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太陽光発電の設置工事が本格的に動き出しています。その中で『低価格な架台』として単管パイプが注目されています。
以前からも使用されており、関心を持つ方も多いのですが１つ大きな問題がありました。それが技術的なノウハウです。
今までに設置されている架台は、独自の考え方で単管パイプを組み立てているようですが、強度的に不安な架台も少なくありません。
単管パイプは縦方向の力には強いのですが、横方向の力には意外と弱いのです。また、パネルが風で吹き上げられる力も大きくなります。
強度的な検討していない架台の場合、強風でパネルと架台が飛ばされる危険性もあります。
当社は長年に亘る仮設の経験により、本来必要な架台の強度計算をした上で最適な割付を提案します。
材料をご購入頂くお客様には無料サービスで行います。
架台の強度計算、割付に関するお問合せは、お問合せフォームより送信ください。 |
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「製品として販売されている架台は基礎が必要だが単管パイプは必要無い」と思っている方が少なくありませんが、これは大きな誤解です。
どちらにも基礎は必要です。ただし、基礎には種類があります。
単管パイプを土に埋め込む場合は、杭基礎もしくは埋め込み基礎と言いますが、単管パイプにもコンクリート基礎を使用する場合もあります。
どの基礎で施工するか？は土の状態によって判断します。
ここで基礎という言葉をいったん脇に置いておいて、架台について考えてみます。
もし、太陽光発電の架台を地面の上に置いたらどうなるでしょうか？
風で飛ばされてしまいます。従って、風が吹いても飛ばされない処置が必要なのです。
通常、建物の基礎は足元をしっかり支える物という考え方で設計するケースが多いのですが、太陽光発電の場合ではパネルの重量は大きくありません。
従って、架台が土の中に沈んでしまう心配は殆ど無いのですが、パネルが受ける風で飛ばされない為に基礎が必要なのです。
分かりやすく言えば、支える基礎というよりも浮かないようにする為の『おもり』です。
これは製品としての組み立て式の架台でも単管パイプでもどちらでも同じ考え方です。
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架台が風で飛ばされるというのは、パネルが風を受ける事が原因です。
一般的に、ソーラーパネルの設置角度は１０度～３０度ですが、角度が立てば立つほど風を強く受けます。（＝条件が悪くなる）
パネルが風を受けると、
１．架台の柱１本１本に、空に向かって引き抜かれる力が働きます。（黒い矢印）
２．同様の力が架台とパネルとの結合部分にも働きます。（赤い丸で囲んだ部分）
従って、基礎を決める前に、風による引き抜きの計算をしなければならないのです。
当社ではこの検討をする際に、気象庁が公開している全国の地域別風速一覧を使用しています。⇒
気象庁・過去最大風速一覧表
例えば、風速から架台の柱１本にかかる引き抜く力を算出して500Kgだった場合、それに対する処置は500Kg以上の錘（おもり）が付いていれば良い訳です。
逆の言い方をすれば、しっかりしたコンクリート基礎を作っても500Kg以下であれば意味が無いのです。
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さて、具体的に基礎を検討する方法について説明します。
架台１本あたりの引き抜き
ソーラーパネルが受ける風を、パネルの設置枚数、パネルの設置角度、設置場所の過去最大風速より計算します。
その際、建築基準法を元にした計算式を使用します。
現在、このような構造物の計算をする際に使用する計算方法で法的効力があるものとしては建築基準法だけだと思います。
従って弊社では建築基準法を元に計算します。
引き抜きに対する処置
上記の方法で計算して柱１本あたりの引き抜きが算出されましたら、それに対して抜けないような施工方法を考えます。
架台に単管パイプを使用する場合、パイプが抜けないようにするにはパイプと土の摩擦が重要です。
例えば、水でぬかるんだ状態の土であれば、どんなに深くパイプを埋めても摩擦が弱いので簡単に抜けてしまいます。
また、土とパイプが強い摩擦力で密着していても、土とパイプの接している面積が小さければ抜けてしまいます。
パイプではなく基礎用の特殊な材料を使用しても、地盤が軟らかい土地であれば土ごと抜けてしまう可能性もあります。
やはり計算結果、設置場所の地盤から最適な施工法を決定するべきでしょう。
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太陽光発電の架台についてお問い合わせ頂く方の大半が設置後の材料のサビを気にされています。
費用的なことと耐久性を考えて一番お勧めするのが、防サビ塗料の『エポローバル』又は『ローバルアルファ』（共にローバル株式会社製）です。
この塗料は下処理無しでも問題無いようですので、架台を組み立てた後にクランプにハケやスプレーで塗布します。
計算上の耐久性は１０年です。（詳しくはメーカーにお問い合わせ下さい）
ホームセンターなどで販売していますので、簡単に入手出来ます。使用量の目安は、塗料500gで約１㎡の面積を塗布出来ます。
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地中に打ち込んだ単管パイプを抜く時に使用する道具（名称：杭ぬき５０）です。
施工時の位置間違いや解体時にご利用ください。販売元はマルサ株式会社です。
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