JP7188266B2 - 屋根延焼防止構造及び屋根延焼防止構造の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、瓦屋根に設置した太陽電池モジュールが万が一発火した場合に、建物内部への延焼を防止する屋根延焼防止構造、及びその施工方法に関する。

昨今、傾斜屋根に太陽電池モジュールを設置する住宅が増加しているが、このような屋根は、万が一太陽電池モジュールが発火した場合に住宅内部へ火炎が燃え広がらないよう、延焼防止対策を講じることが求められる。そこで、太陽電池モジュール下部の屋根下地材上に不燃材料である延焼防止金属板を設置することで屋根の延焼防止を図る発明が提案されている（特許文献１）。

また一方で、太陽電池モジュールの両端を支持する架台廻りから水が建物内部へ浸入することを防止するために、太陽電池モジュール下部の屋根下地材上に金属板を設置する屋根構造（特許文献２）や、既設の傾斜屋根へ太陽電池モジュールを設置する際に、既設の屋根仕上材上部に金属板を設置することで屋根自体を補強して太陽電池モジュールを安定的に固定することができる太陽電池モジュールの取付方法（特許文献３）が知られている。これらの発明のように、太陽電池モジュールと、屋根下地材又は屋根仕上材と、の間に金属板を介在させれば、太陽電池モジュールが発火した際に延焼防止の効果を期待することができる。

特開２００１－１２３６１５ 特開平１０－３１７６０３ 特開２００８－５０３６６５

しかしながら特許文献１に記載の屋根構造では、延焼防止金属板が太陽電池モジュールの両端を支持する縦材の部分を被覆する構造となっておらず、万が一太陽電池モジュールが発火すると、縦材や、縦材と延焼防止金属板との継ぎ目から屋根下地材へ向けて延焼が広がる虞がある。また、特許文献２に記載の発明についても、金属板は架台全体を被覆していないため、太陽電池モジュールが発火した際に屋根下地材への延焼を防止できない可能性がある。

そして特許文献３は、太陽電池モジュール下部の屋根面全体を金属板で被覆しているため、屋根面で火災が発生した際の屋根下地材への延焼を防止できるものの、金属板を屋根上に固定するために、折曲された金属板の側面や、金属板端部にわずかに形成されたヒレ状の端部固定部など、小さな面にボルトを挿通させなけらばならず、高所作業となる屋根上での施工効率が低下するという問題点がある。

そこで、本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであって、瓦屋根に敷設された太陽電池モジュールが万が一発火した場合であっても、屋根下地材から建物内部への延焼を防止することができ、且つ、高所作業が極力少ない屋根延焼防止構造及びその施工方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の屋根延焼防止構造は、瓦屋根に設置した太陽電池モジュールの延焼を防止する屋根延焼防止構造であって、屋根下地材上に互いに間隔を空けて平行に配設される長尺な瓦桟木と、前記瓦桟木上部に敷設される太陽電池モジュールと、前記瓦桟木と、前記太陽電池モジュールと、の間に配置され、隣合う前記瓦桟木間に位置する前記屋根下地材の上面、及び当該屋根下地材上に露出する前記瓦桟木の露出面全体を被覆する延焼防止金属板と、を備え、前記延焼防止金属板は、前記瓦桟木の前記露出面に上方から嵌め込まれる凹溝型の嵌合部を有することを特徴としている。

本発明の第２の屋根延焼防止構造は、前記延焼防止金属板が、前記嵌合部の一方の下端から前記嵌合部と反対の方向へ水平に延出し、隣合う前記瓦桟木間に位置する前記屋根下地材の上面を被覆する下地材被覆部と、前記嵌合部の他方の下端から前記嵌合部と反対の方向へ水平に延出する返し片と、を有することを特徴としている。

本発明の第３の屋根延焼防止構造は、前記延焼防止金属板が、前記嵌合部と前記下地材被覆部とによって形成される第１入り隅部、及び前記嵌合部と前記返し片とによって形成される第２入り隅部に、水抜き穴を形成されることを特徴としている。

