CN110234821A - 屋顶形成元件、屋顶以及制造方法 - Google Patents
屋顶形成元件、屋顶以及制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110234821A CN110234821A CN201780085185.2A CN201780085185A CN110234821A CN 110234821 A CN110234821 A CN 110234821A CN 201780085185 A CN201780085185 A CN 201780085185A CN 110234821 A CN110234821 A CN 110234821A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roof
- base portion
- forms
- roofing board
- elongated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 20
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 13
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 11
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 11
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 5
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 5
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 4
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229920001652 poly(etherketoneketone) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004609 Impact Modifier Substances 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N [1-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1(CO)CCCCC1 ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
- E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
- E04D3/24—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like
- E04D3/28—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of glass or other translucent material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
- E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
- E04D3/24—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like
- E04D3/32—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of plastics, fibrous materials, or asbestos cement
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
- H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
- H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
- E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
- E04D3/24—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like
- E04D3/28—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of glass or other translucent material
- E04D2003/285—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of glass or other translucent material with specially profiled marginal portions for connecting purposes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Abstract
屋顶形成元件，多个屋顶形成元件能够形成建筑物的屋顶，所述屋顶形成元件包括：基部，所述基部包括聚合物的细长屋顶板；用于覆盖所述屋顶板的罩盖；以及联接装置，所述联接装置用于将使用中的所述屋顶形成元件联接到另外一个相邻的屋顶形成元件上，所述基部包括细长增强部，所述细长增强部包括条带，所述条带包含聚合物和单向纤维，所述细长增强部在所述基部的内侧处结合到所述基部上并且在所述长度方向上沿所述基部的长度延伸，所述细长增强部覆盖所述基部的宽度的至少一部分，所述细长增强部的条带具有比所述基部、或所述基部的至少一部分更高的杨氏模量，所述细长增强部结合到所述部分上。
Description
技术领域
本传授内容涉及一种屋顶以及屋顶形成元件，多个所述屋顶形成元件可以至少部分地形成屋顶，所述屋顶封闭建筑物的开口，所述多个屋顶形成元件各自封闭所述开口的一部分。本发明还涉及一种制造方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有相对高的抗弯刚度并且可以以成本有效方式制造的轻质屋顶形成元件。通过本发明的各个方面来实现本发明的所述目的。
在第一方面，本发明涉及一种如权利要求1限定的屋顶形成元件，多个所述屋顶形成元件可以至少部分地形成屋顶，所述屋顶封闭建筑物的开口，所述多个屋顶形成元件中各自封闭所述开口的一部分。所述屋顶形成元件包括基部，所述基部包括细长屋顶板，所述细长屋顶板包含聚合物，所述基部具有限定长度方向的长度、以及宽度并且具有面向所述建筑物的外部的外侧以及与所述外侧相反、在使用中面向所述建筑物的内部空间的内侧。所述屋顶形成元件可以包括罩盖，所述罩盖用于在距所述屋顶板一定距离处至少基本上完全覆盖所述屋顶板的外侧，所述罩盖连接到所述屋顶板上，以便限定所述屋顶形成元件的在所述罩盖与所述屋顶板之间的内部空间。所述屋顶形成元件还包括联接装置，所述联接装置用于将使用中的所述屋顶形成元件联接到所述多个屋顶形成元件中的另外一个相邻的屋顶形成元件上，所述联接装置与所述屋顶形成元件平行地延伸。所述基部包括细长增强部，所述细长增强部包括条带，所述条带包含聚合物和单向纤维，所述细长增强部在所述基部的内侧处结合到所述基部上并且在所述长度方向上沿所述基部的长度延伸，所述细长增强部覆盖所述基部的宽度的至少一部分、优选地仅一部分，所述条带具有比所述基部、或所述基部的至少聚合物部分更高的杨氏模量，所述细长增强部结合到所述聚合物部分上。
