(57)【要約】【課題】建坪に対する屋根面積を著しく大きくして、屋根に設置される太陽電池パネルの発電電力を大きくし、さらに大面積屋根の強度を向上して台風などの強風で損傷しないようにする。【解決手段】太陽電池パネルを備える建物は、屋根１に太陽電池パネル９を固定している。屋根１は片流れ屋根１Ｘであって、その上下端部と両側に、建物の外壁面１８Ｘから０．７ｍ以上突出する軒部２を設けて、軒部２の上面を含む領域に太陽電池パネル９を固定している。屋根１は、その下面に、屋根１の傾斜方向に延びる大梁１３を固定している。大梁１３と軒桁１２は、交差するように連結されて、その交差部分を隅柱１１で支持している。隅柱１１は基礎７に固定された土台１７の上に垂直に固定されている。建物は、屋根１のコーナー部を、補強ステー３を介して隅柱１１の上下の途中、又は土台１７に連結している。【選択図】図１
2014098249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根(1)に太陽電池パネル(9)を固定してなる太陽電池パネルを備える建物であって、
前記屋根(1)が片流れ屋根(1X)であって、上下端部と両側の軒部(2)が建物の外壁面(18X)から０．７ｍ以上突出して、軒部(2)の上面を含む領域に太陽電池パネル(9)を固定しており、
前記屋根(1)は、その下面に、屋根(1)の傾斜方向に延びる大梁(13)を固定しており、
前記大梁(13)は軒桁(12)に交差するように連結されて、該大梁(13)と該軒桁(12)は交差部分を隅柱(11)で支持しており、
前記隅柱(11)は基礎(7)に固定された土台(17)の上に垂直に固定されており、
前記屋根(1)のコーナー部が、補強ステー(3)を介して前記隅柱(11)の上下の途中、又は前記土台(17)に連結されてなることを特徴とする太陽電池パネルを備える建物。
【請求項２】
前記屋根(1)の上下端部と両側の軒部(2)が建物の外壁面(18X)から１．５ｍ以上突出してなる請求項１に記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項３】
前記屋根(1)のコーナー部に加えて、前記大梁(13)及び前記軒桁(12)の先端が、前記補強ステー(3)を介して前記隅柱(11)の上下の途中、又は前記土台(17)に連結されてなることを特徴とする請求項１または２に記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項４】
前記補強ステー(3)が、前記隅柱(11)に固定している柱連結金具(4)と、前記屋根(1)に固定している屋根連結金具(5)とを介して、前記隅柱(11)と前記屋根(1)とを連結している請求項１ないし３のいずれかに記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項５】
前記柱連結金具(4)が、四角形である前記隅柱(11)の２面ないし４面に沿う固定プレート(41)と、この固定プレート(41)の表面から突出している固定リブ(42)とを備え、
前記固定プレート(41)が、前記隅柱(11)を貫通するボルト(43)を介して前記隅柱(11)に固定され、
前記固定リブ(42)に前記補強ステー(3)が連結されてなる請求項４に記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項６】
前記補強ステー(3)が、前記隅柱(11)と前記土台の連結部分に固定している隅部補強金具(8)と、前記屋根(1)に固定している屋根連結金具(5)とを介して、前記土台(17)と前記屋根(1)とを連結している請求項１ないし５のいずれかに記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項７】
前記隅部補強金具(8)が、前記土台(17)の側面に沿う側壁(86)と、この側壁(86)の表面から外側に突出している固定リブ(82)とを備え、
前記側壁(86)が、前記土台(17)を貫通するボルト(79)を介して前記土台(17)に固定され、
前記固定リブ(82)に前記補強ステー(3)が連結されてなる請求項６に記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項８】
前記屋根連結金具(5)が、前記屋根(1)の軒先部が挿入される溝形固定部(51)と、この溝形固定部(51)の下面から突出してなる固定リブ(52)とを有し、
前記溝形固定部(51)が、軒先部を挿入して前記屋根(1)に固定されると共に、前記固定リブ(52)に前記補強ステー(3)が連結されてなる請求項４ないし７のいずれかに記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項９】
前記屋根(1)の両側縁の下面に、大梁(13)と平行に軒先梁(15)を固定しており、この軒先梁(15)が前記軒桁(12)の両端に連結されると共に、軒先梁(15)の先端部に、前記屋根連結金具(5)を固定してなる請求項４ないし８のいずれかに記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項１０】
前記屋根(1)が破風板(16)を外周面に固定しており、前記屋根連結金具(5)が前記破風板(16)に固定される破風板固定部(51X)と、この破風板固定部(51X)から突出してなる固定リブ(52)とを有し、
前記固定リブ(52)に前記補強ステー(3)を連結してなる請求項４ないし９のいずれかに記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項１１】
前記軒桁(12)と前記大梁(13)との交差部分に固定してなる十字状補強金具(6)を備え、
前記十字状補強金具(6)は、軒部(2)の両側面をカバーする第１の対向壁(61)と、大梁(13)の両側面をカバーする第２の対向壁(62)とを十字状に連結しており、
前記第１の対向壁(61)と前記軒桁(12)を貫通するボルト(70)を介して前記十字状補強金具(6)が前記軒桁(12)に固定され、さらに、前記第２の対向壁(62)と前記大梁(13)を貫通するボルト(70)を介して前記十字状補強金具(6)が前記大梁(13)に固定されて前記十字状補強金具(6)が前記大梁(13)と前記軒桁(12)の交差部分を補強してなる請求項１ないし１０のいずれかに記載される太陽電池パネルを備える建物。
【請求項１２】
前記太陽電池パネル(9)と前記屋根(1)との間に、外気を通過できる第１の空気層(35)を設けると共に、前記屋根(1)が、上下の中間に、外気を通過させる第２の空気層(25)を設けており、前記第２の空気層(25)が上端と下端を開口してなる請求項１ないし１１のいずれかに記載される太陽電池パネルを備える建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルを備える建物に関し、とくに建坪に対する屋根面積を大きくして、発電電力の大きな太陽電池パネルを固定してなる建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋根に太陽電池パネルを固定する建物は、発電電力を大きくするために、太陽光線に照射される屋根の面積を大きくすることが大切である。太陽電池パネルの発電電力が、面積に比例して大きくなるからである。建物は、片流れ屋根として屋根面積を大きくできる。（特許文献１参照）
片流れ屋根は、全面を太陽光線に照射される面にできるので、切り妻屋根や寄せ棟屋根の建物に比較して、太陽電池パネルを設置して発電電力を大きくできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３３６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
