JP2011174240A - 持出部材の設置構造、外設部材の取付構造、及び改修構造 - Google Patents

Abstract

【課題】瓦屋根を構成する屋根瓦に負担を与えることなく、安定した強度を得ることができ、太陽電池システムや緑化構造等をも取り付けることができる持出部材の設置構造、外設部材の取付構造、及び改修構造を提供する。
【解決手段】本発明は、瓦屋根上に設置する外設部材８を取り付けるための持出部材１の設置構造であって、前記持出部材１は、固定部１１と、該固定部１１から立ち上がる第１縦部１２と、瓦屋根を形成する屋根材３，３同士の重合部分に挟まれる被挟持部１３と、該被挟持１３部から上方へ立ち上がる第２縦部１４とを備え、屋根材３を支持する横桟４ｃの配設間隔において、桁行き方向に固定用支持材２を構造材４Ａ上に固定し、この固定用支持材２に持出部材１を固定することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、瓦屋根を構成する屋根瓦に負担を与えることなく、安定した強度を得ることができ、太陽電池システムや緑化構造等をも取り付けることができる持出部材の設置構造、外設部材の取付構造、及び改修構造に関する。

近年、社会的情勢及び政治的情勢が相俟って太陽エネルギー変換モジュールへの期待はますます高まっており、既設の構造物や建築物の屋根面への太陽電池パネルの取り付け要請もまた高まっている。
他方、二酸化炭素を減少させるために、屋根面を緑化して温度低下や光合成を行わせる試みも盛んに行われている。

従来、瓦屋根の上に太陽エネルギー変換モジュールを取り付ける構造としては、例えば特許文献１に記載されるように、所定箇所の屋根瓦を支持瓦に取り替え、この取り付けた支持瓦に縦桟及び横桟を固定し、機能パネルを取り付ける構造が提案されている。

特開２００６−１４４２６７号公報

しかしながら、前記特許文献１では、既存の屋根瓦に代えて支持瓦を取り付けるものであって、この支持瓦は、その上に縦桟や横桟などを支持するために特殊な瓦を用いる必要があり、どのような瓦にも対応できるものではなかった。また、ここでは機能パネルの重量がメインであるが、全加重を数枚の支持瓦で受けなければならず、個々の支持瓦への付加が大きいものであった。さらに、既存の屋根瓦を部分的に撤去して固定する場合、下地構成が木造（合板）のために、安定した強度を得ることができないという問題もあった。
そこで、本発明は、瓦屋根を構成する屋根瓦に負担を与えることなく、安定した強度を得ることができ、太陽電池システムや緑化構造等をも取り付けることができる持出部材の設置構造、その設置施工方法、及びそれを用いた外設部材の取付構造、改修構造を提案することを目的とする。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、瓦屋根上に設置する外設部材を取り付けるための持出部材の設置構造であって、前記持出部材は、固定部と、該固定部から立ち上がる第１縦部と、瓦屋根を形成する屋根材同士の重合部分に挟まれる被挟持部と、該被挟持部から立ち上がる第２縦部とを備え、屋根材を保持する横桟の配設間隔において、桁行き方向に沿うように固定用支持材を構造材上に固定し、該固定用支持材に持出部材を固定することを特徴とする持出部材の設置構造に関するものである。

また、本発明は、瓦屋根に前記出部材の設置構造を設置し、さらにその第２縦部に支持部材を固定し、該支持部材に外設部材を取り付けることを特徴とする外設部材の取付構造をも提案するものである。

さらに、本発明は、瓦屋根に前記出部材の設置構造を設置し、さらにその第２縦部に支持部材を固定し、該支持部材上に改修屋根を構築してなることを特徴とする改修構造をも提案するものである。

本発明は、瓦屋根上に設置する外設部材を取り付けるための持出部材の設置構造であって、横桟間において桁行き方向に沿うように固定用支持材を構造材上に固定し、該固定用支持材に持出部材を固定するので、瓦屋根を構成する屋根瓦に負担を与えることなく、圧壊や破損を生ずるおそれもなく、安定した強度を支持得ることができる。また、どのような仕様の瓦屋根にも適用でき、どのような仕様の太陽電池パネル等の外設部材にも、或いは改修屋根にも適用できる。

