JP2014227674A - 屋根構成部材の耐用期間予測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】建物の屋根構成部材の耐用期間を精度良く予測することができる屋根構成部材の耐用期間予測装置を得る。
【解決手段】メンテナンスシステム４０は、ルーフィング１４の温度を測定する温度センサ３６と、温度を記憶するＤＢ４２と、ルーフィング１４の耐用期間を予測する本体部４４と、ディスプレイ６４とを有している。そして、ルーフィング１４の劣化診断時点において、本体部４４は、設定温度以上となる積算時間に対応するルーフィング１４の劣化速度を予測して、許容劣化度Ｋに到達するまでのルーフィング１４の耐用期間を予測する。ここで、メンテナンスシステム４０では、ルーフィング１４で設定温度を超えた高温状態が長く続き、劣化が進行した場合でも、劣化の進行状態に合った劣化速度が予測されるので、ルーフィング１４の耐用期間を精度良く予測することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、建物の屋根構成部材の耐用期間予測装置に関する。

特許文献１の防水シートの耐用（耐久）年数予測装置では、防水シートの設置環境の違い（例えば、陸屋根とバルコニー）に応じて、作業者が、予め設定されている複数の劣化進行パターンの中から劣化進行パターンを選択するようになっている。具体的には、特許文献１の耐用年数予測装置では、作業者が撮影した防水シートの写真に基づいて現在の劣化状態が診断された後、劣化進行パターンに対して、現在の防水シートの劣化状態と耐久限界をあてはめ、防水シートの残りの耐用（耐久）年数を予測している。

しかし、特許文献１の構成では、劣化進行パターンが作業者の判断により選択されるため、異なる環境状態の建物であっても選択される劣化進行パターンが同じとなる場合があり、防水シートの耐用期間（年数を含む）を高い精度で予測することが難しかった。

特開２０１１−２４２３２１号公報

本発明は、建物の屋根構成部材の耐用期間を精度良く予測することができる屋根構成部材の耐用期間予測装置を得ることが目的である。

請求項１の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置は、建物の屋根構成部材の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段で測定された前記屋根構成部材の温度を記憶する記憶手段と、前記屋根構成部材の温度が設定温度以上となる積算時間に対応する前記屋根構成部材の劣化速度を予測し、該劣化速度に基づいて、劣化診断時点から許容劣化度に到達する時点までの前記屋根構成部材の耐用期間を予測する予測手段と、前記予測手段で予測された前記耐用期間を告知する告知手段、又は前記耐用期間を表示する表示手段と、を有する。

請求項１の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置では、予め設定温度以上となる積算時間（期間）に対応して複数の劣化速度が設定されている。そして、請求項１の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置では、温度測定手段が、建物の屋根構成部材の温度を測定し、記憶手段が、温度測定手段で測定された屋根構成部材の温度（温度履歴）を記憶する。なお、屋根構成部材の劣化とは、例えば、長手方向の収縮が−１[％]となるときを寿命として、屋根構成部材が寿命に近づく状態を意味している。

続いて、屋根構成部材の劣化診断時点において、予測手段は、屋根構成部材の温度履歴における設定温度以上となる積算時間に対応する屋根構成部材の劣化速度を予測（選択）する。そして、予測手段は、該劣化速度に基づいて、劣化診断時点（又は温度測定の開始時点）から許容劣化度に到達する時点までの屋根構成部材の耐用期間を予測する。なお、屋根構成部材は、設定温度を超えた時間の合計である積算時間が長いほど、劣化速度が自然劣化の場合の劣化速度よりも速くなる。

ここで、請求項１の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置では、上記のように、設定温度以上となる積算時間に対応する屋根構成部材の劣化速度を予測している。このため、屋根構成部材で設定温度を超えた高温状態が長く、劣化が進行した場合であっても、劣化の進行状態に合った劣化速度が適用（選択）されるので、一定の劣化速度で耐用期間を予測する構成に比べて、建物の屋根構成部材の耐用期間を精度良く予測することができる。

請求項２の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置は、前記予測手段は、少なくとも１年以上の前記屋根構成部材の温度について、前記設定温度以上となる時間を積算する。

請求項２の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置では、１年以上の屋根構成部材の温度（温度履歴）が記憶されるので、屋根構成部材が最も高温状態となる夏期を含んだ温度履歴が得られる。これにより、夏期よりも温度が低下する春期や秋期の温度履歴のみで劣化速度が予測されることがなくなるので、建物の屋根構成部材の耐用期間をさらに精度良く予測することができる。

請求項３の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置は、前記温度測定手段が前記屋根構成部材における前記建物の屋内側に設けられている。

請求項３の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置では、温度測定手段が屋根構成部材における建物の屋内側に設けられるようになっている。このため、温度測定手段を建物の屋根に設置するときは、温度測定手段が取り付けられた後で、この温度測定手段を覆うように屋根構成部材が取り付けられる。これにより、温度測定手段が屋根構成部材を貫通すること（孔が形成されること）が無くなるので、屋根構成部材から屋内への水の進入を抑制することができる。

