JP3818410B2 - 太陽電池付鋼板屋根パネルおよび屋根構造 - Google Patents

太陽電池付鋼板屋根パネルおよび屋根構造 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池付鋼板を用いた2重鋼板製の屋根パネルおよび屋根構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、太陽電池付鋼板を用いた屋根構造として、並設した状態で側縁が噛み合うように、予め工場で曲げ加工をした太陽電池付鋼板を用いるものがある。施工に際しては、屋根の野地面に、現場において金物を用いて内樋をビスまたは釘で固定し、前記の予め工場で曲げ加工した太陽電池付鋼板を、内樋どうしを跨がらせながら載せ、その目地部に、噛み合わせにより固定されるカバー材を嵌め込むものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成の屋根構造は、取付作業が全て現場作業のため、位置決めのための墨出し等の手間がかかる。また、太陽電池の表面を保護および接着している材料は、火災時に焼失するため、防火上の問題となりやすい。さらに、太陽電池付鋼板は、側縁の僅かな噛み合わせだけによるため、吹き上げ時の保持力に問題が出やすい。また、裏面を配線スペースとしているため、施工時に作業者が上に載った場合などの荷重により、鋼板が変形してしまう恐れがある。
【0004】
この発明は、上記の課題を解消するものであり、施工が簡略化でき、防火性能にも優れた太陽電池付鋼板屋根パネルおよび屋根構造を提供することを目的とする。
この発明の他目的は、一般のスレート葺き屋根との接続も容易で、またケラバ部の納まりも容易な構成とできる太陽電池付鋼板屋根パネルを提供することである。
この発明のさらに他の目的は、集熱効率の一層の向上を図ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の太陽電池付鋼板屋根パネルは、底板部およびこの底板部の両側縁から立ち上がる側板部を有する鋼板製のパネル本体と、このパネル本体の一側の側板の内側に沿って設けられて上面が開放された内樋と、前記パネル本体の上面を蓋する太陽電池付鋼板とを備える。この太陽電池付鋼板は、一側縁が前記内樋内に立ち下がり、かつ他側縁が略かぎ形に立ち下がるものとする。
この太陽電池付鋼板屋根パネルは、一側縁に内蔵した内樋の溝形が開放されており、他側縁は太陽電池付鋼板がかぎ形に突出しているため、屋根パネルを母屋等に設置することにより、主要な防水性能が確保される。そのため施工が非常に簡略化される。また、一般のスレート葺屋根との接続も容易で、かつケラバ部の納まりも容易となる。また、この太陽電池付鋼板屋根は、基本的にパネル本体となる鋼板と太陽電池付鋼板との二重屋根であるため、十分な防火性能が確保される。パネル内部の空気層は、軒先から棟まで連通させることもでき、これにより、内部に集熱用パイプを配置したり、また内部の暖められた空気を住宅内に導入することも可能で、暖房や給湯の熱源に用いることもできる。
上記構成において、前記太陽電池付鋼板は、両側縁の付近が立ち上がってその側縁の立ち下がり部分に続くものとし、この太陽電池付鋼板の長さ方向の一部または全部を覆う透光板を、この太陽電池付鋼板の両側の立ち上がり部分の上に跨がらせて載せても良い。
このように、太陽電池付鋼板の両側縁の付近を立ち上がらせ、この立ち上がり部分に続く側縁を立ち下がらせているため、防水性を向上させると共に、表面にガラス等の透光板を載せることで、集熱に有効な空気層が確保される。そのため、一層の集熱効率の向上が図れる。
【0006】
