CN219420651U - 一种混凝土屋面光伏支架基础结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏板施工应用技术领域，具体公开一种混凝土屋面光伏支架基础结构，包括若干个混凝土支撑件和连接件，混凝土支撑件通过连接件固定安装于屋面，混凝土支撑件与屋面之间设有防水垫层，光伏板安装于混凝土支撑件。本实用新型将配重和锚固结合，减少配重的体积和制造成本，减少了对屋面的压载作用；锚固件长度较小，减少了对屋面的破坏程度和对结构基材强度要求。

Description

一种混凝土屋面光伏支架基础结构

技术领域

本实用新型涉及光伏板施工应用技术领域，特别涉及一种混凝土屋面光伏支架基础结构。

背景技术

根据不同的建设场地，光伏发电可分为水上光伏、地面光伏和屋顶光伏。屋顶光伏发电装置主要由光伏板和光伏支架组成，光伏支架的作用是将光伏板固定在屋面，保持其稳定。随着分布式光伏的快速发展，屋面光伏支架的需求也在快速增长，屋面光伏支架的基础是屋面光伏支架的技术关键点。目前比较常见的混凝土屋面光伏支架的基础形式主要有配重基础和锚固基础。

配重基础的优势在于支架基础直接安装在屋面，不会对屋面产生任何破坏，不会影响原有屋面的功能。但配重基础也存在一些技术问题，例如，支架需要完全依靠自重抵抗外部荷载作用，导致配重基础通常重量较大体积较大，增加了制造和安装成本。另一方面，较大的配重增加了屋面结构的承载负担，对原有屋面的结构承载能力储备要求较高。

锚固基础的优势在于支架基础直接通过锚栓锚固在屋面，不需要任何配重。但锚固基础也存在一些技术问题，例如，锚固会破坏屋面带来屋面漏水风险，另外锚固点的受力较大，需要较大的锚固深度，所以对屋面的厚度要求较高同时对结构基材有较强的要求较高。

综上，亟待提供一种能将配重基础与锚固基础存在比较明显的技术优缺点进行互补的混凝土屋面光伏支架基础结构。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种混凝土屋面光伏支架基础结构，解决现有技术存在的配重体积大、重量大、经济成本高、施工效率低、锚固深度大、破坏屋面和影响屋面防水等问题。

为实现上述目的及相关目的，本实用新型提供一种混凝土屋面光伏支架基础结构，包括若干个混凝土支撑件和连接件，混凝土支撑件通过连接件固定安装于屋面，混凝土支撑件与屋面之间设有防水垫层，光伏板安装于混凝土支撑件。

进一步地，混凝土支撑件包括具有高度差的第一混凝土块和第二混凝土块，第一混凝土块和第二混凝土块分别与光伏板的对边卡槽式连接。

进一步地，混凝土支撑件包括若干组第一混凝土块和第二混凝土块，每组第一混凝土块和第二混凝土块的数量相同和/或不同。

进一步地，混凝土支撑件开设有卡槽并通过卡槽与光伏板对边连接，卡槽位于混凝土支撑件的第一侧面。

进一步地，混凝土支撑件包括切角，混凝土支撑件远离卡槽的一侧为第二侧面，混凝土支撑件与第一侧面垂直相交并远离屋面的一侧为上表面，第二侧面与上表面的连接面形成切角的切面。

进一步地，切角的切面为平面和/或弧面。

进一步地，切面与第二侧面的相交线高度低于卡槽下表面与第一侧面的相交线高度。

进一步地，混凝土支撑件包括混凝土块、安装埋件和锚筋，混凝土块通过连接件固定安装于屋面，安装埋件通过锚筋预埋于混凝土块上表面。

进一步地，混凝土支撑件包括混凝土块、螺栓，混凝土块通过连接件固定安装于屋面，螺栓下端锚固于混凝土块内，螺栓上端外露于混凝土块上表面。

进一步地，混凝土支撑件包括混凝土块，连接件包括承力杆，承力杆从混凝土块上表面向下穿过混凝土块、防水垫层并插入屋面，将混凝土块固定于屋面上，承力杆外露于混凝土块上表面的一端具有螺纹结构。

