アスファルトルーフィング

透湿ルーフィング/耐用年数50年の透湿機能付ルーフィング

次世代のルーフィング/透湿ルーフィング、耐用年数50年の性能

アスファルトルーフィングのJIS規格には無かった、耐久性の規格を持った、JIS規格 JIS A 6111。これに合格した透湿ルーフィング。新たなルーフィング市場が形成されつつあります。

今は屋根の防水材、ルーフィングは、90%以上がアスファルトルーフィング系です。しかし、これからは、これより長い耐久性、耐用年数をもった透湿ルーフィングの時代になるかもしれません。

外壁の工事では当たり前になっている透湿シート、外からの水、雨はシャットアウトするが内部の湿気、水蒸気は通過、排出するという優れものです。しかもその耐用年数は50年以上の製品もあります。これは、保証値ではありませんが、各メーカーのカタログに掲載されているものです。また一部のメーカーの製品はJIS規格中、耐久性試験において、50年相当の性能試験にパスしていることを公表しています。

メーカーと製品:

・タイベックス・ルーフライナー :デュポン社

・ルーフエアテック :フクビ化学工業

・ルーフラミテクト :セーレン株式会社

・イーストルーフシルバー2 :株式会社ナガイ

一般名はJIS規格の名前:透湿防水シート、通称:透湿ルーフィング、対応した日本JIS規格は、2016年に改定された、A 6111規格です。この中に、アスファルトルーフィングのJIS規格には、無かった、耐久性の試験規格があります。これは画期的なことで、ルーフィングの市場に耐用年数の仕様が盛り込まれたのです。

透湿ルーフィングメーカーは、透湿の性能が優れていることを第一の仕様のようなことを宣伝していますが、ルーフィングの一番の仕様は、耐用年数です。この耐用年数が、従来仕様に書かれていなかったものが、A6111に入っています。その年数は、10年相当、30年相当、50年相当の規定があるのです。

 

屋根の耐用年数を延ばす透湿性能、軽量、防水性能、止水性能

透湿ルーフィングの優れたところは、なんといってもその耐久性です。そして保証している製品も出ています。保証があるのは、今のところ;デュポンのルーフライナーだけと思います。実力はどれくらいなのか?今後調査が必要です。

・ルーフエアテックス: 

A6111規格準拠、促進暴露試験、加熱処理(50年相当の耐候試験に合格)

・イーストルーフシルバー2: 

A6111規格準拠、促進暴露試験、加熱処理(50年相当の耐候試験に合格)

・ルーフラミテクト: 

JIS規格に合格したとの表記がありません。透湿性の性能だけ、「JIS屋根用透湿防水シート規格0.65以下」との記述はあります。

・ルーフライナー: 

10年保証製品、A6111規格準拠、促進暴露試験、加熱処理(10年相当の耐候試験に合格)片や、アスファルト系のルーフィング(ニューライナールーフィング、マスタールーフィング等)に保証はありません。保証が10年ですから、JIS規格の合格範囲が、10年相当試験に合格というのは、ちと合点がいきません。実力は10年相当以上の性能がでていなければ、10年の保証は怖くてできないので、ここは、考えてください。保証は余裕を持って10年と規定しているかもしれません。

 

透湿ルーフィングとアスファルトルーフィングの違い

今のアスファルト系のルーフィングは、防水材にアスファルトを使用しています。シート(フェルト紙か不燃布)に防水用のアスファルトを浸透させて外からの雨水を防いでいます。一方、透湿ルーフィングは、シートの材料そのものの成分が高分子材料でありこれそのものが防水材です。

デュポン社以外は、このシートの防水の仕組みや材料のことは、企業秘密なのでしょうか?詳しい防水のことや透湿が何故可能かなどの記述がありません。米国デュポン社の高密度エチレンポリマーの説明は、わかりやすいと思いますので、載せて置きます。

 

何故雨は防げて、水蒸気、湿気は外に出ていくのか?

