JPH09158412A

JPH09158412A - 改修融雪屋根構造

Info

Publication number: JPH09158412A
Application number: JP31528495A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishikawa; 堯石川
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は各種屋根を外装を改修すると同時
に、効率の良い融雪機能を有する屋根を形成するもので
ある。【構成】各種の既存屋根材Ｅ上において、既存屋根Ｅ
上に隙間なく配した断熱性を有する裏打材１と、裏打材
１上に敷設した多数枚の新規屋根材３からなる外装部Ｇ
と、裏打材１と外装部Ｇの間に介在させたシート状発熱
体２とから構成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家屋における改修融雪
屋根構造に係るものである。さらに詳しくは、改修を行
った際に、新規屋根上の雪を一様に融雪する機能を備え
ることができる屋根改修構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、降雪地方における雪下ろしの作業
は、肉体的に大変な作業であり、また危険を伴う作業で
あった。そこで、屋根の融雪の種々の方法が考え出され
てきており、屋根上に温水または水を放水する方法や、
屋根の外装部内に配したパイプ内を温水、不凍液、温風
等を循環させる方法、電熱線を配する方法、太陽熱にて
加熱された温水を利用する方法、もしくは特開平６−２
３９９号のようにシート状の発熱体を敷設する方法、等
があった。また、屋根の改修を行う際に同時に融雪機能
を備える方法としては、特開平５−２３０９４０号があ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放水装
置やパイプをもちいて屋根改修と同時に融雪機能を施す
には重量がかさむ点、施工に多くの時間と労力を要する
点、震動や老朽化による装置の損傷によって液体が漏れ
だし家屋の腐食につながる点等において改修と同時に融
雪機能を施すには不利が多く、電熱線は切断による機能
の低下が危惧されるものである。また、上記方法はもと
より、特開平６−２３９９号のようなシート状の発熱体
を配したに方法においても、改修に伴い融雪機能を施す
方法が考案されていなかった。なお、特開平５−２３０
９４０号においては、改修を行う対象が瓦棒葺屋根に限
られ、また中空パイプをモルタルによって埋設するた
め、重量がかさみ家屋に負担をかけるものであり、さら
に工期が長くなり費用もかさむという不利があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、既存の各種屋根材上において、既存
屋根材上に隙間なく配した断熱性を有する裏打材と、裏
打材上に敷設した多数枚の新規屋根材からなる外装部
と、裏打材と新規屋根材との間に介在させたシート状発
熱体とから構成される改修融雪屋根構造としたので、施
工性がよく軽量で、しかも低コストで各種屋根上に美し
い新規屋根と屋根融雪機能を提供できるものである。

【０００５】さらに、裏打材と新規屋根材との間にシー
ト状発熱体を介在したので、家屋内部方向への放熱を阻
止し、シート状発熱体から発する熱が家屋内部に侵入す
るのを阻止して殆どを融雪のため熱源として使用するこ
とができる、効率が良い構造を提案するものである。

【０００６】

【実施例】以下に図面を用いて本発明に係る融雪屋根構
造について説明する。図１および図２は上記改修融雪屋
根構造の代表的一例を示す説明図であり、図中１は裏打
材、２はシート状発熱体、３は新規屋根材、Ａは屋根下
地、Ｆは必要に応じて敷設されたアスファルトルーフィ
ングＤと既存屋根材Ｅとからなる既存屋根、Ｇは外装部
を示している。

【０００７】屋根下地Ａは、垂木Ｂ、野地板Ｃとから構
成されるもので、垂木Ｂ上に野地板Ｃを敷設した一般的
な構造である。

【０００８】既存屋根材Ｅは屋根下地Ａ上に敷設された
一般的な屋根材であり、図１、２においては金属の横葺
屋根を示してあるが、その他にも既存屋根Ｅとしては平
葺き屋根、段葺き屋根、瓦棒葺き屋根、瓦屋根、新生瓦
屋根等でもよい。

【０００９】また、図３（ａ）、（ｂ）は外装部Ｇを構
成する段葺き状の新規屋根材３を示す斜視図であり、新
規屋根材３は金属板（カラー鋼板、銅板、アルミニウム
板、チタン板、ステンレス板、サンドイッチ鋼板、クラ
ッド鋼板等）等をロール成形、プレス成形、押出成形等
によって形成したものである。

