「薪なんて、木を割って乾かせばいいんでしょう」。
半分正解です。残りの半分に、薪ストーブの暖かさの秘密が詰まっています。どの木を割るのか。どれだけ乾かすのか。この二つで、同じストーブから出てくる熱は、まるで変わります。
ストーブ選びに何ヶ月もかける人は多いのに、薪のことは「あとで考える」になりがちです。順番としては、薪こそ主役です。薪ストーブの性能を最後に決めるのは、炉に入れる一本の薪だからです。
意外な事実:乾いた木の熱量は、どれもほぼ同じ
最初に、少し意外な話をします。
木を完全に乾かして(水分ゼロの状態で)1kg燃やしたとき、出てくる熱の量は、ナラでもスギでもほとんど変わりません。1kgあたりおよそ4,400〜4,700kcal。樹種による差は1割もありません。
なぜでしょうか。どんな木も、材料がほぼ同じだからです。木の体はセルロース(繊維)とリグニン(繊維どうしを固める接着剤役)でできていて、その割合は樹種が違ってもだいたい同じ。材料が同じなら、1kgから出る熱も同じです。
では、「ナラは薪の王様、スギは焚き付け」という常識は、まちがいなのでしょうか。
まちがっていません。ただし理由は熱量そのものにはなく、別のところにあります。
違いの正体は、密度
ナラの薪とスギの薪を、同じ大きさで一本ずつ持ち比べてみてください。ナラのほうが、ずっしり重い。同じ体積に、木の実体がぎっしり詰まっているからです。この詰まり具合を密度(比重)といいます。
そして薪は、「かさ」で扱うものです。薪棚一つ、軽トラ一台、一束。だから同じ薪棚を満たしたとき、密度の高い木ほど、そこに蓄えられた熱の総量が多くなります。
| 樹種 | 気乾比重 | 同じ体積あたりの熱量 (kcal/L・目安) | 火持ち | 火つき |
|---|---|---|---|---|
| クヌギ | 0.85 | 約3,740 | ◎ 最長 | △ 遅い |
| カシ | 0.83 | 約3,650 | ◎ 最長 | × 最も遅い |
| ケヤキ | 0.69 | 約3,040 | ◎ 長い | △ 遅い |
| ナラ | 0.68 | 約3,000 | ◎ 長い | △ 遅い |
| サクラ | 0.60 | 約2,640 | ○ 中程度 | ○ 中程度 |
| マツ(アカマツ) | 0.53 | 約2,330 | ○ 中程度 | ○ 中程度 |
| カラマツ | 0.50 | 約2,200 | ○ 中程度 | ○ 中程度 |
| ヒノキ | 0.44 | 約1,940 | △ 短い | ◎ 速い |
| スギ | 0.38 | 約1,670 | △ 短い | ◎ 速い |
※ 同じ体積あたりの熱量は「気乾比重×約4,400kcal/kg」で概算したもの。含水率15%前後を想定。実際の値は個体差があります。
ナラとスギを比べると、同じ体積で約1.8倍の差があります。つまり、スギだけで一冬を焚くなら、ナラの倍近い量の薪が要るということです。薪棚が二倍、薪割りも二倍。「ナラは王様」の正体は、この密度でした。
広葉樹と針葉樹は、育ち方が違う
では、なぜ木によって密度がこんなに違うのでしょうか。育ち方の違いです。
ナラやクヌギなどの広葉樹は、ゆっくり時間をかけて育ちます。細胞の壁が厚く、身の詰まった材になります。スギやヒノキなどの針葉樹は、まっすぐ速く育つ木です。細胞の壁は薄く、軽い材になります。建築の柱には、この軽くてまっすぐな性質が向いています。
針葉樹にはもう一つ個性があります。ヤニ(樹脂)です。ヤニは油の仲間なのでよく燃えて、火つきの良さに拍車をかけます。そのかわり、燃える勢いが強く、一気に燃え尽きます。
だから薪の世界には、役割分担があります。焚き付けには、火つきの速い針葉樹。炉が温まってからの本番には、じっくり長く燃える広葉樹。燃焼の原理の話で書いたとおり、焚き始めの仕事は炉の温度を一刻も早く上げることなので、ここは針葉樹の独壇場です。
岩手で手に入りやすいのは、広葉樹ならナラ・クヌギ・サクラ、針葉樹ならスギ・カラマツです。なお、アグニのように針葉樹を主燃料として焚けるよう設計された国産ストーブもあり、裏山にスギがある家では選択肢になります(アグニのページへ)。
含水率:薪の中の、見えない水
ここからが、薪の科学の本丸です。