透湿防水シート、透湿ルーフィングは、ミクロン単位の不燃布:

タイベック・ルーフライナーは、簡単に言うとミクロン単位の非常に細い糸(高分子ポリマー、高分子化合物)を非常に高密度にし、シート状に、不燃布にしたもので、水滴は通過できないけど、水蒸気は通過出来るという原理を用いた化学部質です。言わば極細繊維(数μ)で作られた不燃布は、素材そのものが、強靭、軽量、防水、水蒸気の透湿等が実現されています。

タイベックス繊維・画像

<旭、デュポン フラッシュパン プロダクツ;デュポン・タイベックスとは?のページから>

水蒸気の分子は、0.00016μm、雨、雨水の大きさは、数mm~数cm※、比べものにならない程の大きさの差になります。高分子ポリマーの繊維布は、例えば透湿ルーフィングのひとつである、タイベックスを使った、ルーフライナーは繊維の太さが、4μm(百万分の4m)、水は当然この隙間を通過できませんが、0.00016μmの水蒸気、湿気は簡単にルーフライナーを通過します。

これが、雨水、水は通さない、でも水蒸気、湿気(体からの水蒸気)は、安々と通過してしまうのです。これを屋根の防水材に使えば、屋根内部の嫌な、悪さをする湿気・水蒸気は外に抜け、雨は外から侵入できない優秀なルーフィングになるというわけです。

外壁には、前から良く使われていた、高分子の透湿防水シート、屋根用にも販売していましたが、売上は未だ、アスファルト系が90%のシェアなのに、透湿防水シート系は数%に過ぎません。何故か?お客様、屋根屋の知名度がまだまだなのでしょうか?施工の条件はありますが、性能を見ると大変優れたルーフィングです。

透湿防水シート/耐用年数50年、高耐候性の理由、訳

他のサイトや、メーカーの宣伝文句は「透湿機能」で結露を防ぎ、屋根、屋根裏から湿気を除去することで、屋根の引いては家の耐用年数を延ばすことにこの製品の主眼を置いているようですが、この製品をルーフィングとして使ったときに一番の売りは「耐用年数」です。高分子ポリマーは、劣化に強いです。その証拠にJIS規格において、今までのアスファルトルーフィングの規格では、JIS規格も業界の規格も耐用年数に対して規定や試験項目を設けていません。

しかし、この透湿防水シートのJIS規格には、10年相当、30年相当、50年相当の促進試験項目を設けて、測定のやり方も規定し、それをクリアした製品があることです。

ルーフエアテックスとイーストルーフシルバー2は、JISA6111規格内の50年相当の促進暴露試験、加熱処理試験で50年相当のテストに合格しています。アスファルト系のルーフィングも同じ促進暴露試験と加熱処理試験の30年相当や50年相当試験をやって欲しいと思います。これはかなり政治的な話ですが・・・

JIS A6111の、促進暴露試験、加熱処理:

促進暴露試験: JIS A1415の規定する試験を行う。

促進暴露試験は、特殊な光源を用いて、紫外線に対する耐候性を測定するもので、特に塗料、塗装における試験です。塗装の寿命等を暴露(太陽光にさらされる)ことを想定し、その紫外線に対する塗装、塗料の劣化の様子を試験するもので、透湿防水シート、特に屋根のルーフィングに使用する場合は、仕上材で覆われるので、紫外線に対する耐候性は、あまり重要視しないと思われます。どのくらいの時間試験するのか?それは、各メーカーとも公には記述がありません。

 

加熱処理: JIS K 7212に規定する方法で行う。

屋根は、外壁よりも太陽光に晒され過酷な環境に置かれます。仕上材で覆われていても表面の温度は80度以上になることも夏は頻繁に、毎日の環境です。主に温度、熱による劣化を想定し、加熱試験を行います。

K 7212は、強制通風循環式オーブンを用いた、熱可塑性プラスチックの熱安定性試験方法を規定した規格です。この方法で行う試験の期間と対応する同等の年数を表示すると;

加熱処理実験条件と対応する耐用年数

試験区別記号試験温度試験期間対応する年数 
I - 1
90度 ± 2度C7週間10年相当
II - 190度 ± 2度C17週間30年相当
III - 190度 ± 2度C26週間50年相当
I - 280度 ± 2度C14週間10年相当
II - 280度 ± 2度C34週間30年相当
III- 280度 ± 2度C52週間50年相当

