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屋根の基礎知識(主な屋根材)

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主な屋根材

◆草木系

草葺は瓦よりもはるかに古く、考えられる最も古い屋根材でしょう。草葺きは日本だけではなく、世界中どこでも一般的に見られます。日本でも最古の有史である縄文時代は草葺だったようです。日本の草屋根の主体は茅が主体で葦や稲、麦のワラも使われていたようです。また、檜や杉などの樹皮も古くから使われていたとも言われます。樹皮葺きの中でも檜皮葺きは平安時代に公家の住宅に多く施工され、現在でも社寺、御所など格式の高い建物に生かされえている屋根葺きの技術です。草葺きに次いで古いのが?葺きと推定され、飛鳥・奈良時代には?葺きが多くなると言います。材料は檜、杉、栗、橡などです。

◆粘土系

中国、西周初期(約3000年前)に瓦の製造が始まっています。当時は棟の一部に限定的に使用されていたようです。ヨーロッパではローマ時代の瓦が発掘されています。日本では飛鳥時代において様々な文化が大陸から伝わった時代ですが、瓦もその一つです。 広辞苑によれば「瓦」とは「粘土を一定の形に固めて焼いたもの」を指します。従って本来、瓦という文字は粘土製のものにしか使われないはずですが、セメントや金属の屋根材に○○瓦という名前が付けられているのは意匠が酷似していることと、屋根材=瓦といった固定観念があったためでしょう。その粘土瓦は製法によって釉薬瓦、無釉瓦、いぶし瓦の3種類に大別出来ます。以下3種類の製法を簡単に説明しましょう。

・いぶし瓦

製造プロセスは原料粘土の配合―混練―成形―乾燥―焼成―燻化です。いぶし銀のような色とサエという独特の艶が変色、退色することなく長い間持ち続けることが望ましいですが、近年は色むらをかえって好む風潮が出てきています。

・釉薬瓦

製造プロセスはいぶし瓦と乾燥工程までは基本的に同じで、乾燥した白地と呼ばれる素地に釉薬を施してから焼成します。粘土瓦の大部分を占めるのがこの釉薬瓦で、釉薬によって様々な発色が可能です。また釉薬は素地の表面に溶けて付着しているガラス質の物質で、金属酸化物とその塩類により着色します。無色透明のガラスになっている基礎釉に、着色剤(ジルコン、酸化コバルト、酸化鉄等)などを加えて彩色するわけで、耐色性に非常に優れた彩色方と言えます。

・無釉瓦

文字通り釉薬を施していない粘土瓦で陶器瓦の生地そのままを焼き上げる素焼瓦、金属酸化物(二酸化マンガン、酸化第二鉄など)を原料に練り込み、その発色を利用した練り込み瓦、また、還元炎、中性炎、酸化炎の雰囲気が入り交じった特殊な焼成方の窯変瓦等があります。

◆石系

石葺きと言えば、現在では天然スレートで葺いた屋根が一般的ですが、屋根材料として石が屋根に葺かれたのは近世と言われています。粘板岩を薄く削いだ石葺き材料をスレートと呼びますが、ヨーロッパで12世紀から屋根葺き材料に使われていたようです。ドイツでも1298年の文献に初めてスレート葺き職人が登場するようです。日本には明治時代に洋風建築とともに屋根用スレートの技術が伝わりました。

◆スレート系

天然のスレートでは無く、人造のスレートを指します。1900年(明治33年)にオーストリアのハチェックがこの人造物である石綿スレートを発明しました。製造法は湿式で、セメント、石綿等の原材料を水に分散させてスラリー状にし、紙を漉くように漉きだします。原料の石綿(アスベスト)は天然に産する繊維状鉱産物ですが、近年の環境、保健問題の高まりで「脱石綿」の動きが盛んになっています。我が国の石綿スレートの歴史は明治37年(1904年)に始まりますが、需要が拡大したのは関東大震災後、軽量屋根材としてトタンの需要が増え不足した為、代替品としてこの石綿スレートが増えました。スレート葺きと言えば、この石綿スレートを意味するくらいになったため、本家である天然産の物を天然スレートと区別するようになりました。

