光伏幕墙的通风开启单元及光伏幕墙的制作方法

本发明涉及光伏发电幕墙技术领域，具体地涉及一种光伏幕墙的通风开启单元及光伏幕墙。

背景技术：

光伏建筑一体化(bipv)是将太阳能发电光伏组件集成到建筑上的新技术，简单地说就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。目前，为了使光伏建筑(bipv)既能够进行光伏发电，又能够解决建筑的通风和采光问题，通常会采用在建筑幕墙上做外开窗的方式。但常用的外开窗方式仍然存在以下不足：①上悬开启窗开启后采光及通风区域为下端矩形区域加两侧三角形区域，因此采光和通风(排烟)不理想、效率低；②上悬开启窗密封不完全，易出现漏气和渗水；③在风荷载的作用下开启窗和开启框的连接处各点的受力是不同的，在这样的工况下就有可能出现受力薄弱的点，容易在这些薄弱点上出现损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的光伏幕墙的采光和通风不理想、效率低的技术问题，提供一种光伏幕墙的通风开启单元及光伏幕墙，该光伏幕墙的采光和通风效果好、效率高。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种光伏幕墙的通风开启单元，所述通风开启单元包括幕墙开启框、用于安装光伏组件的幕墙开启扇和传动机构，所述幕墙开启框和所述幕墙开启扇均为框架式结构，所述幕墙开启扇通过所述传动机构与所述幕墙开启框连接，所述传动机构设置为能够使所述幕墙开启扇在外力的推动或拉动下向垂直于所述幕墙开启框所限定的平面的方向移动，以使所述幕墙开启扇具有与所述幕墙开启框间隔设置的通风位置以及与所述幕墙开启框贴合的闭合位置。

优选地，所述传动机构包括竖向滑撑，所述竖向滑撑包括第一固定柱、第一活动柱和第一铰接结构，所述第一固定柱与所述幕墙开启框的竖向边框连接，所述第一活动柱与所述幕墙开启扇的竖向边框连接，所述第一固定柱和所述第一活动柱上分别设置有第一滑槽，所述第一铰接结构包括第一主体部和第一滑块，所述第一滑块可滑动地设置于所述第一滑槽内，所述第一主体部的两端分别与对应的所述第一滑块铰接。

优选地，所述第一主体部包括呈x型铰接的第一杆件和第二杆件，所述第一杆件和所述第二杆件的两端分别通过对应的所述第一滑块与所述第一固定柱和所述第一活动柱滑动连接。

优选地，所述传动机构包括水平滑撑，所述水平滑撑包括第二固定柱、第二活动柱和第二铰接结构，所述第二固定柱与所述幕墙开启框的横向边框连接，所述第二活动柱与所述幕墙开启扇的横向边框连接，所述第二固定柱和所述第二活动柱上分别设置有第二滑槽，所述第二铰接结构包括第二主体部和第二滑块，所述第二滑块可滑动地设置于所述第二滑槽内，所述第二主体部的两端分别与对应的所述第二滑块铰接。

优选地，所述第二主体部包括呈x型铰接的第三杆件和第四杆件，所述第三杆件和所述第四杆件的两端分别通过对应的所述第二滑块与所述第二固定柱和所述第二活动柱滑动连接。

优选地，所述传动机构包括一对相对设置的所述竖向滑撑和一对相对设置的所述水平滑撑，一对所述竖向滑撑和一对所述水平滑撑依次连接形成框架结构。

优选地，所述通风开启单元包括气密胶条，所述气密胶条环绕安装于所述幕墙开启框上。

优选地，所述通风开启单元包括水密胶条，所述水密胶条环绕安装于所述幕墙开启扇上。

本发明另一方面提供一种光伏幕墙，所述光伏幕墙包括光伏组件和如上所述的光伏幕墙的通风开启单元，所述光伏组件安装于所述幕墙开启扇上。

优选地，所述光伏幕墙包括多个间隔设置的幕墙立柱和多个间隔设置的幕墙横梁，多个所述幕墙立柱和多个所述幕墙横梁相互连接形成网格结构，所述网格结构中的每个网格对应安装有一组所述光伏组件，位于所述网格结构中部的所述光伏组件连接有所述通风开启单元。