請求項４の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置は、前記予測手段は、前記設定温度以上となる複数の温度範囲毎に積算時間を求めると共に、該複数の温度範囲毎に積算時間に対応する劣化速度を予測して、複数の該劣化速度の和に基づいて、劣化診断時点から許容劣化度に到達する時点までの前記屋根構成部材の耐用期間を予測する。

請求項４の発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置では、設定温度以上の温度について、予め、複数の温度範囲と、該温度範囲に対応する複数の劣化速度とが設定されている。そして、予測手段は、設定温度以上の温度が複数の温度範囲に亘っている場合、複数の温度範囲毎に積算時間に対応する劣化速度を予測（選択）してこれらを加算し、劣化診断時点から許容劣化度に到達するまでの前記屋根構成部材の耐用期間を予測する。これにより、積算時間の違いだけでなく、温度範囲の違いによる劣化速度の違いも含められるので、設定温度以上で劣化速度を１つだけ選択する構成に比べて、建物の屋根構成部材の耐用期間をさらに精度良く予測することができる。

請求項１に記載の本発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置によれば、建物の屋根構成部材の耐用期間を精度良く予測することができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載の本発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置によれば、建物の屋根構成部材の耐用期間をさらに精度良く予測することができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の本発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置によれば、屋根構成部材から屋内への水の進入を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項４に記載の本発明に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置によれば、建物の屋根構成部材の耐用期間をさらに精度良く予測することができるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係るルーフィングのメンテナンスシステムを有する建物の屋根の部分構成図である。 第１実施形態に係るルーフィングのメンテナンスシステムの構成図である。 第１実施形態に係るルーフィングのメンテナンスシステムのブロック図である。 第１実施形態に係るルーフィングの日数に対する収縮率の変化を示すグラフである。 第１実施形態に係るルーフィングの年数に対する劣化度の変化を示すグラフである。 第１実施形態に係るルーフィングの日数に対する温度の変化を示すグラフである。 第１実施形態に係るルーフィングのメンテナンスシステムにおける耐用期間予測処理工程の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るルーフィングの日数に対する温度の変化を示すグラフである。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置の一例について説明する。

図１には、第１実施形態の一例としての建物１０における屋根２０の概略構成が示されている。なお、建物１０の妻方向をＸ方向、桁方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向と記載する。

（屋根の構成）
図１に示すように、屋根２０には、垂木（図示省略）の上に木質の野地板１２が設けられており、野地板１２上には、屋根構成部材の一例としてのルーフィング１４Ａ、１４Ｂが布設されている。なお、ルーフィング１４Ａ、１４Ｂは同様の構成であるため、以後の説明では、ルーフィング１４Ａ、１４Ｂを区別しない場合に、ルーフィング１４と記載する。

本実施形態では、ルーフィング１４の一例として、改質アスファルトルーフィングを用いているが、ルーフィング１４は、アスファルトルーフィングや、高分子系ルーフィングであってもよい。

ルーフィング１４Ａとルーフィング１４Ｂは、ルーフィング１４Ａの一端が、Ｚ方向でルーフィング１４Ｂの他端上に配置されるように端部が重ねられている。そして、ルーフィング１４Ａの一端とルーフィング１４Ｂの他端との間には、防水テープ１８が貼着されている。これにより、ルーフィング１４Ｂの他端から野地板１２側へ水が浸入しないようになっている。

ルーフィング１４上には、複数の桟木２８がＹ方向に沿って張り渡されている。そして、桟木２８には、粘土瓦３２（焼成瓦）が釘等によって設置可能とされている。これにより、野地板１２及びルーフィング１４と粘土瓦３２との間には、空間部が形成されている。この空間部は、屋根２０の傾斜方向における上端部及び下端部において、外部と連通可能とされている。

また、ルーフィング１４における建物１０の屋内側（ルーフィング１４の裏面側）には、野地板１２とルーフィング１４とで挟まれた温度測定手段の一例としてのシート状の温度センサ３６が設けられている。温度センサ３６で検出（測定）されたルーフィング１４の温度は、ケーブル３６Ａ（図２参照）を介して後述するデータベース４２（図３参照）に送られ、温度の時間変化のデータ（温度履歴）として記憶されるようになっている。

（要部構成）
図２に示すように、建物１０には、屋根構成部材の耐用期間予測装置の一例としてのメンテナンスシステム４０が設けられている。

メンテナンスシステム４０は、温度センサ３６と、温度センサ３６で測定された温度（温度履歴）を記憶する記憶手段の一例としてのデータベース（以後、ＤＢと記載する）４２と、耐用期間を予測する予測手段の一例としての本体部４４とを含んで構成されている。そして、メンテナンスシステム４０は、ルーフィング１４（図１参照）のメンテナンス時期を管理するためのツールとして機能し、温度センサ３６により検出される温度に基づいて、ルーフィング１４のメンテナンス時期を予測（決定）する処理を行う。

