(57)【要約】【課題】  陸屋根面の防水性を低下させず、かつ、太陽電池パネルの陸屋根周囲への脱落を防止でき、また、架台中央付近の吹き上がりや定常的な荷重及び微振動等による脱落防止措置の長期耐久性低下を防止可能とする太陽電池架台の設置構造及びその施工方法を提供すること。【解決手段】  太陽電池架台が陸屋根設置面に粘着テープにより固定されており、ワイヤーにより脱落防止されてなる太陽電池架台構造であって、前記ワイヤーは、陸屋根に平行に、しかも太陽電池架台に存在する空隙を通してなることを特徴とし、前記ワイヤーの両端は前記陸屋根上の重量物に固定される。ワイヤー固定用のアンカーボルト等の固定金具が陸屋根設置面の防水層を貫通しないので防水性に優れ、さらに、経済的な太陽電池設置構造が実現できる。特に、前記重量物が屋上緑化システムの植裁ユニットである場合には、美観に優れた、かつ環境にやさしい太陽電池架台が実現できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池架台が陸屋根設置面に粘着テープにより固定されており、ワイヤーにより脱落防止されてなる太陽電池架台設置構造であって、
前記ワイヤーは、陸屋根に平行に前記太陽電池架台に存在する空隙を通されて配置されてなることを特徴とする太陽電池架台設置構造
【請求項２】
前記ワイヤーの両端が前記陸屋根上の重量物に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池架台設置構造。
【請求項３】
前記重量物が屋上緑化システムの植裁ユニットであることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池架台設置構造
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池設置構造の施工方法であって、前記太陽電池架台を陸屋根設置面に粘着テープによって固定した後、前記ワイヤーを前記太陽電池架台に存在する空隙に通し、さらに前記ワイヤーの両端を、前記重量物に固定することを特徴とする太陽電池架台施工方法。
【請求項５】
太陽電池架台が陸屋根設置面に粘着テープにより固定されており、接着テープにより脱落防止されてなる太陽電池架台設置構造であって、
前記接着テープは、架台に存在する空隙を通されてなることを特徴とする太陽電池架台設置構造。
【請求項６】
前記接着テープの両端が前記陸屋根上に接着固定されていることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池架台設置構造。
【請求項７】
請求項５に記載の太陽電池架台設置構造の施工方法であって、前記太陽電池架台を陸屋根設置面に粘着テープによって固定した後、前記接着テープを太陽電池架台に存在する空隙を通し、太陽電池架台と陸屋根設置面を固定することを特徴とする太陽電池架台施工方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池架台設置構造であって、さらに、前記太陽電池架台に存在する空隙を通された接着テープにより前記太陽電池架台が脱落防止されてなることを特徴とする太陽電池架台設置構造。
【請求項９】
請求項８に記載の太陽電池架台設置構造の施工方法であって、前記太陽電池架台を陸屋根設置面に粘着テープによって固定した後、
前記接着テープを前記太陽電池架台に存在する空隙を通し前記太陽電池架台と陸屋根設置面を接着固定した後、さらに
前記ワイヤーを前記太陽電池架台に存在する空隙に通しさらに前記ワイヤーの両端を前記重量物に固定することを特徴とする太陽電池架台施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陸屋根に粘着テープで固定される太陽電池架台の設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題に対する取り組みの一環として、ビルや一般家屋などの建築物に設置される太陽光発電システムが種々提案され実用化されている。通常、前記太陽光発電システムは、ビルの陸屋根や家屋の屋根上に設置される複数の太陽電池パネル、それを陸屋根等に固定するための太陽電池架台、及び太陽電池パネルに電気的に接続されるインバータにより構成されている。
