地上から屋根の勾配を測る方法
「勾配」とは何を指すのか
屋根の勾配とは屋根面の急さのことで、日本の職人は高さと水平距離の比で表します。水平 10 に対して何だけ上がるか、という表し方です。水平 10 に対して 5 上がる屋根は 5寸勾配です。この比が現場の共通言語で、「五寸」「六寸」と呼ばれます。
同じ勾配を 3 通りで書けるので、3 つとも頭に入れておくと便利です。
- 寸勾配 — 5寸。職人、資材店、仕様書が使う表し方です。
- 角度 — 26.6°、屋根のラインが水平となす角度です。
- パーセント — 50%、高さを水平距離で割って 100 を掛けた値です。
どの方法で読んでも、いずれかの値にたどり着き、そこから他へ換算できます。地上から測る目的は、足場の確かな場所を離れずにその数値を得ることです。
地上からカメラで測る方法
使える勾配を最も早く得られる方法で、妻壁 — 建物の端にある、2 つの屋根面の下の三角形の壁 — が見える家なら、どこでも使えます。
- 妻壁に正対する位置を探します。 斜めからではなく、三角形の妻壁を真正面から見られる位置まで移動してください。2 つの屋根面が左右対称に見え、棟できれいに合わさって見えるはずです。この正対が、精度を左右する最大の要因です。
- 屋根に向けてスマホを構えます。 カメラ式の分度器アプリを開き、屋根の 1 面 — 軒から棟までの斜めの縁 — が画面を横切るように構図を取ります。
- 水平に対する角度を読みます。 一方の線を屋根の斜めの縁に、もう一方を水平（軒のライン、またはアプリの水平基準）に合わせます。そのあいだの角度が、度数での勾配です。
- 必要なら寸勾配に換算します。 26.6° は 5寸勾配です。アプリか簡単な計算で、資材店が求める表記に変わります。
静止画でも同じことができます。妻壁を正面から撮影し、あとから画像内で屋根の縁の角度を測ればよいのです。どちらにせよ、線の傾きを読んでいるだけで、それこそカメラ式の分度器が得意とする仕事です。
遠近による誤差について。 この方法には本当の限界があるので、正直に書いておきます。妻壁に正対していない場合 — 横にずれている、近すぎる、急な角度で見上げている — カメラは傾斜を平らに見せたり強調したりし、値がずれます。正対することが、値を正直に保つ鍵です。家から離れて（長く平らな視線のほうが、近く急な視線より歪みません）、スマホを後ろに倒さず立て気味に構え、2〜3 回測って平均してください。丁寧に行えば、地上からの方法は 1〜2 度の範囲に収まります。材料の発注や見積もりには十分ですが、正確な数値が必要なときにメジャーの代わりにはなりません。
小屋裏で測る方法（正確で、やはり登らない）
小屋裏や天井裏に入れるなら、垂木 — 野地板を支える斜めの部材 — から直接勾配を測れます。レンズ越しに読むのではなく実際の形状を測るのでカメラより正確で、しかも屋根ではなく梁の上に立って作業できます。
- 垂木の下端に水平器を水平に当てます。 短いものでも長いものでもかまいません。気泡を中央に合わせ、本当の水平を示すようにします。
- 水平器に沿って一定の長さを測ります。 垂木に触れている端から、たとえば 50 cm を測り取ります。これが水平距離です。
- 垂直に垂木まで測ります。 50 cm の位置から真上に、垂木の下端までの距離を測ります。これが高さです。
- 計算します。 高さ ÷ 水平距離 × 10 が寸勾配、× 100 がパーセント、その比の逆正接が角度です。50 cm に対して 25 cm なら 5寸勾配、50%、26.6° です。
手順 3 はメジャーの代わりにスマホでも行えます。垂木に平らに当て、センサーに傾きを度数で読ませるだけです。屋根の勾配の測り方で紹介しているのと同じ方法です。どちらでも、落ちるもののない室内できれいな数値が得られます。
寸勾配・度・パーセントの換算
値が得られたら、測ったときとは別の形式が必要になることがよくあります。計算は簡単です。
- 寸勾配から度へ — 高さ ÷ 10 の逆正接。5寸勾配は
arctan(5 ÷ 10)= 26.6°、10寸はarctan(1)= ちょうど 45° です。 - 度から寸勾配へ — 角度の正接に 10 を掛けます。30° の屋根は
tan(30°) × 10≈ 5.8 なので、およそ 5.8寸です。 - 寸勾配からパーセントへ — 高さ ÷ 10 × 100。5寸勾配は 50% です。
注意しておきたい落とし穴がひとつ。パーセント勾配と度数は同じ数値ではありません。100% は 45° であって 90° ではありません。90° なら屋根ではなく垂直な壁です。その理由は度・パーセント勾配・寸勾配で詳しく説明しています。三角関数を省きたい場合は、高さと水平距離を勾配計算に入れれば、3 つの値が同時に出ます。
安全と精度について、正直なところ
地上や小屋裏から測る目的は、ひとえに屋根に登らないことです。屋根からの転落は DIY における重大事故のなかでも多いもので、勾配の数値のためにその危険を冒す価値はありません。濡れた屋根、苔の生えた屋根、急勾配の屋根ならなおさらです。どうしても屋根上での測定が必要な作業なら、それは相応の安全対策を伴う別の作業であり、屋根の勾配の測り方で扱っています。
方法に応じて期待値を合わせてください。小屋裏と水平器の方法が精密なほうで、丁寧に測れば高さで 5 ミリ単位まで合います。地上からのカメラの方法は概算です。iPhone のセンサーは DIY 用途でおよそ 1 度、そこへ遠近の誤差が加わります。ですから結果は「だいたい 4寸勾配」として扱い、測量値とは考えないでください。屋根材の発注、養生シートの寸法出し、見積もりにはそれで十分です。1 度が問題になる場面では垂木で測り、2 回目の測定で確かめ、信頼できる数値を書き留めてください。
