CN109951140A - 一种光伏建筑设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏建筑设备，其结构包括：光伏夹层玻璃板、光伏建筑组件、抗风振梁柱、墙体、基座，本发明的有益效果：通过在建筑结构上设有抗风振梁柱，利用该结构强化建筑商的光伏组件的抗风性能，利用弹簧等构件转移、削减、乃至消除由强风造成的振动力，当风吹来时与光伏夹层玻璃板碰撞引发光伏建筑组件振动，与此用时抗风振梁柱上挂着的调谐质量减振器会自动反相位振动，光伏建筑组件往下施压抗风振梁柱往上抗压，伸张阀弹簧管不断拉长、压缩，在这个过程中消耗掉能量并转化为热量，所以风能也随之转化成为热量使得强风来临时光伏夹层玻璃板、光伏建筑组件与建筑的振动变小，建筑安全得到保障。

Description

一种光伏建筑设备
技术领域
本发明涉及光伏建筑领域，尤其是涉及到一种光伏建筑设备。
背景技术
光伏建筑指的是光伏系统以附加的形式与建筑相结合的一种环保建筑，即通过建筑物与光伏发电集成起来使建筑物自身利用太阳能光伏资源产生电力，随着经济建设和人民生活水平的提高，能源危机和环境的恶化也在不断加剧，因此既清洁又取之不尽的光伏产品的开发和利用亟需普及，让光伏产品助推建筑住宅实现环保节能，其广泛应用对于节约不可再生的矿物能源、实现经济社会的可持续性发展具有重要的意义，当光伏组件与建筑集成使用时，光伏组件是一种建筑材料。作为建筑幕墙或采光屋顶使用，因此为了满足建筑的安全性与可靠性需求，光伏组件需要具有一定的抗风压能力，而在强风地区对于光伏建筑的应用尤其要重点关注防风、抗风问题，基于以上前提，本案研发出了一种光伏建筑设备以解决这个问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种光伏建筑设备，其结构包括：光伏夹层玻璃板、光伏建筑组件、抗风振梁柱、墙体、基座，所述光伏夹层玻璃板与光伏建筑组件相连，光伏玻璃是一种通过层压入太阳能电池，能够利用太阳辐射发电，并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃，构成主体是低铁玻璃，采用低铁玻璃覆盖在太阳能电池上，可保证高的太阳光透过率，经过钢化处理的低铁玻璃还具有更强的抗风压和承受昼夜温差变化大的能力，光伏建筑组件连接墙体，光伏建筑组件位于墙体顶层，主要是作为光伏夹层玻璃板的构架基础，为光伏夹层玻璃板的牢固性与稳定性打下良好的基础，墙体设有抗风振梁柱并与光伏夹层玻璃板相连，所述基座设于墙体底部并与其相连，基座为矩形结构，构成主体为混凝土钢筋结构浇筑而成，钢筋混凝土结构的各类构件具有必要的强度和刚度，并具有良好的延性性能，避免构件的脆性破坏，一旦出现非预计荷载，温度升高或基础沉降引起附加内力等情况下，有较强的承受和抗衡能力。
作为本发明进一步技术补充，所述光伏建筑组件由桁架、横梁、基板、连系梁、工字架组成，所述桁架分为上下两层，桁架的顶部连接光伏夹层玻璃板同时底部与基板相连，基板通过横梁连接桁架，连系梁贯穿连接工字架且同时与基板相连，桁架属于电力桁架，主要是作为光伏建筑组件与光伏夹层玻璃板之间的发电传递载体，横梁可提升光伏建筑组件的整体结构稳定性以及抗压性，连系梁与工字梁连系梁起连接框架的作用，以增大建筑物的纵向刚度；连系梁除承受自身重力荷载及上部的基板荷载作用外，不再承受其他荷载作用。
作为本发明进一步技术补充，所述抗风振梁柱由环柱、调谐质量减振装置、消音孔、膨化槽、环座组成，所述环柱等距设有调谐质量减振装置，消音孔均匀分布于环柱侧边，环柱的环形侧边开设有膨化槽，环座设于环柱底部且两者为一体化结构，环柱呈中空型圆柱体结构，当遭遇强风时环柱能传递光伏建筑组件的风荷载通过铰节点与工字梁的连接传递给墙体系统乃至整个建筑承重结构,然后通过与基座的连接传递给基座，膨化槽的主要作用是避免环柱因温度变化而变形裂开，还能避免由于地基的不均匀沉降造成建筑结构内产生附加应力造成建筑物产生竖向错动而开裂的问题发生，并且能够有效防止常规的地质灾害影响建筑内部构件的相互挤压、拉伸，造成变形破坏。
