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木材を活用する専門家たち

特集08

オフィスにおける木製家具の効能検証

オフィスにおける木製家具の効能検証:イメージ

木製大型テーブルを使うと
ストレスも少なく集中力も高まって
よいアイデアが生まれやすい

木材製品は「使う人にとってよい影響を与えている」とよく言われます。では、実際に使用者にとって、どんな効果があって、何がいいのでしょうか。
イトーキでは、木製家具が生理・心理面や集中力・発想力に及ぼす影響について、オフィスワーカーを被験者とした実証実験によって科学的に検証しました。
ここでは実証実験の内容を詳しく見てみたいと思います。

小島 勇:イメージ1

株式会社イトーキ
商品開発本部 プロダクトマネジメント部

小島 勇Isamu Kojima

平成19年、株式会社イトーキ入社。平成23年から国産木材活用ソリューションEconifaの立ち上げメンバーとして国産木材商品の開発および販売促進に従事。平成30年から商品開発本部に異動、引き続き無垢材を活用した商品開発に従事、現在に至る。

実証実験を始めたいきさつ

イトーキでは、様々な空間、場づくり、それに関連するソリューションを提供しておりますが、最近のオフィスのデザインは木質系や木調が好まれる傾向にあります。木調にさらにグリーンを入れたり、オフィスが、家庭のホームインテリアに近づいているような気がします。

お客様から「木の空間は気持ちいい」などの声も多く寄せられますので、じゃあ、なぜそう思うのか、どれくらいの人がそう思うのかを、実際に検証してみようという声が部署内からあがりました。

エコニファと3つのフェーズ

イトーキでは、平成22年から国産木材を活用した「 Econifa (エコニファ)」というソリューションを展開しております。エコニファとは環境の「Eco」と針葉樹の「Conifer」を組み合わせた造語です。「やま」で育った地域材を、家具や内装材にデザインして「まち」で使うことにより、環境への配慮や地域産業の活性化に貢献することを目的としています。

このソリューションは3つのフェーズに分けられます。平成22年頃、最初のフェーズでは、オフィスとはグレーやモノトーンで整然とデスクが並ぶようなオフィスデザインが主流でした。この頃、国産木材を使っていこうというソリューションを開始したのですが、一般のオフィスではまだ木を受け入れてもらえず、官公庁の窓口や民間企業のロビーなど、特別な空間でのみ、木が使われていました。

フェーズ2では、平成24年に東京都中央区京橋に「イトーキ東京イノベーションセンター SYNQA(シンカ) 」という施設を作りました。イトーキとSynchronaize(同調)して進化していく、という意味があります。ここは、企業の枠を超えて、いろいろなコラボレーションが生まれる場として活用しよう、ということで作ったのです。

その際、床・壁・天井といったところに国産木材を大量に使いました。年間2万人以上の来館者があり、フローリングの歩行感や経年変化の度合い、本物の木の家具の耐久性などを体感できる施設でした。

平成22年頃のオフィスのイメージ:イメージ
平成22年頃の官公庁の窓:イメージ
SYNQA 1階フロア 写真 淺川 敏:イメージ
SYNQA 3階オフィス 写真 淺川 敏:イメージ
SYNQA 3階オフィス 写真 淺川 敏:イメージ

木の効能を科学的に検証してみよう

現在目指しているフェーズ3は、「オフィスで木を使いたくなる」展開です。最近のオフィスの傾向は、あくまで木調のインテリアであって、本物の木はなかなか採用されません。理由としては「本物の木はコスト的に高いからなのか?」という要因が考えられます。その要因に対して、実際に木を使っている方々からは、「木っていいよね」という声が聞かれます。「じゃあ、何がいいのか?」と、木の効能を科学的に検証してみようということになりました。

そこで、まずは木質化したオフィスを使い、その木質化された空間で、温度・湿度、人の心理状態などを測定してみようというのが、この実証実験を始めることになったいきさつです。

