CN110924601A - 一种光伏一体化屋面结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种光伏一体化屋面结构及其施工方法。该结构包括檩条，檩条上设有支座，支座上设有主水槽，相邻两主水槽之间设有横向水槽和标准板，主水槽上设有对标准板进行压设限位的竖向盖板，横向水槽位于两个标准板间隙的下部，并横向水槽的两端与主水槽连通。该施工方法，包括如下步骤：支座安装；主水槽安装；主水槽连接；横向水槽安装；保温、透气层安装；标准板安装。本发明的优点：完美的实现了将太阳能光伏发电与建筑相结合，并且避免了目前分布式光伏项目受制于屋顶承重的问题；只有屋面暴露在外，有良好的密封环境，使用寿命可延长至30年以上；采用卡扣式零穿孔连接，避免了漏水隐患。

Description

一种光伏一体化屋面结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工，特别是指一种光伏一体化屋面结构及其施工方法。

背景技术

传统钢结构后置式光伏屋面（BAPV）利用原结构屋面压型金属板，安装光伏发电组件，光伏发电组件安装前屋面结构必须施工完成，然后再进行光伏组件的二次安装，安装需在已施工完成屋面二次安装光伏发电组件，导致原屋面因施工人员踩踏、屋面材料吊装、长期光伏自重荷载和局部设备荷载等原因，造成屋面板（彩钢板、铝镁锰版）永久沉降变形，产生后期屋面漏水隐患，因漏水点的不宜排查，致使长期漏水隐患的存在，并且随着使用年限时间增厂漏水问题会原来越严重。

发明内容

本发明提出一种光伏一体化屋面结构及其施工方法，解决了现有BAPV受年限影响存在漏水风险的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种光伏一体化屋面结构，包括檩条，檩条上设有支座，支座上设有主水槽，相邻两主水槽之间设有横向水槽和标准板，主水槽上设有对标准板进行压设限位的竖向盖板，横向水槽位于两个标准板间隙的下部，并横向水槽的两端与主水槽连通。

所述的支座为“几”字形，支座上位于两侧的下端板通过自攻钉I与檩条连接，支座的上端板上设有与主水槽的底部接触的橡胶垫II，上端板通过自攻钉II与主水槽连接。

所述的主水槽包括设在支座上的底板，底板上设有对称的竖支板，竖支板的外侧设有外弧板，外弧板与底板之间设有斜支板，两竖支板之间设有上接板。

所述的主水槽之间设有连接接头、连接条和连接底板，连接接头密封罩设在底板的上端面、竖支板的外端面、外弧板、斜支板、上接板的上端面上，连接条套在底板、竖支板与上接板之间形成的空腹内，连接底板与底板的下端面贴合，斜支板上设有拉紧座，相对的两拉紧座之间设有对拉组件。

所述的连接条、连接底板通过自攻钉III与主水槽连接。

所述的竖支板的上端设有向内侧外伸出的外缘和向内侧伸出的内缘。

所述的外弧板的端部设有向内的钩部，钩部与横向水槽端部的卡缘I配合。

所述的横向水槽为U形截面的月牙状。

所述的横向水槽之间设有多翼密封条。

所述的标准板为光伏板或踏板。

所述的竖向盖板的下部设有槽，主水槽的竖支板上部设有槽，槽内卡设有与标准板配合的橡胶垫II。

所述的竖向盖板上设有螺钉，螺钉与螺母连接，螺母设在主水槽上。

所述的竖向盖板与标准板之间设有接地片。

所述的主水槽的竖支板上端设有向内侧伸出的卡缘II，卡缘II与螺母上的卡槽配合。

所述的主水槽与洞口之间设有内衬管I，主水槽上设有对内衬管I进行压设限位的竖向盖板，内衬管I上设有泛水板I，泛水板I上设有防水卷材。

所述的泛水板I的下端包裹内衬管I与竖向盖板接触的一端，泛水板I的中部弯折经过内衬管I与洞口的夹角处，泛水板I的上端对折罩设在洞口处的示意装置内。

所述的防水卷材的下端罩在竖向盖板上，防水卷材的上端与泛水板I的上端连接，并防水卷材的上端罩设在洞口处的示意装置内。

所述的主水槽靠近山墙的一侧设有内衬管II，主水槽上设有对内衬管II进行压设限位的竖向盖板，内衬管II上设有泛水板II，泛水板II位于竖向盖板与山墙上的山墙盖板之间。

所述的泛水板II的下端包裹在内衬管II与竖向盖板接触的一端，泛水板II的中部经过弯折，泛水板II的上端压入山墙盖板内。

所述的泛水板II弯折形成倾斜段，倾斜段压在两个山墙盖板伸出山墙的下斜部之间。

屋脊处相对的标准板之间设有屋脊盖板，标准板与屋脊盖板之间设有密封条，密封条的下部设有横向水槽，相邻两屋脊盖板之间罩设有压板。

所述的屋脊盖板的两端设有折边，折边卡入横向水槽内，折边通过密封胶固定在横向水槽内。

所述的压板的两端设有端板，端板与竖向盖板连接。

位于伸缩缝处的伸缩盖板通过竖向盖板固定在两主水槽之间，伸缩盖板压设在竖向盖板与内衬管III之间，内衬管III压设在竖向盖板与主水槽之间。

所述的伸缩盖板包括平直段，平直段的中部设有梯形的弯折段I，弯折段I的中部设有梯形的弯折段II。

一种上述屋面结构的施工方法，包括如下步骤：

a，支座安装，根据支座定位方框，将支座摆放至定位方框内，然后用自攻钉I将支座固定至檩条上，支座安装完成后，根据标高复测数据安装橡胶垫I；

b，主水槽安装，根据测量放样主水槽基准线将主水槽摆放到位，然后用自攻钉II将橡胶垫I与主水槽一同安装至几字形的支座上；

c，主水槽连接，主水槽连接接采用螺栓对接，先将连接条安装至主水槽空腹部位，利用自攻钉III进行固定，同时连接接头套住两端主水槽，进行密封防水，然后在主水槽侧壁对称布置拉紧座，同样采用自攻钉III固定，拉紧座固定后，拧紧拉紧螺栓保证主水槽连接严密，最后安装主水槽连接底板，并采用自攻钉III进行固定连接；

d，横向水槽安装，根据测量放样横向水槽基准线，将横向水槽安装至两主水槽的卡扣上；

e，保温、透气层安装，进行屋面底板与光伏板件保温、透气层保温棉及防水透气膜的安装，安装时将整卷保温棉延屋脊方向摆放，铺设时自屋脊向屋檐依次铺设，保温棉铺设完成后开始铺设防水透气膜，防水透气膜铺设同玻璃保温棉，自屋脊向屋檐铺设；

f，标准板安装，将光伏板或踏板吊运并放至相应位置，摆放时同时进行螺母及主水槽上橡胶垫III的安装，摆放到位后分别安装接地片、竖向盖板上橡胶垫III及竖向盖板，竖向盖板安装后用螺钉拧紧，最后安装横向水槽之间的多翼密封条。

本发明的优点：

（1）光伏建筑一体化（BIPV）是光伏与建筑的有机结合，不同于后置式光伏屋面（BAPV）单纯在建筑物上加装，是把太阳能利用纳入建筑的总体设计，将建筑、技术和美学融为一体，把光伏发电组件单元板和检修走道板直接作为屋面屋面板，完美的实现了将太阳能光伏发电与建筑相结合，并且避免了目前分布式光伏项目受制于屋顶承重的问题。

（2）在地面电站资源逐渐稀缺的情况下，光伏建筑一体化屋面（BIPV）可以利用工业、公共大型工程的屋面安装，不仅节约空间，而且不受安装区域的限制，可以适用于人口密集的地方安装使用。

（3）光伏建筑一体化（BIPV）的光伏发电组件只有屋面暴露在外，有良好的密封环境，使用寿命可延长至30年以上，光伏阵列安装在屋顶围护结构上，吸收太阳能，转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了室内空调冷负荷，节省了能源。

（4）光伏发电建筑一体化屋面主要采用憎水性玻璃面板与主水槽、防水竖向盖板等形成屋面防排水系统，屋面构造、泛水包边、风机洞口等采用模块化组合构成，主水槽等受力构件采用卡扣式零穿孔连接，避免了漏水隐患，泛水包边采用对焊连接，系统设计带有防震动体系，可有效防止临海区域高频次风荷载作用，有效消化伸缩变形、温度变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主水槽安装示意图。

图2为本发明连接接头截面图。

图3为本发明主水槽连接立体图。

图4为本发明主水槽连接截面图。

图5为本发明横向水槽安装示意图。

图6为本发明标准板安装示意图。

图7为本发明横向水槽位置示意图。

图8为本发明洞口结构示意图。

图9为本发明山墙结构示意图。

图10为本发明屋脊结构示意图。

图11为本发明伸缩缝结构示意图。

图中：1-檩条，2-支座，3-主水槽，4-横向水槽，5-标准板，6-竖向盖板，7-螺钉，8-螺母；11-自攻钉I；21-橡胶垫I，22-自攻钉II；31-底板，32-竖支板，33-外弧板，34-斜支板，35-上接板，36-连接接头，37-连接条，38-拉紧座，39-连接底板，310-自攻钉III；41-钩部，42-卡缘I，43-多翼密封条；51-光伏板，52-踏板；61-橡胶垫II，62-槽，63-接地片；81-卡槽，82-卡缘II；91-内衬管I，92-泛水板I，93-防水卷材，94-洞口，95-示意装置；101-内衬管II，102-泛水板II，103-山墙，104-山墙盖板；111-屋脊盖板，112-压板，113-密封条；121-内衬管III，122-伸缩盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至7所示，一种光伏一体化屋面结构，包括檩条1，檩条1上设有支座2，支座2为“几”字形，用于安装主水槽，支座2上位于两侧的下端板通过自攻钉I11与檩条1连接，支座2的上端板上设有与主水槽3的底部接触的橡胶垫II21，上端板通过自攻钉II22与主水槽3连接。

主水槽3用于屋面排水并安装标准板和横向水槽，积水能够在倾斜的主水槽自动下流，主水槽包括设在支座2上的底板31，底板31上一体设有对称的竖支板32，竖支板32的外侧一体设有外弧板33，竖支板与外弧板之间形成排水的通道，外弧板33与底板31之间一体设有斜支板34，提高外弧板的强度，两竖支板32之间设有上接板35。

主水槽3之间设有连接接头36、连接条37和连接底板39，用于实现相邻两主水槽之间的对接密封防水连接，连接接头36为胶套，密封罩设在底板31的上端面、竖支板32的外端面、外弧板33、斜支板34、上接板35的上端面上，对两个主水槽之间的间隙进行过渡，连接条37通过自攻钉III310套设固定在竖支板32与上接板35之间形成的空腹内，对内部支撑连接，连接底板39通过自攻钉III310与底板31的下端面贴合固定，对底部支撑连接，斜支板34上通过自攻钉III310设有拉紧座38，相对的两拉紧座38之间设有对拉组件，用于拉紧两主水槽贴紧，保证防水效果。竖支板32的上端设有向内侧外伸出的外缘和向内侧伸出的内缘，能够遮挡连接接头与主水槽之间的间隙，降低缝隙受到雨水侵蚀的风险。

相邻两主水槽3之间设有横向水槽4和标准板5，标准板5根据需要，为光伏板51或踏板52，主水槽3上设有对标准板5进行压设限位的竖向盖板6，竖向盖板6的下部设有槽62，主水槽3的竖支板32上部设有槽62，槽62内卡设有与标准板5配合的橡胶垫II61，竖向盖板6上设有螺钉7，螺钉7与螺母8连接，螺母8滑动卡设在主水槽3上。拧紧螺钉，即可通过竖向盖板压紧标准板，实现标准板的固定，主水槽3的竖支板32上端设有向内侧伸出的卡缘II82，卡缘II82与螺母8上的卡槽81滑动卡设配合，保证螺母在主水槽上的卡设滑动，同时具有遮雨效果。竖向盖板6与标准板5之间设有接地片63。

横向水槽4为U形截面的月牙状，避免积水，横向水槽4位于两个标准板5间隙的下部，并横向水槽4的两端与主水槽3连通，两个标准板5之间设有多翼密封条43，用于防水，即使标准板间隙漏水，雨水也能通过间隙流入横向水槽，再流入主水槽排出。外弧板33的端部设有向内的钩部41，钩部41与横向水槽4端部的卡缘I42配合，实现横向水槽的卡设布置。

所述的主水槽3与洞口94之间设有内衬管I91，主水槽3上设有对内衬管I91进行压设限位的竖向盖板6，内衬管I91上设有泛水板I92，泛水板I92上设有防水卷材93。

所述的泛水板I92的下端包裹内衬管I91与竖向盖板6接触的一端，泛水板I92的中部弯折经过内衬管I91与洞口94的夹角处，泛水板I91的上端对折罩设在洞口94处的示意装置95内。

所述的防水卷材93的下端罩在竖向盖板6上，防水卷材93的上端与泛水板I92的上端连接，并防水卷材93的上端罩设在洞口94处的示意装置95内。

所述的主水槽3靠近山墙103的一侧设有内衬管II101，主水槽3上设有对内衬管II101进行压设限位的竖向盖板6，内衬管II101上设有泛水板II102，泛水板II102位于竖向盖板6与山墙103上的山墙盖板104之间。

所述的泛水板II102的下端包裹在内衬管II101与竖向盖板6接触的一端，泛水板II102的中部经过弯折，泛水板II102的上端压入山墙盖板104内。

所述的泛水板II102弯折形成倾斜段，倾斜段压在两个山墙盖板104伸出山墙103的下斜部之间。

屋脊处相对的标准板5之间设有屋脊盖板111，标准板5与屋脊盖板111之间设有密封条113，密封条113的下部设有横向水槽4，相邻两屋脊盖板111之间罩设有压板112。

所述的屋脊盖板111的两端设有折边，折边卡入横向水槽4内，折边通过密封胶固定在横向水槽4内。

所述的压板112的两端设有端板，端板与竖向盖板6连接。

位于伸缩缝处的伸缩盖板122通过竖向盖板5固定在两主水槽3之间，伸缩盖板122压设在竖向盖板6与内衬管III121之间，内衬管III121压设在竖向盖板6与主水槽3之间。

所述的伸缩盖板122包括平直段，平直段的中部设有梯形的弯折段I，弯折段I的中部设有梯形的弯折段II。

上述屋面结构的施工方法，包括如下步骤：

a，支座安装，根据支座定位方框，将支座摆放至定位方框内，然后用自攻钉I将支座固定至檩条上，支座安装完成后，根据标高复测数据安装橡胶垫I。

b，主水槽安装，根据测量放样主水槽基准线将主水槽摆放到位，然后用自攻钉II将橡胶垫I与主水槽一同安装至几字形的支座上。

c，主水槽连接，主水槽连接接采用螺栓对接，先将连接条安装至主水槽空腹部位，利用自攻钉III进行固定，同时连接接头套住两端主水槽，进行密封防水，然后在主水槽侧壁对称布置拉紧座，同样采用自攻钉III固定，拉紧座固定后，拧紧拉紧螺栓保证主水槽连接严密，最后安装主水槽连接底板，并采用自攻钉III进行固定连接。

d，横向水槽安装，根据测量放样横向水槽基准线，将横向水槽安装至两主水槽的卡扣上。

e，保温、透气层安装，进行屋面底板与光伏板件保温、透气层保温棉及防水透气膜的安装，安装时将整卷保温棉延屋脊方向摆放，铺设时自屋脊向屋檐依次铺设，保温棉铺设完成后开始铺设防水透气膜，防水透气膜铺设同玻璃保温棉，自屋脊向屋檐铺设。

f，标准板安装，将光伏板或踏板吊运并放至相应位置，摆放时同时进行螺母及主水槽上橡胶垫III的安装，摆放到位后分别安装接地片、竖向盖板上橡胶垫III及竖向盖板，竖向盖板安装后用螺钉拧紧，最后安装横向水槽之间的多翼密封条。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏一体化屋面结构，包括檩条（1），其特征在于：所述的檩条（1）上设有支座（2），支座（2）上设有主水槽（3），相邻两主水槽（3）之间设有横向水槽（4）和标准板（5），主水槽（3）上设有对标准板（5）进行压设限位的竖向盖板（6），横向水槽（4）位于两个标准板（5）间隙的下部，并横向水槽（4）的两端与主水槽（3）连通。

