木材フォームワークとスチールフォームワークの違いは何ですか？

I.はじめに

 

建設の世界では、型枠はコンクリート構造を形作る上で重要な役割を果たします。コンクリートが注がれ、形成される一時的な型として機能します。フォームワーク素材の選択は、建設プロセス、プロジェクトのタイムライン、および全体的なコストに大きな影響を与えます。利用可能なさまざまな材料の中で、木材と鋼鉄は、建物の建設において型枠に最も一般的に使用される2つのオプションとして際立っています。

 

シャッターまたはモールディングとも呼ばれる型枠は、本質的に最終的な形と強度を獲得する前に、コンクリート構造の「スケルトン」です。これは建設における重要な要素であり、通常、プロジェクトの総予算の20〜25％以上を占めています。適切な型枠の材料の選択は、強度、剛性、漏れ制御、アクセシビリティ、再利用可能性、コスト効率、持久力、仕上げ品質など、さまざまな要因に依存します。

 

この記事では、木材と鋼のフォームワークの世界を深く掘り下げ、その特性、利点、短所、および建物の建設のさまざまな側面での比較方法を調査します。あなたが建設の専門家であろうと、建築の学生であろうと、単に構築プロセスに興味を持っているかどうかにかかわらず、この包括的な比較は、木材と鋼のフォームワークを選択するという重要な決定に関する貴重な洞察を提供します。

 

ii。木材型枠

 

A.定義と構成

 

材木は、 建設で使用される最も古く、最も伝統的なタイプの型枠の1つです。それには、木製の材料を使用して、コンクリート構造の型を作成することが含まれます。木材の型枠は、スプルース、松、モミなどの針葉樹、合板などの設計された木材製品など、さまざまな種類の木材で作ることができます。

 

B.使用する木材の種類

 

1。固体木材：通常、針葉樹は、その作業性と費用対効果のために好まれます。

2。合板：耐久性と表面の品質を向上させるために、樹脂ベースのコーティングでしばしば処理されます。

3。エンジニアリング木材：指向性ストランドボード（OSB）などの製品は、特定のアプリケーションに使用されることがあります。

 

C.利点

 

1。費用対効果：木材は一般に鋼よりも安価であるため、小規模なプロジェクトや予算の制約が重要な場合に魅力的な選択肢となっています。

 

2。軽量で簡単な取り扱い：木材の相対的な軽さにより、木材の型枠は、重機を必要とせずに輸送、設置、解体を容易にします。

 

3.カスタマイズ可能性：木材は、さまざまな設計要件や土壇場の変更に対応するために、簡単にカット、形を整え、変更できます。

 

4。湿気吸収特性：木材には、コンクリートから余分な水分を吸収する能力があります。これにより、割れを防ぎ、より一貫した仕上げを確保できます。

 

5。環境への親しみやすさ：木材は再生可能な資源であり、木材の型枠を責任を持って調達すると、より環境に優しいオプションになります。

 

6。熱断熱材：木材は良好な断熱材を提供し、硬化中に一貫した具体的な温度を維持するのに役立ちます。これは、寒い気候で特に有益です。

 

7.設計の変更の柔軟性：敷地内の木材の型枠の変更が容易であるため、建設中の設計変更または予期せぬ状況に適応する柔軟性が向上します。

 

D.短所

 

1.限られた再利用性：木材の型枠は通常、鋼と比較して寿命が短く、ほとんどのソースは、交換を必要とする前に4〜6回だけ再利用できることを示唆しています。

 

2。潜在的な水分関連の問題：木材が乾燥しすぎると、コンクリートから水分を吸収し、結果として生じる構造を潜在的に弱める可能性があります。逆に、木材の水分含有量が高い場合（20％以上）、コンクリートの収縮とカッピングにつながる可能性があり、その結果、オープンジョイントとグラウトの漏れが生じます。

 

3.寿命の短い：特に要素にさらされたり頻繁に使用される場合、木材の型枠は鋼よりも速く悪化します。

 

4。環境への懸念：木材は再生可能ですが、木材の型枠の使用は、持続可能に調達されていなければ、森林破壊に貢献する可能性があります。

 

iii。スチールフォームワーク

 

A.定義と構成

 

