JPH10317605A - 屋上設備機器の設置用架台を備えた屋根の防水構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池モジュール等の設置用架台を備えた
屋根のけらば部分の雨仕舞いを良好にする。 【解決手段】 架台(20)の取付片(78)をけらば水切(71)
上に重ねてビス(79)で野地板(17)及び母屋(18)に共締め
し、架台(20)とけらば水切(71)との間に跨って取り付け
た防水鋼板(21)でビス(79)の頭を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ル等の屋上設備機器を設置するための架台を備えた屋根
の防水構造に関し、特にけらば部分の防水構造に係る。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池モジュール等の屋上設備機器を
屋根上に設置する場合、まず母屋上の野地板にアスファ
ルトルーフィング等の防水処理を施した屋根下地に、例
えばリップ溝形鋼からなる架台を設置して、この架台に
多数の太陽電池モジュール等を取り付けるのが一般的で
ある。このような架台の屋根下地への固定は、架台に挿
入したビスを野地板や母屋に上方からねじ込む等の方法
により行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにビスを使
用して架台を固定すると、野地板や母屋にビス孔があく
ことになるが、従来においてはビス頭が露出した状態と
なっているので、雨水がこの露出部分から野地板や母屋
のビス孔に浸入し、野地板や母屋にしみ込んでこれらを
腐らせたり、また雨漏りを引き起こすといった不具合が
生じていた。

【０００４】本発明は、上記に鑑み、特にけらば部分の
雨仕舞いに優れた屋上設備機器の設置用架台を備えた屋
根の防水構造の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、架台の取付片をけらば水切上に重ねてビス又
はボルト等の固定具で屋根下地に共締めし、前記架台と
けらば水切との間に跨って取り付けた金属板製屋根葺き
材で前記固定具の露出部分を覆ったものである。

【０００６】そして、前記架台は、溝形鋼の底部に外方
向に突出する前記取付片を一体的に形成してなり、該取
付片を前記固定具で上方から締め付けたものである。

【０００７】さらに、前記屋根葺き材の一端を前記けら
ば水切に沿って立ち上げて前記けらば水切に固定すると
ともに、他端を前記架台の上面に被せてその上面開口か
ら架台内部に挿入したものである。

【０００８】また、前記屋根葺き材の一端と前記けらば
水切との間に生じる隙間を前記けらば水切の一部で上方
から覆ったものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る防水構造
を備えた太陽電池モジュール設置屋根を図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の太陽電池
モジュール設置屋根の概略斜視図、図２は同じくその屋
根傾斜方向の側面図、図３は太陽電池モジュールを設置
したモジュール設置部の破断斜視図、図４は同じくその
一部破断平面図、図５はダミーモジュールを使用したと
きの一部破断平面図、図６は架台及び太陽電池モジュー
ルの取付構造を示す縦断面図、図７は同じくその要部拡
大図、図８は同じくその分解斜視図、図９は軒先部分の
屋根傾斜方向の縦断面図、図１０はけらば部分の桁行方
向の縦断面図、図１１は瓦と太陽電池モジュールとの境
界部分の屋根傾斜方向の縦断面図である。

【００１０】太陽電池モジュール設置屋根は、図１,２
に示すように、切妻屋根(10)の棟側を瓦(11)が設置され
る瓦葺き一般屋根部(12)とし、軒先側を屋上設備機器で
ある太陽電池モジュール(13)が設置されるモジュール設
置部(14)としたもので、これら一般屋根部(12)及びモジ
ュール設置部(14)は、互いに屋根(10)の桁行方向に沿っ
てけらばからけらばまで配されている。

【００１１】図２において、(15)は、トラス(16)上に桁
行方向に差し渡された複数の母屋であり、この母屋(15)
上に野地板(17)が設置されており、さらに野地板(17)の
上面にはアスファルトルーフィング(18)が貼られてい
る。このような屋根下地のやや棟側寄りに広小舞(19)が
桁行方向に取り付けられており、この広小舞(19)を境に
して一般屋根部(12)とモジュール設置部(14)とに分けら
れている。

【００１２】一般屋根部(12)においては、アスファルト
ルーフィング(18)上に瓦(11)が順次敷設されており、軒
先側の瓦(11)が広小舞(19)上に載っている。なお、一般
的な瓦(11)に代えてスレート瓦を用いることもある。

