（特殊建築物等は3階建て以上））
主要構造部

準耐火構造（3階建て以下）

被覆型（メンブレン）型
告示

せっこうボード+木材被覆
他社

耐力壁

せっこうボード等被覆

非耐力壁

せっこうボード等被覆

耐力壁

せっこうボード等被覆

非耐力壁

せっこうボード等被覆①木住協（2H)②2×4協（2H)

防火構造

燃え止まり型
木材被覆

燃え止まり層型

告示

鉄骨内蔵型

他社

告示

他社

LVL協会

ー

ー

ー

ー

ー

ー

LVL協会

他社

LVL協会

他社

LVL協会

他社

LVL協会

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

燃えしろ設計(45M,1H)

CLT高知県等(1H)

法令上の位置づけなし

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

木材65以上(45M)木材75以
上(1H)

ー

法令上の位置づけなし

燃えしろ設計(45M,1H)①遠野G(1H)
高知県等(1H)

②CLT

外壁
ー

①木住協（2H)②2×4協（2H)

木材65以上(45M)木材75以①W.ALC(1H)
上(1H)

間仕切壁
ー

柱

ー

①木住協（2H)②シェルター(2H)ーー

LVL耐火被覆( 1H・大臣認定取得予定）

竹中・鹿島（1H)ー

日集協（1H)ー

燃えしろ設計(45M,1H)ー

法令上の位置づけなし

はりー①木住協（2H)②シェルター(2H)

ー

ー

ー

竹中・鹿島（1H)ー

日集協（1H)ー

燃えしろ設計(45M,1H)ー

法令上の位置づけなし

床ー①木住協（2H)②2×4協（2H)①組み立て根太(1H)���②
組み立て梁(1H)

ー

ー

ー

ー

ー

ー

燃えしろ設計(45M,1H)

野地板30+面戸板45等(45M,1H)

法令上の位置づけなし

軒裏

屋根

ー

①木住協（30M)②2×4協（30M)

SSP(30M)

ーー

階段

鉄造・RC造①木住協（30M)②2×4協（30M)

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

燃えしろ設計(30M)

ー

ー

ー

木材60以上（30M)①日集協(1H)②レングス（45M)ー①レングス(30M)ー

法令上の位置づけなし

野地板30+面戸板45等(準耐火45M,1H)①京建工＋早大

ー

法令上の位置づけなし

法令上の位置づけなし※耐火構造は1時間以下の仕様を記載（2時間耐火構造の柱・はりは大臣認定申請中のメーカーあり）※準耐火構造は木材厚板のみを使った仕様を記載

42

43

６

木層ウォール：LVL 厚板でつくる１時間準耐火外壁の開発

１

開発の目的・背景２

耐火・準耐火性能を持つ木層ウォール

３

構造計画

４

木層ウォールの仕様例

５

防耐火性能について

この章は、平成 23 年５月に発行した「木層ウォールブック- 準耐火建築物・外壁編 -LVL( 単板積層材 ) 厚板外壁の研究と実験」
を再編集したものです。
木層ウォールブック - 準耐火建築物・外壁編 -LVL( 単板積層材 )厚板外壁の研究と実験は、林野庁の「地域材利用加速化緊急対策支援事業のうち耐火部材の開発事業」の補助金を受け、耐火・準耐火性能をもった外壁、「木層ウォール」の開発を目的として、全
国 LVL 協会を中心として取り組んだ開発の概要をまとめたものです。

６

木層ウォール準耐火構造壁

なお、Ｈ 28 国土交通省告示第 563 号、564 号（平成 28 年 3 月
31 日告示）において、ＬＶＬの厚板が準耐火構造 (45 分、1 時間 )column

LVL 積層壁による木質建築の実践

columnエイジング建築：加齢する素材の魅力

column

防耐火試験と大臣認定取得の流れに位置づけられた。その際、全国ＬＶＬ協会らの一連の実験成果の一部が反映された。

44

45

6 .1
■ LVL 準耐火構造開発の目的・背景

木層ウォール

建築物の主要構造は、壁、柱、床、はり、屋根又は階を積層する LVL では、厚さ 100㎜以上の厚板を製造す段であり、これらと間仕切り壁などを組み合わせることることが可能であり、ここに新たな可能性が秘められてで建築は構成されています。

いるのです。

自然材料である木材を用いた木造建築では、これまで

柱・梁のフレームに付加される壁・床としての利用は樹木が自然に生えていた姿である線材（柱・はり）を組

もちろん、厚い面材はそれ自体が構造材としても高い性

み合わせることで建築を構成してきました。さまざまな能を有することになり、壁構造やフラットスラブなどへ

木質材料が、材料特性を明確にするとともに、柱、梁との可能性も広がります。

しての大断面材、長材をつくりだすために開発されてき線材の木造建築から面材の木造建築へ。

ました。当然、LVL も柱・梁材として住宅や大型木造建

LVL 独特の新たな構造形式の木造建築の登場を目指し築に用いられるようになってきています。
一方、現代建築では、壁や床などの空間を区切る面材が欠かすことができません。しかし、これまで木造建築て新たな技術が開発されています。大型の木造建築を可能とする本工法では、構造性能はもちろん高い防耐火性

耐力壁、耐震壁として構造にの役割もはたす「木層ウォール 60」を使ったケアハウスのイメージパース（P.120 参照）

能が要求され、それを満足することになります。

で用いられる壁・床といえば、下地材に釘打ちされた厚さ 9 ～ 12㎜程度の木質パネルが主流であり、最近、厚さ 30㎜程度の厚物面材も用いられるようになってきました。しかし、鉄骨造で用いられる厚さ 100㎜の ALC
版や厚さ 180㎜といった鉄筋コンクリート造床に比べ東京大学生産技術研究所

れば簡易な壁仕様・床仕様といわざるを得ません。単板

教授

腰原幹雄

47

46

耐火建築物のビルの将来の開発イメージパース：
ファサードを構成する木層ウォールを使ったカーテンウォール（延焼のおそれのない部分に使用）

6 .2

耐火・準耐火性能を持つ木層ウォール■木層ウォールとは

木層ウォールとは、LVL 厚板を用いた壁の総称をさします。
木層ウォールは、自然の木が本来持つ性能を生かし、LVL に厚みを持たせることで、構造性能、防耐火性能を満たし、■仕上げの種類：板目面と積層面
木層ウォールには、板目面と積層面の 2 種類の表情の異なる仕上げがあります。LVL は通常板目面で使うのが一般的ですが、積層面を表にして使うと他の集成材にはない特徴のある表情を出すことができます。

断熱性能等その他の壁として必要とされる基本性能を一定以上確保しています。さらに、LVL 独特の木の表情をそのまま
インテリアに現して使用することも可能で、内装仕上材としての機能も付加した複合的な性能を持つ木質部材です。
木層ウォールは、構造を担う耐力壁、非耐力壁、帳壁（木層カーテンウォール※ 1）と展開し、壁構造とした中低層公共建築や鉄骨造や RC 造のオフィスビルのファサードなど様々な用途の木質建築を提案しています。
1980 年代、エンジニアードウッドの登場で、大断面の木質部材が製作可能となり、小規模低層建築の構造形式として限定されていた木造建築は、より大規模な建築の実現を可能にしました。

□板目面

□積層面

・製造コスト安い・製造コスト高い・パネルの製作寸法

・パネルの製作寸法：最大幅 1200㎜まで：幅 1200㎜以上も

製作可能。

製作可能。

「線材から面材へ」この新しい工法により、木質建築の可能性がさらに広がっていきます。
本書では、LVL 厚板を用いた壁を「木層ウォール」、LVL 厚板を用いた部材を「木層パネル」、木層ウォールをつくるための工法を「木層工法」と定義します。さらに、防耐火認定を受けた木層ウォールを下記の表に整理します。

2010 年度の研究では、１時間準耐火構造の外壁、30 分準耐火構造の外壁の性能評価試験を完了し、大臣認定を取得しました。2011 年度以降も継続的に開発を進めており、木層ウォールの改良仕様（高耐力壁に対応できるように取付金物等を多様化）について、性能評価試験に合格し、大臣認定を取得しました。その後、2016 年に壁・床・屋根部分について
燃えしろ設計の告示 ( 平 27 国交告第 253 号第１) が発表され、これまでの研究成果を網羅する形となっています。

48

49

6 .3

担することも可能です。このため、さまざまな構造形式の建築が実現可能になっています。

価するのではなく、接合具をバネとしたパネル解析など

木層ウォールで水平力のみに抵抗する場合には、で挙動を確認する必要があります。接合部で安全に壊す

柱梁構造＋木層ウォール ( 非耐力壁 )工夫が必要です。

木造軸組＋木層ウォール ( 非耐力壁 )木質モーメント抵抗構造＋木層ウォール ( 非耐力壁 )構造計画■ 2 つの耐力壁、耐震壁は非耐力壁
耐力壁と一言でいっても、建築設計ではさまざまな意
味をもっています。

鉄骨造＋木層ウォール ( 非耐力壁 ) などが、鉛直荷重と水平力の両方に抵抗する場合には、

常に建物に作用している力は長期荷重と呼ばれ、積雪荷「壁量計算」で設計をすることはできません。

重や吹上、吹き下ろし風荷重など短期間作用する力は短(1)期荷重と呼ばれます（多雪区域では、積雪荷重も長期荷延べ面積が 500m2 以下の建築では、
1)2)必要があります。ねじれの検討は、偏心率が 0.3 を超えに鉛直荷重も壁が支え、地震力・風荷重も壁が抵抗する

る場合は保有水平耐力の確認を、偏心率が 0.15 を超え

2 つの形式があることになります。

0.3 以下の場合は、Fe による外力の割り増し、ねじれ補
正又は保有水平耐力の確認のいずれかを行うことになり(2)

高さ 31m 以下の建築では、災後の安全性は鉛直荷重を支持し倒壊しないことが重要

設計法ルート 2 を用いて、2) に加えて、剛性率が 0.6な意味をもつことになります。もちろん、火災後にも地

以下、塔状比が 4 以下であることを確認し、筋かいの震がくるかもしれませんし、風が吹くかもしれませんが、βによる水平力の割増し、筋かい接合部の破断防止を行

それほど大きい荷重がかからないというのが前提となりうか、設計法ルート 3 を用いて、2) に加えて、保有水ます。

平耐力の確認を行うことになります。

ここに 2 つの耐力壁が出現することになります。構防耐火設計で用いられる「耐力壁」、「非耐力壁」は、大規模な木造建築で、準耐火構造が要求される場合には、耐震計算の他に、火災時の倒壊防止に対する検討が必要になります。木材あらわしの木層ウォールでは、燃えしろ設計と接合部の防火設計を行う必要があります。
準耐火構造の鉛直荷重を支持する耐力壁としては、木層
ウォール ( 耐力壁 ) のみが使用可能です。
通常の木造建築の燃えしろ設計は、1 時間準耐火構造の場合には、火災後に燃えしろ寸法の 45㎜を除いた断面で検討をしますが、壁構造の木層ウォールでも、同様
図 6-1.

木層ウォールの構造形式に火災時の倒壊防止を検討することになります。

ます。

材、長期荷重と短期荷重の両方に抵抗する部材かどうかれることになるのです。

木層ウォールの解析モデル■準耐火構造の構造設計

許容応力度計算による確認とあわせて、層間変風荷重のみ耐力壁が抵抗するものと、枠組壁工法のようを支持していなければ、防耐火上は非耐力壁として扱わ

図 6-2.

計算を行うか形角が 1/200 以下、ねじれの検討を行う

造上は地震力や風圧力に抵抗する耐力壁でも、鉛直荷重耐力壁）＋フラットスラブ

標準層せん断力係数 C0 ≧ 0.3 として許容応力度ても、
木造軸組工法のように鉛直荷重は柱が支え地震力・で要求性能が大きく異なることになります。火災時、火壁構造（木層ウォール

高さ 13m 以下、軒の高さ 9m 以下、2 階建て以下、

台風、土圧などの水平方向に加わる力で、建物に継続的支持する部材、短期荷重（水平荷重）のみに抵抗する部耐力壁）＋梁をする場合には、法 46 条 2 項を用いた許容応力度計算
ない木層ウォールでは、木造住宅で通常用いられている

火災に対する設計では、この長期荷重（鉛直荷重）を壁構造（木層ウォール

木層ウォール工法で用いる壁パネルを用いて構造計算

重となります。鉛直荷重でも、建物自重や積載荷重などに加わる力ではありません。このため、「壁構造」といっ

耐力壁）■規模による構造計算ルート

以上の構造計算が必要とされます。壁倍率を取得してい重と扱われる場合があります）。水平荷重は、地震力や壁構造（木層ウォールといった構造形式が考えられます。

構造的な視点で見れば、主な外力は鉛直荷重と水平荷(3)

高さ 31m を超える建築物では、設計法ルート 3 を用いて、2) に加えて、保有水平耐力の確認を行う必要があります。

■木層ウォールを用いた構造形式

長期荷重を支持する部材かどうかで判断されることにな

木層ウォールは、鉛直荷重を支持することが可能であり構造上の耐力壁と区別して考える必要があります。

り、あわせて水平力に抵抗することも、水平力のみを負50

構造解析も、単なる LVL の厚板のせん断剛性 G を評■木層ウォールの接合部
木層ウォールは、厚い LVL からできているため、せん断性能の非常に高いパネルになっています。しかし、材料として木材のため板材自体は変形能が小さく脆性的な破壊を起こす可能性があります。このため、建物全体
として靱性（粘り強さ）を確保するためには、接合に工夫が必要です。ボルトや、丸鋼などの接合具で周辺部材と接合することになりますが、この接合具に変形能を期■耐火構造の構造設計
2014 年 8 月、H12 建設省告示第 1399 号（耐火構造の構造方法を定める件）の外壁・間仕切壁に下地を木造とする耐火構造の仕様が例示された。LVL もこの告示の仕様（たとえば、強化せっこうボード総厚 42㎜）で耐火被覆すれば、耐火構造の外壁・間仕切壁とすることができます。

待することになります。接合部接続部の破壊より先に接合具自体を降伏させて靱性を確保することが必要になり
ます。

51

6 .4

■木層ウォールを使って建てられる建築物の用途イメージ
木層ウォールを使って建てられる建築物の想定される主な用途と、使用箇所を下記の表にまとめました。

用途

事務所建築

中規模公共建築物

規模

高 13m 超または軒高 9m 超：

庁舎：木造 3 階建て以下

3 階建て以下、3,000㎡以下 *学校：木造２階建て以下※延焼ライン内には使え

ケアハウス：木造２階建て

中規模集合住宅

戸建て住宅

木層ウォールの仕様例

木層ウォール外壁仕上げの仕様例とその特徴
１．LVL 板目面、断熱材あり、内外ボード貼り仕上げ
比較的安価に木質ウォールを実現。仕上げボード厚内に断熱材を設備配線、ない配管等を組み込むことができる。
設備の改修などもしやすい。

木造 3 階建て以下

以下※いずれも 3000㎡以下 *

１

使用箇所

２．内装 LVL 板目面あらわし（表面処理を行ったもの）、外側断熱材、・中高層オフィスの外壁

準耐火建築物の外壁

1 時間準耐火建築物の準耐火建築物の耐力

カーテンウォール

（耐力壁、非耐力壁）

外壁（耐力壁、非耐力

壁、非耐力壁構造※（延焼ライン外）

壁）・都市部・市街地などの外装材仕上げ広い道路に面した建物の意匠に配慮した表面仕上げによって新しい木の表情をもたせることができる。
外部の仕上げを気候やコストによって柔軟に計画できる。

木造３階建て以下 *ファサード
・ 総 合 設 計 制 度 を 用 い、

２

公開空地に面した建物のファサード

３．内装 LVL 積層面あらわし、外側断熱材、外装材仕上げ

使用が想定
される木層
ウォールの
種類

LVL 積層面のユニークな表情をデザインとして取り組むことができる。
外部の仕上げを気候やコストによって柔軟に計画できる。
３「木層ウォール 耐力壁」

「木層ウォール 耐力壁」

「木層ウォール 耐力壁」

「木層ウォール 非耐力壁」「木層ウォール 非耐力壁」「木層ウォール 非耐力壁」( ※延焼ライン外のみ使用可能 )( ※延焼ライン外のみ使用可能 )( ※延焼ライン外のみ使用可能 )４．内装・外装 LVL 積層面あらわし＋雨よけの庇
建築物の耐火上の要件は、用途によって建築基準法や条例などで１時間準耐火構造とできる規模が各々規定

木層ウォールのコンセプトを純粋に表すことができる。
木層ウォールの厚みによって断熱、遮音などの性能を確保する。

されており、階数及び建物高さ、延床面積により制限されています。

耐候性の確保などについては十分な検討が必要。

＊防火地域、準防火地域に木造を建築する際は、建築基準法でさらに面積や規模が制限されており、上記の用途別の規模の制限より厳しくなる場合があります。
４

５．内装・外装 LVL 積層面あらわし、外装保護材（LVL、波板、ガラス、塗料など）
右の図は、屋外側に LVL 構造体の外側に透湿防水層と通気層をとったうえで、防腐処理をした仕上げ用 LVL を施した図。
木の表情と別素材の組み合わせなど、新しい木質空間の表現の可能性がある。
保護材によってがコストが高くなる可能性もあるため、使用部位を検討する等が必要。

５※この表はあくまで仕様の一例です。
52

53

6 .5

うものです。ちなみに、準耐火構造の構造方法を定めた
H12 建設省告示第 1358 号（30 分、45 分準耐火構造）、
第 1380 号（1 時間準耐火構造）には、木材を仕上げとした仕様や、木材の厚板の燃え抜け防止性能を評価した

上
0以
90

単板積層板取付け用留め具

以下
00
12

100以上

さね

はり
（評価対象外）外壁仕様の位置付けは開発を進める当時にはありません

単板積層材でした。H27 年の告示で網羅されるようになりました。

防耐火性能について

外壁には、壁自体が建物の鉛直力を支持する「耐力壁」と、
柱・はり等が建物の鉛直力を支持し、壁はそのはりにぶ
ら下がる「非耐力壁（鉄骨造の ALC 外壁など）」があります。建築基準法上、要求される防耐火性能がそれぞれ
遮熱性（裏面の温度が可燃物の燃焼温度以上とならない性能）、
遮炎性（火炎が貫通しない性能）が求められ、「非建物の外壁は、雨風から財産・居住者を守るだけでなを考えてみると、“ 燃えないこと ” に対しては、木材に耐力壁」
は 1 時間の遮熱性、遮炎性が求められます。なお、

く、地震や火災時に建物の倒壊防止や延焼防止等の重要

難燃薬剤等を加圧注入して着火しないように改質する方

ここでいう「耐力壁」とは、構造耐力上主要な壁（壁倍な役割を担います。外壁に必要な防災性能（防耐火性能法が挙げられます。また、“ 燃え抜けない、壊れないこと ”

率などを持った水平力に抵抗する壁）ではなく、あくま

や耐震性能）を考えてみると以下の項目が挙げられます。

に対しては、木材を厚く・太く使うことが挙げられます。

で、防火上の「耐力壁（壁自体が鉛直力を支持し非損傷

これは、木材が厚く太い場合、火災時に表面に均一に炭性を必要とする壁）」のことを指します。建築基準法を化層（断熱層）が形成される傾向があり、なかなか内部

読んでも、｢耐力壁｣ ｢非耐力壁｣ という言葉は防火の法まで燃え進まないためです。木材は火炎を出して燃える令にしかでてきません。通例的には、構造耐力のほうでので、火災に弱いと考えられがちですが、着火はするも｢耐力壁｣ という言葉が使われているようですが、建築のの厚いか太いとなかなか内部まで燃え進まず、内部の基準法と実務での相違があることに注意しておきましょ

温度もなかなか上昇しないというのは見方を変えれば長う。ちなみに、ここでは、構造上主要な壁を ｢地震等の所といえるでしょう。

水平力に抵抗する壁｣ と呼ぶことにします。

(1) 火災時に周辺からの類焼を防いだり周辺への延焼を防ぐための防耐火性能(2) 地震時に建物が崩壊しないための耐震性能や壁が脱
落しない脱落防止性能(3) 地震後の市街地火災時に (1) と同様の防耐火性能(1)、(2) については、建築基準法に要求性能が明確に

建築基準法では、前者（ア〜ウ）を ｢内装制限（法有することが目標となります。一方、(3) は特に建築基35 条の 2 など）｣ で規定し、大規模建築物や不特定多討することとしました。

準法には規定されていませんが建物間の延焼が問題とな数の利用が見込まれる建物の壁と天井の仕上げ材を難燃(1)1 時間準耐火構造の非耐力壁（地震等の水平力に抵る密集市街地での市街地火災対策として建物が有してお材料（居室等）や準不燃材料（廊下・通路等）とする

きたい性能といえます。

ことを求めています。一方、後者（エ〜オ）を ｢防火構抗する帳壁）(2)1 時間準耐火構造の耐力壁（地震等の水平力に抵抗する壁）

さて、火災時の外壁（間仕切壁も同様）に必要とされ造、準耐火構造、耐火構造等｣ で規定し、建築地の防火

る防耐火性能を具体的に考えてみると、火災初期の壁表

地域規制、建物規模（高さ、面積）、建物用途によって、(3)30 分耐火構造の非耐力壁（水平力に抵抗しない帳壁）

面の燃え拡がりを防止する ｢ア . 着火防止性能｣ ｢イ . 発

建物及び各部位に必要な防耐火性能を決定しています。

(1) は木造の柱・はりの軸組に、木層ウォールを水平進行した後の隣棟や他室への延焼を防止する ｢エ . 燃え■国土交通大臣認定による準耐火構造への位

はり（評価対象外）

図 6-3.

30 分準耐火構造外壁（非耐力壁）

厚さ 100㎜以上の木層ウォールを L アングルを用いて柱・はりに取り付けた構成。
水平力に対して抵抗する。

上1
0以
90

100以上

単板積層板取付け用留め具

木栓

はり（評価対象外）

単板積層材
取付け金具

取付け金具
はり
（評価対象外）

図 6-4.

1 時間準耐火構造外壁（非耐力壁）

厚さ 100㎜以上の木層ウォールを L アングルを用いて柱・はりに取り付けた構成。
水平力に対して抵抗する。図１の 30 分準耐火構造仕様の横目地を補強した仕様。

9

力に抵抗するように L アングルを介して取り付けたものです。木造のイ準耐火建築物（イ -1、1 時間）等の外

下
0以
50

さね

さて、今回の開発では、以下の３種類の壁について検規定されており、一定の延焼防止性能や崩壊防止性能を

熱抑制性能｣ ｢ウ . 発煙抑制性能｣ と、火災がある程度

取付け金具

異なり、
「耐力壁」は、
1 時間の非損傷性（壊れない性能）、
これらの防耐火性能を ｢木材｣ を使って満足する方法■ 壁に必要な防耐火性能

取付け金具

単板積層板取付け用留め具
はり又は床パネル（評価対象外）
若しくは単板積層板

以上
00

以下
00
15

150以上

さね
木栓

抜け防止性能｣ ｢オ . 崩壊防止性能｣ などが挙げられます。

置づけ

前者（ア〜ウ）は、居住者が煙や火炎に襲われず安全に今回の開発は、LVL の厚板を使った木層ウォール単体(2) は、壁構造で木層ウォール自体が鉛直力を支持す

避難するために内装仕上げ材に必要な防耐火性能で “ 燃で木材が厚いとなかなか燃え抜けない性質を活かして、るとともに水平力にも抵抗するものです。木造のイ準耐えないこと ” が良とされます。一方、後者（エ〜オ）は、

最高高さ 13 ｍ、軒高 9 ｍを超える 3 階建て建築物や

火建築物（イ -1、
1 時間）等の外壁として使用できます。

市街地火災が発生するのを防止するために、壁部材に必防火地域を除く地域の 3 階建て共同住宅等の外壁に使(3) は鉄骨造や鉄筋コンクリート造の柱・はりに木層

要な防耐火性能で、“ 燃え抜けないこと、壊れないこと ”

用できる「1 時間準耐火構造」の外壁仕様を明らかにしウォールをぶら下げる（帳壁）もので、壁自体は建物のが良とされます。このように、壁に必要な防耐火性能は、て、国土交通大臣認定を取得しようというものです。不

鉛直力や地震時等の水平力には抵抗しないものである。

避難安全性の確保または建物間の延焼防止のいずれを目

燃性のボード等は使わずに木材だけでできた外壁で、モ

鉄骨造、鉄筋コンクリート造等の耐火建築物（階数制限標にするかで異なってくるわけです。

ルタル塗りや金属板仕上げ（室内側にせっこうボード張なし）の延焼のおそれのない部分の外壁として使用でき

図 6-5.

り等）などの外壁と同じ位置づけの仕様をつくろうといます。

柱・はりはなく、厚さ 150㎜以上の木層ウォールで壁を構成。水平力に対して抵抗する。

54

壁として使用できます。

単板積層材

取付け金具

はり、土台又は床パネル（評価対象外）
若しくは単板積層板

1 時間準耐火構造外壁（耐力壁）55

■木層ウォールによる準耐火構造の開発概要

が見える場合の 2 種類があり、燃焼性状に差異が発生

今回の開発では、以下のような加熱実験（1 〜 3）やする可能性があるためそれぞれの炭化性状を比較してみ性能評価試験を実施しました。

ます。

部分から火炎が貫通し、遮炎性の問題があきらかになり

B. 目地部の仕様ました。それでは、結果を詳細にみていきましょう。

目地は火災時に火炎・熱の侵入経路となり易いので、材が延焼防止性能に与える影響をみる実験

やとい実や合じゃくりを用いた 5 種類の縦目地につい実験 2: 木層ウォールが建物の荷重を負担する場合のて遮炎性等を把握してみました ( 図 6-7)。

延焼防止性能を確認する実験
実験 3: 地震後の木層ウォールの延焼防止性能を確認
する実験
火構造非耐力外壁、1 時間準耐火構造耐力

9 種類の仕様を盛り込んだ壁試験体の加熱面全景はほとんどないといえるでしょう。

性状に影響を与える可能性を検証するため、金属製固定

C. 表面の仕上げ材の仕様
LVL の 屋 外 側 表 面 に 使 用 が 想 定 さ れ る 仕 上 げ 材 3
種 類 ( フ ロ ー ト ガ ラ ス t=4、 ス ギ 板 t=15、 亜 鉛 鋼 板
t=0.35) を張り、それぞれの遮熱性等を把握してみまし1 時間準耐火構造外壁の非耐力壁には、1 時間の遮熱た。

性（裏面の温度が可燃物の燃焼温度付近まで上昇しない）と遮炎性（火炎が貫通しない）が要求されます。簡単に

D. 断熱材の有無

いうと、加熱時に表面が燃焼してもよいが、裏面の可燃LVL 壁の裏面に押出法ポリスチレンフォーム断熱材を物が燃焼する可能性のある熱や火炎を通さないようにし各仕様ごとに半分だけ張り付けて、断熱材が遮熱性に与てくださいということです。裏面に通る熱は LVL そのえる影響を把握してみました。

ものの厚さに支配され、火炎貫通は今回のように LVLが十分に厚いときは、目地の燃えぬけの有無に支配されの防耐火性能に与える影響を把握するために約 3 ｍ四(2) 加熱方法及び測定項目
図 6-6. 9 種類の仕様を盛り込んだ壁試験体の構成

加熱終了後は速やかに試験体を炉から取り出し注水消火しました。

(1) 試験体概要

遮炎性（火炎が貫通しない）の判断は非加熱側より目試験体は外寸Ｗ 3,150 ×Ｈ 3,200㎜で、100㎜厚のLVL パネル ( スギ、
幅 900㎜ ) を用い、試験体上部は積層面、中下部は板目面が見えるように構成しました ( 図 6-6、

視観察で行い、遮熱性（裏面の温度が可燃物の燃焼温度
図 6-7. 縦目地の形状（4 仕様のサネ目地）（概ね 200℃）まで上昇しない）は LVL 壁内部 ( 加熱面
から 10㎜、30㎜、60㎜、100㎜ ( 裏面 )) に配置した熱写真 6-1)。また、板目面下部には外壁表面仕上材 3 仕様

電対（温度センサー）により判断することにしました。

（フロートガラス、スギ板、亜鉛鋼板）を張り、それぞれの仕様の半分に裏面側に断熱材を施しました。各パネ(3) 実験結果・考察

ル間の縦目地仕様をそれぞれア、イ、ウ、エ、エ ’ とし ( 図

1 時間の加熱をした結果、木層ウォールの裏面温度6-7)、水平目地仕様をオと呼ぶことにします ( 図 6-8)。

は 最 高 で 100 ℃ 程 度 で あ り、 遮 熱 性 の 規 定 値（ 概 ね

この試験体で以下の 4 項目の性能の違いを検討しま

200℃）までは上昇しませんでした。1 時間後の耐火炉した。

内は約 950℃ですから、100㎜厚の木層ウォールの表面

A.LVL 板の構成と裏面で約 850℃の差があるということです。表面にLVL は単板の貼り合わせ方で、表面に板目面（積層面

きれいに炭化層（断熱層）をつくり、もともと水分（含がみえない）がみえる場合と積層面（積層面がみえる）

水率 10％前後）を含んでいる木層ウォールならでは高
図 6-8. 横目地の形状（引きボルト仕様）

56

加熱は ISO834 標準加熱曲線（室内で激し火災が起こった状態を再現する曲線）に準じて、1 時間加熱し、方の試験体を使った加熱実験を実施しました。

50㎜ ( 最大 62㎜ )、内部温度上昇傾向もほぼ同じでした。

LVL 壁の上下の固定には金属製固定具の使用を想定した（図 6-8）。

が延焼防止性能に与える影響をみる実験

積層面と板目面の平均炭化深さは 52㎜ ( 最大 63㎜ )、これより、単板の積層方向が延焼防止性能に与える影響

具を用いた水平目地について遮炎性等を把握してみまし実験 1: 木層ウォールの延焼防止性能と目地や仕上げ材

A.LVL 板の構成が延焼防止性能に与える影響

b) 水平目地ました。この金属製固定具の熱橋又は吸熱が、壁の燃焼
写真 6-1.

