WO2011111237A1 - 中空瓦棒葺き屋根など溝板の立て折板、吊り子、キャップで側面防水された凸空間内にｃ字フレームを設置してフレーム内底部防水をすることによる傾斜屋根への各種構造物設置法 - Google Patents

中空瓦棒葺き屋根など溝板の立て折板、吊り子、キャップで側面防水された凸空間内にｃ字フレームを設置してフレーム内底部防水をすることによる傾斜屋根への各種構造物設置法 Download PDF

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俊行 在原
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Arihara Toshiyuki
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/36—Connecting; Fastening
    • E04D3/366—Connecting; Fastening by closing the space between the slabs or sheets by gutters, bulges, or bridging elements, e.g. strips

Definitions

  • the present invention is one of installation methods used when newly installing various structures on a roof.
  • Panels cannot be installed on aging roofs, and it becomes difficult to maintain the roof after installation, so it is necessary to replace the roof in advance when installing the panels, but the replacement method is more expensive than the conventional method. May be required. From these 2-5, the number of rooftop panels installed such as photovoltaic power generation is sluggish.
  • Patent Publication No. 2006-57397 Publication Installation device for thatched roof placing equipment, its supporting members and fasteners Patent application 2008-190279, Patent publication 2010-24779, Mounting bracket for installation on roof and installation structure for installation on roof
  • One of the problems to be solved is that even if the panel receives wind pressure, the waterproof portion is not subjected to deformation load and the waterproof effect is sustained.
  • One of the problems to be solved is to reduce material costs and construction costs by reducing the number of parts.
  • One of the problems to be solved is the reduction of aging deterioration due to the internalization of the metal frame and the waterproofing part.
  • One of the problems to be solved is the enhancement of mutual affinity by making the construction process of hollow tile bar burning and panel installation, which is an inexpensive roofing method of the conventional common technique, smooth and separable.
  • One of the problems to be solved is a general-purpose response to various panel sizes.
  • One of the problems to be solved is the ease of securing roof waterproof performance and aesthetics after panel removal.
  • One of the problems to be solved is to make it easy to separate and share the work in charge, and to be able to be performed by either worker, while being an integrated construction method of the metal frame for panel installation and roofing.
  • One of the problems to be solved is to reduce the procurement cost of long metal frame materials and to eliminate the difficulty of constructing long and heavy metal frames.
  • One of the problems to be solved is to overcome the slipperiness when installing on a steep roof, which is a weak point of the movable rail type installation method.
  • the present invention embeds a conventional panel-mounting metal frame into a conventional hollow tiled rod suspension, and includes a silicon tape seal on one side including a screw screw head for connecting the metal frame to the roof.
  • the above-mentioned problems of paragraphs 6 to 14 are achieved by distributing and sharing the combination of sealing with a rain or waterproofing with a rain gutter and a conventional groove plate rise and waterproofing of the suspension joint part. The feature is to solve all of the above.
  • the sealing work is a plane called the bottom surface of the metal frame
  • the workability is further improved by preparing in advance a dedicated tool in which a silicon tape is wound (FIG. 4).
  • the metal frame is divided into short ones, and the thin and light rain gutter for rain is passed through the entire metal frame. Or divide this gutter and install it partially at the connection part of the metal frame, The connecting part between the building and the metal frame is fixed with silicon caulking and waterproofed (the problem in paragraph 15 above).
  • the metal frame upper part is made uneven by partial pressing, and the assembling rail and the bolt fixing metal upper and lower plates are pressed so as to mesh with the uneven width (paragraph number 16 above). Problem solving).
