一种光伏发电屋面与建筑一体化结构的制作方法
【专利摘要】一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，涉及建筑屋面【技术领域】，其结构包括桁架、檩条、光伏板组件和抗风装置，通过巧妙地利用桁架和檩条构成屋面的支架，桁架和檩条垂直设置形成纵横交错的排水槽，光伏板组件架设于排水槽之间，光伏板组件与排水槽形成防水屋面，即将光伏板组件作为屋面的一部分，实现一物两用，将原本只是作为屋面的支架，巧妙地利用桁架和檩条垂直设置形成纵横交错的排水槽，用于给光伏板组件排水，同时可用作维修通道使用，实现一物三用，进而减轻屋面的重量，由于排水槽的槽底和光伏板组件之间设有用于拉紧光伏板组件的抗风装置，可提高光伏发电的屋面的抗风能力。
【专利说明】一种光伏发电屋面与建筑一体化结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑屋面【技术领域】，特别是涉及一种光伏发电屋面与建筑一体化结构。
【背景技术】
[0002]光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。为了取光方便，一般将光伏发电组件放置于屋面。
[0003]现有屋面光伏发电技术中，基本是将光伏发电组件通过支架安装在现有建筑屋面上，增加了现有屋面结构的重量，在风载荷等作用下摇晃幅度较大，会对光伏板造成损坏，也会对原有的屋面层、防水层造成一定破坏；还可能因为现有的屋顶设计承载不适合安装光伏发电系统，一旦安装了光伏发电系统，则屋面将不能符合抗风、防水和放渗漏等的要求，存在一定的安全隐患，并且使用缺乏保障。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，该光伏发电屋面与建筑一体化结构可在减轻屋面的重量的前提下实现光伏发电，并且可提高屋面的抗风能力。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0006]提供一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，包括桁架、檩条、光伏板组件和抗风装置，所述桁架和所述檩条构成屋面的支架，所述桁架和檩条垂直设置形成纵横交错的排水槽，所述光伏板组件架设于所述排水槽之间，所述光伏板组件与所述排水槽形成防水屋面，所述光伏板组件的表面所在的高度大于或者等于所述排水槽的侧壁所在的高度，所述排水槽的槽底和所述光伏板组件之间设有用于拉紧所述光伏板组件的抗风装置。
[0007]其中，所述抗风装置包括抗风角钢和抗风固定块，所述抗风固定块设于每个所述光伏板组件的背面的中间位置，所述抗风角钢设于所述排水槽的槽底的外侧面，所述抗风角钢与所述抗风固定块通过螺丝连接。
[0008]其中，所述光伏板组件包括光伏板和防水框架，所述光伏板固定于所述防水框架，所述防水框架设有槽型支脚，所述槽型支脚固定于所述排水槽的侧壁。
[0009]其中，所述光伏板的底面的四周设有凸缘，所述防水框架设有用于放置所述凸缘的矩形槽。
[0010]其中，所述矩形槽的槽底与所述凸缘之间形成泄水槽，所述矩形槽的外侧壁设有排水孔。
[0011]其中，所述光伏板组件还包括与所述防水框架相配合的防水压框，所述防水压框压紧所述光伏板。
[0012]其中，所述防水框架与所述光伏板之间设有密封圈。
[0013]其中，还包括压板组件，所述压板组件同时压紧相邻的两个光伏板组件使光伏板组件固定于所述排水槽的侧壁。
[0014]其中，所述压板组件包括压板扣件和第一 U形扣件，所述压板扣件包括第二 U形扣件以及垂直设于所述第二 U形扣件的两个侧壁的压板，所述第一 U形扣件和所述第二 U形扣件之间设有松紧螺丝。
[0015]其中，所述排水槽设有用于插入所述第一 U形扣件的两个侧壁的插槽。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，巧妙地利用桁架和檩条构成屋面的支架，桁架和檩条垂直设置形成纵横交错的排水槽，光伏板组件架设于排水槽之间，光伏板组件与排水槽形成防水屋面，即将光伏板组件作为屋面的一部分，实现一物两用，将原本只是作为屋面的支架，巧妙地利用桁架和檩条垂直设置形成纵横交错的排水槽，用于给光伏板组件排水，同时可用作维修通道使用，实现一物三用，进而减轻屋面的重量，由于排水槽的槽底和光伏板组件之间设有用于拉紧光伏板组件的抗风装置，可提高光伏发电的屋面的抗风能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0018]图1是本实用新型的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构的平顶屋面的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构的斜顶屋面的结构示意图。
[0020]图3是本实用新型的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构的抗风装置、光伏板组件和排水槽的结构示意图。