【００１３】また、モジュール設置部(14)においては、
図３,４に示すように、アスファルトルーフィング(18)
上に、アルミニウム製のリップ溝形鋼からなる架台(20)
が屋根傾斜方向に沿って互いに平行に多数本固定されて
おり、さらに金属板製屋根葺き材としての防水鋼板(21)
が敷設されて瓦棒屋根が構成されている。そして、図４
に示すように、架台(20)間に跨って桁行方向に８枚、屋
根傾斜方向に３列の合計２４枚の太陽電池モジュール(1
3)が取り付けられている。太陽電池モジュール(13)の配
列は、これに限定されるものではなく、例えば桁行方向
に６枚、屋根傾斜方向に４列の合計２４枚としたり、桁
行方向に８枚、屋根傾斜方向に４列の合計３２枚とした
りといったように、屋根形状や必要な発電容量に応じて
適宜変更する。また、太陽電池モジュール(13)をモジュ
ール設置部(14)に設置した際に、屋根(10)の大きさの違
いにより、モジュール設置部(14)に隙間部分すなわち太
陽電池モジュール(13)が設置されていない余剰部分が生
じることがあるが、このような場合には、図５に示すよ
うに、その余剰部分にダミーモジュール(Ｄ)を配置して
外観を整えるようにしている。

【００１４】ここで、架台(20)の取付構造及びその架台
(20)への太陽電池モジュール(13)の取付構造を図３,６,
７,８に基づいて説明する。なお、ダミーモジュール
(Ｄ)も太陽電池モジュール(13)と同様に取り付けられる
ので、太陽電池モジュール(13)の取り付け構造は、その
ままダミーモジュール(Ｄ)の取り付けに適用できるもの
である。

【００１５】まず架台(20)は、その底部に桁行方向に突
出した一対の取付片(23)が屋根傾斜方向に沿って一体的
に形成され、この取付片(23)のビス孔に上方から挿入し
た固定具であるビス(24)を、屋根下地である野地板(17)
及び母屋(15)にねじ込むことにより締め付け固定されて
いる。

【００１６】防水鋼板(21)は、軒先に取り付ける軒先
用、架台(20)間に取り付ける架台間用、配線引き込み用
のパイプ付きの配線引き込み用、広小舞(19)付近に取り
付ける上部用、けらばに取り付けるけらば用等、配置場
所によって異なる各種タイプを備え、これらの桁行方向
に沿って適宜折曲形成された折返し部分(Ｒ)同士を係合
させたり、互いの端部を重ね合わせることによって、こ
れら防水鋼板(21)が架台(20)を囲むように野地板(17)の
全面にわたって敷き詰められて屋根葺き材を構成してい
る。

【００１７】架台間用の防水鋼板(21)の架台(20)と平行
な端部には、上述したビス(24)の頭を覆うように傾斜し
て立ち上げられた傾斜片(25)と、該傾斜片(25)の先端か
ら架台(20)の側面に沿って垂直に延出された垂直片(26)
とが一体的に形成されている。また、架台(20)のリップ
(27)には一対の逆Ｌ字形の架台カバー(28)が被せられ
て、防水鋼板(21)の垂直片(26)と架台(20)の側面との間
に生じる微細な隙間を上方から覆っている。そして、こ
れらが水平方向にねじ込んだパッキン付きビス(29)によ
り架台(20)の側面に共締めされている。これにより、取
付片(23)のビス孔への雨水の浸入が防止され、雨仕舞い
に優れた防水性能の高い防水構造となっている。

【００１８】一方、太陽電池モジュール(13)は、セル
（太陽電池の基本単位）を必要枚配列し、屋外で利用で
きるよう強化ガラス(33)で覆って方形状にパッケージ化
したものである。なお、ダミーモジュール(Ｄ)として
は、例えばアルミニウム板の表面にセルパターンを印刷
したフィルムを貼り付けたもの等が使用される。そし
て、太陽電池モジュール(13)の周囲には、金属製のモジ
ュールフレーム(34)が方形枠状に嵌め込まれている。こ
のモジュールフレーム(34)は、太陽電池モジュール(13)
の端部にクッション材(35)を介して外嵌されるコ字形嵌
合溝片(36)と、該嵌合溝片(36)の下面から間隔をあけて
垂下された内外一対の垂直片(37)(38)と、これら垂直片
(37)(38)の下端に跨って水平に張り出した取付脚片(40)
とが一体的に形成されてなる。また、屋根傾斜方向に沿
って配されたモジュールフレーム(34)には、外側の垂直
片(37)に係合片(41)が一体的に形成されている。

