持続可能な木材の調達は森林から始まります

木材は古くからある建築材料ですが、特に大量の木材の台頭により、新たな注目を集めている材料です。 この人工木材製品群は、建物や都市の原材料を地球から抽出するのではなく、それらを成長させ、その過程で気候温暖化を引き起こす温室効果ガスを捕捉する可能性を提供します。 しかし、木材は常に環境に良いのでしょうか? それとも、単にコンクリートやスチールなどの鉱物ベースの材料よりも害が少ないのでしょうか?

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これらの質問に答えるのは決して簡単ではありませんが、それは木材がどこで栽培されるかから始まります。 森林を持続的に管理するには、生産性と水域の保護、野生動物の生息地の保全、炭素と気候の考慮のバランスをとることが必要です。 「模範的な林業とは、この 3 つすべてを総合的に見ることです」と、土地信託および保全団体であるニューイングランド森林財団のバイオエコノミー イニシアチブ ディレクターのジェニファー シャクンは説明します。

木材製品がそのような森林からのものであるかどうかを判断するのに役立つツールの 1 つは認証です。 北米で最も有力な木材認証ラベルは、森林管理評議会 (FSC) と持続可能な林業イニシアチブ (SFI) によって管理されているものです。 これらのプログラムでは、皆伐の規模、生木の保持レベル、農薬の使用、絶滅危惧種や絶滅危惧種の保護などの要因が考慮されています。 2 つのうち、FSC はより厳格であると考えられており、SFI が認可した慣行はカナダと米国の規制がすでに要求しているものと同等です。 「FSCはより堅牢です」と、持続可能性コンサルティング会社アトリエ・テンの米国炭素実務リーダー、エイミー・リーダム氏は言う。 「より多くの基準をより深く扱っています」と彼女は言います。 しかし、問題もあります。FSC 製品がいつでも入手できるわけではなく、認証プロセスには費用がかかる場合があり、小規模な私有地所有者や部族が管理する森林には手が届きません。

最良の管理手法は、より多くの炭素を隔離する森林生態系を促進します。 しかし、特定の木材製品にどれだけの生物起源炭素が含まれているかを推定することは困難です。 その理由の 1 つは、ほとんどのライフサイクル アセスメント (LCA) 計算ツール (製造製品の環境への影響を定量化するツール) が、個々の森林での実践における広範なばらつきを考慮していない全国的なデータセットを使用していることです。 「現在の LCA ツールでは、根底にある仮定を理解するのは困難です」と ZGF アソシエート プリンシパルのジェイコブ ダン氏は言います。 同社はワシントン大学の応用研究コンソーシアムと協力して、アップストリーム林業炭素＆LCAツールを通じてこの状況を改善しようとしている。 現在パブリック ベータ テストが行​​われているこのオープンソース電卓は、基礎となるデータを透明にして操作しやすくすることを目指しています。 「このアイデアは、デザイナーが森林とそこから生み出される木材製品の間のダイナミクスをより深く理解できるようにすることです。」

SOM の COB3 (ページの先頭) には、分解できるように設計されたフレーム (上) があります。 写真© Cesar Rubio、クリックすると拡大します。

現在の制限を考慮すると、建築家が指定している木材製品の産地を把握するための最良の方法の 1 つは、メーカーと直接協力して詳細な質問をすることです。 たとえば、COB3（カリフォルニア州レッドウッドシティに完成間近、2億3,000万ドルをかけてSOMが設計したサンマテオ郡のマスティンバーオフィスビル）の背後にあるチームは、このビルの特注設計の直交積層木材（CLT）床パネルの潜在的な製造業者を評価した。 。 彼らは、メーカーのパネル サイズと支持力の制限に関する能力を調査しましたが、サプライ チェーンも調査しました。 最終的に選ばれたモンタナ州の製造業者は、木材が伐採される森林から1マイル以内にあり、CLTスクラップから繊維板を製造する別の工場の隣にあった。

プロジェクト チームは、クライアントの優先順位を反映して木材調達プロセスを調整することが増えています。 オレゴン州ポートランドに拠点を置く LEVER Architecture は、助成金交付団体 Meyer Memorial Trust のために設計した 1,080 万ドルの 19,800 平方フィートの本社にこれを施しました。 ポートランドのローワー アルビナ地区に 2020 年に完成したこの鋸歯屋根の建物は、主にマス合板、つまり木製のベニヤで作られた大規模な人工パネルで製造された構造コンポーネントを備えています。 この建物には、屋根トラス、床材、天井など、他の多くの木材製品も組み込まれています。 マイヤーにとって、建設プロセスとこれらの資材の調達は、特にオレゴン州における人種的、社会的、経済的正義という使命を前進させる機会でした。

LEVER の Meyer Memorial Trust プロジェクトの調達基準には、所有者の価値観が反映されていました。 写真©ジェレミー・ビッターマン

マイヤー氏は非営利団体「サステイナブル・ノースウェスト」と協力して、林業や製造プロセスを超えた調達ガイドラインを開発し、サプライヤーの現場への近さ、少数民族および中小企業の所有権、コストも考慮しました。 この戦略のプレミアムはごくわずかで、25,000 ドル未満、つまり 745,000 ドルの木材パッケージの約 3% 未満でした。 しかし、ささやかな投資が大きな影響を及ぼしました。 この建物の 12 カテゴリーの木材製品のうち、10 カテゴリーがオレゴン州で栽培および製造されました。 12 台のうち 6 台の購入と設置には少数民族所有の企業が関与し、7 台は中小企業が担当しました。 そのうち9製品は、生態学的に管理されていると判断された森林から調達されていました。 LEVER 創設者のトーマス・ロビンソン氏は、このプロジェクトは建物以外の場所にも影響を与えたと述べています。

