機械式固定工法を知りたい人
塩ビシート防水の機械的固定工法とは？
屋上防水工事で機械式固定工法を使う防水工事は？
塩ビシート防水の機械固定工法の費用はいくら？
屋上防水の機械式固定工法と絶縁工法の違いは？
シート防水工法は、密着工法と機械的固定工法の2つに分けられます。
屋上防水工事を行うにあたり、密着工法と機械的固定工法の違いを詳しく知りたい方もいるでしょう。
この記事では、機械的固定工法の特徴やメリットを中心に接着工法との違いなどを解説していきます。
目次
機械的固定工法とは
機械的固定工法とは、固定ディスクを用いて、下地部分に防水シートを固定する方法です。
機械式固定工法や絶縁工法とも呼ばれており、主に塩ビシート防水で用いられる工法の一種です。
ほとんど下地の影響がなく、改修工事時の下地処理が最小限で済むため工期が短縮されます。
機械的固定工法には、UD工法（プレキャスト工法）とUS工法（ポストキャスト工法）の2種類があります。
UD工法（固定ディスクプレキャスト工法）：ディスクを先に固定してから防水シートに接合。完成後の意匠性に優れていることがメリット。
US工法（固定ディスク後打設）：耐風圧強度の信頼性が極めて高く、高層建築物や海岸建築物に適している
UD工法、US工法のいずれも広い面積での施工が必要で、高い耐久性を確保が可能です。
近年では、下地の影響を受けにくく、より短期間で完成する機械的固定工法が一般的となっています。
機械的固定工法のメリット
機械的固定工法のメリットには、以下のようなものが挙げられます。
- 躯体の亀裂や振動の影響を受けにくく、地震に強い
- 下地処理が最低限度で済む
- さまざまな躯体構造に施工が可能
- 下地の影響を受けにくい
躯体の亀裂や振動の影響を受けにくく、地震に強い
機械的固定工法は、防水シートをディスクなどで直接躯体に固定する工法です。
接着剤を使用しないため、躯体の亀裂や振動の影響を受けにくく、地震に強いというメリットがあります。
地震対策を重視する防水工事の場合は、有効な工法の一つと言えるでしょう。
下地処理が最低限度で済む
機械的固定工法は、下地処理が不要であるため、工期が短いことが特徴です。
接着剤を使用する防水工法の場合、下地が平滑でなければ接着がうまくいかず、防水性が低下する可能性があります。
しかし、機械的固定工法は、ディスクで防水シートを直接固定するため、下地の平滑さはそれほど重要ではありません。
そのため、下地処理を最低限に抑えることが可能です。
さまざまな躯体構造に施工が可能
機械的固定工法は、接着剤を使用しないため、さまざまな躯体構造に施工できるというメリットがあります。
接着剤を使用する防水工法の場合、躯体との接着性が重要です。
躯体の種類によっては、専用の接着剤を使用する必要があります。
しかし、機械的固定工法は、ディスクで防水シートを直接固定するため、躯体との接着性はそれほど重要ではありません。
そのため、さまざまな躯体構造に施工することが可能です。
下地の影響を受けにくい
機械的固定工法は、下地の影響を受けにくいというメリットがあります。
防水工法にて接着剤を使用する場合、下地の状態によって接着性が低下する可能性があります。
防水性が低下する原因は、下地に亀裂やひび割れがある場合などです。
しかし、機械的固定工法は、直接ディスクで防水シートを固定するため、下地の状態の影響を受けにくいといえます。
下地の状態が悪い場合でも防水工事を行う場合は、有効な工法の一つといえるでしょう。
機械的固定工法のデメリット
機械的固定工法のデメリットには、以下のようなものが挙げられます。
屋根の種類・使用目的によっては施工不可
機械的固定工法での塩ビシート防水工事が適さない箇所とは、以下のような特徴が挙げられます。
- 形状が複雑だったり、凹凸や固定されている物が多い箇所
- 躯体の強度が乏しい建物
- 人の出入りが多い箇所
機械的固定工法は施工箇所の形状が複雑だったり、凹凸や固定されている物が多い箇所には不向きな工法です。
機械的固定工法で施工する塩ビシートはシート状の防水材です。複雑な形状に施工する場合、切って加工しなければならないため、時間と手間がかかります。加えて、隙間ができやすく、施工不良が起こる恐れがあります。
凹凸がある場所の場合はシートが破けてしまうこともあるので、複雑な形状や凹凸・固定されている物が多い箇所には適していません。このような場所にはウレタン塗膜防水が向いています。
また、機械的固定工法で施工する場合、下地に穴を開ける必要があるので、躯体にある程度の強度が求められます。