【０００３】
太陽電池パネルは、太陽光を充分に受光するために大面積の平板状に形成され、また内部の光電変換素子に十分太陽光が到達するように、そして屋外に設置して充分な耐久性を有するように、通常透明なガラス板をその表面に有しており、この大面積平板状ガラス板が太陽電池パネルの殆どの重量を占め、かつ、相当に重いものとなる。ところで、ガラスは破損すると、鋭利な刃物が多数存在するような状態になるので、取扱いに注意する必要がある。
【０００４】
一方、太陽電池架台が設置される陸屋根面等は、建物内部への雨水の侵入防止をその目的としており、例えば、ビル陸屋根全面はアスファルト防水やシート防水等の防水層を有する構造がとられており、また、当然ながら、その周囲下側を人が通行するような高所に存在する。
【０００５】
従って、このような陸屋根と太陽電池パネルとを仲介する太陽電池架台の設置構造に必要な機能として、陸屋根面の防水性を低下させないこと、及び、太陽電池パネルの陸屋根周囲への台風時や地震時における脱落を防止すること、の２点が挙げられる。
【０００６】
さて、これらの陸屋根に太陽電池架台を固定する方法としては、アンカーボルトを陸屋根面に打ち込む方法が一般に採用されている。しかしながら、この方法では、陸屋根面の防水層はアンカーボルトを打ち込むことによって損傷をうけるので、長期的な防水性の低下が懸念される。この問題を解決するために、アンカーボルトを打ち込んだ部分の防水処置をする方法もあるが、こうした防水処置にはコストや手間がかかるという問題がある。
【０００７】
一方、陸屋根に太陽電池架台をワイヤーで固定する方法も考えられる。この方法においては、太陽電池パネル及び架台の上方への風による吹き上がりを想定した場合、架台を陸屋根面に固定するため、ワイヤーの引張力の作用方向を陸屋根面の水平方向よりも垂直方向にすることが重要になる。ワイヤーの引っ張り力の垂直方向成分を確保するためには、陸屋根面つまり設置面を基準にしたワイヤーの取り付け角度をある程度垂直に近い角度にする必要である。一方、この方法においては、上記太陽電池パネルの陸屋根周囲への脱落を防止することが可能である。しかし、陸屋根に太陽電池架台をワイヤーで固定する場合、その取り付け角度を垂直に近い角度にするためには、ワイヤーの固定位置は架台から遠くへは離せないので、結局、陸屋根設置面にアンカーボルトを立てる必要が生じ、その防水層を破ることが必要となる。さらに、この方法の別な問題として、架台面積が大きい場合には、周囲のみをワイヤーで固定するだけでは架台中央付近の吹き上がりを防止できないことが挙げられる。
【０００８】
ところで、固定された架台において、設置角度方向に張設されたワイヤーに太陽電池パネルを取付ける構造のものがある。この構造では、ワイヤーの両端は架台本体に緊結されており、太陽電池パネルは張設されたワイヤーに係止可能な状態で取付けられている。（特許文献２参照のこと）
この場合、太陽電池パネルが受ける風圧荷重をワイヤーで支えるため、定常的に高いワイヤーの引っ張り強度が必要となることと風圧荷重による微振動が避けられずワイヤー本体および取り付け部における金属疲労による長期耐久性に問題がある。また、架台面積が大きくなると上記問題が加速度的に増大する。（特許文献１参照のこと）
一方、屋根瓦に設置する構造では、設置面に貫通したアンカーボルトにワイヤーを緊結し、そのワイヤーに架台を取り付けた構造がある。この場合、風等による架台の擦れ動きを防止するために屋根面に架台に取り付けた脚部を接着材にて固定する方法がある。