 

※試験期間と相当する年数は、フクビ透湿ルーフィングのカタログから引用

JIS A 6111の規格テストに合格すると、耐用年数がどうなるか? A 6111は、紫外線に対する耐候試験にパスしてから、熱に対する劣化促進試験である、加熱処理試験を表にあるように、対応する年数分の加熱を数週間やるのです。その後劣化した状態で、防水性の試験、引張強度残存率試験、引張伸度残存率の3つのテストをやって、合格すると、与えた加熱処理試験の加熱時間によって、その検体の予測された耐用年数が認められます。あとはその測定値の認定書が交付されます。

その試験の結果、耐用年数に関しては例えば;

・ルーフエアテック(フクビ工業)は、III - 1の条件、90度±2の温度で26週間加熱し、その後で、防水性の試験、引張強度残存率試験、引張伸度残存率の3つのテストに合格したと言っています。つまり50年相当の耐用年数があると証明されたことになります。

 

・同様にイーストルーフシルバー2 (株式会社ナガイ)も同様に、III - 1の条件での加熱後に3つの試験に合格しています。カタログに試験の数字が記載されています。

株式会社ナガイ:、イーストルーフシルバー2のカタログを見るでカタログ;P.25の右下に耐用性;加熱処理条件と、相当する耐用年数の実験数字が掲載されている。

 

・ルーフラミテクト(セーレン株式会社)A6111規格に合格とは、記載がありません。一応研究開発センターにて、劣化促進処理を 90度で180日(25.7週間)やったとの記載がありました。

 

・タイベックス・ルーフライナー(デュポン社)もともと透湿ルーフィングは、外壁の部材として出発していて、ルーフライナーは、特殊不織物・タイベックスを屋根下葺き材の応用製品です。このタイベックスのA6111準拠のデータが、公開されています。

その加熱時間では、加熱処理条件 I - 1である、7週間;10年相当までのデータは掲載されています。しかし、この製品は10年保証であり、それ以上の性能が無いと保証はできないというのが、常識です。実際に他社の透湿ルーフィングの保証値は記載がありません。

つまり、タイベックス・ルーフライナーは、保証10年ですが、実力はもっとあるはずだと考えるのが普通です。タイベックスは、外壁の市場ではそれなりの実績、実力があり、多くの施工例がインターネットに溢れています。何かの理由で30年、50年相当のデータを取っていない?または取っているが出せない、出さないのだろうと考えます。・・・調査を続行します。

 

透湿ルーフィングのデメリット/施工上の制限

透湿ルーフィングを施工する条件として、通気を確保する工法が必須です。

ルーフィングに透湿機能を持たせるのには、結露を防止するメリットがあります。また、外壁では良く使われる透湿シートですが、屋根には殆ど使われません。

天井、小屋裏に上がった室内の湿った空気を通気口や棟換気から逃しますが、透湿防水シートを使って野地板・下地材の結露を防ごうという機能です。

しかし、この透湿ルーフィングには大きな欠点があって、施工方法に制約があります。スレートやガルバリウム鋼板等ルーフィングに密着するものだと、上がって来た湿気がスレートの裏側、ガルバリウム鋼板の裏側に付着して、仕上材の裏に水滴が付着するのです。

その為に、この上がって来た湿気を仕上材とルーフィングとの間に空気層、空間を作って湿った空気を逃さなくてはなりません。KMEWでは、通気下地屋根構法を採用しています。

 

屋根通気構法例の画像

施工を下から順に言うと、下地材>透湿ルーフィング>縦桟>横桟>ガルバリウム鋼板(仕上材)の順に施工します。透湿ルーフィングと縦桟との間に数センチの隙間を確保します。これが通気層になって、透湿ルーフィングから出た水蒸気や湿気を排出します。仕上材・ガルバリウム鋼板は、横桟に固定する方法です。