3つのフェーズ、つまり木質化された特別な空間から、木をもっと一般のオフィスでも使いたくなるように木の効果を訴求するため、林野庁補助事業の「令和2年度 内装木質化等促進のための環境整備に向けた取組支援事業」に応募し、採択され実証実験を行いました。

オフィスワーカーの生産性、心理・生理に及ぼす影響の実証実験
被験者

イトーキ社員18名(商品企画、プロダクトデザイン、設計担当)。

男女比

女性7名、男性11名(すべて50歳未満)

期間

令和2年11月4日~令和3年2月18日(のべ113日間)

実験概要

実在のオフィス空間において、フリーアドレス対応の大テーブルの天板の材質の違い(3種)が、オフィスワーカーの勤務時の生理・心理面や集中力・発想力に及ぼす影響について、オフィスワーカーを被験者とした実証実験により科学的に検証。

天板表面の材質

Ⓐ単色白メラミン化粧板、Ⓑ木目調メラミン化粧板、Ⓒクリ無垢3㎜ 単板クリア塗装

実験方法

被験者18名が、天板表面の材質の異なる3種類の大型テーブルで2週間(うち5日間)働く実証実験を実施(新型コロナウイルス感染対策のため、同時に出勤するのは4~5名とした)。勤務前後や勤務中に以下の評価項目を測定し、天板による違いを評価。また分割・連結に対応したテーブルに対し、実使用により強度、剛性を検証。

評価項目

天板ごとに集中力を計算課題(2桁掛け算50問)、発想力をマインドマップによるタスク実験で評価。質問紙法による心理評価、各種センサを用いた生理指標測定,集中力・発想力に関する実験を実施。心理評価では、天板に関する印象・使用感、1日働いた後の気分状態・疲労感(POMS2、自覚症しらべ)や慢性ストレスの状態(PSS、WEMWBS)、被験者の性格特性(KG式、STAI)等について調査。生理指標として、血圧、心拍、唾液中のコルチゾール濃度を測定。その他活動量調査や各条件終了後のヒアリングを実施。

共同研究者

国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所の杉山真樹チーム長、東京大学大学院農学生命科学研究科の恒次祐子准教授、早稲田大学人間科学学術院(当時は日本大学文理学部)の白川真裕講師

受託事業名

「令和2年度 内装木質化等のための環境整備に向けた取組支援事業 内装木質化等の効果実証事業」(木構造振興株式会社、公益財団法人日本住宅・木材技術センター)

Ⓐ単色白メラミン化粧板:イメージ
Ⓑ木目調メラミン化粧板:イメージ
Ⓒクリ無垢3㎜ 単板クリア塗装:イメージ

実証1:天板の違いによる集中力・発想力への効果の検証

社員18名を被験者として、天板材質の異なる3種類の大型テーブルで2週間(うち5日間)働く実証実験を実施しました。大型テーブルを採用したのは、最近のコロナ下で、働き方に変化が見られ、自分の席をなくして、フリーアドレスやABW※といった新しい働き方を取り入れている企業が増えてきているためです。

実証1として、勤務後に集中力を計算課題(2桁掛け算50問)、発想力をマインドマップ(図3)によるタスク実験で評価しました。さらに質問紙による主観評価に加え、各条件終了後にヒアリングを実施しています。

*   *   *

タスク実験の結果、計算課題の回答数で評価した集中力はⒶ白色メラミンテーブルとⒸクリ単板テーブルとの間に顕著な差はありませんでしたが、マインドマップの回答数で評価した発想力については、Ⓒクリ単板テーブルのほうが他に比べてやや回答数が高い結果となりました(図1)。

質問紙調査よる集中力・発想力に関する主観評価の結果は、仕事に集中しやすい順でⒸ→Ⓑ→Ⓐ、またアイディアを出しやすい順でもⒸ→Ⓑ→Ⓐとなりました(図2)。

また状態不安得点に関しては、高い順にⒶ→Ⓑ→Ⓒとなりました。Ⓒクリ単板テーブルのほうが他より仕事に集中し、アイディアが出しやすいという傾向が認められ、また状態不安が低い傾向にあったといえます。

