屋根のシングル計算機 - バンドルと平方数の見積もり

屋根シングル計算機

屋根シングル計算機は、屋根の長さ、幅、勾配に基づいて、必要なシングルの束数と「スクエア」数を算出します。単純な寸法を、屋根材業者が販売に使う単位へ換算するため、住宅所有者や施工業者は購入すべき材料の量を把握できます。

屋根面積の計算方法

屋根の実際の表面積は、下にある住宅の平面投影面積より常に大きくなります。表面が上向きに傾斜しているためです。勾配が急になるほど、覆うべき表面積は増えます。この余分な面積は、ピッチ係数と呼ばれる値で表されます。

屋根面積の計算式

$\text{屋根面積} = \text{長さ} \times \text{幅} \times \text{勾配係数}$

$\text{勾配係数} = \sqrt{1 + \left(\frac{\text{勾配}}{12}\right)^2}$

• 長さと幅は、屋根の水平（平面上の）寸法をフィートで表したものであり、表面に沿って測る斜面距離ではありません。
• ピッチは、水平距離が12インチ進むごとに何インチ上昇するかを表します (30.5 cm)。「6/12ピッチ」は、12インチ進むごとに6インチ上昇する勾配であり (15 cm)、計算機には6と入力します (30.5 cm)。

いくつかの目安を示します。4/12ピッチのピッチ係数は約1.054で、平面投影面積よりおよそ5%大きくなります。6/12ピッチでは約12%増えます。急な12/12ピッチ（45度の勾配）では約41%増えます。屋根の勾配が急になるほど、平面投影面積と実際の表面積の差は大きくなります。

シングルのスクエア数と束数の計算方法

屋根面積が分かったら、必要なシングルの量への換算にはさらに二つの手順があります。

シングルのスクエア数の計算式

屋根職人は材料を「スクエア」という単位で数えます。一スクエアは、勾配に沿って測った屋根面の100平方フィート (9.3 m²)に相当します。

$\text{シングルのスクエア数} = \frac{\text{屋根面積}}{100}$

計算機は、供給業者がそれより小さい端数を販売できないため、スクエア数を最も近い十分の一スクエアに切り上げます。

シングルの束数の計算式

標準的なアスファルトシングルは、一般に一スクエアあたり三束で販売されています。

$\text{シングルの束数} = \frac{\text{屋根面積}}{100} \times 3$

計算機はここで端数を丸めていないスクエア数を使い、その結果を次の整数の束数に切り上げます。束の一部だけを購入することはできないためです。

計算例

長さ40フィート (12 m)、幅30フィート (9.1 m)、勾配6/12の屋根を例にします。

手順1：ピッチ係数

$\sqrt{1 + \left(\frac{6}{12}\right)^2} = \sqrt{1.25} \approx 1.118$

手順2：屋根面積

$40 \times 30 \times 1.118 \approx 1{,}341.64 \text{ 平方フィート}$

手順3：シングルのスクエア数

$1{,}341.64 \div 100 = 13.4164$

十分の一スクエア単位に切り上げると、13.5スクエアです。

手順4：シングルの束数

$1{,}341.64 \div 100 \times 3 = 40.25$

次の整数の束数に切り上げると、41束です。

計算機の使い方

1. 屋根の長さと幅を測る。 壁より外側に出ている軒の部分（軒の出）を含め、斜面に沿った長さではなく水平距離を使います。単純な屋根なら巻尺で測れます。複雑な屋根は長方形の区画に分け、それぞれを測ります。
2. 勾配を調べる。 最も簡単な方法は屋根裏から測ることです。垂木の下面に水準器を当てて水平にし、その上で12インチ (30.5 cm)の位置に印を付け、その印から垂木まで垂直に測ります。インチで測ったその値が勾配です（6 インチの立ち上がりであれば、勾配は6/12です）。勾配計、建築図面、施工業者の見積書からもこの数値を得られます。ミシガン州などの州の住宅建築基準では、アスファルトシングルは勾配が2/12以上の屋根にのみ、また2/12以上4/12未満の場合は下葺き材を二重にして使用することが認められています。これより緩い勾配の屋根には、別の屋根工法が必要です。
3. 長さ、幅、勾配を入力する。 長さと幅はフィート単位で、勾配はX/12形式で計算機に入力します。
4. 結果を確認する。 平方フィート単位の屋根面積合計、必要なシングルのスクエア数、必要な束数が表示されます。

