JP5439660B2

JP5439660B2 - 設備積載用基礎

Info

Publication number: JP5439660B2
Application number: JP2010056452A
Authority: JP
Inventors: 正樹相田; 隆一加々美; 直寿久保; 雄一本橋
Original assignee: JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: JP2011190593A

Description

本発明は、設備積載用基礎に係り、より詳しくは、各種機器等の設備を主にコンクリートからなる陸屋根に設置することを容易にし、強度や雨仕舞い性能にも優れる陸屋根用の設備積載用基礎に関する。

従来、陸屋根用の設備積載用基礎金具を用いた工法としては、シート防水用があるだけで、アスファルト防水、塗布防水などの防水工法に対応できる設置工法はなかった。
従来、シート防水屋根にしか適用できなかったのは、塩ビ系シート防水においては固定金具の塩ビ部分を防水層に溶着させることで設置することが可能であるが、塩ビ系以外の工法では、溶着可能な素材を有する金物がなかったことによる。シート防水屋根でも固定具、連結レール、傾斜架台などの設置個数が多くなることや高さ調整が出来ないと言う問題があった。

シート防水工法以外では、コンクリート基礎を新たに設置し、コンクリート基礎の上部に設備を積載する方法をとっていたが、コンクリート基礎は３トン以上の重量があるため、建物への構造上の影響が大きく設置できないケースもあった。
太陽光発電用パネルを設置する場合は、３０°程度の傾斜角が発電の効率上好ましいが、多くのマンションなどは陸屋根が多く、鉄骨架台によって太陽光パネルの勾配を確保する手法がとられているため、鉄骨架台を支持する設備積載用基礎を効率よく設置できると共に、屋根への負荷が少ない設備積載用基礎が望まれていた。

特開２００５−１９４７７１号公報

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、強度や雨仕舞い性能に優れ、取付けが簡単な陸屋根用の設備積載用基礎を提供することにある。

本発明は、陸屋根への取り付け用複数個の基礎固定ねじ孔を有する基盤と、前記複数個の基礎固定ねじ孔に挿入して前記基盤を前記陸屋根に固定する基礎固定ねじと、前記基盤に垂直に、かつ前記基盤との接合部が水密に結合される筒状の支持脚と、前記支持脚の頂部に取り付けられ、前記支持脚の頂部からの張出し部を有する上部カバーと、前記上部カバーに上下動可能に取り付けられる高さ調整具と、前記上部カバー外周部の前記張出し部に設けられる軒先水切り状の雨よけ部と、前記高さ調整具の頂部に装着される設備受台と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、陸屋根への取り付け用複数個の基礎固定ねじ孔を有する基盤と、前記複数個の基礎固定ねじ孔に挿入して前記基盤を前記陸屋根に固定する基礎固定ねじと、前記基盤に垂直に、かつ前記基盤との接合部が水密に結合される筒状の支持脚と、前記支持脚の頂部に取り付けられ、前記支持脚の頂部からの張出し部を有する上部カバーと、前記上部カバーに上下動可能に取り付けられる高さ調整具と、前記上部カバー外周部の前記張出し部に設けられる軒先水切り状の雨よけ部と、前記雨よけ部の内周に設けられるシール用充填材と、前記高さ調整具の頂部に装着される設備受台と、を含むことを特徴とする。

前記上部カバーは、中央部にボルト孔を有し、前記高さ調整具は、前記上部カバーの中央のボルト孔に通されたボルトであり、前記高さ調整具と螺合するナットを更に有することを特徴とする。

前記上部カバーは、中央部にボルト孔を有し、前記高さ調整具は、前記上部カバーの中央のボルト孔と螺合するボルトであり、前記高さ調整具と螺合するナットを更に有することを特徴とする。

前記基礎固定ねじは、前記陸屋根の各種下地に適用可能とするため、長さが５０ｍｍ以下であることを特徴とする。

前記支持脚は、多角筒または円筒であることを特徴とする。

前記設備受台は積載設備を固定するための複数個の積載設備固定ボルトが取り付けできる平板形状であり、前記設備積載用基礎に積載する積載設備と前記設備受台との間に１つ以上のスペーサーを挟むことを特徴とする。

