JP6001982B2 - 屋根付加設備の支持具及び屋根付加設備の施工構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池パネルなどの屋根付加設備を屋根上に設置するための支持具及びこれを用いた屋根付加設備の施工構造に関するものである。

従来より、太陽電池パネルなどの屋根付加設備を建造物の屋根上に設置する場合、この屋根付加設備を固定するための支持具を予め屋根上に取り付けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。支持具は、屋根下地材に固定されるベース部材と、ベース部材から立設されて屋根材を貫通して突出するボルトとから構成される。そして、このボルトに屋根付加設備を固定することにより、屋根付加設備を建造物の屋根上に設置する。

支持具を取り付けるにあたっては、屋根上に設置する屋根付加設備の重量に耐えうる強度を確保することや、風雨に耐えうる防水構造を有することなどが求められる。

しかし、上記のような従来の施工構造では、支持具のボルトを突出させるため、屋根材には、挿通孔が形成される。また、施工に使用される支持具のボルトは、ボルト全体にわたってネジ溝が形成されている。そのため、風雨の際、屋根材に形成された挿通孔から流入した雨水が、ボルトのネジ溝を伝って下方にまで流れ込み、建造物の屋根下地に浸入するという問題があった。

そこで、特許文献１では、屋根材の挿通孔を封止部材で封止しているが、この封止部材にも支持具のボルトが通る孔が形成されるため、孔の内側にはネジ溝によって隙間が生じ、この隙間を通って雨水が屋根下地に浸入しやすくなってしまう。

特開２０１１−２３６５９０号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、屋根下地材への雨水の浸入を抑制することができる屋根付加設備の支持具及び屋根付加設備の施工構造を提供することを目的とするものである。

本発明の第一の形態に係る屋根付加設備の支持具は、
固定部と、支持部と、防水部材と、ナットと、設備固定部とを備え、
前記固定部は、屋根下地材に固定される部材であり、
前記支持部は、ネジ溝が形成されていない非ネジ部と、この非ネジ部の上方に配設された、ネジ溝が形成されているネジ部とを備え、前記固定部から上方に突出するように形成され、
前記防水部材は、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられる際に前記非ネジ部が挿通する中空部が形成され、
前記ナットは、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられる際に前記ネジ部に螺合され、該ナットの下に設けられている前記防水部材を屋根材に押し付けるように構成され、
前記設備固定部は、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられた状態で屋根付加設備を固定するように構成されていることを特徴とする。

本発明の第二の形態では、第一の形態において、カバー部を更に備え、前記カバー部は、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられる際に前記支持部が挿通する中空部が形成され、前記支持部に取り付けられた状態で前記ナットと前記防水部材との間に介在すると共に、前記防水部材の側端面と上面とを覆うように構成されている。

本発明の第三の形態に係る屋根付加設備の施工構造は、
固定部と、支持部と、屋根材と、防水部材と、ナットと、設備固定部と、屋根付加設備とを備え、
前記固定部は、屋根下地材に固定され、
前記支持部は、ネジ溝が形成されていない非ネジ部と、この非ネジ部の上方に配設された、ネジ溝が形成されているネジ部とを備え、前記固定部から上方に突出するように形成され、
前記屋根材は、中空部が形成され、前記中空部に前記支持部が挿通され、
前記防水部材は、中空部が形成され、前記屋根材の上方で前記中空部に前記非ネジ部が挿通された状態で前記支持部に取り付けられ、
前記ナットは、前記ネジ部に螺合された状態で前記支持部に取り付けられ、前記防水部材を下方に向けて押圧し、
前記設備固定部は、前記支持部に取り付けられ、
前記屋根付加設備は、前記設備固定部に固定される。