図３に示すように、本体部４４は、パーソナルコンピュータを含んでいる。具体的には、本体部４４は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６、入出力ポート５８を有し、これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス６２を介して接続されている。

入出力ポート５８には、各種入出力機器として、表示手段の一例としてのディスプレイ６４、告知手段の一例としてのスピーカ６５、マウス６６、キーボード６８、ハードディスク（以後、ＨＤＤと記載する）７０が各々接続されている。また、入出力ポート５８には、各種のディスク７４からの情報の読み出しを行うディスクドライブ７２が接続されている。さらに、入出力ポート５８には、ネットワーク７６が接続されている。これらの構成により、ネットワーク７６に接続されたＤＢ４２や他のパーソナルコンピュータであるＰＣ４６と、本体部４４との情報の授受が可能とされている。

ＨＤＤ７０には、ルーフィング１４（図１参照）の標準的な耐用期間（実験に基づいて得られた基準耐用期間）が予め記憶されている。また、ＨＤＤ７０には、ルーフィング１４の耐用期間を予測するメンテナンスプログラムがインストールされている。このメンテナンスプログラムは、詳細は後述するが、ＤＢ４２に記憶されたルーフィング１４の温度履歴に基づいて劣化速度（劣化予測線）を選択することで、ルーフィング１４の耐用期間（使用可能な残りの期間）を予測するように構成されている。

なお、メンテナンスプログラムを本体部４４にインストールするには幾つかの方法があるが、一例として、メンテナンスプログラムをディスク７４に記録しておき、ディスク７４をディスクドライブ７２にセットしてインストールを行えばよい。他のインストール方法としては、ネットワーク７６を介する方法がある。また、本実施形態では、一例として、本体部４４がメンテナンスプログラムを実行するが、本体部４４に換えて、例えば、住宅で使用する電力等のエネルギーの管理や制御を行うＨＥＭＳ（Home Energy Management System）を用いてもよい。

また、本体部４４では、ルーフィング１４の耐用期間が予測されると、この予測された耐用期間をディスプレイ６４又はＰＣ４６のモニターに表示するようになっている。さらに、本体部４４では、予測された耐用期間をスピーカ６５により音声で告知するようになっている。なお、予測された耐用期間の表示、告知の実行の有無は、キーボード６８を用いて切り換え可能となっている。このため、耐用期間について、ディスプレイ６４又はＰＣ４６のモニターに表示することと、スピーカ６５を用いて告知することとは、それぞれ単独で実行してもよく、あるいは、両方実行してもよい。

（ルーフィングの耐用期間）
ルーフィング１４（図１参照）のメンテナンス時期は、予め定めた基準耐用期間（基準耐用年数）から決定することができるが、温度によってルーフィング１４の劣化の進行度合が異なるため、温度変化に合わせたメンテナンス時期の予測が必要となる。そこで、本実施形態では、本体部４４がルーフィング１４のメンテナンス予測処理を行い、適切なメンテナンス時期を算出するようにしている。また、本体部４４は、少なくとも１年以上のルーフィング１４の温度（温度履歴）について、後述する設定温度以上となる時間を積算するようになっている。

ルーフィング１４は、１０年、２０年といった長期間で高温に曝されると徐々に硬く脆くなっていく傾向があり、例えば、温度が１０[℃]上昇すると、劣化速度が２倍になるとされている。一般的には、ルーフィング１４の標準的な耐用期間は３０年程度とされているが、６０[℃]以上の高温に曝された時間（期間）が長いほど、ルーフィング１４の耐用期間が３０年よりも短くなる。なお、本実施形態では、高温状態の目安である６０[℃]を設定温度の一例として説明するが、設定温度は６０[℃]に限らず、他の温度で設定してもよい。

（ルーフィングの劣化の指標）
ルーフィング１４の劣化を判断する指標（項目）として、アスファルトルーフィング工業会のＡＲＫ ０４^Ｓ−０３（２００６年）改質アスファルトルーフィング下葺き材の規定には、寸法安定性、引張強さ、釘穴シーリング性が記載されている。また、一般社団法人 日本アスファルト協会では、試験体への標準針の貫入量を１／１０[ｍｍ]の単位で表した針入度が挙げられている。さらに、一般的な測定項目としては、試験体を一定荷重で引っ張ったときの引っ張り伸び率（保持率）がある。

本実施形態では、一例として、寸法安定性について説明する。なお、既述の規格において、寸法安定性は、試験体の長手方向、短手方向それぞれで３[ｍｍ]を超える変化があった場合に不適合（寿命）と判断されるが、本実施形態では、試験体の長手方向の収縮率が−１[％]を超えるもの（縮んだもの）を寿命とする。