前記シール用充填材は、前記陸屋根から前記上部カバー外周部の前記張出し部下面まで伸びる防水層と前記上部カバー下面との間を水密にシールすることを特徴とする。

前記基盤は、複数個の前記基礎固定ねじ孔に複数個の前記基礎固定ねじを通して前記押えコンクリートの表面に固定されることを特徴とする。

前記基盤が前記基礎固定ねじ孔に前記基礎固定ねじを通してスラブ表面に固定された後、防水層で前記基盤の上面および前記支持脚の外周を覆って貼付けられ、前記防水層の端末が前記上部カバーの前記張出し部下面迄伸ばされ、前記張出し部の下面迄伸びた前記防水層の端末と前記雨よけ部の内周面との間に前記シール用充填材が充填されることを特徴とする。

本発明による設備積載用基礎は、以下の効果を有する。
（１）アスファルト防水法、塩ビシート防水法、塗布防水法などの陸屋根の防水方式にかかわらず設置可能であり、従来のコンクリート基礎による設置法と比較して軽量化が可能であるため建物への影響が軽減できる。
（２）建物の緊結部分の素材、性能によって左右される設備積載用基礎の必要な引き抜き強度に対応して基礎固定ねじの本数や大きさを自由に変えることができるほか、基礎固定ねじと陸屋根スラブの鉄筋が干渉する場合でも設備積載用基礎を移動することなく施工ができる。
（３）設備積載用基礎を設置する下地スラブ、あるいはＡＬＣ板や押さえコンクリートなどに応じて最適な基礎固定ねじを選択することができる。
（４）支持脚の頂部に張り出して設けられる上部カバーは、屋根のように作用して防水ができ、高さ調整具により設備の取付け高さの調節が可能である。
（５）コンクリートや樹脂に比べて金属は重量当たりの強度が高いことにより、従来のコンクリート基礎と比較して軽量化でき、また、樹脂製等の基礎と比較して設置数量を少なくすることができる。
（６）上部カバー外周部の張出し部に設けられる軒先水切り状の雨よけ部で、効果的に雨よけができ、防水層と支持脚の隙間から建物内に水が浸入することを防止できる。

（７）上部カバーの雨よけ部の内周に浸水防止用のシール用充填材を充填したので、防水層と支持脚の隙間から建物内に水が浸入することが確実に防止できる。
（８）設備受台に積むスペーサーの枚数によって、高さを調整可能としたので、高さ調整具による高さ調整と合わせてさらなる高さ調整ができる。
（９）既存の陸屋根に歩行用の押えコンクリートを設ける場合、既存の陸屋根の防水等に影響を与えることなく、基礎を設けることができる。
（１０）防水層改良工事の際も、積載設備を撤去することなく防水層の立ち上がり端末をシールしているシール用充填材を剥がすだけで防水層を取り替える改修が可能である。
（１１）設備受台に積載設備固定ボルト孔を複数個設けているので、少なくとも直交する２方向の積載設備部材に緊結することができる。

