CN119878757B - 一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置及使用方法 - Google Patents

一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置及使用方法

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Abstract

本发明提出了一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置及使用方法,属于建筑技术领域,包括安装在建筑屋面上的减震组件,减震组件上安装有柔性安装架,柔性安装架内安装光伏板,柔性安装架和减震组件的同侧端连接女儿墙;减震组件包括两个F型连接件,两个F型连接件之间安装第一摩擦条带;建筑屋面上安装两个L型连接板,两个L型连接板之间连接第二摩擦条带,第二摩擦条带与第一摩擦条带编织连接;第二摩擦条带上连接有第一连接杆,第一连接杆上连接活动组件,第一连接杆上连接柔性安装架,本装置中通过第二摩擦条带和第一摩擦条带滑动过程中相互摩擦做功,有效地消耗了既有建筑传递至本装置上的震动能量,并有效减小柔性安装架受到地震力的影响。

Description

一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置及使用方法
技术领域
本发明属于建筑技术领域,具体属于一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置及使用方法。
背景技术
随着全球对可再生能源需求的不断增长,光伏发电技术作为一种清洁、可持续的能源利用方式,得到了广泛的应用。特别是在既有建筑屋面上安装光伏发电组件,不仅能够充分利用建筑物的闲置空间,还能有效减少碳排放,促进能源结构的优化。
然而,既有建筑屋面是采用多层砖混结构和多层框架结构组成,然后通过钢架结构在屋顶设置安装架,在安装架上安装光伏组件,通过钢架结构组成的安装架,虽然能够固定光伏组件,但由于安装架为刚性结构,在房屋受到外接自然因素,如地震对建筑进行作用时,安装架起到的减震效果差,使得光伏组件收到极大地外力震动,影响往复组件安装的稳定性,故而既有屋面设置安装架之后,往往需要设置减震组件,通过减震组件对光伏组件进行减震。
现有光伏组件通常是使用减震垫或者弹簧组件,即在安装架与光伏组件之间设置减震垫或者弹簧组件,通过减震垫或者弹簧组件减弱安装架传递至光伏组件的震动,然后减震垫或者弹簧组件的安装,会降低安装架与光伏组件之间连接的强度,且减震垫或者弹簧组件的减震有限,当既有建筑屋面受到极大的震动时,则传递至光伏组件的震动也随之增加,严重时会导致光伏组件损坏。
发明内容
为了解决既有建筑屋面上安装的光伏组件通过减震垫或者弹簧组件进行减震,减震效果差的问题,本发明提供了一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置及使用方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提出了一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,包括安装在建筑屋面上的减震组件,所述减震组件的上方安装有柔性安装架,所述柔性安装架内安装有光伏板,所述柔性安装架和所述减震组件的同侧端活动连接有活动组件,所述活动组件安装于女儿墙上;
所述减震组件包括对称安装在所述建筑屋面上的两个F型连接件,两个所述F型连接件之间等间距安装有若干个第一摩擦条带;
所述建筑屋面上位于两个所述F型连接件同侧端头的位置处安装有L型连接板,两个所述L型连接板之间连接有第二摩擦条带,所述第二摩擦条带与所述第一摩擦条带在所述建筑屋面上的投影线相互垂直,且所述第二摩擦条带分别与若干个所述第一摩擦条带编织连接;
