屋根材の選び方

軽量化の為のお薦めの屋根材/軽量化が何故耐震に有効か?

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屋根を軽量化をると耐震性能が上がるのは何故か?

どれくらい有効なのか?

ただ「瓦を軽くすれば地震に強くなります」だけでは、納得しずらいと思います。屋根がどれだけの重量になったら、どれだけ地震に強くなるのか?計算できます。ですからその工事の効果もおおよそ理解できるのです。

また、瓦から金属に交換すると、夏の断熱は大丈夫か?の疑問にもお答えします。結構常識、思い違いがあります。満足する屋根材はどれでしょうか?

 

巨大地震に備える為、瓦屋根の軽量化/お薦めの屋根材と断熱性能

瓦は、石粒付鋼板やガルバリウム鋼板に比較して重量が重く、東日本震災や熊本地震のような大きな地震で家が倒壊するのでは?と心配されるお客様もいらっしゃると思います。瓦の家を巨大地震から守る為に耐震の対策として、大きく2つの方法があります。

ひとつは、家を地震で倒れないように地盤、基礎、柱、梁、壁などを補強することです。これは地震に対する耐力を強くすることで、「保有耐力」を大きくし家を地震に強くすることです。

2つ目は、地震の力を弱くする工事をすることです。その家にかかる巨大地震の力は実は家々で違っていて、その力を「必要耐力」と言いますが、これを小さくすることが出来ます。そんなことが出来ると思っていない方が多いと思いますが、出来ます。

地震の力を弱くするには、家の重さを軽くすることです

地震の家を倒そうとする力は、その家の重さに比例します。

A建物は30トン、B建物が60トンあれば、B建物はAに対して約2倍の地震の力が働きます。90トンの建物であれば3倍の力が働きます。勘違いするのは、この地震の力=必要耐力は、大きければ倒れやすいのではなく、単なる地震がその建物に働く(倒そうとする)力の大きさです。

その建物が倒壊するかどうかは、その建物の保有耐力との関係が重要で、保有耐力が大きければ倒壊せず、小さければ倒壊するということです。思い違いとして、重い物は倒れ難く、軽い物は倒れやすいような感覚がありますが、そうではありません。あくまでも必要耐力とその家の保有耐力との関係で決まるものなのです。

・・・ 詳しい説明は; 屋根の耐震診断/耐震評価と巨大地震への備えのページへ

瓦をガルバリウム鋼板にすると、かなりの耐震対策になります

瓦の重さは、釉薬瓦で、50Kg/㎡、70㎡の屋根では、約3.5トンです。これを 5Kg/㎡のガルバリウム鋼板へ交換すると、3500Kgトンから350Kgへ、約 3トン(3150Kg)もの減量です。さて家全体では、どのくらいの減量になるのか? この70㎡の屋根をもつサンプルの家で考えてみます。

2階建て、瓦屋根、屋根面積:70㎡で、木造在来工法の家を考えます。細かい仕様は、そのページを参照してください。

耐震診断、瓦からガルバリウム鋼板

 

⦿この家の瓦のときの全重量は:約 14,500Kg (14.5トン)

⦿ガルバリウム鋼板へ交換したときの全重量: 約 11.400Kg (11.4トン)

その差は、約 3,100Kg = 3.1トン、この差は瓦の場合の重量の22%、22%の減量です。屋根の重量自体は、1/10近くになりましたが、耐震は10倍になるという話には残念ながらなりません。それは家全体の重量が地震の力に比例するので、家全体の重量を問題にしなければならないからです。

詳しくは別ページ「屋根の軽量化で耐震性能は30%向上する」を見てほしいのですが、この例の場合は家の耐震性能(保有耐力)が強化されるのでは無く、自重を減らしたことによって、受ける巨大地震の力を弱めることにより、耐震に強くすることができています。

上記の場合はあくまでもサンプル例ですが、耐震の評価は;
「一応倒壊しない」から「倒壊しない」へ変化しました。数字上の評点は;1.35 から 1.79へ変化しています。※1.5以上が倒壊しないという評価です。

・・・ お薦めの屋根材は、軽量なガルバリウム鋼板です。

 

瓦からガルバリウム鋼板へ交換すると断熱性能が下がるか?

全てのお客様と言っていいほど、多くのお客様は、瓦からガルバリウム鋼板にすると、夏暑くなって困ると言っています。実はなんの根拠もなく、私もそう思っていました。で、瓦とガルバリウム鋼板(断熱材付)との比較実験してみました。同じ実験BOXを2つ用意し、屋根だけ瓦とスーパーガルバリウム鋼板にして、8月の日中、BOX内の温度を半日計測してみました。

 

夏の瓦屋根の断熱性能1

実験に使った瓦は、平型の釉薬瓦で、厚さは約 10mm、ガルバリウム鋼板は、断熱材付(約 10mm)の横暖ルーフS。瓦の下は桟木があり僅かですが、隙間が空いていて瓦屋根の方が内部の温度は低いと考えたのですが、結果は断熱材付のガルバリウム鋼板が低かったのです。

※ガルバリウム鋼板は、新しい製品で断熱材のある、ニチハ株式会社の横暖ルーフSです。

瓦には断熱性はないです。

考えれば当然ですが、瓦は焼き物、陶器です。陶器の断熱性はありません。お茶碗にお湯をいれて持ってみると熱いですし、熱をしっかり伝える材料になっています。ですから屋根に置いても同じとなるわけです。ですから、金属とたいっても10mmの断熱材が有効で、今まで瓦の屋根なら、夏の暑さ、寒さは同じかほんの少し改善する程度と言って良いと思います。

ただ、グラフでの違いはありましたが、外気温よりは高いので、涼しくなるというレベルではないことを確認しておきます。あくまでも瓦屋根と同等か少し良くなる程度、しかし、瓦より悪化することはないと思ってください。

まとめ

瓦屋根の軽量化は、ガルバリウム鋼板などの軽い金属材料で交換するなら、耐震の評価値は良くなり、屋根によりますが、条件によっては3割ほど、改善します。

断熱材付のスーパーガルバリウム鋼板は、実験で瓦より断熱性能が良いことが分かりました。

 

瓦の葺き替えでお薦めの屋根材については以上です

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