[0021]图4是本实用新型的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构的防水框架的结构示意图。
[0022]图5至图7是带单层加厚型加强筋的槽型支脚的三种不同结构的局部截面示意图。
[0023]图8是带双层薄型加强筋的槽型支脚的一个局部截面示意图。
[0024]图9和图10防水框架和光伏板组件、密封圈配合的局部截面不意图。
[0025]图11是防水压框的结构示意图。
[0026]图12是防水压框与其中一种结构的防水框架的一个配合示意图。
[0027]图13是防水压框与其中一种结构的防水框架的另一个配合示意图。
[0028]图14是T形加强构件和桁架、檩条配合的示意图。
[0029]图15是压板组件的结构示意图。
[0030]图16是压板组件的一个使用状态图。
[0031]图17是压板组件的另一个视觉的使用状态图。
[0032]图中包括有:
[0033]I—桁架；2—檩条；3—支架；4—光伏板组件；5——排水槽；51——侧壁；52——槽底；53——插槽；6——抗风角钢；7——抗风固定块；8——光伏板；81——凸缘；9——防水框架、91——矩形槽；92——槽型支脚；921——单层加厚型加强筋；922——双层薄型加强筋；93——排水孔；10——防水压框；11——密封圈；12——泄水槽；13——压板组件；131——压板扣件；1311——第二 U形扣件；1312——压板；132——第一 U形扣件；14——T形加强构件。
【具体实施方式】
[0034]结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
[0035]本实施例的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，如图1所示，包括桁架1、檩条2、光伏板组件4和抗风装置，所述桁架I和所述檩条2构成屋面的支架3，所述桁架I和檩条2垂直设置形成纵横交错的排水槽5，排水槽5内敷设柔性防水保护层或刷上防腐防锈漆，加强支架3和排水槽5的防水性，所述光伏板组件4架设于所述排水槽5之间。所述光伏板组件4与所述排水槽5形成防水屋面，所述光伏板组件4的表面所在的高度大于所述排水槽5的侧壁51所在的高度，可方便光伏板组件4的水流入排水槽5，所述排水槽5的槽底52和所述光伏板组件4之间设有用于拉紧所述光伏板组件4的抗风装置。
[0036]为了方便安装和搬运，可将桁架I和檩条2搬运到现场，再用T形加强构件14将桁架I和檩条2组装起来。
[0037]排水槽5的作用有:(I)排水；(2)作为维修通道；(3)将支架3制作成U排水槽5可充分利用屋面。
[0038]具体的，所述防水屋面为平顶屋面，所述排水槽5包括两个侧壁51和一个槽底52，所述光伏板组件4固定于所述排水槽5的四个首尾相接的侧壁51且位于所述四个首尾相接的侧壁51之间。所述防水屋面还可以是斜顶屋面，将光伏板组件4设置形成向南倾斜的角度。平顶屋面结构造价虽省但光伏发电效率不高，斜顶屋面结构造价虽高但光伏发电效率高，可根据不同纬度和投资需求决定使用平顶屋面结构或者斜顶屋面。斜顶屋面对雨水防漏防渗性强，渗水故障率低，安装和运行维护成本低；不足的是前面倾角的光伏板8，会在太阳西下时影响到背面的光伏板8发电效率，可通过在背面位置和适当角度安装玻璃反光镜，收集散射光线，集束照射和改善背面光伏板8的光照强度，提高发电效率。
[0039]具体的，所述抗风装置包括抗风角钢6和抗风固定块7，所述抗风固定块7设于每个所述光伏板组件4的背面的中间位置，所述抗风角钢6设于所述排水槽5的槽底52的外侧面，所述抗风角钢6与所述抗风固定块7通过螺丝连接。抗风装置可改善和提高光伏板8的抗折挠度，避免台风、阵风将光伏板组件4吹得上下晃动，撕裂光伏板组件4的内部硅片与连线导致损坏。现有光伏板组件4仅有边上固定，其中间没有固定点，抗风不足，在光伏板组件4的中心设置抗风固定块7可减少光伏板组件4固定点的距离，它可分担光伏板组件4上下摇晃时的挠度。
[0040]抗风固定块7内连同抗风固定块7螺丝一起注塑整体生产出来再粘接到光伏板组件4。安装时将抗风固定块7螺丝与抗风角钢6紧固。制作尺寸偏差可通过调节抗风固定块7螺丝的两个螺母，调整光伏板组件4与抗风角钢6张力合适后紧固定螺母，可增强光伏板8的抗风强度和挠度，达到强风吹不坏光伏板组件4的目的。
[0041]具体的，所述光伏板组件4包括光伏板8和防水框架9，所述光伏板8固定于所述防水框架9，所述防水框架9设有槽型支脚92，所述槽型支脚92固定于所述侧壁51。
[0042]所述槽型支脚92包括单层加厚型加强筋921，加工简单。
[0043]所述槽型支脚92包括双层薄型加强筋922，使得槽型支脚92更加坚固。
[0044]光伏板8可选择塑料基板型或中空钢化玻璃型，中空钢化玻璃的光伏组件特点是透光率高、抗冲击力强、使用寿命长。
[0045]具体的，所述光伏板8的底面的四周设有凸缘81，所述防水框架9设有用于放置所述凸缘81的矩形槽91。凸缘81可作为滴水线，防止雨水沿着光伏板8的基板渗水漏水。
[0046]具体的，所述光伏板组件4还包括与所述防水框架9相配合的防水压框10，所述防水压框10压紧所述光伏板8。
[0047]具体的，所述防水框架9与所述光伏板8之间设有密封圈11。