塩ビシートは耐久性・耐摩耗性・防水性が優れていますが、FRP防水やアスファルト防水に比べると、強度はそれらに劣るため、人の出入りが多い屋上への施工には不向きです。塩ビシートが摩耗し、破けてしまう可能性があるので、別の防水工事を選ぶのがよいでしょう。
振動・騒音の発生
機械固定工事の場合、施工時に固定金具をドリルで固定するため、騒音や騒音が発生します。
施工する屋根の面積が広ければ広いほど固定金具の数も増え、工事期間中はドリルの振動や騒音が想像以上の負担になることもあります。
また、着工前に近隣への説明を徹底しておかないと、クレームにつながることも珍しくありません。
工事を始める前に、工事会社の担当者から近隣住民に説明をしてもらいましょう。
機械的固定工法と接着工法(密着工法)の違い
シート防水の工法には、機械的固定工法の他に接着工法という工法があります。
接着工法は密着工法とも呼ばれており、下地に直接、防水シートを貼り付ける工法です。
現在の屋上防水工事では塩ビシート防水機械的固定工法が主流ですが、屋上の状態によっては、施工業者から接着防水を勧められることもあります。
打ち合わせの際に施工業者からそれぞれの工法について説明されることがありますが、依頼者は機械的固定工法と接着工法の違いを事前に理解しておくとよいでしょう。
機械的固定工法と接着工法の違いは以下のとおりです。
| 機械的固定工法 | 接着工法(密着工法) | |
| 工期 | ◎ 乾燥時間が不要なので短期間で完了 | ◯ 下地を充分に乾燥させる必要がある |
| 金具類の有無 | あり | なし |
| 費用 | 5,500～7,000円/㎡ | 4,500～5,000円/㎡ |
| 騒音の有無 | あり | なし |
| 下地からの影響 | なし | あり |
接着工法は機械的固定工法よりもコストパフォーマンスが高く、騒音が発生しないので周囲に迷惑をかけないのがメリットだといえます。
しかし、下地と防水シートが密着しているため、下地の影響を受けやすいというデメリットがあります。
接着工法で施工する際は、下地を充分に乾かす必要があります。下地に水分がある状態で施工してしまうと、水蒸気によって膨れや浮きといった施工不良が起こってしまいます。
既存の防水層または下地が綺麗な状態で、なおかつ漏水が起こっていない場合は、接着工法による施工がおすすめです。
逆に、既存の防水層・下地が少々痛んでいるなら、機械的固定工法で防水工事を行いましょう。
ただ、自己判断は危険なので必ず、プロの施工業者に相談した上で決めるようにしましょう。
シート防水の劣化症状と屋上防水工事を行うタイミング
新築ではない限り、多くの方は「修繕のタイミングが分からない」と感じているのではないでしょうか。
しかし、建物の劣化がどのような現象なのか、防水工事が必要なのかは判断しにくいものです。
ここでは、防水工事、屋上防水が必要な劣化現象を紹介します。
シート防水の主な劣化現象の原因と、問題点を確認しておきましょう。
防水シートの破断
耐久性のある防水シートでも、鋭利なものが当たると破損し、破断することがあります。
破れた部分から水が浸入するため、早めにメンテナンスが必要です。
施工業者に依頼すれば部分的な葺き替えも可能なため、他の部分が劣化していない限り、屋根全体を改修する必要はありません。
立ち上がり部分の剥がれ
ターポリンシートの立ち上がり部分を専用の金具で押さえていても、シートがめくれることで外れてしまうことがあります。
見つけにくい劣化現象ですが、端から水が入りやすいため定期的に点検し、傷みがひどくなる前に手を打たなければなりません。
防水シート接合部の劣化
雨風や紫外線の影響を受けやすいところでは、シート接合部の溶着が劣化し、隙間が開くことがあります。
シート自体に問題がなくても、継ぎ目から水が浸入することもあるため注意が必要です。
熱圧着されている場合でも、継ぎ目の劣化がないか定期的にチェックしましょう。
防水シートのふくれ
機械的固定工法の場合は、シート下の水分が逃げます。
しかし、密着工法の場合はもともとコンクリートに含まれていた水分や、侵入した雨水が熱で温められて水蒸気になり、シートが部分的に膨張することがあります。
部分的な破断と同様に、施工会社は膨張した部分を部分的に取り替えることも可能です。
しかし、根本的な解決にはならず再発のリスクもあるため、膨れを見つけ次第、機械的固定を含め別の方法への変更を検討しましょう。
防水シートの硬化や収縮
太陽熱に直接さらされる屋上では、防水層は温度の影響を受けています。
耐久性に優れたシート防水材であっても、紫外線の影響は受けており、変色や表面の小さなヒビ割れなどが発生します。
また、塩ビシート防水材は経年劣化で硬化や収縮をするため、劣化現象が見られた場合は全面的なリフォームが必要になるでしょう。