所述基部可以包括聚合物，可选地含有添加剂，如稳定剂和/或加工助剂。所述基部还可以包含或包括组合物，所述组合物包含或包括聚合物和填料，填料是比如纤维、例如玻璃纤维和/或添加剂。组合物(如果使用的话)或聚合物限定了基部的杨氏模量。细长基部可以包含至少60wt.％或至少70wt.％、优选地至少90wt.％或甚至95wt.％或100wt.％的所述组合物(如果使用的话)或所述聚合物，换言之，可以包括所述组合物或所述聚合物、可选地含有添加剂。条带的组合物包含或包括聚合物和单向纤维。条带的所述组合物限定了条带的杨氏模量。
根据本传授内容的屋顶形成元件可以具有相对高的抗弯刚度或抗弯力，因为存在结合到基部上的、包含聚合物和单向纤维的细长增强部，其中，基部的聚合物或包含聚合物的组合物可以是低成本的，因为条带在很大程度上有助于抗弯力。根据本传授内容的屋顶形成元件的基部可以借助于挤出工艺以非常简单并且成本有效的方式形成。而且，根据要求，屋顶形成元件可以在其内部空间内设置有例如光伏元件。所述罩盖可以被配置成使得实现审美上令人满意的外观，例如类似于瓦的形状或具有所希望的颜色。在实施例中，罩盖可以可选地结合真空成形挤出。可替代地，所述罩盖可以被成型、优选地注塑成型。而且，根据本发明的屋顶形成元件可以有效地循环利用，其可以制成使其对腐烂和/或生锈和/或霉菌生长不敏感，其可以具有更长的使用寿命，其可以以任何可行的尺寸制造，其可以制成使得其不吸湿、即其不吸水。
具有比基部高的杨氏模量或弹性模量的细长增强部的条带的效果是：在抗弯载荷下使用时，基部在设置有细长增强部的内侧处的应变减小。
根据本传授内容的屋顶形成元件可以借助于层压工艺以简单并且成本有效的方式形成，其中，细长增强部可选地使用粘结层来层压到基部上，这意味着在基部的内侧处层压到基部的外表面上，以便在很大程度上保护增强部粘附到基部上。技术人员知道哪些粘结层是合适的，例如聚碳酸酯与聚丙烯的粘附可以例如用接枝有马来酸的聚乙烯或聚丙烯进行。
在本说明书和权利要求书中，“条带包含聚合物和单向纤维”是指条带包含聚合物，所述聚合物用基本上在一个方向上取向的纤维增强。出于本发明的目的，纤维基本上在长度方向上取向。这种条带可以例如通过用聚合物浸渍连续纤维束来生产，例如WO 2016/142784中所描述的。条带可以具有相对少量的在除了条带的纵向方向之外的方向(如在横向方向或宽度方向上)上取向的纤维。
条带中的纤维量可以在很宽的范围内变化，例如，基于聚合物和纤维的总量，在35体积％与85体积％之间、优选地在50体积％至75体积％之间、优选地在55体积％至70％之间。
出于本发明的目的，“透光”意指透光程度为：在使用光伏封装体时因日光入射而由所述多个光伏电池生成电力。出于本发明的目的，透光意味着：在根据ASTM D1003使用Perkin Elmer Lambda 950测量透射率曲线(全光谱为200-2500nm)时(所使用灯：卤素结合氘灯)，与无聚合物正面层的情况相比，聚合物正面层允许在350nm到1200nm的波长范围中有至少平均65％、优选地至少平均70％、更优选地至少平均75％、最优选地至少平均80％的光透射率。这意味着，根据ASTM D1003测量光透射率。
在本说明书和权利要求书中，“条带沿基部的长度延伸”是指条带至少基本上沿基部的长度、优选地沿所述长度的至少75％、进一步优选地沿所述长度的至少90％连续地延伸。
在实施例中，屋顶形成元件具有这样的细长增强部，所述细长增强部在基部的两个相反侧(这意味着外表面)处结合到基部上。因而，在实施例中，所述屋顶形成元件包括另外一个细长增强部，所述另外一个细长增强部包括另外一个条带，所述另外一个条带包含聚合物和单向纤维，所述另外一个细长增强部在基部的外侧处结合到基部上，这意味着在基部的外侧处结合到基部的外表面上，并且在所述长度方向上沿所述基部的长度延伸，所述另外一个细长增强部覆盖所述基部的宽度的至少一部分、优选地仅一部分。因此，另外一条带也具有比基部高的杨氏模量。效果是屋顶形成元件例如通过竖直向下和向上的力在至少两个相反方向上的载荷方面具有增加的抗弯刚度。使用中，向下力主要是由于屋顶形成元件的重量以及屋顶形成元件的顶部上的任何物体，包括坠落物，比如雪。屋顶上的风力产生向上的力。
在实施例中，细长增强部覆盖基部的宽度的最多30％、优选地最多15％。对于另外一个细长增强部也是如此。
在实施例中，细长增强部和/或另外一个细长增强部包括彼此结合的多个条带，所述条带包含聚合物和单向纤维。在这种情况下，所述多个条带形成条带堆叠体、结合到基部的相应侧上。在这种情况下，梁可以以更方便的方式生产，因为现在每个条带可以相对较薄，因为组合的多个条带将提供期望的抗弯刚度，并且因此在生产期间容易地设置在辊上。这尤其适用于厚度小于1mm的条带。
细长增强部可以结合到聚合物基部上，同时通过挤出(或熔融)的方式形成基部。对于另外一个细长增强部也是如此。这样，根据本发明的屋顶形成元件以非常高效的方式制造，其基部与细长增强部之间结合牢固、并且可选地具有另外一个细长增强部。
在实例中，基部的杨氏模量在1000-15000N/mm2的范围内。条带的杨氏模量与基部的杨氏模量的比率在实例中是在2:1至40:1的范围内，或者在实例中是在3:1至20:1的范围内。
包含聚合物和单向纤维的条带的厚度范围可以为0.1-5mm，优选地0.2-2.5mm。
基部的聚合物和/或条带的聚合物可以选自以下各项组成的组：热塑性聚合物，包括共聚物，或其共混物。热塑性聚合物的非限制性实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚(1,4-环己叉基环己烷-1,4-二羧酸酯)(PCCD)、二醇改性的聚对苯二甲酸环己酯(PCTG)、聚(苯醚)(PPO)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯亚胺或聚醚酰亚胺(PEI)或其衍生物、热塑性弹性体(TPE)、对苯二甲酸(TPA)弹性体、聚(对苯二甲酸环己烷二甲酯)(PCT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺(PA)、聚砜磺酸盐(PSS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚苯硫醚(PPS)、其共聚物或其共混物。
更优选的热塑性聚合物包括聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚(苯醚)(PPO)、聚醚酰亚胺、聚乙烯、其共聚物、或其共混物。甚至更优选的热塑性聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯(PC)、其共聚物或其共混物。
聚丙烯的实例包括但不限于丙烯的均聚物、丙烯与C2或C4至C10α-烯烃共聚单体的无规共聚物，例如乙烯；以及多相丙烯共聚物，其包含丙烯均聚物基质和/或丙烯与分散的丙烯-α-烯烃橡胶相的无规共聚物，其中，α-烯烃可选自C2和C4至C10α-烯烃共聚单体(可能有多种共聚单体)组成的清单。
聚乙烯的实例包括但不限于线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、优选地HDPE。
