換気: バランスを正しく保つには上部から始めます

請負業者が屋根を修理する場合でも、屋根を完全に交換する場合でも、家の換気を常に考慮する必要があります。 屋根裏部屋または屋根裏の換気は、少なくとも 1940 年代から建築基準法の一部となっていますが、依然として十分に理解されておらず、多くの屋根裏部屋の換気が依然として間違っています。 すべての屋根裏換気システムは、吸気と排気のバランスが取れている必要があります。

換気不良の兆候は、水疱、隆起、ほくろの走りとして現れることがあります。 これらの問題は屋根の外観を損なうだけでなく、屋根の性能や寿命を損なう可能性もあります。 アスファルト屋根製造業者協会（ARMA）は、屋根裏の過熱と過剰な湿気が組み合わさって、屋根のデッキ材や屋根板の損傷を含むさまざまな問題を引き起こす可能性があり、それらが歪んで早期に劣化する可能性があると報告しています。

幸いなことに、これらの問題は、屋根裏部屋の空気の流入 (吸気) と流出 (排気) のバランスを適切に調整することで解決できるということです。 屋根裏部屋に引き込まれる外気と屋根裏部屋の空気を屋外に戻す排気とのバランスを保つことによって、屋根葺き請負業者は上記の問題を回避することができます。 地域の建築基準と要件に従うことが重要です。また、換気設計のガイドと評価に役立つ換気計算ツールや建築科学の基本原則などのツールもあります。

雪が降る寒い天候の間に屋根に氷のダムが形成されるのは、屋根の換気に問題がある兆候である可能性があります。

適切な換気が設置されていない場合はどうなりますか? 換気の問題の症状は、季節の変わり目や日中の気温の変化が激しいときに顕著になることがよくあります。 換気の悪い空間では、熱と湿気が大量に蓄積する可能性があります。 実際、換気の悪い屋根裏部屋の温度は、摂氏 32.2 度 (華氏 90 度) の日でも摂氏 60 度 (華氏 140 度) に達することがあります。

寒冷な気候では、天井の断熱が不十分なため、空調スペースからの熱が屋根の最高点まで上昇し、適切に逃げることができないため、冬にアイスダムが形成される可能性があります。 屋根裏のこの熱の蓄積と太陽の暖かさにより、外気温が氷点下であっても屋根の雪が溶ける可能性があります。 溶けた雪が軒や側溝で再凍結すると、凍結融解サイクルにより屋根板の下に水が逆流し、屋根デッキが損傷する可能性があります。 現在の規制は、氷によるダムの可能性を減らすことを目的としているが、ARMAによれば、氷のダムは断熱材の少ない住宅でより一般的であるという。

換気が不十分だと、カビが発生し増殖する条件が生まれる可能性があります。 カビが増殖するには、適切な温度、食物、水が必要です。 一般的なカビは摂氏 4.4 ～ 60 度 (華氏 40 ～ 140 度) の温度範囲で増殖することができ、多くのカビは屋根裏スペースに存在する可能性のある木材やほこりを栄養源とします。 適切な屋根裏換気がないと、温度の変化によって空間内に結露が発生し、カビの成長に必要な水分が供給される可能性があります。

家の中での居住者の活動も課題となる可能性があります。 寒い地域の冬の間、入浴や料理による湿気の増加と屋根の換気が不適切なため、ルーフデッキの内側に結露が発生する可能性があります。 4 人家族の毎日の家事活動により、家の内部環境に 1.3 ガロンの湿気が追加される可能性があると推定されています。

電気設備や配管設備が設置されているバイパスエリアは、空調されたスペースからの暖かい空気が屋根裏に上昇する経路となります。 空調されていない屋根裏部屋では、湿った空気が垂木、釘、その他の金属などの冷たい表面に結露し、いくつかの問題が発生する可能性があります。 結露によりデッキの膨張が促進され、デッキと屋根板の両方が座屈する可能性があります。 湿気はルーフデッキに悪影響を与えるため、耐荷重能力が低下し、極度の結露の状況では断熱材に滴下する可能性があります。

冷暖房費の増加は、家の換気に問題がある兆候である可能性もあります。 換気が不適切な屋根裏部屋では、夏に余分な熱がこもり、その熱が外に排出されずに家の空調されたエリアに放射される可能性があります。 この状況では、家の居住空間の快適性が低下すると同時に、光熱費が上昇する可能性があります。

