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竹・炭素繊維・紙で3つのドームを架けた BLUE OCEAN DOME。植物由来の樹脂を3Dプリントし、やがて森に還る「森になる建築」。麻や菌糸体で壁をつくったドイツ館。土を3Dプリンターで積んだ若手のトイレ。大阪・関西万博では、鉄やコンクリートに代わる「建材」が試されました。訪問で撮った写真とともに、支える素材と囲う素材に分けて読み解きます。写真をクリックすると拡大します。
「万博が示した建築の可能性」の3つめのテーマです。木・膜のページと同じく、素材を軸に会場を横断して読みます。分類と最後の分析は筆者によるものです。
荷重を支える構造材と、空間を囲う壁の材料。竹・炭素繊維・紙のドーム、土や麻、菌糸体の壁。
建物の表情をつくる外装（EARTH MART の茅、マレーシア館の竹、サウジアラビア館の石張りなど）。木と膜は、それぞれのページで扱っています。
大きな屋根を架ける構造材は、これまで鉄やコンクリート、木が担ってきた。BLUE OCEAN DOME は、竹・炭素繊維・紙という3つの素材で、それぞれ別のドームを架けた。館内のパネルは「木やコンクリートはリサイクルできず、仮設建築には杭も必要になる。会期後に廃棄物が生じない建築を、新しい建材で実現した」と説明している。会場の一角には、植物由来の樹脂を3Dプリントした小さな建物もあった。
坂茂建築設計（建築家 坂茂）、出展 ZERI JAPAN
海の環境をテーマにした館。入口の竹のドームA、中央の炭素繊維のドームB、出口の紙のドームCが連なり、来場者は3つの素材を順にくぐり抜ける。どのドームも、骨組みそのものを館内から見上げられる。軽い素材で組んだため杭が要らず、解体しやすい構造として、会期後は別の用途で再利用することが前提になっている。
高知県産の竹を細く割り、蒸して接着・圧縮した板を、曲げながら8層（厚さ48mm）に重ねる。生の竹ではなく集成材にしたのは、日本の建築基準を満たすため。荒れた竹林の竹を使う。
直径100mm・厚さ5.6mmの CFRP パイプを直交させて2層に組み、結束バンドで留める。膜を固定する鋼管も構造に加える。重さは鉄の約1/5で強さは約4倍（館内パネル）。ドームの重さは掘った土より軽く、杭を打たずに建てられた。
外側に外径137.8mm、内側に114.3mm の紙管を使い、交点を直径300mmの杉 CLT の木の球でつなぐ。坂茂が1985年から開発してきた素材で、2000年のハノーバー万博の日本館でも使った。閉幕後はモルディブのリゾートの施設として再利用される（館内パネル・設計者サイト）。
3つの素材それぞれに、解説パネルが置かれていた。クリックすると拡大します。
竹中工務店（設計・施工）
植物由来の生分解性樹脂（酢酸セルロース）を、会場に置いた3Dプリンターで一層ずつ積んで構造体をつくった。外側には、植物の種を漉き込んだ和紙「シーズペーパー」を貼り、そこから草木が芽吹く。解説板の言葉は「万博を終えた後は、ごみになるのではなく、時間をかけて土に還り、『森になる建築』」。建てるときから、朽ちて森になるまでを設計した建物である。会期中は休憩所として使われた。
壁は荷重を支えなくても、空間を囲い、熱や湿気を調整する建材である。構造を木や鉄に任せ、壁に新しい素材を入れる方法が試された。ドイツ館は自然素材と育てる素材を、若手のトイレ4は土と3Dプリンターを組み合わせた。
LAVA（クリスティアン・チェルシッヒ）
木の部材を組んだ円筒が連なり、らせん状の見学路をつくる。円筒の木の部材の間を埋める壁に、300以上の候補から選んだ素材を使った。ドイツで生まれたヘンプクリート、日本にも通じる古い技術である土（粘土）、そして工場でつくるのではなく「育てる」菌糸体のパネル。館内では壁の素材に「循環型材料」の札を付けて見せていた。
