JP2000045547A

JP2000045547A - 太陽電池付建物

Info

Publication number: JP2000045547A
Application number: JP10215479A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakano; 公史仲野
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】太陽電池により必要な電力を発電できるように
屋根の面積が十分広く確保されるうえ、小屋裏内の空間
も有効に利用できる太陽電池付建物の提供。【解決手段】棟の両側に傾斜した屋根面Ｓを備えた屋根
が設けられ、前記屋根面Ｓに太陽電池セルが配列されて
いる三階建ての太陽電池付建物１の小屋裏内に居室Ｒを
形成し、かつ、屋根面Ｓの勾配（Ｈ／Ｌ）を０．７以上
かつ０．９５以下に設定する。これにより、勾配が通常
の建物の傾斜屋根よりも急勾配となり、屋根面積が十分
に広く確保されるうえ、勾配を急勾配としたために拡張
されることとなる小屋裏内の空間が居室Ｒとして有効に
利用され、かつ、高さ制限、例えば、１０ｍ以下という
制限内に建物を納めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜屋根面に複数
の太陽電池セルが配列され、太陽光で発電を行う太陽電
池付建物に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、太陽電池セルを備えた太陽電池
パネルを屋根葺き材として採用し、複数の太陽電池パネ
ルを傾斜した屋根面に配列し、太陽光で発電を行うよう
にした太陽電池付建物が利用されている。このような太
陽電池付建物は、屋根面に設けられている太陽電池パネ
ルの枚数に応じた電力が得られるので、充分な面積の屋
根面を設け、必要な枚数の太陽電池パネルを設置するこ
とができれば、内部で消費される電力をすべて自給する
ことが可能となる。ここで、屋根面になるべく余白を残
さず、その隅々まで太陽電池パネルで覆えるようにする
ために、特開平１０−１２９１１号公報に示されるよう
に、三角形状または台形状に形成された太陽電池パネル
（モジュール）が知られている。このような異形の太陽
電池パネルによれば、長方形に形成された通常の太陽電
池パネルでは、設置できない屋根の傾斜端縁部分にも設
置可能となり、屋根面を有効に利用できるようになる。
一方、工場で製造した箱状の建物ユニットを、建築現場
で複数組み合わせて建築されるユニット式建物が知られ
ている。このようなユニット式建物は、太陽電池パネル
の屋根構成部材への組付作業や、太陽電池パネルからの
電力供給線の建物ユニットへの敷設作業が工場で行える
ので、建築現場での太陽電池パネルの設置作業が軽減可
能となり、通常の建物にはない設備が付加される太陽電
池付建物とするのに好適である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のような太陽電池
付建物、特に、太陽電池付建物を住宅とする場合には、
建築面積が小さく、屋根面の面積を充分確保できず、発
電電力を充分確保できないことがある。このため、発電
電力量の確保のために、屋根面の面積を拡張したいとい
う要望がある。なお、前述の異形の太陽電池パネルで
は、屋根面そのものの面積を拡張するものではないの
で、自給可能な電力量の確保には不十分であるうえ、切
妻屋根等、長方形の屋根面を有する屋根には、適用でき
ないので、屋根面の面積を拡張したいという要望には対
応できない。ここで、屋根勾配を急勾配にして、充分な
屋根面積を確保することが考えられるが、単に屋根勾配
を急勾配にしただけでは、太陽電池付建物の全高が高く
なり、その頂上の高さが高さ制限を超えるという問題
や、小屋裏屋内の空間が拡張され、有効利用されないデ
ッドスペースが拡大するという問題が発生する。特に、
ユニット式建物では、建物ユニット等の各寸法が標準化
されており、建築地域の高さ制限に応じて、建物ユニッ
トの構造や高さ寸法を変更することは困難である。この
ため、屋根勾配を急勾配にしても、建物の全高が高さ制
限を超えないように、建物本体側の高さ寸法を抑えた
り、屋根の軒先側の突出寸法を拡大することが、通常の
建物よりも著しく困難となっている。

【０００４】本発明の目的は、太陽電池により必要な電
力を発電できるように屋根の面積が十分広く確保される
うえ、小屋裏内の空間も有効に利用できる太陽電池付建
物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、図面を参照し
て説明すると、棟の両側に傾斜した屋根面Ｓを備えた屋
根が設けられ、前記屋根面Ｓに太陽電池セルが配列され
ている三階建ての太陽電池付建物１であって、前記屋根
の小屋裏内に居室Ｒが形成され、前記屋根面Ｓの勾配が
０．７以上かつ０．９５以下に設定されていることを特
徴とする。ここで勾配とは、屋根面Ｓの傾斜方向に沿っ
た当該屋根面Ｓの高さ寸法Ｈと水平方向の長さ寸法Ｌと
の比（Ｈ／Ｌ）をいう。このような本発明では、勾配が
通常の建物の傾斜屋根よりも急勾配となり、屋根面積が
十分に広く確保されるようになるうえ、勾配を急勾配と
したために拡張されることとなる小屋裏内の空間が居室
Ｒとして有効に利用され、かつ、小屋裏内の居室が三階
とみなされ、高さ制限、例えば、１０ｍ以下という制限
内に建物の高さ寸法が納められるようになる。

