TW202243390A

TW202243390A - 能夠截水導水的太陽能模組建築結構

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Publication number: TW202243390A
Application number: TW110114150A
Authority: TW
Inventors: 李政良; 郭立宏; 陳健誌; 曾仁譽
Original assignee: 齊碩科技股份有限公司
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2022-11-01

Abstract

本發明公開一種能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其係利用太陽能光電板構成建築物屋頂，並使用能夠截水、導水與固定的特殊樑作為防水構造；其主要具有縱向間隔排列在屋頂鋼樑上的導水固定樑，橫向跨設在兩導水固定樑之間的橫向導水條，及多個接縫分別對齊設置在導水固定樑與橫向導水條上的光電板，並使用固定元件由下方穿過導水固定樑鎖附於光電板；該導水固定樑與橫向導水條都設有若干導水槽，能夠攔截從光電板縫隙漏下的水並導流到其他處，藉此達到免用防漏水材料填縫、保持屋頂透氣散熱縫隙、可從下方進行安裝與維修保養等目的。

Description

能夠截水導水的太陽能模組建築結構

本發明係關於一種以太陽能模組構成的建築結構，尤指一種能夠截水導水的太陽能模組建築結構，使太陽能模組能夠直接應用成為建築結構的屋頂建材，並通過太陽能模組下方用於固定及導水的鋁條，使其同時具有截水、導水及固定太陽能模組等作用。

光電板(太陽能模組)本身就是一種能在室外惡劣環境下使用數十年的耐侯材料，現今的建築整合太陽能(Building-integrated photovoltaics，BIPV)方案，就是將光電板應用成為建築材料，能夠構築成建築物的屋頂。然而要將多數片光電板直接應用成為屋頂建材，需要克服在各光電板之間會漏水的問題，才能達到屋頂防水之目的。

目前習知技術中常使用一種上壓法來固定光電板與導水條，例如中華民國專利M583171號「太陽光電板及太陽光電板的安裝結構」，I560412號「太陽能支架結構」，及M470135號「太陽能板支架機構」等，它們都必須人員爬到屋頂上面施工置放多數片光電板，使用長條鋼構或浪板充當導水槽並壓住整排的光電板，再從上方鎖上螺絲在長條鋼構或浪板，因此其施工過程必需使用很多安全防護設備及施工維修走道(例如M569971專利所示)等，以免施工人員或日後維修人員踩壞光電板。而若日後有光電板破損要更換時，也不能只拆除損壞的一片，必須拆掉同排至少兩條長型壓條及相關防水設施，因此對日後維修保養相當不便。

另一種建築整合太陽能模組的屋頂安裝技術，需要在各光電板之間使用防漏水材料等進行填補，才能達到屋頂防水之目的，但是防漏水材料長期日曬後可能發生硬化、龜裂或質變等問題，導致漏水不斷，而需要經常反覆填補。再者，使用防漏水材料等填補各光電板之間的縫隙，會造成而整個屋頂結構密不通風，空氣不易自然對流，除了室內悶熱之外，也讓太陽能模組因發熱而降低發電效率。

本發明之主要目的在提供一種能夠截水導水的太陽能模組建築結構，通過一體成型的方式產出特殊形狀的導水固定條，提供多片光電板安裝在導水固定條上面，使導水固定條同時具備有截水、導水及固定太陽能模組等的作用，可在屋頂下面進行安裝光電板的作業，並直接使用螺絲穿過光電板底部的固定孔鎖緊，達到牢固鎖付每片光電板之目的。

本發明之次要目的在提供一種能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其通過上述特殊形狀的導水固定條，使其具有縱向截水槽及導水槽構造，並配合橫向導水條跨置在兩個導水固定條之間的構造，使本發明之建築結構能夠攔截各光電板縱向縫隙與橫向縫隙流下的水，並匯集到各導水固定條的導水槽往低處排出，藉此達到免用防漏水材料填縫、保持屋頂透氣散熱縫隙、可從下方進行導水構造維修保養等目的。