所述第二摩擦条带上连接有第一连接杆,所述第一连接杆上活动连接有活动组件,所述第一连接杆上滑动连接所述柔性安装架。
优选地,所述柔性安装架包括第二连接杆,所述第二连接杆的端头设置有连接钢套,所述连接钢套滑动安装于第一连接杆上,所述第二连接杆上转动连接有若干个安装卡套,每个所述安装卡套上连接有连接钢索,所述连接钢索上远离所述安装卡套的位置连接有第三连接杆,所述第三连接杆上连接有支撑立杆,所述支撑立杆安装于所述L型连接板的上端面上;
相邻两个所述连接钢索之间安装所述光伏板。
优选地,两个所述L型连接板上相对的侧端面上设置有滑槽,所述滑槽内滑动安装有滑块,所述滑块的边侧与所述滑槽的一侧端头之间连接有阻尼器;
所述滑块的外壁上设置有连接夹板,所述连接夹板连接所述第二摩擦条带的端头。
优选地,所述第一连接杆与所述活动组件之间连接有铰球组件;
所述女儿墙上套设有U型钢板,所述U型钢板的侧壁上安装所述活动组件。
优选地,所述活动组件包括金属夹板,所述金属夹板活动夹装于所述U型钢板上,所述金属夹板内设置有滑动件,所述滑动件内滑动连接有第四连接杆的一端,所述第四连接杆的另一端固定于所述U型钢板的顶部端面上。
优选地,所述滑动件包括轨道板,所述轨道板内滑动连接有滑头,所述滑头固定于所述第四连接杆的上端端头上。
优选地,所述金属夹板上设置有第一配重件,所述第一配重件包括第一受力支撑杆,所述第一受力支撑杆固定于所述金属夹板上远离所述第一连接杆的一侧端面上,所述第一受力支撑杆的顶部设置有第五连接杆,所述第五连接杆上设置有第六连接杆,所述第六连接杆上远离所述第五连接杆的端头上设置有第一配重球,所述第六连接杆与所述第五连接杆之间设置有斜向撑杆。
优选地,所述金属夹板上相对所述第一连接杆的一侧端面上设置有第二受力支撑杆,所述第二受力支撑杆的顶端设置有第七连接杆,所述第七连接杆与所述第五连接杆相互平行;
位于同一面所述女儿墙上的所有所述第七连接杆上连接有一个开放式钢套。
优选地,所述第一配重件还包括弧形连接杆,所述弧形连接杆的一端固定在所述金属夹板的顶部端面上,所述弧形连接杆的另一端端头上连接有弹性连接件,所述弹性连接件上连接有第二配重球。
本发明提出了一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置使用方法,应用于一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,包括以下步骤:
当既有建筑受到地震作用时,活动组件在女儿墙上发生往复;
所述活动组件拉动第一连接杆,以使所述第一连接杆上远离所述女儿墙的一端在两个所述F型连接件之间往复移动;
所述第一连接杆拉动第二摩擦条带沿着第一摩擦条带反复滑动;
所述第二摩擦条带与第一摩擦条带在滑动的过程中相互摩擦做功,以耗散能量;柔性安装架与所述第一连接杆连接处在所述第一连接杆上进行往复滑动,以保持所述柔性安装架稳定。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明提出了一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,本装置通过减震组件中的第二摩擦条带和第一摩擦条带在第一连接杆的作用下相互滑动,第二摩擦条带和第一摩擦条带滑动过程中相互摩擦做功,有效地消耗了既有建筑传递至本装置上的震动能量,并有效减小柔性安装架受到地震力的影响,即使建筑在受到地震时,柔性安装架也能保持高度的稳定性,确保光伏板能够持续、稳定地发电,显著提高了光伏板的工作稳定性,延长了其使用寿命,同时,本装置的结构紧凑、安装方便,适用于各种既有建筑屋面,为光伏发电系统的安全、稳定运行提供了有力保障。
进一步地,本装置中通过第二连接杆与连接钢套的滑动配合,使得柔性安装架能够灵活地适应第一连接杆的位移,确保了光伏板在地震中的稳定性,第二连接杆上转动安装的若干个安装卡套,配合连接钢索与第三连接杆、支撑立杆的连接,构成了一个稳固而灵活的支撑体系,进而使得光伏板安装于相邻两个连接钢索之间,既保证了充足的受光面积,又确保了结构的稳固性。
