膜の特徴

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建築用膜材の基本3種

建築用膜材料には3種類あることをご存知ですか?材料の構成によって種類が異なります。

PVC 合成繊維膜材料(C種膜材料)

膜

ポリエステル繊維などの合成繊維にPVC(塩化ビニル樹脂)をコーディングした膜材料で、最もポピュラーな素材。比較的安価で、耐久性は7年~10年程度なので、仮設に適した材料といえます。防火性能は防災2級。不燃材料が要求される建築基準法22条地域でも用途によっては使用可能です。

PVC ガラス繊維膜材料(B種膜材料)

膜

ガラス繊維にPVC(塩化ビニル樹脂)をコーディングした膜材料。C種膜材料の基布を合成繊維ではなくガラス繊維とすることで、防火性能と強度を上げています。耐久性は15年程度。不燃認定種もあるため、さまざまな用途の建築に使用可能です。

フッ素樹脂ガラス繊維膜材料(A種膜材料)

膜

ガラス繊維にフッ素樹脂をコーティングした膜材料。耐久性は30年以上を見込み、不燃材料でもあります。この膜材の出現により、テント=仮設という前提条件を覆し、一般的な建築物に膜材が使用されるようになったエボックメイキングな材料です。

膜の強み

大スパンの解放空間が実現可能

膜材料は、通常の建築素材に比べてきわめて軽量な素材です。その軽さを活かし、膜建築は柱が無い、広大な空間を実現します。

高い透光性がつくる明るい空間

白色系の膜材を使用すると日中は室内の明るさを保ち、照明コストを低減。また、夜間はライティングによる幻想的な空間を演出します。

工期が短縮できる

大面積の膜パネルを、最新の工法で一気に取り付けることが可能です。同様に撤去作業も容易に行えます。

コストダウンに貢献

軽量な素材構成で建設出来る為、建設コストの削減を実現します。また白色膜材はその高い透光性で照明コスト削減にも貢献します。

高い強度と柔軟性を兼ね備えた素材

厳しい強度試験をクリアした膜材は高い強度と耐久性を維持したうえで幅広い仕様対応が可能です。

温度を抑制、紫外線もカット

白色の膜屋根は日射反射率が75%以上と高くこの数値はクールルーフの代表の高反射率塗料と同等の反射率です。そのため、膜屋根で覆われた空間の温熱環境が良好となります。また、紫外線を大幅に低減するため、紫外線の影響を気にされる方に安心な空間を作ります。

膜 膜 膜

素材別屋根裏面温度と体感温度

膜屋根

膜
膜

気温:35℃/屋根裏面温度:40℃/
平均放射温度{MRT}:37℃/体感温度{作用温度OT}:36℃
最大照度:16,000lx

金属屋根

膜
膜

気温:35℃/屋根裏面温度:49℃
平均放射温度{MRT}:40℃/体感温度{作用温度OT}:37.5℃
最大照度:4,700lx

スレート屋根

膜
膜

気温:37℃/屋根裏面温度:55℃
平均放射温度{MRT}:42℃/体感温度{作用温度OT}:39.5℃
最大照度:2,400lx

膜、金属、スレートの3種類の屋根材について、屋根下の表面温度、平均放射温度(MRT)、放射熱による屋根下の体感温度(OT)を測定しました。
その結果、膜屋根は金属屋根に比べ1.5℃、スレート屋根に比べ3.5℃体感温度が低いことが確認されました。
また、最大照度は金属屋根、スレート屋根に比べはるかに明るい16,000lxという結果が得られました。

風ニモ負ケズ、雪ニモ負ケズ

現在、台風銀座の沖縄諸島周辺で10数カ所の膜屋根の浮桟橋が活躍しているのをご存知でしょうか?膜は塩害に強く、耐久性に優れ、その軽さが浮桟橋本体の構造に有利に働くからです。強風に対する耐久力についても、建築材料として認定された膜材料の強度は高く、建築基準法に準じた設計をすることで、台風にも負けない強度の膜構造物となります。

