外壁材（建築）

外壁材、または壁被覆材とは、住宅やその他の建物の外壁に取り付けられる保護材のことです。屋根とともに、太陽光、雨/雪、暑さ、寒さといった自然環境に対する第一の防御線となり、室内に安定した快適な環境を作り出します。外壁材の種類やスタイルは、建物の外観や建築様式にも影響を与えます。外壁材には、天然素材と人工素材の両方を含め、多種多様な素材があり、それぞれに利点と欠点があります。石積みの壁は外壁材を必要としませんが、どのような壁でも外壁材を張ることができます。ただし、木材や鉄骨のI形梁など、内部に構造材が組み込まれた壁は、必ず外壁材を張る必要があります。

ほとんどのサイディングは、湿気や温度変化による材料の膨張と収縮に対応するため、覆う壁よりも小さい耐候性材料のピースで構成されています。ピースの接合方法にはさまざまなスタイルがあり、パネル間の突き合わせ接合部を薄い木片（通常25～50mm幅）で覆うボードアンドバテンから、下から上に向かって板を水平に置き、下の板が上の板に重なるように積み上げていくラップサイディングとも呼ばれる下見板張りまであります。これらの接合技術は、水が壁の中に浸入するのを防ぐように設計されています。ピースを接合しないサイディングとしては、米国南西部で広く使用されているスタッコがあります。これは石膏のようなサイディングで、石膏と同様に格子の上に塗布されます。しかし、接合部がないため、最終的にはひび割れ、水害を受けやすくなります。レインスクリーン工法は、外壁材の防水性能を向上させるために用いられる。

左：木製シングル葺き；中央：羽目板葺き；右：板張り。

木製サイディングはスタイルの選択肢が非常に豊富で、様々な建築構造に使用できます。また、お好みの色に塗装したり着色したりすることも可能です。

木製サイディングは設置や修理は比較的簡単ですが、他の一般的な外装材に比べてメンテナンスの手間がかかり、風雨などの環境条件によっては4～9年ごとに処理が必要です。アリやシロアリは多くの種類の木製サイディングにとって脅威となるため、害虫被害の多い地域では追加の処理やメンテナンスが必要となり、費用が大幅に増加する可能性があります。

木材は再生可能な資源であり、生分解性も備えています。しかし、木材の塗装や着色に使用される塗料や着色剤のほとんどは環境に優しくなく、有毒な場合もあります。木製サイディングは、より薄い外装材に比べて、若干の断熱性と構造的な特性を提供します。

スレート瓦は形状こそシンプルだが、スレートの外壁を持つ建物の多くは非常に装飾的である。

木製下見板は、ビニールサイディングやuPVC製ウェザーボードで模倣されることが多い。通常、下見板の2倍の高さのユニットで製造される。木製シングルや木製シェイクのプラスチック製模造品も存在する。

プラスチックサイディングは製造品であるため、色やスタイルは無数に選べます。従来、ビニールサイディングは時間の経過とともに色あせ、ひび割れ、反りが発生し、交換が必要でした。しかし、最近のビニールサイディングは改良され、損傷や摩耗に対する耐性が向上しています。ビニールサイディングは、グリル、バーベキュー、その他の熱源からの直接的な熱に弱いです。木材とは異なり、ビニールサイディングは断熱材（例えば発泡材）が製品に追加されていない限り、建物に追加の断熱効果はありません。また、熱に対する感受性の高さから、一部の防火専門家から批判されています。この感受性の高さから、レンガ、金属、石材などの材料と比較して、住宅火災が隣家に燃え移りやすくなります。

ビニールサイディングには環境面での潜在的なコストがある。ビニールサイディングはリサイクルは可能だが、焼却することはできない（焼却すると有毒なダイオキシンガスが発生するため）。また、埋め立て地に投棄された場合、プラスチックサイディングはすぐに分解されない。

施工業者や住宅所有者の中には、ビニールサイディングパネル間の目に見える継ぎ目を美観上の欠点と考える人もおり、継ぎ目は主要な視点から目立たないように配置できると指摘している。^{[ 1 ]}

現代のメンテナンスフリーの外壁材の前身は、アスファルトレンガの外壁材でした。アスファルトを含浸させたパネル（約0.61m ×1.22m）は、レンガや石のような外観を呈します。多くの建物、特に古い物置やガレージには、この外壁材が使われています。パネルがまっすぐで水平で、損傷がなければ、本物のレンガではないことを示す唯一の手がかりは、角のキャップ部分だけです。商標名には、Insulbrick、Insulstone、Insulwoodなどがありました。現在では、フェイクレンガ、リック・イット・アンド・スティック・イット・ブリック、ゲットー・ブリックといった名称がよく使われています。このような外壁材は、現在では新しい金属製またはプラスチック製の外壁材で覆われていることがよくあります。今日では、化粧材や外壁材として、本物のレンガの薄型パネルが製造されています。  

断熱サイディングは近年、新しいタイプのサイディングとして登場しました。ビニールサイディングよりも改良されたと考えられている断熱サイディングは、発泡ポリスチレンフォーム（EPS）をサイディングの裏側に接着して、住宅とサイディングの間の隙間を埋めるようにカスタムフィットされています。

これらの製品は、エネルギー消費量を最大20%削減することで、環境面でのメリットをもたらします。平均的な断熱サイディング製品のR値は3.96で、他の外装材の3倍です。断熱サイディング製品は通常、エネルギースター認定を受けており、米国エネルギー省および米国環境保護庁が定める環境基準に準拠して設計されています。

断熱サイディングは、エネルギー消費量を削減するだけでなく、耐久性にも優れた外装材であり、メーカーによると50年以上使用できる設計となっています。発泡材が剛性を高め、へこみや風に対する耐性を向上させ、製品寿命を通して美しい外観を維持します。また、発泡材の裏地により、取り付け時に直線的な仕上がりになり、木製サイディングのような外観を実現しながら、メンテナンスの手間も軽減されます。

メーカーによると、断熱サイディングは通気性があり、水蒸気を逃がすことで、腐敗、カビ、白カビの発生を防ぎ、室内の空気の質を良好に保つのに役立つとのことです。

金属サイディングには、様々な金属の種類、スタイル、色があります。現代建築、工業建築、レトロ建築によく用いられます。実用的な建物では、波形亜鉛メッキ鋼板のサイディングや外装材がよく使われ、多くの場合、着色ビニール仕上げが施されています。より耐久性の高い仕上げが求められる場所では、波形アルミニウム外装材もよく使われます。また、軽量で成形や設置が容易なため、人気の高い金属サイディングの選択肢となっています。

かつては、模造木目調の羽目板はアルミニウム製（アルミサイディング）でした。現在では、その役割は主にビニールサイディングが担っています。アルミサイディングは、湿気と塩分が多い沿岸地域の住宅に最適です。アルミニウムは空気と反応して酸化アルミニウムという非常に硬い被膜を形成し、アルミニウム表面をそれ以上の劣化から保護するからです。一方、鋼は錆びやすく、構造が弱くなる可能性があります。また、亜鉛などの鋼用耐腐食性コーティングは、年月が経つにつれて端の部分が剥がれてしまうことがあります。しかし、鋼製サイディングの利点は、へこみに強いことです。これは、激しい嵐に見舞われる地域、特に雹が降りやすい地域には最適です。

アルミニウムが建築に初めて使用されたのは、1884年にワシントン記念塔に小さな接地キャップを取り付けた時だった。鉄板または鋼板製の羽目板は1903年に特許を取得しており、シアーズ・ローバック社は1930年代までに、カタログで石やレンガ模様のエンボス加工を施した鋼板製羽目板を数年間販売していた。アルコア社は1920年代に、ニューヨークのラーニング大聖堂、クライスラービル、エンパイアステートビル向けに装飾的なスパンドレルパネルを製造し、建築におけるアルミニウムの使用を推進し始めた。ミルウォーキーにあるAOスミス社のビルは、1930年までに外壁全体がアルミニウムで覆われ、 1931年にはアルコア社製のジュラルミン板を使用した3フィート四方（0.91メートル）のサイディングパネルが、ニューヨーク建築連盟の実験的な展示住宅の外装材として使用された。1930年代におけるアルミニウムの建築用途のほとんどは記念碑的な規模のものであり、住宅建築に用いられるようになるまでにはさらに6年を要した。 

第二次世界大戦後数年間、メーカー各社はアルミニウム製サイディングの開発と普及に着手した。その中でも、インディアナ州の実業家フランク・ホエスは、現代のアルミニウム製サイディングに見られる構造を発明した人物として知られている。彼の実験は1937年に始まり、木製羽目板を模した鋼板サイディングを用いた。当時市場に出回っていた他の種類の板金や鋼板サイディングは、反りの問題があり、そこから水が浸入して錆びるという隙間が生じていた。ホエスはこの問題を解決するため、各パネル上部の小さなフラップを、前のパネルの下端にあるU字型のフランジと接合させることで、防水性の高い水平継ぎ目を形成するロックジョイントを採用した。1939年にサイディングの特許を取得した後、ホエスはシカゴの労働者向けに、羽目板風の鋼板サイディングで覆われた約44戸の小規模住宅開発を行った。しかし、戦時工場が業界を徴用したため、彼の事業は縮小を余儀なくされた。 1946年、ホエスはアルコア製アルミニウムを使用したホエス製サイディングの販売促進と販売を行っていたデトロイトのメタル・ビルディング・プロダクツ社と提携した。同社の製品は北東部の大規模住宅プロジェクトで使用され、1947年にペンシルベニア州で開発された住宅地では、アルミニウム製サイディングのみを使用した最初の住宅地として選ばれたと言われている。4、6、8、10インチ（100、150、200、250 mm ） × 12フィート（3.7 m ）の未塗装アルミニウムパネル、スターターストリップ、コーナーピース、特殊な取り付けクリップなどの製品は、インディアナ州にあるホエス兄弟の工場で組み立てられた。サイディングは従来の木製下見板の上に取り付けることも、各パネルの上部に取り付けられた特殊なクリップを介してスタッドに釘で固定することもできた。断熱材はスタッドの間に配置された。 1948年にメタル・ビルディング・プロダクツ社が解散した後も、ホエス・ブラザーズ社は約12年間事業を継続したが、レイノルズ・メタルズ社のような新興のサイディング会社ほど成功しなかった。^{[ 2 ] [ 3 ]}    

茅葺きは、屋根や壁に用いられる古くから広く使われている建築材料です。茅葺きの外壁は、長藁、ヨシ、梳いた麦わらなどの乾燥した植物で作られます。これらの材料は、水をそらし、方向を定めるように設計された模様で重ね合わせ、編み込まれます。

石材やレンガの化粧張りは、外壁材の一種とみなされることもあり、種類が豊富で、フォーマルから素朴なスタイルまで、様々なスタイルに対応できます。レンガは塗装や着色が可能で、多くの色調に合わせることができますが、ニュートラルなアースカラーや、ラフキャストやペブルダッシュなどの仕上げ材が最も適しています。レンガは耐久性に優れ（100年以上）、メンテナンスも最小限で済みます。レンガの外壁材の主な欠点は、初期費用が高いことです。

降雨は建物の構造を脅かす可能性があるため、外壁材がその地域の気象条件に耐えられることが重要です。雨の多い地域では、外断熱仕上げシステム（EIFS）は、過剰な湿気にさらされることで下地の木材腐朽の問題が発生することが知られています。

石積みの環境への影響は、使用される材料の種類によって異なります。一般的に、コンクリートやコンクリート系材料は製造に多くのエネルギーを必要とします。しかし、石積みの外壁は耐久性が高く、メンテナンスも最小限で済むため、外壁の寿命全体で見ると必要なエネルギーは少なくなります。

外壁材には、アスファルトシングル、アスベスト、繊維セメント、アルミニウム（ACM）、ファイバーボード、ハードボードなど、さまざまな複合材料が使用されます。これらはシングル状またはボード状の場合があり、後者の場合は下見板と呼ばれることもあります。

複合材サイディングは様々なスタイルがあり、他のサイディング材の外観を模倣することも可能です。複合材は、地域の環境に適さない特定のスタイルや「外観」を実現するのに理想的です（例えば、激しい嵐に見舞われやすい地域では波形アルミニウムサイディング、沿岸地域では鋼板サイディング、シロアリ被害の多い地域では木製サイディングなど）。

複合材のコストは木材に比べて低い傾向にあるが、設置、メンテナンス、修理の要件と同様に、価格帯は大きく異なる。当然のことながら、複合材サイディングの耐久性と環境への影響は、製造工程で使用される特定の材料によって左右される。

繊維セメントサイディングは、セメント、セルロース（木材）、砂、水などを組み合わせて作られる複合サイディングの一種です。工場で塗装またはコーティングされている場合と、設置後に塗装される場合があります。繊維セメントは、従来の木製サイディングに比べて、リアルな外観、耐久性、メンテナンスの容易さ、耐火性、軽量性といった利点から人気があります。セルロース（木材繊維）を含む複合サイディング製品は、特定の気候条件や環境条件下で、劣化、剥離、またはコーティングの密着性の低下といった問題が発生することが知られています。

過去15年の間に、木材以外の合成サイディングという新しいタイプの製品が登場しました。これらの製品は通常、ポリマー樹脂、グラスファイバー、石、砂、フライアッシュなどの非木材材料を組み合わせて作られており、耐久性、外観の美しさ、メンテナンスの容易さといった点で選ばれています。こうした技術は比較的新しいため、製品の寿命は推定するしかなく、種類も限られており、流通も散発的です。

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