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建設資材データベーストップ > 特集記事資料館 > 建築施工単価 > CLTの現状と今後の展開

 

1. はじめに

CLT とはCross Laminated Timber(クロス・ラミネイティッド・ティンバー)の略称で,日本語に直訳すると「直交に積層された木材」となる。板状に製材して乾燥させた木材(ラミナと呼ぶ)を横に並べて接着剤を塗布し,その上に90度ずらしてラミナを積み重ねることを繰り返し,プレス機で圧着した材料である。奇数層で3層,5 層,7層が基本の構成である。通常の木材からは取ることのできないサイズの大版パネルがCLTによって可能になった。
 
CLT は1995年頃からオーストリアを中心に研究開発が進められてきた。木質材料としては新しいものだが,現在ではヨーロッパだけでなく北米やオセアニアなどにも利用が広がってきている。
 
大版の木質パネルであり,床や屋根,壁として利用される。まず壁を設置してからその上に上階の床を敷き,さらに上の階の壁を建て込んでいくというのが基本的な使い方である。海外では,CLTを使った中高層の木造建築が数多く建てられている(写真− 1)。
 

【写真−1 7階建ての集合住宅(オーストリア ウィーン)】




 
建物の全体にCLT を使わずに,鉄筋コンクリート造や鉄骨造,または木造の軸組工法などと組み合わせて部分的に利用する場合も多い。世界中で2016年には約77 万m3のCLTが製造されており,2018年には100万m3に達するものとみられている(図− 1)。
 

【図−1 世界でのCLTの生産数量の推移】




 
 
日本国内では,2011年頃からCLTを一般的に利用できるようにしようという取り組みが本格的にスタートした。新しい建築材料であり,また,日本は地震国であることから,実大の5階建て震動台実験をするなどの実証実験や学識経験者による検討が続けられてきた(写真− 2)。
 

【写真−2 スギCLTによる5階建て建物の実大震動台実験】




 
 

2. 告示化で一般利用スタート

2016 年3 月31 日と4 月1 日にCLT関連の建築基準法に基づく告示が施行された。これまではCLTを構造材として利用する際には個別に大臣認定を取得する必要があったが,この告示により通常の建築確認によってCLTを使った建築が可能となった。この告示はCLTの利用をできるだけ早く可能にしようと検討され,これまでに安全性が確認された材料の強度や設計法,接合方法などについて記されている。新設された告示は「CLTを用いた建築物の一般設計法」「CLT材料の品質及び強度」について,改正された告示は「CLT部材等の燃えしろ設計」についてである。
 

2.1 CLTの設計

関連告示の施行により,CLTパネル工法は鉄筋コンクリート造や鉄骨造の建築と同様に,構造計算を行うことができるようになった。他工法の一部として,または組み合わせの利用もあるが,本稿ではCLTパネル工法の場合についてのみ説明する。
 
 
2.1.1 架構の構成方法
 
CLTパネル工法建築物は,CLTを水平力と鉛直力の両方を負担する壁として設ける建築物と定義する。架構は原則として水平構面勝ちのプラットホーム工法として構成し,鉛直構面は,無開口のCLTパネルを組み合わせて構成する「小幅パネル架構」(図−2( a),(b))と,開口を有するCLTパネルを用いて構成する「大版パネル架構」(図−2(c),(d))に大別される。水平構面については,CLTパネルのほか,梁・根太など横架材と面材による在来床組および在来小屋組を用いることも可能である。
 

【図−2 架構の種類】




 
 
2.1.2 架構形式
 
大版パネル架構は,水平力によって開口隅を起点とする鉛直方向の亀裂が発生することを容認する大版パネル架構①と,その亀裂を容認しない大版パネル架構②に細分される。小幅パネル架構と大版パネル架構①をまとめて「分割型架構」と呼び,それに対し大版パネル架構②を「一体型架構」と呼ぶ(図− 3)。
 

【図−3 架構形式の分類】




 
 
