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Nobilis Works 代表の小形 秀明です
私が、Nobilis代表の
小形です。 お客様にご満足して頂けるよう頑張りますので、どうぞ宜しくお願いします



瓦をガルバリウムに替えるだけで耐震は30%向上する

 重い瓦と軽量なガルバリウム鋼板とどちらがどれくらい巨大地震に強いか?

 瓦の重量は、種類の違いでいろいろありますが、おおよそ平米あたり 40Kgです。45Kgとか42Kgの瓦もあります。それに対してガルバリウム鋼板は、これもおおよそ平米あたり 5Kgです。瓦はガルバリウム鋼板の8倍の重さがあります。
 屋根、100平米あたり、瓦は、4トン、ガルバリウム鋼板は500Kgです。簡単に軽いほうが地震に強く家は倒壊しないということは容易に理解できると思います。と私もそう思っていました。え!何故軽いガルバリウム鋼板のほうが倒壊しにくい、耐震に強いのか?その具体的理屈は?その計算方法が、ちゃんとあります。しかし、誰も具体的にどれくらいガルバリウム鋼板屋根の耐震効果が上がるのか?言えていません。一般の建築会社、工務店、屋根屋の技術の方でも具体的にどれくらい地震に強くなるのか?答えられません。
 理屈、計算方法は後回しにして、耐震にどれほど効果があるのか?数字を言いたいと思います

 耐震評価の具体的な計算例:

 具体的な家での瓦屋根、ガルバリウム鋼板屋根の場合で耐震の評価値を計算してみます。
 サンプルの家の仕様:
 ・ 2階建て、軸受の在来工法、木造作り、1階床面積:37.2㎡、2階床面積:22.7㎡
 ・ 屋根面積: 二階、一階の下屋の合計で、面積:70㎡
 ・ 屋根の材料:釉薬瓦葺き 45Kg/㎡、引っ掛け桟工法、瓦の総重量: 3,150Kg
  (ガルバリウム鋼板で葺き替えた総重量: 350Kg)
 ・ 外壁は窯業系サイディング、内壁は石膏ボード張り
 ・ 床:畳部屋一部、その他は板(フローリング仕上げ)、天井は化粧合板仕上げ
 ・ 関東のある都市部にある家、豪雪地帯ではない、地盤はしっかりしていて軟弱地
  盤ではない、家の形状も長方形で、欠け、出っ張り形のある特殊な家の形状ではない。
  地域係数=1.0。
 ここまでの仕様で、家の総重量が計算できます。また必要耐力、保有体力も計算でき、巨大地震に対する耐震評価点もそれによって分かります。

 そして倒れない評価である耐震評点は30%良くなります

 瓦からガルバリウム鋼板へ変更すれば地震の力を弱くできました。ではもっと具体的に巨大地震の耐震値:耐震評点はどうなるのでしょうか? 耐震診断の耐震評点とは?
 家屋・建物について耐震に関する
 耐震評点:

     ・1.5以上: 倒壊しない
     ・1.0~1.5未満: 一応倒壊しない
     ・0.7~1,0未満: 倒壊の可能性がある
     ・0.7未満: 倒壊の可能性が高い
 巨大地震に対して倒れるのか?大丈夫なのか?の耐震評点の計算は、その家にかかる
 ●地震の力:「必要耐力」と
 ●家の地震に対抗して倒れまいとする力:「保有体力」で決まります。
 計算式は簡単で: 
     耐震評点 = 保有体力 / 必要耐力
 で出せます。この耐震評点でその家の補強が必要なのか、不要か?を判断します。
 サンプルの家では、一般診断法によって計算した「必要耐力」は:(解説は下の方)
  ・瓦の場合: 39.09kN
  ・ガルバリウム鋼板の場合で: 29.53kN
 同様に一般診断法でのこの家の保有体力は、49.69kN 解説
 一般診断法では主に窓、ドアの無い外壁、内壁から求める家の耐震の力を計算、積算します。
 耐震の評点を瓦屋根の「必要耐力」とガルバリウム鋼板の「必要耐力」、この家固有の「保有耐力」から、瓦のときの耐震評点、ガルバリウム鋼板のときの耐震評点を求めて、比較してみます。この計算の場合、変えたのは屋根材だけで、外壁、内壁などは何もしていないので、保有耐力は変わりません
 ● 瓦屋根の場合の耐震評点: 49.69 / 39.09 = 1.27 (一応倒壊しない値)
 ● ガルバリウム鋼板の場合の耐震評点: 49.69 / 29.53 = 1.68 (倒壊しない値)
耐震評点は、1.27 から 1.68になり、30%も耐震評点が向上しました。
評価も一応倒壊しないから「倒壊しない」になっています。かなりの効果があるわけです。
 サンプルでの計算例ですから、これを読んでいるお客様の住宅で同じ数字になるとは限りません。むしろこの家は、面積が狭いわりには、壁が多く、家の形も出っ張りや欠けがないので、倒壊しにくい家です。瓦の屋根でも、耐震評点は 1.27でガルバリウム鋼板に葺き替える強い理由はありません。それでも耐震評点を1.5以上に安心のためにガルバリウム鋼板へ変えることはありだと思います。

 まとめと結果:

 ● 耐震評価点を計算すると、瓦からガルバへ変更すると、確実に評点は向上する
 ● 重い瓦から軽いガルバリウム鋼板へ屋根を葺き替えると、家全体の重量が減り必要耐力が減る
 ● 「必要耐力」は地震の水平方向の力であるから地震の力も減少する

@keisann

 参考:必要耐力、保有耐力の計算の出し方:

 この計算の方法は「木造住宅の耐震診断と補強方法」:2012年改定版、日本建築防災協会、国土交通大臣指定耐震改修支援センター著を参考に実施したものである。また、この耐震診断の住宅の適用住宅は、平屋、二階建て、三階建てまでの、木造作り、在来軸組工法、伝統的工法、枠組壁工法(ツーバイ工法)であって、ログハウス、ブレハブ工法の住宅は適用外である。

 必要耐力(水平方向の地震力)の計算方法:

 ・必要耐力(水平方向の地震力)の計算:
 必要耐力の計算は、一般診断を用い、対象建物の各階の床面積の比率を出し、必要耐力Qrは解表3.3に示す値に床面積を乗じて求める。
 解表3.3 抜粋
 二階建ての1階部分: 軽い建物: 0.72 X qKf11 X Z、 重い建物: 0.92 X qKf11 X Z
        2階部分: 軽い建物: 0.28 X qKf12 X Z、 重い建物: 0.40 X qKf12 X Z
 軽い建物: 石綿スレート材、 重い建物: 瓦桟葺き
 となっていて、ガルバリウム鋼板(金属材がないので、軽い建物として計算)
 qKf11, qKf12の係数の求め方:
 軽い建物、重い建物ともに
 qKf11 = 0.40 + 0.6 X Rf1、 qKf12 = 1.3 + 0.07 / Rf1
 Rf1: 一階の床面積に対する二階の床面積の割合:この例では、 Rf1 = 0.61
 Z: 地域係数でここの例では、Z=1
 上記計算から;
  ・瓦の場合の必要耐力: 39.09kN
  ・
ガルバリウムの場合の必要耐力: 29.53kN

 保有耐力の計算方法:

 保有耐力の計算方法:一般診断法では、建物の外壁、内壁の耐力の積算で求める。
 外壁、内壁とも、材料の仕様によって単位長あたりの耐力が決められていて、その一階、二階の合計を保有耐力とします。
 ・外壁の仕様: 窯業系のサイディング+石膏ボード仕様
 ・内壁の仕様: 石膏ボード2枚張り での計算
またこの積算は、窓、ドアなどがない、開口部がない壁で計算する、詳細では開口部分は軽減率をもっての値になります。各階の外壁、内壁の長さは下の図面から求める。
 この積算で、サンプルの家の保有耐力は: 49.69kN となります。

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