太陽能電池板是安裝在現(xiàn)有住宅屋頂上的——這一常識正逐漸過時。以獨棟住宅為中心，采用太陽能電池板與屋頂一體化產(chǎn)品的建筑越來越多。該結(jié)構(gòu)比較適合新建住宅及大規(guī)模翻新。

        “施工簡單就是好啊。”

        日本的東葛建筑公司正在千葉縣松戶市的住宅聚集地進(jìn)行木造兩層住宅大規(guī)模翻新，該公司的增田貴道課長在結(jié)束太陽能電池板一體型屋頂施工之后，開口便說了這句話。

照片2-1　在現(xiàn)有屋頂上安裝太陽能電池板已經(jīng)過時？ 從開始就將太陽能電池板與屋頂合為一體 在千葉縣松戶市住宅聚集地施工的屋頂一體型太陽能電池板。在方形波紋熱鍍鋁鋅硅鋼板上，配備尚德太陽能公司制太陽能電池板，實現(xiàn)了一體化。由金屬屋頂企業(yè)Caname銷售。（攝影：除特別標(biāo)明，均為山本育憲）

 
       “以往太陽能電池板安裝工程進(jìn)行起來都非常麻煩。而此次安裝一體型太陽能電池板則比較輕松。雖然是第一次進(jìn)行這類施工，但安裝過程非常順利。”（照片2-1）。

約3個小時即可完成太陽能電池板設(shè)置

照片2-2　4個人僅用3個小時，迅速設(shè)置完工。

        增田所選擇的是金屬屋頂企業(yè)Caname推出的系統(tǒng)。該產(chǎn)品在方形波紋熱鍍鋁鋅硅鋼板上配備太陽能電池板，實現(xiàn)了一體化。

        太陽能電池板是Caname從中國尚德太陽能公司采購的，每個模塊的尺寸為寬1586.5毫米，長830毫米。另一方面，熱鍍鋁鋅硅鋼板既是不燃屋頂材料，又可用作支撐太陽能電池板的架臺。

        現(xiàn)場施工流程如下（照片2-2）。

        首先，在鋪有橡膠瀝青防水板的屋頂上，縱向固定軌道。接下來，在檐頭安裝用于固定端部的起動器。之后，利用升降機(jī)將太陽能電池板從地面送到屋頂上。放入縱向設(shè)置的軌道，使之從上往下滑動到指定位置，并固定。

        將太陽能電池板固定在屋面板上時，在向屋脊一側(cè)伸出10厘米左右的熱鍍鋁鋅硅鋼板凹下部分處擰上螺絲。固定之后，將下一枚太陽能電池板從上往下滑動，使之連結(jié)到一起。利用該方法，總共安裝16塊太陽能電池板，縱向、橫向各4列。

        所有太陽能電池板設(shè)置完后，安裝用于輸送電力的電線等。最后在山墻端緣（人字形屋頂?shù)纳綁?cè)）和屋脊處安裝保護(hù)罩，施工即完成。施工人員從上午9點開始施工，到中午就設(shè)置完了所有的太陽能電池板。

施工人員講述三大優(yōu)點

        關(guān)于此次首次采用屋頂一體型太陽能電池板的原因，增田提出了“經(jīng)濟(jì)效益”、“創(chuàng)意性”和“施工性”三點。

        首先是經(jīng)濟(jì)效益。他從Caname得到的估價，包含工程費在內(nèi)，施工金額基本不超出普通太陽能電池板補貼對象額度。也就是說，與普通太陽能電池板單獨施工的金額基本相同。這樣一來，與設(shè)置新的石板屋頂和瓦屋頂，然后另外采購太陽能電池板相比，直接采用屋頂一體型太陽能電池板進(jìn)行施工更為便宜。

        其次是創(chuàng)意性。增田認(rèn)為：“與在現(xiàn)有屋頂上設(shè)置太陽能電池板相比，顯然是一體型太陽能電池板更漂亮。山墻端緣和屋脊部分的收尾作業(yè)也非常令人滿意。”

        接下來是施工性。最令人擔(dān)心的還是漏雨問題。安裝在現(xiàn)有屋頂上時，常常存在這個問題。而利用此次的施工法，熱鍍鋁鋅硅鋼板會向設(shè)置的太陽能電池板的屋脊一側(cè)伸出10厘米左右（照片2-3）。在這枚鋼板的凹下部分處擰上螺絲，將太陽能電池板固定在屋面板上。之后，從上側(cè)滑下的太陽能電池板的鋼板會從上方蓋住已經(jīng)擰上螺絲的部分。這樣便可確保防水性。此時如果上下兩枚鋼板接觸到一起，便有可能因毛細(xì)現(xiàn)象而吸入水分，因此便在鋼板之間設(shè)置了2毫米的間隔，以防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

