大学が研究および展示中のマスティンバーを展示

平方フィート

全国のキャンパスは、鉄鋼やコンクリートに代わる低炭素代替材として持続可能な建設資材を推進しています。

アーカンソー大学の学生寮であるアドヒ ホールは、大量の木材で建てられました。クレジット...ニューヨーク タイムズのトレント ボーズマン

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リサ・プレボスト

耐久性と持続可能性の利点を提供する人工木材であるマス ティンバーは、全国の大学でますます注目を集めており、カリキュラムの概念としてだけでなく、キャンパスの建物の材料としても取り入れられています。

専門家らによると、大学は鉄鋼やコンクリートに代わる低炭素代替材としての可能性を実証することで、マスティンバー（接着剤や釘で接着された木の層）の認知度向上に貢献しているという。

メイン州ポートランドのSMRT Architects and Engineersの社長、エレン・ベルナップ氏は、「私たちの大学のクライアントは、気候変動の緊急性を真剣に受け入れています」と述べた。 「大学が道を示してくれていることに興奮しています。」

しかし、大量木材の広範な使用を妨げる大きな障壁がある。供給業者はほとんどカナダと太平洋岸北西部に限定されており、初期費用は鉄鋼やコンクリートよりも高い。 こうした課題にもかかわらず、開発者は、マス材の価格がより早く上がり、初期費用をより早く回収できることに気づき始めています。

「建物はエレクターセットのように少し高くなっています」とミシガン州立大学の教育・支援プログラム、MassTimber@MSU のディレクター、サンドラ・ルピエン氏は語った。

メイン大学の大学院生であるリアム・オブライエンさん（23）は、木質繊維で断熱された直交積層木材パネルを開発しようとしているチームの一員である。 このような断熱材は木材加工から出る廃棄物を使って作ることができ、工場でプレハブパネルに入れれば、建設時間とコストをさらに削減できる。

オブライエン氏によると、もともと林学を専攻していたが、直交積層木材パネルの炭素削減の可能性に魅了され、木材科学に転向した。直交積層木材パネルは、数層の板を交互の方向に積み重ね、接着剤で接着したもので構成される。

オブライエン氏は「人々を説得できる限り、これは米国で普及するはずだ」と述べた。 「建築科学は、私たちが気候変動にどのように対応するかにおいて大きな役割を果たすことができます。」

ヨーロッパで古くから使用されている直交積層パネルは非常に強力であるため、壁、屋根、床材に適しています。 他にも多くの利点があります。炭素を捕捉し、大気中に排出しないようにします。 鉄鋼やコンクリートなどの他の建設材料よりも持続可能です。 そしてそれらは露出し、美的魅力を加えます。

米国ではここ数年、大量の木造建築が加速しており、大学がその推進力となっている。 活動のほとんどはアーカンソー州、アイダホ州、メイン州、ミシガン州、オレゴン州、サウスカロライナ州など森林の多い州で行われており、これらの州では材料の広範な利用が林業の拡大や活性化につながる可能性がある。

アーカンソー大学はその最前線にある大学の 1 つです。 同大学フェイ・ジョーンズ建築デザイン学部のピーター・B・マクキース学部長は、「私たちは多くの人々にとって、ほとんど巡礼地だ」と語り、キャンパスのリーダーたちに大量木材の利点を説得するのに貢献したと付け加えた。 フェイエットビルのキャンパスには現在、資料を展示する 2 つの建物があり、3 つ目の建物が建設される予定です。

マクキース氏によると、2018年に完成した図書館保管別館にマス木材を使用することで、大学は当初の鉄骨とコンクリートの計画よりも100万ドル以上を節約できたという。 同氏はさらに、「そのとき人々は立ち上がり、『まあ、少なくともこれを代替建設形態として検討すべきかもしれない』と言い始める」と付け加えた。

アドヒ ホールは、無垢材で建てられた 200,000 平方フィートの住居ホールで、2019 年にオープンしました。共用エリアで接続された 5 階建ての 2 棟の建物で構成されています。

