เครื่องคำนวณหลังคา - เครื่องมือประมาณการวัสดุสำหรับกระเบื้องหลังคาและอุปกรณ์

เครื่องคำนวณวัสดุมุงหลังคาคืออะไร?

เครื่องคำนวณวัสดุมุงหลังคาเป็นเครื่องมือที่เปลี่ยนความยาว ความกว้าง และความชันของหลังคาให้เป็นรายการวัสดุสำหรับจัดซื้อ โดยรายงานจำนวนตารางมุงหลังคา มัดแผ่นมุงหลังคา ม้วนแผ่นรองใต้หลังคา ครอบสันหลังคา และตะปูที่ต้องใช้ ผู้รับเหมาและเจ้าของบ้านใช้เครื่องมือนี้เพื่อสั่งวัสดุในปริมาณที่เหมาะสมก่อนเริ่มงาน

วัสดุมุงหลังคาจำหน่ายเป็นหน่วย ตารางมุงหลังคา ซึ่งเท่ากับพื้นที่ 100 ตารางฟุต (9.3 m²) ของผิวหลังคา พื้นที่ฉายของหลังคา (พื้นที่พื้นดินที่หลังคาคลุมอยู่) มีขนาดเล็กกว่าพื้นที่ผิวจริง เนื่องจากหลังคาลาดเอียงมีพื้นที่ผิวมากกว่าหลังคาแบนที่คลุมพื้นที่ฉายเท่ากัน เครื่องคำนวณจะปรับตามความลาดเอียง แล้วเพิ่มวัสดุเผื่อสูญเสีย

วิธีคำนวณพื้นที่หลังคา

ขั้นตอนแรกคือการหาพื้นที่ผิวจริงของหลังคา ไม่ใช่เพียงพื้นที่ฉายของอาคารด้านล่าง

$\text{พื้นที่หลังคา} = \text{ความยาว} \times \text{ความกว้าง} \times \text{ตัวประกอบความลาดชัน}$

ความยาวและความกว้างคือขนาดในแนวราบของหลังคา โดยมีหน่วยเป็นฟุต ตัวคูณความชันใช้ปรับค่าตามความลาดเอียง

$\text{ตัวประกอบความลาดชัน} = \sqrt{1 + \left(\frac{\text{ความลาดชัน}}{12}\right)^2}$

ความชันหลังคาวัดจากจำนวนความสูงที่หลังคายกขึ้นเป็นนิ้วต่อระยะวิ่งในแนวราบทุก ๆ 12 นิ้ว (30.5 ซม.) หลังคาที่มีความชัน “4/12” จะยกสูงขึ้น 4 นิ้ว (10 ซม.) ต่อระยะวิ่ง 12 นิ้ว (30.5 ซม.) เมื่อนำ 4 ไปแทนค่าในสูตร จะได้ตัวคูณความชันประมาณ 1.054 ดังนั้นหลังคาจะมีพื้นที่ผิวมากกว่าพื้นที่ฉายประมาณ 5.4% ความชัน 8/12 ให้ตัวคูณความชันประมาณ 1.202 หรือมีพื้นที่ผิวมากกว่าพื้นที่ฉายประมาณ 20.2% หลังคาที่ชันกว่าจะต้องใช้วัสดุมากกว่าที่พื้นที่ฉายบ่งบอกไว้อย่างเห็นได้ชัด

สูตรคำนวณตารางมุงหลังคา

เมื่อทราบพื้นที่หลังคาจริงแล้ว จะเปลี่ยนเป็นจำนวนตารางมุงหลังคาและเผื่อวัสดุเพิ่มเติมสำหรับการสูญเสีย วัสดุสูญเสียครอบคลุมแผ่นมุงหลังคาที่เสียไปจากการตัดแต่ง การซ้อนทับ และข้อผิดพลาด

$\text{จำนวนตารางมุงหลังคาที่ต้องใช้} = \left\lceil \frac{\text{พื้นที่หลังคา} \times (1 + \text{ปัจจัยวัสดุสูญเสีย})}{100} \right\rceil$

ผลลัพธ์จะปัดขึ้นเสมอ เนื่องจากผู้จำหน่ายไม่ขายเศษของตารางมุงหลังคา หลังคารูปแบบเรียบง่ายที่มีรอยตัดน้อยอาจใช้ตัวคูณเผื่อสูญเสียเพียง 10% หลังคาที่มีร่องหุบหลังคา หน้าต่างดอร์เมอร์ หรือมีมุมหลายจุด ต้องเผื่อ 15% ถึง 20% หรือมากกว่านั้น