余裕分の考慮

計算機が示すのは、正確な面積とそれを覆うために必要なシングルの量であり、余裕分は含まれていません。実際には、施工業者は最小限の量より多めに購入します。シングルは破損しますし、端部や谷部では切断した端材が無駄になり、スターター材や棟用シングルが束ごと使われるためです。通常は廃材分の余裕を加え、谷部、ドーマー、複数の面がある屋根では、さらに多めに見込みます。たとえば10%の余裕を加えるには、計算機の束数に1.10を掛けて切り上げてから発注します。

住宅で一般的な勾配

• 2/12未満：ミシガン州などの住宅建築基準では、アスファルトシングルを使うには緩すぎる勾配です。
• 2/12以上4/12以下：下葺き材を二重にすれば、シングルを使用できます。米国の労働安全規則では、4/12以下の勾配を低勾配屋根と定めています。
• 4/12超：急勾配の屋根です。下の面より6フィート (1.8 m)以上高い場所にいる作業員は保護しなければならず、つま先板付きの手すり、安全ネット、または個人用墜落制止器具を使用します。

よくある質問

屋根工事における「スクエア」とは何か？

一スクエアは屋根表面100平方フィート (9.3 m²)です。1,200平方フィートの屋根は12スクエアです。シングルは通常、三束で一スクエアを覆える量として販売されます。

2,000平方フィートの屋根には何束必要か？

平面投影面積だけでなく、勾配によって異なります。平面投影面積が2,000平方フィートで勾配が5/12の住宅では、屋根表面積は約2,167平方フィート (201 m²)となり、21.7スクエアに切り上げられます。したがって、廃棄分を加える前で約66束です。

測定時に張り出しを含めるべきか？

はい。外壁までではなく、軒先を含む屋根そのものの端まで測ります。シングルは張り出し全体を覆う必要があるため、壁の位置で測定を止めると見積もりが不足します。

勾配が急な屋根ほど多くのシングルが必要なのはなぜか？

傾斜面は、その下にある平面投影面積より大きくなります。ピッチ係数の計算式はこの差を表します。12/12ピッチ（45度の勾配）では、平面投影面積より表面積が約41%大きいため、同じ平面投影面積でもシングルが約41%多く必要です。

すべてのシングルは、スクエアにつき三束で同じ面積を覆えるのか？

いいえ。一スクエアあたり三束という数は、一般的な3タブシングルや多くの建築用アスファルトシングルでは標準ですが、より重い高級品やデザイン用のシングルでは、一スクエアあたりの束数が増えるものもあります。発注前に、製品の包装に印刷された被覆面積を確認してください。

未開封のシングルの束は返品できるか？

多くの供給業者は、未開封で損傷のない束の返品を受け付けますが、方針は店舗によって異なります。そのため、工事の途中で不足するリスクを避けるには、束数を切り上げておくほうが通常は安全です。

参考文献

1. 米国農務省森林局。Basic Building Condition Assessment, Part 3: Basic Roof Replacement。屋根の葺き替えにおける測定単位：屋根の一スクエアは、勾配に沿って測った100平方フィート (9.3 m²)です。
2. ミシガン州グランドラピッズ市。Roof Assemblies (Chapter 9 Michigan Residential Code)。屋根構造の要件（PDF）：アスファルトシングルは勾配2:12以上の屋根にのみ使用でき、2:12以上4:12未満では下葺き材を二重にします。
3. 米国労働安全衛生局（OSHA）。29 CFR 1926.500, Definitions。1926.500：低勾配屋根とは、水平12に対して垂直4以下の屋根をいい、急勾配屋根とは、水平12に対して垂直4を超える屋根をいいます。
4. OSHA。29 CFR 1926.501, Duty to have fall protection。1926.501：急勾配屋根では、下の面より6フィート (1.8 m)以上高い場所で墜落防止措置が必要です。