通过上述技术方案，可以使光伏组件通过向外平推的方式进行开启，幕墙开启扇闭合时四周压力相等，密封性较好，采光、通风(排烟)按全洞口面积，大大提高采光通风效率；在开启状态下水平风荷载与幕墙开启窗受力平面成90°角，幕墙开启窗和幕墙开启框的连接处各点的受力一致，平推幕墙开启窗由于受力均匀，不存在局部受力点薄弱的风险，故在相同风荷载的作用下其安全性更高。

附图说明

图1是本发明的光伏幕墙的一种实施方式的结构示意图；

图2是图1所示的光伏幕墙的连接有通风开启单元的光伏组件展开后的侧视图；

图3是图2所示的光伏幕墙的局部结构示意图；

图4是图1所示的光伏幕墙的连接有通风开启单元的光伏组件关闭后的侧视图。

附图标记说明

1、幕墙立柱；2、幕墙横梁；3、水密胶条；4、水平滑撑；5、气密胶条；6、第一杆件；7、第二杆件；8、光伏组件；9、第一滑槽；10、第一活动柱；11、第一固定柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”等通常是根据相应附图所示的方位而言。

本发明一方面提供一种光伏幕墙的通风开启单元，所述通风开启单元包括幕墙开启框、用于安装光伏组件8的幕墙开启扇和传动机构，所述幕墙开启框和所述幕墙开启扇均为框架式结构，所述幕墙开启扇通过所述传动机构与所述幕墙开启框连接，所述传动机构设置为能够使所述幕墙开启扇在外力的推动或拉动下向垂直于所述幕墙开启框所限定的平面的方向移动，以使所述幕墙开启扇具有与所述幕墙开启框间隔设置的通风位置以及与所述幕墙开启框贴合的闭合位置。即所述幕墙开启框是固定设置的，所述幕墙开启扇是能够相对于所述幕墙开启框向光伏幕墙的外侧移动的。所述贴合是指光伏幕墙处于密封状态(即幕墙开启扇处于闭合位置)时幕墙开启框与幕墙开启扇之间所处的状态。

通过上述技术方案，可以使光伏组件8通过向外平推的方式进行开启，幕墙开启扇闭合时四周压力相等，密封性较好，采光、通风(排烟)按全洞口面积，大大提高采光通风效率；在开启状态下水平风荷载与幕墙开启窗受力平面成90°角，幕墙开启窗和幕墙开启框的连接处各点的受力一致，平推幕墙开启窗由于受力均匀，不存在局部受力点薄弱的风险，故在相同风荷载的作用下其安全性更高。

优选地，所述幕墙开启框和所述幕墙开启扇分别为铝合金材质。

可选地，所述幕墙开启框和所述幕墙开启扇分别为矩形框架结构。

作为一种实施方式，如图3所示，所述传动机构包括竖向滑撑，所述竖向滑撑包括第一固定柱11、第一活动柱10和第一铰接结构，所述第一固定柱11与所述幕墙开启框的竖向边框连接，所述第一活动柱10与所述幕墙开启扇的竖向边框连接，所述第一固定柱11和所述第一活动柱10上分别设置有第一滑槽9，所述第一铰接结构包括第一主体部和第一滑块，所述第一滑块可滑动地设置于所述第一滑槽9内，所述第一主体部的两端分别与对应的所述第一滑块铰接。可选地，每个所述竖向滑撑上设置有两个第一铰接结构，两个第一铰接结构分别位于竖向滑撑的上部和下部。

作为一种实施方式，如图2-3所示，所述第一主体部包括呈x型铰接的第一杆件6和第二杆件7，所述第一杆件6和所述第二杆件7的两端分别通过对应的所述第一滑块与所述第一固定柱11和所述第一活动柱10滑动连接。即一组呈x型铰接的第一杆件6和第二杆件7上共连接有四个第一滑块。

作为一种实施方式，所述传动机构包括水平滑撑4，所述水平滑撑4包括第二固定柱、第二活动柱和第二铰接结构，所述第二固定柱与所述幕墙开启框的横向边框连接，所述第二活动柱与所述幕墙开启扇的横向边框连接，所述第二固定柱和所述第二活动柱上分别设置有第二滑槽，所述第二铰接结构包括第二主体部和第二滑块，所述第二滑块可滑动地设置于所述第二滑槽内，所述第二主体部的两端分别与对应的所述第二滑块铰接。可选地，每个所述水平滑撑4上设置有一个第二铰接结构。

