このサイトは、ほんの入り口です

ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

いえの はしらや はりの つなぎめは、だれが どうやって きざんで いるの?

新しい木造の家の柱や梁のつなぎ目は、だれがどうやって刻んでいるのか

木造軸組住宅のプレカット ── 継手・仕口の工場加工と、機械が木に求めたもの

分野:技術

きの いえの ほねぐみに なる はしらや はりの つなぎめは、もくぞうじくぐみこうほうの いえでは、2014ねんから 9わり いじょうで、こうじょうの きかいが きざんで います(りんやちょうの はくしょに よります)。

むかしは、だいくさんが げんばで ひとつずつ きざんで いました。どうして こうじょうに うつったのでしょう。そして、きかいで きざむ ために、きの ほうが かわって いったと いわれます。この きじを よむと、そのわけが わかります。

木造軸組構法の家では、柱や梁のつなぎ目を工場の機械で刻むプレカットが、2014年から9割を超えて使われています(林野庁の白書による)。昔は大工さんが、現場で一つずつ刻んでいた部分です。

この仕事は、なぜ工場に移ったのでしょうか。そして、機械で刻むために、木のほうも変わっていったといわれます。この記事を読むと、プレカットが広がった流れと、機械が木に出した注文が分かります。

木造軸組構法の住宅では、柱や梁の継手・仕口を工場の機械で加工するプレカットの利用率が、令和元年度白書では2014年から9割を超えて推移していると示されている[2]。かつては大工が現場で刻んでいた工程である。

では、なぜ加工は工場へ移り、その結果、使われる木材はどう変わったのか。この記事を読むと、プレカットの普及の経緯と、機械加工が木材に求める条件、2016年の材料の内訳が分かる。

読み方を切り替えられます。画面の上にある「よみかた」のボタンで、小学校低学年むけ・小学校高学年むけ・中学生むけの3つの書き方に切り替わります。むずかしいと思ったら、いつでもやさしい方に戻ってください。選んだ読み方はブラウザが覚えているので、次に別の記事を開いたときも同じ読み方で始まります。

1. いえの ほねぐみは、いま だれが きざんで いるの?

1. 家の骨組みの木は、いま工場で刻まれている

1. 利用率9割超 ── 木造軸組住宅の加工は工場へ移った

きの いえを たてる とき、はしらや はりを つなぐ ところには、きを くみあわせる ための かたちが きざまれて います。はしらと はりを つなぐ ところを「しぐち」、きを ながく つなぐ ところを「つぎて」と よびます[1]。

この きざむ しごとは、いま こうじょうの きかいが して います。はしらと はりを くみあわせる もくぞうじくぐみこうほうでは、こうじょうで きざむ やりかた(プレカット)の りようりつが、2014ねん から 9わりを こえて います[2]。

これは「すべての きの いえの 9わり」では ありません。じくぐみこうほうの いえの うちの わりあいです。ほかの つくりかたの いえは、はいって いません。

では、むかしは どうだったのでしょう。

木の家を建てるとき、柱や梁には、ほかの材と組み合わさる形が刻まれています。材を長くつなぐ部分を継手(つぎて)、柱と梁のように角度をつけて組む部分を仕口(しぐち)と呼びます[1]。

この刻む作業を、いまは工場の機械が担っています。柱と梁を組み合わせる木造軸組構法では、工場で加工するプレカットの利用率が、2014年から9割を超えて続いています[2]。別の資料にも、全国木造住宅機械プレカット協会の調べとして、軸組工法の9割で採用されているという紹介があります[3]。

ただし、これは「新しい家の9割」ではなく、木造軸組構法の中での利用率です。それでも、10軒のうち9軒以上で工場の加工が入っているという大きさです。

では、その前はどうやって刻んでいたのでしょうか。

木造軸組構法で、材を長手方向につなぐ部分が継手、柱と梁などを角度をつけて組む部分が仕口である[1]。この加工を工場の機械で行うのがプレカットで、林野庁の令和元年度白書は、軸組構法での利用率が2014年から9割を超えて推移していると述べる[2]。

