功能型屋顶构造方法及其装置与流程

文档序号:17817299发布日期:2019-06-05 21:54
功能型屋顶构造方法及其装置与流程

本发明涉及一屋顶结构,尤其涉及一功能型屋顶构造方法及其装置,其中多个功能型屋顶组件被组装起来并形成一刚性结构,用于选择性地提供多种功能例如太阳能收集、隔热、隔音、无线网络系统和类似物。



背景技术:

在过去的几十年里,建筑师在建筑行业中有很多的屋顶设计,因为屋顶作为一种围护结构以有效地保护建筑物的内部。传统的屋顶结构包括多个屋顶梁和多个屋顶层,这些屋顶梁支撑在建筑物的一支撑架上移形成一屋顶表面,这些屋顶层重叠在屋顶表面以提供隔热或者防水特性用于保护建筑物。因此,各屋顶层可以是一个防水屋顶膜和多个屋顶材料,如屋顶瓦或砖堆叠在屋顶膜上。因此,额外的隔热材料,如玻璃纤维隔热或泡沫隔热,必须被增加到该建筑物的阁楼的屋顶表面下以有效地控制建筑物内部温度。换句话说,传统的屋顶结构提供的隔热能力较弱。此外,传统的屋顶结构有几个缺点。

传统的屋顶结构很难被修复尤其是当一部分被损坏的时候。例如,当存在漏水的情况时,建设者必须拆除该屋顶材料并且更换防水屋顶膜。这是耗时的并且是浪费材料,因为屋顶材料不能被重新使用。损坏的屋顶结构的修复成本相对较高,其中包括建设者的劳动力成本。此外,传统的屋顶结构的使用寿命取决于其材料的使用寿命。换句话说,屋顶的预期寿命随着不同屋顶材料变化。例如,沥青屋顶瓦的预期寿命为约15至20年。因此,在屋顶结构预期使用期之前,房子的主人应更换整个屋顶结构。

即使许多屋顶设计都被发现以提高屋顶材料和/或屋顶的效率,屋顶的基本框架结构并没有改变。换句话说,屋顶结构的基础仍然是由防水屋顶膜,屋顶材料所构造。改进的屋顶材料仅能延长屋顶结构的预期寿命,并可以提高其效率。然而,上述现有的问题不能得到解决。

传统的屋顶结构的显著改进是太阳能屋顶。因此,太阳能屋顶是一个屋顶太阳能系统,包括多个太阳能面板,这些太阳能面板通过一板支撑结构被安装在屋顶表面的顶端。然而,太阳能面板是昂贵的,并安装的时候需要有资质的屋顶承包商。由于太阳能面板的重量,在安装太阳能面板之前,有资质的屋顶承包商必须计算太阳能面板的应力和负荷要求。因此,屋顶太阳能系统可能无法安装在旧的屋顶结构上。此外,屋顶太阳能系统的安装需要在屋顶结构上钻孔,使得现有的屋顶结构将被损坏。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中多个功能型屋顶组件被组装起来并形成一刚性结构,用于选择性地提供多种功能例如太阳能收集、隔热、隔音、无线网络系统和类似物。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中不同的功能的面板可以在不同层选择性地被支撑在一组件外壳。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中功能型板可释放地被锁定在所述组件外壳以限定所述功能型板在适当的位置。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中所述功能型屋顶组件能够容易地组装在一起,以形成一个刚性的屋顶结构。因此,根据建筑物的大小,所述功能型屋顶模块的数量可以被选择,以形成屋顶结构,从而提高了本发明的实际使用,并减少其安装成本。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中水,例如雨,可以被收集并重新循环使用。具体地,水可以过滤和净化用于饮用,花园浇水以及类似物。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中所述功能型屋顶组件易于通过更换整个故障组件或通过简单地更换故障在所述功能型组件上的功能型板,以便最大限度地减少维修所述功能型屋顶组件的成本。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中功能型操作组件可配合所述功能型屋顶组件,以为建筑物提供附加功能,例如互联网路由器,可再充电电池,通信设备,和/或安全系统。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,从而简化了现有的屋顶结构的屋顶结构配置。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中,水管系统和/或电气配线系统可安装到所述功能型屋顶构造装置,以便简化建筑物的水管道系统和/或电气配线系统。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,它不要求改变建筑物的屋顶结构的原始结构设计,以便将建筑物的现有屋顶结构匹配的所述功能型屋顶组件的成本降到最低。特别是,所述功能型屋顶组件也可以被安装在移动的家甚至娱乐车辆的屋顶框架上。

本发明的另一目的在于提供一功能型屋顶构造方法及其装置,其中,为了达到上述目的,本发明不需要昂贵或复杂的结构。因此,本发明成功地提供了一种经济和有效的解决办法用于提供一刚性结构到建筑物的屋顶框架上,并用于为建筑物提供不同功能。

为了实现上述目的,本发明提供一功能型屋顶构造装置,用于一建筑物的一屋顶框架,其特征在于,包括多个功能型屋顶组件被组装在一起以形成至少一刚性屋顶结构,其中各所述功能型屋顶组件包括:

至少一组件外壳,所述组件外壳包括两个支撑架,各所述支撑架包括至少一支撑壁、至少一支撑臂、至少一支撑脊和至少一滑动槽,所述支撑壁垂直地延伸,所述支撑臂从所述支撑壁垂直地延伸形成位于所述支撑臂上方的所述组件外壳的一上部以及位于所述支撑臂下方的所述组件外壳的一下部以用于附接所述屋顶框架,所述支撑脊从所述支撑壁延伸至所述支撑臂的下方并与所述支撑臂平行,所述滑动槽纵向地延伸于所述支撑壁的一顶边缘,从而当各所述支撑架被彼此间隔地对齐设置时,所述支撑臂、所述支撑脊和所述滑动槽被彼此间隔地对齐设置,