本発明の第４の屋根延焼防止構造は、前記嵌合部の高さが、前記瓦桟木の高さよりも低いことを特徴としている。

本発明の第１の屋根延焼防止構造の施工方法は、第１から第４のいずれかに記載の屋根延焼防止構造を用いた屋根延焼防止構造の施工方法であって、屋根下地材上に互いに間隔を空けて平行に前記瓦桟木を配設し、前記延焼防止金属板の前記嵌合部を上方から前記瓦桟木に嵌め込むとともに、前記下地材被覆部によって隣り合う前記瓦桟木間に位置する前記屋根下地材の上面を被覆し、前記太陽電池モジュールを前記嵌合部の上部に配置するとともに、前記嵌合部の上面を挟んで前記瓦桟木にビス固定することを特徴としている。

本発明の第１の屋根延焼防止構造によると、延焼防止金属板は、瓦桟木と太陽電池モジュールとの間に配置され、隣合う瓦桟木間に位置する屋根下地材の上面、及び屋根下地材上に露出する瓦桟木の露出面全体を被覆するので、万が一太陽電池モジュールが発火したとしても、屋根下地材や瓦桟木に燃え移って建物側へ延焼することを防止することができる。また延焼防止金属板は、瓦桟木の露出面に係合する凹溝型の嵌合部を有するので、上方から嵌合部を瓦桟木に嵌め込むだけで容易に瓦桟木を被覆することができ、施工性を向上させることができる。

本発明の第２の屋根延焼防止構造によると、延焼防止金属板は、嵌合部の他方の下端から嵌合部と反対の方向へ水平に延出する返し片を有しているので、瓦桟木に延焼防止金属板を設置して隣接する瓦桟木に他の延焼防止金属板を設置すると、返し片の上部に他の延焼防止金属板の下地材被覆部が重なることとなり、万が一太陽電池モジュールが発火した場合に、延焼防止金属板同士の継ぎ目から屋根下地材や瓦桟木へ延焼することを効果的に防止することができる。

本発明の第３の屋根延焼防止構造によると、延焼防止金属板は、嵌合部と下地材被覆部とによって形成される第１入り隅部、及び嵌合部と返し片とによって形成される第２入り隅部に水抜き穴を形成されるので、延焼防止金属板上に流れ落ちてきた雨水を板上に溜めることなく、屋根下地材を伝って水下側へ効果的に流れ落とすことができる。

本発明の第４の屋根延焼防止構造によると、嵌合部の高さは、瓦桟木の高さよりも低いため、嵌合部を瓦桟木に嵌め込むと、下地材被覆部や返し片が屋根下地材から浮き上がって屋根下地材の上面との間に隙間を形成することになり、水抜き穴から屋根下地材側へ流れ込んできた雨水をこの隙間から効率的に水下側へ流れ落とすことができる。

本発明の第１の屋根延焼防止構造の施工方法によると、延焼防止金属板は、上方から落とし込むだけで、嵌合部及び下地材被覆部によって瓦桟木の露出面と隣合う瓦桟木間に位置する屋根下地材の上面とを継ぎ目無く被覆することができ、容易に屋根の延焼防止構造を構築することができる。また、太陽電池モジュールは、嵌合部の上面を挟んで瓦桟木にビス固定されるので、嵌合部と太陽電池モジュールとをそれぞれ個別に瓦桟木に固定する必要がなく、高所作業となる屋根上での施工効率を向上させることができる。

屋根延焼防止構造を示す平面図。 屋根延焼防止構造を示すＡ－Ａ断面図。 太陽電池モジュールを示す部分省略斜視図。 延焼防止金属板を示す部分省略斜視図。 瓦桟木に延焼防止金属板を設置する状況を示す断面図。 屋根瓦及び第１連結金具を設置する状況を示す断面図。 太陽電池モジュールを屋根瓦に係止させる状況を示す断面図。 （ａ）第１連結金具に第２連結金具を係止させる状況を示す断面図、（ｂ）図２のＸ部分拡大断面図。 太陽電池モジュールを瓦桟木に設置する状況を示す断面図。 図２のＹ部分拡大断面図。

