JP4328437B2 - 太陽電池付屋根 - Google Patents
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- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板状の太陽電池パネルが設けられた複数の屋根面を備えた太陽電池付屋根に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、屋根面に縦横に配列された屋根葺材である複数の太陽電池パネルで太陽光を電力に変換する太陽電池付屋根が利用されている。太陽電池パネルは、矩形状に形成されたものが一般的であり、屋根面の傾斜方向に沿って屋根の下地面に取付けられた支持部材に固定されている（特開平９−３２２０６号公報等参照）。
太陽電池付屋根の形式としては、太陽電池パネルの形状から屋根面の傾斜方向に沿って太陽電池パネルを配列しやすい切妻式屋根に準じたものが一般的である。このような切妻式屋根では、屋根面に矩形状の太陽電池パネルを配列すれば、屋根面全体に太陽電池パネルが隙間なく配列されるようになり、充分な受光面積を確保できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の太陽電池付屋根では、冬になると、太陽の赤緯が低くなるため、北側に配置された屋根面が南側に配置された屋根面よりも照度が著しく小さくなるという問題がある。
また、受光量を充分に確保するために、一方向に傾斜した屋根面を有する片流れ式屋根が考えられるが、切妻式屋根と同じ受光面積を確保しようとすると、片流れ式屋根を備えた建物の高さ寸法が大きくなってしまい、高さ制限内に当該建物を納めることが困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、一対の屋根面の照度の差が小さくなるとともに、受光面積を確保しても、建物の高さが著しく高くならない太陽電池付屋根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、図面をも参照して説明すると、平板状の太陽電池パネル20が設けられた複数の屋根面13〜15を備えた太陽電池付屋根10であって、前記複数の屋根面13〜15のうち、大棟を介して互いに隣接する一対の屋根面14，15は、勾配が互いに相違し、前記一対の屋根面14，15の一方は、他方の屋根面14との境界線11である前記大棟から斜め下方かつ北側に延び、その勾配が他方の勾配よりも緩いことを特徴とする。
この発明によれば、一方の屋根面15を北側に配置しても、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14よりも緩やかにしたので、一方の屋根面15の受光面積を充分に確保することが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、一対の屋根面14，15の境界線11が大棟となり、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14の勾配よりも緩やかにしたので、北側に配置された一方の屋根面15の受光面積を南側に配置された他方の屋根面14よりも大きくすれば、北側および南側に配置される一対の屋根面14，15の受光量の差が小さくなり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
また、一方および他方の屋根面14，15が交差する境界線11が水平に延びる大棟となるので、一方の屋根面15の受光面積を他方の屋根面14よりも大きくすることにより、北側および南側に配置される一対の屋根面の受光量の差を小さくすることが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
【０００６】
請求項２に記載の太陽電池付屋根は、請求項１に記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面は寄棟屋根として設けられ、前記一方の屋根面が北側に設けられ、前記他方の屋根面が南側に設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、寄棟屋根の勾配の変更が容易なため、照度の差を容易に小さくすることができ、さらに片流れ式屋根に比べて屋根の高さが高くならずに済ますことができる。
【０００７】
請求項３に記載の太陽電池付屋根は、請求項１に記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面は切妻屋根として設けられ、前記一方の屋根面が北側に設けられ、前記他方の屋根面が南側に設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、切妻屋根の勾配の変更が容易なため、照度の差を容易に小さくすることができ、さらに片流れ式屋根に比べて屋根の高さが高くならずに済ますことができる。
【０００８】
請求項４に記載の太陽電池付屋根は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面14，15は、妻方向の長さ寸法が互いに異なっていることを特徴とする。
この発明によれば、妻方向の長さ寸法が大きく、受光量が多く確保できる屋根面を南側に配置された他方の屋根面14に設定することが可能となるので、屋根面全体における受光量が多く確保できるようになり、屋根面全体の受光面積が同一の他の形式の屋根よりも、より多くの年間電力量が得られるようになる。
【０００９】
請求項５に記載の太陽電池付屋根は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池付屋根において、当該太陽電池付屋根は、ペントハウス90の屋根91となっていることを特徴とする。
この発明によれば、高層ビル等の建物1Fの屋上には、当該屋上に出入りするために、エレベータ室または階段室等として利用されるペントハウス90が設置され、このペントハウス90が設けられる屋根が太陽電池パネルを設置できない歩行可能な陸屋根となっていても、ペントハウス90の屋根面93，94に太陽電池パネル20を設置することが可能となるので、ペントハウス90の屋根91を利用して受光量が確保され、屋上を有効利用できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第一実施形態]
図１には、本発明の第一実施形態に係る建物１が示されている。この建物１は基礎２の上に設置された複数の建物ユニット３と、これらの建物ユニット３の上に形成された屋根10とを備えたものである。
