CN217975110U - 一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及节能建筑技术领域，具体公开了一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其包括镂空框架、支架、固定杆，固定杆与镂空框架之间安装有太阳能电池板，镂空框架的顶壁安装有固定板,固定杆与固定板的侧壁上开设有互相连通的第一插口与第二插口，第一插口与第二插口内共同可拆卸插设有插杆；插杆左右两侧的侧壁上竖直对称开设有导流槽，插杆的前侧壁上竖直开设有第一安装槽，第一安装槽内竖直滑动安装有推块，且推块的底端为斜面，推块的顶壁与第一安装槽的顶壁之间固定安装有记忆合金丝。本实用新型通过调节镂空框架的高度和尺寸，可适用于各种传统建筑的太阳能屋顶改造，能够适合于将现有传统建筑改建为生态节能建筑的施工及维护需求。

Description

一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构

技术领域

本实用新型涉及节能建筑技术领域，具体为一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构。

背景技术

生态节能建筑是指遵循生态保护、气候变化和节能的基本方法，对建筑地理环境、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，所设计出的间隔生态宜居和节能的新型环保建筑。随着人们的环保意识不断增强，生态节能已经深入人心，对于屋顶结构的节能性要求越来越高，而传统的城乡建筑，大多数不符合生态节能的设计理念，需要加以改进。

将传统建筑改建为生态节能建筑的最便捷的方法，就是在现有的传统建筑的屋顶设置太阳能发电装置，一方面通过太阳能进行发电、供人们使用，另一方面对太阳光的热量进行吸收，降低经屋顶传导到室内的热量，自然调节室内问题。

现有技术中，专利号201720201477.5的文献公开了一种带太阳能电池板的节能钢结构屋顶，其是由钢结构屋顶本体和太阳能电池板构成，所述的钢结构屋顶本体上通过螺杅安装着一对以上平行的固定横梁，所述的太阳能电池板为方形、其四角通过固定件固定在平行的固定横梁上、与屋顶平行，直接覆盖在屋顶表面上；所述的钢结构屋顶本体的底部依次设有隔热层和下金属包覆板。

上述专利存在着如下不足：该钢结构屋顶首先需要支撑强度较高的钢结构屋顶本体，而传统建筑物多数没有这一结构；其次，其太阳能电池板直接覆盖在屋顶表面上，其可以发电的面积较小、而且自身需要配置散热装置；最后在太阳能电池板损坏时，需要工作人员爬到屋顶对太阳能电池板拆卸。由于现有的传统建筑，其屋顶的结构多种多样，支撑强度大小不一，而采用上述专利技术方案，则需要屋顶平坦、支撑能力强。因此，该技术不适合于将现有传统建筑改建为生态节能建筑的施工及维护需求。

为此，提出本实用新型一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构，通过多方面的结构设计改进，使其能够适合于将现有传统建筑改建为生态节能建筑的施工及维护需求，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构，包括镂空框架，镂空框架的顶壁上固定安装有支架，支架的顶端铰接有固定杆，固定杆与镂空框架之间共同可拆卸安装有太阳能电池板，镂空框架的顶壁上固定安装有与固定杆配合的固定板,固定杆与固定板的侧壁上分别开设有第一插口与第二插口，且第一插口与第二插口互相连通，第一插口与第二插口内共同可拆卸插设有插杆；

插杆左右两侧的侧壁上竖直对称开设有导流槽，插杆的前侧壁上竖直开设有第一安装槽，第一安装槽内竖直滑动安装有推块，且推块的底端为斜面，推块的顶壁与第一安装槽的顶壁之间固定安装有记忆合金丝，插杆左右两侧的侧壁上均匀水平活动插设有延伸至第一安装槽内的滑杆，滑杆位于第一安装槽内的一端为斜面，且滑杆与推块配合，滑杆位于第一安装槽内的一端固定嵌设有磁铁，且插杆左右两侧的滑杆上嵌设的磁铁相互吸引。