ポートランド国際空港のメイン ターミナルの改修も、特注の調達基準を持つもう 1 つのプロジェクトですが、まったく新しい規模のアプローチをとっているプロジェクトです。 ZGFが設計し、現在建設中の18億ドルの拡張工事には、260万板フィートを超える集成材の梁と40万平方フィートの大量合板パネルから作られた38万平方フィートの波状屋根が備わっている。 ターミナルの所有者であるポートランド港にとって、透明性と追跡可能性は鍵でした。 「彼らはその木材の地元の話を知りたかったのです」とダンは言う。 「彼らは、誰がその土地を所有し、どのように管理しているのかを知りたかったのです」と彼は言う。

木材の透明性とトレーサビリティは、ZGF の PDX ターミナル拡張における重要な優先事項でした。 画像©ポートランド港/ZGF

ターミナルで使用されているほぼすべての木材製品は、オレゴン州とワシントン州の個々の地主や工場にまで遡ることができ、FSC 認証を受けています。 木材の多くは家族経営の小さな森林、または太平洋岸北西部の部族の土地から採取されました。 集成材の材料として約 370,000 ボードフィートは、ヤカマ族の森林から採取されました。ヤカマ族にとって、この土地は精神的、文化的に重要であるだけでなく、水、食糧、収入源でもあります。 この部族の森林管理手法には、最も大きく健全な木を残すために下から間伐すること、水路の周囲に十分な緩衝材を設けること、「非収穫」保護区が含まれる。 そのような所有者は「大規模な工業化された事業とは根本的に異なる土地との関係を持っています」とダン氏は言う。

たとえ木材が模範的な森林から来たとしても、思慮深く使用することが依然として重要である、と木材の専門家は言う。 SRG パートナーシップは、シアトルに本拠を置く建築会社がベンドのオレゴン州立大学カスケード校で設計した、4,900 万ドルを投じて 50,000 平方フィートの研究室と教室を建てるエドワード J. レイ ホールにおいて、木材の賢明な使用がいかに重要であるかを発見しました。 2021 年に完成したこの 4 階建てのマスティンバー構造には、集成材の柱と梁、コンクリート上層スラブを備えた CLT 床、およびコンクリートコアが含まれています。 初期の計画は、13 フィート 4 インチの列間隔に基づいていました。 しかし、広範な分析を通じて、この距離を短縮すると材料を大幅に節約できることが判明しました。 最終的に建設された 10 フィートの柱間隔により、より少ない層の CLT が可能になり、その結果、より浅い梁が可能になり、木材繊維が 25% 削減されることになります。 建築家らは 2 つの計画に含まれる炭素量を数値化していませんが、間隔を狭くすることでコンクリートを 3% 削減し、建物質量を全体で 10% 削減することができたので、意味のある節約がもたらされたと結論付けるのは論理的です。 注目すべきは、建設コストが平方フィートあたり 10 ドル削減されたことです。 「この分析は、システム全体の考え方の重要性を強調しています」と、SRG 責任者のリサ・ペッターソン氏は述べています。

オレゴン大学カスケード校 (1 および 2) の SRG の建物の柱の間隔が狭くなったことで、材料が節約されました。 写真© Kevin Scott (1)、提供：SRG Partnership (2)

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木材を賢く使用するには、構造物が耐用年数の終わりに達した後にその材料がどうなるかを考慮することも含まれます。 専門家らは、コンポーネントが廃棄されるのではなく再利用される可能性を高めるために、建物の詳細を詳しく説明する必要があると述べています。 SOM の COB3 では、そのコンポーネントが埋め立て地に行き、そこで貯蔵された炭素を大気中に戻す可能性を減らすための詳細には、H 字型の 5 階建てビルの各集成材柱の基部にある鋼製バケット接続が含まれます。 。 構造エンジニアであり SOM パートナーであるエリック・ロング氏は、必要に応じてねじ付きロッドとナットを緩めることができると述べています。

COB3 のその他の機能は、その陳腐化を防ぐために考案されました。 この建物は変化を予測しており、さまざまなオープンオフィスまたはクローズドオフィス構成に対応できるように設計された構造ベイを備えています。 建物の梁のプレカット貫通部は大部分が露出したままになりますが、作業スペースのレイアウトに関係なく、照明、機械システム、スプリンクラーなどの必要なインフラストラクチャを考慮する必要があります。 「未来は初日から組み込まれています」と、SOM 校長である建築家のフランチェスカ・オリベイラ氏は言います。

COB3 の将来を見据えた戦略は、気候に対処する上でのデザインの関連性と、森林から始まり建物のフレームにまで及ぶ現在の決定が将来にどのように影響するかを示しています。 「現実には、私たちの選択が影響を及ぼします」と LEVER のロビンソン氏は言います。 建築家はそれを認識し、より大きなマテリアルランドスケープに合わせて設計する必要がある、と彼は言います。 「それが建築家の果たすべき役割です。」

Joann Gonchar 氏、FAIA、LEED AP は、Architectural Record の副編集長です。 彼女は、姉妹誌である Engineering News-Record で 8 年間勤務した後、2006 年に RECORD に入社しました。 ジョアンはジャーナリストとしてキャリアをスタートする前に、いくつかの建築会社で働き、神戸のチームズー、アトリエイルカの事務所で3年間を過ごしました。 彼女はペンシルベニア大学で建築修士号を取得し、ブラウン大学で文学士号を取得しました。 彼女はニューヨーク州で建築業の免許を取得しています。