建物１は、箱状に形成された建物ユニット３を複数組み合わせることにより、建築されるユニット式建物である。
屋根10は、水平に延びる屋根面14，15の境界線としての大棟11と、この大棟11の端部から斜め下方に延びる下り棟12とを有する寄棟式の屋根である。
屋根10は、三角形に形成された妻側屋根面13と、台形に形成された桁側屋根面14，15とを有している。
妻側および桁側屋根面13〜15には、太陽光エネルギーを電力に変換する屋根葺材である太陽電池パネル20が配列されている。これにより、屋根10は、太陽電池付屋根となっている。
また、太陽電池パネル20は、矩形状に形成され、複数のソーラーセルを有するものである。なお、妻側屋根面13の太陽電池パネル20が配列されない部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部16，17が設けられている。桁側屋根面14の太陽電池パネル20が配列されない部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部18，19が設けられている。
【００１４】
桁側屋根面14，15は、図２に示されるように、当該屋根面14，15の境界線となる大棟11を境にして隣接配置され、これらの屋根面14，15の勾配が互いに相違している。
桁側屋根面14は、南側に配置された屋根面であり、大棟11から斜め下方に延びている。屋根面14の勾配は、急勾配となっている。屋根面14の妻方向の長さ寸法L1は、後述する屋根面15の長さ寸法S1よりも小さくなっている。これにより、桁側屋根面14は、受光量が多く確保できるようになり、屋根面13〜15全体における受光量が多く確保可能となっている。
桁側屋根面15は、北側に配置された屋根面であり、大棟11から斜め下方に延びている。
屋根面15の勾配は、屋根面14の勾配よりも緩やかとなっている。これにより、屋根面15は、北側に配置されていても、受光量が充分に確保されるようになっている。
屋根面15の長さ寸法S1は、前述したように、屋根面14の長さ寸法L1よりも大きくなっている。
【００１５】
このような本第一実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、桁側屋根面14，15の境界線となる大棟11が水平に延び、桁側屋根面15の勾配を屋根面14の勾配よりも緩やかにしたので、当該屋根面15を北側に配置しても、屋根面15の受光量が充分確保されるようになり、屋根面14，15の照度の差を小さくできるうえ、受光面積を充分に確保しても、屋根面14の受光面積を大きくし、屋根面15の受光面積を小さくすることで、屋根面全体における受光量が確保されるようになり、建物１の高さを高くすることなく受光面積を十分に確保できる。
【００１６】
［第二実施形態］
図３および図４には、本発明の第二実施形態が示されている。
本第二実施形態は、前記第一実施形態における寄棟式の屋根10を、切妻式の屋根30としたものである。
すなわち、切妻屋根30を備えた建物1Aは、二階建てとなっている。この建物1Aの二階の南側には、断面台形状に形成された台形建物ユニット４が配置されている。
切妻屋根30は、棟31を境にして隣接配置された一対の屋根面32，33を有するものである。
屋根面32，33は、複数の屋根パネル（図示省略）により形成されるものである。屋根面32を形成する屋根パネルは、台形建物ユニット４の上面で支持されるようになっている。
屋根面33を形成する屋根パネルは、二階部分に配置された建物ユニット３の上面に設置された束およびブラケット等により支持されるようになっている。
屋根面32，33には、屋根葺材である太陽電池パネル20が配列されている。これにより、屋根30は、太陽電池付屋根となっている。
また、屋根面32，33は、これら屋根面32，33の勾配が互いに相違しているものとなっている。
屋根面32は、図４に示されるように、南側に配置された屋根面であり、棟31を境にして斜め下方に延びている。屋根面32の勾配は、急勾配となっている。
屋根面32の妻方向の長さ寸法L2は、後述する屋根面33の長さ寸法S2よりも大きくなっている。
屋根面33は、北側に配置された屋根面であり、棟31を境にして斜め上方に延びている。これにより、屋根面33の受光面が南側に面するようになっている。
屋根面33の勾配は、屋根面32の勾配よりも緩やかとなっている。屋根面33の妻方向の長さ寸法S2は、屋根面32の長さ寸法L2よりも小さくなっている。
【００１７】
このような本第二実施形態によっても、前記第一実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、屋根面32，33の両方が南側に向いているので、屋根面33の受光量が充分に確保されるようになり、両方の屋根面32，33の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を充分確保しても、受光面積が同一の片流れ式屋根に比べて建物１の高さを低くすることができる。
【００１８】
また、屋根面32の妻方向の長さ寸法L2を屋根面33の当該長さ寸法S2よりも大きくしたので、受光量が最も多く確保できる南側の屋根面32の受光面積が大きくできるようになり、屋根面全体における受光量が多く確保されるようになり、屋根面全体の受光面積が同一の他の形式の屋根よりも、より多くの年間電力量を得ることができる。
【００１９】
［第三実施形態］
図５および図６には、本発明の第三実施形態が示されている。
本第三実施形態は、前記第二実施形態における棟31を境にして斜め上方に延びる屋根面33を、境界線41を境にして水平に延びる屋根面43としたものである。
すなわち、屋根40を備えた建物1Bは、三階建てとなっている。この建物1Bの三階部分には、建物ユニット３、断面台形状に形成された台形建物ユニット５および断面三角形状に形成された三角形建物ユニット６がそれぞれ配置されている。
屋根40は、水平方向に延びる境界線41から斜め下方に延びる傾斜屋根面42と、この傾斜屋根面42に隣接して設けられ、当該境界線41から水平に延びる水平屋根面43とを有する変形切妻屋根である。
屋根面42を形成する屋根パネル（図示省略）は、建物ユニット３および台形建物ユニット５の上面で支持されるようになっている。
屋根面43を形成する屋根パネル（図示省略）は、台形建物ユニット５および三角形建物ユニット６の上面により支持されるようになっている。
屋根面42，43には、屋根葺材である太陽電池パネル20が配列されている。これにより、屋根40は、太陽電池付屋根となっている。
【００２０】
傾斜屋根面42は、南側に配置された屋根面である。この傾斜屋根面42の勾配は、急勾配となっている。傾斜屋根面42の妻方向の長さ寸法L3は、後述する水平屋根面43の長さ寸法S3よりも大きくなっている。