| 壁の素材 | 分類 | 特徴 |
|---|---|---|
| 土（粘土） | 自然素材 | 古くからの技術で、日本の土壁にも通じる。湿気を調整する |
| ヘンプクリート | 自然素材から生まれた工業製品 | 麻の茎と石灰を混ぜた建材。ドイツで生まれた比較的新しい製品 |
| 菌糸体パネル | 新素材 | キノコの菌糸で素材を固めたパネル。工場でつくるのではなく「育てる」建材 |
浜田晶則（AHA 浜田晶則建築設計事務所）
日本の伝統の土壁を手がかりに、土を3Dプリンターで一層ずつ積み上げた壁で囲う。材料は国内で手に入り、会期後に自然へ還せることを条件に選んだ。土が自立できる形を実験で確かめ、張り出しの限界から形を最適化した。建物は木造で、土の壁は木造の外壁に取り付けている。
ここまでの素材を、「支える／囲う」と「自然素材／新素材」で並べます。多くの素材は、自然素材を加工したものか、新しい技術と組み合わせたものでした。
| 自然素材を加工して使う | 新しい素材・技術 | |
|---|---|---|
| 支える | 竹集成材竹を割って圧縮し、重ねて曲げる（ドームA）紙管再生紙を巻いて筒にする（ドームC） | CFRP鉄の約1/5の重さで約4倍の強さ。建築の構造に使ったのは世界初と館内パネルは説明する（ドームB）酢酸セルロースの3Dプリント植物由来の生分解性樹脂を積んで構造体にする（森になる建築） |
| 囲う | 土（版築）突き固めて壁にする（ドイツ館）ヘンプクリート麻と石灰を混ぜる（ドイツ館） | 菌糸体パネル菌糸で固めて育てる（ドイツ館）土の3Dプリント伝統の土壁の材料を機械で積む（トイレ4） |
以下は、ここまでの内容をもとにした筆者の分析です。
炭素繊維は鉄より高価で、軽くする必要のない建物にはこれまで使われてこなかった。夢洲は地盤の弱い埋立地で、ふつうは杭を打つ。ドームBは掘った土より軽くつくることで杭そのものをなくした。素材が軽いことの価値が、敷地の条件によって初めて生まれた。ドイツ館の鋼製の基礎や、膜の建物のフローティング基礎と同じく、「地面に重いものを残さない」ことが、仮設の万博建築の共通の課題になっていた。
竹は生のままでは建築基準を満たせないため、割って圧縮した集成材にした。土は硬化剤を混ぜて3Dプリンターで積み、紙は巻いて紙管にした。「自然素材か、新素材か」という二分法より、自然素材を工業化して性能をそろえる方向がはっきり見えた。木のページで見た集成材や CLT と同じ流れである。
森になる建築は、構造体そのものを生分解性の樹脂でつくり、外装の和紙から草木を芽吹かせた。閉幕後は森へ移され、建物まるごと土に還る過程を観察されている。ドイツ館では菌糸体を「育てる」素材として壁に使い、ヘンプクリートとともに、やがて堆肥にできるとした。トイレ4の土も、会期後に自然へ還すことを条件に選ばれた。壁だけでなく構造まで「還す」素材でつくれることを、森になる建築は小さな規模で示した。建材を、どこから来て、使ったあとどこへ行くかまで含めて選ぶ考え方である。ドイツ館のパネルは、部材を再利用する「工業資材的な循環」と、素材を自然に還す「生物学的な循環」を並べて示していた。
今回の素材の多くは、半年の仮設建築だから試せたものでもある。竹を集成材にしたのは建築基準のためで、新しい素材を常設の建物に使うには、法規や認定、耐久性の確認が欠かせない。炭素繊維の値段も課題として残る。紙管が仮設住宅から恒久的な公共施設へ広がったように、万博の素材が会期の外でどこまで使われるか。モルディブへ渡る紙のドームと、森へ移された森になる建築は、その最初の例になるだろう。
各館の説明は、上の資料をもとにした要約です。閉幕後の情報は設計時点・報道時点のもので、変わることがあります。