作为本发明进一步技术补充，所述调谐质量减振装置由释压板、簧管、导力座、减震板、减振器、消力板组成，所述释压板通过簧管连接导力座，导力座底部设有消力板，消力板连接减振器，减振器设于导力座之间并通过减震板连接释压板，释压板与消力板的尺寸相同，同样为圆柱型构造，簧管则设有两根分别对应两个导力座，簧管所具备的弹性势能能够有效削减释压板由上至下传递而来的压力，导力座采用高强度的柔性材料制成，能够在一定程度上最大化的提升调谐质量减振装置的振动力并稳定向下传导，减震板能够吸收外部传导而来的震动，最主要是吸收大部分震动产生的噪音，对建筑内部产生的噪音进行消除，消力板则是将力通过导入基座的方式继而将震力导入地下，避免由高强度风力碰撞光伏夹层玻璃板产生的振动力对建筑产生破坏。
作为本发明进一步技术补充，所述减振器由上吊环、弹簧片、活塞杆、伸张阀弹簧管、压缩阀杆、支承座圈、下吊环组成，所述上吊环通过弹簧片连接活塞杆，活塞杆表面连接有伸张阀弹簧管，伸张阀弹簧管设有支承座圈，压缩阀杆设于活塞杆上，支承座圈与下吊环相连，所述上吊环、活塞杆与下吊环三者之间为一体化结构，弹簧片能够有效转移力，并且通过产生位移变化减轻力的传导，活塞杆在受到震动力影响后能够运行将振动力转化为机械能，并将这种能量作用于建筑结构上的其它动力设备上，伸张阀弹簧管并不是用来支撑压力的，而是用于抑制减震板和消力板吸震后反弹时的震荡以及来自建筑墙体传道而来的冲击。
有益效果
本发明应用光伏建筑的结构强化技术方面，主要是为了解决现有的光伏建筑不适用于强风地区导致其应用范围受限的问题；
本发明通过在建筑结构上设有抗风振梁柱，利用该结构强化建筑商的光伏组件的抗风性能，因为一般对光伏发电产生影响的有两个方面，一个是光伏组件可能接受到的太阳能，另一个就是光伏组件本身的性能，太阳能主要取决于天气变化，而强风则是影响组件使用效果以及使用寿命的一个重要因素，而抗风振梁柱上的调谐质量减振装置能够有效利用弹簧等构件转移、削减、乃至消除由强风造成的振动力，当风吹来时与光伏夹层玻璃板碰撞引发光伏建筑组件振动，与此用时抗风振梁柱上挂着的调谐质量减振器会自动反相位振动，光伏建筑组件往下施压抗风振梁柱往上抗压，伸张阀弹簧管不断拉长、压缩，在这个过程中消耗掉能量并转化为热量，所以风能也随之转化成为热量使得强风来临时光伏夹层玻璃板、光伏建筑组件与建筑的振动变小，建筑安全得到保障。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种光伏建筑设备的外部结构示意图。
图2为本发明一种光伏建筑设备的光伏建筑组件结构示意图。
图3为本发明一种光伏建筑设备的抗风振梁柱结构主视图。
图4为本发明一种光伏建筑设备的抗风振梁柱的调谐质量减振装置结构主视图。
图5为本发明一种光伏建筑设备的抗风振梁柱的调谐质量减振装置的减振器结构示意图。
图中：光伏夹层玻璃板-1、光伏建筑组件-2、桁架-20、横梁-21、基板-22、连系梁-23、工字架-24、抗风振梁柱-3、环柱-30、调谐质量减振装置-31、释压板-310、簧管-311、导力座-312、减震板-313、减振器-314、上吊环-3140、弹簧片-3141、活塞杆-3142、伸张阀弹簧管-3143、压缩阀杆-3144、支承座圈-3145、下吊环-3146、消力板 -315、消音孔-32、膨化槽-33、环座-34、墙体-4、基座-5。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。
实施例
