集成材

集成材（しゅうせいざい、Laminated wood）とは、断面寸法の小さい木材（板材、Laminar、ラミナ）を接着剤で再構成して作られる木質材料である。構造用と造作用に分類され、主に建材やテーブルの天板などの家具素材として用いられる。強度や耐水性について厳格な規格、検査基準のもとで品質管理される構造用のものと、家具や内装などに使う造作用（強度に関する規格はない）とでは、一見した見た目が似ていても工学的な特性は異なる。
近年、大断面集成材が学校建築物などの大型公共施設の梁などに用いられるようになった。また、木質構造では従来困難とされていた曲線部材・大スパン架構などが実現可能となり、木質ドームなどが造られるようになった。
歴史.
集成材の製造と利用は、1930年代のアメリカで始まる。初期の集成材はカゼインを接着剤としたもので、当時の集成材を利用した建築物は2010年代でもウィスコンシン州の図書館などに残っている。日本では1950年代、ユリア樹脂を接着剤とした集成材を三井木材が利用をし始めたもの。既に完成後50年 - 70年経た建築物も存在する。
製造工程.
製造される集成材のサイズにより、3の工程は変わる。たとえば、机やテーブルなどの天板に使われる造作用集成材なら、もともとのラミナの厚み（数センチ程度）で十分なので、厚さを増やすために重ねる必要はなく、ラミナを長さ方向と幅方向に接着して必要な広さの板を得る。
構造用集成材の製造においては、集成、接着される前にグレーディングマシンと呼ばれる装置を用い、ヤング率によるラミナの等級区分が行われる。また、フィンガージョイント接合により縦継ぎされたラミナは、プルーフローダ（保証荷重試験機）と呼ばれる装置を用いた試験を行い、強度の低いものは排除される。ヤング率の高いラミナは「異等級対称構成」の場合、集成材の外層に使われる。
なお、フィンガージョイントが普及する以前には、縦継ぎをする材どうしを斜めにそぎ落として接着面積を増やしたスカーフジョイントが用いられていたが、フィンガージョイントと比較した場合、捨てられる材の量が多く、また接着時の圧締に手間がかかるので、現在、構造用集成材でスカーフジョイントが使われることはない。スカーフジョイントは、家具などで曲線の部分（例えば、椅子の足）を作るために使われることはあるが、これは集成材という汎用の素材を作るというわけではなく、最終製品として曲線や曲面を得るための意匠的な木材加工の例と見るべきである。なお、大型の木造建築物に使われる湾曲集成材は汎用品ではなく、個々の建築物のデザインに応じたオーダーメードの製品であり、その形状に応じてラミナを斜めに削る場合もあるが、縦継ぎ部はフィンガージョイントである。
ハイブリッド集成材.
木目が美しいアメリカ合衆国産のベイマツに、強度の高い日本産のスギを貼り合わせるなどした異樹種集成材をハイブリッド集成材という。粘りのあるベイマツを上下に配し、その間に国産杉を挟む構造になっている。
材料を国産材に限って集成材を作る場合でも、原木を鋸挽きして乾燥させた時ラミナを得た時点で、個々のラミナに対してラング率の計測などに基づく推定強度ごとに等級分けし、曲げ応力のかかる外側に丈夫なものを配置、内側には軽軟なものを用いるというような工夫は、一般的になされており、とくに大断面積集成材の場合には必須である。応力のあまりかからない部分にまで強度のあるラミナを使用した場合、単に原木からの歩留まりが落ちて不経済になるというだけではなく、できあがった集成材が重くなる。梁材として作る場合、通常は上下対称に強度を分布させるが、湾曲集成材など、斜めに力がかかることが建築物の設計段階で分かっている場合には、力の向きに応じて非対称の構成をとることもある。
なお、強度の計測で構造用集成材には不適と判断された材は、造作用など別の用途に転用される。
幅ハギ集成パネル.
Solid Edged-glued Panel。数センチの棒状〜板状の無垢材を、横方向のみに接着することでパネル形状にしたものである。特に、材料にパイン（松）やタモ、カリン、オークなどを使用したものは、その意匠性の良さからテーブルや家具等に多用される。パネルの垂直方向には接着剤の層が存在せず、無垢材と同じ透湿性・調湿性が得られる。杉を使ったものは床や天井に、構造用合板の代わりに使用できるが、サブロクサイズで1万円前後と非常に高価である。
日本農林規格（JAS）における「集成材」.
日本農林規格（JAS）では、「集成材」を「ひき板又は小角材等をその繊維方向を互いにほぼ平行にして、厚さ、幅及び長さの方向に集成接着を施した一般材」と定義し、製造条件や試験方法を規定している。