作为一种实施方式，所述第二主体部包括呈x型铰接的第三杆件和第四杆件，所述第三杆件和所述第四杆件的两端分别通过对应的所述第二滑块与所述第二固定柱和所述第二活动柱滑动连接。即一组呈x型铰接的第三杆件第四杆件上共连接有四个第二滑块。

作为一种实施方式，所述传动机构包括一对相对设置的所述竖向滑撑和一对相对设置的所述水平滑撑4，一对所述竖向滑撑和一对所述水平滑撑4依次连接形成框架结构。所述框架结构为矩形框架结构，一对水平滑撑4分别位于矩形框架结构的顶端和底端，一对竖向滑撑分别位于矩形框架结构的左右两侧。一对竖向滑撑为主受力构件，用于承担竖向的重力和水平推力，一对水平滑撑4在动作过程中起到水平导向作用，辅助竖向滑撑共同作用运动。

作为一种实施方式，如图2-4所示，所述通风开启单元包括气密胶条5，所述气密胶条5环绕安装于所述幕墙开启框上。即气密胶条5沿幕墙开启框的周向设置，通风开启单元关闭状态下，室内侧的气密胶条5与幕墙开启扇紧密接触，起到空气密封作用。

作为一种实施方式，如图2-4所示，所述通风开启单元包括水密胶条3，所述水密胶条3环绕安装于所述幕墙开启扇上。即水密胶条3沿幕墙开启扇的周向设置，通风开启单元关闭状态下，室外侧的水密胶条3与幕墙开启框紧密接触，起到防水密封作用，达到防水的目的。

气密胶条5和水密胶条3的设置可以使光伏幕墙的通风开启单元在关闭状态下，起到气密和水密的作用，提高了光伏幕墙的密封性能。。

优选地，幕墙开启框四周采用同等厚度和性质的气密胶条5，幕墙开启扇四周采用同等厚度和性质的水密胶条3，闭合时四周压力相等，避免了气密胶条5和水密胶条3因受力不均匀而导致变形不同、易损坏、漏水漏气的情况，使开启扇达到气密性、水密性的要求。

作为一种实施方式，所述通风开启单元包括用于将处于闭合状态的通风开启单元口进行锁定的锁定机构。可选地，所述锁定机构包括传动杆、锁点、锁块和推杆手柄。所述幕墙开启扇的竖向框架上设置有凹槽，所述凹槽沿所述竖向框架的长度方向延伸设置，所述传动杆设置于所述凹槽内，且所述传动杆能够在所述凹槽内上下移动，所述推杆手柄包括拔叉件，所述推杆手柄通过拔叉件与所述传动杆连接以用于带动所述传动杆相对于所述幕墙开启扇的竖向框架上下移动，推杆手柄为用于手动实现开启或关闭动作的执行配件。所述锁点为圆柱体锁点，所述圆柱体锁点设置于所述传动杆的上部，所述锁块安装固定在幕墙开启框上相应的锁闭位置。

优选地，所述锁定机构包括一对所述传动杆、一对所述锁点、一对所述锁块以及一个所述推杆手柄，所述推杆手柄的两端分别通过拔叉件与对应的所述传动杆连接。在开窗人员将推杆手柄压下动作时，带动推杆手柄上的拨叉件转动，拨叉件带动传动杆在对应的凹槽内向上移动，将圆柱体锁点与锁块从锁闭状态下分离开。

优选地，所述传动杆为铝合金传动杆；所述推杆手柄为五金级手柄。

本发明另一方面提供一种光伏幕墙，所述光伏幕墙包括光伏组件8和如上所述的光伏幕墙的通风开启单元，所述光伏组件8安装于所述幕墙开启扇上。

作为一种实施方式，所述幕墙开启扇上设置有边框，所述光伏组件8通过所述边框安装于所述幕墙开启扇上。优选地，所述边框为铝合金边框。

作为一种实施方式，如图1-4所示，所述光伏幕墙包括多个间隔设置的幕墙立柱1和多个间隔设置的幕墙横梁2，多个所述幕墙立柱1和多个所述幕墙横梁2相互连接形成网格结构，所述网格结构中的每个网格对应安装有一组所述光伏组件8，位于所述网格结构中部的所述光伏组件8连接有所述通风开启单元。可选地，所述光伏幕墙包括九组所述光伏组件8，其中，位于中心位置的所述光伏组件8连接有所述通风开启单元。优选地，所述幕墙立柱1和所述幕墙横梁2分别为铝合金材质。