不動産会社の用語集も、全国木造住宅機械プレカット協会の調べとして、軸組工法の9割で採用されていると紹介する[3]。二次的な引用だが、林野庁の数字と方向は一致する。

注意したいのは分母である。この9割は、新築住宅全体の割合ではなく、木造軸組構法の住宅でプレカットが使われる割合である。したがって、「家の9割が工場で作られる」と読むのは誤りだ。では、この数字に至る前の姿はどうだったのか。

2. むかしの だいくさんは、どこで きざんで いたの?

2. 昔は大工が現場で刻み、昭和50年代に工場加工が現れた

2. 現場の手刻みから、昭和50年代のプレカット材へ

むかしは、だいくさんが げんばで、きに しるしを つけて、のこぎりや のみで ひとつずつ きざんで いました[1]。

ところが しょうわ50ねんだい(1975ねん ごろから)に、プレカットざいが かいはつ されました。はしらや はりを、こうじょうで あらかじめ きざんで おく やりかたです[1]。

はじめは、だいくさんの きざむ しごとを かわりに ひきうける、うけおいの かこうという ところが つよかった ようです[1]。

そのまま ふえたのでは ありません。つぎの しょうわ60ねんだいに、もっと おおきな くふうが でてきました。

昔の木造住宅では、大工が現場で継手や仕口を加工していました。材に墨で印をつけ、のこぎりやのみで刻んでいく仕事です[1]。

変わりはじめたのは昭和50年代です。柱や梁を工場で先に刻んでおくプレカット材が開発されました[1]。当時のプレカット加工は、大工の刻み仕事を代わりに引き受ける、請負による賃加工の色が濃かったといわれます[1]。

この段階では、工場の機械は「大工が決めた通りに刻む」役でした。次の昭和60年代に、機械は設計にも関わるようになります。

従来、大工が現場で継手・仕口を加工していたが、昭和50年代にプレカット材が開発された[1]。初期のプレカット加工業は、大工の刻み仕事を代替する請負の賃加工としての性格が強かったといわれる。これは林野庁資料の解説に基づく言い方で、「強かったとされる」程度の強さで受け取る。

ただし、工場に移しただけでは、刻み方を決める作業は人の側に残る。つまり、機械は「指示された通りに削る」道具で、設計と加工のあいだに人手の橋渡しが要った。この橋渡しをなくしたのが、昭和60年代のコンピューター技術である。

3. こんぴゅーたーが きざみかたを きめると、なにが かわるの?

3. コンピューターが加工図を作ると、何が変わるのか

3. CAD/CAMの登場 ── 構造の入力から加工情報へ

しょうわ60ねんだいに、こんぴゅーたーを つかう しくみが できました。いえの こうぞうを こんぴゅーたーに いれると、きを どう きざむか という じょうほうが、じどうで つくられます[1]。

ひとが ずめんを みて、ひとつずつ けいさんする ひつようが へります。きかいは、その じょうほうの とおりに きを きざんで いきます。

ほっかいどうの しけんじょうの しりょうには、この しくみが でてから、きざみまちがいが ずいぶん へったと いう ことが かかれて います[5]。

では、どうして こうじょうの やりかたは、これほど ひろがったのでしょう。

昭和60年代には、構造をコンピューターに入力すると、各部材の加工情報が自動で作られるCAD/CAMシステムが開発されました[1]。これで、設計から機械の動きまでが一つの流れになります。

北海道立林産試験場の1995年の資料は、昭和60年以降、構造設計の機能を組みこんだCAD/CAMが現れたことで、加工ミスが大幅に減り、省力化と加工精度が上がったと述べています[5]。

