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加工会社も金型メーカーも探せるロールフォーミング(ロール成形)専門メディア【ロフプロ】 » 用途別に見るロールフォーミング加工の製作事例 » 屋根材

屋根材

屋根材は文字通り住宅などの屋根に使用される建築材ですが、実際には多種多様な形状や素材の組み合わせがあり、それぞれの適性や特性を考慮し建築現場で利用されています。また現代では規格化された分譲住宅も数多く販売されており、屋根材をロールフォーミング加工によって量産するといったニーズが拡大していることもポイントです。

ロールフォーミング加工によって屋根材を製作した事例などをご紹介します。

屋根材とは?

屋根材とは住宅などの屋根に使われる建築部材の1種であり、その材質や形状によって様々な建築性能や外観性能を備えています。そのため、屋根材は住宅の価値や機能性を左右する重要ポイントであり、高品質かつ安全性にも配慮された屋根材の製造加工は建築業界や不動産業界においてウェイトの大きな要素といえるでしょう。

屋根材にはセメントを固めて加工したストレート系の屋根材や、日本の伝統的な瓦を使ったもの、あるいはガルバリウム鋼板のような金属素材を使って製造されたものなど様々なものが存在しており、それぞれのメリット・デメリットがあります。

また、ガルバリウム製の屋根材であっても、その形状や細部の仕上げは製品やメーカーによって異なっており、屋根の耐候性や耐久性、また室内の温度管理など様々な部分へ影響する工夫としても大切です。

なお、住宅建築に使われる屋根材の他にも、トタン屋根に使われる波板といった製品や、屋根の一部を連結するための部材なども屋根材として販売されています。

屋根材はどこで使われる?

屋根材は注文住宅や規格化された分譲住宅、あるいはプレハブハウスの製造工場や工場建設現場など色々な場面で利用されます。加えて、それぞれの現場や作業のニーズに合わせて適切な屋根材を選定しなければならず、特に規格化された分譲住宅やプレハブハウスなどでは品質が均一の屋根材を確保することが重要です。

そのため、金属製の屋根材を量産する工程としてロールフォーミング加工は適しているといえるでしょう。

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屋根材のロールフォーミング加工における注意点と課題

屋根材や外壁材といった建材のロールフォーミング加工は、長尺かつ均一な断面形状を大量生産するのに最も適した工法です。
しかし、パイプ成形とは異なり、屋根材は「意匠性(表面の美観)」と「防水性(継ぎ目の精度)」という2つの厳しい基準を同時にクリアする必要があります。
ここでは、金属屋根材の成形において特に注意すべき技術的なポイントを解説します。

1.塗装鋼板・めっき鋼板における「表面キズ」の防止

屋根材の素材には、あらかじめ塗装が施されたガルバリウム鋼板などのカラー鋼板が多用されます。そのため、成形ロールとの摩擦や、ロールに付着した微細な異物によって、表面の塗装膜にキズや剥離が生じるリスクがあります。塗膜のダメージは、意匠性の低下だけでなく、早期発錆の原因となるため絶対に避けなければなりません。
対策として、成形ロールの表面に硬質クロムめっき処理を施して平滑性を高めるほか、キズがつきやすい箇所にはウレタンゴム製のロールを採用する、揮発性の高い専用潤滑油(バニシングオイル)を使用するなどの配慮が必要です。

2.長尺材特有の「反り・ねじれ(キャンバー・ボウ)」の抑制

屋根材は数メートルから十数メートルに及ぶ長尺で成形されることが多いため、加工中に鋼板の左右で圧延のバランスが崩れると、製品全体に「反り(ボウ)」や「ねじれ(ツイスト)」、「横曲がり(キャンバー)」といった変形が発生します。これらの変形は、現場での施工(張り合わせ)を困難にする最大の要因となります。
対策として、素材の板厚や硬度に応じた適正なロール隙間(クリアランス)の厳密な管理を行うとともに、成形ラインの最終工程にタークスヘッド(矯正装置)を設け、微小な歪みを取り除く調整技術が不可欠です。

3.平坦部における「波打ち(ポケットウェーブ・ペコつき)」の対策

立平葺き(縦葺き)屋根材などのように、曲げ加工部分の間に広い平坦部(ウェブ)が存在する形状では、エッジ(端部)を曲げる際の引っ張り応力が中央部に伝わり、平坦部が波打つ「ポケットウェーブ(ペコつき)」と呼ばれる現象が起こりやすくなります。
屋根面の波打ちは、太陽光が当たった際の乱反射(オイルカニング現象)を引き起こし、美観を大きく損ねます。
対応策として、平坦部に微細なリブ(さざ波模様など)を入れて剛性を高めて波打ちを吸収させる設計や、材料の伸びを最小限に抑えるよう、緩やかなフラワーパターン(変形推移)を設計することが重要です。

4.防水性能を左右する「ハゼ(嵌合部)」の成形精度

金属屋根材は、隣り合う板同士を噛み合わせて雨水の侵入を防ぐ「ハゼ(嵌合部・ジョイント部)」の形状が非常に複雑です。
このハゼ部分の折り曲げ角度や寸法精度が少しでも狂うと、現場で上手く噛み合わない(施工不良)、あるいは毛細管現象によって雨水が内部へ侵入する(雨漏り)といった重大な欠陥につながります。
対策として、各成形ロールの角度設定において素材の「スプリングバック量」を正確に見込むことはもちろん、複雑な折り返し加工において、材料の板厚減少(板減り)を防ぎつつ、シャープな曲げ角を出すための高度なロール設計が求められます。

屋根材の制作事例

株式会社ヨシカワ

株式会社ヨシカワ-製作事例
引用元:株式会社ヨシカワ公式サイト
(https://www.k-yoshikawa.net/products/61/)

特殊形状のt1.6厚の屋根材

住宅性能を向上させるために、プリパンチ加工によって軽量性を向上させつつ、フォーミング加工によって特殊形状を再現した鉄製の屋根材の事例です。屋根の骨格部材として使用されており、施工性や機能性を追求されている点が特徴です。

株式会社淀川製鋼所

株式会社淀川製鋼所-製作事例
引用元:株式会社淀川製鋼所公式サイト
(https://www.yodoko.co.jp/product/topics/topics19.html)

サッカースタジアムの立体的特殊構造の屋根材

国際規格を満たしながら世界に通用する競技施設として、大阪府吹田市にあるサッカースタジアムを建築する際に、ロールフォーミング加工を使った特殊形状の屋根材が採用されました。金属製外装材による3次元デザインで立体感を演出しており、ロール加工時には成型位置の微調整と曲げ角度が工夫されたそうです。

まとめ

屋根材は、住宅や工場の屋根に使われる建材で、建物の機能や価値を左右する重要な部材です。素材は伝統的な瓦からガルバリウム鋼板などの金属まで多岐にわたります。
特に、均一な品質が求められる分譲住宅などでは、金属屋根材を効率的に量産できるロールフォーミング加工が活用されています。この技術により、軽量な骨格部材やスタジアムに使われるような、立体的で特殊な形状の屋根材を製造することも可能です。

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ヒサダの製品画像引用元:ヒサダ公式HP
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