鋼製の型枠は 、薄い鋼板から作られたプレハブ型で構成されており、通常は小さな鋼角で端に硬直します。これらのパネルは、さまざまな建設ニーズに合わせて、さまざまなモジュラー形状とサイズで製造できます。

 

B.スチール型の種類

 

1。パネルシステム：より大きな構造を形成するために組み立てることができる標準的な鋼パネル。

2。モジュラーシステム：壁、柱、スラブなどの特定の種類の構造用に設計された事前に設計されたシステム。

3。カスタム製造フォーム：ユニークまたは複雑な構造要素向けの特別に設計されたスチールフォームワーク。

 

C.利点

 

1。高強度と耐久性：鋼鉄の型枠は、湿ったコンクリートや重い負荷からの高い圧力に耐えることができ、大規模なプロジェクトや高層ビルに適しています。

 

2。優れた再利用性：鋼のフォームは、何度も（多くの場合20〜25倍以上）再利用でき、大規模なプロジェクトや頻繁に型枠を使用する企業の長期コストを大幅に削減できます。

 

3。精度と均一性：鋼形式は一貫した寸法と滑らかな表面を提供し、最小限の追加処理を必要とする高品質のコンクリート仕上げをもたらします。

 

4。滑らかなコンクリート仕上げ：鋼の吸収性のない性質とその滑らかな表面は、優れたコンクリート仕上げにつながり、多くの場合、さらなる表面処理の必要性を排除します。

 

5。大規模なプロジェクトへの適合性：スチール型枠は、高層ビル、橋、トンネルなどのフォームの繰り返しの使用を必要とするプロジェクトに最適です。

 

6。ゆがみや収縮に対する抵抗：木材とは異なり、スチールフォームワークは、環境条件や繰り返しの使用に関係なく、その形状とサイズを維持します。

 

D.短所

 

1.初期コストの高化：鋼鉄製作の前払い投資は、小さなプロジェクトや企業にとって障壁となる可能性のある木材の方が大幅に高くなっています。

 

2。重量が重い：鋼鉄の型枠は木材よりもはるかに重く、多くの場合、設置と除去にクレーンやその他の機械が必要であり、プロジェクト全体のコストを増加させる可能性があります。

 

3.形状とサイズの柔軟性が限られている：鋼形式にはさまざまな標準サイズがありますが、木材と比較してオンサイトでは簡単に変更されていません。

 

4。熱損失の可能性：寒い気候では、鋼鉄の型枠はコンクリートからの過度の熱損失につながり、硬化時間やコンクリートの強度に影響を与える可能性があります。

 

5。腐食リスク：鋼鉄の型枠は、特に湿度や沿岸環境で使用される場合、錆や腐食を防ぐために適切なメンテナンスが必要です。

 

IV。木材と鋼のフォームワークの比較

 

A.コストに関する考慮事項

 

1。初期投資：

   - 木材の型枠のコストは低いため、小規模なプロジェクトや資本が限られている企業にとってはアクセスしやすくなります。

   - スチールフォームワークでは、より高い初期投資が必要ですが、大規模または繰り返しのプロジェクトでは、長期的にはより費用対効果が高い場合があります。

 

2。長期経済学と再利用性：

   - 最初は木材の型枠が安くなりますが、再利用性が限られていること（4〜6倍）により、交換コストは時間とともに増加する可能性があります。

   - スチールフォームワークは、20〜25倍以上に再利用できるようにすることができますが、しばしば型枠または大規模なプロジェクトを使用する企業にとってより経済的であることが証明されます。

 

B.パフォーマンス要因

 

1。強度と負荷の容量：

   - スチールフォームワークは、より高い圧力や負荷に耐えることができる強度に優れており、高層ビル、橋、ダムなどの大規模な構造に最適です。

   - 木材の型枠は、多くのアプリケーションには十分に強力ですが、より重い荷重またはより高い構造を追加する必要がある場合があります。

 

2。精度と仕上げ品質：

   - スチールフォームワークは優れた精度と均一性を提供し、最小限の追加仕上げを必要とするより滑らかなコンクリート表面をもたらします。

   - 木材の型枠は良い結果をもたらす可能性がありますが、鋼と同じレベルの滑らかさと精度を達成するためにより多くの努力が必要になる場合があります。

 

