川越の家の屋根
屋根は、雨・風・雪を防ぎ、音が建築物内部に伝わるのを防ぎ、真夏の太陽を直接受けて、日差しを遮ってくれます。屋根があることで、私たちは、雨が降っても安心して暮らすことができます。家にとって重要な部分です。また、軒の出を大きくすることで、外壁への雨が掛かかりを少なくし、建物の耐久性を高めることができます。
川越の家の屋根の特徴
特徴その① 夏2階が暑くならない
特徴その② 真夏の夜も快適に過ごせる
特徴その③ 屋根に通気層を設ける
物質に内外温度差ができると（つまり、断熱すると）空気中の水蒸気が冷やされ、結露水が発生します。これを防ぐのは物理的に不可能です。よく営業マンに結露しないと言われたと聞きますが、間違いか、ウソか、知らないのかです。
発生した水蒸気を外に逃がす対策が必要となりますが、それが通気です。 日本は欧米と比較すると夏暑い国です。そして海に囲まれていますからとても多湿な国です。そんな日本の家づくりは、何百年もの間、夏の暑さをしのぐ家をつくってきました。
近年、冬の暖かさを求めた家づくりになり、断熱材を入れるために壁は土壁からボード壁を使用するようにになり、柱の空間（壁の中）に断熱材を入れるようになりました。断熱をすれば内外に温度差が出ますから、壁内は結露しやすくなります。その対策は通気しかありませんが、現代建築で当たり前のように行われているのは、残念ながら屋根の場合は断熱材の外側のみ。仕上げ材の内側の通気が無視されています。壁の通気も断熱材の外側のみ。内側の通気が無視されています。これでは片手落ちですから、屋根は防水紙をめくると腐り、壁は窯業系サイディングを使った場合は、サイディングボードを腐らせてしまっています。
夏は室内の表面温度が28℃になることが心地いい
屋根仕上げと屋根の防水層の間に、通気層を設けます。夏季は、高温になった空気を、屋根の棟から外部に排気することで、屋根面から室内側に伝わる温度上昇を抑える効果があります。
夏季は、天井・壁・床・土間の表面温度が28℃になると心地良く暮らせます。
風圧差が発生することで空気の流れが生まれる
壁面だけの通気ではなく、屋根と連続した通気を取ります。地上30cm程度のところから、屋根の一番高い棟の部分まで、空気の通り道を作ります。太陽光により通気のエネルギーが発生し、上昇気流が生まれます。
通気層の幅をどのような寸法にするのか一般に18mmの幅を取っていますが、日射による熱負荷を減少するためには20mm以上の幅取る必要があります。東・南・西壁の場合です。また、断熱性を生かそうとする場合には18mmまたはそれ以下の寸法が良いのではないでしょうか。西壁をさらに積極的に通気する場合には、45～90mmの通気層を取ります。
もう一つは、風圧差が発生することで空気の流れが生まれます。風圧差を利用しようとする場合は、東西、南北の壁面を繋いでおいた方が有効です。同じ方位の壁面の上下に開口を開けてしまうと風圧差を利用できません。したがって、壁上部には開口を開けないようにするのです。これは、屋根面の上昇気流によって、壁面の通気を促進する仕組みにもなっているのです。
屋根のかたちと各部の名称
切り妻屋根
きりづまと読みます。屋根が2面で最も単純な形式の屋根です。家の「妻面」がサクッと切られているような形をしているので、切り妻と呼ばれるようになりました。富山の家造りに適した屋根の形状なので、ジュープラスの家では、最も多く採用しています。
寄棟屋根
勾配のある4つの屋根面で構成された屋根です。落ち着いた雰囲気があります。形状がより複雑なためコストが掛かり、 換気が悪くなりがちです。
片流れ屋根
一枚の屋根が一方向に傾斜している屋根形状のことです。シンプルで無駄のない屋根の形です。太陽光発電にとって有利な形です。
陸屋根
傾斜の無い平面状の屋根で、「ろくやね」又は「りくやね」と読みます。この屋根の場合、防水性の高い金属防水（スカイプロミナード）を採用します。
棟
屋根面と屋根面が合わさっている部分で、屋根の一番高い部分を「棟」と言います。強風の影響を受けやすく、剥がれ・飛散・変形といった不具合が発生する部分なので、充分注意して施工します。
軒
勾配のある屋根の一番低い部分を「軒」といいます。建物よりも突き出しているため、雨や雪、日差しを遮ることができますので、建物を守る役割を担います。台風など風が強い時には、風圧を受けるので、強固な構造が必要です。
けらば
屋根部分の外壁から出っ張っている部分で、雨樋がついていない側を「けらば」といいます。切妻屋根や片流れ屋根の、切妻側の屋根の端部分のこと。
現代工法で造る一般住宅の屋根の問題点
現在建設されている日本の住宅の多くは、戦後から始まった現代工法で造られています。終戦後の焼け野原なった街の家不足を補う必要があったことから、新建材を用い、ローコストで工期を短縮することがミッションでした。日本古来から脈々と受け継がれてきた家造りが、途切れてしまったのです。そして、仮設的な現代工法は、いつしか誰もが考える時代の最先端の工法と信じられるようになりました。この現代工法は、シックハウスやアトピー、壁体内で発生するカビ、さらには木材の腐食、夏になると2階が暑い、といった多くの問題を抱えていたのです。 現代工法で造られる屋根には、大きな問題点が３つあります。
問題点①夏2階が暑い