外壁の 3 仕様の性能評価試験

ます。そこで、木層ウォールの厚みや目地仕様がこれら

一方で、加熱開始 50 分過ぎに、木層ウォールの目地a) 鉛直目地

実験 1: 木層ウォールの延焼防止性能と目地や仕上げ

評価試験 : 30 分準耐火構造非耐力外壁、1 時間準耐い遮熱性といえます。立派です。

B. 目地部の仕様が延焼防止性能に与える影響
a) 縦目地雇いサネや本ザネ加工をした目地部において、サネが加熱中に脱落したり、木層ウォール間の目地に隙間が 4㎜以上ある場合は、火炎貫通する可能性が高いことがわ
かりました。これより、まずはサネをしっかりと木層
ウォールに留めつけることが重要といえます。さらに、施工時にどうしても目地部に 4㎜以上の隙間が生じる場
合は、目地の隙間に不燃性材料を充てんするなどの措置が必要といえます。難燃性のシール材（防火設備に等のガラスシーリングに使用するものなど）が施工もしやす
くよいと考えられます。
b) 水平目地
水平目地のＬアングルの温度上昇は限定的で、燃え抜け防止を助長するようなことはないことがわかりました。なお、Ｌアングルのない隙間部には、不燃性の材料（バックアップ材、シール材）を隙間なく充てんすることが重要といえます。
C. 表面仕上げ材が延焼防止性能に与える影響
まず、フロートガラスは、加熱開始約 2 分で割れて脱落するので、仕上げ材がない場合と同じような加熱を木層ウォールは受けます。つぎに、スギ板 (15㎜厚 ) ですが、加熱開始後 2 分ほどでスギ板表面に着火します
が、スギ板の裏面の温度は、燃え抜ける 15 分頃までは100℃を超えず、脱落が始まる 28 分頃まで 260℃を超えませんでした。すなわち、スギ板を張ることで木層ウォールが加熱を受け始める時間を遅延することができ、延焼防止上はとても役立つことがわかります。最後に、亜鉛鋼板ですが、スギ板のように表面に着火しませんが、厚さ 0.35㎜なので裏面の温度はすぐに上昇
しはじめます。加熱開始約 10 分で木層ウォール表面が260℃を超えました。亜鉛鋼板がなければ、加熱開始
57

45 秒で木層ウォール表面は 260℃を超えるので、約 10ということです。建築基準法に要求される防耐火性能に

分間、木層ウォールが加熱をうけるのを遅延したといえ対して余力を十分にもっているということは、災害時にます。スギ板は燃え尽きて脱落すると木層ウォールが直は本当に頼もしい存在になり得るといえます。

接加熱を受けますが、亜鉛鋼板は燃え尽きないので脱落
さえしなければ、木層ウォールは亜鉛鋼板越しにしか加熱を受けないので、加熱を軽減することに役立ちます。
D. 断熱材の有無が延焼防止性能に与える影響

実験 3: 地震後の木層ウォールの延焼防止性能を確認す
る実験
地震時には建物が変形して、壁が脱落したり損傷を受けて、その後に起こる市街地火災時に所定の防耐火性

断熱材を木層ウォールの裏面（非加熱面）に張って能を発揮できない可能性が考えられます。そこで、Ｗも、木層ウォールの内部温度は張らない場合とほぼ同様

1950 ×Ｈ 2750㎜の LVL 試験体（スギ、厚さ 100㎜）でした。通常、裏面を断熱すると裏面に熱が逃げないたを用いて、中地震に相当する 1/200rad まで水平方向のめ、部材温度は上昇しやすくなり、場合によっては断面変形を加えた後に 1 時間の加熱実験を実施しました。

方向への燃え進みが助長されることがありますが、木層ウォールは十分い厚く、1 時間後でも裏面温度は 100℃

(1)1/200rad の変形時にも木層ウォールが脱落しない。

以下なので、ほとんど裏面の断熱材の影響を受けないと(2) 加熱時の木層ウォール内部温度は変形を加えない場いえます。なお、木層ウォール表面（加熱面）に発泡断

合とほぼ同じ傾向を示す。

熱材を張っても燃え抜け防止上は、有利にも不利にもな(3) 変形により目地が開くことがあり、開くと火炎貫通らないといえるでしょう。

の原因となる。

E. 炭化層の形成状況

写真 6-3.

厚さ 100㎜以上の非耐力壁の水平せん断試験の様子

写真 6-4.

厚さ 150㎜の耐力壁の 112 分加熱後の炭化状況

写真 6-5.

厚さ 100㎜以上の非耐力壁の 60 分加熱後の炭化状況(1) 及び (2) より、中地震程度では木層ウォールの留め付け部が破損して脱落することがないことと、木層と比べて脱落し難い傾向が認められました。これは、ウォールそのものに亀裂や損傷が生じないことがわかり

LVL は 1 次接着にフェノール樹脂接着剤、2 次接着にレました。また、(3) より、地震後に目地が 4㎜以上開い

ゾルシノール樹脂接着剤（熱硬化性接着剤）が用いられた場合は、難燃性のシール材などで隙間を埋める措置がており、製造段階での熱硬化型接着剤の使用が炭化層の必要であることがわかりました。これらの点を考慮した脱落を抑制していると推測できます。

設計と施工がなされていれば、中地震後でも 1 時間準握でき、100㎜厚で 1 時間準耐火構造の要求性能を満足

厚さ 150㎜の耐力壁の試験体全景

ことが明らかになりました。

木層ウォールのような LVL の炭化層は製材や集成材

以上より、木層ウォールの基本的な延焼防止性能を把写真 6-2.

その結果、耐火構造としての延焼防止性能が低下しないことがわかりました。

できることが明らかになりました。

実験 2: 木層ウォールが建物の荷重を負担する場合の延焼防止性能を確認する実験
柱やはりがなく、木層ウォールを使った壁構造とした
際の延焼防止性能を確認しました。試験体は W2,000 ×
Ｈ 2,991㎜の LVL 試験体（スギ、
厚さ 150㎜、
幅 1,000）
で、
壁長さ 1 ｍあたり、150kN の荷重をかけながら 1 時間加熱を実施しました。この壁 1 ｍあたり 150kN という荷重は、壁構造の 3 階建て建物の 1 階壁が負担する荷重の約 1.5 倍に相当する荷重といえます。
その結果、1 時間準耐火構造の耐力壁に要求される非損傷性、遮熱性、遮炎性について、1 時間をはるかにこえる、112 分も有することがわかりました。すなわち、
1 時間準耐火構造に必要な性能の約 2 倍の性能を有する

58

59

6 .6

接合鋼材の中間部の断面をくびれさせることにより鋼材が塑性変形を生じるため、最終的な破壊である木破までに大きな変形をすることができる。接合部の性能をコントロールすることで耐力壁の性能をコントロールすることができる。

木層ウォール準耐火構造壁■試験：

写真 6-7：GIR ボルト

GIR 及び LSB は木質構造部材の軸方向への定着性能を一般社団法人全国 LVL 協会が平成 23 年度に厚板 LVL

鉄筋コンクリート造におけるコンクリートと鉄筋の定着

準耐火耐力壁について大臣認定を取得している。
しかし、と同じようなメカニズムを持つ接合方法であるため、木

高性能の金物の出現及びそれらを用いた高倍率耐力壁の質トラス構造、モーメント抵抗接合部で多く使われてい新しい使用が提案及び開発される事により、新しい金物る接合方法である。

及び仕様に対応する耐火性能の検証及び大臣認定の取得

両方の接合方法を厚物の LVL の板と組み合わせるこが必要になった。幅広い範囲で対応可能かつ新しい端部とによって、高いせん断耐力性能を持つ耐力壁として活金物（GIR,LSB, 引きボルト、全ネジボルト等）に対応す

用することが可能であり、様々な構造実験により検証さる仕様で性能評価試験を行った。

れている。
中大規模木造建築においては、空間の単位が大きくな② LSB
ラグスクリューボルト接合部は、高強度高剛性の接合が材軸方向に対して可能である。材の中心位置から離れた位置にラグスクリューボルトを配置すれば、モーメン

本実験では、スギ LVL の横架材を使った床・屋根の造では柱はあらわしとなる場合が多いと考えられ、ラグ

耐火構造部材及び LVL 厚板による外壁の準耐火構造部

スクリューボルト接合部は、HD 金物のように外部に露材を開発するために、①防耐火的な納まりの検討、②大出せず、鋼板添え板や挿入式のようにもあり、外部に鋼臣認定取得のための性能評価試験を実施した。その成果

材やボルト頭などが出ることもなく、見栄えの良い仕上として、耐火構造床２仕様，耐火構造屋根１仕様，45がりとなる。

分準耐火構造１仕様，1 時間準耐火構造１仕様の国土交通大臣認定を取得する見込みである（すでに耐火構造床の２仕様について大臣認定取得済み、その他は大臣認定

くなりがちである。自重の増大は地震力の増加にもつな

申請手続き中）。

がり、高耐力の耐力壁が必要とされる。

スギ LVL 厚板による 45 分・1 時間準耐火構造外壁に本準耐火壁構造は高い倍率を用いながら、準耐火性能をついては、鉛直力を支持する厚さ 150㎜の LVL の厚板

満足することによって耐火建築物に使うことが可能な構
一般的な木質系構造部材と違い、ボルト系の金物を用いることによって木造だけではなく、鉄骨造（S 造）や鉄筋コンクリート造（RC 造）における準耐火性能を持つ構造部材として活用することが可能である。
■金物の使い分けについて① GIR
写真 6-6：試験の様子

GIR（グルード・イン・ロッド）は、木材に鋼棒を挿壁による 45 分・1 時間準耐火構造の外壁を開発した。
写真 6-8：LSB ボルト

抗によって接合する接合方法である。GIR による接合で主要構造部（壁、柱、梁、床）を告示又は個別認定で決は、木質材料と鋼材を接着接合しており、この接着接合

められた１時間準耐火構造に耐力壁として用いる。

部は高耐力・高剛性を確保することができるが破壊性状

特に防火被覆は設けず、木材がゆっくりと燃える長所を活かして、45 分・1 時間後にも壊れず、燃え抜けない③引きボルト・全ネジボルト

ことを確認した。この LVL 厚板壁による工法は、昨今

引きボルト・全ネジボルトはホールダウンシステムの開発が進む CLT 厚板による工法と同様であり、CLT よ一種で、建物の下部 ( 基礎アンカーボルト ) から上部 ( 最りも先行して法令的な位置づけを得ることになった。

上階の天端 ) までを各階毎に長尺ボルトで緊結し、地震

45 分準耐火構造仕様は引きボルトや通しボルトによや台風時に建物に生じる引抜きや織れを抑制する接合方

る接合、1 時間準耐火構造仕様は GIR（グルード・イン・法。

ロッド）や LSB（ラグ・スクリュー・ボルト）接合であり、様々な接合方法を構造設計において選択できる点が入し、それを樹脂系接着剤で包埋して鋼棒の引き抜き抵○１時間準耐火構造（GIR・LSB）■まとめ

ト伝達を可能とする接合部が可能である。中層大規模木るとともに固定荷重、積載荷重も木造住宅に比べて大き造部材として開発を行った。

写真 6-10：全ネジボルトを試験体に貫入

特に新しい。

が脆性的なため、靱性を確保するためには工夫が必要で○ 45 分準耐火構造（引きボルト・全ネジボルト）ある。LVL 厚板自体のせん断変形は微小であり、接合部

主要構造部（壁、柱、梁、床）を告示又は個別認定で決の変形性能が架構の変形性能に大きな影響を及ぼすことめられた 45 分準耐火構造に耐力壁として用いる。

になる。靱性能の高い LVL 厚板壁とするためには、降写真 6-9：全ネジボルト

伏制御型 GIR を用いる必要がある。降伏制御型 GIR は、
6061

〈 構造設計 〉
キーラム木層ウォールの中に おさまる接合具により、高い耐震壁性能 で設計可能 です。
一本あたりの引張耐力から計算した壁設計の例を示しました。

各接合方法の換算壁倍率の計算例 ※この表は計算例で、確認審査の根拠にはなりません。
剛性 K
2/3 Pmax
アンカーボルトの仕様（kN） （kN/mm）

降伏応力 Py 換算壁倍率 Pa
（kN）
（倍）

樹種・区
分

接合具

スギ
A種

LSB 径35×長445 2本

90.3

281.4

M16×長400 2本

73.8

12.6

GIR 径24×長300 4本

153.7

884.3

M22×長400 2本

142.4

24.2

スギ
B種

LSB 径35×長445 2本

121.4

220.1

M20×長400 2本

115.2

19.6

GIR 径24×長300 4本

173.8

674.9

M24×長400 2本

165.9

28.2

カラマツ
A種

LSB 径35×長445 2本

141.8

717.3

M20×長400 2本

115.2

19.6

GIR 径24×長300 4本

111.0

579.3

M16×長490 2本

102.1

17.4

カラマツ
B種

LSB 径35×長445 2本

256.4

528.8

M24×長490 2本

229.5

39.0

GIR 径24×長300 4本

216.5

815.7

M27×長400 2本

215.7

36.7

2/3Pmax ：接合具の最大応力2/3
K ：接合具の初期剛性の平均値
アンカーボルトの仕様 ：アンカーボルトの降伏応力が2/3Pmaxを下回るように設計
Py：アンカーボルトの降伏応力
Pa：Py/(3×1.96）
LSB ：ストローグ製 GIR ：ホームコネクター（スクリムテック製）
を想定
壁寸法 ：厚150×幅1000×長3000の場合
計算 ：柱脚の引張のみ
考え方 ：靭性のある基礎のアンカーボルトを接合具に先行して降伏させる
接合具１本あたりの引張性能等、詳しくは全国LVL協会HPの「構造マニュアル 平成２６年度県産スギを用いた単板積層材による厚板構造部材の開発実績報告書」をご覧下さい。

ラグスクリューボルト打ち込み

構造アイソメ図 ：坂田涼太郎構造設計事務所（金物：ストローグ製）
62

63

column:column:

防耐火試験と大臣認定の流れ

LVL 積層壁による木質建築の実践／桜設計集団／山代悟＋ビルディングランドスケープ

安井昇■ LWB 阪東橋
−都市部での展開、LVL 壁パネル化の実践ー■ HOUSE-H（2007 年竣工）

建物の規模や用途、防火地域指定の有無により、木造−柱材を積み上げる・LVL 積層面を見せた外壁−

建築物の各部位には、防火構造、準耐火構造といった防耐火性能が要求されます。設計者は、その要求された防耐火性能を満足するために、①国土交通省告示に例示された仕様、または、②個別に材料供給メーカー等が国土交通大臣認定を取得した仕様のいずれかから仕様を選択することになります。①については、準耐火構造であれ
ば、H12 建設省告示第 1358 号（45 分、30 分準耐火構造の構造方法の例示）、H12 建設省告示第 1380 号（1
時間準耐火構造の構造方法の例示）に、防火構造であれ
ば、H12 建設省告示第 1359 号（防火構造の構造方法

新旧の木の建築が共存したファサードの例示）に明記されています。一方、②については、図「HOUSE H」は島根県出雲市にある築 100 年の伝統

1 の性能評価・大臣認定の流れのように、国土交通大臣

的な農家の増改築プロジェクトです。

が指定した性能評価機関（日本住宅・木材技術センター

既存の古い木造建築と共存する、新しい木質建築のあ（東京）、建材試験センター（埼玉、山口）、ベターリビング（茨城）、日本建築総合試験所（大阪）、北方建築総写真上：試験体を耐火炉に取付けた様子

合研究所（北海道））において、性能評価試験（建築基

写真下：燃焼試験後の燃焼面が炭化している様子

準法が要求する防耐火性能を満足するかを加熱試験によこった状態をガスバーナー等で再現して試験体を加熱しり評価する）を受け、合格すると性能評価機関より性能ます。30 分で約 840℃、1 時間で約 950℃まで温度を評価書が発行され、それをもって、国土交通大臣に個別あげて、壁が壊れないか（非損傷性）、燃え抜けないか（遮認定の申請をします。それが認められれば、めでたく大

熱性、遮炎性）を確認します（図 2 の加熱曲線）。木材

臣認定取得となります。①の告示仕様と比較して、多種の着火温度 260℃を加熱開始後 45 秒で超える加熱です

多様な個別の大臣認定が、多くの材料供給者などによりので木材表面には加熱後 1-2 分で着火をします。このよ

取得されて世の中に供給されています。

うな実際の火災を再現した強い加熱に対して、外壁の場

性能評価試験は、主要構造部（壁、柱、床、はり、屋根、合、45 分以上の非損傷性・遮熱性・遮炎性があると「準階段の 6 部位）ごとに試験方法が決められており、壁耐火構造（45 分）」に、1 時間以上の性能があると「準は外壁と間仕切壁に分けられ、壁用耐火炉（写真 1）と耐火構造（1 時間）」に位置づけることができます（壁呼ばれる装置に試験体を装着し、室内で激しい火災が起

自身が建物の自重を負担しない帳壁は非損傷性は必要ない）。
木材は加熱を受けると表面に着火はするもののすぐに炭化層（断熱層）をつくってなかなか内部に燃え進まないので厚く・太く使えば、一定の非損傷性・遮熱性・遮炎性を確保することが可能となるわけです。
なお、H23 年 3 月現在、性能評価機関での試験は大変混雑しており、性能評価機関や性能評価したい部位にり方を模索するなかで LVL 工場を訪れたのが LVL という材料との出会いでした。
LVL 材は一般に、建築の柱・梁など線材として使われていますが、工場で線材に加工された LVL が積み上げられ出荷を待っている様子をみたとき、まるで大きな木の塊のように見えました。LVL は薄いラミナが幾重にも積み重なった断面の表情をもっていますが、そのために柱状に加工された部材のひとつひとつの単位が掻き消され、ひとつの大きな面をつくりあげていました。それ以来、
LVL 積層面の持つ独特の表情、木の塊が持つ質感に魅了され、HOUSE H では新しい木質建築の提案として、LVLの線材を用いて壁を構成するという構法を試みました。
HOUSE H の増築部は、鉄骨造のフラットルーフと、その下の LVL 積層壁から構成されています。LVL の積層面を素地のまま見せた厚さ 90㎜の「LVL 打放し壁」
によって、堅牢性、断熱性、遮音性等の外壁として必要となる基本性能を、木が本来持っている複合的な性能で達成しようと考えたものです。内部仕上げは LVL 素地、外部仕上げはキシラデコール塗装とし、庇を大きく張り出すことで雨風を防ぐ考えかたです。

もよりますが、一年近くの待ち状態である場合もありま「LWB 阪東橋」は、都市部の近隣商業地域、準防火地域に建つ住宅です。防火規制の厳しい都市部の建築において LVL 外壁を展開していくための実践であり「LVL
積層壁をパネル化し軸組に取り付ける工法を開発する」「準耐火建築物として現行法規に合致させながら、構造的な役割も持たせる外壁の断面設計をする」という二つの課題に取り組むことになりました。
建築の主要構造は中心部に配置した鉄骨のコアシャフ
トと小屋組のトラスがにない、集成材工場でパネル化した厚さ 90㎜の LVL を鉄骨外周部に取付けて外壁を構成するシステムを採用しました。
また、外壁としての基本性能は、「HOUSE H」と同様に LVL 壁が担っていますが、準耐火建築物とするため
法解釈上は LVL を内装材と同等に扱い、LVL パネルの外側に石膏ボードと間柱で法規上の外壁をつくり、ガル
バリウム鋼板で建物全体を覆う仕様としました。
今回の研究によって LVL 外壁の準耐火構造の認定が取得できれば、LVL パネルの外側にある耐火用の層が不要になり、より合理的な設計とすることが可能になります。LVL 建築の可能性を大きく広げてくれると期待しています。
HOUSE Hす。技術開発には費用はもちろんのこと、時間もかかる

2007 年 6 月竣工

ングランドスケープ

ので性能評価試験の実施は計画的に進めることが重要と：鉄骨造いえるでしょう。

LWB 阪東橋※初出：木層ウォールブック - 準耐火建築物・外壁編 -（平成 23 年 5 月）
64

現場写真モンタージュ：クレーンでパネルを吊り上げ、鉄骨軸組に取り付ける。

140㎜× 90㎜の LVL 材を現場で積み上げ、壁を構成する。

□建築設計：山代悟＋西澤高男＋ビルディ□構造設計：腰原幹雄□施工：今岡工業□構造□規模：地上 2 階2010 年 11 月竣工□建築設計：山代悟＋ビルディングラ

ンドスケープ□構造設計：佐藤淳構造設計事務所

構造：鉄骨造□規模：地上 3 階□施工：TH-1□※初出：木層ウォールブック - 準耐火建築物・外壁編 -（平成 23 年 5 月）

65column:

エイジング建築：加齢する素材の魅力／山代悟＋ビルディングランドスケープ

近年、製材や集成材、ツーバイフォー材といった従来から広く使われていた材料に加え、LVL、CLT といった比較的新しい編成材をもちいた大型建築を可能にする構造技術の開発や防耐火技術の開発が盛んになっている。このコラムが納められるレポー
トもその開発の一端を担うものである。
私も 2007 年に竣工した島根県出雲市の住宅「HOUSE H」の７設計過程で LVL という素材に出会い、その多様な可能性に興味をもち、戸建住宅、内装といったいくつものプロジェクトのな

写真：動物病院かでその素材の可能性を試してきた。

の構造模型

現在はアトリエ OPA とビルディングランドスケープ（意匠設
計：鈴木敏彦＋西澤高男、LVL コンサルティング：山代悟、構石膏ボードとエイジング

造設計および防耐火設計：桜設計集団）の共同で、東京都内に一方、この動物病院では将来的なフレキシビリティを確保する

建設予定の地上三階建、延床面積 246.09m2 の動物病院の設計

ために、製材による軸組構造に、少数の LVL の厚板壁を組み合に取り組んでおり、全国 LVL 協会で大臣認定を取得した LVL 厚

わせることによって水平力に抵抗する計画となっている。その板の準耐火外壁「木層ウォール」を取り入れた計画を進めている。

ためそれぞれの LVL 壁にかかる引き抜きの力が大きくなるた

この「木層ウォール」の開発には私たちも参加しその工法のめ、燃え代設計で認められている金物では対応出来ないことが可能性や応用上の課題などを考えてきたが、実際の建築設計の分かった。そのため、今回の設計では主立面では LVL を現しでなかで様々な異なる構造や素材との取り合いを検討する中で、使用することが出来たのに対して、建物内側の LVL 構造厚板壁

様々な課題が生じ、それをひとつひとつ解決して行くことの難は金物を含めて石膏ボードでくるみ、仕上を施すこととなった。

しさと面白さを感じている。

これは床スラブなども同様である。

LVL「木層ウォール」による外壁

日本の木造関係者、あるいは建物を利用する一般の人々の中にこのプロジェクトの特徴のひとつは、建物の主な立面を LVL 厚

も、木の無垢材信仰、あるいは構造体を現しで使いたいという板の「木層ウォール」で構成していることである。二層の高さ

希望は根強いものがある。筆者自身は銘木や製材へのこだわりに渡る高さ 6.5m、幅 1.2m、厚さ 150㎜の LVL の厚板が 12 枚は少なく、LVL のような編成材の新しい表情に興味をもつよう並び、間のガラスのスリットを通じてもれ出てくる内部の様子な人間ではあるが、それでもそれを石膏ボードでくるみ、ペンや、夜の明かりは、通りに特徴的な表情を作り出すだろう。木キやクロスなどで仕上げてしまうことには抵抗がある。これは層ウォールは LVL 厚板そのもので堅牢性、準耐火性能をもち、多くの建築家がもつ構造と表現が一致するべきだという「正直その厚みによって断熱性も確保している。

準不燃処理 LVL 内装材の開発

１

開発の目的・背景

２

内装材としての LVL への期待

さ honesty」の価値観によるものかもしれない。

３

開発に取り組む準不燃材料をつけることは出来ないため、外壁の長期的な経年劣化、ある

一方で木材がもつ、経年変化していく、つまり「エイジング（加

４

開発概要

いは強い風雨による雨水の室内への侵入への対応が必要となる。

齢）」していくという、欠点でもあり、かつ魅力でもある性質が、今回は木層ウォールの壁の外側に透湿防水シートを貼り、通気

石膏ボードのような素材には欠けていることが加齢する木と、

５

製品含浸タイプ（大臣認定取得タイプ）

層をとった上で外部仕上材としての LVL30㎜の板を取り付ける

加齢しない素材を組み合わせることへの抵抗感を生み出してい設計としている。こうすることで木材の経年劣化を「エイジンるのではないだろうか。

究ブック - 準不燃材料・内装材 - 改訂版」を再編集したものです。

しかしながら、今回の敷地条件の中では、外壁面を守る深い庇

グ（加齢）」の積極的な表現として受け入れつつ、内部の木層ウォールを保護することで長期的な性能を保つことができると

実は防耐火性能をもった大型木造を発展、普及させるには、木考えている。

と組み合わせる「エイジング」する素材の新しい使い方や素材

この章は、平成 26 年３月に発行した「LVL 準不燃材料開発研

LVL 準不燃材料開発研究ブック - 準不燃材料・内装材 - 改訂版

は、平成２５年度林野庁地域材供給倍増事業地域材利用拡大支援
木造住宅・木造公共建築物等の構造部材開発等支援事業の内装
木質化等住宅部材試験開発等支援事業を受けて、一般社団法人全
国 LVL 協会を中心として LVL( 単板積層材 ) の準不燃材料の大臣認定取得を目指して取り組んだ開発研究です。

column 「燃えないこと」と「燃え抜けないこと」
column

内装材としての LVL の可能性

開発を行い、「エイジング」に基づいた新しい美学をつくりだす
ことが必要なのではないかと考えている。

66※初出：LVL 防耐火材料開発研究ブック - 耐火・準耐火建築物編 -（平成 26 年 11 月）

67

7 .1

開発の目的・背景■開発の目的・背景
都市部にも大規模な木造建築「都市木造」が建設され始めました。これは、大規模木造建築の構造・防耐火技とができるかが、これからの木造建築の魅力を増すために非常に重要な要素になります。

術が着実に整備された成果でありますが、これにより都

これまでの日本の木造建築は、木をあらわしで使うこ市木造は第 2 ステージに入ったと考えることもできまと、木が見えること、木に触れることがあたり前でした。

す。これまで要求性能を満足するために技術主導で進め

しかし、都市に建つ木造建築「都市木造」では、昔からられた都市木造の技術開発から、これからは魅力的な都

使用しているからといってそのまま同じようにすぐに使市木造のための技術開発へ舵をとっていく必要がありまえるわけではありません。当然、現代の建築に要求されす。

る性能を満足しなければなりません。個人住宅のように構造材としての LVL の特徴は、柱梁といった線材と特定の人が使用する建築とは異なり、都市部の大型木造して使用できること、さらに壁や床といった面材として建築では不特定多数の人が出入りするようになり、それも使用できることです。一方、意匠材（仕上材）としてにともない火災に対する安全性確保から内装材にも高いの特徴は、その製造方法から生じる木目面と積層面とい防耐火性能が必要とされることになります。

う全く異なる 2 つ表情をもっていることです。構造材

本研究では、火災に対する安全性を確保しながら、空をそのまま仕上げ材として使用してきた日本の木造建築間を構成する内装材としての LVL の魅力を引き出すこにおいては、この 2 つの特徴をいかに活かしていくことができる部材の開発を目指しています。
東京大学生産技術研究所
教授

68

腰原幹雄

69

県産材の間伐材を利用し、地産地消で環境にもやさしい材料として施設のアピールに。

積層面がディスプレイの背景としても目をひく表情に。
LVL の積層面が作り出すあたたかみのある表情と、材料の厚みを活かし、凹凸をつけて積み上げ

素材のもつ力を活かした魅力的なデザイン。

ることで、ポスターやチラシのディスプレイ
の手がかりに。

「神門通りおもてなしステーション」( 島根県出雲市 )「はとばキッチン」( 静岡県静岡市清水区 )プロデュース：CitySwitch Japan

基本設計：山代悟 + ビルディングランドスケープ

基本設計：山代悟 + ビルディングランドスケープ

実施設計 + 現場監理：山代悟 + ビルディングランドスケープ

実施設計・工事監理：江角アトリエ、環境設備計画
出雲市都市建設部設備建築住宅課
写真：古川

70

+ 荒井建築計画事務所
写真：新

良太

誠

71

7 .2

■『LVL を内装材や家具に使った感想、またははじめて見た感想は？』とういう質問に対しては、「薄いプリントなどの表面の仕上げ材と違ってボリュームでの仕上げの表現が可
能なのがおもしろい」、「合板と比べてあたたかみがあり、高級感がある」、「機能面では掲示しやすいのがとてもいい ( 押しピンなどがさしやすい )」等の意見があり、素材のもつ表情の魅力と高級感がある印象をもっている意見が見られた。

内装材としての LVL への期待

LVL の準不燃材料を開発するにあたって、どのようなニーズがありえるのか、また販売する際の戦略や実際に使用している感想等についてヒアリングを行った。

■『内装材や家具の材料として使用する際に厚みや大きさなど扱いやすい寸法はありますか？』とういう質問に対しては、「厚いものと薄いもので用途を変えて使いたい」、「建具など動くものに使える
よう薄いものもほしい ( 反らない最低限の厚みのなかで )」、「長さは制限がないほうがいい ( 目地なしで使えるのがおもしろい )」といった意見に見られるように、標準の厚みのバリエーションを何種類か提示するもしくは個別対応も可能ですといったように対応するのがよさそうである。