水平屋根面43は、北側に配置された屋根面である。この水平屋根面43の妻方向の長さ寸法S3は、前述したように、傾斜屋根面42の長さ寸法L3よりも小さくなっている。
【００２１】
このような本第三実施形態によっても、前記第二実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、水平屋根面43が水平に延びているので、水平屋根面43を北側に配置しても、当該水平屋根面43の受光量が充分に確保できるようになり、屋根面42，43の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を大きくするために、水平屋根面43の受光面積を大きくしても、建物1Bの高さが高くならず、屋根面全体の受光面積を充分に確保できる。
【００２２】
［第四実施形態］
図７および図８には、本発明の第四実施形態が示されている。
本第四実施形態は、前記第二実施形態における切妻式の屋根30を、下り棟52A，52B を備えた変形寄棟屋根50としたものである。
すなわち、変形寄棟屋根50は、図７に示されるように、五角形に形成された妻側屋根面53と、台形に形成された桁側屋根面54，55と、当該屋根50の頂上部分に形成された矩形状の頂上側屋根面56とを備えたものである。
妻側屋根面53および桁側屋根面54，55には、下り棟52A，52Bに沿って三角形状の三角形太陽電池パネル21が配列されるとともに、残りの部分に矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。頂上側屋根面56には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。これらにより、屋根50は、太陽電池付屋根となっている。
なお、妻側屋根面53の太陽電池パネル20，21が配列されない余白部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部57，58が設けられている。
【００２３】
桁側屋根面54は、図８に示されるように、南側に配置された屋根面であり、頂上側屋根面56との境界線51から斜め下方に延びている。この桁側屋根面54の勾配は、急勾配となっている。桁側屋根面54の妻方向の長さ寸法L4は、頂上側屋根面56の当該長さ寸法S4よりも大きくなっている。
頂上側屋根面56は、四つの屋根面53〜55全てに隣接して配置されている。この頂上側屋根面56は、桁側屋根面54との境界線51から斜め上方に延びている。頂上側屋根面56の勾配は、桁側屋根面54の勾配よりも緩やかとなっている。
【００２４】
このような本第四実施形態によっても、前記第二実施形態と同様に、桁側屋根面54および頂上側屋根面56の両方が南側に向いているので、屋根面56の受光量が充分に買う補されるようになり、両方の屋根面54，56の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を充分に確保しても、受光面積が同一の片流れ式屋根に比べて建物1Cの高さを低くすることができる。
【００２５】
［第五実施形態］
図９および図10には、本発明の第五実施形態が示されている。
本第五実施形態は、前記第三実施形態における切妻屋根40を、下り棟62A，62Bを備えた変形寄棟屋根60としたものである。
すなわち、変形寄棟屋根60は、図９に示されるように、五角形に形成された妻側屋根面63と、台形に形成された桁側屋根面64，65と、当該屋根60の頂上部分に形成された矩形状の頂上側屋根面66とを備えたものである。
妻側屋根面63および桁側屋根面64，65には、下り棟62A，62Bに沿って三角形状の三角形太陽電池パネル21が配列されるとともに、残りの部分に矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。頂上側屋根面66には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。これらにより、屋根60は、太陽電池付屋根となっている。
なお、妻側屋根面63の太陽電池パネル20，21が配列されない余白部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部67が設けられている。
【００２６】
桁側屋根面64は、図10に示されるように、南側に配置された屋根面であり、頂上側屋根面66との境界線61から斜め下方に延びている。この桁側屋根面64の勾配は、急勾配となっている。桁側屋根面64の妻方向の長さ寸法L5は、頂上側屋根面66の当該長さ寸法S5よりも大きくなっている。
頂上側屋根面66は、四つの屋根面63〜65全てに隣接して配置されている。この頂上側屋根面66は、桁側屋根面64との境界線61から水平に延びている。
【００２７】
このような本第五実施形態によっても、前記第三実施形態と同様に、頂上側屋根面66が水平方向に延びているので、当該頂上側屋根面66の受光量が充分に確保できるようになり、屋根面64，66の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を大きくするために、頂上側屋根面66の受光面積を大きくしても、建物1Dの高さが高くならず、屋根面全体の受光面積を充分に確保できる。
【００２８】
［第六実施形態］
図11および図12には、本発明の第六実施形態が示されている。
本第六実施形態は、前記第一実施形態における寄棟屋根10を、ドーマ80を備えた寄棟屋根70としたものである。
すなわち、寄棟屋根70の桁側屋根面15には、ドーマ80が設けられている。このドーマ80は、建物1Eに形成される小屋裏内に採光を得るために設けられるものである。ドーマ80は、棟11に沿って延びる細長いものとなっている。
ドーマ80の屋根面81には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。屋根面81は、棟11から水平に延びている。
なお、桁側屋根面15のドーマ80が設けられる軒先側の残りの部分には、当該屋根面15の軒先側の残りの部分がドーマ80の日陰となるため、太陽電池パネル20が設置されないようになっている。
【００２９】
このような本第六実施形態によっても、前記第一実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、細長いドーマ80の屋根面81に太陽電池パネル20を設置したので、当該ドーマ80が設けられることにより桁側屋根面15に太陽電池パネル20が設置できない部分が生じても、ドーマ80の屋根面81に受光面が確保でき、桁側屋根面15に充分な受光面積を確保できる。
