太阳能电池板一体型屋顶逐渐在住宅、楼宇及公共建筑推广

太阳能电池板是安装在现有住宅屋顶上的——这一常识正逐渐过时。以独栋住宅为中心，采用太阳能电池板与屋顶一体化产品的建筑越来越多。该结构比较适合新建住宅及大规模翻新。

        “施工简单就是好啊。”

        日本的东葛建筑公司正在千叶县松户市的住宅聚集地进行木造两层住宅大规模翻新，该公司的增田贵道课长在结束太阳能电池板一体型屋顶施工之后，开口便说了这句话。

照片2-1　在现有屋顶上安装太阳能电池板已经过时？ 从开始就将太阳能电池板与屋顶合为一体 在千叶县松户市住宅聚集地施工的屋顶一体型太阳能电池板。在方形波纹热镀铝锌硅钢板上，配备尚德太阳能公司制太阳能电池板，实现了一体化。由金属屋顶企业Caname销售。（摄影：除特别标明，均为山本育宪）

 
       “以往太阳能电池板安装工程进行起来都非常麻烦。而此次安装一体型太阳能电池板则比较轻松。虽然是第一次进行这类施工，但安装过程非常顺利。”（照片2-1）。

约3个小时即可完成太阳能电池板设置

照片2-2　4个人仅用3个小时，迅速设置完工。

        增田所选择的是金属屋顶企业Caname推出的系统。该产品在方形波纹热镀铝锌硅钢板上配备太阳能电池板，实现了一体化。

        太阳能电池板是Caname从中国尚德太阳能公司采购的，每个模块的尺寸为宽1586.5毫米，长830毫米。另一方面，热镀铝锌硅钢板既是不燃屋顶材料，又可用作支撑太阳能电池板的架台。

        现场施工流程如下（照片2-2）。

        首先，在铺有橡胶沥青防水板的屋顶上，纵向固定轨道。接下来，在檐头安装用于固定端部的起动器。之后，利用升降机将太阳能电池板从地面送到屋顶上。放入纵向设置的轨道，使之从上往下滑动到指定位置，并固定。

        将太阳能电池板固定在屋面板上时，在向屋脊一侧伸出10厘米左右的热镀铝锌硅钢板凹下部分处拧上螺丝。固定之后，将下一枚太阳能电池板从上往下滑动，使之连结到一起。利用该方法，总共安装16块太阳能电池板，纵向、横向各4列。

        所有太阳能电池板设置完后，安装用于输送电力的电线等。最后在山墙端缘（人字形屋顶的山墙侧）和屋脊处安装保护罩，施工即完成。施工人员从上午9点开始施工，到中午就设置完了所有的太阳能电池板。

施工人员讲述三大优点

        关于此次首次采用屋顶一体型太阳能电池板的原因，增田提出了“经济效益”、“创意性”和“施工性”三点。

        首先是经济效益。他从Caname得到的估价，包含工程费在内，施工金额基本不超出普通太阳能电池板补贴对象额度。也就是说，与普通太阳能电池板单独施工的金额基本相同。这样一来，与设置新的石板屋顶和瓦屋顶，然后另外采购太阳能电池板相比，直接采用屋顶一体型太阳能电池板进行施工更为便宜。

        其次是创意性。增田认为：“与在现有屋顶上设置太阳能电池板相比，显然是一体型太阳能电池板更漂亮。山墙端缘和屋脊部分的收尾作业也非常令人满意。”

        接下来是施工性。最令人担心的还是漏雨问题。安装在现有屋顶上时，常常存在这个问题。而利用此次的施工法，热镀铝锌硅钢板会向设置的太阳能电池板的屋脊一侧伸出10厘米左右（照片2-3）。在这枚钢板的凹下部分处拧上螺丝，将太阳能电池板固定在屋面板上。之后，从上侧滑下的太阳能电池板的钢板会从上方盖住已经拧上螺丝的部分。这样便可确保防水性。此时如果上下两枚钢板接触到一起，便有可能因毛细现象而吸入水分，因此便在钢板之间设置了2毫米的间隔，以防止出现这种现象。

照片2-3　通过重叠设置钢板，提高防水性。 滑动上方的太阳能电池板，与下方的太阳能电池板结合到一起。下方太阳能电池板的热镀铝锌硅钢板向屋脊一侧伸出了10厘米左右。在这一部分拧上螺丝，固定住太阳能电池板。之后使上方的太阳能电池板滑下，覆盖住开孔的部分。从而提高防水性。

        另外，他们还考虑到了散热措施。夏季随着温度的上升，太阳能电池板的发电性能会下降。该产品之所以将热镀铝锌硅钢板的截面形状设置为波浪形，就是因为充分考虑到了通风问题（照片2-4）。风会从檐头进入，经过钢板的缝隙，然后从上面的屋脊处排出。

照片2-4　将热镀铝锌硅钢板用做衬底 热镀铝锌硅钢板一体型太阳能电池板详细说明。之所以将热镀铝锌硅钢板截面制成方形波纹状，是为了提高耐热性能。一般情况下，太阳能电池板会随着夏天温度的上升而发电性能下降。为了防止出现这种情况，便进行了改进，使风能够从钢板凹下部分通过，以降低温度。（摄影：本刊）

        增田对原有台式太阳能电池板和此次的一体型产品进行了比较，他说： “此前在日式瓦上设置太阳能电池板，有时必须进入屋顶内部，在屋面板背面放入强化材料。正因为之前施工比较麻烦，所以才感觉此次比较轻松。今后在新建住宅和大规模翻新领域，屋顶一体型产品应该会普遍吧。”

图2-1　利用16枚模块实现3.04千瓦时的发电 屋顶俯视图 1/100 在南侧铺设16枚太阳能电池板，北侧为普通金属屋顶。太阳能电池板以50%的坡度（横向与纵向比例为10：5）进行施工。

还可广泛应用于楼宇和公共空间

        除了住宅之外，这种屋顶一体型太阳能系统还开始应用于公共建筑物。

        2011年3月，在东京站东海道线月台屋顶上，设置了施工面积达3846平方米的屋顶一体型太阳能电池板。采用了三晃金属工业公司生产的“Unit SolarⅠ型”产品，兼具排水功能的金属固定件与三菱电机制造的太阳能电池板合为一体。上文提到的Caname虽然使热镀铝锌硅钢板具备屋顶功能，但此款Unit Solar可通过金属固定件，将太阳能电池板直接安装在主体结构上。总发电量为453千瓦时。通过背面的白色背板，可透过光线、确保亮度，同时还可让人知道太阳能电池板的存在。

照片2-5　还应用到了东京站月台屋顶上 东京站东海道线月台上也安装了屋顶一体型太阳能电池板。施工面积为3846平方米¬。还进行了改进，可通过背面的背板透光。（照片提供：三晃金属工业）

照片2-6　曲线屋顶也采用了一体型太阳能电池板 皇居外苑和田仓喷泉公园休息站安装的屋顶一体型太阳能电池板，其特点是采用了曲线结构。（照片提供：元旦BEAUTY工业）

        东京千代田区的皇居外苑和田仓喷泉公园休息站屋顶上安装的一体型太阳能电池板，其最大特点是采用了曲线结构。采用了元旦BEAUTY工业公司生产的一体型系统“MATTARA Solar RoofⅡ”。该公司技术本部长田泽浩臣表示：“今后，在屋顶一体型产品领域，高难度的特别订购将会增多。本公司将以此前培养的技术实力为基础，向这些要求勇敢地发起挑战。”（《日经建筑》记者：小谷宏志、濑川滋）