ここで、既述の規格（ＡＲＫ ０４^Ｓ−０３（２００６年））の７．１２．２の試験方法に基づいて、ルーフィング１４の寸法安定性を試験した結果について説明する。具体的には、ルーフィング１４の複数の試験片を用いて、６０[℃]の環境で０、３６０日静置、７０[℃]の環境で０、１８０、３６０日静置、８０[℃]の環境で０、９０、１８０、３６０日静置したものについて、寸法安定性を試験した。この試験結果を表１及び図４に示す。

図４において、グラフＧ１（実線）は、６０[℃]環境における収縮率の変化であり、グラフＧ２（破線）は、７０[℃]環境における収縮率の変化である。そして、グラフＧ３（一点鎖線）は、８０[℃]環境における収縮率の変化である。また、図４において、収縮率−１．０[％]が、収縮率の許容劣化度（以後、許容劣化度Ｋと記載する）として、太線ＫＬで示されている。

表１及び図４に示すように、６０[℃]の環境では、３６０日が経過した時点で収縮率が−０．５[％]であり適合であった（寿命には到っていなかった）。これに対し、７０[℃]の環境では、３６０日が経過した時点で収縮率が−１．０[％]であり不適合となっていた。さらに、８０[℃]の環境では、１８０日が経過した時点で収縮率が−１．０[％]であり不適合となっていた。

ここで、ルーフィング１４について、寸法安定性だけでなく、引張強さ、釘穴シーリング性、針入度、引っ張り伸び率（保持率）についても温度条件と試験日数を変えて試験（劣化促進試験）したところ、一例として、表２の相関関係が得られた。

表２に示すように、温度６０[℃]の状態が累積で３６０日あると、３０年分の劣化が進行することになる。また、温度６０[℃]の状態が累積で１２日（２８８時間）あると、１年分の劣化が進行することになる。同様に、温度７０[℃]の状態が累積で１８０日以上あり、又は、温度８０[℃]の状態が累積で９０日あると、３０年分の劣化が進行することになる。なお、第１実施形態では、一例として、設定温度以上を全て温度６０[℃]として説明し、温度範囲を区別する場合については、後述の第２実施形態で説明する。

表３には、温度６０[℃]の状態の各積算時間における、劣化速度、メンテナンス時期予測（耐用期間予測）、及び劣化診断時点が２０年目の場合の報知メッセージが示されている。

既述のように、ルーフィング１４（図１参照）について、６０[℃]の状態が２８８時間（１２日間）続いた場合、１年分の劣化が生じることが分かる（表２参照）。これにより、表３に示すように、６０[℃]の積算時間が１年あたり２８８時間ある場合は、劣化速度が１２ヶ月／年、すなわち、１年間に１年分の劣化が生じていると判断できるため、これを劣化の標準状態（基準）とする。

積算時間２８８時間が１年分の劣化に相当することから、積算時間２４時間は１ヶ月分の劣化に相当することになる。つまり、標準状態に対して積算時間が１年あたり２４時間（１日）長くなると、標準状態から１ヶ月分だけ劣化が促進されることになる。また、標準状態に対して積算時間が１年あたり２４時間（１日）短くなると、標準状態から１ヶ月分だけ劣化が遅延されることになる。

このため、表３では、１年あたりの積算時間が１０日の場合は、劣化速度を１０ヶ月分／年、１年あたりの積算時間が１１日の場合は、劣化速度を１１ヶ月分／年としている。これら２つは、標準状態よりも劣化が遅い遅延タイプである。なお、以後の説明では、「Ｘヶ月分／年」を「Ｘヶ月／年」と記載する。また、１年あたりの積算時間が１３日の場合は、劣化速度を１３ヶ月／年、１年あたりの積算時間が１４日の場合は、劣化速度を１４ヶ月／年としている。これら２つは、標準状態よりも劣化が速い促進タイプである。

ここで、ルーフィング１４の寿命を３０年として、標準状態では１年あたり１年分劣化するので、メンテナンスが必要となる時期は、設置から３０年後と予測される。このため、ルーフィング１４の設置時（０年）から、劣化診断時点の一例として、２０年経過した時点で温度履歴の調査を行い、劣化速度として１２ヶ月／年が選択された場合（標準状態の場合）は、あと１０年（＝３０年−２０年）で寿命となることが予測される。

また、ルーフィング１４の設置時（０年）から２０年経過した時点で温度履歴の調査を行い、例えば、劣化速度として１０ヶ月／年が選択された場合は、寿命３０年＝３６０ヶ月として、３６０ヶ月／（１０ヶ月／年）＝３６年が耐用期間となる。このため、あと１６年（＝３６年−２０年）で寿命となることが予測される。