【０００６】以上において、前記屋根面Ｓには、開口が
形成され、この開口の内部にバルコニ７が設けられてい
ることが好ましい。このようにすれば、バルコニ７に臨
む外壁面が形成可能となり、この外壁面に窓を設けるこ
とにより、小屋裏内居室Ｒの採光および通風が確保可能
となり、居室Ｒとして必要となる快適性が確保されるよ
うになる。

【０００７】また、屋根３は、軒から軒先まで延びる屋
根パネル32が、前記棟に沿って複数配列されて形成され
ていることが望ましい。このようにすれば、屋根面積の
拡張により、太陽電池セルの設置数が増えても、予め地
上で屋根パネル32に太陽電池セルを取付けることが可能
となるので、屋根３の上という高所での危険かつ煩雑な
作業が軽減され、太陽電池付屋根を形成する作業が短時
間で行えるようになる。

【０００８】さらに、四隅の柱41の上下端を梁42, 43で
連結した直方体状のフレーム40を備えた建物ユニット1
0,20,30が複数組み合わされて構築されることが好まし
い。このようにすれば、工場で内装まで完了した建物ユ
ニット10,20,30を用いるので、建築現場での作業が著し
く軽減され、建物全体の建築工期を短縮できるうえ、予
め工場で屋根パネル32に太陽電池セルを取付けることに
より、太陽電池セルの設置数が増えても、現場作業を何
ら増やさず、太陽電池付屋根を形成する作業を容易に行
うことができる。

【０００９】また、二階部分には、前記棟と直交する方
向に三個の二階用建物ユニット20が配列され、これらの
二階用建物ユニット20のうち中央に配置された二階用建
物ユニット20の上に、当該二階用建物ユニットよりも高
さ寸法の小さい三階用建物ユニット30が載置され、前記
屋根パネル32は、軒側に配置された二階用建物ユニット
20の上辺と、三階用建物ユニット30の上辺との間に架け
渡されていることが望ましい。このようにすれば、高さ
寸法以外の寸法が同じ二階用建物ユニット20および三階
用建物ユニット30を用いるので、建物ユニット10,20,30
全体の生産性が損なわれないうえ、二階用建物ユニット
20の上辺と、高さ寸法の小さい三階用建物ユニット30の
軒先側の上辺との間に屋根パネルを架け渡すことによ
り、屋根面の勾配Ｈ／Ｌが０．７以上かつ０．９５以下
に自動的かつ正確に設定されるようになることから、屋
根パネル32の取付作業が容易となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。図１および図２には、本発明の
一実施形態に係るユニット式建物１が示されている。こ
のユニット式建物１は、箱状に形成された複数の建物ユ
ニット10,20,30を備えるものである。ユニット式建物１
の一階部分は、敷地に設けられた基礎２の上に載置され
た複数の建物ユニット10が組み合わされたものである。
この一階部分には、玄関４およびカーポート５が設けら
れている。なお、カーポート５は、二台の乗用車5Aが横
に並んで駐車できる幅を有している。二階部分は、各建
物ユニット10の上に載置された複数の建物ユニット20が
組み合わされたものである。この二階部分の外壁面に
は、バルコニユニット６が接合され、このバルコニユニ
ット６により、バルコニが形成されている。

【００１１】屋根部分３は、各建物ユニット20の上に載
置されるとともに、当該屋根部分の棟に沿って配置され
た箱状の建物ユニット30と、これらの建物ユニット30の
両側に配置された楔状のフレームを備えた三角屋根ユニ
ット31と、この三角屋根ユニット31の傾斜に沿って、棟
から軒先に延びる平板状の屋根パネル32とが組み合わさ
れたものであり、その小屋裏内には三階の居室が形成さ
れている。この屋根部分３の屋根パネル32の表面には、
複数の太陽電池セルを備えた複数の太陽電池パネル32C
が縦横に配列されている。屋根部分３の屋根パネル32と
しては、一部が省略された屋根パネル32A も採用されて
いる。この屋根パネル32A の下方において、三角屋根ユ
ニット31の床が屋外に露出した採光用の開口部分が設け
られている。この床が屋外に露出した開口部分は、屋根
に設けられるバルコニであるルーフバルコニ７となって
いる。なお、屋根部分３の棟の端部には、三角形状の妻
面部33A と四角形状の水平面部33B とが互いに直交する
ように組んだ屋根部材33が設けられている。

