木造超高層建築の開発構想W350計画始動
住友林業株式会社（社長：市川 晃 本社：東京都千代田区）は2018年2月20日に会社設立70周年を迎える。この節目の年に、1691（元禄４）年の創業から350周年を迎える2041年を目標に高さ350mの木造超高層建築物を実現する構想W350計画をまとめた。高層建築物の木造化・木質化と街を森にかえる環境木化都市の実現をめざして。この構想計画は研究開発機関住友林業（株）の筑波研究所を中心にまとめ、建築構法、環境配慮技術、使用部材や資源となる樹木の開発など未来技術へのロードマップとし、木造建築物の可能性を広げていくよう進めている。
悠久の時の流れを今に伝える斑鳩の里。最後の宮大工と言われた西岡常一棟梁の指揮のもと全国の大工をはじめ、工の匠たちの協力により再建された薬師寺西塔（中央）。
前号掲載の大和一之宮 大神神社宮司様が地鎮祭を行われた。
昔、完成間近の薬師寺西塔に西岡家三代にわたる法隆寺の宮大工西岡常一棟梁を訪ねたことがある。西岡棟梁は正倉院に納められた工芸用のヤリガンナを参考に研究し、堺の刀鍛冶・水野正範氏の協力を得て再現したのである。飛鳥の時代に使われていた工具・ヤリガンナとは一体どんなものでどのように使うのか尋ねると、薬師寺伽藍復興奉行所に案内してくれ西岡棟梁は、製材したばかりの桧（台桧）を実際にヤリガンナで削って使い方と仕上がりを見せてくれた（ヤリガンナで削った木のくずは、薄く長く巻いて美しい）その折に、この時とばかり質問してみた「木造建築のこんな大きなものを、出身の異なる大勢の匠の方たちで造る時の極意とは？」すると、西岡棟梁がポツリと独り言のように「木のくせ組むには人を組め」と言われました。
その時、お話しいただいたことは、まだまだ沢山ありますが、機会があればご紹介したいと思います。
世界有数の森林国といわれている日本。その国土面積の約７割は森林である。そして、この森林の約３割を占めているのが「国有林」。「国有林」は全国各地に広がり、その多くは奥地の急峻な山地や水源地にあって、良質な水の供給、土砂災害の防止・軽減、地球温暖化の防止、生物多様性の保全など私たちが生活していくうえで大変重要な働きをしている。
国有林の管理経営にあたっては、こうした森林の有する公益的機能を将来にわたって発揮していくことを目的に、林野庁・全国7森林管理局が計画的かつ効率的な事業の実施に努めている。
阿古谷渓流：鳴川山国有林
伯母谷覗：伯母谷国有林
人知れずたたずむ石窟仏：地獄谷国有林
伊勢神宮ご用材
公共建築物の木造化について
公共建築物の木造率は低位
公共建築物は展示効果やシンボル性が高いことから、公共建築物を木造で建築することは、人々に木材利用の重要性や木の良さに対する理解を深めてもらうのに効果的である。しかしながら、我が国の公共建築物における木造率は建築物全体と比べて低い。平成21（2009）年度に新築・増築・改築を行った建築物の床面積のうち木造のものの割合は、建築物全体では43.1％であるのに対して、公共建築物では8.3％にとどまっている。※農林水産省試算
このように、公共建築物における木材利用が低位である理由としては、戦後、火災に強いまちづくりに向けて、耐火性に優れた建築物への要請が強まるとともに、戦後復興期の大量伐採による森林資源の枯渇や国土の荒廃が懸念されたことから、国や地方公共団体が率先して、建築物の非木造化を進めてきたことが一因として挙げられる。
長野県赤沢檜林
長野県上松檜林
岡山県津山 檜の伐採の様子
「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」が成立
このような状況を踏まえて、平成22（2010）年10月に、木造率が低く潜在的な需要が期待できる公共建築物に重点を置いて木材利用を促進する「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」が施行された。同法では、国が公共建築物における木材の利用の促進に関する基本方針を策定して、木材の利用を進める方向性を明確にするとともに、地方公共団体や民間事業者等に対して、国の方針に則した取組を促すこととしている。