【０００９】
この方法では、架台の取り付け荷重をワイヤーを通して屋根面を貫通したアンカーボルトで担保しているため貫通部分での防水構造に課題がある。また、ワイヤーで固定した後、接着する場合、総ての個所において強固に均一に接着することは困難であり、過度の荷重が加わった場合、弱い個所が破壊される可能性がある。
【特許文献１】実開昭６２ー０７０４５４号公報
【特許文献２】特開平０８−２８４３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、これらの現状を鑑み、陸屋根面の防水性を低下させず、かつ、太陽電池パネルの陸屋根周囲への台風時や地震時における脱落を防止できる太陽電池架台の設置構造を提供することを目的とし、さらに、その場合に、コストや手間のかかる陸屋根面の局所的な防水処理を不要とし、また、架台中央付近の吹き上がりや定常的な荷重及び微振動等による脱落防止措置の長期耐久性低下を防止可能とする太陽電池架台の設置構造とすることを目的とする。
【００１１】
さらに本発明は、これら目的が達成できる太陽電池架台設置構造の信頼性をより高めながら、確実で簡単なその施工方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の太陽電池架台設置構造は、太陽電池架台が陸屋根設置面に粘着テープにより固定されており、ワイヤーにより脱落防止されてなる太陽電池架台構造であって、前記ワイヤーは、陸屋根に平行に、しかも太陽電池架台に存在する空隙を通してなることを特徴としているので、陸屋根面の防水性を低下させず、かつ、太陽電池パネルの陸屋根周囲への台風時や地震時における脱落を防止できる。また、陸屋根面の局所的な防水処理が不要で、ワイヤーが常時高強度に張られる必要が無いので定常的な荷重及び微振動等による脱落防止措置の長期耐久性低下が防止できる。さらに、架台中央付近の吹き上がりも防止できる。
【００１３】
前記ワイヤーの両端を前記陸屋根上の重量物に固定することにより、ワイヤー固定用のアンカーボルト等の固定金具が防水層を貫通しないので防水性に優れ、さらに、経済的な太陽電池設置構造が実現できる。
【００１４】
特に、前記重量物が屋上緑化システムの植裁ユニットである場合には、美観に優れた、かつ環境にやさしい太陽電池架台が実現できる。
【００１５】
本発明の太陽電池架台設置構造は、太陽電池架台を陸屋根設置面に粘着テープによって固定した後、ワイヤーを太陽電池架台に存在する空隙に通し、そのワイヤーの両端を重量物に固定することを特徴とする太陽電池架台施工方法により確実かつ簡単に施工できる。      
【００１６】
また、本発明の太陽電池架台設置構造は、太陽電池架台が陸屋根設置面に粘着テープにより固定されており、接着テープにより脱落防止されてなる太陽電池架台構造であって、前記接着テープは、架台に存在する空隙を通されてなることを特徴とする太陽電池架台設置構造とすることもでき、この設置構造でも、陸屋根面の防水性を低下させず、かつ、太陽電池パネルの陸屋根周囲への台風時や地震時における脱落を防止できる。また、陸屋根面の局所的な防水処理が不要で、接着テープが常時高強度に張られる必要が無いので定常的な荷重及び微振動等による脱落防止措置の長期耐久性低下が防止できる。
【００１７】
前記接着テープの両端を前記陸屋根上に面で接着固定することにより、アンカーボルト等の固定金具が防水層を貫通しないので防水性に優れ、さらに、経済的な太陽電池設置構造が実現できる。
【００１８】
本発明のこの太陽電池架台設置構造は、太陽電池架台を陸屋根設置面に粘着テープによって固定した後、接着テープを太陽電池架台に存在する空隙に通し、その接着テープの両端を陸屋根面に接着固定することを特徴とする太陽電池架台施工方法により確実かつ簡単に施工できる。
【００１９】