具体实施时：首先，根据建筑提供条件并结合幕墙专业知识，在相应工况条件下设计满足符合法律、法规和结构安全要求的光伏幕墙(cigs-bipv)的通风开启单元；型材腔体合理布置并满足光伏电缆布线和电缆伸缩的空间需求。其次，根据设计工况条件，通过专业选择满足设计要求的传动机构和锁定机构。具体通过如下方式实现平推开启动作：推杆手柄执行开启动作后，带动铝合金传动杆联动，固定在铝合金传动杆上的锁点与锁块产生分离；水平滑撑和竖向滑撑同步向外动作，将光伏幕墙开启窗整体向外推移实现启闭安全，开启自如。再次，设计符合系统要求的密封胶条，设置合理的气密和水密密封线，达到设计要求等级，最终实现光伏幕墙的通风开启单元的整体功能。

具体安装方式如下：幕墙立柱1和幕墙横梁2通过铝合金角码螺栓连接组装为骨架体系，幕墙开启框加工组装成窗框，嵌入安装到骨架体系中的开启部位，并用螺钉固定在骨架体系中；幕墙开启扇加工组装成窗扇，通过竖向滑撑、水平滑撑4与幕墙开启框窗框连接固定为开启窗；光伏组件8通过边框固定到幕墙开启扇上，形成完整的开启扇。气密胶条5安装固定在幕墙开启框上，水密胶条3安装固定在幕墙开启扇上；锁点安装固定在传动杆上的相应位置，再将传动杆安装到幕墙开启扇对应的凹槽内，并保证能无障碍的滑动，锁块安装固定在幕墙开启框上相应的锁闭位置；推杆手柄安装在幕墙开启扇窗扇上，并将拨叉件与传动杆可靠连接。

具体开启动作如下：在开窗人员通过推杆手柄执行开启动作后，推杆手柄带动传动杆联动，固定在传动杆上的锁点与锁块产生分离；此时开窗人员用力将幕墙开启扇窗扇向外推，水平滑撑4和竖向滑撑同步向外动作(光伏幕墙窗自重和水平风荷载由竖向滑撑来传递受力)，竖向滑撑、水平滑撑4靠室内侧部分由于固定在幕墙开启框上，竖向滑撑、水平滑撑4靠室外侧部分由于固定在幕墙开启扇窗扇上，靠室外侧滑撑部分的滑块在自身导轨中滑动，并将窗的竖向重力和水平推力传到此部分受力杆件上，担负起受力和向外开启动作，将光伏幕墙开启窗整体向外推移实现开启动作。开启窗的关闭动作为上述动作的逆过程。开启状态下，光线和空气通过窗口给室内采光和通风；关闭状态下，室内侧的气密胶条5与幕墙开启扇紧密接触，起到空气密封作用；室外侧的水密胶条3与幕墙开启框紧密接触，起到防水密封作用，达到防水的目的。

本申请将上悬改为外推，采光和通风(排烟)面积，可考虑全洞口面积，大大提高采光通风效率，避免了原上悬窗“开度”的问题，采光和通风(排烟)效果最好，按100％全洞口尺寸面积计算；上悬方式开启由于水平风荷载与开启窗受力平面成锐角，在风荷载的作用下幕墙开启窗和幕墙开启框的连接处各点的受力是不同的，在这样的工况下就有可能出现受力薄弱的点，容易在这些薄弱点上出现损坏，改为“外推开启”，在开启状态下水平风荷载与开启窗受力平面成90°角，幕墙开启窗和幕墙开启框的连接处各点的受力一致。一般情况下，建筑外墙对于对立的板块，重力作用和水平风荷载比较，水平风荷载起主导作用。平推开启窗由于受力均匀，不存在局部受力点薄弱的风险，故在相同风荷载的作用下其安全性更高。外推开启，整体向外平行开启，其开启方式新颖，无论启闭都能保持建筑整体外立面齐整，整体艺术效果好；气密性和水密性能更优，完全满足开启扇气密和水密性的标准要求，外推开启机构的安全性相比上悬式更高；外推开启机构更利于提高建筑立面的美观效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。