ABW…アクティビティー・ベースド・ワーキング(Activity Based Working)。従業員が業務内容に合わせて、好きな場所で働けるというワークスタイル。

集中力:計算課題:イメージ
発想力:マインドマップ:イメージ
図1 マインドマップ回答数の平均値の比較(N=16):図
図2 集中力・発想力に関する主観評価の結果(N=17):図
図3 マインドマップの例:図

実証2:天板の違いによる心理面・身体面への効果の検証

実証2として、センサ等を用いた生理指標の測定および質問紙調査による心理評価を実施しました。生理指標として、血圧、心拍、活動量、唾液中のコルチゾール濃度を測定しました。新型コロナウイルス感染対策中の調査であったため、唾液の保管には大変慎重に行いました。

心理評価では、被験者本人の恒常的な心理・ストレス状態(KG 式、STAI、PSS、WEMWBS)、1日働いた後のストレス・疲労感(POMS 2、自覚症しらべ)、天板に関する印象・使用感等に関する主観を調査しました。

*   *   *

生理指標のうち、唾液中のコルチゾール濃度は健康な人で朝に高く、夕方にかけて低くなるという日内変動を示すことが知られており、朝から夕方にかけての濃度の傾き(減少率)が大きいほど慢性的なストレスが低いという相関があることが報告されています。今回の実験では、Ⓐ白色メラミンテーブル使用時には使用前と傾きがほとんど変わらなかったのに対して、Ⓒクリ単板テーブル使用時には傾きが大きくなる傾向が認められました(図4、図5)。これは、Ⓒクリ単板テーブル使用時のほうがⒶ白色メラミンテーブル使用時よりも慢性的なストレスが緩和することを示唆していると考えられます。

また、心理評価のうち不安感について、状態不安得点はⒸクリ単板テーブル使用時のほうがⒶ白メラミンやⒷ木目メラミンテーブルよりも低く抑えられていました(図6)。このことから、Ⓒクリ単板テーブルのほうが他よりも勤務時の不安を抑える効果があることが認められました。

また、天板の印象に関して「落ち着く」「安心な」「快適な」といった項目の評価は、Ⓒクリ単板テーブルのほうが他より高い結果が得られました。

生理:血圧測定:イメージ
生理:唾液摂取:イメージ
図4 Ⓐ白メラミン使用時の唾液中コルチゾール濃度の日内推移(典型的な1名の例):図
図5 Ⓒクリ単板使用時の唾液中コルチゾール濃度の日内推移(典型的な1名の例):図
図6 状態不安得点の平均値の比較(N=17):図

出典:公益財団日本住宅・木材技術センター.令和2年度 内装木質化等促進のための環境整備に向けた取組支援事業 内装木質化等の効果実証事例集.2021,p18~20

silta:イメージ

実証3:大型テーブルの利便性や実使用による強度・剛性の検証

オフィスユースで木製の天板を持つ大型テーブルの普及が進まない理由として、天板の大きさや重量の問題が考えられます。そこで、分割・連結に対応した大型テーブルを試作し、実使用により強度、剛性を検証しました。この大型テーブルが、実証1、2で使用したⒸクリ単板テーブルです。

*   *   *

天板には幅6m ×奥行き1.4m の北東北産のクリを単板で使用しています。これが、2m ×0.7mに6分割できます。

天板の芯材にアルミハニカムパネルを採用することにより、天板の分割や、現場での組立作業を容易にすることを実現しました。アルミハニカムパネルには、重量を減らし、強度を増す効果もあります。さらに横揺れに強い天板と脚の連結構造を採用し、たわみ強度を向上させました。

この天板の表面には3mm のクリ単板積層板を使用しています。通常の突板は0.3mm 程度ですので、10倍もの厚みで使用しました。

実証3では、分解した状態から特殊な工具を用いることなく、2人で3時間程度の作業で大型テーブルを組み立てられることを確認しました。6分割した天板は、エレベーターを使用してオフィスへの搬入を可能にするサイズになっています。

