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【gǎi】扩建项目【mù】中,需【xū】要与原来【lái】的主体【tǐ】结【jié】构有很好的连接,才能保证【zhèng】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

金属屋面系统包括:直立锁边铝【lǚ】镁锰金属屋【wū】面系统、立边咬【yǎo】合【hé】系【xì】统、平锁扣【kòu】式屋面墙【qiáng】面系【xì】统、二次屋面系统、角驰【chí】屋面【miàn】系统、暗扣式屋面系统【tǒng】。金【jīn】属屋顶各式【shì】各样,光伏阵列的安装方式也【yě】多种多样。

要在金属屋顶安【ān】装光伏系统,主要通【tōng】过各种连接件将金属屋面【miàn】太【tài】阳能光伏支架【jià】系统【tǒng】连接在【zài】屋顶上。一般情况下,对【duì】于直立锁边铝镁锰金【jīn】属【shǔ】屋面系统、立边咬合【hé】系统、角【jiǎo】驰屋面系【xì】统,只要金属屋顶【dǐng】的防水层不被破坏,在【zài】安装【zhuāng】光【guāng】伏阵列注意施工【gōng】、做足防护【hù】措施,屋顶的防水建筑功能就【jiù】不会破坏【huài】。对于解【jiě】决【jué】这类的防水密封问题,就【jiù】是解决【jué】金属【shǔ】屋顶的防【fáng】水问题。

■ 工程实例:

通过对【duì】现【xiàn】场的考察以【yǐ】及【jí】和业【yè】主的沟通,充分了解现场屋面的情况后,总结屋【wū】面的漏水产生的【de】原因主【zhǔ】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【yǒu】固定【dìng】的检修通道,检修人【rén】员的走【zǒu】动,容易【yì】造成局部板的破坏,引【yǐn】起漏水;

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【miàn】施工前仔细彻【chè】底检查整个【gè】屋面的漏【lòu】水状况,对【duì】其进行预处理,确保金属屋面牢固、干【gàn】净、无【wú】锈【xiù】蚀、无杂物、灰尘,不【bú】符【fú】合上述情况则分别【bié】作如下处理:

A. 更换已生锈固件,在适当的位置增加固件;

B. 用除锈【xiù】砂纸将生锈【xiù】区域打【dǎ】磨干净【jìng】,直至【zhì】呈现金属本【běn】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:

金属屋面搭【dā】接【jiē】处先涂一【yī】层基【jī】层涂料【liào】,在其仍为湿润时,把15~20厘米宽的缝织聚酯布嵌【qiàn】入【rù】其中,再从上面用【yòng】基层【céng】涂料充分浸润缝织聚酯布,以至【zhì】全干【gàn】。

建造检修走道:

在解决屋面漏【lòu】水之后,制作【zuò】专门的检【jiǎn】修通【tōng】道,以避免后期的各【gè】项维护工【gōng】作对屋面造成再【zài】次【cì】破坏。

具【jù】体来说,检修通【tōng】道固定在金属【shǔ】屋面板突【tū】出的肋上,通过设置一道金属格栅【shān】来提供检【jiǎn】修人员的通【tōng】道【dào】。避免随意走动对【duì】屋面造成的【de】破坏。

2. 对于屋面突出物周边的处理

1)金属屋面的突出物(如【rú】烟囱、出气孔、风【fēng】机【jī】口等):裁【cái】剪尺【chǐ】寸、形状合适的【de】缝织聚酯布【bù】,并按【àn】技【jì】术要【yào】求裁【cái】剪好,在突【tū】出物周围涂一层【céng】基【jī】层涂料,把裁剪好的缝织聚酯布铺于其上,再【zài】从上面【miàn】用基层涂料充分浸润【rùn】缝织聚酯布,确保不【bú】起泡、不起皱【zhòu】。