优选的，还包括盖板，盖板的侧壁上固定安装有安装杆，插杆的前侧壁上均匀开设有与安装杆配合的安装孔。

优选的，盖板的侧壁上固定安装有与插杆配合的密封垫。

优选的，插杆后侧璧上开设有连通槽，且两个导流槽通过连通槽连通，每个导流槽远离推块一侧的侧壁上均开设有排水槽，且导流槽通过排水槽与外界连通。

优选的，镂空框架的顶壁上开设有第二安装槽，第二安装槽内固定安装有与固定杆配合的弹簧。

优选的，弹簧的表面涂有环氧富锌底漆。

优选的，固定杆的底璧上开设有与太阳能电池板配合的卡槽，卡槽上固定安装有与太阳能电池板配合的弹性垫。

优选的，插杆的侧壁上开设有卡口，且卡口位于插杆上端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型提供的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其通过多方面的结构设计改进，特别是设置镂空框架和支架，使镂空框架与屋顶及屋顶内部的承重结构可靠连接，无需对传统建筑屋顶表面的多种多样的结构进行改变，也无需由屋顶上表面提供直接的支撑，因此解决了屋顶表面各处支撑强度大小不一的问题；本实用新型在工厂预制、装配好之后，运到施工现场即可直接安装，可以适用于各自形状的屋顶结构、支撑结构，不再需要屋顶平坦、支撑能力强；通过镂空框架深入到屋顶内部、连接屋顶的支撑结构，使设置在该镂空框架上的各种部件与装置，固定牢固、抗风抗雨能力强；而且通过调节镂空框架的高度和尺寸，即可适用于各种传统建筑的太阳能屋顶改造，因此其能够适合于将现有传统建筑改建为生态节能建筑的施工及维护需求。

2、本实用新型为了避免人工登上屋顶进行维护和更换操作，设计了插杆和滑杆，通过插杆内活动插设滑杆，维护人员无需登上屋顶即可更换太阳能电池板，而且结构灵活，即使在寒冷的冬季较为容易拆卸和更换，避免增加人工登上屋顶造成的额外负载。

3、本实用新型通过设置卡槽，可以限制太阳能电池板的晃动，从而在大风天气时，防止太阳能电池板产生晃动或震动而被磨损，起到了保护太阳能电池板、避免恶劣天气对其造成损坏的概率。

附图说明

图1为本实用新型实施例太阳能屋顶结构的整体外形结构示意图；

图2为本实用新型实施例太阳能屋顶结构的插杆的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例太阳能屋顶结构的的右视剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例太阳能屋顶结构的插杆的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例太阳能屋顶结构的盖板的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例太阳能屋顶结构的插杆的另一视角的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例太阳能屋顶结构的组合结构示意图；

图8为本实用新型实施例太阳能屋顶结构安装后的整体外形立体结构示意图。

图中：1、镂空框架；2、支架；3、固定杆；4、固定板；5、插杆；6、导流槽；7、第一安装槽；8、推块；9、记忆合金丝；10、滑杆；11、磁铁；12、盖板；13、安装杆；14、安装孔；15、密封垫；16、连通槽；17、排水槽；18、第二安装槽；19、弹簧；20、卡槽；21、弹性垫；22、卡口；23、太阳能电池板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1至图8，本实用新型提供的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其是设置在传统城乡建筑的屋顶上，该屋顶为鱼脊形、两侧为斜坡，对现有的包括砖瓦结构的屋顶进行改造。该太阳能屋顶结包括镂空框架1，镂空框架1的顶壁上固定安装有支架2，支架2的顶端铰接有固定杆3，镂空框架1的顶壁上固定安装有与固定杆3配合的固定板4,固定杆3与镂空框架1之间共同可拆卸安装有太阳能电池板23，固定杆3与固定板4的侧壁上分别开设有第一插口与第二插口，且第一插口与第二插口互相连通，第一插口与第二插口内共同可拆卸插设有插杆5。

本实施例中，镂空框架1通过其多个支脚与屋顶内部的承重结合连接，将镂空框架1及支架2镂空设置在屋顶上表面的上方，而且在屋顶表面之间预留合适的空间距离(一般为10-30cm),该空间距离中一方面使空气加速流通、为太阳能电池板散热，另一方面为屋顶表面留出足够的空间，以容纳屋顶原有的结构、突出的部件(如砖瓦结构的装饰件)，而无需将其拆掉，以适应各种各样的传统建筑的屋面结构。