本発明の屋根付加設備の支持具及び屋根付加設備の施工構造は、屋根下地材への雨水の浸入を効果的に抑制することができるものである。

本発明の施工構造の実施の形態の一例を示す断面図である。 本発明の支持具の構成を示す分解斜視図である。 屋根材の一例を示し、（ａ）〜（ｅ）は一部の拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る屋根付加設備５の支持具３は、屋根材４の上方において、屋根付加設備５を設置するために用いられる。支持具３は、締着具９で屋根下地材１に固定されるものである。

支持具３は、図２に示すように、固定部３０と、支持部３１と、防水部材３２と、ナット３４と、設備固定部３５とを備える。

固定部３０は、屋根下地材１に固定される部材である。固定部３０は、金属板材等の適宜の材料から形成される。この固定部３０は、平板状且つ平面視矩形状に形成されている。尚、平面視とは、固定部３０の上面３０ｃをこの上面３０ｃに対して垂直な方向から見ることをいう。固定部３０には、この上下の厚み方向に貫通する複数の固定用孔３０ａが形成されている。この固定用孔３０ａに締着具９をねじ込む等することにより、固定部３０を屋根下地材１に固定することができる。

支持部３１は、固定部３０の平面視中央部において、上方に突出するように形成されている。この支持部３１は、円柱状に形成されている。支持部３１は、ネジ溝が形成されていない非ネジ部３１ａと、この非ネジ部３１ａの上方に配設された、ネジ溝が形成されているネジ部３１ｂとを備える。すなわち、ネジ溝は、支持部３１の上部にのみ設けられている。支持部３１は、金属材料等の適宜の材料から形成される。また、支持部３１の長さは、屋根材４の形状や、屋根付加設備５を設置する高さなどによって、適宜の長さを選択することができる。この支持部３１は、溶接等で固定部３０と接合され、固定部３０と一体に形成されていてもよいし、支持部３１が固定部３０と螺合するように構成されることで、支持部３１と固定部３０とが着脱自在に形成されていてもよい。支持部３１が固定部３０と螺合する場合、支持部３１の側面には、スパナ等の工具が当接する、平面視六角形状の工具当接面が適宜の位置に形成されていることが好ましい。これにより、支持部３１と固定部３０とを、工具を用いて容易に着脱させることができる。

防水部材３２は、支持部３１に対して着脱自在に形成されている。防水部材３２は、屋根材４への雨水の浸入を防止するものである。防水部材３２には、支持部３１に取り付けられる際に非ネジ部３１ａが挿通する中空部３２ａが形成される。これにより、防水部材３２を支持部３１に取り付けることができる。すなわち、防水部材３２は、支持部３１の非ネジ部３１ａに配設される。中空部３２ａの内径は、非ネジ部３１ａの外径と同じか、それよりも小さいことが好ましい。この場合、中空部３２ａの縁と、非ネジ部３１ａの外周面との間に隙間が生じにくくなる。防水部材３２の形状は、支持部３１に取り付けられ、防水性を確保できるものであれば特に限定されず、例えば、平面視円形状や平面視四角形状など、適宜の形状のものを使用することができる。防水部材３２は、弾性材から形成されることが好ましい。防水部材３２の材料としては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム、スポンジなどが挙げられる。

ナット３４は、支持部３１に対して着脱自在に形成されている。ナット３４は、支持部３１に取り付けられる際にネジ部３１ｂに螺合されるように構成される。ナット３４は、支持部３１に取り付けることができるものであれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。