さらに、劣化現象を発見したときは、メンテナンスの時期が来ているというサインです。
修繕費を最小限に抑えるためにも、定期的な目視点検は重要だといえます。
一般の方でも発見しやすい劣化現象もありますが、危険な場所は必ず専門家に現地調査を依頼しましょう。
塩ビシート防水工事機械的固定工法の手順
塩ビシート防水工事機械的固定工法は、以下の手順で行われます。
- 既存防水層の撤去
- 下地調整
- 立ち上がり部の隙間にシーリング材を充填
- 外周部に銅板を設置
- 絶縁シートの敷き込み
- 絶縁シートの上にディスク板を設置
- 改修ドレン取り付け
- 塩ビシートの敷き込み
- 接合部を溶接
- 立ち上がり部の施工
- シートとディスク板を融着
- シートの継ぎ目にシーリング材を充填
- 脱気筒を設置
- 完成
施工中は、安全帯の着用など安全対策を徹底しましょう。
既存防水層の撤去
既存防水層の撤去は、屋上やベランダなどの防水層が劣化し、防水機能が低下した場合に、新しい防水層を施工する前に既存の防水層を撤去する作業です。
既存防水層の劣化が激しい場合は、既存防水層を撤去し、防水層がそれほど劣化していない場合は、新しい防水シートを被せて施工します。
ただし、既存防水層の撤去は、防水層の劣化にもよるため、必ず行なわなければならない工程ではありません。
下地調整
下地の状態を確認し、下地の種類や断熱材などの有無によってビスの種類や長さを調整します。
下地確認は、防水シートの固定性を向上させるために重要です。
次に、全体的に清掃を行い、障害物などは撤去しておきます。
特に、ドレイン周辺は汚れが溜まりやすいので、念入りに清掃しましょう。
立ち上がり部の隙間にシーリング材を充填
立ち上がり部と平面の間にシーリング材を充填します。
万が一防水シートが破けてしまった場合、隙間から建物内部に雨水が侵入しないように行います。
外周部に銅板を設置
外周部や段差など、防水シートが固定できない場所には、銅板を取り付けます。
銅板は、ドリルで穴を開けてビスで固定し、ジョイント部分には目地テープを貼ります。
目地テープは、絶縁テープのように防水シートの破断を防ぐことが役割です。
また、銅板は柔らかい金属のため、施工時に傷をつけないように注意が必要です。
絶縁シートの敷き込み
防水シートを保護し、電気的な絶縁性を確保するために絶縁シートの敷き込みを行います。
絶縁シートを防水シートよりも大きめに裁断し、防水シートの下に敷き込みます。
継ぎ手部分は、破れや穴がないように防水テープなどで処理することが重要です。
また、継ぎ手部分は、しっかりと防水処理を施しましょう。
絶縁シートの上にディスク板を設置
ディスク板は、絶縁シートの保護や、絶縁シートの固定のために重要な役割を果たしています。
ディスク板を設置することで、風で飛ばされることもなく、地震による揺れにも強い防水層を形成します。
設置方法は、絶縁シートの上にディスク板を設置し、ビスで固定、そしてディスク板に防水シートを貼り付けて完了です。
ディスク板は、一定の間隔を空けて設置することで、防水シート全体に荷重が分散され、破損を防ぐことができます。
改修ドレン取り付け
ドレンキャップは、落ち葉などのゴミが雨といに流れ込むのを防ぐ役割があります。
改修ドレンは、防水改修時に既存ドレンを撤去することなく排水能力を更新できる部材です。
既存保護層を撤去する必要がなく、雨漏りのリスクを低減できます。
改修ドレンの取り付けは、まず既存ドレンの形状・サイズを確認をし、適切なサイズの補修用ドレンを選定します。
板状部品、カバーキャップ、防水層、土留めコンクリートを撤去したあと、段差が大きい場所はモルタルなどで平滑に補修することが重要です。
特に、ドレン周りの防水が弱い部分は、きちんと補修しましょう。
改修用ドレンを既存ドレンに差し込み、下地に接着し、改修用ドレンを防水層で覆ったら、ドレンキャップを被せて完了です。
塩ビシートの敷き込み
下地調整や既存ドレンの取り付けが完了したら、塩ビシートの敷き込みに取り掛かります。
防水シートを必要な大きさに裁断、ロール状になっているため、シートを転がしながら並べて張っていきます。
このとき、ライスターや溶剤を使ってシートを溶かしながら張りますが、火傷には注意が必要です。
チェック棒を使ってシートの継ぎ目に隙間がないか確認し、隙間があれば専用のテープなどで塞ぎます。
接合部を溶接
ディスク板と絶縁シートの接合部を溶接していきます。
ディスク板と絶縁シートの接合は、抵抗溶接、レーザー溶接、摩擦攪拌接合など、さまざまな方法で溶接が可能です。
使用する接合方法は、ディスク板と絶縁シートの材料、接合の強度要件、必要な製造コストなど、さまざまな要因によって異なります。