3。さまざまなプロジェクトタイプへの適応性：

   - ティンバーワークは、カスタムシェイプとオンサイトの変更に対してより柔軟性を高め、一意または変化する要件を持つプロジェクトに適しています。

   - スチールフォームワークは、繰り返し要素や標準化された設計を備えたプロジェクトに最適であり、アセンブリと分解の効率を提供します。

 

C.環境への影響

 

1。材料の持続可能性：

   - 再生可能な資源である木材は、責任を持って調達すれば、より環境に優しいものにすることができます。

   - スチールは、再生可能ではありませんが、リサイクル可能であり、寿命が長く、全体的なリソース消費量を減らす可能性があります。

 

2。カーボンフットプリント：

   - 木材の型枠は一般に生産の炭素排出量が少ないが、持続可能に管理されていないと森林破壊に貢献する可能性がある。

   - 鋼製の生産量は初期のカーボンフットプリントが高くなっていますが、材料の寿命とリサイクル性は時間の経過とともにこれを相殺する可能性があります。

 

3。リサイクル性：

   - 木材と鋼の両方がリサイクル可能ですが、鋼はリサイクルプロセスの効率と完全性の点で利点があります。

 

D.使いやすさ

 

1。インストールと解体プロセス：

   - 木材の型枠はより軽くて扱いやすく、多くの場合、設置や取り外しに重い機械を必要としません。

   - より重い鋼の型枠は、通常、クレーンやその他の機械が必要であり、複雑さとコストを増加させることができますが、大規模なプロジェクトにはより速いアセンブリを提供する可能性があります。

 

2。労働者に必要なスキルレベル：

   - 木材の型枠は、一般的な大工仕事を使用して変更および調整できるため、より少ない専門スキルを必要とすることがよくあります。

   - スチールフォームワークは、適切なアセンブリとアラインメントのためにより多くの専門知識を必要とする場合がありますが、標準化された設計ではより簡単になる場合があります。

 

3。メンテナンスのニーズ：

   - 木材の型枠には、摩耗、反り、または損傷の定期的な検査が必要であり、水分吸収を防ぐために治療が必要になる場合があります。

   - 鋼鉄の型枠は、特に湿度や沿岸環境では、錆や腐食に対する保護が必要ですが、一般的には頻繁なメンテナンスが必要です。

 

E.さまざまなプロジェクトタイプへの適合性

 

1。小規模な構造と大規模な構造：

   - 初期コストと取り扱いの容易さにより、小規模プロジェクトには多くの場合、木材の型枠が好まれます。

   - スチールフォームワークは、より大きなプロジェクト、特に反復要素を持つプロジェクトにとって、より経済的で効率的になります。

 

2。住宅用と商業ビル：

   - 木材の型枠は、特にカスタムホームや小さなアパートの建物で、住宅建設で一般的に使用されています。

   - スチールフォームワークは、大規模な商業プロジェクト、高層ビル、および速度と精度が非常に重要なインフラストラクチャ作業に好まれています。

 

3。専門構造：

   - ユニークな建築設計または修復プロジェクトのために、ティンバーワークは柔軟性とカスタマイズの容易さを高めます。

   - スチールフォームワークは、橋、ダム、トンネルなどの大規模なインフラストラクチャプロジェクトで優れており、筋力と繰り返しが重要な要素です。

 

V.型枠の革新と傾向

 

A.木材と鋼を組み合わせたハイブリッドシステム

 

建設業界が進化するにつれて、木材と鋼の両方の利点を組み合わせたハイブリッド型枠システムに向けて成長する傾向があります。これらのシステムは、多くの場合、鋼のフレームを使用したり、木材に面してサポートしたりして、鋼の強度と木材の柔軟性と費用対効果のバランスを提供します。

 

B.新興資料

 

1。アルミニウムの型枠：軽量の性質と耐久性の人気を得るアルミニウム型型ワークは、ハンドリングが容易なスチールの多くの利点を提供します。

 

2。プラスチック型枠：プラスチックおよび複合材料の開発により、軽量で耐久性があり、潜在的に環境に優しい新しい型枠オプションが生まれています。

 

C.技術の進歩

 

1. BIM統合：ビルディング情報モデリング（BIM）は、型枠の設計と計画の最適化、効率の改善、廃棄物の削減にますます使用されています。

 

