CN113846806A - 一种装配式光伏屋面及其装配施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种装配式光伏屋面及其装配施工方法，属于分布式光伏屋顶施工领域，装配式光伏屋面包括拼装连接为一体的光伏屋面模块，光伏屋面模块包括基板、铺设在基板上的保温板、铺设在保温板上的波形防水板、设置在波形防水板上的光伏组件；相邻光伏组件之间通过铝合金夹具和螺纹钢垫片卡合，并通过自上向下设置、且依次贯穿铝合金夹具、螺纹钢垫片、波形防水板、保温板和基板的固定螺杆的穿接连接，并通过螺母紧固；固定螺杆的尾部穿接有连接角码；铝合金扣盖压合在铝合金夹具上；光伏屋面模块的两端面处，波形防水板的断面均位于波峰处。本发明解决现有光伏屋面施工方式安装精度低、施工速度慢、人工成本高的难题。
Description
技术领域
本发明属于分布式光伏屋顶施工领域，具体涉及一种装配式光伏屋面及其装配施工方法。
背景技术
作为可再生清洁能源领域最具潜力的发展方向，分布式光伏和装配式建筑成为当前乃至未来屋顶和幕墙的设计和施工的重要因素。现有技术大多侧重于光伏屋面在商业建筑平屋面或工业厂房上的安装，针对坡屋面建筑的光伏组件以BAPV居多，即光伏组件安装在屋面之上，从建筑成本、美观的角度和屋面的通风节能角度看都不是最优。
目前光伏屋顶常用的安装方式有：利用结构层预埋螺栓或化学锚栓固定支架、专用夹具或双组分胶粘结法等，这些施工方法普遍存在安装拆卸困难，维护繁琐，与现有的建筑物功能发生冲突，或因破坏了屋面原有防水体系，导致建筑屋顶日后发生局部渗漏等问题。
由于光伏组件的安装滞后于屋面系统，且施工设计人员往往缺乏对屋面系统的研究，导致现有光伏屋面大多只局限于屋顶发电，却无法兼顾屋面的美观和系统通风质量，从而影响到室内居住空间的舒适性。
还有一些分布式光伏技术虽然解决了上述问题，但囿于成本居高不下难以推广。
现有光伏屋面的安装方式是采用传统施工方法在屋面施工现场安装系统组件，屋面质量受制于施工人员的技术水平、熟练程度和责任心及施工条件等众多因素，造成屋面系统组件无法完美拼合，存在一定的拼装误差，导致完工后的光伏屋面安装精度低、可能存在不同程度的质量问题，以及施工速度慢、人工成本高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配式光伏屋面及其装配施工方法，以解决现有光伏屋面施工方式安装精度低、施工速度慢、人工成本高的难题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术发明：
一种装配式光伏屋面，包括拼装连接为一体的光伏屋面模块，光伏屋面模块包括基板、铺设在基板上的保温板、铺设在保温板上的波形防水板、设置在波形防水板上的光伏组件；相邻光伏组件之间通过铝合金夹具和螺纹钢垫片卡合，并通过自上向下设置、且依次贯穿铝合金夹具、螺纹钢垫片、波形防水板、保温板和基板的固定螺杆的穿接连接，并通过螺母紧固；固定螺杆的尾部穿接有连接角码；铝合金扣盖压合在铝合金夹具上；光伏屋面模块的两端面处，波形防水板的断面均位于波峰处。
相邻光伏屋面模块契合对接，在连接拼缝处，两光伏屋面模块的波形防水板之间的上表面覆盖波形防水板连接件，并通过由下至上设置的连接螺杆穿接固定。