本發明之另一目的在提供一種能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其通過上述特殊形狀的導水固定條構造，形成具有一定強度的建築用屋樑，組成結構穩定的光電板支架結合，能夠減少其下方H鋼樑的密度，並能從屋頂下面單獨拆卸換裝任一片光電板，而不影響屋頂結構強度和防水措施，滿足日後長期運維更換光電板的要求。

為了達到上述目的，本發明能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其用於構成建築物屋頂，其較佳技術方案包含：

多個導水固定樑，其縱向傾斜的間隔排列在建築物屋頂的鋼樑上，各該導水固定樑為一體成型的鋁擠型條，其延伸到兩端的斷面結構具有一立條、兩第一導水條、兩固定條及一第二導水槽；該兩第一導水條連接在該立條兩側近底端，各該第一導水條上具有一第一導水槽；該兩固定條連接在該立條兩側近頂端，並朝向兩側延伸在該第一導水槽上方；該第一導水條與該固定條之間形成一側向開口，該側向開口連通到該第一導水槽；該第二導水槽為從該立條的頂端往底端下凹的凹槽；

多個橫向導水條，其為橫向跨設在兩支導水固定樑之間的導水直條，使該導水固定樑與該橫向導水條組成多個安裝框架；該橫向導水條兩端分別穿入該導水固定樑的側向開口，並使其底面抵靠在該第一導水條上；各該橫向導水條具有一開口朝上的第三導水槽，該第三導水槽沿著該橫向導水條延伸到該橫向導水條兩端並與該第一導水槽相通，用於使該第三導水槽中的水流到該第一導水槽；以及

多個光電板，其為具有邊框的太陽能模組，其分別對應置設在該導水固定樑與該橫向導水條組成各該安裝框架上，各該光電板的邊框並彼此相靠合，使各該光電板的縱向縫隙對齊於該第二導水槽，各該光電板的橫向縫隙對齊於該橫向導水條的第三導水槽。

本發明能夠截水導水的太陽能模組建築結構，可達到以下功效：

(一)藉由特別設計的鋁擠型模具以一體擠製成型方式產出導水固定樑，以及在各該導水固定樑之間的橫向導水條構造，使本發明之太陽能模組建築結構同時具備有截水、導水及固定太陽能模組等作用，能夠將各光電板之間流下的雨水予以攔截並導流到其他處(例排水槽)，而不會滴落到室內空間，因此本發明並不需要在各光電板之間使用防漏水材料等填補，就能達到屋頂防水的功效。

(二)本發明並可提供施工人員或日後維修人員直接使用螺絲，從下方往上穿過該固定條並鎖緊於各該光電板邊框的固定孔，達到牢固鎖付每片光電板的目的，能在屋頂下方進行安裝及更換作業，且可拆卸換裝任一片光電板，而不影響屋頂結構強度和防水措施，並滿足日後長期運維要求的高性價建築整合太陽能BIPV方案。

(三)本發明不必在各光電板之間的縫隙使用防漏水材料填補，能夠保留屋頂的透氣效果，避免屋頂結構密不通風、空氣不易自然對流、室內悶熱，及太陽能模組發熱而降低發電效率等問題。

茲依附圖實施例將本發明之結構特徵及其他之作用、目的詳細說明如下：

參閱圖1及圖2所示，本發明能夠截水導水的太陽能模組建築結構，係利用太陽能光電板(太陽能模組，以下簡稱光電板30)直接用於構成建築物屋頂，不必在光電板30下面設置習知的浪板等遮雨建材，僅通過下方用於固定光電板30的導水固定樑10與橫向導水條20(如圖3所示)的特殊構造，即同時達到截水、導水與固定光電板的作用。再參閱圖1至圖3所示，本發明較佳的具體實施例包含多個導水固定樑10、多個橫向導水條20及上述該光電板30，其中：

該導水固定樑10係縱向傾斜的間隔排列在建築物屋頂的鋼樑40(如圖2所示)或其他結構體上，各該導水固定樑10為通過模具擠製一體成型的鋁擠型條。參閱圖3及圖4所示，其延伸到兩端的斷面結構具有一立條11、兩第一導水條12、兩固定條13及一第二導水槽14；該兩第一導水條12連接在該立條11兩側近底端，各該第一導水條12上形成有一第一導水槽121；該兩固定條13連接在該立條11兩側近頂端，並朝向兩側延伸在該第一導水槽121上方，使該第一導水條12與該固定條13之間形成一側向開口15，該側向開口15連通到該第一導水槽121；而該第二導水槽14較佳的形成為從該立條11的頂端往底端下凹的凹槽，並可在該第二導水槽14實施有多個橫向貫穿該立條11並連通到該第一導水槽121上方的排水孔16，使該第二導水槽14中的水可流到第一導水槽121(如圖8所示)；另外，該立條11底端可視需求實施往上凹設的一螺絲槽17，該螺絲槽17可為T形槽，用於設置螺絲頭或螺帽等固定元件(未圖示)，進而固定在鋼樑40(如圖2所示)或其他結構體上。其中，該的第一導水條12具有一橫條122及一直條123；該橫條122一端連接於該立條11的側面近底端，該橫條122另一端連接於該直條123的底端；而該直條123的底端連接該橫條122，該直條123的頂端用於抵靠支撐該橫向導水條20的底面。

該橫向導水條20為橫向跨設在兩支導水固定樑10之間的導水直條，使該導水固定樑10與該橫向導水條20組成多個安裝框架50(如圖1所示)；該橫向導水條20較佳的安裝構造為兩端分別穿入該導水固定樑10的側向開口15(如圖6、圖7及圖8所示)，並使其底面抵靠在該第一導水條12上；各該橫向導水條20具有一開口朝上的第三導水槽21，該第三導水槽21沿著該橫向導水條20延伸到該橫向導水條20兩端並因此與該第一導水槽121相通，藉此用於使該第三導水槽21攔截到的雨水能夠流到該第一導水槽121(如圖7及圖8所示)，再一起排到該導水固定樑10下端的一排水槽60(如圖1所示)。

該光電板30為具有邊框31的太陽能模組，其分別對應置設在該導水固定樑10與該橫向導水條20組成各該安裝框架50上，各該光電板30的邊框31並彼此相靠合，使各該光電板30的縱向縫隙33對齊於上述該第二導水槽14，而各該光電板30的橫向縫隙34對齊於該橫向導水條20的第三導水槽21，使得不論從縱向縫隙33或橫向縫隙34漏下的雨水，都能被該導水固定樑10與橫向導水條20攔截及導流到排水槽60，而不會滴落到下方的室內，因此該縱向縫隙33與橫向縫隙34也不必再使用防漏水材料填補，可避免掉日後維修與更換的麻煩。

本發明該導水固定樑10除了具有截水及導水的作用外，更可提供安裝人員在導水固定樑10下方安裝該光電板30，日後需要維修更換某一光電板30時亦可在下方進行拆換。其只要將該導水固定樑10間隔排列固定在鋼樑40或其他結構體上，就可一一將光電板30穿過間隔空隙，再放置於兩導水固定樑10之間，使其邊框31置設在固定條13上(如圖8所示)；其中，該固定條13設有多個固定孔131，該固定孔131為圓孔或條形孔，而該光電板30的邊框31本來就有供螺絲穿設的穿孔32，因此安裝人員可在下方使用螺絲70等元件穿設於固定孔131及穿孔32進行固定光電板30，而不用爬到屋頂上面實施安裝作業；日後維修更換作業亦只要在下方拆除開螺絲70等元件，就能對單一光電板30進行更換。