「これはかなり高級な空間であり、視覚的にも雰囲気的にも温かみがあり、学生たちはそれを非常に高く評価しています」とマッキース氏は語った。 「商業開発業者もそれを検討しに来ます。集合住宅に似ています。」

同大学は間もなく、グラフトン・アーキテクツが設計した、3,350万ドルをかけてアンソニー・ティンバーランズ・センター・フォー・デザイン・アンド・マテリアルズ・イノベーションに着工する予定である。 この学校には、（他のプログラムの中でも特に）木材と木材の設計に関する同校の大学院プログラムが設置され、学生が手頃な価格の住宅と新しい建設技術に焦点を当てて、大規模な大量の木材のプロトタイプを構築できるようになります。

「これらの建物は、時間効率、コスト削減、より安全な建設現場という点で概念実証です」とマッキース氏は語った。

ミシガン州立大学は、同州初の大量木材の建物である STEM 教育学習施設を建設しました。この建物は古い発電所を改造したもので、フレーム、床、天井に直交積層パネルが組み込まれています。 同大学計画・設計・建設学部の建設管理助教授、ジョージ・H・バーグホーン氏によると、この建物は業界の専門家を惹きつける存在となっており、昨年のオープン以来、そのうち約1,000人が見学に訪れたという。

「とにかく豪華な建物だ」と彼は言った。 「多くの学生は、たとえ授業がなくても、ただ勉強するためにそこに行きます。」

しかし、知識の欠如が依然としてマス・ティンバーの広範な普及への障壁となっている、とバーグホーン氏は語った。 この目的を達成するために、同大学は最近、科学研究に資金を提供する独立連邦機関である国立科学財団から 65 万ドルの助成金を受け取り、建築、工学、建設プログラムのための大量木材の設計と建設カリキュラムの全国モデルを開発しました。

サウスカロライナ州のクレムソン大学は、マス木材の利用拡大を支援するためにエネルギー省から 110 万ドルの助成金を受け取りました。 そこでの研究者たちは、現在の業界の慣例の2倍である約40フィートにわたる直交積層木材パネルで作られた床システムを開発中です。 彼らはまた、このシステムをダクト工事や電線管などの他の建築コンポーネントと組み合わせる方法も検討しています。

このようなオールインワンシステムは、多くの構造梁の必要性を減らし、建設をスピードアップする可能性があると同大学建築学部の副部長であるダスティン・オルブライト氏は述べた。

「私たちは、これらのコンポーネントに柔軟にアクセスしてアクセスできる、床システムへのオールインワンのアプローチを考案したいと考えていますが、それをすべて木材で行う方法で実現したいと考えています」と彼は言いました。

クレムソンのメインキャンパスには、サミュエル J. キャデン礼拝堂とサザン イエロー パインを使用したアンディ クトルバウム屋外教育センターという 2 つの無垢材の建物があります。 研究者らは、建物の長期的な性能に関するデータを収集するために、2020年に完成したレクリエーションセンターに無線の湿気および振動センサーを設置した。

さまざまな大学が地元製造業の存続可能性を研究しています。 ミシガン州は、将来の製造業者にその情報を提供するために、大量の木材の需要を追跡し、サプライチェーン全体がどのようになるかを分析しているとルピエン氏は語った。

メイン大学では、地主、建築家、製材業者、建設会社がメインマスティンバー商業化センターを通じて情報を共有し、最終的に直交集成材の製造のビジネスケースを作ることを期待しています。

「私たちがやろうとしているのは、企業がここで製造事業を立ち上げる前に抱くかもしれない技術的な障壁や疑問を軽減することです」と同大学森林資源学部の持続可能な材料と技術の教授スティーブン・シェイラー氏は語った。 同大学は業界パートナーと協力して、メイン州の木材で作られた直交積層材を建設用に認定することに成功した。

しかし、建築家のベルナップ女史は、現地に生産工場を開設することがビジネス上合理的になるには、需要が大幅に増加する必要があると考えている。

「ボストン、ニューヨーク、フィラデルフィア、ワシントンDCが高い木材で建物を建てるなら、製造施設を建てるのは経済的に合理的だろう」と彼女は言う。

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