JP5841831B2 - 太陽光発電外装構造の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光発電外装構造及びその施工方法に関するものである。

太陽光を利用した発電は、近年の環境エネルギーの有効活用の観点から、様々なところで利用されている。例えば特許文献１には、家屋の屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための方法が開示されている。また、新しく建設された大規模ショッピングモール等の商業施設では、太陽光発電パネルが、施設の壁の広範囲に亘って設置されていることも散見される。

特開平９−２４６５８４号公報

ところで、太陽光発電パネルを、構造物の壁の広範囲に亘って設置しようとした場合、現状では、堅固な支持を確保すべく、施設構造物の躯体まで深く支持手段を設置することが多く、支持手段まわりの構造が大掛かりとなり、また、施工作業が煩雑になることが多かった。また、新たに建設される構造物とは異なり、既存の構造物に対して、太陽光発電パネルを取り付けようとした場合、既存の躯体に、大掛かり且つ高負荷な支持手段を追加することが困難である場合が多い。

さらに、堅固な支持態様を伴って外壁の広範に太陽光発電パネルを取り付けた場合、地震等で構造物に変形が加わった場合、太陽光発電パネルがその変形に追従できず、太陽光発電パネルの破損や脱落を招く恐れがある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、大掛かりで高負荷な支持手段を伴うことなく、施工性に優れ、さらに、良好な変形追従性を有している太陽光発電外装構造及びその施工方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明の太陽光発電外装構造は、複数の太陽光発電外装材と、前記太陽光発電外装材が取り付けられる被取付部と、前記被取付部に固定されて、前記太陽光発電外装材を前記被取付部に支持する支持手段とを備え、前記太陽光発電外装材は、剛性パネルと、太陽光発電フィルムとを有し、前記剛性パネルは、凹凸補強壁部を内部に有しており、前記支持手段は、上側支持部品と、下側被支持部品とを含み、前記上側支持部品は、前記太陽光発電外装材の取付時でいう上端部に設けられており、前記下側被支持部品は、前記太陽光発電外装材の取付時でいう下端部に設けられており、上下に並んで取り付けられる前記複数の太陽光発電外装材は、相対的に上側の前記太陽光発電外装材の前記下側被支持部品が、相対的に下側の前記太陽光発電外装材の前記上側支持部品に、可動に載置されて支持されている。
また、同目的を達成する、本発明の太陽光発電外装構造の施工方法は、初期支持部品と、凹凸補強壁部を内部に有した剛性パネルに太陽光発電フィルムが支持された複数の太陽光発電外装材と、複数の太陽光発電外装材のそれぞれに対応した上側支持部品及び下側被支持部品とを用意し、前記上側支持部品と、前記下側被支持部品とは、対応する前記太陽光発電外装材に、予め取り付けておき、被取付部に、前記初期支持部品を固定し、一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記初期支持部品に可動に載置するとともに、前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品を前記被取付部に固定することにより、前記一の前記太陽光発電外装材を前記被取付部に取り付けて支持し、他の一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品に可動に載置するとともに、前記他の一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品を前記被取付部に固定することにより、前記他の一の前記太陽光発電外装材を前記被取付部に取り付けて支持する、ことを含む。
さらに、同目的を達成する別の施工方法では、初期支持部品と、凹凸補強壁部を内部に有した剛性パネルに太陽光発電フィルムが支持された複数の太陽光発電外装材と、複数の太陽光発電外装材のそれぞれに対応した上側支持部品及び下側被支持部品とを用意し、前記上側支持部品及び前記下側被支持部品は、共通の第１パーツを有し、前記上側支持部品は、さらに第２パーツを有しており、前記上側支持部品の前記第１パーツと、前記下側被支持部品とは、対応する前記太陽光発電外装材に、予め取り付けておき、被取付部に、前記初期支持部品を固定し、一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記初期支持部品に可動に載置するとともに、前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツに対して、対応する前記上側支持部品の前記第２パーツを当接させた状態で、該第２パーツを前記被取付部に固定し、前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツと第２パーツとを固定することにより、前記一の前記太陽光発電外装材を被取付部に取り付けて支持し、他の一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第２パーツに可動に載置するとともに、前記他の一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツに対して、対応する前記上側支持部品の前記第２パーツを当接させた状態で、該第２パーツを前記被取付部に固定し、前記他の一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツと第２パーツとを固定することにより、前記他の一の前記太陽光発電外装材を被取付部に取り付けて支持する、ことを含む。