所述的插杆5左右两侧的侧壁上竖直对称开设有导流槽6，插杆5的前侧壁上竖直开设有第一安装槽7，第一安装槽7内竖直滑动安装有推块8，且推块8的底端为斜面，推块8的顶壁与第一安装槽7的顶壁之间固定安装有记忆合金丝9，插杆5左右两侧的侧壁上均匀水平活动插设有延伸至第一安装槽7内的滑杆10，滑杆10位于第一安装槽7内的一端为斜面，且滑杆10与推块8配合，滑杆10位于第一安装槽7内的一端固定嵌设有磁铁11，且插杆5左右两侧的滑杆10上嵌设的磁铁11相互吸引。

还包括盖板12，盖板12的侧壁上固定安装有安装杆13，插杆5的前侧壁上均匀开设有与安装杆13配合的安装孔14。

盖板12的侧壁上固定安装有与插杆5配合的密封垫15。

插杆5后侧璧上开设有连通槽16，且两个导流槽6通过连通槽16连通，每个导流槽6远离推块8一侧的侧壁上均开设有排水槽17，且导流槽6通过排水槽17与外界连通。

使用时，先将镂空框架1安装在屋顶上，然后将太阳能电池板23放在镂空框架1的表面，然后旋转固定杆3，利用固定杆3对太阳能电池板23施加压力，从而能够将太阳能电池板23固定在镂空框架1上，使第一插口与第二插口重合，此时固定杆3与固定板4的侧壁贴合；然后拿出插杆5，在第一安装槽7内加入润滑油，然后拿出盖板12，使盖板12上的安装杆13与插杆5前壁上的安装孔14对齐，然后将安装杆13插入安装孔14中，此时盖板12与插杆5固定在一起，并且密封垫15被挤压，在密封垫15的作用下，第一安装槽7内处于密封状态，然后将插杆5与盖板12一起插入第二插口中，然后推动插杆5，此时插杆5与盖板12逐渐进入第一插口中，从而能够将固定杆3固定在指定位置。

本实用新型改造的生态建筑太阳能屋顶结构，当外部环境温度在零度以上时，记忆合金丝9处于伸展状态，此时推块8位于第一安装槽7底端，且滑杆10被推块8推出第一安装槽7，此时滑杆10远离第一安装槽7的一端伸入导流槽6内并与第一插口侧壁和第二插口侧壁贴合，从而能够使插杆5紧紧固定在第一插口和第二插口中，起到了防止插杆5脱落的作用；当气温低于零度时，记忆合金丝9收缩，此时推块8受到记忆合金丝9的拉力，因此推块8向着记忆合金丝9收缩方向移动，在推块8移动过程中，推块8逐渐与滑杆10脱离接触，此时在磁铁11的作用下，相邻的两个滑杆10相互靠近，此时滑杆10缩回第一安装槽7中，从而使导流槽6处于畅通状态，从而在冬季的阴雨天气时，即使雨水渗入第一插口、第二插口和插杆5之间的缝隙中也能够及时地通过排水槽17流向外界，防止插杆5与第一插孔和第二插孔被冻在一起，从而在工作人员对太阳能电池板23进行拆卸维修时，便于工作人员将插杆5取下，即为：便于拆卸太阳能电池板23，缩短了工作人员在屋顶的时间，在提高工作效率的同时起到了降低工作时危险程度的作用。

当外部环境温度再次升高并高于零度时，记忆合金丝9伸展，此时推杆在记忆合金丝9推力的作用下伸展，伸展的记忆合金丝9推动推块8沿着第一安装槽7滑动，在此过程中，由于推块8的底端与滑杆10位于第一安装槽7中的一端均为斜面，因此在推力的分力的作用下，滑杆10将再次从第一安装槽7中伸出，从而增大了插杆5整体与第一安装口和第二安装口的接触面积，起到了提高固定效果的作用。

由于第一安装槽7中处于密封状态，因此在大风天气时，起到了防止灰尘进入第一安装槽7中而导致润滑油变质的作用。

本实施例提供的太阳能屋顶结构，其镂空框架直接与屋顶内部的承重结构(承重墙、承重梁)连接，因此不再需要支撑强度较高的钢结构屋顶或者水泥屋顶，适合于传统建筑物的砖混结构、砖木结构的屋顶改造；其次，本实用新型的太阳能电池板，通过安装在镂空框架1，然后再覆盖在屋顶表面上，镂空框架1的面积可以大于屋顶的面积，可以发电的面积大，而且镂空框架下部、与屋顶表面之间的预留空间气流通畅、自身不再需要配置散热装置；最后在太阳能电池板损坏时，不需要工作人员爬到屋顶对太阳能电池板拆卸，不会增加屋顶额外的压力；不需要屋顶平坦，可以安装在各种形状、尺度的屋顶上；事先在工厂预制、安装之后，直接安装到屋顶上，施工速度快、结构稳固，适合于将现有传统建筑改建为生态节能建筑的施工及维护需求。