สูตรคำนวณจำนวนมัดแผ่นมุงหลังคา

แผ่นมุงหลังคาบรรจุเป็นมัด และจำนวนมัดที่ใช้คลุมพื้นที่หนึ่งตารางมุงหลังคาขึ้นอยู่กับชนิดของแผ่นมุงหลังคา

• แผ่นมุงหลังคาแบบ 3 แถบ: 3 มัดต่อตารางมุงหลังคา
• แผ่นมุงหลังคาแบบสถาปัตยกรรม (แบบมีมิติ): 4 มัดต่อตารางมุงหลังคา
• แผ่นมุงหลังคาแบบสถาปัตยกรรมเกรดพรีเมียมหรือชนิดหนา: 5 มัดต่อตารางมุงหลังคา

$\text{จำนวนมัดที่ต้องใช้} = \text{จำนวนตารางมุงหลังคาที่ต้องใช้} \times \text{จำนวนมัดต่อตารางมุงหลังคา}$

สูตรคำนวณแผ่นรองใต้หลังคา

แผ่นรองใต้หลังคาคือแผ่นวัสดุกันน้ำที่ติดตั้งบนพื้นหลังคาก่อนปูแผ่นมุงหลังคา ทำหน้าที่เป็นชั้นป้องกันการรั่วซึมสำรอง แผ่นรองใต้หลังคาจำหน่ายเป็นม้วน และม้วนมาตรฐานหนึ่งม้วนคลุมพื้นที่ 400 ตารางฟุต (4 ตารางมุงหลังคา) เมื่อติดตั้งโดยมีการซ้อนทับตามที่กำหนด

$\text{จำนวนม้วนแผ่นรองใต้หลังคา} = \left\lceil \frac{\text{พื้นที่หลังคา}}{400} \right\rceil$

การคำนวณนี้ใช้พื้นที่หลังคาก่อนเพิ่มตัวคูณเผื่อสูญเสีย เนื่องจากการซ้อนทับของแผ่นรองใต้หลังคาได้เผื่อการสูญเสียพื้นที่คลุมไว้แล้ว

สูตรคำนวณครอบสันหลังคา

ครอบสันหลังคาคือแผ่นมุงหลังคาที่สั้นกว่าและขึ้นรูปเป็นพิเศษ ใช้ปิดยอดที่ลาดหลังคาสองด้านมาบรรจบกัน สำหรับหลังคาเรียบง่ายที่มีสันหลังคาหนึ่งแนวพาดตลอดความยาวอาคาร ความยาวสันหลังคาจะเท่ากับความยาวอาคาร

$\text{จำนวนครอบสันหลังคา} = \left\lceil \text{ความยาวสันหลังคา} \times 1.15 \right\rceil$

ให้ถือว่าครอบแต่ละชิ้นคลุมสันหลังคาได้ประมาณ 1 ฟุต (0.3 ม.) และตัวคูณ 1.15 จะเพิ่มเผื่อสูญเสียอีก 15%

สูตรคำนวณจำนวนตะปู

ตะปูมุงหลังคานับตามจำนวนตารางมุงหลังคา ไม่ใช่ตามจำนวนมัด รูปแบบการตอกมาตรฐานแบบ 4 ตัวใช้ตะปูประมาณ 320 ตัวต่อตารางมุงหลังคา ซึ่งเทียบได้กับแผ่นมุงหลังคาแบบสามแถบประมาณ 80 แผ่นต่อตารางมุงหลังคา โดยแต่ละแผ่นยึดด้วยตะปู 4 ตัว การติดตั้งในพื้นที่ลมแรงที่ใช้รูปแบบการตอก 6 ตัว ต้องใช้ตะปูประมาณ 480 ตัวต่อตารางมุงหลังคา

$\text{จำนวนตะปูที่ต้องใช้} = \text{จำนวนตารางมุงหลังคาที่ต้องใช้} \times 320$

เนื่องจากจำนวนตะปูผูกกับจำนวนตารางมุงหลังคา ไม่ใช่จำนวนมัด จำนวนตะปูจึงเท่าเดิมไม่ว่าใช้แผ่นมุงหลังคาชนิดใด การเปลี่ยนจากแผ่นแบบ 3 แถบเป็นแผ่นเกรดพรีเมียมจะเปลี่ยนจำนวนมัด แต่ไม่เปลี่ยนจำนวนตะปู เพราะพื้นที่หลังคาเท่าเดิมยังต้องใช้แผ่นจำนวนเท่าเดิมในการยึดด้วยตะปู