  • the separation of the roofing process and the panel installation process can be carried out in the state of temporarily hanging the hanger and temporarily covering the cap, or the metal frame and the hanger can be screwed in, This is achieved by selecting whether to take over the cap in a temporarily secured state.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing members, installation, and implementation methods necessary for this method. It is the Example applied to the conventional forest-type tile-bar roof.
  • FIG. 2 shows an embodiment applied to a member that is commercially available as a cover construction method for an existing tiled bar thatched roof. There is an advantage that the strength can be increased as the frame becomes larger.
  • Fig. 3 shows the corresponding image when removing the panel.
  • FIG. 4 is an image of a dedicated tool for tape-shaped silicon seal construction.
  • FIG. 5 illustrates a method for securing waterproofness by connecting a thin light rain gutter in advance to a divided building side metal frame and caulking and fixing it to the eave side metal frame on the roof.
  • FIG. 6 shows a method for realizing the function of preventing panel sliding on a steep roof.
  • FIG. 7 shows a method for realizing a function of preventing panel slippage on a steeply inclined roof using a saw-like cutting and folding process.
  • FIG. 8 shows a cross-section of the result of the installation of all bolts, panels, etc. to the existing roof tile roof covering method by the method of FIG.
  • FIG. 9 shows a cross-section of the result of implementation in which the upper surface of the metal frame is folded obliquely and is inserted between the upper and lower parts of the bolt support fitting having the same dimensions as the upper surface of the metal frame.
  • FIG. 1 shows an embodiment for carrying out the invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the apparatus of the present invention. It matches the size of a forest-type tile rod that is one of the hollow-type tile rods.
  • Figure 2 shows a small size (same size as in the forest type) to match the existing suspension
  • FIG. 8 shows an embodiment (a cross-sectional view thereof).
  • the refined / sango type includes a type in which the inner width of the hanging element is wider than that of the second embodiment, so that a larger frame can be accommodated. Therefore, the construction relating to the inner surface of the metal frame is easy even if the slip prevention method of the type in which the upper part of the metal frame is folded inward is provided. There is also a space in the vertical direction, A sufficient folding width can be taken as processing possibility.
  • the metal frame upper part folding part and the bolt fixing bracket folding part from above and below, the strength can be ensured while reducing the number of parts.
  • leaked rainwater can be reliably collected in the center.
  • a light rain gutter can be constructed relatively easily if it is pushed down from the ridge before it is covered.
  • FIG. 9 shows an embodiment (a cross-sectional view thereof).
  • the top of the metal frame is tilted and folded to ensure that rainwater falls into the plate and is inserted between the top and bottom of the bolt support bracket with the same dimensions as the top surface of the metal frame.
  • Metal frame, Bolt support brackets, bolts, panels, caps, suspensions are integrated, It has a stable structure for both positive and negative pressure applied to the panel.
  • the bolt support bracket remove the nose and pass the required number, but the construction is troublesome, but the number of parts is reduced, or the bottom of the bolt support bracket is divided into left and right, and the joint part is assembled in a comb shape and assembled from below By sandwiching with, even if the number of parts is increased, it is selected whether to give priority to workability.
  • New parts 1 Metal frame 2 Bolt fixing bracket top 2-1 V-shaped bolt fixing bracket top 3 Bolt fixing bracket bottom (left / right) 3-1 V-bolt fixing bracket bottom (left / right) 3-1-1 V-bolt fixing bracket lower left 3-1-2 V-bolt fixing bracket lower right 3-2 V-bolt fixing bracket lower clamping plate 4 Assembly rail angle 5 Panel support bolt 6 Metal frame fixing screw screw 7 Rubber Support 8 Rubber packing (with bolt holes) 8-1 Rubber packing (no holes) 9 Rain gutter in the frame 9-1 Partial gutter in the frame
  • Peripheral member 10 Tape-like silicon seal 11 Dedicated tool for attaching tape-like silicon seal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