以及

至少一屋顶功能型单元,所述屋顶功能型单元包括至少一第一屋顶功能型板单元,至少一第二屋顶功能型板单元和至少一第三屋顶功能型板单元,所述第一屋顶功能型板单元被所述支撑架的所述支撑脊可滑动地支撑,所述第二屋顶功能型板单元被所述支撑架的所述支撑臂可滑动地支撑且位于所述第一屋顶功能型板单元的下方,所述第三屋顶功能型板单元可滑动地衔接于所述支撑架的所述滑动槽,并被间隔地设置于所述第一屋顶功能型板单元的上方,其中所述第一屋顶功能型板单元、所述第二屋顶功能型板单元和所述第三屋顶功能型板单元为所述建筑物提供不同的功能。

在一实施例中,所述第一屋顶功能型板单元包括多个隔热板和多个板分隔物,各所述隔热板的两边缘部位分别被所述支撑架的所述支撑脊所支撑,同时各所述板分隔物位于并被密封于每两个所述隔热板之间以限定所述隔热板的位置。

在一实施例中,各所述板分隔物的两端分别被耦接于所述支撑架的所述支撑脊,以限位所述支撑架之间的距离以及以增强所述功能型屋顶组件的硬度。

在一实施例中,各所述板分隔物具有两底缝,其中各所述支撑脊的具有至少一限定边,所述限定边向上延伸至衔接于所述底缝以支撑和限位所述板分隔物。

在一实施例中,所述第二屋顶功能型板单元包括至少一挡水排水板,所述挡水排水板的两端部被分别被所述支撑架的所述支撑臂支撑,其中所述挡水排水板具有多个排水槽用于水的引导,以防止水进入所述挡水排水板。

在一实施例中,所述挡水排水板具有褶皱截面并形成了沿屋顶结构的倾斜方向纵向延伸的多个排水槽,以便引导水向下流动。

在一实施例中,各所述支撑臂具有至少一L形耦合自由端,所述耦合自由端被连接于所述挡水排水板的侧部,从而具有所述褶皱截面的所述挡水排水板在一顶侧边形成所述排水槽,所述挡水排水板在一底侧边形成多个衔接通道,以选择性地耦接于所述支撑臂的所述耦合自由端。

在一实施例中,所述第二屋顶功能型板单元还包括两个排水沟,所述排水沟分别耦合在所述支撑架的顶边缘以分别与所述滑动槽对齐,用于引导水从所述滑动槽的流向所述挡水排水板。

在一实施例中,所述第二屋顶功能型板单元还包括两个排水沟,所述排水沟分别耦合在所述支撑架的顶边缘以分别与所述滑动槽对齐,用于引导水从所述滑动槽的流向所述挡水排水板。

在一实施例中,所述第二屋顶功能型板单元还包括至少一集水沟,所述集水沟被连接于所述组件外壳用于从所述挡水排水板收集水以防止水流入所述组件外壳的下部。

在一实施例中,所述第二屋顶功能型板单元还包括至少一集水沟,所述集水沟被连接于所述组件外壳用于从所述挡水排水板收集水以防止水流入所述组件外壳的下部。

在一实施例中,所述支撑臂的长度比所述支撑脊的长度更长,从而当所述第二屋顶功能型板单元被可滑动地支撑在所述支撑架的所述支撑臂时,所述第二屋顶功能型板单元的两侧边缘部能够各自被所述支撑壁覆盖。

在一实施例中,所述第三屋顶功能型板单元包括多个太阳能收集板,所述太阳能收集板可滑动地连接于所述支撑架的所述滑动槽,以一种边缘对边缘的方式支撑在所述支撑壁的顶部边缘。

在一实施例中,各所述支撑壁具有至少一中空结构以在其中形成至少一气腔。

在一实施例中,所述功能型屋顶构造装置进一步包括至少一组件连接件,所述组件连接件具有两个锁定边,其中各所述支撑架还包括至少一锁定脊,所述锁定脊在所述支撑臂相反的方向从所述支撑壁延伸,从而当各所述组件外壳中的两个为边对边地设置时,所述组件连接件的所述锁定边分别被衔接于两所述组件外壳的所述锁定脊以便锁定各所述功能型屋顶组件。

在一实施例中,所述功能型屋顶构造装置进一步包括至少一功能型操作组件,所述功能型操作组件连接到至少一个所述功能型屋顶组件,其中所述功能型操作组件具有至少一防水外壳和至少一操作单元,所述操作单元被容纳在所述防水外壳内以为所述建筑物提供附加功能。

根据本发明的另一方面,本发明还提供:在一建筑物的一屋顶框架上安装一功能型屋顶构造装置的一方法,所述方法包括以下步骤:

(a)通过在至少一组件外壳内连接至少一第一至第三屋顶功能型板单元形成多个功能型屋顶组件,其中第二屋顶功能型板单元设置于第一屋顶功能型板单元和第二屋顶功能型板单元之间,其中所述第一至第三屋顶功能型板单元提供不同的功能;

(b)连接各所述功能型屋顶组件;以及

(c)安装各所述功能型屋顶组件到所述建筑物的所述屋顶框架上。

在一实施例中,各所述功能型屋顶组件被通过以下步骤组装:

(a.1)形成两个支撑架,各所述支撑架包括至少一支撑壁、至少一支撑臂、至少一支撑脊和至少一滑动槽,所述支撑壁垂直地延伸,所述支撑臂从所述支撑壁垂直地延伸形成位于所述支撑臂上方的所述组件外壳的一上部以及位于所述支撑臂下方的所述组件外壳的一下部以用于附接所述屋顶框架,所述支撑脊从所述支撑壁延伸至所述支撑臂的下方并与所述支撑臂平行,所述滑动槽纵向地延伸于所述支撑壁的一顶边缘;

(a.2)间隔地对齐设置各所述支撑架,从而所述支撑臂、所述支撑脊和所述滑动槽被间隔地对齐设置;

(a.3)通过所述支撑架的所述支撑脊可滑动地支撑所述第一屋顶功能型板单元;

(a.4)通过所述支撑架的所述支撑臂位于所述第一屋顶功能型板单元的下方,可滑动地支撑所述第二屋顶功能型板单元;以及

(a.5)在所述第一屋顶功能型板单元间隔的上方,可滑动地耦接所述第三屋顶功能型板单元和所述支撑架的所述滑动槽。

在一实施例中,所述第二屋顶功能型板单元包括多个隔热板和多个板分隔物,其中所述步骤(a.3)还包括以下步骤:

(a.3.1)通过所述支撑架的所述支撑脊分别支撑各所述隔热板的两边缘部;

(a.3.2)在各所述隔热板的两个之间放置各所述板分隔物以限位各所述隔热板;以及

(a.3.3)密封所述板分隔物和所述隔热板之间的间隙。

在一实施例中,所述第二屋顶功能型板单元包括至少一挡水排水板,其中所述步骤(a.4)还包括以下步骤:

(a.4.1)配置各所述支撑臂以形成至少一L形耦合自由端;以及

(a.4.2)分别连接所述挡水排水板的两边缘部和所述支撑架的所述支撑壁的所述耦合自由端,其中所述挡水排水板具有多个排水槽用于水的引导,以防止水进入所述挡水排水板的下方。

在一实施例中,所述挡水排水板具有至少一褶皱截面部并形成了多个排水槽以及多个衔接沟,所述排水槽沿屋顶结构的一倾斜方向纵向延伸以便引导水向下流动,所述衔接沟被设置于所述挡水排水板的一底侧以选择性地衔接所述支撑臂的所述耦合自由端。

在一实施例中,所述步骤(a.4)还包括以下步骤:分别连接两个排水沟到所述支撑架的顶边缘以分别与所述滑动槽对齐,用于引导水从所述滑动槽的流向所述挡水排水板。

在一实施例中,所述步骤(a.4)还包括以下步骤:连接至少一集水沟至所述组件外壳,用于从所述挡水排水板收集水以防止水流入所述组件外壳的下部。

在一实施例中,所述第三屋顶功能型板单元还包括多个太阳能收集板,其中所述步骤(a.5)还包括以下步骤:可滑动地连接所述太阳能收集板和所述支撑架的所述滑动槽,以一种边缘对边缘的方式支撑在所述支撑壁的顶部边缘。

在一实施例中,所述步骤(b)还包括以下步骤:

(b.1)在各所述组件外壳形成至少一锁定脊;以及

(b.2)提供至少一组件连接件,所述组件连接件两个锁定边,当各所述组件外壳中的两个为边对边地设置时,所述组件连接件的所述锁定边分别被衔接于两所述组件外壳的所述锁定脊以便锁定各所述功能型屋顶组件。

在一实施例中,还包括以下步骤:连接一功能型操作组件到各所述功能型屋顶组件中的至少一个,其中所述功能型操作组件具有至少一防水外壳以及至少一操作单元,所述操作单元被容置于所述防水外壳内以为所述建筑物提供附加的功能。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的一功能型屋顶构造装置的立体图。

图2是根据本发明的上述优选实施例的所述功能型屋顶构造装置的一功能型屋顶组件的分解立体图。

图3是根据本发明的上述优选实施例的所述功能型屋顶构造装置的上述功能型屋顶组件的分解立体图。

图4是根据本发明的上述优选实施例的所述功能型屋顶构造装置的上述功能型屋顶组件在纵向上的剖面图。

图5是根据本发明的上述优选实施例的所述功能型屋顶构造装置的上述功能型屋顶组件在横向上的剖面图。

图6示出了根据本发明的上述优选实施例的所述功能型屋顶构造装置被安装在建筑物的屋顶上。

图7示出了根据本发明的上述优选实施例中支撑架被边对边地设置。

图8示出了根据本发明的上述优选实施例中所述支撑架之间的横杆。

图9示出了根据本发明的上述优选实施例中隔热板的安装。

图10示出了根据本发明的上述优选实施例中挡水排水板的安装。

图11示出了根据本发明的上述优选实施例中横杆的第二组的安装。

图12示出了根据本发明的上述优选实施例中太阳能收集板的安装。

图13示出了根据本发明的上述优选实施例中排水沟的安装。

图14示出了根据本发明的上述优选实施例中通过组件连接件连接的组件外壳的安装。

图15示出了根据本发明的上述优选实施例中集水沟以及功能型操作组件的安装。

图16示出了根据本发明的上述优选实施例的支撑架的一第一可替代实施方式。

图17示出了根据本发明的上述优选实施例的支撑架的一第二可替代实施方式。

图18A到图18D示出了根据本发明的上述优选实施例中支撑架被耦接于不同的屋顶框架。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其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,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图5所示是根据本发明的一优选实施例的一功能型屋顶构造装置。如图6所示,其中本发明的所述功能型屋顶构造装置被布置使其安装在一建筑物的一屋顶框架上以取代传统屋顶结构。特别地,该建筑物的所述屋顶框架具有预设程度的斜度使所述屋顶框架被构建成在一倾斜方向上的一倾斜结构。

根据本发明的这个优选实施例,所述功能型屋顶构造装置包括多个功能型屋顶组件100,所述功能型屋顶组件100被组装在一起以形成用于所述建筑物的所述屋顶框架的一刚性屋顶结构。根据所述屋顶框架的大小,不同数目的所述功能型屋顶组件100被选择性地被组装以形成大小和形状于所述建筑物的所述屋顶框架相对应的所述屋顶结构。因此,各功能型屋顶组件100包括一组件外壳101和一屋顶功能型单元102。

所述组件外壳101包括两个支撑架10。每个支撑架10包括一支撑壁11和一支撑臂12。所述支撑壁11垂直地延伸,所述支撑臂12从所述支撑壁11垂直地延伸形成位于所述支撑臂12上方的所述组件外壳101的一上部以及位于所述支撑臂12下方的所述组件外壳101的一下部以用于附接所述屋顶框架。因此,所述支撑壁11具有一基部平台111,所述基部平台111被形成于一底部边缘用于安装到所述屋顶框架。图18A和图18B示出了所述支撑架10被联接到不同的屋顶框架。如图18A所示,所述支撑架10通过螺钉被联接到一屋顶梁。如图18B所示,所述支撑架10通过螺钉被联接到一I形屋顶钢筋。