また、前記持出部材の取付構造を用いた本発明の外設部材の取付構造は、前述のように固定用支持材を介して構造材に取り付けた持出部材に、支持部材を取り付け、該支持部材に外設部材を取り付けたものであるから、高重量の太陽電池システムや緑化構造などの設置にも対応することができる。

さらに、前記持出部材の取付構造を用いた本発明の改修構造は、既設の瓦屋根や形式に関わらず任意の屋根構造を支持部材に構築することができ、二重の雨仕舞い構造、二重の断熱構造を備える屋根構造とすることができる。また、従来の改修工法のように既設の瓦屋根を取り外す必要がないので、施工の手間が低減され、廃材の処理の必要もないものとなる。

（ａ）本発明の外設部材の取付構造の一実施例を示す側断面図、（ｂ）用いた持出部材を構成する各部材の拡大断面図である。 （ａ）前記取付構造に用いた持出部材を示す正面図、（ｂ）その平面図、（ｃ）その右側面図、（ｄ）成型前の持出部材の展開図、（ｅ）固定用支持材の正面図である。 改修屋根として横葺き外装構造を施工した改修構造の一実施例を示す側断面図である。 （ａ）改修屋根として縦葺き外装構造を施工した改修構造の一実施例を示す断面図、（ｂ）その側断面図である。

本発明の持出部材の設置構造は、固定部と、第１縦部と、被挟持部と、第２縦部とを備える持出部材を設置して瓦屋根上に外設部材を設置するものである。なお、持出部材という名称に関し、持出金具（もちだしかなぐ）という名称が一般的であるが、金属製に限定されるものではなく、例えば硬質の樹脂成型品でもよいため、持出部材とした。
以下に、この持出部材を構成する固定部、第１縦部、被狭持部、第２縦部について順に説明する。

〔固定部〕
前記持出部材の固定部は、固定用支持材上に取り付ける部分を指すものであって、この固定部が取り付けられる固定用支持材の固定受部は、多くの場合が略平坦状の略水平面に形成されているので、この固定部もその固定受部に沿うように略平坦状の略水平面に形成されることが多いが、特に限定されるものではない。

この固定部が取り付けられる固定用支持材は、屋根材（屋根瓦）を保持する横桟の配設間隔において、桁行き方向に構造材上に固定されるものであり、ビスやボルト等の固定具にて構造材に固定される固定部と、前記持出部材の固定部を受ける固定受部とを有する構成であれば特にその構成を限定するものではない。

〔第１縦部〕
前記持出部材の第１縦部は、前記固定部から上方へ延在し、その上端が屋根材の裏面に臨む縦片部分を指すものであって、後述する図示実施例のように垂直片状に形成してもよいし、特に限定するものではない。

〔被狭持部〕
前記持出部材の被狭持部は、前記第１縦部の上端から横方向に延在し、左右に隣接する屋根材の重合部分に挟まれる部分を指すものであって、屋根材同士の重合部分が略平坦状に形成される場合には、この被狭持部も略平坦状に形成すればよいし、後述する図示実施例のように重合部分が傾斜状に形成される場合には、この被狭持部も傾斜状の横片に形成すればよい。

〔第２縦部〕
前記持出部材の第２縦部は、前記被狭持部の先端から上方へ延在する縦片部分を指すものであって、その上端に、支持部材が取り付けられる取付受部を延設してもよいし、或いはこの第２縦部の上端に支持部材を取り付けるようにしてもよい。

このような構成を有する持出部材は、各メーカーの種々の瓦屋根仕様に対し、前記第１縦部、被狭持部、第２縦部の寸法や傾斜角度などを変更すればよく、また外設部材を支持する強度を有することが望ましいため、アルミ押出成形品やメッキ鋼板、ステンレス鋼板等のプレス加工品などが望ましい。