空気の流れは、屋根の軒または棟の近くにある吸気口と排気口を使用して促進できます。

換気が適切に機能しているかどうかを確認する効率的な方法は、屋根裏部屋にアクセスして目視検査するだけです。 請負業者は、屋根裏部屋を見回して、通気孔から差し込む光を確認し、バスルームやキッチンのレンジフードなどの室内ファン システムが屋外に通気されていると判断できる必要があります。 屋根裏スペースの目視検査は、適切な量の断熱材が設置されているかどうかを判断するのに役立ちます。

適切な気密性と断熱性を備えていれば、空調設備の整った居住空間と空調設備のない屋根裏部屋を分離することができます。 適切な断熱と気密は、空調された空間と空調されていない空間の間の熱伝達にも役立ちます。 さらに、屋根裏部屋をチェックすると、温度が適切な温度になっているかどうかがわかります。 暑かろうが寒かろうが極端な場合は、屋根裏換気のバランスが崩れているか、不十分である可能性があります。

換気に関与する 2 つの要素 (吸気口と排気口) が正しく連携していない可能性があるため、加圧も影響します。 換気計算ツールを使用すると、スペースに必要な換気量を簡単に判断できます。

国際建築基準法 (IBC) と国際住宅基準法 (IRC) は、最小換気比を 1:150、つまり屋根裏部屋または屋根面積 150 平方フィートごとに 1 平方フィートの正味自由通気面積を指定しています。 ただし、バランスのとれた換気の使用を含む特定の要件を満たすと、この比率を 1:300 に減らすことができます。 地域の条例も常に参照する必要があります。

屋根または屋根裏部屋の換気のバランスを正しく保つには、換気開口部の 40% ～ 50% が尾根 (排気口) にある必要があります。 残りの通気口は軒（吸気口）に配置する必要があります。 このバランスにより、パッシブベントにより、屋根裏部屋の暖かく湿った空気をスペースから排出しながら、吸気口を介して涼しく乾燥した屋外の空気と常に置き換えることができます。 この相互作用を最大限に活用するには、排気口を各屋根セクションの最高点から垂直方向に 3 フィート以内に配置する必要があります。 吸気口は通常、軒裏または屋根の軒近くにあります。

両方のタイプの通気口のバランスをとると、屋根裏空間に負圧が発生するのを防ぐことができます。 負圧が発生すると、空調された空気が屋根裏空間に引き込まれやすくなり、内部の空調システムへの負担が増大します。 バランスの取れた換気に関して覚えておくべき最も重要なルールは、吸気換気量よりも排気量を決して多くしてはいけないということです。

屋根裏スペースの換気アプローチを設計する場合、テクノロジーを使用して設計上の決定をサポートしたり、情報を提供したりできます。 オーウェンス コーニングの研究者らは、AtticSim ソフトウェアを使用して真夏のフロリダ州タンパの屋根裏部屋の換気オプションを評価する一連のコンピューター シミュレーションを実行しました。

調査された屋根裏部屋は 4:12 の屋根勾配を持つ切妻造りで、大きさは 50 フィート×27 フィートでした。 天井にはR-30断熱材が入っていました。 3 つの異なる換気状況を調べました。 制御シナリオでは、密閉された屋根裏部屋、または換気のない屋根裏部屋の状況が検討されました。 2 つの試験シナリオには、バランスのとれた換気 (吸気と排気の量が等しい) とアンバランスな換気 (吸気換気のみ) の設置が含まれていました。

制御室の屋根裏部屋の温度は摂氏 60 度 (華氏 140 度) に達しました。 吸気と排気の両方の換気を使用するバランスの取れたシステムにより、空間内の熱をより適切に管理できました。 バランスの取れた屋根裏部屋は、換気のバランスが崩れている屋根裏部屋よりも 30 度以上涼しいことがわかりました。

要約すると、家の屋根の換気を設計する際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。 各住宅の屋根は独自のプロジェクトですが、バランスの取れた換気を提供することで、複数の問題の発生を防ぎ、屋根の長期的かつ効率的な機能を保護し、居住者の快適さを維持しながらエネルギー効率を向上させることができます。