【課題】　パネルが風圧を受けても、防水部分に変形負荷がかからず防水効果 が持続すること、部品点数の削減による材料費、工事費の削減、防水処理部の 建材内部化による経年劣化の低減、屋根穴あけ位置の割り出し不要化、穴あけ 作業の不要化による施工者技能による性能のばらつきの抑止、従来の共通技法 の安価な屋根葺き工法である中空瓦棒葺きとパネル設置の施工工程をスムーズ かつ分離可能とすることによる、相互親和性強化、各種パネルサイズへの汎用 的な対応、パネルの脱着容易化、パネル撤去後の屋根防水性能、美観確保の容 易化。 【解決手段】　本発明は、従来のパネル設置架台金属フレームを従来の中空瓦棒葺きの吊子 等の中に埋め込み、フレーム底部の、フレームを屋根に接続するビス頭をシー リングすることで、上記課題を全て解決することを特長とする。　パネル撤去時は、そのままでも防水性能は確保されるがキャップ穴部分にゴ ム栓をすればよりよい。キャップ部材を交換すればさらによいが、いずれも、 安価で容易である。

Description

中空瓦棒葺き屋根など溝板の立て折板、吊り子、キャップで側面防水された凸空間内にＣ字フレームを設置してフレーム内底部防水をすることによる傾斜屋根への各種構造物設置法
　本発明は、屋根に新たに各種構造物を設置するときに用いる設置工法の
ひとつである。
　従来、屋根の上にパネルなど構造物を設置するということはなかったが、
太陽光発電パネルの実用化により、その機会が増加した。ところが、パネル
は風圧を受け、接続部が緩んだり劣化し、雨漏りや、瓦棒葺きでの心木、
野地板、垂木など建築母材の腐食劣化の原因となることが多い。
　雨漏りを防ぐ工法としてセキノ興産、ルーフシステムが開発したキャッチ
工法があるが、一点あたりの負荷を大きくできないため、金具設置数が多く
なり、金具代、施工費が比較的高額になる難点がある。かつ独占的なライセ
ンス運用のため、他社パネル設置には利用しにくい、施工業者も限定される
ところがある。
　パネルメーカーが専用の設置架台フレームを個別に提供するため、その
購入、及び設置費用がかかり、パネル自体の普及が伸び悩んでいる。
　老朽化した屋根にはパネルが設置できない、パネルをつけるとその後の
屋根のメンテナンスがしにくくなることから、パネル設置時に事前に屋根
を葺き替える必要があるが、従来の工法よりも高価な葺き替え工法を求め
られることがある。
　これら２～５のことから、太陽光発電などの屋上パネル設置件数が伸び
悩んでいる。
特許公開２００６－５７３９７号公報　　　　　　　　　　　 屋根置き設備の設置装置、その支持部材及び止め具 特許出願２００８－１９０２７９、　　　　　　特許公開２０１０－２４７７９　　　　　　屋根上設置物用取り付け金具及び屋根上設置物の取り付け構造
　解決しようとする課題のひとつは、パネルが風圧を受けても、防水部分に
変形負荷がかからず防水効果が持続することである。
　解決しようとする課題のひとつは、部品点数の削減による材料費、工事費
の削減である。
　解決しようとする課題のひとつは、金属フレーム及び防水処理部の建材
内部化による経年劣化の低減である。
　解決しようとする課題のひとつは、屋根穴あけ位置の割り出し不要化、
穴あけ作業の不要化による施工者技能による品質のばらつきの抑止である。
　解決しようとする課題のひとつは、従来の共通技法の安価な屋根葺き
工法である中空瓦棒葺きとパネル設置の施工工程をスムーズかつ分離可能
とすることによる、相互親和性強化である。
　解決しようとする課題のひとつは、各種パネルサイズへの汎用的な対応
である。
　解決しようとする課題のひとつは、パネルの脱着容易化である。
　解決しようとする課題のひとつは、パネル撤去後の屋根防水性能、美観
確保の容易化である。
　解決しようとする課題のひとつは、パネル設置用金属フレームと屋根
葺きの一体工法ながら、担当作業の分離、分担が容易で、また、どちら
の作業者にもできうる作業とすることである。