また、屋根面15の軒先側の部分に太陽電池パネル20を設置していないので、当該軒先側の部分がドーマ80の日陰となり、軒先側の部分の受光量が充分に得られないという状況が発生せず、高価な太陽電池パネル20が無駄とならない。
これにより、屋根面15の軒先部分に高価な太陽電池パネル20を設置しないことで、コストの無駄をなくすことができる。
【００３０】
［第七実施形態］
図13には、本発明の第七実施形態が示されている。
本第七実施形態は、前記第一実施形態における寄棟屋根10を、ペントハウス90の屋根91としたものである。
すなわち、建物1Fの屋根７は、歩行可能な陸屋根となっている。この陸屋根７は、当該建物1Fを構成する最上階の建物ユニット３の上面に平板状の屋根ユニット８を配列することにより形成されている。
陸屋根７には、当該陸屋根７を出入りするためのエレベータ室や階段室等となるペントハウス90が設けられている。このペントハウス90の屋根91は、境界線92から斜め下方に延びる屋根面93と、当該境界線92から水平に延びる屋根面94を備えている。これらの屋根面93，94には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。
【００３１】
このような本第七実施形態によっても、前記第一実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、陸屋根７を出入りするために、エレベータ室または階段室等として利用されるペントハウス90の屋根面93，94に太陽電池パネル20を設置したので、当該ペントハウス90が設ける屋根が太陽電池パネルが設置できない歩行可能な陸屋根７となっていても、ペントハウス90の屋根91を利用して受光量を確保でき、屋上を有効利用できる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形などを含むものである。
すなわち、太陽電池付屋根としては、住宅等の規模が小さい建物1Fの屋根７に設けられるペントハウス90の屋根91に限らず、高層ビル等の規模が大きい建物の屋上に設けられるペントハウスの屋根であってもよい。
【００３３】
また、一対の屋根面の境界線から斜め下方に延びる屋根面を有する屋根の形式としては、寄棟屋根に限らず、切妻屋根であってもよい。
さらに、一対の屋根面の境界線から斜め上方に延びる頂上側屋根面56を有する屋根の形式としては、変形寄棟屋根50に限らず、変形切妻屋根であっもよい。
そして、一対の屋根面の境界線から水平に延びる頂上側屋根面66を有する屋根の形式としては、変形寄棟屋根60に限らず、変形切妻屋根であっもよい。
また、ドーマ80を有する屋根の形式としては、寄棟屋根10に限らず、切妻屋根であってもよい。
さらに、前記第六実施形態では、屋根面15のドーマ80が設けられた軒先側の残りの部分に太陽電池パネル20を設置していないが、発電量を少しでも大きくしたい場合には、当該軒先側の残りの部分に太陽電池パネル20を設置してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の太陽電池付屋根によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、請求項１に記載の太陽電池付屋根によれば、一方の屋根面15を北側に配置しても、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14よりも緩やかにしたので、一方の屋根面15の受光面積を充分に確保することが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、一対の屋根面14，15の境界線11が大棟となり、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14の勾配よりも緩やかにしたので、北側に配置された一方の屋根面15の受光面積を南側に配置された他方の屋根面14よりも大きくすれば、北側および南側に配置される一対の屋根面14，15の受光量の差が小さくなり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
また、一方および他方の屋根面14，15が交差する境界線11が水平に延びる大棟となるので、一方の屋根面15の受光面積を他方の屋根面14よりも大きくすることにより、北側および南側に配置される一対の屋根面の受光量の差を小さくすることが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図２】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図４】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図６】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図７】本発明の第四実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図８】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図９】本発明の第五実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図１０】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図１１】本発明の第六実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図１２】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図１３】本発明の第七実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【符号の説明】
10，30，40 太陽電池付屋根
11，31，41 境界線
13〜15，32，33，42，43 屋根面
14，15，32，33，42，43 一対の屋根面
14，32，43 他方の屋根面
15，33，43 一方の屋根面
20 太陽電池パネル
80 ドーマ
90 ペントハウス
91 屋根
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板状の太陽電池パネルが設けられた複数の屋根面を備えた太陽電池付屋根に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、屋根面に縦横に配列された屋根葺材である複数の太陽電池パネルで太陽光を電力に変換する太陽電池付屋根が利用されている。太陽電池パネルは、矩形状に形成されたものが一般的であり、屋根面の傾斜方向に沿って屋根の下地面に取付けられた支持部材に固定されている（特開平９−３２２０６号公報等参照）。
