“自然素材の家”、“無垢の家”とは?知っておきたいメリット・デメリット

“自然素材の家”、“無垢の家”とは?知っておきたいメリット・デメリット

“自然素材の家”、“無垢の家”とは?知っておきたいメリット・デメリット
写真:当社お客様 I様

シックハウス症候群や化学物質過敏症の患者が急増している昨今、住まいをはじめとする身のまわりの環境を見直そうと考える人が増えています。最近よく耳にする「自然素材の家」や「無垢の家」は身体に優しく健康にもよいイメージがありますが、実際はどうなのでしょうか?今回のコラムでは、自然素材の代表格=無垢材に注目し、無垢材で家づくりを考える際に知っておきたいメリットとデメリット、気を付けるべきポイントについて考えます。

 

自然素材、無垢材ってなに?

自然素材とは、木・土・石・紙など、自然界にある材料(天然素材)を使った資材や建材のことを指します。どの程度自然素材を使用しているかは資材・建材によって異なるので、家を建てる際にどこまでこだわるか、どの場所にどのくらい使用するか、見た目だけでなく機能性も考慮しながら検討する必要があります。例えば、珪藻土と自然界にある土を混ぜて作った素材は100%自然素材ですが、カビを生えにくくし施工性を良くするために人工素材である合成樹脂を混入している珪藻土もあります。

「自然素材の家」とは、化学物質を含んでいる素材を極力使用しないで建てられた家のことをいいます。100%自然素材で化学物質を一切含まないということではなく、自然素材を部分的に取り入れた家のことを「自然素材の家」と呼ぶのが一般的です。木造住宅では、構造材や内装材に無垢材や漆喰・珪藻土などがよく用いられます。断熱材や接着剤など、見た目では分からない部分にも自然素材が使われるこだわりのケースもありますが、自然素材を多く使えばそれだけ費用は多くかかります。

【自然素材の例】

  • 床材:無垢材、コルク、天然石
  • 壁材:漆喰、珪藻土
  • 塗料:漆、柿渋、蜜蝋、植物性オイル
  • 断熱材:セルロースファイバー、炭化コルク、サーモウール
  • 接着剤:にかわ、米糊

 

無垢材とは

無垢材とは、自然素材の中で木造住宅に多く使われる建材のひとつです。丸太から必要な形状に切り出した天然の木を乾燥させて作った木材のことで、梁や柱、床材などに使われます。一方、木を貼り合わせて作った木材は集成材や合板と呼ばれます。

「無垢の家」とは、無垢材をメインに使った住宅のことです。日本での無垢の家の歴史は縄文時代の高床式住居にまでさかのぼるといわれており、無垢材は昔から神社仏閣の構造材・床材・装飾材として使われてきました。現存する世界最古の木造建築として知られる奈良の法隆寺(創建607年、一説によると670年に落雷によって全焼し7世紀後半に再建)は、ヒノキの無垢材で作られています。劣化や火災に弱いと考えられている木造建築が1300年以上も健在しているのは、適切なメンテナンスに加え、伐採された木材が時間の経過とともに強度を増すことがひとつの理由と考えられています。ヒノキ材の経年強度変化を研究した小原二郎氏は論文内で、古材は新材に比べて圧縮強度が約50〜60%、曲げ強度が約10〜30%増加すると報告しています(*1)。

*1 参考資料:「ヒノキ材の強度の変化」小原二郎

 

無垢材の種類

木造住宅を建てる際にもっとも身近な自然素材=無垢材について掘り下げてみましょう。日本で家づくりに用いられる無垢材には針葉樹と広葉樹の2種類があり、さらに国産材か輸入材かの違いもあります。木の種類によって木目や色味、硬さ、香りなどが異なるため、目的や好みをふまえて使う場所を検討します。

 

針葉樹と広葉樹の違い

針葉樹と広葉樹は、文字どおりその葉と、幹の特徴が異なります。針葉樹は針のように尖った細い葉と上にまっすぐ伸びる幹、広葉樹は広く平べったい葉と太くて枝分かれした幹で見分けることができます。

針葉樹と広葉樹の比較

一般的に針葉樹は軽くて柔らかく、広葉樹は重くて硬いといわれています。これは、木の細胞と細胞の間にある空気の通り道(孔)の割合が針葉樹は多く、広葉樹は少ないことに起因しています。つまり、針葉樹は細胞の密度が低く空気を多く含むため軽く柔らかく、反対に広葉樹は密度が高く空気が少ないため重く硬い材質になるのです。