設備固定部３５は、支持部３１に対して着脱自在に形成されている。設備固定部３５は、支持部３１に取り付けられた状態で屋根付加設備５を固定するように構成されている。設備固定部３５は、支持片３５ｂと、第一固定片３５ｃと、第二固定片３５ｄとを備える。支持片３５ｂは、略水平に配置される平板状の部材である。支持片３５ｂには、平面視中央部に、支持部３１が挿通される挿通孔３５ａが形成されている。挿通孔３５ａは、支持片３５ｂの上下の厚み方向に貫通して形成されている。支持片３５ｂの一端からは第一固定片３５ｃが、この第一固定片３５ｃと反対側の他端からは第二固定片３５ｄがそれぞれ鉛直上方に突出している。ここで、第一固定片３５ｃ及び第二固定片３５ｄは、ネジ等の固着具によって屋根付加設備５を固定するものである。第一固定片３５ｃ及び第二固定片３５ｄには、ネジ等の固着具を挿通させるための固定孔３５ｆがそれぞれ形成されている。固定孔３５ｆは、支持具３の上下方向と直交する方向に貫通して形成されている。設備固定部３５の支持部３１への取り付けには、ナット３６とナット３７とが、用いられる。ナット３６とナット３７は、支持部３１のネジ部３１ｂに螺合する。ナット３６は、設備固定部３５の下方に配設される。ナット３７は、設備固定部３５の上方に配設される。そして、ナット３６とナット３７とで、設備固定部３５を上下方向から挟みこむ。これにより、設備固定部３５を支持部３１に固定することができる。

本実施形態では、図２に示すように、支持具３が、カバー部３３を更に備えることが好ましい。カバー部３３は、支持部３１に対して着脱自在に形成されている。カバー部３３には、支持部３１に取り付けられる際に支持部３１が挿通する中空部３３ａが形成される。これにより、カバー部３３を支持部３１に取り付けることができる。本実施形態では、カバー部３３は、支持部３１の非ネジ部３１ａに配設される。また、カバー部３３は、支持部３１に取り付けられた状態でナット３４と防水部材３２との間に介在する。更に、カバー部３３は、防水部材３２の側端面３２ｂと上面３２ｃとを覆うように構成されていることが好ましい。カバー部３３の形状は、例えば、平面視円形状や平面視四角形状など、特に限定されるものではないが、防水部材３２の形状と同じ形状であることが好ましい。この場合、カバー部３３が、防水部材３２を上方から覆うことができ、防水性を向上させることができる。また、カバー部３３は、窯業系材料や、金属材料等の不燃性の材料から形成されることが好ましい。この場合、防水部材３２が不燃性を有しない場合であっても、この防水部材３２がカバー部３３によって覆われることで、支持具３に耐火性を付与することができる。

そして、上記の支持具３を用いて太陽電池パネルなどの屋根付加設備５を屋根上に設置するにあたっては、次のようにして行う。

まず、図１に示すように、固定部３０を屋根下地材１の上面に配置する。そして、固定部３０の固定用孔３０ａに締着具９を挿入し、固定部３０を屋根下地材１に固定する。ここで、固定部３０と支持部３１とが一体に形成されている場合、支持部３１は、固定部３０から上方に突出するように形成される。尚、固定部３０と支持部３１とが着脱自在に形成されている場合には、工具を用いて、固定部３０に支持部３１を取り付ける。

次に、屋根下地材１上に、屋根材４を取り付ける。図２に示すように、屋根材４は、平面視中央部に、中空部４ａが形成される。この中空部４ａに支持部３１が挿通される。また、図３（ａ）に示すように、屋根材４の上面４ｃには、上面４ｃから上方に突出すると共に、外径が上端ほど小さくなるようなテーパー状の突出片４ｂが形成されている。この突出片４ｂは、中空部４ａを囲むように形成されている。突出片４ｂは、屋根材４の上面４ｃから上方に５〜１０ｍｍの高さで突出していることが好ましい。この場合、屋根材４の上面４ｃに雨水が流れ込んでも、突出片４ｂによって雨水の流れを妨げることができるため、中空部４ａへの雨水の浸入を抑制することができる。

