屋根瓦

ギリシャのレルナにあるタイルの家では、焼成された屋根瓦が発見されている。^{[ 8 ] [ 9 ]}遺跡で発見された瓦礫には、屋根から落ちた数千枚のテラコッタタイルが含まれていた。^{[ 10 ]}ミケーネ時代には、グラとミデアで屋根瓦が記録されている。^{[ 11 ]}

ギリシャのアルカイック時代の最古の屋根瓦は、紀元前700年から650年の間にアポロ神殿とポセイドン神殿の2つの神殿で茅葺き屋根に代わって焼成瓦が使われ始めたコリントス周辺の非常に限られた地域で記録されている。 ^{[ 12 ]}屋根瓦は急速に広まり、50年以内にギリシャ本土、小アジア西部、イタリア南部と中部を含む東地中海の多くの遺跡で発見された。^{[ 13 ]}初期のギリシャの屋根瓦はインブレックスとテグラの様式であった。^{[ 14 ]}茅葺きよりも製造に費用と労力がかかるが、その導入は、高価な神殿に望ましい保護を与える耐火性が大幅に向上したことによるものと説明されている。^{[ 15 ]}

屋根瓦の普及は、古代ギリシャにおける記念碑的建築の同時的な隆盛と関連付けて考える必要がある。以前の泥レンガや木造の壁に取って代わった新しく出現した石造の壁だけが、瓦屋根の重量を支えるのに十分な強度を持っていた。^{[ 16 ]}副次的な効果として、新しい石と瓦の構造は、泥レンガの壁を雨から守るための拡張された屋根の必要性をなくしたため、ギリシャ建築における「中国風屋根」（Knickdach）構造の終焉をもたらしたと考えられている。^{[ 17 ]}

紀元前272年、エピロスのモロッシア王ピュロスは、ある 女性が息子を攻撃していた王の頭に投げつけたギリシャの屋根瓦が原因で死亡した。 ^{[ 18 ]}

ギリシャのデザインに似た屋根瓦は、ローマ帝国の時代を通して使用され続けました。一枚の瓦がしばしば1.5日分の賃金に相当するほど高価であったにもかかわらず、ローマの都市では一般的な特徴でした。瓦は、当時の都市住民が利用できる数少ない武器の一つであったため、市民の反乱の際に即席の武器としてよく使用されました。 ^{[ 19 ]}

ローマのインブレックスとテブラの屋根は一般的に釘の使用を避け、重力によって固定されていたため、これが彼らのタイルが勾配の緩い屋根で発見された理由の1つである可能性がある。^{[ 20 ]}

ローマ人はヨーロッパの植民地全体に屋根瓦の使用と生産を広め、窯や瓦工場は西はスペイン、北はイギリスにまで建設された。初期の記録によると、レンガと瓦の工場は一定期間、ローマ国家の管理下にあったと考えられていた。^{[ 21 ]}

ローマ人は西暦43年の征服後、粘土製の屋根瓦の使用をブリテン島に導入したと考えられている。屋根瓦の製造に使われた最古の遺跡は、フィッシュボーン・ローマ宮殿の近くにある。ブリテン島で初期に製造された瓦は、ローマのインブレックスやテブラの様式を踏襲していたが、経験の浅い者でも製造できる平瓦も含まれていた。^{[ 21 ]}

ローマ帝国の崩壊後しばらくの間、北ヨーロッパでは屋根や装飾用のタイルの製造が衰退した。12世紀になると、粘土、スレート、石の屋根瓦がより多く使われるようになり、最初は修道院や王宮で使われた。その後、火災の延焼を防ぐ手段として中世の町でもその使用が奨励された。この時期には、製造が容易なため、シンプルな平瓦が普及した。^{[ 22 ]}

スカンジナビアの屋根瓦は、 1500年代にオランダの都市の支配者が耐火性材料の使用を義務付けた建造物に見られます。当時、ほとんどの家は木造で茅葺き屋根だったため、火災がすぐに広がることがよくありました。需要を満たすために、多くの小規模な屋根瓦製造業者が手作業で屋根瓦を作り始めました。スカンジナビアスタイルの屋根瓦は、波を思わせる控えめな「S」字型が特徴のパンタイルの一種です。^{[ 23 ]}