每个支撑架10还包括一支撑脊13,所述支撑脊13从所述支撑壁11延伸至所述支撑臂12的下方并与所述支撑臂12平行,以在所述支撑脊13和支撑臂12之间形成一脊槽131。具体地,所述支撑臂12的长度比所述支撑脊13的长度在数值上更大。所述支撑壁11具有一外侧和一内侧,其中所述支撑臂12和所述支撑脊13被间隔地从所述支撑壁11的内侧延伸。另外,各所述支撑架10的所述支撑壁11具有一中空结构,以形成一双层壁结构用于增强所述支撑架10的刚性,并在其内形成一气室,用于提供所述组件外壳101的热量的和/或声音的隔离。因此,所述支撑壁11的所述外侧被所述双壁结构中的一个的侧表面所界定,而所述支撑壁11的所述内侧被所述双壁结构中的另一个的侧表面所界定。

各所述支撑架10还具有一滑动槽14,所述滑动槽14纵向地延伸于所述支撑壁11的一顶边缘,其中,所述滑动槽14的一细长开口被构造为朝向所述支撑臂12的一延伸的方向。如图7所示,当所述支撑架10被彼此间隔地设置的时候,所述支撑架10的所述支撑壁11平行地延伸。所述支撑架10的所述支撑臂12被间隔地彼此端-端对齐设置,所述支撑架10的所述支撑脊13被间隔地彼此端-端对齐设置。此外,所述支撑架10的所述滑动槽14被间隔地彼此面对地设置。

所述屋顶功能型单元102包括不同功能型板单元,这些功能型板单元被所述组件外壳101从不同层支撑。具体地,所述屋顶功能型单元102包括一第一屋顶功能型板单元20,一第二屋顶功能型板单元30和一第三屋顶功能型板单元40。所述第一屋顶功能型板单元20被所述支撑架10的所述支撑脊13可滑动地支撑,所述第二屋顶功能型板单元30被所述支撑架10的所述支撑臂12可滑动地支撑且位于所述第一屋顶功能型板单元20的下方,所述第三屋顶功能型板单元40可滑动地衔接于所述支撑架10的所述滑动槽14,并被间隔地设置于所述第一屋顶功能型板单元20的上方。因此,所述第一屋顶功能型板单元20、所述第二屋顶功能型板单元30和所述第三屋顶功能型板单元40为所述建筑物提供不同的功能。

如图2至图5所示,所述第一屋顶功能型板单元20包括多个隔热板21和多个板分隔物22。各所述隔热板21的两边缘部位分别被所述支撑架10的所述支撑脊13支撑。具体地,各所述隔热板21的两个所述边缘部位能够分别在所述支撑架10的所述支撑脊13滑动。值得一提的是,各所述隔热板21由热绝缘材料制成,以形成当太阳照射本发明的所述功能型屋顶构造装置时用于反射辐射热的一辐射屏障。优选地,每个所述隔热板21的也可以由隔音材料制成以形成一隔音屋顶结构。

各所述板分隔物22位于并被密封于每两个所述隔热板21之间以限定所述隔热板21的位置。相应地,和所述板分隔物22是由刚性材料制成的,例如金属,并且具有中空结构,以在其中形成一空气腔作为一个热量的和/或声音的隔离腔。此外,各所述板分隔物22具有两个侧面,其中两个相邻的所述隔热板21是偏靠于所述板分隔物22的侧表面,以使所述板分隔物22被夹在两个所述隔热板21之间。值得一提的是,所述板分隔物22和所述隔热板21之间的间隙是由密封材料例如硅胶所密封。

如图2和图3所示,各所述板分隔物22的两端被附设于所述支撑架10之间以加强所述组件外壳101的硬度。相应地,各所述支撑脊13具有一限定边132,所述限定边132向上延伸至所述限定边132。各所述板分隔物22具有两底缝221,其中所述支撑脊13的所述限定边132被衔接于所述板分隔物22的所述底缝221以支撑和限位所述板分隔物22。值得一提的是,所述板分隔物22提供多功能,加强所述组件外壳101的结构,限位所述隔热板21,以及支撑所述第二屋顶功能型板单元30在所述隔热板21的上方。可以理解的是,所述板分隔物22的端部通过螺钉分别附接至所述支撑架10的所述支撑脊13,各所述板分隔物22的两端能够被附接在所述支撑架10之间。

根据这个优选实施例,所述第一屋顶功能型板单元20包括一隔音层23,所述隔音层23被安装于所述组件外壳101的下部位置并位于所述隔热板21的下方。

所述第二屋顶功能型板单元30包括至少一防水板,所述防水板分别被所述支撑架10的所述支撑臂12支撑。具体地,所述防水板可以是一挡水排水板31,其中所述挡水排水板31的两端部被分别被所述支撑架10的所述支撑臂12支撑。所述挡水排水板31由防水材料制成以防水,例如防止雨水从所述挡水排水板31的下面进入。由于支撑所述挡水排水板31在所述支撑架10的所述支撑臂12,所述挡水排水板31被支撑在所述组件外壳101的上部,从而水能够被所述挡水排水板31阻挡以防止水进入所述组件外壳101的下部。也就是说,没有水能够进入所述第一屋顶功能型板单元20。值得一提的是,因为所述支撑臂12的长度比所述支撑脊13的长度长,当所述第二屋顶功能型板单元30被所述支撑架10的所述支撑臂12可滑动地支撑时,所述第一屋顶功能型板单元20的两侧边边缘部分别被所述支撑臂12覆盖以确保没有水能够进入所述组件外壳101的下部。

如图3和图4中所示,所述挡水排水板31具有褶皱截面并形成了沿屋顶结构的倾斜方向纵向延伸的多个排水槽311,以便引导水向下流动。换句话说,当所述组件外壳101被安装在所述建筑物的所述屋顶框架的斜坡处时,所述组件外壳101的一上坡侧边以及一下坡侧边对应地被形成于相对于所述屋顶框架斜坡的方向上。因此,水被收集以及被引导在所述屋顶框架的斜坡方向上沿着所述排水槽311从所述组件外壳101的所述上坡侧边流向所述下坡侧边。