【００１９】このモジュールフレーム(34)の取付脚片(4
0)が、架台(20)の架台カバー(28)上面にクッション材(4
2)を介して載置されている。そして、モジュールフレー
ム(34)の係止片(41)及び外側の垂直片(37)によって形成
される一対の係合溝(43)に、太陽電池モジュール(13)の
屋根傾斜方向の長さとほぼ同じ長さを有する門形の連結
金具(50)の一対の垂直片(51)が上方から挿入され、桁行
方向に隣接するモジュールフレーム(34)同士が連結され
ている。また、連結金具(50)の水平片(52)には、屋根傾
斜方向に所定の間隔をあけてボルト挿入孔(53)が形成さ
れている。

【００２０】一方、架台(20)内には、所定の間隔をあけ
て複数の止め金具(54)が連結金具(50)に対向して配され
ている。この止め金具(54)は、逆Ｕ字形の中央突出片(5
5)と、該中央突出片(55)の下端から桁行方向に突出した
一対のＬ字形の当接片(58)とが一体的に形成されてな
り、中央突出片(55)には連結金具(50)のボルト挿入孔(5
3)に対応してナット孔(56)が形成されている。そして、
連結金具(50)のボルト挿入孔(53)に上方から挿入した連
結ボルト(57)の下端を止め金具(54)のナット孔(56)に螺
合して、予め連結金具(50)と止め金具(54)とを仮止めし
た状態で、止め金具(54)を架台(20)内に挿入するととも
に、連結金具(50)の垂直片(51)を係合溝(43)に上方から
挿入し、この状態で連結ボルト(57)を締め付けることに
より、止め金具(54)の一対の当接片(58)の端部がリップ
(27)の下面に夫々当接し、太陽電池モジュール(13)が架
台(20)に固定される。

【００２１】この太陽電池モジュール(13)の取り付け
は、まず軒先側の１列目のけらばからけらばまで行い、
１列目が完了した時点でこれら太陽電池モジュール(13)
に電気配線を施し、引き続き２列目、３列目の取り付け
及び電気配線を行う。電気配線は、各太陽電池モジュー
ル(13)を直列接続するものであり、その端部は配線引き
込み用の防水鋼板(21)のパイプから野地板(17)及び母屋
(15)に形成された配管口(59)を介して建物内に導かれ
（図３参照）、最終的にインバーターに接続されてい
る。このように取り付けられた太陽電池モジュール(13)
は、その表面が一般屋根部(12)に設置した各瓦(11)の表
面と、ほぼ同一平面上に位置している。すなわち、屋根
(10)の表面が瓦(11)及び太陽電池モジュール(13)を含め
て全体的にフラットな外観となっている。

【００２２】次に、敷設された太陽電池モジュール(13)
周りの構造について説明する。この周辺部には、各種化
粧カバーが取り付けられて、架台(20)の端部を覆った
り、モジュール設置部(14)との間に生じる微細な隙間を
塞ぐといった対策が施されている。また、周辺部には、
防水鋼板(21)による防水対策が施されている。

【００２３】図９は軒先部分の構造を示しており、(60)
は桁行方向に沿って配された軒先側化粧カバーであっ
て、倒Ｚ字形のカバー取付金具(61)を介して各架台(20)
の軒先側の先端に跨って固定されている。この軒先側化
粧カバー(60)は、略倒Ｌ字形で、太陽電池モジュール(1
3)の桁行方向の長さとほぼ同じ長さを有し、その下端が
カバー取付金具(61)のカバー取付片(62)にボルト(63)を
介して固定されており、そこから野地板(17)に対して垂
直に立ち上がって軒先と反対方向に湾曲し、その端部が
軒先に面するモジュールフレーム(34)の上端に近接して
配され、軒先側に露出する架台(20)の端部及びモジュー
ルフレーム(34)を隠して軒先側端部の外観を良好にして
いる。なお、カバー取付金具(61)は、その水平片(64)が
架台(20)の軒先側端部にボルト(65)により固定されてお
り、水平片(64)の一方の端部を下方に垂直に折曲して前
記のカバー取付片(62)とし、他方を上方に垂直に折曲し
て軒先に面するモジュールフレーム(34)が当接して位置
決めがなされる位置決め片(66)としている。

【００２４】また、軒先用の防水鋼板(21)の棟側の端部
が野地板(17)にビス止めされており、この端部にアスフ
ァルトルーフィング(18)が被せられて、さらにその上に
架台用の防水鋼板(21)の軒先側の端部が重ね合わされ
て、ビス孔への雨水の浸入を防止している。なお、図９
中、(67)は軒樋、(68)は軒先母屋、(69)は腕木である。