太陽電池付屋根の形式としては、太陽電池パネルの形状から屋根面の傾斜方向に沿って太陽電池パネルを配列しやすい切妻式屋根に準じたものが一般的である。このような切妻式屋根では、屋根面に矩形状の太陽電池パネルを配列すれば、屋根面全体に太陽電池パネルが隙間なく配列されるようになり、充分な受光面積を確保できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の太陽電池付屋根では、冬になると、太陽の赤緯が低くなるため、北側に配置された屋根面が南側に配置された屋根面よりも照度が著しく小さくなるという問題がある。
また、受光量を充分に確保するために、一方向に傾斜した屋根面を有する片流れ式屋根が考えられるが、切妻式屋根と同じ受光面積を確保しようとすると、片流れ式屋根を備えた建物の高さ寸法が大きくなってしまい、高さ制限内に当該建物を納めることが困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、一対の屋根面の照度の差が小さくなるとともに、受光面積を確保しても、建物の高さが著しく高くならない太陽電池付屋根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、図面をも参照して説明すると、平板状の太陽電池パネル20が設けられた複数の屋根面13〜15を備えた太陽電池付屋根10であって、前記複数の屋根面13〜15のうち、大棟を介して互いに隣接する一対の屋根面14，15は、勾配が互いに相違し、前記一対の屋根面14，15の一方は、他方の屋根面14との境界線11である前記大棟から斜め下方かつ北側に延び、その勾配が他方の勾配よりも緩いことを特徴とする。
この発明によれば、一方の屋根面15を北側に配置しても、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14よりも緩やかにしたので、一方の屋根面15の受光面積を充分に確保することが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、一対の屋根面14，15の境界線11が大棟となり、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14の勾配よりも緩やかにしたので、北側に配置された一方の屋根面15の受光面積を南側に配置された他方の屋根面14よりも大きくすれば、北側および南側に配置される一対の屋根面14，15の受光量の差が小さくなり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
また、一方および他方の屋根面14，15が交差する境界線11が水平に延びる大棟となるので、一方の屋根面15の受光面積を他方の屋根面14よりも大きくすることにより、北側および南側に配置される一対の屋根面の受光量の差を小さくすることが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
【０００６】
請求項２に記載の太陽電池付屋根は、請求項１に記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面は寄棟屋根として設けられ、前記一方の屋根面が北側に設けられ、前記他方の屋根面が南側に設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、寄棟屋根の勾配の変更が容易なため、照度の差を容易に小さくすることができ、さらに片流れ式屋根に比べて屋根の高さが高くならずに済ますことができる。
【０００７】
請求項３に記載の太陽電池付屋根は、請求項１に記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面は切妻屋根として設けられ、前記一方の屋根面が北側に設けられ、前記他方の屋根面が南側に設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、切妻屋根の勾配の変更が容易なため、照度の差を容易に小さくすることができ、さらに片流れ式屋根に比べて屋根の高さが高くならずに済ますことができる。
【０００８】
請求項４に記載の太陽電池付屋根は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面14，15は、妻方向の長さ寸法が互いに異なっていることを特徴とする。
この発明によれば、妻方向の長さ寸法が大きく、受光量が多く確保できる屋根面を南側に配置された他方の屋根面14に設定することが可能となるので、屋根面全体における受光量が多く確保できるようになり、屋根面全体の受光面積が同一の他の形式の屋根よりも、より多くの年間電力量が得られるようになる。
【０００９】
請求項５に記載の太陽電池付屋根は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池付屋根において、当該太陽電池付屋根は、ペントハウス90の屋根91となっていることを特徴とする。
この発明によれば、高層ビル等の建物1Fの屋上には、当該屋上に出入りするために、エレベータ室または階段室等として利用されるペントハウス90が設置され、このペントハウス90が設けられる屋根が太陽電池パネルを設置できない歩行可能な陸屋根となっていても、ペントハウス90の屋根面93，94に太陽電池パネル20を設置することが可能となるので、ペントハウス90の屋根91を利用して受光量が確保され、屋上を有効利用できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第一実施形態]
図１には、本発明の第一実施形態に係る建物１が示されている。この建物１は基礎２の上に設置された複数の建物ユニット３と、これらの建物ユニット３の上に形成された屋根10とを備えたものである。
建物１は、箱状に形成された建物ユニット３を複数組み合わせることにより、建築されるユニット式建物である。
屋根10は、水平に延びる屋根面14，15の境界線としての大棟11と、この大棟11の端部から斜め下方に延びる下り棟12とを有する寄棟式の屋根である。
屋根10は、三角形に形成された妻側屋根面13と、台形に形成された桁側屋根面14，15とを有している。
妻側および桁側屋根面13〜15には、太陽光エネルギーを電力に変換する屋根葺材である太陽電池パネル20が配列されている。これにより、屋根10は、太陽電池付屋根となっている。
