木の可能性は、計り知れない。
人のこころを癒し、優れた断熱性や強さで
快適な毎日をつくってくれる。
そして、木は環境にもやさしい。
炭素を蓄え続け、脱炭素にも貢献する。
木がもつ力をすべて引き出せたなら。
もっと自然災害に強く、もっと自由に暮らせて、
もっと心地よい住まいを叶えられるはず。
そんな理想を、BIG FRAME（BF）構法という
木造建築構法でカタチにしました。
巨大な木の構造材「ビッグコラム」、
躯体を強くつなぐ「メタルタッチ接合」、
日本初の「木質梁勝ちラーメン構造」。
革新的な技術で、強さも、快適性も、
妥協させない。
数々の挑戦を経て生まれる、
木のすべてを活かした住まい。
その唯一無二のストーリーが、
自然の力とともに暮らす豊かさをつくります。
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木って実際どうなの？
BF構法ってどんな構法なの？
ここでは、そんな素朴なギモンに
わかりやすくお答えしていきます。
“構法”は目には見えない部分ですが、住まいの性能や間取りなど暮らしのすべてにつながるとても大事なポイントです。
木は鉄やコンクリートに比べて重量あたりの強度が非常に高い素材です。また、木の建物は軽いため、地震時に建物にかかる力も小さくなります。
BF構法のベースは、強さが求められる中高層ビルなどの構造。そこに、住友林業ならではの木の知見などを掛け合わせ、日本で初めて実現した構法です。
※多くの中高層ビルの建築に採用される柱と梁が一体となった強固な建築構造を木造住宅の構造に採用。
一般的な柱の太さは105mm角。対してBF構法の「ビッグコラム」は560mm幅。
※構造計算によりサイズの異なるビッグコラムも使用します。
木の強さを引き出せる柱や金属部材で、他にはない強靭さを実現。それだけではなく、あらゆる間取りに対応できる自由度の高さが特長です。
実験の結果、これまで日本で観測されたさまざまな巨大地震以上の揺れや、200回を超える加振にも余裕で耐えました。
太い柱や梁を接合するのは、独自に開発したさまざまな金属の部材。ここに住友林業の技術がぎゅっと詰まっています。
木そのものの強さを活かすことはもちろん、「ビッグコラム」という太い柱やその柱と基礎などを強固につなぐ独自の金属部材がポイントです。
鉄は空気中の酸素と反応して錆びてしまうため、塗装などで保護をします。それと同様に、木も適切な環境を整えることで、築数百年を超える神社仏閣があるように、とても長持ちするんです。
「ビッグコラム」は部屋の内側に出っぱることがないため、室内を広く使うことができます。
鉄はある温度を超えると急激に強度が下がり変形しやすくなります。一方、太い木は徐々に炭化していくため、すぐには燃え進むことがなく崩れにくいんです。
出典：Thompson,H.E.:F.P.J,Vol8,No.4,1958を基に作図
外装のお手入れは手間や費用がかかるもの。BF構法の家なら、汚れにくく高耐久な部材を採用しているため、メンテナンスを楽にして、コストも削減できます。
鉄や石よりも断熱性が高い“木”の構造、高性能で熱を逃さない窓、壁・天井・床に隙間なく詰められた断熱材の３つでいつでも快適です。
高性能なサッシや、複合素材の外壁が騒音をカット。隙間の少ない施工とも相まって、優れた遮音性を発揮します。
床下全体を強固なべた基礎とシロアリの侵入を防ぐ防蟻防湿フィルムでカバー。さらに、人と住環境に対して安全性が高く、シロアリに効果を発揮する薬剤も併用しています。
BF構法は圧倒的に強度が高いため、柱の本数が少なくても高い耐震性を確保することが可能。従来の構法では難しかった大開口を簡単に実現できます。
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強さと快適性のバランスに優れた
住友林業の家をつくっているのは、多くの独自技術。
ここでは、どんな技術が性能を
支えているのかを紐解いていきます。
一般的なラーメン構造は「柱勝ち」で柱を優先するため、上下階同じ位置に柱が通ります。一方、BF構法は「梁勝ち」で梁を優先するため、柱を任意の位置に配置でき、プランの自由度が高くなります。この「梁勝ちラーメン構造」を日本で初めて木造で実現したのがBF構法です。
BF構法はこれまでにはない
新しい手法を取り入れたBF構法。
住友林業は、どんな想いを込めて
その構法をつくったのか。
誕生までの物語をご紹介します。
多くの人が大空間や大開口、庭とのつながりがある家という理想を持つ一方で、頻発する自然災害に耐えられる強い住まいにするためには窓上や部屋の中に下がり壁が必要になったり、壁を増やす必要が出てきたりするという現実が。
構造のさらなる強度アップと、断熱性や設計自由度などの快適性を両立するまったく新しい構造をつくるプロジェクトがスタート。
破壊試験により限界強度を確認。安全性の高さを実証しています。
木造では未開拓だった、ビルなどの大型建築で使われるラーメン構造に着目。
伝統的な神社仏閣で用いられる技術をヒントに、木造の強さを最大限に活かす、金物を用いた接合方法を開発！
BF構法の強さをつくるために、
どのような研究が行われているのか。
木の総合研究所、筑波研究所で行われている
取り組みを紹介します。
BF構法の最大の特長は木を活かした構造であること。だからこそ、木を深く知ることを大切にしてきました。例えば、構造柱「ビッグコラム」に最適な木材を見極めるために、筑波研究所では、杉や檜などの国産材のほか、欧州材、米材など多くの樹種のテストを実施。その結果、強度、構造金物との相性の面で最も適した「オウシュウアカマツ」を採用しました。
木と鉄を組み合わせるBF構法の接合金物には、強さと同時に木への優しさも必要です。そこで、筑波研究所ではさまざまな検証を行い独自形状の「フィンボルト」を開発。フィンと呼ばれる突起を設けることで表面積が大きくなり、金物から伝わる外力を分散して木に伝えられるようになりました。これにより、木へのめり込みやがたつきの発生を防げるようになりました。また、構造を支える金物には、硬さだけでなく、大地震のような巨大な外力が加わった際に適度にいなす働きも求められます。これを担う「タフボルト」に最適な素材を研究し、他の金物に比べ粘り強い金属を使用。パーツごとに異なる金属を使い分ける細やかな設計で強靭な構造を実現しました。
すべてが新しいBF構法を安定供給するためには、生産設備から新規開発する必要がありました。例えば、木材は場所によって硬さが違うため、精密な穴あけ加工が難しいという課題が。そこで、工場や機械メーカーと共同で独自のドリルを開発。非常に高い精度での加工を可能にしました。
光、風、温度、湿度などをさまざまな条件で再現できる人工気候室や、実際の空間で環境が人に与える影響を心理面、生理面から検証。その分析結果を踏まえ、快適な居住環境の実現に活かしています。
住友林業では、独自の部材品質基準を設けており、その基準を満たさない限りメーカーや国の基準をクリアする部材であっても採用しないという方針をとっています。特に、耐久性能については、試験方法や評価基準における公的基準が少ないため、筑波研究所が耐候性・止水性などの長期耐久性能を確認する試験・評価方法を策定。LS（ロングサポート）部材として設定しています。
筑波研究所では、柱や梁、壁などの木質構造部材や、部材間の接合部などの耐火性能を確認するための試験を、主に4つの耐火炉を使って実施。新しい耐火構造部材を開発する際は、長時間木材を燃やし続ける耐火試験などを繰り返して性能を確認しています。また、防火ドアの防炎性能や材料レベルの発熱性能などの試験も、筑波研究所で行われています。
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