同10月には、同法に基づく「公共建築物における木材の利用の促進に関する基本方針」が策定され、過去の「非木造化」の考え方を「可能な限り木造化・木質化を図る」考え方に大きく転換した。同方針では、「建築基準法」等の法令の基準により、耐火建築物とすること等が求められない低層の公共建築物については、積極的に木造化を促進するとともに、高層・低層に関わらず、内装等の木質化を促進することとした。
事例：県産間伐材を利用した学校の建設
長野県では、平成19（2007）年度に、カラマツを中心とした間伐材の利活用実証モデルとして、稲荷山養護学校を建設した。同校の延べ床面積は1万4,461m2で、構造材等に長野県産材3,760m3を使用した。建設に当たっては、一般木造住宅に利用される規格の小径木材を極力利用することとした。また、使用木材の80％を製材として、人工乾燥材や接着重ね梁に利用した。 さらに、木材の調達の際、産地と伐採業者が特定できる書類の添付を義務付けることで、伐採現場から建築現場までの木材トレーサビリティを確保した。
各府省と地方公共団体が木材利用の方針を策定
同法を受けて、平成24（2012）年3月末までに、府省等では、22機関の全てが同法に基づく「公共建築物における木材の利用の促進のための計画」を、地方公共団体では、47都道府県の全て、370市町村が同法に基づく木材の利用の促進に関する方針を策定している。 また、農林水産省と国土交通省では、平成23（2011）年12月に、公共建築物における木材の利用の促進に向けた措置の実施状況を公表するとともに、各府省の参加による「公共建築物における木材の利用の促進に関する関係省庁等会議」を開催した。※林野庁プレスリリース「国の機関による木材利用の取組状況について」（平成23（2011）年12月7日付け）、「「公共建築物における木材の利用の促進に関する関係省庁等会議」の開催及び一般傍聴について」（平成23（2011）年12月12日付け）
「木造計画・設計基準」を策定
国土交通省では、同法を受けて、平成23（2011）年5月に、官庁営繕における木造建築物の設計に関する技術基準となる「木造計画・設計基準」を策定した。同基準は、官庁施設の営繕を対象として、木造施設の設計に関する耐久性、防耐火、構造計算等の技術的な事項及び標準的な手法を定めるものである。官庁営繕の基準は、地方公共団体が公共建築物を建設する際に参考にされることが多いため、同基準の整備により、地方公共団体での木造化が円滑に進むことが期待される。
なお、東日本大震災の被災地においては、今後、復興住宅の建設とともに、公共施設の再建を進める必要がある。政府による復興の基本方針では、施設整備の際には、地域の林業の活性化のため、地域材を利用するよう努めるとされていることから、津波の危険性を考慮して特別な構造が必要となる場合以外には、基本方針等に基づき、木造化や内装等の木質化を進めることが重要である。としている。
木造3階建ての学校等の耐火性等に関する研究
「建築基準法」では、大規模な建築物や不特定多数の人が利用する建築物については、火災時の避難安全や延焼防止等の観点から、地域、規模、用途に応じて、「耐火建築物（＊64）」や「準耐火建築物（＊65）」としなければならないとしている。一般の建築物の場合、高さ13m又は軒高9mを超える建築物又は延べ面積が3,000m2を超える建築物は、主要構造部を耐火構造等とする必要がある。さらに、劇場等の不特定又は多数の人が利用したり、就寝に利用したりする「特殊建築物」の場合には、一般の建築物よりも高い耐火性能が求められ、3階建てとする場合でも、耐火建築物とすることが求められる。
準耐火建築物については、「燃えしろ設計」等により、木造とすることが可能であるが、耐火建築物については、木質材料を耐火構造とするためには、更なる技術的知見の蓄積が必要となっている。