真夏の太陽を受け屋根面の熱が天井裏まで達し、2階が暑い。気密性が高いければ高いほど、熱は逃げ場を失うため、さらに暑くなる。
問題点②夜になっても暑い
熱伝導率が低いグラスウールなどの断熱材は、熱容量が低いため熱を蓄め易い。一度熱くなった断熱材はなかなか温度が下がらない。屋根の裏側や天井仕上げの上側に設置された断熱材に蓄熱し、夜になっても室内が暑い。
問題点③屋根の裏側で結露
屋根のアスファルト防水層の両側で結露が発生している。アスファルト防水層裏側で発生した結露水は 下地に貼ってある合板面に染み込み 蒸発できないのでカビや腐食が発生している
アスファルト防水シートは、気密性が高すぎて、水蒸気が抜けず、屋根裏がカビる。
屋根の結露は必ず起こります。屋根の防水シートは改質アスファルトルーフィングというシートを使用するのが一般的になっていますが、このシートは防止性は高いのですが全く透湿しません。屋根は一番温度が高くなる部位ですから、必ず結露が起きてしまい屋根の下地板を腐らせてしまいます。これはネットでもすぐに検索して見る事ができます。また、放射冷却現象時の屋根仕上げ材の裏側は必ず結露しています。これを繰り返せば屋根の板は腐食します。
これらを防ぐ方法として、透湿ルーフィングを使用します。透湿ルーフィングをただ張るだけでは結露対策とはならず、屋根板の上に張った透湿ルーフィングと仕上げ材の間に通気層を設け、結露を外に逃がす事が重要となります。通気層は断熱材の外側にも必要ですから、屋根はダブル通気となります。お客様は壁の通気だけ心配しがちですが、屋根が結露で腐ったりカビが生えた家で暮らせば、室内でカビの胞子を吸い込むという不健康な住宅となってしまいます。
どんな小さな水蒸気も通過できない、絶対に雨漏りのしないアスファルト防水シートは、現代工法の代表格といえるでしょう。屋根面にアスファルト防水シートを貼れば、雨漏りしないという魔法の防水シートとして、重宝されてきました。今では、日本の住宅で、アスファルト防水シートを貼っていない住宅を探すことが難しいくらいです。
しかし、車のボンネットが結露している時は、アスファルト防水シートの上面と下面でも結露が発生していることが解かりました。上面の結露水は、雨水と同じように、流れてしまうので問題ありませんが、下面の結露水は行き場が無いので、垂木や下地の合板に染み込みます。カビが発生し、木部の腐食が始まります。
上部写真左側の透湿ルーフィングではきわめて良好な乾燥状態が継続しているのに対し、右側のアスファルトルーフィングでは、激しい結露が発生している。
引用資料 透湿ルーフィング協会のホームページ 東洋大学工学部建築学科土屋研究室による
太陽熱を反射する屋根で夏の暑さを防ぐ
家の屋根と外壁に遮熱シートを張ると、夏の日射熱を反射し、冬の暖かさを外へ逃がさず反射できます。この時、遮熱シートの外側内側共に、20ｍｍ程の反射層を設ける事が重要です。直接張ると、逆に熱を伝える役割になってしまいます。最近、外部の透湿防水シートを銀色の物を使っているのを見かけますが、あれでは効果はあまり期待できません。しっかりとしたアルミシートを使う事が大事です。
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真夏に駐車しておく自家用車のハンドルの上に敷くアルミのシートが遮熱シートです。クーラーボックスなどでもアルミ遮熱シートが役立っています。 |
 住宅用に開発されたアルミ遮熱シート。梱包用のプチプチシートの両面にアルミ箔を蒸着させています。 |
透湿防水シートで屋根のカビと腐食を防ぐ
現在建設されている日本の住宅の多くは、戦後から始まった現代工法で造られています。終戦後の焼け野原なった街の家不足を補う必要があったことから、新建材を用い、ローコストで工期を短縮することがミッションでした。日本古来から脈々と受け継がれてきた家造りが、途切れてしまったのです。そして、仮設的な現代工法は、いつしか誰もが考える時代の最先端の工法と信じられるようになりました。この現代工法は、シックハウスやアトピー、壁体内で発生するカビ、さらには木材の腐食、夏になると2階が暑い、といった多くの問題を抱えていたのです。 現代工法で造られる屋根には、大きな問題点が３つあります。
紙おむつと同じ性能を持つ透湿防水シートは、雨水の浸水を防ぎ、天井裏の“蒸れ”を防止する。
赤ちゃん用の紙おむつ
国産の防水透湿シートのほとんどのものは、紙おむつの技術でつくられています。薄いフィルムに水が通らず、水蒸気が通る穴を開け、不織布で裏打ちしたものです。
不織布タイプ
倍率200倍
不織布タイプ
倍率1500倍
フィルムタイプ
倍率200倍
フィルムタイプ
倍率1500倍
紙おむつと同じ性能を持つ透湿防水シートは、雨水の浸水を防ぎ、天井裏の“蒸れ”を防止する。
透湿抵抗(透湿性)は住宅内の湿気が透湿防水シートを通して、屋外に排出される機能で、㎡・s・Pa/μgの単位で表されます。数値が小さいほど湿気は多く屋外に放出され、壁体内の結露も起きにくくなります。防水性は、雨が透湿防水シートを通して住宅内に浸透しようとする圧力に耐える機能です。数値が大きいほど壁体内への雨水の浸入を防ぎます。
透湿防水シートは、電子顕微鏡写真で確認できるように、0.5μmの不織布の繊維同士の隙間、またはフィルムの微孔から、「透湿防水シート機能発現イメージ」図のように湿気が通過し、雨は遮断されます。