家の内部から上がって来た湿気(水蒸気)を何かの方法で外に排出する方法を考えなければなりません。そのまま仕上材と透湿ルーフィングと仕上材が密着していると、仕上材の裏面に水滴が付着して、多分仕上材の劣化を早めることになります。

通気工法も工夫すると、この方法のひとつになるかと思いますが、問題がないわけではありません。

ルーフィング自体は、50年以上の耐用年数があると、メーカーのサイトは言っています。しかし、この屋根の本体で換気をする仕組みを工夫する必要があるようです。

 

通気構法の利点/断熱性能が向上する。空気層が優秀な断熱材

透湿ルーフィングを施工する為に必要な通気構法、余計ですが、通気構法の断熱性能のメリットもあります。参考に断熱性能の測定をしましたので、ご覧ください。

スーパーガルテクトを通気工法で施工した屋根実験BOX内の温度特性と横暖ルーフαSだけの温度特性のグラフです。スーパーガルテクトと横暖ルーフαSは両方とも10mm程度の断熱材が入っています。そして両方の断熱性能は殆ど同じです。(測定済:スーパーガルテクトと横暖ルーフαS:)

通気工法とガルバリウム鋼板の温度比較

この測定での通気工法は、桟木が1段で、縦桟だけです。その高さは3.5mm、軒先、棟部分ともにオープンでの測定です。ルーフィングは通常のゴムアス。通気工法はコストも安くて済む有利な断熱工法と言えます。屋根の断熱性能について測定結果

 

透湿ルーフィングのデメリット/製品の価格が高い

耐用年数がアスファルト系のルーフィングより耐用年数が長く、通気の機能があるので、結露対策になる、屋根の耐用年数を伸ばせる等の利点がありますが、欠点は、材料の価格が高い、通気を取る工法を選ばなければならないなどのことをクリアする必要があります。

施工方法に費用がかかる他、製品自体の価格もアスファルト系のルーフィングより割高になります。

Web上の通販価格:Rakuten

ルーフライナー:¥30,165 @ 1m X 50m 50㎡:材料単価¥603/㎡

ルーフエアテック:¥18,900 @ 1m X 40m 40㎡:材料単価¥472/㎡

エコルーフ: ¥11,000 @ 1m X 40m 40㎡:材料単価¥275/㎡

ルーフラミテクト: ¥43,560  @ 1m X 40m 40㎡ x 2本、80㎡:材料単価¥544/㎡

実際の施工にはこれに工事費用が必要です。一般のアスファルト系ルーフィングの材料価格と施工価格を見ます。アスファルト系ルーフィング価格を参照

・一般的なゴムアスの材料価格:平均¥243/㎡で、これの施工価格(材料費含む)は、¥700/㎡でした。材料費は、一般の価格よりは安く手に入りますが、いろいろな要素がからむと施工価格の予想がし難くなりますので、単純に上の条件から、例えばルーフライナーを使った施工価格は、単純な比例関係があるとして、おおよそ¥1700/㎡(材工共):あくまでも予想概算価格です。

アスファルト系の最高峰であるマスタールーフィングの施工価格も難しいのですが、ガルバリウム鋼板の本体施工価格並より少し安い(それでもかなり高いですが・・・)とするとすると、ルーフライナーの施工費用はそれの半分以下の費用です。

これに通気構法での桟の工事費用が加わりますので、悩ましい費用です。ルーフライナー+通気構法の追加費用;¥1700/㎡ +¥2,000/㎡=¥3,700/㎡。一方マスタールーフィングの施工費用よりは低い費用でできると考えます。

比較すると、マスタールーフィングは耐用年数が、60年、ルーフライナー+通気構法で耐用年数、50年(データと保証は10年)です。しかし、透湿ルーフィング+通気構法では、断熱性能と透湿の機能があります。

まだまだ、マスタールーフィングの施工例も少ないですし、透湿ルーフィングの施工例も同じくすくない。マスタールーフィングの施工例もあることは私も知っていますが、公の資料が出てきません。透湿ルーフィングの評価、施工動画も出ていますが、データ、規格の通りの性能が果たしてでるのか?何か不具合がないのか?実際50年後の実績がありませんので、調査の継続が必要かもしれません。施工に賛成してくれる屋根屋さんも増やさなくてはなりません。