そして、前記ワイヤーによる脱落防止と前記接着テープによる脱落防止を併用することにより、粘着テープによる太陽電池架台の設置面への固定が安定したものとなる等、より経済性及び信頼性に優れた太陽電池架台設置構造とすることができる。
【００２０】
本発明のこの太陽電池架台設置構造は、太陽電池架台を陸屋根設置面に粘着テープによって固定した後、接着テープを太陽電池架台に存在する空隙を通し太陽電池架台と陸屋根設置面を接着固定した後、さらにワイヤーを太陽電池架台に存在する空隙に通し、そのワイヤーの両端を重量物に固定することを特徴とする太陽電池架台施工方法により確実かつ簡単に施工できる。
【発明の効果】
【００２１】
太陽電池架台を陸屋根設置面に粘着テープにより固定する構造において、陸屋根面の防水性を低下させず、かつ、太陽電池パネルの陸屋根周囲への台風時や地震時における脱落を防止できる。
【００２２】
特に、粘着テープとワイヤー又は接着テープの機能を明確に分化した構造であるので、ワイヤー又は接着テープは常時高強度に張られる必要は無く、その結果長期信頼性が向上する。
【００２３】
また本発明の太陽電池架台設置構造の施工方法は、信頼性が高く、確実で簡単である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の太陽電池架台設置構造につき、図１〜図３を用いて説明する。
【００２５】
本発明の太陽電池架台設置構造は、陸屋根設置面に太陽電池パネルを設置するための太陽電池架台及びそれを固定するための粘着テープからなる構造をいう。
【００２６】
ここで、太陽電池架台１とは、架台レール４および台座３を含み、この太陽電池架台に太陽電池パネル５が積載される。台座３の上に架台レール４がボルトにて固定され、その架台レール４の上に太陽電池パネル５が積載される。この際、下地の不陸、つまり陸屋根面１と最下層に位置する架台レール４との間が充分に接触しない状態の影響により架台レール４の平行度が確保できない状況を避けるため適時硬質ゴムからなるシート片をスペーサーとして、架台レール４と台座３の間に挿入することが好ましい。このことにより電池パネル５及び架台レール４等の荷重の不均一な分布による一部の台座３への集中荷重が軽減され、安定した太陽電池架台１の陸屋根設置面２への固定が可能となる。前記台座３に設けられた空隙３１にワイヤー６を通しその両端を屋上緑化システム７に使用されている植裁ユニット７１の外周部のような陸屋根接地面２上の重量物の適切な個所に固定する。ワイヤー本数は架台レール４の長さあたりその長さ方向に直行する方向に複数本張り設けることができるが、頑丈なワイヤーであればレール４の両端の台座３の空隙３１に１本づつの２本で片持ち無く安定していて充分であり、レール４の中央の台座３の空隙３１に通すのであれば１本でも良い。
【００２７】
ここで、重量物としては、コンクリートもしくは金属塊などからなるものであっても、前記ワイヤー６の両端に配置され、その自重により台風時や地震時に太陽電池架台１が移動したり破壊されたりして太陽電池パネル５の脱落を防止できるものであれば良い。一般的に、建物の耐荷重は１８０ｋｇ／ｍ2以下であり、前記重量物、太陽電池架台１及び太陽電池パネル５の総重量としては、建物の陸屋根の総面積に前記耐荷重を乗じた重量以下に設定する必要がある。一方、太陽電池パネル５の脱落防止の目的からは、前記総重量として、架台総面積で受ける吹き上げ荷重の１０％以上の重量を確保する必要がある。前記ワイヤー６は陸屋根接地面２上に設置された前記重量物に固定されるため、陸屋根接地面２の防水層を破る必要が無く、防水層の補修工事が発生しないため経済的である。
【００２８】