$\text{น้ำหนักตะปู (ปอนด์)} = \left\lceil \frac{\text{จำนวนตะปูที่ต้องใช้}}{140} \right\rceil$

ตะปูมุงหลังคามาตรฐานหนึ่งปอนด์มีประมาณ 140 ตัว

ตัวอย่างการคำนวณ

พิจารณาหลังคาที่มีความยาว 30 ฟุต ความกว้าง 40 ฟุต ความชัน 4/12 ตัวคูณเผื่อสูญเสีย 10% และใช้แผ่นมุงหลังคาแบบ 3 แถบ (3 มัดต่อตารางมุงหลังคา)

1. ตัวคูณความชัน: √(1 + (4/12)²) ≈ 1.0541
2. พื้นที่หลังคา: 30 × 40 × 1.0541 ≈ 1,264.91 ตารางฟุต (118 m²)
3. พื้นที่รวมเผื่อสูญเสีย: 1,264.91 × 1.10 ≈ 1,391.40 ตารางฟุต (129 m²)
4. จำนวนตารางมุงหลังคาที่ต้องใช้: 1,391.40 ÷ 100 = 13.91 ปัดขึ้นเป็น 14 ตารางมุงหลังคา
5. จำนวนมัดที่ต้องใช้: 14 × 3 = 42 มัด
6. แผ่นรองใต้หลังคา: 1,264.91 ÷ 400 = 3.16 ปัดขึ้นเป็น 4 ม้วน
7. ครอบสันหลังคา: 30 × 1.15 = 34.5 ปัดขึ้นเป็น 35 ชิ้น
8. ตะปู: 14 × 320 = 4,480 ตัว
9. น้ำหนักตะปู: 4,480 ÷ 140 = 32 ปอนด์ (14.5 กก.)

หลังคานี้ต้องใช้แผ่นมุงหลังคา 42 มัด แผ่นรองใต้หลังคา 4 ม้วน ครอบสันหลังคา 35 ชิ้น และตะปู 4,480 ตัว ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 32 ปอนด์ (14.5 กก.)

วิธีวัดหลังคาเพื่อใช้กับเครื่องคำนวณ

โดยทั่วไป การวัดจากพื้นดินปลอดภัยกว่าและแม่นยำเพียงพอสำหรับเครื่องคำนวณนี้ ให้วัดความยาวและความกว้างของอาคารที่แนวหลังคา หรือใช้พื้นที่ฉายแล้วเผื่อส่วนยื่นออกมาเล็กน้อย ความชันมักอ่านได้จากแบบก่อสร้างบ้านหรือตรวจสอบในห้องใต้หลังคา โดยวางระดับน้ำแนบกับจันทัน ทำเครื่องหมายระยะ 12 นิ้ว (30.5 ซม.) ตามแนวจันทัน แล้ววัดลงตรง ๆ ถึงจันทัน ณ จุดที่ทำเครื่องหมาย ระยะในแนวดิ่งนั้นเมื่อวัดเป็นนิ้วคือค่าความชัน

สำหรับหลังคาที่มีส่วนสี่เหลี่ยมมากกว่าหนึ่งส่วน เช่น บ้านรูปตัว L ให้วัดและคำนวณแต่ละส่วนแยกกัน แล้วนำพื้นที่มารวมกันก่อนใช้ตัวคูณเผื่อสูญเสีย

คำถามที่พบบ่อย

ต้องใช้แผ่นมุงหลังคากี่แผ่นสำหรับหลังคา ป้อนความยาว ความกว้าง และความชันของหลังคาเพื่อคำนวณพื้นที่หลังคา แล้วหาจำนวนตารางมุงหลังคา คูณจำนวนตารางมุงหลังคาด้วยค่าจำนวนมัดต่อตารางมุงหลังคาของชนิดแผ่นที่เลือก: 3 สำหรับแผ่นแบบ 3 แถบ 4 สำหรับแบบสถาปัตยกรรม หรือ 5 สำหรับเกรดพรีเมียม

ตารางมุงหลังคาคืออะไร ตารางมุงหลังคาคือหน่วยพื้นที่เท่ากับ 100 ตารางฟุต (9.3 m²) วัสดุอย่างแผ่นมุงหลังคาและแผ่นรองใต้หลังคาตั้งราคาและจำหน่ายตามหน่วยตารางมุงหลังคา