进一步地，本实用新型提出的混凝土屋面光伏支架基础结构的施工流程包括以下步骤基础本体的预制、屋面开孔、基础安装、垫层施工和质量验收。基础本体的预制可以有效地提高施工质量和减小施工周期，从而降低经济成本。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型将配重基础和锚固基础结合，一方面减轻所需混凝土的重量与体积，另一方面缩短植筋插入屋面的深度，降低对屋面的破坏程度。此外，本实用新型采用若干个具有高度差的第一混凝土块和第二混凝土块卡接光伏板，通过在其自身开设卡槽，将若干个具有高度差的混凝土块结合起来以其自身作为光伏板支架；若干个混凝土支撑件可以是两个，三个和四个等，根据光伏板的规格和实际需要选择混凝土支撑件的数量；第一混凝土块和第二混凝土块的数量可以相同也可以不同，根据第一混凝土块和第二混凝土块的数量选择其与光伏板对边的卡接位置，在固定光伏板的同时使光伏板保持平衡，并降低总体混凝土块的重量，从而降低制造成本。

本实用新型在混凝土支撑件中设置用于避免混凝土支撑件对光伏板吸光产生遮挡的切角，因为光伏板常采用并列式排列，因此，需要对混凝土支撑件进行切割，形成切角，以避免混凝土支撑件影响光伏板的吸光效率。为保证光伏板的吸光效率，切面与第二侧面的相交线高度低于卡槽下表面与第一侧面的相交线高度。

本实用新型的卡槽与切角相对设置，通过改变卡槽在混凝土支撑件中的位置和/或第一混凝土块和第二混凝土块的高度差来调节光伏板的倾斜角度，进而获得较好的吸光效率。

本实用新型若干连接件间隔锚固于混凝土支撑件，根据切角的大小来选择若干连接件在混凝土支撑件的分布形式，比如均匀分布等，进而使得光伏板能够稳固且平衡地卡接于混凝土支撑件；根据混凝土支撑件的体积及重量选择连接件在屋面中的锚固深度，以达到减小屋面锚固深度的目的。

本实用新型的安装埋件、锚筋和混凝土支撑件可以共同构成基础本体，通过预制基础本体，来克服施工效率低的问题，进而有效提高施工质量和减小施工周期，从而降低制造成本。

本实用新型的基础本体还可以是预埋螺栓和混凝土支撑件、螺纹丝杆和混凝土支撑件。混凝土支撑件与屋面之间填入防水垫层，防水垫层在起到防水作用的同时兼顾调平基础作用。

综上，本实用新型的优点在于：

1.配重较小，减少配重的体积和制造成本，减少了对屋面的压载作用；

2.植筋锚固长度较小，减少了对屋面的破坏程度和对结构基材强度要求；

3.制造成本较低。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的剖面图；

图2是本实用新型另一种实施方式的螺纹丝杆剖面图；

图3是本实用新型另一种实施方式的预埋螺栓剖面图；

图4是本实用新型另一种实施方式的基础结构平面图；

图5是图4基础结构对应的剖面图；

图6是本实用新型基础结构的施工流程图。

附图标记

1：屋面；2：光伏板；20：防水垫层；30：混凝土支撑件；40：安装埋件；41：锚筋；50：植筋；43：螺栓；42：承力杆；31：第一混凝土块；32：第二混凝土块；33：切角；34：卡槽；11：第一侧面；12：上表面；13：第二侧面。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种混凝土屋面光伏支架基础结构，包括若干个混凝土支撑件30和连接件，混凝土支撑件30通过连接件固定安装于屋面1，混凝土块支撑件与屋面1之间填入防水垫层20，若干个混凝土支撑件30承载和/或卡接光伏板2。

