一种防水光伏建筑一体化屋顶的制作方法

本发明涉及太阳能光伏发电设备领域和屋顶建筑材料领域，属于光伏建筑一体化领域。具体来说，就是通过将光伏组件与本专利设计的屋顶支架构件相结合，形成一个防水的太阳能屋顶，可以完全替代传统屋顶。

背景技术：

在屋顶上安装光伏组件进行发电，具有节约土地资源、就近供电、减少电能损耗等优点，但同时也存在很多缺点，如原屋顶彩钢瓦寿命一般为10到15年左右，在光伏25年运营期需要至少更换一次彩钢瓦屋顶，这样增加了光伏拆卸的成本，同时安装屋顶光伏也没有对屋顶彩钢瓦的更换成本产生实质性的节省。若将光伏组件安装在水泥屋顶上，水泥屋顶定期需要做屋顶防水处理，对安装光伏后的水泥屋顶做防水处理工作时将会增加施工难度和成本，因此若光伏组件在安装时能够实现防水的功能将会较大程度上降低电站后期运维成本及屋顶业主对屋顶的维护成本。

现有光伏组件的防水安装方案有采用在缝隙涂抹防水胶的方式，但是由于防水胶的寿命问题造成每隔一定年限需要重新涂抹防水胶；有方案采用光伏组件上下边缘进行搭接的方式实现防水，但是由于搭接的接触面积有限，在光伏组件安装角度偏低或者风力过大时，雨水还是会从搭接处溢到室内； 还有方案采取类似本专利的通过防水支架结构的方式实现防水，但是在其承担排水功能的支架结构上普遍采用打钉固定从而产生很多钉眼，在光伏电站未来25年运行期内这些钉眼逐渐被锈蚀，因此还是会产生一定的漏水隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：本次防水光伏建筑一体化屋顶在安装时均不需要在承担排水功能的支架上进行打钉固定，由于具有排水功能的支架上没有钉眼，因而从结构上可以实现完全的防水防漏，可以真正替代建筑屋顶等结构，节省材料减少运维成本和二次投资。

本发明的技术方案是：本方案主要由四个主要部件构成，即由内卷边C型钢做成的竖梁、由C型钢两端底部向外侧进行直角折边做成的横梁、U形竖梁固定件、U形压条、压块五部分组成。其中U形竖梁固定件包含正常固定件和错位固定件两种固定件。第一步先用竖梁固定件将竖梁固定在屋顶原有的横向檩条上，竖梁固定件为U形结构，安装时倒扣在竖梁上类似抱箍的形式对竖梁进行固定，U形内的长条螺母可以卡在竖梁内测内卷边上，通过卡在竖梁内卷边上的长条螺母和贯穿固定件U形底的内六角螺栓将固定件与竖梁进行紧固，固定件U形壁顶端有向外侧成直角的折边，通过自攻螺丝将固定件折边与房屋檩条进行固定，从而实现了用竖梁固定件将竖梁固定到屋顶檩条上。第二步将横梁搭在两根竖梁之间，横梁两侧折边分别搭在两根竖梁C形槽的内测，将光伏组件扣在横梁上；第三步安装压条和压块，压条压在两块光伏组件相邻的竖边上，压块上的内六角螺栓贯穿压条，紧固螺栓的长条螺母可以卡在竖梁内测内卷边上，通过将贯穿压块和压条的内六角螺栓与长条螺母进行紧固，进而将U形槽、光伏组件紧固在竖梁上。

本次防水光伏建筑一体化屋顶主要特点是： 1、竖梁及横梁均具有排水槽的功能，为了实现绝对防水，在竖梁和横梁上没有进行任何打孔，竖梁及横梁的固定采取了类似抱箍的形式进行安装固定；2、上下两块光伏组件横向接缝处的漏水会通过垫在下面的横梁将水排向横梁两侧竖梁的C形槽内；3、每个组件压条末端都进行了钣金内缩，可以实现上层压条的末端可以搭接在下层压条的首端，实现压条排水的连续性；4、光伏组件竖向接缝排水采取了双层排水方案，组件压条的首末端搭接为第一层排水层，有渗漏的水会落到竖梁的C形槽内，竖梁的C形槽实现了第二层排水。通过以上结构实现了在本次屋顶支架上安装普通量产光伏组件即可以实现完全意义的光伏屋顶防水防漏，可以完全替代原有屋顶结构，尤其是可以直接替代钢结构厂房的单层彩钢瓦屋顶。

本发明的优点是实现了采用普通光伏组件与本发明结合即可实现防水屋顶结构，在排水结构内没有任何钉眼，从而实现了在结构上达到防水防漏的要求，从而可以替代原有屋顶尤其单层彩钢瓦屋顶，实现25年长寿命无漏水隐患，减少了屋顶更换维护成本，达到了即美观又经济的效果。

附图说明

图1为本发明安装后的整体示意图。

图2为竖梁结构示意图。

图3为竖梁固定件结构示意图。

图4为竖梁固定件将竖梁固定在屋顶檩条上的结构示意图。

图5为横梁结构示意图。

图6为横梁搭在竖梁上整体结构示意图。

图7为横梁与竖梁搭接点结构示意图。

图8为光伏组件压在横梁上的结构示意图。

图9为压块的结构示意图。

图10为压块与压条安装后结构示意图。

图11为压条上、下搭接处结构示意图。

图12为在光伏组件一侧安装压条及压块后结构示意图。

图13为安装三块光伏组件后中心点结构示意图。

图14为竖梁错位固定件结构示意图。

图15为横梁与竖梁错位固定件安装后结构示意图。

图中标号含义：1-屋顶原横向檩条；2-竖梁；3-竖梁固定件；4-横梁；5-光伏组件；6-压块；7-压条；8-竖梁错位固定件。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的结构作进一步详细说明。

第一步如图4所示，竖梁固定件3内部的长条螺母可以卡在竖梁2的内测内卷边上，通过竖梁固定件3上的螺栓及长条螺母将竖梁2与竖梁固定件3实现紧固固定，然后在竖梁固定件3两侧侧壁向外成90度的折边上采用打自攻螺丝的方式将其固定在屋顶原横向檩条1上，从而实现用竖梁固定件3将竖梁2固定在屋顶原横向檩条1上。

第二步如图6所示将横梁4搭在两根竖梁2之间，如图7所示横梁4两侧向外的折边分别搭在竖梁2的C形槽的内测，然后如图8所示将光伏组件5的边放在横梁4上。

第三步如图12所示，安装组件压块6和压条7，其中压块6的下部长条螺母可以卡在竖梁2内测内卷边上，进而将光伏组件5紧固在竖梁2上，如图13所示在上下两块光伏组件5交界的地方，上下两个压条7采用搭接形式进行连接，细节如图11所示。

如图15所示对于横梁4正好搭接在檩条1上方的情况，可以采用竖梁错位固定件8来固定竖梁2从而不影响横梁4的搭接安装。

本发明的特点是在横梁4及竖梁2上没有任何钉眼,同时实现了光伏一体化的安装，由于横梁4及竖梁2承担了主要的排水功能，因此在未来的光伏屋顶使用过程中将不会有任何的漏水隐患。