【００１０】さらに説明すると、新規屋根材３は長尺板
状であり、その幅方向一端部を化粧面４の下側、すなわ
ち、裏面５側に略コ字状に屈曲して段差化粧面６と差込
縁７とを形成した雄型連結部９としたもので、化粧面４
と段差化粧面６と差込縁７とから略コ字状の引っかけ溝
８を形成したものである。

【００１１】また、化粧面４の他端には化粧面４の上側
に屈曲して断面略Ｕ字状に形成した、前記差込縁７と嵌
合する嵌合溝１０と、嵌合溝１０の先端をコ字状に折り
返した嵌合縁１１と、嵌合縁１１の先端を下方に屈曲す
るとともに化粧面３と略平行で外方にＬ字状に屈曲して
延長した固定片１２を形成した雌型連結部１３を形成し
たものである。

【００１２】さらに、化粧面４の長手方向の両側端縁を
それぞれ裏面５側にハゼ状に屈曲した連結片１４を形成
したものである。なお、図３（ａ）では長手方向の強度
の強化と、外部からの雨水等が毛細管現象により内部に
浸入することを防止する意味で嵌合溝１０と差込縁７に
それぞれ凹条１５、１６を形成している。

【００１３】裏打材１は図４に示すように長尺板状であ
り、既存屋根Ｆ上に隙間なく敷設することによって形成
するものである。さらに、裏打材１は外装部Ｇを構成す
る新規屋根材３をバックアップし、屋根上の作業、積雪
のように荷重が加えられても新規屋根材３の変形を防止
すると共に、後記するシート状発熱体２からの熱のう
ち、ほとんどすべてが融雪に寄与するように断熱し、家
屋内（小屋裏等）に熱が逃げるのを防止するものであ
る。勿論、夏季においては太陽によって屋根が加熱され
ても家屋内に熱が伝わるのを遮断し家屋内の温度の上昇
を防止することにも役立つと共に、防音にも役立つもの
である。なお裏打材１は、図２に示すように既存屋根材
Ｅとの間に空気流通路としての空隙βを確保するもので
ある。

【００１４】また、裏打材１の素材としてはシージング
ボード、シージングインシュレーションボート、プラス
チックフォーム（ウレタンフォーム、ヌレートフォー
ム、フェノールフォーム等）パーチクルボード、木質複
合板、木毛セメント板、コンポージットパネル（コンパ
ネ）、石膏ボード、ＡＬＣ板等であり、断熱性を有する
ものである。

【００１５】さらに説明すると、裏打材１は水平方向で
は端面を当接すると共に、図２のように軒から棟方向で
は下段の裏打材１ａに長尺側面を重ね合わせ、階段状と
すると共に屋根下地Ａとの間に三角形状の空隙βを形成
するように固定するものである。この空隙βは新鮮な空
気等の流通路として機能させることができ裏打材１が有
する断熱材、防音材、調湿材等の機能をさらに助長させ
ると共に、結露を防止して屋根下地Ａ、後記する新規屋
根材３等の腐食防止に寄与するものである。

【００１６】シート状発熱体２は図４に示すように長方
形状のシート状であり、図１、図２に示すように裏打材
１と新規屋根材３の間に介在し、外装部Ｇに融雪に必要
な熱を供給するためのものである。また、裏打材１をシ
ート状発熱体２上に固定することなく載置することもで
きるが、裏打材１の表面にシート状発熱体２を固定する
際には、図４に示すように接着剤（図示せず）、接着テ
ープ１７、ステープラ１８等の諸手段により、固定、取
り付けることもできる。

【００１７】さらに、このシート状発熱体２は例えば、
図５（ａ）および、図５（ａ）のイ−イ線断面図に該当
する図５（ｂ）に示すように、帯状で発熱部分となるシ
ート１９と、シート１９の長手方向両端に形成した導電
線２０、２１と、幅方向一端に形成し、導電線２０、２
１と連結されたリード線２２、２３と、これらを被覆す
る上下の絶縁体シート２４、２５とから形成したもので
ある。

