木材の含水率(がんすいりつ)という言葉は、一般の方には聞き慣れない言葉かと思います。
簡単に言うと、木がどれだけ乾いているか?という度合いを表す指標なのですが、木材というのは乾燥するほど強度が上がるという特性がありますので、建築用材として木材を使う場合には、概ね20%以下になるまで含水率が下がってから木材を使うことになっています。
樹種によっても異なりますが、木材の乾燥には非常に長い時間を要します。
桧などはもともと含水率が高くない種類なので、製材後、半年もすれば充分使えるレベルになったりしますが、杉になるとそういうわけにはいきません。
最低でも製材後1年以上、できれば2年以上は乾燥させてから使いたいものですが、その間の材料管理や手間・土地代・在庫にかかる金利などがどんどん膨らんでいくため、現在では人工乾燥が一般的になっています。
今、ここで人工乾燥・天然乾燥の違いや利点などを説明するととても長くなってしまうので割愛しますが、先週高知県へ持って行って製材してもらった大黒柱の切れ端を持ち帰り、含水率を測ってみましたのでご報告します。
今回含水率を測定したのは上記の木材です。
この木は樹齢約110年。
2006年11月に伐採した後、4ヶ月間葉枯らし乾燥させ、
2007年6月にほぼ今と同じ太さに製材してから、約3年間自然乾燥させた状態です。
断面寸法は230mm×230mm
先週土曜日に表面の摺り直し製材をしてから雨に1日打たれた後2日しか経っていない状態なので、含水率が若干高い条件下での測定です。
上の写真は、まず白太(しらた)といわれる辺材の部分を測定した結果です。
機械で表示されている数値が含水率を表しています。
含水率は木の位置によってそれぞれ異なるので数ヶ所で測る方が良いのですが、左の結果は16.2%、右の結果は18.1%となっています。
(上記の測定をしてから2日経った本日、全く同じ位置を再度測定してみたところ、
もう少し乾燥が進んでいて左は13.3%、右は13.6%という結果でした)
次に赤身と言われる心材部の含水率を測ってみました。
左が19.9%、右が20.3%と表示されています
(これまた上記の測定をしてから2日経った本日、全く同じ位置を再度測定してみたところ、
もう少し乾燥が進んでいて左は16.2%、右は18.4%という結果でした)
上記の結果からもわかるように、白太(辺材)の含水率よりも、赤身(心材)の含水率の方が一般に高くなる傾向があります。
また、今回測定できたのはあくまでも表面の含水率であり、木材の芯の部分ではもっと含水率が高くなっていますので、この木の含水率が正確に何%であるのかは重量と体積を測って計算するより他に求める方法はありません。
そして、いくら年月が経ったとしても、大気中の湿度とのバランスによって含水率は変化するので、日本の気候では一般に15~18%程度以下には平均含水率が下がらないと言われています。
そういった中で含水率20%の木材を使うように指導されている現行建築基準法に対しては、現実問題として僕は多少疑問を持っていますが、いずれにしても木材はきちんと乾燥させてから使うべきであるというのは木材の強度発現・防蟻・防腐の観点から考えても間違いありません。
でも木材の乾燥というのはとても難しい問題なんですよね。
昔から大工さんや材木屋さんがずう~っと取り組んできた問題なのですが、未だに科学的には究明されていないところがたくさんあります。
でもそこがまた木の魅力の一つでもあるんです。