请参阅图1，本发明提供一种光伏建筑设备，其结构包括：光伏夹层玻璃板1、光伏建筑组件2、抗风振梁柱3、墙体4、基座5，所述光伏夹层玻璃板1与光伏建筑组件2相连，光伏玻璃是一种通过层压入太阳能电池，能够利用太阳辐射发电，并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃，构成主体是低铁玻璃，采用低铁玻璃覆盖在太阳能电池上，可保证高的太阳光透过率，经过钢化处理的低铁玻璃还具有更强的抗风压和承受昼夜温差变化大的能力，光伏建筑组件2连接墙体4，光伏建筑组件2位于墙体4顶层，主要是作为光伏夹层玻璃板1的构架基础，为光伏夹层玻璃板1的牢固性与稳定性打下良好的基础，墙体4设有抗风振梁柱3并与光伏夹层玻璃板1相连，所述基座5设于墙体4底部并与其相连，基座5为矩形结构，构成主体为混凝土钢筋结构浇筑而成，钢筋混凝土结构的各类构件具有必要的强度和刚度，并具有良好的延性性能，避免构件的脆性破坏，一旦出现非预计荷载，温度升高或基础沉降引起附加内力等情况下，有较强的承受和抗衡能力。
请参阅图2，本发明提供一种光伏建筑设备，其结构包括：所述光伏建筑组件2由桁架20、横梁21、基板22、连系梁23、工字架 24组成，所述桁架20分为上下两层，桁架20的顶部连接光伏夹层玻璃板1同时底部与基板22相连，基板22通过横梁21连接桁架20，连系梁23贯穿连接工字架24且同时与基板22相连，桁架20属于电力桁架，主要是作为光伏建筑组件2与光伏夹层玻璃板1之间的发电传递载体，横梁21可提升光伏建筑组件2的整体结构稳定性以及抗压性，连系梁23与工字梁24连系梁起连接框架的作用，以增大建筑物的纵向刚度；连系梁23除承受自身重力荷载及上部的基板22荷载作用外，不再承受其他荷载作用，当光伏夹层玻璃板1将强风带来的压力施加在桁架20上时，大多数压力会输送至抗风振梁柱3中，小部分压力可通过桁架20进行发电，残余压力则由桁架20逐层传递至工字架24中，传导至工字架24中的力已经不足以对建筑造成影响。
请参阅图3，本发明提供一种光伏建筑设备，其结构包括：所述抗风振梁柱3由环柱30、调谐质量减振装置31、消音孔32、膨化槽 33、环座34组成，所述环柱30等距设有调谐质量减振装置31，消音孔32均匀分布于环柱30侧边，环柱30的环形侧边开设有膨化槽 33，环座34设于环柱30底部且两者为一体化结构，环柱30呈中空型圆柱体结构，当遭遇强风时环柱30能传递光伏建筑组件的风荷载通过铰节点与工字梁24的连接传递给墙体系统乃至整个建筑承重结构,然后通过与基座5的连接传递给基座5，膨化槽33的主要作用是避免环柱30因温度变化而变形裂开，还能避免由于地基的不均匀沉降造成建筑结构内产生附加应力造成建筑物产生竖向错动而开裂的问题发生，并且能够有效防止常规的地质灾害影响建筑内部构件的相互挤压、拉伸，造成变形破坏。
请参阅图4，本发明提供一种光伏建筑设备，其结构包括：所述调谐质量减振装置31由释压板310、簧管311、导力座312、减震板 313、减振器314、消力板315组成，所述释压板310通过簧管311 连接导力座312，导力座312底部设有消力板315，消力板315连接减振器314，减振器314设于导力座312之间并通过减震板313连接释压板310，释压板310与消力板315的尺寸相同，同样为圆柱型构造，簧管311则设有两根分别对应两个导力座312，簧管311所具备的弹性势能能够有效削减释压板310由上至下传递而来的压力，导力座312采用高强度的柔性材料制成，能够在一定程度上最大化的提升调谐质量减振装置31的振动力并稳定向下传导，减震板313能够吸收外部传导而来的震动，最主要是吸收大部分震动产生的噪音，对建筑内部产生的噪音进行消除，消力板315则是将力通过导入基座5的方式继而将震力导入地下，避免由高强度风力碰撞光伏夹层玻璃板1 产生的振动力对建筑产生破坏。
