こんなにあった!住宅の屋根材の種類と試験の方法を大公開!

片流れ屋根(屋根の性能)
「雨風をしのぐ」という言葉があるくらい、住宅において屋根は非常に大切な部分と言うことが出来ます。
当然ですが、屋根が無いと雨をしのぐことが出来なくなり、生活そのものが大変です。屋根が無い家は家では無い…とも言えるでしょう。

また、屋根は住宅の中でも一番過酷な部分にあるとも言えます。
と言うのも、日射や風雨が容赦無く襲いかかって来るからです。

しかし、屋根や室内から見えない部分なので、意外に知られていない部分でもあります。
そこで、ここでは屋根材を取り上げ、屋根材に求められる基本性能と、種類別の特徴などを品質試験なども併せて紹介したいと思います。




屋根に求められる基本性能


屋根材の説明の前に、「屋根そのもの」に求められる性能を確認しておく必要があります。
その方が、屋根材の性質を理解しやすいからです。

次に示す屋根材に求められる性能項目を見るならば、住宅の屋根がどの様な状況を耐えているかが分かると思います。


耐風圧


まず挙げられるのが耐風圧性能です。
これは主に台風時の突風などで屋根に加わる力を指します。
風によって屋根に加わる力は「押す付ける力」もあるのですが、「引きはがす力」も同時に発生します。


防水性


屋根に防水性が無い場合、屋根材の裏側まで水が入ることが考えられます。
そうなると雨漏りのリスクも出て来ますので、防水性は非常に大切になります。


耐久性


耐久性も屋根に必須の物です。
屋根に耐久性が無い場合には、引き渡し後に雨漏りのリスクが大きくなります。


防火性


もし屋根材に防火性が無ければ、隣家が火災の時には自分の家が燃えてしまいます。
また、防火性が無ければ、自宅が火を出した場合に、隣家にまで火がまわってしまいます。


断熱性


室内の気温を一定に保つためには、壁だけでは無く、屋根にも断熱性が求められます。
屋根や日射がダイレクトに当たるので、断熱性が非常に大切になるのです。


遮音性


遮音性が無い場合、外からの騒音が室内に響いてしまうだけでなく、室内の音まで外に筒抜けになってしまいます。
室内を静かに保つために、そしてプライバシーの確保のためには、屋根材にも遮音性が必要となるのです。


試験にはどんな物があるか


次に、屋根材に関する試験の概略について紹介します。
屋根材の試験には、大体次に示す試験がありますが、これを見るだけで、様々な角度から品質のチェックがされていることが分かります。


曲げ荷重試験


この試験は、屋根材に「曲げる力」を加えて、破損や変形の状況を見る試験です。
屋根には積雪や風圧など、押す力や引く力が掛かりますが、これらは屋根材単体においては「曲げる力」となって加わります。そのため、屋根材にはこの試験が必要となるのです。


吸水試験


特に瓦などの場合では水を吸うことがあり、吸い込んだ水が冬場などに凍り付くと、劣化が進んで破損することがあります。
そのため、屋根材には水をどれくらい吸い込むかについて確認する試験が設けられています。

例えば、セメント瓦の場合の方法としては、水を吸った状態と乾いた状態の質量を測定し、含んだ水の量を測定します。


透水性試験


屋根材は防水性が非常に大切です。
仮に屋根材が水を通してしまうと、屋根部材の腐食にも繋がり得るからです。
そのため、屋根材は透水性(水を通すかどうか)の試験を行います。

方法としては、屋根材に透明なパイプを立て、その中に水を入れて屋根材の裏側に水が染みるかどうかを確認します。


耐凍結融解性試験


屋根材の中には水を含む物がありますが、この様な屋根材は氷点下まで気温が下がると、含まれた水が凍り付き、屋根材にダメージを与える場合があります。
耐凍結融解性試験は、この様な条件をシミュレートした試験です。

方法としては水を含ませた屋根材を機械を使って凍結と融解を繰り返し、屋根材の変化を確認します。


凍害試験


粘土瓦の場合に行う凍結融解の状況を確認する試験です。
方法は前述の凍結融解性試験に似ていますが、凍結条件及び融解条件が違う試験となっています。


耐衝撃性試験


屋根は風で飛んできた物がぶつかる時があります。
特に台風の時などは多くの飛来物に襲われます。

さて、屋根材も「物が衝突した時の状況」を確認する試験があります。
それがこの試験です。
具体的な方法としては、屋根材を平らに固定し、上から重りを落下させて破損の有無などを確認します。


吸水による反り試験


屋根材によっては水を吸った後で乾燥すると、反りの危険性が出て来ます。
当然ながら、屋根材が反ってしまうと隙間が発生する場合もあり、防水などの面で良くありません。そこで、この試験で品質を確認します。