　解決しようとする課題のひとつは、長い金属フレーム材料の調達コスト
削減と、長く重い金属フレームの施工の難しさの解消である。
　解決しようとする課題のひとつは、可動レール型の設置方法の弱点で
ある急勾配屋根への設置の際の滑りやすさの克服である。
　本発明は、従来のパネル設置架台金属フレームを従来の中空瓦棒葺きの
吊子の中に埋め込み、金属フレーム底部を、金属フレームを屋根に接続す
るビスネジの頭を含めて一面テープ状のシリコンシールでシーリングする
または通し雨樋で防水することと、従来の溝板の立ち上がりと吊り子接合
部の防水とを組み合わせて分散分担して防水を実現することで、上記段落
番号６から１４までの課題を全て解決することを特長とする。
　ここで、シーリング作業にあたっては、金属フレーム底面という平面で
あることから、シリコンをテープ状にしたものを巻いた専用道具を予め
作成しておく（図４）ことで更に施工性が上がる。
　更に、長い材料が調達、施工困難な場合に、金属フレームは短いものに
分割して設置し、金属フレーム全体を通じて雨うけ用薄型軽量雨樋を通す。
または、この雨樋も分割して、金属フレームの接続部に部分的に設置し、
樋棟側と金属フレームの接続部をシリコンコーキングで固定、及び防水
処理する（上記段落番号１５の課題解決）。
　また、金属フレーム上部を材料切り出し前に、部分プレス加工で凸凹
状にしておき、かつ、組みレール及びボルト固定金具上下板をその凹凸
幅に噛み合うように凹凸プレス加工しておく（上記段落番号１６の課題
解決）。
　さらに、金属フレーム上面を斜めに折り込むことで、雨水を確実に
金属フレーム内の雨樋に誘導し、この金属フレーム上面を同寸法のV字
ボルト支持金具上下で挟み込むことで、パネル重量を金属フレーム端及
びボルトの三点で支えかつ、金属フレーム、ボルト支持金具、ボルト、
パネル、キャップ、吊り子が一体化し、パネルへの正圧、負圧どちらに
も安定な構造とする。
　金属フレーム上面をボルト支持金具上下ではさみこむことで、吊り子
の形状（U字型/被せ型）によらずパネルの締め付け前にボルトが固定さ
れることで施工性を向上させる。
　屋根葺き工程とパネル設置工程の切り分けは、吊子仮止め、キャップ
仮被せの状態で引き継ぐか、金属フレームと吊子を本ビス打ちして、
キャップを仮止めした状態で引き継ぐかを選択することで実現する。
　パネル撤去時の施工量削減しての美観確保は、ボルトを撤去したまま
でも美観、防水性能は確保されるが、キャップ穴部分に穴無しゴムパッ
キングをすればよりよい。キャップ部材を交換すればさらによいが、
いずれも、安価で容易である（図３）。
　そのため、設置可能業者の裾野の拡大、所有者の転居、賃貸物件への
設置、パネル数の削減、パネルタイプの変更など、運用上の問題に対応
でき適用範囲が広くなり、次世代クリーンエネルギーとして社会的に求
められている太陽光発電のパネル設置普及に繋がる。
図１は当手法に必要となる部材、設置、実施方法を示した説明図である。従来の林式瓦棒葺き屋根に適用した実施例である。
図２は既設瓦棒葺き屋根のカバー工法として市販されている部材に対して適用した実施例である。フレームが大きくなる分、強度が高くできる利点がある。
図３はパネル撤去時の対応イメージである。
図４はテープ状シリコンシール施工用専用工具のイメージである。
図５は分割した棟側金属フレームに予め軽薄部分雨樋をコーキング固定したものを屋根上で軒側金属フレームに接続して、防水性確保を実現する方法を説明するものである。
図６は急傾斜屋根でのパネルずり落ち防止機能実現方法を示すもので　ある。
図７は、のこぎり状切断かつ折込の加工を用いて、急傾斜屋根でのパネルずり落ち防止機能を実現する方法を示すものである。
図８は、図７の方法で、既設瓦棒葺き屋根のカバー工法への、　ボルト、パネル等全て設置した実施結果の断面を示すものである。