（＊64）火災により建築物が倒壊しないように主要構造部を耐火構造とするなどの措置を施した建築物（鉄筋コンクリート造による建築物等）。
（＊65）火災による延焼を抑制するために主要構造部を準耐火構造とするなどの措置を施した建築物（鉄骨造による建築物等）。
コラム：米国でも公共建築物への木材利用を推進
2009年に、カナダのブリティッシュ・コロンビア州が公共建築物での木材利用を求める「木材第一主義政策（Wood First Initiative）」を導入してから、カナダのケベック州や米国のオレゴン州でも、同様に、公共建築物で木材を優先的に利用する施策が導入されている注1。
このような中、米国農務省（USDA）では、2011年3月に、木材を「グリーン建築資材」として普及する新たな戦略を発表した。同戦略は、米国林野庁（US Forest Service）に対して、
・新たな建築物の建築に当たっては、グリーン建築資材として木材を優先的に選択すること
・グリーン建築資材に焦点を当てた研究開発を推進すること
・床面積1万平方フィート以上の全ての新たな建築物において、グリーン建築資材としての木材の画期的な利用の機会を追求すること
等を求めるものである。
同時に、米国林野庁では、管下機関に対して、全ての新築建築物において、地域で加工された木材を使用するよう求めた注2。
注1：UNECE/FAO （2011） Forest Products Annual Market Review 2010-2011 : 27-28.
注2：USDA （2011） USDA Leads the Way on Green Buildings, Use of Wood Products. Release No.0143.11.
街を森にかえる環境木化都市の実現へ
木造超高層建築の開発構想W350計画始動
■建築概要
この建物は木材比率9割の木鋼ハイブリッド構造です。構造は木材と鋼材を組み合わせた柱・梁の構造に鉄骨制振ブレース(筋かい)を配置するブレースチューブ構造＊とし、建物の一番外側は四周をぐるりと回るバルコニー状のデザインとします。バルコニー部分は超高層建築物でありながら新鮮な外気と豊かな自然、木漏れ日に触れられる空間を目指します。地上から建物のバルコニー部分を経由して高層階まで連続する緑は、都市での生物多様性を育む景観となります。建物内部は純木造とし、木のぬくもりややさしさを感じる落ち着いた空間とします。株式会社日建設計の設計協力でまとめている。
＊ブレースチューブ構造：柱・梁とブレースにより筒形の殻（ブレースチューブ）を構成する構造システム。柱や梁などで組まれた軸組に対角線状にブレースを入れることで、地震・風などの横からの力に対して建物が変形するのを防ぐ。
■W350計画がめざすもの
＜地球環境との共生＞
街を森にかえる
・超高層建築物の木造化の技術開発を通じて、資源・材料・建築各分野での研究・技術開発を加速する。建物が植物、生物にとって快適な環境をつくりだし、そこに住む人、都市に暮らす人にとって快適な空間となり、また生き物の棲家となる森のような建築物を目指す。木造建築物が街中に増え、地上の緑が建物、そして都市につながり、森となっていく街づくり構想である。緑あふれる建物は、野鳥や昆虫など生き物の生活圏を繋ぐネットワークを形成し都市の生物多様性に貢献する。
木材使用量・CO2の固定量の拡大
・高層建築物を木造化することで、炭素の固定量が増大し木材需要も拡大する。林業の再生による地方活性化や快適な環境の木化都市ができる。W350計画の木材使用量185,000m３は住友林業木造住宅の約8,000棟分※に相当する。またCO2を炭素として固定する量は約10万t-CO2相当となる。（※構造材のみで試算）
フォレストガーデン国立 緑葉の邸
地球環境負荷の低減
・国内の森林資源の蓄積は年々増加しており、国産材の供給量は木の年間成長量の1/4～1/5程度に留まっている。木材の利用量が森林の成長量と同等になれば、間伐や再造林などの森林整備を推進し、森を健全な状態に維持し、CO2の吸収量を確保できる。