本発明によれば、大掛かりで高負荷な支持手段を伴うことなく施工することができ、且つ、施工性に優れ、良好な変形追従性を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る太陽光発電外装構造を示す側面図である。 一つの太陽光発電外装材とそれに対応する支持手段とに関する側面図である。 （ａ）は、図２のＩＩＩ部に関する内部構造を示す図であり、（ｂ）は、さらに、（ａ）の内部構造のうちの凹凸補強壁部に関する平面図である。 図１のＩＶ部の領域に関する施工過程を示す側面図である。

以下、本発明に係る太陽光発電外装構造の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電外装構造を示す側面図である。太陽光発電外装構造１は、複数の太陽光発電外装材３と、それら太陽光発電外装材３が取り付けられる被取付部５と、被取付部５に固定されて、対応する太陽光発電外装材３を被取付部５に対して支持する複数の支持手段７とを備えている。

次に、太陽光発電外装材３及び支持手段７について、図２及び図３に基づいて説明する。図２は、一つの太陽光発電外装材とそれに対応する支持手段とに関する側面図である。また、図３の（ａ）は、図２のＩＩＩ部に関する内部構造を示す図であり、（ｂ）は、さらに、（ａ）の内部構造のうちの凹凸補強壁部に関する平面図（厚み方向からみた図すなわち（ａ）の矢印Ｐからみた図）である。

太陽光発電外装材３は、剛性パネル１１と、太陽光発電フィルム１３とを有している。剛性パネル１１は、太陽光発電外装材３が被取付部５に対して支持された状態において、太陽光発電外装材３において被取付部５側に位置する。一方、太陽光発電フィルム１３は、剛性パネル１１における表面側（被取付部５との反対側）に支持される。具体的一例を示すと、太陽光発電フィルム１３は、剛性パネル１１（後述するプレート部１５）の表面に弾性接着剤や粘着性シートを用いて接着される。

剛性パネル１１は、軽量高剛性パネルである。具体的には、図３の（ａ）に示されるように、パネルの表面をなすプレート部１５と、パネルの裏面側に設けられた凹凸補強壁部１９とを有している。

凹凸補強壁部１９は、その全体としてはプレート部１５の延びる方向に延びている。そして、凹凸補強壁部１９は、剛性パネル１１の厚みを生むように形成される凹凸を有している。一例であるが、本実施の形態では、凹凸補強壁部１９はトラス状構造を備えており、具体的には、図３の（ｂ）に示されているように、三角錐を構成する壁面を含むような形態からなる凹凸を有している。これにより、剛性パネル１１は、高剛性且つ超軽量という特徴を得ている。また、本実施の形態では、これらプレート部１５及び凹凸補強壁部１９は、金属から構成されているものとする。

図２に戻り、本実施の形態では、支持手段７は、上側支持部品２１と、下側被支持部品２３とを含む。上側支持部品２１は、太陽光発電外装材３の取付時の状態でいうところの太陽光発電外装材３の上端部に設けられており、下側被支持部品２３は、同様に取付時の状態でいうところの太陽光発電外装材３の下端部に設けられている。

下側被支持部品２３は、第１部２３ａと、第２部２３ｂと、第３部２３ｃと、第４部２３ｄとを含んでいる。第１部２３ａは、剛性パネル１１の裏面側に沿って延びる部分である。第２部２３ｂは、剛性パネル１１の下端面を覆うように、第１部２３ａの下端から前方（剛性パネル１１の表面側）に向かって延びる。第３部２３ｃは、剛性パネル１１の表面（プレート部１５）と面一になるように、第２部２３ｂの前端から下方に向かって延びる。一例であるが、本実施の形態では、太陽光発電フィルム１３は、剛性パネル１１のプレート部１５に貼り付けられ、第３部２３ｃ（後述する第３部２５ｃ）は第１プレート部１５の太陽光発電フィルム１３が貼りつけられた面の反対側の面で連結されている。第４部２３ｄは、第３部２３ｃの下端から後方（剛性パネル１１の裏面側）に向けて延びている。なお、第４部２３ｄの延びる長さは、剛性パネル１１の厚み（取付時、表面から裏面にわたる前後寸法）よりも短くなっている。

