雪荷重計算機 - 屋根の雪重量と安全性を計算
この雪荷重計算機は、積雪の深さ、対象面積、雪の密度の3つの値から、屋根やデッキ、その他の表面にかかる雪の総重量を、ポンドまたはキログラムの単位で算出する無料オンラインツール。冬季の建物やデッキの安全管理、積雪による構造への荷重超過の有無を確認するために使える。
積雪荷重計算機
表面上の雪の総重量
可視化
計算式
積雪荷重 = 深さ × 面積 × 密度
- 深さ: 6 in
- 面積: 10 × 10 = 100.00 ft²
- 密度: 12.5 lb/ft³ (中程度の雪)
ドキュメンテーション
雪荷重計算機は、屋根やデッキなどの平らな面に積もった雪の層がどれだけの重さになるかを推定します。雪の深さ、面の大きさ、雪の密度という3つの数値から総重量を算出します。
雪荷重とは
「雪荷重」とは、積もった雪が構造物に及ぼす重さのことです。屋根やデッキは、たわんだり壊れたりする前に支えられる重さに限りがあるため、雪荷重が問題になります。新雪は軽くてふわふわしています。古い雪、濡れた雪、風で締まった雪は、同じ深さでもはるかに重くなります。密度を考慮せず深さだけを尋ねる計算機では、実際の重さを大きく過小評価するおそれがあります。
この計算機は、面に積もった雪の総重量をポンドまたはキログラムで示します。平方フィート当たりの圧力を単独で示すものではありませんが、簡単な割り算でその値を求められます（下記参照）。
雪荷重の計算方法
計算機では次の式を使います。
1Total weight = Depth × Length × Width × Density
2掛け算をする前に、深さを長さと幅と同じ単位に換算するため、単位が正しく相殺されます。
- ヤード・ポンド法：深さはインチで入力し、12で割ってフィートに換算します。長さと幅はフィート、密度は立方フィート当たりのポンド（lb/ft³）で表し、結果はポンドになります。
- メートル法の単位：深さはセンチメートルで入力し、100で割ってメートルに換算します。長さと幅はメートル、密度は立方メートル当たりのキログラム（kg/m³）で表し、結果はキログラムになります。
面積は、単純に長さと幅を掛けて求めます。
雪の密度の値
雪の密度は、雪が新しいか、湿っているか、締め固められているかによって異なります。計算機には3つのプリセットと、カスタム設定があります。
| 雪の種類 | 密度（ヤード・ポンド単位） | 密度（メートル単位） | 一般的な状態 |
|---|---|---|---|
| 軽い雪 | 4.4 lb/ft³ | 70 kg/m³ | 新雪の乾いたパウダースノー |
| 中程度の雪 | 12.5 lb/ft³ | 200 kg/m³ | 数日経って落ち着いた雪 |
| 重い雪 | 25 lb/ft³ | 400 kg/m³ | 湿った雪、雨を含んだ雪、または風で締め固められた雪 |
| カスタム | ユーザー入力 | ユーザー入力 | 測定値または推定値 |
湿った重い雪は軽い粉雪のおよそ6倍の密度があるため、同じ深さなら重い雪は約6倍の重量になります。
計算例
長さ10フィート (3 m)、幅10フィート (3 m)の平らな屋根の一部に、深さ6インチ (15 cm)の中程度の雪（落ち着いた雪）が積もっているとします。
- 深さをフィートに換算します：6 ÷ 12 = 0.5 ft (0.15 m)
- 面積を求めます：10 × 10 = 100 ft² (9.3 m²)
- 密度を掛けます：0.5 × 100 × 12.5 lb/ft³ (200 kg/m³) = 625 lb (283 kg)
メートル法の単位では、長さ4メートル、幅3メートルの面に、中程度の雪が15センチメートル積もっているとします。
- 深さをメートルに換算します：15 ÷ 100 = 0.15 m
- 面積を求めます：4 × 3 = 12 m²
- 密度を掛けます：0.15 × 12 × 200 kg/m³ = 360 kg
結果を平方フィート当たりのポンドに換算する
建築基準や屋根の耐荷重は通常、総重量ではなく、平方フィート当たりのポンド（psf）やキロパスカルなどの圧力で示されます。計算機の結果をその形式に換算するには、総重量を面積で割ります。
上の最初の例を使うと、625 lb (283 kg) ÷ 100 ft² (9.3 m²) = 6.25 psf です。屋根の定格荷重容量と比べるべきなのは、総重量の625 lb (283 kg)ではなく、この値です。
よくある質問
計算機はpsfのような圧力値を示すのか、それとも総重量を示すのか？
ポンドまたはキログラムで総重量を示します。その数値を面積（長さ×幅）で割ると、平方フィート当たりのポンドなどの圧力値を求められます。
なぜ雪の密度はそれほど重要なのか？
同じ深さの雪でも、どれだけ湿っているか、どれだけ締まっているかによって、重さが大きく変わるためです。深さ一フィートの新雪のパウダースノーは軽いものです。一方、雨を含んだ湿った雪は、一フィートでも数倍の重さになることがあります。密度のプリセットを誤ると、結果が大きくずれることがあります。
雪の深さを正確に測るには？
定規や棒を使い、数か所で面まで真っすぐ下に測ります。風で吹きだまった雪を避け、測定値を平均してください。吹きだまりの雪は、面の他の部分に比べて一角だけはるかに深くなることがあります。
カスタム密度の値が必要になることはあるか？
あります。3つのプリセットは一般的な推定値です。地域の気象情報や直接の測定によって、より正確な密度が分かっている場合は、総重量をより正確に求められます。
この計算機は構造エンジニアの代わりになるか？
いいえ。深さ、面積、密度を掛け合わせるだけです。屋根の設計耐荷重、勾配、雪の吹きだまりの状況、骨組みの状態は考慮しません。特定の屋根が所定の雪荷重に耐えられるかについては、構造エンジニアまたは地域の建築基準を確認してください。
地上積雪荷重と屋根積雪荷重の違いは何か？
地上積雪荷重は、開けた平坦な地面に積もった雪の深さと重量です。屋根積雪荷重は通常、それより小さくなります。風や屋根の勾配によって雪の一部が運び去られ、建物からの熱で一部が融けることがあるためです。技術者は、地上積雪荷重の値を屋根の設計値に換算するために補正係数を適用します。
参考文献
- メイン州緊急事態管理局。Removing Snow from Roofs。屋根の雪下ろし — 新雪10〜12インチ、または古い雪3〜5インチは、いずれも約5 lb (2.3 kg)/ft²の重さになる。
- 米国連邦緊急事態管理庁。Snow Load Safety Guide（FEMA P-957）。FEMA P-957 — 雪一フィートの重さは、3 lb (1.4 kg)/ft²（軽くて乾いた雪）から21 lb (9.53 kg)/ft²（湿って重い雪）まで。