〔取付受部〕
この取付受部は、前述のように前記第２縦部に支持部材が取り付けられる部分を指すものであって、後述する図示実施例のように予め上方へ延在する取付ボルトが立設されるようにしてもよい。
また、以後の施工を考慮して後述する図示実施例のように受部材を取付受部の上部に接するように取り付けるようにしてもよい。

前記受部材は、特にその形状や構成等を限定するものではないが、後述する図示実施例のように略Ｕ字状のピース材としてもよく、所定間隔を隔てて配設された複数の受部材に対し、長尺な支持部材を取り付けるようにしてもよい。すなわち、ピース状の受部材は、汎用のレンチ等の治具を用いて取付受部に取り付ける際に支障がなく、長尺な支持部材の取り付けを容易にする位置規制の役割も果たす。

前記受部材に取り付けられる支持部材は、特にその形状や構成等を限定するものではないが、後述する図示実施例のように桁行き方向に連続する逆Ｕ字状の長尺材又は定尺材でもよいし、或いは流れ方向に連続する長尺材又は定尺材でもよい。
なお、この支持部材は、前記受部材を介して取り付けることに限定するものではなく、前記第２縦部の上部又は前記取付受部に直接的に取り付けてもよい。

前記支持部材に取り付けられる外設部材としては、太陽電池システムを後述する図示実施例にて説明するが、それに限定するものではなく、屋根面に適用される外設部材であれば、例えば緑化構造でも、雪止め金具でもよいし、避雷針、アンテナなどでもよい。
この外設部材の配設位置は、前記支持部材の任意の位置に取り付けることができるので、屋根面の任意の位置に取り付けることができる。
また、前記支持部材に取り付けられる改修構造としても、後述する図示実施例に限定されるものではなく、どのような形式の屋根を採用してもよい。

図１に示す実施例における本発明の持出部材１の設置構造は、固定部１１と、第１縦部１２と、被挟持部１３と、第２縦部１４とを備える持出部材１を設置し、瓦屋根（３）上に外設部材８を設置するものである。

図示実施例における前記持出部材１は、図２（ｄ）に示すように短幅の金属板材に複数のベンダー加工を施して成型したピース材であり、長さ方向に対し、交互に表裏面側への折り曲げを実施して形成したものである。

この持出部材１の固定部１１は、後述する固定用支持材２上に取り付けるために略平坦状に形成され、合計３つの孔１１１が形成され、該孔１１１に固着具１ｃを打ち込んで固定用支持材２に取り付けられる。
また、この持出部材１の第１縦部１２は、前記固定部１１から略垂直片状に上方へ延在し、その上端が一方の屋根材（重合側）３の裏面に臨み、他方の屋根材（被重合側）３の側縁に沿うものである。
さらに、この持出部材１の被狭持部１３は、前記第１縦部１２の上端から傾斜状に延在し、左右に隣接する屋根材の重合部分に挟まれる。なお、図示実施例では、左方側及び奥方側へ下り傾斜する形状とした。
また、この持出部材の第２縦部１４は、前記被狭持部１３の先端から略垂直片状に上方へ延在し、その上端には横片状の取付受部１５が延設されている。
この取付受部１５には、孔１５１が形成され、該孔１５１には裏面側から取付ボルト１ｂが貫通して溶接されることにより上方へ立設する構成である。

図示実施例の持出部材１の取付受部１５には、略Ｕ字状のピース材である受金具１Ｄが取り付けられ、取付受部１５の裏面側から立設された取付ボルト１ｂを挿通させて表面側で取付ナット１ｅで留め付けた。なお、この受金具１Ｄには、支持部材５が取り付けられるので、この支持部材５が複数の受金具１Ｄ，１Ｄに跨る（架け渡す）ことができる，すなわち桁行き方向に沿って配設できるように、角度を調整して取付ナット１ｅを締め付ける。

前記持出部材１の固定部１１が取り付けられる固定用支持材２は、断面略ハット状の長尺材であって、屋根材（屋根瓦）３を保持する横桟４ｃ，４ｃの配設間隔において、桁行き方向に構造材４Ａ上に固定されるものであり、固定具２ｂにて構造材４Ａに固定されるフランジ状の固定部２１，２１と、前記持出部材１の固定部１１を受ける固定受部２２とを有する構成である。