さらに、ルーフィング１４の設置時（０年）から２０年経過した時点で温度履歴の調査を行い、例えば、劣化速度として１４ヶ月／年が選択された場合は、寿命３０年＝３６０ヶ月として、３６０ヶ月／（１４ヶ月／年）≒２５．７年が耐用期間となる。このため、あと５．７年（＝２５．７年−２０年）で寿命となることが予測される（計算値は小数点第２位を四捨五入して近似している）。他の積算時間におけるメンテナンス時期の予測は、同様の計算で行えるため、説明を省略する。

なお、表３では、積算時間の代表値として、２４０、２６４、２８８、３１２、３３６時間／年を記載していたが、実際は、各値を中心値として複数の区間が設定されている。すなわち、積算時間が２５２時間／年よりも短い場合に劣化速度を１０ヶ月／年としており、積算時間が２５２時間／年以上で且つ２７６時間／年よりも短い場合に劣化速度を１１ヶ月／年としている。

そして、積算時間が２７６時間／年以上で且つ３００時間／年よりも短い場合に劣化速度を１２ヶ月／年としており、積算時間が３００時間／年以上で且つ３２４時間／年よりも短い場合に劣化速度を１３ヶ月／年としている。さらに、積算時間が３２４時間／年以上の場合に劣化速度を１４ヶ月／年としている。ただし、積算時間の区間の設定は、この設定に限らず、自由に設定することが可能である。

図５には、ルーフィング１４（図１参照）の年数に対する劣化度の変化が、一例として、模式的なグラフで示されている。また、図５には、ルーフィング１４の許容劣化度Ｋ、ルーフィング１４の劣化診断時点（調査時点）Ｔａ、ルーフィング１４の劣化時点Ｔｃ、Ｔｄ、及び耐用期間に相当する寿命到達時点Ｔｂが示されている。さらに、図５では、劣化速度が標準状態の場合をグラフＧ４（破線）で示しており、標準状態よりも劣化速度が速い場合をグラフＧ５（実線）で示している。ただし、Ｔａ＜Ｔｂ＜Ｔｃ＜Ｔｄである。また、許容劣化度Ｋは、ルーフィング１４の各試験項目（評価項目）における許容限界値に相当するが、既述のように、許容劣化度Ｋを寿命（年数）に置き換えることができる。

なお、劣化時点Ｔｃは、ルーフィング１４が寿命となって新たなルーフィング１４に交換された時点を意味しており、劣化時点Ｔｄは、新たなルーフィング１４が寿命となった時点を意味している。すなわち、ルーフィング１４の交換後も劣化速度が変わらなかった場合は、一例として、Ｔｄ＝２×Ｔｃとなる。また、グラフＧ４の標準状態では、劣化速度Ｖ１＝Ｋ／Ｔｃと表すことができ、グラフＧ５の劣化進行状態では、劣化速度Ｖ２＝Ｋ／Ｔｂと表すことができる。すなわち、劣化速度Ｖ１＜劣化速度Ｖ２である。

ここで、劣化度０から許容劣化度Ｋとなるまでの期間は、劣化速度Ｖ１のとき、Ｋ／Ｖ１＝Ｋ／（Ｋ／Ｔｃ）＝Ｔｃと求められ、劣化速度Ｖ２のとき、Ｋ／Ｖ２＝Ｋ／（Ｋ／Ｔｂ）＝Ｔｂと求められる。すなわち、劣化診断時点Ｔａにおいて、劣化速度Ｖ２が選択された場合は、寿命到達時点がＴｃではなくＴｂとなる。そして、ルーフィング１４が寿命となるまでの残りの耐用期間ΔＴ＝（寿命到達時点Ｔｂ−劣化診断時点Ｔａ）となる。

（作用）
次に、第１実施形態の作用について説明する。

ここでは、メンテナンスシステム４０（図２、３参照）によって実行されるルーフィング１４の耐用期間予測処理について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、メンテナンスシステム４０の構成については、図１〜図３を参照するものとし、個別の図番の記載は省略する。また、ルーフィング１４の温度変化については、図６に示すグラフＧ６を用いて説明する。

図７において、ステップＳ１０では、温度センサ３６によりルーフィング１４の温度が測定（検出）され、ステップＳ１２へ移行する。

続いて、ステップＳ１２では、ＤＢ４２にルーフィング１４の温度データ（温度の時間変化である温度履歴）が記憶され、ステップＳ１４へ移行する。

続いて、ステップＳ１４では、ルーフィング１４の耐用期間の調査を実施するかどうかが選択される。これは、調査者（図示省略）が、本体部４４におけるキーボード６８を用いて選択し、あるいは、ＰＣ４６を用いて選択することで行われる。そして、調査の実施が選択された場合は、ステップＳ１６へ移行する。一方、調査の実施が選択されなかった場合は、ステップＳ１０へ戻り、ステップＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４が行われる。なお、ここでは、一例として、調査時点をルーフィング１４の温度測定を開始した時点から２０年目の時点とする。