本实用新型的一种实施例中混凝土支撑件30包括卡槽34、切角33。

本实用新型的另一种实施例中，混凝土支撑件30包括安装埋件40和锚筋41。

本实用新型的另一种实施例中，混凝土支撑件30包括螺栓43。

本实用新型的另一种实施例中，连接件包括植筋50。

本实用新型的另一种实施例中，连接件包括承力杆42。

下面通过具体的例举实施例以详细说明本实用新型。同样应理解，以下实施例只用于对本实用新型进行具体的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种混凝土屋面光伏支架基础结构，包括若干个混凝土支撑件30和连接件，混凝土支撑件30通过连接件固定安装于屋面1，混凝土块支撑件与屋面1之间填入防水垫层20，若干个混凝土支撑件30卡接光伏板2。

优选地，混凝土支撑件30包括具有高度差的第一混凝土块31和第二混凝土块32，第一混凝土块31和第二混凝土块32分别与光伏板2的对边卡槽式连接。混凝土支撑件30包括若干组第一混凝土块31和第二混凝土块32，每组第一混凝土块31和第二混凝土块32的数量相同和/或不同。

优选地，混凝土支撑件30开设有卡槽34并通过卡槽34与光伏板2对边连接，卡槽34位于混凝土支撑件30的第一侧面11。光伏板2插入卡槽34与卡槽34卡接。根据图1，卡槽34与第一侧面11具有一定倾斜角度，使光伏板2具有一定倾角。

优选地，混凝土支撑件30包括切角33，混凝土支撑件30远离卡槽34的一侧为第二侧面13，混凝土支撑件30与第一侧面11垂直相交并远离屋面的一侧为上表面12，第二侧面13与上表面12的连接面形成切角33的切面。

优选地，切角的切面为平面、弧面中的一种或者两种。切面与第二侧面13的相交线高度低于卡槽34下表面与第一侧面11的相交线高度，以降低混凝土支撑件30对光伏板2吸收太阳能产生遮挡的可能性。

由于光伏板2常采用并列式排列，因此，为避免混凝土支撑件30对光伏板2产生遮挡，影响其吸光效率，对混凝土支撑件30进行切割，使其形成切角33。切角33的个数可以是一个，也可以是多个，根据实际需要来选择切角33的数量。

切角33的切面可以是平面，也可以是弧面。当切面为平面时，混凝土支撑件30的切面的倾角为0～90度，若切角33为多个，则多个切角33的倾角可以相同，也可以不同。根据混凝土支撑件30在屋面1的固定位置来选择切角33的个数及倾角大小。当切面为弧面时，弧面可以是向外凸出的圆弧面，也可以是向内的凹面，弧面的弧度依据混凝土支撑件30在屋面1的固定位置及切角33位置来确定。

优选地，若干混凝土支撑件30包括具有高度差的第一混凝土块31和第二混凝土块32，第一混凝土块31和第二混凝土块32通过卡槽34分别与光伏板2对边卡接。

优选地，光伏板2两条对边卡接的混凝土支撑件30数量可以相同，也可以不同。

第一混凝土块31和第二混凝土块32的高度差应满足两个卡槽34的高度差，使得其在固定光伏板2时，光伏板2的倾斜角度为23～40度，从而使得光伏板2吸收太阳能的效率损失在5％之内。

第一混凝土块31和第二混凝土块32的数量可以相同，比如，第一混凝土块31和第二混凝土块32分别为两块，卡接光伏板2的两条对边，多个第一混凝土块31和第二混凝土块32的卡接位置以光伏板2中线对称，使得第一混凝土块31和第二混凝土块32在光伏板2上的卡接位置构成矩形、等腰梯形等，进而使光伏板2保持平衡。第一混凝土块31和第二混凝土块32的数量可以不相同，比如，第一混凝土块31为一块，第二混凝土块32为两块，使得第一混凝土块31和第二混凝土块32在光伏板2的卡接位置构成等腰三角形，进而使得光伏板2稳固且平衡。另外，根据第一混凝土块31和第二混凝土块32的数量改变其体积及重量，进而降低混凝土支撑件30的总体重量，以降低制造成本。