【００２５】図１０は本発明の特徴であるけらば部分の
構造を示しており、(70)はけらば水切(71)とこれに対向
するモジュールフレーム(34)との間に差し渡されて屋根
傾斜方向に沿って連続的に配されたけらば側化粧カバー
である。

【００２６】ここで、けらば水切(71)についてまず説明
すると、けらば水切(71)は、野地板(17)に固定される取
付片(72)と、該取付片(72)の端部より垂直に立ち上がっ
た垂直片(73)と、該垂直片(73)の上端から破風下地板(7
4)の上部を覆って破風鉄板(75)に係合した略逆Ｌ字形の
外縁片(76)と、垂直片(73)の上端からモジュールフレー
ム(34)方向に突出した水平片(77)とが一体的に形成され
てなる。

【００２７】このけらば水切(71)の取付片(72)は、架台
(20)の一方の取付片(78)が載置された状態で、これらに
形成されたビス孔に上方から挿入されたビス(79)を野地
板(17)及び母屋(15)にねじ込むことにより共締めされて
いる。また、垂直片(73)には、けらば用の防水鋼板(21)
の一端が水平方向からのビス(80)により固定されてお
り、この防水鋼板(21)は、垂直片(73)に沿ってその下端
まで延出された後に上述した架台(20)のビス(79)の頭を
覆うように傾斜して立ち上げられ、他端が架台(20)の一
方のリップ(27)に被せられて、リップ(27)間の開口から
架台(20)の内部に挿入されている。そして、防水鋼板(2
1)の一端とけらば水切(71)の垂直片(73)との間に生じる
隙間が、けらば水切(71)の水平片(77)で上方から覆われ
ている。これにより、架台(20)及びけらば水切(71)の両
取付片(72)(78)のビス孔からの雨水の浸入を防止し、雨
仕舞い優れた防水性能の高い防水構造となっている。

【００２８】そして、けらば側化粧カバー(70)は、２つ
の上下水平片(85)(86)とこれらを連結する垂直片(87)と
が一体的に形成されてなるもので、太陽電池モジュール
(13)の屋根傾斜方向の長さとほぼ同じ長さを有し、モジ
ュール取付金具(88)を介して架台(20)に固定されてい
る。モジュール取付金具(88)は、倒Ｌ字形のボルト挿入
孔付きの係止片(90)及び平板状のカバー取付片(91)とこ
れらを連結するＵ字形連結片(92)とが一体的に形成され
てなるものであり、係止片(90)のボルト挿入孔に上方か
ら挿入した連結ボルト(57)の下端を止め金具(54)に螺合
して、モジュール取付金具(88)と止め金具(54)とを仮止
めした状態で、止め金具(54)を架台(20)内に挿入すると
ともに、係止片(90)をモジュールフレーム(34)の係合溝
(43)に上方から挿入し、この状態で連結ボルト(57)を締
め付けることにより、連結片(92)がリップ(27)上の防水
鋼板(21)に押し付けられて、モジュールフレーム(34)が
架台(20)上に固定される。

【００２９】そして、けらば側化粧カバー(70)の下水平
片(86)がモジュール取付金具(88)のカバー取付片(91)上
にボルト(93)により固定されることにより、上水平片(8
5)の端部がモジュールフレーム(34)の上端に近接し、か
つ下水平片(86)の端部がけらば水切(71)の水平片(77)で
覆われた状態となる。これにより、けらば水切(71)の水
平片(77)とモジュールフレーム(34)との隙間がけらば側
化粧カバー(70)によって塞がれ、太陽電池モジュール(1
3)の上面とけらば水切(71)の水平片(77)とがほぼフラッ
トに連続した状態となり、けらば部分の外観を良好にし
ている。

【００３０】図１１は太陽電池モジュール(13)と瓦(11)
との境界部分の構造を示しており、(100)は軒先に近い
列の瓦(11)とこれに対向するモジュールフレーム(34)と
の間に差し渡されて桁行方向に沿って連続的に配された
境界側化粧カバーである。この境界側化粧カバー(100)
は、倒略Ｌ字形の脚片(101)と、該脚片(101)の端部から
傾斜して立ち上げられた略平板状の傾斜片(102)とが一
体的に形成されてなるもので、太陽電池モジュール(13)
の桁行方向の長さとほぼ同じ長さを有し、カバー取付金
具(103)を介して架台(20)に固定されている。カバー取
付金具(103)は、Ｕ字形取付片(104)及び境界側化粧カバ
ー(100)の傾斜片(102)に対応して傾斜したカバー取付片
(105)とこれらを連結する水平片(106)とが一体的に形成
されてなるもので、そのＵ字形取付片(104)の底部が架
台(20)の棟側端部にボルト(107)により固定されてい
る。