この発明の太陽電池付鋼板屋根構造は、前記いずれかの構成の太陽電池付鋼板屋根パネルを横並びに配置し、互いに隣接する片方の太陽電池付鋼板屋根パネルの内樋内に、もう片方の太陽電池付鋼板屋根パネルの略かぎ形の立ち下がり部分を嵌め込み、内樋内の対向する太陽電池付鋼板の立ち下がり部分間に、カバー材を嵌め込んだものである。
このようにカバー材を嵌め込むことで、一層完全な屋根の防水性能が確保される。しかも、カバー材の嵌め込みという簡易な作業で防水施工が行える。
【0007】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図1ないし図9と共に説明する。この太陽電池付鋼板屋根パネル1は、軒から棟にわたる長さを有し(図9参照)、横幅が建物のモジュール寸法(800〜1000mm)の整数倍(例えば2倍)とされた大型屋根パネルであり、次の構成とされる。すなわち、この太陽電池付鋼板屋根パネル1は、鋼板製のパネル本体2と、このパネル本体2の一側の側板の内側に沿って設けられて上面が開放された内樋3と、パネル本体2の上面を蓋する太陽電池付鋼板4とで主に構成される。
【0008】
パネル本体2は、底板部2aおよびこの底板部2aの両側縁から立ち上がる側板部2b,2cを有する鋼板の曲げ加工品であり、幅方向の中間の複数箇所(図示の例では2か所)と、一側縁の近傍とに、パネル長さの全長にわたって延びる鋼板製の補強板5,6が上面に溶接されている。中間の補強板5は、断面Z字状の曲げ加工されて、その下フランジ部がパネル本体2の底板部2aに溶接され、上フランジ部の位置する上端位置は、パネル本体2の側板部2b,2cよりも若干低くされている。側部の補強板6は、内樋3の支持を兼用する部材であり、同じくZ字状の断面形状に形成され、一側の側板部2bからほぼ内樋3の幅だけ離れて底板部2aに下フランジが溶接されている。側部の補強板6は、中間の補強板5よりも若干低く設けられ、上面に内樋3が載せられている。パネル本体2の外底面の長手方向複数箇所には、アングル材等からなる母屋接合片12(図3)が溶接により固定されている。
内樋3は、リップ溝形に曲げ加工された鋼板または軽量形鋼からなる。この内樋3は、パネル本体2の一側縁に全長に沿って設けられ、補強板6上と、パネル本体2の側板部2bの内側面とに、底面および一側面が各々溶接されている。内樋3のリップ3a,3b(図5)のうち、パネル中央側のリップ部3aは、側縁側のリップ部3bよりも長く突出している。
【0009】
太陽電池付鋼板4は、一側縁が内樋3内に立ち下がり、かつ他側縁が略かぎ形に立ち下がるものである。詳しくは、太陽電池付鋼板4は、両側縁の付近が垂直な立ち上がり部4aとなる浅い溝状に形成され、両側の立ち上がり部4aから主面と平行な鍔部4bを介して、斜め外側に延びる両側縁の各立ち下がり部分4cに続く。太陽電池付鋼板4は、内樋3のリップ部3aと、パネル本体2の側板部2cの上端の外フランジ部に、両側の鍔部4bで載せられ、かつ中間部分が補強板5に載せられ、各載置面に接着剤8で接着されている。接着剤8は、両面粘着テープであっても良い。また、太陽電池付鋼板4は、パネル幅方向に複数枚(図示の例では2枚)を繋ぎ合わせたものであり、その接合部4dは、例えば図6(A),(B)に示すように倒しはぜ等のはぜ継ぎにより接合されている。
【0010】
太陽電池付鋼板4の上面のうち、棟部から所定長さの範囲は、ガラス板等からなる透光板9により覆われている。透光板9は、両側縁が太陽電池付鋼板4の両側部の鍔部4b上の載せられ、長手方向に沿う押え材10により止め付けられている。押え材10は、断面がZ字状に形成され、タッピンビス等の固着具11により、太陽電池付鋼板4に止め付けられる。
【0011】