そして、実証1、2における試験使用により、実使用に十分な強度やたわみ性能を有していることを確認しました。

天板を組み立てた状態では、見た目および構造上の一体感があり、中央自重たわみは10mm で、実使用に充分耐えうると判断しました。なお、最終商品では5mm 以下を実現しています。

また、幅3.6m ×奥行き1.2m の耳付き大型天板を再現したテーブルの試作もしました。幅6m の天板と同じ構造で天板の側面にもこだわり、天板の奥行方向には原木から伐り出した年輪の木口が見えるようにしました。また、天板の幅方向には同じく原木から伐り出した耳付きの部材を貼り合わせることにより、工業製品でありながら無垢材と同様の経年変化を楽しむことができて、本物にしかない素材感を得られるものにしました。

実験に用いたⒸクリ単板使用大型天板テーブル:イメージ
2分割 耳付きエッジ・年輪エッジテーブル(幅3.6m ×奥行1.2m):イメージ

分解した天板は、エレベーターで運べます

3層構造で軽量・高強度の天板とクリを採用した理由

天板には重量の軽減のため、軽量で高強度のアルミハニカムパネルを芯材として採用しています。

これによって天板全体の重量は228kg となり、無垢材のみで製作した場合の理論値より約27% の重量軽減を実現させました。天板は、芯材のアルミハニカムパネルをMDF 3t +クリ3mm の単板ではさむ3層構造にしました。

オフィス市場でアルミハニカムパネルを芯材に採用している商品は突板が多く、触れるとアルミ素地を感じてしまいます。そこで本物の触感を再現するため、1mm、2mm、3mm の単板を用意し何㎜から下地を感じなくなるかの実験を行って、表面には3mm の単板を採用しました。クリ単板も、縮んだり伸びたりして割れが発生するため、1.5mm の単板2枚を木目がクロスするように接着しました。

クリを採用するにあたって、私どもでは天板を耳付きにしたいという希望がありました。本物の天然の木の風合いを感じられる耳付きが常に生産ができるというと国産になります。なおかつ、自然の風合いを残した天然色にする場合、ホワイトオークでもよかったのですが、外国から製材されて入ってきますので耳がありません。その他、国産ナラをはじめ外国産木材も含めて検討しましたが、安定的に供給可能で木目のコントラストが比較的小さいクリに決定しました。

エコニファの活動をするにあたって私どもは、北は北海道から、南は宮崎、鹿児島までの間で、各都道県と一緒になって取り組みを行い、21都道県でネットワークを築いてきました。このなかで、岩手県や北海道は、非常に広葉樹が多く産出されるということを知っておりましたので、柄もユニークで、木を感じられて、耳もあるということで、北東北産のクリを採用しました。

天板の断面構造:イメージ

実証実験を終えて

実際に被験者は計算問題をしたり、マインドマップを書いたり、血圧測定をしたり、唾液を取ったりと、大変だったと思います。ただ、開発部門の人間なので、商品開発にデータを使いたいと、非常に協力的でした。

3種類の天板を比較して被験者の感覚としてはやはりテーブルの触る部分がクリのほうが安心して、ストレスも少なく仕事に集中しやすかったようでした。

耳付き大型テーブル:イメージ
耳付き大型テーブル

共同研究者の先生方の評価

今回、実証実験にご参画頂いた3人の先生方は、従来から実験室における被験者実験や写真を用いたアンケート調査を通じて、木や植物の存在が人の心や身体に及ぼす影響について研究をされてきました。今回はこれまで明らかにしてきた研究結果が、実空間でも同様の結果となるのか、実際にオフィスワーカーが働いているオフィスで検証した形になります。

実証実験において、イトーキは場所と家具と人を用意するとともに、アンケートの設問内容や被験者の選定基準(50歳未満)、一日の検査のプログラムなどは先生方の助言に沿って行っております。実験を開始してまもなく、国内で新型コロナウイルスの感染が拡大し、実験計画の変更を余儀なくされるなど、実験継続には非常に苦労がありました。一方、心理面・身体面に及ぼす影響の評価などは、先生方にお願いしました。