基部可以包含含有聚合物和填料和/或添加剂的组合物。除了纤维之外，包含聚合物和单向纤维的条带可以包含另一填料和/或添加剂。(附加的)填料的实例包括但不限于：钢纤维/晶须/薄片、玻璃纤维、滑石、炭黑、碳纤维、纳米复合材料/纳米纤维。
附加的添加剂的非限制性实例包括用于促进聚合物基质与连续纤维之间的粘合的偶联剂、抗氧化剂、热稳定剂、流动改性剂、阻燃剂、UV稳定剂、UV吸收剂、抗冲改性剂、着色剂或其组合。
基部可以是发泡的、中空的或实心的。如果发泡，则泡沫部分可以与基部的其余部分共挤出。
为了制造屋顶形成元件的基部和细长增强部，可以提供上述聚合物的聚合物组合物，并且进一步包含添加剂，例如耐火添加剂、防UV添加剂、颜色添加剂、耐用性添加剂。
细长增强部的包含聚合物和单向纤维的合适条带的实例由WO 2016/142784中例如在第[0010]段中公开的单向(UD)纤维增强复合材料构成，所述公开内容通过援引并入本文。
由WO 2016/142784已知的这种纤维增强复合材料包括：
包括热塑性材料在内的基质材料；以及
非织造纤维区域，包括分散在基质材料中的多个连续纤维；
其中，非织造纤维区域的宽度和长度分别基本上等于纤维增强复合材料的宽度和长度；
其中，非织造纤维区域的平均相对纤维面积覆盖率(RFAC)(％)为65至90，并且方差系数(COV)(％)为3至20；并且
其中，多根连续纤维中的每根纤维基本上与纤维增强复合材料的长度对齐。
在基部和条带中的聚合物相同的情况下，梁可以在其寿命周期结束时以更有效的方式循环利用。
在实施例中，基部的聚合物屋顶板在其外侧具有顶板并且在其内侧具有底板，所述顶板和底板经由多个肋互连，所述肋沿屋顶板的长度延伸，顶板和底板以及多个肋优选地成一体、优选地通过挤出制成。
所述屋顶形成元件可以进一步包括梁，其中，所述梁在所述屋顶板的长度方向上延伸、位于所述屋顶板的第一纵向侧、并且从所述屋顶板的内侧突出，其中，另一个第二纵向侧不具有从所述屋顶板的内侧突出的此类梁，使得所述屋顶板和所述梁的组合具有L形截面。至少在形成所述屋顶的多个此类屋顶形成元件的安装状态下，所述屋顶形成元件可以被配置成使得所述屋顶形成元件的所述第二纵向侧被安排成由所述多个屋顶形成元件中的另外一个相邻的屋顶形成元件的第一纵向侧支撑，这样使得所述另外一个屋顶形成元件的梁也支撑所述屋顶形成元件的屋顶板，并且这样使得所述屋顶形成元件和所述另外一个屋顶形成元件的相应屋顶板相对于彼此至少基本上齐平。根据本发明的具有梁和屋顶板的所述屋顶形成元件的优点是由于其L形，可以使用多个此类元件以非常高效的方式形成屋顶。所述元件中的第一元件的梁也支撑所述元件中的第二元件，至少在直接相邻元件的情况下如此。
所述梁优选地包含或包括聚合物，所述聚合物优选地与所述基部和/或所述条带中的聚合物相同。因而，所述梁的聚合物优选地选自以上详述的由以下各项组成的组：热塑性聚合物，包括共聚物，或其共混物。所述梁可以包括聚合物，可选地含有添加剂，如稳定剂和/或加工助剂。所述梁还可以包含或包括组合物，所述组合物包含或包括聚合物和填料，填料是比如纤维、例如玻璃纤维和/或添加剂。梁可以包含至少60wt.％或至少70wt.％、优选地至少90wt.％或甚至95wt.％或100wt.％的所述组合物(如果使用的话)或所述聚合物，换言之，可以包括所述组合物或所述聚合物、可选地含有添加剂。
在实施例中，梁与屋顶板成一体、优选地通过挤出制成。形成基部的所述梁和所述屋顶板的一体组合向所述屋顶形成元件提供弯曲和扭转刚度。因此，所述屋顶形成元件可以在由所述屋顶覆盖的整个建筑物开口之上延伸，即它们可以具有相当大的长度。因而，根据本实施例的屋顶形成元件在同一个元件中提供建筑封闭以及构造供应。根据本实施例的屋顶形成元件是高度成本有效的，因为屋顶板和梁作为一体部件而制造并且优选地是挤出的。由于将聚合物用于所述屋顶板和所述梁的一体组合、并且高度优选地还用于所述罩盖，因此可以非常成本有效地制造所述屋顶形成元件。使用根据本发明的多个屋顶形成元件，可以容易且快速地形成屋顶。
所述梁的高度与所述屋顶板的宽度之间的比率可以在1:15至1:1、优选地1:10至1:2、更优选地1:8至1:2.5的范围内。
所述细长增强部可以结合到所述梁的背向所述屋顶板的自由下表面上。所述另外一个细长增强部可以结合到所述梁的上表面上、或至少在与细长增强部相同的横向位置上在外侧处结合到基部上。这意味着细长增强部和另外一个细长增强部彼此上下设置。
在实施例中，所述联接装置被配置用于所述屋顶形成元件的第二纵向侧与所述多个屋顶形成元件中的所述另外一个相邻的屋顶形成元件的第一纵向侧的联接、优选地闭型联接。
在实施例中，屋顶形成元件在其内部空间中包括光伏元件，其中，罩盖透光。在实施例中，所述光伏元件覆盖所述屋顶板的至少基本上整个外侧。
在实施例中，所述光伏元件是太阳能模块，即完全覆盖有封装层的太阳能电池的封装连接组件。在另一个实施例中，光伏元件是箔状的，放置在内部空间中。在实施例中，光伏元件可互换地布置在内部空间中。
对应实施例也适用于如下详述的根据本传授内容的方法和建筑物，反之亦然。
在另外一个方面，本发明涉及一种制造根据本发明的屋顶形成元件的基部的方法，所述方法包括：
-经由挤出机将包含用于形成所述基部的聚合物的组合物送入挤出模具，
-将包括包含聚合物和单向纤维的条带的细长增强部送入所述挤出模具，
-通过挤出形成所述基部，同时通过在所述挤出模具内接合所述细长增强部和所述组合物而将所述细长增强部结合到所述基部上。
在又一个方面，本发明涉及一种具有屋顶的建筑物，所述屋顶封闭所述建筑物的开口，其中，所述屋顶至少部分地由多个根据本发明的屋顶形成元件形成，所述多个屋顶形成元件各自封闭所述开口的一部分，其中，所述多个屋顶形成元件由所述建筑物的支撑结构支撑，所述支撑结构围绕所述开口。
所述多个屋顶形成元件中的每一个的长度可以大约等于屋顶的长度，所述多个屋顶形成元件互连使其封闭建筑物的整个开口。
建筑物可以在所述多个屋顶形成元件中的至少一个的内部空间中包括光伏元件，其中，那至少一个屋顶形成元件的罩盖透光。
基部可以具有在屋顶板的第一纵向侧处、在基部的外侧上的肋并且可以具有在基部的第二纵向侧处的凸缘元件，所述凸缘元件被安排成与连接到所述屋顶形成元件上的另外一个相邻的屋顶形成元件的肋重叠。
所述屋顶板可以包括位于所述顶板与所述底板之间的中间板，其中，所述中间板经由在所述屋顶板的长度方向上延伸的多个肋与所述顶板以及所述底板一体地互连。
所述罩盖可以在所述屋顶形成元件的纵向侧将所述内部空间密封免受外部影响，其中，所述屋顶形成元件在其所述长度方向上所见的两个端面处包括相应封闭元件，所述封闭元件在所述屋顶板与所述罩盖之间延伸用于在所述相应端面处密封所述屋顶形成元件的内部空间。
所述建筑物的屋顶可以进一步包括多个吊顶板，其中，所述吊顶板各自连接到至少两个相邻屋顶形成元件的梁的自由端上，以便为所述建筑物的在所述屋顶下面的内部空间形成吊顶。
所述多个屋顶形成元件中的每一个可以具有约等于所述屋顶的长度的长度并且各自具有是所述屋顶的宽度的一部分的宽度，其中，所述多个屋顶形成元件互连，其中，所述屋顶还包括另外一个屋顶形成元件，所述另外一个屋顶形成元件具有所述屋顶板和所述罩盖但在其第一纵向侧不具有梁，所述另外一个屋顶形成元件在外部屋顶形成元件的第一纵向侧处互连到所述互连的屋顶形成元件中的外部屋顶形成元件中的一个上，其中，所述开口由所述另外一个屋顶形成元件和所述多个屋顶形成元件完全封闭。
所述建筑物的屋顶可以是斜屋顶，其中，由所述屋顶封闭的开口由限定所述屋顶的长度的脊和建筑物壁界定并且由限定所述屋顶的宽度的另外相对建筑物壁界定。
附图说明
下文参考附图描述了本传授内容，在附图中，示出了本发明的实例并且其中相同的附图标记指示相同或类似的元件。