优选地，混凝土屋面光伏支架基础结构包括若干连接件，若干连接件间隔锚固于混凝土支撑件30。

本实施例的连接件为植筋50，若干植筋50间隔锚固于混凝土支撑件30，根据切角33的大小来选择若干植筋50在混凝土支撑件30的分布形式，比如均匀分布、靠近切角33一侧植筋50分布密集而远离切角33一侧植筋50分布稀疏等，进而使得光伏板2能够稳固且平衡地卡接于混凝土支撑件30；根据混凝土支撑件30的体积及重量选择植筋50在屋面1中的锚固深度，以达到减小屋面1锚固深度的目的。

在混凝土支撑件30与屋面1之间填入防水垫层20，防水垫层20包裹混凝土支撑件30底面，防水垫层20在起到防水作用的同时兼顾调平基础作用，避免因植筋50锚固破坏屋面1带来的屋面1漏水风险，以及克服基础标高不一致的问题。

本实施例的防水垫层20可以采用水性聚氨酯防水剂、耐高温耐酸碱渗透防水剂、橡胶纳米硅防水涂料等防水材料进行填充。

本实施例在屋面1开设与植筋50匹配的孔洞，然后将植筋50插入孔洞利用胶粘剂固定，该胶粘剂可以是防水胶粘剂。因为本实用新型采用混凝土支撑件30与植筋50结合的方式作为支架基础结构，利用混凝土支撑件30自重和植筋50的锚固作用，增大了支架的抗拔力，从而可以减小植筋50在屋面1的深度，进而克服屋面1受破坏程度大的问题。

实施例2

如图4和图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例混凝土支撑件30不开设卡槽34及切角33，利用混凝土支撑件30承载光伏板2，需要光伏板2立柱与混凝土支撑件30的配合来调整光伏板2的倾斜角度。

本实施例的支架基础结构主要由混凝土支撑件30、防水垫层20、安装埋件40、植筋50四大部分组成。

安装埋件40用于实现支架基础结构与光伏板2立柱连接，包括但不限于焊接、螺栓连接。安装埋件40通过锚筋41固定于混凝土支撑件30并与混凝土支撑件30、锚筋41共同构成基础本体，其中，多个锚筋41呈L型以相反和相同方向锚固在混凝土支撑件30内。

在混凝土支撑件30内多个锚筋41与植筋50交错布置，锚筋41对安装埋件40产生拉力使得安装埋件40稳固地连接于混凝土支撑件30上表面，安装埋件40覆盖混凝土支撑件30上表面至少一部分。

本实施例将配重基础和锚固基础结合，一方面减轻所需混凝土的重量与体积，缩短植筋50插入屋面1的深度，降低对屋面1的破坏程度。另一方面，通过预制基础本体，来克服施工效率低的问题，进而有效提高施工质量和减小施工周期，从而降低制造成本。

实施例3

针对实施例2的混凝土屋面光伏支架基础结构，本实施例提供其施工流程，如图6所示，包括以下步骤：

S1:开始，计算建设场地最佳安装倾角；

S2：基础本体预制，根据最佳安装倾角大小、光伏板2的规格、屋面1结构情况等绘制施工图纸，根据施工图纸预制基础本体；

S3：屋面1开孔，根据植筋50长度、直径、数量，计算所开孔洞的数量、直径及深度；

S4：基础安装，将基础本体通过植筋50安装在屋面1上；

S5：垫层施工，向基础本体与屋面1之间浇筑具有防水作用的防水垫层20，并将基础本体调平，使其基础标高一致；

S6：质量验收，根据光伏支架施工验收规范标准进行质量验收；

S7：结束。

本实施例的施工流程能够有效提高施工质量和减小施工周期，从而降低制造成本。

实施例4

如图3所示，本实施例与实施例3的区别在于，采用螺栓43代替安装埋件40与锚筋41。

螺栓43具有安全、稳定、能长久耐用的优点，本实施例将螺栓预埋在混凝土支撑件30内，螺栓43上部留出的螺栓丝扣用来固定光伏板2立柱，实现连接固定。

本实施例通过螺栓43进行混凝土屋面1光伏支架基础结构定位，为后期安装光伏板2做准备。多个L型的螺栓43在混凝土支撑件30内产生拉力将光伏板2稳固连接于混凝土支撑件30。