【００１８】すなわち、リード線２２、２３を介して導
電線２０、２１に電流を導き、シート１９はその成分の
抵抗によって融雪に作用する熱を発するものであり、新
規屋根材４の単位面積当たりとしての発熱量が、融雪能
力として充分に機能するのに必要なだけの熱量を発する
組成とするものである。その発熱量としては、例えば５
０〜５００Ｗ／ｍ²程度、カロリーに換算すると４３〜
４３０Ｋｃａｌ／Ｈ・ｍ²程度のものを使用すれば、氷
の融解潜熱を約７８ｃａｌ／ｇとすると、新雪比重を
０．１とした際の融雪能力は１日当たり約１３〜１３０
ｃｍ程度となり、降雪地帯は勿論、豪雪地帯にあたる殆
どの地域に対応できるものである。勿論、シート１９の
発熱量は調節可能とすることができる。

【００１９】なお、シート１９としては、適度な電気抵
抗を有し、通電すると発熱現象を起こすものであれば特
に指定されるものではないが、その組成としては、例え
ば炭素繊維を合成樹脂等でバインダしたものや混入した
もの、パルプ繊維とカーボンファイバー、もしくはカー
ボン粒子、金属粉末等を粘材により合成したものを使用
するもので、上記の中でもカーボンファイバー同士は互
いに重なり合うように混入されるので、シート状発熱体
２の一部分が万一破壊、切断しても、他の部分の発熱に
は全く影響がでないものである。

【００２０】絶縁シート２４、絶縁シート２５は塩ビフ
ィルム、フッ素樹脂フィルム、アクリルフィルム等から
なり、ラミネート加工等を行うことによって、表面保護
と防水、電気的絶縁等の効果を発揮するものである。ま
た、リード線２２、２３は電源（図示せず）に接続さ
れ、シート１９中の導電性物質の抵抗によりシート状発
熱体２全体が発熱し、熱が外装部Ｇの新規屋根材３に伝
達され、広範囲で融雪が行われることになる。

【００２１】ここで、図１、図２に示すような本発明に
係る改修融雪屋根構造についての施工例を簡単に説明す
る。まず、任意の既存屋根材Ｅ上に、下段の裏打材１ａ
を敷設する。次に、下段に位置する裏打材１ａ上にシー
ト状発熱体２を裏打材１ａの長手方向と平行に敷設し、
リード線２２、２３を接続したのち、シート状発熱体２
を隠蔽するように下段の新規屋根材３ａを載置し、新規
屋根材３ａの固定片１２上から釘等の固定具αで裏打材
１ａを介して屋根下地Ａに固定する。

【００２２】次に、上段の裏打材１ｂの一端部を下段の
新規屋根材３ａの固定片１２上に載置し、裏打材１ｂ上
にシート状発熱体２を載置、配線を施した後、下段の新
規屋根材３ａの嵌合溝１０内に上段の新規屋根材３ｂの
差込縁７を嵌合、係止し、上段の裏打材１ｂ上に上段の
新規屋根材３ｂが載置される。

【００２３】このように、軒方向から棟方向へ一段毎葺
成することにより、図２に示すように屋根下地Ａと裏打
材１間に縦断面略三角形状の空隙βが形成される。この
空隙βは新鮮な空気等の流通路として機能させることが
でき裏打材１が有する断熱材、防音材、調湿材等の機能
をさらに助長させると共に、結露を防止して屋根下地
Ａ、新規屋根材３等の腐食防止に寄与するものである。
また、図２において△Ｔは裏打材１同士の重なりしろで
あり、浸入した雨水の逆流を防止し、十分な防水効果を
発揮させるさめには△Ｔは長ければ長い程良く、好まし
くは△Ｔ＝５０〜６０ｍｍ程度である。

【００２４】以上説明したのは本発明に係る融雪屋根構
造の一実施例であり、図６〜図１４に示す部材を用いた
構造とすることもできる。すなわち、図６（ａ）〜
（ｆ）は新規屋根材３の変形例を示す断面図であり、特
に（ｅ）、（ｆ）図は新規屋根材３の固定に吊り子２６
（点線で示す）を使用した例である。

【００２５】また、図７（ａ）は裏打材１の表面全面に
シート状発熱体２を装着した例であり、新規屋根材３の
全面に熱がより伝わり易く、融雪の際の空洞化現象を防
止できるとともに、融雪の効率が良い例である。さら
に、図７（ｂ）は裏打材１の表面にシート状発熱体２を
短冊状に複数装着した例でる。