-图1以三维分解视图示出了根据本发明的屋顶形成元件的第一实施例，
-图2以三维视图示出了根据图1的处于互连状态的两个屋顶形成元件的一部分，
-图3示出了根据图1的屋顶形成元件的一部分的前视图，
-图4示出了根据图2的处于互连状态的两个屋顶形成元件的多个部分的前视图，
-图5示出了根据本发明的屋顶形成元件的另外一个实施例的一部分的前视图，
-图6a以三维视图示出了根据本发明的屋顶形成元件的第二实施例的一部分，
-图6b以三维视图示出了根据图6a的处于互连状态的两个屋顶形成元件的一部分，
-图7以三维视图示出了根据本发明的第三实施例的处于互连状态的两个屋顶形成元件的一部分，
-图8以三维分解视图示出了根据本发明的屋顶的第一实施例的一部分，所述屋顶包括根据如图7所示的第三实施例的屋顶形成元件，
-图9示出了根据本发明的屋顶的第一实施例的一部分的截面，
-图10a以三维视图示出了根据本发明的屋顶形成元件的第四实施例的一部分，
-图10b示出了图10a的与光伏元件结合的部分，
-图11a以三维视图示出了根据本发明的屋顶的第二实施例，所述屋顶包括根据第二实施例的屋顶形成元件，
-图11b以三维视图示出了根据本发明的屋顶的第三实施例，所述屋顶包括根据第一实施例的屋顶形成元件，
-图12a以侧视图示出了挤出模具的实例，出于解释根据本发明的制造工艺的目的，所述挤出模具被高度简化示出，
-图12b示出了图12a的截面XIIb-XIIb，
-图12c示出了图12a的前视图XIIc-XIIc，并且
-图13示出了根据本发明的屋顶形成元件的第五实施例的一部分的截面。
贯穿附图，已经用每次添加100的附图标记指示了相等或至少以类似的方式起作用的部件。这些附图并未关于相对于屋顶形成元件的其他部件的高度尺寸成比例地绘制任何增强部(下面将详细解释)的厚度。
具体实施方式
图1以分解视图示出了屋顶形成元件1。图5示出了屋顶形成元件100。屋顶形成元件1、100以及本说明书的其余部分中描述的屋顶形成元件的其他实施例旨在用于利用多个此类元件形成建筑物的屋顶。所述多个屋顶形成元件封闭建筑物的开口，所述屋顶形成为所述建筑物的一部分。参见图11a和图11b，例如根据本发明的屋顶3、103在屋顶的构建过程期间。为了清晰地示出建筑物和屋顶的构造，未示出一些屋顶形成元件或其部分。
图11a、图11b的左侧示出了另外一个建筑物的根据本发明的完整屋顶。至少在图11a和图11b的实例中，建筑物2的开口6由前壁4和脊梁9并由两个相对侧壁5a和5b限定。屋顶3、103是从前壁4或至少从下末端延伸到脊9或至少上末端的斜屋顶，所述屋顶由形成用于屋顶3、103的支撑结构的所述侧壁5a、5b支撑。开口6不具有任何支撑元件，诸如橼条和檩条。在实施例中，出于在侧壁之间形成连接的目的，开口可以具有一个或多个檩条。
在以下描述中，如果给与数字附加的’，那么这是仅出于本发明的清楚描述关于零件的互相连接的目的而做出的。所述零件，例如100、100’实际上彼此相同。
屋顶形成元件中的每一个包括具有屋顶板11和梁12的细长一体挤出基部10。在另一个实施例中，屋顶板11和梁12可以被提供作为分开部件，其中，梁12可以被提供作为建筑物的屋顶支撑件的一部分，比如形成椽子，所述椽子在提及的建筑物2中的由前壁4形成的下末端与脊梁9之间延伸。基部10包括填充有20wt.％玻璃纤维的聚丙烯并且通过挤出制成。屋顶板11具有顶板14以及与顶板14平行的底板16。还参见图3。屋顶板11进一步具有位于顶板14与底板16之间的中间板20，其中，中间板20分别经由多个肋21和22一体地互连到顶板14以及底板16，所述肋在屋顶板11的长度方向8，即挤出方向上延伸。
屋顶板11限定长度l(在长度方向8上)以及屋顶形成元件1的宽度w，屋顶板具有在使用中面向建筑物外部的外侧，即顶板14那侧，以及与外侧相反的、在使用中面向建筑物的内部空间的内侧，即底板16的那侧。
梁12在屋顶板11的长度方向上延伸并且位于屋顶板11的第一纵向侧24处。所述梁从屋顶板的底板16向下突出，至少在本实例中具有15cm的高度h。屋顶板11的宽度w以及因而基部10的宽度至少在本实例中是70cm。高度h与宽度w的比率取决于使用所述屋顶形成元件1有待形成的特定屋顶的要求。
屋顶板11的第二纵向侧26不具有从底板向下突出的这种梁。如图1和图3具体地所示，具有屋顶板11和梁12的基部10具有L形截面。屋顶形成元件具有长度l。这种长度可以根据待横跨的建筑物开口的相关尺寸来选择。
第一纵向侧24在长度方向上设有面向上的凹槽30。第二纵向侧26在长度方向上也具有面向下的肋32。凹槽30和肋32被配置成使得与屋顶形成元件1相同的另外一个屋顶形成元件1’的肋32可以被接收在屋顶形成元件1的凹槽30中，这样使得屋顶形成元件1在那个位置支撑所述另外一个元件1’。参见图4。这意味着屋顶形成元件1的梁12还支撑所述另外一个屋顶形成元件1’的屋顶板。屋顶形成元件1、更确切地说所述肋32和凹槽30被配置成使得在与如所描述的另外一个相邻的屋顶形成元件的联接状态下，所述屋顶形成元件1和所述另外一些屋顶形成元件的相应屋顶板相对于彼此齐平。参见图4。所述凹槽30和肋32是联接装置的部分，所述联接装置用于将屋顶形成元件联接到另外一个相邻的屋顶形成元件上。
屋顶形成元件1的基部10具有细长增强部，所述细长增强部包含聚合物和单向纤维，细长增强部包括两个条带80，所述条带包含聚合物和单向纤维，所述细长增强部在基部的内侧结合到基部10上并且在长度方向上沿基部的长度l延伸。条带80以及条带的下述另外的实施例由玻璃填充聚丙烯制成、具有例如在35体积％至85体积％范围内的玻璃纤维含量。形成细长增强部的、包含聚合物和单向纤维的条带80在长度方向上沿基部10的整个长度延伸。具有条带80的细长增强部覆盖基部10的宽度w的仅一部分。更具体地，条带80结合到梁12的背向屋顶板11的自由下端81上。所述下端81加宽以便为条带80创造更多空间。
端部81处的中央凹槽82可以用于将比如吊顶板等另外结构部连接到屋顶形成元件1上。相应条带80设置在凹槽82的两侧。细长增强部以基部10的梁12的下端上的条带80的形式存在增大了基部10在被加载竖直向下的力或至少加载从外侧引导至内侧的力时的抗弯刚度。
屋顶形成元件还包括另外一个细长增强部，所述另外一个细长增强部包括另外一个条带83，所述另一个条带包含聚合物和单向纤维，所述另外一个细长增强部在基部的内侧结合到基部10上并且在长度方向上沿基部的长度延伸，所述另外一个细长增强部覆盖基部的宽度的仅一部分。更具体地，另外一个条带83结合到梁12的上端表面上。
至少在本实例中，条带80和83各自具有1mm的厚度，这是指在梁1的高度方向上。所述条带由相同的所提及的聚合物制成。替代单一条带80或83，可以设置多个条带，这是指比如由两个或三个或四个或多于四个条带形成的条带堆叠体，以形成细长增强部和/或另外一个细长增强部。堆叠体的条带形成部具有的厚度可以为每个条带例如1mm，或多或少例如0.25mm。
在另一个实施例中，仅一个条带可以设置在下端81，在这种情况下，下端81可以不具有所提及的凹槽82而是具有封闭下端表面，条带可以结合到所述封闭下端表面上。在图5中示出了这样的实施例。图5示出了基部110，所述基部除了梁112的下端181以外与基部10相同。基部还具有屋顶板111和与基部10的另外一个细长增强部83相同的另外一个细长增强部183。下端181具有细长增强部，所述细长增强部与条带80类似地包含聚合物和单向纤维，所述细长增强部包括一个条带180，所述条带包含聚合物和单向纤维，所述细长增强部在基部的内侧结合到基部110上。上述细长增强部80、83、180、183结合到相应聚合物基部10、110上，同时通过挤出形成基部。