続いて、ステップＳ１６では、本体部４４が、ＤＢ４２からルーフィング１４の温度履歴を読み出し、ステップＳ１８へ移行する。ここでは、図６に示す１年分のグラフＧ６が読みだされたものとする。なお、グラフＧ６は、１日の中で温度の高低が変化するものであるが、ここでは１０日程度の温度の高低をまとめて１つの山谷で示しているため、実際よりも温度の高低の数が少なくなっている。

続いて、ステップＳ１８では、本体部４４が、グラフＧ６の温度履歴について、６０[℃]以上の期間が有るかどうか判定する。そして、本体部４４が、６０[℃]以上となる期間が有ると判定した場合は、ステップＳ２０へ移行する。一方、本体部４４が、６０[℃]以上となる期間が無い（６０[℃]よりも低い）と判定した場合は、ステップＳ２４へ移行する。

続いて、ステップＳ２０では、本体部４４が、グラフＧ６の温度履歴について、６０[℃]以上の時間を積算し（積算時間を求め）、ステップＳ２２へ移行する。なお、ここでは、一例として、グラフＧ６における６０[℃]以上の積算時間Δｄ１が３３６時間（１４日）であったものとする。

続いて、ステップＳ２２では、本体部４４が、既述のように、表３に基づいて積算時間Δｄ１に対応する劣化速度１４ヶ月／年を選択（予測）し、ステップＳ２４へ移行する。

続いて、ステップＳ２４では、本体部４４が、選択した劣化速度１４ヶ月／年に基づいて、ルーフィング１４の耐用期間（メンテナンス時期と同様）を求める。具体的には、本体部４４が、ルーフィング１４の寿命３０年＝３６０ヶ月として、耐用期間＝（寿命／劣化速度）＝３６０／１４＝２５．７年を求める。

そして、本体部４４は、調査時点が２０年目であるので、２５．７−２０＝５．７年をルーフィング１４の残りの耐用期間として、この耐用期間をディスプレイ６４、又はＰＣ４６のモニタ（図示省略）に表示する。なお、ディスプレイ６４等に「あと５．７年でルーフィングの交換が必要になります」と表示するだけでなく、スピーカ６５を用いて、耐用期間を音声で告知してもよい。

なお、ステップＳ１８において、６０[℃]以上の期間が無い場合は、ステップＳ２４において、本体部４４が、ルーフィング１４が標準状態（１年経過で１年分の劣化となる状態）にあるものとして耐用期間を３０[年]とする。そして、本体部４４が、残りの耐用期間＝３０−２０＝１０年としてディスプレイ６４等に表示する（あるいは告知する）。このようにして、当該フローチャートの処理が終了する。

以上、説明したように、第１実施形態のメンテナンスシステム４０では、温度センサ３６が、ルーフィング１４の温度を測定し、ＤＢ４２がルーフィング１４の温度履歴を記憶する。そして、ルーフィング１４の劣化診断時点において、本体部４４は、温度履歴における設定温度以上となる積算時間に対応する劣化速度を選択（予測）し、当該劣化速度に基づいて、劣化診断時点から許容劣化度に到達するまでの耐用期間を予測する。

このようにして、メンテナンスシステム４０では、設定温度を超える高温状態が標準状態よりも長く、ルーフィング１４の劣化が標準状態よりも促進された場合、標準状態よりも速い劣化速度が選択される。また、メンテナンスシステム４０では、設定温度を超える高温状態が標準状態よりも短く、ルーフィング１４の劣化が標準状態よりも遅延した場合、標準状態よりも遅い劣化速度が選択される。これにより、メンテナンスシステム４０では、一定の劣化速度を用いてルーフィング１４の耐用期間を予測する構成に比べて、ルーフィング１４の劣化状態に適した耐用期間を見積もれるので、ルーフィング１４の耐用期間を精度良く予測することができる。

また、メンテナンスシステム４０では、ルーフィング１４について、少なくとも１年以上の温度の時間変化（温度履歴）が記憶されるので、ルーフィング１４が最も高温状態となる夏期を含んだ温度履歴が得られる。つまり、夏期よりも温度が低下する春期、秋期、及び冬期の温度履歴だけで劣化速度が選択（予測）されることがなくなり、高温状態の期間を見落とすことがなくなるので、ルーフィング１４の耐用期間をさらに精度良く予測することができる。

さらに、メンテナンスシステム４０では、温度センサ３６がルーフィング１４における屋内側に設けられている。このため、温度センサ３６が野地板１２に取り付けられた後でルーフィング１４が取り付けられるので、温度センサ３６がルーフィング１４を貫通することが無くなる。これにより、ルーフィング１４に貫通孔を形成しなくて済むので、ルーフィング１４から建物１０の屋内への水の進入を抑制することができる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態に係る屋根構成部材の耐用期間予測装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材、部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