连接螺杆由下至上穿接在相邻两光伏屋面模块的连接拼缝处；连接螺杆由下至上依次穿接过连接角码、基板、保温板、波形防水板、波形防水板连接件、螺纹钢垫片及铝合金夹具，连接螺杆的尾部位于铝合金夹具内、并通过螺母紧固。
进一步优选的技术方案，波形防水板连接件为波形与波形防水板契合的波形板体，材质与波形防水板相同，波形防水板连接件的长度30cm～110cm。
进一步优选的技术方案，铝合金夹具包括U形部，U形部的两端水平向外弯折、形成卡合部；U形部的一对竖直肢的内侧面一对侧设有一对下凸卡刺。
进一步优选的技术方案，螺纹钢垫片为矩形板体，中心开有螺纹孔；螺纹钢垫片的横向长度长于铝合金夹具的U形部的水平肢的长度。
进一步优选的技术方案，螺纹钢垫片设置在波形防水板的波峰处，铝合金夹具设置在螺纹钢垫片上；铝合金夹具的U形部的竖直肢、卡合部与螺纹钢垫片之间形成光伏组件卡口；光伏组件的端部对应卡合在光伏组件卡口内。
进一步优选的技术方案，铝合金扣盖包括弧形盖板、垂直连接在弧形盖板底面的一对连接板；一对连接板的外侧面对称设有一对上凸卡刺。
进一步优选的技术方案，当铝合金扣盖压入铝合金夹具时，铝合金扣盖的一对上凸卡刺与铝合金夹具的一对上凸卡刺对应卡钩自锁。
进一步优选的技术方案，一体的光伏屋面模块拼装在钢结构屋面上时，光伏屋面模块通过连接角码与钢结构屋面的钢檩条连接，并通过螺栓组紧固；钢檩条的上翼缘板顶撑在光伏屋面模块的基板上，下翼缘板支撑在钢结构屋面的钢横梁上。
进一步优选的技术方案，一体的光伏屋面模块拼装在混凝土屋面上时，预先在混凝土屋面结构层通过膨胀螺栓连接有支撑角码；光伏屋面模块通过连接角码与支撑角码连接，并通过螺栓组紧固。
一种权利要求所述的装配式光伏屋面的装配施工方法，步骤为：
第一步：在工厂预制一体的光伏屋面模块：
a:铺设基板。
b:在基板上铺设保温板。
c在保温板上铺设波形防水板。
d：将光伏组件铺设在波形防水板上，调节光伏组件连接处为波形防水板的波峰位置。
e：调整铝合金夹具的U形部的竖直肢和卡合部与光伏组件边缘紧密接触，光伏组件和铝合金夹具接触面需涂抹防水硅酮胶密封。
f：连接螺杆自上向下贯穿铝合金夹具、波形防水板、保温板、基板和连接角码，旋紧螺纹钢垫片和螺母。
g：将铝合金扣盖压入铝合金夹具内、并扣紧。
第二步：将在工厂预制好的光伏屋面模块运至施工现场。
第三步：将光伏屋面模块吊装放置在待施工屋面上，待施工屋面包括混凝土屋面、钢结构屋面或木结构屋面。
第四步：使用波形防水板连接件覆盖在两块光伏屋面模块接缝处的波形防水板之上，调节波形防水板连接件的波峰位于两块光伏屋面模块的中间位置。第五步：位于光伏屋面模块接缝处的波形防水板连接件的波峰上，依次放置螺纹钢垫片、铝合金夹具，铝合金夹具和光伏组件的接触面涂抹防水硅酮胶密封。
第六步：在光伏屋面模块接缝处，将一根连接螺杆自下向上穿透波形防水板连接件，旋紧螺纹钢垫片和螺母，将两块光伏屋面模块紧密连接。
第七步：采用螺栓组将连接好的光伏屋面模块通过连接角码固定屋面上。
a：钢结构屋面：直接将光伏屋面模块的连接角码紧固在钢结构骨架的钢檩条上。
b：混凝土屋面：需提前在混凝土屋面使用膨胀螺栓安装支撑角码，将光伏屋面模块的连接角码紧固在混凝土屋面支撑角码上。
重复上述步骤三至七，至可同时安装的全部光伏屋面模块拼装完成。
第八步：将铝合金扣盖压入铝合金夹具内、并扣紧，完成装配式光伏屋面的装配施工。
与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果：
1，本发明将光伏组件、波形防水板、保温板和基板在工厂预制、加工成一体结构的光伏屋面模块，运至施工现场后将光伏屋面模块通过连接螺杆和波形防水板连接件直接进行装配，能够快速完成装配式光伏屋面的施工；本发明装配式光伏屋面及其装配施工方法的工业化生产的质量和装配式的建造方式，形成一整套规范化的装配式光伏屋面及其装配施工方法，确保产品质量和整体施工质量。
2，本发明装配式光伏屋面及其装配施工方法，对人工的依赖性低，降低人工成本，能够加快施工速度，节能环保，品质监控容易。
3，本发明通过光伏屋面模块的装配式施工，具有模块尺寸规整、质量可控、生产和施工机械化程度高、显著降低施工人工成本的优点。
4，现有技术中，铝合金夹具为一体结构，直接与波形防水板连接。
本发明中，在铝合金夹具与波形防水板之间设置螺纹钢垫片，一是，通过设置螺纹钢垫片，在螺纹钢垫片和铝合金夹具之间形成光伏组件卡口，对光伏组件进行卡固连接；二是，在铝合金夹具与波形防水板之间多设置一层螺纹钢垫片，增加铝合金夹具与波形防水板之间的连接厚度，进而增强连接螺杆或固定螺杆的穿接厚度，进而增强连接强度和固定强度；三是，螺纹钢垫片的中心开有螺纹孔，连接螺杆和固定螺杆均以螺纹连接的方式与螺纹钢垫片连接，较光滑穿接，连接更加稳固。
5，现有技术中，光伏屋面安装方式仅为将系统组件在工厂预制，然后将各构件在现场拼装，完成光伏屋面施工；现有技术中不存在一体的光伏屋面模板，因此也不存在光伏屋面模块接缝。
本发明中，在光伏屋面模块间拼缝处的波形防水板之间设置波形防水板连接件，波形防水板连接件为与波形防水板的波形、结构、材质均相同的板体，能够与波形防水板完全契合，使得波形防水板与波形防水板连接件之间不存在连接缝隙，保证屋面的排水功能，且便于光伏屋面模块的连接，加快施工。
6，同一光伏屋面模块上，固定螺杆由上至下设置；保证光伏屋面模块的牢固性。
7，光伏屋面模块间的拼缝处，连接螺杆由下至上设置；便于在施工现场通过螺母对连接螺杆进行紧固；防止连接螺杆尾部位于光伏屋面模块下表面，无法实现操作的问题。
本发明可广泛应用于各种坡屋面，如钢结构、木结构以及混凝土屋面等。
附图说明
图1是本发明装配式光伏屋面，光伏屋面模块处，屋面为混凝土屋面时的示意图；
图2是本发明装配式光伏屋面，光伏屋面模块拼缝处，屋面为混凝土屋面时的示意图；
图3是本发明装配式光伏屋面，光伏屋面模块处，屋面为钢结构屋面时的示意图。
图4是本发明装配式光伏屋面，光伏屋面模块拼缝处，屋面为钢结构屋面时的示意图。
图5是本发明连接螺杆或固定螺杆的示意图。
图6是本发明连接角码的示意图。
图7是本发明铝合金扣盖的示意图。
图8是本发明铝合金夹具的示意图。
附图标记：1—光伏组件、2—波形防水板、3—保温板、4—基板、5—钢檩条、6—混凝土屋面、7—固定螺杆、8—螺纹钢垫片、9—铝合金扣盖、10—铝合金夹具、11—连接角码、12—波形防水板连接件、13—连接螺杆、14—支撑角码。
具体实施方式
参见图1至4所示，一种装配式光伏屋面及其装配施工方法。
一种装配式光伏屋面，包括拼装连接为一体的光伏屋面模块，光伏屋面模块包括基板4、铺设在基板4上的保温板3、铺设在保温板3上的波形防水板2、设置在波形防水板2上的光伏组件1。
相邻光伏组件1之间通过铝合金夹具10和螺纹钢垫片8卡紧，并通过固定螺杆7固定在波形防水板2上；铝合金扣盖9压合在铝合金夹具10上。
螺纹钢垫片8设置在波形防水板2的波峰处，铝合金夹具10设置在螺纹钢垫片8上，光伏组件1横向插接在铝合金夹具10和螺纹钢垫片8之间。
固定螺杆7自上向下设置，依次贯穿铝合金夹具10、螺纹钢垫片8、波形防水板2、保温板3和基板4，并固定螺杆7的尾部通过螺母紧固；固定螺杆7的头部通过螺纹钢垫片8锁紧铝合金夹具10。
参见图6所示，固定螺杆7的尾部穿接有连接角码11，连接角码11通过螺母固定，连接角码11的水平肢与螺母之间垫有防水橡胶垫片；固定螺杆7的头部与铝合金夹具10之间垫有防水橡胶垫片。
光伏屋面模块的两端面处，波形防水板2的断面均位于波峰处。
一块光伏屋面模块上可根据需要设置多个固定螺杆7穿接点。
铝合金夹具10包括U形部，U形部的两端水平向外弯折、形成卡合部；U形部的一对竖直肢的内侧面一对侧设有一对下凸卡刺。
螺纹钢垫片8为矩形板体，中心开有螺纹孔；螺纹钢垫片8的横向长度长于铝合金夹具10的U形部的水平肢的长度。
参见图8所示，铝合金夹具10的U形部竖直肢、卡合部与螺纹钢垫片8之间形成光伏组件卡口；光伏组件1的端部对应卡合在光伏组件卡口内。
通过光伏组件卡口对光伏组件1进行卡紧，较现有光伏组件的固定方式更加牢固，现有光伏组件的固定方式，主要适用于现场光伏组件的拼装，因此更加便于光伏组件的拼装。
参见图5所示，具体，固定螺杆7自上向下依次穿过铝合金夹具10的U形部的水平肢、螺纹钢垫片8中心的螺纹孔、波形防水板2的波峰处、保温板3、基板4以及连接角码11的水平肢，并通过螺母紧固。
参见图7所示，铝合金扣盖9包括弧形盖板、垂直连接在弧形盖板底面的一对连接板；一对连接板的外侧面对称设有一对上凸卡刺。
当铝合金扣盖9在外力作用下压入铝合金夹具时，铝合金扣盖9的一对上凸卡刺与铝合金夹具10的一对上凸卡刺对应卡钩；铝合金扣盖9因无法自行反向运动而实现自锁，使得铝合金扣盖9压紧、卡合在铝合金夹具10上，连接牢固；此外，铝合金扣盖9的作用在于保护固定螺栓和连接螺栓不受雨水锈蚀和屋面的美观。
相邻两光伏屋面模块对接连接，在连接拼缝处，两光伏屋面模块的波形防水板2之间的上表面通过波形防水板连接件12连接，并通过由下至上设置的连接螺杆13穿接固定。
波形防水板连接件12为波形与波形防水板2契合的波形板体，材质与波形防水板2相同；波形防水板连接件12的长度一般为30cm～110cm。
连接螺杆13由下至上穿接在相邻两光伏屋面模块的连接拼缝处；连接螺杆13由下至上依次穿接过连接角码11、基板4、保温板3、波形防水板2、波形防水板连接件12、螺纹钢垫片8及铝合金夹具10，连接螺杆13的尾部位于铝合金夹具10内、并通过螺母紧固。
连接角码11穿接在连接螺杆13的头部，对整个光伏屋面模块起到承托作用，并连接螺杆13的尾部通过螺母锁紧光伏屋面模块。
连接螺杆13的头部与连接角钢之间垫有防水橡胶垫片；连接螺杆13的尾部与铝合金夹具10之间垫有防水橡胶垫片。
实施例一中，一体的光伏屋面模块连接在钢结构屋面上时，将光伏屋面模块通过连接角码11与钢结构屋面的钢檩条5连接；连接角码11的竖直肢与钢檩条5的腹板之间通过螺栓组连接。
钢檩条5的上翼缘板顶撑在光伏屋面模块的基板4上，下翼缘板支撑在钢结构屋面的钢横梁上。
钢结构屋面为钢结构骨架，钢结构骨架包括钢横梁和设置在钢横梁上的钢檩条5。
实施例二中，一体的光伏屋面模块连接在混凝土屋面6上时，在混凝土屋面的结构层通过膨胀螺栓连接支撑角码14；将光伏屋面模块通过连接角码11与混凝土屋面的支撑角码14连接；连接角码11的竖直肢与支撑角码14的竖直肢之间通过螺栓组连接。
实施例三中，一体的光伏屋面模块拼装在木结构屋面时，光伏屋面模块通过连接角码（11）连接在木结构骨架上。
上述中，基板4为OSB木望板、铝木复合板等材料；连接角码11是镀锌钢角码；螺纹钢垫片8是镀锌钢板；连接螺杆13和固定螺杆7均为M8镀锌钢螺杆；螺母为M8镀锌钢螺母。
一体的光伏屋面模块的加工制作过程：
第一步：铺设基板4，可使用OSB木望板、铝木复合板等材料。
第二步：在基板4上铺设保温板3。
第三步：在保温板3上铺设波形防水板2。
第四步：将光伏组件1铺设在波形防水板2上，调节光伏组件1连接处为波形防水板的波峰位置。
第五步：调整铝合金夹具10的U形部的竖直肢和卡合部与光伏组件1边缘紧密接触，光伏组件1和铝合金夹具10接触面需涂抹防水硅酮胶密封。
第六步：连接螺杆13自上向下贯穿铝合金夹具10、波形防水板2、保温板3、基板4和连接角码11，旋紧螺纹钢垫片8和螺母。
第七步：将铝合金扣盖9压入铝合金夹具10内、并扣紧。
本发明装配式光伏屋面的装配施工方法：
将在工厂制作好的光伏屋面模块运至施工现场。
第一步：将光伏屋面模块吊装放置在混凝土屋面或者钢结构屋面或木结构屋面上，且不限于上述屋面，可根据具体施工情况，将光伏屋面模块安装在其他屋面上。
第二步：使用波形防水板连接件12覆盖在两块光伏屋面模块接缝处的波形防水板2之上，调节波形防水板连接件12的波峰位于两块光伏屋面模块的中间位置。第三步：位于光伏屋面模块接缝处的波形防水板连接件12的波峰上，依次放置螺纹钢垫片8、铝合金夹具10，铝合金夹具10和光伏组件1的接触面涂抹防水硅酮胶密封。
第四步：在光伏屋面模块接缝处，将一根连接螺杆13自下向上穿透波形防水板连接件12，旋紧螺纹钢垫片8和螺母，将两块光伏屋面模块紧密连接。
第五步：采用螺栓组将连接好的光伏屋面模块通过连接角码11固定屋面上。
钢结构屋面：直接将光伏屋面模块的连接角码11紧固在钢结构骨架的钢檩条上。
混凝土屋面：需提前在混凝土屋面使用膨胀螺栓预留支撑角码14，将光伏屋面模块的连接角码11紧固在混凝土屋面预留的支撑角码上。
第六步，重复上述步骤一至五，至可同时安装的全部光伏屋面模块拼装完成。
第七步：将铝合金扣盖9压入铝合金夹具10内、并扣紧，完成装配式光伏屋面的装配施工。
1，现有技术中，铝合金夹具为一体结构，直接与波形防水板连接。
本发明中，在铝合金夹具与波形防水板之间设置螺纹钢垫片，一是，通过设置螺纹钢垫片，在螺纹钢垫片和铝合金夹具之间形成光伏组件卡口，对光伏组件进行卡固连接；二是，在铝合金夹具与波形防水板之间多设置一层螺纹钢垫片，增加铝合金夹具与波形防水板之间的连接厚度，进而增强连接螺杆或固定螺杆的穿接厚度，进而增强连接强度和固定强度；三是，螺纹钢垫片的中心开有螺纹孔，连接螺杆和固定螺杆均以螺纹连接的方式与螺纹钢垫片连接，较光滑穿接，连接更加稳固。
2，现有技术中，光伏屋面安装方式仅为将各构件在工厂预制，然后将各构件在现场拼装，完成光伏屋面施工；现有技术中不存在一体的光伏屋面模板，因此也不存在光伏屋面模块接缝。
本发明中，在光伏屋面模块间拼缝处的波形防水板之间设置波形防水板连接件，波形防水板连接件为与波形防水板的波形、结构、材质均相同的板体，能够与波形防水板完全契合，使得波形防水板与波形防水板连接件之间不存在连接缝隙，保证屋面的排水功能，且便于光伏屋面模块的连接，加快施工。
3，同一光伏屋面模块上，固定螺杆由上至下设置；保证光伏屋面模块的牢固性。
4，光伏屋面模块间的拼缝处，连接螺杆由下至上设置；便于在施工现场通过螺母对连接螺杆进行紧固；防止连接螺杆尾部位于光伏屋面模块下表面，无法实现螺母的紧固的问题。
本发明基于轻质节能通风屋面，采用波形防水板作为防水层，通过固定螺杆和螺母将光伏组件、防水板、保温层和刚性的基板紧固连接形成光伏屋面模块，在施工现场装配安装；同时，光伏组件作为装配式光伏屋面的一部分，发挥屋顶的保护和发电功能；雨水通过波形防水板汇集在屋檐处通过落水系统排走；波形防水板的波浪型结构在装配式光伏屋面内形成了大量气体流动空间，冷空气从低处的屋檐进入，挟带着屋面系统内的潮气从屋脊处排出，从而保持了屋面内部的凉爽干燥；良好的通风装配式光伏屋面不仅能够延长屋面使用寿命，降低房屋在使用过程中产生的建筑能耗，而且避免光伏组件因温升降低发电效率；此外，充分考虑到低能耗屋面所必须的通风透气性能，最大程度降低屋面能耗，提高屋面使用寿命，为光伏组件发电创造最佳工作环境。
本发明光伏屋面模块包括光伏组件、波形防水板、保温板和刚性的基板，通过固定螺杆紧固，在工厂预制、加工成光伏屋面模块后运至施工现场连接组装，快速完成装配式光伏屋面施工；相比现有光伏屋面技术，本发明在建筑品质、施工工期、节能环保、和建设成本等方面都具有显著优势；传统建造方式对人工的依赖性较高，品质监控难度大，而工业化生产的质量和装配式的建造方式更容易形成一套规范化系统，确保产品质量。
1，本发明中光伏屋面模块预制构件在工厂集中加工，施工现场干法拼接，生产和施工全过程的能耗远远低于现有技术中普遍的现场铺装，具有明显的低能耗优势。
2，本发明采用波形防水板作为屋面防水层，工艺成熟可靠，光伏组件通过配套铝合金夹具固定，实现了装配式光伏屋面的连贯性和完整性，减少渗漏隐患。
3，本发明为装配式屋面施工技术，光伏组件与光伏屋面模块在工厂被加工成可现场连接的预制构件，在建筑品质、施工工期、节能环保、和建设成本等方面都具有显著优势。
4，本发明可实现低能耗节能屋面系统的通风除湿隔热功能，波形防水板形成的空腔结构有利于空气流通，从檐口进入的冷空气吸收了系统内部的热能一路向上，挟带着潮气从屋檐处排出，这个过程连续不断，维持屋面的干燥和凉爽；凉爽通风的屋面不仅降低了建筑能耗，还为光伏组件营造了良好的工作环境；众所周知，光伏组件是通过晶硅的光电效应将光转化为电，如果电池片内部的温度太高反而会降低光电转换效率。
一般太阳能组件的功率是在25度1000瓦/㎡强光下测得，而夏天光伏组件的表面温度往往会超过45度；为避免组件发电效率降低，有些方案采用增大光伏组件和支座的距离，加大抗风负载，营造导流排风效果；有的增加风扇以及一些电气控制设备辅助散热，这些方法都增加了施工成本和难度。
本发明通过屋面的结构设计，实现了光伏组件所需要的通风散热环境，有利于维持光伏组件在夏季高温时的发电效率。
1，本发明为装配式光伏屋面的装配施工方法，装配式光伏屋面中光伏屋面模块为在工厂统一预制加工的建筑构件，具有加工精度高、质量可控的特点，构件尺寸可通过改变光伏组件模数及光伏组件尺寸灵活调整以适应不同屋面的要求。
2，本发明在施工过程中机械化程度较高，减少对施工人员的技术水平依赖，降低人工成本；在当前建筑工人劳动力短缺和人口老龄化的背景下更具推广价值。
3，本发明工艺简单，施工周期短，与现有光伏屋面技术方案相比更具成本优势。
4，本发明中的光伏组件作为装配式光伏屋面的组成要素，起到发电和保护的双重作用，是真正意义的BIPV技术。
5，本发明中，波形防水板不仅起到防水层的左右，还利用波浪型构造在屋面系统内营造了大量空气流动空间，为光伏组件创造了凉爽透气的工作环境，光伏组件在夏季不会因高温大幅降低光电转化率还能降低建筑在使用寿命中产生的建筑能耗。
6，本发明适用于各种坡屋面结构，包括混凝土屋面、钢结构屋面和木屋结构等。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种装配式光伏屋面，其特征在于：包括拼装连接为一体的光伏屋面模块，光伏屋面模块包括基板（4）、铺设在基板（4）上的保温板（3）、铺设在保温板（3）上的波形防水板（2）、设置在波形防水板（2）上的光伏组件（1）；相邻光伏组件（1）之间通过铝合金夹具（10）和螺纹钢垫片（8）卡合，并通过自上向下设置、且依次贯穿铝合金夹具（9）、螺纹钢垫片（8）、波形防水板（2）、保温板（3）和基板（4）的固定螺杆（7）的穿接连接，并通过螺母紧固；固定螺杆（7）的尾部穿接有连接角码（11）；铝合金扣盖（9）压合在铝合金夹具（10）上；光伏屋面模块的两端面处，波形防水板（2）的断面均位于波峰处；
相邻光伏屋面模块契合对接，在连接拼缝处，两光伏屋面模块的波形防水板（2）之间的上表面覆盖波形防水板连接件（12），并通过由下至上设置的连接螺杆（13）穿接固定；
连接螺杆（13）由下至上穿接在相邻两光伏屋面模块的连接拼缝处；连接螺杆（13）由下至上依次穿接过连接角码（11）、基板（4）、保温板（3）、波形防水板（2）、波形防水板连接件（12）、螺纹钢垫片（8）及铝合金夹具（10），连接螺杆（13）的尾部位于铝合金夹具（10）内、并通过螺母紧固。
2.根据权利要求1所述的装配式光伏屋面，其特征在于：波形防水板连接件（12）为波形与波形防水板（2）契合的波形板体，材质与波形防水板（2）相同，波形防水板连接件（12）的长度30cm～110cm。
3.根据权利要求1所述的装配式光伏屋面，其特征在于：铝合金夹具（10）包括U形部，U形部的两端水平向外弯折、形成卡合部；U形部的一对竖直肢的内侧面一对侧设有一对下凸卡刺。
4.根据权利要求3所述的装配式光伏屋面，其特征在于：螺纹钢垫片（8）为矩形板体，中心开有螺纹孔；螺纹钢垫片（8）的横向长度长于铝合金夹具（10）的U形部的水平肢的长度。
5.根据权利要求4所述的装配式光伏屋面，其特征在于：螺纹钢垫片（8）设置在波形防水板（2）的波峰处，铝合金夹具（10）设置在螺纹钢垫片（8）上；
铝合金夹具（10）的U形部的竖直肢、卡合部与螺纹钢垫片（8）之间形成光伏组件卡口；光伏组件（1）的端部对应卡合在光伏组件卡口内。