様々なご意見を頂き、今後の商品開発に向けての重要な参考意見としたい。
ここでは、その一部を紹介する。

■『準不燃材の薬剤処理したもの ( 単板含浸タイプ ) を見た印象は？』という質問に対しては、「この色が予めわかっていればそれにあわせたインテリアの内装に仕上げれば問題□主なヒアリング先：
・ 大手内装設計・施工会社

営業・施工ない」、という意見がある一方、「積層のしましま模様が少し分かりづらくなるので

・ LVL を内装に使用したことのある建築家

もう少し色がうすいほうがよい」という意見も見られ、積層の素材感、表情を損な・ LVL を使用した公共施設の施主 ( 市役所職員 )わない形で開発する必要がありそうだ。

・LVL を使用した商業施設の施主 ( レストランの店長 )■『今後売り出す際に必要なものやアピールポイントになりそうなところは？』という質問に対しては、多くの回答者の方より「県産材や間伐材を使えるところはアピールになる」という意見を頂いた。地元の材料を使えるところを施設のアピールとしても分かりやす【質問項目】
Q1. あなたの職業、職種について教えてください。
Q2. 今回 LVL を実際に内装に使った箇所、施設の用途を教えてください。
Q3.LVL の材料の第一印象を教えてください。
Q4. 施設を実際に使うお客様や従業員の方の反応などを教えてください。( 施設管理者のみ )Q4. これまで関わったプロジェクトの中（商業施設等）で、建築基準法の内装制限以外の制限はどのようなものがありましたか。( 建築業者のみ )Q5. 防耐火性能以外に施主や施工者から求められる性能はありますか。( 建築業者のみ )く、採用しやすい傾向がありそうである。
またインテリア等内装業界の方からのご意見で、「他の建材や内装材のようにカッ
トサンプルをつけたカタログやサンプル帳がほしい（素材 ( 樹種 )、色、目の粗さな
どのバリエーションが分かるもの）」といった一目でどのような素材や色か分かる
サンプル帳がほしいという意見や、「内装材で使う際は納期が重要」等の意見もあり、建築の材料供給とインテリアを中心とした内装業の材料供給や工期のスピードが異なることに注意する必要があり、あらかじめ在庫を用意しておくことやカタログ等に納期を明記する事等の対策が必要であるといった貴重な意見も頂いた。

Q6.LVL はどのような場所、施設に需要がありそうですか。
Q7. 材料に厚みがあることを活かして使えそうな場所はありますか。
Q8. この材料が受け入れられそうな業界、店舗形態はありますか。
Q9. 内装材や家具材料として使う場合に厚みや大きさの規格など扱いやすいサイズや厚みはありますか。
Q10. 準不燃材料が開発されれば使いたいと思いますか。
また、準不燃材料のサンプルを見てどう思いますか。
Q11. その他 LVL を使用した感想や要望、使い方やアピールの仕方などのアイデア等ございまし
たらお教えください。

72■『LVL はどのような場所、施設に需要がありそうですか。
』という質問に対しては、「図書館や小学校などの集会スペースや人が集まる場所、公共スペースなど質感を出して人目をひく場所に使いたい」、「図書館、公共の場所、長く時間を過ごす場所」といったように木のもつあたたかみと LVLの表情を活かし、人目をひく場所や人が集って過ごす場所に使いたいという意見も多く見られた。
「ボリューム感を活かして使える什器など立体的に見えてくるところに使いたい」、「カウンターや受付の背景」など什器としても使いたいという意見が見られた。
その他に、「面材として使う場合は厚みを見せる事のできる出隅等に使用したい」等の材料の厚みがある
ことを活かしたデザインで使いたいという意見もあり、他の内装材とは違う特徴を活かしたデザインができることが魅力であると感じる人も見られた。

73

7 .3

■３タイプの比較①単板含浸タイプ開発に取り組む３つのタイプ②製品含浸タイプ③表面塗布タイプ

処理方法

製品概要

※図はイメージです。

不燃薬剤を単板へ減圧・加圧注入

不燃薬剤をLVL(製品)へ減圧・加圧注入

LVL製品に不燃薬剤塗布し、準不燃化

表面塗装

要※

要※

不要

触感

一般的なポリウレタン同等

一般的なポリウレタン同等

ガラスコーティングのような感触ている。それらの多くは、スギやヒノキ等の針葉樹及びタモ等の広葉樹の製材であり、昔から使用されてきた部位（壁色味

クリア、白木風、焦げ茶等で選択可能

クリア、白木風、焦げ茶等で選択可能の羽目板や天井材など）に、建築基準法の不燃材料、準不燃材料または難燃材料の国土交通大臣認定を取得して使用で

切断

可

可

可

サネ・仕口加工可可可

切断面の準不燃処理

現場処理不要現場処理不要

木口が露出する場合は、現場塗布が必要

近年、木質内装のニーズが高まり、建築基準法の内装制限で規制される壁・天井等に使用可能な木材が普及しはじめきるようにしたものである。

意匠性

加工性

一般に、木材を不燃化する場合、防火塗料の塗布や、リン酸またはホウ酸系の不燃化薬剤を加圧含浸する方法が考えられる。前者は、木材の表面のみに塗布するもので、塗料が不燃性であっても、木材の燃焼を抑制して建築基準法の不燃材料等の要求性能を満足するのはなかなか難しい。ただし、水ガラス系塗料で表面を完全にコーティングして、木材※表面塗装について：表面から塗料の水分が溶脱して白化現象が出てくるため、塗装 ( ポリウレタン塗装等 ) が必要になります。
※大臣認定取得予定のタイプは、②の製品含浸タイプになります。

表面への酸素の供給や表面温度の上昇を抑制できれば実現可能性がある。また、後者は製材を中心に技術が普及しており、
不燃材料、準不燃材料の大臣認定取得事例も多い。
壁や天井材をつくる場合、製材、合板、LVL 等を利用することが考えられるが、それらを薬剤処理する場合、前述の防火塗料の表面への塗布では大きな差はでないと予想される。一方、不燃化薬剤の加圧含浸では、完成品に処理する場合、貼り合わせ前の単板に処理する場合の 2 種類が考えられ、木材の不燃化では、部材断面にできるだけ均一に不燃化薬剤
を加圧含浸したいので、完成品よりも単板のほうが単位体積あたりの表面積が大きく含浸しやすい可能性がある。
これらの背景のもと、今回の技術開発では、建築基準法の内装制限がかかる壁・天井のいずれの部分にも使用可能な｢準不燃材料｣ の LVL を開発することを目的として、意匠（視覚、触覚）、準不燃性能の安定的確保、製造方法及びコストに重点をおいて、以下の不燃化の手法について開発を進めることとした。なお、｢準不燃材料｣ とすれば、建築基準法の内装制限で規制される壁・天井のいずれの部分でも使用することができる。

■準不燃材料が使用できる箇所
下記の表の通り準不燃材料であれば、特殊建築物や無窓居室等内装制限のかかる居室、通路・階段等に使用することができる。これまで告示を使っても緩和適用外であった通路・階段等や天井にも使用することが可能になる。
内装制限を受ける建築物の用途と部位
表13 内装制限を受ける建築物の用途と部位
構造・規模
Ｎｏ. 用途・室

2. 製品（単板を貼り合わせた後）に薬剤を加圧含浸する（以後、製品含浸タイプと呼ぶ）
3. 製品に耐火塗料を塗布する（以後、表面塗布タイプと呼ぶ）

客席≧400㎡

客席≧100㎡

客席≧100㎡②

病院、診療所（患者の収容施設のあ 3階以上の合るもの）、ホテル、旅館、下宿、共同
計≧300㎡
住宅、寄宿舎、児童福祉施設等（*3）
㻔㻖㻠㻕

2階部分の合計≧300㎡
㻔㻖㻠㻕

床面積合計
≧200㎡

百貨店、マーケット、展示場、キャバ
レー、カフェー、ナイトクラブ、バー、
ダンスホール、遊技場、公衆浴場、待合、料理店、飲食店、物品販売業（加工修理業）の店舗

2階部分の合計≧500㎡

床面積合計
≧200㎡

④
⑤

自動車車庫・自動車修理工場
地階で上記①②③の用途に供するもの⑥ 大規模建築物(*5)

階数2以上の⑦ 住宅・併用住 最上階以外の階の火気使用室(*6)
宅
住宅以外の
⑧
火気使用室(*6)
建築物①は LVL 等単板を貼り合わせてつくる製品特有の手法でありこれまで開発が実施された事例は少ない。

⑨②は従来のスギ等の製材の不燃化で用いられている手法であり、加圧含浸方法としてはもっとも実績がある。

⑩①、②ともに含浸した薬剤（水溶性）が溶出しないように、表面に水分の出入りを絶つための塗装が必要となることが多い。
また、③は鉄骨造の耐火塗料と同じ原理で表面に塗膜（断熱及び保護層）をつくり、木材表面に入る熱を抑制して木材が燃えないようにするもので、木材そのものを不燃化するものではない。
※製品化するための技術的検討や生産及び品質管理のプロセスについては、主に②の製品含浸タイプを用いて事業を
行った。
		
74

準耐火建築物 その他の建築物

劇場、映画館、演芸場、観覧場、公会堂、集会場

特殊建築物

1. 単板に薬剤を含浸させて貼り合わせて製品化する（以後、単板含浸タイプと呼ぶ）

耐火建築物

①

③

全ての建築物

3階以上の合計≧1,000㎡

居室
通路、階段等
居室

内装材の種類
準不 難燃
不燃
燃材 材料
材料
料
（*1)
○
○
○
○
○
○
○
○

通路、階段等

○

○

居室

○

○

通路、階段等○○

その部分又は通路等
その部分又は通路、階段
等
居室

○
○
○

○
○
○

通路、階段等○○

内装制限箇所

全部適用
全部適用
階数3以上、延べ面積＞500㎡
階数2以上、延べ面積＞1,000㎡
階数1以上、延べ面積＞3,000㎡（壁・天井）

制限の対象とならない(*7)

全部適用

当該室

○

○

制限の対象とならない(*7)

全部適用

当該室

○

○

居室、通路、階段等○○

無窓居室(*2)

床面積＞50㎡

法28条1項の温湿度調整作業室

全部適用

○

○

難燃材料は、３階以上に居室のある建築物の天井は使用不可。天井のない場合は、屋根が制限を受ける。
注） 注）(*1)(*1) 難燃材料は、３階以上に居室のある建築物の天井は使用不可。天井のない場合は、屋根が制限を受ける。
天井または天井から下方へ 80cm 以内にある部分の開放できる開口部が居室の床面積の 50 分の 1 未満のもの。
(*2)(*2)
天井または天井から下方へ80cm以内にある部分の開放できる開口部が居室の床面積の50分の1未満のもの。ただし、天井の高さが6mを超える
ものを除く。
ただし、天井の高さが 6m を超えるものを除く。
(*3) １時間準耐火構造の技術的基準に適合する共同住宅などの用途に供する部分は耐火建築物の部分とみなす
１時間準耐火構造の技術的基準に適合する共同住宅などの用途に供する部分は耐火建築物の部分とみなす(*4)(*3)
100㎡（共同住宅の住戸は200㎡）以内毎に、準耐火構造の床、壁または防火設備で区画されたものを除く。
100㎡（共同住宅の住戸は 200㎡）以内毎に、準耐火構造の床、壁または防火設備で区画されたものを除く。
(*5)(*4)
学校などおよび31m以下の②の項の建築物の居室部分で、100㎡以内ごとに防火区画されたものを除く。
(*5) 学校などおよび 31m 以下の②の頃の建築物の居室部分で、100㎡以内ごとに防火区画されたものを除く。
(*6) 調理室・浴室・乾燥室・ボイラー室・作業室その他の室で火を使用する設備又は器具を設けたもの(*6) 調理室・浴室・乾燥室・ボイラー室・作業室その他の室で火を使用する設備又は器具を設けたもの(*7) 主要構造部を耐火構造としない耐火建築物の場合は、全部適用となる。
(*7) 主要構造部を耐火構造としない耐火建築物の場合は、全部適用となる。

※

建築基準法ではクリアできている場合でも、防火地域で不燃材料にしなければいけない指導を受ける場合は各担当課や消防と協議の必要があります。

75

7 .4

開発概要

■実用化の目標

国産材（B 材）の有効活用のため、単板積層材を建築
用内装部材として、建築基準法の準不燃材料の規準に適合する火災安全性を付与した、また、積層面を表しにした新しい模様の内装材を提案する。
単板積層材に難燃薬剤を注入させる方法（製品注入タイプ）では、製品に注入するために、注入量の増加が見込まれる減圧加圧による方法を検討する。
なお、未加工の積層面を表しにした内装材と難燃薬剤
や不燃化塗料による色調の違いも比較する。
■発熱量測定試験の方法
１．コーンカロリーメーター発熱性試験
10㎝× 10㎝×実厚さの試験体に 50kW/㎡の加熱と口火を与え、酸素消費法により発熱速度を測定し、総発熱量を推定する。準不燃材料の場合、10 分間の総発熱量が 8MJ/㎡以下、最高発熱速度が 10 秒以上連続して200kW を超えないこと、防火上有害な裏面への貫通、亀裂穴が生じないことを確認する。
２．模型箱発熱性試験
小規模な室（幅 84㎝×高さ 84㎝×奥行 168㎝）の内装（壁・天井）を再現して室隅角部で 40kW のバーナーで出火させて、酸素消費法により発熱速度を測定し、総発熱量を推定する。準不燃材料の場合、10 分間の総発
熱量が 30MJ（火源分として 20MJ を除く）以下、最高発熱速度が 10 秒以上連続して 140kW を超えないこと、
防火上有害な裏面への貫通、亀裂穴が生じないことを確認する。
■実施した試験（製品含浸タイプ）
1. 注入試験76

注入試験は、乾燥単板積層材に難燃薬剤を減圧加圧法
により注入した。
2. コーンカロリーメータ発熱性試験
注入材発熱量などをコーンカロリーメータ試験により

7 .5

製品含浸タイプ ( 大臣認定取得タイプ ) の開発

１．開発概要減圧・加圧注入法により、製品化した LVL に薬剤を注入した場合、特に長尺であればあるほど薬剤固定量のバラツキが懸念される。この実験は、その注入ムラがど評価した。

の程度であるか確認すること、また、模型箱試験による

3. 模型箱発熱性試験

燃焼性能を確認すること。それらに塗装を施した場合の基本性能はコーンカロリーメータ試験により評価できるため、模型箱試験は行わなかった。
■製品含浸タイプの開発におけるメリット、課題
1. メリット
製品含浸タイプは、内装材完成までの加工の順で説明
すると、①単板の乾燥、②積層接着、③ 2 次接着、④
縦割切断、⑤本実加工、⑥難燃薬剤の注入（減圧加圧）、⑦乾燥である。注入工程は内装材の形になってからであり、注入に関してハンドリングは良い。工場での作業は通常通りである。
2. 課題
内装材の形状で、無垢の板材と同様、長さ方向、厚さ方向の薬剤固定量の把握が必要である。固定量の分布を説明するために、材内部を細かく分けた溶脱試験など、多数の試験が必要と考えられる。また、⑦の乾燥後に変形や薬剤の析出があれば、再加工が必要である。
3. コスト
課題で記載した、薬剤固定量の把握がネックとなり、そのバラツキを説明できるまでの準備や管理にかかる経費と、本実形状での再加工の経費が上乗せされる。未注
入材の製品完成時のコストと比較して、5 倍程度になると予測される。
4. 色調
表面からも薬剤が注入できるため、その薬剤の性質か
ら色調は茶系で、心材、辺材の差は少ない。

燃焼性能を確認することを目的とした。
難燃薬剤としては、リン酸グアニジン系のノンネン
Ｗ－２００( 丸菱油化工業株式会社製 ) を使用し、また、減圧・加圧注入法での注入に関しては、株式会社バイオマス科学研究所の協力を得て実験を行った。
注入実験としては、①積載して注入処理した場合の薬剤固定量の測定、②長さ方向の薬剤固定量の測定の 2
項目に関して行った。
その結果、LVL を、減圧・加圧注入法にて薬剤注入する事に関しては、製品間の薬剤固定量の大きなバラツ
キは見られず、積載による薬剤固定量のバラツキも少なかった。また、長さ 4 ｍであっても、長さ方向における大きな注入ムラによる薬剤量の不足がないことを明らかにした。
燃焼実験としては、①模型箱試験、②コーンカロリー
メータ ( 以下 CCM) 試験を行い、準不燃性能の検証を行った。模型箱試験の結果、10 分加熱で準不燃性能が有ることを明らかにした。(10 分時点での変形については、

図 7-1.

積載の状態

予め初期重量及び寸法、含水率を測定した後、横に 3
列 × 縦 に 8 段 積 載 し、 計 24 枚 の 処 理 を 行 っ た。( 図7-1)
試験体としては、
初期比重 (g/cm³) が、0.495 ～ 0.531 で、
平均 0.508(g/cm³)、含水率 (%) が、15.8 ～ 19.8 で、平均 17.9(%) の LVL を 使 用 し た。
難燃薬剤は、リン酸グアニジンを主成分とするノンネ
ン Ｗ－２００( 有効成分 50% 品 ) を使用した。ノンネ
ン Ｗ－２００を水で希釈し ( 重量比 40:60)、有効成分
20% となるように調整した。
薬剤注入量は、含浸処理後、取り出した LVL の重量増確認できていない。)

加量から算出した。

また、CCM において、考えられる各種塗装を施した場

また、薬剤注入量から実際に有効成分として注入されて合でも、準不燃性能があることを明らかにした。

いる薬剤の量を、薬剤固定量とし、薬剤注入量から算出した。		

2．注入試験
2-1.

実験準備

注入は、( 株 ) バイオマス科学研究所所有の減圧 ･ 加
圧注入釜を使用した。注入条件として、減圧 1.0kg/㎠

試験体には、スギ材の LVL を 24 本用いた。試験体の寸(0.098MPa) で 1 時間 hold し、その後、薬液を投入し、法は、幅 150㎜×長さ 4,000㎜×厚さ 30㎜であった。

1.0kg/㎠ (0.098MPa) に戻し、更に 1 時間 hold し、加77

圧は、5.0kgf/㎠ (0.49MPa) で 3 時間行った。

No.

薬剤固定量kg./m

乾燥は、( 株 ) バイオマス科学研究所にて、約 60℃× 7

A6

No.

薬剤固定量kg./m

123(1.0)

A4

日間行い、また、100㎜カット品に関しては、丸菱油化

A5121(-1.0)

工業 ( 株 ) にて 50℃× 5 日間行った。

B6

		
2-2.

積層して注入処理した場合の薬剤注入量の測定

A1

127(5.2)









122(-0.6)

C6

119(-3.8)

D6117(-5.5)









B5

116(-6.2)

C5

121(-1.3)

D5

119(-3.9)









B4

119(-3.2)

C4

125(2.5)

D4120(-2.3)





















127(4.3)

D3

124(1.5)

C2

124(1.7)

D2

125(3.0)

測定した。以下の式により、処理後の薬剤注入量 (kg/㎥ )B1

123(0.8)

C1

125(2.8)

D1

122(-0.5)を算出した。
薬剤注入量 (kg/㎥ )=( 処理後の LVL の重量 (kg)

平均値

122.4

標準偏差

3.197

95%信頼区間

1.004

3

$"%

図 7-3.

%!( $"%

%#& $"% 

図 7-2.

薬剤固定量

カット品の理論注入量

また、各個体の薬剤固定量のグラフを、図 7-4 に示す。
れる現象が見られるが、端部より 500㎜内部を見ると比較的安定しているように見える。

薬剤注入量では、平均値からのバラツキが -30.8 ～
25.8㎏ /㎥と約 57㎏ /㎥のバラツキ幅が見られ、大きな

この結果より、長さ方向中央部での薬剤量の不足は見とした。

量としては、バラツキが少ないと言えるのではないか。

それらの試験体は、未乾燥の状態で端部より 100㎜間

また、積載することにより、積載時の中心部分での注

隔でカットし、1 体の試験体より 39 体の試験体を作成

入量の不足が懸念されたが、規則性は見られなかった。

した。重量及びサイズを測定後、薬剤注入量を算出した。

積載による場所的なファクターは考慮しなくても良いの

但し、処理前の LVL の重量は、長尺での初期比重を元に、ではないかという結果となった。

薬剤固定量 (kg/㎥ )= 薬剤注入量 (kg/㎥ )×有効成分濃度 20%に塗装を施し、その塗装による燃焼性能の影響を検証した。
試験体は、2.3 長さ方向の薬剤注入量の測定の際にカットした C3 を使用した。
塗料は、一般的なウレタン塗料１種類、不燃塗料 2 種
類 ( 不燃塗料 A、不燃塗料 B)、無機塗料１種類の計、４点を使用した。それぞれ仕様に則った塗布方法にて、試験体を作成した。( 図 7-5)られないと考える。

図 7-5
4-2.

塗料の塗布量CCM 試験

株式会社東洋精機製作所

処理後の体積から算出した。処理前の LVL の重量、及び－処理前の LVL の重量 (kg))/ 処理前の LVL の体積 (㎥ )ることが考えられる。ここでは、難燃剤処理した LVL

しては感じられない。
しバラツキが発生する事が懸念されていたが、薬剤固定

薬剤注入量 (kg/㎥ )=( 処理後の LVL の重量 (kg)ことが考えられ、その塗装が燃焼性に大きく影響してく準偏差を見てみると、3.05 となり、大きなバラツキと算出後、薬剤注入量が少ない試験体を 1 体抜き取ること

×カット後の体積 (cm³) × 1,000

実際に施工の際には、LVL 表面に何らかの塗装を施す

算してみると -6.2 ～ 5.2㎏ /㎥となる。この場合の、標LVL の性質上、心材と辺材が混在するために、もう少処理前の LVL の重量 (kg)= 初期比重 (g/cm³)

塗布量

バラツキとして感じられたが、実際に、理論注入量に換

センター部分の 2 体 (C3,C4) とした。また、薬剤注入量

薬剤注入量、薬剤固定量は、以下の式にて算出した。

4．塗装の検討4-1.

図 7-4 で解るように両端部で平均値よりも多めに注入さ更に、以下の式により、薬剤固定量を求めた。

抜き取りの場所としては、図 7-1 の左上 (A6)、右下 (D1)、 

123(0.9)

C3

LVL 重量を測定した試験体のうち、5 体を抜き取った。

A3

125(2.8)

長さ方向の薬剤注入量の測定

126(3.1)

121(-1.7)

2-3.



A2

B2

×有効成分濃度 (20%)

)+*,-

123(0.4)

B3

薬剤固定量 (kg/㎥ )= 薬剤注入量 (kg/㎥ )

薬剤固定量kg./m

3

減圧・加圧注入後、24 本全ての処理後の LVL 重量を－処理前の LVL の重量 (kg))/ 処理前の LVL の体積 (㎥ )

'

No.

3

コーンカロリーメータＣ３を使用し、10 分間加熱を行った。
2-4-2.

長さ方向の薬剤注入量の測定の結果

減圧・加圧注入処理を行った 24 本の処理材のうち、判定方法は、① 10 分間後の総発熱量が 8MJ/㎡を超
図 7-4.

長さ方向での注入量のバラツキ

えないこと。② 10 分間、防火上有害な裏面まで貫通す

A6、C3、C4、D1 の 4 本 に つ い て、 一 方 の 端 部 よ り

る亀裂や穴がないこと。③ 10 分間、最高発熱速度が 10

100㎜毎にカットし、重量を測定した (39 カット )。

秒以上連続して 200kW/㎡を超えないこと。の 3 点であ

薬剤注入量を求めるため、減圧・加圧含浸処理を行った直後にカットした。

3．模型箱試験

また、比較的薬剤注入量の少なかった D6 に対しても、試験機関は、一般社団法人日本建築総合試験所とした。

一方の端部から 600㎜までの 6 カット、センター部分の準不燃試験のため、10 分間加熱で行うが、今回はデー

6 カット、逆の端部の 6 カットの合計 18 カットの重量

タ取りと言うことで、20 分の加熱試験を行った。そのを測定した。

結果を図 .5.6.7 に示す。判定方法は、① 10 分間後の総薬剤固定量に関して、試験体 A6 では、118 ～ 135

発熱量が 50MJ/㎡を超えないこと ( 火源からの寄与分

2-4.

結果

kg/ ㎥、C3 で は 119 ～ 131 kg/ ㎥、C4 で は、116 ～20MJ を含む )。② 10 分間、防火上有害な裏面まで貫通

2-4-1.

積載して注入処理した場合の結果

134kg/ ㎥、D1 で は 114 ～ 123 kg/ ㎥、D6 で は、112する亀裂や穴がないこと。③ 10 分間、最高発熱速度が

図 7-1 のように、水平方向に 3 列、垂直方向に 8 段積

～ 123 kg/㎥の結果となった。

10 秒以上連続して 140kW/㎡を超えないこと。の 3 点載した。薬剤注入量は、581 ～ 638kg/㎥であり、平均

カット品の薬剤固定量の平均値などを、図 7-3 に示す。

である。

る。

図 7-6

CCM 試験 ( 結果 )612 .1kg/㎥の薬剤注入量であった。各試験体の薬剤注入量より、薬剤固定量を算出すると、116 ～ 128 kg/㎥
であり、平均 122.4 kg/㎥の薬剤固定量であった。( 図
7-2)
78

79

５．考察

２．準不燃材料の国土交通大臣認定取得タイプの仕様

今回の試験では、30㎜厚の LVL 製品を今回の条件で減圧・加圧注入処理を行った場合、薬剤固定量として平均値 120 kg/㎥が得られることが解った。
今回、長尺での比重を元に初期比重を計算している為、
カットサンプルごとの正確な重量計算値は得られていな
いが、カットサンプルの比重が一定であったと仮定した場合、多少のばらつきは見られるものの、大きく変動す
ることは無いと考える。
模型箱試験によって準不燃性能を検証した結果、発熱
図 7-7.

無塗装品

図 7-10.

不燃塗料 B

量的には準不燃の規格をクリヤーする性能が見られ、また、燃え抜けなどの防火上有害な変形も、接合部位の構成を考慮することによりクリヤーできると考える。
表面塗装については、それぞれの塗料の仕様に則った塗装であれば、準不燃規格を外れるようなことは無いと考える。これらの実験を元に、一般的なウレタン塗装を施した薬剤注入 LVL を使用し、模型箱試験を行った結果、準不燃性能であることが検証された。

１の技術開発の成果に基づき、製品含浸タイプで準不燃材料の性能評価試験（模型箱試験による）を実施し合格した。日本建築総合試験所による性能評価書の内容については別途お問い合わせ頂きたい。
3. 今後の課題
3-1. 単板内の難燃薬剤の断面分布・平面分布の把握
発熱特性を把握するために必要な難燃薬剤の断面的・平面的なバラツキを把握する。なお、単板含浸の場合の断面的なバラツキについては単板厚が 3㎜程度であればほぼないと考えられる。
・節・割れ等が発熱特性に与える影響の定量的把握
節や割れ等の弱点は発熱量が増大する原因になるため、単位面積あたりの弱点をコントロールする必要がある。弱点ごとに、発熱特性を系統的に把握し、製品管理に反映させる。
・薬剤処理後の製品加工方法の検討
薬剤処理後の木材を切断、加工する場合、薬剤が刃にまとめ本事業では、LVL を建築物の壁・天井の仕上げ材に
図 7-8.

一般的ウレタン塗料
無機塗料

れる性能のうち、もっとも汎用性の高い「準不燃材料（10分間激しく燃えない材料）」の開発を目指した。

4-3.

CCM 試験結果

図 7-6 で示すように、表面に施す塗料の種類によって、な方法が提案されているが、燃えるものを燃えないようにするのはそう簡単なことではない。しかし、本事業で発熱特性を知るために、コーンカロリーメーター試験及は LVL の製造方法や意匠性を考慮した適切な処理方法

び模型箱試験を実施した。

に関して、よい見通しが得られ、一部の方法で準不燃材

また、H26 年度に製品含浸タイプで処理した 30㎜厚

特に、一般的なウレタン塗料 ( 図 7-8) の場合、試験開の製品で、日本建築総合試験所にて準不燃材料の国土交始直後から表面に着火が見られ、その為に、総発熱量も通大臣認定取得のための性能評価試験を実施し合格し他の塗料に比べ高くなる傾向にあった。しかし、総発熱た。日本建築総合試験所による性能評価書をもって国土量の基準値である 8MJ/㎡を大きく下回っており、最高

交通省に大臣認定を取得した。

発熱速度もかなり下回っているという結果となった。また、有害なる変形なども見られなかった。

可燃材料である木材を難燃化する技術は、昔から様々

不燃化の処理方法は、製品含浸タイプとし、それらの総発熱量が異なってくる。

不燃塗料 Aる。

自由に使用できるよう、建築基準法の内装制限で要求さ
図 7-11.

図 7-9.

与える影響が小さくないため、適切な加工装置を検討す

料の実用化を行った。
今後も、市場の意見を聞きながら、引き続き技術開発を進めていきたい。

以下に、それぞれの技術開発で得られた知見の概要と、
国土交通大臣認定取得タイプの仕様の概要を示す。

不燃塗料 ( 図 7-9、図 7-10) や無機塗料 ( 図 7-11) に関しても、試験開始直後や終盤に着火が見られた試験体もあったが、総発熱量は、未塗装の総発熱量と大差はなかっ

1.