屋顶形成元件1还具有罩盖40，所述罩盖用于在距顶板14一定距离处至少基本上完全覆盖外侧、即所述顶板，以便在罩盖40与顶板14之间限定不受外部影响的封闭内部空间44。罩盖40在屋顶板11的整个宽度上并在屋顶板11的长度l上延伸。罩盖40是波纹状的并且封闭内部空间44。罩盖40在屋顶形成元件1的纵向侧处保护内部空间44不受外部影响，比如降水，其中屋顶形成元件1在其长度方向上所见的两个端面处可以包括封闭元件(未示出)，所述封闭元件在屋顶板与罩盖之间延伸用于在相应端面处密封屋顶形成元件的内部空间。屋顶形成元件的顶部端面至少在用于形成斜屋顶时还可以由用作封闭元件的脊梁封闭。
罩盖在第一纵向侧47处具有壁部分46。壁部分46在布置在元件1左侧的屋顶形成元件1’的第二纵向侧26处被接收在凹槽49中，参见图4。替代性地，在元件1是一行此类元件中的最左侧元件的情况下，壁部分46可以接收在端件13的凹槽中，参见图1和图2。端件不形成屋顶形成元件的部分，如图1所示。对于以下讨论的端梁17和以下讨论的端件15也是如此。在两个或更多个屋顶形成元件1的联接，即互连状态下，如图2和图4所示，屋顶形成元件中的第一屋顶形成元件1’的罩盖40的壁部分46支撑屋顶形成元件1、1’中的另外一个相邻屋顶形成元件1的罩盖40的第二纵向侧48(屋顶形成元件1、1’在图4中仅部分示出并且元件1’的罩盖40仅部分示出)。所述第二纵向侧48与相邻罩盖40的第一纵向侧47重叠。以此方式，所述两个相邻元件1、1’之间的连接不仅由上述凹槽30和肋32提供，而且由相邻元件1、1’的罩盖40的壁46和侧边48提供。
为了阐明本发明，图4还示出了在一行此类元件中的最右侧元件1的第二纵向侧26处的端件15。端件15支撑元件1的罩盖的第二纵向侧48。图2还示出了支撑元件1的第二纵向侧的端梁17。
屋顶形成元件1的屋顶板11具有位于屋顶板11的第一纵向侧24处、位于顶板14的顶部上的肋50。屋顶板还具有位于屋顶板11的第二纵向侧处的凸缘元件52，所述凸缘元件被安排成重叠或钩在联接到屋顶形成元件1上的另外一个相邻的屋顶形成元件的肋50上。
在实施例中，形成基部10的屋顶板11和梁12的一体组合至少基本上由玻璃纤维增强聚丙烯、优选地长玻璃纤维增强聚丙烯(PP-LGF)制成。在实施例中，基部可以仅具有屋顶板11，这意味着不具有梁12，而梁在这种情况下可以单独设置。在基部的实施例中，所述基部包括屋顶板和梁，所述屋顶板和梁使用比如胶水等固定手段互相固定或通过焊接互相固定。
屋顶形成元件1在其内部空间44中还包括光伏元件60。光伏元件60是太阳能模块，即完全用封装层覆盖的太阳能电池的封装连接组件。所述光伏元件包括互连光伏电池的网格。罩盖40透光，使得在使用中能够由于入射太阳光而由光伏元件60产生电力。光伏元件60覆盖约屋顶板11的整个表面。可替代地，所述表面的一部分可以覆盖有光伏元件。在使用中时，形成屋顶的多个屋顶形成元件中的一些或全部可以不配备有光伏元件。所述多个屋顶形成元件中的光伏元件的量可以是基于例如有待由光伏元件产生的电能的所希望总组合量选择的。
屋顶形成元件1被配置成在开口中不具有任何其他支撑结构的情况下以一片式从建筑物的开口的第一末端、例如下末端或左末端延伸到第二末端、例如高末端或右末端。梁12提供屋顶形成元件1的所需弯曲刚度。多个屋顶形成元件1彼此联接。屋顶还包括附加屋顶元件，所述附加屋顶元件具有屋顶板和罩盖但在其第一纵向侧处不具有梁，所述附加屋顶元件在外部屋顶形成元件的第一纵向侧处联接到相互联接的屋顶形成元件中的那些外部屋顶形成元件中的一个上，其中开口由附加屋顶元件和所述多个屋顶形成元件完全封闭。
由多个元件1形成的屋顶可以包括多个吊顶板，所述多个吊顶板各自覆盖两个相应相邻的屋顶形成元件1的两个相邻梁12之间的空间，所述多个吊顶板连接到所述梁的自由端上，优选地通过卡扣/锁定连接。至少在本实例中，吊顶板也可以是挤出的。因此，为屋顶下面的建筑物的内部空间形成吊顶。可选地，保温材料89(图3和图4未示出)可以设置在屋顶板11和两个相邻梁12的下方的空间中。
在根据图11b的实例中，示出了组装过程中的屋顶3，开口6由多个互连的屋顶形成元件1封闭，所述屋顶形成元件各自在竖直方向上延伸并跨越前壁4或至少檐沟与脊9之间的开口6。元件1被部分地示出。
图6a示出了作为根据本发明的屋顶形成元件的替代实施例的屋顶形成元件100。除了罩盖140和端件115以外，屋顶形成元件100与屋顶形成元件1相同。屋顶形成元件100具有罩盖140，所述罩盖也具有屋顶瓦图案但现在在屋顶形成元件100的宽度方向上。这意味着多个此类元件100有待设置在建筑物开口中，这样使得它们在水平方向上延伸。此类屋顶形成元件中的处于互相连接状态的两个在图6b中示出。端件115被设计成遵循罩盖140的内部轮廓。在根据图11a的实例中，示出了屋顶103，开口6由多个互连的屋顶形成元件100封闭，所述屋顶形成元件各自在水平方向上延伸并跨越侧壁5a、5b之间的开口6。
图7示出了互连的两个屋顶形成元件200、200'，屋顶形成元件200是根据本发明的屋顶形成元件的替代实施例。屋顶形成元件200、200'与屋顶形成元件1、100相同，除了罩盖。屋顶形成元件200、200'具有呈玻璃板形式的被放置在屋顶板11的顶部上的罩盖240，这样使得所述罩盖处于距顶板14在约1mm至约5cm范围内的距离处。从而限定顶板14与玻璃板240之间的内部空间44，光伏元件60设置在所述内部空间中。在第一纵向侧处，罩盖240与另外一个相邻的屋顶形成元件的凸缘元件52重叠，如图5所示。可选地，上述凹槽49可以由封闭带封闭，或可以完全不存在。
图8和图9示出了包括多个屋顶形成元件200的工业屋顶102的一部分。所述屋顶具有由比如聚碳酸酯等聚合物制成的彼此相同、间隔开的支撑梁190。至少在本实例中，支撑梁透光，使得日光可以穿过支撑梁到达建筑物的内部空间。梁190是挤出的并具有平坦底部分193、在底部分193的一个纵向侧上的第一壁部分191以及在另一个纵向侧处与第一壁部分191相对的第二壁部分192。第一壁部分191具有更大的高度并支撑屋顶形成元件的梁12。比第一壁部分191矮的相邻支撑梁190的第二壁部分192在第二纵向侧26处支撑那个相同的屋顶形成元件200。因此，屋顶形成元件200的顶板11相对于水平或相对于支撑梁190的底板193成角度定向。梁190以及屋顶形成元件200优选地在由屋顶102覆盖的建筑物的整个开口上延伸。当然，元件100可以替代元件200使用或与其结合使用。
图10a非常示意性地示出了根据本发明的屋顶形成元件的另外一个实施例的基部310。基部310大致与上述基部10、110相对应。所述基部具有梁312和实施为单一实心板311的屋顶板。板311可以具有与基部10的纵向侧24、26类似的纵向侧，这意味着可以设置凹槽和肋以便将基部连接到罩盖上。梁312与屋顶板311成一体、通过挤出形成。梁312是空心型材、与梁12类似地具有内部肋。所述梁的下端381加宽并且不具有类似凹槽82的凹槽。四个条带的堆叠体形式(未详细示出单个条带)的细长增强部380结合到梁312的下端上。除了宽度和条带的数量以外，细长增强部与上述增强部80相同。在梁312的上侧上设置四个条带的堆叠体形式的、结合到基部上的另外一个细长增强部383，所述上侧与屋顶板311的上侧齐平。图10b示出了与光伏元件360结合的基部310。