  金属屋面与采光顶结合处

  2)金【jīn】属屋面固件:用10㎝×10㎝的缝织【zhī】聚酯【zhǐ】布,按上述同样的方法处理。

  原金属屋面防雷带

  3)金【jīn】属屋面天沟【gōu】:天沟【gōu】搭接缝,落水口等处先做金属屋面局部防水处理,然后在更大防【fáng】水范围【wéi】涂一【yī】层涂料,在其【qí】仍【réng】为湿润时【shí】铺上缝织聚酯布【bù】,再从上面用浆料【liào】充分浸润缝织【zhī】聚【jù】酯布,以至全干。至少12小时后,最后【hòu】再【zài】涂一【yī】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【gāi】金属屋面【miàn】的为【wéi】立边【biān】咬合结【jié】构的【de】金【jīn】属屋面,如下图,屋面的支撑受力【lì】点就在【zài】屋面板的肋上,而我们所设【shè】计支【zhī】架就是通过金属夹固定在屋面板的肋上,不仅【jǐn】无任何穿孔,而且能使屋面【miàn】板咬【yǎo】合更为牢固,可【kě】以解决【jué】因为屋面【miàn】板咬合【hé】松动引起的漏水问题【tí】。

  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】伏采光顶是光【guāng】伏建筑一【yī】体【tǐ】化的【de】表现,即用双玻光【guāng】伏组【zǔ】件材料制成的有采光功【gōng】能【néng】的建筑顶部【bù】,具有发电功能和【hé】建筑【zhù】功【gōng】能。光伏采光顶【dǐng】的光伏组【zǔ】件将自身所承受的各种荷【hé】载通过硅酮类的结构胶【jiāo】传【chuán】递【dì】给【gěi】铝【lǚ】合金副框【kuàng】,再通【tōng】过压块和【hé】自【zì】钻自攻钉将副框【kuàng】的线荷载传递给【gěi】横【héng】梁和立柱。同时,对于室【shì】外,硅酮类的结构胶也起到了密封作用。因此【cǐ】,正确选用硅酮类结构胶、合【hé】理进行节点设计【jì】、控制施工质量,是确保光伏采光【guāng】顶结【jié】构安全性的关【guān】键。而采光顶的气密性和水【shuǐ】密性则主要依【yī】靠硅【guī】酮类密封胶来保证,硅【guī】酮类结构【gòu】胶好比人的牙【yá】齿,而【ér】硅酮类密封胶好比人的嘴唇,唇亡齿寒,缺一不【bú】可。

■ 工程实例:

光伏采光顶的安装:

1. 测量放线,根据主体施工【gōng】单位【wèi】移交的轴线、标高以及网架球节【jiē】点【diǎn】施【shī】工【gōng】记录进行必要的复核,确【què】定网架【jià】球节点是否适用【yòng】,按采光顶布置图【tú】进行全面的【de】测量放线【xiàn】,确定【dìng】采【cǎi】光【guāng】顶安装【zhuāng】轴线标高,并及时【shí】整理把测量数【shù】据提交业主等【děng】相关方确认,对预【yù】埋件【jiàn】偏差数据【jù】反馈设计人员,提出处理意见报业主等【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。

该采光【guāng】顶为排水坡【pō】度为3%的单坡【pō】采光顶,先将双玻光伏【fú】组件放置在设【shè】计位【wèi】置,通过双边压块和自钻自【zì】攻【gōng】钉将双玻组件固定、卡在【zài】铝轨上,在双玻光伏组件面【miàn】层【céng】之间的缝【féng】隙里【lǐ】塞泡【pào】沫棒、打耐候密封胶形成装饰面层。待面【miàn】层安装完成后,即可【kě】安排打胶。打胶首【shǒu】先【xiān】在【zài】胶【jiāo】缝两【liǎng】侧饰面上粘【zhān】贴好保护胶带,再把泡沫条均【jun1】匀地填入胶缝中,泡沫条表面应与饰面表面距【jù】离控制【zhì】在【zài】5-7mm 之【zhī】间【jiān】,以保证密封胶的厚度,用清冼液【yè】清洁胶接触面,然后行同一【yī】方向【xiàng】用打胶枪把密封胶均匀地注入胶缝内,并立【lì】即用胶筒【tǒng】或灰刀刮平【píng】,去除保护纸,避免过长时间形成污染。打胶是检验【yàn】安装【zhuāng】是否【fǒu】成功的一个重【chóng】要【yào】环节,不但是外【wài】观的点晴之笔,且【qiě】直接【jiē】影响采【cǎi】光顶【dǐng】的防渗功能。打胶时还要注意天气情况,杜绝雨【yǔ】天,避免高温【wēn】与低温5 度以下作业,以确保打【dǎ】胶质量【liàng】,并保证胶【jiāo】缝粗细均匀【yún】,表面美【měi】观【guān】流畅【chàng】。

安装开启部位必须仔【zǎi】细,止【zhǐ】水胶垫、支【zhī】撑等,确保满足设计要求【qiú】以及【jí】启闭【bì】灵活。

5. 清洁【jié】、交验【yàn】安【ān】装面层完【wán】成后,及时清洗于净外饰面,并向业主等相关方提【tí】交【jiāo】报验申【shēn】请验收【shōu】。工程【chéng】竣工后需组织验收前的清理【lǐ】工【gōng】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【lǜ】到【dào】遮【zhē】挡【dǎng】、光伏【fú】组件的加工限制,目前【qián】的光【guāng】电幕墙以隐【yǐn】框幕墙为主流。在【zài】隐框【kuàng】幕【mù】墙工【gōng】程中【zhōng】,无论是面【miàn】层的结构装配【pèi】,还是实【shí】现幕墙【qiáng】气密【mì】性、水密性【xìng】等【děng】建筑功能,主要依赖硅酮胶。光电幕【mù】墙用硅酮类的【de】结构胶将光伏组件粘结在支撑结构【gòu】上【shàng】。硅酮结构胶是专为【wéi】建筑幕墙结【jié】构装配而【ér】设计的。可在一般的气候条件下轻易挤出使用【yòng】。硅酮类的结【jié】构胶强度高,能承【chéng】受【shòu】较大荷载,且具有耐老化,耐腐蚀,耐疲劳的特点。硅酮【tóng】密封【fēng】胶这种材料具有耐高【gāo】低【dī】温、耐紫外线【xiàn】照射、耐雨水【shuǐ】而【ér】不会老【lǎo】化的特点,是使用寿命【mìng】最长的密封【fēng】胶,因此称为【wéi】耐候胶。所【suǒ】以合【hé】理设计和运用硅酮结构胶和硅酮密封胶变得尤为重要【yào】。

 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【fú】方阵与建筑结【jié】合【hé】的方式不同,光伏建筑【zhù】一体化【huà】可分为两大类:一【yī】类是光伏方【fāng】阵与建筑的【de】结合【hé】,如在混凝土屋顶、金属屋顶上安【ān】装光伏【fú】系统。另一类是光【guāng】伏方【fāng】阵与【yǔ】建筑的集成。如【rú】光【guāng】电瓦【wǎ】屋顶、光电幕墙和光电采光顶【dǐng】等。

目前在建的【de】光伏【fú】发电项目,大多数是【shì】在已【yǐ】经建成的建筑上安【ān】装,所以迫切的需要研【yán】究新增加的光伏系【xì】统支撑结构与原来的结构直接的防【fáng】水【shuǐ】密【mì】封问题。本文初【chū】略【luè】的【de】总结的目【mù】前常用【yòng】的集【jí】中光伏系【xì】统的【de】防水密封方式,与大【dà】家一起探讨。对于如何解决建筑【zhù】光伏发电系统中【zhōng】的防水密封【fēng】问题,我们在注【zhù】重保护和修【xiū】复原有建筑的同【tóng】时,解决【jué】好与原有建筑【zhù】之【zhī】间的防水密封处理。