方法としては、一旦水を吸わせた後で乾燥させ、反りの発生の有無を確認します。


耐摩耗性試験


この試験は顆粒状の研磨剤を屋根材の上をザラザラと流し、塗装の下地が現れるかどうかを確認する試験です。

屋根は砂ぼこりが付き、そこで摩擦が起きます。
その摩擦で屋根材表面に著しい痛みが生じると良く無いので、試験によって確認します。


耐候性試験


屋根材は太陽光によって劣化しますが、その劣化が使用上有害な変化を及ぼすのは良くありません。
そこで、確認試験として行われるのが、この耐候性試験です。

この試験は太陽光よりも紫外線成分の強い光を試験体となる屋根材に長時間照射し、照射した屋根材表面の劣化状況を確認する試験です。


瓦について


次に、どの様な屋根材があるかについて解説したいと思います。
屋根材は実はバリエーションに富んでいて、材質も形状も様々です。
まずは「瓦」について説明します。


粘土瓦


粘土を練って高い温度で焼き上げた瓦です。
固くて重量があり、耐用年数が非常に長いメリットがあります。

ただし、重量があるために葺いた建物の重量が重くなり、地震に対して不利になります。
粘土瓦について行う試験は、概ね次の通りになります。

・曲げ荷重試験
・吸水試験
・凍害試験

瓦屋根

セメント瓦


セメントを練って硬化させて作る瓦で、コストダウン版の瓦と言うことが出来ます。
ただし、コストダウン出来る分、品質は粘土瓦ほどは良くありません。

耐用年数も粘土瓦に及ばないこともあり、近年では減少傾向にあります。
尚、セメント瓦で行う試験は、概ね以下の通りです。

・曲げ破壊荷重試験
・吸水性試験
・透水性試験
・耐凍結融解性試験
・耐候性試験
・耐衝撃性試験

セメント瓦屋根

スレート系屋根材について


今の住宅を見てみると、スレート系屋根材の家が多く見られます。
スレート系屋根材は人気があり、広く普及している人気のある屋根材です。

瓦よりも軽量であるなどのメリットがあります。
スレートには主に、化粧スレートと天然スレートがあります。
それぞれについて見て行きましょう。

スレート屋根

化粧スレート


化粧スレートとは、セメント、ケイ酸質原料、繊維などで作る板状の屋根葺き材です。
軽量でデザイン性も高いため、広く普及しています。

化粧スレートですが、試験による品質確認の項目が、他の屋根材よりも多いです。
大体以下に示す試験項目があります。

・曲げ破壊荷重試験
・吸水率試験
・吸水による反り試験
・透水性試験
・耐衝撃性試験
・耐摩耗性試験
・耐候性試験
・耐凍結融解性試験


天然スレート


天然スレートとは粘板岩と呼ばれる岩石を加工して作った屋根葺き材です。
粘板岩は薄く割れる性質があり、板状の材料を取りやすい特質があります。

メンテナンス性が良く環境に優しい特性がありますが、自然素材であるために、価格も高いです。
尚、天然スレートで行う試験項目は、概略が次の通りです。

・曲げ試験
・衝撃試験
・吸水試験


金属系屋根材について


次に金属系屋根材について紹介します。
金属系の屋根材も様々ありますが、代表例としてトタンとガルバリウム鋼板について紹介します。


トタン


トタン屋根は「亜鉛メッキ鋼板」という鉄板で作る屋根です。
亜鉛メッキ鋼板は薄く引き伸ばした鉄板に亜鉛でメッキをした材料です。
屋根材としては軽量なため、葺いた建物の重量は軽くなり、耐震性の点で有利となります。

ただ、今の他の屋根材と比較するとサビが発生しやすく、雨天時の音が大きいデメリットがあります。
また、素材的に熱を伝えやすいため、夏場などは室内の気温が上がってしまう現象なども見られます。

トタン屋根

ガルバリウム鋼板屋根


ガルバリウム鋼板屋根は、ガルバリウム鋼板と呼ばれる特殊な鉄板で作った屋根材です。
ガルバリウムは鉄板の上に、アルミ・亜鉛・シリコンの特殊素材でメッキした鉄板で、トタン屋根で使われている亜鉛メッキ鋼板よりもサビに非常に強いです。

そのため、メンテナンスに必要な手間も、トタン屋根よりも簡単で優れています。
ただし、基本的にはトタン板と同様の金属屋根なので、室内が暑くなる問題などを抱えています。

ガルバリウム鋼板屋根

その他


その他の屋根について見てみましょう。
アスファルトシングルと睦屋根について取り上げたいと思います。


アスファルトシングル


アスファルトシングルは、ガラス繊維のベース材にアスファルトを染み込ませた素材で、スレート砂などの圧着した物もあります。

屋根材としては非常に軽いため、建物の重量が軽くなります。
しかし、他の屋根材よりも耐久性の面で劣ってしまいます。

アスファルトシングル屋根


睦屋根(りくやね、ろくやね)


陸屋根(りくやね、ろくやね)とは屋根が平たんな屋根を指します。
通常、屋根は勾配が付いていますが、陸屋根(りくやね、ろくやね)は傾斜がありません。

メリットとしては、屋上緑化などが容易な点、デザイン性の高さなどがあります。
デメリットとしては水が溜まりやすいため、水の侵入リスクが他の屋根よりも高い点が挙げられます。

陸屋根(りくやね、ろくやね)

まとめ


屋根材について、品質確認の試験などを併せて紹介して来ました。
住宅の中でも、屋根材は分かりにくい部分でしょうが、様々な角度から検討されていることが分かったと思います。

価格でいえば、アスファルトシングルとスレート屋根がおすすです。
しかし、屋根の勾配によっては使えない場合がありますのでご注意ください。
デザインによって屋根の種類を変えなければならないこともあります。

また、この記事に記載した内容から、マイホームに合う屋根の仕様がイメージが出来る様になると思います。より良い家づくりのために、屋根材も併せて計画に入れることをおすすめします。

 

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