图12a-图12c(高度简化地并且没有示出比如与梁312的内部肋相关的细节)示出了在制造根据图10a的基部310的方法中使用的挤出模具90的实例。使用类似模具、适合于待形成的基部的横截面形状并且适合于和待结合到待形成的基部的外侧和/或内侧上的条带有关的要求的类似工艺可以用于制造贯穿本说明书所讨论的任何基部。挤出模具90的用于形成屋顶板311的那部分拉制得小得多。即为了挤出图10a和图10b所示的基部310，挤出模具90的用于形成所述基部的屋顶板311的那部分将宽得多。方法包括以下步骤：经由挤出机(未示出)将组合物(比如(熔融的)聚合物颗粒)经由入口61送入挤出模具90。所述组合物用于通过挤出形成基部310。而且，在本实例中，将包含聚合物和单向纤维的两组四个条带380a-d；383a-d送入挤出模具60，每组用于在模具60内形成条带堆叠体，从而分别形成细长增强部380和383。使用挤出模具60和挤出工艺，形成基部310，同时在形成基部310期间将细长增强部380、383结合到基部310上，每个细长增强部由四个条带10在挤出模具90中形成。组合物还在模具90内的各个条带380a-d；383a-d之间流动，以便将条带牢固地结合在一起并固定到基部310。将条带送入模具60的速度设定为等于挤出速度。
实例
为了证明根据本发明的屋顶形成元件中的细长增强部的作用，在实例中，在根据本发明的屋顶形成元件的具有和不具有增强部的基部之间进行计算比较，所述基部具有如图13所示的形状。此外，具有增强部的基部的材料是不同的。
对比实例的屋顶形成元件的基部具有以下特征：
填充有30wt％玻璃纤维B 1120kg/m3
作为增强，增强部放置在外侧(梁上方)和内侧(梁的下端处)，如图13所示。
增强部具有以下特征：
宽度(B3) 100mm
总厚度(T4) 1mm
材料 聚丙烯A，填充有单向玻璃纤维(70wt％玻璃，基于聚丙烯A和玻璃纤维的总和)
密度：1670kg/m3
增强部的杨氏模量
35000N/mm2
根据公式1计算抗弯力：
抗弯力＝E*I (公式1)
每米的抗弯力是抗弯力除以梁的高度(H1)。杨氏模量根据ISO527/1B(2016年1月1日生效的版本)确定。
如从上表可以看出的，利用本发明的屋顶形成元件，可以通过使用细长增强部，在显着减轻的重量(例如，更薄的梁)下实现类似的抗弯力。
本领域技术人员还应该清楚，利用本发明的屋顶形成元件，与没有细长增强部的屋顶形成元件相比，在相同重量下，可以增加抗弯力。
重复实例，除了增强元件的总厚度(T4)增大到2mm以外。
如从上表可以看出的，本发明的屋顶形成元件在相同尺寸下具有显着增加的抗弯力。此外，示出了优选地细长基部除聚合物外还包含增强纤维。
重复计算以将实例1的屋顶形成元件的尺寸与具有相同抗弯力的木质屋顶形成元件的尺寸进行比较。
如从以上实例可以看出的，传统木质元件可以由本发明的屋顶形成元件替代同时保持尺寸。此外，与木材相比，本发明的屋顶形成元件更轻，从而能够更容易建造。
本发明的屋顶形成元件具有的优点是，它们可以制备成任何尺寸，而对于木材，需要进行额外的加工步骤，如胶合或螺丝接合。因此，本发明的屋顶形成元件的尺寸容差非常高。此外，本发明的屋顶形成元件的弹性模量的自然变化几乎不存在，而在木质元件中，例如由于存在结和其他不规则性而存在变化。
Claims (15)
1.一种屋顶形成元件，多个所述屋顶形成元件能够至少部分地形成屋顶，所述屋顶封闭建筑物的开口，所述多个屋顶形成元件各自封闭所述开口的一部分，
所述屋顶形成元件包括
-基部，所述基部包括细长屋顶板，所述细长屋顶板包含聚合物，所述基部具有限定长度方向的长度、以及宽度并且具有面向所述建筑物的外部的外侧以及与所述外侧相反、在使用中面向所述建筑物的内部空间的内侧，
-罩盖，所述罩盖用于在距所述屋顶板一定距离处至少基本上完全覆盖所述屋顶板的外侧，所述罩盖连接到所述屋顶板上，以便限定所述屋顶形成元件的在所述罩盖与所述屋顶板之间的内部空间，以及
-联接装置，所述联接装置用于将使用中的所述屋顶形成元件联接到所述多个屋顶形成元件中的另外一个相邻的屋顶形成元件上，所述联接装置与所述屋顶形成元件平行地延伸，
所述基部包括细长增强部，所述细长增强部包括条带，所述条带包含聚合物和单向纤维，所述细长增强部在所述基部的内侧处结合到所述基部上并且在所述长度方向上沿所述基部的长度延伸，所述细长增强部覆盖所述基部的宽度的至少一部分、优选地仅一部分，
所述细长增强部的条带具有比所述基部、或所述基部的至少一部分更高的杨氏模量，所述细长增强部结合到所述部分上。
2.根据权利要求1所述的屋顶形成元件，进一步包括
-另外一个细长增强部，所述另外一个细长增强部包括另外一个条带，所述另外一个条带包含聚合物和单向纤维，所述另外一个细长增强部在所述基部的外侧处结合到所述基部上并且在所述长度方向上沿所述基部的长度延伸，所述另外一个细长增强部覆盖所述基部的宽度的至少一部分、优选地仅一部分。
3.根据权利要求1或2所述的屋顶形成元件，其中，所述细长增强部和/或所述另外一个细长增强部包括彼此结合的多个条带，所述条带包含聚合物和单向纤维。
4.根据前述权利要求中任一项所述的屋顶形成元件，所述细长增强部在通过挤出形成所述基部的同时结合到所述聚合物基部上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的屋顶形成元件，其中，所述包含聚合物和单向纤维的条带的厚度范围为0.1-5mm、优选地0.2-2.5mm。
6.根据前述权利要求中任一项所述的屋顶形成元件，其中，所述基部的和/或所述条带的聚合物选自以下各项组成的组：热塑性聚合物，包括共聚物，或其共混物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的屋顶形成元件，所述基部进一步包括：梁，其中，所述梁在所述屋顶板的长度方向上延伸、位于所述屋顶板的第一纵向侧、并且从所述屋顶板的内侧突出，其中，另一个第二纵向侧不具有从所述屋顶板的内侧突出的此类梁，使得包括所述屋顶板和所述梁的所述基部具有L形截面，
其中，至少在形成所述屋顶的多个此类屋顶形成元件的安装状态下，所述屋顶形成元件被配置成使得所述屋顶形成元件的所述第二纵向侧被安排成由所述多个屋顶形成元件中的另外一个相邻的屋顶形成元件的第一纵向侧支撑，这样使得所述另外一个屋顶形成元件的梁也支撑所述屋顶形成元件的所述屋顶板，并且这样使得所述屋顶形成元件和所述另外一个屋顶形成元件的相应屋顶板元件相对于彼此齐平。
8.根据权利要求7所述的屋顶形成元件，其中，所述梁包含或包括聚合物，所述聚合物优选地与所述基部和/或所述条带中的聚合物相同。
9.根据权利要求7或8所述的屋顶形成元件，所述梁与所述屋顶板成一体、优选地通过挤出制成。
10.根据权利要求7、8或9所述的屋顶形成元件，其中，所述梁的高度与所述屋顶板的宽度之间的比率在1:15至1:1、优选地1:10至1:2、更优选地1:8至1:2.5的范围内。
11.根据权利要求7、8、9或10所述的屋顶形成元件，其中，所述细长增强部结合到所述梁的背向所述屋顶板的自由下表面上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的屋顶形成元件，包括在其内部空间中的光伏元件，其中，所述罩盖透光，所述光伏元件优选地可互换地布置在所述内部空间中。
13.根据权利要求12所述的屋顶形成元件，其中，所述光伏元件覆盖所述屋顶板的至少基本上整个外侧。
14.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的屋顶形成元件的基部的方法，所述方法包括
-经由挤出机将包含用于形成所述基部的至少所述屋顶板的聚合物的组合物送入挤出模具，
-将包括包含聚合物和单向纤维的条带的细长增强部送入所述挤出模具，