2.1.3 標準的な接合方法
 
CLTパネル相互の接合方法は高耐力の接合が必要であり,引張接合部については靭性も必要となる。これを考慮して,技術基準告示では「ビス打鋼板+ボルト形式」(図− 4)および「引きボルト形式」を標準とし,ボルトには原則的に靭性をもつABR(JIS B 1220構造用両ネジアンカーボルトセット)を用いる。
 

【図−4 接合部例「ビス打鋼板+ボルト形式」】




 
また,接合部に用いる金物,接合部の材料の品質は日本工業規格,日本農林規格または海外規格への適合が確認できるものとし,接合部の構成は試験に基づく構造性能の確認を行えば,上記以外の接合金物も利用できる。
 
 
2.1.4 耐久性について
 
CLTパネル工法に用いるCLTパネルについては,まだ防腐防蟻処理(薬剤注入)に関する規格が整備されておらず,薬剤処理を行う場合は,塗布による方法になる。CLTパネルの耐久性は工法上の工夫や設計を行うことによって確保することができる(表− 1)。
 

【表−1 CLTパネル工法の水分(湿分)対策】




 
 

2.2 CLTの施工

CLTパネルは,木材による製品でありながら寸法が大きく重量もあるため,取り扱いの際は,それらの点に留意することが重要である。施工上の特徴としては,コンクリート素材のPCパネルやALC パネルに類似している点も多い。
 
 
2.2.1 CLTパネルの施工計画
CLTパネルの製造・加工には比較的期間を要する場合が多いので,それらを考慮して工程計画を立案する(表−2)。
 

【表−2 CLTパネル工事工程表の例】




 
また敷地や周辺などの状況を十分に調査し,部材の搬入方法や輸送計画,部材の置き場所,クレーンの据え付け位置,地組を必要とする場合のスペースなどを検討する必要がある(図−5)。
 

【図−5 地組時の建方計画図の例】




 
 
2.2.2 アンカーボルトとその設置精度
 
CLTパネル工法は,アンカーボルトの使用本数が多く,また高い精度が求められる(図− 6)。

【図−6 アンカーボルトの本数】




 
 
アンカーボルトの設置位置の精度を確保するためには,アンカーボルト下部(写真− 3)とアンカーボルト上部(写真− 4)の2箇所について,アンカーフレームや,フラットプレート,木材などを用いて固定することが効果的である。アンカーボルトを基礎梁配筋などに固定すると,コンクリート打設時に鉄筋が動く可能性があり,望ましくない。打設時のコンクリートノロなどが付着しないような養生も重要である(写真− 4)。
 

【写真−3 下部固定】

【写真−4 上部固定・養生】




 
2.2.3 建方
 
あらかじめ組み立てが必要な壁パネルの地組は,架台を設置後その上に単体のCLTパネルをセットし,金物の取り付けを行う(写真− 5)。門型の場合は開口部の対角寸法を確認する(写真−6)。
 

【写真−5 接合金物取り付け】

【写真−6 地組(寸法確認)】




 
クレーンを使用しての建方の場合,使用材料の大きさや重量,クレーンからの距離を確認し揚重作業を行う(写真− 7,8)。建方が終了したCLTパネルは,倒れないように仮留めを行う。
 

【写真−7 地組終了】

【写真−8 小幅パネルの揚重】




 
CLTパネル工法の施工中の水分(湿分)対策については,日々の建方終了後のシート養生,建方工期の短縮,防水や雨仕舞いを早期に行うことが望ましい。
 
 

2.3 テキストや講習会

CLTに関する告示や設計法などを解説した書籍は,「CLT関連告示等解説書」「CLTを用いた建築物の設計施工マニュアル」として出版されているので,参考にされたい(注1)。また,これらの書籍をテキストとした講習会を日本CLT協会では開催している(注2)。
 


 
(注1)「 2016年公布・施行 CLT関連告示等解説書」「2016年版 CLTを用いた建築物の設計施工マニュアル」
   (共に公益財団法人日本住宅・木材技術センター発行)
 