【００３１】そして、境界側化粧カバー(100)の傾斜片
(102)がカバー取付金具(103)のカバー取付片(105)上に
ボルト(108)により固定されることにより、傾斜片(102)
の端部がモジュールフレーム(34)の上端に近接し、脚片
(101)が前記の瓦(11)の下方で防水鋼板(21)上に載置さ
れた状態となっている。これにより、軒先に近い瓦(11)
とモジュールフレーム(34)との隙間が境界側化粧カバー
(100)によって塞がれ、しかもこれは瓦(11)の表面と同
方向に傾斜して瓦(11)と連続性を持っており、境界部分
の外観を良好にしている。

【００３２】また、架台間用の防水鋼板(21)の棟側の端
部に上部用の防水鋼板(21)の軒先側の端部が重ね合わさ
れて、両者が折返し部分(Ｒ)を介して係合されている。
さらに、上部用の防水鋼板(21)の棟側の端部が広小舞(1
9)に被せられてビス(109)により固定され、この部分に
アスファルトルーフィング(18)が被せられている。これ
により、各ビス孔からの雨水の浸入を防止している。

【００３３】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及
び変更を加え得ることは勿論である。例えば、本実施形
態では、ビスを使用してけらば水切及び架台を共締めす
るようにしたが、ボルト又は釘といった野地板や母屋に
差し込んで架台を固定する固定具を使用してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、けらば水切及び架台を屋根下地に固定するた
めの固定具の露出部分は、屋根葺き材により被覆されて
いるので、雨水は屋根葺き材の上面を通って外部に導か
れることになり、固定具の露出部分から屋根下地にあい
たビス孔等に雨水が浸入することがなく、雨仕舞いに優
れた防水性能の高い防水構造を提供できる。

【００３５】また、けらば水切及び架台の屋根下地への
固定は、外方向に突出した架台の取付片を固定具で上方
から締め付ければよく、これらを簡単に固定することが
できて、作業性が良好である。

【００３６】さらに、けらば水切の一部によりけらば水
切と屋根葺き材の一端との間に生じる隙間を覆い、屋根
葺き材の他端を架台の上面に被せて架台内部に挿入する
だけで、けらば水切と屋根葺き材との隙間、及び架台と
屋根葺き材との隙間からの雨水の浸入を簡単かつ確実に
防止することができ、より信頼性の高い防水構造を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の太陽電池モジュール設置
屋根の概略斜視図である。

【図２】同じくその屋根傾斜方向の側面図である。

【図３】太陽電池モジュールを設置したモジュール設置
部の破断斜視図である。

【図４】同じくその一部破断平面図である。

【図５】ダミーモジュールを使用したときの一部破断平
面図である。

【図６】架台及び太陽電池モジュールの取付構造を示す
縦断面図である。

【図７】同じくその要部拡大図である。

【図８】同じくその分解斜視図である。

【図９】軒先部分の屋根傾斜方向の縦断面図である。

【図１０】けらば部分の桁行方向の縦断面図である。

【図１１】瓦と太陽電池モジュールとの境界部分の屋根
傾斜方向の縦断面図である。

【符号の説明】

(15) 母屋 (17) 野地板 (20) 架台 (21) 防水鋼板 (71) けらば水切 (78) 取付片 (79) ビス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架台の取付片をけらば水切上に重ねてビ
   ス又はボルト等の固定具で屋根下地に共締めし、前記架
   台とけらば水切との間に跨って取り付けた金属板製屋根
   葺き材で前記固定具の露出部分を覆ったことを特徴とす
   る屋上設備機器の設置用架台を備えた屋根の防水構造。
2. 【請求項２】 前記架台は、溝形鋼の底部に外方向に突
   出する前記取付片を一体的に形成してなり、該取付片を
   前記固定具で上方から締め付けた請求項１記載の屋上設
   備機器の設置用架台を備えた屋根の防水構造。
3. 【請求項３】 前記屋根葺き材の一端を前記けらば水切
   に沿って立ち上げて前記けらば水切に固定するととも
   に、他端を前記架台の上面に被せてその上面開口から架
   台内部に挿入した請求項１又は２記載の屋上設備機器の
   設置用架台を備えた屋根の防水構造。
4. 【請求項４】 前記屋根葺き材の一端と前記けらば水切
   との間に生じる隙間を前記けらば水切の一部で上方から
   覆った請求項３記載の屋上設備機器の設置用架台を備え
   た屋根の防水構造。