更进一步地,本装置中L型连接板上的滑槽与滑块,以及滑块与滑槽一侧端头之间的阻尼器,为装置提供了额外的减震效果,阻尼器能够辅助吸收和消耗震动能量,进一步减小了光伏板受到的地震影响,从而增强了减震组件的整体协同作用,提高了光伏板的安装稳定性,保证了其长期、稳定的发电效率,同时,通过阻尼器还能提高第二摩擦条带恢复到初始位置的效率,为便于第二摩擦条带再次沿着第一摩擦条带的延伸方向移动,提高第二摩擦条带与第一摩擦条带之间的摩擦耗能效果。
更进一步地,本装置中通过金属夹板活动夹设于U型钢板上,实现了装置与女儿墙的灵活连接,金属夹板内部的滑动件与第四连接杆的滑动配合,使得活动组件能够在地震作用中进行姿态自适应调整,轨道板与滑头的滑动设置,保证了滑动的顺畅性和稳定性,进一步提升了装置的可靠性。
更进一步地,本装置中通过第一受力支撑杆、第六连接杆、第五连接杆以及第一配重球的组合,形成了稳定的配重结构,增强了装置的在非地震状态下的稳定性;同时,在金属夹板安装过程中,通过第一受力支撑杆、第六连接杆和第五连接杆能够便于安装人员移动和安装,提高安装效率,在第六连接杆和第一受力支撑杆之间设置有斜向撑杆,为配重结构提供了额外的支撑,使得整个配重系统更加稳固。
更进一步地,本装置中弧形连接杆与弹性连接件、第二配重球的组合,为装置提供了额外的减震效果,当既有建筑受到震动时,弹性连接件能够吸收部分震动能量,减小了对光伏板的影响,此外,第一受力支撑杆顶部通过第六连接杆连接有第一配重球,进一步增强了配重效果,为光伏发电系统提供了全面而有效的抗震保护,确保了其长期、稳定的运行。
附图说明
图1为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置的局部结构示意图;
图2为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置的局部俯视结构示意图;
图3为图1中A处的结构示意图;
图4为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置的正视结构示意图;
图5为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中光伏板的安装示意图;
图6为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中阻尼器的安装示意图;
图7为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中第一配重件、U型钢板和女儿墙的连接示意图之一;
图8为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中滑动件与第六连接杆的连接示意图;
图9为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中第二摩擦条带与第五连接杆的连接示意图;
图10为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中多个第一摩擦条带与第二摩擦条带的连接示意图;
图11为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中一个第一摩擦条带与第二摩擦条带的连接示意图;
图12为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中第一配重件、U型钢板和女儿墙的连接示意图之二;
图13为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中第一配重件、U型钢板和女儿墙的连接示意图之三;
图14为本发明提出的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置中F型连接件与第一摩擦条带的连接示意图;