開発で得られた知見の概要

た。

1-2. ② 製品含浸タイプ
・ LVL 製作後に難燃薬剤（主成分：リン酸グアニジン系）
を平均 122㎏／㎥加圧含浸した場合、準不燃材料以上の性能を確保できる（模型箱試験にて性能確認）
・ LVL 製品への難燃薬剤の加圧含浸であっても、長さ方向の注入ムラを比較的押さえられる可能性がある。ただし、同じ注入量であっても発熱速度にバラツキ出ること
がある。

80

81

column:column:「燃えないこと」と「燃え抜けないこと」

内装材としての LVL の可能性

／桜設計集団／山代悟＋ビルディングランドスケープ

安井昇の内装材として LVL を使用する場合、無窓居室であった
り、大型商業施設独自の安全基準のため、天井を不燃 • 準
不燃材を使用しても、不燃処理をしていない木材を使用することは困難です。今回の場合は有窓の環境であったことと、施設側から家具的な要素であることが認められ使用可

木材は ｢可燃物｣ である。そのため、外部から加熱

私たちビルディングランドスケープは、LVL 積層面を受けて、適当な口火があると着火し燃焼する。
「燃えの意匠性の可能性を様々な形で展開し、新築の建築かること＝悪いこと」と考えられている節があるが本当にら仮設の構造物、内装など 7 つの実施プロジェクトでそうだろうか。

LVL を使用してきました。積層面のもつユニークな表情■島根県出雲大社参道の観光交流施設「神門通りおもてが自然の木材では得られないものであること、地域材をなしステーション」

建築物には、木材以外にも、壁紙やシステムキッチン、

能となりました。

洗面台、ソファー、ベッド、衣類、書物など、たくさん

写真左：LVL 壁の加熱実験の様子（非加熱面）

つかったものの製作が可能であること、B 材や間伐材な「神門通りおもてなしの ｢可燃物｣ が存在する。これらについては必ずしも建

写真右：加熱実験終了後の加熱面の様子

どからも製造可能なことなどがその大きな理由です。まステーション」は出雲たこのような特徴は専門家だけでなく、クライアントや大社の参道 • 神門通り

ユーザーにもアピールするものであることが各プロジェの交差点に面した古い

クトの打ち合わせの過程から分かってきました。

店舗併用住宅を新しい築基準法で規制されているわけではないので、燃えることは仕方なしとされている可燃物と、燃えることに制限を加えている可燃物がありそうである。
建築物に存在する ｢可燃物｣ を大別すると、（1）構造躯体—柱、はり、外壁、床など、（2）内装—壁、床、天井の仕上げ材、（3）収納可燃物−システムキッチン、
ソファー、家具、書物などとなる。
（3）の収納可燃物は、
主に居住者・使用者が持ち込むもので、これらを防火的にするのはなかなか難しい。
建築基準法の防火規制では、①居住者・使用者の避難安全、②建物内及び建物間の延焼拡大防止（最終的には市街地火災抑制）を中心に種々の規定が設けられている。
①では、内装材料を制限するなど、出火防止や火災初期の内装の延焼拡大防止により、人命安全を確保することにしており、特に延焼経路になりやすい、（2）内装（特に壁、天井）の仕上げ材について、燃え拡がりにくいよ
うに規制がされている。すなわち、「燃えないことを良」とした規制である。②では、壁や床が燃え抜けたり、建物が崩壊すると周囲の部屋や周辺建物に延焼する危険があるため、構造躯体が容易に壊れない、燃え抜けないよ
うに規制がされている。
すなわち、「燃え抜けないこと（壊れないこと）を良」とした規制である。
この 2 種類の要求性能に対して、可燃物である木材
で対応しようとすると、
まず①については、
難燃薬剤（リに発揮させることが有効になる。この考えは建築基準法の準耐火構造柱・はりの燃えしろ設計に導入されているが、簡単にいうと木材を木材で耐火被覆したものである。
構造上必要な断面に火災時に燃えるであろう断面を予めふかしておくものであり、大変合理的な考え方であるが、建築基準法では柱・はりにしか導入されていないため、壁や床で同様の考え方をするためには、個別の大臣認定が必要である。LVL については、既往の事業において、150㎜厚壁（壁式構造）で、外壁の 1 時間準耐火構造の大臣認定を取得している。今後、間仕切壁等、バリエー
ションを増やしていくことも必要になってくるが、技術的な課題は少ないといえる。ただ、もう一ランク上の耐火構造については、火災終了後も部材が壊れないことが求められており、燃焼が自ら停止することが求められる。
どれだけ部材断面を大きくしてもゆっくり燃えてなくな
るまでの時間を稼げるだけで、自ら消炎するわけではな
いため、前述の難燃化技術と組み合わせて、燃焼が自ら停止する（燃え止まる）仕組みをつくる必要がある。この耐火構造については、集成材では様々な試みがされており、今後 LVL でも単板を貼り合わせて部材をつくるという製造方法や特徴を考慮した手法での取り組みを進めていく予定である。

しかしながら LVL という素材への認知度は専門家のデザインによって生ま中では徐々に高まってきているとはいえ、クライアント

れ変わらせるプロジェ

やユーザーのなかではまだまだです。これまで多くの場クトです。インテリア

合構造材や下地材として見えない部分で使われたり、比の壁には島根県産の杉較的使用が容易な個人住宅の中で主に利用されてきたを使った LVL を使用し、LVL を、公共的な空間の中で積極的に利用していくこと

東側の LVL 壁面に凹凸でユーザーに認知され、使いたい素材、として覚えてもを設け、それをたより

らうことが重要です。そのためには構造材としてだけでにしてチラシやはがきはなく、内装材として使用していくことを積極的に考え等をレイアウトすることができるようデザインしました。

る必要があります。

LVL の積層面は押しピンなども使用可能であることが施設

LVL など木材を公共空間内装材として使用する際には使用者に好評です。

内装制限などの条件をクリアする必要があり、まだ一般

外観は神門通りの修景計画にのっとった伝統建築の姿に化しているとは言えませんが、ここで二つの実例を紹介

修景し、仕上げ材には焼き杉を用いることで、一階のガラしたいと思います。

ス開口部とそこから見える明るい LVL の色彩とコントラストをつけています。

■静岡県清水港のレストラン「はとばキッチン」

今回は法規制もゆるやかで小規模な施設であったため「はとばキッチン」は約 440 平方メートルのビュッフェ

LVL の使用が容易でした。LVL の準不燃化によって、教レストランとフリースペースからなる複合スペースで育施設、展示施設、観光施設などより大規模な公共空間です。清水港のヨットバー

あっても使用可能になることは、大きな可能性です。今回

バーに面して立地する大のこの小さな公共施設は LVL の内装材としての可能性を型複合施設「エスパルス

示していると考えます。

ン酸系やホウ酸系が多い）を木材に加圧含浸し、可燃材

ドリームプラザ」の一階

いずれのプロジェクトでも、地域材を使用できるという料の木材を難燃化したり、木材表面に外部からの加熱をスペースのリニューアル

部分は意義深いものとして理解され、コストのきびしいプ

遮り着火温度まで上昇させない塗装（水ガラス系が多い）の一環として計画されま

ロジェクトではありましたが、コスト調整の議論の対象とを施して、難燃材料、準不燃材料、不燃材料等に位置した。静岡県産の檜や杉はならなかったのは印象的でした。今回は不燃化の実現しづけることが考えられる。本事業でも、「加圧含新タイをつかった LVL で箱形をていないなかで使用可能であった実例を紹介しましたが、プ」「薬剤塗布タイプ」の両方について検討を行ってい約 300 個つくり、それが準不燃化によって様々な公共空間の LVL が使用されるこる。難燃化方法、加工方法、経年変化、コストなどが一積み上げられるようなデとで、内装材としての LVL、ひいては仕上げをかねた構造

長一短あるといえる。一方、②については、木材の厚さザインとしています。今

材としての LVL の認知が高まることを期待しています。

や太さを大きくし、木材がゆっくりと燃える性質を存分

回のような大型商業施設

82※初出：LVL 準不燃材料開発研究ブック - 準不燃材料・内装材編 -（平成 26 年 3 月）

※初出：LVL 準不燃材料開発研究ブック - 準不燃材料・内装材編 -（平成 26 年 3 月）

83

８

石膏ボード等による

LVL 耐火構造の開発

１

開発の目的・背景２

開発概要／構造部材紹介

３

開発部材１：I 形ジョイスト１時間耐火構造床４

開発部材２：I 形 LVL 合わせ梁１時間耐火構造床５

開発部材３：ストレストスキンパネル 30 分耐火構造屋根

この章は、平成 26 年 11 月に発行した「LVL 防耐火材料開発研

究ブック -LVL 耐火建築物・準耐火建築物編 - 耐火・準耐火構造部材開発」を再編集したものです。
LVL 防耐火材料開発研究ブック -LVL 耐火建築物・準耐火建築物
編 - 耐火・準耐火構造部材開発は、平成 25 年度千葉県森林整備加速化・林業再生基金のうちの開発事業を受けて、株式会社キーテッ
クを中心として LVL( 単板積層材 ) の耐火部材、準耐火構造部材の大臣認定取得を目指して取り組んだ開発研究の概要をまとめたも
のです。

84

85

8 .1

開発の目的・背景

2000 年の基準法改正で木造でも耐火建築が実現できくできた段階で、施工性や意匠性、経済性などの要素をるようになり、多層木造建築としては 2004 年に一般被考慮した改良がおこなわれ続けている。一見、同じよう覆型の枠組壁工法を用いた 3 階建て、2005 年には鋼材

な木質系耐火部材でも、使用される木質材料（LVL、集内蔵型部材を用いた 5 階建てビルが建設されてから 10

成材、構造用製材）や樹種の違い、部材寸法、工法（納年が経過した。現在では、枠組壁工法による耐火木造建まり）の違いが別の大臣認定が必要とされるため、開発

築は 2500 棟を超えるとともに、3 種類目の木質系耐火は容易ではない。しかし、木質系耐火構造が迎えた第２部材である「燃えどまり型」耐火部材を用いた木質系耐ステージでは、要求性能を満足させるだけでなく、「木

火建築も実現した。

造だからできる」という魅力的な木造建築を生み出してこれらは、木質系耐火部材の開発が継続的に行われ、建いかなければならない。

物を構成するすべての部位が一通り出揃ったことによりそこで本研究では、現在、大臣認定を取得しているさま

実現できたものであるが、これまでの部材開発は、木質

ざまな木質系耐火部材、準耐火部材を俯瞰することによ系耐火構造の第１ステージとして要求性能を満足させる

り、技術開発の状況を再認識するとともに、今後建築さことが絶対条件であり、鉄筋コンクリート造や鉄骨造とれる木造建築を想像しながら整備すべき部材を明らかに同じような性能の建物が「木造でもできる」を目指してするとともに部材開発を行うこととしており、新たな都

いて、必ずしも木造建築に理想的な最終形状になってい

市木造の実現の一助になることを期待している。

るとはいいきれない。要求性能を満足することがようや
東京大学生産技術研究所
教授

86

腰原幹雄

87

8 .2

■構造部材紹介：

1, Ｉ形ジョイスト【特徴】
I 形ジョイストは、フランジ部分に LVL・製材等、ウェブ部分に面材を使用して接着組立された木質構造材料です。また断面効率の良い形状となっているため、同程度の曲げ性能を持つ製材品に比べ軽量で施工性に優れています。長尺の垂木、根太に適しており、梁せいの大きな床根太を利用する枠 M 組壁工法住宅で主に使用されています。

開発概要／構造部材紹介【使用箇所】
主として小梁、根太、垂木
枠組壁工法の端根太や側根太として用いることも
できます。

■開発概要

木造建築のための耐火部材は数多く存在しているが、新しく開発された部材や特殊な材料はまだ使用出来る範囲が狭い。

2, Ｉ形 LVL 合わせ梁そのため、近年注目を浴びている LVL の I 型横架材やストレストスキンパネル、壁式構造に適合している高耐力厚板【特徴】

パネルの 1 時間耐火及び１時間準耐火構造を目指した。

スパン７Ｐ (6370㎜）以上を飛ばせる軽量な梁・垂木です。

本事業では、試験体を製作して耐火試験をはじめとする一連の検証実験を行って、LVL 耐火構造部材を開発した。具体

継ぎ目の少ないＬＶＬとＩ形断面で高い曲げ性能を持ちます。
配管・ダクトの孔あけができ、天井高を確保できます。

的内容としては、LVL 厚板の耐力壁や間仕切壁の開発、不燃薬剤を注入した LVL を木質耐火被覆材として利用した耐火構造材の開発及び強化石膏ボードを燃え止まり層とするメンブレン型耐火構造材の開発である。

【使用箇所】

そして、これらを柱・梁・床として組み合わせて、1 時間耐火性能の実現を目指した。

主として小梁、根太、垂木
軸組工法・枠組壁工法・S 造や RC 造の端根太や側根太として用いることもできます。

■構造部材スパン比較表
・スパン表［床梁］
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

(m)

3, ストレストスキンパネル
【特徴】

KIJ
I 形ジョイスト

キーラムジョイスト

梁部材で枠組みしたウェブの上下面に、面材を留めつけて一体化することで面外曲げモーメントに対する効率化を図った組立梁です。

KMB(I 形 )キーラムメガビーム

I 形 LVL 合わせ梁

小梁の少ないフラットスラブ空間を作るのに適した木造ボイドスラブ構造であるため、主に非住宅建築などの比較的スパンの大きな床スラブを、天井高を確保しながら
SSP
SSP
ストレストスキンパネル
ストレストスキンパネル

構成する場合などに有効です。
【使用箇所】
木造・S 造・RC 造の大規模建築物における長スパンの構造用床・屋根用パネル

・スパン表［屋根梁］
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

(m)

4, 木層ウォール (LVL 厚板 )【特徴】
木層ウォールは、自然の木が本来持つ性能を生かし、LVL に厚みを持たせることで、

KIJ
I 形ジョイスト
キーラムジョイスト

構造性能、防耐火性能を満たす、新しい木質外壁構造部材です。
LVL の大型厚板面材を利用することによって、高性能な厚板壁構造を実現することがKMB(I 形 )I 形 LVL 合わせ梁
キーラムメガビームできます。
高性能な厚板壁を用いることによる、設計の自由度の向上や意匠的に優れた開放的な
SSP
SSP
ストレストスキンパネル
ストレストスキンパネル

室内空間構成が可能です。
【使用箇所】※梁強度、メンバー、構造規模等によってとばせるスパンは異なります。詳細な構造設計についてはお問い合わせください。

88

外壁 ( 厚板耐力壁、耐震壁 )

89

8 .3

■主な認定仕様：・根太から天井被覆材を吊る場合 ( 断熱材あり )開発部材１：Ｉ形ジョイスト１時間耐火構造床( 断熱材あり、なし )■概要：

LVL が主要部材として使われている横架材は I 型ジョイ
ストと I 形 LVL 合わせ梁が一般的に床材又は丸木として用いられている。しかし、省令準耐火には対応しているものの、耐火建築物に適応させるためには 1 時間耐
火床の大臣認定を取得する必要がある。
この開発では断熱材ありなしによる各 2 仕様の 1 時間
耐火床の性能評価試験を実施した。
断熱材あり・なし仕様とも性能評価試験で求める基準をクリアし大臣認定を取得した。

写真 8-1. 水平型耐火試験炉の上に床試験体をのせ、積載荷重をかけながら床下面から加熱する

図 8-1：アクソメ図■試験：
床の耐火試験は試験体となる床構造体を水平床試験炉［部材仕様］に設置し底面（下階の天井面）から 1 時間直接加熱後、・根太：国土交通大臣認定：MWCM-0017

試験体を加熱時間の 3 倍の時間の間放置し内部温度やフランジ 53 × 35

余熱による試験体の炭化状況等を確認しながら、加熱面㎜

ウェブ 9.5㎜

・断熱材：人造鉱物繊維断熱材

グラスウールを解体し評価を行う。合格基準として、試験体の内部に厚さ

密度

ロックウール

32kg/m3 以下

・天井・床被覆材（上・下）：強化せっこうボード火が回ったかを確認し炭化が確認されないと合格とされ

・床面材：15㎜

る。

21㎜

2 枚張り

構造用合板類・野縁：造作用製材、集成材、単板積層材、枠組壁工法構造用製材等試験は通常床面と天井面両方加熱する事になるが、本試
験では両方同じ仕様であったため床面加熱が免除され250 以下断面寸法 38 × 45㎜以上、取り付け間隔

写真 8-2. 加熱が終わった床下面の板面の状態を確認た。

500㎜以下・吊り木：造作用製材、集成材、単板積層材、枠組壁工法構造用製材等

図 8-2：断面図

断面寸法 38 × 45㎜以上、取り付け間隔

1000㎜以下・留付材（せっこうボード）：せっこうボード用くぎ、シージングインシュ
レーション

ファイバーボード用くぎ、木ねじ、ステンレス又は鉄鋼 ( 防錆処理をしたもの )、タッピンねじ※詳細については大臣認定書参照下さい。

※断熱材なしの場合は、上記の断熱材部分をなくした仕様になります。
※上記の仕様の他に吊り天井方式も可能です。
詳細な納まりはお問い合わせ下さい。

写真 8-3．試験体合否判定の様子
90

図 8-3：根太端部納まり※詳細については、「LVL による耐火構造・準耐火構造マニュアル」をご参照ください。

91

8 .4

■主な認定仕様：・野縁で天井被覆材を吊る場合 ( 野縁が小ばりと直交する場合 / 断熱材あり )開発部材 2：I 形 LVL 合わせ合梁１時間耐火構造床( 断熱材あり、なし )■概要：

LVL が主要部材として使われている横架材は I 形ジョイ
ストと I 形 LVL 合わせ梁が一般的に床材又は丸木として用いられている。しかし、省令準耐火には対応しているものの、耐火建築物に適応させるためには 1 時間耐
火床の大臣認定を取得する必要がある。
この開発ではキーラムメガビームの断熱材あり、なしによる各 2 仕様の 1 時間耐火床の性能評価試験を実施した。
断熱材あり・なし仕様とも性能評価試験で求める基準を

写真 8-4．組立中の試験体
図 8-4：アクソメ図

クリアし大臣認定を取得した。
■試験：［部材仕様］

床の耐火試験は試験体となる床構造体を水平床試験炉

・根太：幅 38 ×高さ 356,450,500,550,600㎜に設置し底面（下階の天井面）から 1 時間直接加熱後、フランジ：構造用単板積層材

試験体を加熱時間の 3 倍の時間の間放置し内部温度や余熱による試験体の炭化状況等を確認しながら、加熱面

間隔を解体し評価を行う。合格基準として、試験体の内部に火が回ったかを確認し炭化が確認されないと合格とされ幅 38 × 65㎜

・フランジ - ウェブ接続部用留付具：ステンレス又は鉄鋼
200 以下・断熱材：人造鉱物繊維断熱材
厚さ

写真 8-5．試験終了後、試験体を水平型耐火炉から外す様子

250 以下取付け間隔

グラスウール密度32kg/m3 以下

・天井・床被覆材（上・下）：強化せっこうボードる。

・床面材：15㎜

断熱材あり・なし仕様とも性能評価試験で求める基準を1000 以下

ロックウール21㎜

2 枚張り

構造用合板類・野縁：造作用製材、集成材、単板積層材、枠組壁工法構造用製材等

クリアし大臣認定を取得した。

図 8-5：断面図

断面寸法 38 × 45㎜以上、取り付け間隔

500㎜以下・吊り木：造作用製材、集成材、単板積層材、枠組壁工法構造用製材等
断面寸法 38 × 45㎜以上、取り付け間隔

1000㎜以下・留付材（せっこうボード）：せっこうボード用くぎ、シージングインシュ
レーションファイバーボード用くぎ、木ねじ、ステンレス又は鉄鋼 ( 防錆処理をしたもの )、タッピンねじ※詳細については大臣認定書参照下さい。

※断熱材なしの場合は、上記の断熱材部分をなくした仕様になります。

写真 8-6．床躯体の中に火が回って炭化してないかを確認する。

※上記の仕様の他に吊り天井方式も可能です。
詳細な納まりはお問い合わせ下さい。
図 8-6：小梁端部納まり92※詳細については、「LVL による耐火構造・準耐火構造マニュアル」をご参照ください。

93

8 .5

■主な認定仕様：
・屋根葺き材がかわら葺きの場合 ( 勾配屋根仕様 )開発部材 3：ストレストスキンパネル３０分耐火構造屋根( 断熱材あり、なし )■概要：

垂木としてよく用いられている LVL 及びストレストス
キンパネルを耐火部材として用いるためには屋根構造において室内部の天井面を３０分間加熱及び加熱時間の 3倍の時間の間放置する試験方法を用いて性能評価及び大臣認定を取得する必要がある。試験は床試験と同様、水平炉で行った。
( 強化石膏ボード 21㎜以上 )■試験：
試験体には特別な材料は施工方法を用いること無く大工経験をした人であれば施工出来るようなシンプルな仕( 強化石膏ボード 21㎜以上 )写真 8-7：試験体の組立の様子
図 8-7：アクソメ図様を採択し、工場生産にも適合しているストレストスキ
ンパネルも仕様として読めるようにした。

［部材仕様］

試験の結果、性能評価試験で求める基準をクリアし大臣

・野馳板：構造用合板、構造用パネル、パーティクルボード、ミディ認定を取得した。

アムデンシティファイバーボード、厚さ 24 ミリ以上
構造用単板積層材のみ 27㎜以上
・小はり：構造用単板積層材
取付け間隔

断面寸法

30 以上× 250 以上

1000 以下・葺材：かわら葺き（粘土がわら、プレスセメントがわら）、スレート
葺き（セメント板、天然石）、金属板葺き（塗装溶融亜鉛めっき鋼板、
塗装溶融亜鉛 -5% アルミニウム合金めっき鋼板、塗装溶融 55% アルミ
ニウム - 亜鉛合金めっき鋼板、溶融 55% アルミニウム - 亜鉛合金めっ

写真 8-8：断熱材敷き込みの様子

き鋼板、塗装ステンレス鋼板、チタン、銅板）

図 8-8：妻側断面詳細図

質量 15 ± 2kg/㎡以下
・裏打材：ポリスチレンフォーム保温板、硬質ポリスチレンフォーム
保温板、フェノールフォーム保温板
・断熱材：人造鉱物繊維断熱材
厚さ

250 以下

グラスウール密度

ロックウール

24kg/m3

・防水紙：アスファルトルーフィング、改質アスファルトルーフィング、
ストレッチアスファルトルーフィング、あなあきアスファルトルーフィ
ング、高分子系ルーフィング
・留付材：くぎ、木ネジ（留め付ける材料により指定の寸法の物を用いる）※詳細については大臣認定書参照下さい。

※上記の仕様以外の詳細な納まりはお問い合わせ下さい。

写真 8-9：試験体完成写真
94

図 8-9：軒側断面詳細図※詳細については、「LVL による耐火構造・準耐火構造マニュアル」をご参照ください。

95

９

準不燃処理 LVL による耐火構造の開発

１

開発の目的・背景

この章は、平成 28 年 3 月に発行した「都市木造のための LVL

ハンドブック - 技術開発・防耐火編 -」の内容に追加して、平成

96２

耐火被覆比較表

３

開発概要

４

燃焼実験 1 (H26 年度事業 )５

燃焼実験２ (H28 年度事業 )28 年度林野庁補助事業 地域材利用拡大緊急対策事業（木材の新規用途の導入促進）のうち地域の特性に応じた木質部材・工法の開発・普及等支援事業を受けて、一般社団法人全国 LVL 協会を中心として LVL( 単板積層材 ) の 準不燃材料を用いて、1 時間耐火の大臣認定取得を目指して取り組んだ開発研究の概要をまとめたものです。

97

9 .1

開発の目的・背景■開発の目的・背景
2014 年度には、赤羽の集合住宅（東京都、設計：KUS）、までの技術開発は、都市を構成する鉄骨造や鉄筋コンクリー

大分県立美術館（大分県、設計：坂茂）が竣工し、さまざま

ト造の建物に対して「木造でもできる」を目指していたが、な都市木造建築を実際に体験することができるようになって

これからは「木造だからできる」という木造建築の魅力を考きた。また、耐火木造建築のための 1 時間耐火の壁（間仕切壁・えなければならない。

外壁）については、2014 年 8 月に建設省告示第 1399 号「耐また、木造建築を都市に建つ建築として考える場合には、

火構造の構造方法を定める件」に具体仕様が追加され、木質

なんでもかんでも木造で建てるという木造純血主義ではな

構造でも石こうボードによる一般被覆型耐火部材を一般的にく、適材適所の概念で鉄筋コンクリート造、鉄骨造と横並び用いることができるようになった。

になって混構造でも魅力ある建築を考えていく必要がある。

都市木造は、構造、防耐火の技術の基礎技術の整備がすす

本開発では、この視点にたち、これまで継続的に開発してんだ現在、第 2 ステージにはいったと考えることができる。

きた LVL 部材に対して、構造性能、防耐火性能を維持しな

この第 2 ステージでは、技術主導であった開発から魅力あるがら、さらに魅力ある LVL 建築のための部材開発を目指す

建物のための技術開発が重要になったことを意味する。これこととしている。
東京大学生産技術研究所教授

98

赤羽の集合住宅

大分県立美術館（東京都、設計：KUS）（大分県、設計：坂茂）

腰原幹雄

99

木造も鉄骨造も準不燃化 LVL で耐火建築に。

LVL 耐火被覆建築プロトタイプ
敷地面積：1635.794㎡
建築面積：844.03㎡
延床面積：4,877.67㎡
構造：鉄骨造用途：共同住宅・事務所・店舗・診療所
福祉施設・自動車車庫
階数：地上 7 階
用途地域等：準防火地域
構造規制：耐火建築物（準防火地域において、地階を除く階数が４以上
または延べ面積が 1,500㎡を超える建築物）

本事業で開発中の LVL 耐火被覆を、鉄骨造建築に適用した場合のイメージパースを作成した。
地上 1 〜 3 階建部分（最上階および最上階から数えて 5 以上 14 以内の階）は石膏ボード耐火被覆の上塗装仕上げ、
地上 4 〜 7 階部分（最上階および最上階から数えて 4 以内の階）は、LVL 耐火被覆の現し仕上げで計画。
鉄骨と木材のハイブリッド使用による新しい木質空間の登場を予感させる。
100

載荷加熱実験終了後の試験体（3.5m 木製柱）

101

9 .2

耐火構造と準耐火構造の具体的な仕様例■木造による耐火構造の考え方

１）耐火構造耐火構造は消防活動によらず火災後も部材が崩壊しない、耐火被覆比較表

燃え抜けないことが求められる。具体的には右図の方策が提案、実用化されており、
方策１（被覆型）がもっとも実例が多い。
２）準耐火構造
準耐火構造は消防活動によらず火災中（屋根、階段は 30 分、壁、柱、床、梁、軒裏は 45 分）は部材が崩壊しない、燃え抜
けないことが求められる。

本章では、木質耐火被覆材の開発状況をそれぞれの性能比較ができるよう表の形で整理している。木質耐火被覆材は便宜上、1: 被覆型、

2: 燃え止まり型、3: 鉄骨内蔵型の３種類に大別されているが、開発が進むにつれ従来の区分を逸脱するものも登場している。中でも構準耐火構造の部材は、被覆型（木材を石こうボード等により造耐力を負担させるタイプの被覆材は厳格な品質管理が要求される為に建築現場での調整が行えない等、施工性の観点からは融通が効

防火被覆する）と木材がゆっくりと燃える性質を工学的に評価

きづらいことになる。

した、燃えしろ設計（柱、梁）や厚板の仕様（壁、床、軒裏、用

現

階段等）で木材をあらわしながら使う、あらわし型がある。

こうした状況を踏まえ、本事業では「現場施工可能な木質耐火被覆材」をコンセプトとして開発を進めることとしている。
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心材（スギ）
耐火被覆層（難燃薬剤処理LVL）

心材（木材）
耐火被覆材（強化せっこうボード）

心材（スギ）

燃え止まり層（モルタル+カラマツ集成材）

心材（スギ集成材）

燃えしろ層（カラマツ集成材）

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60

42

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150

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60 25270〜405 2560
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心材（角鋼又はH型鋼）
耐火被覆材（カラマツ又はベイマツ集成材）

燃え止まり層側部：難燃材注入合板
上下部：せっこうボード

燃えしろ層（スギ集成材）

心材（スギ集成材）90 150〜600 90

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燃え止まり層 50-70㎜（薬剤処理スギ集成材）

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燃えしろ層
（スギ集成材）10 60 210〜 6010

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150〜600

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102

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103

9 .3

・薬剤処理板被覆型耐火部材（図 9-3）3) 実証性

薬剤処理板被覆型／構造部材：木材利用（板厚、被覆方法、・耐火被覆材：燃え止まり層型の品質管理について
不燃薬剤を注入した準不燃 LVL（積層面）については、薬目地の処理方法）

耐火被覆材
構造材

剤の注入分布について今までの開発・研究で安定的に注入されていることを確認することが可能だった。しかし、主な耐火被覆材となる幅広の板目面方向の LVL に関して、薬剤が開発概要

十分に注入されているかについてはまだ確認されてない。この注入薬剤の分布状況については実大の物で検証を行うこと
で耐火被覆材となる LVL 及び注入技術に関する品質及び安図 9-3.