一方、上側支持部品２１は、第１パーツ２５と、第２パーツ２７とを備えている。第１パーツ２５は、前述した下側被支持部品２３と同じものであり、取付態様が下側被支持部品２３と上下逆になっているにすぎない。すなわち、上側支持部品２１の第１パーツ２５と、下側被支持部品２３とは、上下対称的に配置されている共通のパーツである。第１パーツ２５の第１部２５ａと、第２部２５ｂと、第３部２５ｃと、第４部２５ｄとがそれぞれ、下側被支持部品２３の第１部２３ａと、第２部２３ｂと、第３部２３ｃと、第４部２３ｄと対応している。

第２パーツ２７は、ハット型部材からなり、第１部２７ａと、第２部２７ｂと、第３部２７ｃと、第４部２７ｄと、第５部２７ｅとを含んでいる。第１部２７ａは、第１パーツ２５の第３部２５ｃの前方において、当該第３部２５ｃと平行に延びている。これら第２パーツ２７の第１部２７ａと、第１パーツ２５の第３部２５ｃとの間には、太陽光発電フィルム１３の上端が介在している。

第２部２７ｂは、第１パーツ２５の第４部２５ｄの上面に沿うように、第１部２７ａの上端から後方に延びている。第３部２７ｃは、第２部２７ｂの後端から上方に延びており、一例であるが、本実施の形態では、第１パーツ２５の第１部２５ａと面一に延びている。第４部２７ｄは、第３部２７ｃの上端から前方に延びており、一例であるが、本実施の形態では、第２部２７ｂと平行且つ同寸法に構成されている。第５部２７ｅは、第４部２７ｄの前端から上方に延びており、一例であるが、本実施の形態では、第１部２７ａと面一に延びている。

次に、以上のように構成された太陽光発電外装構造を得るための施工方法について、主に図１、図２及び図４をもとに説明する。図４は、図１のＩＶ部の領域に関する施工過程を示す側面図である。本発明の方法は、被取付部に、初期支持部品を設け、一の太陽光発電外装材を、初期支持部品によって被取付部に対して保持し、さらに、他の一の太陽光発電外装材を、既に配置した当該一の太陽光発電外装材を利用して保持するものである。その一例として、以下では、最初に一番下方に位置する太陽光発電外装材３を初期支持部品２９で保持し、順次、その上方に、太陽光発電外装材３を設置していく態様の説明を行う。

まず、図１に示されるように、被取付部５に、初期支持部品２９を固定する。一例であるが、本実施の形態では、被取付部５は、構造物の最外側の既存の壁や壁に取り付けられた下地材等であり、初期支持部品２９は、前述した上側支持部品２１の第２パーツ２７の第３部２７ｃ、第４部２７ｄ及び第５部２７ｅの部分で構成されている部品である。初期支持部品２９（の第３部２７ｃに相当する部分）を、ボルト等によって、被取付部５に取り付ける。なお、初期支持部品２９の構成は、施工時の起点となる太陽光発電外装材３を支持することが可能である態様であれば、特に限定されるものではない。

次に、一の太陽光発電外装材３を、初期支持部品２９によって被取付部５に対して支持させる。本例では、初期支持部品２９における第４部２７ｄ及び第５部２７ｅに相当する部分と、被取付部５とで囲まれる領域（後述する収容空間３３に相当）に、一の太陽光発電外装材３の下側被支持部品２３を上方から挿入し、下側被支持部品２３が初期支持部品２９に対して動けるような態様で、一の太陽光発電外装材３を、被取付部５に対して保持させる。

次に、下端側を初期支持部品２９で支持された当該一の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１を、図４に示されるように、ボルト３１で被取付部５に取り付ける。より詳細には、上側支持部品２１を、第２パーツ２７の第３部２７ｃにおいて、ボルト３１により被取付部５に固定する。また、これにより、第２パーツ２７の第４部２７ｄ及び第５部２７ｅと、被取付部５とで囲まれる領域に、収容空間３３が出現する。よって、次に、この収容空間３３に、他の一の太陽光発電外装材３の下側被支持部品２３を挿入する。当該他の一の太陽光発電外装材３の下側被支持部品２３が、当該一の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１に対して固着されていない態様で、つまり、当該他の一の太陽光発電外装材３の下側被支持部品２３の第４部２３ｄと、当該一の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１の第４部２７ｄとが対向しつつ第４部２３ｄが第４部２７ｄに対して可動な状態で、当該他の一の太陽光発電外装材３を、被取付部５に対して保持させる。そして、当該他の一の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１を、上述の一の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１の場合と同様に、ボルト３１で被取付部５に取り付ける。