附图中:1、女儿墙;2、建筑屋面;11、U型钢板;12、第七连接杆;13、开放式钢套;14、金属夹板;15、第五连接杆;16、第一配重球;17、第六连接杆;18、固定螺杆;19、第三连接杆;20、第一受力支撑杆;21、L型连接板;22、第一连接底板;23、第一摩擦条带;24、第二摩擦条带;25、第一连接杆;26、光伏板;27、连接钢索;28、滑槽;29、支撑立杆;30、第二受力支撑杆;31、斜向撑杆;32、第四连接杆;33、连接钢套;34、铰球组件;35、放大头;36、滑块;37、阻尼器;38、连接夹板;39、轨道板;40、滑头;41、F型连接件;42、第二连接底板;43、弧形连接杆;44、弹性连接件;45、第二配重球;46、第二连接杆;47、安装卡套。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
本发明提出了一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,如图1~图14所示,包括安装在建筑屋面2上的减震组件,减震组件的上方安装有柔性安装架,柔性安装架内安装有光伏板26,柔性安装架和减震组件的同侧端活动连接有活动组件,活动组件安装于女儿墙1上,对于矩形结构或者多边形结构(变数为偶数)的屋顶而言,柔性安装架和减震组件两端端头连接的活动组件所在的女儿墙1相互平行,对于非规整的屋顶而言,则柔性安装架和减震组件上只连接有一个活动组件,且该活动组件位于柔性安装架和减震组件的同侧;当建筑屋面2受到地震作用时,活动组件会在女儿墙1上发生反复翻转;活动组件带动减震组件往复运动,使减震组件的内部依靠摩擦做功来耗散能量,并减小柔性安装架的晃动幅度,进而使得光伏板26稳定地运行,提高光伏板26安装的稳定性。
如图1、图2、图4、图5、图6、图9、图10、图11和图14所示,减震组件包括两个F型连接件41,两个F型连接件41对称设置,F型连接件41的底部端头上设置有第二连接底板42,第二连接底板42安装在建筑屋面2上,两个F型连接件41相对的侧端面之间安装有若干个第一摩擦条带23,若干个第一摩擦条带23等间距排列在两个F型连接件41之间,建筑屋面2上位于两个F型连接件41同侧端头的位置处安装有L型连接板21,L型连接板21的底部端面上设置有第一连接底板22,第一连接底板22固定于建筑屋面2上,两个L型连接板21与两个F型连接件41首尾对接形成一个矩形,两个L型连接板21之间滑动连接有第一摩擦条带23,第一摩擦条带23与第二摩擦条带24在建筑屋面2上的投影线相互垂直,且第二摩擦条带24分别与若干个第一摩擦条带23编织连接,即第二摩擦条带24与第一摩擦条带23的连接处,当第二摩擦条带24位于一个第一摩擦条带23的上方,则第二摩擦条带24位于该第一摩擦条带23相邻的两个第一摩擦条带23的下方,形成一个第二摩擦条带24与多个第一摩擦条带23连接的编织结构,其中,第二摩擦条带24包括波浪形钢板,波浪形钢板的棱边上设置有倒角,波浪形钢板的外壁上设置有高摩擦橡胶材料层,且波浪形钢板与高摩擦橡胶材料层之间设置有密肋或铆钉进行连接,减少波浪形钢板与高摩擦橡胶材料层之间发生的滑移;第一摩擦条带23包括金属板,金属板的棱边上设置有倒角,金属板的外壁上设置有高摩擦橡胶材料层,且金属板与高摩擦橡胶材料层之间设置有密肋或铆钉进行连接,减少金属板与高摩擦橡胶材料层之间发生的滑移;第二摩擦条带24的上端面上设置有多个连接环,连接环与第二摩擦条带24的连接处涂覆有防水胶,防止雨水进入波浪形钢板与高摩擦橡胶层的内部,造成高摩擦橡胶层内部的老化、皲裂或破坏,多个连接环沿着第二摩擦条带24的长度方向排列,每个连接环内钩拉有连接钩,连接钩的开口位置处设置有U型卡扣,U型卡扣的开口处安装有防脱板,通过防脱板与U型卡扣的配合可以避免连接钩在地震中脱离连接环,在U型卡扣的开口处旋设有螺母,通过螺母防止防脱板U型卡扣,连接钩上连接有第一连接杆25的一端,第一连接杆25的延伸方向与L型连接板21的延伸方向平行,所有第一连接杆25的另一端活动连接有一个活动组件,相邻两个第一连接杆25上均滑动连接一个柔性安装架,当受到建筑受到震动时,通过活动组件在女儿墙1上发生反复翻转,活动组件拉动第一连接杆25,以使第一连接杆25带动第二摩擦条带24沿着第一摩擦条带23的延伸方向进行反复滑动,第二摩擦条带24与第一摩擦条带23在滑动的过程中相互摩擦,依靠摩擦做功来耗散能量;与此同时,柔性安装架与第一连接杆25连接处在第一连接杆25上进行往复滑动,以保持柔性安装架稳定,进而削弱地震对光伏板26的影响,提高光伏板26的安装稳定性。