照片2-3　通過重疊設(shè)置鋼板，提高防水性。 滑動上方的太陽能電池板，與下方的太陽能電池板結(jié)合到一起。下方太陽能電池板的熱鍍鋁鋅硅鋼板向屋脊一側(cè)伸出了10厘米左右。在這一部分?jǐn)Q上螺絲，固定住太陽能電池板。之后使上方的太陽能電池板滑下，覆蓋住開孔的部分。從而提高防水性。

        另外，他們還考慮到了散熱措施。夏季隨著溫度的上升，太陽能電池板的發(fā)電性能會下降。該產(chǎn)品之所以將熱鍍鋁鋅硅鋼板的截面形狀設(shè)置為波浪形，就是因為充分考慮到了通風(fēng)問題（照片2-4）。風(fēng)會從檐頭進(jìn)入，經(jīng)過鋼板的縫隙，然后從上面的屋脊處排出。

照片2-4　將熱鍍鋁鋅硅鋼板用做襯底 熱鍍鋁鋅硅鋼板一體型太陽能電池板詳細(xì)說明。之所以將熱鍍鋁鋅硅鋼板截面制成方形波紋狀，是為了提高耐熱性能。一般情況下，太陽能電池板會隨著夏天溫度的上升而發(fā)電性能下降。為了防止出現(xiàn)這種情況，便進(jìn)行了改進(jìn)，使風(fēng)能夠從鋼板凹下部分通過，以降低溫度。（攝影：本刊）

        增田對原有臺式太陽能電池板和此次的一體型產(chǎn)品進(jìn)行了比較，他說： “此前在日式瓦上設(shè)置太陽能電池板，有時必須進(jìn)入屋頂內(nèi)部，在屋面板背面放入強(qiáng)化材料。正因為之前施工比較麻煩，所以才感覺此次比較輕松。今后在新建住宅和大規(guī)模翻新領(lǐng)域，屋頂一體型產(chǎn)品應(yīng)該會普遍吧。”

圖2-1　利用16枚模塊實現(xiàn)3.04千瓦時的發(fā)電 屋頂俯視圖 1/100 在南側(cè)鋪設(shè)16枚太陽能電池板，北側(cè)為普通金屬屋頂。太陽能電池板以50%的坡度（橫向與縱向比例為10：5）進(jìn)行施工。

還可廣泛應(yīng)用于樓宇和公共空間

        除了住宅之外，這種屋頂一體型太陽能系統(tǒng)還開始應(yīng)用于公共建筑物。

        2011年3月，在東京站東海道線月臺屋頂上，設(shè)置了施工面積達(dá)3846平方米的屋頂一體型太陽能電池板。采用了三晃金屬工業(yè)公司生產(chǎn)的“Unit SolarⅠ型”產(chǎn)品，兼具排水功能的金屬固定件與三菱電機(jī)制造的太陽能電池板合為一體。上文提到的Caname雖然使熱鍍鋁鋅硅鋼板具備屋頂功能，但此款Unit Solar可通過金屬固定件，將太陽能電池板直接安裝在主體結(jié)構(gòu)上?？偘l(fā)電量為453千瓦時。通過背面的白色背板，可透過光線、確保亮度，同時還可讓人知道太陽能電池板的存在。

照片2-5　還應(yīng)用到了東京站月臺屋頂上 東京站東海道線月臺上也安裝了屋頂一體型太陽能電池板。施工面積為3846平方米¬。還進(jìn)行了改進(jìn)，可通過背面的背板透光。（照片提供：三晃金屬工業(yè)）

照片2-6　曲線屋頂也采用了一體型太陽能電池板 皇居外苑和田倉噴泉公園休息站安裝的屋頂一體型太陽能電池板，其特點是采用了曲線結(jié)構(gòu)。（照片提供：元旦BEAUTY工業(yè)）

        東京千代田區(qū)的皇居外苑和田倉噴泉公園休息站屋頂上安裝的一體型太陽能電池板，其最大特點是采用了曲線結(jié)構(gòu)。采用了元旦BEAUTY工業(yè)公司生產(chǎn)的一體型系統(tǒng)“MATTARA Solar RoofⅡ”。該公司技術(shù)本部長田澤浩臣表示：“今后，在屋頂一體型產(chǎn)品領(lǐng)域，高難度的特別訂購將會增多。本公司將以此前培養(yǎng)的技術(shù)實力為基礎(chǔ)，向這些要求勇敢地發(fā)起挑戰(zhàn)。”（《日經(jīng)建筑》記者：小谷宏志、瀨川滋）