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木材には水分が含まれている。含水率はどう影響する?

木材の知識 2024.3.13

床や壁、家具などに使われている、さらっとした手触りの木材。
実は、わずかながらも水分が含まれていることをご存じですか?

木材に含まれる水分量は「含水率(がんすいりつ)」と呼ばれ、使用方法によって理想の数字が異なります。今回のコラムでは、含水率とは何か、基本的な部分をはじめ、含水率から見る木材選びのポイントをお伝えします。

含水率は何%あるもの?木材はなぜ乾燥させるのか

水に濡れて沢山水滴がついている木材 北欧の森

“乾燥後の木材の質量に対して含まれている水分量”を示す数字を「含水率」といいます。2kgの木材が乾燥後に1kgになったのなら、水分が1kg含まれていたことになり、含水率は100%です。乾燥した質量で計算するので、伐採前の木の含水率は100%を超えます。計算式によって導き出すこともできますが、水分計という機器を使って計るのが一般的です。

計算したり機器で計ったりしてまで含水率を調べるのは、木材の強度は水分量によって決まるからです。木材には湿気を吸い込むときには膨張し、湿気を吐き出すときには収縮するという性質があります。しっかりと乾燥させてから使用しなければ、施工後に反りやゆがみなどの変形が起こってしまうので、それを防ぐために水分量を計っているのです。

コラム「板材に反りやゆがみが出る理由は?対処法と対策もチェック」

木材の乾燥方法には「天然乾燥」と「人工乾燥」があり、天然乾燥は屋内外で一定期間乾燥させ、人工乾燥では乾燥機を使って木材の水分を抜きます。屋内外の乾燥では15〜18%が限界ですが、機械を使用すれば10%以下にすることが可能です。

木材に含まれている水分は2種類あり、ひとつが細胞壁の隙間にある「自由水」、もうひとつが細胞壁の内部にまで入り込んでいる「結合水」です。乾燥させるときにはまず自由水から抜けていき、自由水が抜けきってから結合水が抜けていきます。木材の強度が増すのは、自由水が抜けきり、結合水が抜け始めてからになります。

含水率から見る木材選びのポイント

木材にさして含水率が表示された水分計 北欧の森

木材の含水率は、建築基準法やJAS規格によって基準が決められています。

たとえば、建築基準法では、構造耐力上主要な部分である柱や横架材などには必ず含水率15%以下の木材を使用すること。JAS規格では、構造用製材と造作用製材の含水率は20%以下、集成材は15%以下と設定されています。

では、DIYなどで木材を選ぶときには、含水率が何%のものがいいのでしょうか。
水分量の特徴を交えて、ポイントを解説していきます。

変形が起こりづらいのは含水率「15%」の木材

JAS規格で設定されているように、含水率が20%以下であれば木材として問題なく使えるとされており、強度が上がるのも20%からだといわれています。

しかし日本の気候において、木材を放置したときに安定する含水率(平均平衡含水率)は15%前後です。湿度の影響を考えると、造作家具に使うのならば15%のものを選んだほうがよいでしょう。

内装材に使う木材の含水率の理想は「8%以下」

床や壁などに敷き詰めるように施工される内装材は、造作家具と比べて変形が起こりやすくなります。自然素材なので多少の変形は仕方のないことですが、隙間ができるとゴミやホコリが溜まり、場合によっては浮いてしまうことも。張り替えを検討せざるを得なくなることもあるかもしれません。

先ほど日本の平均平衡含水率は15%とお伝えしましたが、エアコンの普及によって数値が上下しやすくなっています。暖房時には室内が乾燥して10%以下になることもあるため、含水率15%のものを選ぶと木材にとって過酷な環境になってしまいます。

内装材はとくに変形が起こりやすい部分なので、造作よりも低い10%以下、できれば8%以下の木材を選ぶとよいでしょう。

ネット通販で購入する場合は含水率に要注意

ホームセンターにはさまざまな木材が揃っていますが、2×4(ツーバイフォー)材であれば、どれも19%以下のすぐに使える状態で販売されています。
含水率に関してあまり悩むことも、失敗することもないでしょう。

注意すべきは、ネット通販で購入する場合です。
ネット店舗には乾燥前で含水率が50%を超える生材から、0%の全乾状態のものまでさまざまな種類があるので、用途に合わせた木材を適切に選ばなければなりません。

先ほどお伝えしたように、造作であれば15%前後、内装材であれば8〜10%の木材を選びましょう。心配であればカスタマーセンターで質問するなど、買い間違いがないよう注意してください。

木材選びでは、含水率にも注目してみて

木材に含まれる水分量は、建材となったときの強度に大きく影響します。乾燥が不十分なものを使ってしまうと、反りやゆがみなどの変形の原因になるため、建築基準法やJAS規格でも基準が設けられています。

家具の造作に使うのなら15%以下、空調機器の影響をとくに受けやすい内装材なら8〜10%のものを選びましょう。木材を選ぶとき、とくにネット通販や材木店に足を運ぶ際には種類だけではなく、含水率にも注目してみてください。