「木材の反り」の原因とは？設計者が知っておきたい変形を抑える方法と反りにくい材料選びのポイント

木材の反りはなぜ起こるのか｜原因とメカニズム

木材の反りを引き起こす原因は、主に「含水率の変動」と「荷重」にあります。

• 【含水率の変動】→気温や室温の変化に伴い、湿度（湿潤・乾燥）の影響で木材の含水率※が変動し、繊維が伸縮して反りにつながる
• 【荷重】→上からの荷重による負荷で木材が変形する（たわむ）

※含水率：質量に対してどのくらいの水分を含んでいるかを示す割合（乾量基準含水率（％）＝ ｛（乾燥前重量 ー 乾燥後重量）／乾燥後重量　｝×100、湿量基準含水率（％）＝ ｛（乾燥前重量 ー 乾燥後重量）／乾燥前重量　｝×100）

▶︎木材の含水率については「木材の含水率とは？基準・適正値、測定方法、強度との関連性、材料選定のポイントを徹底解説」をご覧ください。

特に、温度と湿度の影響は大きく、木材の含水率が繊維飽和点を下回ると、収縮が始まり、反りにつながる場合があります。

※繊維飽和点：木材の乾燥段階で、細胞の中にある自由水が全て乾燥し、細胞壁に含まれる結合水だけ残った状態

木材の収縮率は、木材を切り出した部位や繊維方向によって異なり、「長さ方向：半径方向：円周（接線※）方向＝0.5：5：10」程度というのが通説です。

※接線：年輪の円周（輪郭）に沿った接線方向

（出典：岐阜県立森林アカデミー｜－円板を乾燥してみる－「木造建築のための木材の利用技術」）

また、木表と木裏では「木表側」が凹むように反り、板目と柾目では「板目」の方が反りやすく、これらの特性が施工の難易度を上げる原因となるケースは少なくありません。

木材の反りと呼ばれる現象には、曲がりやねじれ、カップ※も含まれ、反りが進行すると木割れ（ヒビ）につながる可能性があるため、注意が必要です。

※カップ：皿状に周囲が反り上がる状態

【設計者向け】木材の反りを抑える方法と反りにくい材料選びのポイント

木材や木質建材の反りを完全に防ぐことはできませんが、反りを抑えたり、“反りにくい”材料を選んだりすることはできます。

材料選定の際には、以下のポイントを確認しましょう。

適切な含水率に乾燥された木材を選ぶ

木材は、製材として適切な含水率にまで乾燥されたものほど、反りにくいとされていて、「人工乾燥材（KD材）」は、含水率が低く、かつ均一に管理できるため、天然乾燥材（AD材）より施工後の狂いが起きにくい傾向があります。

JAS（日本農林規格）では、KD材を「SD材（仕上げ材）・D材（未仕上げ材）」とわけており、それぞれ木材の含水率に関する基準が設けられているため、材料選定の際には詳細を確認しましょう。

製材の種類	SD材・D材の含水率基準 （試験片の平均値）	KD材の含水率基準 （試験片の平均値）
造作用製材	18%（SD18・D18） 15%（SD15・D15）	30%以下
構造用製材（目視等級区分※）	25％（D25：未仕上げ材のみ） 20%（SD20・D20） 15%（SD15・D15）	30%以下
構造用製材（機械等級区分※）	20%（SD20：仕上げ材のみ） 15%（SD15：仕上げ材のみ）	（対象外）
下地用製材	20%（SD20・D20） 15%（SD15・D15）	30%以下

（出典：農林水産省｜JASの対象となる品目（規格）は？｜林産物｜製材（JAS 1083））

※目視等級区分：構造用製材のうち，節，丸身等材面の品質を目視又はカメラ撮影若しくはレーザー照射等によって測定し，等級区分するもの
※機械等級区分：構造用製材のうち，仕上げ材のヤング係数を機械によって測定し，等級区分するもの

	含水率基準 （試験片の平均値）
壁工法構造製材	19％以下 （D15と表示するものに限り、15%以下）
造作用集成材 構造用集成材	15%以下

（出典：農林水産省｜JASの対象となる品目（規格）は？｜林産物｜壁工法構造用製材及び枠組壁工法構造用たて継ぎ材（JAS 0600）、集成材（JAS 1152））

建築基準法でも木材の含水率に関する規定があり、主要構造部の一部に使用する木材は、国土交通大臣の定めた基準（＝含水率15%以下）に適合することが義務付けられているのでご注意ください。

（出典：e-GOV法令検索｜建築基準法施行令第46条第2項第1号（構造耐力上必要な軸組等））

造作材や仕上げ材の場合は、建築基準法で定める含水率の規定はありませんが、適切な状態まで乾燥していない木材は、施工後に反りや木割れ（ヒビ）が生じやすいため、注意しましょう。

木取りに注意する（板目・柾目）

“反りにくい”という観点では、柾目の材料を選び、デザインのために板目の材料を選ぶ際には、木表・木裏で異なる反り方の特性を理解し、仕上げ面をどちらにするか決めることが重要です。