2。3D印刷：特に複雑またはカスタムシェイプ用の型枠を作成するための3D印刷技術の実験的使用は、新たな傾向です。

 

3。スマートセンサー：特に大規模なプロジェクトでは、コンクリートの硬化、圧力、およびその他の要因を監視するための型枠でのセンサーの統合がより一般的になりつつあります。

 

vi。木材と鋼の型枠を選択します

 

A.意思決定プロセスで考慮すべき要因

 

1。プロジェクトの規模と予算

2。必要な仕上げ品質

3。建設速度

4。環境上の考慮事項

5。熟練労働者の利用可能性

6.長期コストの影響

 

B.プロジェクト固有の考慮事項

 

1。デザインの複雑さ

2。要素の繰り返し

3。負荷をかける要件

4。プロジェクトタイムライン

 

C.地域および気候要因

 

1。材料のローカル可用性

2。気候条件（温度、湿度）

3。地元の建設慣行と規制

 

vii。木材と鋼のフォームワークの経済的影響

 

A.建設業界GDPへの貢献

 

木材と鋼の両方のフォームワークは、建設業界で重要な役割を果たしています。これは、多くの国でGDPに大きな貢献しています。木材と鋼の選択は、建設プロジェクトのプロジェクトコスト、タイムライン、および全体的な経済効率に影響を与える可能性があります。

 

B.雇用生成

 

1.木材の型枠には、設置と修正のためにより多くの労力が必要であり、短期的にはより多くの雇用を生み出す可能性があります。

2。スチール製の型枠の製造と専門的な設置は、長期的に高度な熟練した雇用機会を生み出すことができます。

 

C.関連産業への影響

 

1.木材の型枠は、木材および木材加工産業をサポートしています。

2。鉄の型枠は、鉄鋼製造部門に貢献し、しばしば産業経済の骨格と考えられています。

 

D.建設プロジェクトのコストへの影響

 

1。初期投資対長期節約：

   - 木材の型枠は、より低い前払いコストを提供しますが、再利用性が限られているため、長期的な費用が高くなる場合があります。

   - スチールフォームワークでは、より高い初期投資が必要ですが、大規模または繰り返しプロジェクトの大幅な節約につながる可能性があります。

 

2。プロジェクトのタイムラインと全体の予算への影響：

   - スチール製の型枠は、多くの場合、建設時間が短縮され、プロジェクト全体のコストが削減される可能性があります。

   - 木材型枠の柔軟性は、大幅なコストオーバーランなしで予期しない変更を管理するのに役立ちます。

 

E.市場の動向と需要予測

 

1。木材型枠市場：

   - 住宅や小規模の建設では引き続き強力です。

   - 環境への懸念からの課題に直面し、より耐久性のあるソリューションへの推進。

 

2。スチール型枠市場：

   - 活況を呈している建設セクターを備えた新興経済の需要の高まり。

   - 世界中の大規模およびインフラストラクチャプロジェクトの採用の増加。

 

F.政府の政策とイニシアチブ

 

インフラストラクチャ開発プログラムや環境規制など、さまざまな政府のイニシアチブは、木材と鋼のフォームワークの選択に大きな影響を与える可能性があります。たとえば、持続可能な建設を促進するポリシーは、責任を持って調達された木材を支持する可能性がありますが、大規模な都市開発プロジェクトは、鉄鋼型システムのより多くの需要を生み出す可能性があります。

 

viii。特殊なアプリケーションとテクニック

 

A.特殊な建設の木材型枠

 

1。建築コンクリートと装飾仕上げ：

   - 木材の型枠は、テクスチャまたはパターン化されたコンクリート表面の作成に優れています。

   - 自然または素朴な美学を必要とするプロジェクトには、多くの場合好まれます。

 

2。曲線と複雑な形状：

   - 木材の柔軟性により、湾曲した形や不規則なフォームの作成が容易になります。

   - 彫刻やユニークな建築デザインで特に役立ちます。

 

3。歴史的修復プロジェクト：

   - ティンバーワークは、信頼性を維持するために歴史的建造物での修復作業のために選択されることがよくあります。

   - 元のアーキテクチャの詳細を正確に複製できるようになります。

 

B.大規模で反復的な構造におけるスチール型枠

 