【００１２】一階の建物ユニット10のうち、図中右側の
列の三個の建物ユニット10は、カーポート５を形成する
カーポートユニット10A, 10Bとなっている。図中左側の
列の三個の建物ユニットのうち、玄関４を有する建物ユ
ニット10は、玄関４の開口部分の床梁が省略された玄関
用建物ユニット10C となっている。また、この玄関用建
物ユニット10Cの後方の建物ユニト10は、後述するよう
に、梁や柱等の軸組材に省略のない通常の箱状建物ユニ
ット10D となっている。二階の建物ユニット20および三
階の建物ユニット30は、一階の建物ユニット10D と同様
に、梁や柱等の組軸材に省略部分のない通常の箱状建物
ユニットとなっている。二階部分には、棟と直交する方
向に三個の二階用建物ユニット20が配列され、これらの
二階用建物ユニット20のうち中央に配置された二階用建
物ユニット20の上に、二階用建物ユニット20よりも高さ
寸法の小さい三階用建物ユニット30が載置され、屋根パ
ネル32は、軒側に配置された二階用建物ユニット20の上
辺と、三階用建物ユニット30の上辺との間に架け渡され
ている

【００１３】ここにおいて、ユニット式建物１は、棟の
両側に傾斜した屋根面を備えた屋根が設けられ、複数の
太陽電池セルが屋根面に配列されている三階建ての太陽
電池付建物となっている。このようなユニット式建物１
の小屋裏内には、図３に示されるように、前述の居室Ｒ
が形成されている。また、屋根部分３の屋根面Ｓは、そ
の勾配が０．７以上かつ０．９５以下に設定されてい
る。ここで、勾配とは、屋根面Ｓの傾斜方向に沿った当
該屋根面Ｓの高さ寸法Ｈと水平方向の長さ寸法Ｌとの比
（Ｈ／Ｌ）をいう。

【００１４】なお、通常の箱状建物ユニットである建物
ユニット10D,20,30 は、前述したように、組軸材に省略
部分のないフレーム40を備えている。このフレーム40
は、図４に示されるように、四隅の柱41の上下端を天井
梁42および床梁43で連結した直方体状の骨組みである。
フレーム40の天井梁42としては、長さの異なる天井長辺
梁42A および天井短辺梁42B の二種類が設けられ、フレ
ーム40の床梁43としては、天井梁42と同様に、長さの異
なる床長辺梁43A および床短辺梁43B の二種類が設けら
れている。対向する天井長辺梁42A の間には、天井を形
成する天井面材（図示省略）を支持するために、複数の
天井小梁44が架け渡されている。対向する床長辺梁43A
の間には、床を形成する床面材（図示省略）を支持する
ために、複数の根太45が架け渡されている。

【００１５】ユニット式建物１は、図５〜図８に示され
るように、通常の建物と同様に、いわゆる一階としての
第１階層、二階としての第２階層および三階としての第
３階層、ならびに、一階と二階との間に設けられている
中間層を有している。第１階層には、図５の如く、建物
１の正面のほぼ中央に設けられた玄関４の奥に玄関ホー
ル81が設けられている。この玄関ホール81の図中右方
に、前述のカーポート５が設けられる一方、玄関ホール
81の図中左方には、建物１のほぼ正面から背面まで達す
る洋室82が設けられている。玄関ホール81の図中上方に
は、階段室83およびトイレ84が設けられ、この階段室83
および玄関ホール81と隣接してエレベ−タ・ホール85が
設けられている。エレベ−タ・ホール85は、カーポート
５と隣接しており、その図中上方には、パイプスペース
86が設けられ、その下方には、最上階まで到達するエレ
ベ−タ・シャフト87が設けられている。

【００１６】ここで、カーポート５には、建物１の正面
に、出入口5Bが設けられ、背面は壁になっている。カー
ポート５の床は、出入口5B側に向かって下る水勾配を有
している。このカーポート５の床には、出入口5B側の端
縁に沿って形成された排水溝88Aと、この排水溝の端部
に形成された排水升88B とが設けられている。これらの
排水溝88A および排水升88B は、パイプスペース86と同
じカーポートユニット10Bに設けられているとともに、
上面が格子状のグレーチング89で覆われている。このカ
ーポート５は、内部に乗用車を駐車させるカーポートを
形成するために複数のカーポートユニット10A, 10Bによ
って、これらのカーポートユニット10A,10Bにまたがっ
て形成されている。