以降、相対的に下方の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１のボルト３１による被取付部５への取り付けと、相対的に上方の太陽光発電外装材３の下側被支持部品２３が、相対的に下方の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１に、可動に載置されるように、下側被支持部品２３を収容空間３３に挿入することとを繰り返すことで、複数の太陽光発電外装材３を順次、上方へと設置していき、図１に示す太陽光発電外装構造１を得る。

以上説明したように、本実施の形態では、高剛性且つ軽量な太陽光発電外装材を用い、それら複数の太陽光発電外装材は、それぞれが、部分的に被取付部に対して固着されていない簡単な支持態様で、被取付部に取り付けられる。したがって、大掛かりで高負荷な支持手段を強いられなくなる。このため、これまでのように、施設構造物の躯体まで深く支持手段を設置する必要もなく、施工作業が煩雑になることもなくなる。さらに、これによれば、既存の構造物に対しても、その既存の外壁に、太陽光発電外装材を取り付けることができる。また、太陽光発電外装材自体が軽量であり、さらに、簡易でよい支持手段も軽量となることから、施工者の負担も少なく、施工がやり易い利点もある。また、堅固な支持態様を採用せずに済むことで、上記のように部分的に被取付部に対して動けるような支持態様を採ることができ、それにより、地震等で構造物に変形が加わった場合でも、太陽光発電パネルの変形追従性が高く、太陽光発電外装材の破損や脱落を防ぐことができる利点もある。さらに、相対的に上方の太陽光発電外装材の下側被支持部品を、相対的に下方の太陽光発電外装材の上側支持部品に載置させた後に、当該相対的に上方の太陽光発電外装材の上側支持部品を被取付部に固定する態様によれば、太陽光発電外装材の上端部及び下端部の双方の位置が規制された状態で作業する必要がなく、且つ、上側支持部品の固定時には既に太陽光発電外装材が下方から支えられた状態で作業が行えることになることから、少ない人数で作業を完了させることができ、且つ、作業そのものも非常にやり易い態様となっている。

さらに、上述した太陽光発電外装構造の施工方法は、一例として、次のように改変して実施することができる。本改変方法では、上側支持部品２１が、当初は、第１パーツ２５と、第２パーツ２７とに分離されて用意され、第１パーツ２５だけが対応する太陽光発電外装材３の上端に予め取り付けられている。施工手順は、まず、被取付部５に、初期支持部品２９を固定する。次に、一の太陽光発電外装材３を、その下端に設けられた下側被支持部品２３が初期支持部品５に可動に載置されるようにして、被取付部５に対して支持しておく。

次に、一の太陽光発電外装材３における第１パーツ２５に対して、対応する第２パーツ２７を当接させた状態で、その第２パーツ２７を被取付部５に取り付ける。さらに、一の太陽光発電外装材３における第１パーツ２５と第２パーツ２７とを固定する。具体的には、第１パーツ２５の第３部２５ｃと第２パーツ２７の第１部２７ａとを例えばタッピンネジ等の固定部材によって相互に接続固定する。これにより、一の太陽光発電外装材３が最終的に被取付部５に取り付けられる。

続いて、他の一の太陽光発電外装材３を、その対応する下側被支持部品２３が一の太陽光発電外装材３における上側支持部品２１（収容空間３３内）に可動に載置されるようにして、被取付部５に対して支持しておく。続いて、一の太陽光発電外装材３の場合と同様、他の一の太陽光発電外装材３における第１パーツ２５に対して、対応する第２パーツ２７を当接させた状態で、第２パーツ２７を被取付部５に取り付け、さらに、他の一の太陽光発電外装材３における第１パーツ２５と第２パーツ２７とを相互に接続する。なお、第１パーツ２５と第２パーツ２７との相互接続に向けては、第２パーツ２７の第１部２７ａに予めタッピンネジ等の固定部材を適用するための下穴を設けておくと、効率よく施工を行うことができる。

