オーストラリアの住宅フレーム構造
木造建築の人気
欧米の多くの国では、木造建築を別荘の主体として用いる歴史が古く、木造の古民家は数百年を経てもその機能を保っており、歴史的建造物も数百年、あるいは数千年を経てなお健在です。木材先進国である北米では、現代木造住宅の普及率が95%を超えています。中国では、1911年に清朝が滅亡して以来、数千年にわたって続いてきた木造建築の伝統は完全に途絶え、石造建築や鉄筋コンクリート造に取って代わられました。実際、故宮は堅牢な木造建築です。
鉄鋼生産の増加に伴い、鉄鋼材料のコストが低下し、建設工程における鉄骨構造は比較的シンプルになりました。近年、オーストラリアでは軽量鉄骨を主構造とする戸建て住宅が増えています。
軽量鉄骨と木造構造の長所と短所
料金：
材料自体のコストはそれほど変わりません。鉄骨は木材よりも高価です。鉄骨住宅のフレームのほとんどは工場でプレハブ化されています。その利点は、現場で直接設置できるため、迅速かつ便利であり、現場工事における人件費と材料ロスを削減できることです。さらに、軽量鉄骨フレームは許容誤差が小さく、実際の施工・設置工程は基本的に正確です。
▶しかし、鉄骨造住宅は、その高い精度ゆえに、将来の改築、増築、さらには改修に大きな制約があります。木造住宅のように柔軟に増築や改築を行うことは不可能であり、主に押し倒して建て直す方法しかありません。
▶第二に、将来的に鉄骨造住宅の壁に何かを掛けたい場合、釘を壁に打ち込むことはできず、鉄用の特殊なオープンネジしか使用できません。
人件費の観点から見ると、それぞれに利点があります。大工は釘打ち機を使用し、連続して釘を打ち付けることができます。熟練した大工は1秒間に3～4本の釘を打ち付けることができます。一方、鉄骨の場合は、ネジを1本ずつ締め付ける必要があります。最も熟練した作業員が電動工具を使用したとしても、1本のネジを締め付けるのに平均3～4秒かかります。
しかし、オーストラリアでは木造フレームの組み立てには資格を持った大工が必要ですが、軽量鉄骨の場合は違います。経験の浅い一般の方でも、基本的には簡単な現場研修で始めることができます。
強さ
スチールは木材よりも強度と重量の比率が高く、耐久性に優れた素材と考えられています。しかし実際には、フレームの品質は実際の設計と建設基準に大きく左右されます。つまり、プロジェクトがオーストラリアの建築基準を満たしていれば、どの素材を使用しても品質の問題を心配する必要はありません。
軽量鋼製キールの薄肉鋼は、耐腐食性を高めるために非常に高いレベルの亜鉛メッキ処理が必要です。品質が基準を満たさなかったり、建造中に保護層が損傷したりすると、すぐに錆びてしまいます。
木材は腐りやすいと多くの人が考えていますが、これは実は誤解です。木材が腐る主な原因は菌類による腐食であり、菌類の成長と繁殖には、湿度や酸素含有量など、多くの特定の条件が必要です。これらの条件の1つ（換気、地面との接触を避ける、防錆処理など）を破ることができれば、木材の耐久性は大幅に向上します。そのため、木造建築の設計には、木材が構造機能を長期間維持できるようにするための独自のディテールが数多く盛り込まれています。
耐火性
木材自体は燃えやすいので、この点では当然軽い鉄骨の方が優れているのでしょうか？
実験によると、一般的な木造建築物の耐火時間は軽量鉄骨構造物よりも長いことが示されています。これには2つの理由があります。第一に、木材は熱伝導率が非常に低い素材です。発火点に達するまでは、断熱性能が非常に優れています。さらに、実際の住宅では、石膏ボード材が外側に貼られており、木材が発火点に達して燃えるのを効果的に防いでいます。実験によると、木材が一定の大きさに達すると、高温で表面に炭化層が形成され、内部の素材が燃え続けるのを効果的に防ぎます。一方、軽量鉄骨構造物の欠点は明らかです。軽量化のため、部材の厚さは一般的に1ミリメートル未満です。さらに、鉄骨は超熱伝導性であるため、屋内火災が発生した場合、すぐに軟化して支持力を失います。建物の耐火性は、素材の可燃性ではなく、高温下で構造機能を維持できる時間によって決まることを知っておく必要があります。
シロアリ被害と腐食
オーストラリアでは、木造建築物へのシロアリ被害が常に大きな問題となっています。この問題をある程度解決するには、木材を専門的に加工する必要があります。軽量鉄骨構造はシロアリ被害が少ないです。
しかし、湿気の多い沿岸環境では、鉄骨は腐食のリスクにさらされます。鉄は腐食しやすい素材であるためです。水蒸気、風、砂、そして塩分、アルカリ、酸などの化学物質によって鉄骨は錆びることがあります。
機能面
軽量鉄骨造のデメリットとして、特に築後2年間は騒音が顕著です。鉄骨は温度に敏感で、昼夜の温度差による変形によって騒音が発生することが多く、突発的な破裂音を伴うことも少なくありません。時間が経つにつれて骨組みの構造が徐々に安定してくると、この問題は軽減されますが、木造造では基本的にこのような問題は発生しません。
軽量鉄骨造住宅の断熱性能は木造住宅ほど高くありません。これは材料特性によるものです。壁のキール部分にはコールドブリッジ（室内と屋外の温度差が大きいため、冷気が室内に入ると温風と混ざり合って水蒸気となり、壁に吸着して湿気やカビを発生させます）が発生しやすいのです。
しかし、木造軸組は変形したり曲がったりする可能性があるため、鉄骨軸組は木造軸組に比べて全体的な動きが少なくなります。わずかな動きでも、住宅の壁や屋根の石膏ボードにひび割れが生じる可能性があり、これは別荘でもよく見られる現象です。
環境保護
鉄は100%リサイクル可能ですが、鉄骨構造物の製造には大量のエネルギーが必要となるため、環境に悪影響を及ぼします。鉄鋼生産業界は依然として地球上の主要な汚染源の一つであり、製鉄所は鉄鋼生産プロセスのあらゆる段階で膨大な二酸化炭素排出量を排出しています。
木材は天然の再生可能な製品です。木材を使用することは、建物に使用されている木材の炭素重量の半分を固定することに相当し、温室効果ガスの排出を削減します。オーストラリアの建築用木材は、基本的に商業的に運営されている木材生産拠点から供給されています。植栽、伐採、そして利用は、作物と同様に、すべて計画的かつ循環的に行われています。環境に悪影響を与えないだけでなく、逆に商業林では継続的に植林と伐採が行われているため、その過程で大量の二酸化炭素が固定され、これは絶対的な負の排出物質です。長期的な視点から見ると、木材は建築材料として将来ほぼ最良の選択肢であることは間違いありません。