＜社会との共生＞
林業の再生
・手入れが十分に行き届かずに放置されている国内森林の荒廃が問題となっている。木材需要の拡大で再植林を促し、山を循環させるための苗木造りを通して林業再生、地方の活性化に寄与する。
木材のカスケード利用
・高層建築物で活用する木材は、一定期間使用したのち一部を取り替えてメンテナンスを行う。使用していた木材は住宅用の柱・梁などに再加工・利用し、その後は新たな木質建材の原料にする等、都市の中で循環させることができる。最終的な廃材はバイオマス発電の燃料とし、バイオマス発電の燃焼時に発生する熱を木材の乾燥に利用するなど木材のカスケード利用が可能である。
■W350計画の意義
日本は国土に占める森林面積が約2/3（68.5%）で、OECD加盟国の中でフィンランドに次いで世界第2位ですが、国産材の自給率は約3割前後に留まっている。戦後に植えられた大量のスギやヒノキは、今まさに伐採期を迎えているものの手入れが行き届かないまま放置され、国内森林の荒廃が進んでいる。これらの木を活用し、伐採後は再植林して山を循環させていくことが重要となっている。
■W350計画が具現化する未来
2010年に「公共建築物等木材利用促進法」が施行され、それまで非木造建築に限定されてきた公共建築物の木造化が推進されるようになりました。国が率先して木材利用に取り組み、地方公共団体や民間事業者にも国の方針に即した主体的な取り組みを促すのがねらいである。木の可能性を高める技術で世界一をめざし、森林、木材資源、緑、木の魅力を引き出し、高め、人と社会、地球環境に貢献できる。
W350計画の総工費は現在の技術の積上げでは従来型超高層建築物のほぼ2倍と試算できる。今後技術開発をすることでコストダウンを進めて経済的にも実現性を高めることが出来る。木材の再利用、人にやさしい都市づくり、林業の活性化などメリットがあり、木の良さを活かす適材適所の木材利用で木造建築の需要を伸ばして行くことも可能である。耐火・耐震・耐久性能のさらなる引き上げ、建築コストの徹底した削減、新たな部材や構法の開発、そして資源となる樹木の開発等に注力し、街を森にかえる環境木化都市の構築をめざす。
チューブ構造 事例
自由な形態と構造デザイン 名古屋モード学園スパイラルタワーズ
地震力を受けもつインナートラスチューブ
名古屋駅前に建つモード学園スパイラルタワーズは、「デザイン・コンピュータ・医療の3つの学校の学生のエネルギーが絡まりながら上昇するイメージ」をコンセプトとして、タワーが螺旋状に絡まる形態に特徴があります。階段室やエレベータシャフトなどのコア周りのウィングと呼ぶ3つの教室群が、上階へ行くにつれて回転しながら縮小して取りついています。回転中心がずれていることから、建物の外観は生物的な曲面を描いています。
「捩れた建物は地震のときにどんどん捩れてしまうのではないか」といった疑問を持たれる方も多いと思います。実はこの建物は軽快で特異な形態の外観とは裏腹に、建物中央コアに非常に剛強な筒状の構造を設け、いわば大黒柱として確実に捩れや地震から建物を守るシステムを採用しています。インナートラスチューブと呼んでいるこの筒状の構造はコア周りのコンクリートを充填した鉄骨の鋼管柱と鋼管ブレースにより、トラス状のチューブを構成し、必要な剛性および耐力を持たせて大地震時にも高い安全性を確保しています。
合理的で簡潔な構造設計
自由な形態のままに構造架構を当てはめ、コンピュータに解析をゆだねて柱梁などの部材を設計していくという方法も今日の技術では不可能ではありません。しかし建物の形状に惑わされることなく、計画全体に見合った合理的な構造骨組を提案し、簡潔な構造計画を行うことこそ、構造設計者の役割だと考えられます。この建物では強固なインナートラスチューブと、二つの制振システムが地震エネルギーを効率良く減衰させることで、高い耐震性能を確保しています。粘性ダンパーを用いて効率良く地震エネルギーを吸収させる制振カラムを外周の26ヶ所に設置したほか、建物頂部変形が大きくなることに注目し、建物の1%の重量を屋上に設置したマスダンパーを採用しています。そして、このマスを転がり支承※と積層ゴムアイソレータ※により建物の固有周期に合うように調整することで、地震時に建物と逆方向に揺れ、鉛ダンパーで効率良く地震エネルギーを吸収するよう設計しています。