-通过挤出形成所述组合，同时通过在所述挤出模具内接合所述细长增强部和所述组合物而将所述细长增强部结合到所述基部上。
15.一种具有屋顶的建筑物，所述屋顶封闭所述建筑物的开口，其中，所述屋顶至少部分地由多个根据前述权利要求1–13中任一项所述的屋顶形成元件形成，所述多个屋顶形成元件各自封闭所述开口的一部分，其中，所述多个屋顶形成元件由所述建筑物的支撑结构支撑，所述支撑结构围绕所述开口。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17150042.4 | 2017-01-02 | ||
| EP17150042 | 2017-01-02 | ||
| PCT/EP2017/084504 WO2018122198A1 (en) | 2017-01-02 | 2017-12-22 | Roof forming element, roof, and method of manufacturing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110234821A true CN110234821A (zh) | 2019-09-13 |
| CN110234821B CN110234821B (zh) | 2021-06-25 |
Family
ID=57714506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201780085185.2A Active CN110234821B (zh) | 2017-01-02 | 2017-12-22 | 屋顶形成元件、屋顶以及制造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11155997B2 (zh) |
| EP (1) | EP3563013B1 (zh) |
| CN (1) | CN110234821B (zh) |
| WO (1) | WO2018122198A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11622493B2 (en) | 2019-05-10 | 2023-04-11 | Great Plains Manufacturing, Inc. | Agricultural implement with vision sensors |
| DK180896B1 (en) * | 2020-06-04 | 2022-06-16 | Wendt Ursing Jakob | A camouflaged bipv |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU561455B2 (en) * | 1983-06-02 | 1987-05-07 | Hooper Bailie Associated Ltd | Fibre-reinforced plastics sheeting |
| EP0496690A1 (fr) * | 1991-01-21 | 1992-07-29 | Everite S.A. | Panneau de couverture éclairant, et couverture de bâtiment comportant un tel panneau |
| US20070062146A1 (en) * | 2004-03-16 | 2007-03-22 | Dirk Van Dijk | Wall element and structure constructed therewith |
| CN1938488A (zh) * | 2004-03-05 | 2007-03-28 | 拉乌拉夫钢瓦有限公司 | 屋顶板及屋顶盖法 |
| CN101151424A (zh) * | 2005-02-04 | 2008-03-26 | 特伦斯·R·奥滕 | 屋顶组件 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4155206A (en) * | 1978-04-19 | 1979-05-22 | Howmet Corporation | Insulated metal roofing system |
| DE2828769A1 (de) * | 1978-06-30 | 1980-01-03 | Oltmanns Heinrich Fa | Kastenfoermige bautafel aus extrudiertem kunststoff |
| IL61314A (en) * | 1980-10-20 | 1984-06-29 | Dan Pal Tech Plastic Ind | Light-transmitting wall panels |
| DK150585C (da) * | 1983-09-30 | 1987-10-05 | Villadsens Fab As Jens | Kasseformet byggeelement og tagkonstruktion opbygget af saadanne elementer |
| US5177924A (en) * | 1986-12-03 | 1993-01-12 | Stefan Kakuk | Lightweight building component |
| US4930282A (en) * | 1988-01-26 | 1990-06-05 | Meadows David F | Architectural tile |
| CA2089025A1 (en) * | 1993-02-08 | 1994-08-09 | Vittorio De Zen | Molded cladding for building structures |
| US5613339A (en) * | 1993-12-01 | 1997-03-25 | Heritage Vinyl Products, Inc. | Deck plank and cover |
| US5411782A (en) * | 1993-12-20 | 1995-05-02 | Jarvis; Barry M. | Interfitting plastic panels |
| US5657595A (en) * | 1995-06-29 | 1997-08-19 | Hexcel-Fyfe Co., L.L.C. | Fabric reinforced beam and column connections |
| US5647184A (en) * | 1996-01-22 | 1997-07-15 | L. B. Plastics Limited | Modular decking plank, and decking structure |
| US5758456A (en) * | 1996-12-04 | 1998-06-02 | Royal Plastics Group | Deck plank |
| IL145619A (en) * | 2001-09-25 | 2006-12-10 | Dan Pal | Controllable light-transmitting panel unit |
| US7900416B1 (en) * | 2006-03-30 | 2011-03-08 | Connor Sport Court International, Inc. | Floor tile with load bearing lattice |