図９は、金属フレーム上面を斜めに傾斜させて折込み、それを金属フレーム上面と同寸法のボルト支持金具上下ではさみこんだ実施結果の断面を示すものである。
　図１に発明を実施するための形態を示す。
　図１は、本発明装置の１実施例の断面図である。中空式瓦棒葺きのひとつ
である林式瓦棒葺きのサイズにあわせたものである。
　近年、改良が進み、吊り子、溝板、キャップともクリップ式の接続の
ものが普及している。施工が容易になり、厚板が使えるようになった。
毛細管現象による雨水のしみこみも防止されている。さらに、近年、
これら古い中空瓦棒葺きの上から被せるタイプのものが普及している。
これは、中空サイズが大きく、より大きなフレームを埋設しより強度を
確保できる可能性がある。
　図２には、既存の吊り子に合わせた小さい（林式の場合と同サイズの）
金属フレームをこのリファイン・サンゴー式に適用した実施例を示す。
　図８に実施例（の断面図）を示す。リファイン・サンゴー式は、吊
り子内幅が実施例２より広いタイプもあり、より大きいフレームが収納
可能となる。そのため、請求項６にあげた、金属フレーム上部を内側へ
折り込んだタイプのずり落ち防止方法をとっても金属フレーム内面に
関わる施工が容易である。縦方向にもスペースがあり、強度的にも、
加工可能性としても十分な折込幅をとることができる。
　金属フレーム上部折込部分とボルト固定金具折込部分を上下から
重ねることで、部品点数も削減しながら強度を確保することができる。
　また、漏れた雨水を確実に中央に集めることもできる。
　軽薄通し雨樋は、棟板を被せる前に、棟側から落とすように押し
込んでいけば、比較的容易に施工可能である。
　図９に実施例（の断面図）を示す。金属フレーム上面を斜めに傾斜
させて折込み、雨水を確実にプレーム内に落とし、かつ、それを金属
フレーム上面と同寸法のボルト支持金具上下ではさみこむことで、パ
ネル重量を金属フレーム端及びボルトの三点で支えかつ、金属フレーム、
ボルト支持金具、ボルト、パネル、キャップ、吊り子が一体化し、
パネルへの正圧、負圧どちらにも安定な構造となっている。
　金属フレーム上面をボルト支持金具上下ではさみこむことで、吊り子
の形状（U字型/被せ型）によらずパネルの締め付け前にボルトが固定
されることで施工性が向上している。
　ボルト支持金具下は、桟鼻を外して必要な個数通すことで施工は
めんどうだが部品点数を減らすか、ボルト支持金具下を左右に分割
して、接合部を櫛状にして組み、下から板で挟むことで、部品点数
を増やしても、施工性を優先させるかを選択することになる。
　先進的な防水性、既存工法との親和性、施工の容易性、部品点数の
減少による廉価性、寸法幅可変性による汎用性、パネル脱着容易性と
撤去時の美観及び防水性保持、とあらゆる面で利用者の満足、安心を
得ることで、屋根上のパネル設置が飛躍的に増えることが期待される。
　太陽光発電パネルのほかにも、各種構造物をフレーム及びフレーム
と野地板、垂木接続部が耐える負荷範囲の中で設置可能である。
新設部材
　　１　　金属フレーム
　　２　　ボルト固定金具上
　　２－１　V字ボルト固定金具上
　　３　　ボルト固定金具下（左/右）
　　３－１　V字ボルト固定金具下（左/右）
　　３－１－１　V字ボルト固定金具下左
　　３－１－２　V字ボルト固定金具下右
　　３－２　V字ボルト固定金具下挟み板
　　４　　組みレール角
　　５　　パネル支持ボルト
　　６　　金属フレーム留めビスネジ
　　７　　ゴム支持
　　８　　ゴムパッキング（ボルト用穴あり）
　　８－１　　ゴムパッキング（穴なし）
　　９　　フレーム内通し雨樋
　　９－１　　フレーム内部分雨樋
周辺部材
　１０　　テープ状シリコンシール
　１１　　テープ状シリコンシール貼付用専用工具
既成部材
　１２　　垂木
　１３　　野地板
　１４　　防水アスファルトシート
　１５　　溝板
　１６　　通し吊子
　１７　　キャップ
　１８　　パネル　
　１９　　パネル固定金具