实施例5

如图2所示，本实施例与实施例5的区别在于，采用承力杆42代替螺栓43和植筋50。承力杆42贯穿混凝土支撑件30和防水垫层20，承力杆42上端和下端外露，承力杆42上端与光伏板2立柱固定连接，承力杆42下端与屋面1固定连接。

本实施例利用承力杆42对使用场合的要求低，适用于大多数屋面1，具有使支架应力转移平稳可靠，位置偏移调整方便等特点，克服植筋50锚固于屋面1后，光伏板2相对屋面1位置调整困难的问题。

本实施例采用承力杆42依次连接光伏板2、混凝土支撑件30、防水垫层20和屋面1，能够减小屋面1打孔深度，降低漏水风险，并能根据环境变化随时调整承力杆42上端外露长度，进而调整光伏板2的倾角，还能随时调整承力杆42在屋面1中的相对位置，进而调整光伏板2在屋面1的相对位置。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种混凝土屋面光伏支架基础结构，包括若干个混凝土支撑件(30)和连接件，所述混凝土支撑件(30)通过所述连接件固定安装于屋面，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)与屋面之间设有防水垫层(20)，光伏板(2)安装于所述混凝土支撑件(30)。

2.根据权利要求1所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括具有高度差的第一混凝土块(31)和第二混凝土块(32)，所述第一混凝土块(31)和第二混凝土块(32)分别与所述光伏板(2)的对边卡槽式连接。

3.根据权利要求2所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括若干组所述第一混凝土块(31)和第二混凝土块(32)，每组所述第一混凝土块(31)和第二混凝土块(32)的数量相同和/或不同。

4.根据权利要求2所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)开设有卡槽(34)并通过所述卡槽(34)与所述光伏板(2)对边连接。

5.根据权利要求4所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括第一侧面(11)，所述卡槽(34)位于所述第一侧面(11)。

6.根据权利要求5所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括第二侧面(13)，所述第二侧面背离所述卡槽(34)。

7.根据权利要求6所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括上表面(12)，所述上表面(12)位于所述混凝土支撑件(30)与所述第一侧面(11)垂直相交并远离屋面的一侧。

8.根据权利要求7所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括切角(33)，所述第二侧面(13)与所述上表面(12)的连接面形成所述切角(33)的切面。

9.根据权利要求8所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述切角(33)的切面为平面和/或弧面。

10.根据权利要求9所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述切面与所述第二侧面(13)的相交线高度低于所述卡槽(34)下表面与所述第一侧面(11)的相交线高度。

11.根据权利要求1所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括混凝土块和安装埋件(40)，所述混凝土块通过所述连接件固定安装于屋面，所述安装埋件(40)固定于所述混凝土块上表面。

12.根据权利要求11所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括锚筋(41)，所述安装埋件(40)通过所述锚筋(41)预埋于所述混凝土块上表面。

13.根据权利要求1所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括混凝土块、螺栓(43)，所述混凝土块通过所述连接件固定安装于屋面，所述螺栓(43)下端锚固于所述混凝土块内，所述螺栓(43)上端外露于所述混凝土块上表面。

14.根据权利要求1所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述混凝土支撑件(30)包括混凝土块，所述连接件包括承力杆(42)，所述承力杆(42)从所述混凝土块上表面向下穿过所述混凝土块、所述防水垫层(20)并插入屋面，将所述混凝土块固定于屋面上。

15.根据权利要求14所述的混凝土屋面光伏支架基础结构，其特征在于，所述承力杆(42)外露于所述混凝土块上表面的一端具有螺纹结构。