如图1~图6所示,柔性安装架包括第二连接杆46,第二连接杆46的两端端头设置有连接钢套33,连接钢套33滑动安装于第一连接杆25上,连接钢套33内设置有滚珠,通过滚珠使得连接钢套33在第一连接杆25上滑动,且相邻两个柔性安装架内的第二连接杆46安装在一个第一连接杆25上时,采用一个连接钢套33进行连接,使得相邻两个柔性安装架形成一个整体,第二连接杆46上转动连接有若干个安装卡套47,安装卡套47与第二连接杆46之间安装有轴承,通过轴承使得安装卡套47在第二连接杆46上转动,每个安装卡套47的外壁上均连接有连接钢索27的一端,连接钢索27的另一端连接有第三连接杆19,且连接钢索27与第三连接杆19通过金属索夹进行连接,第三连接杆19与第二连接杆46相互平行,且在初始位置时,两者距离建筑屋面2的垂直距离相同,以使柔性安装架处于水平状态,第三连接杆19的两端端头上分别竖向连接有支撑立杆29,支撑立杆29的底部端面安装于L型连接板21的上端面上;通过支撑立杆29对第三连接杆19进行支撑,相邻两个连接钢索27之间安装光伏板26,光伏板26与连接钢索27之间通过金属卡扣连接,当既有建筑受到震动时,活动组件拉动第一连接杆25,在第一连接杆25移动过程时,连接钢套33在第一连接杆25上滑动,以使第七连接杆46沿着第一连接杆25的轴向移动,安装卡套47在第七连接杆46上旋转,使得柔性安装架保持初始的安装状态,提高光伏板26的安装稳定性,以使光伏板26稳定地工作。
如图1~图6所示,两个L型连接板21上相对的侧端面上设置有滑槽28,滑槽28沿着L型连接板21的长度方向开设,每个滑槽28内均滑动安装有滑块36,滑块36的边侧与滑槽28的一侧端头之间连接有阻尼器37,滑块36的外壁上对称设置有两个连接夹板38,两个连接夹板38之间通过螺钉固定连接第二摩擦条带24的端头,将第二摩擦条带24安装于两个L型连接板21之间,当既有建筑受到震动时,通过阻尼器37进一步地辅助第一摩擦条带23与第二摩擦条带24来耗散地震能量,本实施例中,当既有建筑未受到震动时,阻尼器37应处于轻微受拉、受压或不受力状态。阻尼器37采用具有自复位功能的低阻尼型阻尼器,如采用SMA形状记忆合金丝的阻尼器,当既有建筑受到地震作用时,阻尼器37应尽量少地耗散地震能量来使得第二摩擦条带24在多根第一摩擦条带23长度方向的运动幅度最大化,且阻尼器37还需要在地震后能够通过调整滑块36位置将第二摩擦条带24恢复至初始状态。
滑槽28内还设置有限位板,防止滑块36过于靠近滑槽28的一侧端头,防止滑头40在地震频发时,从轨道板39中滑脱,而引起金属夹板14从U型钢板11上滑出。
如图1、图2、图4、图5、图7、图12和图13所示,第一连接杆25与女儿墙1的一种活动连接方式为:第一连接杆25上靠近女儿墙1的一端端头上设置有铰球组件34,女儿墙1上套设有U型钢板11,U型钢板11与女儿墙1之间通过固定螺杆18进行连接,即在女儿墙1上开设第一固定孔,在U型钢板11的外壁上开设第二固定孔,当U型钢板11安装于女儿墙1上之后,第一固定孔与第二固定孔对齐,在对齐的第二固定孔与第一固定孔内穿设固定螺杆18,在固定螺杆18的两端端头上旋设有固定螺母,且固定螺母的一个端面贴合于U型钢板11的外壁,且在安装过程中,为了减少在女儿墙1上开设多个第一固定孔,对女儿墙1的结构造成破坏,U型钢板11的端头上设置有U型延伸钢板,U型延伸钢板安装于与女儿墙1连接的另