第２実施形態は、第１実施形態のメンテナンスシステム４０（図２、３参照）において、６０[℃]以上で７０[℃]よりも低い温度範囲と、７０[℃]以上となる温度範囲とが設定され、それぞれの温度範囲で複数の劣化速度が設定されている点が異なっている。ただし、他の構成、設定は同様であるため、第２実施形態においてもメンテナンスシステム４０として説明する。

一例として、第２実施形態のメンテナンスシステム４０では、６０[℃]以上で７０[℃]よりも低い温度範囲ＥＡ（図示省略）と、７０[℃]以上となる温度範囲ＥＢ（図示省略）とが設定されている。そして、温度範囲ＥＡにおける積算時間がｄＡで、温度範囲ＥＢにおける積算時間がｄＢのとき、６０[℃]以上の積算時間Δｄ２＝ｄＡ＋ｄＢとなる。

また、第２実施形態のメンテナンスシステム４０では、温度範囲ＥＡにおけるルーフィング１４の劣化速度が、既述の表３に示すように設定されている。そして、温度範囲ＥＢにおけるルーフィング１４の劣化速度は、一例として、温度範囲ＥＡにおける劣化速度の２倍に設定されている。なお、温度範囲ＥＢにおけるルーフィング１４の劣化速度を温度範囲ＥＡの劣化速度の２倍に設定したのは、既述の表２の結果に基づいている。

ここで、第２実施形態のメンテナンスシステム４０では、本体部４４が、温度範囲ＥＡにおいて選択された劣化速度と、温度範囲ＥＢにおいて選択された劣化速度との和を、ルーフィング１４の劣化速度として、耐用期間を予測するようになっている。

（作用）
次に、第２実施形態の作用について説明する。

第２実施形態のメンテナンスシステム４０によって実行されるルーフィング１４の耐用期間予測処理について、図７に示すフローチャートと図８に示すグラフＧ７とを用いて説明する。なお、ルーフィング１４の耐用年数の調査時期は、一例として、２０年とする。

第２実施形態のメンテナンスシステム４０では、ステップＳ１０〜ステップＳ１６までが行われ、本体部４４が、ＤＢ４２からルーフィング１４の温度履歴を読み出し、ステップＳ１８へ移行する。ここでは、図８に示す１年分のグラフＧ７が読みだされたものとする。なお、グラフＧ７は、１日の中で温度の高低が変化するものであるが、ここでは１０日程度の温度の高低をまとめて１つの山谷で示しているため、実際よりも温度の高低の数が少なくなっている。また、グラフＧ７の最高温度は、８０[℃]に到達していないものとする。

続いて、ステップＳ１８では、本体部４４が、グラフＧ７の温度履歴について、６０[℃]以上の期間が有るかどうか判定する。そして、本体部４４が、６０[℃]以上となる期間が有ると判定した場合は、ステップＳ２０へ移行する。一方、本体部４４が、６０[℃]以上となる期間が無い（６０[℃]よりも低い）と判定した場合は、ステップＳ２４へ移行する。

続いて、ステップＳ２０では、本体部４４が、グラフＧ７の温度履歴について、６０[℃]以上の時間を積算し（積算時間を求め）、ステップＳ２２へ移行する。なお、ここでは、一例として、グラフＧ７における６０[℃]以上の積算時間Δｄ２（合計積算時間）が３６０時間であり、この３６０時間のうち、温度範囲ＥＡが３３６時間、温度範囲ＥＢが２４時間あったものとする。

続いて、ステップＳ２２では、本体部４４が、表３に基づいて、温度範囲ＥＡにおける積算時間３３６時間に対応する劣化速度１４ヶ月／年を選択し、さらに、温度範囲ＥＢにおける積算時間２４時間に対応する劣化速度２ヶ月／年を選択する。そして、本体部４４は、劣化速度を１４ヶ月／年＋２ヶ月／年＝１６ヶ月／年と予測して、ステップＳ２４へ移行する。

なお、温度範囲ＥＢの劣化速度２ヶ月／年は、表３において、積算時間が２４時間減少すると劣化速度が１ヶ月遅延する関係から、温度範囲ＥＡにおける積算時間２４時間の場合の劣化速度が１ヶ月／年となるため、それを２倍にして求めている。

続いて、ステップＳ２４では、本体部４４が、選択した劣化速度１６ヶ月／年に基づいて、ルーフィング１４の耐用期間を求める。具体的には、本体部４４が、ルーフィング１４の寿命３０年＝３６０ヶ月として、耐用期間＝（寿命／劣化速度）＝３６０／１６＝２２．５年を求める。

そして、本体部４４は、調査時点が２０年目であるので、２２．５−２０＝２．５年をルーフィング１４の残りの耐用期間として、ディスプレイ６４、又はＰＣ４６のモニタ（図示省略）に表示する。なお、ディスプレイ６４等に「あと２．５年でルーフィングの交換が必要になります」と表示するだけでなく、スピーカ６５を用いて、耐用期間を音声で告知してもよい。