全性の確認を行った。

被覆型耐火柱の概念

今まで開発された準不燃性能を持つ LVL を耐火被覆材と②ＬＶＬを用いる木質耐火被覆材の活用及び検証について

1) 事業目的

木質材料を建築物の構造方法によらず幅広く使えるする柱試験体を制作し耐火炉で加熱試験を行うことで耐火部・耐火被覆材：燃え止まり層型（薬剤処理材）

2) 事業実施内容① LVL を用いた耐火構造部材の開発

集成材、LVL、鉄骨、コンクリートなどの主要構造材に取材の耐火性能を確認及び仕様改良を行った。

中・大規模の建築物にエンジニアードウッド（LVL、集成材、り付けた耐火被覆材（LVL）が，火災時ではその遮熱効果で予備試験により、必要とされる耐火被覆材の厚さ、耐火被CLT 等）や鉄骨を，耐火建築物用の構造部材として使用す

主要構造材への熱の流入を阻止し，火災終了後では被覆材内覆材同士の組み合わせ、目地の形状による耐火性能の確認を

LVL は、燃え代設計の対象にはなっているが、建築分野

るためには、柱・梁等の部材に耐火性能を付与することが必

で燃焼が燃え止まることで主要構造材の強度低下を防ぐこと

行い、実寸大の 1 時間耐火柱試験を行うことで、今後の実用でのシェアは少なく、防耐火性能検証面でのデータの蓄積要である。平成２５年度林野庁委託事業では、その方法としを検討した。

化に向けた性能評価を受けるための仕様の確定をした。

が少ないため、防耐火部材として活用されていない。本開て不燃薬剤を注入した LVL を耐火被覆材として用いながら、耐火被覆材としては一般的に石こうボードを用いる方法が発事業では、平成 24・25 年度林野庁補助事業で開発した薬

高い耐火性能を持つ耐火柱を開発した（図 9-1）。この技術一般的であるが、近年開発及び大臣認定された準不燃内装材剤を注入する技術を用いる不燃性能を持つ LVL で耐火被覆を利用することで木造・鉄骨造の構造部材に１時間耐火性能に関連する技術である不燃薬剤を減圧加圧注入することで不また、性能評価の際に求められる薬剤分布等の基礎データ

をする１時間耐火柱を開発することで中規模以上の建築物を持たすことを可能とする。被覆材として用いる LVL は国燃性能を持たせた LVL を耐火被覆材にする方法を提案した。

を収集することで、材料の性能及び安全性を裏付けることをの分野を開拓ができることから様々な建築の木造化に役立

産材・地域産材に柔軟に対応可能な材料である。そのため現在用いられている木質系 1 時間耐火部材と比較して、非常目指した。

つ。被覆をする対象部材としては木材、鉄骨等を計画して耐火被覆材として活用することで中層大規模木造建築物へに簡単な処理方法で被覆材を製造することが可能である。まおり、対象構造を木造だけではなく鉄骨造にも適応させるの地域産材の需要を拡大させることが出来ると想定される。

た、今までの開発では燃え止まりの仕組みや最小断面厚等に(イ)ことで都市の木質化及び新たな分野への木材利用拡大が可

既存の技術を活用できることで開発することが可能であり、ついては正確に解明されてないことから、試験による詳細な耐火被覆をした構造部材の性能の確認能とした。

蓄積された情報をもとに安定する耐火部材の製造に関する検証を行った。

・試験内容：燃え止まり層型構造部材について下記の試験機

技術提案のひとつとして、 準不燃性能を持つ単板積層材（以下 LVL）を用いた耐火被覆材の開発を行った。

加熱中

加熱前
構造材

構造材

構造材

被覆材

被覆材

被覆材

基礎的な概念が確立されている。
本事業では、今までの開発事業で得られた成果を実際の

図 9-1.

耐火被覆（メンブレン）型構造部材の概念(ア)

試験及び検討内容

使用する不燃薬剤：多く使われているホウ酸系不燃

・試験機関：独立行政法人建築研究所・性能確認試験、日本

薬剤ではなく、実験的に性能が検証されたリン酸チッソ系薬

建築総合試験所・性能確認試験、建材試験センター（西日本）
・

建築物に適用するために必要な、防耐火構造部材国土交通剤を用いることでホウ酸系薬剤の短所とも言える白華現象

大臣認定を受けるための性能評価試験を受けることや、製を抑えることが可能である。

造に関する生産システムや品質管理システムを確立するこ定を取得することで実用化することが出来るようになる。

関において 1 時間耐火柱試験を行った。

生産システムや品質管理システムの構築及び整理に関する

加熱後

この開発事業で決めた仕様を元に、性能評価を受け大臣認※白華現象：注入された薬剤が使用環境により木材の外に析出する現象であるため、不燃性能の低下を及ぼす。

※

性能確認試験
耐火被覆材の厚さに対する性能の検証とで、今後新たなマーケットへの国産材の需要拡大の可能・試験内容：耐火被覆材として生産した材料を小試験体とす性を図った。

るコーンカロリーメーター試験を行うことで、同じ状況上での防火性能の確認をした。
・試験機関：日本建築総合試験所・性能確認試験、丸菱油化工業（株）・比較試験

写真 9-1.

加熱を行った試験体

図 9-2.

生産及び品質管理の概念
写真 9-2.

104

加熱前の試験体の様子

105

9

3) 耐火被覆仕様の検討.42) 耐火実験の進め方

現在、木造による耐火構造は、①被覆型、②燃え止まり型、耐火構造の性能を確認するためには、大臣認定取得のため③鉄骨内蔵型が提案され、1 時間耐火構造について、①〜③の性能評価試験で用いられる耐火炉等で、１時間加熱後に炉すべてで実用化されている。耐火構造は、所定の火災後、消内で試験体を放置して、構造躯体の非損傷性が確保されるこ

火によらずに崩壊しない性能を有することが求められる。木とを確認する必要がある。性能評価試験では、柱長さ 3.5 ｍ

材は着火してもなかなか燃え進まないが、一旦着火すると燃程度の実大規模の載荷加熱試験で性能を確かめるが、検討し焼を阻害するものがない限り燃焼しつづけるため、消火をしたい被覆材等のバリエーションが多く、実験装置も限られてない限り、部材が鉛直力支持能力を失い建物崩壊につながる。

いる上、実験費用もかかるため、以下の流れで検討を進める

そこで、提案されている木質耐火構造は、①はそもそも木材こととした。
（検討の流れを図 9-4 に示す。
）に着火させないために耐火被覆するタイプ、②及び③は表面の木材には一旦着火するものの燃焼を阻害する工夫を断面構⑴成に施して、途中で燃焼をとめるものである。現状、木質耐さの短柱で１時間耐火構造の性能を確保する見通しを立て火構造を使った木造建築は、約 3500 棟建設されているが、る。この際、載荷は行わず、非損傷性に影響する木構造部のそのほとんどが①被覆型であり、もっとも普及している工法

炭化性状を確認した（写真 9-3）
。

といえる。

⑵

被覆材の仕様、加熱面数等をパラメーターとした１ｍ長

火災時に柱は 4 面から加熱を受ける。その際、出隅は隣り合う 2 面からの加熱を受けるため、温度が上昇しやすく耐火化せっこうボード 2 枚張り」が代表的である。また、鉄骨造

上の弱点になりやすい。そこで、まずは耐火被覆材の基本的の耐火被覆としても乾式の場合は、せっこうボードやケイ酸な被覆性能を把握するために、出隅の隣り合う 2 面加熱の影

カルシウム板が使われている。

響を排除した、表裏の 2 面加熱を受ける試験体（以後、2 面ｍの実大試験体を用いた載荷加熱実験（性能評価試験と同じ試

ドやケイ酸カルシウム板など不燃系の材料に限られているが、験方法）で１時間耐火構造の性能確認を実施した（写真 9-4）。

これら不燃系の材料と同様に現場で施工ができる木質系の耐⑶

火被覆材はほとんど存在しない。そこで、本開発では、「はり」

鉄骨造とした場合に耐火被覆材の厚さ、性能をどこまで低減

よりも、独立「柱」のほうが建物内での使用頻度が高いことし、合理化できそうかについても検討することとした。

を考慮して、まずは「柱」について、1 時間耐火構造に相応⑷

しいＬＶＬを用いた木質系耐火被覆材を開発することとした。

の被覆として性能を有する仕様の選定と、今後に向けての技

また、⑴で見通しが良かった仕様について、構造躯体を

実大載荷加熱実験、短柱実験結果より、１時間耐火構造

術開発上の課題を整理した。

造」で見通しがついた仕様について、鉄骨造への流用可能性

2 面加熱の試験体を 1 時間加熱しその後炉内で放置し、柱ついて、ＬＶＬによる耐火被覆材に置き換えることを目標にの非損傷性の低下につながる構造部分（荷重支持部）の燃焼・検討を進めることとした。その際、下張り、上張りのすべて

炭化の有無の確認を行った（図 9-5 ①）。この 2 面加熱の実

をＬＶＬに置き換える場合と、下地に強化せっこうボードを験より、一般部（以後、平部と呼ぶ）の耐火被覆性能につい用いながら表面材にＬＶＬによる耐火被覆を用いる場合につて見通しがついた仕様について、すべての面が加熱を受ける

いて検討することとした（表 9-1）。

試験体（以後、4 面加熱と呼ぶ）を製作し、平部に加えて出耐火被覆材の施工においては、現場での施工を考慮して、隅部の被覆性能について検討した（図 9-5 ②）。

ＬＶＬや集成材等に仕様される、レゾルシノール樹脂系接着

4 面加熱で見通しがついた仕様について、約 3.5m の試験剤、フェノール樹脂系接着剤、水性高分子イソシアネート樹体を製作し、柱断面に長期許容応力度に相当する荷重を載荷

脂系接着剤は、現場接着に適さないため使用せずに、木造住しながら 1 時間加熱し、その後、炉内で放置して構造部分（荷宅の根太ボンド等に仕様されている、「ポリウレタン樹脂系重支持部）が燃焼せず、非損傷性を確保できることを確認し接着剤」と木ねじで固定することとした。なお、ポリウレタ

た（図 9-5 ③）。あわせて、木製柱の 4 面加熱で見通しのつ

ン樹脂系接着剤は熱可塑性のため、高温になると接着力が低いた仕様について、躯体をＨ鋼として、鉄骨造への耐火被覆下するという弱点がある。そのため、木ねじで機械的に固定の流用可能性について短柱の加熱実験で見通しをつけることすることを前提として、接着剤は補助的な役割として使用すとした。

ることにした。
表 9-1.

既存の被覆型大臣認定仕様と本事業での耐火被覆材の仕様の検討

〜
〜

〜
〜

〜

〜

〜
〜

また、本事業で使用した木材の難燃処理薬剤は以下の 1)〜 3) の 3 種類である。
1) 丸菱油化工業社製

ノンネンＷ 200（以後、W200 と呼ぶ）

図 9-5.

5) 長さ１ｍの木製短柱による耐火被覆性能確認実験（主成分：リン酸グアニジン系、有効成分 20% となるように加水） 目標注入量：120 〜 130kg/m3

実験での加熱条件の設定

5.1

2 面加熱

耐火被覆材の基本的な被覆性能を把握するために、防耐火〜〜について並行して検討することとした。

加熱と呼ぶ）を用いた実験から始めることとした。

造よらずに、これまで使われてきた、強化せっこうボードに⑴の実験で見通しが良かった仕様について、柱長さ約 3.5

この①被覆型で用いられる耐火被覆は、強化せっこうボー

なお、検討する構造躯体は、原則として「木造」とするが、「木

現状、耐火被覆するタイプの木製柱、はりの 1 時間耐火構
造は、（一社）日本木造住宅産業協会が大臣認定を取得した「強そこで、本事業では、耐火構造の被覆として、木造、鉄骨

燃焼実験 1 (H26 年度事業 )1) はじめに

4) 実験方法の検討〜

2) 丸菱油化工業社製 ノンネンＷ 2-50（以後、W2-50 と呼ぶ）

上弱点となりやすい、隣り合う面から同時に加熱を受ける柱（主成分：リン酸カルバメート系、有効成分 20% となるの出隅の影響を排除した試験体を用いた 1 時間の加熱実験

ように加水） 目標注入量：120 〜 130kg/m3を行った。主な実験パラメーターは、①耐火被覆材構成（表9-2、3）、② LVL 用の難燃薬剤種類（表 9-4）、③目地の有無（表3) オーシカ社製

TX-495（以後、オーシカ製と呼ぶ）（主成分：ホスホン酸化合物、有効成分 20% となるように加水） 目標注入量：120 〜 130kg/m3

9-5）である。
(1) 実験方法
ISO834 標準加熱曲線に準じた 1 時間加熱を行った。その

写真 9-3.

写真 9-4.

後、試験材内部の温度が下降傾向を示すか、試験体の燃焼に短柱による加熱実験の1 層分の長さの柱による試験体と耐火炉の様子

載荷加熱実験の試験体と様子

より実験継続が困難になるまで炉内で放置冷却した。

106

図 9-4.

耐火に関する検討の流れ

107

試験体は、耐火炉内に 3 〜 6 体設置し、同時に加熱する(2) 試験体こととした。

(3) 実験結果及び考察

試験体は長さ１ｍとし、構造体のスギ LVL またはスギ集上張材が準不燃処理していない LVL の場合、厚さが 30㎜

耐火性能の評価は、耐火被覆材と構造体の木材間の温度が成材の向かい合う 2 面を表 9-2 〜 5 のような耐火被覆材で以下（0㎜も含む）であれば 1 時間加熱中に可燃物がすべて

概ね 260℃を越えず、すべての測定点の温度が下降傾向にあ被覆した。耐火被覆材の設計においては、1 時間加熱終了後燃焼し、その後、放置中に下張材の準不燃処理した LVL でることと、目視にて構造体に燃焼痕がないことにより行うこに、上張りの耐火被覆材の可燃物がほぼ消失すれば、加熱終燃焼を停止することが可能であった（実験① -1、実験② -1、ととした。

了後は下張りの準不燃処理した LVL または強化せっこうボー

実験② -2、実験③ -3、実験③ -5）。一方で、上張材の準不燃

ドで燃焼を停止し、構造躯体の燃焼を阻止できると考えた。

処理していない LVL の厚さが 45㎜になると、薬剤によって耐火被覆材の留め付けは、現場で施工可能とするために、は、燃焼が停止せず構造体が燃焼することがある（実験① -ポリウレタン系樹脂接着剤と木ねじで留め付けた。木ねじの３、実験③ -4、実験③ -6）。これは、1 時間加熱中に上張材

ねじ頭の熱橋の影響を低減するために、深さ 30㎜以上埋めが燃焼し、加熱終了後も燃焼・赤熱して、発熱源として残存し、込み木栓をした。

下張材や構造材の燃焼の要因となるためと考えられる。この

図 9-6.

水平炉を用いた 1 時間耐火構造

2 面加熱に用いる試験体①（被覆材構成の異なる組合せ）表 9-3.

426
300

63

426
300

63

2 面加熱に用いる試験体②（①より被覆材の薄い組合せ）

心材：スギLVL150×300
試験体②-1

試験体①-2
63

63

426
300

63

LVL厚45

426
300

63

63

63

63

63
63

LVL厚30

強化せっこうボード厚21

強化せっこうボード厚21

強化せっこうボード厚21

426
300

63

45
240
63

LVL厚45426300

試験体⑥-2縦目地（胴縁留め）
63

LVL準不燃60

63

63

63

330

60

75

426
300
LVL準不燃60

30 45

300
150
75

45 30

60
150

270

60

63

LVL準不燃材料厚30

LVL準不燃60

108

426
300
LVL厚45

150

426
300

胴縁：LVL準不燃30×75

試験体⑥-3
横目地（胴縁留め）

60 30

63

写真 9-7.

試験体① -1 炭化状況

写真 9-10.

試験体③ -5 炭化状況

写真 9-8.

試験体① -4 炭化状況

写真 9-11.

試験体③ -6 炭化状況

30 30

60

試験体③-6
不燃薬剤：W2-50

63

LVL準不燃60

60 30

330
30 30

試験体③-5
不燃薬剤：W2-50

426
300

30 60

60
150

270

60

75

30 45

300
150
75

45 30

60
150

270

60

63
胴縁：LVL準不燃30×60
胴縁：LVL準不燃30×30

LVL準不燃材料厚30
LVL準不燃60

1515

45

30 15

2 面加熱に用いる試験体⑥（目地の種類の異なる組合せ）

心材：スギ集成材150×300
試験体⑥-1
縦目地（直留め）
63

1515
1515

15 30

66
21 45
426
300

63

63

63

強化せっこうボード厚15

66
45 21

30

2 面加熱に用いる試験体③（不燃薬剤の異なる組合せ）表 9-5.

426300
LVL準不燃材料厚30

282
150

150
51
21

66
45 21

252

282
150

66
21 45

51
21 30

LVL厚30

試験体③-4
不燃薬剤：オーシカ製

1515

60
30 30

試験体②-4426300

LVL厚45

心材：スギ集成材150×300
試験体③-3
不燃薬剤：オーシカ製

試験体② -2 炭化状況

150

63

1515

270
150
60
30 30

20151550

試験体②-3426
300

写真 9-9.

15063151520

50
250

150

75

30 45

LVL準不燃50

試験体①-4426
300

63

表 9-4.

LVL準不燃50

45 30

75

試験体①-363

LVL厚30LVL準不燃材料厚30

300
150

60
150

270

60

LVL準不燃60られた。

試験体②-2

LVL準不燃材料厚30
LVL準不燃60

加熱放置終了後の試験体の様子（右）30 30

心材：スギLVL150×300
試験体①-1

写真 9-6.

加熱中の試験装置全景（左）傾向は特に、下張材が強化せっこうボードの場合に顕著に見

性能確認実験の試験装置概念
表 9-2.

写真 9-5.

6360※1:実験結果の○は躯体の燃焼が全くなかったもの、△は躯体が部分的に燃焼したもの、×は躯体全体に燃え込んだもの、を示す。
※2:「準不燃処理LVL（不燃薬剤：W200）」は「LVL準不燃」と表記する。
※3:LVL耐火被覆材で被覆しない2面は、
強化せっこうボード12mm×3枚張＋セラミックファイバーで被覆した。
※4:試験体②-5,6、③-1,2、④-1,2,3は、4面加熱の実験を行った（表7-7参照）。
また、試験体⑤-1,2,3は、心材を鉄骨とし、実験を行った（表7-9参照）

109

5.2

6) 長さ約 3.5 ｍの木製柱による載荷加熱実験

4 面加熱

2 面加熱で、1 時間耐火構造の耐火被覆としての耐火性能

短柱実験（2 面加熱、4 面加熱）で 1 時間耐火構造の耐火を確認できた仕様について、隣り合う面から 2 面加熱を受け被覆としての性能を有すると考えられる仕様について、実際る出隅も含めて、耐火性能を確認できるように、すべての面の建物に即した、長さ約 3.5m の柱について、載荷しながらが加熱を受ける 4 面加熱で実験を行った。

加熱し、柱の非損傷性を検討した。

(1) 試験体(1) 試験体

試験体は 2 面加熱で 1 時間耐火構造の耐火被覆としての試験体は、構造体の柱長さ

耐火性能を確保できた仕様とした。耐火被覆材の留め付けは、3428㎜、断面 150 × 300

現場で施工可能とするために、ポリウレタン系樹脂接着剤と又は 150 × 150 として、そ木ねじで留め付けた。加熱時の木ねじのねじ頭からの熱橋のの外側に耐火被覆材をポリウ

影響を低減するために、ねじ頭を上張り表面から深さ 30㎜

レタン系樹脂接着材 (300g/㎡ )以上埋め込み、木栓をした。また、出隅が防耐火上弱点とな

写真 9-12.

試験体② -5 炭化状況

写真 9-15.

表 9-7.

と木ねじで留め付けた。

るため、出隅の耐火被覆材が加熱中に開かないように、出隅

図 9-8.

部の木ねじ間隔を狭くした。

載荷加熱実験の試験装置概念

表 9-6.

写真 9-16.

加熱中の試験装置全景（左）加熱放置終了後の試験体の様子（右）試験体仕様一覧と実験結果概要(2) 実験結果及び考察

試験体仕様一覧と実験結果概要

すべての試験体で、1 時間耐火構造の要求性能（非損傷性）を満足した。
試験体 A の実験経過を詳しくみると、構造体の柱周辺の温度は加熱開始約 270 分（放置開始約 210 分）に最高温度が約 150℃でピークを迎え、その後下降傾向を示した。準不燃 LVL 厚 60㎜の加熱表面から 30㎜の位置は 1 時間加熱終(2) 実験結果及び考察了時に約 300℃まで上昇しているが、加熱終了後は準不燃処

すべての試験体で、出隅部からの熱侵入で構造体の燃焼が理がなされているため、温度が急激に低下しており自己燃焼起こった。温度推移を見ると、1 時間加熱から数時間放置した後に構造体の出隅部の燃焼が始まっている。これは、上張が継続しなかったことがわかる。このように、加熱終了時に
写真 9-13. 試験体③ -1 炭化状況

りが加熱中にほぼ燃焼したのち、熱伝導で下張りが高温にな

可燃物や赤熱燃焼を継続する炭化層が残存していないことが耐火被覆層の燃焼が停止する要件といえる。

り熱分解を始めることで、ポリウレタン系樹脂接着材の接着試験体 B 及び試験体 C もほぼ同様の傾向をしめしており、力の低下と、木ねじの保持力の低下が生じるためと考えられ

平部、出隅両方の耐火性能を確保する補強方法として有効でる。平部については、2 面加熱実験とほぼ同じ性状を示してあることが実大規模で確認できた。

写真 9-17.

試験体 A 炭化状況

写真 9-18.

試験体 B 炭化状況

おり、出隅部の耐火被覆材の開きをどのように制御するかが要点といえる。
出隅部の耐火被覆材の開きへの対処方法として、たとえば以下の 2 手法が考えられる（図 9-7）。いずれも平部の耐火性能が確保されており、出隅部のみ若干耐火性能が足りない仕様（燃え込みが限定的な仕様）に対応できると考えられる。

写真 9-14.

試験体④ -1 炭化状況

写真 9-19.

図 9-7.

110

出隅部の耐火補強の考え方の一例

試験体 C 炭化状況

1117) 長さ１ｍの鉄製短柱による■耐火被覆仕様の選定

耐火被覆性能確認実験■今後の課題 (H26 年度の時点 )本事業では、1 時間耐火構造柱の木質耐火被覆材を開発す

本事業では、木造、鉄骨造の柱に対して、1 時間耐火構造

構造躯体を木製柱とした 4 面加熱実験で、1 時間耐火構るために、①準不燃処理した LVL のみ、②準不燃処理したの要求性能を満足する LVL を用いた木質耐火被覆の開発を

造の耐火被覆としての性能を有する仕様について、鉄製柱

LVL ＋ LVL（木材）、③強化せっこうボード＋準不燃処理し行った。今後の課題は以下の通りである。

（鉄骨造）への流用可能性を確認するために、準不燃 LVL のた LVL 又は LVL の 3 通りついて加熱実験を行い以下の成果

厚さを変化させた１ｍ短柱の試験体を製作して加熱実験を

を得た。

行った。

・柱については、1 時間耐火構造を満足する仕様が明らかになったので、性能評価試験、大臣認定取得を行い実用化して・1 時間耐火構造の柱の耐火被覆としての耐火性能を有するいく必要がある。

写真 9-20.

加熱前の試験体の様子（左）ものは、

写真 9-21.

加熱中の試験装置全景（右）1. 木製柱に対して、胴縁を設けた準不燃 LVL60㎜

・はりについて、柱の成果を基本的に流用できると考えられを確保できた、「準不燃 LVL 厚 60㎜」を基本として、構造

2. 木製柱に対して、胴縁を設けた LVL30㎜ + 準不燃 LVLるが、特にはり底面の耐火被覆材は自重で落下する可能性が体が木製柱から鉄骨柱に変わることにより、どこまで厚さ30㎜あるため、その部分に特化して実験的な検討が必要であろう。

を薄く、合理化できるかを知るために、厚さを 60㎜、45㎜、3. 木製柱に対して、胴縁を設けた準不燃 LVL30㎜ + 強化せっ

30㎜の 3 種類とした。

こうボード 21㎜

・目地部の防火的な対策が明らかにできたので、壁や床（天井）4. 木製柱に対して、木材 15㎜を仕上げとする準不燃 LVLにも本事業の成果は流用可能である。面材としての活用の検ため、20 × 40 ×厚さ 1,6㎜の鋼製胴縁を四隅に取り付けそ60㎜

討が必要であろう。

こに耐火被覆材とタッピングねじのみで取り付けた。胴縁

5. 鉄骨柱に対して、胴縁を設けた LVL45㎜を設けることにより、耐火被覆材から鉄骨柱に直接、熱伝の 5 つの仕様である。（表 9-9）(1) 試験体
4 面加熱で 1 時間耐火構造の耐火被覆としての耐火性能

H 鋼に直接、耐火被覆材を取り付けるのは施工上困難な導しないため、施工上だけでなく、耐火上も効果があると

写真 9-22.

考えた。

試験体⑤ -1 炭化状況

表 9-9.

1 時間耐火構造の耐火被覆として性能を有する仕様とせっこうボードの大臣認定仕様一覧

1.準不燃LVL

2.準不燃LVL+LVL

4.準不燃LVL+仕上げ

5.準不燃LVL

3.強化せっこうボード+準不燃LVL・載荷加熱実験より確認した仕様は限られているが、① 4 面加熱において、平部が耐火性能を有したものの出隅部の開きにより耐火性能が確保できなかった仕様、(2) 実験結果及び考察② 2 面加熱において平部が余裕をもって耐火性能を有してい

鉄骨表面の温度を見ると、準不燃 LVL 厚さ 60㎜、厚さ45㎜では、最高で約 150℃、300℃にとどまり、1 時間耐火る仕様

構造の耐火被覆として要求性能を満足した。厚さ 30㎜は加については、本事業の検討より、［準不燃 LVL の胴縁を設ける］

熱終了時に約 500℃となり、非損傷性の規定温度を超えていタイプまたは、［仕上材を設ける］タイプで出隅を防火補強

るが、加熱終了後はすぐに鉄骨表面の温度は下降傾向を示しすれば、耐火構造の要求性能を満足できる。

た。
構造躯体が木製柱から鉄骨柱に変わることにより、耐火被写真 9-23.

覆 ( 準不燃 LVL) の厚さを 60㎜から 45㎜に低減できること

試験体⑤ -2 炭化状況

・木造の耐火被覆としての性能を有する仕様を鉄骨造に流用する際は、耐火被覆の厚さを低減できる。

。
赤枠は実験により、1時間耐火構造を有すると考えられる仕様。
2,3,5については、4面加熱による予備実験のみを行い、載荷加熱実験は行っていない。

がわかった。
表 9-8.