含水率とは、薪の重さのうち、水が占める割合のことです。伐ったばかりの生木の含水率は50〜60%。つまり、生木の重さの半分以上は水です。
想像してみてください。生木の薪1kgを炉にくべることは、木500gと一緒に、500mlのペットボトル1本分の水を炉に注ぎ込むことと同じです。
薪ストーブの世界では、この含水率を20%以下まで下げてから焚くのが大原則です。よく乾いた薪1kgに入っている水はコップ1杯分(約200g)。これくらいなら、火は水との戦いにあまり体力を取られずに済みます。
水は、熱をどれだけ奪うのか
数字で見てみます。水1kgを蒸発させるには、約540kcalの熱が要ります。含水率50%の生木1kgには水が500g入っているので、蒸発だけで約270kcalが消えます。木の部分が持つ熱量から差し引くと、生木1kgから実際に取り出せる熱は、よく乾いた薪の6割ほどに落ちます。
そして、本当の損はもっと大きいのです。
水が蒸発するあいだ、炉の温度は上がりきりません。燃焼の原理の話で書いたとおり、木は250℃を超えて初めて燃えるガスを出し、煙は600℃で燃えつきます。湿った薪は炉をこの温度に届かせず、燃えきらないガス(煙)を大量に出します。熱として使えるはずだった燃料が、煙突から逃げていくのです。
さらに、その煙は仕返しをします。大量の水蒸気が煙突を冷やし、燃え残りのタールが内壁に貼りついて、クレオソートという煙道火災の燃料に育ちます(くわしくは煙道火災の話へ)。湿った薪は、暖かくないうえに、危ないのです。
乾燥の科学:水には二種類ある
「薪は1〜2年乾かせ」と言われます。なぜ、そんなにかかるのでしょうか。
木の中の水には、二種類あるからです。一つは、細胞と細胞のすき間にたまっている水。これは自由水と呼ばれ、わりあい素直に抜けていきます。割った薪が最初の数ヶ月でぐんぐん軽くなるのは、この水が抜けている時期です。
もう一つは、細胞の壁そのものにしみ込んだ水。結合水と呼ばれ、こちらはなかなか出てきません。含水率が30%を切ったあたりから乾燥のペースはぐっと落ち、ここから20%以下まで持っていくのに時間がかかります。薪の乾燥に年単位が要る理由は、この結合水です。
丸太のまま置かず、割ってから乾かすのは、水の出口を増やすためです。木の水分は木口(切り口)と割った断面から抜けていくので、細かく割るほど早く乾きます。風通しのよい場所で、地面から浮かせ、雨だけ避ける。乾かし方の実際は薪の基礎知識にまとめてあります。
| 樹種 | 自然乾燥の目安 | 備考 |
|---|---|---|
| ナラ・クヌギ | 1.5〜2年 | 密度が高く、水が抜けにくい |
| サクラ・ケヤキ | 1〜1.5年 | ナラより早いが、じゅうぶんに |
| カラマツ | 1〜1.5年 | ヤニが多いので長めに |
| スギ・ヒノキ | 6ヶ月〜1年 | 軽いので乾きやすい |
※ 岩手の気候で、風通しのよい薪棚に積んだ場合の目安です。割る太さと置き場所で変わります。
20%を、どう確かめるか
いちばん確実なのは、薪水分計という道具です。数千円で手に入ります。使い方に一つだけコツがあります。薪を測る直前にもう一度割って、割りたての断面の中心に針を当てること。薪は表面から乾くので、外側だけ測ると、中がまだ湿っていても合格に見えてしまうからです。
道具がなくても、手がかりはあります。よく乾いた薪は、持つと見た目より軽い。二本を打ち合わせると、カーンと高く乾いた音がする。木口には放射状のヒビが入っている。逆に、鈍いゴツッという音がして、ずっしり重い薪は、まだ水を抱えています。
薪を制する者が、薪ストーブを制する
まとめます。乾いた木の熱量は、1kgあたりどれもほぼ同じ。だから薪の良し悪しを決めるのは、密度(どの木か)と含水率(どれだけ乾いたか)の二つだけです。
ストーブのガラスがすぐ黒くなる。思ったより暖かくない。薪の減りが早い。ご相談いただく悩みの多くは、ストーブや煙突を調べる前に、まず薪を疑うと答えが出ます。それくらい、薪は効きます。
当社は岩手・盛岡で、よく乾かした岩手の薪を販売し、薪棚のそばまで配達もしています。自分で薪を作りたい方には、薪割機や斧もそろえています。薪の入手から相談したい方は、遠慮なくどうぞ。