【００２６】図８は例えば、裏打材１を平坦に敷設し、
裏打材１の上にシート状発熱体２を敷設した後、横葺の
金属屋根材からなる新規屋根材３を用いた例を示す説明
図である。この場合、裏打材１は既存屋根材Ｅ上に隙間
なく配するものであり、新規屋根材３の固定は、図示し
ない吊り子等を用いて行うものである。

【００２７】また、図９は既存屋根Ｆ１上に略平面状に
敷設した裏打材２の上に、屋根の流れ方向と平行にシー
ト状発熱体２を敷設した例を示すものである。シート状
発熱体２を平面上に流れ方向と平行に配することによ
り、シート状発熱体２をロール状に巻いて施工現場に持
ち込んだ際の施工性を向上させるもので、特に屋根の勾
配が大きく、面積が大きいときに有効である。

【００２８】図１０は、既存屋根Ｆ上に断熱層２７を形
成し、断熱層２７上に外装部Ｇを形成した例である。

【００２９】断熱層２７は図１０に示すように、既存屋
根材Ｅ上に表面が略平坦になるように配するものであ
り、新規屋根の断熱性、防音性等を向上させるととも
に、冬期において後記するシート状発熱体２を作動させ
た際に発せられる熱が家屋内部の方向に逃げないように
して、融雪の効果を高めるのに有効なものである。勿
論、夏期においても屋根からの熱の家屋内への侵入を防
止するのにも有効である。

【００３０】断熱層２７は、ポリウレタン、ポリイソシ
アヌレート、フェノール、塩化ビニル、ポリエチレン、
ポリスチレン等からなり、所定形状に切り欠いた断熱ボ
ード、もしくはもしくは現場発泡型の合成樹脂発泡体
を、原液を現場で吹き付けるように形成した合成樹脂発
泡体等を用いるものである。

【００３１】断熱層２７を断熱ボードによって形成する
際は、既存屋根材Ｅに合致するような形状に形成して取
り付けを容易にし、施工後も断熱ボードのズレが生じ難
くするのが好ましい。

【００３２】断熱層２７として、現場発泡型の合成樹脂
発泡体を用いる際の素材としては、硬質のウレタンフォ
ームが主流であるが、難燃２級、難燃３級（ＪＩＳ−Ａ
−１３２１）合格品のフェノールポリオール＋イソシア
ネート＋難燃材（以下、単にフェノールウレタンとい
う）等もある。勿論、ノンフロン（フロンを全く使用し
ないもの）の合成樹脂、フェノール樹脂を使用して難燃
化を図ったもの、等も有る。断熱層２７により、家屋の
断熱性の向上と共に、屋根下地Ａ、既存屋根材Ｅ等の腐
食を防止し、家屋の耐久性の向上に有効なものである。
さらに、現場発泡型の合成樹脂発泡体を用いた際は、既
存屋根材Ｅが断熱層２７と固着するため、既存屋根Ｆの
強度を向上させるのに有効なものである。

【００３３】なお、断熱層２７は、その表面を略フラッ
トとすることにより、その後の工程の足場を安定化し、
後記する裏打材１、新規屋根材３等の取付けも容易にな
るものである。

【００３４】図１１は、既存屋根Ｆ上から裏打材１を配
設する前に、既存屋根Ｆと屋根下地Ａに補強を施した例
を示すものである。すなわち、図中の２８は補強材で２
本一対で使用され、少なくともその片側端部に固定具２
９を有するものである。なお、ここでは既存屋根Ｆとし
て、新生瓦屋根を図示してあるが、その他各種屋根の場
合でも良いものである。

【００３５】図１２は、図１１と同様の補強材２８を配
設して裏打材１を配設する前に、補強材および既存屋根
Ｆの全面を隠蔽するように断熱層２７を配した例であ
る。補強材２８と断熱層２７を密着させることにより、
補強材２８への結露防止、および補強材２８と既存屋根
Ｆの強度を向上させるのに有効なものである。

【００３６】補強材２８は図１３（ａ）に示すように、
例えば幅狭の長尺薄板状の鋼材、カラー鋼板、アルミ鋼
板、等の各種金属薄板やこれらの複合体、あるいは繊維
強化樹脂等の金属帯状物もしくは線状物で、特に金属製
とした際には、引っ張り力に強く金属特有の粘りもある
ことから最も好ましいものである。また、補強材２８は
屋根面の隅部の棟木、軒桁等と垂木が交差する箇所を、
対角線を辿って連結するものであり、少なくとも一方の
端部の固定を固定具を介して行うもので、古くなった屋
根下地Ａおよび既存屋根Ｆの強度を向上する筋交いの機
能を有するものである。