本発明による設備積載用基礎の斜視図である。本発明による設備積載用基礎に太陽光発電パネルを搭載した概略図である。本発明による設備積載用基礎の平面図である。図３のＡ−Ａ断面図である。本発明による設備積載用基礎の部品構成図である。（Ａ）は設備受台に直接「鉄骨架台」を設置する場合を示す図である。（Ｂ）は設備受台と「鉄骨架台」との間にスペーサーを挿入して高さ調節を行う場合を示す図である。本発明による設備積載用基礎の取付け図で、内断熱の場合に基礎固定ねじをスラブに固定する例を示す図である。本発明による設備積載用基礎の取付け図で、外断熱の場合に基礎固定ねじをスラブに固定する例を示す図である。本発明による設備積載用基礎の取付け図で、内断熱の場合の歩行用の押さえコンクリートに基礎固定ねじを固定する例を示す図である。本発明による設備積載用基礎の取付け図で、外断熱の場合の歩行用の押さえコンクリートに基礎固定ねじを固定する例を示す図である。本発明による設備積載用基礎の取付け図で、内断熱の場合の基礎固定ねじを歩行用の押さえコンクリートの下のスラブに固定する例を示す図である。本発明による設備積載用基礎の取付け図で、外断熱の場合の基礎固定ねじを歩行用の押さえコンクリートの下のスラブに固定する例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明による設備積載用基礎について詳しく説明する。
図１は、本発明による設備積載用基礎１の斜視図、図２は、本発明による設備積載用基礎１に太陽光発電パネルを搭載した概略図、図３は、本発明による設備積載用基礎１の平面図、図４は、図３のＡ−Ａ断面図、図５は、本発明による設備積載用基礎１の部品構成を示す図である。
図１〜５に示すように、本発明の設備積載用基礎１は、基盤２と、基礎固定ねじ１６と、支持脚３と、上部カバー４と、高さ調整具６と、雨よけ部５と、シール用充填材８と、設備受台７と、から構成されている。
基盤２は、平板状で陸屋根への取り付け用として複数個の基礎固定ねじ孔９を有しており、複数個の基礎固定ねじ１６が基礎固定ねじ孔９に通して基盤２を陸屋根に固定される。
なお、基礎固定ねじは、タッピンねじ、木ねじ、ボルト等のいずれであってもよく、コンクリートに打ち付け可能な釘状のものであっても良い。
設備積載用基礎の必要な引き抜き強度は、建物の緊結部分の素材、性能によって左右される。基礎固定用のねじやボルトが基礎本体に固定されたタイプの基礎の場合、ネジやボルトの本数や大きさの変更ができず、屋根に設置する際に制約を受けることになる。しかし、本発明の設備積載用基礎１によれば、基礎固定ねじの本数や大きさを自由に変えることができるため、建物の緊結部分の素材、性能に拘わらず、必要な引き抜き強度を確保しつつ施工することができる。したがって、例えば、基礎固定ねじと陸屋根スラブの鉄筋が干渉する場合でも設備積載用基礎を移動することなく施工ができ、また、設備積載用基礎を設置する下地スラブ、あるいはＡＬＣ板や押えコンクリートなどに応じて最適な基礎固定ねじを選択することも可能である。
基盤２には、垂直に支持脚３が取り付けられる。基盤２と支持脚３の下部の接合部は溶接等で水密に結合され、支持脚の中に浸水しても外部に漏れ出すことがないようになっている。

支持脚３の頂部には、上部カバー４が取り付けられる。上部カバー４には、中央に高さ調整具取り付けボルト孔１１が、また支持脚３の頂部から外周方向に向かって張出し部１０が、張出し部１０の外周部には全周に亘り下方に向かって伸びる軒先水切り状の雨よけ部５が設けられる。
図７，８，１１，１２の場合のように、防水処理を行う必要がある場合には、雨よけ部５の内周には全周に亘ってシール用充填材８が充填され、支持脚３と防水層の間に浸水しないようにすることができる。
支持脚３は多角筒または円筒が好ましいが、各種断面形状の１個または複数個の支柱や複数個の壁で構成してもよい。
上部カバー４は、平板状が好ましいが、排水の良好なものであれば外周に傾斜をつけてもよい。上部カバー４は屋根のように作用して内部に雨が入らないようにできる。

高さ調整具６は、ボルトにより構成されている。図５に示すように、上部カバー４の中央に設けられた高さ調整具取り付けボルト孔１１には高さ調整具６のボルトが挿入され、高さ調整具６のボルトと螺合する２個のナット１２、１３で上部カバー４を挟み、高さ調整具６が基盤２に対して垂直に取り付けられる。高さ調整具６は、それ自体またはナット１２を回転させることで、上下に移動させることができる。なお、ナット１３は、図５において、上部カバー４に溶接された一体構造として図示したが、上部カバー４と別体であっても良い。また、ナット１３に代えて、高さ調整具取り付けボルト孔１１の側面に雌ネジを切って高さ調整具６と螺合させる構成にしてもよい。
高さ調整具６の頂部には平板状の設備受台７が、高さ調整具６に対し垂直に装着される。即ち、設備積載用基礎１を陸屋根に設置したとき、設備受台７の平面は陸屋根に対し平行に配置される。設備受台７は、図３に示すとおり、積載設備固定ボルト１５を通すための４つの孔を有する。
高さ調整具６の上部には、設備受台７が取り付けられているので、高さ調整具６の上下移動により、設備受台７の高さ調整ができる。なお、設備受台７の上部には複数枚のスペーサー１４が設置でき、高さ調整具６による上下移動量を超える調整量が必要な場合には、複数のスペーサー１４を設備受台７上に重ねて置くことで積載設備と設備受台７の間隔が調節できるようになっている。
建物の屋上の水勾配は、１／１００以上が一般的で、この場合、積載される設備を水平にするには設備積載用基礎１の調整幅が１００ｍｍ以上は必要であるが、本発明の設備積載用基礎１は高さ調整具６による上下移動量と複数のスペーサー１４によりこれに十分対応できるようになっている。