以降、相対的に下方の太陽光発電外装材３の上側支持部品２１に、相対的に上方の太陽光発電外装材３の下側被支持部品２３を載せ、その上方の太陽光発電外装材３の第１パーツ２５に、第２パーツ２７をあてがって、第２パーツ２７を被取付部５に取り付け、さらに第１パーツ２５と第２パーツ２７とを相互接続することを繰り返すことで、複数の太陽光発電外装材３を順次、上方へと設置していく。このような改変方法によっても、同様に、図１に示す太陽光発電外装構造１を得ることができ、且つ、同様に前述の優れた作用効果を得ることができる。

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

例えば、上側支持部品２１の第４部２７ｄや、初期支持部品２９の第４部２７ｄに相当する部分に、貫通穴等の排水手段を設けておき、雨水や結露水等の水分が、上側支持部品２１の第４部２７ｄや、初期支持部品２９の第４部２７ｄに相当する部分に溜まることを防止するようにしてもよい。

また、最も上方に位置する太陽光発電外装材３に設けられる上側支持部品は、上述してきた第４部２７ｄ及び第５部２７ｅに相当する部分が存在しない形態（第３部２７ｃに相当する部分で終端している形態）とすることもできる。かかる態様によれば、最も上方に位置する太陽光発電外装材３の上側支持部品２１の第４部２７ｄに雨水や結露水等の水分が溜まることを、前述のような排水手段に依拠することなく予防することができる。

１ 太陽光発電外装構造、３ 太陽光発電外装材、５ 被取付部、７ 支持手段、１１ 剛性パネル、１３ 太陽光発電フィルム、１９ 凹凸補強壁部、２１ 上側支持部品、２３ 下側被支持部品、２９ 初期支持部品。

Claims (2)

1. 初期支持部品と、凹凸補強壁部を内部に有した剛性パネルに太陽光発電フィルムが支持された複数の太陽光発電外装材と、複数の太陽光発電外装材のそれぞれに対応した上側支持部品及び下側被支持部品とを用意し、前記上側支持部品と、前記下側被支持部品とは、対応する前記太陽光発電外装材に、予め取り付けておき、
   被取付部に、前記初期支持部品を固定し、
   一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記初期支持部品に可動に載置するとともに、前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品を前記被取付部に固定することにより、前記一の前記太陽光発電外装材を前記被取付部に取り付けて支持し、
   他の一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品に可動に載置するとともに、前記他の一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品を前記被取付部に固定することにより、前記他の一の前記太陽光発電外装材を前記被取付部に取り付けて支持する、
   ことを含む太陽光発電外装構造の施工方法。
2. 初期支持部品と、凹凸補強壁部を内部に有した剛性パネルに太陽光発電フィルムが支持された複数の太陽光発電外装材と、複数の太陽光発電外装材のそれぞれに対応した上側支持部品及び下側被支持部品とを用意し、
   前記上側支持部品及び前記下側被支持部品は、共通の第１パーツを有し、前記上側支持部品は、さらに第２パーツを有しており、
   前記上側支持部品の前記第１パーツと、前記下側被支持部品とは、対応する前記太陽光発電外装材に、予め取り付けておき、
   被取付部に、前記初期支持部品を固定し、
   一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記初期支持部品に可動に載置するとともに、前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツに対して、対応する前記上側支持部品の前記第２パーツを当接させた状態で、該第２パーツを前記被取付部に固定し、前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツと第２パーツとを固定することにより、前記一の前記太陽光発電外装材を被取付部に取り付けて支持し、
   他の一の前記太陽光発電外装材における前記下側被支持部品を前記一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第２パーツに可動に載置するとともに、前記他の一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツに対して、対応する前記上側支持部品の前記第２パーツを当接させた状態で、該第２パーツを前記被取付部に固定し、前記他の一の前記太陽光発電外装材における前記上側支持部品の前記第１パーツと第２パーツとを固定することにより、前記他の一の前記太陽光発電外装材を被取付部に取り付けて支持する、
   ことを含む太陽光発電外装構造の施工方法。

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