イギリスでは、タイルは木造建築物の側面を風雨から守るためにも使われており、これはタイル張りとして知られています。^{[ 24 ]}この別の形態として、いわゆる数学タイルと呼ばれるものがあり、これは桟木に掛けられ、釘で固定され、目地材で埋められました。このタイル張りの形態はレンガ積みの模倣であり、レンガのような外観を与えるために開発されましたが、18世紀のレンガ税を回避することができました。^{[ 25 ]}

粘土瓦は、中国の伝統的な建築様式が壁よりも屋根を重視していることから、中国における歴史的な陶磁器瓦の主な形態である。 ^{[ 26 ]}黄土高原では龍山期に遡る 瓦の破片が発見されており、アジアで発見された最も初期のパンとカバーのデザインの一部を示している。^{[ 7 ]}宋代には、李傑の『盈造法式』で釉薬瓦の製造が標準化された。^{[ 27 ]}明代と清代には、釉薬瓦は紫禁城の宮殿や天壇などの儀式用の寺院を含む最高級の建物でますます人気が高まった。

中国建築は、屋根瓦に用いられる色鮮やかな光沢釉薬の発展で特筆すべきである。マルコ・ポーロは中国旅行の際にこれらについて言及し、次のように記している。

屋根は真っ赤、緑、青、黄色、その他あらゆる色で燃えるように輝き、まるで水晶のようにきらめくほど鮮やかにニスが塗られており、その色は遠くからでも見える。^{[ 26 ]}

日本の建築では、瓦屋根と合わせて鬼瓦が屋根飾りとして用いられます。鬼瓦は一般的に、日本の鬼や恐ろしい獣を象った瓦や彫像です。平安時代以前には、花や植物をモチーフにした同様の装飾である「花瓦」が鬼瓦に先駆けて用いられていました。

鬼瓦は仏教寺院で最もよく見られる。鬼の顔が欠けている場合もある。^{[ 28 ]}

韓国では、瓦（ギワ）の使用は三国時代にまで遡るが、瓦屋根が広く普及したのは統一新羅時代になってからのことである。当初、瓦は身分の象徴として寺院や王宮などの建物にのみ用いられていた。

瓦に用いられる模様には象徴的な意味があり、様々な図柄が精神性、長寿、幸福、悟りといった概念を表している。火、水、木、金、土の五行は三国時代によく用いられた装飾であり、高麗時代には青磁釉が発明され、上流階級の屋根瓦に用いられた。

戦後の韓国の屋根にはギワが多く見られ、一般的な装飾シンボルは韓国の国花であるムクゲである。 ^{[ 29 ]}

ウッタル・プラデーシュ州のアラムギルプルなどの新石器時代の遺跡からは、屋根瓦の初期の証拠が見つかっている。^{[ 30 ]}屋根瓦は鉄器時代と紀元前1千年紀の初期の歴史時代に普及した。^{[ 31 ]}これらの初期の屋根瓦は平瓦と丸瓦または曲瓦で、ガンジス川流域とインド半島に広く分布しており、この時代の重要な建築要素であったことを示唆している。^{[ 31 ]}この初期の屋根瓦の形態は、近隣のネパールとスリランカの屋根瓦にも影響を与えた。^{[ 31 ]}

金、銀、青銅、銅で作られた金属製の屋根瓦は、南アジアの宗教建築に限られています。金色の屋根瓦で有名な寺院としては、チダンバラムのナタラージャ寺院があり、内庭にある本殿の屋根には21,600枚の金色の瓦が敷かれています。^{[ 32 ]}

先細りの平瓦は、少なくとも西暦9世紀または10世紀からタイ、ラオス、カンボジアで使用されており、14世紀以降は広く採用され、伝統的な仏教寺院建築の屋根材として一般的に用いられてきた。^{[ 33 ]}これらの瓦は、平らで細長い形状をしており、上端は屋根に引っ掛けるために曲がっており、下端は尖っている。^{[ 33 ]}