【代表的な針葉樹】

  • スギ
  • ヒノキ
  • モミ
  • マツ(パイン)

 【代表的な広葉樹】

  • オーク(ナラ)
  • メープル(カエデ)
  • ウォールナット(クルミ)

 

無垢フローリングと合板フローリング

無垢材は柱や梁などの構造材としてはもちろん、内装材としてもよく用いられます。家の中でもっともなじみのある場所は床でしょう。床をフローリングにする場合、材は無垢(単層)か/合板(複合・複層)かの二択になります。 

無垢フローリングとは、自然から切り出した天然木のみを使用した床材のことを指します。木材本来の味を楽しむことができることに加え、木が持つさまざまな特性(調湿効果や防ダニ効果)を享受することができます。

合板フローリングとは、薄い板を接着剤で複数枚貼り合わせた集成材を使ったフローリングのことを指します。おもにベニヤ板が使われますが、表面の化粧材に薄く切った天然木を用いた合板フローリングの場合、無垢フローリングと見た目では区別がつかないこともあります。水分が浸透しないので気軽に水拭きができて汚れが落としやすいなど扱いが簡単なのがメリットですが、接着剤に化学物質が使われているため、シックハウス症候群やアレルギー関連疾患を誘発するリスクがあります。

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無垢材のメリット、デメリット

木が本来持っているさまざまな特長は、木材として加工された後でも生きています。よく「木は呼吸している」「木は天然のエアコン」と表現されることからも分かるように、生命活動が停止しても周囲の温度や湿度の変化に合わせて空気中の水分を吸収・放出したり、フィトンチッドと呼ばれる物質を放散し続けます。この木が持つ特性が、見方によってはメリットにもデメリットにもなりうるのです。

 

メリット

1)調湿性が高い

内装に木を用いた場合、室内の湿度を快適に保ってくれるという利点があります。内装に無垢材を用いた部屋と、木目調のビニルクロスを用いた部屋で湿度を測定した実験では、季節に関わらず無垢材の部屋の方が湿度が低く一定に保たれるという結果が出ています。

内装の違いによる室内の湿度変化※本傳晃義ほか、日本木材学会九州支部大会講演集,23,Ⅱ-13-7(2016)をもとに作成

時間の経過とともに、無垢材の部屋と木目調ビニルクロスの部屋で湿度に明確な差があらわれています。無垢材が調湿作用を発揮し、湿度の上昇を抑えたためと考えられます。特に睡眠時は、人の呼気や発汗などで時間が経つにつれ室内湿度が上昇するので、快適な睡眠環境を実現するためには無垢材の調湿作用がおおいに役立ってくれます。特にスギやモミなどの針葉樹は細胞の密度が低く、より多くの空気や水分を溜め込むことができるため調湿能力が高いといわれています。

なお、吸放湿壁紙や自然素材の珪藻土も調湿効果が高いといわれていますが、JIS規格に基づいた実験結果では自然乾燥されたモミの木材が最も高い調湿効果を発揮することが明らかになっています。下図は、各素材を多湿環境に置いて時間経過とともにどの程度湿気を吸収したかを比較した表です。これを見ると実験開始から12時間後にはモミの木材が珪藻土より134%(67g/㎡)、最大値で120%(114g/㎡)多く湿気を吸収しています。また、吸放湿壁紙は物により異なりますが、最大値で55g/㎡程度が一般的なパフォーマンスになりますので、モミや珪藻土と比較すると調湿効果という点では大きく劣ります。

関連記事:調湿建材って何?木材の調湿効果と家づくりの注意点
参考記事:調湿効果が高い自然素材はどれ?本当は珪藻土よりモミの木

素材別 湿気の吸湿量の比較

 

2)ダニが繁殖しにくい

アトピー性皮膚炎や喘息などのアレルゲン起因疾患の大敵は、家の中のダニです。ダニ予防のためには、①ダニのすみかとなる場所を減らす、②ダニを繁殖させない、の2本柱の対策が基本になりますが、無垢材を床材に使うとこの両方の対策が一度にできることになります。

