近年、工場建設において太陽光発電の活用を選択する投資家が増えています。太陽エネルギーの統合は、単なる技術設備の追加にとどまらず、建築設計、構造設計、施工プロセス全体に影響を与える要素となっています。

工場における太陽光発電活用のトレンド

エネルギーコストの上昇や、持続可能な開発への要件がますます厳しくなる中で、太陽光発電は多くの投資家にとって優先的な選択肢となっています。太陽光発電による再生可能エネルギーを活用する工場は、運営コストの大幅な削減が可能となるだけでなく、グリーン基準を満たし、排出量の削減にも貢献します。これは、EU・米国・日本などの高基準市場に製品を輸出する際の重要な競争優位性となります。

Ho Chi Minh市輸出加工区・工業団地企業協会によると、太陽光発電を設置することで、工場は毎月の電気代を最低でも30%削減できるとのことです。

工場への太陽光発電設置に伴う建築・構造調整

屋根構造と荷重

太陽光パネル、架台、アルミレール、ボルト、バラスト等のシステムは、タイプによって15～25kg/m²の荷重が加わります。この荷重は大きくないものの、工場屋根にかかる負担を増加させるため、基礎構造、トラス、母屋などの耐荷重を考慮して設計する必要があります。そのため、設置時の耐荷重能力を確保するため、基礎構造、トラス、母屋の計算が必要です。既存の工場の場合、現状を詳細に調査し、耐荷重能力を再評価し、要求水準に達しない場合は設置前に屋根フレームを補強する必要があります。

工場の電気設計において屋根に太陽光発電を追加設置する際、金属屋根は通常、台風や暴風の影響に対してより重量があり安定性が高くなります。ただし、前提条件として、パネルシステムがクランプ、ボルト、適切な技術的サポートシステムによって金属屋根と架台に確実に接続されていることが必要です。接続が不適切な場合、大面積のパネルが「帆」のように風を受けて、屋根が飛散したり、構造が破損する可能性があります。

太陽光発電を統合した建築デザインと外装材

DELCO Farm（Bac Ninh省）のハイテク農場における工場屋根への太陽エネルギー統合事例

工場の設計において、太陽光パネルは通常、屋根に直接統合され、最適効率を達成するため推奨される傾斜角度は10～15度です。屋根の傾斜とパネルの傾斜が一致することで、建物はより整然として調和の取れた形態となり、同時に連続設置されたパネルはモダン建築のアクセントポイントとしても機能します。一部のケースでは、屋根よりも高い傾斜で個別の列に分離して設置することが可能であり、この方式によりエネルギー収集能力は向上しますが、全体的な美観バランスへの配慮が必要です。

建築物一体型太陽光発電（BIPV：Building Integrated Photovoltaics）は、現在、持続可能な建築の主要なトレンドとなっています。この技術により、太陽光パネルが建物の外殻構造の一部として機能し、従来の建築要素（屋根、天窓、ファサード、庇、外壁ガラス等）を代替することが可能となります。設計段階から統合することで、BIPVはエネルギー効率の向上をもたらすと同時に、建築形態の創造に積極的に貢献し、美観と機能性の調和の取れた融合を実現します。

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