CN106059452A - 既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法及其固定支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法及固定支座,所述的方法为:在既有建筑屋面外护层上设置一组支架基础,用以解决光伏电站阵列组件设备的竖向支撑与水平抗风抗震的配重问题;同时在既有建筑顶层墙体或屋面梁上设置一组固定支座,用以解决光伏电站阵列组件设备水平抗风抗震的稳定问题。所述固定支座中至少包括一个U型螺栓和一组锚栓,将这些U型螺栓和锚栓埋设在一个桩体中。其与单独使用常规的支架基础技术相比,本发明将确保设备安装更加安全牢固,可节省工期和节约原料成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电站技术领域,尤其涉及一种既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法、固定支座及其成型工艺。
背景技术
分布式屋顶光伏电站,是将光伏组件固定安装在屋顶表面的电站形式。现有技术中,常见的固定方式是在建筑建设过程中预先将U型螺栓置于楼板上。对已经建好的楼房,如果要安装光伏组件,常规的固定方式是直接将混凝土配重墩放置于防水层之上,以此作为光伏组件支架基础,这种支架基础仅能解决竖向支撑问题,这种基础通过自重以及与屋面水平摩擦力,解决设备水平抗风抗震的问题,但是,在遇到大风等特殊天气时,面临着水平滑动甚至倾覆等问题。并且不能满足现行机电设备抗震规范要求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法,其可以解决现有技术问题。
为实现上述目的,本发明采取以下设计方案:
一种既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法,所述的方法为:
在既有建筑屋面外护层上设置一组支架基础,用以解决光伏电站阵列组件设备的竖向支撑与水平抗风抗震的配重问题;
同时在既有建筑顶层墙体或屋面梁上设置一组固定支座,用以解决光伏电站阵列组件设备水平抗风抗震的稳定问题。
所述既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法中,所述固定支座中包括:至少一个U型螺栓和一组锚栓,将这些U型螺栓和锚栓埋设在一个桩体中。
所述既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法中,所述固定支座具体成型步骤如下:
步骤1)在屋顶外护层上开设第一段孔直至楼板表面;同时预制成型一套筒式的外围模板,该外围模板可置于第一段孔内并可与孔内壁贴合;
步骤2)在楼板上继续向下开设一组第二段孔,各第二段孔穿过该楼板并继续向下深入到楼板下方的顶层墙体或屋面梁结构内;
步骤3)向各第二段孔中注入锚固料或粘接剂,将一组锚栓分别一对一的放入到各第二段孔中;
步骤4)将所述的外围模板放入第一段孔中,向外围模板中注入可固化的埋料,直至达到设计的高度;
步骤5)将U型螺栓置入埋料中且上端的两个端头露出,若为两个以上U型螺栓,则错开设置U型螺栓;
步骤6)待埋料定型后,拆卸外围模板,形成所述的固定支座。
所述既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法步骤6)中,将形成的固定支座桩体与周围保温层的缝隙用保温材料填充密实;在完成后的固定支座上做防护层以将凸出屋面的固定支座部分包裹好。
所述既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法中,所述的锚栓采用光圆钢筋、带肋钢筋或螺纹管。
所述既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法中,所述步骤4)中所述的埋料为灌浆料或混凝土浆料。
本发明的另一目的是提供一种既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的固定支座,其用以实现对既有建筑屋面光伏电站阵列组件的支承。
为实现上述目的,本发明采取以下设计方案:
一种用于实现既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的固定支座,其包括:
一组U型螺栓;
一组锚栓;
所述的一组U型螺栓和一组锚栓埋设在一桩体中,各U型螺栓上端的两个端头外露;
所述桩体固定于既有建筑的顶层墙体或屋面梁上且夹置于该既有建筑屋面的外护层内。
所述锚栓的下部分由桩体延出并埋入既有建筑的顶层墙体或屋面梁内。
所述用于实现既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的固定支座中,所述桩体通过浇筑灌浆料或混凝土后成型制得。
所述用于实现既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的固定支座中,所述桩体呈直筒状或上大下小的二阶台状。