60 20

360
200

試験体⑤-2 平部○ 出隅部○
耐火被覆厚さ：LVL準不燃45mm

20 60

45 20

112

3020

330
200

300
200
3020

鋼製下地

300
200

2030

LVL準不燃材料 厚30

45 20

20 45

LVL準不燃材料 厚45

360
200

鋼製下地

20 45

60 20

20 60

LVL準不燃材料 厚60

330
200

試験体⑤-3 平部× 出隅部×耐火被覆厚さ：LVL準不燃30mm

2030

心材：鉄骨H-200×200×12×8
試験体⑤-1 平部○ 出隅部○
耐火被覆厚さ：LVL準不燃60mm

試験体仕様一覧と実験結果概要

鋼製下地

113

9 .5

柱のイメージで、現場施工を可能にすると共に、火災後の現場での取替えが可能であることを表す。
火災後取り外し可能

材料のみが使用される仕組みである。但し、このように限定されてしまうことは、構造的・地域材対応等の問題で、今後の普及の妨げになってしまう。この問題

燃焼実験 2 (H28 年度事業 )を、工学的な根拠で解決しようとしたことが、この研究内容である。木造の柱の耐火試験で用いた、スギ集
成材を含め、スギ製材・スギ LVL・スプルース集成材・カラマツ集成材の炭化性状を比較することで、どの材
図３ 難燃薬剤処理 LVL を耐火被覆として適用した柱のイメージ

料で試験を進めれば、他の木質材料が使えるのかを考えるための研究であった。

３. 研究の検討項目
・材料と難燃薬剤残存量

１. はじめにこの研究で使った難燃薬剤と LVL の間における残存

単板積層材 (Laminated Veneer Lumber、以下、LVL)

量に関するもので、幅が広い材料と狭い材料間の残存量を用いた木質系耐火部材では、基礎的な研究開発としての差やその板の中における残存量の分布を調べること

薬剤含浸処理による準不燃材料の実現に成功しており、で、今後の品質管理や材料信頼性を確保するための研究

この技術を応用した木質系耐火部材の開発を行った。ま内容である。

た、これからの木質系耐火部材開発においては、既存の・木造の耐火構造柱技術との違いを明確にした開発目標が重要なため、本研

過去、同研究で進めていた内容を踏襲しながら、実際の究では、既存の木質系耐火建築に用いられてきた部材の特徴・課題を踏まえ、以下の特徴をもつ木質系耐火部材

施工を考えた施工方法等を検討した。耐火被覆の厚みに
図２ 難燃薬剤処理 LVL を耐火被覆として適用した耐火構造建築

関しては、難燃薬剤処理 LVL を 60㎜に設定することで、・木質系材料のみの構成による耐火部材

材料を目指して開発を進めた。そのメリットは、現場施表面に無処理の化粧材が貼れるかどうかの検討、柱と耐木造建築では、無機材料や鋼材を用いない木質系耐火部工と取替えが可能であることと石こうボード等を使った火被覆材の接合に用いるビスの熱橋効果を抑えるための材が期待されている。

メンブレン構造との併用が考えられることである。

処置方法、縦目地の処理方法、施工手順等の検討が行わを目指すものとしている。

図 1 は、難燃薬剤処理 LVL を耐火被覆として利用し・現場施工による新設・交換可能れた。

被覆材が仕上げ材を兼ねるため、施工時の養生に手間がた柱のイメージである。荷重支持部材はスギ集成材で、・鉄骨造の耐火構造柱かかるほか、施工時の損傷、汚れに対して修復が困難で周りに 60㎜厚の難燃薬剤処理 LVL を回したものである。

過去の研究では、H 鋼を荷重支持部材として短柱の試験あった。また、今後、火災後の建物の修復においても交また、図 2 は、図 1 の耐火構造柱を利用して試設計を行っ等を実施した。2016 年度においては、角型鋼の柱につ換可能な被覆の技術は必要となる。

た耐火構造建築のイメージである。( 敷地面積：1,635㎡、

いて性能評価試験と同様のスケールで性能確認試験を実・鉄骨造の耐火被覆として使用可能な木質系被覆材

建築面積：844㎡、延床面積：4,877㎡、構造：鉄骨造 (1施した。この研究においても、難燃薬剤処理 LVL を耐内部の木材の耐火性能を満足できるのであれば、ほぼ同～ 3 階 )、木造 (4 ～ 7 階 )、用途：共同住宅・事務所・

火被覆として用いることで、その厚さや表面に無処理の一の仕様で鉄骨造の耐火被覆材としても使用が可能であ

店舗・診療所・福祉施設・自動車車庫、階数：地上 7 階 ( 上

化粧材が貼れるかなどが課題となって研究開発を実施しる。

部 4 層を LVL 耐火被覆で 1 時間耐火とする )、用途地

た。まだ、開発途中のものであるが、中間報告として性域等：準防火地域、構造規制：耐火建築物、設計：山代能が確認できた仕様や処理方法等を報告する。

悟＋ビルディングランドスケープ )・難燃薬剤処理 LVL の強度特性

2. 研究の特長
平成 25 年度以降、準不燃 LVL の製品注入技術は、内装用積層面の注入技術の応用から

難燃薬剤処理 LVL を構造的な利用の足しにするため開発に当たり様々な検証を行ってき始まったもので、注入量・厚み・幅と長さ別の薬剤固定の研究である。難燃薬剤処理に使われる LVL は、構造た。新しい用途開発や活用方法拡大

量等は、2014 年からの研究成果を応用するものである。

用を使うことで柱や梁部材の荷重支持部材としての断面等の多角化の一つとして考案したの

既存の研究材料であった集成材と違って、表面に傷をつにある一定の寄与をすることを考えた。木造の構造部材

が、耐火用の被覆材料の用途であっけるインサイジングが要らず、単板の裏割れによって薬には、ビスと接着を併用することで、どの程度寄与する剤が含浸・固定される特性を利用したことが違いである。

かまでは検討できていないが、その可能性を開くための図 3 は、難燃薬剤処理 LVL を耐火被覆として適用した基礎になる研究として位置づけられる。

た。本来、内装部材として開発した

114

比較実験
現状の性能評価試験による大臣認定では、試験した■研究の概要ことから、内装材を兼ねた耐火被覆・木質耐火構造の荷重支持部材を想定した炭化性状

図 1 難燃薬剤処理 LVL を耐火被覆として利用した柱115

■材料と難燃薬剤残存量
１. はじめに
平成 25 年度以降、製品化された LVL を減圧・加圧処
理することによって難燃薬剤を注入し、準不燃性能を付与する研究を行ってきた。成果として、
平成 27 年 1 月に、積層面を表に見せた積層材 LVL を難燃薬剤処理し、りん・窒素系薬剤処理単板積層材として準不燃材料の大臣算手法に関する研究｣ に準拠した抽出方法を用い、難燃

表 2．水平方向のバラツキ

４. 注入結果
各試験体の薬剤固定量は、表１に示す通りである。

薬剤処理 LVL より薬剤を抽出することによって、初期最大値は、145.35kg/㎥、最小値は、137.29kg/㎥、平密度を導きだし、そこから薬剤固定量を推測した。その均値では 140.40kg/㎥となった。設定値を 150kg/㎥と調査結果を表 3 に示す。

していたが、実際には少ない薬剤固定量となっている。

表層に比べ中心部に行くほど薬剤固定量は減少する傾積層材であること、厚みが 30㎜であること等の理由で

向は見られるが、必ずしも最中心部である 5 ～ 7 層目

少し注入しづらい結果となった。

の薬剤固定量が極端に不足している訳ではなく、30㎜

また、幅方向では、幅が長くなるにつれ注入しづらいであったとしても薬剤は中心部分まで注入できていると認定を取得している。製品管理の上で薬剤の注入にバラ傾向にあると思われたが、750㎜幅でも、180㎜幅でも言える。まあ、薬剤固定量にバラツキがあるものの、平ツキが見られると、準不燃性能のバラツキが見られる可同様な薬剤固定量が得られる結果となった。幅毎に平均すれば、水平方向で得られた薬剤固定量と大差のない能性があるが、積層面 LVL の場合、特に問題となるよ

均すると、750㎜では、140.49kg/㎥であり、650㎜で数値が出ていることから、水平方向で得られた薬剤固定

うな製品管理上のバラツキは見られなかった。平成 27

は 138.67kg/㎥、300㎜では 141.88kg/㎥、180㎜では量を参考にすることにより、バラツキは推測できると考年以降、耐火部材の検討もあり、板目面を表に出し、準140.57kg/㎥となる。

える。

不燃性能を付与させることを検討している。ここでは、

表 1．各試験体の薬剤固定量

板目材 LVL を使用し、難燃薬剤処理した場合の薬剤固定量のバラツキを調査した結果を報告する。
２. 製品注入
今回使用した LVL は、樹種をスギとし、フェノール系接着剤で貼り合わせた 10 プライの板目材である。
製品 LVL の寸法は、長さ方向 3,200㎜、厚さ方向 30㎜

写真２と固定し、幅方向を 180㎜、300㎜、630㎜、750㎜の

６. まとめ

4 水準とした。

板目材 LVL を積層面 LVL の準不燃認定時と同様な減難燃薬剤処理の条件としては、減圧 ･ 加圧処理法を圧・加圧処理条件にて薬剤注入処理することにより、約

用 い、 減 圧 処 理 を -0.098MPa で 2 時 間、 加 圧 処 理 を
0.49MPa で 3 時間以上とした。
積載方法としては、写真 1 に示すように、台車に製品 LVL を積み込み、浮遊しないように固定した。枚数は、それぞれの幅で各 4 枚、合計 16 枚とした。

カットの状況

次に、厚み方向のバラツキを確認した。上記試験体
を、8 体 A1(A 列 1 行 )、A2(A 列 2 行 )、B1(B 列 1 行 )、５. バラツキ調査

140kg/㎥の薬剤固定量が得られた。しかし、水平方向の薬剤固定量のバラツキを調査した結果、規則性は見られなかったものの、多少のバラツキが見られた。垂直方

次に、この 16 体の試験体から｢750-1｣1 体を抜き取り、

B2(B 列 2 行 )、A16(A 列 16 行 )、B16(B 列 １ ６ 行 )、水平方向でのバラツキを調査した。幅方向に 100㎜毎E16(E 列 16 行 )、F16(F 列 16 行 ) 抜粋し、厚み方向に向の薬剤固定量のバラツキに関しては、中心部に向かっに 8 水準、また長さ方向に 100㎜毎に 31 水準、合計

5 層カットした。カットは、写真 2 で示すように表面かて薬剤固定量が減ってきているのは否めないが、必ずし248 件体をカットし、それぞれの薬剤固定量を調査した。

ら約 1㎜と 2 層目 (-1)、3 層目と 4 層目 (-2)、5 層目～

も中心部分が極端に少ないというものでもなく、単板の各試験体の薬剤固定量を表 2 に示す。

7 層目 (-3)、8 層目と 9 層目 (-4)、10 層目と表面から約構成によるところもあると考える。木質系材料は、石油

120kg/㎥未満を白色

1㎜ (-5) の 5 層とした。

系の材料に比べバラツキが生じやすい為、バラツキと言が薄い水色

120 以上 130 kg/㎥未満
130 以上 140kg/㎥未満が水色

140 以上 150 kg/㎥未満が濃い水色
150 kg/㎥以上が青色を示す。

水平方向に関しては、当初、中央部分の薬剤固着量が上川氏によるうものは常について回ると考える。現状は、最低値を持っ｢難燃薬剤処理木材の溶脱法による薬剤固形成分量の計て管理値としているが、もう少しバラツキの少ない加工

体積、重量を測定後、森林総合研究所

表3

垂直方向の薬剤固定量のバラツキ

方法を検討する必要があるのではないか。

少ないことが予測された。しかし、今回の試験体においては、逆に中央部分の薬剤固定量が多いという結果と
写真 1

積載の状況

３. 注入薬剤なった。LVL が単板積層タイプであるが故に、その単板の構成に影響されやすいのではないかと推測した。
｢750-1｣ では、部分的なバラツキは見られたが、平難燃薬剤は、丸菱油化工業製のリン - 窒素系化合物

均では 131kg/㎥の薬剤固定量が得られた。カット前の｢ノンネン W2-50｣ を使用し、水で希釈し固形分 20%

薬剤固定量が、138kg/㎥にもかかわらず、約 7kg/㎥マに調整した後、減圧 - 加圧処理に使用した。

イナスとなっている。これは、注入後とカット時の重量測定にタイムラグがあったことが原因であると考える。

116

117

■木造の耐火構造柱試験体 B の炉内温度の推移を図 8 に、軸方向変形量の推移を図 9 に示した。加熱終了後の炉内温度は加熱

1. はじめに開始後 120 分で 357℃、試験体 B は試験体 A に比べて本実験では、材料と難燃薬剤残存量実験で検討した難加熱終了後の炉内温度が 52℃高い傾向を示した。表面

燃薬剤処理 LVL を被覆材（以後、被覆材と呼ぶ）とし、積が大きく被覆材の量が多いことが原因と考えられる。

主要構造材を木造とした１時間耐火構造の載荷加熱実験を行った一部の仕様について報告する。
2. 試験体の概要

図1

試験終了時の軸方向収縮量は 1.8㎜であった。試験後の試験体 C の被覆材目地詳細

柱表面を写真 4 に示した。木柱の隅部に炭化が見られ

3. 試験概要

た。同じ高さの被覆材を剥がしたところ、柱の平部にも日本建築総合試験所の柱炉を用いて載荷加熱実験とし炭化が確認された。試験体 A に比べて被覆材は幅が 2

表 1 に試験体仕様を、図 2 と図 4,5 に試験体の断面た ( ※ 1)。加熱温度は ISO834 標準加熱曲線とした。荷倍であり薬剤注入量に幅方向にばらつきがあった可能性を示した。試験体 A および B は木柱に被覆材として厚重は荷重支持部材の長期許容圧縮応力度より算出し、試

み 60㎜の難燃薬剤処理 LVL をビスおよび木栓、現場用

験体 A については 83.8kN、試験体 B と C については

ウレタン系接着剤（300g/m2 塗布）で留めつけた。木2719.2kN とした。試験体が荷重を保持できなくなるか、

試験前（試験体 B） 写真 2

試験後（試験体 B）

広いため被覆材の収縮量が試験体 A に比べて多くなり、

4. 試験結果

場所により被覆材の亀裂が大きくなって火が入った可能3500㎜である。相対する２面に柱幅に合わせて被覆材続した。温度測定場所を図 3 に示した。炉内温度およ

被覆材の縦横には亀裂が見られたが、被覆材の脱落は全を留め付け、残りの２面をすべて覆うように被覆材を取び柱の隅部と平部温度を熱電対により測定した。測定箇

く無かった。試験体 A の炉内温度の推移を図 6 に、軸り付けた。被覆材は継ぎ目が無い１枚ものである。試験所の①から⑧は柱長さに対して４等分点のうち上部にあ

方向変形量の推移を図 7 に示した。加熱終了後の炉内

体 B は、柱をスギ集成材、断面寸法は 600㎜× 600㎜

たり、試験体 A,B,C 共通である。軸方向収縮量は試験体

温度は加熱開始後 120 分で 305 度であった。加熱開始とし、被覆材の取り付け方法は試験体 A と同様とした。

下部のプレートの四隅を変位計により計測した。写真 1

後 350 分ですべての内部温度が低下したため試験を終

被覆材の幅方向の 3 等分点でもビスと木栓で被覆材をと写真 2 に試験体 B の試験前と試験後の様子を示した。

了した。試験終了時の軸方向収縮量は 4.4㎜であった。

柱に留めつけた。試験体 C は柱の断面寸法は B と同一

試験後の断面を写真 3 に示した。被覆材は平部で最大であるが、被覆材の加熱による収縮を吸収するために、15㎜程度を残して炭化が止まっており、難燃薬剤が温被覆材の中間点に図 1 に示した縦目地を設け、柱の同度の伝達を止めて有効に働いたことがわかった。隅部の一面を２枚の被覆材で被覆した。被覆材同士に同寸で欠被覆材取り合い部は最大で 10㎜程度の開きがあったが、きこみを入れ、同一の厚 30㎜の材料をはめ込んでビス柱が炭化するまでの温度は上がらなかった。

1200【加熱温度】
1000

800

0

図8

熱電対の位置

600

400

0.40 ～ 0.41 および 10.3% ～ 11.7%、被覆材は 0.63 ～0.68 および 8.0% ～ 10.7％であった。

0

標準加熱温度曲線 試
験
終
了

加
熱
終
了

200

0

60

図6

120

180

240

300

350360390

軸方向収縮量(㎜) [縮み]→←[伸び]

試験体図（試験体 C）【軸方向収縮量規定値：35.00㎜】

30.00
25.00

イ

ロ

ハ

ニ

20.00
15.00
10.00
5.00

-5.00

0

60

120

180

図 4.3.2.3-1 加熱温度測定結果
加熱温度測定結果

図9240

300 320

図 4.2.2.3-2 軸方向収縮量測定結果
軸方向収縮量測定結果【軸方向収縮（変形）量】

35

試験体図（試験体 B） 図 5

加熱温度測定結果
図 4.2.2.3-1 加熱温度測定結果

時間(分)

40

図4

300 320

0.00

時間(分)

試験体仕様と結果

240

試験中止

た。材料の気乾密度と含水率について、荷重支持部材は

180

加熱終了

軸方向収縮量(㎜) [縮み]→

図3

120

【軸方向収縮（変形）量】

35.00

←[伸び]

試験体図（試験体 A）

温度(℃)

図2

60

40.00

800

後の目地幅は 5㎜であった。試験体 A,B,C とも、被覆材

0

時間(分)

1000

ミックファイバーは密度 128kg/㎥、厚 6㎜であり取付

標準加熱温度曲線

200【加熱温度】

不燃材料であるセラミックファイバーを挟んだ。セラ

600

400

1200

と木栓で留め付けた。目地の間には、目地充填材として

表1性も考えられた。

試験中止

試験体のすべての測定温度が下がり始めるまで試験を継表１に試験結果を示した。脱炉後は試験体 A,B,C とも

加熱終了

柱はスギ集成材、断面寸法は 150㎜× 150㎜、長さは表面にアクリルウレタン樹脂系塗料を 300g/m2 塗布しがあった。加熱により被覆材が収縮していたが幅がより

温度(℃)

写真 1

【軸方向収縮量規定値：35.00㎜】

30
25

イ

ロ

ハ

ニ

20
15
10

試
験
終
了

加
熱
終
了

5
0
-5

0

60

120

180

240

300

350 360

390

時間(分)

図７
118

図 4.3.2.3-2 軸方向収縮量測定結果
軸方向収縮量測定結果

119

試験体 C の炉内温度の推移を図 10 に、軸方向変形量

5. まとめの推移を図 11 に示した。加熱終了後の炉内温度の低下
は加熱開始後 120 分で 361℃であり、試験体 B と同様

難燃薬剤処理 LVL を被覆材とした木造柱の１時間耐の低下量を示した。試験終了時の軸方向収縮量は 0.9㎜

火載荷加熱実験により、以下の結果を得た。

であった。試験後の様子を写真 5 に、試験後に被覆材

・150 角のスギ集成柱仕様は、１時間耐火構造の性能をを剥がした様子を写真 6 に示した。目視で確認したと得た。

ころ一番炭化が進んでいる場所は目地直下であり、被覆・600 角のスギ集成柱仕様は、柱に炭化が確認された。

材を留め付けたビスから熱が伝わった可能性は低いと考・被覆材に縦目地を設けた 600 角のスギ集成材の仕様えられた。加熱により被覆材が収縮して目地の幅が広では、柱の目地下の部分に炭化が確認された。

がっていたことで熱が入ったことも考えられた。セラ

今後は目地を強化した仕様の検討を予定している。

ミックシートはどの場所でも有効に付着していた。炭化【参考文献】※ 1) 一財）日本建築総合試験所「防耐火性能試験・評価業務方法書」が確認された以外の場所では被覆材は 15㎜程残ってお

写真３

柱下部断面

写真４

柱表面の炭化（試験体Ｂ）

写真５

試験後（試験体Ｃ）

写真６

柱表面の炭化（試験体Ｃ）

り、難燃薬剤が有効に働いていることが確認された。
1200【加熱温度】
1000

温度(℃)

800

600

200

0

標準加熱温度曲線

0

60

図 10

試験終了

加熱終了

400

120

180

240

時間(分)

加熱温度測定結果
図 4.2.3.3-1 加熱温度測定結果

27040【軸方向収縮（変形）量】

25

イ

ロ

ハ

ニ

20
15
10
5

試験終了

←[伸び]

【軸方向収縮量規定値：35.00㎜】

30

加熱終了

軸方向収縮量(㎜) [縮み]→

35

0
-5

0

60

120

180

時間(分)

図 11

120

240
270

図 4.2.3.3-2 軸方向収縮量測定結果
軸方向収縮量測定結果

121

1. はじめに本実験では、9㎜厚の角型鋼管柱（STKR490）を用いて行なった 1 時間耐火構造柱試験について述べる。
2. 試験体概要

支持部材で合格仕様であれば、それ以上の寸法に関して

局部座屈の破壊性状が見られた柱中間部の鋼材温度同じ仕様で認定が使えることが分かったので、試験体 A

は、試験中止となった 314 分にも最大 584℃まで上昇

より一回り大きい 300㎜角で試験を行なった。試験体 Aしていた。燃え尽きることを期待した 30㎜の化粧材は、の場合、30㎜の無処理の化粧材が脱落して可燃物とな

加熱開始後 40 分程で脱落し、柱下部で炭の状態で燃えり、期待した耐火性能は得られなかった。そのため、試続けており、炉内温度が上昇し続けた原因になったと考験体 B では、化粧材をなくして難燃薬剤処理 LVL のみえられる。そのため、難燃薬剤処理を施した被覆層も炭の仕様で性能を検討することにした。胴縁として鉄製下化が進んでしまい赤熱していた。( 写真４)角型鋼管を荷重支持部材として用いた柱の 1 時間耐

地材のコの字型スタッド（40㎜× 45㎜× 0.5㎜）を鋼

難燃薬剤処理材は一定の温度以上になると燃焼し始め

火性能検証のため試験体 A と試験体 B の図面を図 1 と材の四隅に配置して、柱中央部に L 型取付金物（40㎜

るが、柱と被覆材の隙間で煙突効果により鋼材温度の上

図 2 に、使用した留付材を表 1 に示す。

× 25㎜× 0.4㎜）を溶接して荷重支持部材と被覆材と昇に影響したのではないかとも考えられる。また、耐火鋼材の熱電対測定位置は、図 1 ～ 2 のピンク色の丸での縁を切ることにした。また、煙突効果防止のため、空性能を出すためには無処理の化粧材は燃え尽きるような示しており、柱全長 3500㎜において上から 750㎜（上洞になっている部分を 10K・50㎜厚のグラスウールで所定の厚さにした方が適切だったと思われる。

部）に 8 個、1550㎜（中間部）に 8 個、2350㎜（下部）充填した。被覆材は、40㎜厚の難燃薬剤処理 LVL を用に 8 個設置した。被覆材裏面には上部のみ設置しており、いた。平成 25 年度に行なった試験では 45㎜厚の難燃試験体 A には 8 個、試験体 B には 4 個を設置した（図

薬剤処理 LVL を用いてかなり余力のある仕様の開発が1 ～ 2 の緑丸）。

1)できた実績がある。
今回は、空洞を断熱材で充填した

1200【加熱温度】
1000

800
温度(℃)

■鉄骨造の耐火構造柱600

標準加熱温度曲線

400

200

0

0

図３

さ方向のビスの留め付け間隔は 200㎜である。

と試験体 B は、( 一財 ) 日本建築総合試験所の柱炉を使

25.00
20.00

5.00

無処理LVL

ドリリングタッピンねじφ4×14

断熱材

スピンドル鋲

ネダノッドφ5.5×70

難燃薬剤処理LVL

パネリードⅡφ5×80
コーススレッドビスφ3.8×51

木栓

コーススレッドビスφ3.8×41
ドリリングタッピンねじφ3.5×32
カバφ9×30※スタッドと難燃薬剤処理LVL、難燃薬剤処理LVLと無処理LVLの間は、ビスと接着剤（ウレタン系樹脂300g/㎡）を併用した。

2.1 試験体 A
試験体 A は鉄製柱の認定について木製柱と同じ概念で考えており、熱容量が少ないため最も不利側だと思われた 200㎜角の最小断面で試験を行なった仕様である。

-10.00図４
写真 3南面の脱炉後の試験体 B の様子

120

180

240

300 314360

試験体 A の軸方向収縮量測定結果
図 4.4.1.3-2 軸方向収縮量測定結果
1200

載荷加熱試験を行った。( 写真 1,2) 載荷荷重は、試験体
800
温度(℃)

600

標準加熱温度曲線400200

図 3 の試験体 A の加熱温度測定結果の通り、試験中止の時点でも 200℃を超えている様子で炉内温度の下0

がり方は木製柱に比べてかなり鈍い傾向が見られていた。高い炉内温度を維持していたため、図 4 に示した
ように加熱開始後 314 分で荷重を保持できなくなり、

試
験
終
了

加
熱
終
了

4.1 試験体 A

0

60

120

180

240

300

時間(分)

写真４

赤熱している薬剤処理材 ( 試験体 A)

試験中止となった。( 写真５)

図5

図 4.4.2.3-1 加熱温度測定結果
試験体 B の加熱温度測定結果

40.00【軸方向収縮（変形）量】
35.00
4.2 試験体B
30.00【軸方向収縮量規定値：35.00㎜】

図５の試験体B の加熱温度測定結果から耐火炉の温
25.00
20.00
度曲線が加熱開始後
100 分前後を基点として上昇して
イ
ロ
ハ
ニ
15.00

加
いたが、炉内温度が徐々に落ち着いてきていることと、
10.00
熱

終
5.00
被覆材裏面平均温度が100 度前後で上昇していたこと了た。被覆層には、最大注入量 150kg/㎥以下で薬剤処理

0.00

試

←[伸び]

験
から被覆材の発熱によるものと思われる。300
分で全
-5.00

を行なった、25㎜厚の難燃薬剤処理 LVL で被覆した。

終了-10.00ての熱電対温度の下降を確認し、試験を終了した。(
写

更に、炭化速度を約 0.8㎜ /min だと仮定すると、加熱

真３)

時被覆層が突破されるまでかなりの時間を稼いでくれる-15.00-20.00

0
60
120
180
240
300
最高測定温度は378℃であり、鋼材の耐力低下が顕時間(分)ことを期待して化粧材として 30㎜の LVL を採用した。

122

60

【加熱温度】

鋼及び 25㎜× 25㎜の難燃薬剤処理 LVL の胴縁を用い一方、角型鋼の耐火柱構造認定の場合、300㎜角の荷重

0

1000

角型鋼と被覆材を離すために 20㎜× 40㎜× 1.6㎜の鉄2.2 試験体 B

試
験
中
止

0.00

軸方向収縮量(㎜) [縮み]→難燃薬剤処理LVL

L型金物

ニ-15.004. 試験結果及び考察

スリムビスφ3.3×45

ハ

-5.00

A が 1224kN、試験体 B が 2073kN である。

ドリリングタッピンねじφ4×40

ロ

加
熱
終
了

10.00

用し、「防耐火性能試験 ･ 評価業務方法書」に準拠して

胴縁

イ

15.00

2)

試験体B

360

【軸方向収縮量規定値：35.00㎜】

時間(分)1 時間耐火性能を目標に製作した 4 面加熱の試験体 A

試験体A

300 314【軸方向収縮（変形）量】

30.00

3. 試験方法

表 1 使用した留付材

240

試験体 A の加熱温度測定結果
図 4.4.1.3-1 加熱温度測定結果-20.00

図 2 試験体 B

180

40.00

軸方向収縮量(㎜) [縮み]→試験体の長さは試験体 A、B とも 3500㎜であり、長

120

時間(分)

←[伸び]

で 40㎜を採用した。

図 1 試験体 A

60

35.00

ことと、被覆材の最低限の厚みを確かめたいということ

試
験
中
止

加
熱
終
了

著となる 450℃までには余力のある値だと思われる。
図 4.4.2.3-2

写真１ 試験体設置状況

写真２ 試験体加熱後の様子

写真 5

試験体 A の座屈

軸方向収縮量測定結果

脱炉後、被覆材は燃焼していて、被覆材の難燃処理剤が断熱材の方に移っていたことが確認できた。( 写真６)
123

写真６

試験体 B の断熱材に薬剤が移っている様子

5. おわりに
本実験では、9㎜厚の角型鋼管柱（STKR490）を用いて 1 時間耐火性能の有する仕様を検証した。今後は、1
時間耐火性能が確認できた 300㎜× 300㎜× 9㎜の角型鋼管柱（STKR490）＋難燃薬剤処理 LVL40㎜の仕様を引き続き改良していき、混構造の耐火建築物に活かせる
こと目指している。
【参考文献】
1）平成 25 年度林野庁委託事業「単板積層材 (LVL) を用いた耐火構造部材耐火性能把握」
2）（一財）日本建築総合試験所「防耐火性能試験 ･ 評価業務方法書」

124

125

■まとめと今後の課題
本事業で検討した耐火柱の断面仕様と、１時間耐火性能の結果を示した。性能を確認した仕様を○、性能を満たさなかった仕様を×とした。
□ 150 角木造柱

荷重支持部材をスギ集成材 600㎜角にした仕様は、被覆材 60㎜を１面に貼った仕様で検討した。その結果、荷重支
持部材の平部と角部両方に炭化が観察された。被覆材の注入量を調査したところ、幅方向の端部と真ん中では注入量の明確な差が見られなかった。平部に炭化が見られたのは、荷重支持部材と被覆材が幅広であり、寸法精度が安定しなかったことが原因と考えた。被覆材の幅が広かったため幅方向の収縮量が大きかったことも原因と考えられたため、被覆材の真ん中に縦目地を設けて分割した。角部は 150㎜角で性能を確認していたことから、仕様はそのままとした。再度試験を行った結果、4 辺の縦目地のうち 1 箇所のみ、目地部で炭化が確認された。単板積層材の薬剤注入処理において、幅広材の薬剤分布に懸念が残ることと共に、大断面の場合は小断面より厳しいことが分かった。石膏ボード等で被覆するメンブレン構造と違って、可燃物で被覆する仕様は大断面が厳しい。今後は薬剤処理単板積層材の厚みを増やすことと、目地の改良などが解決策として考えられる。委員会で検討した、目地の改良案を図 1 に示した。

※

A：性能評価試験に合格した仕様。
B：実験にてその性能を確認した仕様。
C：仕様改良を検討している仕様。
荷重支持部材をスギ集成材 150㎜角にした仕様は、難燃処理単板積層材を 50㎜厚、化粧材 15㎜厚として行った結果、柱の炭化は見られなかった。荷重支持部材の角部ぎりぎりまで炭化していたので、被覆材の厚みを 10㎜増して 60㎜として本番仕様２体を行い、１時間耐火性能を確認した。小断面の柱に関しては、60㎜の被覆層で性能を確保できることを実証したので、この仕様をベースに改良を加えることでより使いやすいものにしていくことが望ましい。
□ 600 角木造柱

図1

126

目地の改良案127

□ 200 角鉄骨柱

□今後の課題本構造を踏襲した木柱での仕様で図 2 に示した大断面（600㎜角）での性能評価試験を行い、本事業で取得した小断面の認定と合わせて設計での柔軟な運用を目指す。
被覆材の上に化粧材を貼った仕様で耐火性能を検証し、設計者の様々なニーズに対応できるようにする。図 3 に化粧材を貼った図を示した。
本耐火構造を踏襲した梁部材での耐火構造認定取得を目指す。また実際の柱接合部・梁柱接合部を想定した耐火試験を行い、本耐火構造での安全性を検討する。
鉄骨柱の耐火被覆としても使えることを実証したので、鉄骨造のマーケットを見据え、図 4 に示すような鉄骨柱での耐火構造認定を検討することを考えている。

荷重支持部材を角型鋼管とした仕様を検討した。当初 200㎜角としたのは、木柱と同様の考え方で小断面と大断面を行い、その間の断面仕様で運用を行うことを想定していたからである。200㎜角には 25㎜厚の難燃処理単板積層材の被覆材の上に 30㎜の単板積層材化粧材を貼った仕様とした。加熱終了後、燃え落ちた化粧材が試験体下部で赤熱し、荷重支持部材を熱したため、試験体が軸方向に変形がすすみ、試験を中止した。次に検討したのは 300㎜角である。
300㎜角としたのは、他の鉄骨耐火部材の考え方を適用し、300㎜角で性能を確認すればその断面以上の使用で運用が可能になると確認したことによる。荷重支持部材と被覆材の間には、荷重支持部材の温度上昇を防ぐために断熱材を挿入した。試験の結果、加熱終了後に被覆材の赤熱により若干炉内温度は上昇したが、荷重支持部材含めすべての場所の

図2

600 角木柱図3600 角木柱 + 化粧材

図4

鉄骨柱

温度が低下を始めたため、１時間耐火の性能を有することが分かった。
この試験からは、化粧材が 30㎜あると 1 時間の加熱後も炉内で発熱源として炉内温度をさげることを妨げる。従って、化粧材はなるべく 1 時間以内に燃え尽きる厚みにすることが望ましいと考えられる。鉄骨・試験体 B は十分耐火性能があることが分かったものの、難燃処理単板積層材の厚みを少し減らすことができる可能性がある。化粧材と併用する
際に、どのような比率で構成すればよいかの検討が必要になると考えられる。

128

129

１０
LVL の加工実験

加工・塗装実験

この章は、平成 27 年 3 月に発行した「LVL 防耐火材料開発研

究ブック -LVL 耐火被覆材開発 -」の一部からの抜粋を再編集した

加工実験

ものと、全国 LVL 協会技術部会

木層ウォール委員会による平成

26 年度千葉県森林整備加速化・林業再生事業の報告書「県産スギ
塗装実験
今後の課題

を用いた単板積層材 (LVL) による厚板構造部材の開発」より抜粋
した内容を再編集して掲載しています。

有孔木層ウォール（厚板有孔 LVL）の開発研究

130

131

10

LVL の加工実験■加工・塗装実験の概要

LVL 耐火被覆材の表面仕上げの検討として、加工実験と塗（加工形状３種類）×（加工面・方向３種類）の合計 9 体の試験体を用意した。（図 10-1、図 10-2）

装実験を行った。LVL 耐火被覆材はその開発同期から、現しでの使用が大前提となるため、同材が実際に広く普及するた

凹凸加工

めには意匠的な検討も充分に行うことが不可欠である。

■加工実験
LVL に は 板 目 面 が 表 に で て く る 仕 上 げ（ 以 下、 板 目

山型加工

LVL）と積層面が表にでてくる仕上げ（以下、積層 LVL）の2 種類がある。積層 LVL はその特徴的な表情から仕上げ材としての魅力を備えている反面、板目 LVL と比較して製造

曲面加工

コストが高いという問題を抱えている。そこで、本実験に際

図 10-1. LVL 表面加工形状の種類（寸法：1,000 × 400 × 30㎜）

しては板目 LVL に溝彫り加工を施すことで、コストを抑えながら仕上げ材としての魅力を増すことを目指した。

積層 LVL については積層方向に平行に彫り込むものと、積層方向に直交して彫り込むものの２種類の加工実験を行った（図 10-2︎）。
400
板目面

30

積層面

1000

積層面

刃を入れる方向刃を入れる方向132

写真 10-1.

