木造建築の可能性を広げる「CLTユニット工法」ってなに？建設から暮らしまで、CO2排出量を減らす合理的な選択肢とは？

カーボンニュートラル実現に向けて注目される「木造建築」

2010年に「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」が施行されました。これは公共建築物への木材利用を促進し、森林資源の循環利用を促すことを目的とした法律です。

この法律は、2021年に「脱炭素社会の実現に資する等のための建築物等における木材の利用の促進に関する法律」に改正・施行され、公共建築物だけでなく民間の非住宅・中高層建築物においても、木造・木質化の推進が明文化され、選択肢に加わるようになりました。

建材として木材を利用するとCO2を長期間固定することにつながり、さらに鉄筋コンクリートや鉄骨の利用が減れば、その結果として建設時に排出するCO2を削減できるため、脱炭素社会の実現に貢献することが期待されています。

また木材利用は、「使う・植える・育てる」という森林資源の循環利用の観点からも注目されています。大林グループは、新しい循環型ビジネスモデル「Circular Timber Construction®（サーキュラー・ティンバー・コンストラクション）」を掲げ、木材のサプライチェーン強化や循環利用の強化にも取り組んでいます。

循環型モデル「Circular Timber Construction®」

循環型モデル「Circular Timber Construction®」（木造・木質建築 | 技術・ソリューション｜大林組）

木材の利活用を川上（植林・育林）から川中（加工・調達）、川下とその先（建設、発電、リユース・リサイクル）のフェーズに分けて考えます。

Circular Timber Construction®は、大林グループ全体でさまざまな木材利用や森林関連のノウハウや知見を蓄積してきた強みを生かし、サプライチェーンの強化に貢献しようという取り組みです。

CLTとは？木造建築で重要な技術

中高層建築に木材を活用するためには、さまざまな技術が求められます。

その代表的な技術の一つであるCLTとは、Cross Laminated Timber（クロス・ラミネイティド・ティンバー）の略で、ひき板（ラミナ）を繊維方向が直交するように積層接着したもので「直交集成材」とも呼ばれます。エンジニアリングウッド（エンジニアードウッド）の一種で、木材を人工的に加工・接合した建材です。厚みのある大きな板なので、建築の構造材の他、土木用材、家具などにも使用されています。

そもそも天然の素材である木材は、材が均質でなく、強度にもばらつきがあるため、そのまま中大規模の構造材に使用することはできません。木材を一定の寸法の部材（ラミナ）として切り出し、貼り合わせることで、反り・ねじれ・割れに強くなります。その過程でひき板を強度ごとに分類し、同じ強さのものを貼り合わせると、均質な強度の材料として使用できます。

エンジニアリングウッドの特徴

エンジニアリングウッドには、集成材、CLT、LVL （Laminated Veneer Lumber：単板積層材）、合板などがあります。

エンジニアリングウッドの分類

コンクリートに匹敵する強度

CLTは高強度で変形しにくく、コンクリートにも匹敵する強度があり、高い耐震性、耐火性も備えています。

高い断熱性能

また、CLTはコンクリートに比べて10倍、鉄に比べて400倍以上の高い断熱性能があります。積層させる数によって、3層、5層、7層、9層などがあり、厚みが増せば断熱性も高くなります。

軽量化による地震力の軽減

さらにコンクリートパネルに比べて4分の1程度の重量のため、建物自体が軽量化し、地震力の負担軽減につながります。CLTは、欧州を中心にマンションや商業施設などの壁や床として普及しており、日本でも中高層建築物などの木造化に活用されています。

大林組は、国内におけるCLT製造のトップランナーであるサイプレス・スナダヤをグループ会社化するなど、建築物の木造・木質化に向けてCLTの活用を推進しています。

【動画で見るカーボンニュートラル】大林グループの木材製造販売「サイプレス・スナダヤ」 でのCLT製造の様子（約8分）

木造建築において注目される「CLTユニット工法」

建物をいくつかのパーツに分けて、工場で製作した部材を現場で組み立てるのがユニット工法です。大林組は、構造材となるCLTパネルの壁と天井を工場でユニット化することで高品質かつ短工期での施工を実現する「CLTユニット工法」を開発しました。

