日本の美しい屋根デザインは地域の風土から導き出される

日本的なデザインに象徴される屋根は、厳しい自然環境からの防御と、地域の風土から導き出され、美しさをまとい街の風景をつくってきました。

屋根に使われる材、屋根の形状には侘び寂びに通じる日本的な感覚を持ちながら経験に基づく技術の積み重ねにより作られています。

日本には四季があり、雨や台風の多い地域屋根、極寒冷地など地域によって屋根に負担させる条件が異なります。

それら異なる条件に対する解が地域の特徴となって現れます。

寒冷地での屋根デザイン

寒冷地の場合、雪の重量による建物への被害だけでなく、落雪時の人への被害もあり、それらに対するための建築的工夫が施され、屋根形状が独特な形となって現れてきます。

積雪を考慮した屋根形状

屋根上に積もる雪をどのように処理するかによって、勾配屋根の形状が異なります。

屋根勾配を急勾配にし、雪が屋根面に積雪しないようにする手法と、緩勾配にして雪止により落雪を防止する手法があります。

ただし、屋根勾配を急にすればするほど、建物高さ、容積が大きくなりますので、その分コストアップ要因となります。　　

また、緩い勾配にすると、重い雪を屋根面に堆積させることになりますので建物への構造負担が大きくなり、柱・梁のサイズがアップすることでコストアップ要因となります。

建築基準法では、地域の積雪荷重の定めが有り、法に適合するよう構造計算を行います。

寒冷地では標準値に比べ建築基準法で定められる積雪荷重が重くなるため、現在に設計される建物は強度の高い建物となります。

建築基準法は昭和25年に制定され、それまでは地元大工の経験値により強度を確保してきましたが、急勾配にすることで屋根面へ積もる雪の量をできる限り少なくし建物へかかる荷重を少なくし積雪荷重による倒壊を防いできました。

断熱性と凍害防止を考慮した屋根材料

豪雪地帯では屋根面からの冷気で建物全体が冷えることになります。

また、屋根面が氷点下となることが日常茶飯事におきます。

石や瓦など水が染み込む材料だと、氷点下となった場合水分の膨張により、材が割てしまう凍害のおそれがあるため、水分が浸透しない材か、または膨張に追従する材料としなければなりません。

それら極寒での断熱性と、凍害防止に適した材は藁を分厚く重ねる茅葺屋根です。

藁は芯の部分が中空で空気を含んでいられるため、断熱性能が非常に高いのが特徴です。

また、材料自体の重量が非常に軽く、幾十にも積み重ねることができ、分厚く重ねることで更に断熱性能が高まります。

藁を幾十にも重ねた屋根は、凍結による水分膨張に対しても追従することができ、極寒の地域で作られた非常に理にかなった形なのです。

現在の極寒地での屋根設計手法

現在では様々な技術により、極寒地での雪対策を施した屋根デザインがあります。

ヒーター制御による積雪、凍害防止

ヒーターや制御装置により、積雪や凍結する前に、屋根面を温めて凍害を防止することが可能となりました。

そうなると屋根形状や材料は一気に自由に計画することが可能となります。

軒先のデザイン

豪雪地帯では、軒先に形成されたツララ、巻き垂れ、雪庇等が落下し、外壁面や開口部を損傷することがあります。

それら建物への損傷を防ぐため、勾配屋根の軒先と外壁面との距離を十分確保して設計されます。

また、陸屋根の場合は、積雪量と風の状況により、特定方向にパラペットから雪がはみ出す雪庇ができ、これが落下して人や車両に危害を及ぼすことがあります。

それらを防ぐために、パラペットの立ち上がりを高くすることや、パラペット上部に風の抵抗を大きくする水平ルーバーを設置し、その部分の風速を早めることにより屋根端部の積雪を抑えるデザインもあります。