この太陽電池付鋼板屋根パネル1を用いた屋根構造を説明する。この太陽電池付鋼板屋根パネル1は、住宅等の建物における屋根部鉄骨材上に設置される。図4,図9の設置例では、太陽電池付鋼板屋根パネル1は、屋根勾配方向に並ぶ複数本の鋼製の母屋13上に載せられ、下面に突出した母屋接合片 を母屋13の屋根勾配方向の上側の側面に係止させて、ボルト・ナットにより母屋13に接合してある。最下段の母屋13は、軒桁17の上方に配置されたものである。
この太陽電池付鋼板屋根パネル1を横並びに配置した箇所では、互いに隣接する片方の太陽電池付鋼板屋根パネル1の内樋3内に、もう片方の太陽電池付鋼板パネル1の略かぎ形の立ち下がり部分4cを嵌め込み、内樋3内の対向する太陽電池付鋼板4,4の立ち下がり部分4c,4c間に、カバー材15を嵌め込む。
【0012】
カバー材15は、鋼板等の金属板の曲げ加工品または樹脂板からなり、図7(A)〜(C)に各種の例を示すように、上面板部15aの両側縁が内側へ湾曲状態に折り返され、下方に屈曲した弾性脚15bが形成された形状とされている。弾性脚15bの先端には外側へ膨らむ先端係止部15cが形成されている。このため、カバー材15は、対向する太陽電池付鋼板4間に押し込むことにより、弾性脚15bの先端係止部15cが立ち下がり部4cを通過したときに外側へ弾性的に広がって立ち下がり部4cの下端に係合する。このとき、カバー材15の折り返し部分を含む上面板部15aと太陽電池付鋼板4の上面との間には、弾性材等からなる止水材16(図5(B))を挟み込み、弾性復元力で保持する。なお、カバー材15は、透光板9が設けられた箇所では、この透光板9および止め材10の上方から押し込む。
【0013】
図1(C)および図4に示すように、この太陽電池付鋼板屋根パネル1と一般のスレート葺屋根等の屋根パネル20とが隣接する箇所では、次のように納める。太陽電池付鋼板屋根パネル1の内樋3側に隣接する一般屋根パネル20には、太陽電池付鋼板屋根パネル1の内樋3内に一側縁が立ち下がり状態に入る水切板21を設け、この水切板21の他側縁を、野地板27とスレート等の葺材28等との間に挟み込む。これら太陽電池付鋼板4と水切板21の立ち下がり部分間に、前記カバー材15を押し込む。
太陽電池付鋼板屋根パネル1の内樋3を有しない側面に隣接する一般屋根パネル20には、太陽電池付鋼板屋根パネル1に隣接する内樋3Aを、パネル側縁に設け、この内樋3Aに太陽電池付鋼板屋根パネル1の太陽電池付鋼板4のかぎ状立ち下がり部分4cと、一般屋根パネル20に設けた水切板22の立ち下がり部分を挿入する。これら太陽電池付鋼板4と水切板22の立ち下がり部分間に、前記カバー材15を押し込む。
【0014】
図8に示すように、この太陽電池付鋼板屋根パネル1の側縁がケラバ部となる場合は、次のように納める。太陽電池付鋼板屋根パネル1の内樋3側のケラバ部では、ケラバ破風24を取付けるケラバ破風下地25に、内樋3内へ一部が立ち下がる水切板29を設け、前記各部と同様にカバー材15を嵌め込む。
太陽電池付鋼板屋根パネル1の内樋3を有しない法のケラバ部では、太陽電池付鋼板屋根パネル1の太陽電池付鋼板4の鍔部4bをケラバ破風24とケラバ破風下地25との間に差し込み、鍔部4bに続く立ち下がり部4cをケラバ破風下地25の外側へ立ち下がらせる。
【0015】
この太陽電池付鋼板屋根パネルおよび屋根構造によると、このように、屋根パネル1を母屋13に設置し、ジョイント部にカバー材15を上方より押し嵌めるだけで、屋根面の仕上げ、防水施工が完了するため、施工が非常に簡略化される。一般のスレート葺等の屋根パネル20との接続も容易である。また、そのままの太陽電池付鋼板屋根パネル1の構成で、ケラバ部の納まりが行え、簡単な構成の納まりとなる。