立ち上がり部の施工
立ち上がり部の施工は、防水層を保護し、雨漏りを防ぐために重要な工程です。
立ち上がり部とは、防水層の端から壁や柱などの立ち上がり部までの部分のことで、一般的に防水シートを折り返して施工します。
折り返した部分は、立ち上がり部用の防水テープやシーリング材で密閉します。
シートとディスク板を融着
防水シートを張り終えた後、前もって設置していたディスク板と防水シートを融着する工程です。
融着がしっかり行われないと、せっかく設置したディスク板の効果が得られません。
融着方法は注射器で溶剤を流し込む方法や専用の機械で圧着する方法などがあります。
このとき、ディスク板と防水シートの間に隙間がないようにすることが重要です。
シートの継ぎ目にシーリング材を充填
防水シートの継ぎ目には、防水性を高めるためにシーリング材を塗布します。
シートの継ぎ目にシーリング材を充填することは、防水性を高めるために重要な作業です。
このシーリング材は、防水シートを溶かしたような粘稠性があり、以下のような役割を果たします。
- 防水性向上
- 継ぎ目保護
- 化粧仕上げ
ディスク板を注射器で設置した場合は、針穴にシーリング材を塗布することで、防水性をより高めることができます。
脱気筒を設置
脱気筒は、屋上に設置されている筒状の構造物です。
一見邪魔に見えますが、防水層と下地との間に発生する水蒸気を排出する重要な役割を担っています。
脱気筒がないと、下地との接着不良を引き起こしたり、防水層の膨らみやシワの原因になります。
完成
一連の工程が終わり、最後は以下の2点を確認しましょう。
- 防水層は下地にしっかりと固定されているか
- シートの継ぎ目がシーリング材でしっかり充填されているか
問題がなければ完成です。
シート防水はDIYで補修できる？
コスト削減のために、DIYで補修をしようと考える方もいるのではないでしょうか。
また、劣化箇所を見つけ、急いで何とかしたいと思う方も多いでしょう。
しかし、一般の方が部分的に剥がそうとすると、深刻な問題に発展しかねません。
シート防水は、シートをつなげて大きな防水層を形成するため、1カ所でも傷つけると雨漏りの危険性があります。
特にシートの継ぎ目加工や端末加工は専門的な技術や知識が必要なため、安易にDIYで扱うことは危険です。
また、破断箇所をシーリング材（コーキング）などで埋める方法も、すでに土台が雨水の影響を受けている可能性があるためおすすめできません。
最初は小さな問題でも、修理方法を誤ると大きな問題に発展する可能性が高いです。
修理が必要と思われる箇所を見つけた場合でも、一時的なDIYに留め、放置せずすぐに専門家に相談しましょう。
防水工事でよくある質問
Q
防水工事の種類にはどんなものがありますか？
A
主な防水工事の種類には、ウレタン防水、シート防水、アスファルト防水、FRP防水などがあります。それぞれの工法にはメリットとデメリットがあり、適した場所や耐用年数も異なります。
Q
防水工事の費用はどのくらいかかりますか？
A
工法や使用する材料、建物の状態によって異なりますが、一般的には1㎡あたり4,000円〜7,000円程度が相場です。
Q
工事の期間はどのくらいかかりますか？
A
工法や天候、建物の規模によりますが、通常は数日〜1週間程度で完了することが多いです。
Q
工事中の生活にどんな影響がありますか？
A
騒音や臭気が発生することがありますが、できるだけ負担を軽減するよう配慮しております。また、バルコニーや屋上の使用が一時的に制限されることがあります。
Q
防水工事のタイミングはいつが良いですか？
A
一般的には10年〜15年ごとに定期的なメンテナンスが推奨されています。また、ひび割れや雨漏りが発生した場合は早急に工事を行うことが重要です。
まとめ
ここまで、機械的固定工法について解説してきました。
この記事の要点は、以下のとおりです。
- 機械的固定工法とは、防水シートをディスク板で固定する工法
- 接着剤を使用しないため、下地の影響を受けにくく、工期も短縮できる
- 機械的固定工法のメリット
- 下地の影響を受けにくい
- 工期が短い
- 振動や騒音の発生が少ない
- 様々な躯体構造に施工可能
- 機械的固定工法のデメリット
- 屋根の種類・使用目的によっては施工不可
- 費用が高い
- 部分的な補修が難しい
- シート防水は、専門的な知識や技術が必要なため、DIYでの補修は避けた方が良い
機械的固定工法は、さまざまなメリットがある工法ですが、デメリットも理解した上で採用することが重要です。
適切な施工により、屋上の防水性を長持ちさせましょう。