所述用于实现既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的固定支座中,所述的锚栓为光圆钢筋、带肋钢筋或螺纹管。
本发明在既有建筑屋面建设光伏电站阵列组件支承的一种新的解决方式是:设置常规支架基础,以解决设备的竖向支撑与水平抗风抗震的配重问题,支架基础可设置于屋面防水层上;同时设置固定支座,以解决设备水平抗风抗震的稳定问题,固定支座设置在既有建筑顶层墙体或屋面梁上,可采用但不限于植筋、锚栓等锚固技术。通过设置常规支架基础和固定支座相结合的方式,既解决了竖向支撑的问题,又解决了设备水平抗风抗震的稳定问题。
本发明的优点是:
1)与常规的支架基础相比,采用本发明解决方案,将确保设备安装更加安全牢固;
2)可节省工期和节约原料成本;
3)固定支座中埋设的锚栓采用光圆钢筋、带肋钢筋或螺纹管,可进一步提高与桩体填埋材料结合的牢度,以进一步提高整体固定支座的强度。
附图说明
图1-a为本发明的固定支座一实施例结构示意图(主剖面)。
图1-b为图1-a所示的固定支座结构示意图(俯视)。
图1-c为图1-a所示的固定支座结构示意图(侧剖面)。
图2为本发明固定支座成型工艺的原理示意图。
图3-a为本发明的固定支座另一实施例(单植筋)结构示意图(主剖面)。
图3-b为图3-a所示的固定支座结构示意图(俯视)。
图4-a为本发明的固定支座又一实施例结构示意图(主剖面)。
图4-b为图4-a所示的固定支座结构示意图(俯视)。
图4-c为图4-a所示的固定支座结构示意图(侧剖面)。
图4为本发明4-a所示的固定支座应用状态示意图。
图5为本发明应用中常规支架基础与植筋的固定支座相结合的一实施例的结构示意图。
图中符号:
1-U型螺栓;2-通丝螺杆;3-桩体;θ-第一段孔;-第二段孔;A-常规支架基础;B-固定支座。
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
本发明主要是针对设备抗风抗震稳定需要而提出的一个新的技术方案:在设置常规支架基础上同时设置一组固定支座。
所述常规支架基础(参见图5中的A,为现有技术实现)通常采用但不限于预制成品,可以直接坐浆放置于防水层上,主要作为竖向支撑使用,同时通过基础自重以及与屋面水平摩擦力,部分解决设备水平抗风抗震的问题。
本发明设置的固定支座的基本构成可参见图1-a、图1-b和图1-c所示,主要包括:一组U型螺栓1、一组锚栓2及埋设这些部件(U型螺栓和锚栓)的桩体3。所述的各U型螺栓1上端的两个端头外露,其余部分埋设在桩体3中,用于与既有建筑屋面光伏电站阵列组件的实现固定连接;所述的一组锚栓2全部埋设在桩体3中,埋设的位置应在U型螺栓1中心线(或近于中心线)所在的平面(与U型螺栓1所在平面垂直或近于垂直)上。所述桩体3固定于既有建筑的顶层墙体或屋面梁上且夹置于该既有建筑屋面的外护层内,其构型可以是直筒形,可参见图2(f)所示,亦可是呈上大下小的二阶台式更佳,其上阶台坐落于既有建筑屋面的外护层之上(可参见图4、图4-a、图4-b和图4-c所示),以形成更加稳固的结构体。
本发明既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法中,所述固定支座具体成型步骤如下(参见图2所示实施例):
步骤1)在屋顶外护层上开设第一段孔(孔较大,以方便下面的操作及容置截面大小适宜的桩体)直至楼板表面,参见图2(a);同时根据孔的尺寸预制成型外围模板:一套筒式的外围模板,其下段部分可直接置于第一段孔内并可与孔内壁贴合;
步骤2)在楼板上继续向下开设一个第二段孔(为较细孔,可纵向容置锚栓2即可),该第二段孔穿过该楼板并继续向下深入到楼板下方的顶层墙体或屋面梁结构内,参见图2(b);
步骤3)向第二段孔中注入锚固料或粘接剂,将一根锚栓2放入到各第二段孔中,将预置的外围模板放入第一段孔θ中,参见图2(c);
步骤4)向外围模板中浇筑可固化的埋料,埋料灌注的高度应预先按需求设计好,参见图2(d);
步骤5)将U型螺栓1置入埋料中且上端的两个端头露出埋料,参见图2(e);
步骤6)待埋料定型后形成了桩体3,拆除外围模板,即完成所述的固定支座,参见图2(f)。
图3-a和图3-b示出了本发明另一实施例的固定支座(单植筋---即只采用一根锚栓2)的结构。
上述各实施例中,所述的固定支座中只示出了1个U型螺栓、1个或一对锚栓2,在实际的应用中,可根据需要设置一组(1个以上的)U型螺栓和一组(1个以上的)锚栓2,一组U型螺栓可均匀间隔平行排布为佳,所述的一组锚栓2均匀间隔排布且尽可能分布在与U型螺栓1所在平面垂直或近于垂直的平面上,使得整体固定支座承受力更均匀;一组U型螺栓1和一组锚栓2在竖向设置的前提下,亦可是不限定它们在桩体内的排布位置。
对于方法中预制的外围模板,根据需要预制,需要形成直筒构型的桩体则预制与桩体外壁相吻合的直套式外围模板。需要形成上大下小的二阶台式的桩体,则预制与桩体外壁相吻合的二阶台式套,或预制两截直套筒式的外围模板,其中下面一截套筒围设的空间形态与第一段孔所呈空间形态直接吻合;上面一截套筒的横截面尺寸要大于第一段孔θ的横截面尺寸。