请参阅图5，本发明提供一种光伏建筑设备，其结构包括：所述减振器314由上吊环3140、弹簧片3141、活塞杆3142、伸张阀弹簧管3143、压缩阀杆3144、支承座圈3145、下吊环3146组成，所述上吊环3140通过弹簧片3141连接活塞杆3142，活塞杆3142表面连接有伸张阀弹簧管3143，伸张阀弹簧管3143设有支承座圈3145，压缩阀杆3144设于活塞杆3142上，支承座圈3145与下吊环3146相连，所述上吊环3140、活塞杆3142与下吊环3146三者之间为一体化结构，弹簧片3141能够有效转移力，并且通过产生位移变化减轻力的传导，活塞杆3142在受到震动力影响后能够运行将振动力转化为机械能，并将这种能量作用于建筑结构上的其它动力设备上，伸张阀弹簧管3143并不是用来支撑压力的，而是用于抑制减震板313和消力板315吸震后反弹时的震荡以及来自建筑墙体传道而来的冲击。
抗风振梁柱3由建筑基础时便需装设于光伏夹层玻璃板1与墙体3之间，在遭遇强风袭击时，抗风振梁柱3上的调谐质量减振装置 31会将强风造成的振动力传导部分至消音孔32与膨化槽33中，由消音孔32对风力穿透建筑缝隙时产生的噪音进行消除，膨化槽33则是将压力进行疏导，避免压力过于集中，调谐质量减振装置31则是通过减振器314上的上吊环3140与下吊环3146两者将其悬挂于调谐质量减振装置31上从而间接与墙体3之间产生连接，通过减振器314 上的伸张阀弹簧管3143伸张阀弹簧管不断拉长、压缩，在这个过程中消耗掉能量并转化为热量，所以风能也随之转化成为热量使得强风来临时光伏夹层玻璃板、光伏建筑组件与建筑的振动变小直至振动对光伏夹层玻璃板1的影响降至最低。

Claims (5)

1.一种光伏建筑设备，其结构包括：光伏夹层玻璃板(1)、光伏建筑组件(2)、抗风振梁柱(3)、墙体(4)、基座(5)，其特征在于：
所述光伏夹层玻璃板(1)与光伏建筑组件(2)相连，光伏建筑组件(2)连接墙体(4)，墙体(4)设有抗风振梁柱(3)并与光伏夹层玻璃板(1)相连，所述基座(5)设于墙体(4)底部并与其相连。
2.根据权利要求1所述一种光伏建筑设备，其特征在于：所述光伏建筑组件(2)由桁架(20)、横梁(21)、基板(22)、连系梁(23)、工字架(24)组成，所述桁架(20)分为上下两层，桁架(20)的顶部连接光伏夹层玻璃板(1)同时底部与基板(22)相连，基板(22)通过横梁(21)连接桁架(20)，连系梁(23)贯穿连接工字架(24)且同时与基板(22)相连。
3.根据权利要求1所述一种光伏建筑设备，其特征在于：所述抗风振梁柱(3)由环柱(30)、调谐质量减振装置(31)、消音孔(32)、膨化槽(33)、环座(34)组成，所述环柱(30)等距设有调谐质量减振装置(31)，消音孔(32)均匀分布于环柱(30)侧边，环柱(30)的环形侧边开设有膨化槽(33)，环座(34)设于环柱(30)底部且两者为一体化结构。
4.根据权利要求3所述一种光伏建筑设备，其特征在于：所述调谐质量减振装置(31)由释压板(310)、簧管(311)、导力座(312)、减震板(313)、减振器(314)、消力板(315)组成，所述释压板(310)通过簧管(311)连接导力座(312)，导力座(312)底部设有消力板(315)，消力板(315)连接减振器(314)，减振器(314)设于导力座(312)之间并通过减震板(313)连接释压板(310)。
5.根据权利要求4所述一种光伏建筑设备，其特征在于：所述减振器(314)由上吊环(3140)、弹簧片(3141)、活塞杆(3142)、伸张阀弹簧管(3143)、压缩阀杆(3144)、支承座圈(3145)、下吊环(3146)组成，所述上吊环(3140)通过弹簧片(3141)连接活塞杆(3142)，活塞杆(3142)表面连接有伸张阀弹簧管(3143)，伸张阀弹簧管(3143)设有支承座圈(3145)，压缩阀杆(3144)设于活塞杆(3142)上，支承座圈(3145)与下吊环(3146)相连，所述上吊环(3140)、活塞杆(3142)与下吊环(3146)三者之间为一体化结构。
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