また、太陽電池パネル20は、矩形状に形成され、複数のソーラーセルを有するものである。なお、妻側屋根面13の太陽電池パネル20が配列されない部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部16，17が設けられている。桁側屋根面14の太陽電池パネル20が配列されない部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部18，19が設けられている。
【００１４】
桁側屋根面14，15は、図２に示されるように、当該屋根面14，15の境界線となる大棟11を境にして隣接配置され、これらの屋根面14，15の勾配が互いに相違している。
桁側屋根面14は、南側に配置された屋根面であり、大棟11から斜め下方に延びている。屋根面14の勾配は、急勾配となっている。屋根面14の妻方向の長さ寸法L1は、後述する屋根面15の長さ寸法S1よりも小さくなっている。これにより、桁側屋根面14は、受光量が多く確保できるようになり、屋根面13〜15全体における受光量が多く確保可能となっている。
桁側屋根面15は、北側に配置された屋根面であり、大棟11から斜め下方に延びている。
屋根面15の勾配は、屋根面14の勾配よりも緩やかとなっている。これにより、屋根面15は、北側に配置されていても、受光量が充分に確保されるようになっている。
屋根面15の長さ寸法S1は、前述したように、屋根面14の長さ寸法L1よりも大きくなっている。
【００１５】
このような本第一実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、桁側屋根面14，15の境界線となる大棟11が水平に延び、桁側屋根面15の勾配を屋根面14の勾配よりも緩やかにしたので、当該屋根面15を北側に配置しても、屋根面15の受光量が充分確保されるようになり、屋根面14，15の照度の差を小さくできるうえ、受光面積を充分に確保しても、屋根面14の受光面積を大きくし、屋根面15の受光面積を小さくすることで、屋根面全体における受光量が確保されるようになり、建物１の高さを高くすることなく受光面積を十分に確保できる。
【００１６】
［第二実施形態］
図３および図４には、本発明の第二実施形態が示されている。
本第二実施形態は、前記第一実施形態における寄棟式の屋根10を、切妻式の屋根30としたものである。
すなわち、切妻屋根30を備えた建物1Aは、二階建てとなっている。この建物1Aの二階の南側には、断面台形状に形成された台形建物ユニット４が配置されている。
切妻屋根30は、棟31を境にして隣接配置された一対の屋根面32，33を有するものである。
屋根面32，33は、複数の屋根パネル（図示省略）により形成されるものである。屋根面32を形成する屋根パネルは、台形建物ユニット４の上面で支持されるようになっている。
屋根面33を形成する屋根パネルは、二階部分に配置された建物ユニット３の上面に設置された束およびブラケット等により支持されるようになっている。
屋根面32，33には、屋根葺材である太陽電池パネル20が配列されている。これにより、屋根30は、太陽電池付屋根となっている。
また、屋根面32，33は、これら屋根面32，33の勾配が互いに相違しているものとなっている。
屋根面32は、図４に示されるように、南側に配置された屋根面であり、棟31を境にして斜め下方に延びている。屋根面32の勾配は、急勾配となっている。
屋根面32の妻方向の長さ寸法L2は、後述する屋根面33の長さ寸法S2よりも大きくなっている。
屋根面33は、北側に配置された屋根面であり、棟31を境にして斜め上方に延びている。これにより、屋根面33の受光面が南側に面するようになっている。
屋根面33の勾配は、屋根面32の勾配よりも緩やかとなっている。屋根面33の妻方向の長さ寸法S2は、屋根面32の長さ寸法L2よりも小さくなっている。
【００１７】
このような本第二実施形態によっても、前記第一実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、屋根面32，33の両方が南側に向いているので、屋根面33の受光量が充分に確保されるようになり、両方の屋根面32，33の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を充分確保しても、受光面積が同一の片流れ式屋根に比べて建物１の高さを低くすることができる。
【００１８】
また、屋根面32の妻方向の長さ寸法L2を屋根面33の当該長さ寸法S2よりも大きくしたので、受光量が最も多く確保できる南側の屋根面32の受光面積が大きくできるようになり、屋根面全体における受光量が多く確保されるようになり、屋根面全体の受光面積が同一の他の形式の屋根よりも、より多くの年間電力量を得ることができる。
【００１９】
［第三実施形態］
図５および図６には、本発明の第三実施形態が示されている。
本第三実施形態は、前記第二実施形態における棟31を境にして斜め上方に延びる屋根面33を、境界線41を境にして水平に延びる屋根面43としたものである。
すなわち、屋根40を備えた建物1Bは、三階建てとなっている。この建物1Bの三階部分には、建物ユニット３、断面台形状に形成された台形建物ユニット５および断面三角形状に形成された三角形建物ユニット６がそれぞれ配置されている。
屋根40は、水平方向に延びる境界線41から斜め下方に延びる傾斜屋根面42と、この傾斜屋根面42に隣接して設けられ、当該境界線41から水平に延びる水平屋根面43とを有する変形切妻屋根である。
屋根面42を形成する屋根パネル（図示省略）は、建物ユニット３および台形建物ユニット５の上面で支持されるようになっている。
屋根面43を形成する屋根パネル（図示省略）は、台形建物ユニット５および三角形建物ユニット６の上面により支持されるようになっている。
屋根面42，43には、屋根葺材である太陽電池パネル20が配列されている。これにより、屋根40は、太陽電池付屋根となっている。
【００２０】
傾斜屋根面42は、南側に配置された屋根面である。この傾斜屋根面42の勾配は、急勾配となっている。傾斜屋根面42の妻方向の長さ寸法L3は、後述する水平屋根面43の長さ寸法S3よりも大きくなっている。
水平屋根面43は、北側に配置された屋根面である。この水平屋根面43の妻方向の長さ寸法S3は、前述したように、傾斜屋根面42の長さ寸法L3よりも小さくなっている。
【００２１】
このような本第三実施形態によっても、前記第二実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、水平屋根面43が水平に延びているので、水平屋根面43を北側に配置しても、当該水平屋根面43の受光量が充分に確保できるようになり、屋根面42，43の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を大きくするために、水平屋根面43の受光面積を大きくしても、建物1Bの高さが高くならず、屋根面全体の受光面積を充分に確保できる。
【００２２】
［第四実施形態］
図７および図８には、本発明の第四実施形態が示されている。
本第四実施形態は、前記第二実施形態における切妻式の屋根30を、下り棟52A，52B を備えた変形寄棟屋根50としたものである。
すなわち、変形寄棟屋根50は、図７に示されるように、五角形に形成された妻側屋根面53と、台形に形成された桁側屋根面54，55と、当該屋根50の頂上部分に形成された矩形状の頂上側屋根面56とを備えたものである。
妻側屋根面53および桁側屋根面54，55には、下り棟52A，52Bに沿って三角形状の三角形太陽電池パネル21が配列されるとともに、残りの部分に矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。頂上側屋根面56には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。これらにより、屋根50は、太陽電池付屋根となっている。
なお、妻側屋根面53の太陽電池パネル20，21が配列されない余白部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部57，58が設けられている。
【００２３】
桁側屋根面54は、図８に示されるように、南側に配置された屋根面であり、頂上側屋根面56との境界線51から斜め下方に延びている。この桁側屋根面54の勾配は、急勾配となっている。桁側屋根面54の妻方向の長さ寸法L4は、頂上側屋根面56の当該長さ寸法S4よりも大きくなっている。
頂上側屋根面56は、四つの屋根面53〜55全てに隣接して配置されている。この頂上側屋根面56は、桁側屋根面54との境界線51から斜め上方に延びている。頂上側屋根面56の勾配は、桁側屋根面54の勾配よりも緩やかとなっている。
【００２４】
このような本第四実施形態によっても、前記第二実施形態と同様に、桁側屋根面54および頂上側屋根面56の両方が南側に向いているので、屋根面56の受光量が充分に買う補されるようになり、両方の屋根面54，56の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を充分に確保しても、受光面積が同一の片流れ式屋根に比べて建物1Cの高さを低くすることができる。
【００２５】
［第五実施形態］
図９および図10には、本発明の第五実施形態が示されている。
本第五実施形態は、前記第三実施形態における切妻屋根40を、下り棟62A，62Bを備えた変形寄棟屋根60としたものである。
すなわち、変形寄棟屋根60は、図９に示されるように、五角形に形成された妻側屋根面63と、台形に形成された桁側屋根面64，65と、当該屋根60の頂上部分に形成された矩形状の頂上側屋根面66とを備えたものである。
妻側屋根面63および桁側屋根面64，65には、下り棟62A，62Bに沿って三角形状の三角形太陽電池パネル21が配列されるとともに、残りの部分に矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。頂上側屋根面66には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。これらにより、屋根60は、太陽電池付屋根となっている。
なお、妻側屋根面63の太陽電池パネル20，21が配列されない余白部分には、板金や瓦等からなる屋根葺材を葺くことにより形成された非発電部67が設けられている。
【００２６】
桁側屋根面64は、図10に示されるように、南側に配置された屋根面であり、頂上側屋根面66との境界線61から斜め下方に延びている。この桁側屋根面64の勾配は、急勾配となっている。桁側屋根面64の妻方向の長さ寸法L5は、頂上側屋根面66の当該長さ寸法S5よりも大きくなっている。
頂上側屋根面66は、四つの屋根面63〜65全てに隣接して配置されている。この頂上側屋根面66は、桁側屋根面64との境界線61から水平に延びている。
【００２７】
このような本第五実施形態によっても、前記第三実施形態と同様に、頂上側屋根面66が水平方向に延びているので、当該頂上側屋根面66の受光量が充分に確保できるようになり、屋根面64，66の照度の差を小さくできるうえ、屋根面全体の受光面積を大きくするために、頂上側屋根面66の受光面積を大きくしても、建物1Dの高さが高くならず、屋根面全体の受光面積を充分に確保できる。
【００２８】
［第六実施形態］
図11および図12には、本発明の第六実施形態が示されている。
本第六実施形態は、前記第一実施形態における寄棟屋根10を、ドーマ80を備えた寄棟屋根70としたものである。
すなわち、寄棟屋根70の桁側屋根面15には、ドーマ80が設けられている。このドーマ80は、建物1Eに形成される小屋裏内に採光を得るために設けられるものである。ドーマ80は、棟11に沿って延びる細長いものとなっている。
ドーマ80の屋根面81には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。屋根面81は、棟11から水平に延びている。
なお、桁側屋根面15のドーマ80が設けられる軒先側の残りの部分には、当該屋根面15の軒先側の残りの部分がドーマ80の日陰となるため、太陽電池パネル20が設置されないようになっている。
【００２９】
このような本第六実施形態によっても、前記第一実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、細長いドーマ80の屋根面81に太陽電池パネル20を設置したので、当該ドーマ80が設けられることにより桁側屋根面15に太陽電池パネル20が設置できない部分が生じても、ドーマ80の屋根面81に受光面が確保でき、桁側屋根面15に充分な受光面積を確保できる。
また、屋根面15の軒先側の部分に太陽電池パネル20を設置していないので、当該軒先側の部分がドーマ80の日陰となり、軒先側の部分の受光量が充分に得られないという状況が発生せず、高価な太陽電池パネル20が無駄とならない。
これにより、屋根面15の軒先部分に高価な太陽電池パネル20を設置しないことで、コストの無駄をなくすことができる。
【００３０】
［第七実施形態］
図13には、本発明の第七実施形態が示されている。
本第七実施形態は、前記第一実施形態における寄棟屋根10を、ペントハウス90の屋根91としたものである。
すなわち、建物1Fの屋根７は、歩行可能な陸屋根となっている。この陸屋根７は、当該建物1Fを構成する最上階の建物ユニット３の上面に平板状の屋根ユニット８を配列することにより形成されている。
