XENCEが金属3Dプリンターで新しい建築モジュール「WOOD X NODE」を発表!未利用木材とデジタル技術で建築の未来を拓く

愛知県名古屋市に拠点を置く建築ベンチャーのXENCE Architecture Studio(以下「XENCE」)が、株式会社竹中工務店とシモダフランジ株式会社とタッグを組み、画期的な実証建築「WOOD X NODE」を完成させました!これは、溶接タイプの金属3Dプリント技術(WAAM方式金属3Dプリンター)と、これまで活用されにくかった森林資源を組み合わせることで、建築の新しい可能性を追求するプロジェクトなんです。

緑豊かな自然の中に設置された、シンプルな木造の建築フレームを上空から捉えた写真

プロジェクトの舞台裏:金属3Dプリンターと未利用木材の出会い

このプロジェクトの主役の一つが、シモダフランジがオランダMX3D社から導入し、竹中工務店と共同で技術開発を進めてきたWAAM方式金属3Dプリンターです。XENCEは、この3Dプリンターの自由な造形性を生かした部材デザインと、製材・大工・組立といった既存のサプライチェーンを巻き込み、大型建築での金属3Dプリンター活用に挑みました。

特に注目なのは、材料の有効な形状・配置を探索する「トポロジー最適化技術」を使って、軽くて施工しやすい金属3Dプリンター製ジョイント部材を開発したこと。実際に木材と組み合わせて、様々な素材でできた建築の骨組みを実証したんですよ。

構造シミュレーションによる形状最適化プロセスを示す画像

緑豊かな自然の中で、金属製の足場が組まれ、その上に複数の丸太が設置されている建設現場の様子

なぜWAAM方式金属3Dプリンターがすごいのか?

建設業界でも3Dプリンターの活用がどんどん進んでいます。特に金属3Dプリンターは注目度が高く、中でも溶接タイプのWAAM(Wire Arc Additive Manufacturing)方式は、造形スピードと経済性に優れているため、大きな建築部材を作るのにピッタリなんだそうです。

暗い工業環境で、ロボットアームが金属部品に溶接または3Dプリンティングを行っている様子

金属製のクロス状の構造物が支柱に取り付けられており、手前には緑の葉、背景には多くの木々が見える屋外の風景

未利用木材に新たな価値を!森林循環型社会への貢献

このプロジェクトでは、金属3Dプリンター製のジョイントを使って、木材の骨組みモジュールの設計・施工を行いました。木材には、三重県熊野市の製材業者である株式会社nojimokuと連携し、これまで捨てられていた三日月状の周辺部材(ミミ材・チップ材)を建築材料として活用!

木の丸太の断面図を示しており、製材する際に得られる様々な建築部材がどこから切り出されるかを図解

製材の過程で出る副産物を建築材料として再利用することで、森林循環型社会の実現に一役買っています。金属3Dプリンターと地域の木材を組み合わせることで、建築の多様性や地域性を取り戻し、これまでの大量生産型からの脱却を目指しているとのこと。

緑豊かな山々と畑が広がる自然の中で、製材されたばかりの木材が地面に積まれています

緑色のパイプを中心に、木材と金属製の星形接合部材で構成された建築構造の接続部分

地域産業と建設の新しい連携モデル

3Dプリンターに代表されるデジタルファブリケーション技術は、林業や製材業といった地方の産業と、建設産業を直接つなぐ新しい産業構造モデルになる可能性を秘めています。このプロジェクトが示す、ばらつきのある木材の活用、小ロットでのジョイント部材生産、少人数での組み立て施工といった特徴は、これまで両立が難しかった効率化と個別対応を可能にするかもしれません。

青い空と緑豊かな木々を背景に、木製の丸太を組み合わせて作られたアーチ状の構造物が芝生の上に立っています

黄色いヘルメットを被った作業員が、緑豊かな森を背景に、大きな丸太の梁を金属製の接合部で組み立てている様子

緑豊かな森に囲まれた草地にある木造の骨組みを上空から捉えた画像

これからのXENCEの挑戦

XENCEは、これからも金属3Dプリンターを建築に活用し、農村部での建築素材の創出や、都市部での解体材・廃材の有効活用を進めていくそうです。まさに「3Dプリンター×建設業」をハブにした新しいサーキュラーエコノミー(循環型経済)の実現を目指しているんですよ。

例えば、古民家を解体した際に出る柱や梁などの廃材に合わせて、3Dプリンターで最適なジョイントを作り、新しい構造体を設計・施工したり、木造密集地でのシェルター構造物を作ったりと、建築・林業・デジタルファブリケーションの軸で、地方創生やSDGsへの貢献、産業構造の変革を加速させていくとのこと。今後の展開が楽しみですね!

木製の複雑なトラス構造が特徴的なモダンな屋内空間のレンダリング

XENCEについてもっと知りたい方はこちら:

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