由于所述挡水排水板31形成有所述褶皱截面,所述排水槽311被限定于所述挡水排水板31的一顶侧边上,且多个衔接通道312被形成于所述挡水排水板31的一底侧边。如图2至4所示,各所述支撑臂12具有一L形耦合自由端121,所述耦合自由端121被连接于所述挡水排水板31的侧部。具体地,所述支撑臂12的所述耦合自由端121在所述挡水排水板31的侧部分别被选择性地衔接于所述衔接通道312。因此,所述挡水排水板31的两侧部被锁定在所述支撑架10的所述支撑臂12以保持所述挡水排水板31在适当位置,从而形成水屏障用于防止水进入到所述组件外壳101的下部。

值得一提的是,所述挡水排水板31也被耦接于所述板分隔物22,不仅用于加固所述挡水排水板31固定在所述组件外壳101内的强度,也可以当被施加到其上时用于阻挡任何所述组件外壳101内的震动。

根据这个优选实施例,所述第二屋顶功能型板单元30还包括两个排水沟32,所述排水沟32分别耦合在所述支撑架10的顶边缘以分别与所述滑动槽14对齐,用于引导水从所述滑动槽14的流向所述挡水排水板31。如图13所示,各所述排水沟32具有一L形横截部以及一底部水出口。所述L形横截部被安装于所述11并限定一上部水入口连通所述滑动槽14,所述底部水出口用于将水从所述滑动槽14排出至所述挡水排水板31。优选地,所述排水沟32分别在下坡侧边被连接于所述支撑架10的顶边缘,仅仅是因为水会仅沿所述滑动槽14从所述组件外壳101的上坡侧边流向下坡侧边。

所述第二屋顶功能型板单元30还包括一集水沟33,所述集水沟33被连接于所述组件外壳101用于从所述挡水排水板31收集水以防止水流入所述组件外壳101的下部。因此,所述集水沟33被连接于所述组件外壳101的下坡侧边。优选地,所述集水沟33具有一U行横截部以具有一上沟盖331和一底槽盘332,所述上沟盖331被连接于所述支撑架10的所述支撑壁11的顶边缘。所述底槽盘332和所述挡水排水板31对其以从所述挡水排水板31收集水。值得一提的是,所述集水沟33的所述底槽盘332位于所述组件外壳101的下部的上方,以防止水泄漏到其中。因此,本发明的所述功能型屋顶构造装置具有一个内置的排水沟,使得不需要安装在所述建筑物的所述屋顶框架的雨槽。可以理解的是,所述集水沟33可以被形成为一集水管线,所述集水管线被连接到所述组件外壳101的下坡侧部,以从所述挡水排水板31中收集水。

由于水被收集,这些收集起来的水可以被回收再循环使用。因此,所述第二屋顶功能型板单元30还包括一个储水器34,所述储水器34可连通地被连接到所述集水沟33以从所述挡水排水板31存储水。一种水净化/过滤系统能够结合所述储水器34以净化/过滤水,使得用户能够饮用这些水,或使用水灌溉花园,冲洗马桶等。

根据这个优选实施例,所述第三屋顶功能型板单元40包括多个太阳能收集板41,所述太阳能收集板41可滑动地连接于所述支撑架10的所述滑动槽14,以一种边缘对边缘的方式支撑在所述支撑壁11的顶部边缘。所述太阳能收集板41各自之间电连接用于收集太阳能。所述第三屋顶功能型板单元40进一步包括一太阳能变换器42,所述太阳能变换器42电连接于所述太阳能收集板41,用于将太阳能转换为电能。因此,所述太阳能变换器42可直接连接到所述建筑物的一电气仪表或连接于一可充电电池43用于存储电能。值得一提的是,所述第三屋顶功能型板单元40被间隔地分开支撑在所述第二屋顶功能型板单元30,以在其中形成一空气循环腔室,用于确保在所述组件外壳101的上部内的空气流通。

值得一提的是,所述排水沟32被连接于所述支撑架10的顶部边缘,用于引导水从所述滑动槽14流向所述挡水排水板31。此外,当所述组件外壳101在所述屋顶上被倾斜地支撑时,所述排水沟32也可以作为两个阻挡件以限位所述太阳能收集板41用于防止所述太阳能收集板41向下滑动。

如图1和图14所示,所述功能型屋顶构造装置还包括一组件连接件50,所述组件连接件50用于以边对边的方式连接两个所述功能型屋顶组件100。因此,各所述支撑架10还包括一锁定脊15,所述锁定脊15延伸于所述支撑壁11。具体地,所述锁定脊15具有一L形的锁定沿,并在所述支撑臂12相反的方向从所述支撑壁11的外侧延伸。优选地,所述锁定脊15延伸至与所述支撑臂12对齐。

所述组件连接件50具有两个锁定边51和一锯齿状导水道52。所述锯齿状导水道52在所述锁定边51之间延伸,其中当所述组件外壳101的两个为边对边地设置时,所述组件连接件50的所述锁定边51分别被衔接并水密封于两所述组件外壳101的所述锁定脊15以便锁定各所述功能型屋顶组件100。优选地,所述组件连接件50的所述锁定边51分别被互锁于两所述组件外壳101的所述锁定脊15。值得一提的是,所述集水沟33能够被配置为长度足够长以至于连接两所述组件外壳101,从而所述集水沟33能够同时从所述组件外壳101内的不同的所述挡水排水板31中收集水到所述储水器34中。此外,所述集水沟33也能够从所述组件连接件50的所述锯齿状导水道52中收集水。

所述功能型屋顶构造装置还包括一功能型操作组件60,所述功能型操作组件60连接到至少一个所述功能型屋顶组件100,其中所述功能型操作组件60被设置成为所述建筑物提供附加的功能。据此,所述功能型操作组件60具有一防水外壳61和一操作单元62,所述防水外壳61连接于所述组件外壳101的下部,所述操作单元62被容纳在所述防水外壳61内,以为所述建筑物提供附加功能。

如图1和图15所示,所述防水外壳61被安装于所述集水沟33的所述底槽盘332的下方,从而没有水能够流入所述防水外壳61内。所述防水外壳61提供一双重保护,以确保保护所述操作单元62。