また、図示実施例の瓦屋根は、流れ方向に配された構造材（躯体）４Ａ上に野地板４Ｂが敷設され、そのほか防水紙などが敷設された上に所定間隔にて桁行き方向に横桟（桟木）４ｃが敷設され、該横桟４ｃに屋根材３が保持される構成であり、これらは定法に準じて施工すればよい。

前記受部材１Ｄ，１Ｄに取り付けられる支持部材５は、逆Ｕ字状の長尺材であって桁行き方向に連続するように配設した。
なお、前述のように受金具１Ｄは角度を調整して取り付けるようにしたので、この支持部材５の配設は、その受部材１Ｄ，１Ｄに跨る（架け渡す）ように上方から嵌め付ければよく、この状態で側方から留め金具５ｂ，５ｂを打ち込んで受部材１Ｄに容易に固定することができる。

前記支持部材５に取り付けられる外設部材８としては、この実施例では太陽電池パネルを採用した。
図示実施例の太陽電池パネル８は、表面側に透光材が配された太陽電池８１と、その端縁を保持すると共に裏面側に中空のスペース部分を備えるフレーム材８２とが一体的に取り付けられた構成である。
前記太陽電池パネル８における太陽電池８１としては、多結晶，単結晶，アモルファス等、どのようなものを用いてもよい。一般的に太陽電池は、導電性基体、裏面反射層、光電変換部材としての半導体層、透明導電層から構成され、上記導電性基体としては、例えば鋼板、銅、チタン、アルミニウム、ステンレス、カーボンシートを用いることができ、その他にも導電層が設けられたポリエステル、ポリイミド、ポリエチレンナフタライド、エポキシ等の樹脂フィルムやセラミックス等を用いることもできる。前記半導体層は特に限定するものではなく、アモルファスシリコン半導体、多結晶シリコン半導体、結晶シリコン半導体、銅インジウムセレナイド等の化合物半導体を用いることができる。例えば近年提案された可撓性を有するアモルファスシリコン太陽電池は極めて薄肉で軽量であるため好ましい。

この実施例では、前記支持部材５の上に、排水部６１を備える縦支持材６Ａを流れ方向に配設し、固定具６ｃ，６ｃにて固定し、該縦支持材６Ａに太陽電池パネル８の流れ方向に沿う端縁を支持させた構成である。
そして、桁行き方向に隣接する太陽電池パネル８，８間には、押さえ部材６Ｅを取り付けた。

前記縦支持材６Ａは、左右の側端縁に上方へ延在する一対の起立片６２，６２を備え、この起立片６２のフランジ状の下端が前記支持部材５に固定する固定部であり、略中央には隆起部６３を備え、該隆起部６３の左右の肩状部分が太陽電池パネル８，８を支持する支持部である。
そして、左右の起立片６２，６２と隆状部６３との間が、排水部６１であり、雨水を流れ方向に流す役割を果たす。また、起立片６２，６２のフランジ状の上端には、桁行き方向に配設されたジョイント部材を兼ねる流水部材６Ｂ，６Ｂが固定具６ｄ，６ｄにて固定され、流水部材６Ｂ，６Ｂの流水空間６４，６４から導かれた雨水も、排水部６１に集められて水下側へ排水される。
また、左右に隣接する前記太陽電池パネル８，８の表面側には、各太陽電池パネル８，８のフレーム８２，８２を押さえる押さえ部材６Ｅが配され、上方から固着具６ｆを前記縦支持材６Ａ（の隆状部６３）に打ち込んで取り付けている。

また、前記太陽電池パネル８，８の流れ方向の端縁は、表面側の隙間に不定形のシール材８３が充填され、その裏面側に配される断面略Ｗ字状のジョイント部材６Ｂにて連結されている。このジョイント部材６Ｂは、前述のように流水部材を兼ねるものであって、樋状の流水部６４の端縁を固定具６ｄにて前記縦支持材６Ａのフランジ状の上端に固定したので、流水部６４と排水部６１とが連絡され、流水部６４に流下した雨水や結露水などは排水部６１へ導かれて水下側へ流すことができる。