温暖地での屋根デザイン

温暖地、特に沖縄では、台風が頻繁にくる気候ですので、屋根の瓦が飛ばない工夫が施されております。

台風の風に耐え得る屋根デザイン

沖縄の屋根といえば赤瓦に白漆喰のイメージですが、それには訳があります。

一般地の瓦については、野地板に土を盛り、その上に瓦を重ねながら敷き詰めていきます。

それだけでは、沖縄のような暴風が頻繁にくる地域ですと、重なりあった瓦部分に風が入り込み、瓦を吹き飛ばす恐れがあります。

その為、瓦の重ね部分に漆喰を使用し、瓦をしっかり固定し、さらに風の入り込む隙間をなくすことで暴風雨への影響を最小限に止める工夫が施されたデザインとなっています。

材の性質を活かした屋根デザイン

沖縄のイメージが強い赤い瓦は、着色されたものではなく、低温焼成の素焼きで出来ています。

一般地で見られる瓦は釉薬を混ぜ高温で焼き上げて燻製しますので黒く吸水性が低い瓦になりますが、沖縄の赤瓦は素焼きでできてる為、色も土色となり、吸水性が高いのが特徴です。

素焼きのレンガと同じ作り方ですので、レンガをイメージしていただければわかりやすいかと思います。

吸水生が高くなると雨が染み込んでしまうので、寒冷地では凍害の原因となり使用することが出来ませんが、沖縄の場合は、凍害を受けることはない為、使用することが可能となります。

吸水性の高い材の場合、暴風雨の際は雨を染み込ませ、屋根自体を重くします。

雨により屋根の荷重を重くすることで風に飛ばされにくくなります。

更に、スコールのように雨が止んだ後は、一気に高温状態になりますので、吸った水分が蒸発する際の気化熱により涼しくなることから、沖縄のような温暖地では、土色の素焼き瓦（赤瓦）が理に適ったデザインとなっているのです。

一般地域、瓦のデザイン

寒冷地では、断熱と凍害を考慮したデザイン、温暖地では台風や温熱環境に配慮したデザインにでしたが、一般地でも地域の特徴が現れるデザインがあります

特に昔から日本で使用される瓦について掘り下げます。

現在国内では、代表的な瓦の産地として、三州瓦、淡路瓦、石州瓦があります。

昔の建築は、重量物を運搬することが難しかった為、建築材料も地産地消でありました。

瓦の産地も各地にありましたが、運搬技術が発達し、現在では、この3つの代表産地が国内の7割以上を占めているようです。

瓦の特徴としては、原材料となる土と、土に混ぜ込む釉薬によって色や物性が変わってきます。

三州瓦事例

三州瓦が今も残っている理由としては、良質の土が取れる地域であることと、日本の中心で東西への運搬に有利なところであります。

良質な土が取れることでも有名なものとして、瀬戸焼きがありますが、三州地方で取れる土は、使用温度範囲が広いのが特徴で高温で焼き上げることが出来ます。その為、耐火性に強い瓦が出来上がります。

淡路瓦事例

淡路瓦は、いぶし瓦に適した粒子の細かい独特の「なめ土」が産出されたことから全国有数の瓦の産地となり、見た目の美しさからいぶし瓦の生産量は日本一位となっております。

淡路瓦事例（竹中大工道具館）

石州瓦事例

石州瓦は赤褐色の景観が特徴的です。来待という釉薬を使用することで赤褐色の瓦になり、高温で焼かれて製造されております。

耐火性があり非常に硬く丈夫な瓦で、塩害や凍害にも強く、寒い地域や海岸沿いの地域には特にこの石州瓦が使用されています。

石州瓦事例（グラントワ/内藤廣）

まとめ

最近は防水性能の高い工法が次々に開発され、様々な屋根形状にすることが可能となりました。

また、屋根に使われる素材も、茅葺、木、石、レンガ、瓦、スレート、コンクリート、金属と技術の発達と共に変化してきています。

その地域の気候・風土を読み解き設計する必要がなくなりつつあるため、日本の伝統的な風景が変わりつつあります。

時代は変わり、その時の建築技術がその時代の風景を作っていくものだと思いますが、日本の伝統的なデザインは正しく引き継がれ気候・風土に適したデザインで美しいその地域の風景を創っていくことが設計者・建築家の使命だと思います。