Claims (7)

  1. 瓦棒葺き溝板など立て板加工により、側面が防水された屋根の立て板
    の間に板押さえ用吊子及び、パネル設置用の金属フレームを埋め込み、
    金属フレーム底部で垂木まで貫通させビス固定した上にシーリング
    防水し、ボルトを設置したレールを金属フレームに通し、立て板、
    吊り子及び穴あけ済キャップのクリップ止めで側面防水する方法
    　効果１->金属フレーム側面の防水が吊子と立て板接合部によって
    　　　　　確保されるため、金属フレーム底部上面の防水だけを確保
    　　　　　すればよい。従来の側面コーキング防水が風による引き抜
    　　　　　き圧発生時に負荷を受け劣化していたことを考えなくてよ
    　　　　　くなる。美観、部品点数削減、既存工法工程との親和性、
    　　　　　低勾配の屋根でも防水可能、金属フレーム及び防水処理部
    　　　　　寿命の延長
    　効果２->防水コーキング部が表面に出ず美観向上、施工性（さらに
    　　　　　専用工具（図４）による向上）、メンテナンス頻度減少に
    　　　　　よる保守性向上、風圧時の負荷が防水処理部にかからず
    　　　　　防水性能設計寿命の向上
  2. 　金属フレームがＣ字型のカーテンレールタイプで、かつボルトを
    接続する上部レールが組み立て式で、ボルト設置金具位置を可動と
    する方法
    　効果->一度施工しておけば、あらゆるサイズのパネルに汎用的に
    　　　　対応するため金属フレームの交換脱着が不要、請求項１で
    　　　　埋め込んであるため、美観のために外す必要もない。パネル
    　　　　自体の脱着も容易で、将来異なる寸法のパネルへのモデル
    　　　　交換が可能、引越し、賃貸物件屋根にも対応できる。但し、
    　　　　この技法は公知の技術であるため、請求項１と組み合わせ
    　　　　て利用される際の、パネルタイプ変更やパネル撤去の際に
    　　　　フレームの交換や撤去が不要になることへの貢献分のみを
    　　　　権利主張する。
  3. 　キャップの穴に対して、ボルト穴付ゴムパッキングで、簡易防水、
    パネル支持、及びパネル及びキャップの固定締め付け強度を確保する
    こと。
  4. 　テープ状シリコンシール貼付用専用工具によるＣ型フレーム底部の
    防水施工性の向上
  5. 　金属フレーム内部を通しまたは部分軽薄雨樋で繋ぐことによる施工
    性向上及び防水性確保
  6. 　金属フレーム上部開口部をのこぎり状にしてフレーム内部に折り
    込み、ボルト設置金具上板をプレス加工で凸凹を作ったものを噛み
    合わせることによるパネルのずり落ち防止確保方法
  7. 　金属フレーム上面を斜めに傾斜させて折込み、雨水を確実にフレ
    ーム内に落とし、かつ、それを金属フレーム上面と同寸法のV字
    ボルト支持金具上下で挟み込む事で、パネル重量を金属フレーム
    端及びボルトの三点で支えかつ、金属フレーム、ボルト支持金具、
    ボルト、パネル、キャップ、吊り子が一体化し、パネルへの正圧、
    負圧どちらにも安定な構造とすること。
    　金属フレーム上面をボルト支持金具上下ではさみこむことで、
    吊り子の形状（U字型/被せ型）によらずパネルの締め付け前にボルト
    が固定されることで施工性を向上させること。
PCT/JP2010/055327 2010-03-08 2010-03-26 中空瓦棒葺き屋根など溝板の立て折板、吊り子、キャップで側面防水された凸空間内にｃ字フレームを設置してフレーム内底部防水をすることによる傾斜屋根への各種構造物設置法 WO2011111237A1 (ja)

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Cited By (1)

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CN112227612A (zh) * 2020-10-26 2021-01-15 中国十七冶集团有限公司 一种增强金属屋面板抗风揭耐久性能的方法

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