また、この太陽電池付鋼板屋根パネル1は、基本的に2重屋根であるため、十分な防火性能が確保される。太陽電池付鋼板屋根パネル1の底板部2aと太陽電池付鋼板4との間の空間は、軒先から棟まで貫通しているので、内部に集熱用の流体配管(図示せず)を配置し、あるいは内部の暖められた空気を室内に導入することで、暖房や給湯の熱源とすることもできる。さらに、太陽電池付鋼板4の立ち上がり部4a,4a間にガラス板等の透光板9を橋渡し状態に設けることにより、透光板9と太陽電池付鋼板4との間に集熱に有効な空気層が確保され、集熱効率を上げることができる。
【0016】
【発明の効果】
この発明の太陽電池付鋼板屋根パネルは、底板部およびこの底板部の両側縁から立ち上がる側板部を有する鋼板製のパネル本体と、このパネル本体の一側の側板の内側に沿って設けられて上面が開放された内樋と、前記パネル本体の上面を蓋する太陽電池付鋼板とを備え、この太陽電池付鋼板は、一側縁が前記内樋内に立ち下がり、かつ他側縁が略かぎ形に立ち下がるものであるため、施工が簡略化でき、しかも防火性能にも優れる。
太陽電池付鋼板を、両側縁の付近が立ち上がって両側縁の各立ち下がり部分に続くものとし、この太陽電池付鋼板の長さ方向の一部または全部を覆う透光板を、この太陽電池付鋼板の両側の立ち上がり部分の上に跨がらせて載せた場合は、集熱効率の一層の向上が図れる。
また、この発明の太陽電池付鋼板屋根構造によると、上記の太陽電池付鋼板屋根パネルの効果と共に、簡易な施工で完全な屋根の防水性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の一実施形態にかかる太陽電池付鋼板屋根パネルの概略平面図、(B)はそのB−B線拡大断面図、(C)は同断面部分に対応する太陽電池付鋼板屋根パネルの並設状態を示す屋根構造の断面図である。
【図2】同太陽電池付鋼板屋根パネルを分解して示す断面図である。
【図3】図1(A)の III− III線拡大断面図である。
【図4】同断面部分に対応する太陽電池付鋼板屋根パネルの並設状態を示す屋根構造の断面図である。
【図5】(A)は図3のVA部分の拡大断面図、(B)は図4のVB部分の拡大断面図である。
【図6】太陽電池付鋼板の中間継部の各例を示す拡大断面図である。
【図7】カバー材の各種の例を示す端面図である。
【図8】同太陽電池付鋼板屋根パネルを用いた屋根のケラバ部の断面図である。
【図9】(A)は同太陽電池付鋼板屋根パネルと母屋との関係を示す側面図、(B)、(C)は各々同図(A)のP部およびQ部の拡大図である。
【符号の説明】
1…太陽電池付鋼板屋根パネル 4a…立ち上がり部
2…パネル本体 4c…立ち下がり部
2a…底板部 5,6…補強板
2b,2c…側板部 9…透光板
3…内樋 20…一般の屋根パネル
4…太陽電池付鋼板

Claims (3)

  1. 底板部およびこの底板部の両側縁から立ち上がる側板部を有する鋼板製のパネル本体と、このパネル本体の一側の側板の内側に沿って設けられて上面が開放された内樋と、前記パネル本体の上面を蓋する太陽電池付鋼板とを備え、この太陽電池付鋼板は、一側縁が前記内樋内に立ち下がり、かつ他側縁が略かぎ形に立ち下がるものとした太陽電池付鋼板屋根パネル。
  2. 前記太陽電池付鋼板は、両側縁の付近が立ち上がってその側縁の立ち下がり部分に続くものとし、この太陽電池付鋼板の長さ方向の一部または全部を覆う透光板を、この太陽電池付鋼板の両側の立ち上がり部分の上に跨がらせた載せた請求項1記載の太陽電池付鋼板屋根パネル。
  3. 請求項1または請求項2記載の太陽電池付鋼板屋根パネルを横並びに配置し、互いに隣接する片方の太陽電池付鋼板屋根パネルの内樋内に、もう片方の太陽電池付鋼板パネルの略かぎ形の立ち下がり部分を嵌め込み、内樋内の対向する太陽電池付鋼板の立ち下がり部分間に、カバー材を嵌め込んだ太陽電池付鋼板屋根構造。
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