【００３７】補強材２８は図１３（ａ）の点線で囲まれ
た範囲の拡大図である図１３（ｂ）に示すように、長手
方向の端部近傍の少なくとも一方に切れ込み３０を設け
たものである。切れ込み３０は、補強材２８の端部を固
定部材２９と係合し、補強材２８の配設の際に張力を与
え、補強の効果を向上させるのに有効である。

【００３８】固定具２９は図１４（ａ）に示すように、
短冊状の鋼板を断面略Ｌ字状に形成したものであり、
（ｂ）図に示すように補強材２８の切れ込み３０を介し
て補強材２８と係合し、（ｃ）図に示すように固定具α
で、補強材２８の長手方向に張力を加えつつ打設を行
い、既存屋根材Ｅ上に打設するものである。補強材２８
の少なくとも一方の端部に固定具２９を用いることによ
り、補強材２８に容易に張力を付加でき、強力な補強と
するのに有効である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る改修
融雪屋根構造によれば、裏打材は外装部のバックアッ
プ機能を果たし、段葺の新規屋根を形成する際、屋根上
の作業でも新規屋根材の変形を防止することができる。
外装部と、裏打材の間にシート状発熱体を介在したの
で、シート状発熱体からもたらされる熱が断熱層の形成
により家内部方向へ放散することがなく、ほとんどを融
雪のための熱源として使用することができ効率が良い。
段葺の新規屋根を形成した際に、裏打材同士の重なり
により形成される空隙は、新鮮な空気等の流通路として
機能させることができ、裏打材が有する断熱材、防音
材、調湿材等の機能をさらに助長させると共に、結露を
防止して屋根下地、屋根材、補強材等の腐食防止に寄与
することができる。シート状発熱体にカーボンファイ
バーを使用したときは、シート状発熱体の一部分が破
壊、切断されても、他の部分の発熱には影響がでず、ま
たその電波を反射する性質から、副次的に屋根全体で電
波シールドを形成することができる。断熱層に軽い材
料を使用するため、家屋に負担がかからない。等の特
徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る改修融雪屋根構造の代表的一例を
示す説明図である。

【図２】本発明に係る改修融雪屋根構造の代表的一例を
示す説明図である。

【図３】外装部を形成する新規屋根材の一例を示す説明
図である。

【図４】裏打材とシート状発熱体の例を示す斜視図であ
る。

【図５】シート状発熱体の例を示す説明図である。

【図６】新規屋根材のその他の例を示す説明図である。

【図７】裏打材とシート状発熱体のその他の例を示す説
明図である。

【図８】本発明の改修融雪屋根構造のその他の例を示す
説明図である。

【図９】本発明の改修融雪屋根構造のその他の例を示す
説明図である。

【図１０】本発明の改修融雪屋根構造のその他の例を示
す説明図である。

【図１１】本発明の改修融雪屋根構造に補強を施した例
である。

【図１２】本発明の改修融雪屋根構造に補強を施した例
である。

【図１３】本発明の融雪改修屋根構造に補強を施す際の
補強材を示す説明図である。

【図１４】本発明の融雪改修や根構造に補強を施す際に
使用する固定具を示す説明図である。

【符号の説明】

α 固定具 β 空隙Ａ屋根下地Ｂ垂木Ｃ野地板ＤアスファルトルーフィングＥ既存屋根材Ｆ既存屋根Ｇ外装部１裏打材２シート状発熱体３新規屋根材４化粧面５裏面６段差化粧面７差込縁８引っかけ溝９雄型連結部１０嵌合溝１１嵌合縁１２固定片１３雌型連結部１４連結片１５凹条１６凹条１７接着テープ１８ステープラ１９シート２０導電線２１導電線２２リード線２３リード線２４絶縁体シート２５絶縁体シート２６吊り子２７断熱層２８補強材２９固定具３０切れ込み

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既存の各種屋根材上において、該既存屋
根材上に隙間なく配した断熱性を有する裏打材と、該裏
打材上に敷設した多数枚の新規屋根材からなる外装部
と、前記裏打材と該外装部の間に介在させたシート状発
熱体とから構成されることを特徴とする改修融雪屋根構
造。