2.根据权利要求1所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：所述的主水槽（3）包括设在支座（2）上的底板（31），底板（31）上设有对称的竖支板（32），竖支板（32）的外侧设有外弧板（33），外弧板（33）与底板（31）之间设有斜支板（34），两竖支板（32）之间设有上接板（35）。

3.根据权利要求2所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：所述的主水槽（3）之间设有连接接头（36）、连接条（37）和连接底板（39），连接接头（36）密封罩设在底板（31）的上端面、竖支板（32）的外端面、外弧板（33）、斜支板（34）、上接板（35）的上端面上，连接条（37）套在底板（31）、竖支板（32）与上接板（35）之间形成的空腹内，连接底板（39）与底板（31）的下端面贴合，斜支板（34）上设有拉紧座（38），相对的两拉紧座（38）之间设有对拉组件。

4.根据权利要求1所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：所述的标准板（5）为光伏板（51）或踏板（52）。

5.根据权利要求1所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：所述的竖向盖板（6）上设有螺钉（7），螺钉（7）与螺母（8）连接，螺母（8）设在主水槽（3）上。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：所述的主水槽（3）与洞口（94）之间设有内衬管I（91），主水槽（3）上设有对内衬管I（91）进行压设限位的竖向盖板（6），内衬管I（91）上设有泛水板I（92），泛水板I（92）上设有防水卷材（93）。

7.根据权利要求1、2、3或5所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：所述的主水槽（3）靠近山墙（103）的一侧设有内衬管II（101），主水槽（3）上设有对内衬管II（101）进行压设限位的竖向盖板（6），内衬管II（101）上设有泛水板II（102），泛水板II（102）位于竖向盖板（6）与山墙（103）上的山墙盖板（104）之间。

8.根据权利要求1、2、3或5所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：屋脊处相对的标准板（5）之间设有屋脊盖板（111），标准板（5）与屋脊盖板（111）之间设有密封条（113），密封条（113）的下部设有横向水槽（4），相邻两屋脊盖板（111）之间罩设有压板（112）。

9.根据权利要求1、2、3或5所述的光伏一体化屋面结构，其特征在于：位于伸缩缝处的伸缩盖板（122）通过竖向盖板（5）固定在两主水槽（3）之间，伸缩盖板（122）压设在竖向盖板（6）与内衬管III（121）之间，内衬管III（121）压设在竖向盖板（6）与主水槽（3）之间。

10.一种权利要求1~9任一屋面结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

a支座安装，根据支座定位方框，将支座摆放至定位方框内，然后用自攻钉I将支座固定至檩条上，支座安装完成后，根据标高复测数据安装橡胶垫I；

b主水槽安装，根据测量放样主水槽基准线将主水槽摆放到位，然后用自攻钉II将橡胶垫I与主水槽一同安装至几字形的支座上；

c主水槽连接，主水槽连接接采用螺栓对接，先将连接条安装至主水槽空腹部位，利用自攻钉III进行固定，同时连接接头套住两端主水槽，进行密封防水，然后在主水槽侧壁对称布置拉紧座，同样采用自攻钉III固定，拉紧座固定后，拧紧拉紧螺栓保证主水槽连接严密，最后安装主水槽连接底板，并采用自攻钉III进行固定连接；

d横向水槽安装，根据测量放样横向水槽基准线，将横向水槽安装至两主水槽的卡扣上；

e保温、透气层安装，进行屋面底板与光伏板件保温、透气层保温棉及防水透气膜的安装，安装时将整卷保温棉延屋脊方向摆放，铺设时自屋脊向屋檐依次铺设，保温棉铺设完成后开始铺设防水透气膜，防水透气膜铺设同玻璃保温棉，自屋脊向屋檐铺设；

f标准板安装，将光伏板或踏板吊运并放至相应位置，摆放时同时进行螺母及主水槽上橡胶垫III的安装，摆放到位后分别安装接地片、竖向盖板上橡胶垫III及竖向盖板，竖向盖板安装后用螺钉拧紧，最后安装横向水槽之间的多翼密封条。

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