図６は、設備受台７に鉄骨架台１８を設置する場合を図示したものであり、
図６（Ａ）は、設備受台７の高さ調整をしない場合を図示したものである。
鉄骨架台１８の下面と設備受台７とを重ね合わせ、積載設備固定ボルト１５と２つの積載設備固定ナット１７とで締め付けることによって鉄骨架台１８を設備受台７に固定する。
図６（Ｂ）は、設備受台７の高さ調整をする場合を図示したものである。
鉄骨架台１８の下面と設備受台７の間にスペーサー１４を挟み、積載設備固定ボルト１５と２つの積載設備固定ナット１７とで締め付けることによって鉄骨架台１８を設備受台７に固定しつつ高さを調整する。

鉄骨架台１８には、積載設備固定ボルト１５が貫通できる大きさの孔が設けられており、積載設備固定ボルト１５を鉄骨架台１８の孔に通し、積載設備固定ナット１７で締め付けることで固定ができる。
なお、図３に示すとおり、設備受台７には４つの孔が設けられ、積載設備を４点で支えることができるため、積載設備の重量が大きい場合でも、安定して支えることが可能となる。また、鉄骨架台１８の孔の大きさは鉄骨の幅により制約を受けるが、本発明の設備受台７に大きさの異なる複数個の孔を設けることで柔軟に対応することが可能となる。
なお、図３に示すとおり、設備受台７には４つの孔が設けられ、積載設備を４点で支えることができるため、積載設備の重量が大きい場合でも、安定して支えることが可能となる。また、鉄骨架台１８の孔の大きさは鉄骨の幅により制約を受けるが、本発明の設備受台７に大きさの異なる複数個の孔を設けることで柔軟に対応することが可能となる。

図７〜図１２に、本発明の設備積載用基礎１を陸屋根に取り付ける例を示す。図７は、スラブの下に断熱材を施置し、最上層に防水層を設けた例である。
この場合は、基礎固定ねじ孔９に基礎固定ねじ１６を通し、スラブ層に固定した後、上に防水層を施す。
防水層は、設備積載用基礎１の支持脚３の上部の上部カバー４の下面まで延ばし、シール用充填材８を入れて支持脚３と防水層との間から内部へ雨水の侵入を防ぐようになっている。
図８は、スラブの上に断熱層を設け、最上層に防水層を設ける場合の図である。この場合には、基礎固定ねじ孔９に基礎固定ねじ１６を通し、スラブ層に固定した後、断熱材を敷き最上部に防水層を施す。
防水層は、設備積載用基礎１の支持脚３の上部の上部カバーの下面まで延ばし、シール用充填材８を入れて支持脚３と防水層との間から内部へ雨水の侵入を防ぐようになっている。
図９は、歩行用の陸屋根の場合であり、断熱材をスラブの下に施置し、スラブに防水層、絶縁クロス、金網入り押えコンクリートを敷設したものである。
この場合、押えコンクリートに本発明の設備積載用基礎１を載せ、基礎固定ねじ１６を押えコンクリートに打ち込んで固定する。
押えコンクリートを敷設するので、既存の陸屋根に影響ないようにできる。防水層は設備積載用基礎１の設置のために穴をあける必要がないので、上部カバーの下面まで延長する必要がない。

図１０は、図９と同じ構造の陸屋根の場合であるが、断熱材がスラブの上に載せられている。
下層からスラブ、防水層、断熱材、絶縁クロス、金網入り押えコンクリートの順で敷設されている。
この場合も押えコンクリートに本発明の設備積載用基礎１を載せ、基礎固定ねじ１６を押えコンクリートに打ち込んで固定する。
この場合も防水層は上部カバーの下面まで延長する必要がない。