| US9151056B2 (en) * | 2008-04-17 | 2015-10-06 | Konvin Associates, L.P. | Dual glazing panel system |
| US8056289B1 (en) * | 2008-04-17 | 2011-11-15 | Konvin Associates Ltd. | Dual glazing panel system |
| US8833019B2 (en) * | 2012-03-28 | 2014-09-16 | Robert B. Rutherford | Lath furring strip |
| US9312411B2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-04-12 | Sabic Global Technologies B.V. | Connector assemblies for connecting panels, panels with connector assemblies |
| CA2885823A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Cubic Tech Corporation | Adherable flexible composite systems |
| AU2015209285B2 (en) * | 2014-01-23 | 2018-11-29 | Neptune Research, Llc | Unidirectional fiber composite system for structural repairs and reinforcement |
| WO2015132336A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | Saudi Basic Industries Corporation | Modular roof covering element, modular roof covering, and roof |
| JP6640239B2 (ja) | 2015-03-10 | 2020-02-05 | ファイバ リーインフォースト サーモプラスティックス ベー．フェー． | 一方向繊維強化テープを作製するための開繊機要素 |
| JP6808744B2 (ja) * | 2016-02-12 | 2021-01-06 | ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアＢａｓｆ Ｓｅ | エネルギー吸収部材及びエネルギー吸収部材の作成方法 |
-
2017
- 2017-12-22 US US16/474,834 patent/US11155997B2/en active Active
- 2017-12-22 EP EP17823158.5A patent/EP3563013B1/en active Active
- 2017-12-22 WO PCT/EP2017/084504 patent/WO2018122198A1/en active Application Filing
- 2017-12-22 CN CN201780085185.2A patent/CN110234821B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU561455B2 (en) * | 1983-06-02 | 1987-05-07 | Hooper Bailie Associated Ltd | Fibre-reinforced plastics sheeting |
| EP0496690A1 (fr) * | 1991-01-21 | 1992-07-29 | Everite S.A. | Panneau de couverture éclairant, et couverture de bâtiment comportant un tel panneau |
| CN1938488A (zh) * | 2004-03-05 | 2007-03-28 | 拉乌拉夫钢瓦有限公司 | 屋顶板及屋顶盖法 |
| US20070062146A1 (en) * | 2004-03-16 | 2007-03-22 | Dirk Van Dijk | Wall element and structure constructed therewith |
| CN101151424A (zh) * | 2005-02-04 | 2008-03-26 | 特伦斯·R·奥滕 | 屋顶组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20200002948A1 (en) | 2020-01-02 |
| CN110234821B (zh) | 2021-06-25 |
| EP3563013B1 (en) | 2021-03-10 |
| US11155997B2 (en) | 2021-10-26 |
| WO2018122198A1 (en) | 2018-07-05 |
| EP3563013A1 (en) | 2019-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2469546A1 (en) | A synthetic roofing shingle or tile | |
| CN101454393B (zh) | 高性能土工合成制品 | |
| CN100575812C (zh) | 利用太阳能的空腔型材 | |
| CN103974880A (zh) | 托盘及其制造方法 | |
| CN110234821A (zh) | 屋顶形成元件、屋顶以及制造方法 | |
| US11408182B2 (en) | Natural fiber composite construction materials | |
| CN101175399A (zh) | 温室板 | |
| EP3563012B1 (en) | Method for manufacturing a structural beam | |
| CA2993960A1 (en) | System and method for standardized modular construction | |
| CN103857858B (zh) | 多层片材、制造方法以及包括多层片材的制品 | |
| EP3563014B1 (en) | Solar roof forming element and building | |
| CN108350691B (zh) | 用于建筑物的屋顶的屋顶形成元件和屋顶 | |
| KR101078090B1 (ko) | 건물 옥상의 방근 방수용 시트 | |
| KR102510331B1 (ko) | 단열성이 우수한 폴리카보네이트 복층판 | |
| ITMI981388A1 (it) | Rivestimento superficiale di membrana bituminosa | |
| JP2006168121A (ja) | 長尺樹脂成形体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |