随着屋顶分布式光伏的快速发展,好屋顶变得越来越抢手。

然而,在既有屋顶上做光伏项目会遇到许多问【wèn】题,特别是在改扩建【jiàn】项【xiàng】目中,需要与【yǔ】原【yuán】来的【de】主体结构有很好的连接,才能【néng】保证光伏发电系统的受力性能和防水密封性能。

  金属屋顶光伏发电系统

金属屋面系【xì】统包括【kuò】:直立【lì】锁边铝镁锰金属【shǔ】屋面系统【tǒng】、立边咬合系统、平锁扣式屋面【miàn】墙面系统、二次屋面系统、角【jiǎo】驰屋【wū】面系统、暗扣式屋面系统。金属【shǔ】屋顶各式【shì】各样【yàng】,光伏阵列的安【ān】装方式【shì】也【yě】多种多样。

要在金属屋顶安装光伏系统,主要【yào】通过各种连接件将金属屋面太阳能光伏支【zhī】架系【xì】统连接在屋顶【dǐng】上。一【yī】般【bān】情况下,对于直立锁边铝镁锰金属【shǔ】屋【wū】面系统、立边咬合系统、角驰屋面系统,只要【yào】金【jīn】属屋顶【dǐng】的防水层不被破坏,在安【ān】装【zhuāng】光伏阵列注意施工【gōng】、做足【zú】防护【hù】措施【shī】,屋顶的防【fáng】水建筑功【gōng】能就不【bú】会【huì】破坏【huài】。对【duì】于解决这【zhè】类的防水【shuǐ】密封问题,就是解决金【jīn】属【shǔ】屋顶的防水问题【tí】。

■ 工程实例:

通【tōng】过对【duì】现场的考察以及和业主的【de】沟通,充分了【le】解【jiě】现场屋面的【de】情况后,总结屋面的漏水产【chǎn】生【shēng】的原因主要有以下几【jǐ】种:

1. 原来屋面板连接位置的锈蚀;

2. 屋面没有固定的【de】检修【xiū】通道,检【jiǎn】修人员的走动,容易造【zào】成局部板的破坏,引【yǐn】起【qǐ】漏水;

3. 原来采光天窗的防水处理没有做好,局部漏水严重;

针对上述的产生漏水的原因,分别可用以下途径解决:

1、对于锈蚀位置的处理

1)预处理:

金属屋【wū】面施工前仔细彻底检查整个【gè】屋【wū】面的漏水【shuǐ】状况,对其进行【háng】预【yù】处理【lǐ】,确保金属屋面牢【láo】固、干【gàn】净、无锈蚀、无杂物【wù】、灰尘,不符合上述情【qíng】况则分别【bié】作如下【xià】处理:

A. 更换已生锈固件,在适当的位置增加固件;

B. 用除【chú】锈砂纸将【jiāng】生锈区【qū】域打磨【mó】干净,直至呈现金属【shǔ】本色,然后涂一层基【jī】层涂料【liào】;

C. 清除杂物,灰尘及其它脏物;

2)对屋面的锈蚀位置做防水处理,选用防水涂料进行喷涂。

金属屋面搭接处:

金属屋面搭接处先【xiān】涂一层【céng】基层【céng】涂料【liào】,在其仍为湿润时,把15~20厘【lí】米宽的缝织聚酯布嵌【qiàn】入其中【zhōng】,再从上【shàng】面用基层涂料【liào】充分浸【jìn】润缝织聚酯布【bù】,以至【zhì】全干。

建造检修走道:

在解决屋面漏水之后,制作专门的【de】检【jiǎn】修通【tōng】道,以【yǐ】避【bì】免后期的【de】各项维护工作对屋面造成【chéng】再次破【pò】坏。

具【jù】体【tǐ】来说,检修通道固定【dìng】在金属【shǔ】屋面板突出的肋【lèi】上,通过设置一【yī】道金属格栅来提供检修【xiū】人员的通道。避免【miǎn】随意走动对屋【wū】面造成【chéng】的破坏。

2. 对于屋面突出物周边的处理

1)金属【shǔ】屋面的【de】突出物【wù】(如烟囱、出气孔【kǒng】、风机口等):裁剪尺寸、形状合适【shì】的缝织聚酯【zhǐ】布,并按技术要求裁剪好【hǎo】,在突出物周【zhōu】围涂一层基层涂【tú】料【liào】,把裁剪好的缝织聚酯布铺于其上,再【zài】从上面用基层涂【tú】料充分【fèn】浸润【rùn】缝【féng】织聚酯【zhǐ】布,确保【bǎo】不起泡、不起皱。

  金属屋面与采光顶结合处

  2)金属【shǔ】屋面固件:用10㎝×10㎝的缝【féng】织聚酯布,按上述【shù】同样的方法处【chù】理。

  原金属屋面防雷带

  3)金属【shǔ】屋【wū】面天沟【gōu】:天沟搭接缝【féng】,落水口等处【chù】先做【zuò】金属屋面局【jú】部防水处理,然后在更大防水范围涂一层涂料,在其仍为【wéi】湿润时铺上【shàng】缝织聚酯布,再从【cóng】上面用浆料充【chōng】分【fèn】浸润【rùn】缝【féng】织【zhī】聚【jù】酯布,以至全干。至少12小【xiǎo】时后,最后再涂一层浆料。

  金属屋面与排水沟结合处

  3. 光伏组件支架的安装方式

该金属屋面的为立边【biān】咬合结构的金属屋面,如下图,屋【wū】面的支撑【chēng】受【shòu】力点就【jiù】在屋面板【bǎn】的肋上,而我们所【suǒ】设计支架就是通过金属夹【jiá】固定在【zài】屋面板【bǎn】的肋上,不仅无任【rèn】何穿【chuān】孔,而【ér】且能使屋面【miàn】板咬合【hé】更为牢固,可以解决因为屋面【miàn】板咬合松【sōng】动引起的漏水【shuǐ】问题。

  金属屋面搭接处

  电池板在金属屋面安装方式

  电池板在金属屋面安装方式三维图

  光伏采光顶

光【guāng】伏采【cǎi】光顶是光伏建筑一体【tǐ】化的表【biǎo】现,即用双玻光伏组件材【cái】料制成的有采光功能的建【jiàn】筑【zhù】顶【dǐng】部【bù】,具有发电功能和建筑功能。光伏采光【guāng】顶的光伏组【zǔ】件将自身所承受的【de】各种【zhǒng】荷载通过硅酮类的结构胶传递【dì】给铝合【hé】金副框,再【zài】通过压块【kuài】和自钻自攻钉将副框的【de】线荷载传【chuán】递给横梁和立柱。同时,对于【yú】室【shì】外,硅【guī】酮【tóng】类的结构【gòu】胶也起到了密封作用。因此,正确【què】选用硅酮类结构胶、合【hé】理进行节点设计【jì】、控制施工质量,是确保【bǎo】光伏采光【guāng】顶结构【gòu】安全性【xìng】的关【guān】键。而采光顶的气密【mì】性和水密性【xìng】则主要依靠硅酮【tóng】类密封胶来保证,硅【guī】酮类结【jié】构胶好比人的牙【yá】齿【chǐ】,而【ér】硅酮类密【mì】封胶好【hǎo】比人的嘴唇,唇亡齿寒【hán】,缺一不可【kě】。

■ 工程实例:

光伏采光顶的安装:

1. 测量放线,根据主体施工单位移交的轴【zhóu】线、标高以及网架【jià】球【qiú】节点施工【gōng】记【jì】录进行必要的复【fù】核【hé】,确定网架球节点是否适用【yòng】,按采光顶布置图【tú】进行【háng】全【quán】面的【de】测量放线,确定采光顶安装轴【zhóu】线标【biāo】高,并及时【shí】整【zhěng】理把测量数【shù】据提交业主等相关方确认,对预埋【mái】件偏差数据反【fǎn】馈设计人【rén】员,提出处【chù】理意见报业主等【děng】确认;

2. 将球节点上的油膏清除,将支托安装在球节点上;

3. 横梁安装;

4. 玻璃面层的安装包括面层安装、清洁、打胶。

该采【cǎi】光顶为排水【shuǐ】坡度为【wéi】3%的单坡采光顶,先将双玻光伏组件放【fàng】置在设【shè】计位置,通过双边压块和自钻自攻钉【dìng】将双玻组件固定【dìng】、卡在【zài】铝轨上,在双玻光伏组件面【miàn】层之间的缝隙里塞泡【pào】沫棒【bàng】、打耐【nài】候密封胶形成装饰面【miàn】层。待面层安装完成【chéng】后,即可安排打【dǎ】胶。打胶首先在【zài】胶缝【féng】两【liǎng】侧饰面上粘贴好保护胶带,再把泡沫条【tiáo】均匀地填【tián】入【rù】胶缝中,泡沫条表【biǎo】面应与饰【shì】面表面距【jù】离控【kòng】制在5-7mm 之间,以保证密封胶的厚度【dù】,用清冼液清洁胶接触【chù】面【miàn】,然后行同一【yī】方向用打胶【jiāo】枪把密【mì】封胶均匀【yún】地注入胶缝内【nèi】,并立即用胶【jiāo】筒或灰刀刮【guā】平,去除保护【hù】纸,避免过长时间形成污【wū】染。打胶是检验安装【zhuāng】是否成功【gōng】的一个重【chóng】要环节,不但是外【wài】观的点【diǎn】晴之笔,且直【zhí】接影响采光【guāng】顶的防【fáng】渗功能【néng】。打【dǎ】胶时还【hái】要注【zhù】意天气【qì】情况,杜绝雨天,避免高温与低温5 度【dù】以下作业,以确保打【dǎ】胶【jiāo】质【zhì】量,并【bìng】保证胶缝粗细均匀,表面美观【guān】流畅【chàng】。

安【ān】装开启部位【wèi】必须仔细,止水【shuǐ】胶垫、支【zhī】撑等,确保满足设【shè】计要【yào】求以及启闭灵活。

5. 清洁、交验安【ān】装面【miàn】层完成【chéng】后,及时清洗于净外饰【shì】面,并向业主【zhǔ】等相关方提交报验申【shēn】请验【yàn】收【shōu】。工程竣工后需组织验【yàn】收【shōu】前【qián】的清理工作。

 

  隐框采光顶横剖面节点示意图

 

 

  隐框采光顶竖剖面节点示意图

  光电幕墙

考虑到遮挡【dǎng】、光伏组【zǔ】件的加工限制,目【mù】前的【de】光电幕墙以【yǐ】隐框幕墙【qiáng】为主流。在【zài】隐【yǐn】框幕墙【qiáng】工程中,无论【lùn】是面层的结构【gòu】装配,还是实现【xiàn】幕墙气密【mì】性、水密性【xìng】等【děng】建筑功能,主【zhǔ】要依赖硅酮胶。光电【diàn】幕墙用【yòng】硅酮类【lèi】的结构胶将光伏【fú】组件粘【zhān】结【jié】在【zài】支撑结构上。硅【guī】酮结构【gòu】胶【jiāo】是专为【wéi】建筑幕墙结构装【zhuāng】配而设计的。可在【zài】一般的气候条件下轻易挤【jǐ】出使用【yòng】。硅酮【tóng】类【lèi】的结构胶强度高,能承受较大荷载,且具有【yǒu】耐老化,耐腐蚀,耐疲劳的特【tè】点。硅酮【tóng】密封胶这种材料具有耐高低温、耐紫外线照射、耐雨水而不会老化的【de】特【tè】点,是使用寿【shòu】命最【zuì】长【zhǎng】的密封胶,因此称【chēng】为耐【nài】候胶。所以合【hé】理设计和【hé】运用硅酮结构胶和硅酮密封胶变得尤为重要。

 隐框幕墙横剖面节点示意图
 

 隐框幕墙竖剖面节点示意图
  总结

据【jù】介绍:光【guāng】伏方阵与建筑结【jié】合的方式不同,光伏建筑一体【tǐ】化可分为两大类:一类是光伏方【fāng】阵与【yǔ】建筑【zhù】的【de】结合,如在混凝土屋顶、金属屋顶上安装光伏系统【tǒng】。另一类【lèi】是光伏【fú】方阵【zhèn】与建筑的集成。如光电瓦屋顶【dǐng】、光电幕【mù】墙和【hé】光电采【cǎi】光顶等【děng】。

目前在建的光伏发电项目【mù】,大多数是在已【yǐ】经建成【chéng】的建筑【zhù】上安装【zhuāng】,所以迫【pò】切的需要研究【jiū】新增加的光【guāng】伏系统支【zhī】撑结构【gòu】与原来【lái】的结构【gòu】直接的【de】防水密封问题。本【běn】文初略【luè】的总【zǒng】结的目前常用的集【jí】中光伏系统的【de】防水【shuǐ】密封方式,与大家一起【qǐ】探讨。对于如何解决建筑光【guāng】伏【fú】发【fā】电系统【tǒng】中的防水密【mì】封问题,我【wǒ】们在注重保护和修复【fù】原有建筑的同时,解决好与原有建筑之间【jiān】的防水密封处理。