図１１は、図７と同じ内断熱の陸屋根に押えコンクリートが敷設された例である。防水層は、設備積載用基礎１の支持脚３の上部の上部カバー４の下面まで延ばし、シール用充填材８を入れて支持脚３と防水層の間に雨水が浸入しないようにしている。
本発明の設備積載用基礎１では、基盤２から雨よけ部５迄の高さが１３０ｍｍ程度あり、固定スラブの上に積載される層構造の合計厚みが厚い場合でも十分対応が可能である。
図１２は、図８と同じ外断熱の陸屋根に押えコンクリートが敷設された例である。防水層は、設備積載用基礎１の支持脚３の上部の上部カバー４の下面まで延ばし、シール用充填材８を入れて支持脚３と防水層の間に雨水が浸入しないようにしている。
固定スラブの上に積載される層構造の合計厚みが厚い場合にも十分対応できるのは図１１の場合と同じである。

以下、本発明による設備積載用基礎１の具体的な実施例として太陽光パネルの鉄骨架台を積載する場合の実施例について説明する。
本実施例に示す設備積載用基礎１の基盤２は、１辺が約３００ｍｍの正方形の亜鉛メッキ鋼板製であり、陸屋根への取り付け用として８個の基礎固定ねじ孔９を有している。
基盤２には、１辺が７５ｍｍ、高さが１６５ｍｍ、肉厚４．５ｍｍの四角筒の支持脚３が溶接されている。支持脚３の頂部には、陸屋根状の断面がコの字形で１辺が１５０ｍｍの箱型の上部カバー４が溶接されている。上部カバー４の中央部に約３５ｍｍ径の高さ調整具取り付けボルト孔１１が設けられている。
本実施例では、高さ調整具により高さが１５０ｍｍ調整できる。
建物の屋上の水勾配は、１／１００以上が一般的で、この場合、積載される架台を水平にするには設備積載用基礎１の調整幅が１００ｍｍ以上は必要であるが、本発明の設備積載用基礎１はこれに十分対応できるものである。
なお、これら寸法は一例であって、これに限られるものではない。支持脚は筒状のものであればよく五角筒や六角筒や円筒としてもよい。
また、本実施例では素材として亜鉛メッキ鋼材を使用したが、耐久性の優れるステンレス鋼などの金属を使用してもよい。

次に、本発明の設備積載用基礎１の施工方法について説明する。
図９，１０の場合は、陸屋根の表層がスラブ、防水層、押えコンクリートの順で構成されており、設備積載用基礎１の施工に当たって防水層に影響を及ぼすことがないため、設備積載用基礎１は押えコンクリートに固定するだけでよい。
基盤２に設けられた８個の基礎固定ねじ孔９に基礎固定ねじ１６を通して陸屋根の押えコンクリート表面に基盤２を固定することにより施工が終了する。
図７，８の場合は、防水層が最上層にあるため設備積載用基礎１の施工に当たっては防水層の下層のスラブまたは断熱層の下層のスラブに固定する必要があり、以下の段階を必要とする。
先ず、基盤２に設けられた８個の基礎固定ねじ孔９に基礎固定ねじ１６を通して陸屋根の押えコンクリート表面に基盤２を固定する
次に、防水層をスラブ、基盤２の上面および支持脚３の外周を覆って貼付け、防水層の端末を上部カバー４の張出し部１０の下面迄伸ばす。防水層で支持脚３の外周を覆う場合、防水層に隙間がないようにし、必要に応じてシール材等でシールをする。
最後に、張出し部１０の下面迄伸びた防水層の端末と、張出し部１０の下面および雨よけ部５の内周面の間にシール用充填材８を充填して、支持脚３の外周部と防水層の間に雨水が浸入しないようにする。
図１１，１２の場合は、図７，８の場合と同様の施工を行った後に、防水層の上に押えコンクリートを敷設する。