インドネシアでは、ジャワ島の家の約90%が粘土瓦屋根を使用しています。^{[ 34 ]}伝統的に、ジャワの建築では粘土瓦屋根が使われています。^{[ 35 ]}しかし、ジャワ島とバリ島の庶民の家が瓦屋根を使い始めたのは19世紀後半になってからです。オランダの植民地政府は衛生状態を改善するために瓦屋根の使用を奨励しました。ジャワ島とバリ島で瓦屋根が広く使われるようになる前は、両島の庶民は他のインドネシアの島々の住民と同様に、茅葺き屋根やニッパヤシの葉葺き屋根を使っていました。

フィリピンでは、さまざまな茅葺き方法の他に、半分に切った竹を組み合わせて使うカラカという伝統的な屋根瓦の技術がある。 ^{[ 36 ]}フィリピンのスペイン植民地時代には、植民地時代のバハイ・ナ・バト建築（先住民の建築とスペインの建築が混ざり合ったもの）でも、スペイン風の修道士と尼僧の瓦（現地ではテハ・デ・クルバとして知られている）が広く使われていた。^{[ 37 ]}

フランスのアルトキルヒのジラルドーニ兄弟は、機能的な連結式屋根瓦を最初に開発した。^{[ 41 ]}

ジラルドニのデザインは、屋根瓦のデザインに大きな変化をもたらしました。この瓦が登場する以前は、ほとんどの屋根瓦の形状は大型機械を必要とせずに手作業で作ることができましたが、新しいインターロッキング瓦は瓦プレスでしか製造できず、同等の伝統的なスタイルよりもコスト効率が優れていました。19世紀の残りの期間、多くの企業がインターロッキング瓦のさまざまなバージョンを改良・開発し始めました。^{[ 41 ]}

ジラルドーニ兄弟は1835年にデザインの製造を開始し、1841年に最初の連結粘土タイルのデザインで特許を取得し、10年後に新しいデザインで特許を取得しました。ジラルドーニ兄弟は1845年から1860年の間に他の6つのフランスのタイル製造業者と特許を共有し、フランスとヨーロッパ全土での連結タイルの使用の普及に大きく貢献しました。彼らの会社は追加の工場を建設し、1974年まで操業を続けました。^{[ 41 ] [ 42 ]}

もう一つの初期の人気のある連結式タイルパターンは、1860年代にフランスのマルセイユのマルタン兄弟によって考案されたマルセイユデザインです。マルセイユタイルパターンは、側面の溝にある斜めの切り込みと、中央のリブの涙滴型の端によって他のデザインと区別されます。^{[ 41 ]}

マルタン兄弟がデザインを考案したが、その普及は、元の特許が失効した後、パターンが採用され国際的に生産されたことによるところが大きい。マルセイユタイルは広く輸出され、特に南米、中央アメリカ、アフリカ、オーストラリアのヨーロッパ植民地で多く見られた。^{[ 41 ]}

フランス製のマルセイユタイルは、1886年までにオーストラリアに、1899年までにニュージーランドに輸入されました。 ^{[ 43 ] [ 44 ]}ダニーデンを含むニュージーランドの多くの鉄道駅は、マルセイユタイルで建設されました。^{[ 45 ] [ 46 ]} 1916年の戦時中の輸入不足の間、オーストラリアでワンダーリッヒによるマルセイユタイルの大規模生産が始まりました。 ^{[ 43 ]} 1920年からは、パルニー・シュル・ソーの工場がタイルをイギリスに輸出していました。^{[ 47 ]} 1929年までに、ウィンストンはタウマルヌイでタイルを製造していました。この工場は1910年頃に設立され、1954年にプリマートンに取って代わられました。 ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]}

1881年、ヴィルヘルム・ルドヴィチは独自の連結式瓦を開発しました。これは、側面に二重の溝、瓦の上部に二重の折り目、屋根の上から水や雪をはじくための戦略的に設計された表面パターンを取り入れた、以前のデザインを改良したものです。他のデザインとは異なり、ルドヴィチは美観のためではなく、機能的な理由で瓦の中央のリブを含めました。^{[ 41 ]}

ルドウィチのデザインは、ドイツで大量生産され、後に米国ではルドウィチ屋根瓦会社によってフランス製タイルとして宣伝された。^{[ 52 ]}

インドのマンガロール地方で見られる多くのタイルは、このパターンに由来するか、このパターンで作られています。粘土製の屋根瓦は、宣教師のゲオルク・プレブストが1860年にインドのカルナータカ州マンガロールに最初の工場を設立して以来、この地域で生産されていました。彼はグルプラ川とネトラヴァティ川の岸辺で大量の粘土を発見しました。彼らが最初に生産したタイルはギラルドーニ兄弟のデザインに似ていましたが、後のタイルはルドウィチのパターンを採用しました。長年にわたり、10社がマンガロールタイルを生産し、インド洋とインド亜大陸周辺に輸出されました。^{[ 53 ]}

コノセラタイルは1889年にジョージ・ハーマン・バブコックによって開発され、斜めに連結する構造とデザインにより、他の連結タイルデザインよりも設置の柔軟性が高いという点で独特でした。バブコックはこのパターンを塔や尖塔を念頭に置いて設計しました。彼のデザインは、円錐形の屋根に必要な段階的なサイズのタイルの数を大幅に削減したからです。^{[ 54 ]}

コノセラは当初、ニューヨーク州アルフレッドのセラドン・テラコッタ社によって製造・販売されていました。1906年に合併してルドウィチ・セラドン社が設立された後も、このグループは特注品としてコノセラタイルを製造し続けました。 ^{[ 55 ]}

粘土タイルやスレートタイルは安定した素材で、化学分解に対して自然に耐性がありますが、プラスチック複合タイルやコンクリートタイルは時間の経過とともに避けられない劣化を経験します。このため、高品質の粘土タイルやスレートタイルは100年以上の耐用年数が実証されているのに対し、合成タイルやコンクリートタイルの実用寿命は通常30～50年です。^{[ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]}合成プラスチックタイルの場合、これは単なる推定値であり、市場に出回っている最も古い製品は2000年頃のものです。^{[ 62 ]}プラスチックタイルの劣化の主な原因は紫外線への曝露であり、紫外線は材料の化学結合を弱め、時間の経過とともにタイルをより脆くします。^{[ 72 ] [ 73 ]}

セメント屋根瓦によく見られる現象として、コンクリート中の遊離石灰が原因で白華現象があります。この石灰は水と反応して水酸化カルシウムを生成し、瓦の表面にチョーク状の沈着物を形成します。セメント瓦の強度や耐久性に悪影響を与えるわけではありませんが、この現象は見た目が良くないと考えられています。^{[ 74 ]}

多孔度が 2% を超えるタイルは水の浸入と吸収を許容するため、凍結融解条件や塩分を含む空気の侵入がある気候では有害となる可能性があります。凍結融解サイクル中、タイルに浸入した水は凍結時に 9% の体積膨張を起こし、入り込んだ細孔内に圧力がかかり、亀裂が拡大します。氷が溶けると、水はこれらの亀裂にさらに広がり、次の凍結時にさらに大きな応力がかかります。^{[ 75 ]}同様の効果は、塩分を含む空気の侵入が発生する海に近い地域で見られ、塩結晶の浸透と膨張につながる可能性があります。^{[ 76 ]}

粘土瓦の多孔性は製造品質によって大きく異なりますが、一部のメーカーは吸水率を2%未満に抑えることができます。コンクリート屋根瓦の吸水率は約13%で、重大な破損を避けるためには3～7年ごとに定期的な再シーリングが必要です。^{[ 77 ] [ 71 ]}セメントの固有の多孔性のため、セメント瓦は非常に重く厚く作られており、その結果、セメント瓦は常に市場で最も重い屋根材の1つとなっています。^{[ 78 ]}

多孔質の粘土タイルは釉薬を塗布することで防水できると一般的に考えられていますが、研究によるとそうではないことが示されています。粘土の素地に大きな孔がある場合、外装コーティングに関係なく、水は時間の経過とともに浸透します。^{[ 79 ]}

粘土タイルの破壊強度は、焼成温度、粘土の組成、焼成サイクルの長さなどの要因の組み合わせによって、製造業者によって大きく異なります。粘土タイルは壊れやすいという一般的な認識にもかかわらず、高品質の製造業者は、700～1500ポンドの破壊強度を持つタイルを製造しています。^{[ 80 ]}

プラスチック屋根瓦の破壊強度は温度によって大きく異なります。セラミックや金属とは異なり、プラスチックのガラス転移温度は冬の気温の範囲内にあるため、寒い時期には非常に脆くなることがよくあります。^{[ 81 ]}