ただし、柾目の材料を選んでも、木材の含水率や施工環境によっては、施工後すぐに反る場合があるので注意しましょう。

材料の寸法に注意する

無垢材でも合板でも、大判パネルや長尺材は小さな材料と比べて反りやすく、固定の位置によっては木割れ（ヒビ）が生じる場合もあります。

そのため、大きな面積を仕上げる場合は、割付を検討し、材料が湿度によって膨張しても突きつけ部分がせり上がらないように、目透かし仕上げにする方法も一般的です。

樹種の違いに注意する（針葉樹・広葉樹の違い）

柔らかく軽い針葉樹と比べて、重くて硬い広葉樹の方が剛性（曲げにくさ）が高い樹種が多く、反りにくい傾向があるため注意が必要です。

そのため、反りを防ぎたい場合は、比重が大きく、剛性の高い樹種を選びましょう。

比較的反りにくい樹種・反りやすい樹種は、以下のとおりです。

反りにくい樹種	・カバ ・ホワイトオーク、レッドオーク ・イエローバーチ ・ナラ ・ハードメープル、ブラックメープル ・ウォールナット ・コクタン ・ローズウッド ・ユーカリ　など
反りやすい樹種	・スギ ・ヒノキ ・カラマツ ・アスペン ・ベイヒ　など

ただし、スギ・ヒノキなどの「反りやすい」とされている樹種は、反りどめの処理をしやすい特徴をもちます。

また、一部の樹種には上記の特徴に当てはまらないものがあり、同じ樹種でも丸太のどの部分から採取した製材かによっても、反りの具合は異なるため、具体的な特徴はメーカーへの個別確認が必須です。

「反りにくい」とされる樹種は輸入材が主になるため、材料価格が高くなる傾向がある点にはご注意ください。

そのため、樹種を選ぶ際には、反りのリスクと価格、施工性それぞれを踏まえることが重要です。

施工環境を確認する

同じ木材でも、施工環境によって反りの程度は変わります。

以下の環境が揃うと木材が反りやすいため、注意しましょう。

• 外部での施工：日射や雨、湿気の影響で、木材の含水率が変動して反りやすい
• 水回りでの施工：屋内でも、水がかかる場所は、木材の含水率が変動して反りやすい
• 空調の風が直接当たる場所での施工：局部的な乾燥により、木材の含水率が変動して反りやすい

施工前に反りが生じないようにするために、木材を雨風や直射日光を避けられる場所で保管する方法が有効です。

反り止めをする

テーブルの天板や棚板、カウンター材の場合は、反り止めをすることにより、変形を抑えられます。

具体的な反り止めの方法は、以下のとおりです。

• 材料を積み重ねて、さらに重しを乗せて縛り、保管中の反りを抑える
• 納品後は、木材の含水率が変動する前に、早めに加工・施工する（時間が経つと施工前に反りが生じる）
• 表面をウレタン塗料など造膜系塗料※で塗装して、湿度の影響を最小限に抑える
• 板材の裏面から木製・金属製の桟木などで補強する（荷重による変形も抑制できる）
• テーブル天板やカウンター材に、アリ溝※を彫ってそこに金属部品などをはめ込んで反りを抑える

※造膜系塗料：塗装するものの表面に塗膜を形成するタイプの塗料で、逆にオイルステインなど素材に染み込んでいくタイプは浸透系塗料と呼ぶ
※アリ溝：断面が台形（入り口が狭く奥で広がる形状）の溝加工

これらの方法は、無垢材だけではなく、ある程度厚みのある合板や集成材にも応用できます。

無垢材以外の木質建材を採用する

木質建材の中でも無垢材は特に反りやすいため、反りなどの変形を抑えたい場合は、合板・CLT・MDF・突板化粧板などの木質建材を採用しましょう。

合板やCLTは繊維方向の異なる板材を積層圧着することにより、互いの変形力を打ち消し合って、反りを軽減できます。

（集成材は、積層する材料の繊維方向が揃っているため、無垢材と同様に反りへの注意が必要です。）

MDFは、細かく粉砕した木材と接着剤を混ぜて成形するため、繊維方向による伸縮の偏りがなくなって木材の含水率による反りが起こりにくく、突板化粧板は天然木の部分が0.2〜0.3mm程度と薄く、基材となる合板・MDFの特性により反りにくい点がメリットです。

ただし、合板・集成材・MDF・突板化粧板などは、どれも「まったく反らない」というわけではなく、あくまでも同サイズ・同形状の無垢材と比べると変形しにくい材料として理解しておきましょう。

▶︎関連コラム：集成材と無垢材どっちがいい？価格・強度・耐用年数などの違いを徹底比較

▶︎関連コラム：化粧ベニヤとは｜無垢材・集成材との違いと種類、天井・壁・ドア・家具の材料を選ぶポイントについて解説

「突板化粧板は反らない」は間違い｜反る原因と設計者が注意すべき“誤解”

確かに、無垢材と比べると突板化粧板※は反りにくいですが、それでも大きく変形する突板化粧板もあります。

※この章では、表面材・基材で構成される複合フローリング材なども含む

突板化粧板は、丸太を0.2〜0.3mmと薄くスライスした突板（つきいた）と呼ばれる素材を表面材とし、それを合板やMDFなどの基材に接着した仕上げ用パネル材で、天然木の使用量が薄いため、“反りにくい”材料として認識する人は少なくありません。