上記の通り、本発明の設備積載用基礎１は、陸屋根の各種表面構成に対応でき、新築建築物はもちろんのこと、既存建築物にも対応できる。
また、金属の重量当りの強度が高いことにより、これまでの樹脂製基礎と比較しても設置数量を少なくすることができるため施工工期の短縮が可能となり、コスト削減に寄与できるほか、上部の高さ調節具により取付け高さの調節が可能である。さらに、従来のコンクリート基礎による設置法と比較して軽量化が可能であるため建物への影響が軽減できる。

１設備積載用基礎
２基盤
３支持脚
４上部カバー
５雨よけ部
６高さ調整具
７設備受台
８シール用充填材
９基礎固定ねじ孔
１０張出し部
１１高さ調整具取り付けボルト孔
１２、１３高さ調整具取り付けナット
１４スペーサー
１５積載設備固定ボルト
１６基礎固定ねじ
１７積載設備固定ナット
１８鉄骨架台

Claims

陸屋根への取り付け用複数個の基礎固定ねじ孔を有する基盤と、
前記複数個の基礎固定ねじ孔に挿入して前記基盤を前記陸屋根に固定する基礎固定ねじと、
前記基盤に垂直に、かつ前記基盤との接合部が水密に結合される筒状の支持脚と、
前記支持脚の頂部に取り付けられ、前記支持脚の頂部からの張出し部を有する上部カバーと、
前記上部カバーに上下動可能に取り付けられる高さ調整具と、
前記上部カバー外周部の前記張出し部に設けられる軒先水切り状の雨よけ部と、
前記高さ調整具の頂部に装着される設備受台と、
を含むことを特徴とする設備積載用基礎。
陸屋根への取り付け用複数個の基礎固定ねじ孔を有する基盤と、
前記複数個の基礎固定ねじ孔に挿入して前記基盤を前記陸屋根に固定する基礎固定ねじと、
前記基盤に垂直に、かつ前記基盤との接合部が水密に結合される筒状の支持脚と、
前記支持脚の頂部に取り付けられ、前記支持脚の頂部からの張出し部を有する上部カバーと、
前記上部カバーに上下動可能に取り付けられる高さ調整具と、
前記上部カバー外周部の前記張出し部に設けられる軒先水切り状の雨よけ部と、
前記雨よけ部の内周に設けられるシール用充填材と、
前記高さ調整具の頂部に装着される設備受台と、
を含むことを特徴とする設備積載用基礎。
前記上部カバーは、中央部にボルト孔を有し、
前記高さ調整具は、前記上部カバーの中央のボルト孔に通されたボルトであり、
前記高さ調整具と螺合するナットを更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の設備積載用基礎。
前記上部カバーは、中央部にボルト孔を有し、
前記高さ調整具は、前記上部カバーの中央のボルト孔と螺合するボルトであり、
前記高さ調整具と螺合するナットを更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の設備積載用基礎。
前記基礎固定ねじは、前記陸屋根の各種下地に適用可能とするため、長さが５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の設備積載用基礎。
前記支持脚は、多角筒または円筒であることを特徴とする請求項１または２に記載の設備積載用基礎。
前記設備受台は積載設備を固定するための複数個の積載設備固定ボルトが取り付けできる平板形状であり、
前記設備積載用基礎に積載する積載設備と前記設備受台との間に１つ以上のスペーサーを挟むことを特徴とする請求項１または２に記載の設備積載用基礎。
前記シール用充填材は、前記陸屋根から前記上部カバー外周部の前記張出し部下面まで伸びる防水層と前記上部カバー下面との間を水密にシールすることを特徴とする請求項２記載の設備積載用基礎。
前記基盤は、複数個の前記基礎固定ねじ孔に複数個の前記基礎固定ねじを通して前記押えコンクリートの表面に固定されることを特徴とする請求項１に記載の設備積載用基礎。
前記基盤が前記基礎固定ねじ孔に前記基礎固定ねじを通してスラブ表面に固定された後、防水層で前記基盤の上面および前記支持脚の外周を覆って貼付けられ、前記防水層の端末が前記上部カバーの前記張出し部下面迄伸ばされ、前記張出し部の下面迄伸びた前記防水層の端末と前記雨よけ部の内周面との間に前記シール用充填材が充填されることを特徴とする請求項２記載の設備積載用基礎。