今まで戸建て住宅で採用されることの多かったユニット工法を、大規模建築にも適合するように開発。より簡易な施工方法で高品質な建物を、より早く、より廉く、より安全に実現することを目指しています。

また、従来の「CLTパネル工法」では、パネルを現場へ運びこんで組み立てていましたが、「CLTユニット工法」では、安定した作業環境の工場で組み立てることにより、製作精度の向上による高品質化と現場施工手間の削減による短工期化を実現しました。加えて、現場作業員の省人化や工事中の騒音・振動の低減、粉じんの発生の抑制にも寄与しています。

壁・天井・床の四方を囲うのが一般的なユニットの形ですが、「CLTユニット工法」では壁と天井のみで組み立てる形状とすることで高さを抑え、4tトラックで運搬できるサイズ（幅：2m、高さ：2.8m、長さ：6m）に抑えました。

この取り組みを通じて、木材の集合住宅、ホテルなど同じ形状の部屋が連続する建物用途への適用拡大を図ることで、木造建築をより一層普及させます。

【動画で見るカーボンニュートラル】CLTユニット工法の組み立て（25秒）

「CLTユニット工法」の実績「大林組仙台梅田寮」

大林組は、新たに開発した「CLTパネル工法」を自社の社員寮である大林組仙台梅田寮（所在地：宮城県仙台市青葉区）の建設に適用しました。「CLTユニット工法」の採用により鉄骨造と比較して3カ月、現地でパネルを組み立てる工法に比べて1カ月工期を短縮しました。

この建物は、1階は鉄筋コンクリート（RC）造で高い耐震性を確保し、2、3階の住居部分は断熱性の高い木造により東北の厳冬をしのぐことができる、RC造と木造のハイブリッド構造の建物です。建物全体で国産スギ材を963m³使用、これにより495t-CO2^（※1）のCO2を建物のライフサイクルを通じて固定しています。

※1　 t-CO2とは、温室効果ガスの発生量を表す単位で1tの二酸化炭素に相当

BIMの活用と取り組み

BIMとは、Building Information Modeling（ビルディング インフォメーション モデリング）の略。コンピュータ上に作成した3次元の形状情報に加え、コストや仕上げ、管理情報などの属性データを追加した建築物のデータベースを、建築の設計、施工から維持管理までライフサイクル全体にわたって情報活用を行うものです。

大林組仙台梅田寮においてもBIMを積極的に活用し、その集約された情報を活用、共有、管理することで、省力化と高品質化に寄与しています。

木材加工データとの連携

BIMモデルとCLTパネル加工機のデータを連携させることで、作図を含めた製作スケジュールの短縮が可能となりました。

古い木造家屋のイメージとコンクリートや金属の素材感

古い木造家屋をイメージさせる黒壁や木製ルーバーと、コンクリートや金属の外壁などを組み合わせることで、環境にやさしいだけではない洗練された都会的な木造のたたずまいとし、地域に溶け込ませています。

住まう人の心地よさを最重要視

多くの人が集う１階共用室、ゆっくり自分の時間を過ごしてもらう寮室、ともに建物の中にいながら、しっかりと光や風、緑を感じられるよう、大きな中庭に面して配置。住まう人の心の健康、心地よさを最重要視しています。

地域経済の活性化

建設資材は、東北の森林資源も活用。福島県内の工場でCLT加工を行い、震災復興としてつくられた福島高度集成材製造センターでユニット組み立てを行うことで、地域経済の活性化にも貢献しました。

カーボンニュートラル社会実現のカギを握る木造建築とその新たな可能性を切り拓く「CLTユニット工法」。環境への配慮と人の心地よさを両立するこの技術は、私たちの暮らしをどう変えていくのでしょうか。未来の建築をともに考えるきっかけとして、ぜひ注目してみてください。