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屋根周辺での断熱、断熱システムについて

 屋根の葺き替え時に、ときどき相談があるのが断熱のことです。 とくに瓦やそれに準じた屋根材を撤去して薄い鋼板の屋根材にするときは、心配することは断熱です。 屋根の表面は、夏70度以上にもなって特にその季節の心配です。 例えばガルバリウム鋼板の材料の厚さは0.35mm, 0.4mmの鋼板では、コンパネがあるにしても、その熱を防ぐことできず、小屋裏、部屋に伝わってしまいます。 これを屋根部分で断熱する方法と天井があれば天井部分で断熱する方法があります。 その解説です。

 屋根断熱と天井断熱; 二つの断熱方法; 断熱の考え方 

 屋根断熱(図1)屋根材での断熱方法

 上図、左がやり方、断熱材料はいろいろありますが、屋根自体(屋根の表、裏)で断熱するのが、屋根断熱です。
図では、詳しく書いてないですが、屋根の表、屋根材に断熱シート、仕上げ材に取り付けたりして断熱をします。
もし、天井がなければこの方法しかないのですが、屋根部分で内と外を遮断するので、例えば夏、エアコンは、実際屋根裏まで冷やさなければならず、小屋裏は使用しないところですので、エアコンのエネルギーを無駄に使っています。 冬も同じように小屋裏部分も温めています。 暖かい熱は上昇して天井を通り抜けていきます。 これもエネルギーの無駄になってしまいます。 小屋裏は家の中、屋根から外が家の外とかんがえるものです。

 天井断熱(図2)天井裏での断熱方法;

 それに対して、天井断熱は、小屋裏断熱とも言いますが、小屋裏(天井裏)は完全に外という考え方です。 外の温度がどんなになろうとも、部屋の温度と遮断してまおうと考えます。 小屋裏がどんなに暑くても、寒くても部屋さえ適温であれば良いとします。 夏のエアコン、冬の暖房、両方考えるときも、その熱の対流は狭い方がエネルギー効率は良いはずです。 その意味から断熱材料の問題より、断熱をシステムと考えたときに、どちらが効率が良いか良く検討するべきです。 実際は断熱材料の価格、施工費用も問題にされますので、費用対効果が、コストパーフォーマンスが良いものを選ぶべきです。 しかし、簡単に考えてもどちらが良いか分かり易いと思います。

 参考;断熱材の性能;熱抵抗

 断熱材料の良し悪しは、良く断熱材料のメーカーに示されていますが、断熱効果として、熱抵抗値が良く使われます。 下図のようなものです。
 ちょっと難しい数字、単位が載っています。 熱伝導率 [W/(mK)] 詳しい解説は不要です。 熱伝導率つまり熱の伝わりが大きいほどこの値が大きいので、熱を断つには不向きです。よってこの値が小さいものは、熱を断つ力が大きい、断熱材料として優秀ということです。よって上図では、値の小さいものほど断熱性能が良いとなります。
 市販されていて、一般建築(屋根工事)で使わている材料主なものを集めてみました。 赤で囲ってあるフェノールフォームが、一番断熱性能が良いです。それは事実ですが、忘れていけないのが、どのくらいの厚さ施工できるのか? です。 いくらフェノールフォームが優秀でも、フェノールフォーム 10mm とロックウール 200mmではどちらが断熱材として効果があるでしょうか? 価格、断熱をしようとする場所によっては、希望の厚さ施工できないことがあります。 この数字は事実ですが、これだけでは、「あなたの家の断熱材料として」優秀な断熱材料といえるのか?いろいろな要素を考える必要がありそうです。 
 例を挙げると、省エネ基準というものがあります。 建物がある地域、断熱の工法(外張断熱工法か充填断熱工法か)、使用する断熱材料、家のどこに断熱材を施工するかで細かくその厚さを規定しています。 これらを満たせば、断熱等性能等級4技術基準をクリアすることになります。 例えば船橋市は、地域区分は6、屋根か天井にどのような断熱材料をどれだけの厚さのものを施工すれば良いのか?
 技術基準の表を見ると、一番断熱性能の良い、フェノールフォーム、表にある詳しい記述では;
「A種フェノールフォーム保湿板1種1号、2号」を使用、これを屋根に施工するには、外張断熱工法では 90mm、充填断熱工法では、105mm、天井に施工するときは、外張断熱工法では 90mm、充填断熱工法では、90mmです
 次に断熱性能の悪い、グラスウールではどうなるでしょうか? 「吹き込み用グラスウールGW-1,GW-2」では、これを屋根に施工するには、外張断熱工法では 210mm、充填断熱工法では、240mm、天井に施工するときは、外張断熱工法では 210mm、充填断熱工法では、210mmです。

 考察;実際の施工、断熱材の効果

 では実際の施工はできるのか?という問題です。
フェノールフォームとグラスウール、船橋市にある建物、断熱の為にリフォームです。 さてこの2つの断熱材を使って、断熱等性能等級4技術基準をクリアする施工は、外張断熱工法で屋根に施工するには、フェノールフォームは90mm(9cm)の厚さ、グラスウールで210mm(21cm)の厚さが求められています。 これはリフォームですから、既存の屋根を改造する訳です。 90mm,9cmの断熱材を今の屋根に施工するのは、ちょっと大変です。 
フェノールフォームは、ボードです。 グラスウールは繊維、糸ですので袋に詰めてあります。 しかし、そのまま釘で打って固定できませんから、何にかの木枠を施工してそこに納めなければなりません。 90mmの高さの木枠を屋根の上に大工さんに依頼して施工します。 費用がかさみます。 また90mm屋根が高くなりますので、雨樋との高さが合わなくなって多分雨樋は全交換、架替です。 そしてその上から仕上げ材が乗りますから重量は大丈夫??という心配も出てきました。 ・ ・ ・ 屋根での断熱はこの場合適当ではないことが分かります。
 すべての断熱材料に置いて、屋根での断熱は、出来なくはないですが、このようなことから、すべて不適となります。 では天井ではどうか?
 天井で、どうなるか?考察します。 
フェノールフォーム;天井での適合する施工の厚さ:90mmです。 グラスウール;天井での適合する厚さ: 210mm 実際は天井の裏側、小屋裏に施工するのですが、その場所の様子はどうでしょうか? 天井裏は、平らで平坦は場所ですか? フェノールフォームは、90mmのボードです。 それを何個かに切断しなければ施工できないとしたらそれは断熱材料としては不適です。 何故なら断熱で重要な気密性を持てるか?に疑問が出るからです。 ボードとボードの間を隙間なく施工出来るか?です。 少しでも隙間があるとそこから断熱が破れます。 暖気が漏れ、冷気が漏れだすと断熱が台無しになってしまうのです。 ではグラスウールはどうですか? 袋に詰めてある物を敷いていきますが、多少凸凹しても大丈夫ですが、また気密性の問題が出てきます。 袋と袋の間は?隙間なく施工できるでしょうか? でも屋根よりは、施工性が多少良いのかもしれません。

 結論;
断熱性能の良い材料でも実際の施工を考えると不適なものもある。
価格、施工する場所、材料の厚さ、気密性、施工のやりやすさなど、単純に断熱性能だけで断熱材料を選んでは失敗する。


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