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题,特别是在改扩建项目【mù】中,需【xū】要与【yǔ】原来的主体【tǐ】结构【gòu】有很好的连【lián】接【jiē】,才能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【wū】面系统包括【kuò】:直立锁【suǒ】边铝镁锰金属屋面系统、立边咬合系统【tǒng】、平锁扣式屋面墙面系统【tǒng】、二次屋【wū】面系统、角驰屋面【miàn】系【xì】统【tǒng】、暗【àn】扣式屋面系统。金属屋顶各式【shì】各样,光伏阵【zhèn】列的安装方式也多种多样【yàng】。

要在金属屋顶安装光伏【fú】系统【tǒng】,主要通【tōng】过各种连接件将【jiāng】金【jīn】属屋面太阳能【néng】光【guāng】伏支架系统连接在【zài】屋顶上。一般情况下,对于直立锁【suǒ】边铝镁【měi】锰【měng】金属屋面系统【tǒng】、立边咬合系【xì】统、角【jiǎo】驰【chí】屋面系统,只要金属【shǔ】屋【wū】顶的防水层不被破坏,在安装光伏【fú】阵列注意【yì】施工、做足防【fáng】护措【cuò】施,屋顶的防【fáng】水建【jiàn】筑功能就不会破【pò】坏。对于解【jiě】决这类的防水密封问题【tí】,就是解决金【jīn】属屋顶的防水问题。

■ 工程实例:

通过【guò】对现场的考察以及和【hé】业【yè】主的【de】沟【gōu】通,充分【fèn】了【le】解现场屋面的情况后,总结【jié】屋面的漏水产生的原因主要有【yǒu】以下几种:

1. 原来屋面板连接位置的锈蚀;

2. 屋面没有固定的【de】检修通道,检修人员的【de】走【zǒu】动【dòng】,容易造成局【jú】部板的破坏,引起【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【zǎi】细彻底检查整个屋【wū】面的漏水【shuǐ】状况,对【duì】其【qí】进行预处理,确保【bǎo】金属屋面牢固、干【gàn】净、无锈蚀、无杂物、灰尘【chén】,不符合上述【shù】情况则【zé】分别作【zuò】如下处理:

A. 更换已生锈固件,在适当的位置增加固件;

B. 用除锈【xiù】砂纸将生【shēng】锈区域打磨干【gàn】净,直至呈现金属【shǔ】本色,然后涂【tú】一层基层涂料;

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【jīn】属屋面搭接处先涂一层基层【céng】涂料【liào】,在【zài】其【qí】仍为湿润时,把15~20厘米宽的【de】缝织【zhī】聚【jù】酯布嵌入其中,再【zài】从上面用基层涂料充分浸润缝织聚酯布,以至【zhì】全干。

建造检修走道:

在解决屋面【miàn】漏水之后【hòu】,制作专门的检【jiǎn】修【xiū】通道,以避免【miǎn】后期的各项【xiàng】维【wéi】护工作【zuò】对屋面造成再次破坏。

具体来说,检修通道固定在金属屋面板【bǎn】突出的肋上,通过设【shè】置一道金属格栅来提【tí】供【gòng】检修【xiū】人员的【de】通道。避免【miǎn】随意走动对屋【wū】面【miàn】造成的【de】破坏【huài】。

2. 对于屋面突出物周边的处理

1)金属屋面的突【tū】出物(如烟囱、出【chū】气【qì】孔、风机口等):裁剪【jiǎn】尺寸、形状合【hé】适的缝织聚酯布,并按技术要求裁剪好,在突出物周围涂【tú】一【yī】层基层涂料,把裁剪好的【de】缝织【zhī】聚酯布铺于其上,再从上面用基【jī】层涂料充【chōng】分浸【jìn】润缝织聚酯【zhǐ】布,确【què】保不【bú】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㎝的缝织【zhī】聚酯【zhǐ】布,按上【shàng】述【shù】同样的方法处理。

  原金属屋面防雷带

  3)金属屋面天沟:天沟搭接缝【féng】,落水口【kǒu】等处先做【zuò】金属屋面局【jú】部【bù】防水【shuǐ】处理,然后在更大防水范围涂一层【céng】涂料,在其仍为湿润【rùn】时铺上缝织聚酯布,再从上【shàng】面用浆料充分浸【jìn】润缝织聚酯布,以至全【quán】干【gàn】。至少【shǎo】12小时【shí】后,最后再涂【tú】一层【céng】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【wū】面的【de】为立边咬【yǎo】合【hé】结构的金属【shǔ】屋面,如下图,屋面的支撑受力点【diǎn】就在屋面板的肋【lèi】上,而我们所设计支架就是通【tōng】过【guò】金【jīn】属【shǔ】夹固定在屋面【miàn】板的肋上【shàng】,不仅无任何穿孔,而【ér】且能【néng】使【shǐ】屋面【miàn】板咬【yǎo】合【hé】更为牢固,可以解决因为屋面板咬合松动引起的漏水【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

光伏采光顶【dǐng】是光伏建筑【zhù】一体【tǐ】化的表现,即用双玻光伏【fú】组件【jiàn】材料制成的有【yǒu】采光功能的建筑顶【dǐng】部,具有发电功能和建【jiàn】筑【zhù】功能。光伏采光【guāng】顶的光伏组件将【jiāng】自身所【suǒ】承受的各种荷载【zǎi】通【tōng】过硅酮类的【de】结构胶传递给铝合金副框,再【zài】通【tōng】过压块【kuài】和自钻自攻钉将副框的线【xiàn】荷载传递【dì】给横梁和立柱。同时,对于【yú】室外,硅酮【tóng】类【lèi】的结构胶也【yě】起到了【le】密封作用。因此,正确选用硅酮类结构胶、合理进行节点设计、控制施【shī】工质量,是【shì】确保光伏采光顶【dǐng】结构安全【quán】性的关键【jiàn】。而采光顶的气密性和【hé】水密【mì】性则主要依靠硅酮类【lèi】密封胶来保证,硅【guī】酮类【lèi】结构胶好比人【rén】的牙【yá】齿,而硅【guī】酮类【lèi】密封【fēng】胶好比人【rén】的嘴唇,唇亡齿【chǐ】寒,缺一不可。

■ 工程实例:

光伏采光顶的安装:

1. 测量【liàng】放线,根【gēn】据主体施工单位移交【jiāo】的轴线、标高【gāo】以【yǐ】及【jí】网架球节【jiē】点施工【gōng】记录进行必【bì】要【yào】的复核【hé】,确定网架球节点是【shì】否适用,按采【cǎi】光顶布置图进【jìn】行全面的测量放线,确定采光【guāng】顶【dǐng】安【ān】装【zhuāng】轴线标高,并及时整理把测量数据提【tí】交业主【zhǔ】等相关方确认,对预埋件偏差数【shù】据反馈设计人员,提出处理【lǐ】意见报业主等确认;

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【guāng】顶为排【pái】水【shuǐ】坡【pō】度为3%的单坡采【cǎi】光【guāng】顶,先将双玻光伏组【zǔ】件【jiàn】放置在设计位置,通【tōng】过双边压块和自钻自攻钉将双玻组件固定、卡在铝轨上,在双【shuāng】玻光伏组件面层之【zhī】间【jiān】的缝隙里塞泡【pào】沫棒【bàng】、打耐候【hòu】密封胶形【xíng】成【chéng】装饰面层。待面层安装【zhuāng】完【wán】成后,即可安排打胶【jiāo】。打胶首先在胶缝两侧【cè】饰【shì】面上【shàng】粘贴好保护胶【jiāo】带,再把泡沫条均匀地填入【rù】胶缝中,泡沫条表面【miàn】应与饰面表面距离控制在【zài】5-7mm 之间,以保【bǎo】证密【mì】封胶的厚度【dù】,用清冼【xiǎn】液清洁胶【jiāo】接触面,然后行同一方向用打【dǎ】胶【jiāo】枪把密封【fēng】胶均匀地注入胶【jiāo】缝内,并立【lì】即用胶筒或灰刀刮平,去除保护纸,避【bì】免过长【zhǎng】时【shí】间形成污染。打胶是检验安装是否成功的一个重要环节,不但【dàn】是外观的点晴之笔【bǐ】,且直接【jiē】影响采光顶的防渗功【gōng】能。打胶【jiāo】时还要注意【yì】天气情【qíng】况【kuàng】,杜绝雨天,避【bì】免高温与【yǔ】低温5 度以下作业,以确保打【dǎ】胶质量【liàng】,并保证胶缝粗细均【jun1】匀,表面美【měi】观流畅。

安装开启【qǐ】部位必须【xū】仔细【xì】,止水胶垫【diàn】、支撑【chēng】等【děng】,确保满足设计要求以及启闭灵活。

5. 清【qīng】洁【jié】、交验安装面层完成后,及时清【qīng】洗于净外饰面【miàn】,并向业主等相关方提交报验申【shēn】请验【yàn】收。工程竣工后【hòu】需组织【zhī】验收前的清理工作。

 

  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【zhē】挡【dǎng】、光伏【fú】组件的【de】加【jiā】工限制,目前的【de】光电【diàn】幕墙以隐框幕墙为主流。在隐框幕墙【qiáng】工程【chéng】中,无论【lùn】是【shì】面层的【de】结构【gòu】装配【pèi】,还是实现【xiàn】幕墙气【qì】密性、水密性等【děng】建筑功能【néng】,主要依赖【lài】硅【guī】酮胶。光电幕墙用硅酮类的结构胶【jiāo】将光伏组件粘结【jié】在支撑结构上。硅酮结构胶是专为建筑幕【mù】墙结构【gòu】装配而设计的。可在一般的气候【hòu】条件下轻易【yì】挤出使用。硅酮类【lèi】的【de】结构胶强度高【gāo】,能承受较【jiào】大【dà】荷载,且具有【yǒu】耐老化,耐腐蚀,耐疲劳的特点。硅酮密封胶这种材料具【jù】有耐高【gāo】低温、耐【nài】紫外线【xiàn】照射【shè】、耐【nài】雨水而【ér】不【bú】会老化的特点,是使用寿命最长的密封【fēng】胶【jiāo】,因此称为耐候胶。所以合理设计和运【yùn】用硅酮结构胶和硅【guī】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

据介绍:光伏方阵与建筑结合的方【fāng】式不同,光伏建【jiàn】筑一体化【huà】可分为两大类:一类是光伏方【fāng】阵与建筑【zhù】的结合,如在混【hún】凝土【tǔ】屋顶、金属屋顶【dǐng】上安【ān】装光伏系统。另【lìng】一类【lèi】是光【guāng】伏方阵与建筑的集【jí】成【chéng】。如光电瓦屋【wū】顶、光【guāng】电幕墙和光电采光【guāng】顶等【děng】。

目【mù】前在建【jiàn】的光伏发电【diàn】项目,大多数是在已经建成的建筑上安装,所以迫切【qiē】的需要研究新增加的光【guāng】伏系【xì】统支撑【chēng】结构与原【yuán】来的【de】结构直接的防水密【mì】封【fēng】问题。本文初略的总结的目前常用的集中光伏系统的防水密封方式,与大【dà】家一起探讨。对于【yú】如何解【jiě】决【jué】建筑光伏发电系统中的【de】防【fáng】水密封问题,我【wǒ】们在注【zhù】重保【bǎo】护和修【xiū】复原有建【jiàn】筑的同时,解决好与原【yuán】有【yǒu】建【jiàn】筑之【zhī】间的防【fáng】水密封处理【lǐ】。