【００１７】そして、カーポートの出入口5Bが形成され
たカーポートユニット10A とは別のカーポートユニット
10B の外壁面の一部に通風可能な通風部（図示せず）が
設けられている。カーポートユニット10A, 10Bの各々
は、高さ方向の中間部分に設けられた中間床60を有し、
この中間床60の下方がカーポート５とされるとともに、
上方が通常の居室よりも天井の低い収納室90とされてい
る。ここで、通風部が設けられている外壁面は、カーポ
ートの出入口5Aが開口されている外壁面と直交してい
る。

【００１８】図６を参照すると、前述したように中間層
には第１階層のカーポート５の上方全体に広がる収納室
90が設けられている。なお、図６において、第１階層の
カーポート５以外の部分は、吹き抜けとなっている。収
納室90は、カーポートユニット10A, 10Bの中間床60を連
結して形成した床を有している。これにより、収納室90
の天井は、通常の居室よりも低くなっている。また、収
納室90は、階段室83と平面視で隣接して設けられてい
る。より具体的に説明すれば、収納室90の床は、高さレ
ベルが、階段室83の踊り場83A の床と同一高さレベルと
され、かつ、カーポートユニット10B の通路71を介し
て、階段室83の踊り場83A の床に連結されている。ここ
で、パイプスペース86は、カーポートユニット10B を上
下に貫通するとともに、カーポート５の側壁および収納
室90の側壁に沿って設けられている。収納室90の側壁に
は、カーポートユニット10A, 10Bのフレーム50，70に設
けられた斜材64を収納して隠蔽する仕切壁92が設けられ
ている。収納室90の天井には、第２階層に設けられる掘
り炬燵を収納する凹部を設けたために形成された凸部93
が突出している。

【００１９】第２階層には、図７の如く、中間層の収納
室90の上方全体に広がるリビング・ダイニング・キッチ
ン94が設けられている。このリビング・ダイニング・キ
ッチン94の床には、前述の掘り炬燵95が設けられてい
る。また、第２階層には、第１階層の階段室83の階段と
接続する階段を有する階段室96が、第１階層の階段室83
と同一平面位置に設けられている。この階段室96の図中
右方には、トイレ97が設けられ、図中左方には、洗面室
98が設けられている。洗面室98の図中左方には、浴室99
が設けられている。階段室96は、図中下方の廊下100 に
隣接している。廊下100 は、図中下方の主寝室101 およ
びリビング・ダイニング・キッチン94に通じている。

【００２０】第３階層には、図８の如く、第２階層の階
段室96の階段と接続する階段を有する階段室102 が、第
２階層の階段室96と同一平面位置に設けられている。こ
の階段室102 の図中下方には、階段ホール103 が設けら
れている。階段ホール102 の図中両側には、副寝室104,
105がそれぞれ設けられている。階段ホール102 の図中
下方には、前述のルーフバルコニ７が設けられている。

【００２１】前述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。すなわち、太陽電池パネル32C が複数
配列された傾斜屋根面Ｓの勾配を０．７以上かつ０．９
５以下に設定するとともに、屋根部分３の小屋裏内に居
室Ｒを形成したので、勾配が通常の建物の傾斜屋根より
も急勾配となって、屋根面積を十分に広く確保すること
ができるうえ、勾配を急勾配としたために拡張されるこ
ととなる小屋裏内の空間が居室Ｒとして活用され、小屋
裏内の空間を有効に利用することができ、しかも、小屋
裏内の居室Ｒにより三階建てとなり、高さ制限、例え
ば、１０ｍ以下という制限内に建物の高さ寸法が納めら
れるようになる。

【００２２】また、前記屋根面Ｓには、開口を形成し、
この開口の内部にバルコニ７を設けたので、バルコニ７
に臨む外壁面が形成可能となり、この外壁面に窓を設け
ることにより、小屋裏内居室Ｒの採光および通風が確保
可能となり、居室Ｒとして必要となる快適性を確保する
ことができる。

【００２３】さらに、軒から軒先まで延びる屋根パネル
32を、棟に沿って複数配列することで、屋根部分３を形
成するようにしたので、屋根面積の拡張により、太陽電
池パネル32C の設置数が増えても、予め地上で屋根パネ
ル32に太陽電池パネル32C を取付けることが可能とな
り、屋根３の上という高所での危険かつ煩雑な作業が軽
減され、太陽電池付屋根を形成する作業時間を短縮する
ことができる。