陸屋根７には、当該陸屋根７を出入りするためのエレベータ室や階段室等となるペントハウス90が設けられている。このペントハウス90の屋根91は、境界線92から斜め下方に延びる屋根面93と、当該境界線92から水平に延びる屋根面94を備えている。これらの屋根面93，94には、矩形状の太陽電池パネル20が配列されている。
【００３１】
このような本第七実施形態によっても、前記第一実施形態と同様の作用・効果が得られる他、以下のような効果が付加できる。
すなわち、陸屋根７を出入りするために、エレベータ室または階段室等として利用されるペントハウス90の屋根面93，94に太陽電池パネル20を設置したので、当該ペントハウス90が設ける屋根が太陽電池パネルが設置できない歩行可能な陸屋根７となっていても、ペントハウス90の屋根91を利用して受光量を確保でき、屋上を有効利用できる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形などを含むものである。
すなわち、太陽電池付屋根としては、住宅等の規模が小さい建物1Fの屋根７に設けられるペントハウス90の屋根91に限らず、高層ビル等の規模が大きい建物の屋上に設けられるペントハウスの屋根であってもよい。
【００３３】
また、一対の屋根面の境界線から斜め下方に延びる屋根面を有する屋根の形式としては、寄棟屋根に限らず、切妻屋根であってもよい。
さらに、一対の屋根面の境界線から斜め上方に延びる頂上側屋根面56を有する屋根の形式としては、変形寄棟屋根50に限らず、変形切妻屋根であっもよい。
そして、一対の屋根面の境界線から水平に延びる頂上側屋根面66を有する屋根の形式としては、変形寄棟屋根60に限らず、変形切妻屋根であっもよい。
また、ドーマ80を有する屋根の形式としては、寄棟屋根10に限らず、切妻屋根であってもよい。
さらに、前記第六実施形態では、屋根面15のドーマ80が設けられた軒先側の残りの部分に太陽電池パネル20を設置していないが、発電量を少しでも大きくしたい場合には、当該軒先側の残りの部分に太陽電池パネル20を設置してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の太陽電池付屋根によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、請求項１に記載の太陽電池付屋根によれば、一方の屋根面15を北側に配置しても、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14よりも緩やかにしたので、一方の屋根面15の受光面積を充分に確保することが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、一対の屋根面14，15の境界線11が大棟となり、一方の屋根面15の勾配を他方の屋根面14の勾配よりも緩やかにしたので、北側に配置された一方の屋根面15の受光面積を南側に配置された他方の屋根面14よりも大きくすれば、北側および南側に配置される一対の屋根面14，15の受光量の差が小さくなり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
また、一方および他方の屋根面14，15が交差する境界線11が水平に延びる大棟となるので、一方の屋根面15の受光面積を他方の屋根面14よりも大きくすることにより、北側および南側に配置される一対の屋根面の受光量の差を小さくすることが可能となり、一対の屋根面14，15の照度の差が小さくなるうえ、建物１の高さを高くすることなく受光面積が充分に確保されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図２】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図４】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図６】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図７】本発明の第四実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図８】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図９】本発明の第五実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図１０】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図１１】本発明の第六実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【図１２】同実施形態に係る屋根を示す側面図である。
【図１３】本発明の第七実施形態に係る建物を示す斜視図である。
【符号の説明】
10，30，40 太陽電池付屋根
11，31，41 境界線
13〜15，32，33，42，43 屋根面
14，15，32，33，42，43 一対の屋根面
14，32，43 他方の屋根面
15，33，43 一方の屋根面
20 太陽電池パネル
80 ドーマ
90 ペントハウス
91 屋根
Claims (5)
- 平板状の太陽電池パネルが設けられた複数の屋根面を備えた太陽電池付屋根であって、
前記複数の屋根面のうち、大棟を介して互いに隣接する一対の屋根面は、勾配が互いに相違し、
前記一対の屋根面の一方は、他方の屋根面との境界線である前記大棟から斜め下方かつ北側に延び、その勾配が他方の勾配よりも緩いことを特徴とする太陽電池付屋根。 - 請求項１に記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面は寄棟屋根として設けられ、前記一方の屋根面が北側に設けられ、前記他方の屋根面が南側に設けられていることを特徴とする太陽電池付屋根。
- 請求項１に記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面は切妻屋根として設けられ、前記一方の屋根面が北側に設けられ、前記他方の屋根面が南側に設けられていることを特徴とする太陽電池付屋根。
- 請求項１から請求項３のいずれかに記載の太陽電池付屋根において、前記一対の屋根面は、妻方向の長さ寸法が互いに異なっていることを特徴とする太陽電池付屋根。
- 請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池付屋根において、当該太陽電池付屋根は、ペントハウスの屋根となっていることを特徴とする太陽電池付屋根。
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