先生方からは、この調査が非常に価値のある取り組みだとお聞きしました。今まで、基本的に学生を被験者として実験していたものを、今回は20代~40代まで、通常の業務をしながらの実証実験でしたので。業務中のため、ずっと座りっぱなしではありませんので、不安要素はありましたが、木材利用の効果を裏付ける実験結果が得られたことに、驚きつつも感心されていらっしゃいました。

先生方は、このデータについて更に解析を進め、令和3年の日本建築学会大会では3人共同で研究発表をされています。

オフィスにおける木質化空間と非木質化空間での温湿度調査

今回の実証実験とは別のものになりますが、私たちはこういった木質化空間と、そうではない空間との違いを明確化するため、月島オフィスにて温湿度を24時間365日測定しています(図7)。こちらは、宮崎県と広島工業大学環境学部の森田秀樹教授との共同研究になりますが、平成29年から測定しています。

特に空間の湿度の違いが顕著に見られます。冬場は乾燥して夏場は多湿、を繰り返します。木質化された空間の調湿作用が明らかに実験で分かってきます。日によって上下動しますが、非木質化空間では約10%の変化に対して、木質空間では約5%の変化に抑えられています。

調湿効果というと、木は一定の湿度を保ってくれると誤解されることが多いのですが、やはり木質化空間とはいえ、外気の乾燥、多湿に影響されます。ただし、その変化が少なくなりますので、一定の調湿効果は発揮しているようです。

特に乾燥期の場合は過乾燥することなく調湿してくれます。また、夏場も不快な湿気を若干減らしてくれます。木質化空間は、年間を通して湿度変化の振れが小さいので、木質化されていない空間に比べて快適に過ごせることが期待できます。

非木質化空間:イメージ
木質化空間:イメージ
測定器:イメージ
図7 平成31年1月1日~12月31日 日別の湿度変化:図
図7 平成31年1月1日~12月31日 日別の湿度変化

実験結果の活用と今後の検討課題

今回の実験結果をベースにしました大型テーブルのシルタ(silta:橋)は、令和3年12月に発売されました。通常、6m のテーブルが実働1か月ほどで納品できます。ただ、天然の木を使用していますので、木目柄は都度違います。同じ木目のものは一つとしてありません。

今回のテーブルの実験データは、他のシリーズに活かしていけると感じています。集中力が上がる、ストレスが軽減される、不安を感じない、という効果を添えてご提供させて頂きます。

今回の「内装木質化等の効果実証事業」は林野庁の補助事業「木材需要の創出・輸出力強化対策のうち 民間セクターによる非住宅建築物等木材利用促進事業のうち 内装木質化等促進のための環境整備に向けた取組支援事業」の一環ですから、実験内容も公開しておりますので、家具メーカーさんの間で、どんどん活用して頂ければと思っています。

また私どもとしても、この実験結果をベースにして、もっと木の商品を作っていきます。

今回は、オフィスワーカーが無垢単板の天板を用いたテーブルを触ったときの心理面・生理面・身体面への影響、効果を測定してきました。今回やっていないのは「匂い」の効果ですね。匂いについてもいろんな研究や論文が出ていますので、商品化を目指して、今後も検討化していきたいと思っています。

イトーキとしてのSDGs

イトーキではSDGs 宣言をしております。木材は持続可能な世のなかをつくるのに貢献する素材ですから、今後も継続して木材製品の開発に取り組んで行く予定です。

エコニファは地域材活用ソリューションとして、発売から10年を超えて、継続して提供させて頂いております。「やま」と「まち」をつなぎ、森林循環や、地域材の活用に貢献して参りました。

生物多様性というものには、エコニファを通じて貢献してきました。また、商品的な開発とともに、廃棄物についてもリサイクルや適切な処理を行うことで、今後も継続して貢献したいと思っております。

商品開発のほうも、SDGs に貢献するような素材の使用はもちろん、素材ごとに分別できる設計にする、廃棄物をなるべく少なくする、有機溶剤の使用を極力減らすなど、今後も継続した取り組みを行っていきたいと思っています。

イトーキはエコニファでSDGsに貢献

イトーキとしてのSDGs:イメージ