所述操作单元62能够是一电子装置,并容纳于所述防水外壳61内。举例来说,所述操作单元62可以是一个安全系统,其中警报探测设备例如安全灯和/或监控摄像机,可安装在所述防水外壳61的下方,同时安全布线系统是被隐藏于所述防水外壳61内。不同的传感器例如光传感器或运动传感器,也可以被安装于所述防水外壳61的下方。值得一提的是,所述操作单元62可以被配置作为能够被所述防水外壳61所保护的一个互联网路由器和/或通信装置。值得一提的是,所述第三屋顶功能型板单元40的所述可充电电池43也能够被支撑在所述防水外壳61中。

所述操作单元62的另一个应用是被配置为用于在所述建筑物中加热水的一水加热系统的一系统控制器,或者用于将天然气或水等能量转换为例如所述建筑物的电能等可用能量的一能量转换系统的一系统控制器。举例来说,被收集起来的水也可电解为氢和氧作为燃料。所述操作单元62还可以是所述建筑物用于过滤和/或净化空气的一空气过滤/净化系统。所述操作单元62还可以是一个能够与任何外部卫星网络一体化集成的一气候监测系统,提供天气和气候的地面基础数据和预测变化。

更值得一提的是,本发明的所述功能型屋顶构建装置提供足够的空间,例如各所述组件外壳101的下部,从而所述水管系统中,空调管道系统,和/或建筑物的电气布线系统能够被隐藏在所述功能型屋顶构建装置中,以便组织水/空气/电气布线配置并节省所述建筑物的安装空间。

如图7至图15所示,所述功能型屋顶组件100的结构如下所示。所述功能型屋顶组件100的宽度必须首先确定。因此,根据各所述第一屋顶功能型板单元20,所述第二屋顶功能型板单元30和所述第三屋顶功能型板单元40的尺寸,所述组件外壳101的宽度能够被确定。优选地,所述第一屋顶功能型板单元20,所述第二屋顶功能型板单元30和所述第三屋顶功能型板单元40的宽度应该相同。因此,如图7所示,两所述支撑架10边对边地设置以配置为所述组件外壳101的宽度。如图8所示,所述组件外壳101还包括多个加固横杆16,所述加固横杆16间隔地连接于所述支撑架10之间,以限定所述组件外壳101的宽度且加固所述组件外壳101。各所述加固横杆16具有分别连接于所述支撑架10的所述支撑壁11的两端,例如通过焊接或螺钉。具体地,如图11所示。所述加固横杆16被连接于所述支撑壁11之间并位于所述组件外壳101的下部。优选地,所述加固横杆16的一第二组也能够连接于所述支撑壁11之间并位于所述组件外壳101的上部且在所述第二屋顶功能型板单元30和所述第三屋顶功能型板单元40之间。优选地,所述加固横杆16是H形的横杆或C形的横杆。

一旦所述支撑架10之间的距离被所述加固横杆16限定,例如所述组件外壳101的宽度,所述支撑架10的所述支撑壁11平行地延伸。所述支撑架10的所述支撑臂12彼此间隔地端对端地对齐,并且所述支撑架10的所述支撑脊13被间隔地彼此端对端地对齐。此外,如图7所示,所述支撑架10的所述滑动槽14彼此面对地间隔地对齐设置。

然后,如图9所示,所述第一屋顶功能型板单元20的所述隔热板21和所述板分隔物22能够以交替的方式滑入所述组件外壳101内,从而被所述支撑架10的所述支撑脊13支撑。如图10所示,所述第二屋顶功能型板单元30的所述挡水排水板31能够滑入所述组件外壳101以被所述支撑架10的所述支撑臂12支撑和锁定。所述排水沟32能够分别连接在所述支撑架10的顶边缘以分别对齐所述滑动槽14。如图12所示,一旦所述第一屋顶功能型板单元20和所述第二屋顶功能型板单元30被安装进入所述组件外壳101,所述第三屋顶功能型板单元40的所述太阳能收集板41能够可滑动地连接于所述支撑架10的所述滑动槽14,以支撑在所述支撑壁11的顶边缘。如图13所示,所述排水沟32能够分别连接于所述支撑架10的顶边缘,以分别对齐所述滑动槽14。值得一提的是,当所述组件外壳101被倾斜地支撑在所述屋顶时,所述太阳能收集板41将被所述排水沟32阻挡住以防止所述太阳能收集板41向下滑动。因此,所述功能型屋顶组件100的的装配将被完成。

为了将所述功能型屋顶构造装置安装到所述建筑物的所述屋顶框架,所述屋顶框架的屋顶面积必须被测量以确定所述功能型屋顶组件100的数量。然后,如图14所示,根据所述屋顶框架的形状,所述功能型屋顶组件100被排成需要的阵列,并且所述功能型屋顶组件100被所述组件连接件50各自连接在一起。如图15所示,所述集水沟33能够被连接到所述功能型屋顶组件100的边坡侧边,且所述功能型操作组件60被连接于所述功能型屋顶组件100位于所述集水沟33的所述底槽盘332的下方。然后,如图6和图15所示,所述功能型屋顶构造装置的组装就完成了,且能够被安装于所述屋顶框架上。因此,本发明的所述功能型屋顶构造装置的安装简单,容易,并且安装成本会大幅减少。

根据这个优选实施例,所述第三屋顶功能型板单元40包括一天文屋顶照相机41’,所述天文屋顶照相机41’可滑动地连接于所述支撑架10的所述滑动槽14以支撑在所述支撑壁11的顶边缘以取代所述组件外壳101中的更多所述太阳能收集板41中的一个。类似地,所述第三屋顶功能型板单元40包括一天线板41”,所述天线板41”可滑动地连接于所述支撑架10的所述第三屋顶功能型板单元40,以支撑在所述支撑壁11的顶边缘,其中所述天线板41”被设置为接收信号。其中,所述天线板41”被设置为接收信号。所述天线板41”可以是用于接收无线电波的电视天线或用于接收卫星信号的卫星天线的。换言之,各所述功能型屋顶组件100可根据用户的需要定制为嵌固有特定的功能。