以下、本発明に係る屋根延焼防止構造１の実施形態について各図を参照しつつ説明する。屋根延焼防止構造１は、太陽電池モジュールが万が一発火した場合に屋根下地材を通じて建物内部へ延焼することを防止するための構造であって、主に傾斜した瓦屋根に太陽電池モジュールを設置する際に用いられる。屋根延焼防止構造１は、図１及び図２に示すように、屋根下地材２上に互いに間隔を空けて略平行に配設される長尺な瓦桟木３と、瓦桟木３上部に敷設される太陽電池モジュール４と、瓦桟木３と太陽電池モジュール４との間に配置され、隣合う瓦桟木３間に位置する屋根下地材２の上面、及び屋根下地材２上に露出する瓦桟木３の露出面３１全体を被覆する延焼防止金属板５と、を備えている。

屋根下地材２は、図２に示すように、屋根勾配に沿って傾斜する図外の母屋上面に架設される構造用合板などの野地板２１と、野地板２１の上面全体に敷設されるアスファルトルーフィングからなる防水シート２２と、を有している。また、太陽電池モジュール４を敷設されない箇所には屋根瓦２３が葺かれ、太陽電池モジュール４と接する屋根瓦２３の端部には、太陽電池モジュール４と連結するための板状の第１連結金具２４が上方からビス止めされる。図８（ｂ）に示すように、第１連結金具２４は水下側の先端部に、屋根瓦２３の上面から僅かに持ち上がった状態で固定される第１板片２４ａを有している。

瓦桟木３は、図１及び図２に示すように、軒桁方向へ延びる複数の長尺な角材であり、屋根勾配に沿って高低差を形成しながら互いに間隔を空けて略平行に防水シート２２の上面２２ａに配置され、図外のビスによって屋根下地材２に固定されている。また、図５に示すように、屋根下地材２上に露出し、延焼防止金属板５に係合される瓦桟木３の露出面３１は、上面３１ａ及び両側面３１ｂ、３１ｃから構成されており、その高さＨ１は、１５ｍｍ～２０ｍｍ程度で形成される。

太陽電池モジュール４は、図２及び図３に示すように、パネル部４１と、パネル部４１の水下側の端縁に係止する第２金具４２と、パネル部４１の水上側の端縁に係止する第３連結金具４３と、を有し、水下側から順に設置される。第２連結金具４２は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール４の水下側に屋根瓦２３が配置された場合、第１連結金具２４の第１板片２４ａと屋根瓦２３の上面との間に、下端から水上側へ延出する第２板片４２ａを差込むことで屋根瓦２３と連結することができる。また、図１０に示すように、太陽電池モジュール４の水下側に他の太陽電池モジュール４が配置された場合、第２連結金具４２は、他の太陽電池モジュール４の第３連結金具４３の上端部に形成され、先端を水下側へ折曲させたクリップ状の挟着部４３ａに第２板片４２ａを差込むことにより他の太陽電池モジュール４と連結することができる。そして、第３連結金具４３には、下端部に延焼防止金属板５と係止する係止部４３ｂが装着されており、板状の係止板４３ｃを延焼防止金属板５の上面５１ａに載置し、延焼防止金属板５を介して瓦桟木３にビス固定することができる。

延焼防止金属板５は、図４及び図５に示すように、１枚の金板を折曲した板材であり、瓦桟木３に係合する嵌合部５１と、嵌合部５１の一方の下端から嵌合部５１と反対の方向へ水平に延出する下地材被覆部５２と、嵌合部５１の他方の下端から嵌合部５１と反対の方向へ水平に延出する返し片５３と、を有している。嵌合部５１は、瓦桟木３の形状に合わせて形成されており、その高さＨ２は、図５に示す瓦桟木３の高さＨ１よりも数ミリ低く形成することが望ましく、１０～１５ｍｍ程度で形成される。嵌合部５１と下地材被覆部５２とによって形成される第１入り隅部５１ｂ、及び嵌合部５１と返し片５３とによって形成される第２入り隅部５１ｃには、それぞれ板厚方向へ貫通する水抜き穴５１ｄが５００ｍｍ程度間隔で形成されており、延焼防止金属板５上に流れ落ちてきた雨水を板上に溜めることなく、水下側へ効果的に流れ落とすことができる。