เหตุใดความชันจึงสำคัญ หากฉันทราบพื้นที่ฉายของหลังคาแล้ว ผิวลาดเอียงมีพื้นที่มากกว่าพื้นที่ฉายแนวราบด้านล่าง หลังคาความชัน 4/12 ต้องใช้วัสดุมากกว่าพื้นที่ฉายประมาณ 5.4% และหลังคาความชัน 8/12 ต้องใช้มากกว่าประมาณ 20.2% หากไม่คำนึงถึงความชัน วัสดุอาจไม่เพียงพอ

ควรใช้ตัวคูณเผื่อสูญเสียเท่าใด หลังคาเรียบง่ายที่มีสองด้านลาดและไม่มีร่องหุบหลังคา ใช้ได้ตั้งแต่ 10% ถึง 15% หลังคาปั้นหยา หรือหลังคาที่มีหน้าต่างดอร์เมอร์ ต้องเผื่อ 15% ถึง 20% หลังคาที่มีร่องหุบหลังคาและมุมจำนวนมากอาจต้องเผื่อ 20% ถึง 25%

เหตุใดจึงคำนวณตะปูจากจำนวนตารางมุงหลังคาแทนจำนวนมัด รูปแบบการตอกตะปูถูกกำหนดจากจำนวนแผ่นมุงหลังคาต่อตารางมุงหลังคา ไม่ใช่จากวิธีบรรจุแผ่นเหล่านั้นเป็นมัด หลังคาที่ต้องใช้ 14 ตารางมุงหลังคาต้องใช้ตะปูเท่ากันคือ 4,480 ตัว ไม่ว่าจะปูด้วยแผ่นแบบ 3 แถบ แบบสถาปัตยกรรม หรือแบบพรีเมียม มีเพียงจำนวนมัดที่เปลี่ยนไปตามชนิดแผ่นมุงหลังคา

เครื่องคำนวณคำนึงถึงร่องหุบหลังคา หน้าต่างดอร์เมอร์ หรือช่องแสงบนหลังคาหรือไม่ ไม่โดยตรง ส่วนประกอบเหล่านี้ทำให้ต้องตัดวัสดุและเกิดการสูญเสียเพิ่ม จึงควรใช้ตัวคูณเผื่อสูญเสียที่สูงขึ้นสำหรับหลังคาที่มีส่วนประกอบดังกล่าว ช่องแสงบนหลังคามักมีขนาดเล็กพอที่จะไม่ต้องนำมาคิด เพราะช่องเปิดทำให้สูญเสียวัสดุเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับส่วนที่ตัวคูณเผื่อสูญเสียครอบคลุมอยู่แล้ว

หลังคาต้องใช้วัสดุอื่นใดอีก?

เครื่องคำนวณนี้ครอบคลุมแผ่นมุงหลังคา แผ่นรองใต้หลังคา ครอบสันหลังคา และตะปู แต่หลังคาที่เสร็จสมบูรณ์มักต้องใช้วัสดุเพิ่มเติม ได้แก่ แผ่นปิดขอบตามชายคาและปั้นลม แถบเริ่มต้นสำหรับแถวแรกของแผ่นมุงหลังคา แผ่นโลหะกันน้ำรอบปล่องไฟและช่องระบายอากาศ และในพื้นที่อากาศหนาว แผ่นป้องกันน้ำแข็งและน้ำตามแนวชายคาและร่องหุบหลังคา ข้อกำหนดอาคารท้องถิ่นมักระบุข้อกำหนดเฉพาะสำหรับวัสดุเหล่านี้ จึงควรตรวจสอบกับหน่วยงานอาคารในพื้นที่หรือผู้จำหน่ายวัสดุมุงหลังคาก่อนสรุปคำสั่งซื้อ

เอกสารอ้างอิง

1. สมาคมผู้ผลิตวัสดุมุงหลังคาแอสฟัลต์ (ARMA) — คู่มือการมุงหลังคาแอสฟัลต์สำหรับอาคารพักอาศัย
2. สมาคมผู้รับเหมามุงหลังคาแห่งชาติ (NRCA) — คู่มือการมุงหลังคาของ NRCA
3. สภารหัสอาคารระหว่างประเทศ — ประมวลกฎหมายอาคารระหว่างประเทศ หมวดระบบหลังคา