1。高層ビルと高層ビル：

   - スチールフォームワークの強度と精度により、背の高い構造に最適です。

   - モジュラースチールシステムは、繰り返しフロアプランの建設を大幅に高速化できます。

 

2。橋とダムの建設：

   - これらの大規模な構造において、スチールフォームワークの高負荷容量が不可欠です。

   - その耐久性により、長期インフラストラクチャプロジェクトでの使用が可能になります。

 

3。トンネル型枠システム：

   - 効率的なトンネル構造のために、特殊な鋼製型枠システムが開発されています。

   - これらのシステムは、多くの場合、壁とスラブを同時にキャストし、プロセスを大幅に加速することができます。

 

C.最適な結果を得るために、木材と鋼のフォームワークを組み合わせます

 

1。ハイブリッドシステム：

   - 木材パネルで鋼フレームを使用すると、鋼の強度と木材の柔軟性が組み合わされます。

   - このアプローチは、標準化された要素とカスタム要素の両方を備えたプロジェクトで特に効果的です。

 

2。同じプロジェクトのさまざまな部分での補完的使用：

   - 鋼鉄の型枠はメイン構造に使用される場合がありますが、材木は詳細またはカスタム要素に採用されています。

   - この戦略により、各材料の強みを最適に使用できます。

 

D.高度な型枠のテクニック

 

1。スリップフォームワークと登山：

   - これらの手法は、多くの場合、スチール製の型枠を使用して、背の高い構造に連続コンクリートを注ぐことができます。

   - 塔やサイロなどの構造物の建設時間を大幅に短縮します。

 

2。自己コンパクトコンクリートと型枠の選択への影響：

   - 自己コンパクチャコンクリートの使用は、型糸状の選択に影響を与える可能性があり、より高い油圧圧力に耐える能力のために鋼を好むことがよくあります。

 

3.プレハブ型枠システム：

   - 材木と鋼の両方が、敷地内ですばやく組み立てることができるプレハブ型枠システムで使用されます。

   - これらのシステムは、効率と一貫性のためにますます人気が高まっています。

 

ix。結論

 

一方、スチールフォームワークは、強度、耐久性、および精度が最重要である大規模で反復的な建設プロジェクトで輝いています。何度も再利用する能力は、より高い初期投資にもかかわらず、より大きな事業に費用対効果が高い。

 

建設業界は、木材と鋼の型枠の選択が常に決定または決定ではないことをますます認識しています。プロジェクトのさまざまな部分での両方の材料のハイブリッドシステムと補完的な使用は、より一般的になり、ビルダーは各材料の強みを活用できるようになりました。

 

業界が進化するにつれて、材料と技術の革新は、フォームワークの景観を形作り続けています。アルミニウムとプラスチックのフォームワークの出現は、プレハブおよびデジタル技術の進歩とともに、建設の専門家が利用できるオプションを拡大しています。

 

最終的に、木材と鋼の型枠の間の決定は、以下を含むプロジェクト固有の要因の慎重な分析に基づいている必要があります。

 

1。プロジェクトの規模と複雑さ

2。予算の制約

3。必要な仕上げ品質

4。建設のタイムライン

5。環境上の考慮事項

6。材料と熟練労働の地元の利用可能性

7。長期的な経済的意味

 

さらに、この選択のより広い経済的影響を見逃すことはできません。木材と鋼の両方のフォームワークは、建設業界のGDPと雇用に大きく貢献しています。型枠の材料の選択は、個々のプロジェクトの結果だけでなく、関連産業のより広範な経済状況にも影響を与える可能性があります。

 

未来に目を向けると、持続可能性の懸念は、型枠の選択においてますます重要な役割を果たす可能性があります。これにより、木材と鋼の両方のフォームワークの両方でさらに革新が促進され、より環境に優しい新しい代替品の開発が可能になります。

 

結論として、木材と鋼のフォームワークにはそれぞれ異なる特性と理想的なアプリケーションがありますが、構造を成功させるための鍵は、これらの違いを理解し、情報に基づいた選択をすることにあります。プロジェクトの要件、経済的要因、環境への影響を慎重に検討することにより、建設の専門家は、建設プロジェクトの最適な結果を確保するために、最も適切な型枠ソリューションまたはソリューションの組み合わせを選択できます。