延焼防止金属板５は、不燃材料である厚さ０．５ｍｍのガルバリウム鋼板（登録商標）で形成されており、その奥行き長さは、太陽電池モジュール４の奥行き長さに合わせて形成され、例えば、１０００ｍｍや１５００ｍｍにすることができる。そして、下地材被覆部５２の幅Ｗ１は、図５に示す隣合う瓦桟木３間の距離Ｌ１と略同一の長さを有し、屋根勾配に合わせて２５０ｍｍ～３００ｍｍ程度で形成され、また、返し片５３の幅Ｗ２は３０ｍｍ～５０ｍｍ程度で形成される。

続いて、屋根延焼防止構造１の施工方法について説明をする。図１及び図２に示すように、本実施例では水下側に通常の屋根瓦２３を配置し、水上側に太陽電池モジュール４を設置するものとする。まず、図５に示すように、図外の母屋上に配置された屋根下地材２の防水シート上面２２ａに、複数の瓦桟木３を互いに間隔を空けて平行に配設し、ビスで屋根下地材２に固定する。そして、返し片５３を水上側へ向けた状態で水下側の延焼防止金属板５から順に嵌合部５１を瓦桟木３に嵌め込んでゆき、瓦桟木３の露出面３１及び隣合う瓦桟木３間に位置する防水シート２２の上面２２ａとを被覆する。このとき、図１０等に示すように、返し片５３の上部に水上側に配置された別の延焼防止金属板５の下地材被覆部５２が重なることとなるため、太陽電池モジュール４で発火した火炎が延焼防止金属板５同士の継ぎ目部分から屋根下地材２や瓦桟木３へ延焼することを効果的に防止することができる。

また先述したように、延焼防止金属板５の嵌合部５１の高さＨ２は、瓦桟木３の高さＨ１よりも若干低く形成されているため、嵌合部５１を瓦桟木３に嵌め込むと、下地材被覆部５２及び返し片５３は防水シート２２の上面２２ａから浮き上がり、上面２２ａとの間に隙間Ｓを形成するので、延焼防止金属板５の水抜き穴５１ｄから下方へ流れこんできた雨水をより効果的に水下側へ流れ落とすことができる。

そして、図６に示すように、屋根瓦２３を所定の位置に配置し、図外のビスで瓦桟木３に固定する。このとき、太陽電池モジュール４に接する水上側の屋根瓦２３は、水上側の端部に載置された第１連結金具２４とともに瓦桟木３にビス固定される。

続いて、図７に示すように、太陽電池モジュール４を水下側から順に瓦桟木３に設置していく。まず、図８（ａ）（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール４の第２連結金具４２に形成された第２板片４２ａを、屋根瓦２３上に固定された第１連結金具２４の第１板片２４ａと、屋根瓦２３の上面との間に押し込んで差し込み、水上側へ引き上げて太陽電池モジュール４を屋根瓦２３と連結する。さらに図１０に示すように、太陽電池モジュール４の第３連結金具４３に係止する係止部４３ｂの係止板４３ｃを延焼防止金属板５の上面５１ａに載置し、延焼防止金属板５を挟んだ状態で瓦桟木３にビス固定する。

そして、図９及び図１０に示すように、水上側に他の太陽電池モジュール４を設置する際は、先述したように、他の太陽電池モジュール４の第２連結金具４２に形成された第２板片４２ａを、水下側の太陽電池モジュール４の第３連結金具４３に形成された挟着部４３ａに差込むことにより２つの太陽電池モジュール４同士を連結することができる。そして、同様の手順で太陽電池モジュール４同士を連結させてゆき、屋根延焼防止構造１を完成させる。