6.根据权利要求3所述的装配式光伏屋面，其特征在于：铝合金扣盖（9）包括弧形盖板、垂直连接在弧形盖板底面的一对连接板；一对连接板的外侧面对称设有一对上凸卡刺；
当铝合金扣盖（9）压入铝合金夹具时，铝合金扣盖（9）的一对上凸卡刺与铝合金夹具（10）的一对上凸卡刺对应卡钩自锁。
7.根据权利要求1所述的装配式光伏屋面，其特征在于：
一体的光伏屋面模块拼装在钢结构屋面上时，光伏屋面模块通过连接角码（11）与钢结构屋面的钢檩条（5）连接，并通过螺栓组紧固；
钢檩条（5）的上翼缘板顶撑在光伏屋面模块的基板（4）上，下翼缘板支撑在钢结构屋面的钢横梁上。
8.根据权利要求1所述的装配式光伏屋面，其特征在于：
一体的光伏屋面模块拼装在混凝土屋面（6）上时，预先在混凝土屋面结构层通过膨胀螺栓连接有支撑角码（14）；光伏屋面模块通过连接角码（11）与支撑角码（14）连接，并通过螺栓组紧固。
9.根据权利要求1所述的装配式光伏屋面，其特征在于：一体的光伏屋面模块拼装在木结构屋面时，光伏屋面模块通过连接角码（11）连接在木结构骨架上。
10.一种权利要求1至9任意一项所述的装配式光伏屋面的装配施工方法，其特征在于，步骤为：
第一步：在工厂预制一体的光伏屋面模块：
a:铺设基板（4）；
b:在基板（4）上铺设保温板（3）；
c在保温板（3）上铺设波形防水板（2）；
d：将光伏组件（1）铺设在波形防水板（2）上，调节光伏组件（1）连接处为波形防水板的波峰位置；
e：调整铝合金夹具（10）的U形部的竖直肢和卡合部与光伏组件（1）边缘紧密接触，光伏组件（1）和铝合金夹具（10）接触面需涂抹防水硅酮胶密封；
f：连接螺杆（13）自上向下贯穿铝合金夹具（10）、波形防水板（2）、保温板（3）、基板（4）和连接角码（11），旋紧螺纹钢垫片（8）和螺母；
g：将铝合金扣盖（9）压入铝合金夹具（10）内、并扣紧；
第二步：将在工厂预制好的光伏屋面模块运至施工现场；
第三步：将光伏屋面模块吊装放置在待施工屋面上，待施工屋面包括混凝土屋面、钢结构屋面或木结构屋面；
第四步：使用波形防水板连接件（12）覆盖在两块光伏屋面模块接缝处的波形防水板（2）之上，调节波形防水板连接件（12）的波峰位于两块光伏屋面模块的中间位置；第五步：位于光伏屋面模块接缝处的波形防水板连接件（12）的波峰上，依次放置螺纹钢垫片（8）、铝合金夹具（10），铝合金夹具（10）和光伏组件（1）的接触面涂抹防水硅酮胶密封；
第六步：在光伏屋面模块接缝处，将一根连接螺杆（13）自下向上穿透波形防水板连接件（12），旋紧螺纹钢垫片（8）和螺母，将两块光伏屋面模块紧密连接；
第七步：采用螺栓组将连接好的光伏屋面模块通过连接角码（11）固定屋面上；
a：钢结构屋面：直接将光伏屋面模块的连接角码（11）紧固在钢结构骨架的钢檩条上；
b：混凝土屋面：需提前在混凝土屋面使用膨胀螺栓安装支撑角码（14），将光伏屋面模块的连接角码（11）紧固在混凝土屋面支撑角码上；
c: 木结构屋面: 将光伏屋面模块的连接角码（11）紧固在木结构骨架上；
重复上述步骤三至七，至可同时安装的全部光伏屋面模块拼装完成；
第八步：将铝合金扣盖（9）压入铝合金夹具（10）内、并扣紧，完成装配式光伏屋面的装配施工。
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