逆カテナリー曲線の屋根

逆カテナリー曲線の屋根とは、ヒモを自然に垂らしたときの曲線を逆さにした形状です。建築物ではガウディのサクラダファミリアが有名です。これと同じ屋根の構造を持つ木造建築物を造るのが、この別荘を造る大きな目的の一つです。曲線の屋根ですが、素材としてはディメンションランバー（2x4材など）を使うので、曲線を直線で近似しなくてはなりません。繋ぎ目が多いほど曲線に近くなりますが、繋ぎ目が多くなる欠点があります。ディメンションランバーも長さは6feetからの所定の長さなので、これが基準となります。試行錯誤の結果、後述する形状にしました。

　　　　　　カテナリー曲線（懸垂線）　　　　　　　　逆カテナリー曲線

立面図　上段部分が逆カテナリー曲線屋根

傾斜地を有効利用するのに、家を建てる敷地は高さを3つのレベルにした。低い方は下段の一階とし、中央は地盤をそのまま床にして、中央と東の上段側には、共通の同じ高さの土台を置いた。上段の一階は下段の二階より少し低くして、部屋に変化を付けた。大部屋の両側（南と北）には幅が1,365幅の小部屋を造り、家全体の補強を兼ねた。東側にある玄関の屋根は、屋根ふきの業者さんに図面の形状では繋ぎ目から水が浸入すると云われたので、屋根型に変更した。

両側の床から順に2x10材、2x8材、2x6材を繋いで屋根の梁にするが、繋ぎ目の補強と全体の補強が必須である。前述の全体図で繋ぎ目の部分を拡大すると下図のようになる。まず、繋ぎ目の夫々のディメンションランバーを出来るだけ荷重が木の軸に伝わるように端部を切取る。これを接続し、別途準備した木の幅を同じにした木片で補強して、木工ボンドを塗り75㎜長のネジ釘で留める。ディメンションランバーの接合面の角度は、接合軸周りのモーメントが最小になることを計算で確認した。

全体を一体化することにも気を配り、大空間を造ることに挑んだ。また、木造建築の場合は部屋空間のスパンは2.5間（4.55m）以内とされているので、南北方向のスパンを4.55mとした。梁間は2x4材を使い455の間隔で連結した。2x4材の面は梁の部屋側の面に合わせ、梁に沿っても2x4材を設置し、その上にNovopanを取り付けた。床側は2x10材の幅‐2x4材の幅で、屋根の棟部分は2x6材の幅‐2x4材の幅で空間を造り断熱層としました。効果はてきめんで、屋根材はガルバニューム鋼板なのに、夏場でも天井の表面は温度が上がりません。

2015年8月21日は予定通り、屋根梁の2番目の位置に水糸を貼って、相対的な位置を表示しようとしたが、ﾌﾞﾙｰｼｰﾄの位置が低過ぎて水糸を貼ることができなかった。22日は北西ｺｰﾅｰの小部屋の上のﾛﾌﾄの床梁を取付けて、合板を貼れれば良いと思っていた。まだ、窓枠が出来ていなかったので、735×975の枠を造った。ロフト周囲の2×6を設置するために、足場に使っている4枚の2×6材を外して加工した。これを使い切ると2×6材の在庫は無くなる。28日は予定通りに、ﾛﾌﾄ床を貼り終えて、3時頃に帰路に付いた。29日は朝から雨が降り続き、ﾌﾞﾙｰｼｰﾄ屋根の補修に時間を要した。9月3日は曇りで涼しいので、仕事がはかどりそうだ。晶君と相談して、余った5本（2m長）の鉄パイプを高く組み上げ、既購入の10m×10mのﾌﾞﾙｰｼｰﾄを乗せた。ﾌﾞﾙｰｼｰﾄを開くのは難しいが、2人ともこれまで失敗した学習効果が表れ、初めて思うように開くことができた。ﾌﾞﾙｰｼｰﾄ全体を外すのは滅多にないので記念写真を撮った。なんとなく全体の外観が分かる。

2017年1月21日は4時半過ぎに目が覚めたので、起きて朝食を取り熱湯をアルミ製ボトルに入れて現地に向かった。高見沢付近から道路に雪がうっすらと積もっていた。喜連川では一部道路が凍っていたので、最徐行で運転した。22日は目覚し時計で5時15分に起きて現地に向かった。9時頃には日が当たる南側の屋根の雪はほとんど溶けたが、日の当たるのが遅い家の北側や西側にはどの家も屋根に雪が残っていた。9時ころまでは前の道路は凍結していた。

2017年4月24日は大学へ行った。25日から喜連川の予定だったが、休んで特許法の講義の準備をし、セカンドハウスの屋根構造の特許の維持費の支払いなどをした。28日は大学で講義があるので、新習志野に行った。このままでは秀毅君が応援に「来てくれても十分な仕事な無いので、29、30日は1泊2日で喜連川に行き、外壁の断熱材貼に精を出した。5月2日は朝4時に起きて秀毅君を5時にﾋﾟｯｸｱｯﾌﾟして喜連川に向かった。ラジオ体操をして作業を初め4時過ぎまで頑張った。朝9時頃には木材を積んだトラックが着き、家の中に木材を搬入した。工事も並行して進めたのでかなり進んだが、秀毅君は大変だったと思う。4時半頃に作業を終えて、道の駅の温泉に入り、午後6時に近所の行きつけのレストランに行った。事前にベッドメーキングをしていたので、8時頃にはベッドに入った。初めて上段1階の広い部屋で寝た。中々気持ちが良いものだ。この1年ほど前に、東日本JRが積水ハウスに土地の拡販を依頼した一環でJR電車に宣伝ポスターが載った。喜連川のJR事務所に頼んでもらったポスターを添付する。

建築費について気にはなっていたが、結構な金額になっていそうで、集計は敢えてしなかった。しかし費用を集計した。2009年に喜連川の別荘地をJR東日本から￥6，392，500円で購入したので、これを加えると総額￥20,724,927円となる。2009年に通信大学の建築科を卒業して二級建築士の資格試験を受験し、学科はその年に合格したが、製図は2回不合格となり3日目の2011年にやっと合格した。この費用は約700,000円となる。2012年は設計や建築確認申請で費やし、着工は2013年2月となり、完成検査は2022年春に申請し8月に合格した。