屋根材４には、図３（ｂ）に示すように、中空部４ａが形成される位置に、下方に開口する凹部４ｆが形成されていてもよい。この凹部４ｆの上端は、閉塞部４ｄにより、閉塞されている。屋根材４の閉塞部４ｄの厚みは、屋根材４の他の部分の厚みと比べて薄いことが好ましい。この場合、閉塞部４ｄをハンマー等の工具で打ち抜くことにより、中空部４ａを容易に形成することができる。また、図３（ｃ）に示すように、屋根材４には、凹部４ｆが形成され、更に、突出片４ｂの上面４ｉに、上方に開口する凹部４ｇが形成されていてもよい。凹部４ｇは、凹部４ｆの上方に形成されている。凹部４ｇの下端と、凹部４ｆの上端との間には、閉塞部４ｄが形成されている。屋根材４に中空部４ａを形成する場合は、閉塞部４ｄを工具で打ち抜くことにより、凹部４ｇと凹部４ｆとを貫通させる。これにより、中空部４ａが形成される。また、凹部４ｆは、種々の断面形状を有してよい。凹部４ｆは、その内周面４ｅが、例えば、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、凹部４ｆの内径が上端から下端にかけて一定の同じ大きさで形成されていてもよい。また、図３（ｄ）に示すように、内周面４ｅは、凹部４ｆの内径が下端ほど大きくなるようなテーパー状に形成されていてもよい。この場合、凹部４ｆの開口面積を大きくすることができる。これにより、屋根材４に穴を開ける加工がしやすくなる。また、この形状の場合、屋根材４の成型時において、金型からの離型性が良くなるため、屋根材４を成型する作業効率を向上させることができる。内周面４ｅは、図３（ｅ）に示すように、内周面４ｅの上端に、ぬすみ４ｈが形成されていてもよい。この場合、屋根材４に穴を開ける加工がしやすくなる。これにより、屋根材４に中空部４ａを容易に形成することができる。

次に、防水部材３２の中空部３２ａに支持部３１の非ネジ部３１ａを挿通させることで、支持部３１に防水部材３２を取り付ける。この防水部材３２は、屋根材４の中空部４ａの上方に配置され、これにより、中空部４ａが閉塞される。

そして、本実施形態では、カバー部３３の中空部３３ａに支持部３１の非ネジ部３１ａを挿通させることで、支持部３１にカバー部３３を取り付ける。このカバー部３３は、防水部材３２の側端面３２ｂと上面３２ｃとを覆うように配置される。

次に、支持部３１には、ナット３４を取り付ける。ナット３４は、支持部３１のネジ部３１ｂに螺合された状態で支持部３１に取り付けられる。すなわち、ナット３４は、支持部３１のネジ部３１ｂに配設される。更に、ナット３４は、防水部材３２を下方に向けて押圧する。

尚、本実施形態では、ナット３４は、カバー部３３を介して防水部材３２を押圧するが、カバー部３３が用いられない場合は、ナット３４は、防水部材３２を直接押圧する。

そして、設備固定部３５が、ナット３４の上方で支持部３１に取り付けられる。取り付けにあたっては、まず、ナット３６をネジ部３１ｂに螺合する。次に、設備固定部３５の挿通孔３５ａに支持部３１が挿通される。そして、ナット３７をネジ部３１ｂに螺合する。そして、ナット３６とナット３７により、設備固定部３５を支持部３１に固定する。尚、設備固定部３５は、支持部３１に対するナット３６、３７の上下の位置を適宜選択することにより、任意の高さで固定することができる。

このように、本実施形態に係る支持具３では、ナット３４が、防水部材３２を屋根材４に向けて押圧する。この場合、防水部材３２と屋根材４とを密着させることができる。これにより、中空部４ａと防水部材３２との間に隙間が生じにくくなり、支持部３１を伝って雨水が浸入しても、雨水が屋根材４の中空部４ａに流れ込むのを抑制することができる。

また、防水部材３２の中空部３２ａには、ネジ溝が形成されていない非ネジ部３１ａが挿通しているため、防水部材３２の中空部３２ａの縁と、非ネジ部３１ａの外周面との間に隙間が生じにくくなる。これにより、雨水が屋根材４の中空部４ａに流れ込むのを更に抑制することができる。更に、防水部材３２が、ゴム等の弾性材から形成されている場合、緩衝材としても機能する。この場合、屋根上に屋根付加設備５を設置しても、下方にかかる荷重を緩和させることができる。これにより、荷重による屋根材４の割れや変形なども抑制することができる。