作为本发明的固定支座的成型工艺,所述步骤1中,通过钻孔的方式实现上述破坏屋顶防护层(防水层和保温层)的成孔(打通第一段孔)。
作为本发明的固定支座的成型工艺,所述步骤2中,通过钻孔的方式实现锚栓2后锚固条件(打通第二段孔)。
作为本发明的固定支座的成型工艺,所述步骤3中,在注入锚固料或粘接剂之前,要清除孔底部的渣土。
作为本发明的固定支座的成型工艺,所述步骤4中,在屋面的防护层(可以是单一的保温层,亦可其上加有其他保护层,如防水层等)采用组合成型的外围模板内浇筑埋料以成型制作固定支座桩体。
作为本发明的固定支座的成型工艺,所述步骤5中,置入U型螺栓,实现设备安装固定条件,若使用两个以上U型螺栓,则错开设置U型螺栓。
本发明的固定支座的成型工艺步骤6中,固定支座形成后,将固定支座桩体与周围保温层的缝隙用合格的保温材料填充密实;在固定支座完成后,做防水层,防水层要将凸出屋面的固定支座包裹好,即为了美观也为了防护。
与常规的支架基础相比,采用该解决方案,将确保设备安装更加安全牢固,同时,可以节省工期和节约原料成本
图5示出了本发明应用中的一实施例结构示意图,采用常规支架基础与植筋的固定支座相结合,在既有建筑屋面上设置一组常规支架基础A,以解决设备的竖向支撑与水平抗风抗震的配重问题,同时在既有建筑屋面两侧的顶层墙体或屋面梁上设置固定支座B,以解决设备水平抗风抗震的稳定问题。通过设置常规支架基础和固定支座相结合的方式,既解决了竖向支撑的问题,又解决了设备水平抗风抗震的稳定问题。
上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化,故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性,而非用以限制本申请专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的方法,其特征在于所述的方法为:
在既有建筑顶层屋面外护层上设置一组支架基础,用以解决光伏电站阵列组件设备的竖向支撑与水平抗风抗震的配重问题;
同时在既有建筑顶层墙体或屋面梁上设置一组固定支座,用以解决光伏电站阵列组件设备水平抗风抗震的稳定问题。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述固定支座中包括:至少一个U型螺栓和一组锚栓,将这些U型螺栓和锚栓埋设在一个桩体中。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于固定支座具体成型步骤如下:
步骤1)在屋顶外护层上开设第一段孔直至楼板表面;同时预制成型一套筒式的外围模板,该外围模板可置于第一段孔内并可与孔内壁贴合;
步骤2)在楼板上继续向下开设一组第二段孔,各第二段孔穿过该楼板并继续向下深入到楼板下方的顶层墙体或屋面梁结构内;
步骤3)向各第二段孔中注入锚固料或粘接剂,将一组锚栓分别一对一的放入到各第二段孔中;
步骤4)将所述的外围模板放入第一段孔中,向外围模板中注入可固化的埋料,直至达到设计的高度;
步骤5)将U型螺栓置入埋料中且上端的两个端头露出,若为两个以上U型螺栓,则错开设置U型螺栓;
步骤6)待埋料定型后,拆卸外围模板,形成所述的固定支座。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:完成步骤6)后,将形成的固定支座桩体与周围保温层的缝隙用保温材料填充密实;在完成后的固定支座上做防护层以将凸出屋面的固定支座部分包裹好。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的锚栓采用光圆钢筋、带肋钢筋或螺纹管。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于:步骤4)中所述的埋料为灌浆料或混凝土浆料。
7.一种用于实现既有建筑屋面光伏电站阵列组件支承的固定支座,其特征在于包括:
一组U型螺栓;
一组锚栓;
所述的一组U型螺栓和一组锚栓埋设在一桩体中,各U型螺栓上端的两个端头外露;
所述桩体固定于既有建筑的顶层墙体或屋面梁上且夹置于该屋面的外护层内;
所述锚栓的下部分由桩体延出并嵌入既有建筑的顶层墙体或屋面梁内。
8.如权利要求7所述的固定支座,其特征在于:所述桩体通过浇筑灌浆料或混凝土后成型制得。
9.如权利要求8所述的固定支座,其特征在于:所述桩体呈直筒状或上大下小的二阶台状。
10.如权利要求7所述的固定支座,其特征在于:所述的锚栓为光圆钢筋、带肋钢筋或螺纹管。
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---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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