機械が「刻む」だけでなく「何をどう刻むかを導く」ようになったことが、広がりの土台になったと考えられます。

では、現場にとっては何がうれしかったのでしょう。

昭和60年代には、構造をコンピューターに入力すると部材の加工情報が自動生成されるプレカットCAD/CAMシステムが開発された[1]。刻む前に設計の計算と加工の指示が機械の中でつながるため、人が図面を読み取って加工寸法を起こす工程が減る。

北海道立林産試験場の1995年資料は、昭和60年以降、プレカットの加工技術に構造設計機能を組みこんだCAD/CAMが現れ、加工ミスが大幅に減り、省力化と加工精度が向上したと述べる[5]。そのため、「加工ミスが減った」という方向の根拠として使い、減った割合までは言わない。

では、ミスが減り、手間が省ければ、家づくりの側ではどんな利点が評価されたのか。

4. どうして ここまで ひろがったの?

4. 工期とコストの面で、工場加工が選ばれた

4. 普及の理由 ── 施工期間の短縮とコストの低減

りんやちょうの しりょうは、ひろがった わけを「こうじの きかんが みじかく なる」「かかる おかねを へらせる」と せつめい して います[2]。

げんばで きざむ しごとや、でる きの くずの しょりが へるからです。また、たくさんの ざいりょうを いちどに つくると、おかねも かかりにくく なります。きの ひんしつも そろいやすく なります[3]。

げんばでは、こうじょうで きざんだ ざいりょうが とどき、それを くみたてる ところから はじまります。

ところが、きかいで きざむには、きの ほうにも ねがいが ありました。それは「くるわない きで あること」です。

林野庁の令和元年度の白書は、プレカット材の利用が広がった理由を、施工期間の短縮やコストの低減などのメリットがあるためと説明しています[2]。

別の用語集も、現場での加工や廃材処理の負担が減って工期が短くなること、一括して大量に作ることによる経済性、部材の品質が安定することをあげています[3]。

現場に届くのは、すでに刻まれた柱や梁です。現場の仕事は、その材を組み上げることが中心になります。なお、「何日短くなる」といった日数は、今回の資料には出ていないので、ここでは書きません。

便利そうに聞こえますが、機械で刻むには条件があります。それは、木そのものの状態です。

林野庁の令和元年度白書は、プレカット材は施工期間の短縮や施工コストの低減等のメリットがあるため利用が拡大していると述べる[2]。不動産会社の用語集は、その中身として、現場での加工や廃棄物処理の負担の軽減による工期の短縮、一括大量生産による経済性、部材の品質の安定をあげる[3]。

工場で刻めば、現場に刻む工程と木くずの処理が持ちこまれない。そのため、現場の作業は組み立てへ集中できる。なお、短くなる日数そのものは数字で示さない。

ところが、この効率には前提がある。同じ形に正確に刻むほど、材料側のばらつきがそのまま不良になりやすい。ここから、機械加工が木に求める条件の話に入る。

5. きかいは、どんな きを ほしがるの?

5. 機械は「寸法が変わらない木」を求めた

5. 機械加工の前提 ── 寸法の安定と集成材

りんやちょうの しりょうによると、プレカットざいは「ざいの おおきさが かわらず、くるいが ない ことを まえに して、きかいで きざむ もの」です[4]。

きは、かわいたり ぬれたり すると、ちぢんだり そったり します。こうじょうで ぴったり きざんでも、あとで おおきさが かわって しまうと、げんばで くみたてる ときに あわなく なる おそれが あります。

この ことが、のりを つかって はりあわせて つくる「しゅうせいざい」を、はしらや はりに つかう わりあいを たかめる ひとつの りゆうに なって いると、おなじ しりょうは のべて います[4]。

ほんとうに そうなのか、すうじで みて みましょう。

林野庁の平成29年度白書は、プレカット材は、部材の寸法が安定し、狂いがないことを前提に機械で加工するもので、そのことが構造材における集成材の利用割合を高める要因になっている、と述べています[4]。