また、ナット３４と防水部材３２との間にカバー部３３を介在させることにより、雨水が屋根材４の中空部４ａに流れ込むのを更に抑制することができる。

上記のようにして屋根下地材１に支持具３を固定した後、さらに別の新たな支持具３を屋根下地材１に取り付ける。この場合、取り付ける支持具３の数は、特に限定されるものではなく、設置する屋根付加設備５の大きさに合わせて、適宜設定することができる。また、支持具３を取り付ける位置は、設置する屋根付加設備５の大きさに合わせて、任意の位置を選択することができる。このようにして複数の支持具３を屋根下地材１に固定し、屋根上に配設する。

そして、屋根付加設備５が、設備固定部３５に固定される。屋根付加設備５としては、例えば、太陽電池パネルや、太陽熱温水器などが挙げられる。屋根付加設備５を固定するにあたっては、まず、設備固定部３５の支持片３５ｂの上面に、屋根付加設備５を載置する。そして、設備固定部３５の第一固定片３５ｃと、第二固定片３５ｄとに形成された固定孔３５ｆに、ネジ等の固着具が挿入されることによって、屋根付加設備５を支持具３に固定することができる。

１ 屋根下地材
４ 屋根材
４ａ 中空部
５ 屋根付加設備
３０ 固定部
３１ 支持部
３１ａ 非ネジ部
３１ｂ ネジ部
３２ 防水部材
３２ａ 中空部
３２ｂ 側端面
３２ｃ 上面
３３ カバー部
３３ａ 中空部
３４ ナット
３５ 設備固定部

Claims (3)

1. 固定部と、支持部と、防水部材と、ナットと、設備固定部とを備え、
   前記固定部は、屋根下地材に固定される部材であり、
   前記支持部は、ネジ溝が形成されていない非ネジ部と、この非ネジ部の上方に配設された、ネジ溝が形成されているネジ部とを備え、前記固定部から上方に突出するように形成され、
   前記防水部材は、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられる際に前記非ネジ部が挿通する中空部が形成され、
   前記ナットは、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられる際に前記ネジ部に螺合され、該ナットの下に設けられている前記防水部材を屋根材に押し付けるように構成され、
   前記設備固定部は、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられた状態で屋根付加設備を固定するように構成されていることを特徴とする屋根付加設備の支持具。
2. カバー部を更に備え、前記カバー部は、前記支持部に対して着脱自在に形成され、前記支持部に取り付けられる際に前記支持部が挿通する中空部が形成され、前記支持部に取り付けられた状態で前記ナットと前記防水部材との間に介在すると共に、前記防水部材の側端面と上面とを覆うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の屋根付加設備の支持具。
3. 固定部と、支持部と、屋根材と、防水部材と、ナットと、設備固定部と、屋根付加設備とを備え、
   前記固定部は、屋根下地材に固定され、
   前記支持部は、ネジ溝が形成されていない非ネジ部と、この非ネジ部の上方に配設された、ネジ溝が形成されているネジ部とを備え、前記固定部から上方に突出するように形成され、
   前記屋根材は、中空部が形成され、前記中空部に前記支持部が挿通され、
   前記防水部材は、中空部が形成され、前記屋根材の上方で前記中空部に前記非ネジ部が挿通された状態で前記支持部に取り付けられ、
   前記ナットは、前記ネジ部に螺合された状態で前記支持部に取り付けられ、前記防水部材を下方に向けて押圧し、
   前記設備固定部は、前記支持部に取り付けられ、
   前記屋根付加設備は、前記設備固定部に固定されることを特徴とする屋根付加設備の施工構造。
   

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