このように本発明は、複数の屋根瓦３が敷設されて構成される瓦屋根上に、外設部材８を取り付けるための持出部材１の設置構造を提案するものであり、横桟４ｃ，４ｃ間において桁行き方向に沿うように固定用支持材２を構造材４Ａ上に固定し、該固定用支持材２に持出部材１を固定するので、瓦屋根を構成する屋根瓦３に負担を与えることがないため圧壊や破損を生ずるおそれもなく、安定した強度を支持得ることができる。また、図示したような瓦屋根の仕様や外設部材８の仕様に全く関係なく取り付けられるもので、どのような仕様の瓦屋根にも適用でき、どのような仕様の太陽電池パネル等の外設部材８にも、或いは改修屋根にも適用できる。

図３に示す改修構造の実施例は、前記支持部材５に横葺き外装構造である改修屋根を構築する例を示すものであり、桁行き方向に長尺な支持部材５に対して直交するように水流れ方向に沿って垂木７Ａが配され、該垂木７Ａに跨るようにハット状の固定部材７Ｂを配し、この固定部材７Ｂを固着具７ｃにて支持部材５に固定し、前記垂木７Ａ，７Ａ間には木毛セメント板又は断熱材７Ｄを取り付けている。

また、改修屋根を構成する横葺き外装材９Ａは、面板部９１の水下側及び水上側に成形部９２（水下側成形部），９３（水上側成形部）を設けた構成であり、面板部９１は、中央よりやや水上側で谷状に屈曲し、水下側近傍で山状に屈曲した略平坦状である。
水下側成形部９２は、面板部９１の水下縁を下方へ略鉛直状に曲げ（縦片部９２１）、その下端を水上側へ曲げ成形し、続いて上方へ略く字状に屈曲し（横片部９２２）、さらにその先端を表面側へ折り返した構成とした。
水上側成形部９３は、面板部９１から延在する端縁（延在部９３１）を表面側上方へ折り返し状に曲げ成形し、その上端を水下側下方へ折り曲げた構成とした。
そして、これらの水下側成形部９２と水上側成形部９３とは、敷設状態において係合する構成とした。

また、前記横葺き外装材９Ａを保持する保持部材７Ｅは、一般に吊子と称される部材であって、この図示実施例に用いられる保持部材７Ｅは、横葺き外装材９Ａの水上側成形部９３（被保持部）を保持する保持部７１と、定着片である固定部７２とを有する構成である。上記の固定部７２は、ハット型躯体である垂木７Ａの上面部にビス７２１により固定されている。

このような構成を有する改修構造は、前述のように設置した持出部材１に、桁行き方向に取り付けた支持部材５に対し、新たな改修屋根を取り付けたものであって、取り付ける改修屋根は、その構成について全く制限されるものではないため、各種メーカー及び各種寸法、各種仕様の改修屋根を適用することができ、極めて実用的価値が高いものである。

図４に示す改修構造の他の実施例は、前記支持部材５に縦葺き外装構造である改修屋根を構築する例を示すものであり、
なお、この実施例では、側断面を示しているが、改修屋根の構成を詳しく示すため、正面から見た状態を付記している。
この改修屋根は、前記の桁行き方向に長尺な支持部材５上に複数部材を組み合わせてなる保持部材（７Ｆ，７Ｇ）を固定し、該保持部材（７Ｆ，７Ｇ）に縦葺き外装材９Ｂ，９Ｂの左右の側縁を保持させ、縦葺き外装材９Ｂ，９Ｂの左右の側縁間にキャップ材９Ｃを取り付けた構成である。