まず物理的にダニのすみかを減らす対策ですが、これは床材にカーペットや畳ではなく木材を採用することで高い効果が得られることが実証されています。集合住宅のリビングルームの床を畳あるいはカーペットから木の床に改装してダニ数の変化を観察した研究では、ダニの繁殖が盛んな8・9月の1平方メートルあたり平均ダニ数が104匹から23匹に激減したという結果が出ています。フローリングにすることで掃除機がけやモップがけがしやすくなり、ダニのフンや死骸の除去が容易になるという側面も理由のひとつでしょう。

️木の床への改装によるダニ数の変化※高岡正敏ほか、日本衛生学雑誌,42,223(1987)をもとに作成

ダニを繁殖させないという点においても、木材は優れた作用を持つと認められています。木材チップを使った環境下でダニの行動を観察した研究では、木材から直接発散される物質がダニの行動を抑制し、ダニの繁殖機会が減った結果、屋内のダニ数やアレルゲン量が減少したという結果が報告されています(*2)。実験でダニの行動抑制効果が認められたテルペン類はヒノキやモミに多く含まれており、特に自然乾燥の場合は樹齢に比例して効果が持続するといわれています。

*2 参考資料:平松靖「木材を用いたダニ防除と木材のにおいに対する快適感評価にもとづく室内環境の改善に関する研究」(2006)

3)夏に涼しく冬に暖かい

夏に涼しく冬に暖かい快適な居住空間を実現するための一番簡単な方法は、断熱性の高い素材を建材に使うこと。断熱性が高いというのは、つまり素材の熱伝導率が低いということです。木材は細胞の中に熱を伝えにくい空気を含むため他の建材に比べて断熱性に優れており(鉄の約830倍、コンクリートの10倍)、冷暖房に頼らなくても室温調整がしやすい素材であることが分かります。表を見ていただいて分かるとおり、針葉樹は構造上内部により多くの空気を含むため一般的に広葉樹に比べて断熱性が高く、夏は涼しく冬は暖かい室温を保つ手助けになってくれます。

関連記事:夏涼しく冬暖かい家に住みたい!鍵となる高気密・高断熱のデメリットはなくせる?

建築材料の熱伝導率木材機能研究所のデータをもとに作成

床材料の違いによる足の甲の温度変化 ※山本孝ほか、「木材工景」Vol.22-1,P24(1967)をもとに作成

さらに、木目が凸凹になるように仕上げた「浮づくり」という無垢材をフローリングに用いると、木目と足の間に空気がたまるので夏はベタベタせず、冬は暖かい感触で素足でも快適に過ごすことができます。足で踏んだときの感触が柔らかくなるので足腰に優しく、滑りにくくなるのもメリットです。

4)健康にいい

木々が放つ天然の香り成分「フィトンチッド」は、空気浄化作用や消臭・脱臭作用を持つことで知られています。森林浴をすると心身がリフレッシュできるのはこのフィトンチッドの力。フィトンチッドは伐採された木からも発散され続けるので、家の内装に無垢材を使うことで空気をきれいに保ち、森林浴と同じような効果を得ることができます。

無垢材をふんだんに使った日本の歴史的建造物を見ると、フィトンチッドの効果を実感できます。例えば、東大寺正倉院で1250年もの間文化財が良好な状態で保管されてきたのは、木造建造物内部で温度・湿度が一定に保たれ、二酸化窒素(NO2)・二酸化硫黄(SO2)・オゾン(O3)などが外気よりも70〜90%減少するためだと考えられています(*3)。

*3 参考資料:辻野喜夫氏ら、大阪環境農林水産研究所研究報告第1号(2008)

森のよい香りを作り出しているフィトンチッドのおもな成分はテルペン類と呼ばれる有機化合物で、中でもモノテルペン類は二酸化炭素の浄化率やホルムアルデヒドの吸着・除去能力が高いといわれています。モノテルペン類は針葉樹に多く含まれており、スギやモミ葉油は数ppmのホルムアルデヒドを80%以上除去することが報告されています。

樹木精油によるホルムアルデヒド除去率

【フィトンチッドが持つさまざまな効果】

  • 空気浄化
  • 消臭
  • 除菌・抗菌
  • 防虫
  • ストレス緩和・リラックス(副交感神経活動が昂進、血圧・脈拍数の減少)
  • 抗酸化
  • ストレスホルモン減少(唾液中のコルチゾール濃度低下)
  • 免疫力アップ(NK活性が高まる、抗がんタンパク質の増加)