ステップＳ１８において、６０[℃]以上の期間が無い場合は、第１実施形態と同様に、残りの耐用期間＝３０−２０＝１０[年]としてディスプレイ６４等に表示する。このようにして、当該フローチャートの処理が終了する。

以上、説明したように、第２実施形態のメンテナンスシステム４０では、温度履歴における設定温度以上の温度が複数の温度範囲に亘っている場合、本体部４４が、複数の温度範囲毎に積算時間に対応する劣化速度を選択（予測）してこれらを加算する。そして、本体部４４は、劣化診断時点から許容劣化度に到達するまでのルーフィング１４の耐用期間を予測する。これにより、第２実施形態のメンテナンスシステム４０では、積算時間の違いだけでなく温度範囲の違いも含めて適切な劣化速度を選択（予測）するので、劣化速度を一定とする構成に比べて、ルーフィング１４の耐用期間をさらに精度良く予測することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

建物１０の屋根２０について、切妻屋根について説明したが、屋根２０は、寄棟屋根や方形屋根などであっても良い。

第１、第２実施形態では、屋根２０の１箇所に温度センサ３６を設けた場合について説明した。しかし、屋根２０への温度センサ３６の設置は１箇所に限らず、屋根２０の傾斜方向それぞれに１箇所ずつ、例えば、２箇所〜４箇所に温度センサ３６を設置して温度を測定してもよい。つまり、東西南北で、同じ方向に向いた屋根２０では同じ環境条件となるが、方向が異なるルーフィング１４については環境条件が変わるため、別途、測定を行う。また、屋根２０の１つの傾斜方向のルーフィング１４に対して温度センサ３６を複数箇所設けて、測定された温度を平均化してもよい。

ルーフィング１４の劣化診断時点（調査時点）は、２０年目に限らず、ルーフィング１４の標準的な寿命年数（例えば３０年）以内で、３年毎や５年毎など、他の年数で自由に設定してよい。また、ルーフィング１４の劣化度を判断するための主要な指標としては、寸法安定性に限らず、引張強さ、釘穴シーリング性、針入度、引っ張り伸び率（保持率）を選択してもよい。さらに、寿命となる寸法安定性の値は、−１．０[％]に限らず、他の値で設定してもよい。

高温状態を判別するための設定温度は、６０[℃]に限らず、使用するルーフィング１４に合わせて他の温度で設定してもよい。

第２実施形態において、設定温度以上となる温度範囲を６０[℃]以上で７０[℃]よりも低い温度範囲ＥＡと、７０[℃]以上の温度範囲ＥＢとに分けたが、劣化速度を設定可能な場合は、１０[℃]とは異なる温度で範囲を区分してもよい。また、ルーフィング１４の最高温度が８０[℃]を超える場合は、６０[℃]以上となる温度範囲で、３つ以上の温度範囲を設定してもよい。この場合、劣化速度を、温度が１０[℃]上がると劣化速度が２倍になるものとして設定してもよい。

１０ 建物
１４ ルーフィング（屋根構成部材の一例）
３６ 温度センサ（温度測定手段の一例）
４０ メンテナンスシステム（屋根構成部材の耐用期間予測装置の一例）
４２ ＤＢ（記憶手段の一例）
４４ 本体部（予測手段の一例）
６４ ディスプレイ（表示手段の一例）
６５ スピーカ（告知手段の一例）

Claims (4)

1. 建物の屋根構成部材の温度を測定する温度測定手段と、
   前記温度測定手段で測定された前記屋根構成部材の温度を記憶する記憶手段と、
   前記屋根構成部材の温度が設定温度以上となる積算時間に対応する前記屋根構成部材の劣化速度を予測し、該劣化速度に基づいて、劣化診断時点から許容劣化度に到達する時点までの前記屋根構成部材の耐用期間を予測する予測手段と、
   前記予測手段で予測された前記耐用期間を告知する告知手段、又は前記耐用期間を表示する表示手段と、
   を有する屋根構成部材の耐用期間予測装置。
2. 前記予測手段は、少なくとも１年以上の前記屋根構成部材の温度について、前記設定温度以上となる時間を積算する請求項１に記載の屋根構成部材の耐用期間予測装置。
3. 前記温度測定手段が前記屋根構成部材における前記建物の屋内側に設けられている請求項１又は請求項２に記載の屋根構成部材の耐用年数予測装置。
4. 前記予測手段は、前記設定温度以上となる複数の温度範囲毎に積算時間を求めると共に、該複数の温度範囲毎に積算時間に対応する劣化速度を予測して、複数の該劣化速度の和に基づいて、劣化診断時点から許容劣化度に到達する時点までの前記屋根構成部材の耐用期間を予測する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の屋根構成部材の耐用期間予測装置。