一个女儿墙1上,且U型延伸钢板与U型钢板11的连接处,位于女儿墙的转角位置处,U型延伸钢板与女儿墙1也使用固定螺杆18进行固定,其中,若是U型钢板11的一端端头设置U型延伸钢板,则U型钢板11与U型延伸钢板形成类L型结构,若是在U型钢板11的两端端头分别设置U型延伸钢板,则U型钢板11与两个U型延伸钢板形成类U型结构或者类Z型结构,增强U型钢板11与女儿墙1的连接可靠性,避免地震中金属夹板14绕着U型钢板11反复翻转的过程中,U型钢板11会局部脱离女儿墙1,U型钢板11的侧壁上安装活动组件,活动组件上安装铰球组件34,通过铰球组件34使得第一连接杆25与活动组件的连接处可发生转动。
第一连接杆25与女儿墙1的另一种活动连接方式为:第一连接杆25上靠近女儿墙1的一端端头上设置有连接孔,连接孔内转动连接有轴,轴的两端分别连接有固定板,固定板固定于活动组件上,当活动组件在U型钢板11上发生反复翻转时,通过轴在连接孔转动,使得第一连接杆25与活动组件的连接处发生转动。
如图1、图2、图4、图5、图7、图12和图13所示,活动组件包括金属夹板14,金属夹板14活动夹设于U型钢板11外侧,金属夹板14为M型金属板或具有收口的U型板,金属夹板14的端口处设置有放大头35,放大头35的外壁与U型钢板11的侧壁贴合,放大头35便于金属夹板14绕着U型钢板11反复翻转,金属夹板14的内部顶端面上设置有滑动件,滑动件内滑动连接有第四连接杆32的一端,第四连接杆32的另一端固定于U型钢板11的顶部端面上,通过滑动件对金属夹板14进行限位,防止金属夹板14在地震频发时脱离U型钢板11,同时也使得金属夹板14能够稳定地在U型钢板11上发生反复翻转,提高本装置运行的稳定性。
如图4 和图8所示,滑动件包括轨道板39,轨道板39的延伸方向与女儿墙1的延伸方向相互垂直,轨道板39的底部端面上沿着其延伸方向设置有滑轨,滑轨内滑动连接有滑头40,滑头40固定于第四连接杆32的上端端头上,通过滑动件,以使当既有建筑受到地震作用时,金属夹板14可以绕着U型钢板11稳定地发生反复翻转。
如图1、图2、图4、图5、图7、图12和图13所示,金属夹板14上设置有第一配重件,第一配重件包括第一受力支撑杆20,第一受力支撑杆20竖向固定于金属夹板14上远离第一连接杆25的一侧端面上,且第一受力支撑杆20与金属夹板14之间通过卡扣或者焊接的方式进行连接,第一受力支撑杆20的顶部端头上设置有第五连接杆15,第五连接杆15与第一连接杆25在建筑屋面2上的投影线相互垂直,第五连接杆15的外壁上设置有第六连接杆17,第五连接杆15竖向投影在金属夹板14上端面上的投影线与六连接杆17竖向投影在金属夹板14上端面上的投影线相互垂直,第六连接杆17上远离第五连接杆15的端头上设置有第一配重球16,本实施例中,第一配重球16为体积较小但是重量较大的金属体;第六连接杆17的外壁与第五连接杆15的外壁之间设置有斜向撑杆31,通过斜向撑杆31增加第六连接杆17与第五连接杆15之间连接的稳定性,金属夹板14上相对第一连接杆25的一侧端面上设置有第二受力支撑杆30,第二受力支撑杆30与金属夹板14之间通过卡扣或者焊接的方式进行连接,第二受力支撑杆30与第一受力支撑杆20一一对应,第二受力支撑杆30的顶端设置有第七连接杆12,第七连接杆12与第五连接杆15相互平行,位于同一面女儿墙1上的所有金属夹板14上设置的第七连接杆12共同连接有一个开放式钢套13,开放式钢套13使得位于同一面女儿墙1的上所有金属夹板14在受到地震力时,同一面女儿墙1的上所有金属夹板14同步发生反复翻转,以使所有的第一连接杆25发生同步运动趋势。
如图12所示,第一配重件还包括弧形连接杆43,弧形连接杆43的一端固定在金属夹板14的顶部端面上,弧形连接杆43的另一端端头相对建筑屋面2,弧形连接杆43上相对建筑屋面2的端头上连接有弹性连接件44,弹性连接件44上连接有第二配重球45,第二配重球45配合弹性连接件44可以增加金属夹板14在地震中绕着U型钢板11翻转的频率,即可以进一步增加第二摩擦条带24沿着多条第一摩擦条带23的延伸方向反复滑动的频率,增强耗能效果。