 

透湿防水シートが外壁に使われる場合

透湿シートは主に外壁に使う材料で、断熱をしてかつ部屋の湿気を外に出すことをしたいときに、外壁に通気層を設けその通気層の中に湿気をにがそうという目的で使われています。簡単に言うと、内壁からは部屋内部の結露やカビの原因となる湿気を外(通気層)に出す。つまり内側からは水蒸気を通過させ、通気層や外壁から漏れてきた水、雨、水分(これらは湿気、水蒸気より大きな粒子なので透湿シートを通過できない)をシャットアウトするものです。

最近の名称は透湿防水シート、外からの水分は通さないものです。製品としては;

KMEW社;ウォーターガード、フクビ化学;スーパーエアーテック、一村産業;SUPERコート等等、機能の図を下に示しておきます。

外壁の通気工法図

外壁の外側から言うと;外壁があってその内側に、3~5cmほどの隙間を空け(胴縁などで浮かす)ます。これが通気層、ここを通って湿気などを上の方に逃がし、軒先や換気棟、換気口から逃がすやり方です。この際に透湿防水シート(透湿シート)を内壁に張り付けることで、部屋の内側には水分が入らず、内側、内壁からの湿気・水蒸気を外に逃がす機能です。これらを通気工法と言います。

これに使うのが透湿防水シートです。

 

注意喚起:                                                                 

質問:ライナールーフィングは結露を防ぐ為に透湿機能があるのか?

2社の屋根屋からライナールーフィングは透湿できるので薦められた

相談内容:

2020年10月、一昨日のことお客様からの相談で、4社から相見積を取ったが2社から、同じようにルーフィングは、NEWライナールーフィングを薦められた。このルーフィングは屋根での結露を防ぐ為に内側の湿気を逃がす機能がある。良く運動するときの躰の汗を外に逃がし、保温の効果があるウエアーがある、これと同じ機能で屋根裏に溜まった湿気を外部に逃がしてくれるので、結露を起こさない。

と説明があった、本当か?の質問がありました。

お助け隊の回答:

NEWライナールーフィングに透湿機能はありません。カタログを参照:

田島ルーフィング株式会社、デジタルカタログ;NEWライナールーフィング

の4ページ目にNEWライナールーフィングの性能が載っています。これを見ると、ルーフィング(防水下葺き材料)の構成は、「防滑特殊塗料」「合成繊維不織布」「改質アスファルト層」「原紙」とあります。因みに「原紙」にはアスファルトが浸み込ませてあります。アスファルトはあのどろどろした原油の一番重い防水の為の成分です。このルーフィングの表面には、塗料も塗られていています。

これを見て湿気を逃がすような成分は皆無なのが理解できます。アスファルトに透湿機能はありません。塗料にもないことを理解してください。

何故こんな出鱈目を言うのか、理解できませんが、屋根屋の営業も契約が欲しいのはわかりますが、嘘はいけません。屋根裏の結露は怖い現象ですが、この見積には換気棟も入っていますので、こんな出鱈目は必要ないのですが・・・換気棟をきちんと理解していないのかもしれません。

また、NEWライナールーフィングに透湿機能があって、野地板が結露から守られて屋根が長持ちすると説明されたようです。変だなと思ってWebを調べたら、ある屋根屋のサイトに透湿防水シートのお薦めがありました。でもNEWライナールーフィングではありません。

しかし、結露を防ぐ為と、ルーフィング自体を長持ちさせる為に、屋根の耐用年数を延ばすためにも透湿機能は優れた機能と思います。お客様の何人かは、この機能を求めていると思っています。

以上です。

 

参考文献・図書、カタログ

  • 日本工業規格 JIS規格; A6111、K 7212、A6013
  • フクビ化学工業株式会社、ルーフエアテックSTカタログ
  • 旭・デュポン フラッシュスパン プロダクツ株式会社タイベックス・ルーフライナーカタログ&サイト資料
  • Rakuten、kakaku.com、販売価格リスト
  •  

 

 

以上です。

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