【設計因子】

木材に触れた時の冷温感に影響する主な因子は以下の通りです

・木材の熱伝導率

・木材の熱容量（吸放熱含む）

・接触部の熱抵抗

【木材の熱伝導率】

木材と接触したときの冷温感は，熱伝導率の対数に比例します

熱伝導率が大きいと木材内部に温度勾配ができにくいため，身体との温度差を感じやすくなります

比重の小さい木材は内部に空気を多く含んでいるため，熱伝導率が小さくなります

主な樹種の比重と熱伝導率は以下の通りです *1,2)

樹種 比重 熱伝導率 (W/mK)

針葉樹

サワラ 0.34 0.079

ネズコ 0.36 0.084

スギ 0.38 0.087

トドマツ 0.4 0.090

コウヤマキ 0.42 0.093

エゾマツ 0.43 0.094

モミ 0.44 0.095

ヒノキ 0.44 0.095

ヒバ 0.45 0.098

ヒメコマツ 0.45 0.098

カラマツ 0.5 0.106

ツガ 0.5 0.106

イチイ 0.51 0.108

アカマツ 0.52 0.110

クロマツ 0.54 0.114

広葉樹

キリ 0.3 0.073

ドロノキ 0.42 0.091

サワグルミ 0.45 0.098

ヒロハノキハダ 0.49 0.108

ホオノキ 0.49 0.105

シナノキ 0.5 0.106

カツラ 0.5 0.106

セン 0.52 0.110

クスノキ 0.52 0.110

オニグルミ 0.53 0.112

ハンノキ 0.53 0.112

シオジ 0.53 0.112

ヤチダモ 0.55 0.115

クリ 0.6 0.126

シイノキ 0.61 0.128

ハルニレ 0.63 0.131

タブノキ 0.65 0.136

イタヤカエデ 0.65 0.135

ブナ 0.65 0.136

マカンバ 0.67 0.140

ミズナラ 0.68 0.142

ケヤキ 0.69 0.143

ミズメ 0.72 0.151

アサダ 0.73 0.152

シラカシ 0.83 0.176

アカガシ 0.87 0.186

イスノキ 0.9 0.193

他の材料

アルミ 236

鉄 83.5

ガラス（ソーダ） 0.650

コンクリート 1.000

ナイロン 0.270

空気 0.024

木材の熱伝導率には異方性があり，樹幹方向は直交する方向の約2倍の値となります

樹幹方向には木材の細胞が伸びているため，空気層の比率が下がり，熱伝導率が上昇します

主な樹種の熱伝導率の比率は以下の通りです *3)

樹種 樹幹／直交比

アッシュ 1.80

スプルース 1.97

ウォルナット 2.31

カシワ 1.94

カエデ 2.40

トネリコ 2.36

マツ 2.50

モミ 2.16

カエデ 2.52

ツゲ 2.43

コナラ 1.82

オニグルミ 2.62

チーク 2.13

マホガニー 1.94

オーク 1.72

ストローブマツ 2.65

【木材の熱容量】

木材の熱容量が大きいと，温度変化に必要な熱量が多くなり，身体との温度差を感じやすくなります

熱容量が小さくても，木材周囲との熱の移動（吸放熱）があると，同じ結果となります

コンクリートの躯体に薄い木材を貼り付けた床面では，見かけの熱容量が増え，温度差を感じやすくなります

躯体との間に熱伝導率の低い空気層を設けると，周囲との熱の移動を防ぐことができます

【接触部の熱抵抗】

接触部の熱抵抗が小さいと，熱の移動が容易になり，温度差を感じやすくなります

木材の熱抵抗は表面の粗さ，塗装の有無などにより変化します

表面粗さが大きいと接触する面積が減少し，界面に空気を保持できるため，熱抵抗が大きくなります

黄銅棒を用いた試験では，表面粗さを Ra = 1.1 から 2.2 (um) に拡大すると，抵抗値が40～50％上昇したと報告されています *4)

塗装を施すと表面の平滑性が高まるため，接触部の熱抵抗が小さくなります

2種類の国産材（柾目）に4種類の塗料を上塗りした試験では，熱伝導率が10～20％上昇しています *5)

塗膜は十分に薄いため，この変化は接触部の熱抵抗の減少によるものと考えられます

塗料 熱伝導率： アカマツ ／ スギ (W/mk)

下地のみ（ウレタンシーラー＋研磨） 0.168 ／ 0.124

ポリブタジエン 0.191 ／ 0.147

アクリル＋シリコン 0.191 ／ 0.135

ポリエステル 0.188 ／ 0.139

アクリル＋ポリイソシアネート 0.192 ／ 0.133

【設計指針】

木の温かさを活かすには，以下の様な工夫が有効です

・熱伝導率の小さい樹種を選定

・接触面を板目・柾目に木取り

・熱容量，及び吸放熱量を小さく

・表面粗さを大きく

・無塗装もしくは平滑でない塗膜に

【参考文献】

1) 木材工業ハンドブック

丸善出版 森林総研監修

2) 理科年表

丸善出版 国立天文台編

3) MAKU,Takamaro 京都大学木材研究所報告13巻 (1954)

“Studies on the Heat Conduction in Wood”

4) 富村寿夫ほか 九州大学機能物質科学研究所報告 9(1) 1995

「うねりを有する固体面間の平均接触熱抵抗」

5) 穴沢靖ほか 色材協会誌 72巻 (1999) 6号

「軟質木材用コーティング材料の開発」