しかし、突板化粧板も以下の原因によって反る場合があるため注意が必要です。

このように、製造時の工程が原因で生じる反りを軽減する方法として、以下の手段が有効です。

• できるだけまっすぐな表面材と基材を使う：まっすぐな材料は、接着した際の内部応力を小さく抑えられる
• 材料の含水率管理：使用する材料の含水率を測定し、規定の範囲内に収めて管理することで、製造工程における極端な含水率の変化を抑える
• 裏面にも接着を行う：裏面にも接着剤を塗布するか、場合によっては防湿紙や裏張り用の突板を貼ることにより、裏面からの吸湿を抑えつつ、表面の反りに対抗する方向の応力を作る
• 厚い基材を使用する：基材が厚いほど剛性が上がり、反りにくくなる
• 基材の樹種を反りにくく、剛性が高いものにする：基材の樹種が剛性の高いものであるほど、反りにくくなり、合板の場合は、「針葉樹合板→ラワン合板→ユーカリ合板→バーチ合板」の順で反りにくいとされている

市場の複合フローリングを見ると、幅広のものには、基材にユーカリ合板やバーチ合板が多く使用されています。

ただし、剛性の高い合板は、価格が高くなる傾向があるので注意しましょう。

 

【FAQ】木材の反りに関するよくある質問

ここでは、木材の反りに関する「よくある質問」を紹介します。

Q．JASで木材の反りや曲がりに関する規格はある？

A．JASでは、製材・合板のどちらも、反りや曲がりに関する規定があります。

製材・合板の反りに関する主な規格内容は、以下のとおりです。

製材	・曲がりは、短辺方向の長さの0.2〜1.0%※以下であること ・反りやねじれは、極めて軽微であること ※木材の等級やサイズによって許容される割合が異なる
合板	・反りは、矢高※が基準値以下であるか、手で押すことで水平面に接触すること、または質量10kgの重りを乗せた場合に水平面に接触すること ・曲がりは、最大矢高が1mm以下であること ※矢高：円弧状に反った場合、材料の端と端を結んだ線から弧の頂点までの垂直距離（膨らみの高さ）

（出典：農林水産省｜JASの対象となる品目（規格）は？｜製材（JAS 1083）、合板（JAS 0233））

Q．木材の反りは予測できる？

A．木材の反りを完全に予測することは困難ですが、材料検討の段階で、メーカーに傾向を確認することはできます。

ただし、メーカーによっては木材の仕入れから自社で行っていない場合もあるため、木材や加工技術に関する知識が豊富なメーカーに相談しましょう。

Q．木材の反りを抑える塗装はある？

A．反りを抑える特殊な塗料はありませんが、裏面もしくは全面を塗装することにより、一方向のみ木材が吸湿するのを防ぎ、反りのリスクを軽減することはできます。

例えば、弊社では、特注対応として、フローリングの化粧面だけでなく裏の施工面も塗装したり、カウンターの四方全面を塗装したりする方法を実施しています。

ただし、木材の調湿性がそのまま残るオイル塗装などの浸透系塗料では、反りを抑える効果が限定的です。

高品質な木質建材は“柏田木材”へご相談ください

柏田木材は、1950年に林業で有名な奈良県五條市で創業した「無垢材・不燃木材・突板化粧板（不燃タイプ・非不燃タイプ）」を製造・取り扱う建材メーカーです。

材料選定のサポートや、特注品・OEM製品のご注文も承っており、特殊塗装も自社工場で行っております。

材料選定やデザインの構想段階から製造まで一貫してサポートいたしますので、「こんな材料があればいいのに」「既製品ではうまく納まらない」とお悩みの方は、ぜひ一度弊社までご相談ください。

弊社では、柏田木工所として創業して以来培った知識とネットワークを活かし、さまざまな地域の木材・突板を取り扱っておりますので、羽目板や突板化粧板の材料は、国産材（県産材・地域材）もご指定いただけます。

地域材活用実績がございますので、ぜひご相談ください。

まとめ

木材の反りは、木材が吸湿して含水率が変動することが原因である場合が多く、反りやすさは、部位や木目の方向、さらに施工環境によって左右されます。

そのため、反りにくい木材を選ぶためには、木材の乾燥方法と含水率、木取り、樹種など、幅広い視点でのチェックが必要です。

突板化粧板は無垢材よりも反りにくい材料として知られていますが、まったく反らないわけではなく、変形を抑えるためには、製造工程での工夫が欠かせません。

『柏田木材工業』は、良質な国産材を仕入れ、長年培った経験と知識を活かし、お客様のご予算・設計デザインに合う木質建材を提案しています。

「木質建材を使いたいが既製品では難しい」「国産材を使いたいがコスト面などでハードルが高い」「希少樹種を使いたいが必要量の材料が確保できない」

このようなお悩みを抱えている企業様を、私たちがサポートいたしますので、どうぞお気軽にお問い合わせください。