本发明还提出了一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置使用方法,应用于上述的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,包括以下步骤:
当既有建筑受到震动时,活动组件在女儿墙1上发生往复翻转;
活动组件拉动第一连接杆25,以使第一连接杆25上远离儿墙1的另一端在两个F型连接件41之间往复移动;
第一连接杆25拉动第二摩擦条带24沿着第一摩擦条带23反复滑动;
第二摩擦条带24与第一摩擦条带23在滑动的过程相互摩擦做功,以耗散能量;于此同时,柔性安装架与第一连接杆25连接处在第一连接杆25上进行往复滑动,以保持柔性安装架稳定。
具体地,当既有建筑未受到震动时,第一配重球16、第二配重球45使得金属夹板14顶端朝向建筑屋面2倾斜,用以使得金属夹板14保持稳定,同时阻尼器37应处于轻微受拉、受压或不受力状态,且光伏板26也在水平面中保持稳定状态;
当既有建筑受到震动时,活动组件内位于U型钢板11上安装的金属夹板14在女儿墙1上发生反复翻转,同时,在第一配重球16和第二配重球45的作用下,金属夹板14发生更高频率的反复翻转,此时,滑头40在轨道板39上的滑轨内滑动;
金属夹板14在反复翻转过程中,带动第一连接杆25,以使第一连接杆25上远离儿墙1的另一端在两个F型连接件41之间往复移动,同时,连接钢套33在第一连接杆25上滑动,使得第二连接杆46在两个连接钢索27之间滑动,此时,安装卡套47在第二连接杆46上旋转;
第一连接杆25带动第二摩擦条带24沿着第一摩擦条带23的延伸方向进行反复滑动,第二摩擦条带24与第一摩擦条带23在滑动的过程中相互摩擦做功,以耗散能量;当第一连接杆25带动第二摩擦条带24在两个F型连接件41之间移动一定距离之后,通过阻尼器37增加第二摩擦条带24恢复初始位置的动力,使得第二摩擦条带24快速恢复到初始位置,便于再次沿着第一摩擦条带23的延伸方向移动,便于第二摩擦条带24与第一摩擦条带23摩擦耗能的同时保证光伏板26的安装稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,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。
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。以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,其特征在于,包括安装在建筑屋面(2)上的减震组件,所述减震组件的上方安装有柔性安装架,所述柔性安装架内安装有光伏板(26),所述柔性安装架和所述减震组件的同侧端活动连接有活动组件,所述活动组件安装于女儿墙(1)上;
所述减震组件包括对称安装在所述建筑屋面(2)上的两个F型连接件(41),两个所述F型连接件(41)之间等间距安装有若干个第一摩擦条带(23);
所述建筑屋面(2)上位于两个所述F型连接件(41)同侧端头的位置处安装有L型连接板(21),两个所述L型连接板(21)之间连接有第二摩擦条带(24),所述第二摩擦条带(24)与所述第一摩擦条带(23)在所述建筑屋面(2)上的投影线相互垂直,且所述第二摩擦条带(24)分别与若干个所述第一摩擦条带(23)编织连接;
所述第二摩擦条带(24)上连接有第一连接杆(25),所述第一连接杆(25)上活动连接有活动组件,所述第一连接杆(25)上滑动连接所述柔性安装架;
所述柔性安装架包括第二连接杆(46),所述第二连接杆(46)的端头设置有连接钢套(33),所述连接钢套(33)滑动安装于第一连接杆(25)上,所述第二连接杆(46)上转动连接有若干个安装卡套(47),每个所述安装卡套(47)上连接有连接钢索(27),所述连接钢索(27)上远离所述安装卡套(47)的位置连接有第三连接杆(19),所述第三连接杆(19)上连接有支撑立杆(29),所述支撑立杆(29)安装于所述L型连接板(21)的上端面上;
