構造計算で耐荷重不足の屋根は軽量太陽光発電パネルで解決
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太陽光発電システム導入にかかわる主な法律
太陽光発電パネルを屋根の上に設置する場合、新築建物・既存建物に問わず、「建築基準法」「電気事業法」「都市計画法」「消防法」など様々な法律を遵守した上で設計しなければなりません。
昨今、企業が工場や自社所有ビルの屋根上に自家消費型太陽光発電設備を設置するケースが非常に増えています。 しかし、「築年数が古く屋根の耐荷重不足」「太陽光パネルを載せられる面積が少なく十分な発電量が見込めない」といった構造計算上の理由によって設置できないケースがあります。
構造計算のポイント「屋根の耐荷重」と「太陽光パネルの重さ」
太陽光パネルの大きさ・重さ
メーカーによって太陽光パネルのサイズは異なりますが、太陽光パネル1枚あたりの大きさは、「縦1,750㎜×横1,040㎜・面積は1.82㎡・厚さ35㎜程度」程度で、畳1枚分よりひと回り大きくした面積とほぼ同じくらいです。1枚あたりの重さは、20～21㎏前後です。
屋根上には、太陽光パネル（約11～12㎏/㎡）以外に、架台（約7kg/㎡）や金属部材（約2kg/㎡）などが必要となるケースがあり、建物の耐荷重を考慮する必要があります。
太陽光発電における構造計算とは
太陽光パネルを工場や倉庫の屋根に設置する場合、構造計算上で問題がないことが大前提です。
前述のとおり、1枚あたり20㎏前後の太陽光パネルを建物の屋根に何百枚も設置するため、屋根や建物全体に大きな負荷がかかります。
構造計算では、積載荷重（太陽光パネルなど載せるものの重さ）だけでなく、地震荷重・積雪荷重・風圧荷重など、「鉛直荷重」と「水平荷重」のあらゆるシチュエーションでの外力を想定し、建物が耐えられるか計算します。
屋根の面積が大きい場合でも、耐荷重を超えて太陽光パネルを設置してしまうと、建物の耐震強度や屋根の漏水に影響を及ぼす可能性があります。そのため、積雪だけでなく、積雪後の雨による加重を含め、建物の屋根にどれだけの荷重の負荷をかけてもいいのか事前に建物の構造計算を行ない、建築基準法が定める「構造耐力」「防火性」「耐久性」「安全性」に関する要求基準を十分に検討・確認して太陽光パネルの選定を行うことが重要です。
築年数の古い工場や建物の場合は、注意が必要です。
1981年の新耐震基準を満たしていない建物や、2018年の改正積雪荷重の改正告示を満たしていない建物は、太陽光パネルを載せられない可能性が高く、その場合、別途補強工事を行う、もしくは、軽量太陽光発電パネルを用いることにより、設置が可能となる場合もあります。
軽量太陽光発電パネルで、あきらめていた太陽光発電設備の施工が可能に
太陽光パネルの軽量化は進み、11～12㎏/㎡の太陽光パネルも1/3程度まで軽量化して設置できるようになってきました。強度不足が原因で過去に設置できなかった建物でも、最新の軽量太陽光パネルを使用することで、屋根や壁面に設置できる可能性がございます。発電効率は従来の太陽光パネルと同等で、同じ設置スペースで同じ発電量を確保できます。
ユニバーサルエコロジーでは、軽量太陽光パネルとして、AIKO社の「新世代N型ABCモジュール・ネビュラシリーズ」の取り扱いをしております。
一般的な太陽光パネルより約60％軽量化されつつも、同等の発電効率で、限られた設置面積で最大限の容量を搭載可能です。
通常の太陽光パネルと同じアルミフレーム付きのため施工がしやすく、ガルバリウム鋼板屋根、瓦屋根、ガラス屋根、カーポート屋根、壁面など、あらゆる屋根に対応でき、建物への設置可能性を広げられます。
その他メーカーの太陽光パネルの取り扱いもございますので、ご希望の製品がございましたらご相談ください。
当社では、経営課題、予算、電力使用状況などから、お客様にとって最適な太陽光発電システムをご提案・構築いたします。
お見積り概算・ご相談は無料です。お気軽にお問い合わせください。