<カラーベスト>

カラーベストというのは、Colored Asbestos Cement Board からの造語で化粧石綿スレートの商品名の一部です。昭和12年(1937年)、アメリカでジョンズ・マンビル社が初めて市販しましたが、シングルが普及し始めたアメリカでの需要は増えず、後に製造中止に追いやられています。防火規制が高くシングルが普及していなかった日本において昭和32年(1957年)旧・久保田鉄工と技術提携し4年後、コロニアルという商品名で発売されました。
マンビル社の製造方法は従来の湿式とは異なる乾式で、石綿繊維をランダムに配列するよう、始めにセメントと石綿を乾いた状態で混合し、これに散水してプレス・裁断・養生を行うものです。乾式、湿式ともプレス後は硬化に必要な水の量になり品質の優劣はほとんど無いと言われます。また、屋根業界では新たに生まれたということから「新生瓦」と当時は呼びました。JIS規格は昭和51年に取得しましたが、現在は名称変更され、「住宅屋根用化粧石綿スレート」になっております。

◆セメント系

昭和14年(1939年)に石綿の配給がストップしたのを契機に石綿を使用せず、強度保持の為製品の厚さを増した「厚形スレート」が誕生しました。本来、屋根用の薄い粘板岩を意味する「スレート」に厚い形状の「厚形」という文字を組み合わせたこの「厚形スレート」は矛盾した内容を語っていますが、石綿の配給停止という歴史的経緯から、セメント瓦で通用する区域、プレスセメント瓦の名を使うメーカー、厚形スレートの名前が浸透している地域など様々なようです。世界的にみると、親会社であるイギリスのレッドランド社、現在の最大手であるドイツのブラース社、そしてオーストラリアのモニエル社というグループ会社が日本も含め23ケ国に152の工場を持つ世界最大の屋根材メーカーが存在します。

◆シングル

アスファルト製の屋根用柿板がアスファルトシングルと呼ばれるもので、元々はフェルト紙の両面に良質のアスファルトを塗布し、表面に色砂を圧着した素材です。現在はそのほとんどがフェルト紙から耐久性の高いファイバーグラスに置き換わっています。本場はアメリカで、1860年代に考案されたと言われ、優れたコストパフォーマンスと機能性の両立で、今ではアメリカ・カナダにおいて住宅の80%以上の屋根に施工されていると言われています。日本には昭和30年(1955年)頃に登場しました。曲面施工が容易で、設計の自由度が高い材料です。従来は木造下地への施工は地域の大半が建築基準法22条の制約を受けるため法廷不燃でないことが一般住宅への浸透の障害になっていました。またそのほとんどの芯材がフェルト紙であり耐久性に欠けていたことが安物品の悪いイメージにつながっていたようです。昭和50年代の半ばから同じシングルでも不燃性のものが登場してきましたが、価格の高さにこちらも普及はしませんでした。

平成12年(2000年)の法改正により屋根には不燃認定制度が廃止。外部加熱試験制度(通称 屋根飛び火試験)が盛り込まれ、日本の屋根の基準も、ようやく国際水準になったと言えます。アメリカンスタンダードであるシングル。そしてそのシングルにおいてNo1プロダクツであるオーウェンスコーニング社製のラミネートシングルがいち早く外部加熱試験の認定を受け、堂々と日本でも施工出来るようになったことで、日本においてもコストパフォーマンスに優れたシングルの普及は時間の問題と言えるでしょう。

◆金属系

金属屋根材は大別すると強度のある鋼板類と耐食性に優れた非鉄金属がありますが、いずれも一般的に軽量・防水性・不燃性・加工性に優れ、屋根勾配、屋根形状に対応の自由度が高いと言われます。実に多用な金属が製品化され、葺き工法も種類が多く、選択の幅が広い材料です。ただ、扱いの注意点として熱の伝導がよく、雨音がうるさいなど断熱性、遮音性の上で配慮が必要で、一般的には薄い材料のために防錆、防食にも注意を要します。また、継ぎ目の無い長尺ものは雨仕舞いが良い反面、強風の吹き上げに弱いという弱点があります。 一方、金属なるがゆえの「電食」という性質を知っておくことは重要です。これは釘などの副資材が屋根材と材質が違う場合、水を介して接触すると一方の金属が腐食することを言います。一方の金属が陽極、他方が陰極と電池のような状態となり、陽極の金属の腐食が促進されることを言います。屋根材と同じ素材の釘などを使わなければなりません。 また、金属屋根は「深いジレンマを抱えた屋根材」と謳う方もいる通り、ドーム等の曲面施工に対しても容易に対応出来る屋根材でありながら、そうした厳しい条件で使用されるケースが多い為、いかに継ぎ目などから雨をしみ込ませないようにするかがポイント。しかしながら、温度による伸縮が著しい金属の宿命で継ぎ目に遊びを設けなければならず、これは「雨水の遮断」という目的から相反する。というわけです。

参考資料:「(株)日本屋根経済新聞社 屋根の知識」

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