カーボンマイナス素材としての膜

膜材料のCO2排出量をCO2排出量単位*を基に算出し、実際に建築材料として使用する場合で比較検討してみると、膜材料の1㎡当たりのCO2排出量は約3kg-CO2/㎡(A種膜材料の場合)であり、他素材に比べ圧倒的に少量です。その秘密は、膜材料の1㎡当たり約1kgという建築材料としての圧倒的な軽さにあります。

膜
島尻漁港浮桟橋
算出条件
  材料名
アルミハニカム ガラス ポリカーポネート 折板
メッキ鋼板
A種
膜材料
C種
膜材料
B種
膜材料
厚さ(mm) 105 6.8 6 0.8 0.6 0.54 0.54
CO2排出原単位
(kg-CO2/kg)
9.252 2.273 5.080 1.115 3.141 2.394 1.958
重量kg/㎡ 28 18 7.2 12 1 0.82 0.65
1㎡当たりCO2
排出量(kg-CO2/㎡)
259.06 40.91 36.58 13.38 3.14 1.96 1.27

※A、B、C種膜材料についての詳細はp.7参照
※ポリカーポネートのCO2排出原単位は「化学経済研究所 1993」に基づいています。
※その他の材料のCO2の排出原単位(生産~流通段階)は「1995年三行連閲表」に基づき当社で算出しています。

 

建築材料1kg当たりのCO2排出量での比較(kg-CO2/kg)
膜

健在が1㎡あたり7~28kgあるのに対し膜材料は1kg以下。それによりCO2の大幅削減に繋がります。

 

地震に強い

膜材料は、通常の建築材料に比べてきわめて軽量な素材です。そして軽さは地震に対しても非常に有利です。
地震の震動エネルギーは屋根の重量に比例をするため、膜材料の軽さは、建物の耐震性を著しく高めます。また、膜材料の特徴のひとつである柔軟性は、地震の際の変形に追従するため、破損しにくく飛散しません。落下による2次災害が起きにくい材料といえます。

<金属屋根>
膜

破損による落下・崩落が起きやすい
落下物による2次被害が起きやすい

 
膜
<膜構造>
膜

破断しても即落下には繋がりにくい
落下物による2次被害が起きにくい

進化する膜

光触媒がキレイを保つ、酸化チタン膜

太陽と雨の力で自ら汚れを落とすセルフクリーニング機能や、高い透光率ながら室内の温度上昇を抑えるなど、数多くのメリットをもつ酸化チタン膜。光触媒技術により膜構造建築の可能性が拡がりました。

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膜

四フッ化エチレン樹脂コーティング膜
(テフロン膜)

ガラス繊維に四フッ化エチレン樹脂をコーティングした膜素材。耐久性や防汚性に加え難燃性にも優れています。その耐久性の高さについては、世界初の恒久膜構造建築物ラバーン大学(1973年施工)でも実証されています。
※テフロン®はデュポン社の登録商標です。

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膜

高透過で変形性に富むETFE
(エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体)

高性能フッ素樹脂ETFEをフィルム状に成形した膜構造用フィルム。透明で極めて軽量、防汚性や耐久性に優れており、欧州では既に建築材料として一般的になっています。これまで日本では、法令により建築物への適用が難しいとされてきましたが、近年の法改正に伴って、実用の範囲が広がる兆しがあります。

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膜

容易に日陰をつくるシェードアスール

取付け、撤去が容易にできる「日除け」に特化した新膜材料。紫外線を大幅に低減しながら、光の透過率の高い膜材料で、女性や子供、高齢者などとくに紫外線の影響を気にされる方に安心な空間を作ります。

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膜

光を蓄えて発行する蓄光膜

蓄光膜は、太陽や照明の光エネルギーを「吸収して発光(励起)する」ことができる膜素材。防災・防犯・避難誘導などの分野で注目されています。酸化チタン光触媒膜材をベースにしているため、防汚性にも優れています。

膜

日没後

膜

1時間経過

膜

3時間経過