值得一提的是,当所述隔热板21、所述挡水排水板31和所述太阳能收集板41中的一个被损坏或发生故障时,损坏的面板可以简单地用新的替换。可替代地,只有损坏的所述功能型屋顶组件100可以通过一个新的来代替。因此,本发明的所述功能型屋顶构造装置的维护成本和维修成本将大幅降低。本发明的所述功能型屋顶构造装置的尺寸为可扩张或者或重新配置的,即添加新的所述功能型屋顶组件100到现有的所述功能型屋顶组件100或者从现有的之中移除各所述功能型屋顶组件100的一个,以重新调整所述功能型屋顶构造装置的尺寸。

图16示出了根据本发明的上述优选实施例的支撑架10A的变形实施例,其中所述组件外壳101的下部的高度被减小,以提供一低配的所述功能型屋顶组件100。因此,所述支撑架10A具有和上述优选实施例中的所述支撑架10相同的结构,即支撑壁11A,支撑臂12,支撑脊13和滑动槽14。所述支撑架10A的变形在于所述支撑壁11A的高度被缩短以减小所述基部平台基部平台111和所述支撑脊13之间的距离。因此,在所述组件外壳101的下部的所述支撑壁11A之间并没有所述加固横杆16。其中,只有所述加固横杆16的所述第二组能够耦合于所述组件外壳101的下部的所述支撑壁11之间。

如图17所示出为根据本发明的上述优选实施例的另一实施方式的支撑架10B,其中,所述支撑架10B具有和上述优选实施例中的和所述支撑架10类似的结构。因此,所述支撑架10B包括一支撑壁11B、一支撑臂12B、两支撑脊13B以及两滑动槽14B,所述支撑壁11B垂直延伸,两个所述支撑臂12B垂直地并相反地从所述支撑壁11B延伸,两所述支撑脊13B反向地从所述支撑壁11B延伸至于所述支撑臂12B平行的下方。两所述滑动槽14B纵向地且方向地形成于所述支撑壁11B的顶边缘。因此,所述支撑架10B可以支撑两个所述第一屋顶功能型板单元20,两个所述第二屋顶功能型板单元30和两个所述第三屋顶功能型板单元40,两个所述第一屋顶功能型板单元20分别被两个所述支撑脊13B支撑,两个所述第二屋顶功能型板单元30分别被两个所述支撑臂12B支撑,两个所述第三屋顶功能型板单元40分别被两个所述滑动槽14B支撑。也就是说,通过使用所述支撑架10B,没有组件连接件被省略。在图18C中,所述支撑架10B通过一螺钉被耦接在一屋顶梁上。在图18D上,所述支撑架10B通过一筋接合器和螺钉被耦合在一I形屋顶钢筋。

图19示意了根据本发明上述较佳实施例的所述太阳能收集板41C的一变形实施例,其中,在该变形实施例中,所述太阳能收集板41C具有强度加强结构。如图19和20所示,所述第三屋顶功能型板单元40进一步包括一边缘加强件44C,所述边缘加强件44C延伸于所述太阳能收集板41C的一边缘以加强所述太阳能收集板41C的强度。如图20所示,所述边缘加强件41C具有一顶部凸缘441C和一底部凸缘442C,其中,所述顶部凸缘441C自所述太阳能收集板41C的顶侧向上延伸,所述底部凸缘442C自所述太阳能收集板41C的底侧向下延伸。此外,所述边缘加强件44C还具有一侧盖443C,所述侧盖443C沿着所述太阳能收集板41C的一侧壁延伸,其中,所述顶部凸缘441C和所述底部凸缘442C一体地延伸于所述侧盖443C。换言之,所述顶部凸缘441C一体地延伸于所述侧盖443C的一顶边,以及所述底部凸缘442C一体地延伸于所述侧盖443C的一底边,从而所述顶部凸缘441C和所述底部凸缘442C分别自所述太阳能收集板41C的顶侧和底侧突起。因此,所述太阳能收集板41C的边缘被所述边缘加强件44C所包围。优选地,所述边缘加强件44C由轻质但耐用的材料制成,例如金属铝,以加强所述太阳能收集板41C的结构强度。值得一提的是,所述边缘加强件44C能够与所述太阳能收集板41C一体成型。此时,当所述太阳能收集板41C滑动地啮合于所述支撑架10的所述滑动槽14以被支持于所述支撑架时,所述边缘加强件44C也滑动地啮合于所述支撑架10的所述滑动槽14。

所述第三屋顶功能型板单元40进一步地包括一加热单元45C,所述加热单元45C形成于所述太阳能收集板41C以供在所述太阳能收集板41C处产生热量。相应地,所述加热单元45C包括一加热线圈,所述加热线圈一体地结合于所述太阳能收集板41C,以供加热所述太阳能收集板41C的顶表面。在下雪的时节,雪有可能在屋顶累积使得屋顶的负载增大。此时,所述加热单元45C能够被启动以融化位于所述太阳能收集板41C的雪,以减小屋顶所承受的负载。

图21示意了依据上述较佳实施例的所述边缘加强件44D的一变形实施例,其中,所述边缘加强件44D延伸于所述太阳能收集板41D的一边缘,以加强所述太阳能收集板41D的强度。所述边缘加强件44D具有所述顶部凸缘和所述顶部凸缘的两者之一。如图21所示,所述边缘加强件44D仅具有所述底部凸缘442D,其自所述太阳能收集板41D的底侧向下延伸。此外,所述边缘加强件44D还具有一侧盖443D,所述侧盖443D沿着所述太阳能收集板41D的一侧壁延伸,其中,所述底部凸缘442D一体地延伸于所述侧盖443D。换言之,所述底部凸缘442D一体地延伸自所述侧盖443D的一底边。因此,所述太阳能收集板41D的边缘被所述边缘加强件44D所包绕。

图22示意了依据本发明上述较佳实施例的所述隔热板21C的一变形实施例,其中,在该变形实施例中,所述隔热板21C作为隔热板和挡水板的集成板,以替换所述隔热板21和所述挡水排水板31。相应地,所述隔热挡水集成板21C具有褶皱的顶表面,以界定形成多个排水槽311C,其中,各所述排水槽311C沿着所述屋顶结构的倾斜方向纵向地延伸,以引导水流向下流动。因此,水被聚集以及被引导沿着各所述排水槽311C以所述屋顶结构倾斜的方向自所述组件外壳101的上坡侧流向所述组件外壳101的下坡侧。

所述隔热挡水集成板21C还具有一平整的底表面,其中,所述隔热挡水集成板21C被支持于所述支撑脊13。相应地,所述隔热挡水集成板21C由隔热和防水的材料制备而成。通过结合所述隔热板21和所述挡水排水板31,本发明所提供的所述屋顶结构将被简化为双层结构配置。值得一提的是,因为所述隔热挡水集成板21C被支持于所述支撑脊15,所以,各所述支撑臂12能够得以省略以简化所述支撑架10的结构。

依据上述较佳实施例及其等效和变形实施例,本发明还提供一将功能型屋顶构造装置安装于一建筑物的屋顶的方法,其中,所述安装方法包括如下步骤。

(a)通过将所述第一、第二和第三屋顶功能型板单元20,30,40耦接于所述组件外壳101的特定位置,形成多个所述功能型屋顶组件100,其中,所述第二屋顶功能型板单元30位于所述第一屋顶功能型板单元20和所述第三屋顶功能型板单元40之间,所述第一,第二和第三屋顶功能型板单元20,30,40提供不同的功能。

(b)将各所述功能型屋顶组件100相互耦接。

(c)将各所述功能型屋顶组件100安装于所述建筑物的屋顶。

根据上述较佳实施例,每一所述功能型屋顶组件100通过如下步骤组装形成。

(a.1)形成两个所述支撑架10,其中,每一所述支撑架10包括所述支撑壁11,所述支撑臂12,所述支撑脊13和所述滑动槽14,其中,所述支撑壁11垂直地延伸,所述支撑臂12自所述支撑壁11垂直地延伸以设定位于所述组件外壳101的一上部和位于所述支撑臂12下方的一下部,其中所述下部用以附接于所述屋顶框架,其中,所述支撑脊12延伸于所述支撑臂12的下方并与所述支撑臂12相平行,所述滑动槽14纵向地形成于所述支撑壁11的顶边。

(a.2)间隔地将所述支撑架10相互对齐,以使得各所述支撑臂12,各所述支撑脊13和各所述滑动槽14相隔地相互对齐。

(a.3)可滑动地将所述第一屋顶功能型板单元20支持于所述支撑架10的所述支撑脊。

(a.4)可滑动地将所述第二屋顶功能型板单元30支持于所述支撑架10的所述支撑臂12,以使得所述第二屋顶功能型板单元30位于所述第一屋顶功能型板单元20的下方。

(a.5)可滑动地将所述第三屋顶功能型板单元40啮合于所述支撑架10的所述滑动槽14,以使得所述第三屋顶功能型板单元40相间隔地位于所述第一屋顶功能型板单元20的上方。

基于所述第一屋顶功能型板单元20包括多个所述隔热板21和多个所述板分隔物22,所述步骤(a.3)进一步包括如下步骤。

(a.3.1)将每一所述隔热板21的两边部分别支持于所述支撑架10的所述支撑脊13。

(a.3.2)将每一所述板分隔物22放置于每两个所述隔热板21之间以限定各所述隔热板21的安装位置。

(a.3.3)密封所述隔热板21和所述板分隔物22之间的间隙。

基于所述第二屋顶功能型板单元30包括至少所述挡水排水板31,所述步骤(a.4)进一步包括如下步骤。

(a.4.1)配置每一所述支撑臂12具有一“L”状的耦接自由端。

(a.4.2)将所述挡水排水板31的两边部分别耦接于所述支撑架10的所述支撑臂12的各所述耦接自由端,以防止水进入挡水排水板31的下方,其中,所述挡水排水板31具有多个用于导水的排水槽311。其中,所述挡水排水板31具有褶皱状的横截面并设定形成多个所述排水槽311和多个所述衔接通道312,其中,所述排水槽311沿着所述屋顶结构的倾斜方向纵向地延伸,以将水向下导流,以及位于所述挡水排水板31底侧的所述衔接通道312可选择地安装于所述支撑臂12的所述耦接自由端。

相应地,所述步骤(a.4)还包括步骤:将两个所述排水沟32分别耦接于所述支撑架10的顶边以对齐于所述支撑架10的所述滑动槽14,以供将水流从所述滑动槽311导引至所述挡水排水板31。

相应地,所述步骤(a.4)还包括步骤:将所述集水沟33耦接于所述组件外壳101,以供收集来自所述挡水排水板31的水,从而防止水流至所述支撑架10的下部。

基于所述第三屋顶功能型板单元40包括多个所述太阳能收集板41,所述步骤(a.5)还包括步骤:可滑动地将各所述太阳能收集板41耦接于所述支撑架10的所述滑动槽14,以将各所述太阳能收集板41以边对边的方式支持于所述支撑壁11的顶边。

当所述隔热板配置为隔热挡水集成板21C时,所述隔热板21C能够被直接地耦接于所述支撑架10,而无需安装所述挡水排水板21。

依据上述较佳实施例,所述步骤(b)还包括如下步骤。

(b.1)分别于每一所述组件外壳101形成一锁定脊15。

(b.2)当所述组件外壳101中的两个组件外壳101以边对边的方式布置时,提供具有两锁定边51的所述组件连接件50以分别啮合于两个所述组件外壳101的所述锁定脊15,以将所述功能型屋顶组件100相互锁合。

在本发明中,所述安装方法还包括步骤:将所述功能型操作组件60耦接于所述功能型屋顶组件100中的其中至少一所述功能型屋顶组件100,其中,所述功能型操作组件60具有所述防水外壳61和所述操作单元62,其中,所述操作单元62被收容于所述防水外壳61以为所述建筑物提供附加功能。

本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

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