このように形成された屋根延焼防止構造１によると、太陽電池モジュール４と、屋根下地材２との間に不燃材料である延焼防止金属板５を設置するので、万が一太陽電池モジュール４が発火した場合であっても、屋根下地材２へ燃え広がって建物内部が延焼することを防止することができる。また、延焼防止金属板５は、上方から落と込むだけで屋根下地材２だけでなく、瓦桟木３の露出面３１をも容易に被覆できるとともに、太陽電池モジュール４と同時にビス固定されるので、延焼防止金属板５と太陽電池モジュール４とをそれぞれ個別に瓦桟木３に固定する必要がなく、高所作業となる屋根上での施工効率を向上させることができる。そして、隣合う延焼防止金属板５の返し片５３と下地材被覆部５２とを重ね合わせることにより、より効果的に建物内部への延焼を防止することができる。さらに、延焼防止金属板５は、入り隅となる部分に水抜き穴５１ｄを形成しているので、雨水を延焼防止金属板５上に留めることなく、水下側へ効果的に流れ落とすことができる。

なお本実施形態では、瓦屋根の新設時に太陽電池モジュール４を設置する場合について説明したが、本発明の屋根延焼防止構造１は、既存の瓦屋根に太陽電池モジュール４を設置したい場合にも用いることができる。すなわち、太陽電池モジュール４を設置したい箇所の既存の屋根瓦２３を撤去し、延焼防止金属板５の嵌合部５１を露出した既存の瓦桟木３に嵌め込み太陽電池モジュール４を設置してビス固定すれば、改修時においても屋根下地材２への延焼を防止することができる。

本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

本発明に係る屋根延焼防止構造は、瓦屋根に太陽電池モジュールを設置する際に好適に使用することができる。

１ 屋根延焼防止構造
２ 屋根下地材
２２ａ 防水シートの上面（屋根下地材の上面）
３ 瓦桟木
４ 太陽電池モジュール
５ 延焼防止金属板
５１ 嵌合部
５１ａ 嵌合部の上面
５１ｂ 第１入り隅部
５１ｃ 第２入り隅部
５１ｄ 水抜き穴
５２ 下地材被覆部
５３ 返し片
Ｈ１ 瓦桟木の高さ
Ｈ２ 嵌合部の高さ

Claims (5)

1. 瓦屋根に設置した太陽電池モジュールの延焼を防止する屋根延焼防止構造であって、
   屋根下地材上に互いに間隔を空けて平行に配設される長尺な瓦桟木と、
   前記瓦桟木上部に敷設される太陽電池モジュールと、
   前記瓦桟木と、前記太陽電池モジュールと、の間に配置され、隣合う前記瓦桟木間に位置する前記屋根下地材の上面、及び当該屋根下地材上に露出する前記瓦桟木の露出面全体を被覆する延焼防止金属板と、を備え、
   前記延焼防止金属板は、前記瓦桟木の前記露出面に上方から嵌め込まれる凹溝型の嵌合部を有することを特徴とする屋根延焼防止構造。
2. 前記延焼防止金属板は、前記嵌合部の一方の下端から前記嵌合部と反対の方向へ水平に延出し、隣合う前記瓦桟木間に位置する前記屋根下地材の上面を被覆する下地材被覆部と、前記嵌合部の他方の下端から前記嵌合部と反対の方向へ水平に延出する返し片と、を有することを特徴とする請求項１に記載の屋根延焼防止構造。
3. 前記延焼防止金属板は、前記嵌合部と前記下地材被覆部とによって形成される第１入り隅部、及び前記嵌合部と前記返し片とによって形成される第２入り隅部に、水抜き穴を形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の屋根延焼防止構造。
4. 前記嵌合部の高さは、前記瓦桟木の高さよりも低いことを特徴とする請求項３に記載の屋根延焼防止構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の屋根延焼防止構造を用いた屋根延焼防止構造の施工方法であって、
   屋根下地材上に互いに間隔を空けて平行に前記瓦桟木を配設し、
   前記延焼防止金属板の前記嵌合部を上方から前記瓦桟木に嵌め込むとともに、前記下地材被覆部によって隣り合う前記瓦桟木間に位置する前記屋根下地材の上面を被覆し、
   前記太陽電池モジュールを前記嵌合部の上部に配置するとともに、前記嵌合部の上面を挟んで前記瓦桟木にビス固定することを特徴とする屋根延焼防止構造の施工方法。
   

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