 

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デメリット

1)傷やシミが付きやすい

無垢材を床材に使用する場合は特に、合板に比べて傷やシミが付きやすいことを知っておく必要があります。なるべく傷が付くのを避けたいと考える方は、樹種による硬さの違いに注意してフローリング材を選ぶといいでしょう。一般的に広葉樹は密度が高く硬い材質ですが、その分足腰への負担軽減や暖かい肌触りなどの効果は針葉樹に比べて低くなります。家族全員が過ごすことの多いリビングには硬く傷つきにくい木を、子供部屋には柔ららかく足に優しい木を選ぶなど、部屋によって材を使い分けることも一案です。

無垢材は湿度が高くなると膨張し、乾燥すると縮むという性質があるので、小さな傷は時間の経過とともに目立たなくなります。無垢の木が収縮する性質を利用して水とアイロンで凹みを直したり、大きな傷が付いてしまった場合は表面を削ってきれいにする方法もあります。しかし基本的には、傷やシミも味や風格ととらえて変化を楽しむ気持ちでいることが、無垢の家でストレスなく暮らすポイントです。

2)変形が生じることがある

木はもともと多くの水分を含んでいるため、時間が経つと膨らんで反ったり縮んで隙間が空くことがあります。この伸縮は木の調湿効果から生まれるもので、無垢材が持つ大きなメリットでもあるのです。無垢材を使うかぎり少々の収縮や変形は避けられないものですが、高度な技術でしっかりと乾燥させた木材を使うことで変形は起こりにくくなります。

3)コストが高くなる

無垢材は、材料と施工の初期工事費用で考えると人工的な素材と比べて高くなります。1本の木から切り出す無垢材は作れる数に限りがあるため、素材自体の値段が合板より高めなことに加え、施工にも適切な知識と熟練した技術が必要で、コストがかさむ傾向があるのです。しかし、材料価格は木の種類・グレード・規格によって大きく異なるので、どの無垢材をどのくらい使うかによってコストを抑えることは可能です。プロと相談しながらじっくり検討してください。

メンテナンスがめんどうと思われがちな無垢材ですが、実は日々の掃除は乾拭きで十分と意外に手軽です。傷や着色を削って補修するという方法は合板フローリングでは不可能なので、長い目で見たコストパフォーマンスは悪くないともいえます。

 

素材選びのポイントと注意点

反りや腐朽、シミや変色など無垢材にありがちなトラブルを避けるために、素材選びで気をつけたいポイントは次の2点。使用環境が無垢材に適しているか、実生活を想像しながら適材適所で素材を使い分けるのがベストです。

関連記事:自然素材の家を建てる前に知るべき事実 ー 素材別のメリット・デメリット

 

十分に乾燥された材を使う

良質な木でも乾燥が十分でないと上質な無垢材にならない、といわれています。その理由は、水分を多く含んだままの木材を建材として使ってしまうと、施工後に反ったり隙間が空く問題が発生しやすくなるためです。木材を一定の条件下で安定する含水率(平衡含水率)まで乾燥してはじめて、空気が乾燥すると水分を放出し、湿度が高くなると吸収するという優れた調湿効果を発揮できるようになります。十分に乾燥された木材は、収縮や変形が起こりにくくなるだけでなく、強度が高まり、木材腐朽菌やシロアリの発生も防ぎやすくなるというメリットがあります。

 

適材適所で使う

無垢材は汚れやすかったり湿気が多い場所には向かないので、キッチンやバスルームの床材や壁材として使うのはおすすめできません。木材腐朽菌が活性化する条件は大気中の水分が85%以上、木材中の水分が25〜150%といわれていますので、外壁やバスルームなど水にさらされる時間が長い場所に木材を使うと、木が腐ってしまう心配は避けられなくなります。耐水性の高い樹種を選んだり、水をはじくウレタン塗装を施しておく、などの対策もできますが、水気が多い場所には耐水性が高い他の自然素材を使うのが無難でしょう。例えば、カビが生えにくく消臭効果が高い漆喰、水に強いコルクタイル、調湿機能が高い珪藻土など、選択肢はさまざまです。工務店やハウスメーカーと相談してみてください。

 

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