(注2) CLT 構造設計講習会(http://clta.jp/events/3694/
 
 
 

3. 製造拠点も拡大

CLTの一般利用がスタートしたことにより,CLTを製造する企業も増えてきており,2017年3月時点でJAS認定を取得している企業は7 社となっている(表− 3,写真− 9)。
 

【表−3 CLTの製造企業一覧】




 

【写真−9 製造されたCLT】




 
製造量は2015,16年は約5,000m3にとどまっていたが,17年は2万m3以上が見込まれている。製造されるCLTはスギだけでなく,外層がヒノキで内層をスギとしたものや,カラマツでの認定取得もある。
 
 

4. 建築事例

日本国内ではCLTを使った建物はこれまでに60棟程度が完成しており,現在,設計または施工中の建物も多数ある(注3)。ここではすでに完成しているいくつかの事例を紹介する。
 



 



 



 
(注3) 日本CLT協会ホームページ「CLT 利用例」(http://clta.jp/case/
 
 
 

5. 国の後押しも

CLTの普及については国も積極的に動いている。2016 年6 月にCLT 活用促進に関する関係省庁連絡会議が発足し,2017年1月には「CLT の普及に向けた新たなロードマップ」が公開された(図− 7)。
 

【図−7 CLTの普及に向けた新たなロードマップ】




 
 
このロードマップでは2020年度までに目指す姿とそのために実施する具体的な取り組みが示されている。
 
CLTを使った建物に対する補助も林野庁,国土交通省,環境省の事業で実施されることとなっている。2017年度に見込まれているものの概要は表− 4のとおりである。
 

【表−4 CLT関連で見込まれる補助事業(2017年度)】




 
詳細については,各省庁や内閣官房内に設置された「CLT活用促進のための政府一元窓口」(注4)に問い合わせてほしい。
 


 
(注4) CLT活用促進のための政府一元窓口(http://www.cas.go.jp/jp/seisaku/cltmadoguchi/
 
 
 

6. 今後の課題・展開

CLTを使った建築は日本ではまだ始まったばかりの段階であり,CLTを使うことのできる設計者や施工者を増やしていかなければならない。また,実例を増やしていきながら,設計上,施工上の改善点を洗い出し,解決策の提示や提案をCLT 協会でも行っていきたい。
 
将来的には日本でも中高層建築にCLTを使いたいが,そのためには1時間耐火や2時間耐火とすることが必要である。1時間耐火については,壁はすでに告示化されており,床については早期の告示化が待たれるところである。2時間耐火は,大臣認定の取得が必要であり取得すべく取り組みを進めていく(鉄骨造の床へのCLT利用では,すでに大臣認定の取得企業がある(注5))。2時間耐火の認定を取得すれば5〜14階建てまでの建物が建てられるようになる。
 
CLTは新しい材料であり工法であるため,設計者や利用者から新しい発想や使い方を提案していただき,今後,多くの方々と一緒にCLTを育てていきたい。
 


 
(注5) 山佐木材,旭化成建材の共同取得
 


 
(参考)
● CLTパネル工法を用いた建築物又は建築物の構造部分の構造方法に関する安全上必要な技術的基準を定める等の件
 (平成28 年国土交通省告示第611 号)
 
● 建築物の基礎,主要構造部等に使用する建築材料並びにこれらの建築材料が適合すべき日本工業規格
 又は日本農林規格及び品質に関する技術的基準を定める件(平成12 年建設省告示第1446 号)
 
● 特殊な許容応力度及び特殊な材料強度を定める件(平成13 年国土交通省告示第1024 号)
 
●「 CLT利用のイメージ2016」(制作:桜設計集団一級建築士事務所,発行:秋田県緑の産業振興協議会)
 
 

一般社団法人 日本CLT協会      
業務推進部 次長 有賀 康治

 
 
 
【出典】


建築施工単価2017夏号



 

 

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