[0048]具体的，所述矩形槽91的槽底52与所述凸缘81之间形成泄水槽12，所述矩形槽91的外侧壁51设有排水孔93，个别雨水通过防水框架9与光伏板8之间的缝隙渗进，在凸缘81 (滴水线)拦截作用下滴在防水框架9的泄水槽12，又通过排水孔93排到排水槽5。
[0049]具体的，还包括压板组件13，所述压板组件13同时压紧相邻的两个光伏板组件4使光伏板组件4固定于所述排水槽5的侧壁51。
[0050]具体的，所述压板组件13包括压板扣件131和第一 U形扣件132，所述压板扣件131包括第二 U形扣件1311以及垂直设于所述第二 U形扣件1311的两个侧壁51的压板1312，所述第一 U形扣件132和所述第二 U形扣件1311之间设有松紧螺丝，所述排水槽5设有用于插入所述第一 U形扣件132的两个侧壁51的插槽53。相邻的两块光伏板组件4之间安装2个压板组件13，压板扣件131的两个压板1312分别搭接于相邻的两块光伏板组件4，调节松紧螺丝使得第一 U形扣件132的两个侧壁51的顶面与插槽53的槽底紧紧抵接，可进一步使得光伏板组件4固定于排水槽5，提高抗风能力。
[0051]本实施例的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，巧妙地利用祐1架I和檩条2构成屋面的支架3，桁架I和檩条2垂直设置形成纵横交错的排水槽5，光伏板组件4架设于排水槽5之间，光伏板组件4与排水槽5形成防水屋面，即将光伏板组件4作为屋面的一部分，实现一物两用，将原本只是作为屋面的支架3，巧妙地利用桁架I和檩条2垂直设置形成纵横交错的排水槽5，用于给光伏板组件4排水，同时可用作维修通道使用，实现一物三用，进而减轻屋面的重量，由于排水槽5的槽底52和光伏板组件4之间设有用于拉紧光伏板组件4的抗风装置，可提高光伏发电的屋面的抗风能力。
[0052]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，其特征在于:包括桁架、檩条、光伏板组件和抗风装置，所述桁架和所述檩条构成屋面的支架，所述桁架和檩条垂直设置形成纵横交错的排水槽，所述光伏板组件架设于所述排水槽之间，所述光伏板组件与所述排水槽形成防水屋面，所述光伏板组件的表面所在的高度大于或者等于所述排水槽的侧壁所在的高度，所述排水槽的槽底和所述光伏板组件之间设有用于拉紧所述光伏板组件的抗风装置。
2.如权利要求1所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，其特征在于:所述抗风装置包括抗风角钢和抗风固定块，所述抗风固定块设于每个所述光伏板组件的背面的中间位置，所述抗风角钢设于所述排水槽的槽底的外侧面，所述抗风角钢与所述抗风固定块通过螺丝连接。
3.如权利要求1所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，其特征在于:所述光伏板组件包括光伏板和防水框架，所述光伏板固定于所述防水框架，所述防水框架设有槽型支脚，所述槽型支脚固定于所述排水槽的侧壁。
4.如权利要求3所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，其特征在于:所述光伏板的底面的四周设有凸缘，所述防水框架设有用于放置所述凸缘的矩形槽。
5.如权利要求4所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构,其特征在于:所述矩形槽的槽底与所述凸缘之间形成泄水槽，所述矩形槽的外侧壁设有排水孔。
6.如权利要求3所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，其特征在于:所述光伏板组件还包括与所述防水框架相配合的防水压框，所述防水压框压紧所述光伏板。
7.如权利要求3所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构,其特征在于:所述防水框架与所述光伏板之间设有密封圈。
8.如权利要求1所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，其特征在于:还包括压板组件，所述压板组件同时压紧相邻的两个光伏板组件使光伏板组件固定于所述排水槽的侧壁。
9.如权利要求8所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构,其特征在于:所述压板组件包括压板扣件和第一 U形扣件，所述压板扣件包括第二 U形扣件以及垂直设于所述第二 U形扣件的两个侧壁的压板，所述第一 U形扣件和所述第二 U形扣件之间设有松紧螺丝。
10.如权利要求9所述的一种光伏发电屋面与建筑一体化结构，其特征在于:所述排水槽设有用于插入所述第一 U形扣件的两个侧壁的插槽。
【文档编号】E04D13/18GK204152105SQ201420520389
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】杨海新, 刘志远, 刘昕, 杨海献, 魏华梅 申请人:杨海新