实施例2：

本实用新型实施例，在实施例1的基础上进一步优化。如图3所示，镂空框架1的顶壁上开设有第二安装槽18，第二安装槽18内固定安装有与固定杆3配合的弹簧19。

弹簧19的表面涂有环氧富锌底漆。

当第一插口与第二插口重合时，此时弹簧19受到挤压并具有复原的趋势，当插杆5固定后，由于固定杆3受到弹簧19的向上弹力，增大了固定杆3与插杆5接触面之间的压力，即为增大了固定杆3与插杆5接触面之间的摩檫力，起到了防止插杆5脱落的作用；弹簧19表面涂有环氧富锌底漆，可以防止雨水与弹簧19直接接触，起到了降低弹簧19损坏概率的作用。

实施例3：

本实用新型实施例，在实施例1、2的基础上进一步优化。如图7所示，固定杆3的底璧上开设有与太阳能电池板23配合的卡槽20，卡槽20上固定安装有与太阳能电池板23配合的弹性垫21。

当太阳能电池板23放入卡槽20时，太阳能电池板23被夹在卡槽20与镂空框架1之间，从而能够通过弹性垫21与卡槽20的侧壁限制太阳能电池板23的晃动，从而在大风天气时，防止太阳能电池板23晃动而被磨损，起到了降低太阳能电池板23损坏概率的作用。

如图6所示，插杆5的侧壁上开设有卡口22，且卡口22位于插杆5上端。

当需要维修时，可以用手扣住卡口22，可以便捷的取下插杆5，起到了方便拆卸的作用。

本实用新型的工作原理为：首先根据被改造的传统建筑的屋顶形状、尺寸，在工厂中预制生态节能建筑的太阳能屋顶结构，并且将各零部件设置在镂空框架1，形成两个坡面，运到现场后，快速安装；安装时，首先将镂空框架1下部的支脚与屋顶内部的承重结构连接，使镂空框架1整体被架设在屋顶内部的承重结构(如承重梁、承重墙)上，而不是架设在屋顶表面上，避免屋顶表面受力，因此也无需对屋顶表面的各种结构进行改变(特别是砖瓦结构的屋面)，大大降低了改造的难度和工作量，并且能够保障太阳能屋顶结构的稳定性、安全性。

该太阳能屋顶结构的镂空框架1安装在屋顶承重结构上之后，将各太阳能电池板23依次设置在该镂空框架1的上表面上，然后旋转固定杆3，通过固定杆3将太阳能电池板23固定在镂空框架1上，使第一插口与第二插口重合，此时固定杆3与固定板4的侧壁贴合；然后拿出插杆5，在第一安装槽7内加入润滑油，然后拿出盖板12，使盖板12上的安装杆13与插杆5前壁上的安装孔14对齐，然后将安装杆13插入安装孔14中，此时盖板12与插杆5固定在一起，并且密封垫15被挤压，在密封垫15的作用下，第一安装槽7内处于密封状态，然后将插杆5与盖板12一起插入第二插口中，然后推动插杆5，此时插杆5与盖板12逐渐进入第一插口中，从而能够将固定杆3固定在指定位置。

当外部环境温度在零度以上时，记忆合金丝9处于伸展状态，此时推块8位于第一安装槽7底端，且滑杆10被推块8推出第一安装槽7，此时滑杆10远离第一安装槽7的一端伸入导流槽6内并与第一插口侧壁和第二插口侧壁贴合，从而能够使插杆5紧紧固定在第一插口和第二插口中；当气温低于零度时，记忆合金丝9收缩，此时推块8受到记忆合金丝9的拉力，因此推块8向着记忆合金丝9收缩方向移动，在推块8移动过程中，推块8逐渐与滑杆10脱离接触，此时在磁铁11的作用下，相邻的两个滑杆10相互靠近，此时滑杆10缩回第一安装槽7中，从而使导流槽6处于畅通状态，从而在冬季的阴雨天气时，即使雨水渗入第一插口、第二插口和插杆5之间的缝隙中也能够及时地通过排水槽17流向外界。