仮に予想を超える大地震が発生しても粘り強く地震に抵抗するため、最も重要な部位である基礎およびインナートラスチューブには大きな耐力の余裕を持たせるように設定しています。
構造デザインの新たな流れをつくる
以上のような合理的な構造システムを採用することで、外周の柱は自由な形態を軽快な骨組みで表現することが可能になりました。
スパイラルタワーズは見る角度によって姿を微妙に変え、優美でダイナミックな印象を与えています。3つのウィングの隙間から見えるインナートラスチューブは力強く、意匠と構造が互いに主張しながらうまく整合しています。このスパイラルタワーズは、複雑な形態の超高層建築における明快で合理的な構造計画を実現した、新たな構造デザインの流れをつくる建築であると確信しています。
株式会社日建設計 小堀徹・吉江慶祐・山脇克彦
名古屋モード学園「スパイラルタワー」
チューブ構造
超高層の発展に伴って生まれてきた最も有効なシステム。ロ断面を超高層の外形いっぱいに適用するもの。全体曲げに対して建物の全幅を使って抵抗するという考えから生まれているため、建物がスレンダーになるほどこの形の利点が生かされる。またチューブを構成するためにチューブを構成する面が面としての剛性を十分に持っていることが必要である。部材としての箱形断面は、面がすべてソリッドである（連続している）から、フランジ面に力を伝えるのに、ウェブ面での変形がほとんど生じない状態で可能である。しかし、これが建物の場合は外周を無窓にするわけにはいかないので多少変形が生ずる。一般にチューブとしての面を構成できるのは、柱・梁純ラーメン型のスパン3～4m以下のもの、あるいは面内いっぱいにブレースを配して剛性を上げているものなどである。
1)シングルチューブとは外周の構面が、チューブとして利くものをいう。この外周チューブのみで全水平力に抵抗し得るものであれば、内部の柱は単に鉛直力だけを支持すればよいしこのチューブだけで抵抗できない場合は内部の耐震要素と協調して抵抗することになる。内部の耐震要素としては、ラーメン、耐震壁、コアのいずれもが協調し得る。真中にコアのあるものは、チューブが”殻”に擬せられることもあって、ハルコア(Hull-Core)構造とも呼ばれる。
2)ブレースチューブ（筋かい入りチューブ）とはチューブ構成の一形態であるが、構面のすべてにブレースを入れて剛性を高めたものである。水平力に対しても耐力で抵抗するので効率が良い。ただし外周面のブレースは、エレベーションにそのまま現れるので、意匠面での解決を図って初めて実現する。
3)ダブルチューブ（二重チューブ）とはチューブを二重に重ねたものである。内部のチューブは外部のチューブほどには利かないが、内部の耐震要素の一形態として有効である。
4)バンドルチューブ（束ねチューブ）とはチューブの利きを良くするために、ウェブに相当する構面を束状に入れる。構面の幅が大きいときには有効な対処法である。出典 ACEIP
鎹八咫烏 記
伊勢「斎宮」の明和町 観光大使
協力（順不同・敬称略）
国土交通省 〒100−8918 東京都千代田区霞が関2-1-3 (代表電話) 03-5253-8111
農林水産省 〒100-8950 東京都千代田区霞が関1-2-1電話：03-3502-8111（代表）
林野庁〒100－8952 東京都千代田区霞が関1-2-1電話：03-3502-8111（代表）
奈良大本山 薬師寺 〒630-8563 奈良県奈良市西ノ京町457 電話 0742-33-6001
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