前記屋上緑化システムは、ヒートアイランド対策としてビル屋上一面を植物で覆うシステムであり、直射太陽光の遮蔽効果によりビル屋上のコンクリートの蓄熱を防止でき、、美観にも優れたシステムである。また、緑の少ない都市において屋上緑化システムは環境にやさしい空間を提供する。屋上緑化システム７は、土壌と植物を組み込んだ植栽ユニット７１を陸屋根に並べて構成される。植栽ユニットは、一般的に台風時飛散しないよう四隅を取付金具で陸屋根接地面２に固定されており、また複数個の植栽ユニット７が一体化した構造となっている。したがって、一体化した植栽ユニット７を前記重量物として使用でき、３０ｋｇ／ｍ2から６０ｋｇ／ｍ2の重量を確保することができ、また、重量物として屋上緑化システムを使用することは、新たに重量物を準備する必要が無いので工事用資材の低減につながり経済的でもある。
【００２９】
ここで、ワイヤー６としては、ＪＩＳ  Ｇ  ３５４９に記載の構造用ワイヤーロープが強度及び耐久性の面から好ましい。なお、このワイヤー６は強く張られる必要はなく、弛みが無い状態で両端が固定されていればよい。このワイヤー６を使用する目的は、粘着テープで固定されている台座が不測の原因によりその固定強度が著しく低下した場合、台風時太陽電池架台の脱落防止をするためある。
【００３０】
さらに架台レール４上に太陽電池パネル５をボルトで固定して取り付ける。太陽電池パネル５の設置角度は、風荷重の軽減のため水平面に対して１０度以下の低角度が望ましい。また、太陽電池パネル５表面は絶えず埃等の堆積の影響を受けるので、降雨により自然にそれらが流れさり掃除等のメンテナンスを不要とするために、１度以上の設置角度とすることが好ましい。従って、低角度による風荷重の低減と、降雨による自然の洗浄効果とが共に達成できる、２度〜８度の設置角度が、最も好ましい。
【００３１】
台座３は、空隙３１を有した構造をしている。この空隙３１は、太陽電池パネル５の傾斜面の向きに開口する方向取り付けつることが、ワイヤー６による突風時の風荷重に対する予備的な強度確保の点から望ましい。台座３の下面は陸屋根設置面２に粘着テープ８で固定され、その上面にはボルトにて架台レール４が固定される。つまり、台座３は、架台レール４を陸屋根接地面２に固定する機能を有している。また、台座３の表面処理としてＪＩＳに準拠した塗膜構成となっていることが好ましい。台座３の粘着テープ８が粘着される表面は、その粘着強度およびその粘着強度の長期耐候性に大きく影響するので、クリアコート処理したものであることが望ましい。前記台座３は、建築基準法に基づく太陽電池パネル５及び太陽電池架台１を含む太陽電池システム全体の吹き上げ荷重を担保する粘着強度を確保するための陸屋根設置面２との粘着面積がその個数に台座３の下面面積とを乗じた面積で確保されている必要がある。なお、台座３の材料としては、構造強度と長期耐候性を確保できるものとして、アルミニウム、ステンレススティール、溶融亜鉛メッキ鋼材、高強度プラスティックがあるが、アルミニウムが加工性や経済的に最も好ましい。本発明に使用する台座３は、前述したワイヤー６による脱落防止機能を発揮されるために、空隙３１を有する構造となっているが、この空隙の断面としては作業のし易さ、コスト及び粘着強度の点から底辺が長く、面積が１０ｃｍ2以上の台形形状とすることが好ましい。
【００３２】
陸屋根接地面２は、ビル屋上のほぼ水平な屋根をいい、通常防水処理がなされている。防水処理方法としてはアスファルト防水層２１があり、この防水層２１は本発明におい強固に陸屋根表面に形成されることが必要である。
【００３３】
陸屋根設置面２は、前記アスファルト防水層２１の上面に、ＰＥＴからなるシート層２２をブチル系接着剤を用いて一面に強固に接着し、さらに、プライマー処理して形成されることが好ましい。このプライマー処理は、前記粘着テープの陸屋根接地面２への粘着強度を確保するために好ましく施される。また、粘着強度を確保する観点からは、その他の処理が施されていても、または異なりまたは更なる最表層層が形成されていてもかまわない。
【００３４】
粘着テープ８は、アクリル系、難燃アクリル系、合成ゴム系から選ばれる少なくとも一つよりなり、接着強度、耐候性の点よりアクリル系が好ましい。また、粘着テープの厚みは基材の厚みにより選定可能であり５ｍｍ以下であるが、粘着強度確保及び経済性の観点より０．８〜２ｍｍが特に望ましい。典型的な構造としては、前記シート層２２に押し出し成型されたアルミ製の台座３がこの粘着テープ８により強固に固定される。粘着テープ８は貼り付け時面圧を適時かける必要がある。
【００３５】
接着テープ９としては、アクリル系、難燃アクリル系、合成ゴム系から選ばれる少なくとも一つよりなり、ブチル系、エポキシ系などの接着材がその片面に塗布されてなるテープである。また、アルミニウムや溶融亜鉛メッキされた金属板の片面の少なくとも両端に前記粘着テープまたは前記接着材を貼付したものを用いても良い。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）図１は、本発明の太陽電池架台設置構造の一実施例を示す俯瞰図であり、図２は、そのａ−ｂ断面図である。また、図３は、台座３の断面図である。
【００３７】
ビル屋上のほぼ水平な陸屋根設置面２はアスファルト防水層２１が強固に形成されてなり、さらに、前記アスファルト層１の上面には、ＰＥＴからなるシート層２２がブチル系接着剤を用いて一面に強固に接着され、さらに、最表面はプライマー処理して形成される。このプライマー処理は、粘着テープ８の接着強度を確保するためのものである。
【００３８】
まず、厚みが１ｍｍの難燃アクリル系粘着テープ８を用いて、前記シート層２２に、ワイヤー６を通す空隙を有し、押し出し成型されクリアコート表面処理されたアルミ製の台座３がこの粘着テープ８により強固に固定する。粘着テープ８は陸屋根設置面２への貼り付け時台座３上から面圧をかけて粘着される。この台座３を、太陽電池パネル５の傾斜面の向きに開口部を向ける方向で取り付ける。また、この台座３の陸屋根設置面２へ接する面は、建築基準法に基づく吹き上げ荷重を担保する強度を確保するための接着面積として２００ｃｍ2としており、前記粘着テープ８が有効に粘着に寄与する有効接着面積として５０％として設計されている。
【００３９】
次に、台座３の上面にはボルトにて架台レール４が固定する。この際、不陸の影響を緩和し架台レール４の平行度を確保するため硬質ゴムからなるシート片をスペーサーとして、架台レール４と台座３の間に必要に応じて挿入する。
【００４０】
続いて、前記台座３の空隙３１にワイヤー６を通し、その両端を屋上緑化システム７に使用されている連結された植裁ユニット７１の外周部の適切な個所に固定する。ワイヤー本数は架台レール４の長さあたり４本が設置されている。
【００４１】
その後、前記架台レール４の上に太陽電池パネル５を積載する。
【００４２】
本実施例により、防水層への影響がなく、しかも経済的に太陽電池架台の脱落防止機能が達成される。
【００４３】
（実施例２）
実施例２においては、実施例１の架台レールの台座３へのボルトによる固定の後、ワイヤー６を空隙３１に通す前に、さらに、一部の前記台座３の空隙３１を通した接着テープ９の両端を陸屋根設置面２に接着固定する。
【００４４】
本実施例においても、防水層への影響がなく、しかも経済的に太陽電池架台の脱落防止機能が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の太陽電池架台設置構造の一例を示す俯瞰図
【図２】本発明の太陽電池架台設置構造の一例を示す断面図
【図３】台座３の断面図
【符号の説明】
【００４６】
１    太陽電池架台
２    陸屋根設置面
２１  防水層
２２  シート層
３    台座
３１  台座３に設けられた空隙
４    架台レール
５    太陽電池パネル
６    ワイヤー
７    屋上緑化システム
７１  植裁ユニット
８    粘着テープ
９    接着テープ
【図１】
2005200946.tif 000003
【図２】
2005200946.tif 000004
【図３】
2005200946.tif 000005