木は、乾いたり湿ったりすると縮んだり反ったりします。工場で寸法通りに刻んでも、あとで材が動けば、現場で組むときに合わなくなるおそれがあります。人の目と手で現場で調整できた部分を、機械は自分で調整できないためです。

集成材は、薄く切った板を接着剤で重ねて作る材です。林野庁は、寸法が安定していることを前提にするプレカットが、集成材の利用割合を高める要因になったと述べています。

この話は、数字で確かめられるのでしょうか。

林野庁の平成29年度白書は、プレカット材は部材の寸法が安定し狂いがないことを前提に機械で加工するもので、このことが構造材における集成材の利用割合を高める要因となっていると述べる[4]。

理由は、機械の性質にある。木は含水率の変化で縮み、反る。人が現場で刻むなら、材の癖を見て調整できる。しかし機械は、入力された寸法のとおりに刻む。したがって、刻んだ後に寸法が動かない材ほど、現場で組んだときのずれが小さくなる。

集成材は、挽いた板を接着して作る構造材である。ただし、「機械が集成材を選ばせた」と言い切れる直接の証拠は、この白書の記述の範囲である。ほかの要因もありうるので、白書の言い方どおり「要因の一つ」と読む。

では、実際の材料の内訳は、この説明と合っているのか。

6. こうじょうに はいる きは、なにで できて いるの?

6. 工場に入る材料の内訳を、割合で見る

6. 2016年のプレカット工場の材料入荷量の内訳

2016ねん、プレカット こうじょうに はいった ざいりょうは、ぜんぶで 981まん りっぽうメートルでした[1]。

そのうち、こうじょうで しっかり かわかした「じんこうかんそうざい」は 481まん りっぽうメートルで、およそ 49%(ぜんたいの はんぶんくらい)です。「しゅうせいざい」は 387まん りっぽうメートルで、およそ 39%(ぜんたいの 4わりくらい)です[1]。

わたしが けいさんしても、481÷981は 0.49、387÷981は 0.39 ぐらいに なりました。

この 2つの わりあいを たして よいかは、しりょうに かいて いないので、たしません。また、くにの きと そとの くにの きも あり、くにの きは 40%、がいこくの きは 60%でした。これは 2016ねんの かずです。

林野庁の平成30年度白書によると、2016年にプレカット工場に入った材料は、全部で981万m³です。そのうち人工乾燥材(機械で人工的に乾かした材)が481万m³で49%、集成材が387万m³で39%でした[1]。

わたしが計算しても、481÷981は約0.49、387÷981は約0.39です。つまり、工場に入る材のうち、ほぼ半分が人工乾燥材、4割ほどが集成材になります。どちらも、寸法が動きにくい材です。

この二つの割合は、足してよいかどうか資料に書かれていないので、足し算はしません。産地では、国産材が388万m³(40%)、輸入材が593万m³(60%)でした[1]。

なお、年によって数字は変わります。ここで使っているのは2016年の数字だけです。それでも、「機械向きの材が多く入っている」という説明と、方向は合っています。

では、この話を、自分の身のまわりでたしかめるには、どうすればよいでしょうか。

林野庁の平成30年度白書によると、2016年のプレカット工場の材料入荷量は981万m³で、うち人工乾燥材は481万m³(49%)、集成材は387万m³(39%)である[1]。検算すると、481÷981≒0.490、387÷981≒0.394で、表記と合う。

産地別では、国産材が388万m³(40%)、輸入材が593万m³(60%)である。388÷981≒0.396、593÷981≒0.604で、足すと981万m³になる。

この内訳は、第5章の説明、つまり寸法の安定した材ほど機械加工に向くという説明と、方向は合う。しかし、人工乾燥材と集成材の区分が重なるかどうかは、資料の表記からは分からない。そのため、両者を足し算して「何割が機械向き」と言うことはしない。