片流れ屋根の建物は、切り妻屋根などの建物に比較して、太陽光線に照射される屋根面積を広くできる。ただ、従来の片流れ屋根は、外壁からの突出量が少なく、建物の建坪に対して屋根面積が制約されて充分な屋根面積を実現できない。とくに、木造の建物では、屋根を支える骨組みの強度の問題から、片流れ屋根の外周縁を外壁から大きく突出させることができず、建坪に対して大きな面積の屋根を実現することができない。このため、屋根に設置される太陽電池パネルの面積が制約されて、発電電力を大きくするのが難しい欠点があった。
【０００５】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、建坪に対する屋根面積を著しく大きくして、屋根に設置される太陽電池パネルの発電電力を大きくでき、さらに大面積屋根の強度を著しく向上できる太陽電池パネルを備える建物を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、屋根１に太陽電池パネル９を固定している。太陽電池パネルを備える建物は、屋根１が片流れ屋根１Ｘであって、上下端部と両側の軒部２が建物の外壁面１８Ｘから０．７ｍ以上突出して、軒部２の上面を含む領域に太陽電池パネル９を固定している。屋根１は、その下面に、屋根１の傾斜方向に延びる大梁１３を固定している。大梁１３は、軒桁１２に交差するように連結されて、大梁１３と軒桁１２の交差部分を隅柱１１で支持している。隅柱１１は基礎７に固定された土台１７の上に垂直に固定されている。建物は、屋根１のコーナー部を、補強ステー３を介して隅柱１１の上下の途中、又は土台１７に連結している。
【０００７】
以上の太陽電池パネルを備える建物は、建坪に対する屋根面積を著しく大きくして、屋根に設置される太陽電池パネルの発電電力を大きくしながら、さらに大面積屋根の強度を著しく向上できる特徴がある。以上の特徴は、屋根を片流れ屋根として、その上下端部と両側の軒部を建物の外壁面から０．７ｍ以上突出させて屋根を大きくし、軒部によって相当に大きくなった屋根に太陽電池パネルを固定し、さらに、屋根の下面に、屋根の傾斜方向に延びる大梁を固定して、この大梁と軒桁の交差部分を隅柱で支持し、さらに、屋根のコーナー部を補強ステーでもって隅柱の上下の途中、又は土台に連結しているからである。
【０００８】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、屋根１の上下端部と両側の軒部２を、建物の外壁面１８Ｘから１．５ｍ以上突出させることができる。
この建物は、たとえば、建坪を１０ｍ×１０ｍとする建物の屋根を、傾斜角を３０度とする片流れ屋根として、その上下端部と両側の軒部を外壁面から１．５ｍ突出させると、屋根の面積は約１９０平方メートルとなって、建坪の約１．９倍となる。したがって、この建物は屋根に設置できる太陽電池パネルの面積が１．９倍となって、発電電力を２倍近くにも増大できる。さらに、軒部の突出量を２ｍにすると、屋根の面積は建坪の約２．２倍とさらに大きくなって、発電電力を２倍以上に増大できる。
【０００９】
このように、軒部の突出量を大きくしている屋根は、軒部が強風で損傷しやすいが、以上の建物は、屋根のコーナー部を、補強ステーを介して隅柱又は土台に連結しているので、強風による軒部の損傷を確実に防止できる。
【００１０】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、屋根１のコーナー部に加えて、大梁１３及び軒桁１２の先端を、補強ステー３を介して隅柱１１の上下の途中に連結することができる。
以上の建物は、屋根のコーナー部と、大梁及び軒桁の先端の３カ所を、補強ステーを介して隅柱に連結しているので、強風による軒部の損傷をより確実に防止できる。
【００１１】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、補強ステー３が、隅柱１１に固定している柱連結金具４と、屋根１に固定している屋根連結金具５とを介して、隅柱１１と屋根１とを連結することができる。
以上の建物は、屋根連結金具と柱連結金具とを介して補強ステーを屋根と隅柱とに強固に連結できる。このため、補強ステーによって、強風による軒部の損傷を確実に防止できる。
【００１２】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、柱連結金具４が、四角形である隅柱１１の２面ないし４面に沿う固定プレート４１と、この固定プレート４１の表面から突出している固定リブ４２とを備え、固定プレート４１を、隅柱を貫通するボルト４３を介して隅柱１１に固定し、固定リブ４２に補強ステー３を連結することができる。
以上の建物は、柱連結金具を強固に隅柱に固定して、補強ステーをしっかりと隅柱に固定できる。それは、柱連結金具が、隅柱の２面ないし４面に沿う固定プレートを、ボルトを介して隅柱に固定して、固定プレートに固定している固定リブに補強ステーを連結するからである。
【００１３】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、補強ステー３が、隅柱１１と土台１７の連結部分に固定している隅部補強金具８と、屋根１に固定している屋根連結金具５とを介して、土台１７と屋根１とを連結することができる。
以上の建物は、屋根連結金具と隅部補強金具とを介して補強ステーを屋根と土台とに強固に連結できる。このように、隅部補強金具を介して補強ステーを土台に連結する構造は、補強ステーをより強固に、安定して建物に固定できる。このため、補強ステーによって、強風による軒部の損傷を確実に防止できる。
【００１４】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、隅部補強金具８が、土台１７の側面に沿う側壁８６と、この側壁８６の表面から外側に突出している固定リブ８２とを備え、側壁８６を、土台１７を貫通するボルト７９を介して土台１７に固定し、固定リブ８２に補強ステー３を連結することができる。
以上の建物は、隅部補強金具を強固に土台に固定して、補強ステーをしっかりと土台に固定できる。それは、隅部補強金具が、土台の側面に沿う側壁を、ボルトを介して土台に固定して、側壁に固定している固定リブに補強ステーを連結するからである。
【００１５】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、屋根連結金具５が、屋根１の軒先部が挿入される溝形固定部５１と、この溝形固定部５１の下面から突出してなる固定リブ５２とを有し、溝形固定部５１を軒先部に挿入して屋根１に固定すると共に、固定リブ５２に補強ステー３を連結することができる。
以上の建物は、屋根連結金具を強固に屋根に固定して、補強ステーをしっかりと屋根に固定できる。それは、柱連結金具が、溝形固定部に軒先部を挿入して屋根に固定して、溝形固定部に固定している固定リブに補強ステーを連結するからである。
【００１６】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、屋根１の両側縁の下面に、大梁１３と平行に軒先梁１５を固定して、この軒先梁１５を軒桁１２の両端に連結すると共に、軒先梁１５の先端部に、屋根連結金具５を固定することができる。
以上の建物は、傾斜する屋根の両側縁に軒先梁を固定しているので、軒部のコーナー部を軒先梁で補強して強風による損傷を防止できる。とくに、軒部の突出量を大きくする建物においても、軒部のコーナー部の損傷をより確実に防止できる。
【００１７】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、屋根１が破風板１６を外周面に固定しており、屋根連結金具５が破風板１６に固定される破風板固定部５１Ｘと、この破風板固定部５１Ｘから突出してなる固定リブ５２とを有し、固定リブ５２に補強ステー３を連結することができる。
以上の太陽電池パネルを備える建物は、破風板に補強ステーを連結することで、軒部のコーナー部の風圧による損傷を有効に防止できる。とくに、破風板は、厚さに対して上下幅の大きい板材が使用されるので、垂直面内における曲げ強度が強く、軒部のコーナー部の風圧による上下動を阻止して、効果的に損傷を防止できる。
【００１８】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、軒桁１２と大梁１３との交差部分に固定してなる十字状補強金具６を備えることができる。十字状補強金具６は、軒桁１２の両側面をカバーする第１の対向壁６１と、大梁１３の両側面をカバーする第２の対向壁６２とを十字状に連結しており、第１の対向壁６１と軒桁を貫通するボルト７０を介して十字状補強金具６を軒桁１２に固定し、さらに、第２の対向壁６２と大梁１３を貫通するボルト７０を介して十字状補強金具６を大梁１３に固定して、十字状補強金具６で大梁１３と軒桁１２の交差部分を補強することができる。
【００１９】
以上の太陽電池パネルを備える建物は、大梁と軒桁との交差部分を強固に補強して、屋根の軒部の最も突出するコーナー部を強固にできる特徴がある。軒部のコーナー部が強風で上下方向に風圧を受けると、大梁と軒桁は交差部分で、大きな曲げ応力が作用して破損しやすくなる。以上の建物は、大梁と軒桁の交差部分を十字状補強金具で補強しているので、この部分の損傷を確実に阻止できる特徴がある。
【００２０】
本発明の太陽電池パネルを備える建物は、太陽電池パネル９と屋根１との間に、外気を通過できる第１の空気層３５を設けると共に、屋根１が、上下の中間に、外気を通過させる第２の空気層２５を設けて、第２の空気層２５の上端と下端を開口することができる。
以上の太陽電池パネルを備える建物は、第１の空気層と第２の空気層で太陽電池パネルの温度上昇を少なくして、温度上昇による発電効率の低下を防止できる。とくに、発電電力の大きい夏期において、太陽電池パネルの温度上昇を防止して、発電効率を高く、発電電力を大きくできる。それは、第１の空気層で、太陽電池パネルを下面から冷却し、さらに、第２の空気層で屋根の温度上昇を少なくして、屋根からの輻射熱で太陽電池パネルが温度上昇するのを防止できるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係る太陽電池パネルを備える建物の概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る太陽電池パネルを備える建物の側面図である。
【図３】図２に示す太陽電池パネルを備える建物の背面図である。
【図４】図２に示す建物の屋根の下端部の垂直断面図であって、図１のＩＶ−ＩＶ線断面に相当する図である。
【図５】図２に示す建物の屋根の上端部の垂直断面図であって、図１のＶ−Ｖ線断面に相当する図である。
【図６】図２に示す建物の屋根の側部の垂直断面図であって、図５のＶＩ−ＶＩ線断面に相当する図である。
【図７】図３に示す建物の屋根のコーナー部を示す断面底面図であって、図１に示す建物の屋根の右上コーナー部を下側から見た図である。
【図８】図７に示す屋根のコーナー部において軒部と隅柱を補強ステーで連結する状態を示す概略底面斜視図である。
【図９】十字状補強金具で軒桁と大梁を連結する状態を示す分解斜視図である。
【図１０】土台及び隅柱と隅部補強金具の連結構造を示す分解斜視図である。
【図１１】太陽電池パネルの一例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための太陽電池パネルを備える建物を例示するものであって、本発明は太陽電池パネルを備える建物を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
本発明の太陽電池パネルを備える建物を図１ないし図７に示す。図１は建物の概略斜視図を、図２は建物の側面図を、図３は建物の背面図を、図４は建物の屋根の下端部の垂直断面図であって、図１のＩＶ−ＩＶ線断面に相当する図を、図５は建物の屋根の上端部の垂直断面図であって、図１のＶ−Ｖ線断面に相当する図を、図６は建物の屋根の側部の垂直断面図であって、図５のＶＩ−ＶＩ線断面に相当する図を、図７は建物の屋根のコーナー部を示す断面底面図であって、図１に示す建物の屋根の右上コーナー部を下側から見た図を、図８は図７に示す屋根のコーナー部において軒部と隅柱を補強ステーで連結する状態を示す概略底面斜視図をそれぞれ示している。以上の図に示す建物は、屋根１に太陽電池パネル９を固定している。図に示す建物の屋根１は、片流れ屋根１Ｘであって、所定の傾斜姿勢として、多数の太陽電池パネル９を配置できる所定の大きさに構築されている。建物は、片流れ屋根１Ｘの上面である傾斜面に設置される太陽電池パネル９で太陽光を効率よく受光できるように、屋根１の傾斜面が南向きとなるように構築される。すなわち、片流れ屋根１Ｘは、南側から北側に向かって上り勾配となるように構築される。片流れ屋根１Ｘは、図１に示すように、建物本体１０の骨組み１０Ｘによって支持されている。
以下、建物本体１０の骨組み１０Ｘについて詳述する。
【００２４】
（骨組み１０Ｘ）
図１に示す建物は、建坪に相当する平面視長方形の建築領域３０に建物本体１０を構築している。建物本体１０の骨組み１０Ｘは、地面に施工された基礎７の上に構築されており、上面に形成される片流れ屋根１Ｘを、水平面に対して１５度〜４５度の傾斜姿勢で支持している。建物本体１０の骨組み１０Ｘは、図１に示すように、基礎７の上面に水平姿勢で配置される土台１７と、平面視において長方形の骨組み１０Ｘの四隅に配置されて、土台１７の上面に垂直な姿勢で固定される隅柱１１と、建物の前面及び背面に沿って配置されて隅柱１１の上端を連結する軒桁１２と、この軒桁１２に交差するように連結されて、屋根１の傾斜方向に延びる大梁１３とを備えている。
なお、本明細書において、前後左右の方向は、図１において決定するものとする。すなわち、傾斜姿勢に構築される片流れ屋根１Ｘの下端となる側を前面側とし、上端となる側を背面側とする。
【００２５】
以上の骨組み１０Ｘは、木材からなる多数の構造材の接合部分を互いに連結して所定の形状に組み立てられている。これらの構造材は、正角または平角の角材で、主に、すぎ、まつ、ひのき等の針葉樹が用いられる。正角の角材は、たとえば、１２ｃｍ角とし、平角の角材は、たとえば１２ｃｍ×２４ｃｍの寸法とする。土台１７、隅柱１１、軒桁１２、及び大梁１３を構成する構造材は、その接合部分において嵌合構造で連結されている。構造材を連結する嵌合構造として、たとえば、構造材の先端面に設けたホゾと、この先端面が連結される対向面に設けたホゾ穴が使用できる。この嵌合構造は、一方の構造材の先端面に設けたホゾを、他方の構造材の対向面に設けたホゾ穴に嵌入して互いに連結させる。また、互いに交差する構造材の嵌合構造としては、一方または両方の構造材の外周面に設けた嵌合溝を嵌合させる構造で連結できる。さらに、以上の構造材は、連結部に配設される補強金具を介して連結することもできる。補強金具を介して連結される構造材は、構造材の連結部を補強金具のみで連結して固定することもできるが、好ましくは、構造材同士を嵌合構造で連結すると共に、その連結部を補強金具で固定して、より強固に連結できる。とくに、強度が要求される連結部においては、嵌合構造と補強金具を併用することでより強固に連結できる。
【００２６】
（土台１７）
土台１７は、基礎７の上面にアンカーボルト（図示せず）を介して固定されている。土台１７は、木製の角材で、寸法を１０〜１２ｃｍ角としている。土台１７は、アンカーボルトを介して基礎７に緊結される。アンカーボルトは、土台１７が基礎７から浮き上がるのを防止して、土台１７を基礎７に固定する。アンカーボルトは、下端部を基礎７に垂直に埋設され、土台１７を貫通して、土台１７を基礎７に固定する。  
【００２７】
（隅柱１１）
隅柱１１は、平面視において長方形の骨組み１０Ｘの四隅に配置されている。骨組み１０Ｘの両側に配置される隅柱１１は、上端に配置される軒桁１２を水平姿勢で支持すると共に、大梁１３と軒桁１２の交差部分を支持している。図１の骨組み１０Ｘは、屋根１を片流れの傾斜姿勢で支持するので、前面側の隅柱１１に対して背面側の隅柱１１を高くして、前面側の軒桁１２から背面側の軒桁１２に向かって上り勾配となるように、大梁１３を傾斜姿勢で配置している。
【００２８】
（軒桁１２）
軒桁１２は、骨組み１０Ｘの両側に対向して配置される隅柱１１の上端を水平に連結している。図の軒桁１２は、平角の角材としている。軒桁１２は、図１、及び図６ないし図８に示すように、両側の先端部を建物の外壁面１８Ｘから外側に突出させており、その先端を軒先まで延長している。この軒桁１２は、両側に突出する突出部で、軒部２の下面を支持している。この構造は、建物の両側に突出する軒部２を、外壁面１８Ｘから突出する軒桁１２の突出部によって安定して支持できる。
【００２９】
（大梁１３）
大梁１３は、軒桁１２に対して交差する姿勢で連結されている。図の大梁１３は、平角の角材としている。大梁１３は、図１、図４、図５に示すように、全体を傾斜する姿勢として、隅柱１１の上端に配置された前後の軒桁１２を連結している。大梁１３は、図４、図５、及び図７に示すように、上下の先端部を建物の外壁面１８Ｘから外側に突出させており、その先端を軒先まで延長している。この大梁１３は、前後に突出する突出部で、軒部２の下面を支持している。この構造は、建物の前後に突出する軒部２を、外壁面１８Ｘから突出する大梁１３の突出部によって安定して支持できる。
【００３０】
以上の軒桁１２と大梁１３は、図９に示すように、交差部分において嵌合構造で連結されており、この交差部分が隅柱１１で支持されている。図９に示す軒桁１２と大梁１３は、大梁１３を軒桁１２に対して傾斜姿勢で連結するために、交差部分に、互いに嵌合する嵌合溝１２Ａ、１３Ａを設けている。軒桁１２は、交差部分の上面側に、大梁１３を案内する嵌合溝１２Ａを設けている。図の軒桁１２は、大梁１３との対向部分を垂直方向に切り欠いて嵌合溝１２Ａを設けている。大梁１３は、交差部分の下面側に、軒桁１２を案内する嵌合溝１３Ａを設けている。図の大梁１３は、軒桁１２に対して傾斜姿勢で連結できるように、軒桁１２との対向部分を、大梁１３の幅方向に対して傾斜する方向に切り欠いて嵌合溝１３Ａを設けている。軒桁１２の嵌合溝１２Ａの溝幅は、大梁１３の厚さにほぼ等しく、大梁１３の嵌合溝１３Ａの溝幅は、軒桁１２の厚さにほぼ等しくしている。以上の軒桁１２と大梁１３は、対向する嵌合溝１２Ａ、１３Ａ同士を嵌合させて互いに連結される。
【００３１】
さらに、図９に示す軒桁１２は、横断面において上面を斜めにカットしてカット面１２ａを設けており、このカット面１２ａを大梁１３の上面に沿う傾斜面としている。この構造は、軒桁１２と大梁１３の交差部分の上面にフラットな部分を設けて、上面に屋根１を構築しやすくできる。図の軒桁１２は、上面全体をカット面１２ａとしている。したがって、大梁１３と軒桁１２は、傾斜する大梁１３の上面が、軒桁１２の上面のカット面１２ａと同一平面となるように、互いの嵌合溝１２Ａ、１３Ａの深さを調整している。ただ、軒桁は、必ずしも上面の全体にカット面を設けることなく、上面の一部にカット面を設けることもできる。また、軒桁は、必ずしも上面にカット面を設けることなく、上面を水平面とすることもできる。以上のようにして、軒桁１２と大梁１３は、その交差部分において嵌合構造で連結される。
【００３２】
（十字状補強金具６）
図に示す骨組み１０Ｘは、大梁１３と軒桁１２との交差部分に十字状補強金具６を固定しており、この十字状補強金具６で、大梁１３と軒桁１２との交差部分を補強している。十字状補強金具６は、図８と図９に示すように、軒部２の両側面をカバーする第１の対向壁６１と、大梁１３の両側面をカバーする第２の対向壁６２とを十字状に連結している。図９に示す十字状補強金具６は、軒桁１２の上面に沿う上面プレート部６３の両側に第１の対向壁６１を設けた溝形の桁連結部６Ａと、大梁１３の下面に沿う傾斜プレート部６４の両側に第２の対向壁６２を設けた溝形の梁連結部６Ｂとを十字状に連結している。十字状に連結される桁連結部６Ａと梁連結部６Ｂの連結部分は、ここに配置される軒桁１２と大梁１３の連結部を表出させる切欠部６５を設けており、この切欠部６５において軒桁１２と大梁１３の接合部分を嵌合させるようにしている。図９に示す十字状補強金具６は、桁連結部６Ａに対して梁連結部６Ｂを所定の傾斜角で連結しており、軒桁１２に対して大梁１３を所定の傾斜姿勢で固定できるようにしている。さらに、十字状補強金具６は、第１の対向壁６１と第２の対向壁６２に、ボルト７０を挿通するための貫通孔６６を開口している。この十字状補強金具６は、第１の対向壁６１と軒桁１２とを貫通するボルト７０と、このボルト７０の先端がねじ込まれるナット７１を介して桁連結部６Ａを軒桁１２に固定し、第２の対向壁６２と大梁１３とを貫通するボルト７０と、このボルト７０の先端がねじ込まれるナット７１を介して梁連結部６Ｂを大梁１３に固定して、軒桁１２と大梁１３の交差部分を補強している。
【００３３】
さらに、図８と図９に示す十字状補強金具６は、桁連結部６Ａと梁連結部６Ｂの交差部分から下方に突出して、隅柱１１を連結する柱連結部６８を設けている。柱連結部６８は、四角形である隅柱１１の対向する２面に沿う２枚の平行な固定プレート６９を備えており、垂直姿勢の隅柱１１の上端部を両側から挟着する状態で固定できるようにしている。図８と図９に示す柱連結部６８は、固定プレート６９と隅柱１１とを貫通するボルト７０と、このボルト７０の先端がねじ込まれるナット７１を介して隅柱１１に固定されている。以上のように、柱連結部６８を設けて隅柱１１に固定する十字状補強金具６は、より強固に軒桁１２と大梁１３の交差部分を補強できる。ただ、十字状補強金具は、必ずしも隅柱に固定する必要はなく、柱連結部を省略することもできる。
【００３４】
以上の十字状補強金具６は、桁連結部６Ａの上面プレート６３を軒桁１２の上面に沿って配置し、梁連結部６Ｂの傾斜プレート６４を大梁１３の下面に沿って配置している。この十字状補強金具６は、隅柱１１の上端に軒桁１２が固定された状態であって、大梁１３が固定される前工程として交差部分にセットされる。この十字状補強金具６は、桁連結部６Ａで軒桁１２を上方から被覆し、その後、大梁１３を軒桁１２に嵌合構造で連結することにより、梁連結部６Ｂが大梁１３を下方から被覆するので、骨組み１０Ｘを構築する工程において簡単に組み立てできる。ただ、十字状補強金具は、桁連結部の上面プレートに代わって、軒桁の下面に沿う下面プレートを設けて、この下面プレートを軒桁の下面に沿って配置する構造とすることもできる。この十字状補強金具は、隅柱の上端に軒桁を連結する前工程として、桁連結部と梁連結部の交差部分に隅柱を挿通した後、隅柱の上端に連結される軒桁を軒連結部に案内し、軒桁に連結される大梁を梁連結部に連結して、桁連結部と梁連結部の交差部分を下側から被覆する。さらにまた、十字状補強金具は、梁連結部の傾斜プレートを大梁の上面に沿って配置することもできる。この十字状補強金具は、隅柱の上端に軒桁と大梁を連結した後、桁連結部と梁連結部の交差部分を上側から被覆する状態で連結される。また、十字状補強金具は、図示しないが、水平プレートや傾斜プレートを省略することもできる。この十字状補強金具は、第１の対向壁と第２の対向壁を切欠部で連結する構造として、軒桁と大梁とを連結できる。
【００３５】
互いに交差する姿勢で連結される軒桁１２と大梁１３は、交差部分に大きな曲げ応力が作用しやすくなる。とくに、軒桁１２と大梁１３は、図９に示すように、交差部分に嵌合溝１２Ａ、１３Ａを設けて嵌合構造で連結されるので、嵌合溝１２Ａ、１３Ａによって交差部分の曲げ強度が低下して、風圧で作用する曲げ力で破損しやすくなる。しかしながら、以上の構造では、軒桁１２と大梁１３の交差部分を十字状補強金具６で補強しているので、この部分の損傷を確実に阻止できる。
【００３６】
（軒先梁１５）
さらに、図６と図７に示す建物は、屋根１の両側縁の下面に、大梁１３と平行に軒先梁１５を固定している。この軒先梁１５は、軒桁１２の両端に連結している。このように、屋根１の両側縁を軒先梁１５で支持する構造は、軒部２を軒先梁１５で補強して強風による損傷を防止できる。
【００３７】
（軒先桁１９）
さらに、図４、図５、及ぶ図７に示す建物は、屋根１の上下の端縁の下面に、軒桁１２と平行に軒先桁１９を固定している。この軒先桁１９は、大梁１３の両端に連結している。このように、屋根１の上下の端縁を軒先桁１９で支持する構造は、軒部２を軒先桁１９で補強して強風による損傷を防止できる。
【００３８】
さらに、図示しないが、建物本体の骨組みは、隅柱の間にいくつかの柱を配置し、軒桁の間には母屋桁を配置し、大梁の間にはいくつかの大梁もしくは小梁を配置することもできる。この建物本体は、骨組みをさらに強固にして、大きな面積の屋根を安定して支持できる。
【００３９】
（屋根構造）
次に、片流れ屋根１Ｘの屋根構造について詳述する。
片流れ屋根１Ｘは、その上下端部と両側部とを建物の外壁面１８Ｘから外側に突出させて軒部２を設けている。本発明の建物は、片流れ屋根１Ｘの軒部２を大きくすることにより、建坪に対する屋根全体の面積を従来よりも大きくし、軒部２によって広くなった片流れ屋根１Ｘに太陽電池パネル９を固定して、太陽電池パネル９全体の面積を大きくすることを特徴とする。片流れ屋根１Ｘは、図１ないし図８に示すように、上下端部と両側部の軒部２を外壁面１８Ｘから０．７ｍ以上、好ましくは１．５ｍ以上、さらに好ましくは２ｍ以上突出させている。この片流れ屋根１Ｘは、上下と両側の軒部２を建物の外壁面１８Ｘから突出させることで、屋根全体の面積を相当に大きくしている。このように、軒部２の突出量を大きくする屋根１は、軒部２の上面を含む広い領域に太陽電池パネル９を固定して、屋根１に設置される太陽電池パネル９による発電電力を大きくできる。ただ、軒部２の突出量を大きくする屋根１は、軒部２が強風で損傷しやすくなる。太陽電池パネル９は、図２、図４〜図６に示すように、軒部２の上面を含む領域に固定されるが、屋根１Ｘの外周縁部を除く部分に配置される。太陽電池パネル９は、たとえば屋根１の外周縁１Ａから１０ｃｍ以上、好ましくは２０ｃｍ以上内側に配置されて、屋根１の外周縁１Ａと太陽電池パネル９との間に、太陽電池パネル９が配置されない屋根１の露出部１Ｂを設けている。
【００４０】
図１ないし図８に示す建物は、軒部２が強風で損傷するのを防止するために、軒桁１２と大梁１３の両端部を建物本体１０の外壁面１８Ｘから外側に突出させており、両側に突出する軒部２を軒桁１２で支持して、前後に突出する軒部２を大梁１３で支持している。この構造は、外壁面１８Ｘから突出する軒桁１２と大梁１３の両端部によって、軒部２を下面から安定して支持できる。さらに、図６と図８に示す建物は、屋根１の両側縁の下面に、大梁１３と平行に軒先梁１５を固定している。この軒先梁１５は、軒桁１２の両端に連結している。このように、屋根の両側縁を軒先梁で支持する構造は、軒部を軒先梁で補強して強風による損傷を防止できる。さらに、本発明の建物は、詳細には後述するが、屋根１のコーナー部を、補強ステー３を介して隅柱１１の上下の途中に連結することにより、強風による軒部２の損傷を防止している。
【００４１】
片流れ屋根１Ｘは、傾斜姿勢で配置された大梁１３の上面に固定されている。図４ないし図６に示す屋根１は、多数の屋根材２０が敷設される屋根プレート２１を備えている。建物は、大梁の上面に、直接に屋根プレートを固定して屋根を構築することもできるが、図に示す屋根１は、上下の中間に、すなわち上面と下面の間に、外気を通過させる空気層２５を設けて、この空気層２５の上端と下端を外部に開口している。
【００４２】
この屋根構造は、屋根プレート２１から下方に離して区画プレート２２を設けており、屋根プレート２１と区画プレート２２との間に空気層２５を設けている。この屋根１は、図４ないし図６に示すように、大梁１３の上面に区画プレート２２を固定すると共に、区画プレート２２と屋根プレート２１との間には、複数の垂木２３を所定の間隔で上下方向に配設しており、この垂木２３によって、屋根プレート２１と区画プレート２２との間に空気層２５を設けている。空気層２５は、外気を自然に、あるいは強制的に傾斜方向に流通できるように、屋根１の上下端部において、換気口２６で外部に開口している。
【００４３】
さらに、図４ないし図６に示す屋根１は、軒部２の裏面側の外観をよくするために、軒裏を見上板２４で閉塞している。さらに、この見上板２４は、図４と図５に示すように、上下端部において換気口２６に連通する通気部２８を設けている。すなわち、この屋根１は、図４と図５に示すように、下端部において通気部２８と換気口２６を通過した外気を空気層２５に流入し、上端部において空気層２５を通過した空気を換気口２６と通気部２８に通過させて外部に排気する。
【００４４】
屋根１の上下端部に設けた換気口２６と通気部２８で建物外に開口している空気層２５は、下方の通気部２８及び換気口２６から上方の換気口２６及び通気部２８に外気を通過させて、外気を流通させる。この空気層２５に自然に外気が換気されるのは、自然対流の作用と風の作用による。南向きに上り勾配で形成される片流れ屋根１Ｘは、太陽光による直射日光で加熱され、あるいは、太陽光で加熱される太陽電池パネル９の輻射熱によって加熱される。加熱された屋根プレート２１は、その下方の空気層２５の空気を加温して軽くする。軽くなった空気は、空気層２５の内部を上昇する。このため、太陽光により暖められる空気層２５の空気は、空気層２５の内部を上昇して、屋根１の上部から建物外に排気される。すなわち、空気層２５の空気は、下方から上方に自然に対流しながら流通されて、屋根プレート２１を下面から冷却する。
【００４５】
さらに、空気層２５には、自然対流の作用のみでなく、風によっても強制的に送風されることがある。それは、一方の通気部２８に風が強く吹き付けられると、この風が換気口２６から空気層２５に案内されて、内部を通過するからである。好都合なことに、日本では夏期の暑いときに主として南風が吹く。南風は、南斜面の下方に開口された通気部２８に吹き付けられて、空気層２５の空気を下方から上方へ強制的に送風する。このように、空気層２５に自然に外気が換気される建物は、空気層２５に必ずしも外気を強制送風する必要はない。このため、ランニングコストを皆無にしながら理想的に建物を冷却できる。ただ、本発明の建物は、空気層２５に強制送風して屋根プレート２１を冷却することもできる。この建物は、空気層２５に強制的に外気を送風し、あるいは空気層２５から強制的に排気するファンを換気口に設けて、空気層２５をより効果的に換気できる。
【００４６】
図４と図５に示す建物は、屋根１の空気層２５の下端部と上端部に換気口２６を設けている。空気層２５の上下端部に設けられる換気口２６に連通される通気部２８は、雨水が侵入しないように軒下に開口している。さらに、図４ないし図６に示す屋根１は、外周面であって、軒先梁１５と軒先桁１９の外側に破風板１６を固定しており、通気部２８の外側を破風板１６でカバーして雨水が浸入しないようにしている。図の破風板１６は、厚さに対して上下幅の広い板材で、幅広面を大梁１３と垂木２３の端面に当接させて、軒先梁１５と軒先桁１９の外側に固定している。破風板１６は、屋根１の上面から下方に延長して設けており、通気部２８への空気を通過できるが雨水が浸入しないように下方を開口する状態で配設している。さらに、図５に示すように、屋根１の上端側の軒裏に固定される見上板２４の内面には水切板２９を固定して、通気部２８から浸入する雨水が建物の内部に流下して浸入するのを防止している。
【００４７】
屋根プレート２１の上面には、多数の屋根材２０を縦横に隙間なく並べて敷設している。屋根材２０は、瓦やスレートで、互いに隣接する屋根材２０同士の境界部分を積層する状態で屋根プレート２１の上面を隙間なく被覆している。屋根材２０は、境界部分を積層することで、雨水が内側に浸入しないようにしている。図に示す屋根１は、上面に太陽電池パネル９を設置するので、この太陽電池パネル９を設置するための固定金具２７を屋根材２０の隙間から表出させている。固定金具２７は、屋根側の先端部を屋根プレート２１に固定し、外側に突出する先端部に、後述する固定フレームを３４を固定している。太陽電池パネル９は、この固定フレーム３４を介して屋根１の上面に固定される。さらに、屋根１の上端には、化粧屋根材２０Ａを配置しており、屋根１の上端縁のコーナー部を被覆している。
【００４８】
以上の片流れ屋根１Ｘは、上面に設置される太陽電池パネル９２の設置角度を、片流れ屋根１Ｘの勾配によって決定している。ここで、太陽電池パネル９２の設置角度は、設置される場所の緯度に応じて特定される。それは、太陽の南中角度が、緯度と季節によって変化するからである。また、太陽の高度は一日の間においても時間により変化し、正午近くで最も高くなる。一般に、年間の最大発電量が得られる最適な設置角度は知られている。したがって、片流れ屋根１Ｘの勾配は、太陽電池パネル９の設置角度が、このような既知の最適角度に近づくのを理想として設計する。
【００４９】
片流れ屋根１Ｘの勾配は、２寸勾配〜１０寸勾配とすることができる。片流れ屋根１Ｘの勾配は、後述する太陽電池パネル９を設置する際の設置角度を考慮して決定する。ここで、片流れ屋根１Ｘの勾配を大きくすると、建坪に対する屋根全体の面積を大きくできると共に、雨水の流下をスムーズにして太陽電池パネル９の表面に付着する埃等を流水で綺麗に洗い流すことができるが、外壁面１８Ｘから突出する軒部２が風の影響を受けやすくなる。したがって、片流れ屋根１Ｘの勾配は、好ましくは、３寸勾配〜６寸勾配とする。
【００５０】
さらに、図１ないし図８、及び図１０に示す建物は、外壁面１８から外側に突出する屋根１の軒部２、とくにコーナー部を補強するために、屋根１のコーナー部を、補強ステー３を介して隅柱１１の上下の途中、または土台１７に連結している。さらに、図に示す建物は、屋根１のコーナー部に加えて、大梁１３及び軒桁１２の先端も、補強ステー３を介して隅柱１１の上下の途中、または土台１７に連結している。すなわち、図に示す屋根１は、四隅の軒部２において、コーナー部と、大梁１３の先端と、軒桁１２の先端の３箇所を補強ステー３を介して隅柱１１または土台１７に連結している。この構造は、屋根１の四隅をより強固に補強して、強風による軒部２の損傷を確実に防止できる。ただ、本発明の建物は、屋根の隅部において、必ずしも、コーナー部と、大梁の先端と、軒桁の先端の３箇所を補強ステーで隅柱に連結する必要はなく、コーナー部のみを補強ステーで隅柱に連結し、あるいは、コーナー部に加えて、大梁または軒桁のいずれかの先端を補強ステーで隅柱に連結することもできる。図に示す建物は、屋根１に固定している屋根連結金具５と、隅柱１１の上下の途中に固定している柱連結金具４とを介して屋根１と隅柱１１とを補強ステー３で連結し、あるいは、屋根１に固定している屋根連結金具５と、土台１７の隅部に固定している隅部補強金具８とを介して屋根１と土台１７とを補強ステー３で連結している。図に示す建物は、屋根１の上端側に連結された補強ステー３を隅柱１１の上下の途中に連結し、屋根１の下端側に連結された補強ステー３を土台１７に連結している。
【００５１】
（補強ステー３）
補強ステー３は、引っ張りと圧縮に対して十分な強度を有するように、板状またはロッド状の金属部材が使用できる。図に示す補強ステー３は、細長い帯状の金属板としている。この補強ステー３は、所定の厚さとすることで、最も簡単な構造としながら、引張強度と圧縮強度の両方を強くできる。ただ、補強ステーは、断面形状をＬ字状やＣ字状とする金属鋼として強度を強くすることもできる。補強ステー３は、両端部に、連結部材であるボルト４５を挿通する貫通孔を開口している。
【００５２】
（柱連結金具４）
柱連結金具４は、四角形である隅柱１１の２面ないし４面に沿う固定プレート４１と、この固定プレート４１の表面から突出している固定リブ４２とを備えている。図に示す柱連結金具４は、隅柱１１の３面に沿う固定プレート４１を備えている。この固定プレート４１は、金属板をコ字状に折曲加工して成形している。断面形状をコ字状とする固定プレート４１は、隅柱１１の外周面に沿って配置されており、固定プレート４１と隅柱１１とを貫通するボルト４３を介して隅柱１１に固定している。図示しないが、隅柱の２面に沿う固定プレートは、金属板をＬ字状に折曲して成形され、また、隅柱の４面に沿う固定プレートは角筒状に成形される。これらの固定プレートも、固定プレートと隅柱とを貫通するボルトを介して隅柱に固定される。
【００５３】
さらに、柱連結金具４は、補強ステー３を連結するための固定リブ４２を備えている。固定リブ４２は、固定プレート４１の表面から外側に突出する姿勢で固定されている。図に示す柱連結金具４は、屋根１のコーナー方向と、軒桁の先端方向と、大梁の先端方向の３方向に補強ステー３を連結できるように、３方向に突出する固定リブ４２を設けている。図の固定プレート４１は、第１の固定リブ４２Ａを屋根１のコーナー方向に突出して設けて、第２の固定リブ４２Ｂを軒桁１２の先端方向に突出して設けて、さらに、第３の固定リブ４２Ｃを大梁１３の先端方向に突出して設けている。この構造の柱連結金具４は、３方向に突出する固定リブ４２に連結される各補強ステー３を、屋根１の隅部において３箇所に連結される屋根連結金具５に各々連結して、屋根１の隅部を強固に補強できる。
【００５４】
ただ、柱連結金具は、必ずしも３方向に突出する固定リブを備える必要はない。たとえば、前述のように、屋根のコーナー部のみを補強ステーで隅柱に連結する構造においては、固定プレートには第１の固定リブのみを設けることができる。また、コーナー部に加えて、大梁または軒桁のいずれかの先端を補強ステーで隅柱に連結する構造においては、固定プレートには第１の固定リブに加えて、第２の固定リブと第３の固定リブのいずれかを設けることができる。さらに、柱連結金具は、いずれかひとつ又は二つの固定リブを固定プレートに設けると共に、複数の柱連結金具を隅柱の上下にずらして固定して、複数の補強ステーを連結することもできる。この構造は、補強ステーの一端が連結される屋根の連結位置に応じて、隅柱に連結される柱連結金具の位置を個々に変更して、補強ステーを最適な位置に連結できる。
【００５５】
以上の固定リブ４２は、ボルト４５を挿通する貫通孔を開口している。補強ステー３の下端部と固定リブ４２とを貫通するボルト４５にナット４６がねじ込まれて、補強ステー３が柱連結金具４に連結される。
【００５６】
（屋根連結金具５）
屋根連結金具５は、屋根１の軒先部が挿入される溝形固定部５１と、この溝形固定部５１の下面から突出してなる固定リブ５２とを備えている。溝形固定部５１は、屋根１の軒先部を挿入できる溝形状であって、金属板を折曲または連結して製造している。図４ないし図８に示す屋根１は、外周面に破風板１６を固定しており、屋根連結金具５が、破風板１６を固定する破風板固定部５１Ｘを備えている。図に示す屋根連結金具５は、この破風板固定部５１Ｘを、破風板１６が挿入される溝形固定部５１としている。破風板固定部５１Ｘである溝形固定部５１は、厚さに対して上下幅の大きい板材からなる破風板１６を挿入できる溝幅を有する溝形に成形している。
【００５７】
屋根１のコーナー部を連結する屋根連結金具５の溝形固定部５１Ａは、図７と図８に示すように、屋根１の背面側に配置される破風板１６に沿う支持プレート部５１ａと、側面側に配置される破風板１６に沿う支持プレート部５１ｂとを直角に連結すると共に、連結された２枚の支持プレート部５１ａ、５１ｂの上下の両端に、保持プレート部５１ｃを連結して屋根１のコーナー部の破風板１６を挿入して連結する溝形に成形している。また、軒桁１２または大梁１３の先端において屋根１に連結される屋根連結金具５の溝形固定部５１Ｂは、軒桁１２または大梁１３の先端に固定された破風板１６を挿入する溝形に成形している。この溝形固定部５１Ｂは、金属板をコ字状に折曲加工して、破風板１６に沿う支持プレート部５１ａの上下の両端に保持プレート部５１ｃを連結してなる形状として、コ字状の溝部に軒先の破風板１６を挿入して連結できるようにしている。
【００５８】
以上の屋根連結金具５は、溝形固定部５１を破風板固定部５１Ｘとして、破風板１６を挿入して固定する構造としているが、屋根連結金具は、図示しないが、溝形固定部を破風板に固定することなく、軒桁の先端部、大梁の先端部、あるいは軒先梁や軒先桁に固定することもできる。この屋根は、軒桁の先端部や大梁の先端部、あるいは軒先梁や軒先桁に固定された溝形固定部の外側に破風板を配置して、屋根の外周面を破風板でカバーできる。
【００５９】
さらに、以上の溝形固定部５１は、その下面に、下向きに突出する固定リブ５２を設けている。固定リブ５２は、柱連結金具４の固定リブ４２に固定される補強ステー３をスムーズに連結できるように、図７と図８に示すように、互いに対向して配置される固定リブ４２と固定リブ５２の向きを等しくしている。屋根１のコーナー部に連結される溝形固定部５１Ａの固定リブ５２は、桁方向及び梁方向に対して斜め方向に固定されており、柱連結金具４に斜め方向に固定された第１の固定リブ４２Ａに連結される補強ステー３をスムーズに連結できるようにしている。また、軒桁１２の先端に連結される溝形固定部５１Ｂの固定リブ５２は、底面視において桁方向に沿って固定されており、柱連結金具４に固定された第２の固定リブ４２Ｂに連結される補強ステー３をスムーズに連結できるようにしている。さらにまた、大梁１３の先端に連結される溝形固定部５１Ｂの固定リブ５２は、底面視において梁方向に沿って固定されており、柱連結金具４に固定された第３の固定リブ４２Ｃに連結される補強ステー３をスムーズに連結できるようにしている。
【００６０】
以上の固定リブ５２は、ボルト４５を挿通する貫通孔を開口している。補強ステー３の上端部と固定リブ５２とを貫通するボルト４５にナット４６がねじ込まれて、補強ステー３が屋根連結金具５に連結される。
【００６１】
以上の屋根連結金具５は、屋根１の軒先部が挿入される溝形固定部５１を備えているが、屋根連結金具は、必ずしも溝形固定部を備える必要はなく、屋根のコーナー部や、軒桁あるいは大梁の先端部に連結されて、補強ステーの上端部を連結できる他のすべての構造とすることができる。
【００６２】
（隅部補強金具８）
隅具補強金具８は、図１、図４、及び図１０に示すように、平面視長方形の土台１７の角隅において、基礎７と土台１７と隅柱１１の連結部分に固定されて、この連結部分を補強している。隅部補強金具８は、図１０に示すように、隅柱１１の表面に接して隅柱１１に連結される柱連結部８１と、この柱連結部８１の直角の２方向に突出するように連結されて、土台１７を嵌入する土台連結部８３とを備えている。さらに、図の隅部補強金具８は、柱連結部８１と土台連結部８３に連結されている筋かい連結部８４も備えている。
【００６３】
隅部補強金具８の土台連結部８３は、土台１７の水平面内における対向面に接する一対の側壁８６と、一対の側壁８６を連結する連結プレート８５とを備えている。隅柱１１を土台１７に連結する隅部補強金具８の土台連結部８３は、図１０に示すように、側壁８６の上面を連結プレート８５で連結している。連結プレート８５と側壁８６とで形成されるコ字状の溝に土台１７を嵌入して、土台連結部８３は土台１７に連結される。
【００６４】
隅部補強金具８の柱連結部８１は、隅柱１１の外側に接するように、Ｌ字状に折曲された形状の外側プレート８７で構成される。Ｌ字状の柱連結部８１は、隅柱１１の２面に連結される。ただ、柱連結部は、隅柱の１面に連結することもできる。この柱連結部は、Ｌ字状ではなく平面状に形成される。図１０の隅部補強金具８は、一方の外側プレート８７に直角に対向プレート８８を連結している。対向プレート８８は、外側プレート８７との間を、隅柱１１を嵌入して連結する隙間としている。この構造の柱連結部８１は、隅柱１１を貫通するボルト８９の両端を外側プレート８７と対向プレート８８に連結して、隅柱１１を強固に連結できる。ただ、柱連結部は、必ずしも対向プレートを設ける必要はなく、外側プレートを長くして隅柱との連結強度を向上することもできる。長い外側プレートは、多数の挿通孔を設け、ここに挿入するボルトでしっかりと隅柱に連結できる。
【００６５】
隅部補強金具８の筋かい連結部８４は、柱連結部８１の外側プレート８７と土台連結部８３の一方の側壁８６に連結されている。図の隅部補強金具８は、１枚の金属板を折曲加工して、柱連結部８１の外側プレート８７と筋かい連結部８４と、土台連結部８３の一方の側壁８６としている。
【００６６】
さらに、図１０に示す隅部補強金具８は、土台１７に隅柱１１を嵌合構造で連結する状態で装着できるように、隅柱１１を土台１７に連結する状態で隅柱１１を通過させる柱通過隙間８０を設けている。この隅部補強金具８は、柱連結部８１から一方に突出している土台連結部８３の下方を開口して上面を連結プレート８５で閉塞し、柱連結部８１の他方に突出する土台連結部８３は上下両面を開口して、土台１７に連結している隅柱１１を通過できる柱通過隙間８０を設けている。この柱通過隙間８０に、土台１７に固定している隅柱１１を通過させて、隅部補強金具８は土台１７と隅柱１１に嵌入して固定される。
【００６７】
以上の隅部補強金具８は、土台連結部８３と柱連結部８１に挿通孔８９を設けている。土台連結部８３は、対向して配設される一対の側壁８６の対向する位置に挿通孔８９を設けて、土台１７を貫通するボルト７９を介して側壁８６に連結している。柱連結部８１は、外側プレート８７と対向プレート８８とを隅柱１１の対向面に配置できる構造にあっては、対向する位置に挿通孔８９を設けて、隅柱１１を貫通するボルト７９を介して外側プレート８７や対向プレート８８に連結する。隅柱と土台には、ボルトを挿通する位置にあらかじめ貫通孔を設けることができる。この隅柱や土台は、貫通孔にボルトをスムーズに挿通できる。ただ、隅柱や土台には、必ずしも貫通孔を設ける必要はない。隅部補強金具８を定位置にセットする状態で、挿通孔８９にドリルを入れて簡単に孔を開けることができるからである。
【００６８】
土台連結部８３は、ボルト７９を水平方向に貫通させて、土台１７を固定できるように、互いに対向する両側の側面に挿通孔８９を設けている。挿通孔８９に挿入されたボルト７９は、土台１７を貫通して、土台連結部８３を土台１７に固定する。土台連結部８３は、挿通孔８９を複数個設け、各々の挿通孔８９にボルト７９を挿通して、土台連結部８３をしっかりと土台１７に固定できる。さらに、土台連結部８３には、基礎７に固定しているアンカーボルト７８を挿通するための止孔７７を連結プレート８５に設けて、土台２Ａにしっかりと固定できる。
【００６９】
さらに、隅部補強金具８は、図４と図１０に示すように、補強ステー３を連結するための固定リブ８２を備えている。図１に示す建物は、前面側に配置された隅部補強金具８に補強ステー３の下端を連結するので、前面側に配置される隅部補強金具８にのみ固定リブ８２を設けている。固定リブ８２は、土台連結部８３のコーナー部の外側に連結されて、側壁８６の表面から外側に突出する姿勢で固定されている。図１０に示す隅部補強金具８は、屋根１のコーナー方向と、軒桁の先端方向と、大梁の先端方向の３方向に補強ステー３を連結できるように、３方向に突出する固定リブ８２を設けている。図の隅部補強金具８は、第１の固定リブ８２Ａを屋根１のコーナー方向に突出して設けて、第２の固定リブ８２Ｂを軒桁１２の先端方向に突出して設けて、さらに、第３の固定リブ８２Ｃを大梁１３の先端方向に突出して設けている。各々の固定リブ８２は、屋根連結金具５の固定リブ５２に固定される補強ステー３をスムーズに連結できるように、互いに対向して配置される固定リブ５２の向きと等しくしている。この構造の隅部補強金具８は、３方向に突出する固定リブ８２に連結される各補強ステー３を、屋根１の隅部において３箇所に連結される屋根連結金具５に各々連結して、屋根１の隅部を強固に補強できる。
