耐震性を高めたい

最も多い理由がこれです。建物に作用する地震力は、建物の重量に比例します。屋根は建物の最上部にあり、地震のときに最も大きく揺れる位置にあるため、屋根の重量を減らすことは建物全体の揺れを抑えるうえで効率がよい方法です。

とくに古い工場や倉庫では、建設当時の基準で設計されているため、現行の耐震基準に照らすと余裕が少ない場合があります。柱や基礎の補強は大掛かりな工事になりますが、屋根の軽量化は屋根の更新時期に合わせて行える点で、着手しやすい対策です。

太陽光パネルなど、屋根に設備を載せたい

屋根上に太陽光発電設備を設置する場合、パネルと架台の重量が屋根に加わります。既存の屋根材が重いままだと、追加できる設備の重量に制約が生じます。屋根材を軽いものへ替えて余裕をつくり、その分を設備に回すという考え方が成り立ちます。

増改築や用途変更を予定している

建物の増築や、保管物の変更による積載荷重の増加を計画している場合、構造の再検討が必要になります。このとき屋根の重量を減らせれば、構造上の余裕を確保しやすくなります。

地震力は建物の重量に比例する

地震のとき建物に作用する水平方向の力は、建物の重量に係数を掛けた値として求められます。つまり重い建物ほど大きな力を受けるという単純な関係です。屋根が1平方メートルあたり30キログラム重くなれば、屋根面積が1000平方メートルの工場では30トンの重量増となり、その分だけ地震時の力も増えます。

鉄骨、柱、基礎に伝わる負担

屋根の重量は、母屋から梁、柱を経て基礎へと伝わります。常時かかる荷重として構造部材にたわみや変形を生じさせ、地震時には接合部に大きな力が集中します。既存の建物で屋根を重くする改修を行う場合、この経路のどこかに無理が生じないかを確認する必要があります。

積雪地域では荷重が重なる

雪の多い地域では、屋根材の重量に加えて積雪荷重が加わります。積雪1平方メートルあたりの重量は雪質によって大きく変わり、湿った雪では想定を超えることもあります。屋根材が軽ければ、その分だけ積雪に対する余裕が生まれます。

1. 葺き替えによる軽量化

既存の屋根材をすべて撤去し、軽い屋根材に葺き替える方法です。屋根の重量を確実に減らせるため、耐震性の向上を主目的とする場合はこれが本命になります。

一方で、撤去費用と廃材処分費が発生し、工期も長くなります。屋根を開けた状態になるため、天候の影響を受けやすく、稼働中の工場では養生の計画が重要になります。2004年以前に施工された屋根材はアスベストを含有している可能性があり、その場合は資格を持つ専門業者による処理が必要で、費用と工期がさらに増えます。

2. カバールーフ工法

既存の屋根を撤去せず、その上から新しい屋根材を重ねて葺く方法です。ここで正直に申し上げておくべき点があります。カバールーフ工法は、屋根の重量を減らす工法ではありません。既存屋根の上に新しい屋根材を載せるため、重量はむしろ増えます。

ヤマトC&Cのヤマトカバールーフ650は、高強度、長寿命、高断熱を兼ね備えた製品です。既存のスレート屋根の上に施工することで強度が約3倍になるという衝撃テストの結果も確認されています。耐震性の確保が最優先であれば葺き替え、屋根の性能向上と工期短縮を重視するならカバールーフ工法という整理が現実的です。

3. 部分的な軽量化と設備の見直し

屋根全体に手を入れなくても、重量を減らせる場合があります。使われなくなった設備や配管、古い架台が屋根に残ったままになっていることは珍しくありません。屋根上の不要物を撤去するだけで、意外な重量が減ることもあります。点検の際に、屋根材だけでなく屋根上の載荷物も併せて確認しておくとよいでしょう。

遮音性が下がる

遮音の基本原則は、材料が重いほど音を通しにくいというものです。屋根を軽くすれば、雨音は必然的に響きやすくなります。金属折板やガルバリウム鋼板へ替えた工場で、雨の日の会話が聞き取りにくくなったという声はよく聞きます。

補う方法としては、断熱材や制振材を屋根の裏側に付加する、室内側に天井や吸音材を設けるといった対策があります。屋根材の変更と同時に計画しておけば、後から追加工事をするより費用を抑えられます。

断熱性が下がる

薄い金属板は熱を通しやすく、夏の日射で高温になり、冬は放射冷却で冷え切ります。断熱層のない単板葺きにすると、室温の上昇と結露の両方が起こりやすくなります。

耐風性への配慮が必要になる

軽い屋根材は、風による吹き上げの影響を受けやすくなります。台風の多い地域では、固定方法とビスの本数、下地の状態を十分に確認する必要があります。軽量化はあくまで地震に対する対策であり、風に対しては別の検討が要るという点は押さえておいてください。