積層面への曲面加工

写真 10-2.

積層面への凹凸加工

刃を入れる方向

図 10-2.

LVL 加工面と刃の方向

写真 10-3.

板目面への凹凸加工
133

■塗装実験

・意匠性

加工後の試験体を使用して茶色・白色・クリアの合計３色

当初の目的である、「板目 LVL の表面仕上げ材としての魅力の塗装を行った。結果として、茶色・クリアについては大き増進」については一定の成果が得られた。木質耐火被覆は従な問題は見られなかったが、白色については塗りムラが目立

来の耐火被覆材と比較して被覆層は分厚くなるため、表面加

つこととなった。クリア塗装後は素地の状態よりも色が濃く工を施す場合はさらにその厚みを増すこととなる。この分厚なるが、経年変化によって徐々に色が濃くなっていく LVL

さをいかにして建築空間の魅力として昇華するかはさらなるの特徴との相性は良いような印象を受けた。

検討が必要であるが、「彫り込むことが可能な耐火被覆材」という新しい素材の開発は設計者の創造性を喚起するきっかけになるのではないかと考えている。
表 10-1.

LVL 表面塗装塗り分け表

LVL表面塗装 塗り分け表 ※1

積層面 2 ×凹凸加工への白色塗装

・内装制限
表面加工を施した「LVL 耐火被覆材」はその仕様によっては準不燃性能を満たさないと判断される場合があり、内装制
限のかかる居室等で使用する際には注意が必要となる。
内装制限のかかる居室は、天井・壁（床面からの高さ 1.2mを超える部分に限る）は難燃材料とする必要があるが、告示（積層面に対して

凹凸加工

白色

クリア

茶色、白色 ※2

山型加工

茶色

白色

クリア

曲面加工

クリア

茶色

白色

※1

塗り範囲は図○○参照のこと※2 「凹凸加工 積層面2」は2枚、それ以外は1枚づつで計10枚

表 10-2.

1/3
塗り分け
の方法

ユニオンペイント
クリアー

素地のまま

1/3

使用塗料

クリア塗装
（三分ツヤ）

1/3

が出来るのだが、（平 12 建告 1439）この「一定の条件」の一使用塗料と LVL 表面塗装塗り分け方法

クリア塗装

具体的には、内装仕上げを難燃材料以上としなければならなことで壁の仕上げに「一定の条件」を満たした木材を使うこと

直交方向に加工）

サンプル寸法は共通で1,000 400 30(mm)により、「LVL 耐火被覆材」を居室の内装仕上げに用いるこい居室においても、天井を石こうボード等の準不燃材料とする

並行方向に加工）LVL 耐火被覆材の表面仕上げの検討（加工実験）に定められた天井・壁の内装材の組み合わせを採用することとが可能となる。

積層面2（積層面に対して

クリア塗装（八分ツヤ）

茶色塗装

白色塗装

サンコーペイント
M-520 目止めステイン
ブラウン / クロ / イエロー大谷
MC フィラー白

素地のまま

素地のまま

茶色塗装

白色塗装

1/3

■今後の課題

積層面1

板目面

1/3

写真 10-4.

つに「木材等の表面に火災伝播を著しく助長するような溝を設けられていないこと」という項目があるため、表面溝彫り加工

曲面加工を行った LVL 板目面を施した「LVL 耐火被覆材」は上記告示による緩和措置は受けられない可能性がある。したがって今後の部材開発においては、
この規定に抵触しない加工形状の検討が必要である。

・加工性
加工精度上、彫り込み幅の最小値は LVL を構成するプライ厚と同程度であることが必要と判断した。

写真 10-5.

板目面×曲面加工へのクリア塗装

写真 10-6.

積層面 1 ×曲面加工への茶色塗装

積層 LVL への加工については、加工の方向によってプライの欠けが生じるなどの問題が起きた。（写真 10-2）刃の入れ始めと終わりの部分では特に影響が大きい。仮に溝彫り幅を変更した場合であっても、問題の完全な解消は難し
いと予想される。より精度の高い加工が可能な形状の再検討を進めていきたい。
134

135

■有孔木層ウォール（厚板有孔 LVL）の開発概要
・有孔木層ウォールの意義

・今後の展開・開口のパターン
開口パターンの多様性を検討すると同時に、構造解析におさらに、今後の展開として、「有孔木層ウォール」を用

今後のさらなる木層ウォールの普及のためには、構ける基本的な入力モデルの応答と試験結果との整合を検証す

造体力上有利な無開口の LVL パネルを使用したものだ

ることを目的として、７種の開口パターンを設定し、切削加想定条件

けでなく、設備貫通のための LVL パネルへの穴あけが工を行った。

構造 : 木造三階建、準耐火構造

もたらす構造への影響の評価や基準づくりをしながら、いた将来の応用事例の試設計を行った。

用途 : オフィスや高齢者施設など

様々な開口をもち、光、風、設備などを通しながら、構

パースは木造の構造建て方の状況を想定したものであ造的にも有効に働くさらに進んだ木層ウォール「有孔木る。今回は検証を行っていないが、水平力だけではなく層ウォール」の開発が必要となる。

鉛直力も負担する「有孔 LVL 壁構造」が可能になると

ここでは、大型木造の地震力を負担する抵抗要素とし想定して設計を行っている。

ての「有孔木層ウォール」の開発のため「どのような開これまでの柱梁といった線材を中心とした木造ではな

口のパターンがありえ、それを計画、計算するためにどく、木をたっぷりと用いる LVL などの厚板材料を用いのような開口を切削、構造実験すればいいか」、「大判かた建築が創り出すことのできる新しい建築表現の可能性

つ厚みがあり、また接着剤などの影響で加工しにくいとの一つを示すことができたと考えている。

言われている LVL をロボットアームを用いて加工してみる」、「構造実験を通じてどのような破壊が生じるかを確認し、評価する」といったことを通じ、有孔木層ウォー
ルの開発の有効性と今後の可能性を検討してみる。
・切削加工
LVL は、強度、耐久性、寸法安定性を持った、優れた素材であるが、切削加工工程においてはいくつかの大きな問題を抱えていた。
大断面の木質材料（最大：幅 1200㎜厚さ 600㎜）であり、開口パターン

かつ単板を繊維方向に揃えて積層接着した木質材料であるため、接着剤の含有量が多い。よって、刃物の鈍化が顕著で切削に厳しい。そのため、LVL に特化した大型刃物の開発が求められた。
これらの問題を解決するため、掘削に採用したのがドイツ
KUKA 社製のロボットと、ドイツ製木加工専用エンドミル、耐久性の高いチッピング刃（刃長 160㎜、刃径 40㎜）を採用した。

有孔木層ウォール

切削加工の様子
136

137

１１
APPENDIX

１

LVL の物理的性能について

２

model plan ／木層ウォール 60 でつくるケアハウス

３

木層ウォールの設計・施工に関する FAQ

４

木層ウォールを見せるための確認申請時のチェック項目

この章は、平成 23 年５月に発行した「木層ウォールブック- 準耐火建築物・外壁編 -LVL( 単板積層材 ) 厚板外壁の研究と実験」と、平成 26 年３月に発行した「LVL 準不燃材料開発研究ブック 準不燃材料・内装材編 - 改訂版」の一部を抜粋し、再編集したものです。

付録／製品データ

有孔木層ウォールを外壁にもつ建築のイメージ

138

139

11.1

LVL の物理的性能について■ LVL 準不燃材の表面硬さ（キズ付きやすさ）

・試験結果

壁には、なんらかの理由でいろいろなものが当たるこ

表面硬さ試験の結果を表 11-1 及び図 11-1 に示す。

とが考えられる。LVL を壁として施工した場合、硬いも

LVL 準不燃材については圧入面をまさ目面と考えた。まのの角が当たった時、それがスギ材の場合は材質が軟らた、今回は難燃薬剤注入前の試験材を比較材として確保かいので、キズができる。

できなかったため、その代わりに森林総合研究所構造利

しかし、逆に考えてみると、キズができることで衝撃を吸収し、当たったものが壊れてしまわないよう守って

用研究領域材料接合研究室データベースのスギまさ目面の値を使った。

くれた、ということにもなる。そう考えるとキズがつく
ことがいけないことではないようにも思える。
そうは言っても、公共の場では見た目が気になりイメージが悪い、また、個人の住宅であっても傷んだように感じる、このようなキズは、気になるものである。
そこで、スギ LVL 準不燃材はキズが付きやすいのかどうか調べることにした。客観的に調べる方法として採用したのは、JIA Z 2101-1994 である。この評価方法
でどのような表面硬さがあるか調べて、一般的な樹種と比べてみることにした。

表 11-1

表面硬さ試験結果（平均値）

種��別

採材前試験体の注入前密度

試験片数

採材前試験体の薬剤固定量

kgf/m

3

kgf/m

試験片
注入後密度
3

kgf/m

表面硬さ
3

N/mm 2LVL低密度グループ

20

395

132

534

14.4

LVL高密度グループ

20

482

138

574

19.5

スギまさ目面

103

394

−

−

10.3

表 11-1 から、LVL 低密度グループの難燃薬剤注入前の密度は、データベーススギ材の密度平均値とほぼ同じである。LVL 高密度グループは約 90㎏ /㎥重い状態である。難燃薬剤注入後の密度では、注入前に比べてLVL 低密度グループが 1.35 倍、高密度グループが 1.19

・試験方法倍重くなっている。表面硬さは LVL 低密度グループがJIA Z 2101-1994 木材の試14.4N/㎟、高密度グループ 19.5N/㎟、データベースス

験方法の一つに表面硬さ試験

ギまさ目面が 10.3 N/㎟であり、LVL 低密度グループが法が規定されている。写真に1.4 倍、高密度グループが 1.9 倍と高い値を示した。

試験状況を示す。直径 10㎜の
30	
  	
  

試験片に毎分約 0.5㎜の速度

25	
  	
  

H=P/10

	

15	
  	
  

0	
  	
  

鋼球を圧入する位置は、積層方向の試験片中心線上に

140



5	
  	
  

P：圧入深さが 1/ π㎜となるときの荷重（N）

面硬さとした。

LVL	

20	
  	
  

10	
  	
  

ここに、H ：硬さ（N/㎟）

10㎜間隔で 3 個所とし、その H の平均値を試験片の表

LVL	

で圧入し、その時の荷重を次の式によって算出する。

N/mm2	

鋼球を深さ 1/ π㎜（約 0.32㎜）

0	
  

100	
  

200	
  


図 11-1

300	
  

400	
  

500	
  

600	
  

700	
  

kgf/m3	

難燃薬剤注入後密度と表面固さ
141

図 11-1 を見ると、LVL 低密度グループはデータベー

モウソウチクと表面硬さの高くなる順に並べた。

ススギまさ目面の上の方の値と同じような表面硬さを示

LVL 低密度グループはクリとカラマツの間、LVL 高

している。また、バラツキは多いが、高密度グループは密度グループはケヤキとブナの間に位置した。樹種間の全体的に高い傾向を見せている。

表面硬さとすると中間的な位置であった。

次に図 11-2 から、難燃薬剤固定量と表面硬さの関係
は、薬剤固定量 120 ～ 145㎏ /㎥程度の範囲では薬剤固定量が多くなっても表面硬さはあまり違わないように見える。
データベーススギまさ目面の表面硬さに比べて LVL
が高い値である要因は、①密度が高めであること（製造過程における単板の圧縮による圧密化もあり）、②難燃
薬剤注入固化による硬さの向上、③積層接着剤の硬さの影響などが考えられる。
30	
  	
  

だ十分な性能があるとは言えない。遮音性能が求められ

・まとめ
スギ LVL 準不燃材はキズが付きやすいかどうかを判断するためにJIA Z 2101-1994 木材試験方法の表面

N/mm2	

15	
  	
  

タベーススギまさ目面の表面硬さの 1.35 倍程度の硬さであった。他樹種と表面硬さを比較してみると、LVL
低密度グループはクリとカラマツの、LVL 高密度グルー用して使用する必要がある。
遮音実験
LVL t=100㎜厚壁を用いて 3 種の 試験体で遮音性能実験を行った。

プはケヤキとブナに近い表面硬さがあり、どちらかとい

試験体１：LVLt=100㎜

うとキズが付きにくい材料であることが分かった。

試験体２：LVLt=100㎜＋目地ガムテープ張り

LVL は、単板の状態で乾燥させてから再構成するため、含水率の低い製品になりやすい。しかし、どんなに乾

LVL	

5	
  	
  

燥させても、木材であることには変わりはなく、空気中

LVL	

0	
  	
  
100	
  

110	
  

120	
  


130	
  

140	
  



kgf/m3	

150	
  

160	
  

難燃薬剤固定量と表面硬さの湿度を吸収することによって寸法が変化する。一方で、このように空気中の水分を吸収したり、空気中に水分を放出してくれるため、調湿機能が備わっていると言える。この性能を維持するためには、寸法が変化すること

・他樹種との比較
以上のとおり LVL 準不燃材料の表面硬さの試験結果を見てきたが、他の樹種と比べたらどのような位置にあるのだろうか。同じくデータベースの表面硬さのデータから表 11-2 により比べられる。

は避けられない。

#

 

)(



 0



,&

 

0

 

!12+

 

/,&

 

".

 

!12+

 

* '

 

-$%

 

表 11-2 では、データベースまさ目面のスギからヒノ
キ、キリ、アカマツ、クリ、カラマツ、ケヤキ、ブナ、

Rr29 だった。目地部にガムテープを張った仕様も Rr29とあまり性能が変わらなかった。これにより、目地部の影響はさほど受けないという結果が得られた。
一方、片面に 15㎜、21㎜の石膏ボードを２重に張った仕様は Rr48 という結果となり、遮音性が高い性能結果が見られた。石膏ボードの重量分と、LVL とボードにクリアランスを確保して設置したために十分な性能が得断熱性能を計算する上で必要な熱伝導率は、
・カラマツ LVL（密度 580 kg/㎥）
熱伝導率λ0.132 (W/mK)

・スギ LVL（密度 497 kg/㎥）
熱伝導率λ0.117 (W/mK)( 熱伝導率は JIS A 1412-2 の評価方法に準拠して測定 )次世代省エネルギー基準 ( Ⅳ地域 ) において、木造住宅 ( 外張断熱工法又は 内張断熱工法 ) の壁の断熱材に求められる熱抵抗値（㎡・K/W）は、1.7（㎡・K/W）で、カラマツで、225㎜ , スギで 199㎜以上厚みを確保していれば、LVL のみで基準を満たすことができる。

■結露
結露しやすさの目安となる透湿抵抗の測定値は以下の通りであった。
・カラマツ LVL
透湿抵抗 Wp

0.0269 ((㎡・ｓ・Pa)/ng)

・スギ LVL
透湿抵抗 Wp

0.0154 ((㎡・ｓ・Pa)/ng)（透湿抵抗は JIS A 1324-1995 の評価方法に準拠して測定)■耐候性（あらわしにして使えるか）られたといえる。音は材料の重さ ( 密度 ) によって決ま

室温 20 度相対湿度 90% に移行させた寸法安定性能検

るため、いかに重量をかせげるかがポイントになる。しを深くする、地面からの跳ね返りをおさえる等の工夫が証実験では、かし、LVL100㎜の上に石膏ボード 15㎜と 21㎜張りで考えられるが、今後より耐候性を高めるために、防水や塗料の開発が必要となります。

重量変化率は、5%は間仕切りとしては少し過剰な性能と厚みといえなくも幅変化率は、2%ないので、今後検討が必要となる。

長さ変化率は、 0.1%
厚さ変化率は、 1.5％


 

試験を行った結果、LVLt=100㎜の壁の遮音等級は■断熱性能について

LVL を室温 20 度相対湿度 40% での平衡状態から、

樹種別表面硬さと比較
 

142

る箇所では、材料を厚くして使用するか、吸音材等と併硬さ試験を行った。その結果、スギ LVL 準不燃材は、デー■ LVL の寸法安定性（季節変動）

20	
  	
  



(JIS A 1419 の評価方法により測定 )試験体 3：LVLt=100㎜＋片面石膏ボード２重張り

10	
  	
  

表 11-2

LVL t=100㎜厚壁の遮音等級は Rr29 である。
遮音性について共同住宅の界壁で使用する際には、ま

25	
  	
  

図 11-2■遮音性

LVL だけではまだ十分な遮音性能が得られていないので、今後も性能を上げる方法を検討する必要がある。

程度となっており、カラマツ合板と同程度の値となった。

外壁にあらわしで使う際にはまだ耐候性に問題る。庇■防水仕様
ＦＲＰ防水、ポリカーボネートなどで保護、ガラス繊
維塗料などが考えられるが、経年劣化の問題はあるため東京の場合、気温は 0 ～ 40℃、湿度は 40 ～ 80％程

今後耐候性のある塗料の開発が待たれる。

度年間変動すると考えると、上記の値程度の季節変動が生じる。
設計時に、寸法変化をあらかじめ推測し、寸法変化に追従できる部材の納まりにしておく必要がある。

遮音実験の様子：２部屋の間に試験体をセットし、片側の部屋より音源となる音を出して、反対側の部屋で試験体を透過した音を測定する。

143

■準不燃処理 LVL の材料強度性能の評価
1.1

目的

被覆材に使われる準不燃処理 LVL は構造用 LVL でも製造可能であるが、現状では建築基準法上被覆部材の強度を構造計算に加えることはできない。しかし、剛性の向上や振動特性の改善につながることは明らかである。
準不燃処理 LVL の物理的な強度特性を明らかにすることで、中層大規模木構造の設計に重要となる剛性確保

強度の∥ E_ 処理材 _Y1 と∥ E_ 無処理材 _N1 に危険率た。試験体数は各条件 6 体である。

5% で有意な差があった。処理材の比例限度強度が低め（4）めり込みとなり、弾性域が低下した。曲げヤング係数平均値がほ試験条件は、加圧用鋼板幅 25㎜、で、上面中央を厚とんど変わらず、
注入材の曲げ強度平均値が少し低めで、さの 5％変形減少するまで加力した。試験体の長さは厚比例限度強度と曲げ強度の比はどちらも約 0.87 である

さの 3 倍である。変位計は 2 箇所である（写真 1.5 参照）。

ことからから考えて、試験体数が各 6 体と少なく、処試験体数は各条件 6 体である。

理材の方が、たまたま低かったのではないかと考えられ（5）せん断た。比例限度強度以外は、曲げ強度、曲げヤング係数と試験条件は、水平せん断試験として試験体長は厚さのなどに使えるかどうかが分かる。そこで、準不燃処理
LVL と無処理 LVL について曲げ、縦引張、縦圧縮、めり込み，せん断の各強度試験を行い、強度性能に差があるかどうか評価を行った。
1.2

び試験体の長さの関係から変位形は取り付けられなかっも処理材、無処理材に有意な差はなかった。

6 倍 、支点間距離は厚さの 4 倍、3 点曲げ方式で、加縦圧縮強度、縦圧縮ヤング係数、最大荷重時のひずみ、

力点は、R=37.5㎜の硬木とした（写真 1.6 参照）。試験

比例限度強度において、処理材、無処理材に有意な差は

体数は各条件 6 体である。

なかった。
縦引張強度、縦引張ヤング係数において、処理材、無方法

処理材に有意な差はなかった。

準不燃処理及び無処理のスギ LVL について、強軸、めり込み強さ、めり込み剛性、めり込み強さの比例限

弱軸及び荷重方向の違いによる曲げ、縦引張、縦圧縮、度、仕事量の全てにおいて、⊥の E 処理材と⊥の E 無

めり込み及びせん断の各強度性能の差を検証する。準処理材に危険率 1% で有意な差が見られた。試験は厚さ

不燃処理のための薬剤は、丸菱油化工業株式会社製の 5% めり込むと試験を終了するのであるが、これらの写真 1.1 曲げ（E）

W2-50（リン・チッソ系化合物）である。
まず、長さ 2400㎜，25㎜厚，幅 1200㎜の無処理の

図 1.3

写真 1.2 曲げ（F）なっており、縦圧縮試験の∥では処理材、無処理材どち試験体仕様と表示及び加力方向

らも差がなかったことを考えると、何らかの理由で、部LVL を 6 枚用意した。これを長さ方向に半分に切断し、片方を無処理とした（以下、処理材とする）。もう一方

試験体では、それまでの約 3% のあたりで最大荷重と分的にめり込み強度性能が向上したと考えられた。この（1）曲げを準不燃処理のための薬剤を 150kg/m3 を目標に注入

試験条件は、支点間距離は厚さの 21 倍、荷重点間距2 グループ以外は、めり込み強さ、めり込み剛性、比例処理をして乾燥した（以下、無処理材とする）。これら

離は厚さの 7 倍の 3 等分点 4 点荷重方式である（写真限度めり込み強さ、仕事量とも処理材、無処理材それぞのサイドマッチング材を図 1.1 のように各強度試験を行

1.1、1.2 参照）。試験体数は各条件 6 体である。

れに有意な差はなかった。

うため分割した。

（2）縦圧縮写真 1.3 縦圧縮

無処理材を N、処理材を Y、試験体の長さ方向が表層

試験条件は、試験体長は短辺の 6 倍、標点間距離はの繊維方向と同じ方向のものを∥（または強軸方向），

中央で短辺の 2 倍である（写真 1.3 参照）。変位計は 4直交方向のものを⊥（または弱軸方向），加力方向で単面に取り付け，変形量の平均を評価した。試験体数は各板の板目面を加力するものを F（またはフラットワイ

条件 6 体である。

ズ），単板の積層面を加力するものを E（またはエッジ（3）縦引張ワイズ）と表示する。
なお，試験材の単板構成、採材位置及び寸法は図 1.2
及び図 1.3 のとおりである。

写真 1.4 縦引張

せん断強度において、処理材、無処理材それぞれに有意な差はなかった。
表 1.1

曲げ・縦圧縮・縦引張・めり込み・せん断強度試験結果

試験条件は、∥タイプでチャック間距離 600㎜、標点間距離 200㎜、変位計は 2 箇所である（写真 1.4 参照）。
⊥タイプはチャック間距離 150㎜で、試験機の形状及写真 1.5 めり込み
1.3

写真 1.6 せん断（F）

試験結果及び比較検討

曲げ・縦圧縮・縦引張・めり込み・せん断強度試験結果を表 1.1 に示す。せん断試験の評価は破壊形態にかか
わらず、すべての試験体の値で計算した。また、処理と無処理の結果比較のための検定は、すべて Scheffe's F
test により行った。それぞれの試験結果はつぎのとおり
図 1.2
単板積層構成（茶色は直交単板）である。
動的ヤング係数について、検定をした結果、採材位置による有意な差はなかった。また、難燃薬剤処理の有無
による有意な差も無かった。
曲げ強度、曲げヤング係数、比例限度強度（E のみ）に

図 1.1
144

試験体区分図（無処理材は N（上段）、処理材は Y（下段））

おいて、各方向のグループで検定を行ったが、比例限度
145

1.3.1

曲げ

1.3.2

縦圧縮

1.3.4

めり込み

曲げ試験材の縦振動法による動的ヤング係数と曲げヤ

縦圧縮ヤング係数と縦圧縮強度の関係を図 1.6 に示

図 1.7 めり込み強度、図 1.8 にめり込み剛性、それぞング係数（MOE）の関係を図 1.4 に示す。全体的に動す。∥において縦圧縮ヤング係数のバラツキが大きかっ

れ試験時の荷重方向と処理材と無処理材の比較を示す。

的ヤング係数が曲げヤング係数に比べて高めの値となった。縦圧縮強度のバラツキは、あまりなかった。写真 1.7

めり込み強度、めり込み剛性とも、⊥ E において、処た。図 1.5 に曲げヤング係数と曲げ強度の関係を示す。

破壊形態例にあるように、破壊形態にほとんど差がな

F の試験体において、曲げ強度のバラツキが多いようでかった。

理材と無処理材に大きな差があることが分かる。
写真 1.9 ∥ E 破壊形態例（左：処理材、右：無処理材）ある。
写真 1.6 に破壊形態例（左：処理材、右：無処理材）を示す。処理材が脆性的な破壊形態であった。

写真 1.10 ∥ F 破壊形態例（左：処理材、右：無処理材）
図 1.7 めり込み強度

処理材・無処理材の比較

1.4 まとめと今後の課題
被覆材に使われる準不燃処理 LVL は構造用 LVL でも製造可能であるが、現状では建築基準法上被覆部材の強図 1.6 縦圧縮ヤング係数と縦圧縮強度の関係∥（強軸方向）度を構造計算に加えることはできないが、剛性の向上や⊥（弱軸方向）振動特性の改善につながることは明らかである。準不図 1.4 強軸方向及び弱軸方向の採材位置による動的ヤング係数

燃処理 LVL の物理的な強度特性を明らかにすることで、と曲げヤング係数の関係

中層大規模木構造の設計に重要となる剛性確保などに使えるかどうかが分かる。そこで、準不燃処理 LVL と
無処理 LVL について曲げ，縦引張，縦圧縮，めり込み，
写真 1.7 破壊形態例（左：処理材、右：無処理材）

せん断の各強度試験を行い，強度性能に差があるかどう

1.3.3

か検定を Scheffe's F test により行った。

縦引張

縦引張ヤング係数と縦引張強度の関係を図 1.7 に示す。
⊥は変位計の取り付けが出来なかったため縦引張強度のみである。∥の処理材の縦引張ヤング係数にバラツキが図 1.8 めり込み剛性
1.3.5

処理材・無処理材の比較による有意な差はなかった。また、難燃薬剤処理の有無

せん断

図 1.9 にせん断強度の処理材と無処理材の比較を示

大きいことが分かる。

す。⊥において無処理材のせん断強度が少し高いように

写真 1.8 に破壊形態例（左：処理材、右：無処理材）を見られるが、検定による差はなかった。

示す。処理材が脆性的な破壊形態であった。
図 1.5 曲げヤング係数と曲げ強度の関係

動的ヤング係数について検定を行った結果、採材位置による有意な差も無かった。曲げ強度、曲げヤング係数
とも処理材、無処理材に有意な差はなかった。
同様に縦圧縮強度、縦圧縮ヤング係数、縦引張強度、せん断破壊をした試験体は、∥ E_ 無処理材 _N14 が 3

縦引張ヤング係数、せん断強度においても、処理材、無体、∥ F_ 処理材 _Y13 が 2 体、∥ F_ 無処理材 _N13 が処理材に有意な差はなかった。

6 体で、無処理の方がせん断破壊は多かった。写真 1.9

めり込み強度、めり込み剛性においては、⊥ E 処理に∥ F 破壊形態例、写真 1.10 に∥ F 破壊形態例を示す。

材と⊥ E 無処理材に危険率 1% で有意な差が見られた。
この 2 グループ以外は、それぞれに有意な差はなかった。
準不燃処理 LVL と無処理 LVL について全体的に判断すると処理材、無処理材とも強度性能に差がなかったと判断するのが妥当であろう。このことから、準不燃処理

図 1.7 縦引張ヤング係数と縦引張強度の関係
写真 1.6 破壊形態例（左：処理材、右：無処理材）

LVL 被覆部材は、中層大規模木構造における断面積の増1.3.2

加に伴い、強度や剛性などの向上が期待できるのではな

縦圧縮

いかと考えられる。今後は、準不燃処理 LVL 被覆部材

縦圧縮ヤング係数と縦圧縮強度の関係を図 1.6 に示の接着性能の評価検討が必要である。

す。∥において縦圧縮ヤング係数のバラツキが大きかった。縦圧縮強度のバラツキは、
あまりなかった。写真 1.7
破壊形態例にあるように、破壊形態にほとんど差がな
かった。
146

写真 1.8 破壊形態例（左：処理材、右：無処理入材）

図 1.9 せん断強度

処理材・無処理材の比147

■樹種・材種別の炭化性状比較実験（３）実験結果

耐火構造部材の荷重支持部材を想定し、直接火炎に晒

実験条件および結果の一覧を表 -2 に示す。また、角されない状態での炭化性状を樹種や材種別に比較する実部の最高温度と炭化深さの関係を図 -3 に示す。LVL に験を行った。

ついては、板目面と積層面それぞれをプロットした。
LVL の積層面と製材を除けば、いずれもスギ集成材と（１）試験体試験体の外観と樹種・材種の比較の分類を図 -1 に示