【００７０】
ただ、隅部補強金具は、必ずしも３方向に突出する固定リブを備える必要はない。たとえば、前述のように、屋根のコーナー部のみを補強ステーで隅柱に連結する構造においては、第１の固定リブのみを設けることができる。また、コーナー部に加えて、大梁または軒桁のいずれかの先端を補強ステーで隅柱に連結する構造においては、第１の固定リブに加えて、第２の固定リブと第３の固定リブのいずれかを設けることができる。さらに、隅部補強金具には、いずれかひとつ又は二つの固定リブを設けると共に、この隅部補強金具が連結される隅柱に柱連結金具を設けて、隅部補強金具と柱連結金具とに複数の補強ステーを連結することもできる。この構造は、補強ステーの一端が連結される屋根の連結位置に応じて、補強ステーの他端が連結される位置を隅柱または土台に変更して、補強ステーを最適な位置に連結できる。
【００７１】
以上の固定リブ８２も、ボルト４５を挿通する貫通孔を開口している。補強ステー３の下端部と固定リブ８２とを貫通するボルト４５にナット４６がねじ込まれて、補強ステー３が隅部補強金具８に連結される。
【００７２】
以上のように、基礎７に連結される土台１７を補強する隅部補強金具８に補強ステー３を連結する構造は、補強ステー３の下端をより強固に建物に連結して、屋根１のコーナー部を補強できる特徴がある。
【００７３】
（太陽電池パネル９）
太陽電池パネル９は、複数の太陽電池セル９０を平面状に配置し、この面を太陽光の受光面として表出させた平板状のパネルである。太陽電池パネル９は、図１１に示すように、複数の太陽電池セル９０を備える方形状のパネル本体９１と、このパネル本体９１の下面に積層されて、パネル本体９１を支持するベースプレート９２とを備えている。パネル本体９１は、複数の太陽電池セル９０を縦横に並べて配列すると共に、その表面の受光面側に透光性を有する強化ガラス９４を配置し、裏面側にはフィルム９５を積層して複数の太陽電池セル９０をその間に挟む状態で、内部の隙間に透明樹脂（図示せず）を充填している。ベースプレート９２は、パネル本体９１の外形に沿う方形状の金属製の平板で、上面にパネル本体９１を積層している。平板であるベースプレート９２は、パネル本体９１を搭載できる外形とすると共に、搭載されるパネル本体９１を支持できる強度となる厚さとしている。さらに、図１１に示すベースプレート９２は、太陽電池セル９０で発電された電力を外部に出力する出力ラインとなる配線９７を外部に引き出すための貫通穴９６を中央部に開口している。パネル本体９１から引き出された配線９７は、この貫通穴９６を通過して太陽電池パネル９の外部に引き出されている。以上のパネル本体９１とベースプレート９２との積層体の外周に金属製の外枠９３を取り付けて、全体の形状を板状とする太陽電池パネル９を製造している。
【００７４】
以上の太陽電池パネル９は、図４ないし図６に示すように、複数の固定フレーム３４を介して片流れ屋根１Ｘの上面に、屋根１と平行に、すなわち屋根１の上面との間に一定の隙間を設けて設置される。複数の固定フレーム３４は、片流れ屋根１Ｘの上面に、上下方向に延長して屋根材２０の表面に沿う傾斜姿勢で、等間隔に配置されている。固定フレーム３４は、前述の固定金具２７を介して、すなわち、一端が屋根プレート２１に固定されて、他端が屋根材２０の隙間から外側に突出する固定金具２７を介して屋根１に固定されている。ただ、固定フレームは、屋根を貫通するボルトや、屋根材を貫通する止ネジを介して屋根に固定することもできる。この固定フレーム３４によって、太陽電池パネル９と屋根１との間に、外気を通過できる空気層３５を設けている。太陽電池パネル９と屋根１との間に形成される空気層３５の上下幅は、たとえば３ｃｍ〜２０ｃｍ、好ましくは、５ｃｍ〜１０ｃｍとする。このように太陽電池パネル９と屋根１との間に空気層３５を設ける構造は、空気層３５によって太陽電池パネル９を下面から冷却するので、太陽電池パネル９の温度上昇を少なくして、温度上昇による発電効率の低下を防止できる。とくに、発電電力の大きい夏期において、太陽電池パネル９の温度上昇を防止して、発電効率を高く、発電電力を大きくできる。
【００７５】
太陽電池パネル９は、ネジ止め等により固定フレーム３４に固定されて片流れ屋根１Ｘの上面に設置される。複数の太陽電池パネル９は、図１の鎖線で示すように、縦横に隙間なく並べた状態で、片流れ屋根１Ｘの上面に所定の姿勢で設置される。建物は、多数の太陽電池パネル９を備えており、トータルの定格出力を大きくしている。太陽電池発電装置は、太陽電池パネル９全体の面積を、たとえば１００ｍ２以上として、トータル定格出力を１０ＫＷ以上とする。この建物は、たとえば、数十個の太陽電池パネル９を備えている。
【符号の説明】
【００７６】
１…屋根                    １Ｘ…片流れ屋根
１Ａ…外周縁
１Ｂ…露出部
２…軒部
３…補強ステー
４…柱連結金具
５…屋根連結金具
６…十字状補強金具          ６Ａ…桁連結部
６Ｂ…梁連結部
７…基礎
８…隅部補強金具
９…太陽電池パネル
１０…建物本体              １０Ｘ…骨組み
１１…隅柱
１２…軒桁                  １２Ａ…嵌合溝
１２ａ…カット面
１３…大梁                  １３Ａ…嵌合溝
１５…軒先梁
１６…破風板
１７…土台
１８…外壁                  １８Ｘ…外壁面
１９…軒先桁
２０…屋根材                ２０Ａ…化粧屋根材
２１…屋根プレート
２２…区画プレート
２３…垂木
２４…見上板
２５…空気層
２６…換気口
２７…固定金具
２８…通気部
２９…水切板
３０…建築領域
３４…固定フレーム
３５…空気層
４１…固定プレート
４２…固定リブ              ４２Ａ…第１の固定リブ
４２Ｂ…第２の固定リブ
４２Ｃ…第３の固定リブ
４３…ボルト
４５…ボルト
４６…ナット
５１…溝形固定部            ５１Ｘ…破風板固定部
５１Ａ…溝形固定部
５１Ｂ…溝形固定部
５１ａ…支持プレート部
５１ｂ…支持プレート部
５１ｃ…保持プレート部
５２…固定リブ
６１…第１の対向壁
６２…第２の対向壁
６３…上面プレート部
６４…傾斜プレート部
６５…切欠部
６６…貫通孔
６８…柱連結部
６９…固定プレート
７０…ボルト
７１…ナット
７７…止孔
７８…アンカーボルト
７９…ボルト
８０…柱通過隙間
８１…柱連結部
８２…固定リブ              ８２Ａ…第１の固定リブ
８２Ｂ…第２の固定リブ
８２Ｃ…第３の固定リブ
８３…土台連結部
８４…筋かい連結部
８５…連結プレート
８６…側壁
８７…外側プレート
８８…対向プレート
８９…挿通孔
９０…太陽電池セル
９１…パネル本体
９２…ベースプレート
９３…外枠
９４…強化ガラス
９５…フィルム
９６…貫通穴
９７…配線
【図１】
2014098249.tif 000003
【図２】
2014098249.tif 000004
【図３】
2014098249.tif 000005
【図４】
2014098249.tif 000006
【図５】
2014098249.tif 000007
【図６】
2014098249.tif 000008
【図７】
2014098249.tif 000009
【図８】
2014098249.tif 000010
【図９】
2014098249.tif 000011
【図１０】
2014098249.tif 000012
【図１１】
2014098249.tif 000013