当外部环境温度再次升高并高于零度时，记忆合金丝9伸展，此时推杆在记忆合金丝9推力的作用下伸展，伸展的记忆合金丝9推动推块8沿着第一安装槽7滑动，在此过程中，由于推块8的底端与滑杆10位于第一安装槽7中的一端均为斜面，因此在推力的分力的作用下，滑杆10将再次从第一安装槽7中伸出，从而增大了插杆5整体与第一安装口和第二安装口的接触面积。

本实用新型上述各实施例提供的太阳能屋顶结构，根据预先设计方案，在工厂预制、装配好之后，运到施工现场即可直接安装，可以适用于各自形状的屋顶结构、支撑结构，不再需要屋顶平坦、支撑能力强；通过镂空框架深入到屋顶内部、连接屋顶的支撑结构，使设置在该镂空框架上的各种部件与装置，固定牢固、抗风抗雨能力强；而且通过调节镂空框架的高度和尺寸，即可适用于各种传统建筑的太阳能屋顶改造，因此其能够适合于将现有传统建筑改建为生态节能建筑的施工及维护需求。

本实用新型中，还包括与太阳能电池板配套使用连接电缆、逆变器、整流器等设备，其均为现有技术，故不再一一列出。本实用新型所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本实用新型所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本实用新型所提供的技术方案得到对应的使用效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：包括形成建筑屋顶架空层的镂空框架(1)，所述镂空框架(1)的顶壁上固定安装有支架(2)，所述支架(2)的顶端铰接有固定杆(3)，所述固定杆(3)与镂空框架(1)之间共同可拆卸安装有太阳能电池板(23)，所述镂空框架(1)的顶壁上固定安装有与固定杆(3)配合的固定板(4),所述固定杆(3)与固定板(4)的侧壁上分别开设有第一插口与第二插口，且所述第一插口与第二插口互相连通，所述第一插口与第二插口内共同可拆卸插设有插杆(5)；

所述插杆(5)左右两侧的侧壁上竖直对称开设有导流槽(6)，所述插杆(5)的前侧壁上竖直开设有第一安装槽(7)，所述第一安装槽(7)内竖直滑动安装有推块(8)，且所述推块(8)的底端为斜面，所述推块(8)的顶壁与第一安装槽(7)的顶壁之间固定安装有记忆合金丝(9)，所述插杆(5)左右两侧的侧壁上均匀水平活动插设有延伸至第一安装槽(7)内的滑杆(10)，所述滑杆(10)位于第一安装槽(7)内的一端为斜面，且所述滑杆(10)与推块(8)配合，所述滑杆(10)位于第一安装槽(7)内的一端固定嵌设有磁铁(11)，且所述插杆(5)左右两侧的滑杆(10)上嵌设的磁铁(11)相互吸引。

2.根据权利要求1所述的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：还包括盖板(12)，所述盖板(12)的侧壁上固定安装有安装杆(13)，所述插杆(5)的前侧壁上均匀开设有与安装杆(13)配合的安装孔(14)。

3.根据权利要求2所述的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：所述盖板(12)的侧壁上固定安装有与插杆(5)配合的密封垫(15)。

4.根据权利要求3所述的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：所述插杆(5)后侧璧上开设有连通槽(16)，且两个所述导流槽(6)通过连通槽(16)连通，每个所述导流槽(6)远离推块(8)一侧的侧壁上均开设有排水槽(17)，且所述导流槽(6)通过排水槽(17)与外界连通。

5.根据权利要求1所述的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：所述镂空框架(1)的顶壁上开设有第二安装槽(18)，所述第二安装槽(18)内固定安装有与固定杆(3)配合的弹簧(19)。

6.根据权利要求5所述的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：所述弹簧(19)的表面涂有环氧富锌底漆。

7.根据权利要求5所述的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：所述固定杆(3)的底璧上开设有与太阳能电池板(23)配合的卡槽(20)，所述卡槽(20)上固定安装有与太阳能电池板(23)配合的弹性垫(21)。

8.根据权利要求7所述的生态节能建筑的太阳能屋顶结构，其特征在于：所述插杆(5)的侧壁上开设有卡口(22)，且所述卡口(22)位于插杆(5)上端。

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