同等以下だった。LVL の積層面の炭化深さが進行したのす。スギ集成材を基点に、材種の比較のため LVL と製は、炭化の進行方向に年輪や接着層のような局所的に密材を、樹種の比較のためスプルース ( 同等比重 )、カラ度が高い層が存在しないためだと考えられる。逆に LVL

マツ ( 高比重 ) を設定した。集成材のラミナ接着およびの板目面は、炭化の進行方向に接着層が密に入っており、

LVL の 2 次接着には、水性高分子イソシアネート系樹炭化の進行を妨げていたと考えることができる。製材に脂接着剤を使用した。LVL の 1 次接着には、一般的については、比重が集成材に対して 1 ～ 2 割程度小さかっ使用されるフェノール樹脂接着剤を使用した。含水率のたことが影響していると考えられる。

影響を排除するため、実験前に JIS A 1476 の乾燥方法同じデータを比重で整理したグラフを図 -4 に示す。
これより、炭化深さは比重に概ね反比例していることがで絶乾状態にした。
試験体寸法は 105㎜角とし、部材角部を再現するた
め加熱面は隣り合う 2 面とした。耐火構造の荷重支持
部材は被覆材や燃えどまり層で覆われているため、胴縁

わかる。
表 -1

実験条件と結果

等で空気層が設けられている場合を除き、空気に晒されていない。そこで、試験体表面の被覆を施す場合と施さない場合で実験を行う。後述する加熱温度は表面温度を想定しているため、断熱しない素材としてアルミニウム
はくとした。
（２）実験方法
加熱温度を図 -2 に示す。加熱にはマッフル炉を用いた。加熱終了後、表面の炭化した部分をワイヤブラシで除去し、この深さを炭化深さとして記録した。

図 -1

148

■：LVL
■：カラマツ■：製材

表面被覆なし表面被覆あり図 -2■：スギ集成材■：スプルース

図 -3

最高温度と炭化深さの関係 ( 左 : 被覆あり / 右 : 被覆なし )図 -4

比重と炭化深さの関係 ( 左 : 被覆あり / 右 : 被覆なし )

試験体

加熱温度
149

11.2

本研究のモデルプランでは、これから増えていく木造の公共建築をイメージし、外壁に木をあらわしにしたデザインのケアハウスを設計しました。
公共建築物の中でも、木を使うことがプログラム的にもマッチし、特別養護老人ホームに比べ、防火の規定が比較的ゆるやかなケアハウスを設計対象に選定しmodel plan:ました。

木層ウォールでつくるケアハウス

今回は、木層ウォール（非耐力壁）を建物の外壁に用いた木造の建築の構造だけでなく、仕上げにいたるまでトータルに試設計を行い、木構造において外壁パネルを使って設計する際にどのような点に着目すれば

外観パース：深い庇が対面する中庭には、外壁に木の表情が見えるよう単板ガラスをはった仕様を採用。植栽等を施し、豊かな中庭空間を演出する。
その他の外壁は、外装材にガルバリウム鋼板をはり、耐候性を確保している。

よいのかを検討しました。
建築計画■木層ウォールの配置と建物の構成
今回の設計では、建物外周部に木層ウォールを使い、入居者の居室や共用部の外壁に面する部分に木層ウォールの木の表情が見えるよう、内装制限等の解き方を工夫し、外壁と仕上げを兼ねた仕様をできるだけ採用しました。
建物の構成については、矩形のボリュームを大小さまざまな大きさに切り欠いて中庭やテラスを構成する①ーボリュームを切り欠いて大きなひだをつくり、中庭に面する居室をつくる。
②ーさらに小さく切り欠いて小さな中庭や中庭に面する共用部を計画する。
③ーさらに 2 階のボリュームを切り欠いて共用テラスを計画し、立体的な広がりを持った賑わいのあるひだの空間を構成する。

ことで、外部に面して採光や通風を確保し、インテリ
アに木層ウォールが見える居室を多く計画しました。
また、木層ウォールを耐震壁として利用する計画とし、外壁となる部分を増やす事で、耐震壁のとりつく架構
を建物全体に配置しました。
さらに、中庭に面し、庇が深く日差しや雨がかかりが少ない部分等は、外壁にも木層ウォールが見えるよう外部側に単板ガラスをはった簡便な仕様を採用しました。ボリュームを切り欠くことでうまれたひだの空
間の外壁に木の表情を与え、植栽等を施した豊かな中庭空間をつくりだします。

配置図

,,
■計画概要

□用途：ケアハウス□構造□規模

主体構造：木造□想定敷地条件

階数：２階建て

敷地面積：2,836㎡

建築面積：1,836㎡

架構形式：耐震壁付ラーメン構造一部壁構造

延床面積：2,694㎡

都市計画地域：都市計画地域（市街化地域） 用途地域：第１種住居地域

指定容積率：200/100

防火地域：指定なし（22 条区域） 日影規制：本件は規制値 10 ｍ以下により規制対象外
西側－ 42 条１項１号（幅員□ケアハウス概要

最高高さ：7.13m

軒高：6.44m

基礎：鉄筋コンクリート造ベタ基礎
指定建蔽率：70/100

道路：南側－ 42 条１項１号（幅員

7.2m）
、

5.5m）
定員：38 人

部屋数：36 室（うち 2 人部屋 2 室） 従業員：10 人程度□条例：まちづくり条例（敷地 500㎡超）、高齢者の配慮に関する基準、法規の面積：居室…21.6㎡以上／１人（有効面積 14.85㎡以上／１人）、
31.9㎡以上／２人■防火条件□ケアハウスケアハウスは建築基準法上での扱いは以下の通りになる。

・法 27 条による特殊建築物

・令 19 条による児童福祉施設等□主要構造部１時間準耐火構造

・柱・梁（燃えしろ設計可能）→ 60 分

集会室内観イメージパース
150□外壁の燃えしろ設計

今回は２階建てで延床面積 3,000㎡以下としたため、準耐火建築物とする。

※準耐火構造としなければならない特殊建築物の規定では 45 分準耐火構造とすればよい。
・外壁（耐力壁、非耐力壁で延焼のおそれのあるもの）→ 60 分

・外壁（非耐力壁）→ 30 分

LVL は単板積層材で、延焼ラインにかかる外壁は 35㎜、延焼ラインにかからない外壁（非耐力壁）の場合、25㎜以上燃えしろが必要。

151

隣地

E
D
B
B
C
F

A
道路

道路

道路
A：通路等の内装制限のかかる範囲と共用の居室のゾーニング（p.15 部分詳細図 A 参照）
B ：直通階段は地上への避難経路となるため、内装制限のかかる通路等となるため、木層ウォールを石膏ボード等で被覆する。
C：ガスコンロを使う厨房は火気使用室となり、準不燃材以上の内装制限により木層ウォールを石膏ボード等で被覆する。

1 階平面図 / 配置図

1/400

居室の内装制限は？

通路等の内装制限は？

ケアハウスは建築基準法において児童福祉施設等にあ■天井を準不燃とし、壁を木質化する

2 階平面図D：防火区画（面積区画）は特定防火設備で区画する必要があるため、内壁には使用できない。（p.16 参照）
E：地上２階建てでは竪穴区画は必要ないが、３階以上の場合は区画が必要となる。
F：共用キッチン、個室のミニキッチンは IH クッキングヒーターとし、火気使用室に該当しない計画とした。

1/400

火気使用室の内装制限は？

内装制限のかかる通路等は、天井、壁（床面からの高内装制限のかかる通路等と同じく、火気使用室は天たる特殊建築物であり、準耐火建築物とした場合、2 階（平 12 年建告 1439）

さ 1.2m 以下の腰壁を含む）は準不燃材料としなければ井、壁を準不燃材料としなければいけません。モデル

部分の床面積が 300㎡以上の場合は内装制限を受けま

内装仕上を難燃材料以上としなければならない居室にいけません。「通路等」には、地上への避難経路となるプランでは、共用キッチン、個室のミニキッチンをす。そのため、内装制限のかかる居室は、天井、壁（床おいても、天井を石膏ボード等の準不燃材料とすること

主たる廊下や階段が該当します。

IH クッキングヒーターとし、火気使用室に該当しな

面からの高さ 1.2m を超える部分に限る）は難燃材料とで壁の仕上げに一定の条件を満たした木材を使う事が出しなければいけません。

来ます。

通路等や火気使用室のように準不燃材料としなければならない部分は、居室の内装制限で採用した告示が使え

木層ウォールは難燃材料ではないため、通常では居室

今回のモデルプランではこの告示を採用し、入居者のの内装には使用できません。ただし、告示に定められた

個室等、火気使用室以外の居室で外壁の木層ウォールに

天井、壁の内装材の組み合わせを採用することにより、面する壁を仕上げに用い、LVL の表情を見せたインテリ

木層ウォールを居室の内装仕上げに用いる事ができま

アを計画しました。

ないため、木層ウォールの外壁は、石膏ボードで被覆する等の措置をしなければいけません。

アルミサッシ（防火設備）

IH クッキングヒーター（火気使用室でない）

モデルプランでは、入居者の個室の間に共用リビング等を設け、動線と一体となった、ゆったりとした共用部
天井：クロス張り（準不燃）
石膏ボード t12㎜下地
柱：石膏ボード t12㎜
EP 塗装

→

を計画しました。地上への避難経路となる共用部も木を見せた内装とするため、必要な廊下の幅を確保した通路
梁：石膏ボード t12㎜
EP 塗装とリビング等の空間に分けて共用部を明確にゾーニング

避難経路となる通路（内装仕上げ準不燃以上）
石膏ボードクロス張り

し、物理的に仕切ることなく通路等の内装制限のかかる範囲を限定しました。通路にあたる空間は、できるだけ

壁：木層ウォール

ワックス仕上げ

間仕切壁：
石膏ボード t12㎜
クロス張り

床：無垢フローリング152

膏ボードで被覆した仕様を採用しています。

■明確なゾーニングで内装制限の範囲を限定す。

■入居者の個室のインテリアパースい計画としました。なお、浴室用のボイラー室等は石入居者の個室の内装仕上材：天井を準不燃材、壁に木材を使った告示の組み合わせを採用し、壁の内装を木質化した。

石膏ボードでつくった間仕切壁に面して確保し、外壁の木層ウォールに面する空間をリビング等の共用部としました。階段室は、木層ウォールを石膏ボードで被覆、または開口部としてアルミサッシ等を取付け、内装制限をクリアします。

部分詳細図 A：通路等の内装制限のかかる範囲と共用の居室のゾーニング

153防火区画（面積区画）は？

木層ウォールの仕様は？

■１時間準耐火建築物の 1,000㎡区画■ 2 種類の仕様を使い分けた外部仕上げ

本ケアハウスは準耐火建築物としなければならない特モデルプランの木層ウォールの内部仕上げは、積層断殊建築物です。規定では、45 分のイ準耐（法２条９号
壁：石膏ボード 12㎜の３イ）とすることもできますが *、建物内部の連続性面が独特の表情を持つ積層面タイプの木層パネルを採用

特定防火設備（常開・随時閉鎖）

しています。階段室周りや、避難経路となる共用部は内や開放性に考慮し、防火区画の面積をなるべく大きくと装制限が発生するため石膏ボードで覆い、その他の壁はるために、主要構造部を１時間イ準耐（令 115 条の 2木層ウォールを現しで使用しています。

の 2- １号）として 1,000㎡以内に区画する計画としま

外部仕上げは、ガルバリウム鋼板角波板スパンドレル

木層ウォール

した。地上 2 階建てのモデルプランの計画では、階段のを張った仕様と、単板ガラスを張り、LVL の表情を外部

竪穴区画が不要のため、開放的な階段の計画が可能です。

排煙区画（2 階）■共用部の防煙区画 1：ずるずると繋がる共用部の空間の各所に防煙垂壁を兼ねた下がり天井を設け、区画する。

開放的な吹抜け空間を生かし、吹抜けで繋がる上下階をまとめて、全体を 3 つの区画に分割しました。

にも見せた仕様と 2 種類採用しています。建物外周部
はガルバリウム鋼板仕上げとし、中庭に面した襞の空間
は、ガラス張りの仕上げとして、LVL 壁に囲まれた中庭の空間を構成しています。

＊ 45 分のイ準耐、ロ準耐 1 号は 500㎡以内に区画、1 時間イ準耐、ロ準耐
2 号は 1,000㎡以内に区画しなければならない。
■部分詳細図 D: 防火区画（面積区画）に木層ウォール（1 時間準耐火構造）を用いた計画。

その他の防火区画は？

地上 2 階建てのモデルプランの計画では、階段やエレベータ−の竪穴区画が不要です。3 階建て以上の計画とした場合は竪穴区画が必要となりますが、面積区画と同様に外壁部分に木層ウォール（1 時間準耐火構造）を使■共用部の防煙区画 2：共用空間の連続性を活かしながら区画する天井のデザイン。防煙垂壁は不燃材で覆う仕様とする。

用する事ができ、内壁部分（間仕切り壁）にも告示通り
面積区画（1 階）の仕様を使って設計可能です。
■高層区画には木層ウォールは使えない
建築物の 11 階以上の部分にかかる高層区画は、耐火構造の壁、床で区画しなければならないため、木層ウォー
ルを用いることができません。

排煙計画は？

■連続した共用空間の排煙区画
面積区画（2 階）
A 区画

B 区画

A：722.41㎡ (<1,000㎡ )C 区画
B：985.4㎡ (<1,000㎡ )C：986.19㎡ (<1,000㎡ )延べ面積が 500㎡を超えるケアハウスは排煙設備を設

避難計画は？

単板ガラス張り仕上
ガルバリウム鋼板張り仕上げ■内装制限のかかる避難経路のゾーニング
廊下や共用リビング等の居室が連続した共用部の避難経路は、「通路等の内装制限」の項で述べたように、バ外部に木材を使用する場合は、防水・防腐対策が必要を確保した通路とリビング等の空間に分けて共用部を明不可欠です。建築的な対策としては、庇を大きく張り出

確にゾーニングし、物質的に仕切ることなく通路等の内し、雨掛かりを軽減することで、耐久性を上げることが装制限のかかる範囲を限定しました。

できます。

また、外部への出入口を数カ所設け、非常時の円滑な大きく、単純にあらわしとすることは問題があると考えます。塗装等、軽装の仕上げで木の表情を外部に見せら室の排煙計画に関しては、各個室内で床面積の 1/50 以れる仕様とすることが今後の課題です。

設備で区画します。防火区画にも告示により木層ウォーわれたもの）等で区画し、排煙窓を設ける計画としていルを使用することができます。( 仕様の詳細は告示をごます。連続性のある共用部の防煙区画は、リビングや畳確認ください。)

コーナー等のインテリアと防煙垂壁を兼ねた天井をデザ

通常壁内に収納されている常開（随時閉鎖）式の特定■木材を外部現しで使うための塗装の種類

通路、共用リビング等の共用空間の排煙計画に関しては、
床面積 500㎡以内に防煙壁（不燃材料で造り、または覆木材を外部現しで使うのに適した塗装の種類は、

EXIT
EXIT
EXIT

EXIT

・FRP 防水・ガラス繊維を含む表面保護塗料

EXITなどがありますが、いずれも経年劣化を考慮する必要が
EXIT

あります。

インし、区画を計画しました。

・木層ウォールを防火区画に用いる。

防火設備と組み合わせ、プランの連続性を損ねないよう
1 階平面図に区画を計画しました。
避難通路

154

木層ウォールの場合は下見板と違い、外壁としての性能を担っているため、外部曝露による経年劣化の影響が避難経路を計画しています。

けなければいけません。モデルプランでは、入居者の個

面積区画は、1 時間準耐火構造の壁、床又は特定防火■外部曝露対策が今後の課題

リアフリー法の規定で必要な廊下の幅（W=1400㎜以上）

上の有効開口面積を確保した排煙窓を設ける計画とし、■防火区画に木層ウォールを用いる

木層ウォールを外部に現しにできる？

EXIT

避難用出口

155

( 耐震壁 )( 耐震壁 )

( 耐震壁 )

( 耐震壁 )
( 耐震壁 )

木層ウォールの防湿対策は？

木層ウォール（外壁）の遮音性、吸音性は？

■床下換気工法（床下の防湿対策）
木層ウォールの足元から上がってくる湿気による影響を防ぐため、基礎パッキンによる床下換気工法を採用しました。

主な外壁を構成する木層ウォールの遮音性能について

個室の界壁などの間仕切り壁は、在来木造の乾式壁をは、透過損失の測定値を参照すると、厚さ 100㎜のパネ採用し、間柱をダブルスタッドとするなど遮音性能を高ルで Rr-29 です。

める工夫をしています。また、木造の場合、界床の重量

界壁としての遮音性能としては十分とは言えないた
め、今後遮音性の向上についても検討する必要がありま
スタイロフォーム（断熱材）

をかせぐことがポイントになります。

す。
■モデルプランで採用した界壁の仕様

スタッド［ 65

@300

石膏ボード 12㎜× 2
グラスウール

外構：砂利敷き190

245

衝撃音に対する遮音性能を高めるには、できるだけ重量

水切：ガルバリウム鋼板

20
365

200

基礎パッキン（床下換気用）

界壁、界床の遮音性能は？

部分詳細図

156

157

構造計画
■木層ウォールを耐震要素に用いた構造計画
耐震壁 : 木層ウォール
耐力壁 : 木層ウォール

間仕切壁は、将来の用途変更やプランニングの変更等■接合部のおさまり■構造計画上の注意点を考慮し、基本的には PB 等で構成した非耐力壁として認定上は土台とパネル、パネル同士の接合部分には、凹凸のある外壁線は十分な耐震壁を配置することがでいます。一部に木層ウォール（耐力壁）を用い、架構の引きボルトと中空ボルトを使う仕様があります。今回のきますが、開口部を設ける場合には、建物全体での偏心一部を壁構造とするとともに、エントランスホールや集計画では、中空ボルトを使用しています。鉛直ジョイン

率やゾーン毎の配置バランスに注意をする必要がありま

会室等の共用部に木の壁の表情を見せる空間をつくってトは、中空ボルト 24 φを用い、上下階のパネルがラッ

す。

います。

プする幅 150㎜の中におさめています。

外周壁に鉛直荷重を支持可能な木層ウォールを用いると、壁際の柱や梁が不要とすることもできます。

耐震要素を外周に配置することで、内部の壁は間仕切り壁と引きボルト、中空ボルト共にパネルに事前にボルト穴加工をする必要があります。
各接合部のおさまりは下図を参照ください。

特に、大規模な木造建築では、床面や屋根面の水平構
面に高い性能が要求されますので、耐力壁と耐力壁の間隔を適切にとり、それに見合った水平構面の設計を行う必要があります。同様に、床のくびれた部分は応力が集中し弱点となる可能性もあります。こうした対策としてして自由に配置することが可能となります。

は、くびれた部分の応力検討のほか、建物全体をゾーン分けして、耐震要素の充足率を用いて安全性の検証をす■木層ウォール（耐震壁）の基本構成構造計画では、木層ウォールの特徴である、厚い面の表現をうまく生かした計画が望まれます。
モデルプランでは、柱梁構造＋木層ウォールの構造形式を採用しました。

ることが考えられます。

モデルプランでは、主に幅 1200㎜と 900㎜の 2 種類のパネルで外壁を構成するシステムを計画しました。2
種類の壁を上下階で千鳥配置し、隣り合うパネルの間が幅 900㎜と 600㎜の開口部となります。鉛直ジョイ

鉛直荷重は、グリッド上に配置された柱と梁によってントは、中空ボルト ( ホームコネクター 24 φ ) を用い、支持され、外周の木層ウォールが水平力を負担すること

上下階のパネルがラップする幅 150㎜の中におさめてになります。

います。また、パネルをラップさせることにより、２層分の高さで耐震壁を確保しています。

幅 1,200㎜と 900㎜で構成するパネルシステム

158

上から p.20 の中空ボルトのおさまり詳細 A 図、B 図

上から最上階の梁と木層ウォール、木層ウォール同士、木層
ウォールと土台のジョイント部分のおさまり

159

■モデルプランの構造の考え方
モデルプランでは、柱梁構造＋木層ウォール ( 非耐力壁 ) の構造形式を採用しています。
鉛直荷重は、グリッド上に配置された柱と梁によって支持され、外周の木層ウォールが水平力を負担することになります。
耐震要素を外周に配置することで、内部の壁は間仕切り壁として自由に配置することが可能となります。
凹凸のある外壁線は十分な耐震壁を配置することができますが、開口部を設ける場合には、建物全体での偏心率やゾーン毎の配置バランスに注意をする必要があります。
特に、大規模な木造建築では、床面や屋根面の水平構
面に高い性能が要求されますので、耐力壁と耐力壁の間隔を適切にとり、それに見合った水平構面の設計を行う必要があります。
同様に、床のくびれた部分は応力が集中し弱点となる可能性もあります。こうした対策としては、くびれた部
分の応力検討のほか、建物全体をゾーン分けして、耐震要素の充足率を用いて安全性の検証をすることが考えられます。
外周壁を鉛直荷重を支持可能な木層ウォール ( 耐力壁 ) を用いると、壁際の柱や梁が不要とすることもできます。
木層ウォールの特徴である、厚い面の表現をうまく生かした構造計画が望まれます。

図 3 木層ウォール ( 耐力壁 ) を外壁に使った内観イメージ

160

161

11.3

木層ウォールの設計・施工に関する FAQ

内装仕上げ

パネル強度・構造

Q) インテリアとして内装仕上げに使用する際の表面保■耐力壁、非耐力壁（耐震壁）の違い

護等はどのような種類がありますか？

Q) 耐力壁と非耐力壁（耐震壁）はどう違うの？

A) ワックス、オイル，ウレタン系、サンダー仕上げ等

A) 耐力壁は軸力を支え、それ自体が柱の役割をします。

があります。

耐震壁は水平力のみを負担するものなので、ブレースと同じ使い方で構造補強材として使用します。

■パネル仕様について
Q) パネルの目地はどのようなかたちが良いですか？

■取り付け金物についてA) 認定のとれている目地は図示の通りです。これ以外Q) パネルと梁とのジョイントはどのような留め方が可の目地については安全性を確認する必要があります。

能ですか？
A) 中空ボルト（ex. ホームコネクター）、引きボルト等が使用可能です。

施工に関する Q&A■材料管理について
Q) 現場での保管方法は？
Q) パネルの表面仕上げ材に制限はありますか？

A) 湿気の少ないところで取り付け前は平積み、取り付A) 特にございません。

け後は雨に濡れないようにブルーシート等で保護してください。
Q) パネル設置から外装工事完了までの防雨対策、日射による変色防止対策は？
A) ブルーシート等による養生を行い、直接雨、日光があたらないようにしてください。
※材料に関する Q&A は LVL 協会の HP をご覧頂くか、各メーカーに直接お問い合わせください。

162

163

11.4

項目

審査事項

チェック項目

避難直通階段

・直通階段の内装には木層ウォールをあらわしで使用できません。
・直通階段の構造については特に規定がありませんが、居室から屋外への避難経路となる場合は、「通路等の内装制限※」が適用され、LVL を現しにした内装ができません。（※内装制限の項参照）

避難階段・特別避難階段 ・避難階段の内装は、下地・仕上げとも不燃材料とする必要があるため、木層ウォ

木層ウォールを見せるための確認申請チェック項目

ールは使用できません。12㎜以上の石膏ボードなど（不燃材）で被覆した仕様でも使用できません。

（計画編）

項目

審査事項

チェック項目一般構造

排煙・床面積が 50㎡を超える居室は有効排煙面積の確保が必要です。

シックハウス

防火

防火・準防火排煙・排煙設備を要する建築物に該当する場合、500㎡以内に防煙壁（不燃材でつくり、又は覆われたもの）で区画が必要です。
・LVL は不燃材料でないため、木層ウォール現しの壁では区画できません。難燃材料（石膏ボード t7㎜以上等）で被覆する必要があります。

無窓居室となる場合は内装制限（準不燃材以上）がかかり、木層ウォールを室内に

内装制限

あらわしにすることができません。

※1

居室の内装制限・特殊建築物等の居室の内装制限（内装仕上げ材を難燃材料以上としなければならない）がかかる場合でも、天井仕上げ材を準不燃材料以上とすれば壁を木層ウォー・居室の種類及び換気回数に応じて、内装仕上げに使用するホルムアルデヒド発散

ル現しで使える告示の仕様があります。

建材の使用面積が制限されています。

（H12 告示 1439 号）天井を準不燃材（石膏ボード 9㎜以上等）とした場合、壁の・木層ウォールを現しで使う場合、LVL は F ☆☆☆☆の認定建材なので、内装仕上

仕上げに木材を用いる事ができます。

げの区分は「規制対象外」となり、面積の制限がなく使用できます。

・病院・ホテル等で 100㎡以内に、共同住宅で 200㎡以内に準耐火構造の壁・床等

・防火地域、準防火地域では耐火建築物又は準耐火建築物としなければならない建で区画された居室は、内装制限が免除されます。

築物の規模が規定されています。

・1 時間準耐火構造とした共同住宅等は、内装制限の規定に関して耐火建築物とみなされ、内装制限が適用される規模の規定が一部緩和されます。

延焼のおそれのある部分 ・道路中心線、隣地境界線、同一敷地内の 2 棟以上の棟相互の外壁間距離の中心線
より、1 階は 3m 以下、2 階以上は 5m 以下にある建築の部分です。
通路などの内装制限

・特殊建築物の通路、階段などの内装制限が適用される場合は、内装仕上げ材を準
不燃材以上としなければいけないため、木層ウォールを現しにした内装ができませ

防火区画

面積区画

・面積区画、竪穴区画、異種用途区画が必要な建築物は指定面積内に、1 時間準耐ん。準不燃材（石膏ボード 9㎜以上等）で被覆する必要があります。

竪穴区画		

火構造の壁、床等で区画します。

・ラウンジ、ホール等の共用部で居室からの避難経路となる場合は、「通路など」とみなされ、準不燃材以上の内装制限が適用されます。ただし、通路とその他の用異種用途区画

途のゾーニングを明確にすることにより、内装制限の適用される範囲を通路部分に高層区画		

限定することが出来ます。

・高層区画が必要な建築物は、指定面積内に耐火構造の床、壁等で区画します。
・高層区画には木層ウォール（1 時間準耐火）を現しにしては使えません。12㎜以上の石膏ボードで被覆する等の措置が必要です。

界壁		

火気使用室の内装制限

・キッチンなどの火気使用室には、内装仕上げ材を準不燃材以上としなければいけ・長屋、共同住宅の各戸の界壁、学校・病院・診療所（有床）等の防火上主要な間ないため、木層ウォールを現しにした内装ができません。準不燃材（石膏ボード 9

仕切りは準耐火構造等とする必要があり、木層ウォールを用いることができます。

㎜以上等）で被覆する必要があります。

・界壁には遮音性能の規定があります。

・電気系コンロ（IH クッキングヒーター等）を使用したキッチンは、火気使用室

・建築物の用途、規模により廊下の幅が規定されています。

には該当せず、内装制限が適用されません。ただし、地方自治体の消防条例の規定
により、IH クッキングヒーターに面する壁の仕様と離隔距離等が規定されている

避難

廊下幅

・ラウンジ等の共用部が居室からの避難経路となる場合、規定された廊下の幅の範場合があります。

階段幅等		

囲内に「通路等の内装制限※」が適用される場合があります。（※内装制限の項参

			

		

照）

					

		

※ 1: 内装制限は、自動式スプリンクラー設備、水噴霧消火設備等と建令 126 条の 3 の排煙設備を設けた部分は内装制限が適用されません。

164

165

付録／製品データ■構造用 LVL の基本データ○標準断面（土台、柱、梁等、軸材として）○樹種（詳しくはメーカーに問合せ下さい）

国内産材

・在来軸組工法向け

カラマツ、スギ、ヒノキ、アカマツ
外国産材

厚さ 105、120
幅

ダフリカカラマツ、ラジアータパイン、スプルース、ベイマツ

105、120、150、180 ～ 450（30 刻み）

・２×４工法向け
厚さ 38、89、140
幅89、140,184、235、286、336、387○区分
A 種構造用：○製造限界寸法

平行層をメインにして強度を追求した LVL
B 種構造用：（組み合わせによっては製造不可

詳しくはメーカーに問合せ下さい）

直交層を入れて寸法安定性を高めた LVL○曲げヤング性能
JAS 規格では 50E ～ 180E(A 種 ) 30E ～ 140E(B 種 )

・板目面
厚さ

25-600㎜

幅25-1800㎜

長さ

最大 12000㎜

製造可能なのは 50E ～ 160E(A 種 )（メーカーや樹種によって異なります）○樹種別推奨性能

・積層面
厚さ

90-200㎜

幅

450-1200㎜

長さ

3000-6000㎜【プロデュース】
一般社団法人全国 LVL 協会
一般社団法人

技術部会防耐火委員会

全国ＬＶＬ協会

50 ～ 70E

カラマツ

90 ～ 120E

東京都江東区新木場 1-7-22

ダフリカカラマツ

120 ～ 140E

TEL 03-6743-0087

ラジアータパイン

80 ～ 110E

info@lvl.ne.jp

スプルース

90 ～ 120E

アカマツ

90 ～ 110E

ベイマツ

100 ～ 140E

委員長：東京大学生産技術研究所

ヒノキ

80 ～ 100E

委員：桜設計集団

事務局

スギ〒 136-0082
新木場タワー 8F

FAX 03-5534-3959

http://www.lvl.ne.jp【H27 年度

防耐火委員会】
教授

腰原幹雄

安井昇

ビルディングランドスケープ

山代悟

広島県立総合技術研究所

藤田和彦

国土技術政策総合研究所

水上点睛

日本木造住宅産業協会
日本ツーバイフォー建築協会
全国 LVL 協会会員会社

166

167