【００２４】また、建物として、四隅の柱41の上下端を
梁42, 43で連結した直方体状のフレーム40を備えた建物
ユニット10,20,30が複数組み合わされて構築されるユニ
ット式建物１を採用したので、建築現場での作業が著し
く軽減され、建物１全体の建築工期を短縮できるうえ、
予め工場で屋根パネル32に太陽電池パネル32C を取付け
ることにより、太陽電池パネル32C の設置数が増えて
も、現場作業を何ら増やさず、太陽電池付屋根を形成す
る作業を容易に行うことができる。

【００２５】さらに、二階部分には、棟と直交する方向
に三個の二階用建物ユニット20を配列し、これらの二階
用建物ユニット20のうち中央に配置された二階用建物ユ
ニット20の上に、当該二階用建物ユニットよりも高さ寸
法の小さい三階用建物ユニット30を載置し、屋根パネル
32を、軒側に配置された二階用建物ユニット20の上辺
と、三階用建物ユニット30の上辺との間に架け渡したの
で、屋根面の勾配Ｈ／Ｌが０．７以上かつ０．９５以下
に自動的かつ正確に設定されるようになり、屋根パネル
32の取付作業を容易に行うことができる。しかも、高さ
寸法以外の寸法が同じ二階用建物ユニット20および三階
用建物ユニット30を用いるので、建物ユニット10,20,30
全体の生産性を何ら損なうことがない。

【００２６】以上、本発明について好適な実施形態を挙
げて説明したが、本発明は、この実施形態に限られるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の改良並びに設計の変更が可能である。例えば、太陽電
池付建物としては、箱状の建物ユニットを複数組み合わ
せたユニット式建物に限らず、工場で製造した木製パネ
ルを建築現場で組み合わせて建築されるパネル工法によ
る建物、建築現場で木製あるいは金属製の軸組材を接合
してフレーム構造を形成する在来工法による建物、ある
いは、鉄筋コンクリート製の建物でもよい。

【００２７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、太陽電池
を発電するために必要な屋根面積が十分に確保されるう
え、小屋裏内の空間も有効に利用でき、かつ、三階建て
にしても高さ制限を超えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るユニット式建物を
示す斜視図である。

【図２】同実施形態のユニット式建物を示す一部分解状
態の斜視図である。

【図３】同実施形態のユニット式建物を示す模式断面図
である。

【図４】同実施形態に係る建物ユニットのフレームを示
す斜視図である。

【図５】同実施形態に係るユニット式建物の第１階層の
平面図である。

【図６】同実形態に係るユニット式建物の中間層の平面
図である。

【図７】同実施形態に係るユニット式建物の第２階層の
平面図である。

【図８】同実施形態に係るユニット式建物の第３階層の
平面図である。

【符号の説明】

１太陽電池付建物であるユニット式建物３屋根（屋根部分）７バルコニ 10,20,30 建物ユニット 32 屋根パネル 32C 複数の太陽電池セルが配列されている太陽電池パネ
ル 40 フレーム 41 柱 42, 43 梁Ｒ居室Ｓ屋根面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】棟の両側に傾斜した屋根面を備えた屋根が
設けられ、前記屋根面に太陽電池セルが配列されている
三階建ての太陽電池付建物であって、前記屋根の小屋裏内に居室が形成され、前記屋根面の勾
配が０．７以上かつ０．９５以下に設定されていること
を特徴とする太陽電池付建物。
【請求項２】請求項１に記載の太陽電池付建物におい
て、前記屋根面には、開口が形成され、この開口の内部
にバルコニが設けられていることを特徴とする太陽電池
付建物。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の太陽電池
付建物において、前記屋根は、前記棟から軒先まで延び
る屋根パネルが、前記棟に沿って複数配列されて形成さ
れていることを特徴とする太陽電池付建物。
【請求項４】請求項３に記載の太陽電池付建物におい
て、四隅の柱の上下端を梁で連結した直方体状のフレー
ムを備えた建物ユニットが複数組み合わされて構築され
ていることを特徴とする太陽電池付建物。
【請求項５】請求項４に記載の太陽電池付建物におい
て、二階部分には、前記棟と直交する方向に三個の二階
用建物ユニットが配列され、これらの二階用建物ユニッ
トのうち中央に配置された二階用建物ユニットの上に、
当該二階用建物ユニットよりも高さ寸法の小さい三階用
建物ユニットが載置され、前記屋根パネルは、軒側に配
置された二階用建物ユニットの上辺と、三階用建物ユニ
ットの上辺との間に架け渡されていることを特徴とする
太陽電池付建物。