前記保持部材（７Ｆ，７Ｇ）は、略左右対称の部材であって、前記支持部材５上に固定する略門型の下部保持部材（タイトフレーム）７Ｆと、該下部保持部材７Ｆの略中央の横片に下方からボルトナットにて留め付けた上部保持部材（受支材）７Ｇとからなり、連結具７ｈにて一体状に連結されている。
下部保持部材７Ｆは、例えば短幅の帯状鋼材を折り曲げ成形してなり、略中央の横片から左右に脚部を有し、各脚部の下端に下面が前記支持部材５と接する固定部（固定具７ｉ）である。
上部保持部材７Ｇは、略垂直状に起立する受支面を前後に有する側断面略Ｕ字状のピース材であり、各受支面の下方には左右に張り出した部分が形成され、その下方が前記外装材９Ｂの第１嵌合部９７１が嵌合する被嵌合部７３である。また、受支面の上縁を前後方向に折り曲げ、前記外装材９Ｂの裏面を安定に保持できるようにしている。さらに、この受支面の略中央上端には、前記外装材９Ｂの断面略Ｕ字状の第２嵌合部９７２を上方から嵌合可能な矩形状の溝部７４が設けられている。

前記構成の保持部材（７Ｆ，７Ｇ）に保持させる縦葺き外装材９Ｂは、略平坦状の面板部９６の左右の側縁に左右対称の傾斜状の立ち上げ部９７，９７を有する構成であり、この立ち上げ部９７の高さの途中には、前記上部保持部材７Ｇ（の被嵌合部７３）に嵌合状に取り付けるための第１嵌合部９７１が設けられ、該第１嵌合部９７１の上方に、前記上部保持部材７Ｇの側縁に支持される傾斜状部分を介し、その先端には、前記上部保持部材７Ｇの略中央上端に形成された溝部７４に上方から嵌合させる断面略Ｕ字状の第２嵌合部９７２を有する構成である。

前記縦葺き外装材９Ｂと共に外装面を形成するキャップ材９Ｃは、左右方向に隣接する縦葺き外装材９Ｂ，９Ｂの外側立上り部９７，９７間に配設されるものであって、前記縦葺き外装材９Ｂと同様な素材から成形されるものであり、略傘状の化粧部９８の左右の側縁に設けた折返し部９９を前記縦葺き外装材９Ｂの第１嵌合部９７１の裏面に嵌合させて取り付けられる。

１ 持出部材
１１ 固定部
１２ 第１縦部
１３ 被挟着部
１４ 第２縦部
１５ 取付受部
１ｂ 取付ボルト
１ｃ 固着具
１Ｄ 受部材
２ 固定用支持材
３ 屋根材（屋根瓦）
４Ａ 構造材（躯体）
４Ｂ 野地板
４ｃ 横桟（桟木）
５ 支持部材
５ｂ 固定具
６Ａ 縦支持材
６Ｂ 流水部材
７Ａ 垂木
７Ｂ 固定部材
７ｃ 固着具
７Ｄ 断熱材
７Ｅ 保持部材（吊子）
７Ｆ 下部保持部材（タイトフレーム）
７Ｇ 上部保持部材（受支材）
８ 外設部材（太陽電池システム）
９Ａ 横葺き外装材
９Ｂ 縦葺き外装材
９Ｃ キャップ材

Claims (3)

1. 瓦屋根上に設置する外設部材を取り付けるための持出部材の設置構造であって、
   前記持出部材は、固定部と、該固定部から立ち上がる第１縦部と、瓦屋根を形成する屋根材同士の重合部分に挟まれる被挟持部と、該被挟持部から上方へ立ち上がる第２縦部とを備え、
   屋根材を支持する横桟の配設間隔において、桁行き方向に沿うように固定用支持材を構造材上に固定し、この固定用支持材に持出部材を固定することを特徴とする持出部材の設置構造。
2. 瓦屋根に請求項１に記載の持出部材の設置構造を設置し、さらにその第２縦部に支持部材を固定し、該支持部材に外設部材を取り付けてなることを特徴とする外設部材の取付構造。
3. 瓦屋根に請求項１に記載の持出部材の設置構造を設置し、さらにその第２縦部に支持部材を固定し、該支持部材上に改修屋根を構築してなることを特徴とする改修構造。

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