相邻两个所述连接钢索(27)之间安装所述光伏板(26);
所述第一连接杆(25)与所述活动组件之间连接有铰球组件(34);
所述女儿墙(1)上套设有U型钢板(11),所述U型钢板(11)的侧壁上安装所述活动组件;
所述活动组件包括金属夹板(14),所述金属夹板(14)活动夹装于所述U型钢板(11)上,所述金属夹板(14)为M型金属板或具有收口的U型板,所述金属夹板(14)的端口处设置有放大头(35),所述放大头(35)的外壁与U型钢板(11)的侧壁贴合,所述金属夹板(14)内设置有滑动件,所述滑动件内滑动连接有第四连接杆(32)的一端,所述第四连接杆(32)的另一端固定于所述U型钢板(11)的顶部端面上;
所述金属夹板(14)上设置有第一配重件,所述第一配重件包括第一受力支撑杆(20),所述第一受力支撑杆(20)固定于所述金属夹板(14)上远离所述第一连接杆(25)的一侧端面上,所述第一受力支撑杆(20)的顶部设置有第五连接杆(15),所述第五连接杆(15)上设置有第六连接杆(17),所述第六连接杆(17)上远离所述第五连接杆(15)的端头上设置有第一配重球(16),所述第六连接杆(17)与所述第五连接杆(15)之间设置有斜向撑杆(31);
所述第一配重件还包括弧形连接杆(43),所述弧形连接杆(43)的一端固定在所述金属夹板(14)的顶部端面上,所述弧形连接杆(43)的另一端端头上连接有弹性连接件(44),所述弹性连接件(44)上连接有第二配重球(45)。
2.根据权利要求1所述的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,其特征在于,两个所述L型连接板(21)上相对的侧端面上设置有滑槽(28),所述滑槽(28)内滑动安装有滑块(36),所述滑块(36)的边侧与所述滑槽(28)的一侧端头之间连接有阻尼器(37);
所述滑块(36)的外壁上设置有连接夹板(38),所述连接夹板(38)连接所述第二摩擦条带(24)的端头。
3.根据权利要求1所述的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,其特征在于,所述滑动件包括轨道板(39),所述轨道板(39)内滑动连接有滑头(40),所述滑头(40)固定于所述第四连接杆(32)的上端端头上。
4.根据权利要求1所述的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,其特征在于,所述金属夹板(14)上相对所述第一连接杆(25)的一侧端面上设置有第二受力支撑杆(30),所述第二受力支撑杆(30)的顶端设置有第七连接杆(12),所述第七连接杆(12)与所述第五连接杆(15)相互平行;
位于同一面所述女儿墙(1)上的所有所述第七连接杆(12)上连接有一个开放式钢套(13)。
5.一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置使用方法,应用权利要求1~4任意一项所述的一种既有建筑用光伏、抗震一体化装置,其特征在于,包括以下步骤:
当既有建筑受到地震作用时,活动组件在女儿墙(1)上发生往复翻转;
所述活动组件拉动第一连接杆(25),以使所述第一连接杆(25)上远离所述女儿墙(1)的一端在两个所述F型连接件(41)之间往复移动;
所述第一连接杆(25)拉动第二摩擦条带(24)沿着第一摩擦条带(23)反复滑动;
所述第二摩擦条带(24)与第一摩擦条带(23)在滑动的过程中相互摩擦做功,以耗散能量;柔性安装架与所述第一连接杆(25)连接处在所述第一连接杆(25)上进行往复滑动,以保持所述柔性安装架稳定。
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