本發明依上述方式安裝固定好光電板30在導水固定樑10上面之後，再將上述該橫向導水條20組裝在兩導水固定樑10之間，使其兩端分別穿入該導水固定樑10的側向開口15(如圖3及圖6所示)，並對齊於光電板30的橫向縫隙34，如此就能攔截並導流橫向縫隙34漏下的水，再流到上述的第一導水槽121。該橫向導水條20較佳的為鋁擠型條或一體成型的塑料條(如圖5及圖6所示)，具體的可為具有一底條22及連接在底條22兩邊的側條23、23’的ㄩ形條，進而形成上述該第三導水槽21。其中，該底條22一邊的側條23’的高度低於另一邊的側條23，因此能便於安裝在兩導水固定樑10之間及拆換。而當該橫向導水條20裝入兩導水固定樑10之間後，可再使用一擋止件24夾持或固定在該第一導水條12，使該擋止件24抵擋住該橫向導水條20，防止該橫向導水條20滑動，並便於日後維修拆換。

參閱圖1所示，本發明該導水固定樑10較佳的呈8~30度傾斜設置在鋼樑40上，其下端可通過一排水槽60集中排水，其最側邊可用L形的包邊結構100固定在最側邊的固定條13上，該包邊結構100並可向下延伸到其建築物的外牆面，防水漏進室內。而其頂邊的構造可參閱圖9及圖10所示，實施有多個頂邊橫樑80，該頂邊橫樑80橫向跨設在傾斜狀設置的兩支導水固定樑10的上端之間，各該頂邊橫樑80同樣為一體成型的鋁擠型條，其斷面構造與該導水固定樑10相同(故以下結構名稱相同，僅元件符號不同，以免贅述)，只是其高度小於或等於該導水固定樑10的側向開口15，因此其兩端分別穿入該導水固定樑10的側向開口15，使其底面如同該橫向導水條20抵靠在該第一導水條12的上；另外，可在該頂邊橫樑80的底面設有多個支撐件90，使該支撐件90置設在該鋼樑40上。

參閱圖11所示，藉上述頂邊橫樑80的設計，從該太陽能模組建築結構頂邊漏下的水，可以被該頂邊橫樑80的第二導水槽84攔截，再通過排水孔86流到其第一導水條82上的第一導水槽821，再流到該導水固定樑10的第一導水槽121，然後往下流去。該頂邊橫樑80的兩固定條83其中之一用於支撐該光電板30的邊框31，另一固定條83則供上邊L形的包邊結構200(如圖1所示)進行固定，該包邊結構200同樣可向下延伸到外牆面，防水漏進室內。

綜上所述，本發明能夠截水導水的太陽能模組建築結構，已確具實用性與進步性，其技術手段之運用亦出於新穎無疑，且功效與設計目的誠然符合，已稱合理進步至明。為此，依法提出發明專利申請，惟懇請鈞局惠予詳審，並賜准專利為禱，至感德便。

10:導水固定樑 11:立條 12:第一導水條 121:第一導水槽 122:橫條 123:直條 13:固定條 131:固定孔 14:第二導水槽 15:側向開口 16:排水孔 17:螺絲槽 20:橫向導水條 21:第三導水槽 22:底條 23、23’:側條 24:擋止件 30:光電板 31:邊框 32:穿孔 33:縱向縫隙 34:橫向縫隙 40:鋼樑 50:安裝框架 60:排水槽 70:螺絲 80:頂邊橫樑 82:第一導水條 821:第一導水槽 83:固定條 84:第二導水槽 86:排水孔 90:支撐件 100、200:包邊結構

[圖1]為本發明太陽能模組建築結構較佳實施例之立體示意圖。 [圖2]為本發明太陽能模組建築結構較佳實施例之鋼樑構造示意圖。 [圖3]為本發明導水固定樑、橫向導水條與光電板之組合方面示意圖。 [圖4]為本發明導水固定樑較佳實施例之斷面示意圖。 [圖5]為本發明橫向導水條較佳實施例之斷面示意圖。 [圖6]為本發明橫向導水條一端與導水固定樑組合之示意圖。 [圖7]為本發明導水固定樑與橫向導水條之截水及導水方向立體示意圖。 [圖8]為本發明導水固定樑與橫向導水條之截水及導水方向斷面示意圖。 [圖9]為本發明頂邊橫樑較佳實施例之分解示意圖。 [圖10]為本發明頂邊橫樑與支撐件較佳實施例之斷面示意圖。 [圖11]為本發明頂邊橫樑與導水固定樑之截水及導水方向立體示意圖。

10:導水固定樑

12:第一導水條

121:第一導水槽

13:固定條

14:第二導水槽

20:橫向導水條

21:第三導水槽

30:光電板

31:邊框

70:螺絲

Claims

一種能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其用於構成建築物屋頂，其包含：多個導水固定樑，其縱向傾斜的間隔排列在建築物屋頂的鋼樑上，各該導水固定樑為一體成型的鋁擠型條，其延伸到兩端的斷面結構具有一立條、兩第一導水條、兩固定條及一第二導水槽；該兩第一導水條連接在該立條兩側近底端，各該第一導水條上具有一第一導水槽；該兩固定條連接在該立條兩側近頂端，並朝向兩側延伸在該第一導水槽上方；該第一導水條與該固定條之間形成一側向開口，該側向開口連通到該第一導水槽；該第二導水槽為從該立條的頂端往底端下凹的凹槽；多個橫向導水條，其為橫向跨設在兩支導水固定樑之間的導水直條，使該導水固定樑與該橫向導水條組成多個安裝框架；該橫向導水條兩端分別穿入該導水固定樑的側向開口，並使其底面抵靠在該第一導水條上；各該橫向導水條具有一開口朝上的第三導水槽，該第三導水槽沿著該橫向導水條延伸到該橫向導水條兩端並與該第一導水槽相通，用於使該第三導水槽中的水流到該第一導水槽；以及多個光電板，其為具有邊框的太陽能模組，其分別對應置設在該導水固定樑與該橫向導水條組成各該安裝框架上，各該光電板的邊框並彼此相靠合，使各該光電板的縱向縫隙對齊於該第二導水槽，各該光電板的橫向縫隙對齊於該橫向導水條的第三導水槽。
如請求項1所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中該導水固定樑的第一導水條具有一橫條及一直條；該橫條一端連接於該立條的側面近底端，該橫條另一端連接於該直條的底端；該直條的底端連接該橫條，該直條的頂端抵靠支撐該橫向導水條的底面。
如請求項2所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中該導水固定樑的固定條設有多個對應該光電板的邊框的固定孔，該固定孔為圓孔或條形孔。
如請求項2或3所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中該導水固定樑的第二導水槽具有多個橫向貫穿該立條並連通到該第一導水槽上方的排水孔。
如請求項2或3所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中該導水固定樑的立條底端往上凹設一螺絲槽。
如請求項1或2所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中該橫向導水條為鋁擠型條或塑料條，該橫向導水條具有一底條及連接在底條兩邊的側條以形成該第三導水槽。
如請求項6所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中該底條一邊的側條的高度低於另一邊的側條。
如請求項1所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，更包含一擋止件，該擋止件夾持或固定在該第一導水條，並抵擋住該橫向導水條。
如請求項1或2所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中更包含多個頂邊橫樑，該頂邊橫樑橫向跨設在傾斜狀設置的兩支導水固定樑的上端之間，各該頂邊橫樑為一體成型的鋁擠型條，其斷面構造與該導水固定樑相同，其高度小於或等於該側向開口，其兩端分別穿入該導水固定樑的側向開口，並使其底面抵靠在該第一導水條上。
如請求項9所述能夠截水導水的太陽能模組建築結構，其中該頂邊橫樑的底面設有多個支撐件，該支撐件置設在該鋼樑上。