入荷量は年によって変わるので、この記事では2016年の数字に限って使う。

自分でも しらべて みたく なったら

工事現場や木の家で、刻まれた跡を探してみよう

資料と現場の見方

今日できること

おうちや、おともだちの いえの ちかくで、きの いえが たつ ところを さがして みましょう。はしらや はりが くみあがって いるのが みえたら、とおくから、つなぎめの ようすを みて みましょう。

ちかづいたり、なかに はいったり しては いけません。あぶないので、かならず こうじの ひとや おうちの ひとに いわれた ところから みて ください。

おうちの ひとと できること

ざいの はしに、ばんごうや もじが かいて ある ことが あります。これが こうじょうで きざんだ しるしかは わかりませんが、「くみたてる ための めじるし」の ようです。どんな もじか、みて みましょう。

こうしきの じょうほう

りんやちょうの ホームページに「もり・りんぎょう はくしょ」が あります。しょうわ50ねんだいからの ながれが のって います。

今日できること

近所で木造の家が建っているところを見かけたら、道から離れた安全な場所で、柱や梁の端の形や、つなぎ目のようすを眺めてみましょう。工事現場の中には入らず、現場の人や家の人の指示を守ってください。

出かけてできること

材の端に番号や文字が書かれているものがあります。それが何のしるしかは現場によって違うので、「どんな文字か」を覚えておき、帰ってからおうちの人と、林野庁の森林・林業白書のプレカットの説明と比べてみましょう。

公式情報

林野庁の「森林・林業白書」に、プレカットの利用率や材料の内訳が載っています。平成29年度・30年度・令和元年度の3冊を並べると、同じ話を少しずつちがう角度から読めます。

今日できること

工事中の木造住宅を、敷地の外の安全な場所から観察し、柱や梁の端の形・材に書かれた記号や番号を記録する。現場への立ち入りや、作業中の人への声かけは避ける。

出かけてできること

白書の数字は、2016年の入荷量981万m³、木造軸組構法の利用率9割超(2014年から)のように、年と範囲が決まっている。ニュースなどで「9割」「集成材」を見かけたら、どの工法の、何の割合なのかを確かめる習慣をつける。

公式情報

林野庁「森林・林業白書」の、出典[4]の平成29年度、[1]の平成30年度、[2]の令和元年度の該当章を読み、本文の数字を年度・工法とセットで白書と照らし合わせる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

今回は、プレカットの開発の流れ・材料の内訳・利用率・木材の条件は林野庁の白書、利用の理由の補足は不動産会社の用語集、加工精度は北海道立林産試験場の資料(検索抜粋)を突き合わせた。

  1. 林野庁「平成30年度 森林・林業白書」第4章 https://www.rinya.maff.go.jp/j/kikaku/hakusyo/30hakusyo_h/all/chap4_2_6.html (開発の流れ・2016年の材料内訳)
  2. 林野庁「令和元年度 森林・林業白書」第3章 https://www.rinya.maff.go.jp/j/kikaku/hakusyo/r1hakusyo_h/all/chap3_3_2.html (利用率・広がった理由)
  3. 三井住友トラスト不動産 用語集「プレカット」 https://www.mec-h.com/words/detail?n=4371 (別系統の9割の紹介・利点)
  4. 林野庁「平成29年度 森林・林業白書」第4章 https://www.rinya.maff.go.jp/j/kikaku/hakusyo/29hakusyo_h/all/chap4_2_6.html (機械加工と集成材)
  5. 北海道立林産試験場 資料(1995年) https://www.hro.or.jp/upload/10057/18577001001.pdf (CAD/CAMと加工ミス)

なおした ところ

更新履歴

更新履歴(改版の記録)

  •  初版を公開。

このサイトでは、公開した記事の本文は原則として書き直しません。誤りが見つかったときや、内容が古くなったときだけ手を入れ、その理由をこの欄に残します。